Cu-Pb-Zn複合汙染對宿根花卉植物Sn富集特性的影響

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Cu-Pb-Zn複合汙染對宿根花卉植物Sn富集特性的影響

Cu-Pb-Zn複合汙染對宿根花卉植物Sn富集特性的影響

作者:劉雨霞1,徐瑋麗2,黃盼盼3,程思雯4,張強斌1,周啟星2*

單位:1. 中國石油大學(北京)化學工程與環境學院,北京市油氣汙染防治重點實驗室;2. 南開大學環境科學與工程學院,環境汙染過程與基準教育部重點實驗室;3. 東營市海洋與漁業環境監測中心;4. 武漢輕工大學化學與環境工程學院

摘 要

為探明錫礦開採區植物複合汙染的生態效應,以宿根花卉植物玉簪(Hosta plantaginea Aschers)和金雞菊(Coreopsis basalis)為物件,採用土培盆栽試驗,對單一及複合汙染條件下植物對Sn 的吸收積累進行深入剖析。

結果表明:

單一Sn 汙染條件下,隨Sn 濃度升高,兩種植物的生長均受到抑制,生物量逐漸減少。

當Cu-Pb-Zn 複合汙染時,較低Sn 濃度下,Sn 與Cu-Pb-Zn 複合汙染物產生的拮抗效應抑制了Sn 對玉簪和金雞菊的毒性;較高Sn 濃度下,Sn 與Cu-Pb-Zn 複合汙染物產生的協同效應增加了Sn 對金雞菊的毒性。Cu-Pb-Zn 複合汙染提高了土壤中可生物利用的Sn 含量,使玉簪和金雞菊中富集的Sn 含量增加,同時也使玉簪和金雞菊轉移Sn 的能力增強。在Cu-Pb-Zn 複合汙染脅迫下,玉簪和金雞菊體內富集Cu、Pb 和Zn 的濃度順序為Zn>Pb>Cu。隨著土壤中Sn 濃度的增加,玉簪和金雞菊對共存的3 種重金屬的富集量也相應增加,且對共存重金屬的轉移係數產生了較大影響。金雞菊由於根部肥大、鬚根多,與土壤接觸面廣而對重金屬的富集能力高於玉簪。

研究表明,共存重金屬汙染物改變了Sn 在宿根花卉植物體內的富集和轉移能力,同時Sn 的存在也改變了共存重金屬汙染物在宿根花卉植物體內的富集能力。

結 論

(1)在單一Sn 汙染土壤中,隨Sn 濃度的升高玉簪和金雞菊的生長受到抑制,生物量減少,特別是當土壤中Sn 濃度高達5 000 mg·kg-1 和10 000 mg·kg-1 時,玉簪和金雞菊的生物量顯著減少。

(2)低濃度Sn 汙染條件下Sn 與Cu-Pb-Zn 複合汙染物產生拮抗效應,一定程度上抑制了Sn 對玉簪和金雞菊的毒性;高濃度Sn 汙染條件下Sn 與Cu-Pb-Zn 複合汙染產生協同效應,增加了Sn 對金雞菊的毒性。Cu-Pb-Zn 複合汙染提高了土壤中可生物利用的Sn 含量,使玉簪和金雞菊中富集的Sn 含量增加,同時也使玉簪和金雞菊轉移Sn 的能力增加。

(3)在重金屬複合汙染脅迫下,總體上玉簪和金雞菊體內富集Cu、Pb 和Zn 的濃度順序為Zn>Pb>Cu。隨著土壤中Sn 濃度的增加,玉簪和金雞菊對共存的3 種重金屬汙染物的富集量也相應增加,且對共存重金屬的轉移係數產生了較大影響。

(4)玉簪和金雞菊地上部和地下部積累Sn 的含量與土壤中Zn 和Sn 的汙染濃度有一定線性關係,但與Cu 和Pb 不存在互動作用。共存重金屬汙染物改變了Sn 在宿根花卉植物體內的富集和轉移能力,同時Sn 的存在也改變了共存重金屬汙染物在宿根花卉體內的富集能力。

Cu-Pb-Zn複合汙染對宿根花卉植物Sn富集特性的影響

Cu-Pb-Zn複合汙染對宿根花卉植物Sn富集特性的影響

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