免费文献传递   相关文献

单一重金属污染对灯心草生长及重金属积累特性的影响



全 文 :单一重金属污染对灯心草生长及重金属积累特性的影响
铁柏清 1 ,孙 健 1 ,秦普丰1 ,钱 湛 1 ,毛晓茜 1 ,青山勋 2 ,罗 荣 2 (1.湖南农业大学 资源环境学院 , 湖南 长沙 
410128;2.冈山大学 资源生物科学研究所 ,日本国仓敷市 710-0046)
摘要:盆栽试验结果表明:在设置的低浓度范围内 , Cd、Pb、Cu能够刺激灯心草的生长。而 As(地上部除外)、Zn
在整个浓度设置范围内对灯心草的生长都表现出抑制作用 , 且各重金属对灯心草地下部生物量影响不显著。各
重金属对灯心草生长抑制程度为:Zn>As>Cu>Pb>Cd。以灯心草生物量减产 10%为依据 ,将土壤中 Cd、Pb、Cu
3种重金属临界值分别设定为 10、100、100 ~ 200 mg· kg-1。灯心草不适合在 Zn污染的土壤中种植 , 土壤中 As临
界值尚需作进一步的研究来确定。除 Cd外 , 其余 4种重金属主要累积于灯心草根部。回归分析表明 , Cd、Pb在灯
心草地上和地下部以及 As在灯心草地下部的积累量与土壤中各重金属添加量之间存在显著线性关系(P<
0.05)。
关键词:单一重金属;污染;灯心草;生长;积累特性;土壤临界值
中图分类号:S512.106.2;Q45.12  文献标识码:A  文章编号:1673-4831(2006)02-0065-06
EffectsofSingleHeavyMetalPolutiononGrowthandHeavyMetalAccumulationofJuncuseffuses.TIEBo-
qing1 , SUNJian1 , QINPu-feng1 , QIANZhan1 , MAOXiao-qian1 , ISAOAoyama2 , LUORong2(1.ColegeofResourcesand
Environment, HunanAgriculturalUniversity, Changsha410128, China;2.ResearchInstituteforBioresources, OkayamaU-
niversity, Kurashiki710-0046, Japan)
Abstract:Effectsofsingleelement(Cu, Cd, Pb, ZnorAs)pollutionongrowthandheavymetalaccumulationofJuncus
efuseswerestudiedwithpotculture.ResultsshowthatCd, PbandCustimulatedgrowthofJuncuseffuseswhenintheset
rangeoflowconcentration, butinhibitedwhenintherangeofhighconcentration.AsandZninhibitedgrowthofJuncusefu-
sesregardlessofconcentrationexceptforAsofthegroundparts.Theexperimentalsoindicatedthatsingleheavymetalpol-
lutionaffectedyieldofthebiomassabovegroundmoresignificantlythanyieldofthebiomassundergroundofJuncuseffuses.
IntermsofextentoftheinhabitionofgrowthofJuncusefuses, thefiveheavymetalsshowedadecreasingorderofZn>
As>Cu>Pb>Cd.Withthedecrementby10% inbiomassofJuncusefusesasareferencepoint, thethresholdforsoilCd,
PbandCuwassetat10, 100 and100 ~ 200 mg· kg-1 , respectively.JuncuseffusesdidnotfitZn-contaminatedsoil, and
thethresholdforsoilAsremainedtobeatopicthatneedsfurtherstudy.Altheheavymetals, exceptCd, accumulated
mainlyintherootsoftheplant.RegressionanalysisrevealedthatcontentsofCdandPbintheshootsandrootsandAsin
therootswerecorrelatedsignificantlywiththerateofheavymetalsaddedtothesoil, showingalinearcurve(P<0.05).
