全 文 ：第 24 卷　第 2 期　　　　　　　　　　　　　植　　　物　　　研　　　究 2004年　4 月
Vol.24　No.2　　　　　　　　　　　　BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH April 　2004
东北主要绿化树种对大气中砷吸收能力的研究
穆立蔷　孙海燕　祝　宁
(东北林业大学 ,哈尔滨　150040)
摘　要　采用原子荧光光度法测定了 30种东北主要绿化树种对大气中砷的吸收量。结果表明:
这些树种均对砷具有一定的吸收能力 ,并且不同绿化树种的吸砷量有明显的差异 ,对砷吸收量高
的树种有杏 、榆树 、垂枝榆和黄菠萝 ,可以作为砷污染较严重地区的绿化树种。另外在污染源和污
染程度相似的地区 ,不同树种吸砷量也有很大的差异。
关键词　东北;绿化树种;吸收能力;砷
Study on the absorption capacity of Northeast main greening tree species
to As in the atmosphere
MU Li-Qiang 　SUN Hai-Yan　ZHU Ning
(Nor theast Forestry University ,Harbin　150040)
Abstract　The absorption capaci ty of 30 kinds of Northeast main greening t ree species to As in the
atmosphere were measured and studied by Atom Fluo resence Method.The results showed that all
these greening t ree species could absorb As pollutants to some ex tent , and the absorption capacity is
obviously dif ferent according to pollution conditions and tree species.The greening t ree species that
have a high absorpt ion content to As such as Prunus armeniaca , Ulmus pum ila , Ulmus pum ila
var.pendula and Phellodendron amurense , could be acted as greening trees in serious areas of As
pollution.Moreover , the absorption ex tent of dif ferent species to As were obviously dif ferent in simi-
lar areas of pollution origin and deg ree.
Key Words　Northeast;g reening t ree species;absorption capacity;As
砷是一种有毒的非金属元素[ 1] 。有些学者将
其称为准金属[ 2] ,有些学者将其归入重金属中[ 3] 。
砷及砷化物对水体 、土壤及大气的污染是国内外重
要环境问题之一[ 4] 。并直接影响到动植物的生长
和人类的健康[ 5] ,甚至致畸 、致突变 、致癌[ 6] 。随
着化学工业 、有色金属开采和冶炼工业和电子工业
的不断发展 ,常常有或多或少的砷化物排出 ,污染
周围环境;含砷农药的施用 ,也使土壤含砷量不断
积累;又如作为玻璃 、木材 、制革 、纺织 、化工 、陶器 、
颜料 、化肥等工业的原材料 ,均增加了环境中的砷
污染量;燃煤动力的工厂也导致了不同程度的砷污
染。近年来 , 植物修复(phy toremediation)技术
———利用超富集植物清除土壤 、水体及大气环境中
的金属和非金属污染已成为学术界研究的热
点[ 4 , 7] 。这一技术以其潜在的高效 、廉价及其环境
友好性获得了广泛关注[ 8] 。绿化树种对环境污染
国家科技部农业专项研究资助项目(No.2002BA516A15-01)
第一作者简介:穆立蔷(1966—),女 ,副教授 ,主要从事树木学及植物生态学研究。
收稿日期:2003-12-15
起着明显的净化和改善作用 ,主要通过叶片上的气
孔和枝条上的皮孔将大气污染物吸入体内 ,在体内
通过氧化还原反映过程中和而成无毒物质(即降解
作用),植物对大气污染物的这种吸收 、降解和积累
实际上对大气污染起到了净化的作用。一般情况
下 ,植物叶片中污染物的积累与大气污染物的浓度
成正比[ 9] 。本项研究通过绿化树种的叶片对大气
中砷的吸收能力的分析和种间差异的比较 ,筛选出
吸收能力强 、生长良好的树种 ,为砷污染较严重的
地区选择合理的绿化树种提供理论依据 。
1　材料与方法
1.1　供试树种
供试树种包括裸子植物兴安落叶松(Larix
gmelinii(Rupr.)Rupr.)、红皮云杉(Picea koraiensis
Nakai)、樟子松(Pinus sylvestris L.var.mongolica
Litv.)、黑皮油松(P.tabulaeformis Carr.var.muk-
densis Uyeki)、圆柏(Sabina chinensis(L.)Ant.),被
子植物银中杨(Populus alba L.×P .berolinensis
Dipp.)、钻天杨(P.nigra L.var.italica (Moench)
Koehne)、小黑杨(P.xiaohei T.S.Hwang ex C.
