全 文 ：两种东南景天对铅锌污染的反应及吸收铅锌的研究
蔡秀萍 1 ,王 棚2 　(1.江苏食品职业技术学院 ,江苏淮安 223003;2.广东省佛山市环境监测中心站 ,广东佛山 528000)
摘要　[目的]研究东南景天修复重金属污染土壤的能力。 [方法]通过盆栽试验 ,研究 2种生态型东南景天在Pb、Zn污染土壤上的生长
反应及其对 Pb、Zn的吸收和积累情况。[结果 ]乌岙矿山型东南景天能适应Pb、Zn污染的土壤环境 ,并且旺盛生长 ,植株中 Pb、Zn含量
远远超过乔司非矿山型东南景天 ,其中Zn的含量前者约是后者的 7倍。 [结论]乌岙矿山型东南景天对Pb、Zn污染土壤的修复能力高
于乔司镇的非矿山型东南景天。
关键词　东南景天;生态型;铅;锌
中图分类号　X503.23　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2010)08-04219-02
ResponseofTwoEcotypesofSedumalfrediTowardsPb/ZnComplexPolutionandAccumulationofHeavyMetals
CAIXiu-pingetal　(JiangsuFoodScienceColege, Huaian, Jiangsu223003)
Abstract　[Objective] TheresearchaimedtostudytherestorabilityofSedumalfrediinheavymetalcontaminatedsoils.[ Method] Theresponse
oftwodiferentecotypesofSedumalfredigrowinginPb/ZncontaminatedsoilanditsabilityofPb/Znabsorptionandaccumulationwerestudied.
[ Result] WuaominingSedumalfredicouldadapttoPb, Zncontaminatedsoilandthrive.Pb/ZncontentwerefarmorethanthatofQiaosinon-
miningSedumalfredi., andZncontentoftheformerwasabout7timesofthelater.[ Conclusion] WuaominingSedumalfrediihadgreaterpo-
tentialforrestorabilityofPb/ZncontaminatedsoilsthanthatofQiaosinon-miningSedumalfredi.
Keywords　Sedumalfredi;Ecotypes;Pb;Zn
基金项目　江苏省淮安市科技支撑计划项目(HASZ09018)。
作者简介　蔡秀萍(1981-),女 ,浙江青田人 ,硕士 ,讲师 ,从事环境污
染治理方面的研究。
收稿日期　2009-12-21
　　随着人们对环境问题认识的不断深入 ,土壤环境中出现
的重金属污染问题也随之引起社会各界的广泛关注。土壤
中 Pb、Zn含量超过一定限度 ,对不同植物产生一定危害 ,主
要表现为植物褪绿 、矮化 、物候期延迟 、生物产量降低 ,甚至
死亡 ,直接影响农产品的产量和品质 [ 1] 。近年来 ,由于工业
废物的排放和不合理的农业管理措施 ,农田土壤中的 Pb、Zn
污染日趋严重 [ 2] 。由于有害的重金属在土壤生态系统中具
有隐蔽性 、长期性和不可逆性的特点 ,传统的土壤修复方法
耗资巨大且收效不明显 [ 3] 。近年来兴起的植物修复技术具
有投入低 、环境友好和无二次污染的优点 ,已成为当今国内
外资源 、环境以及生命科学研究的前沿 [ 4] 。目前已发现的超
积累植物约 450种 ,分布于植物界的 45个科 ,以 Ni超积累植
