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五种重金属在小麦植株不同器官中的分布特征邵云，姜丽娜，李向力，鲁旭阳，李春喜河南师范大学生命科学学院，河南新乡453007摘要：为研究Cd、Pb、As、Cu、Zn等5种重金属在小麦植株不同器官的分布特征，以郑州9023为供试品种，采用田间试验方法，应用原子吸收分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICPS）分别测定了小麦植株不同器官的重金属质量分数并进行了分析。
结果表明，小麦植株中较易富集Cd的器官是根、叶及废弃物，较易富集Pd、As的器官是根、茎及废弃物，较易富集Zn、Cu的器官是根、茎和籽粒；在这5种重金属中，Zn在小麦茎和籽粒中的富集系数最高，Cd在地上部分其他器官的富集系数最高，而Pb在这些器官中富集系数均为最低，Cu和As则居中。
关键词：小麦；重金属；器官；分布中图分类号：X171.5 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2005）02-0204-04小麦是世界上最重要的粮食作物，全世界约有一半以上的人口以小麦作为主要粮食；在我国，小麦又是仅次于水稻的第二大作物，其产量和品质直接影响我国人民饮食水平的提高。
目前，“优质、高产、高效、生态、安全”协调发展已成为小麦生产的目标。
而重金属是涉及农产品安全问题的主要污染物之一。
重金属具有很强的蓄积性、隐蔽性、不可逆性和长期性[1]，它性质稳定，难以降解，半衰期大多较长；同时重金属在土壤中移动性相对较小，主要积累在0～20 cm的耕作层土壤中，很少迁移至40 cm以下，且只有很少一部分能随作物地上部分的收获而被移去[2]，所以土壤或植物一旦遭受重金属污染，就会不断积累，不易治理恢复。
如果重金属进一步通过食物链进行传递和富集，在人体内蓄积起来，则会对人体造成潜在性的危害，引起致畸、致癌、致突变等疾病。
本文就5种重金属在小麦植株不同器官分布的情况进行研究，以期为小麦安全生产中重金属控制技术体系的建立提供理论依据。
1 材料与方法试验于2002～2003年在河南师范大学小麦试验田进行，试验地土壤类型为两合土，pH为8.0～8.5，土壤肥力水平较高：有机质质量分数1.2％，全氮质量分数0.08％，速效氮质量分数40.4 μg/g，速效磷质量分数23.5 μg/g，速效钾质量分数77.4 μg/g。
重金属铜与小麦生长发育的关系作者：苏雪怡来源：《科学导报·学术》2020年第61期【摘要】为研究铜对小麦发育的影响，通过不同浓度铜溶液对小麦发芽率、过氧化氢酶活力以及淀粉酶活力的影响。
结果表明，高浓度铜溶液能够抑制小麦种子萌发，低浓度铜溶液能够在一定程度上促进小麦的萌发;淀粉酶以及过氧化氢酶的活性会随着铜溶液浓度的升高而降低。
【关键词】重金属铜;小麦生长;解毒作用引言：小麦是我国重要的粮食来源，但重金属污染已经对小麦的生长造成的严重的影响，同时重金属铜离子的富集作用也会对人体健康造成极大的危害。
工业排放以及农田浇灌等活动都会导致重金属铜离子进入到土壤中，并在土壤中积累，铜离子一旦进入到土壤中，几乎无法被排除。
而小麦植株会通过根须从土壤中吸收铜离子，累积的铜离子会通过食物的形式进入到食物链中，最终影响群众的健康。
一、材料与方法（一）仪器与材料本次试验使用恒温干燥箱，发芽皿，不同浓度的铜溶液，常见品種小麦。
（二）试验方法在试验之前，首先需选取均匀饱满的小麦种子，并对其进行常规消毒。
使用5%浓度的NaClO溶液浸泡20分钟，而后再用离子水对种子进行多次冲洗。
将消完毒的种子放在蒸馏水中浸泡24小时进行催芽，待所有工序完成后，将小麦种子放置在发芽皿中。
将重金属Cu离子以不同比例对小麦种子进行染毒，每种浓度的铜溶液各感染一皿中的小麦种子，作为对照组，并选取一皿没有铜溶液的小麦种子作为观察组。
将其放置在光照、温度以及湿度条件相同的环境下。
首次测量发芽率的时间为七天，一十天后在发芽皿中取十株幼苗，对其根部与胚轴之间的过渡点进行测量，测定方式通过直尺直接进行测量即可，并将测量结果录入到计算机中，利用相关软件对测定数据进行统计学分析。
选取大小均匀，籽粒饱满的小麦种子，在3%浓度的双氧水浸泡十分钟进行消毒，而后用蒸馏水对其浸泡24小时，达到促进萌发的作用。
而后将其以腹沟向下的方式排放在盛有石英砂的杯子里，保证种子间留出均匀的距离，最后在杯中加入5%、10%浓度的无土栽培营养液。
