全 文 ：应 用 生 态 学 报
  年
! 月 第 ∀ 卷 第 # 期
∃ % &∋ ( )( ∗+ , − ∋ . / + 0 .11/ &( 2 ( ∃+ /+ 3 4 , 5 6 7 8
  , ∀ 9: ; < # : :一# : 
重金属复合污染对大豆生长的影响
及其综合评价研究 ‘
余国营 吴燕玉 王 新
9中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态系统痕量物质生态过程开放实验室 , 沈阳

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【摘要】 通过正交试验设计研究了溶液培养条件下 ∃ = 、 1 > 、 ∃ ? 、 ≅ Α 、 . Β 复合污染对大
豆幼苗生长的影响8 结果表明 , 复合污染条件下 , 各元素在根中的积累顺序为 . , Χ 1 > Χ
∃ ? Χ Δ = Χ ≅ Α , 茎叶中为 ∃ = Χ ∃ ? Χ ≅ Α Χ . Β Χ 1 > , 其交互作用类型决定于元素的投加浓度
及其与共存元素的比例 , 而对其生长发育 , . Β 和 ∃ ? 是主要的毒害元素 , 并指出相对离子
强度是复合污染综合效应指示与控制的又一有效指标 8
关链词 重金属 复合污染 综合评价
&Ε 1Φ 67 5 Γ Η 6Φ Ι ϑ Ε 6 7Φ Κ Δ 5 Ε >ΛΑ 6 = Μ5 ΚΚ?吸
! ! 5 Α Β 5 ϑΗ6 Φ Α Ν Ο5 Π 7‘ Φ Α = Λ7Β ΛΑ 76 Ν ΟΦ 76= Φ Β Β6Β ΒΘ
Ε 6 Α 7 8 4 ? 3 ? 5 ϑΛΑ Ν , Ρ ? 4 Φ Α ϑ? Φ Α = Ρ Φ Α Ν Σ ΛΑ 9/ Φ加ΟΦ Ο5 Οϑ 5Γ ( 6 5 Κ5 Ν ΛΔ Φ Κ 1Ο5Δ6Β8’ 5Γ Τ ,ΟΦ Δ6) ? > ΒΟΦ Α Δ 6 Β ΛΑ ,& ,6Ο6 Β7ΟΛ Φ Κ ( Δ5,Β ϑ Β76 Ε , & Α Β7 Λ7 ? 76 5Γ 月11ΚΛ 6= (Δ 5Κ 幻 , . Δ Φ = Ε ΛΦ ) ΛΑ 7’ΔΦ ,) Η 6 ,妙Φ Υ < 

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8 月户户
8 ( 65 Κ8 ,
  , ∀ 9# ; < # : : 一 # :  8
ς Η 6 ΛΕ Μ Φ 6 7 5 Γ ∃ = ,护 > , ∃ ? , ≅ Α Φ Α = . Β 65 Ε > ΛΑ 6 = Μ 5 ΚΚ? 7 Λ5 Α 5 Α Β 5 ϑ >6 Φ Α Ν Ο 5 Π 7Η
Β 7? = Λ6 =
Π Λ7Η % 5 Ν ΚΦ Α = Β5 Κ? 7Λ5 Α 6 ? Κ7 ? Ο 6 8 ς Η 6 Ο 6 Β ? Κ7Β Β Η5 Π 7Η Φ 7 ? Α = 6 Ο 6 5 Α = Λ7 Λ5 Α 5 Γ 6 5 Ε >ΛΑ 6 = Μ 5 ΚΚ? Θ
7 Λ5 Α , 7 Η6 Φ 66 ? Ε ? ΚΦ 7Λ5 Α 5 Γ Η 6 Φ Ι ϑ Ε 6 7Φ ΚΒ ΛΑ Ο 5 5 7
ΛΑ 7Η 6 5 Ο = 6 Ο 5 Γ . Β Χ 1 > Χ ∃ ? Χ ∃ = Χ ≅ Α
Φ Α = ‘Η Φ ‘ ΛΑ Β 76 Ε Φ Α = Κ6 Φ Γ
