全 文 ：24 (增刊 一 中国生物防治 目 目 切 年 月
薇甘菊中多元素分析及富集研究
王丙涛 ,孟令兵 ,林燕奎 ,颜治 , 李勇 , 赵琼晖
深圳出入境检验检疫局食检中心 , 深圳
摘要 本文采用 一 法对薇甘菊不同部位的 、 、 、 、 、 、 和 等 种徽
元素进行检测 ,结果显示 、 、 、 含 较高 , 、 、 和 , 含量相对较低 不同地区截
甘菊中 含 相差较大 不同部位元素含量根中 最高 , 、 含 从根 、茎 、叶依次升高 。
根据检测结果 ,从微 元素分布及其富集形态层面对薇甘菊的元素成分进行了剖析 ,探讨了薇
甘菊的综合防治和生物利用前景 。
关 键 词 薇甘菊 重金属
中图分类号 卜 文献标识码 文章编号 佣 一 增刊 仪为 一。
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薇甘菊 材止加 必爪交 心 是菊科攀缘草本植物 ,自然条件下 ,在华南地区 一 月为生长
旺盛期 , 一 月为花期 , 月至翌年 月为结实期 ,秋冬季节开花植物不多 ,薇甘菊在此季节
成为重要的蜜源植物 。薇甘菊籽每粒重小于 ,可借风力进行远距离传播 其茎节和节间
都能生根 ,形成新枝株 ,这就是薇甘菊广泛入侵迅速蔓延的重要原因 。薇甘菊常见于被破坏的
林地边缘 、荒弃农田 、疏于管理的果园 、水库和沟渠或河道两侧 。
收稿日期 以犯切 一
作者简介 王炳涛 一 ,男 硕士 ,工程师 , 通讯作者。
增刊 王丙涛等 薇甘菊中多元素分析及富集研究
薇甘菊原产于中美洲 ,上世纪 年代 ,香港首次发现薇甘菊泛滥成灾 。 年代年末传入
广东沿海地区 ,在深圳内伶仃岛 、红树林保护区等地迅速蔓延 ,数万亩林地遭到严重破坏 ,导致
树木枯死 , 野生动物的生存亦受到威胁 ,薇甘菊的人侵已经使内伶仃岛上森林生态系统遭到
严重破坏 ,生物多样性损失和涵养水源 、净化大气 、减少污染等生态服务功能方面的经济损失
每年高达上千万元人民币 。薇甘菊又进一步向北蔓延 ,目前珠三角一带每年因为薇甘菊泛滥
造成的直接间接经济损失超过 亿元人民币 ,成为名副其实的头号生物杀手 。
目前对薇甘菊的研究大多数仅停留在生物层面 〔一〕,从薇甘菊的生物特性和化学活性成
分等方面分析薇甘菊的生长成因和清除方法 ,但没有对影响其生长至关重要的微量元素进行
分析的研究报道 ,也没有相关的富集及植物修复等方面的研究 。而国内外对其它杂草如水葫
芦 、北美独行菜 、北美鬼针草等野生或外来人侵物种重金属研究方面已经有不少报道 〔一 ,如
利用水葫芦 、水芹菜吸附 、 等的特性来治理重金属污染水域 ,利用重金属富集植物修复
受污染的土壤 ,用女贞 、烟草等来监测环境污染物汞 ,利用重金属超富集植物来发现特定矿床
等 ,都是经过对这些植物金属元素含量分析及特性研究 ,充分利用其对不同金属元素的吸附特
性 ,来最大限度的发挥其利用价值 ,减少其危害 。因此 ,本文检测了薇甘菊不同部位的多种元
素含量 ,并对其分布特性和元素形态分类进行分析 ,从防治及综合开发与利用等方面进行探
讨 ,并提出自己的研究建议 。
材料与方法
仪器设备
` 电感藕合等离子体质谱仪 ,电子天平 一 ,恒温箱
巧 ,电热板 以几 。 一 条件 射频功率 ,检测器电压 ,冷却气
流量 而 ,辅助气流量 而 ,雾化气流量 而 调谐液 、 。、 、 混合溶液 ,
拌 内标混合溶液 “ 、 拌 、 ,, 、 拌 。
试剂
硝酸 ,优级纯 , 双氧水 分析纯 , 气 , 、 、 、 、 、 、 、
。标准溶液均为国家标准物质中心标准溶液 , 仪旧滩 耐 ,使用前用 硝酸稀释至相应
浓度配成混合标准溶液 。
前处理
将所采样品洗净 ,自然晾干 ,取同一采样地点的样品按试验计划分成根 、茎 、叶三部分 ,分
别捣碎 ,制成各部分的匀质样品备用 。准确称取匀质样品 士。 于压力溶弹消解罐中 ,
加人 时 硝酸和 耐 过氧化氢 ,盖紧消解罐 ,于鼓风干燥箱中 ℃保持 ,至样品完全消
解 ,同时做试剂空白 。消解完全后取出加入少量水 ,置于电热板上加热蒸发至 一 ,冷却 ,
用纯水将消解液洗入 耐 容量瓶中 ,冲洗两次合并冲洗液 ,用 的硝酸定容至刻度 。
结果与讨论
前处理
由于 容易受到基体干扰和多原子离子干扰 ,考虑到本试验的样品为植物样品 ,除
纤维含量稍高外 ,比较容易消解 ,因此本方法采用 仇一 体系来消解样品 。硝酸是
方法消解体系常用的强酸 ,具有很强的氧化性 ,其含有的 、 和 元素不会在等离子体中
中国 生 物 防 治 第 卷
引人新的多原子离子干扰 ,而双氧水的存在不仅能提高消解效率 ,也可减少氮氧化物的生成 。
本试验采用 一 ,体积比 体系作为消化液 ,采用压力溶弹法 ,样品即可完全消解成
澄清溶液 。
干扰校正