重金属Cu、Pb、Zn、Cd在小麦中的富集特征肖昕;冯启言;刘忠伟;王华【期刊名称】《能源环境保护》【年(卷),期】2004(018)003【摘要】采用无土栽培法,以小麦为受试作物,通过对不同时期各器官重金属含量的变化,研究了重金属Cu、Pb、Zn和Cd在小麦中的富集与迁移特征.研究结果表明,在不同生长阶段小麦不同部位中重金属的含量有很大差异,总的来说,幼苗期重金属分布为:根>茎>叶;成熟期分布为:根>茎>叶>颖壳>籽实,而Zn在颖壳中会有较大富集.其中,根中重金属的富集系数的顺序为Cd>Cu>Pb>Zn;茎富集能力是Cd>Cu>Zn>Pb;叶片富集能力是Cd>Cu>Pb>Zn;颖壳富集能力是Zn>Cu>Cd>Pb;籽实的富集能力是Cu>Zn>Cd>Pb.【总页数】4页(P28-31)【作者】肖昕;冯启言;刘忠伟;王华【作者单位】中国矿业大学,江苏徐州,221008;中国矿业大学,江苏徐州,221008;中国矿业大学,江苏徐州,221008;中国矿业大学,江苏徐州,221008【正文语种】中文【中图分类】X592【相关文献】1.焦作煤矿区成熟作物中重金属Pb·Cr·Zn·Cu富集特征研究 [J], 王长征;李东艳2.重金属Cu、Zn、Pb和Cd在土壤-萝卜系统中的迁移累积规律 [J], 茹淑华;张国印;孙世友;王凌;耿暖3.煤矸石对铜尾矿中重金属(Zn,Pb,Cd,Cr和Cu)形态及生物有效性的影响 [J], 王兴明;王运敏;储昭霞;鲁先文;陈广洲;查甫更;崔红标;程一松;张瑞良4.ICP－MS测定西藏土壤中痕量重金属Cu、Pb、Zn、Cr、Co、Ni、Cd [J], 柳诚;贡桑多吉;陈洪流;索娜卓嘎5.重金属Cd Cu Zn在小麦中富集特征的实验研究 [J], 肖昕;冯启言;季丽英因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
植物对土壤中重金属元素的吸收和富集机制研究植物在生长过程中需要从土壤中吸收各种营养元素，并且会因为肥料的使用而造成土壤的营养不平衡。
除了常见的营养元素外，一些重金属元素也会被植物吸收进入其体内。
虽然重金属元素对植物的生长发育和健康可能会有不良影响，但实际上植物还可以通过吸收和富集重金属元素来提高其适应环境的能力。
本文将介绍植物对土壤中重金属元素的吸收和富集机制的研究现状。
1. 重金属元素的来源和影响重金属元素是指密度大于4g/cm3的金属元素，如铜、镉、铅、汞等，通常出现在土壤、矿物和煤炭等中。
它们的富集和污染往往是由于工业化和人类活动所引起。
由于它们的毒性作用，人类和生态系统的健康也可能会受到影响。
2. 植物对重金属元素的吸收能力植物通过根系吸收土壤中的水分和营养元素，同时也会吸收土壤中的重金属元素。
但不同的植物吸收重金属元素的能力不同。
一些植物如伞形科植物等，其根系有着很强的吸收能力，可以在重金属污染的环境中快速生长。
而一些其他的植物如莴苣、油菜等则对重金属元素的吸收能力较弱。
这些差异是由于其遗传表达和表观遗传机制所导致的。
3. 植物对重金属元素的富集机制如果植物吸收到的重金属元素超过了其生理需求，则会开始对其进行富集和转运。
这是通过植物整个生长过程中的多个阶段来实现的。
在吸收入植物体内后，重金属元素首先会被分配到细胞壁中，并且在此处进行固定和吸附，从而减轻其对细胞内部的毒性作用。
随后，重金属元素会进入到根系，然后转移到上部部分，例如干、叶、花等组织中。
这一过程主要是与植物本身的代谢活动和生理功能相关的。
最终，通过凋零和腐烂等过程，重金属元素会被回收到土壤中。
4. 植物对土壤中重金属元素的修复作用随着工业和农业的发展，土壤污染越来越严重。
由于植物具有吸收和富集重金属元素的能力，因此植物修复技术已经被广泛应用于土壤修复。
例如，通过种植具有强吸收和积累能力的植物，来清除或减轻土壤中重金属元素的污染。
不同尾矿含量盆栽小麦生长结实和重金属富集状况
不同尾矿含量盆栽小麦生长结实和重金属富集状况
摘要：采用盆栽试验方法,研究了不同尾矿含量对小麦生产结实及重金属富集的影响.结果表明,当尾矿含量达到30%～45%时,小麦的营养生长(根、茎、叶)和生殖生长(穗长、盆组产量、单株产量、百粒重)都显著降低;小麦根系、茎杆和种子中Ni和Co的'含量都随土壤中Ni 和Co含量增大而增大,而Cu的富集有选择性,当尾矿Cu含量达到30%以后小麦器官中Cu的含量不再增加;无论是Ni和Co还是Cu含量,总的分布趋势是小麦根部累积量最大,其次是茎叶部,种子中含量最少.进一步分析表明,当土壤中尾矿含量达到30%～45%后,小麦种子中Ni、Co、Cu含量就严重超过食用标准,因此,受尾矿污染的农地不应采用农作复垦.作者：孙丹丛培芳丛自立SUN Dan CONG Pei-fang CONG Zi-li 作者单位：孙丹,SUN Dan(南开大学学报编辑部,天津,300071)
