全 文 ：山西农业科学2014，42（4）：373-375 Journal of Shanxi Agricultural Sciences
表 1 盆栽植物种及其自然属性
几种十字花科花卉植物对铅的富集特征
崔 爽，刘艺芸，孙秀菊，王佳华
（辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺113001）
摘 要：为寻找铅污染土壤净化和景观化的材料，采用盆栽方法，研究了3种十字花科花卉在铅污染条件下对铅
的富集特征。结果表明，3种观赏花卉中，香雪球（Lobularia maritime）地上部吸收富集铅的量最大，积累铅能力最
强，其次为紫罗兰（Matthiola incana），羽衣甘蓝（Brassifa oleracea）吸收积累铅能力最弱；根部铅富集量最大的为香
雪球，其次为羽衣甘蓝，紫罗兰根部铅吸收积累能力最弱。在Pb质量分数为1000mg/kg时，香雪球和紫罗兰耐性
较强，可用作铅污染土壤的稳定修复植物。
关键词：植物修复；铅；十字花科
中图分类号：X171 文献标识码：A 文章编号：1002-2481（2014）04-0373-03
Pb Accumulative Characteristics of Several Ornamental Flowers in Brassicaceae
CUIShuang，LIUYi-yun，SUNXiu-ju，WANGJia-hua
（CollegeofChemistry，ChemicalEngineering&Environment，LiaoningUniversityofPetrochemistry，Fushun113001，China）
Abstract：ToenrichdataofPbtoxicitypurificationandPb-contaminatedenvironmentlandscaping,threeornamentalflowerswere
screened to determine their absorbing characteristics for Pb and their endurable characteristics by pot-culture experiment. The results
showedLobularia maritimehadastrongercapabilityofPbaccumulatinginshootthanMatthiola incanaandBrassifa oleracea,whichhad
the weakest accumulating ability.Lobularia marit me accumulated more Pb in root thanBrassifa oleracea andMatthiola incana which
accumulated the lowest Pb.Lobularia maritime andMatthiola incana exhibited stronger endurance to Pb, which could be used for soil
stabilizationremediation.
Key words：phytoremediation;lead;brassicaceae
收稿日期：2013-12-20
基金项目：国家自然科学基金项目（31100375）；辽宁省科学技术计划项目（2012212001）
作者简介：崔 爽（1978-），女，吉林长春人，副教授，博士，主要从事污染土壤修复研究工作。
doi:10.3969/j.issn.1002-2481.2014.04.19
据粗略统计，过去50a中，全球排放到环境中
的铅达到78.3万t，其中有相当一部分进入土壤。
目前，国内外土壤铅污染地区相当普遍[1-3]。经过调
查，国内很多省份，如辽宁、山东、河北、河南、江苏、
安徽等的土壤都有不同程度和不同范围的重金属
铅污染。土壤铅污染会产生一系列问题，使生态系
统的正常功能遭到破坏，对人类健康和生态系统造
成巨大的威胁[4-8]。因此，对重金属铅污染土壤的治
理和修复，是十分紧迫的任务。
污染土壤的植物修复技术费用低廉、不破坏场
地结构、不造成地下水环境二次污染[9-12]。将花卉植
物应用于污染土壤修复方面具有巨大的潜力。花卉
可以美化环境，且种植在污染土壤后不会进入食物
链，因此，如果其对污染物耐受性良好或是能够在
体内积累某种污染物，就可以成为比较理想的修复
植物，尤其是针对中等或大面积的土壤污染[13]。
本试验研究几种花卉对铅的抗性及富集特性，
既可为铅的毒害作用积累资料，又可为铅污染环境
的净化和景观化提供材料，充实耐铅植物基因库，
为未来的基因工程强化技术提供材料。
1 材料和方法
1.1 花卉种类
试验参试植物为一、二年生草本花卉，种子购
自北京中国林木种子公司，参试花卉植物分别为羽
衣甘蓝（Brassifa oleracea）、香雪球（Lobularia mar－
itime）、紫罗兰（Matthiola incana）（表1）。
植物种类
羽衣甘蓝
香雪球
紫罗兰
科属
十字花科芸苔属
十字花科香雪球属
十字花科紫罗兰属
生活型
一年生
多年生
一、二年生
习性
阳性
阳性
阳性
