全 文 ：　第 25卷 第 2期
2007年 5月 　　　　　　　
贵州师范大学学报(自然科学版)
JournalofGuizhouNormalUniversity(NaturalSciences)　　　　　　　　
Vol.25.No.2
May2007
文章编号:1004— 5570(2007)02-0017-03
小叶黄杨和夹竹桃对土壤中重金属
元素汞的吸收比较＊
王　济1 ,赵泽雪2 ,王雪梅 1
(1.贵州师范大学 地理与生物科学学院 ,贵州 贵阳　550001;2.贵州地矿局 115地质大队 ,贵州 清镇　551400)
摘要:通过冷原子吸收法测定土壤与植物叶片中的汞含量 , 比较小叶黄杨和夹竹桃对土壤中重金属元素汞的吸
收能力 , 为土壤重金属汞污染的植物修复治理技术提供理论依据。结果表明 , 小叶黄杨叶片中的汞含量占根部
土壤汞含量的比值(8.6%)大于夹竹桃叶片中的汞含量与根部土壤汞含量的比值(2.5%), 小叶黄杨对汞的吸
收能力强于夹竹桃的。
关 键 词:汞;土壤;小叶黄杨;夹竹桃;污染
中图分类号:X173　　文献标识码:A
ThecomparisonsbetweenBuxussinicaandNerriumindicumMil
ontheabsorbingtomercuryinsoil
WANGJi1 , ZHAOZe-xue2 , WANGXue-mei1
(1.SchoolofGeographyandBiology, GuizhouNormalUniversity, Guiyang, Guizhou550001, China;2.GeologicalTeam115,
GuizhouBureauofGeologyandMineralExploration＆Development, Qingzhen, Guizhou551400, China;)
Abstract:Usingcoldatomicabsorptionspectrophotometrytomeasurecontentsofmercuryinleaves
andsoilroundofroots, acompaisonismadetotheabsorbabilityofmercurybetweenBuxussinicaand
NeriumindicumMil.TheratioofmercurycontentinleavestosoilofBuxussinica(8.6%)ismore
thanthatofNeriumindicumMil(2.5%).Sointheplantrepairedtechnologyonsoilpolutedby
mercury, BuxussinicaisabeterchoicethanNerriumindcummil.
Keywords:mercury;soil;Buxussinica;NeriumindcumMil;polution
0　引言
环境汞污染问题自 20世纪 50年代日本发生
水俣病事件以来 ,一直是环境科学领域的研究热点
问题之一 [ 1] 。同时汞元素也是我国国家标准 《土
壤环境质量标准(GB15618-1995)》中规定含量的
8种重金属污染元素之一 [ 2] 。土壤作为地理环境
的重要组成要素 ,同水 、大气 、生物等环境要素之间
经常互为外在条件 ,相互联系 、相互影响且对环境
变化具有高度的敏感性[ 3] ,并与人类 、环境之间关
系极为密切。因此 ,研究环境汞污染 、土壤汞污染
是必不可少的重要环节。
17
＊ 收稿日期:2006-09-14
基金项目:贵州省高校发展专项资金(黔教科 2004111),贵州师范大学科研启动费资助项目 。
作者简介:王　济(1975 -)男 , 博士 ,副教授 , 硕士研究生导师。研究方向:土壤重金属污染与喀斯特环境。
DOI :10.16614/j.cnki.issn1004-5570.2007.02.005
针对已被汞污染的土壤的治理方法 ,目前研究
较多的有以下几种[ 4] :(1)化学物理法。对于耕地
而言 ,可采用深耕 、客土或排土法或施用抑制剂 ,但
此法只适用于污染较轻的小范围地区。 (2)电解
法 。即利用电场去除土壤中的汞和甲基汞 ,但该法
能耗大 ,技术要求高 ,有待进一步完善。 (3)生物
修复法 。据研究 ,蚯蚓能使污泥汞含量从 0.92mg/
kg降至 0.29mg/kg,而且随着蚯蚓的繁殖 ,其净化
量也逐渐增大 ,尽管蚓体和蚓粪终究还是变为土
壤 ,但此过程大大促进了土壤汞的转化 [ 5] 。一些