Keywords:singleheavymetalelement;polution;Juncuseffuses;growth;accumulation;soilthresholdvalue
  空气 、土壤和水体中存在的重金属对生物有机
体会产生严重影响 ,尤其是重金属通过食物链的生
物富集作用更具危险性[ 1] 。植物修复技术是治理
重金属污染土壤众多方法之一 ,由于具有治理效果
永久性 、治理过程原位性 、治理成本低廉性 、环境美
学兼容性 、后期处理简易性等优点 ,受到人们普遍推
崇 [ 2-3] 。植物从污染土壤中去除重金属的效率取决
于植物自身的属性 。然而 ,目前发现的超累积植物
往往植株矮小 、生长速度慢 ,再加上受气候 、土壤环
境条件的限制 ,在实际应用中能够去除土壤重金属
的总量较小 ,因而作为土壤修复植物 ,其经济和应用
价值较小 [ 4] 。而一些普通植物虽然对重金属耐性
低 ,植物组织中重金属积累量也不高 ,但由于其生长
速度快 、生物量大 ,在给定时期内带走的单位面积土
壤中重金属总量也大 ,因而具有极大的利用价值。
对此 ,有人提出仅根据植物生长富集系数和运转系
数选定修复植物是远远不够的 ,还必须考虑植物生
长周期和生物量的影响 [ 5] 。
基金项目:中日合作丰田基金项目(ToyotaFundD01-B3-010);湖
南农业大学科技创新基金项目(040PT02)
收稿日期:2005-11-22
 生态与农村环境学报 2006, 22 (2):65-70JournalofEcologyandRuralEnvironment
  灯心草(Juncusefuses)是多年生草本作物 ,在
我国分布较广 ,并以其经济 、药用价值高而广泛应用
于医药和民用工业 ,在治理城市污水方面也有相关
报道[ 6-7] 。 Cd、Pb、Cu、Zn、As5种重金属元素是采
矿及冶炼厂排放污水和废气中的典型污染物 ,其产
生的大面积土壤污染给我国农业生产和人体健康造
成了极大的不利影响 。本次盆栽试验旨在研究 Cd、
Pb、Cu、Zn、As5种重金属元素单一污染对灯心草生
长的影响 ,探明灯心草对 5种重金属的吸收 、转移和
累积规律 ,从而为矿业废弃地的植被重建和重金属
污染土壤的修复提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
  供试土壤采自湖南农业大学教学实习基地 ,为
红壤性水稻土 。供试植物为典型的湿生植物灯心
草 , 野外采集 。添加重金 属为 CdCl2·2.5H2O、
PbNO3、CuCl2·2H2O、Zn(NO3)2·6H2O和Na2HAsO4·
7H2O,均为分析纯试剂。试验用陶瓷盆直径 30 cm,
高 20 cm。供试土壤化学性质及重金属含量见表 1。
表 1 供试土壤基本化学性质
Table1 Chemicalpropertiesoftestedsoils
pH 有机质 /(g· kg-1)
CEC/
(cmol· kg-1)
重金属总含量 /(mg· kg-1)
Cd Pb Cu Zn As
重金属有效态含量 /(mg· kg-1)
Cd Pb Cu Zn As
5.50 21.26 8.64 0.115 18.350 15.690 2.490 3.290 0.009 1.110 0.565 0.210 0.418
1.2 盆栽试验
供试土壤经自然风干 、捣碎 、剔除杂物后过 2
mm筛备用。每陶瓷盆中装土 5 kg,按预先设置浓
度于每盆中添加不同量的外源重金属 ,同时按盆栽
作物对养分的需求(N200mg· kg-1 、P2O5 100mg·
kg-1、K2O150 ~ 200 mg· kg-1),分别加入尿素 、磷
酸二氢钾和硫酸钾 400、200、300 mg· kg-1 ,喷清水
充分混匀后平衡 1周 ,作为模拟不同重金属污染水
平土壤 。每盆中移栽野外采集的灯心草 90株 ,并将
每株在距土面 2cm处剪断 ,待其重新生长 。试验期
间定期浇水 ,保持 70%的田间持水量 。灯心草生长
至 150d后收获 ,沿土表剪取地上部 ,测量株高并观
察记录新增株数 ,同时洗出根系 。在 105 ℃下杀青
