4个树种叶片的重金属含量特征及其指示大气污染的研究

2015年3月,对上海市浦东新区5个区域的雪松(Cedrus deodara)、冬青(Ilex chinensis)、樟(Cinnamomum camphora)、荷花玉兰(Magnolia grandiflora)4个种树的叶片Pb,Cd,Zn,Cu含量进行测定和分析,研究植物重金属含量与大气污染之间的关系。结果表明,所测植物叶片中Pb,Cd,Zn和Cu的累积量与大气中Pb,Cd,Zn和Cu的相对含量呈显著正相关;4个树种叶片的重金属含量因其种类、采样区域和树种的不同差异显著,其中荷花玉兰的Pb和Cu的累积量最高,雪松的Cd和Zn的累积量最高。分析显示出浦东新区大气质量状况,交通流量大的杨高路金桥路属重污染区,高桥石化分公司和郊环线G1501属中度污染区,洋泾社区属轻度污染区,对照属无污染区。     

兰州常见绿化树种叶片富集重金属能力研究

以兰州市城区常见绿化树种为研究对象,测定了叶片和对应土壤重金属Cr、Pb、Cu、Cd的含量,对其污染程度的相关性进行了分析,探究了植物叶片对土壤中重金属的富集能力。结果表明:同一树种叶片对不同重金属富集能力排序均为CrPbCuCd;3个研究区域重金属污染程度为:Pb的污染最严重(C=11.88,C为污染系数),Cu的污染为中度(C=2.49),Cd的污染为轻微(C=0.40),Cr的污染为轻微(C=0.40);通过计算3种植物对重金属的综合富集系数,综合富集能力由大到小排序为冬青柳树松树。     

Absorption and Accumulation of Heavy Metal from Soil by Leaves of Populus × euramericana cv.‘ Neva' Plantation

对北京市南郊房山区107杨绿化林地进行了土壤重金属吸收富集研究,林地周围有水泥厂、石材厂、污水和垃圾等不同污染源,结果表明:林地土壤受到了Pb、Cd、Cu和Zn不同程度的污染,Pb、Cu、Zn含量差异显著,Cd平均含量(0.077 6 mg·kg-1)低于北京市背景值,但Pb、Cu、Zn平均含量分别为37.61、26.25和90.3 mg· kg-1,均超过了背景值,3块林地107杨叶片的Pb、Cd、Cu和Zn含量不同,与土壤重金属含量的变化无明显规律性,107杨叶片对土壤Pb、Cd、Cu和Zn重金属元素均能吸收富集,但对不同重金属的吸收富集能力不同,呈现出Cd＞ Zn＞ Cu＞ Pb的变化趋势,尤其对Cd具有很强的富集能力,富集系数最高值大于16,表现出了低背景高富集,而对Pb、Cu的富集能力相对较小,富集系数均小于1;不同林地107杨叶片对同种重金属元素的吸收存在较大的差异.     

矿区农用地重金属污染特征及成因分析

采用网格布点法,在矿区农用地布设48个土壤采样点,对矿区农用地土壤中的Cd、Cu、As、Pb、Zn、Cr、Ni和Hg等8种重金属污染状况进行了评价分析,为矿区农用地的安全利用提供理论依据。采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)检测土壤重金属含量,利用单因子污染指数(P_i)、内梅罗综合污染指数(NIPI)和重金属累积性分析评估了土壤重金属污染状况。结果显示：调查区重金属单因子污染指数顺序为：Cd>Cu>As>Pb>Zn>Cr>Ni>Hg,对土壤中Cu、Pb、Cd和As作累积性分析,Cu的累积系数范围为2.48～7.84,属于中度累积;Cd的累积系数范围为5.1～13.04,属于重度累积。根据重金属污染特征分析,矿区土壤主要污染来源为当地铜、铁、煤矿等开采、金属冶炼等行业的影响,通过大气粉尘和地表废水等途径污染农田。     

珠海淇澳岛红树林对重金属吸附能力的研究

研究了珠海淇澳红树植物对Cu、Hg、As、Pb、Cd的吸收、累积及分布。结果表明,3种红树林群落林地表层土壤(0³0cm)5种重金属元素的含量关系为Pb>Cu>As>Cd>Hg。5种重金属元素在细根的含量最高,不同根系重金属含量表现为细根>中根>大根。不同植物累积Cu、Hg、As、Pb、Cd元素的量不同,无瓣海桑对Cu、As,秋茄对Pb、Cd,水黄皮对Cu累积量最大。3种红树植物对土壤中Cu、Hg、As、Pb、Cd元素的富集能力,以无瓣海桑的富集系数最大,秋茄的次之,水黄皮的最小,根部的富集系数要大于树干、枝和叶。     

