全 文 ：⒇白兰花、雪松对重金属 ( Cd、 Cu、 Pb、 Zn)累积性研究
南旭阳 1 ,张碧双 2
( 1.温州师范学院 生命与环境科学学院 ,浙江 温州 325003; 2.温州市瓯海区梧田镇一中 ,浙江 温州 325014)
提　要: 调查研究了浙江省温州市中山公园、马鞍池公园和温州师范学院校园三个样点土壤及对应白兰
花和雪松中重金属 Cd、 Cu、 Pb和 Zn的含量和累积性。结果表明:三个取样点土壤中的 Cd、 Zn和 Pb含量
均为超标 ;中山公园、温州师范学院的 Cu含量超标。白兰花和雪松对 Cd和 Cu的累积性较高 ,而对 Pb和
Zn的累积性较小 ,并且发现累积系数与土壤的重金属含量有关。
关键词: 白兰花 ;雪松 ;土壤 ;重金属 ;累积性 ;累积系数
　　土壤中的重金属一般分为两类 ,一类是生物
生理代谢所必需的 ,如铜和锌等。另一类是生物生
理代谢所不需要的 ,如铅、汞等。 但不管哪一类重
金属存在于土壤中过多时 ,都将会对土壤—植物
—生物系统产生潜在的严重危害。又由于重金属
在土壤环境中性质稳定、很难降解 ,不但能抑制植
物生长发育、促进早衰、降低产量 ,并通过食物链
的传递与累积 ,最终危害人体健康。 因此 ,研究土
壤中重金属的含量以及植物对其影响具有重要的
意义。
虽然已有许多学者研究一些植物对土壤重金
属的污染的影响 ,如东南景天、鸭跖草、遏蓝菜和
蝇子草等植物对土壤中的重金属的累积修复作
用 [1～ 4 ] ,但是目前尚未见有关白兰花 (Michelia
alba )和雪松 (Cedrus deodrar )对土壤中重金属
Cd、 Cu、 Pb和 Zn的影响研究。
本研究以城市和公园中常见的白兰花和雪松
作为研究对象 ,研究了两者叶片中以及其相应土
壤中重金属 Cd、 Cu、 Pb和 Zn的含量以及对应的
累积性 ,以期对了解目前温州部分景点土壤中重
金属污染现状和解决提供帮助。
1　材料与方法
1. 1　样本的选取和处理方法
在浙江省温州市区中山公园、马鞍池公园和
温州师范学院三个样点等 3个测试点中 ,选择种
植有白兰花和雪松处 ,采用多点随机取样方法 ,采
集植物的叶及对应土壤作为供试样本。
土壤样本取 0～ 20cm耕层土壤作为供试样
本 ,以挖坑取样的方式取 1～ 2kg土样 ,对所得混
合样反复按四分法弃取 ,最后留下所需的土量 ,装
入洁净的聚乙烯塑料食品袋 ,写明标签运回实验
室备用。
1. 2　仪器与试剂
仪器: WFX-120型原子吸收分光光度计 ;
HYP-Ⅱ 型消化炉 ; DB2电热板 ;铜、锌、镉、铅空
心阴极灯。
试剂: HNO3 ,分析纯 ,衢洲巨化试剂有限公
司生产 ; HCLO4 ,分析纯 ,金鹿化工有限公司生
产 ; H2 SO4 ,分析纯 ,浙江中星华工试剂有限公司
生产 ; HCl,优级纯 ,中国兰溪市化工试剂厂生产。
1. 3　预处理
1. 3. 1　植物样本预处理　在采取样本后的 24h
内 ,将样品的叶子部分用去离子水洗净、剪碎 ;取
定量样品在 105℃时烘干至恒重 ,在玻璃瓷钵中研
细 ,装入培养皿中写上标签备用。
1. 3. 2　土壤预处理　将土样风干 ,剔除石块、残
根等杂物 ,耱细土块至粉末状 ,称取 50g风干后的
土样在 105℃下烘至恒重 ,测其含水量后过 100目
筛 ,供分析测定用。
测定结果皆以 mg /kg表示。
1. 4　测定方法
植物样品采用硝酸—硫酸法消解 ;土壤样品
采用王水—高氯酸法消解。样品消解后 ,冷却 ,过滤
到 50ml容量瓶中 ,加去离子水至刻度 ,摇匀待测。
所有样品均用火焰原子吸收分光光度法测定。
·7·2005( 3)　　　　　　　　　　　　陕　西　农　业　科　学
⒇收稿日期: 2004- 12- 15
作者简介:南旭阳 ( 1970- ) ,男 ,浙江乐清人 ,讲师 ,硕士 ,在读博士 ,主要从事鱼类毒理学和环境毒理学方面研究。
2　结果
2. 1　不同样点土壤中重金属含量
根据国家土壤环境质量标准可知 ,中山公园、
马鞍池公园、温州师范学院均应执行一级标准。从
表 1可以看出中山公园、马鞍池公园、温州师范学
院当中的 Cd、 Pb和 Zn含量均超标 ,中山公园和温
州师范学院的铜含量超标。
表 1　不同样点土壤中重金属元素含量 (单位: mg /kg )
地　点　　 Cd (X± S) Cu( X± S) Pb (X± S) Zn( X± S)