ΛΑ 7Η 6 5 Ο魂6 Ο 5 Γ Δ = Χ ∃ ? Χ Ω Α Χ . Β Χ Μ > · ς Η 6 7ϑ Μ 6 5 Γ 7Η 6 ΛΟ ΛΑ 76 Ο Θ
Φ 67 Λ5 Α
= 6 Μ 6 Α = 6 = 5 Α 7Η6 Φ == 6 = 65 Α 6 6 Α 7 ΟΦ 7Λ5 Α 5 Γ 6 Κ6 Ε 6 Α 7Β Φ Α = 7Η 6 Μ Ο 5 15 Ο 7Λ5 Α 5 Γ 6 5 6 Ξ ΛΒ 76 Α 7
5 Α 6 Β 8 . Β Φ Α = ∃ ? Φ Ο 6 7Η 6 Ε Φ ΛΑ 6 Κ6 Ε 6 Α 7 Β 7 5 Ξ Λ6 75 7Η 6 Ν Ο 5 Π 7Η 5 Γ Β 5 ϑ >6 Φ Α 8 − 6 ΚΦ 7ΛΙ 6 Λ5 Α Λ6 ΛΑ Θ
76 Α ΒΛ7ϑ
Φ Α 6 ΓΓ6 6 7ΛΙ 6 ΛΑ = 6 Ξ Γ5 Ο ΛΑ = Λ6 Φ 7 ΛΑ Ν Φ Α = 6 5 Α 7 Ο 5 ΚΚΛΑ Ν 7Η 6 ΛΑ 76 Ν Ο Φ 76 = 6 ΓΓ6 6 7 5 Γ 6 5 Ε >ΛΑ 6 =
15 ΚΚ? 7Λ5 Α 8
Ψ 6 ϑ Π 5 Ο= Β % 6 Φ Ι ϑ Ε 6 7Φ ΚΒ , ∃5 Ε > ΛΑ 6 = Μ 5 ΚΚ? 7Λ5 Α , &Α 76 Ν Ο Φ 76 = Φ Β Β6 ΒΒ Ε 6 Α 7 8

引 言
随着人 们对环境问题认记的不断 深
入 , 其研究已从单污染物污染转向多污染
物复合污染的研究 , 并逐步 引起国 内外学
者普遍重视 Ζ[8 # , “∴ 8 人们早已发现 多污染物
共存时 , 其复合作用可以大大尊变某一或
某些污染物的生物活性或毒性 , 因此研究 、
环境中各种污染物之间的复合作用规律与
机理 , 了解污染物群体的生态环境效应 及
其与单个化合物污染影响的差异 , 均具有
重要的理论和实践意义 8 这些研究 目前尚
少见报导 8 重金属是环境中的一类典型污
染物 , 本文以张士污灌区重金属 污染为背
景 ,选择 ∃ = 、 1> 、∃ ?、≅ Α 、 . Β Β 种元素为供
试污染物 , 研究其复合污染时共存元素及
其交互作用对大豆幼苗生长及其重金属吸
收积累影响 , 从而揭示复合污染现象和规
律 , 为重金属复合污染防治提供理论依据 8
[ 材料与方法
[ 8
供试材料
供试植物为大豆 93 Ω夕‘ΛΑ6 Ε Φ Ξ ; , 品种辽丰
[#
, 所 用 重 金 属 化 合 物 分 别 为 ∃ =∃ &< 、 1 >
‘ 国家自然科学基金和中国科学院陆地生态系统痕
7 物质生态过程开放实验室基金资助项目8

  年 Κ 月 [ 日收到 , 月 [ 日改回 8
应 用 生 态 学 报 ∀ 卷
9∃% : ∃ ++ ; [ 、∃ ? ∃ &< 、≅ Α )+ Υ 和 ∋ Φ ≅% . Β + Υ 8
[ 8 [ 试验设计与处理
选用 / ,“# , ’正交试验设计以定量研究复合污
染生态效应 , 其处理元素和水平见表
, 各元素所
选取浓度范围分别为空白 9零处理 ; 、有积累以及
对大豆生长发育及其累积量超标产生危害或严
重危害级 , 并以 / ≅ , 9:Κ ”正交试验设计研究了元素
表 [ / [, 9声 ,试验因寨和水平
衰 & /& ‘9’ , , 试验因亲和水平