丛培芳,CONG Pei-fang(南开大学环境科学与工程学院,天津,300071)
丛自立,CONG Zi-li(中国科学院寒区旱区环境科学与工程研究所,甘肃,兰州,730000)
期刊：农业环境科学学报ISTICPKU Journal：JOURNAL OF AGRO-ENVIRONMENT SCIENCE 年，卷(期)：2007, 26(2) 分类号：X503.231 关键词：小麦尾矿重金属营养生长生殖生长。
重金属Cu、Pb、Zn、Cd在小麦中的富集特征肖昕,冯启言,刘忠伟,王华(中国矿业大学,江苏徐州221008)摘要:采用无土栽培法,以小麦为受试作物,通过对不同时期各器官重金属含量的变化,研究了重金属Cu、Pb、Zn和Cd在小麦中的富集与迁移特征。
研究结果表明,在不同生长阶段小麦不同部位中重金属的含量有很大差异,总的来说,幼苗期重金属分布为:根>茎>叶;成熟期分布为:根>茎>叶>颖壳>籽实,而Zn在颖壳中会有较大富集。
其中,根中重金属的富集系数的顺序为Cd>Cu>Pb>Zn;茎富集能力是Cd>Cu>Zn>Pb;叶片富集能力是Cd>Cu>Pb>Zn;颖壳富集能力是Zn>Cu>Cd>Pb;籽实的富集能力是Cu>Zn>Cd>Pb。
关键词:无土栽培;重金属污染;小麦;富集特征中图分类号:X592文献标识码:A文章编号:1006-8759(2004)03-0028-04ENRICHMENT CHARACTERISTICS OF HEAV YMETALS(Cu、Pb、Z n、Cd)IN WHEATXIAO X in,FENG Q i-y an,LIU Zhon g-w ei,W ANG Hua(China Univ er sit y o f Minin g and T echnolo gy,Xuzhou221008,China) Abstract:W ith the test of g row in g p lant w ithout soil the enrichm ent characteristics of heav y m etals (Cu,Pb,Zn,Cd)in wheat w ere studied.T he result shows that enrichm ent of heav y m etals in different or g ans varied in different g row in g sta g e.G enerall y,content of heav y m etals in root is hi g her than in stalk,and content in stalk is hi g her than that in leaf.In adult sta g e the distribution of heav y m etals is root>stalk>leaf>crust>seed,Zn which has a hi g her content in crust.T he order of enrichm ent factors in root is Cd>Cu>Pb>Zn;Cd>Cu>Zn>Pb in stalk,Cd>Cu>Pb>Zn in leaf,Zn> Cu>Cd>Pb in crust and Cu>Pb>Zn>Cd in seed.K e y w ords:g row in g p lant w ithout soil,heav y m etal p ollution,wheat,enrichm ent characteristics1重金属复合污染研究现状污水农灌,农药、除草剂和化肥的使用,均可造成土壤的重金属的污染,而土壤一旦发生重金属污染,就可能造成重金属在植物根、茎、叶及籽粒中的大量累积,不仅严重地影响植物的生长和发育,而且还会影响到作物的产量与质量。
植物对重金属〔Cd，Cu，Pb，Zn〕富集的研究进展摘要：我国矿产资源丰富，矿区重金属污染十分严重，Pb、Zn、Cu、Cd 四种重金属的污染在我国极其严重。
利用超富集植物修复矿区重金属污染土壤，较传统方法而言是一种可靠经济平安的技术。
综述了Pb、Zn、Cu、Cd 四种重金属超富集植物，分析了可用于的我国重金属富集植物的分布情况和生活环境，为土壤重金属污染的生态恢复提供参考。