0.5h, 70 ℃烘干 ,称量地上部和地下部干重。每种
重金属元素设置 4个处理水平(表 2),每个处理重
复 3次 。数据处理采用 MicrosoftExcel进行相关性
检验 ,采用 DPS3.01中文数据统计软件进行方差分
析和多重比较。
1.3 分析与测定方法
土样经王水-高氯酸消化 、植株经浓硝酸-高氯
酸消化后用 原子吸收分光 光度计 (瓦里安-
AA240FS,美国产)测定 Cd、Pb、Cu和 Zn含量;用二
乙基二硫代氨基甲酸银比色法测定 As含量 [ 8] 。
表 2 5种重金属在盆栽试验中的处理浓度
Table2 Heavymetalelementsandtreatmentlevelsinthe
experimentofpotculture mg· kg-1
元素 处理水平
1 2 3 4
土壤环境质量标准
(GB15618— 95)
二级 三级
Cd 0.3  1 10 20   ≤0.30   ≤1.0
Pb 50 100 300 500   ≤300   ≤500
Cu 50 100 200 400   ≤100   ≤400
Zn 50 125 250 500   ≤250   ≤500
As
 
10
 
30
 
40
 
80
 
水田≤25
旱地≤30
水田≤30
旱地≤40
2 结果与分析
2.1 单一重金属污染对灯心草生长的影响
  在试验条件下 Cd、Pb、Cu、Zn、As单一污染对灯
心草各项生长指标影响见表 3。通过方差分析和多
重比较评价添加重金属对植物生长的综合影响。
2.1.1 单一重金属污染对灯心草新增株数的影响
从表 3可以看出 , Cd在 1、2、3处理水平和 Pb、
Cu在 1、2处理水平时对灯心草的新增株数有一定
促进作用 ,灯心草新增株数均高于对照 。在 Zn、As
单一处理时 ,灯心草新增株数均少于对照 ,并随着浓
度增加而呈现出不同的变化趋势 。与对照相比 , 各
·66·               生 态 与 农 村 环 境 学 报              第 22卷
重金属对灯心草新增株数的促进程度为:Cd>Pb> Cu>As>Zn。
表 3 单一重金属污染对灯心草生长的影响
Table3 Effectsofsingleheavymetalstressesonnumberofnewshoots, plantheight, biomassofshootsandroots(dry
weight)ofJuncuseffuses
元素 处理水平 新增株数 /(株·盆 -1) 株高 /cm 地上部干重 /(g·盆 -1) 地下部干重 /(g·盆 -1)
对照 20±3.21e 69.23±2.71cd 20.79±1.68cdefg 4.08±0.20bc
Cd 1 28±4.73cd 72.22±2.38bc 25.96±3.27b 4.38±0.43b
2 36±5.69ab 75.37±3.03ab 32.08±3.10a 5.38±0.50a
3 26±4.16cd 65.30±1.71de 23.02±1.23bcde 3.58±0.13cd
4 14±3.06fg 51.90±2.65hij 15.22±2.77hijk 2.16±0.39gh
Pb 1 24±3.61cde 71.85±3.19bc 21.78±4.49bcdef 3.91±0.27bcd
2 38±3.61a 78.90±3.48a 24.35±3.75bcd 4.23±0.26b
3 18±4.04ef 60.38±2.50ef 17.80±2.88fgh 3.03±0.39ef
4 10±3.06gh 52.83±5.21h 14.50±1.65hijk 2.09±0.18h
Cu 1 30±5.57bc 65.37±7.39de 25.31±5.44bc 4.22±0.34b
2 24±4.58de 59.90±2.19fg 19.93±3.74defg 3.45±0.24de
3 8±2.00h 54.88±3.48gh 17.12±3.91ghij 2.90±0.60f
4 6±2.65hij 47.43±2.62jk 7.28±0.62mn 1.92±0.19ij
