全 文 ：稀 土 1 992 年第 13 卷第 5 期
铁芒箕植物体中稀土元素含量分布的研究
李凡庆 毛振伟 朱育新 霍登伟 赵化章 尹香莲 赵贵文
( 中科院中国科学技术大学 合肥 23 0 02 6)
摘 耍 本文叙述了铁芒其植物体和土城中稀土元素的 I cP 发射光谱 、 U v分光光度和 x射
线荧光光谱分析测定结果 , 比较了稀土矿区和非矿区铁芒其的稀土元素含量 ,发现矿区铁芒其叶中
含有 。 . 3 %的稀土元素 (按干叶计载化稀土 ) , 非矿区铁芒其叶中含有 。 . 19 %的稀土元素 (按不叶
计氧化稀土 ), 研究了铁芒其不同部位稀土元素分布的状况 。 本工作为研究稀土元素对植物生长机
理的关系是很有惫义的 ,对利用植物探矿的研究也具有一定意义 .
关橄词 铁芒其 稀土元素 含量分布
我 们 在 研 究 中 国 福 建 某 稀 土 矿
时 , 发 现 矿 区普遍生长着一种叫铁芒箕
( D r ir a n o p t e r i e d ie h o t o m a 里白科 )的植物 。
我们采集该种植物 , 并从其根部取得一些土
壤 , 还从非矿区广西百色地区采集了一些铁
芒其 。 首先用 x 射线荧光光谱仪对其风干的
叶子进行了定性分析 , ’ 用 IC P 发射光谱测定
了铁芒其根 、 茎 、 叶等不同部位的各稀土元素
的分量 , 并用测定稀土总量的国家标准方法
— 对乌尿酸偶氮氯磷分光光度法川测定了
度 ,抗热疲劳裂纹的能力增强 。
总之 ,在灰铁钢锭模的内表面 , 由于稀土
元素的渗入 , 稳定了组织 , 减少了相变应力 ;
提高了抗氧花生长能力 , 降低了热应力 ; 细
化 、 净化了组织 ,提高了强度 。 从而延缓了龟
裂的产生和发展 ,提高了银锭模的寿讯
4 结 论
1
. 铸渗稀土使灰铁钢锭模内表面的组织
细化 ,右墨细化 、钝化 、蠕化 ,并在高温下稳定
珠光体 、强化晶界 , 同时使共晶莱氏体离异生
长 、 改善渗碳体的分布形态 ` 从而使热疲劳
性能抗氧化生长性能有了显著的提高 。
2
. 在灰铁柯锭模内表面铸渗稀土 , 使其
寿命有了较大的提高 。 在本文的试验条件
下 , 铸渗稀土灰铁钢锭模的寿命比高锰低硅
灰铁钢锭模的寿命提高了 67 % 。
3
, 铸渗稀土灰铁钢锭模的生产工艺简
单 ,价格也比高锰低硅灰铁钢锭模便宜 ,性能
优越 ,使吨钢模耗的价值比高锰低硅灰铁钢
锭模降低了几乎一半 ,经济效益显著 ,值得推
广 。
今 考 文 献
仁1〕鞍钢钢铁研究所编译 ,提高钢锭模和轧辊
的耐用性 , 19 87 ·
〔幻高金贤等 ,祷造 , 19 8 , , 12 , .8
[ 3〕衰绪化等 ,铸造 , 1 957 , 1 , 1·
DOI : 10. 16533 /j . cnki . 15 -1099 /tf . 1992. 05. 004
1 9 9么年单 1 3卷第 5期
铁芒其中的稀土总量 , 对其生长的土壤中的
离子相稀土元素也分别用 cI P 和 U V 分光
光度法进行了研究 。 并且对稀土总量和各稀
土元素在铁芒其的根 、 茎 、 叶以及它生长的
土壤中的分布状况进行了比较和分析 。
1 卖验结果
,
图 1为 X R F对铁芒其叶中的稀土元素
的定性分析结果 。 仪器为 日本岛津公司产的
V F一 3 2。 型 x射线荧光光谱仪 , 锗 ( R h) 靶
端窗 x 光管 , 管压一管流为 4 0k v 一 40 m A ,
分光晶体是 IL F ( 2 0 0) , 探测器为闪烁计数
管 。 在定性扫描图 (图 1) 上 , 可以看到 L a 、
C e
、
rP
、
N d
、
Y 等元素的特征峰 ,用 x 射线荧
光光谱仪能直接检测出铁芒其叶中的稀土
元素 , 说明铁芒其叶中的稀土含量是很高
的 。 表 1 为 I C P一A E S 测定铁芒其根 、 茎 、 叶
中各稀土元素分量和其生长的土壤中各离
子相稀土分量的结果 。 等禽子光谱仪为美国
I L 公司生产的 I L 一 lP as m a1 0 型 扫描式
I C P 发射光谱仪 。 测定的方法与实验条件见
文献 〔幻 。 表 2 为 IC P 测定各稀土分量之和
与 U V 法测定稀土总量的结果比较 。 U V 分
光光度计为 72 型 。