关键词：矿区；重金属污染；超富集植物Abstract：Heavy metal pollution especially Pb，Zn，Cu and Cd is very serious in mine area. Technical use ofhyperaccumulators to restore the contaminated mine soil is feasible and reliable pared with traditional methods. Four kindsof heavy metal hyperaccumulators were reviewed，with analysis of their distributions and habitat，which will offer referencefor remediation of heavy metal polluted soil.Key words：mine area；heavy metal pollution；hyperaccumulators1 重金属超富集植物涵义土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点，并通过接触、食物链等途径直接或间接危害人类安康。
据估算，中国每年因重金属污染的粮食达1200 万吨，造成的直接经济损失超过200 亿元。
据环保总局不完全调查，目前中国受污染的耕地约1×107hm2，污水灌溉污染耕地216.7×104hm2，固体废弃物堆存占地和毁田13.3×104hm2，合计约占耕地总面积的1/10 以上。
重金属Cu和Zn及其复合污染对小麦种子萌发和生长的影响摘要本文主要研究了Cu2+和Zn2+及其复合污染对小麦种子萌发和生长的影响。
以徐州当地种子公司处购买的小麦为材料，以去离子水培养为对照，研究不同浓度Cu2+，Zn2+及其复合对小麦种子萌发和幼苗生长的影响。
结果表明单一因素试验时，低浓度Cu2+和Zn2+对小麦种子的萌发和生长有促进作用，高浓度Cu2+和Zn2+对小麦种子的萌发和生长有抑制作用。
在研究复合作用时发现，在Cu2+，Zn2+复合浓度低时，对小麦的出芽率和幼苗生长有一定的促进作用，即Cu2+，Zn2+浓度分别为10mg/L，5mg/L时，小麦种子萌发和生长情况最好。
关键词：Cu2+，Zn2+，小麦，种子萌发，幼苗生长Abstract: This paper mainly presents a study of the effects of Zn2+ and Cu2+ and their combined pollution on Seed Germination and growth of wheat.Wheat was purchased from Xuzhou local . The effects of different concentrations on Seed Germination and seedling growth of wheat were studied by using water culture as control.The results showed that low concentrations of Cu2+ and Zn2+ could promote the seed germination and growth of wheat, and high concentrations of Cu2+ and Zn2+ could inhibit the seed germination and growth of wheat.In the study of composite effect found in Cu2+,Zn2+ compound concentration is low, the wheat germination rate and seedling growth of a certain role in promoting, Cu2+, Zn2+ concentrations were 10mg/L,5mg/L, the wheat seed germination and growth of the best.Key words: Cu2+, Zn2+, wheat, seed germination, seedling growth1.前言重金属污染已日益成为人们关注的焦点，已成为当今污染面积最广，危害最大的环境问题之一[1]。