植物 ,如苎麻 、加拿大杨 、黄杨 、纸皮桦 、夹竹桃等对
土壤中汞的吸收储存能力较强 ,对汞污染的稻田改
种苎麻 ,可使土壤中的汞净化率较种水稻的提高 8
倍 [ 6] 。
生物修复中的植物修复技术则是以忍耐和超
积累汞植物(这种植物不进入食物链)及其共存微
生物体系清除土壤汞污染的一种治理技术。其技
术原理是:利用耐汞或超积累汞植物将土壤中的汞
萃取出来 ,富集并搬运到植物根部可收割部分和植
物地上的枝条部分 [ 7] 。该技术切断了汞进入人体
和家畜的食物链 ,是合理利用和改良土壤汞污染的
良好途径。而且成本低 ,对环境扰动少。
我国是世界上仅次于西班牙和意大利的第 3
大产汞国 ,而贵州是我国汞矿的主要产地 ,也是世
界著名的汞产地之一 。贵州汞矿储量居全国第一 ,
产汞量约占全国的 70%[ 8] ,其造成的环境汞污染
在全国十分典型 。根据我国国情 ,采用植物修复治
理技术对我国汞污染治理是比较适用可行的。
在贵州的自然条件下 ,哪种植物对土壤中汞的
净化效率更高 ,这方面的研究尚未见报道。因此 ,
作者选择在贵州适生的小叶黄杨和夹竹桃(均属
常绿灌木或小乔木)作为研究对象 ,对二者叶片中
汞含量与土壤中汞含量的相关性进行初步研究 ,比
较二者中哪种对汞的吸收更为有利。
1　材料与方法
1.1　材料
小叶黄杨和夹竹桃植物叶片及 30 ～ 50cm根
部土壤 。
小叶黄杨 (Buxussinica),属被子植物黄杨科
黄杨属 ,别名瓜子黄杨。阳性树 ,久经栽培 ,喜温暖
湿润的海洋性气候 ,对土壤要求不严 ,以中性而肥
沃土壤生长最适宜。适应性强 ,耐干旱瘠薄。极耐
修剪整形 [ 9] 。
夹竹桃 (NerriumindicumMil.),夹竹桃科红
花夹竹桃 ,灌木 ,常蔓生 ,有乳汁或水汁。分布于全
世界热带 、亚热带地区 ,少数在温带地区。我国主
要分布于长江以南各省区及台湾省。夹竹桃别名
笔桃 、柳叶桃。性喜光 ,耐瘠薄 ,适应性强;抗烟尘 、
二氧化硫 、氯气 、氟化氢等有害气体能力强 ,是环境
保护的优良树种 [ 9] 。
因为植株叶片对汞元素的丰缺敏感 ,有一定的
指示意义 [ 10] ,因此本研究选择小叶黄杨和夹竹桃
的叶片作为试验材料 。
1.2　样品的采集
采样地点:贵州省贵阳市贵州大学南区神农氏
雕像旁的花园内和贵州师范大学一食堂后门旁的
花园内。采样时间为 2004年 5月。
植物叶片样品[ 10 ～ 11] :采取梅花形布点法 ,设 5
个采样点 ,每个采样点分别采集 5 ～ 10处植株的叶
片混合后组成一个混合样 。因为要进行新鲜样品
分析 ,采后用清洁 、潮湿的纱布包住或装入塑料袋 ,
以免水分蒸发而萎缩 。样品带回实验室后 ,立即处
理和分析。
土壤样品 [ 12 ～ 13] :按照十字取样法 (又叫对角
线法)布设 5个样点 。根据小叶黄杨和夹竹桃的
特性 ,采集距地表 30 ～ 50cm处植物吸收物质最丰
富的根部土壤。采集无小叶黄杨和夹竹桃种植或
其它植被较少的地方同样深度的土壤作为二者的
参照土壤。
在植物叶片样品和土壤样品的采集中 ,避免用
金属制品接触样本 ,避免受到重金属污染 。
1.3　样品的分析方法
样品在进行预处理之后 ,采用冷原子吸收法进
行测定 [ 14] 。样品在贵州师范大学理化测试中心进
行测定。
2　结果与讨论
小叶黄杨叶片 、夹竹桃叶片以及植株根部土壤
样品 、参照土壤样品中汞的含量及比较见表 1。
18
　　　　　　　　　　　　　　　　　　贵州师范大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　第 25卷　
表 1　小叶黄杨和夹竹桃叶片 、根部土壤及参照土壤中汞元素的含量及比例
Tab.1　TheComparisonsofmercurycontentsbetweentheleavesofBuxussinica, NerriumindicumMilandsoilsamples
项　　目 小叶黄杨 夹竹桃 绝对差值注1 相对差值注2 /%
叶片汞含量 /(mg/kg) 0.025 0.010 0.015 60.0
根部土壤汞含量 /(mg/kg) 0.15 0.28 0.13 46.4
参照土壤汞含量 /(mg/kg) 0.29 0.40 0.11 27.5
叶片汞含量 /根部土壤汞含量 /% 16.70 3.60
叶片汞含量 /参照土壤汞含量 /% 8.60 2.50
根部土壤汞含量 /参照土壤汞含量 /% 51.70 70.00