中山公园 3. 03± 0. 87 21. 14± 2. 67 88. 26± 3. 15 164. 98± 8. 26
马鞍池公园 5. 98± 1. 03 16. 01± 2. 89 54. 82± 7. 89 132. 47± 6. 24
温州师范学院 4. 90± 1. 27 18. 95± 1. 27 133. 00± 6. 06 169. 65± 9. 86
2. 2　不同样点白兰花与雪松中重金属含量和累
积系数
2. 2. 1　不同样点白兰花中重金属含量　从表 2
知 ,白兰花的金属含量 ,在中山公园中铜含量最高
( 52. 89) ;马鞍池公园和温州师范学院中均为含锌
量最高 ( 32. 62和 60. 46) ;在三个不同样点中 ,中
山公园白兰花中重金属镉、铜、铅含量均最高 ,而
温州师范学院白兰花中锌含量为最高。
表 2　不同样点白兰花中重金属元素含量 (单位: mg /kg )
地　点　　 Cd (X± S) Cu( X± S) Pb (X± S) Zn( X± S)
中山公园 52. 89± 6. 97 31. 31± 4. 55 34. 35± 3. 11 30. 52± 3. 12
马鞍池公园 28. 32± 5. 40 18. 47± 3. 12 31. 32± 3. 02 32. 62± 3. 02
温州师范学院 25. 23± 3. 49 26. 15± 4. 42 20. 70± 2. 81 60. 46± 3. 13
2. 2. 2　不同样点雪松中重金属含量　从表 3知 ,
雪松中的重金属含量 ,在中山公园、马鞍池公园和
温州师范学院三个样点中都是锌含量最高 ,分别
为 49. 97、 100. 05、 142. 39;在三个样点中 ,中山公
园的镉和铅含量最高 ( 47. 35, 49. 20) ,而铜和锌则
均以温州师范学院中含量最高 ( 37. 02, 142. 39)。
表 3　不同样点雪松中重金属元素含量 (单位: mg /kg )
地　点　　 Cd (X± S) Cu( X± S) Pb (X± S) Zn( X± S)
中山公园 47. 35± 4. 31 31. 00± 4. 43 49. 20± 2. 27 49. 97± 4. 16
马鞍池公园 18. 20± 3. 56 29. 53± 3. 01 34. 49± 3. 16 100. 05± 5. 39
温州师范学院 20. 41± 3. 39 37. 02± 6. 13 34. 11± 1. 99 142. 39± 10. 96
2. 2. 3　不同样点白兰花中重金属元素累积系数
　植物累积系数 ( Accumulation coef ficients,
Bioconcentration Factor )= 植物重金属含量 /土
壤重金属含量 [5 ]。
表 4　不同样点白兰花中重金属元素的累积系数
样　点　　 Cd Cu Pb Zn
中山公园 17. 46 1. 48 0. 39 0. 18
马鞍池公园 4. 74 1. 15 0. 57 0. 25
温州师范学院 5. 15 1. 40 0. 16 0. 36
表 5　不同样点雪松中重金属元素吸收累积系数
样　点　　 Cd Cu Pb Zn
中山公园 15. 63 1. 47 0. 56 0. 30
马鞍池公园 3. 04 1. 84 0. 63 0. 76
温州师范学院 4. 17 1. 95 0. 26 0. 84
·8· 　　　　　　　　　　　陕　西　农　业　科　学　　　　　　　　　　　　 2005( 3)
2. 2. 4　不同样点雪松中重金属元素吸收累积
系数　从表 4、表 5可知:白兰花和雪松对 Cd、 Cu、
Pb和 Zn四种重金属的累积性差异较大 ,对 Cd和
Cu的累积性较大 ,而对 Pb和 Zn累积性较低。
白兰花和雪松对 Cd的累积性最高 ,累积系数
最大分别达到了 17. 46和 15. 63,均在中山公园样
点。最低的也分别达 4. 74和 3. 04,均在马鞍池公
园样点中 ;白兰花和雪松对 Cu的累积性较高 ,累
积系数最大的分别是 1. 48和 1. 95,分别在中山公
园和温州师院样点 ;累积系数最低的分别为 1. 15
和 1. 48,分别在马鞍池公园和中山公园样点中。
白兰花和雪松对 Pb和 Zn的累积性较低 ,累
积系数均低于 1。其中 , Pb累积系数最高分别只有
0. 57和 0. 63(马鞍池公园 ) ,最低的只有 0. 16和 0.