Wang et Tung)、旱柳(Salix matsudana Koidz.)、白桦
(Betula platyphylla Suk.)、蒙古栎(Quercus mongoli-
ca Fisch.)、榆树(Ulmus pumila L.)、垂枝榆(U .
pumila L.var.pendula (Kirchn.)Rehd.)[ 10] 、杏
(Prunus armeniaca L.)、山桃稠李(P.maackii
Rupr.)、李(P .salicina Lindl.)、京桃(P.persica
(L.)Batsch f.rubro-plena Schneider)、榆叶梅(P.
triloba Lindl.)、野梨(Pyrus ussuriensis Maxim.)、黄
刺玫(Rosa xanthina Lindl.)、珍珠梅(Sorbaria sorb-
i folia (L.)A.Br.ex Aschers.)、华北绣线菊(Spiraea
fritschiana Schneid.)、黄 菠 萝 (Phellodendron a-
murense Rupr.)、华 北 卫 矛 (Euonymus maackii
Rupr.)、糖槭(Acer negundo L.)、水曲柳(Fraxinus
manshurica Rupr.)、辽东 水 腊(Ligustrum suave
(Kitag.)Kitag.)、紫丁香(Syringa oblata Lindl.)、暴
马丁香(S.reticulata (Blume)Hara var.mandshulica
(Maxim.)Hara)、接 骨 木 (Sambucus wi lliamsii
Hance)[ 11]共 30种 ,其中乔木24种 ,灌木 6种。
1.2　样品采集
采集地点:样品来自哈尔滨市区主干道和兴路 、
哈平路 、和平路 、中山路及江南中环路两侧生长良好
的上述 30种主要绿化树种的叶片。各树种叶片的
采集遵循了同一原则 ,即在同一地区按不同方位选
择有代表性植株 3 ～ 5株 ,以平行交叉的方式进行采
样;沿东 、西 、南 、北四个不同方向采集无病虫害的叶
片混合;尽量多采集树冠基部的叶片[ 12] 。
采集时间:2003年 9月 ～ 2003年 10月 。
1.3　测定方法
采集的各树种叶片洗去粘附在表面上的灰尘和
杂物 ,晾干 ,放在 60℃的烘箱中烘干 ,然后粉碎 。称
取均匀样品 1.000 0克 ,用 HNO3 —HCl消解 ,采用
原子荧光光度法测定叶片中的砷含量。
2　结果与分析
由表 1可知:
(1)30种绿化树种对砷都具有一定的吸收能
力 ,但不同树种对砷的吸收能力具有差异。在 30种
树种中杏的吸砷量最高 ,为 13.74mg/kg ,京桃吸砷
量最低 ,仅为3.64 mg/kg 。
(2)在污染源和污染程度相似的地区 ,不同树种
吸砷量也有很大的差异:
和兴路段:垂枝榆>银中杨>辽东水蜡>红皮云杉;
哈平路段:黄菠萝>圆柏>接骨木>水曲柳;
和平路段:钻天杨>暴马丁香>糖槭>紫丁香>黑
皮油松;
中山路段:榆树>蒙古栎>黄刺玫;
江南中环路:李>华北卫矛>华北绣线菊>榆叶梅
>小黑杨>野梨 。
(3)不同绿化树种的吸砷量有明显的差异 ,根
据树种吸砷量的差异 ,可将其分为三类 , Ⅰ类为吸
砷量高的树种(吸砷量>10mg/kg), Ⅱ类为吸砷量
中等的树种(吸砷量在 5 ～ 10mg/kg), Ⅲ类为吸砷
量低的树种(吸砷量<5mg/kg)。
(4)Ⅰ类树种有:杏 、榆树 、垂枝榆 、黄菠萝 ,占
所有树种的 13.3%;并且全部为阔叶乔木;Ⅱ类树
种有:银中杨 、蒙古栎 、辽东水腊等 17种 ,占所有树
种的 56.7%;其中乔木 13种 ,占 66.5%左右 ,灌木