绿竹林下主要重金属富集植物筛选

为筛选绿竹林下重金属富集植物,于2020年以福建省尤溪县梅仙镇绿竹林为研究对象,采集林下13种植物的不同器官和土壤样品,测定主要重金属元素含量,分析不同植物及器官对土壤中重金属的富集能力。结果表明,4个采样点土壤Cu、Pb、Cd平均含量分别为54.7、466.1、0.47 mg·kg^(-1),均超出风险值。所有植物均表现为地下部器官对重金属的富集能力强于地上部,其中棕叶狗尾草整株对主要重金属富集能力最强,是一种优良的重金属富集植物。相关性分析结果表明,土壤Pb含量与植物Zn和Pb含量之间以及土壤Cd与植物Cu含量之间均具有极显著相关关系(P<0.01),土壤Cu与植物Zn之间、土壤Cr与植物Pb之间、土壤Cd与植物Cr、Zn、Pb之间以及土壤As与植物Cu、Zn、Pb之间均具有显著性相关关系(P<0.05)。     

太湖滩涂造林树种水松对重金属富集作用初步研究

通过对水松不同器官内重金属含量的测定分析表明:水松植株对不同重金属富集能力不同,其对重金属的富集系数顺序为Cd＞ Cu＞ Hg＞ Zn＞ Pb＞ Mn＞ As＞ Cr和Ni.其对Cd的富集能力最强,平均富集系数达到0.424.水松不同器官富集重金属能力不同,基本呈现叶片和根部重金属含量高、侧枝主干含量相对较少的现象.     

北京园林绿地29种树木3种重金属含量的比较

为了解园林树木对环境中重金属的富集能力,进而筛选出富集能力强的树种,以北京市陶然亭公园、中科院北京植物园、紫竹院公园为样地,采用ICP光谱仪测定了29种园林树木叶片和一年生枝条中重金属Cd、Pb、Cu的含量,对叶片和一年生枝条中重金属含量进行了相关性分析,并对园林树木富集3种重金属的综合能力进行了评价。结果显示:1)不同树种Cd、Pb、Cu的含量有显著差异;29种园林树木叶片和一年生枝条中Cd总含量为0.101 7～0.262 6 mg/kg,Pb总含量为11.260 6～40.572 1 mg/kg,Cu总含量为6.1819～26.265 1 mg/kg。2)采用系统聚类法,将29种园林树木对不同重金属含量分级归类,其中白扦和杜仲的Cd含量较高,砂地柏最低;白皮松和白扦的Pb含量较高,梓树最低;金银木和白扦的Cu含量较高,砂地柏最低。3)树木不同器官中重金属含量也不同,叶片与枝条中Cd含量有一定显著相关性,系数为0.316(P0.01),Pb与Cu含量无显著相关性。4)采用隶属函数法对绿地中29种园林树木叶片和一年生枝条中Cd、Pb、Cu综合富集能力进行评价,发现白扦、金银木、贴梗海棠、太平花和暴马丁香综合富集能力较强。本研究以园林绿地成年园林树木为对象,对秋冬可凋落的叶片和可修剪的一年生枝条中重金属含量进行比较,对北京城市生态建设中的树种选择具有指导意义。     

常见园林树种的叶片重金属元素含量及富集特征

通过在汕头市贵屿镇重金属污染区对广东省内常见小叶榕、水翁等15种园林景观植物进行栽种试验,研究了这15种植物叶片的重金属含量及富集系数。结果表明:对Pb的富集系数最高的是小叶榕;对Cd富集系数最高的是假连翘;对Ni富集系数最高的是山杜英;对Cu富集系数最高的是大叶相思;对Hg富集系数最高的是鸡冠刺桐。可将对Pb、Cd、Ni、Cu、Hg富集能力较强的树种作为后续重金属植物修复的重点研究对象,为植物修复重金属污染提供一定的理论支持。     

107 杨对土壤重金属的吸收和富集

对北京市南郊房山区107杨绿化林地进行了土壤重金属吸收富集研究,林地周围有水泥厂、石材厂、污水和垃圾等不同污染源,结果表明:林地土壤受到了Pb、Cd、Cu和Zn不同程度的污染,Pb、Cu、Zn含量差异显著,Cd平均含量(0.077 6 mg·kg^-1)低于北京市背景值,但Pb、Cu、Zn平均含量分别为37.61、26.25和90.3 mg·kg^-1,均超过了背景值,3块林地107杨叶片的Pb、Cd、Cu和Zn含量不同,与土壤重金属含量的变化无明显规律性,107杨叶片对土壤Pb、Cd、Cu和Zn重金属元素均能吸收富集,但对不同重金属的吸收富集能力不同,呈现出Cd>Zn>Cu>Pb的变化趋势,尤其对Cd具有很强的富集能力,富集系数最高值大于16,表现出了低背景高富集,而对Pb、Cu的富集能力相对较小,富集系数均小于1;不同林地107杨叶片对同种重金属元素的吸收存在较大的差异。     