介> 一6 一几6 75 比 Φ Α = 7彻7Ε 6Α 7 一6 Ι6 一 ? Β 6= 一Α /一 9‘Β ; 6 ΞΘ
16 Ο Κ8 6Α 79雌 二&一Κ ;处理水平
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介>一6 [ ΟΦ 675 ΟΒ Φ 5 = 7Ο 6 Φ 7Ε 6 Α 7 一6 Ι6一Β ?刘 Κ5 /” 9 : , : ; 6 Ξ眯 Ο一Ε 6 Α 7 9Μ恶 · Ε 一& ;
处理水平
ς Ο 6 Φ 7 Ε 6 Α 7
Κ6 Ι 6 Κ
∃ = ≅ Α ≅ Α 一∃ = ∃ ? ∃= 一∃ ? . Β 一1> 1 > ≅ Α 一1> ∃ = 一1> ∃ ? 一. Β ∃ = 一. Β ≅ Α 一 . Β . Β

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之间的交互作用 Ζ
8 其交互作用主要考虑 ∃ = 一≅ Α 、
∃ = 一∃ ? 、 ∃ = 一1 > 、 ≅ Α 一1 > 、 . Β 一1 > 、 . Β 一∃ ? 、 . Β 一∃ = 、 . Β Θ
≅ Α 等 , 种元素的投加水平同 /Κ ‘“ ” ,试验的后 :
个水平 9零处理除外 ;9 表 [ ; , 所有试验重复 : 次 8
本研究采用 % 5 ΝΚ Φ Α = 氏液 9华东师范大学 ,

 ]。;培养法 , 先将供试大豆土培育苗 , 待其 # 叶
期时选择长势大小一致幼苗进行移栽 , 每盆 # 株 ,
稳苗 [ 天后 , 按试验设计分别投加重金属污染物 ,
连续培养 [! 天 , 观察分析豆苗生长及其体内元
素积累量 8 样品均采用硝酸 一高氯酸湿法消化 , 以
日立
]! 一]! 原子吸收分光光度计测定 ≅ Α 、 ∃= 、
∃ ? 、 1> 含量 , 以硼氢化钾 一二 乙基二硫代氨基甲酸
银比色法侧定 . Β 的含量 8
: 结果与讨论
: 8
处理元素对大豆幼苗生长和生物 量
的影响
由表 : 、 # 可见 , . Β 对豆苗生长影响最
大 , ∃ ? 次之 , 均达极显著水平 8 . Β 直接毒
害于根系 , 抑制根系生长甚至腐烂 , 影响植
物对营养元素的吸收 , ∃ ? 的毒害可能是酶
促生理活动而表现出来的 , 因为植物 体内
的一些氧化酶均含有 ∃ ? , 它参与植物新陈
代谢过程 , 过量时它抑制根毛生长和根 系
的发育 , 导致大量元素的匡乏 , 诱导缺 ⊥ Ν 、
缺 0 6 症 , 使植物缺绿 , 从而影响植物的生
长和生物产量 ΖΩ, ‘·‘〕, 其他元素的影响对株
高依次为 ∃ = 、≅ Α 和 1 > , 对产量则为 1 > 、∃ =
和 ≅ Α 8 经 多元回归分析 , 求其回归方程如
下 <
4 9ϑ Λ6 Κ= ; _ 8 [
 一 ! 8 ! [ [  9∃ = ; ⎯
! 8 ! ! ! Τ 91> ; 一 ! 8 ! ] ! 9∃ ? ; 一
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] ! ] 9. Β ;
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9≅ Α ; 一 ! 8 #
Τ Τ # 9. Β ;
− _ ! 8  : : 91 α ! 8 ! !