4种 ,占 23.5%左右;只有兴安落叶松为针叶树;Ⅲ
类树种有:榆叶梅 、紫丁香 、黑皮油松等 9种 ,占所
有树种的 30.0%, 其中乔木占 77.8%, 灌木占
22.2%;针叶树有樟子松 、黑皮油松和红皮云杉 ,占
33.3%,阔叶树占 66.7%。
3　结论及讨论
3.1　绿化树种对大气中非金属化学元素砷具有相
对较强的吸收作用 ,但吸收能力与树种采集地区的
污染状况和树种的不同而有明显的差异。
2212 期　　　　　　　　　　　　穆立蔷等:东北主要绿化树种对大气中砷吸收能力的研究
表 1　绿化树种叶片的吸砷量
Table 1　Absorption content to As of leaves
树种名称
Species nam e
吸砷量
(mg/kg)
Absorption
capacity
to As
等级
grade
杏(Prunus armeniaca) 13.74 Ⅰ
榆树(U lm us pum ila) 13.38 Ⅰ
垂枝榆(U lm us pum ila var.pendula) 10.79 Ⅰ
黄菠萝(Phel lodend ron amu rense) 10.56 Ⅰ
银中杨(Populus a lba ×P.berolinensi s) 9.09 Ⅱ
李(Prunus salicina) 8.63 Ⅱ
山桃稠李(Prunus maackii) 8.04 Ⅱ
蒙古栎(Quercus mongolica) 8.00 Ⅱ
旱柳(Salix matsudana) 7.80 Ⅱ
兴安落叶松(Larix gmelinii) 7.53 Ⅱ
辽东水腊(Lig ustrum suave) 7.36 Ⅱ
钻天杨(Populus nigra var.i talica) 6.64 Ⅱ
白桦(Betula platyphylla) 6.54 Ⅱ
圆柏(Sabina chinensi s) 6.48 Ⅱ
暴马丁香(Syringa reticulata var.mandshulica) 6.23 Ⅱ
华北卫矛(Euonymus maackii) 5.92 Ⅱ
糖槭(Acer neg undo) 5.77 Ⅱ
珍珠梅(Sorbaria sorbi folia) 5.73 Ⅱ
接骨木(Sambucus wi ll iamsii) 5.63 Ⅱ
华北绣线菊(Spiraea fri tschiana) 5.56 Ⅱ
黄刺玫(Rosa xanthina) 5.31 Ⅱ
榆叶梅(Prunus tri loba) 4.91 Ⅲ
紫丁香(S yr inga oblata) 4.86 Ⅲ
樟子松(Pinus sy lvest ris var.mongolica) 4.71 Ⅲ
小黑杨(Populus xiaohei) 4.33 Ⅲ
黑皮油松(Pinus tabulae form is var.mukdensis) 4.30 Ⅲ
红皮云杉(Picea koraiensis) 4.14 Ⅲ
野梨(Pyrus ussuriensi s) 4.07 Ⅲ
水曲柳(Fra xinus mansh urica) 3.80 Ⅲ
京桃(Prunus persica f.rubro-plena) 3.64 Ⅲ
3.2　通过测定绿化树种叶片对砷的吸收能力 ,可
得出吸砷量高的树种有:杏 、榆树 、垂枝榆 、黄菠萝
等 ,可以作为砷污染较严重地区的绿化树种 。
3.3　绿化树种对砷的吸收能力具有明显的种间差
异 ,因此在选择绿化树种时 ,不但要考虑不同树种
吸收砷及其他有害金属的能力 ,还要注意乔 、灌 ,
针 、阔的合理搭配 ,以扩大绿色空间 ,达到净化 、绿
化 、美化环境的作用 。
参　考　文　献
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