洪泽湖沉积物中重金属的污染测定及评价

选取洪泽湖为研究对象,于2008年采集洪泽湖沉积物样品17个,以沉积物中6种重金属（Cu、Cd、Pb、Zn、Ni、Cr）的总量为主要研究内容,运用潜在生态危害指教法对沉积物中的重金属污染状况进行了评价。结果表明：洪泽湖Cu、Ni、Zn、Pb、Cr污染的主要分布在东部和北部湖区,Cd污染主要在西部湖区。Pb是全湖污染最严重的重金属。Cu、Ni、Zn、Pb、Cr的潜在生态危害较小（低风险）,Cd的潜在生态危害较大（高风险）,总的潜在生态危害为低风险,Cd的影响最大（达到81％）。     

东莞市4种人工林土壤重金属含量的特征及评价

以东莞尾叶桉林、马尾松林、马占相思林和针阔混交人工林为对象,分析林地0～25cm表层土壤Cu、Zn、Pb、cd4种重金属含量,并以广东省土壤背景值为标准,采用单因子污染指数和综合污染指数评价林地土壤重金属的污染状况。结果表明,尾叶桉林和马尾松林以土壤Ph含量最高,其他两种林型以zn含量最高;4种重金属含量高低为Zn〉Pb〉Cu〉Cd,它们的单因子污染指数大小顺序为Pb〉Cu〉Zn〉Cd。4种林型土壤综合污染指数依次为马占相思林〉尾叶桉林〉马尾松林〉针阔混交林。土壤pH值与Zn、cd之间相关性显著,土壤全钾与Zn、Cd间呈极显著正相关。结合主成分分析结果可知,东莞市4种人工林土壤Cd与自然因素有关,土壤Cu主要受人为输入影响;Zn含量高于背景值,受自然与人为因素的共同影响。     

Absorption and Accumulation of Heavy Metal from Soil by Leaves of Populus x euramericana cv.‘Neva’Plantation

The absorption and enrichment of heavy metal elements by leaves of Populus×euramericana cv.’Neva’ were analyzed through content assessing of heavy metal elements in soils of three forest lands at Fangshan District in the southern suburb of Beijing. These forest lands with P.×euramericana cv. ’Neva’plantation were around with the various sources of pollution such as cement mill,stone mill, sewage and garbage.Some of heavy metal elements such as Cd,Pb,Cu,and Zn were found in the soil samples and leaves of P.×euramericana cv.’Neva’ grown on the three forest lands which were investigated.The results of investigation showed that the soils of three forest lands were polluted with Pb, Cd,Cu and Zn in varying degrees.The contents of Pb,Cu and Zn in soils were significantly different among the three forest lands,whereas the average content of Cd(0.077 6 mg·kg^-1) was less but that of Pb,Cu,and Zn(37.61,26.25 and 90.3 mg·kg^-1 ) were more than the average background value of Beijing.The contents of Pb,Cd,Cu and Zn in leaves of P.×euramericana cv.’Neva’ were different among three forestlands.With the changes of heavy metal contents in soil samples,there was no regularity on the changes of different heavy metal contents in leaves of P.×euramericana cv.’Neva’ grown on different forest land.P.×euramericana cv.’Neva’ can absorb and accumulate Pb,Cd,Cu and Zn in soil but showed different capacities of absorption and accumulation with the order of Cd>Zn>Cu>Pb.Especially,its absorption and accumulation capacity for Cd was strong with maximum enrichment factor higher than 16 and showed high accumulation on low background,whereas its enrichment capacities for Pb and Cu were relatively poorer with average enrichment factor of less than 1.At different forest lands,there existed great difference on absorption capacity of P.×euramericana cv.’Neva’ with the same heavy metal.     

大气污染对爬山虎和云南黄馨叶片叶绿素与可溶性糖含量的影响

为了研究垂直绿化植物对大气污染的生理响应,以爬山虎和云南黄馨为试材,探讨了南京市大气污染对不同月份爬山虎和云南黄馨叶片中叶绿素与可溶性糖含量的变化.结果表明:同一月份两种植物叶绿素含量都是绿化较好的采样点高于交通枢纽区和工业区.两种植物可溶性糖与叶绿素呈相反的变化趋势.叶绿素平均含量为云南黄馨>爬山虎成熟叶>爬山虎嫩叶;可溶性糖平均含量为云南黄馨>爬山虎嫩叶>爬山虎成熟叶,这说明两种植物对大气污染的抗性不同.研究结果可作为垂直绿化植物选择的依据.     