物为多 ,并且一些植物对 2种或 2种以上的重金属具有超积
累特性 [ 5] 。但是 ,大多数超积累植物生长缓慢 、生物量小 ,难
以满足修复污染土壤的需要。东南景天 (Sedumalfredi
Hance.)是在我国东南部地区一些古老的铅锌矿上首次发现
的一种锌超积累植物 ,同时对铅具有富集作用 ,而且它为多
年生草本植物 ,以营养繁殖为主 ,生物量大 ,可能具有很大的
修复重金属污染土壤的潜力 [ 6] 。笔者研究了不同生态型东
南景天对重金属 Pb、Zn的吸收积累情况。
1　材料与方法
1.1　试验植物　古老矿山型东南景天取自浙江省龙泉市乌
岙铅锌矿尾矿山;非矿山型东南景天取自浙江省杭州市余杭
区乔司镇 。
1.2　试验土壤　试验土壤取自江苏省淮安市城南 ,土壤 pH
值为 7.82。由表 1可知 ,淮安市城南土壤的铅锌含量均未超
过国家 2级标准。
1.3　试验方法
1.3.1　预培养 。先用自来水将供试植物的根系和茎基部冲
洗干净 ,剪成大小一致的枝条 ,放至营养液中培养。营养液
的基本组成为:Ca(NO3)2·4H2O2.00 mmol/L, KH2PO4 0.10
mmol/L, MgSO4· 7H2O 0.50 mmol/L, KC1 0.10 mmol/L,
K2SO4 0.70mmol/L, H3BO3 10.00 μmol/L, MnSO4·H2 O0.50
μmol/L, ZnSO4· 7H2 O 0.50 μmol/L, CuSO4· 5 H2O 0.20
μmol/L, (NH4)6Mo7 O24 0.01 μmol/L, Fe-EDTA100 μmol/L。
预培养 15d,待茎基部长出不定根后 ,选择生长良好 、大小一
致的东南景天供盆栽试验用。
表 1　土壤的铅锌标准及试验土壤的铅锌含量
Table1　StandardsandcontentofPb/Zninthesoilmg/kg
项目 Items Pb Zn
背景值 Backgroundvalue 35.00 100.00
国家 2级标准 300.00 250.00
NationalspecificationlevelI
淮安市城南土壤 59.72 85.25
SoilfromsouthofHuaian
1.3.2　盆栽试验 。采用不同浓度铅锌污染的土壤培养东南
景天 ,共设 4个处理(用 Pb(NO3)2和 ZnSO4·7H2O来调配土
壤的铅锌浓度),重复 3次 ,见表 2。每盆装风干土壤 1kg,维
持水分含量为最大持水量的 40% ～50%,将东南景田幼苗移
栽至花盆中 ,每盆种植 5株。
表 2　不同浓度铅锌污染的试验土壤
Table2　ThetestingsoilwithdiferentconcentrationsofPb/Znpolu-
tion mg/kg
处理 Treatment Pb Zn
① 59.72 85.25
② 1 000.00 1000.00
③ 2 000.00 2 000.00
④ 3 000.00 3 000.00
1.4　测定方法　植物样品用去离子水洗净 ,用吸水纸将表
面水吸干 ,测定植株根 、茎 、叶的鲜重。于 105 ℃下杀青 30
min,再于 70 ℃下烘干并测定其干重 。将烘干样品磨细 ,过
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(8):4219-4220, 4246 责任编辑　刘月娟　责任校对　况玲玲
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2010.08.030
60目筛 ,供分析测定。植物样品的 Pb和 Zn含量测定采用
HNO3-HClO4湿灰化–原子吸收分光光度法测定。
2　结果与分析
2.1　不同生态型东南景天对铅锌污染土壤的反应
2.1.1　外观形态 。据观察 ,处理①不同生态型东南景天在
外部特征上具有一定的差别。乌岙矿山生态型植株比较粗