小麦富集重金属锌的特征分析摘要:为揭示农作物生产过程中对重金属Zn的富集规律,利用盆栽试验,研究小麦富集重金属Zn的特征｡结果表明,小麦富集Zn的含量幼苗期为根>叶片,拔节期为根>茎>叶片,抽穗期为根>叶片>茎>颖壳,成熟期为根>叶片>茎>子实>颖壳｡不同生长期小麦不同部位中重金属Zn的含量有很大差异｡关键词:小麦;重金属锌;富集;特征Study of Accumulation of Heavy Metal Zn in WheatAbstract: To provide the basis of heavy metal Zn accumulation in the process of crop growth, the accumulation characteristics of Zn in wheat were studied by pot experiment. The result showed the content of Zn in plant was root > leaf in seedling stage, root > stem > leaf in jointing stage, root > leaf > stem > glume in heading stage, and root > leaf > stem > seed > glume in mature stage. Enrichment of heavy metal Zn in different organs of wheat varied in different growing stage.Key words: wheat; heavy metal Zn; enrichment; characteristics土壤的重金属污染面广量大､持续时间长,而土壤又是农作物生长的最重要的介质,因此土壤重金属污染已成为农产品不安全的源头之一｡随着人们生活水平的提高,食品安全､绿色食品的理念已深入人心,农作物生产过程中的重金属污染受到广泛关注[1-3]｡国内外一些学者对土壤重金属中的Zn污染进行过一些研究,但研究多局限于理论的探讨和农作物部分器官在某一时期对Zn的积累[4-7],农作物整个生长过程各部位对Zn的积累特性的研究还鲜有报道｡因此,作者利用盆栽试验研究了Zn在小麦生长过程中各部位的富集特征,以期为揭示农作物生产过程中重金属Zn的富集规律提供依据｡1材料与方法1.1供试材料供试小麦品种为徐州地区广泛种植的烟农19,种子购于徐州市种子公司｡供试试剂为分析纯的ZnSO4·7H2O ｡供试土壤为菜园土,土壤理化性质为全氮9.26 g/kg,全磷9.95 g/kg,全钾17.00 g/kg,全铜49.75 mg/kg,全镉4.28 mg/kg,全铅72.58 mg/kg,全锌212.68 mg/kg｡1.2试验方法配Zn2+浓度为250 g/L的储备液2 L｡试验设计5个浓度梯度Ⅰ､Ⅱ､Ⅲ､Ⅳ､Ⅴ,Zn2+含量分别为50､100､200､400､800 mg/kg,同时设一个空白对照组,共6个处理组,每个处理水平2次重复｡重金属Zn的投加采用逐层喷洒,翻土混合的方式｡每个试验盆中播种150粒种子,并使其在自然条件下生长｡1.3样品采集及测定在小麦的幼苗期､拔节期､抽穗期和成熟期进行4次样品采集,采用梅花形布点法采样,即采集每盆中的四角和中央,共5个点｡将采集的样品登记编号,根部洗净后自然风干｡将风干后的小麦各部分分别碾碎,并用硝酸-高氯酸消解后,用TAS-990 型原子吸收分光光度计测定重金属含量｡2结果与分析2.1小麦幼苗期各部位富集Zn的特征从图1可以看出,总体而言,Zn在幼苗期小麦各部位的分布规律为根>叶片｡幼苗期根部Zn含量会随处理水平的提高而增加,其含量变化范围为57.225~278.625 mg/kg｡叶片的Zn含量也会随处理水平的提高而增加,但在处理水平为Ⅴ时会下降,可见在此处理水平下,叶片对Zn的富集受到抑制,叶片中Zn的含量变化范围为40.450~226.350 mg/kg｡在处理水平为Ⅲ时,根和叶片中的Zn含量差别不大,分别为171.850 mg/kg和171.675 mg/kg｡2.2小麦拔节期各部位富集Zn的特佂由图2可以看出,总体而言,Zn在拔节期小麦各部位的分布规律为根>茎>叶片｡小麦根和叶片中Zn含量随处理水平提高逐渐增大,根中Zn的含量变化范围为144.250~326.150 mg/kg,叶片中Zn的含量变化范围为109.650~221.675 mg/kg｡茎中Zn含量除在处理水平为Ⅱ时下降外,都是随处理水平提高逐渐增大,茎中Zn的含量变化范围为108.975~219.925mg/kg｡空白样中茎和叶片中的Zn含量相差不大,分别为108.975 mg/kg和109.650 mg/kg｡2.3小麦抽穗期各部位富集Zn的特征由图3可以看出,总体而言,Zn在抽穗期小麦中的分布规律为根>叶片>茎>颖壳｡小麦根和茎中的Zn含量都随处理水平提高而呈先增大后减小(处理Ⅱ时)再增大的趋势,根中Zn的含量变化范围为138.175~286.300 mg/kg,茎中Zn的含量变化范围为97.600~201.500 mg/kg｡