Zn 1 10±3.06gh 51.54±1.90hij 14.30±2.34ijk 2.64±0.41fg
2 6±2.08hij 47.59±1.54jk 11.36±2.16klm 1.53±0.15jk
3 2±0.58jk 39.28±2.48l 8.28±0.69mn 1.37±0.15kl
4 0±0.00k 28.90±1.88m 5.36±0.69n 0.99±0.13l
As 1 6±0.58hij 49.83±0.89fgh 13.04±1.20jkl 2.59±0.19fgh
2 10±1.53gh 54.53±0.70h 18.96±1.23efgh 3.01±0.24ef
3 14±4.36fg 56.50±2.62ijk 22.33±2.65bcde 3.70±0.16cd
4 4±2.00ijk 46.28±3.14k 9.33±0.79lmn 1.20±0.16kl
3次重复平均值;同列不同字母表示用 LSD方法检验时在 5%水平上差异显著。
2.1.2 单一重金属污染对灯心草株高的影响
由表 3可知 ,除 Cd、Pb在 1、2处理水平时灯心
草株高大于对照外 ,其他各处理水平株高均小于对
照 ,且差异显著(P<0.05)。在 5种重金属单一污
染下 ,灯心草株高随各处理浓度增加呈现的变化趋
势与新增株数的变化趋势相一致 , Cd、Pb、As处理浓
度的增加其株高呈先升后降的趋势 , Cu、Zn处理浓
度的增加其株高呈下降的趋势 。
2.1.3 单一重金属污染对灯心草地上部干重的影

国家土壤环境容量协作组于 1991年制定了以
作物产量为依据确定土壤临界值的方法。依据规
定 ,将植物生物量或产量减少 5% ~ 10%(灯心草产
量数额小取高限)时土壤有害物质的浓度作为土壤
有害物质的最大允许浓度[ 9-10] 。由表 3可知 ,当土
壤中 Cd含量在 0.3 ~ 10 mg· kg-1时 ,灯心草地上
部干重与对照相比 ,表现出增产趋势 ,但当 Cd含量
为 20mg· kg-1时 ,灯心草地上部干重比对照减少
26.79%, >10%,由此可以将土壤中 Cd的临界值
拟定为 10 mg·kg-1或稍高于此值。在土壤环境质
量二级标准范围内 Pb处理的灯心草地上部干重与
对照相比 ,均表现出增产趋势 ,超过该浓度范围后则
开始减产 ,减产幅度为 14.38% ~ 30.25%, >10%,
据此 ,将 Pb的土壤环境质量二级标准上限值拟定为
土壤中 Pb的临界值。重金属 Cu和 Zn处理下的灯
心草地上部干重均随处理浓度的升高而递减 ,除 Cu
处理在 50 mg· kg-1时高于对照外 ,其余处理均低
于对照。 Cu处理在 100 mg· kg-1时地上部干重减
产 4.14%, <10%,而在 200 mg· kg-1时减产为
17.65%, >10%,因此可以将土壤中 Cu的临界含
量拟定在 100 ~ 200mg· kg-1之间 。Zn处理下的灯
心草地上部干重最大值仅为 14.30g·盆 -1 ,相对于
对照减产幅度为 31.22%, >10%,由此可认为灯心
草不适宜在 Zn污染土壤上种植 。对于 As处理 ,灯
心草地上部干重则表现出与重金属 Cd处理类似的
变化趋势:随着 As处理浓度的增加灯心草地上部干
·67· 第 2期         铁柏清等:单一重金属污染对灯心草生长及重金属积累特性的影响
重均呈上升趋势 ,最大值对应的 As含量超出土壤环
境质量二级标准。与 Cd处理不同的是 As处理虽
然在 40 mg· kg-1时灯心草地上部干重达到最大 ,
高于对照 ,但当土壤中 As含量低于或高于此值时灯
心草地上部干重均比对照小。因此对于适合种植灯
心草的土壤中 As含量临界值的确定尚需做进一步
研究。通过分析 5种重金属在不同处理水平下对灯
心草新增株数 、株高和地上部干重的影响发现 ,单一
重金属污染对灯心草地上部干重的影响主要是通过
影响新增株数和株高造成的 ,这对利用灯心草修复
重金属污染土壤具有现实的指导意义 。
2.1.4 单一重金属污染对灯心草地下部干重的影

表 3表明 ,不同重金属污染土壤对灯心草地下