壮 ,地上茎直径可达 5 ～ 6 mm,成熟叶片长 5.0 ～ 6.1 cm,宽
1.4 ～ 1.7cm,茎部和根系分枝较少 ,茎和叶片均为浓郁的绿
色 ,生物量较大;乔司非矿山生态型植株较细弱 ,地上茎直径
约 3 mm,成熟叶片长 3.6 ～ 4.5 cm,宽 1.0 ～ 1.5 cm,地上部
蔓生明显 ,根系分枝较多 ,茎和叶片颜色偏淡 ,生物量较少。
在不同浓度铅锌污染的土壤上 ,东南景天生长状况差异
较大。乌岙矿山型东南景天生长良好 ,植株粗壮 ,地上茎直
径最大可达 8 mm,成熟叶片长最大可达 6.6 cm,宽最大为
2.1 cm,茎部和根系少有分枝 ,茎 、叶颜色均为浓绿色 ,生物
量较大;而乔司非矿山型东南景天生长状况不佳 ,高浓度铅
锌污染土壤中的东南景天叶片边缘有红褐色斑点 ,并带有轻
度萎蔫症状 ,生长势较小。
2.1.2　生物量。由表 3可知 , 2种生态型东南景天的根 、茎 、
叶部位的产量随着土壤重金属 Pb、Zn含量的升高变化趋势
不同。乌岙矿山型东南景天的植株产量随着土壤重金属浓
度的升高而增加 ,乔司非矿山型东南景天植株的产量随着土
壤重金属含量的升高却有所下降 。
表 3　2种东南景天植株物质产量
Table3　MaterialyieldoftwokindsofSedumalfredi g/株
类型
Types
处理
Treatment
鲜重 Freshweight
根 Root 茎Stem 叶 Leaf
总鲜重
Totalfreshweight
干重 Dryweight
根 Root 茎Stem 叶 Leaf
总干重
Totaldryweight
乌岙矿山型东南景天 ① 2.306 12.641 9.296 24.242 0.213 1.135 1.195 2.543
Wuaominingtype ② 2.306 14.641 11.296 28.242 0.270 1.470 1.310 3.050
ofSedumalfredi ③ 3.170 16.891 17.784 37.845 0.295 1.745 1.445 3.485
④ 4.313 29.608 23.350 57.271 0.465 1.990 1.569 4.024
乔司非矿山型东南景天 ① 1.870 10.378 7.036 19.284 0.145 0.927 0.904 1.976
Qiaosinon-mining ② 1.686 9.523 6.926 18.135 0.116 0.824 0.831 1.771
typeofSedumalfredii ③ 1.459 6.980 5.112 13.551 0.084 0.672 0.456 1.212
④ 0.913 4.366 3.527 8.806 0.061 0.359 0.337 0.757
2.2　不同生态型东南景天对土壤中铅锌的吸收和积累情
况　由表 4可知 ,不同生态型东南景天不同部位中 Pb、Zn含
量总体上都随着土壤重金属浓度的升高而增加。不同生态
型东南景天对土壤中重金属 Pb和 Zn的吸收和积累情况存
在较大差异。乌岙矿山型东南景天无论是对 Pb还是对 Zn
的吸收都大大超过乔司非矿山型东南景天。就植株的重金
属总含量来看 ,乌岙矿山型东南景天中 Pb含量最大的为处
理③,达到 190.47 mg/kg,而乔司非矿山型东南景天的 Pb含
量为 127.93 mg/kg;但植株中 Zn的含量差别更大 ,乌岙矿山
型东南景天最高达 40 381 mg/kg,而非矿山型东南景天的植
株 Zn含量只有 5 800 mg/kg,前者约为后者的 7倍。
表 4　不同生态型东南景天对土壤中铅锌的吸收和积累
Table4　Pb/ZnabsorptionandaccumulationbydifferentecotypesofSedumalfredifromthesoil mg/kg