注 1:绝对差值为二者含量差值的绝对值;注2:相对差值为二者含量差值的绝对值与二者中较大值的比值。
　　结果表明 ,在本试验的测定中 ,参照土壤汞含量
有一些差别 ,绝对差值为 0.11mg/kg(相对差值为
27.5%),而在植株根部土壤中汞元素绝对差值为
0.13mg/kg(而相对差值却为 46.4%),可见由于种植
植物的差异而导致土壤中汞含量的差异更为显著。
小叶黄杨叶片中的汞含量占根部土壤汞含量
的 8.6%,夹竹桃叶片中的汞含量与根部土壤汞含
量的比值 2.5%,说明在本试验测定中的小叶黄杨
对土壤中汞的吸收能力大于夹竹桃的吸收能力。
通过根部土壤汞含量与参照土壤汞含量的比值 ,我
们也可以得出同样的结论:小叶黄杨根部土壤中汞
的失去要大于夹竹桃根部土壤中汞的失去 ,即小叶
黄杨对土壤中汞的吸收能力大于夹竹桃的吸收能
力(图 1示)。
图 1　小叶黄杨和夹竹桃叶片及土壤样
品中汞浓度值比较
Fig.1　TheComparisonsofmercurycontents
betweentheleavesofBuxussinica, Nerrium
indicumMillandsoilsamples
当然 ,大气沉降也是汞污染的重要来源 [ 15] ,对
于本次试验有一定的影响 ,由于在样品采集时 ,天
气状况大致相同 ,均为晴朗多云天气 ,并且两处样
品采集地均在高等院校内 ,人口密度 、交通影响 、大
气环境质量等外部环境基本一致。为了简化影响
因素 ,在本文中姑且假设这些影响因素对本实验没
有影响 。要想真正了解二者对汞元素生物富集的
差异 ,最好采用盆栽实验进行研究。
小叶黄杨一般作为园林树种 ,而汞污染一般来
源于工业生产所造成的废气 、废水 、废渣。在工厂
内种植小叶黄杨既可以美化环境 ,又能够对汞有一定
的吸收 ,使得工厂这个大污染源所排放的汞得到一定
的减少。尤其在汞污染较严重的贵阳市 ,运用植物修
复技术在环境汞污染治理方面比较适用可行。
参考文献:
[ 1] 张成,何磊,王定勇 ,等.重庆几种地表类型土 /气界面汞交
换通量 [ J] .环境科学学报.2005, 25(8):1085-1090.
[ 2] 王济 ,张凌云.贵阳市表层土壤重金属污染元素之间的
相关分析 [ J] .贵州师范大学学报(自然科学版),
2006, 24(3):33-36.
[ 3] 陈刚才 ,甘露 , 万国江.土壤有机物污染及其治理技术
[ J] .重庆环境科学 , 2000, 22(2):45-49.
[ 4] 戴前进 ,冯新斌 ,唐桂萍.土壤汞的地球化学行为及其污染
的防治对策[ J] .地质地球化学, 2002, 30(4):75-79.
[ 5] 牟树森 ,青长乐.环境土壤学 [ M] .北京:中国农业出版
社.1993.
[ 6] 陈荣华 ,林鹏.红树幼苗对汞的吸收和净化 [ J] .环境科
学学报 , 1989, 9(2):218-224.
[ 7] 王剑 ,郭建 , 许建波 ,等.农田土壤汞污染治理技术的应
用探讨 [ J] .北方环境 , 1999(4):36-37.
[ 8] 丁振华 ,王文华 , 瞿丽雅 ,等.贵州万山汞矿区汞的环境
污染及对生态系统的影响 [ J] .环境科学 , 2004, 25
(2):111-114.
[ 9] 唐昌林 , 柯平 , 鲁德全 , 等.中国植物志第二十六卷
[ M] .北京:科学出版社 , 1996.
[ 10] 李合声 , 孙群 ,赵世杰 , 等.植物生理生化实验原理和
技术 [ M] .北京:高等教育出版社 , 2000:1-9, 76-80.
[ 11] 奚旦立 , 孙裕生 ,刘秀英.环境检测(第三版)[ M] .北
京:高等教育出版社 , 2004.
[ 12] 王久荣 , 潘亚非.氢化物原子吸收法测定土壤和植物
样品中的汞 [ J] .湖南农业科学 , 1999(4):44-45.
[ 13] 中国土壤学会农业化学专业委员会.土壤农业化学常
规分析方法 [ M] .北京:科学出版社 , 1983, 1-2.
[ 14] 国家环境保护局 , 国家技术监督局发布.土壤质量总
汞的测定:冷原子吸收分光光度法(GB/T17136—
1997)[ S] .北京:中国环境科学 1998.
[ 15] 王济 , 王世杰.土壤中重金属环境污染元素的来源及
作物效应 [ J]贵州师范大学学报 (自然科学版),
2005, 23(2):113-120.
19
　第 2期　　　　　王　济 , 赵泽雪 ,王雪梅:小叶黄杨和夹竹桃对土壤中重金属元素汞的吸收比较