叶片中Zn含量在较低处理水平下随处理水平提高而增大,在处理水平为Ⅲ时减小后再增大,Zn的含量变化范围为99.075~218.700 mg/kg｡小麦颖壳中Zn含量变化不大,Zn的含量变化范围为77.625~107.425 mg/kg ｡2.4小麦成熟期各部位富集Zn的特征由图4可以看出,总体而言,Zn在成熟期小麦中的分布规律为根>叶片>茎>子实>颖壳｡小麦根和茎中Zn含量在较低处理水平下随处理水平提高而增大,在处理水平为Ⅱ时减小到一定值后再随处理水平提高而增大｡根中Zn的含量变化范围为91.750~242.000 mg/kg,茎中Zn的含量变化范围为93.000~152.250 mg/kg｡叶片中Zn含量同样在较低处理水平下随处理水平提高而增大,在处理水平为Ⅲ时减小到一定值之后再随处理水平提高而增大,Zn含量变化范围为97.300~189.950 mg/kg｡颖壳和子实中Zn含量变化不大,颖壳中Zn的含量变化范围为60.700~90.400 mg/kg,子实中Zn的含量变化范围为88.250~122.625 mg/kg｡根据无公害食品标准,小麦中Zn的最大允许含量为50 mg/kg(GB13106-1991),可见试验条件下收获的小麦不属于无公害食品｡3结论1)小麦不同部位随处理水平增加对Zn的富集规律有所差异｡在抽穗期和成熟期,根､茎和叶对Zn的富集规律均表现为随处理水平提高先增大后减小再增大的趋势,不同的是,根和茎在处理水平Ⅱ时出现最小值,叶则在处理水平Ⅲ时出现最小值;颖壳和子实对Zn的富集量变化不大｡2)总体而言,Zn在小麦不同部位的富集规律幼苗期为根>叶片,拔节期为根>茎>叶片,抽穗期为根>叶片>茎>颖壳,成熟期为根>叶片>茎>子实>颖壳｡参考文献:[1] 王威,刘东华,蒋悟生,等. 铬污染地区环境对植物生长的影响[J]. 农业环境保护,2002,21(3):257-259.[2] 匡少平,徐仲, 张书圣. 玉米对土壤中重金属铅的吸收特性及污染防治[J]. 安全与环境学报,2002,2(2):28-32.[3] 仲维科,樊耀波,王敏健.我国农作物的重金属污染及其防止对策[J]. 农业环境保护,2001,20(4):270-271.[4] ZHAOH, EIDED. The ZRT2 gene encodes a low affinity Zinc transporter in Saccharomyces cerevisiae [J].J BiolChem,1996,271:23203-23210.[5] ZHU Y G, CHRISTEI P, LAIDLAW A S. Uptake of arbuscular mycorrhizal white clover from Zn-contaminated soil [J]. Chemosphere,2001,42:193-199.[6] 龚红梅, 沈野. 植物对重金属锌耐性机理的研究进展[J]. 西北植物学报,2010,30(3):633-644.[7] 贺德芳,樊慧丽,张建涛,等. 锌对小麦生长的影响[J]. 甘肃环境研究与监测,2003,16(Z1):89-90.。
湘江长沙段沿岸常见农作物重金属污染研究--Zn、Cu、Pb和Cd的富集规律及污染评价杨梦昕;杨东璇;李萌立;李忠海;袁烈江;薛敏敏;梁军;李叶欣【期刊名称】《中南林业科技大学学报》【年(卷),期】2015(000)001【摘要】由于受污水的长期影响，湘江流域土壤和农作物中重金属的富集已成为重要的环境问题之一。
为此对湘江流域长沙段沿岸的10种常见农作物（芝麻、辣椒、甘蓝、空心菜、大蒜、红菜苔、胡萝卜、白萝卜、莴笋、豌豆）中的Zn、Cu、Pb和Cd含量进行了分析，采用单项污染指数法和尼梅罗综合污染指数法对农作物污染情况进行了评价。
结果表明：10种农作物中重金属含量依次为Zn＞Cu＞Pb＞Cd；除胡萝卜、白萝卜外，其他试验农作物以根部积蓄重金属能力最强；非食用性组织富集重金属的能力比可食用性组织强；湘江流域长沙段沿岸农作物中重金属以Pb、Cd污染较为严重。