部干重的影响存在一定差异 。当土壤中 Cd含量为
0.3 ~ 1 mg· kg-1 、Pb含量为 100 mg· kg-1、Cu含
量为 50 mg· kg-1时 ,灯心草地下部干重均高于对
照 ,增产幅度为 3.43% ~ 31.86%;而在其他各处理
水平下 ,地下部干重均低于对照。单一重金属污染
对灯心草地下部干重影响趋势与地上部基本一致 ,
但从多重比较分析来看影响程度相对较小 。可见灯
心草地下部对重金属的抗性要比地上部强 ,这种特
性为利用灯心草进行土壤重金属污染区的植被重
建 、固土和固沙蓄水提供了科学根据 。
2.2 5种重金属在灯心草植株中的分布与含量
灯心草在不同处理的单一重金属污染土壤中生
长 5个月后 ,植株体内重金属积累量见表 4。对于
地上部而言 ,在浓度梯度设置范围内 ,主要表现为 3
种变化趋势:随着重金属处理浓度的增高 , Cd、Zn含
量呈上升趋势 , Pb、As含量呈先降后升的趋势 ,以及
Cu含量呈先升后降的趋势。除 Cu在处理水平 3灯
心草地上部积累量最大外 ,其他 4种重金属积累量
最大值均出现在处理水平 4。对于地下部主要表现
为 2种变化趋势:随着重金属处理浓度的增高 , Cd、
Pb、Zn、As含量呈升高趋势以及 Cu含量呈先升后降
的趋势 。灯心草地下部 5种重金属最大值出现规律
与地上部类似 。从转运系数来看 , 5种重金属元素
在灯心草植株中的迁移能力为:Cd>Zn>Cu>Pb>
As,除 Cd外其余 4种都是根系中的含量高于茎叶 ,
这与以往许多报道基本一致 [ 11-12] 。Cd的迁移性较
强 ,转运系数均大于 1。Cd不仅易被灯心草根系吸
收 ,而且易向地上部迁移 ,其运输机制有待进一步研
究。灯心草对 Cd、Zn、As3种重金属的转运系数没
有表现出特定的变化趋势 , Cu的转运系数则呈先降
后升的变化趋势 ,土壤中 Cu含量为 400 mg· kg-1
时灯心草对 Cu的转运能力反而有所提高。在各处
理水平下 ,灯心草对 Pb的转运系数均小于 1,并随
Pb浓度增高而急剧下降。大量的研究报道 , Pb进
入植物体后绝大部分累积在根部 ,本文的试验支持
这一看法。其原因是 Pb在根系主要以Pb(PO4)和
PbCO3等沉淀形式存在 ,植物汁液中虽然也有离子
态 Pb和络合态 Pb存在 ,但由于吸持 、钝化或沉淀作
用 ,使植物根系吸收的 Pb难以向地上部运输[ 13] 。
试验结果表明 ,在设计的浓度范围内 ,灯心草吸收重
金属的量随土壤重金属浓度升高相应增加 ,但吸收
比率趋于下降 。这主要是由于土壤重金属浓度增高
使植物吸收机能逐渐受到阻碍的原因。
2.3 土壤重金属添加量对灯心草不同部位吸收重
金属的影响
为揭示单一重金属污染条件下灯心草各部位对
土壤中 5种重金属的吸收规律 ,以土壤中重金属添
加量为自变量 X,植物地上部和地下部对重金属的
吸收量为应变量 Y,进行线性回归分析 ,回归分析结
果见表 5。
由表 5可以看出 ,灯心草对 Cd、Pb的吸收量与
土壤中 Cd、Pb添加量呈极显著正相关 。灯心草地
下部 As吸收量与土壤 As添加量也呈极显著正相
关。这表明外源添加的 Cd、Pb、As均能被灯心草特
定部位有效吸收 ,其添加量在一定程度上代表着土
壤中 Cd、Pb、As的有效量。在这种条件下 ,研究灯
心草对 Cd、Pb、As的积累量和土壤添加量间的关
系 ,既能反映灯心草植物的有效性 ,又能说明土壤中
重金属的含量 ,具有较强的代表性 。分析表明 ,灯心
草地上部和地下部对 Cu的吸收 ,灯心草地上部对
Zn和 As的吸收与土壤添加量之间均未达到显著相
关程度 ,这可能与灯心草对 Cu、Zn、As的吸收转运
机制有关 。众多研究表明 ,重金属元素在作物体内
吸收和转运的机制与各元素在植物体内的吸收机制
及生物化学过程密切相关 。此外 ,植物体对重金属
元素的吸收还受土壤 Eh值 、pH值 、土壤有机质含
量以及重金属赋存形态等诸多因素影响 。
·68·               生 态 与 农 村 环 境 学 报              第 22卷
表 4 灯心草植株中重金属含量及分布