为减少信号飘移和基体干扰对测量造成的影响 ,根据待测元素的质量数分布区域 ,本试验
采用在线加人 、 、 、 作为内标 ,同时由于内标响应信号的区别 ,对所加内标元素分别采
用不同浓度 ,以保证内标溶液信号的稳定性 ,最大限度的减少信号飘移带来的影响 。另外 ,由
于一些元素含量较高 ,而另一些元素含量很低 ,根据初步试验中元素浓度的不同分别采用不同
的分辨率以减少其相应干扰 。考虑到多元素同时测定的准确性 ,本试验采用 的高射频
功率来保证所有元素得到充分电离 ,同时对于 、 等一些难电离的元素和 、 巧 等一
些丰度较低的元素 ,增加相应的扫描时间 。针对检测过程中的质谱干扰 ,通过调谐仪器使氧化
物和双电核的干扰降至 以下 。由于 受 的干扰 , 尤 又受到阮 的干扰 ,对
此类干扰采用美国环保署推荐的 以 中的干扰校正方程进行校正 ”〕。为了减少不同元
素之间的干扰 ,对质量数相近的元素 ,根据其同位素的自然丰度和 一 印 中的干
扰方程 ,选择干扰少的同位素进行测量 ,如选择 代替 , 代替 等 。
方法的精密度和回收率
为了验证方法的可靠性 ,我们进行了加标回收试验 ,分别添加各标准溶液使测试液中的添
加浓度为 创闹 添加浓度为 尸岁闹 ,各元素的回收率都在 一 之间 。
通过 次平行测定 , 在 一 之间 ,说明本方法具有较好的准确度和精密度 表
。
衰 添加回收试脸结
元紊 伪 。
平均回收率 赞 叨 吕
旅甘菊 种元素分析结果
分别采集南山区大南山荔枝林和沙井工业区薇甘菊危害比较严重地区的样品 ,按本试验
方法进行检测 。结果 表 、表 表明 ,荔枝林位于半山腰 ,植被环境和土壤重金属污染相对较
轻 ,而工业区周边由于工业废水废气等的影响植被环境相对较差 。从两个不同地点的样品检
测结果来看 ,污染较严重地区薇甘菊中 含量很高 ,其根 、茎 、叶中的平均含量分别为 、
和 ,与对照组相比含量高出几十倍 、 的含量亦有所增加 ,而其他元素含
量基本变化不大 。
衰 不同地点稼甘菊中几 , 和加 种元谁位侧结 《 『吨
地点 儿
南山
沙井

砚为
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从薇甘菊不同部位 种元素分析结果来看 , 、 、 和 含量较高 ,尤其叶中 ,其他几
种元素含量相对较低 。从元素分布来看 , 含量根中最高 ,叶中次之 ,茎中最低 根和叶中
、 含量较高 ,茎中最低 和 含量按根 、茎 、叶顺序依次升高 。从元素营养功能来看 ,
增刊 王丙涛等 薇甘菊中多元素分析及富集研究
、 、 和 等植物生长所必需的营养元素含量较高 ,有害重金属元素含量较低 。
裹 蔽甘菊不同部分几 , 以 , , 彻 , , 和 种元介祖侧结 《 砂魄
部位
以
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讨论
本文对薇甘菊中的 种金属元素进行了初步检测 ,结果显示土壤环境污染较严重地区的
薇甘菊中 含量很高 ,很明显薇甘菊在此吸附了大量土壤中的重金属 。根据薇甘菊吸附
重金属 的特点 ,通过进一步研究其吸附机理和土壤重金属生态足迹研究 〔川 ,有望在重金属
污染的植物修复 、垃圾填埋场的重金属污染治理和垃圾渗滤液的重金属污染防治方面发挥用
途 ,亦或者作为环境污染监测物种来监测土壤环境的变化 。
另一方面 ,薇甘菊除了种子及自身生物学特性决定其具有快速蔓延能力之外 ,薇甘菊中高
含量的营养元素也同样为薇甘菊的生长和快速蔓延提供了足够的养分 ,与之相对应 ,薇甘菊蔓
延地区的其他物种可能因缺乏足够的营养元素而出现营养不良甚至死亡 ,这也是典型的生物
竞争的结果 。因此 ,通过元素之间的协同拮抗作用 ,人为添加某种元素来抑制薇甘菊对营养元
素的吸附 ,同样能够达到对薇甘菊的清除和治理的目的 。可见随着对薇甘菊元素成分分析及
富集能力和富集机理的进一步深人研究 ,不仅能够对清除和治理薇甘菊开辟新的途径 ,而且有
望充分利用薇甘菊的生物特性 ,变废为宝 。
参 考 文 献
吴玉荷 , 朱国元 , 等 薇甘菊化学成分研究〔 〕 深圳大学学报 理工版 , , 一
胡玉佳 , 毕培曦 , 薇甘菊花的形态结构特征 〔 中山大学学报自然科学版 , 以刃 , 一
梁斌 , 旅甘菊活性天然产物成分分离及结构鉴定的初步研究【 〕 南华大学硕士论文 , 以巧
李钧敏 , 羞鸣 , 钟章成 人侵植物薇甘菊种群的遗传分化 【 植物生态学报 , , 一
黄朝表 , 郭水良 , 金华地区 种杂草对 种重金属元家的吸收与富集作用研究 〔 〕 农业环境保护 , 阅
一
韦朝阳 , 陈同斌 , 重金属污染植物修复技术的研究与应用现状 【〕 地球科学进展 , 么幻 , 一
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