类型
Types
处理
Treatment
Pb
根 Root 茎Stem 叶 Leaf
总Pb量
TotalPbamount
Zn
根 Root 茎Stem 叶 Leaf
总 Zn量
TotalZnamount
乌岙矿山型东南景天 ① 30.70 1.61 2.96 59.51 5 012 4 223 3 357 17 604
Wuaominingtype ② 61.50 8.90 4.71 103.35 8 125 6 578 4 978 27 806
ofSedumalfredi ③ 75.30 11.20 8.56 132.91 9531 7 814 7 101 33 977
④ 105.60 15.50 12.10 190.47 12 018 8560 7 785 40 381
乔司非矿山型东南景天 ① 16.30 0.61 0.92 34.13 298 76 50 722
Qiaosinon-mining ② 29.20 1.62 3.01 63.03 799 351 287 2 236
typeofSedumalfredii ③ 42.30 2.06 3.45 90.11 1 365 1 012 661 4 403
④ 60.30 2.98 4.35 127.93 1 718 1575 789 5 800
　　2种生态型东南景天的根 、茎 、叶不同部位中重金属 Pb
的含量也不同 ,根部含量最高。茎叶部位含量有所变化。对
于乌岙矿山生态型 ,总体上是叶部含量高于茎部含量 。而对
于乔司非矿山型东南景天 ,总体上是茎部含量高于叶部含
量。但是 ,茎叶部位含量差异都不明显 。 2种生态型东南景
天的根 、茎 、叶不同部位中重金属 Zn含量也不同 ,即根部含
量最高 ,茎部次之 ,叶部含量最低 。
3　结论与讨论
植物因长期生长在重金属污染的生境中而逐渐进化成
不同的生态型。杨肖娥等于 2001年首次报道了 Zn超积累
植物东南景天 ,随后杨教授在后续研究中发现 ,矿山生态型
东南景天耐 Zn能力在 0.05水平显著高于非矿山生态型东
南景天 [ 6] 。笔者通过研究 2种生态型东南景天在不同浓度
Pb、Zn污染土壤上的生长情况和对 Pb、Zn的吸收情况 ,进一
步证明乌岙矿山型东南景天对污染土壤的修复能力高于来
自乔司镇的非矿山型东南景天 。研究表明 , 2种生态型东南
景天在生产量上对不同浓度 Pb、Zn污染的反应不同。乌岙
矿山型东南景天能适应 Pb、Zn污染的土壤环境 ,并且旺盛生
长 ,但乔司非矿山型东南景天对 Pb、Zn污染的生长环境表现
(下转第 4246页)
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“呈坎 ”“宏村 ”“唐模 ”等则是保存基本完好的古村落 。面对
日益发展的旅游市场和迅速增长的旅游需求 ,无论是以资源
主导型还是服务主导型的旅游资源建设 ,单独的一个村落都
无法满足大量游客的不同需求 。那么 ,以旅游资源内容共性
为核心 ,以古村落密集型分布为优势基础 ,采用区域合作与
资源共享方式 ,构建合理的古村落旅游集群成为皖南古村落
旅游再开发的又一基本原则 ,是规模较小的古村落打造出旅
游品牌的一条极好的途径。区域型旅游区淡化行政区属关
系 ,实现强强联合协作 ,统一规划旅游资源是节约旅游地现
有旅游资源 、合理利用旅游资源 、科学安排旅游者时间的良
好模式。
3.2　重新构建旅游产品　在国内旅游市场日益成熟的今
天 ,旅游产品品质的提升是关键。古村落旅游产品再次开发
的重点应放在突出古村落特色旅游景观资源建筑 、水系和古
朴的民风 、民俗等非物质文化方面 ,强化 “桃花源里人家 ”的
旅游形象 。同时 ,基于区域合作与资源共享原则 ,旅游产品
的重构可打破区域的界线 ,为旅游者提供一个更为广阔全面
的旅游视野。
(1)深度游。深度游是帮助旅游者对古村落进行比较全