铜、锰、锌在杨树各器官中的分布

以江苏省宿迁市境内杨树为材料,通过调查其对3种重金属Cu、Mn、zn的吸收和累积特征,为探索杨树对土壤重金属污染的修复机理提供一定依据.结果表明:该地区土壤质量基本上保持自然背景水平.杨树各器官中的重金属含量呈现出一定的趋势,叶片为Zn＞Mn＞Cu;木质部为Mn＞Zn＞Cu;0～15 cm土壤层根系为Mn＞Cu＞Zn;15～30 cm土壤层根系为Mn＞Cu＞Zn.4月10日的杨树1 a生枝中3种重金属含量明显低于3月4日.     

山西省高速路路旁土壤-植物重金属分布格局及相关性

在山西省3条高速路典型绿化路段路侧设置样带,按距离梯度采集路旁土壤及植物叶片进行Pb、Cr、Cu、Zn重金属含量测定,分析4种重金属污染物在表层土壤及叶片中的扩散格局和相关性。结果表明,山西省主要高速路绿化带路旁土壤中Pb、Cr、Cu和Zn4种重金属污染物相对集中在10~40m范围内,路旁绿化植物叶片中也主要集中在40m范围内,不同重金属元素峰值位置不同;路旁土壤中4种重金属元素之间有良好的同源关系,土壤Cu、Zn与植物叶片中同种元素含量呈正相关关系,土壤Cr、Cu、Zn与植物叶片中4种重金属元素与采样距离均呈负相关关系;杨树对4种重金属元素的富集能力不同,由高到低表现为Zn、Cu、Pb、Cr。       

绥满公路两侧森林区土壤-植被重金属的分布特征及污染评价

测定绥满公路(301国道)海林至亚布力段森林区路侧土壤及红松等19种植物叶片中Pb,Cd,Cu,Zn,As的质量分数,研究5种重金属元素在公路路侧森林区土壤-植被中的质量分数分布特征.结果表明:土壤中5种重金属平均质量分数普遍高于背景值,土壤的单因子和综合污染指数计算结果显示,Cd为重污染,Zn,Cu,Pb,As为轻度污染,综合污染指数等级达到中度污染,但重金属质量分数除Cd略高外,其余均低于国家二级标准.Cd是道路交通重金属污染的主要污染物之一,公路两侧植物叶片中Cd质量分数随距离的增加而逐渐降低,土壤中Cd质量分数随距离增加先升高后降低.研究结果还进一步表明,公路旁侧森林区土壤与植被主要重金属富集区距公路约40～60 m范围之内.19种植物作为防治公路重金属污染林带树种的适宜性比较研究表明:蒙古栎、白桦、臭松等树种可以作为公路旁侧防治重金属污染林带的骨干树种推广使用;春榆、裂叶榆和毛赤杨等树种可作为重金属污染区绿化重点选用树种.     

鄱阳湖与长江交汇区陆域重金属含量研究

通过测定鄱阳湖与长江交汇区陆域(包括九江-新港和湖口2个采样地)土壤及植物体内的重金属As、Hg、Cr、Cd、Pb含量,统计分析了植物体内重金属含量与土壤中重金属含量的相关性及拟合曲线,同时提出相应的生态修复措施.结果表明:九江-新港土壤含Pb量高于湖口,而这两个地点的As、Hg、Cr、Cd含量差异不显著.九江-新港和湖口的植物根部重金属Cr、Pb、Cd含量高于茎部和叶部,而As和Hg含量恰好相反,茎部重金属含量处于中间水平.对所有采样点植物体内的重金属含量与土壤中重金属含量进行相关性分析,得出植物体内与土壤中的Hg、Pb含量相关性显著,而植物体内与土壤中的As、Cd、Cr含量没有显著的相关性.     

9种乔木对城市交通环境的响应研究

以连云港市区常见的9种行道乔木为研究对象,对市区交通主干道和清洁对照区乔木叶片中重金属(Cu、Pb、Zn、Cr、Cd)的含量、生理指标(脯氨酸、丙二醛和可溶性蛋白等)、pH、电导率、树叶表面气孔结构等进行分析测定。结果表明:9种乔木叶片镉(Cd)含量都约为0;城市交通主干道乔木叶片中的Cu、Pb、Zn、Cr含量都明显高于清洁对照区,其中香樟、法国梧桐、美国洋槐和大叶女贞含量相对较高;城市交通主干道与清洁对照区相比,叶片pH值降低,电导率变大,但电导率较pH值变化更加明显。城市交通主干道的乔木叶片中脯氨酸(除栾树外)、MDA含量、可溶性蛋白含量(除广玉兰、美国洋槐外)均大于清洁对照区。城市交通主干道的栾树、红叶李和法国梧桐的叶片表皮结构与清洁对照区比较差异较为显著,而银杏、马褂木在不同采样点叶片结构形状保持相似,说明栾树、红叶李和法国梧桐这3种乔木对环境变化的响应比较敏感。