Table4 ConcentrationsofCd、Pb、Cu、ZnandAsinvariousorgansofJuncuseffusesfivemonthsaftergrowinginsingle
heavymetalcontaminatedsoils
元素 吸收部位与转运系数
处理水平
对照 1 2 3 4
Cd 地上部 /(mg· kg-1) 0.041±0.004d 0.900±0.100c 1.107±0.150c 2.643±0.160b 5.077±0.189a
地下部 /(mg· kg-1) 0.035±0.005e 0.567±0.076d 0.850±0.050c 1.390±0.036b 2.620±0.087a
转运系数 1.17 1.59 1.30 1.90 1.94
Pb 地上部 /(mg· kg-1) 12.90±0.80e 18.38±1.98c 15.68±0.40d 28.90±1.83 b 35.73±0.48a
地下部 /(mg· kg-1) 27.10±1.31e 57.17±2.40d 143.52±3.73c 371.00±3.18b 455.47±3.85a
转运系数 0.48 0.32 0.11 0.08 0.08
Cu 地上部 /(mg· kg-1)  8.73±0.37d 11.95±0.85c 15.70±0.41b 17.23±0.43 a 12.78±0.29c
地下部 /(mg· kg-1) 19.62±0.63e 27.57±2.30d 64.88±2.49c 118.63±1.38a 70.77±2.47b
转运系数 0.44 0.43 0.24 0.15 0.18
Zn 地上部 /(mg· kg-1) 18.03±3.09e 254.43±5.86d 280.95±4.22c 302.44±4.64b 351.81±4.19a
地下部 /(mg· kg-1) 122.68±2.68 303.02±4.44 370.58±3.88 382.13±2.53b 591.22±3.58
转运系数 0.15 0.84 0.76 0.79 0.60
As 地上部 /(mg· kg-1) 0d 0.017±0.005b 0.014±0.002bc 0.008±0.002c 0.025±0.005a
地下部 /(mg· kg-1) 0e 0.057±0.004d 0.152±0.004c 0.208±0.005a 0.371±0.004b
转运系数 0 0.30 0.09 0.04 0.07
同一行数据中无相同字母者表示差异性显著(P<0.05)。
表 5 灯心草茎叶 、根系与土壤中重金属含量相关性分析
Table5 CorrelationanalysisofheavymetalcontentsinvariousorgansofJuncuseffuseswithheavymetalconcentrationsin
thesoil
相关项目 回归方程 相关系数 F值 显著水平
茎叶 Cd含量与土壤中添加 Cd含量 Y=-2.217 8+4.339 6X 0.984 8 96.534 7 0.002 2
根系 Cd含量与土壤中添加 Cd含量 Y=-3.079 0+8.549 1X 0.963 4 38.730 1 0.008 4
茎叶 Pb含量与土壤中添加 Pb含量 Y=-279.82+21.051X 0.978 3 66.887 4 0.003 8
根系 Pb含量与土壤中添加 Pb含量 Y=-33.060+1.057 9X 0.979 3 70.341 4 0.003 6
茎叶 Cu含量与土壤中添加 Cu含量 Y=-80.515+17.361X 0.364 9 0.460 8 0.545 9
根系 Cu含量与土壤中添加 Cu含量 Y=8.587 4+2.345 4X 0.586 8 1.575 3 0.298 3
茎叶 Zn含量与土壤中添加 Zn含量 Y=-86.548+1.124 3X 0.731 6 3.455 3 0.160 0
根系 Zn含量与土壤中添加 Zn含量 Y=-205.70+1.103 9X 0.931 0 19.513 6 0.021 5