;
9[ ;
方程 9
; 、 9[; 表 明 , 添加的重金属 元素除
1> 的微弱影响外 , 所有元素均使大豆生物
量降低 , 而对株高这种共同影响更为明显 ,
即它们均对植物生长具有抑制作用 8
: 8 [ 共存元素对植物重金属元素积累的
影响
复合污染条 件下 , 各处理 金属 积累量
见表 : , 据极差 − 分析可得共存元素对植
物体元素累积量的影响顺序如表 # , 同时
也列出了植物体某一元素的积累量与共存
元素关系的回 归方程 , 相关系数范围 为
! 8 ] ]
一 ! 8  Τ ] 9Μ 9 ! 8 !
, Α 一 # ] ; , 拟合
效果较好 8 尽管元素之间的联合作用很复 、
# 期 余国营等 < 重金属复合污染对大豆生长的影响及其综合评价研究 # :
杂 , 既有元素之间的协 同作用 , 也有元素之 植物所富集 , 但多储存在植物根中ΖΤ∴ 8 其富
间的拮抗作用 , 很难得出一个统一的规律 , 集系数与处理 浓度有关 , 在所试验的 : 个
但研究发现 , 某一元素在作物体内的积累 , 水平上随浓度的升高 , 根中富集系数依次
除元素本身性质的影响外 , 首先是环境中 为 < ∃=
 8 !# 、 :Τ 8 “ 和 8 # , 1> : 8 [: 、
该元素的存在量 , 其次是共存元素的性质 [ 8
∀ 和
! 8 : , ∃ ? Κ衣
: 、
] 8 ] 和 [Τ 8 ∀ ,
与浓度的影响 8 不同元素的富集系数不同 , ≅ Α 8 ]: 、 Τ 8 ∀ 和: ‘
] , . Β ! 8 ! 、: · !# 和
以平均富集系数计 , 根中 . Β 9 [ 8 [ # ;Χ 1> 8 : Υ 而茎叶中∃=
! 8 ]
、
∀ 8 ! ]和 : 8 ] Τ ,
9[ [ 8 ] [ ;Χ ∃ ? 9[ ! 8
# ;Χ ∃ = 9
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8  ∀ 和 ! 8 Τ [ , ∃ ? [ 8 ∀ Τ 、 8 ! [ 和
9 8 : ; Υ 茎叶中 ∃ = 9
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[ , [ ] , ≅ Α 8 ! [ 、 # 8 ∀# 和
8  , . Β : 8  # 、
ΩΑ 9: 8 ]Τ ;Χ .Β 9冬8 !
; Χ 1> 9Κ 8 Τ# ; , 表明 : 8 [和 [ 8 : 8 其机制可能与生物进化历程有
∃ = 的迁移性极强 8 不仅易被植物根系所吸 关 , 即与元素的地球化学性质 、生物生理代
收 , 且易向地上部分转移 ΖΒ∴ 8 . Β 和 1> 易为 谢机理等生物与环境共进化机理有关 ΖΒ, “〕8
衰 : 试验设计与大豆幼苗生长和元亲积爪7
ςΦ > Κ6 : 8 (ΓΚ6Δ7 5Γ Δ = ·Μ > , Δ ? , Ω Α Φ Α = 兮 +Α 烈呼吧8护哪色哭呼8史少8产任卿华;乎,
! “ ‘呼二尸,乡黔呼8
处理号∋ 5 8 试验
设计 ( Ξ Μ6 ΟΛΕ 6 Α 7 = 6 Β ΛΝ Α
∃= 1> ∃ ? ≅ Α . Β
生物7 相对值 株 高β Λ5 Ε Φ Β Β 9Ν ; − 6 ΚΦ 7 ΛΙ 6 Ι ΦΚ? 6 9χ ; % 6 ΛΝ Η 796 Ε ;
−一
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处理号 根含量 ? 8 3 ≅ 8 3 谊 Α ? ? 3 < 一 % Β
ΧΔ ? ∀ : Χ Ε 6 Φ