【总页数】6页(P126-131)【作者】杨梦昕;杨东璇;李萌立;李忠海;袁烈江;薛敏敏;梁军;李叶欣【作者单位】中南林业科技大学食品科学与工程学院，湖南长沙 410004;北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083;中南林业科技大学食品科学与工程学院，湖南长沙 410004;中南林业科技大学食品科学与工程学院，湖南长沙 410004;湖南省产品质量监督检验院，湖南长沙 410007;湖南省产品质量监督检验院，湖南长沙 410007;湖南省产品质量监督检验院，湖南长沙 410007;湖南省产品质量监督检验院，湖南长沙 410007【正文语种】中文【中图分类】S714.5;X820.4【相关文献】1.湘江长沙段叶菜类蔬菜重金属富集规律及污染评价 [J], 袁列江;杨梦昕;李萌立;李忠海2.长沙水利枢纽工程蓄水后的湘江长沙段重金属污染评价 [J], 胡旷成;铁柏清;张蕊琪;周骏驰;胡凯泉3.湘江株洲-湘潭-长沙段河床沉积物重金属污染特征及生态风险评价 [J], 张坤;杨霞;吴雅霁;吴蓓娟;匡晓亮;4.湘江长沙段土壤和沉积物重金属污染模糊评价及污染源分析 [J], 欧阳达;谭长银;余霞;孙花;万大娟;杨燕;曹雪莹5.南昌市常见鸟类对环境中Cu、Pb、Cd重金属污染物的指示作用研究 [J], 张丹;张军;欧阳盼;宋鹏飞;倪才英因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
重金属Cd、Cu、Zn在小麦全生育期中的富集规律孙芳立;张金恒;孙永红;郭庆增;苏忠亮【摘要】为研究土壤重金属污染对小麦的胁迫机理,通过系统的田间小区控制试验,研究了铜、锌、镉3种重金属在小麦不同生长期干样中3种重金属的含量,以及小麦干样根细胞和叶细胞中的重金属分布规律.研究表明:3种重金属对小麦均具有不同程度的毒害作用,其中重金属铜对小麦的毒害作用最强.根是重金属的主要富集器官,重金属向地上部分的转移很少.除成熟期外,重金属含量在不同时期的不同器官中由多到少的分布浓度为根＞茎＞叶.在成熟期Cd、Zn含量在不同器官中由多到少为茎叶＞穗,Cu在不同器官中含量由多到少为穗＞茎叶.不同的重金属在籽粒和茎叶中的富集浓度几乎相同.不同重金属在小麦的不同器官及不同生育期表现出不同的富集规律,在同一处理水平下,Cd在小麦根和茎叶中的富集浓度都呈现出先上升,后下降,在灌浆期又再次上升的趋势;Cu在根细胞中的富集浓度是在低浓度处理下呈现出先降低后增加的趋势,在高浓度处理水平下呈现出先增加后降低的趋势,Cu 在叶细胞中的富集浓度与处理水平、生长周期没有太大的关系,呈现出持平的状态;Zn在小麦根和茎叶中的富集浓度是随着生长期的延长而降低,在分蘖期重金属的富集浓度最高.【期刊名称】《青岛科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(039)005【总页数】8页(P34-41)【关键词】镉;铜;锌;小麦;全生育期;富集规律【作者】孙芳立;张金恒;孙永红;郭庆增;苏忠亮【作者单位】青岛科技大学环境与安全工程学院,山东青岛266042;青岛科技大学环境与安全工程学院,山东青岛266042;青岛市农业科学研究院中心实验室,山东青岛266042;青岛科技大学环境与安全工程学院,山东青岛266042;青岛科技大学环境与安全工程学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】X503.2环境污染与食品安全问题一直都是各方人士关注的重点。
食品的重金属污染问题也是目前亟待解决的难题。
土壤中的重金属，尤其是溶解态的重金属很容易通过质外体和共质体这两种途径进入到作物的根系中，然后通过植物木质部薄壁细胞进入到导管，再在导管中运输到植物的地上部分，最后在植物的地上部分累积或者是分配到各个细胞器中[1]。
重金属在土壤中有不同的存在状态[2]，在此基础上很多学者研究了重金属在作物中的富集规律。
Cd[3]、Cu[4]、Zn[5]是重金属中的“五毒”成员，因极易被植物富集且极易对动植物机体造成损伤，因为研究它们在重要的粮食作物小麦中的富集是十分有必要的。
在小麦的不同生长期，Cd、Cu、Zn在不同器官中的富集规律也是存在很大差异。
有学者曾经报道，重金属主要是富集在器官根中[6-8]，并且重金属的富集浓度随着处理浓度的增加而增加[9-10]；也有学者指出，低浓度Cd处理会促进小麦的生长发育[11]，重金属主要富集于小麦生长旺盛的器官中[12]。
目前文献报道的重金属在小麦中的富集规律及对生长发育的影响主要侧重于小麦的某个发育期[13]或某个器官[14-15]，在小麦不同生育期乃至全生育期重金属的富集与分布规律的研究文献报道很少[16]。
了解重金属在小麦不同生育期的分布对于进一步研究小麦重金属损伤机理是十分必要。
另外，文献报道的重金属对小麦中的富集及生长发育的影响主要采用了盆栽[12,17-18]或者水培[7-19]的方法，并不能体现出在实际生长的大田环境中重金属对小麦生长发育的影响及重金属的富集规律。