茎叶 As含量与土壤中添加 As含量 Y=0.901 92+2 429.5X 0.734 7 3.518 3 0.157 4
根系 As含量与土壤中添加 As含量 Y=-1.986 7+215.65X 0.997 8 156.271 1 0.000 1
Y代表植物体不同部位重金属含量 , mg· kg-1;X代表土壤中重金属添加量 , mg· kg-1。
3 结论
(1)在盆栽试验设置的低浓度范围内 , Cd、Pb、
Cu对灯心草生长具有一定刺激作用 ,而 As(地上部
除外)、Zn在整个浓度设置范围内对灯心草生长都
表现出抑制作用 。各重金属对灯心草地上部生物量
的影响大于地下部 。对灯心草生长抑制程度为:
Zn>As>Cu>Pb>Cd。
(2)以灯心草生物量减产 10%为依据 , 根据生
态环境效应法可以将种植灯心草的土壤中 Cd、Pb、
Cu3种重金属临界值分别设定为 10、100、100 ~ 200
mg· kg-1。灯心草不适合在 Zn污染土壤中种植 ,
土壤中 As临界值尚需作进一步研究 。
(3)除 Cd外 ,其余 4种重金属均主要积累在灯
心草根部 。回归分析表明 , Cd、Pb在灯心草地上部
和地下部以及 As在灯心草地下部的积累量与土壤
中各重金属添加量之间存在显著线性关系。
·69· 第 2期         铁柏清等:单一重金属污染对灯心草生长及重金属积累特性的影响
参考文献:
[ 1]  DITOPPILS, GABBRIELLIR.ResponsetoCadmiuminHigher
Plants[ J].EnvironmentalandExperimentalBotany, 1999, 41(2):
105-130.
[ 2]  MCGRATHSP.PhytoextractionforSoilRemediation[ M] //
PlantsthatHyperaccumulateHeavyMetal.Walingford, UK:CAB
International, 1998:267-287.
[ 3]  BAKERAJM, MCGRATHSP, SIDOLICMD, etal.ThePossi-
bilityofinSituHeavyMetalDecontaminationofPolutedSoilsU-
singCropsofMetal-AccumulatingPlants[ J] .Resources, Conserva-
tionandRecycling, 1994, 11(1/2/3/4):41-49.
[ 4]  龙新宪 ,杨肖娥 , 倪吾钟.重金属污染土壤修复技术研究的现
状与展望[ J] .应用生态学报 , 2002, 13(6):757-760.
[ 5]  聂发辉.关于超富集植物的新理解 [ J] .生态环境 , 2005,
14(1):136-138.
[ 6]  成水平 ,况琪军 ,夏宜琤.香蒲 、灯心草人工湿地的研究:Ⅰ .净
化污水的效果 [ J] .湖泊科学 , 1997, 9(4):351-358.
[ 7]  成水平 ,夏宜琤.香蒲 、灯心草人工湿地的研究:Ⅱ.净化污水
的空间 [ J] .湖泊科学 , 1998, 10(1):62-66.
[ 8]  中国科学院南京土壤研究所.土壤理化分析 [ M] .上海:上海
科学技术出版社 , 1977:160-361.
[ 9]  土壤环境容量协作组.中国主要类型土壤 Cd, Pb, Cu和 As主
要生态学指标和临界值 [ J].环境科学 , 1991, 12(4):29-34.
[ 10] 余剑东 ,倪吾钟 ,杨肖娥.土壤重金属污染评价指标的研究进
展 [ J] .广东微量元素科学 , 2002, 9(5):11-17.
[ 11] BERNALMP, MCGRATHSP.EfectsofpHandHeavyMetal
ConcentrationsinSolutionCultureontheProtonRelease, Growth
andElementalCompositionofAlysummuraleandRaphanussati-
vusL.[ J] .PlantandSoil, 1994, 166(1):83-92.
