土壤中镉Cd、硒Se含量对植物吸收铜Cu、锌Zn的影响(李权论文)

土壤中不同的Cd、Se含量对白菜吸收Cu、Zn等元素的影响

作 者： 李 权

单 位：江汉大学化学与环境工程学院03化学专业

指导教师： 邹 新

1 目 录

1绪论……………………………………………………

1.1研究的目的„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

1.2研究的意义„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

1.3背景材料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

1.3.1Se,Cu,Zn在植物及土壤中的研究„„„„„„„„„„„„„„

1.3.2Se,Cu,Zn的测定方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

1.3.3底液的选择和待测离子间相互关系„„„„„„„„„„„„„

1.4国内外研究现状 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

2.方案论证及研究方法………………………………………

3.试验部分……………………………………………………

3.1仪器与试剂„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

3.1.1 试验仪器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

3.1.2 试验试剂„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

3.2溶液的配制„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

3.2.1 底液的配制„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

3.2.2 标准溶液的配制„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

3.3标准曲线的绘制„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

3.4样品的处理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

3.4.1土壤样品的处理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

3.4.2 菜样品的处理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

3.5样品的测定………………………………………………

3.5.1土壤样品中各元素的测定„„„„„„„„„„„„„„„„„

3.5.2菜样品中各元素的测定„„„„„„„„„„„„„„„„„„

3.6结果处理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

3.6.1 土壤中硒含量与菜样中硒，铜，锌含量的关系„„„„„„„„

3.6.2 菜样中硒含量与铜，锌含量的关系„„„„„„„„„„„„„

4.结果与讨论………………………………………………… 2 4.1 土壤中Se的含量对白菜吸收Cu和Zn的的影响…………

4.1.1 土壤中Se的含量对白菜吸收Cu的含量的影响„„„„„„

4.1.2 土壤中Se的含量对白菜吸收Zn的含量的影响„„„„„„

5.致谢…………………………………………………………

6.参考文献……………………………………………………

3 土壤中不同的Cd、Se含量对白菜吸收Cu、Zn等元素的影响

关键词 催化极谱法 土壤中的Cd、Se含量 铜、锌含量的测定

摘要

现代工业的发展，工业三废的大量排放，大量有害重金属通过个中途径进入农业生态环境中，使土壤和水体受到污染，影响植物是生长，这也直接影响到人体的健康。这样蔬菜的安全性已成为一个热点话题。

本文采用大棚盆栽试验的方式，向土壤中加入一定量的硒盐。等到白菜收获后，采用硝酸，盐酸，高氯酸的混合酸常压硝化分解白菜样品。对于硒样品，采用酒石酸钠钾和乙二胺为底液，用示波极谱法连续测定硒，铜，锌的含量。结果表明，随着土壤中硒含量的增加白菜中的硒含量也是不断增加的，白菜中铜的浓度是先增加后减小最后又增加，锌的浓度是先增加再达到一个极限值后减小。随着白菜中硒含量的增加，铜的含量先减小后增加再减小后又增加，锌的含量是先增加后减小，总体呈现递增趋势。

Abstract:

With the development of morden industry,industry three

wastes ,including waste gas ,waste water and industrial residue is

discharging.Many poison and harm heavy metals get into agriculture

ecological enviroment through series of methods,whith have polluted the

soils and influnced the grown of vegetables,

also directly infiunce hunman’s health. So the safety of vegetables is

hotly noticed.

I embedded cabbage in basin under the shed,and added a series of

densities cadmiun salt into the soil,respectively.After the cabbage grow

in that soil,I used HNO3,HCl and HClO4 mixd acid decomposes the cabbage

sample in atmospheric pressure condition.Regarding to selenium

sample,used oscillographic polarography continuously to survey how much

cadmium in soil and how much Zn,Cu, Se in cabbage. 4 Key word: Catalyzed polarograph The content of soilCd,Se The

content ofCu、Zn

1绪论

1.1 研究目的

随着科技的发展，人们探索出了很多的微量元素和生物体以及人类的生长机能有密切的关系，某种元素在生物体内的丰缺会直接导致营养不良或生物体的病变等，直接危害大了动植物的正常发育。因此，研究植物对微量元素的吸收与富集引起了广泛的重视。随着人民生活的不断提高，营养和饮食健康已越来越受到人们的关注对蔬菜的需求由数量转向质量，蔬菜质量的优劣直接关系到人们的身体健康，人们对于无污染的绿色食品的要求越来越强烈。

生理学研究表明，许多微量元素的丰缺都与人类和动物的正常机体代谢和健康密切相关，生态环境调查和病理学研究表明，许多地方性疾病都与周围环境当中的微量元素的含量有关，例如，克山病，大骨节病，地氟病，克叮病，地方性癌症等就与机体内硒的含量有关。