茎叶含3 ? 8 3 ≅ 8 3 Γ8 Φ 3≅ Η Ι 8 : 9≅ Ι 5伽< · < 一 , Β
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#碑∃一左压
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应 用 生 态 学 报 ∀ 卷
: 8 : 共存元素及交互作用对大豆幼苗元 ’
素积累的影响
共存元素及其交互作用对大豆根和茎 ,
叶重金属积累量见图
、 [ , 其方差分析结
果 9表 ; 表明 , 大豆幼苗重金属的积累量
和产量与共存元素间的交互作用显著相
关 , 其影响顺序如下 <
对于根中的含量
∃= < ∃= ” Χ . Β 一1> ’ ‘ Χ ≅ Α ” Χ ∃ ? ”
Χ ∃ = 一∃ ? 8 ‘ Χ . Β ’ ‘ Χ ∃ = 一≅ Α ‘
1> < 1> ” Χ ∃ = 一1> 8 ’ Χ ∃ = 一. Β ‘ ’ Χ
∃ = 一≅ Α ’ ‘ Χ ∃ = 一∃ ? ’ 8 Χ ∃ = 二
∃ ? < ∃ ? 8 ’ Χ ∃ = 一. Β ’ ‘ Χ ∃ = 一∃ ? ” Χ
∃ = ’ ‘ Χ ≅ Α 一1 > ’ Χ . Β ‘
≅ Α < ≅ Α ” ; ≅ Α 一1> ‘ ’ ; ∃ = 一≅ Α ‘ 8 ;
≅ Α 一. Β ’ 8
. Β < . Β 8 ’ Χ ∃ = 一. Β ’ 8 Χ ∃ = ’ ‘ Χ ∃ = Θ
1> ” Χ ∃ = 一∃ ? ’ 8 ; ∃ = 一≅ Α 8
对于茎叶中的含量
∃ = < ∃ = ” Χ ≅ Α 8 ’ ; ≅Α 一1 > ” ; ∃ = Θ
. Β ” Χ 1> ’ ‘ Χ ∃ ? 乍 8 Χ . Β 一1 > “ Χ . Β 8
Χ ≅ Α 一. Β ‘
衰 # 共存元素对大豆植株元案吸收积泉的影响顺序
1> < · 1> ” Χ ∃ = 一1> 8 “ Χ . Β 8 ‘ Χ ≅ Α Θ
. Β ’ 气 Χ ∃ ? 一. Β二 Χ ∃ ? ” Χ ∃ = 二 Χ ≅ Α Θ
1> 8 ’ Χ ≅ Α 8 Χ ∃ = 一. Β 8 Χ ∃ = 一≅ Α 8
∃ ? < ∃ ? 二 Χ ≅Α ’ 8 Χ ∃ = 一∃ ? 8 ’ Χ
. Β ’ 8 Χ ∃ = 8 ’ Χ ∃ = 一. Β ”
≅ Α < ≅ Α 8 ’ Χ 1 > ’ ” Χ 六Β二 Χ ∃ ? 8 ‘ Χ
. Β 一1>二
. Β < . Β ’ 8 Χ ∃ ? 8 ’ Χ . Β 一1> ’ 8 Χ
∃ = 二
δ 对产量 < . Β 8 ’ Χ ∃? ’ 8 Χ ∃ ? 一. Β “ Χ
∃ = 一. Β 孙 8 Χ ∃ = 一1 > 二 Χ 1> 8 份
: 8 : 8
∃ = 植物各部位 ∃ = 的积累均与环
境 ∃ = 浓度呈正相关 , ≅ Α 与 ∃= 、∃ ? 、1 > 、 . Β
以及 . Β 与 ∃ ? , 1 > 和 1 > 与 . Β 交互作用
促进了植物 ∃= 吸收与积累 , 尤以 . Β 一1 >
为突出, 高 1> 浓度可抑制 ∃ = 向植物体转
移 8 但植物体内 1> 可促进 ∃= 向植物地上
部分迁移 , ∃ ? Α Α ΛΑ Ν Η Φ Ε 等Ζ ‘〕研究也表 明 ,
当增加 ∃ ? 可导致 ∃ = 向植物地上部分转
移 8 高浓度 ≅ Α 则抑制根对 ∃ = 的吸收 , 并
促使所积累 ∃ = 储存于根 中 , 不 易 向地上
ςΦ > Κ6 # &8 ΓΚ ? 6ΑΔ 二8  5 Ο = 6Ο 5 Γ 656 Ξ 臼76 Α 7 6 Κ6 8 6 8 肠 5 Α 7址 Φ 66 ? Ε? Κ8 7班5 Α 5 Γ 比 ΦΙ ϑ Ε 8 7Φ ΚΒ >ϑ Β5ϑ 映Φ? Μ Κ8 Α 7