[ 12] YEZH, BAKERAJM, WONGMH, etal.Zinc, LeadandCadmi-
umTolerance, UptakeandAccummulationbyTyphalatifolia[ J].
NewPhytologist, 1997, 136(3):469-480.
[ 13] 刘秀梅 , 聂俊华 ,王庆仁.6种植物对 Pb的吸收与耐性研究
[ J] .植物生态学报 , 2002, 26(5):533-537.
作者简介:铁柏清(1963—), 男 , 湖南常德人 , 硕士 , 副教授 ,
主要从事环境污染治理 、环境毒理学方面的研究。
(上接第 58页)
[ 10] KATSOYIANNISA, SAMARAC.PersistentOrganicPolutants
(POPs)intheConventionalActivatedSludgeTreatmentProcess:
FateandMassBalance[ J] .EnvironmentalResearch, 2005, 97
(3):245-257.
[ 11] BUSETTIF, HEITZA, CUOMOM, etal.DeterminationofSix-
teenPolycyclicAromaticHydrocarbonsinAqueousandSolidSam-
plesFromanItalianWastewaterTreatmentPlant[ J] .Journalof
ChromatographyA, 2006, 1102(1 /2):104-115.
[ 12] DURANDC, RUBANV, AMBLESA, etal.Characterizationof
theOrganicMatterofSludge:DeterminationofLipids, Hydrocar-
bonsandPAHsFromRoadRetention/InfiltrationPondsinFrance
[J] .EnvironmentalPolution, 2004, 132(3):375-384.
[ 13] BLANCHARDM, TEILMJ, OLLIVOND, etal.PolycyclicAro-
maticHydrocarbonsandPolychlorobiphenylsinWastewatersand
SewageSludgesFromtheParisArea[ J] .EnvironmentalResearch,
2004, 95(2):184-197.
[ 14] BULICHAA.PracticalandReliableforMonitoringtheToxicityof
AquaticSample[ J] .ProcessBiochemistry, 1982, 17(2):45-47.
[ 15] ANNAR, ANNAL, SILVIAL, etal.BioluminescenceInhibition
AssaysforToxicityScreeningofWoodExtractivesandBiocidesin
PaperMilProcessWaters[ J].EnvironmentalToxicologyand
Chemistry, 2004, 23(2):339-347.
[ 16] CHIUYC, JAUBH, SHINGDC.AssessmentoftheMicrobial
ToxicityTestandItsApplicationforIndustrialWastewater[ J].
WaterScienceandTechnology, 1997, 136(12):375-382.
[ 17] FERNANDEZA, TEJEDORC, CABRERAF, etal.Assessment
ofToxicityofRiverWaterandEfluentsbytheBioluminescence
AssayUsingPhotobacteriumphosphoreum[ J] .WaterResearch,
1995, 29(5):1281-1286.
[ 18] 顾宗濂 ,谢思琴 ,吴留松 ,等.用生物发光计测定污染水体生物
毒性 [ J].环境科学 , 1983, 4(5):30-35.
[ 19] 吴留松 ,顾宗濂 ,谢思琴.应用发光细菌监测重金属污染土壤
和底泥的总体生物毒性 [ J] .土壤 , 1987, 19(3):145-147.
[ 20] JENNINGSVLK, RAYNER-BRANDESMH, BIRDDJ.Asses-
singChemicalToxicityWiththeBioluminescentPhotobacterium
(Vibriofischeri):AComparisonofThreeCommercialSystems[ J].
WaterResearch, 2001, 35(14):3448-3456.
[ 21] 谢思琴 ,顾宗濂 ,周德智.工业固体废弃物的急性生物毒性研
究 [ J] .应用生态学报 , 1994, 5(1):103-105.
作者简介:申荣艳(1977—), 女 , 黑龙江佳木斯人 , 博士生 ,
主要从事城市污泥有机污染评价及其资源化利用研究。
·70·               生 态 与 农 村 环 境 学 报              第 22卷