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福建 ( l) 号 福建 ( 2) 号 百色地 区
图 1 X R F 定性扫描检测出的各稀土元素的特征峰图
稀 土 1 09 2 年第 1 3卷第 5 期
农 1 IcP一A E S 分 析 结 .单位 :拌 g /g
漱 福 建 ( D 号 福 建 (2 ) 号 广 西 百 色 地 区叶 茎 根 土 叶 茎 根 土 叶 茎 根 土
L a 8 1 2
。
0 8 3
.
0 1 1 3
。
8 7 0
.
8 1 16 3
.
2 1 31
。
0 2 6 4
。
8 24 1
.
7 1 4 3
.
7 1 2
.
0 8
。
1 3
.
8
Ce 12 04
。
0 1 09
。
0 2 35
。
O 1 9 1 幼 2 7 1 。 0 35 .5 1 3。 2 0 3。 9 307一 1 36。 0 19 .5 8 。 7
Pr 38
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。
5 11 6
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5 2 2 4
。
8 9
。
5 7 8
。
2 5 8
。
34 4
。
8 9
。
5 7
。
7 4
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.
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5 1 8 6
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0 32 0 7
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.
8 3 9
。
8 3 9
.
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.
5
勿 1 7 . 8 18 . 5 4 。 5 15 . 4 2 1。 2 2 7。 5 3 0 。 0 3 1 。 7 1 5。 0
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0 5 6
。
5 9
,
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5 5
.
7 6
。
8 2
。
8
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.
2 3 0
.
0 2 9
。
7 18
.
8 4 0
。
2
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。
8 7
。
4 7
.
5 1 8
.
5 16
。
5 3
.
5
Y 9 4
.
2 6
.
4 13 5
.
5 2 3 1
.
8 1 5 3
.
2 1 0 6
。
0
4 1
.
7
总 t 32 6 3 . 8 2 8 9 . 0 5 5 9 . 0 4 1 3。 8 g R g r O 2 8 7。 0 9 5 5 。 9 80 6 . 4 1 9 1 4 . 0 3 7。 5 38 。 7 1 5 . 3
.
农 2 稀 土 总 t 的 测 定 单位 :拌g / g
曦 福 建 ( 1) 号 福 建 ( 2) 号 广 西 百 色 地 区叶 茎 根 土 叶 茎 根 土 叶 茎 根 土IC P一A E S 法 3 2 6 4 2 8 9 5 5 9 4 1 4 2 8 2 6 2吕7 95 6 8 0 6 1 9 14 3 8 3 9 l 5
U V 光度法 3 0 7 5 2 7 5 5 0 0 38 4 2 6 5 0 2 7 5 92 5 8 24 1 7 2 5 2 5 5 0 l 5
从表 1 , 表 2 的数据币可以看出 , 除福建
(2 ) 号叶中的 C e 稍低外 , 不管是稀土总量 ,
还是各单一稀土元素 , 在铁芒其各部位的分
布都是叶> 根 > 茎 , 而且叶部含量大大高于