指 标
1 Φ Ο Φ Ε 6 7 6 ΟΒ 影响顺序9;Ο = 6 Ο 回归方程− 6 Ν Ο 6 Β ΒΛ5 Α 6 ε ? Φ 7Λ5 5 相关系数 9− ;9Α φ # ] ;
根 − 5 5 7
茎叶 ) 76 Ε
Φ Α= Κ6 Φ Γ
! 8  ! ]
! 。  # [ ∀
根 − 5 7
茎叶 ) 76 Α 、
Φ Α = Κ6 Φ Γ
4 _
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! 8 ! ∀ ∀ ∀ 9∃ ? ;一 ! 8 ! : [ ] 9≅Α ; ⎯ ! 8 ! ∀ 9. Β ;
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根 − 5 7
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Χ ≅Α Χ 1>
∃= Χ . Β Χ ∃ ?Χ 1>Χ ≅Α
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# 期 余国营等 < 重金属复合污染对大豆生长的影响及其综合评价研究
衰 ) 共存元素及其交互作用对大豆幼苗生长与元衰积 8 影响的方理分析结果
介> Κ6 弓γ Φ ΟΛΦΑ 6 6 Φ Α Φ ΚϑΒΛΒ 5 Α 7Η 6 6 ΓΓ66 妇 5 Γ Η6 8 Ι ϑ Ε 67 8 ΚΒ 二= 7Η 6 ΛΟ 泣Α 76ΟΦ 6 7Κ5 Α 5 Α 7Η 6 Ν Ο 5 Π 7Η ΦΑ = 7Η 6 ΚΟ Φ6 6? Ε ? ΚΦ 7Λ5? ΛΑ
加ϑ加Φ Α &, ΚΦ 8 7Β
指 标 Θ Θ Θ 一 一—一一一一 一 一 Θ 一 Θ Θ Θ 一一 Θ 一 一 一——1 Φ ΟΦ Ε 6 一 ∃= ≅ Α ∃= 一≅Α ∃ ? ∃ = 一∃ ? . Β 一1> 1> ∃= 一1> ≅ Α 一1> ∃ ? 一. Β ∃ = 一. Β ≅ Α 一. Β . Β7 6 Ο Β产量4 Λ6 Κ= ! 8 [  : 8 :
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部分转移 , 植物体内 . Β 对 ∃ = 的迁移具有
抑制作用 8
: 8 : 8 [ 1> 1> 迁移力极弱 , 各元素及其交
互作用 对 1 > 的迁移积 累的影响均较显
著 , 据在正交试验设计中 , 如果某因素在一
个交互作用中是重要的 , 则不论该因素本
身的极差 大小 , 只考虑交互作用中因素的
搭配 8 ∃= 、∃ ? 、 ≅ Α 、. Β 对 1 > 的影响是受 1>
浓度制约 , 本试验中低浓度 ∃ = 、∃ ? 和 . Β
能够促进 1> 的迁移和 累积 , 而 当 ≅ Α 为
[ !拌Ν · Ε Κ一 ,时 , 则显著地抑制 1> 的累积 8
: 8 : 8 : ∃ ? 根和茎叶的积累决定于培养液
中 ∃ ? 浓度 , 其变化显著地受 ∃ ? 投加量的
影响 8 高浓度 . Β 可抑制 ∃ ? 的吸收 , 植物
体 内 . Β 对 ∃ ? 向植物地上部分迁 移具有
促进作用 , ∃ = 对 ∃ ? 迁移积累的抑制作用
较为明显 8
: 8 : 8 # ≅ Α 溶液 1> 、 ∃= 和 . Β 的含量对
≅ Α 向植物体内运转影响较大 , 高浓度 1> 、
∃ ? 和 . Β 抑制 ≅ Α 吸收 , 高浓 度 1> 处理
时 , 茎叶 ≅ Α 含量较高 , 而