面细致了解的一种旅游产品 ,特点是旅游时间比较长 、涵盖
的旅游细节较多 、对居住 、饮食 、交通等旅游附属设施等同样
有比较高的要求 ,这会造成一个新的局面 ,对导游也是一个
全新考验 ,不仅需要了解即定的知名旅游景观资源 ,还要更
深层次的了解古村落深宅大院的每个细节和原住民的各种
风俗习惯 、文化取向以及思维习惯。这一旅游产品适用于旅
游时间较充裕 、收入较丰厚 、知识层次较高的旅游者。
(2)主题游。主题游是目的性较强的旅游产品 ,旅游者
带着明确的目的 ,在心理上会对某种景观或某种特定的文化
感兴趣 ,要求也更具体 ,这种旅游产品一般时间较短 、旅游人
群较复杂 ,对主题游的组织安排的内容要求也较高。如建筑
景观游 、水景观游 、民俗游 、饮食游等。
(3)休闲游。这类旅游休闲性较强 ,旅游者没有明确的
目的与要求 ,只要旅游产品内容丰富 、有趣味性就基本可以
达到旅游者的要求 ,一般时间安排较松弛 ,常常安排参与性
较强的旅游内容。
3.3　重新探讨古村落发展模式
3.3.1　新旧分离型的发展模式。这种发展模式提倡在古村
落集聚的环绕中心建立新的行政区域 ,新区的建立为皖南古
村落的旅游业提供部分居住条件 ,缓解古村落因接待能力有
限造成的原住民私自改建老房 ,破坏受保护建筑;流动人口
的居住迁出使大量来自外界的生活污染易地处理 ,保护了古
村落的生态环境;避免了因现代交通工具的使用对古村落原
生道路 、桥梁产生非弹性变形的压力。这种模式的缺点就是
新区与古村落距离较远不利于旅游者深层次感受古村落的
内在气质与内涵。
3.3.2　新旧依附型的发展模式。这种发展模式是在小范围
内解决一个村落单元的可持续发展问题。新区就建在与旧
区毗邻地 ,使旅游者可随时参观古村落却又居住在村落之
外 ,既方便了旅游又保护了村落的生态环境 ,可谓是一举两
得 。这种模式的缺点是每一古村落要建立一个新建成区 ,在
旅游淡季会产生大量空置房间 ,产生资源浪费。又因新建成
区与古村落邻近 ,易破坏古村落的原始人文 、地理风貌。
4　结语
皖南古村落是一种特殊的文化生态旅游资源 ,这种旅游
资源具有极强的垄断性和不可再生性 ,是包含有特定生命 、
文化意味的艺术形式 ,凝固了徽文化精神的象征性符号 ,是
中国传统文化的杰出代表。为了更好地对皖南古村落这种
特殊的旅游资源进行保护 ,特提出了古村落再开发的开发原
则与旅游产品的重构 。随着科学技术的发展 、社会的进步 、
旅游开发水平的提高以及规划思路和规划技术的创新 ,皖南
古村落旅游的开发模式值得进一步探讨。
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(上接第 4220页)
出不适性 ,表现出生产量随着土壤 Pb、Zn浓度的升高而降
低。 2种生态型东南景天植株内 Pb、Zn含量随着土壤中 Pb、
Zn含量的升高而升高。其中 ,乌岙矿山型东南景天植株 Pb、
Zn含量远远超过乔司非矿山型东南景天植株 Pb、Zn含量 ,
其中前者 Zn的含量约是后者的 7倍。不同生态型东南景天
植株中重金属 Pb、Zn含量均为根部最高。尤其是 Pb含量 , 2
种生态型植株的根部含量远远超过茎叶部含量。
土壤重金属污染给植物带来了新的生存环境。在这种
情况下 ,一些植物种群经历了一个被选择和种群重建的过
程。植物种群在生理生化特性和遗传特征等方面发生了很
大的改变 ,产生了渐变群 、生态型。时间较长时 ,抗性基因型
也将产生 。乌岙铅锌矿位于浙江省龙泉市城区正西 10 km
处 ,矿区面积 2.6 km2 。该地区生长的东南景天对 Pb、Zn产
生一定的抗性并具有对 Pb、Zn的超积累吸收能力。而杭州
乔司镇的土壤环境未受重金属严重污染 ,此地生长的东南景
天并未对 Pb、Zn表现出异变。
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