根和茎部 , 稀土元素主要是分布在叶部 。 铁
芒其叶 、 根 、 茎中的稀土含量分别比一般植
物叶 、根 、 茎中的含量高 。
2 讨 论
1
. 铁芒其是在我国南方广泛生长的一
种植物 , 是研究植物生态学和地质植物学的
有代表性的植物之一 ,候学煌等 a[J 在 1 9 5 4 年
到 1 9 5 7 年间曾分析过南方 . 7 省几十个样品
中的 N 、 P 、 K 、 S 、 F e 、 A I、 M n 等元素 。 故研究
铁芒其中的稀土元素的分布是有意义的 。
2
. 有人做过江西寻乌矿区植物马尾松
等稀土元素含量以干物计为几十 拌g / g 左
右 闭 , 白云鄂博稀土矿区生长的植物铁花中
稀土元素含量也在几十 拜g / g 左右 sj[ , 施用
稀土的茶叶中稀土总量约为 4产g / g 左右困 ,
文献 〔7〕报道的非矿区的植物如菠菜 、 茶叶
等也均为 仁g / g 数量级 。 我们分析得到矿区
1 99 2 年第 1 3 卷第 5 期
铁芒其叶中的稀土元素总量约为 。 .3 %, 非
矿区生长的也有近 0 . 2% , 可见铁芒其对稀
土元素有较强的吸收能力 。
含量
( % )
福建 ( 1) 号样品
很叶丫公
很土
L a P r Pm E u T b H o ,I’ n飞 I t , 元家
C e N d S m G d D y E r Y I
, 、
图 2 分布图
福建 ( 2 、号祥品
4
. 比较根 、 茎 、 叶中稀土元素的分布 , 稀
土元素主要在铁芒其的叶中 , 植物的新陈代
谢主要是在绿色部分进行 。 如果在稀土农用
时 , 稀土微肥直接喷洒在作物叶部 ,对作物的
吸收 、 增产 ,是有必要进一步研究的 。
5
. 一般认为浓度高于 l o m g / l稀土元
素对植物生长有严重的抑制作用 8j[ , 而铁芒
其含较高浓度的稀土 ,却能正常生长 , 可见不
同种类的植物对稀土元素有不同的耐受力 。
铁芒其含有较多的稀土元素 , 为研究稀土元
素究竟以什么状态存在于植物中和研究稀土
元素对植物生长的机理是代种较好的材料 。
6
. 铁芒其生长在强酸性的红壤丘陵荒
地 ,能较好地保持水土 ,有人使用稀土化合物
搅拌在饲料中喂养家禽 、 畜 ,铁芒其是否可作
为饲料添加剂作用 ;铁芒其还是一种草药 ,全
草入药有清热利尿 、祛寮止血之效 ,是否与稀
土元素有关 。研究铁芒其中稀土含量的分布 ,
可进一步开发 、利用铁芒其这种植物 。
7
. 通过分析铁芒其叶中的稀土元素 , 对
判断是否是离子吸附型稀土矿可以提供必要
的证据 ,为生物探矿可提供一定的依据 。
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今 考 文 献
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图 3 分布图 2
3
. 从分布图 (见图 2 , 3) 可看出 , 稀土元
素进入铁芒其体内的分布情况与其土壤离子
相的稀土元素是一致的 , 铁芒其对稀土元素
的吸收没有特别的选择性 。 由于福建 ( l ) 、 (2 )
号样品分别取自山坡和山沟中 ,对照分布图 ,
C e 的含量差别较大 , 这是因为矿区离子相
C e 的分布异常 , 表层含量高 , 进入下层迅速
减少 , 这在铁芒其生长的土壤中都得到了反
应 。
〔1〕土壤中氧化稀土总量的测定— 对马尿酸偶氮抓磷分光光度法 , G B 626 O一 86 .
[ z〕李凡庆等 , 《理化检验化学分册 》 , 199 2 , 2 7 ( z ) ,
38
.
3[ 〕侯学煌等 , 《中国 150 种植物的化学成分及其
分析方法 》 ,高等教育出版社 , 1 9 5乐
〔4〕焦 奎等 ,北京大学学报 (自然科学版 ) , 1982 ,
6
,
7 7
.
〔5〕齐大荃等 ,北京大学学报 (自然科学版 ) , 198 5
( 6 )
,
6 8
.
【6〕王风珍等 , 中国稀土学报 , 19 88 , 6 (3 ) , 81 .
〔7〕角田欣一等 ,未儿甘色 , 19 79 , l , 6 .3
[8〕郭伯生等 ,中国稀土学报 , 19 85 , 3 ( 3 ) , 89 .