26(温师院 )。 Zn累积系数最高分别为 0. 36和 0.
84(温师院 ) ,最低的只有 0. 18和 0. 30(中山公
园 )。
2. 2. 5　植物中重金属元素累积系数与土壤中重
金属含量的关系
从图 1到图 4中知: 白兰花和雪松对重金属
Cd的累积系数和土壤中 Cd的含量成负相关 ,当
土壤中 Cd含量较低时 ,白兰花和雪松对 Cd累积
性较大 ,而随着土壤中 Cd含量的增加 ,累积系数
反而下降。这说明白兰花和雪松在土壤含较少 Cd
时 ,具有较强的累积能力 ,而当土壤中的 Cd含量
较高时 ,其累积能力则较小。
白兰花对 Cu的累积系数随着土壤含 Cu量的
上升而增大 ;雪松对 Cu的累积系数却并不出现相
同规律 ,而是先随着土壤 Cu含量的上升而上
图 1　重金属 Cd吸收累积系数与土壤中 Cd含量的关系
图 2　重金属 Cu吸收累积系数与土壤中 Cu含量的关系
图 3　重金属 Pb吸收累积系数与土壤中 Pb含量的关系
图 4　重金属 Zn吸收累积系数与土壤中 Zn含量的关系
升 ,当土壤 Cu含量再增大时 ,却下降了。这说明白
兰花对 Cu的累积能力随着土壤含 Cu量的增加而
增加 ,而雪松的累积能力却只是在一定的土壤含
Cu量时较强 ,而当土壤含 Cu量上升或下降时 ,其
累积能力均会下降。
(下转第 17页 )
·9·南旭阳等: 白兰花、雪松对重金属 ( Cd、 Cu、 Pb、 Zn)累积性研究
们认为 ,百合的直径与其贮藏物之间关系密切 ,其
中可溶性糖与可溶性蛋白质都表现出先降低后增
高的趋势 ,而淀粉含量与之相反表现出了先降低
后升高的趋势。结合生产实践 ,百合种球贮藏物与
前年当年的植株生长关系密切 ,我们可以根据这
些贮藏物的规律来指导生产 ,以期获得更好的经
济效益。
参 考 文 献:
[1 ]　赵祥云 ,王树栋 ,陈新露 . 中国百合二十年研究进展 [C ] .中
国花卉科技二十年 , 2000, 515～ 526.
[2 ]　宁云芬 ,周厚高 ,等 .百合种球繁育的研究进展 [ J] . 仲恺农
业技术学院学报 . 2002, 15( 2): 66～ 70.
[3 ]　王璋 .百合中水溶性非淀粉多糖的提取、分离和纯化 [ J ].
食品科技 . 2003, ( 1): 14～ 17.
[4 ]　刘成梅 ,付桂明等 .百合多糖提取的影响因素研究 [ J ]. 食
品科学 . 2002, 23( 2): 87～ 89.
[5 ]　王　璋 . 百合中水溶性非淀粉多糖的分离与纯化 [ J ]. 无锡
轻工大学报 . 2002, 21( 5): 503～ 505, 510.
[6 ]　吉宏武 ,丁霄霖等 . 百合淀粉糊化特性的研究 [ J ]. 食品工
业科技 . 2002, 23( 11): 9～ 10.