拌Ν · Ν 一, ∃ = 则具
抑制作用 Ζ : ∴ 8 故 1 > 、∃ ? 、 ≅ Α 和 ∃ = 对 ≅ Α 的
作用仍主要与 ≅ Α 浓度有关 , 其 比例不同 ,
表现就有差异 8
: 8 : 8 . Β 作物体内 . Β 的富集量除随环
境中 . Β 含量的增 加而增加外 , 还受 ∃= 、
∃ ? 以及 ∃ = 与其它元素交互作用的影响 8
高浓度 1> 处理植株 . Β 含量明显降低 , 这
可能是砷酸铅沉淀所引起 , 其 它交互作用
的机理也可能是 ∃ = 和 1 > 、∃ ? 、≅ Α 之间的
应 用 生 态 学 报 ∀ 卷
评判 8 它是一个与溶液的离子浓度 、氧化还
原电位 、离子活度等有关的参数 , 其计算公
式为 <
& _ η 艺∃ &≅ ≅
, φ

厂ι户大ι8一!Π六Θ厂了Θ广声‘八占(%,ΡΦ −端,ΣΕ 功Χ%,嵘=飞·甘Τ!息‘∀多∀Υ,易道Υ咬彩
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浓度等级 Σ 佣Σ≅ 川ΑΙ 3俪
图 % 大豆根重金属含量与溶液投加浓度的关系
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图 ( 大豆茎叶重金属含量与溶液投加浓度的关系
Ξ Γ< ∀ ( Ψ ≅ 9Ι 3 Γ? 8 ΦΖ Γ[  ≅ Α∴ ≅ ≅ 8 Ζ ≅ Ι ] ⊥ Η ≅ 3 Ι 9 ≅ ? 8 3≅ 8 3 Φ Γ8
Φ ? ⊥ ≅ Ι 8 Φ 3 ≅ Η Ι 8 : 9≅ Ι 5 Ι 8 : ≅ ? 8 Σ ≅ 8 3 Α Ι 3 Γ? 8 Γ8 Φ ? 9Ε 3 Γ? 8 ∀
竞争所引起 ∀
/ ∀ . 相对离子强度与重金属复合污染的
综合效应与评判
重金 属复合污染条件下 , 其生态效应
的表征是很复杂的 , 它涉及到的主要 因素
有污染物因素 χ 包括污染物种类 、性质 、浓
度 、 比例及时序性 Β 、环境因素 χ包括光 、温 、
[ δ 、氧化还原条件等 Β和生物种类 、发育阶
段及其所选指标等 ∀ 随着上述条件的不同 ,
其污染物交互作用和生态效应有所差异 ,
因此对复合污染综合效应的指示与评判一
直为人们所关注的问题 ∀ 本文引入分析化
学和物理化学中常用的一个基本概念—离子强度 , 试图对其综合效 应作 以指示和
其中 9’ 为离子浓度 χ Η Η ?9 · Ν 一‘Β , ε
为离子的氧化数 , 在污染条件下 , 它与离子
冲量一样 , 随着有毒金属含量的增加而增
加 , 这就有可能使用这一指标来衡量其综
合效应 ∀
在化学 中 , 离子 强度包括溶液中的所
有离子 , 为了应用方便 , 引入相对离子强度
概念 , 即只对所研究的离子而言 , 不考虑无
关的离子 ∀ 为此计算了培养液 、大豆根和茎
叶的相对离子强度 , 并与培养液离子冲量
作对照 , 求得与大豆幼苗生物量之间的回
归方程如下 ∗
φ γ − ∀ 0 % ( 2 一 , ∀ , ( 1 . % Υ
Α γ , ∀ ) % , ,
χ Χ χ , ∀ , % , 8 η . / , 下同 Β χ / Β
φ η − ∀ . 1 . . 一 , ∀ , . , . % (
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φ η . ∀ ) ( 0 2 一 , ∀ , / 1% /
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φ γ − ∀ % ( / − 一 , ∀ , ) , .% .
