全 文 ：几种苋科花卉对重金属铅的富集特征
崔 爽，孙秀菊，刘艺芸，张 丹 (辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺 113001)
摘要 ［目的］为寻找铅污染土壤净化和景观化的材料。［方法］采用盆栽方法，研究了 3 种苋科花卉在铅污染条件下对铅的富集特
征。［结果］3种观赏花卉中火炬鸡冠地上部吸收富集铅的量最大，积累铅能力最强，其次为红穗苋，红苋菜吸收积累铅能力最弱。［结
论］火炬鸡冠耐性较强，可用作铅污染土壤的稳定修复植物。
关键词 植物修复;铅;苋科
中图分类号 S156． 4 + 9 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611( 2013) 26 －10630 －02
Pb Accumulative Characteristics of Several Ornamental Flowers in Amaranthaceae
CUI Shuang et al ( College of Chemistry，Chemical Engineering and Environmental Engineering，Liaoning Shihua University，Fushun，Liaon-
ing 113001)
Abstract ［Objective］The research aimed to look for the material of purifying and beautifying Pb-contaminated environment． ［Method］Three
ornamental flowers were screened to determine their absorbing characteristics for Pb and their endurable characteristics by pot-culture experiment．
［Ｒesult］Celosia cristata pyramidalis had a stronger capability of accumulating Pb in shoot than Amaranthus hypochondriacus and Amaranthus
mangostanus L，which had the weakest accumulating ability． ［Conclusion］Celosia cristata pyramidalis exhibited stronger endurance to Pb，which
could be used for soil stabilization remediation．
Key words Phytoremediation; Lead; Amaranthaceae
基金项目 国家自然科学基金资助项目( 31100375 ) ; 辽宁省科学技术
计划资助项目( 2012212001) 。
作者简介 崔爽( 1978 － ) ，女，吉林长春人，副教授，博士，从事污染土
壤修复方面的研究，E-mail: ccshuang@ 163． com。
收稿日期 2013-07-05
据粗略统计，在过去 50 年中，全球排放到环境中的铅
(Pb)达到 7． 83 × 105 t，其中有相当部分进入土壤。目前，国
内外土壤 Pb污染相当普遍［1］。经调查，国内很多省份如辽
宁、山东、河北、河南、江苏、安徽等地区土壤都有不同程度和
不同范围的重金属 Pb污染。土壤 Pb污染会产生一系列问
题，使得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［2］。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［3 －6］。将花卉植物应用于污染土
壤修复方面具有巨大的潜力。观赏花卉不仅可以美化环境，
且将其种植在污染土壤后不会进入食物链。因此，如果它们
对污染物耐受性良好或能够在体内积累某种污染物，那么就
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［7］。研究花卉对 Pb的抗性及对 Pb的富集特性，一
方面可以为 Pb的毒害作用积累资料，另一方面可以为 Pb污
染环境的净化和景观化提供材料，充实耐 Pb植物基因库，为
未来基因工程强化技术提供材料。
1 材料与方法
1． 1 花卉种类 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火炬鸡冠
(Celosia cristata pyramidalis)、红苋菜(Amaranthus mangostan-
us L)、红穗苋(Amaranthus hypochondriacus) (表 1)。
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)［8］和已有资料，设定土壤 Pb 污染处理