畜发生地方病，因而把硒1957年，Schwarz[3]研究确定，动物饮食性肝坏死与体内缺硒有关1973年，Rotruck[4]等人发现，硒是高等动物生物代谢不可缺少的谷胱甘肽过氧化物酶的活性组分。同年，世界卫生组织宣布，硒是人体必需的微量元素。此后卫生界对硒与健康的关系开展了广泛的研究。食物中硒的含量少于0.05ppm就会造成人体缺硒，大于5ppm就会产生硒中毒。鉴于Se的特殊性，我们就应弄清楚土壤中不同含量的Se对白菜吸收Cu、Zn的影响，使Se的量控制在既对人体有益又不影响植物吸收其它营养元素。铜是植物体内各种氧化酶活性的核心元素，可进行电子接受与传递。在植物体内氧化还原起重要作用，与叶绿素的形成以及碳水化合物、蛋白质合成有密切的关系。铜在人体生命活动中有很多重要作用。同可以促进铁的吸收、运输及利用，因而贫血也与缺铜有关。铜与骨骼及胶原组织关系密切，可促进生长发育。锌是植物生长发育不可缺少的元素，是一些酶的组成成分，参与植物的呼吸过程和氧化还原过程，与叶绿素和生长素的合成有关。人体内锌缺乏时回消化功能紊乱，生长发育及智力发育不良、得缺锌性侏儒症，免疫能力下降等一系列的不良反应。但是当长期服用或误用大量锌制品时时，可能引起体内锌过量，引起锌中毒。

所以分析土壤中Se含量对白菜吸收Cu、Zn含量的影响是具有科学研究性和意义的。在本次实验中，我将找出土壤中不同的Se含量对白菜吸收Cu、Zn等营养元素的影响，从而达到探讨土壤中不同的Se含量对植物Cu、Zn等营养元素的影响的目的。

1.2研究意义

硒是环境中重要的生命元素，关硒具有防癌抗癌，清除提内自由基，抗膜脂过氧化，防止衰老等作用已经得到证实。然而，在农牧业生产中硒营养普遍不足，据调查中国有72%的县市中不同程度缺硒，其中1/3为严重缺硒区，全世界有 5 2/3地区缺硒。在农牧业中，加强生态环境中硒的调控和改良，利用植物实现无机硒向有机硒的转化，提高食物中硒的含量，是改善人和动硒营养的根本措施。1957年Schwarz和Foltz首先发现硒能阻止大鼠食饵性肝坏死。1973年美国的Rotruck等证实了硒是高等动物生物代谢不可缺少的谷胱苷肽过氧化物酶的必要组成成分。我国的杨光圻教授等发现我国的地方病――克山病与体内缺硒有关[9],并经大范围实施补硒治疗和预防收到良好的效果之后，“硒是人和动物必须微量营养元素”得到科学界的一致公认。植物在其充当的重要角色更影起人们的重视。当人体内硒缺乏时，会产生精神萎靡不振、易患感冒，得克山病等。人体内硒过量时回指甲变厚，毛发脱落. 硒缺乏会降低多种动物的免疫功能,适量补硒可使非特异性免疫、细胞免疫及体液免疫功能得到改善,在体液免疫方面,缺硒时体液的免疫功能减弱,免疫球蛋白和抗体产生受抑制。补硒可提高机体抗体滴度,增强机体体液免疫功能[4]。此外, ,推测硒可防护在心脏手术中由于缺血在灌注产生的自由基对脑微循环的损伤[5,6]且参与大脑正常功能的发挥,人体硒水平降低时,其情绪状态也会随之下降,补硒有助于改善情绪,有益于人体健康。

锌是植物生长发育不可缺少的元素，并且把硫酸锌作为一种微量元素肥料。锌是一些酶的组成成分，参与植物的呼吸过程和氧化还原过程，与叶绿素和生长素的合成有关。锌参与碳水化合物的转化。锌肥能提高籽实产量和颗粒量，提高植物的抗寒性和耐盐性。缺锌时植物叶片失绿，光合作用减弱，节间缩短植株矮小，生长受到抑制，产量降低。人体内锌缺乏时回消化功能紊乱，生长发育及智力发育不良、得缺锌性侏儒症，免疫能力下降，指甲有白斑，皮肤无光泽等一系列的不良反应。但是当长期服用或误用大量锌制品时或饮用被锌污染的水、饮料或食品时，儿童吮吸含锌的玩具，都可能引起体内锌过量，引起锌中毒[11]。

铜是植物体类多酶氧化酶、氨基氧化酶、抗坏血氧化酶、细胞色素氧化酶等的组成部分，是各种氧化酶活性的核心元素，可进行电子的接受与传递，在植物体内氧化还原起重要作用，与叶绿素的形成以碳水化合物、蛋白质合成由密切的关系，并且能提高植物的呼吸强度，因而植物生长需要少量的铜。植物缺铜时叶绿素出现失绿现象，繁殖器官的发育受到破坏，产量显著下降，严重至死亡。铜在人体生命活动中有很多重要作用。同可以促进铁的吸收、运输及利用，因而贫血也与缺铜有关。铜与骨骼及胶原组织关系密切，可促进生长发育，还能影响到神经系统的功能，缺铜有碍智力发育等。

因此，通过土壤中Se的含量不同对白菜吸收土壤中Se、Cu、Zn的影响的研究，对土壤中Se的含量的控制和白菜中元素含量分析有十分重要的意义，同时对环境保护，人体健康和生产无污染食品也有十分重要的现实意义。

1.3 国内外研究现状

1.3.1 Se、Cu、Zn在植物土壤体系中的研究

从我查的资料来看，目前研究微量的元素对植物和动物乃至人体的健康影响，研究得比较多。例如，赵成义的《土壤硒的生物有效性研究》文中探讨了，硒对黑麦幼苗的试验，试验表明黑麦苗中的总硒浓度与总干重的乘积与0.1mol/l