Α γ , ∀ 2 / 0 1 ∀ χ 0 Β
方程 χ / Β 、 χ . Β 、 χ − Β 、 χ 0 Β的 β Ο 、 %( 、 %/ 、 %.
分别为植物茎叶 、根 、培养液的相对离子强
度 和 培养液的离子冲量 ∀ 比较方程 χ/ Β 、
χ . Β 、 χ − Β 、 χ 0Β 不难发现 , 生物量与植物各部
位及培养液的相对离子强度和离子冲量均
显著相关 , 从方程 χ − Β 、 χ 0Β 可知 , 用相对离
子强度来表征复合效应更优于离子冲量 ,
并且元素的生物有效性莫过于植物体内金
属离子的含量 , 故,植物体中相对离子强度
与生物量的拟合性更好 , 相关性更为显著 ∀
由此认为该指标是复合污染生态效应综合
指示与判别的一个有效方法 ∀
# 期 余国营等 < 重金属复合污染对大豆生长的影响及其综合评价研究
# 结 论
# 8
在溶液培养条件下 , ∃ = 、1 > 、∃ ? 、 ≅ Α 、
. Β 元素中 , . Β 对大豆生长的毒害最大 , 其
次为 ∃ ? , 然后依次为 1> 、 ≅ Α 和 ∃ = , 同时
∃ ? 一. Β 、∃ = 一. Β 、∃= 一1> 交 互作用也显著地
影响其生长 8
# 8 [ 复合污染时 , 大豆幼苗体内重金属吸
收积累量除受环境中相应元素含量的影响
外 , 还受到共存元素的影响 , 其交互作用类
型多取决于元素的投加浓度及其比例 8 ∃?
元素比较特殊 , 大豆幼 苗中 ∃ ? 的含量仅
受 ∃ ? 投加量和共存元素 1 > 的影响 8 即随
环境中 ∃ ? 含量的增加而增加 , 随环境 1 >
的增加而减少Γ ’
#8 : 各元多在植物体中的积累与传输 , 既
受到元素的生物地球化学性质的影响 , 又
受到元素在生物体的吸收机制及其生理生
化过程的影响 , 同时还受到共存元素的影
响 , 各元素在根中的积 累顺 序为 . Β Χ 1>
Χ ∃ ? Χ ∃ = Χ ≅ Α , 而茎叶中则为 ∃ = Χ ∃ ? Χ
≅ Α Χ . Β Χ 1> 8
# 8 # 相对离子强度可作为评价复合污染
的一个综合指标 , 回归分析表明 , 其指示与
评价效果更优于离子冲量 8
参考文献

中国科学院数学研究所数理统计组 8
 Τ ∀ 8 正交设计
法 8 人民教育出版社 , 北京 8
[ 余国营等 8
  [ 8 不同化合形态锡及其与锌的相互作
用对小麦生理的影响 8 生态学报 ,
[ 9
; < [ 一χ 8
: 余国营等 8
 : 8 锡 、锌及其交互作用对小麦种子根
生长的影响 8 云南大学学报 , : Τ9 [; < [ 一∀ !8
# 郑春荣等 8
 ! 8 土壤 一水稻体系中重金属的迁移及
其对水稻的影响 8 环境科学学报 ,
! 9[ ; <
# 一

8
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