浓度为 1 000 mg /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 Pb污染平均状况大
体相符［9］。
表 1 参试花卉及其自然属性
植物 科 属 生活型 高度∥cm 习性
火炬鸡冠 苋科 青葙属 一年生 30 －70 阳性
红苋菜 苋科 苋属 一年生 20 －30 阳性
红穗苋 苋科 苋属 一年生 50 －150 阳性
表 2 Pb的国家土壤环境质量标准值
标准 pH Pb∥mg /kg
一级 自然背景 35
二级 6． 5 ～7． 5 300
三级 ＞6． 5 500
将供试土壤风干，过 4 mm 筛后，与一定量的固态
Pb(NO3)2(分析纯)充分混匀，装入塑料盆中，平衡半年后待
用，并设不加 Pb土壤对照(CK)。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［10］，将收获的花卉样品分为根、茎、叶
和花 4个部分，用去离子水冲洗以去除泥土和污物，沥去水
分，烘至恒重，称出每种植物各部分干重，粉碎植物样品，备
用。采用 HNO3-HClO4 消化法，用原子吸收分光光度计
(AAS，Hitachi 180 －80)测定植物样品中重金属 Pb含量［11］。
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。由表 3可知，在 Pb污染土壤中生长
的 3种苋科花卉各器官铅含量的分布情况存在差异。其中，
红苋菜和红穗苋 Pb 含量大小均为根 ＞茎 ＞叶 ＞花。Pb 都
是主要富集在植物的根部，从根部到上部 Pb含量逐渐减少。
而火炬鸡冠则表现为根 ＞叶 ＞ 茎 ＞花，向叶中转移重金属
Pb的能力更强。花卉中火炬鸡冠地上部吸收 Pb的量最大，
富集 Pb能力最强，其次为红穗苋，红苋菜 Pb富集能力最弱;
责任编辑 刘月娟 责任校对 卢瑶安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2013，41(26):10630 － 10631
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2013.26.028
根部 Pb积累量最大的为火炬鸡冠，红穗苋和红苋菜根部 Pb
富集能力无显著差异。
表 3 参试花卉的 Pb积累特征 mg /kg
植物 处理 根 茎 叶 花 地上部
火炬鸡冠 CK 26． 23 19． 91 43． 57 20． 72 27． 00
Pb 1 021． 65 485． 14 626． 27 42． 15 360． 11
红苋菜 CK 19． 80 3． 15 7． 79 14． 66 3． 28
Pb 491． 67 80． 01 21． 02 14． 74 44． 76
红穗苋 CK 8． 96 6． 77 15． 70 0． 50 9． 14
Pb 453． 27 140． 95 35． 56 3． 73 97． 44
3种花卉根部及地上部 Pb含量均极显著高于对照(P ＜
0． 01)。其中，Pb污染组火炬鸡冠的根、茎、叶、花中 Pb含量
分别为对照的 38． 9、24． 4 、14． 4、2． 0倍，地上部整体 Pb含量
为对照的 13． 3 倍;红苋菜的根、茎、叶、花中 Pb 含量分别为
对照的 24． 8、25． 4、2． 7、1． 0倍，地上部整体 Pb含量为对照的
13． 6倍;红穗苋的根、茎、叶、花中 Pb 含量分别为对照的
50． 6、20． 8、2． 3、7． 5 倍，地上部整体 Pb 含量为对照的
10． 7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，火炬鸡冠 Pb的富集系数大于 0． 3，具有较强的 Pb
积累能力，但这些花卉植物的富集系数均小于 1，对 Pb超积
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，向地上部转移 Pb的能力较差。
表 4 花卉植物铅的转移及富集系数
植物 转移系数 富集系数
火炬鸡冠 0． 35 0． 36
红苋菜 0． 09 0． 04
红穗苋 0． 21 0． 10
2． 2 土壤铅污染对花卉生物量的影响 由图 1 可知，铅污
染对 3种花卉的地上部生长具有一定的抑制作用。火炬鸡
冠污染组地上部生物量低于对照，但与对照之间无显著差
异;Pb污染对红苋菜和红穗苋生长的抑制作用明显，与对照
间的差异达极显著水平(P ＜ 0． 01)。3种花卉中火炬鸡冠对
Pb的耐性较强，可用作 Pb污染土壤的稳定修复植物。
图 1 铅污染对 3种观赏花卉地上部生物量的影响
3 结论
研究表明，3 种苋科花卉植物的 Pb 富集系数和转移系
数均小于 1。火炬鸡冠地上部富集 Pb能力最强，其次为红穗
苋，红苋菜 Pb富集能力最弱;根部 Pb积累量最大的为火炬
鸡冠，红穗苋和红苋菜根部 Pb富集能力无显著差异。火炬
鸡冠 Pb耐性较强，可用作 Pb污染土壤的稳定修复植物。
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