前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的不同蒿类植物的铜含量，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
20世纪80年代中、后期以来，黄河两岸中小型企业相继兴建，仅潼关段大小金矿就有10余个，金矿废污水的超标排放，不仅污染了河川径流及周围土壤，还污染了地下水。当地居民已经明确地“意识到”自己脚下的原属于自己的地下水不能饮用，只能饮用从外地引来的地下水或买来的纯净水，而用自己的地下水来洗衣服和灌溉。重金属污染不仅是潼关居民面临的问题，而且是一个全球性的棘手问题。因为重金属一旦进入土壤，不易分解、转化、富集，因此，其污染具有隐蔽性、长期性和不可逆转性［1－2］。土壤重金属污染不但会直接影响到生长在其上的植物，导致植物毒害作用，还会通过食物链传递给各级动物及人类，对人体健康产生严重危害。如过量铜会妨碍植物对二价铁的吸收和运转，造成缺铁症［3］；铜过量会使血红蛋白变性，损伤细胞膜抑制一些酶的活性，从而影响机体的正常代谢，还会导致心血管系统疾病［4］；过量铜是造成人类生殖障碍的重要因素之一［5］。因此，重金属污染的治理已成为全球环境科学研究的热点［6－8］。现利用湿地生态修复的方法，以治理渭河下游潼关金矿废污水沟及周围土壤中重金属为主要研究目标，以蒿类植物中重金属铜为研究对象，比较分析不同蒿类植物中的铜含量，寻找能够建立人工湿地生态系统及修复土壤重金属污染的植物种类。 1材料与方法 1．1试验材料 1．1．1植物样品的采集 于2011年10月，沿着潼关县桐峪镇金矿废水沟选择9个采样点，采集生长势良好、生长期接近的6种植物样品：叉枝蒿（Artemisiadivaricata（Pamp．）Pamp）、青蒿（ArtemisiaannuaL．）、水蒿（Artemisiaselengensis）、茵陈蒿（Artemisiacapillaries）、莳萝蒿（ArtemisiaanethoidesMattf．）、艾蒿（Artemisiaargyi）。每种植物样品在每个界定区域范围内选取3～5株，用细线绑成一束，并做标签记录。 1．1．2土壤的采集 分别以各采样点处所选植物的根系为中心，在其周围分布范围2m为半径，按照“X”法挖取与根系同深度的土壤，混合搅拌均匀，经四分法保留0．5kg，装入PE塑料袋内作为待测土样。 1．2研究区概况 研究区域位于距潼关县峒峪镇金矿排水沟沿岸区域。该区域地理坐标34°23′～34°35′N，110°15′～110°25′E。海拔高度为400～500m，土壤主要为黄土质棕壤，属暖温带大陆性半干旱季风气候。光能资源较充足，热量和降水量偏少，年日照时数平均2269h，年平均气温12．8℃，年平均降水量为625mm，年蒸发量1193mm，四季多风，年平均风速3．2m／s。 1．3试验方法 1．3．1植物样品的处理 将采集回的植物标本按照种类分开，并将每种植物的根、茎、叶用蒸馏水洗干净，置于105℃恒温箱中2h烘干，用FW80－微型高速万能试样粉碎机粉碎成粉末状，将其置于干净的袋子里并贴上标签。分别称取粉碎后的每种植物的根、茎、叶1g左右，分别将其转至50mL的锥形瓶中，并分别加入30mL的消解液，过夜。第2天将加入消解液的锥形瓶置于可调电炉上恒温加热，至锥形瓶内的液体剩余3mL左右，再加入5mL的浓HNO3，继续加热直至锥形瓶内出现白色粘稠状固体时停止加热。待其冷却后，用蒸馏水将其分别定容至25mL，定溶后溶液为待测液，并用（1＋99）HNO3作为对照。处理样品采用WFX－120型的原子分光光度计进行测定。 1．3．2土样处理 采回的土壤样品在室内常温风干，去除动植物残体、石块等杂物，用玛瑙研钵将其粉碎，过100目的尼龙筛，称取1g左右进行消解，消解处理过程同上。其余土样装入PE塑料袋中保留。处理样品采用WFX－120型的原子分光光度计进行测定。 2结果与分析 2．1不同植物根际土壤Cu污染指数 单项元素污染指数：Pi＝Ci／Si，其中Ci为土壤中污染元素i的实测值；Si为土壤中污染元素i的评价标准，所有元素均采用《中国土壤元素背景值》（中国环境检测总站，1990）主要土壤各元素的算术平均值统计的中国土壤元素平均含量为评价标准。P＜0．7表示清洁，0．7＜P＜1．0表示尚清洁，1．0＜P＜2．0表示轻污染，2．0＜P＜3．0表示中污染，3．