高度/cm
30～50
15～30
20～60
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山西农业科学2014年第42卷第4期
1.2 盆栽试验方法
依据我国国家土壤环境质量标准GB15618—
1995（表2）[14]和已有资料，本试验设定土壤Pb污染
处理质量分数为1000mg/kg，相当于国家土壤Pb
环境质量三级标准的2倍，这一污染水平与辽宁地
区土壤铅污染平均状况大体相符[15]。
将供试铅污染土壤风干并过4mm筛后，与一
定量的固态Pb（NO3）2分析纯试剂充分混匀，装入
塑料盆中，平衡半年后待用；并设不加Pb土壤为对
照。选择生长一致的幼苗分别移栽入CK和Pb处
理的盆中。每盆栽3棵苗，重复3次。花卉成熟后收
获植株[13]，并将收获的花卉样品分为根、茎、叶和花
4 个部分，用去离子水冲洗去除泥土和污物，沥去
水分，烘干至恒质量，称出每种植物各部分的干质
量，样品粉碎备用。采用HNO3-HClO4消化法，原子
吸收分光光度计（AAS，Hitachi180-80）测定植物样
品中重金属Pb含量[13]。
植物地上部重金属含量（M 地上部）＝地上部各部
分重金属含量之和/地上部质量。其转移系数（TF）
和富集系数（EC）的计算公式分别为：TF＝M 地上部 /
M 根；EC＝M 地上部 /M 土壤。其中，M 根为植物根系的重
金属含量；M 土壤为土壤中重金属含量。
2 结果与分析
2.1 观赏花卉对土壤铅的富集特征
2.1.1 各器官铅含量 试验结果（表3）表明，在铅
污染土壤中，花卉各器官铅含量的分布情况均为：
根＞茎＞叶＞花，根中铅含量最高，花的部分铅含
量最低。铅主要富集在植物根部，根部向上部铅含
量逐渐减少。其中，香雪球地上部吸收铅的量最大，
富集铅能力最强，其次为紫罗兰，羽衣甘蓝铅富集
能力最弱；根部铅积累量最大的为香雪球，其次为
羽衣甘蓝，紫罗兰根部铅富集能力最弱。
表 2 Pb 的国家土壤环境质量标准值
标准
一级
二级
三级
pH
自然背景
＜6.5
＞6.5
Pb/mg/kg
35
250
500
表 3 花卉的 Pb 积累特征 mg/kg
叶
8.85
9.54
20.13
47.79
5.20
30.93
花
8.53
20.93
4.23
20.36
茎
12.47
15.87
17.94
110.20
4.22
107.00
植物种类
羽衣甘蓝
香雪球
紫罗兰
处理
CK
Pb
CK
Pb
CK
Pb
根
24.66
226.09
38.71
772.06
2.41
167.28
地上部
10.29
10.59
18.62
95.69
5.14
33.47
本试验中，香雪球和紫罗兰根部及地上部铅含
量均极显著高于对照（P＜0.01）。其中，香雪球的
根、茎、叶、花中铅含量分别为对照组的19.9，6.1，
2.4，2.5倍，地上部整体铅含量为对照组的5.1倍；
紫罗兰的根、茎、叶、花中铅含量分别为对照组的
69.4，25.4，5.9，4.8倍，地上部整体铅含量为对照组
的6.5倍。
2.1.2 土壤铅污染对花卉转移系数、富集系数的影
响 由表4可知，3种花卉植物的富集系数均小于
1，对Pb积累能力较弱；转移系数也均小于1，表现
为根部重金属Pb含量大于地上部Pb含量。
2.2土壤铅污染对花卉生物量的影响
试验结果（图1）表明，铅污染对3种花卉的地
上部生长量具有不同的影响。
由图1可知，铅污染能够刺激紫罗兰生长，污
染组地上部生物量均高于对照，且与对照之间的差
异达到了显著水平；但铅污染对香雪球和羽衣甘蓝
表 4 花卉植物铅的转移及富集系数
植物种类
羽衣甘蓝
香雪球
紫罗兰
转移系数
0.01
0.12
0.20
富集系数
0.01
0.10
0.03
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（上接第 345 页）
赖氨酸含量却比奥玉3101低。在密度为2.4万～
3.6万株/hm2的范围内，随着密度的增加，2个品种
的蛋白质和赖氨酸含量都呈上升趋势，在密度为
3.6万株/hm2时，二者的蛋白质和赖氨酸含量达到
最大值。
本试验仅研究了种植密度和品种对玉米品质
和产量的影响，还应进一步研究肥料、播种期和收
获期等不同条件对玉米品质和产量的影响，从而为
科学地制定品质栽培技术提供强有力的理论支持，
达到优质高效的生产目的。
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崔 爽等：几种十字花科花卉植物对铅的富集特征
的生长具有一定的抑制作用，花卉污染组的地上部
生物量低于对照，香雪球与对照无显著差异，但是
羽衣甘蓝与对照间的差异达到了极显著水平（P＜
0.01）。紫罗兰和香雪球对铅的耐性较强，可用作铅
污染土壤的稳定修复植物。
3 结论
3种十字花科花卉植物的Pb富集系数和转移
系数均小于1。香雪球地上部富集铅能力最强，其
次为紫罗兰，羽衣甘蓝地上部铅富集能力最弱；根
部铅积累量最大的为香雪球，其次为羽衣甘蓝，紫
罗兰根部铅富集能力最弱。羽衣甘蓝对铅污染耐性
较差，香雪球和紫罗兰耐性较强，可用作铅污染土
壤的稳定修复植物。
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