[7 ]　焦培娟 . 唐菖蒲种球大小对植株生长及切花质量的影响 [ J]
. 特产研究 , 2000, ( 2): 31～ 33.
[8 ]　高彦仪 . 兰州百合生长发育特性特征观察 [ J ]. 甘肃农业科
技 , 1994, ( 10): 2～ 5.
[9 ]　刘建常 ,魏周兴 .兰州百合鳞茎增重规律的探讨 [ J ]. 中国
蔬菜 , 1994, ( 5): 27～ 30.
(上接第 9页 )
　　白兰花和雪松对 Pb的累积系数均随着土壤
含 Pb量的增加而下降。这说明白兰花和雪松对 Pb
的累积能力和对 Cd的累积能力相似 ,均随着土壤
中 Pb含量的增加 ,累积能力反而下降。
白兰花和雪松对 Zn的累积系数先是随着土
壤含 Zn量的增加下降 ,当土壤含 Zn量再上升时 ,
累积系数又上升。 可见 ,白兰花和雪松对 Zn的累
积能力在一定的土壤含 Zn量时较强 ,而当土壤含
Zn量上升或下降时 ,累积能力均会下降。
3　讨论
土壤重金属污染及其治理一直是环境治理的
重点内容 ,而利用植物对重金属的吸附、迁移、转
化等过程以达到去除土壤重金属污染具有重要的
意义。生物治理方法因具有实施方便、投资较小等
优点 ,日益受到关注。
蒋先军 [ 6]等人研究了印度芥菜对土壤中铜、
锌等金属污染的影响 ,也有学者报道了土壤中的
某些低等动物 (蚯蚓 )对土壤重金属污染的治理效
果 [7 ]。从本实验结果来看 ,白兰花和雪松对重金属
Cd和 Cu具有较高的累积性 ,而对 Pb和 Zn的累
积能力较弱 ,因此 ,在一定的条件下 ,可以在 Cd和
Cu污染的土壤中和道路两旁种植白兰花和雪松 ,
即可作为观赏道树 ,又可在一定的程度上起到修
复的作用。但是因为白兰花和雪松对重金属 Cd和
Cu的累积能力受土壤中金属含量的影响较大 ,往
往会因土壤中重金属含量的增加而下降 ,所以 ,在
土壤 Cd和 Cu污染较大时 ,单用白兰花和雪松进
行修复效果是不能完全令人满意的 ,应考虑和其
他植物一起来修复治理。
参 考 文 献:
[1 ]　杨肖娥 ,龙新宪 ,倪吾钟 ,等 .东南景天 ( Sedum al f redii H)一
种新的锌超积累植物 [ J ]. 科学通报 , 2002, 47( 13): 1 003～
1 006.
[ 2 ]　 Tang S R, Wi lk e B M and Huang C Y. THe uptake of
copper b y plants dominant ly growing on copper mining
spoils along the Yangtze River, the Peoples Republic of
China [ J] . Plant and Soi l, 1999, 209: 225～ 232.
[3]　 Shen Z G, Zhao F J. Uptak e and t ransport of zinc in the
h yperaccumu lator Thlaspi caerulescences and the non-
h ypereccumulator Thlaspi och roleucum plant [ J ]. Cel l and
Envi ronment , 1997, 20: 898～ 906.
[4 ]　 Brow n s L, Ch aney R L, Angle J s , et al. Zinc and cdmiun
uptak e by Hyperaccumulator Th laspi caerulescen s g row n in
nut rient solution [ J ]. Soil Sci. Soc. Am [ J ]. 1995, 59: 125
～ 133.
[5 ]　孔繁翔主编 .环境生物学 [M ].北京: 高等教育出版社 ,
2002.
[6 ]　蒋先军 ,骆永明 ,赵其国 ,等 .重金属污染土壤的植物修复研
究Ⅰ 金属累积植物 Bras sica juncea对铜、锌、镉、铅污染的响
应 [ J] .土壤 , 2000, ( 2): 71～ 74.
[7 ]　俞协治 ,成杰民 .蚯蚓对土壤中铜镉生物有效性的影响 [ J ].
生态学报 , 2003, 23( 5) : 922～ 928.
·17·郝瑞杰等:不同直径等级百合子球的几种重要贮藏物研究