0＜P表示重污染。由表1可知，不同植物根际的Cu相对于背景值来说都处于污染状态，且都达到了严重污染状态，特别是叉枝蒿－X和水蒿①根际土壤中的Cu污染非常严重，单项污染指数均超过10以上。另外，该地区的土壤中除了生长杂草之外，还种植玉米、黄豆小麦等农作物，杂草及各种农作物产品中含有的重金属通过各级食物链在人体内富集，严重威胁着人类的健康，所以该地区土壤已经达到必须治理的程度。 2．2不同植物不同部位对Cu的积累 富集系数是指植物中某污染物含量占土壤中该污染物含量的百分比。计算公式为Ki＝Coi／Cei，其中：Coi为受检植物体内某种重金属元素的残留量，Cei为受检植物所在土壤环境中重金属的富集能力［9］。它反映了植物对土壤重金属元素的富集能力。富集系数越大，则植物越易从土壤中吸收该元素，即该元素的迁移性越强。若某金属元素的富集系数和转移系数均大于1，说明该植物对金属元素具有超富集能力，对重金属超富集植物的筛选更有意义。由表2可知，潼关金矿生产区及附近9个样地的6种植物的各部分含量中青蒿－XI叶片富集Cu的能力最强，为90．7mg／kg，2个样地中的水蒿叶片中富集Cu的能力也相对较高，水蒿－13为78．32mg／kg和水蒿①为69．21mg／kg。而除艾蒿①外，各样地的茎中Cu含量均较低。另由表2可知，不同植物的的富集系数均小于1，但青蒿－XI的Ki值接近1，为0．92，转移系数为4．73。艾蒿①的Ki值为0．87＜1，转移系数为3．15。Cu主要储存在艾蒿①的叶片。因此，青蒿－XI和艾蒿①对建立人工生态系统降低金矿污染有重要意义。#p#分页标题#e# 2．3不同植物转移系数的比较 转移系数是植物地上部分重金属的量与根中该重金属的量之比。它反映该植物将重金属从根部向茎、叶转移的能力。由图1可知，9个样区的6种植物均有地上部分Cu含量大于根部。其中青蒿－XI的转移系数为6种植物中最高，为4．73。水蒿－13和艾蒿①的转移系数也较高，分别为4．3和3．15，叉枝蒿－X为6种植物中最低，为1．49。在筛选超富集植物时，其中一个重要条件就是转移系数大于1［10］，9个样区的6种植物全部满足，所以，在筛选植物进行人工修复治理重金属污染时，这6种植物对人工修复都有一定意义。 2．4不同植物富集系数的比较 叉枝蒿－3和叉枝蒿－X、青蒿②和青蒿－XI、水蒿①和水蒿－13是分别从不同的矿区污染样地选取的同种植物，比较不同污染情况与植物吸收Cu含量之间存在的关系。由表1和图2可知，6个样地的3种蒿类植物富集Cu的能力都有在一定范围内随着土壤中Cu浓度的升高植物体内Cu含量有升高的趋势，这与郭水良等［11］研究结果相一致。由表1可知，青蒿的2个样地土壤中Cu的污染程度在9个样地污染程度相对较低，且2个样地污染程度相差不大（青蒿②的Cu含量为126mg／kg，青蒿－XI的Cu含量为139mg／kg）的情况下，青蒿的富集系数也有随着土壤污染程度的升高而增加的趋势。而叉枝蒿和水蒿则与青蒿的情况不同，每种植物的2个样地污染程度相差很大，虽然叉枝蒿－X和水蒿①体内Cu的绝对含量较高，但因其所在土壤根际的污染程度是叉枝蒿－3和水蒿①的2～3倍，所以富集系数相对较低。 3讨论 MattinaMI等［9］研究表明，验证某种植物是否为超富集植物应具备以下3个条件，植物地上部分富集的某种元素含量达到生长在同一介质非超富集植物的100以上；地上部分重金属含量大于根部含量；植物的生长没有表现明显的毒害现象。但在利用植物修复重金属污染时，若植物对某金属元素的转移系数和地上部分富集系数均大于1，说明该植物对金属元素具有超富集的潜力，是超富集植物区别于普通植物对重金属积累的一个重要特征，对重金属超富集植物的筛选更有意义［12］。该试验在矿区选取的植物均表现生长良好健壮的植株。青蒿－XI的地上部分Cu含量大于根部转移系数（4．73）和富集系数（0．92）均为6种植物中最高，但另一样区的青蒿②富集系数（0．52）较低；艾蒿①的转移系数（3．15）和富集系数（0．87）的综合指标在9个样区的6种植物中仅次于青蒿－XI，且富集系数接近但没有达到1，所以，青蒿－X和艾蒿①是否为超富集植物，还需要在实验室条件下对照进一步试验验证其富集能力。 由叉枝蒿、青蒿和水蒿可知，不同植物生长在不同的污染环境中对重金属的吸收能力不同，在植物能够忍受重金属的限值范围内，植物体内重金属含量有随着根际污染程度的升高而升高的趋势，但富集系数不一定增加。