针对以上不足，本研究通过开展田间小区控制试验,施加不同浓度重金属模拟重金属对土壤的污染，然后对不同生长期的小麦进行采样，测量小麦不同器官干样中重金属含量，试图在器官水平揭示重金属在小麦全生育期中的富集规律，并分析其原因，以便为阐明重金属对小麦的损伤机理奠定基础。
1 实验部分1.1 试剂与仪器实验供试材料为济麦22号。
硝酸、高氯酸、盐酸、蔗糖、三异丙基乙磺酰、盐酸、二硫赤鲜糖醇，中国天津市巴斯夫化工有限公司；去离子水。
石墨炉原子吸收仪，AA600型，美国PE公司；火焰原子吸收仪，AA400型，美国PE公司；粉碎机，飞利浦公司。
1.2 实验设计试验田位于青岛市城阳区京口村。
土壤本底理化性质：棕壤，pH 6.15，有机质含量，2.26%，总铜28.1 mg·kg-1，总锌73.0 mg·kg-1，总镉0.10 mg·kg-1。
试验田共设置45个小区，每个小区面积为6 m2，在小区之间设有PVC隔板，不同重复之间同时设置田埂隔离。
以Cu、Zn、Cd为研究对象，参照土壤环境质量标准(GB15618—1995)，每种重金属设置5个梯度：对照(CK)、低剂量(L1)、中剂量(L2)、高剂量(L3)以及超高剂量(L4)；其浓度梯度分别是：铜浓度为0，100，300，600，900 mg·kg-1；锌浓度为0，250，500，750，1 000 mg·kg-1；镉分别为0，1，3，5，8 mg·kg-1。
重金属Cu、Zn、Cd分别以CuSO4、ZnSO4和CdSO4溶液喷洒于每个小区，并翻土混匀。
小麦于2014年10月8日播种,每小区播种量为110 g。
在小麦的分蘖期、拔节-孕穗期、抽穗-扬花期、灌浆期、成熟期、收获期进行采样，测定不同器官中重金属含量。
1.3 实验方法小麦鲜样用自来水清洗干净，擦干，剪下根和茎叶，分别放入牛皮信封中，备用。
将小麦鲜样放入烘箱，120 ℃下杀青1 h，然后将烘箱温度调节为70 ℃，继续烘干12 h。
将烘干后的小麦样品先粉碎成粉，再配置成匀浆，方法如下：分别取小麦的根和茎叶干样1.000 0 g，加入20 mL预冷的提取液(250 mmol·L-1蔗糖，50 mmol·L-1 Tris-HCl缓冲溶液(pH=7.5)和1.0 mmol·L-1的二硫赤藓糖醇)，研磨成匀浆。
然后向匀浆中加入10 mL HNO3-HClO4(1+9)，对匀浆后的组织样品进行消化，酸化反应一段时间后，将其转移到250 mL的锥形瓶中，转移后用5 mL(1+9)的HNO3-HClO4洗涤研钵，并将洗涤液一并转移到锥形瓶中。
在锥形瓶上放入漏斗，然后将样品用电加热板加热。
加热的程序：先120 ℃加热30 min，后180 ℃，加热30 min，再220 ℃加热1 h后，取下漏斗，再加热到近干。
向锥形瓶中加入2 mL的H3PO4(1+3)，并用10～20 mL去离子水冲洗锥形瓶壁，将锥形瓶放到电加热板上加热10 min，冷却后，将消化好的溶液转移到带有刻度的离心管中，用去离子水多次洗涤锥形瓶壁，将冲洗液一并转移到离心管中，最后用去离子水定容到40 mL。
用石墨炉原子吸收仪测定Cd的含量，用火焰原子吸收仪测定Cu和Zn含量[18]。
2 结果与讨论2.1 Cd的富集规律2.1.1 Cd在小麦不同器官中的富集特征图1为Cd在小麦的不同生长时期不同器官中的富集分布。
在分蘖期到扬花期，Cd在小麦不同器官中的富集浓度均是随着处理水平的增加呈现出增加的趋势，在器官中分布规律：根>茎>叶。
这与肖昕等的研究结果是一致的[17-18，20]。
在这几个时期，小麦主要是进行根的生育与茎的长高，小麦根部吸收的大部分的营养物质都主要是用于自身的生长发育。
根对重金属的截留，可以避免重金属对地上部分的毒害，防止叶片发黄、干枯等，从而避免光合作用减弱。
图1 不同生长时期小麦不同器官中Cd的浓度分布Fig.1 Cd concentration distribution in different organs灌浆期，Cd在小麦不同器官中的分布规律：根>叶>茎>穗，大部分的重金属依然固定在根里。
但是随着处理水平的增加，Cd在小麦不同器官中的富集浓度均呈现出先增加后降低的趋势，在L3处理水平达到最大。
在处理浓度为L4时，过高浓度的Cd对小麦植株产生了毒害作用，因此植株对Cd的点的富集浓度相对于L3减少。
在小麦的成熟期，由于小麦根部老化脆弱，难以取样，只测得在地上部分Cd的分布。
Cd在茎叶中的富集浓度要高于穗中的富集浓度。
重金属Cd在经过根吸收、茎叶的转运之后，最终的富集部位是麦穗，这种富集现象，正好体现了Cd的一个转移过程。
同时，重金属在转移的过程中，经过根、茎、叶的截留，有效的减少在籽粒中的富集，这有利于保证食品安全。
在这一时期，Cd的临界浓度为L2处理水平。
收获期Cd在小麦各器官中的浓度分布可见，Cd在小麦的茎叶、麦粒和麦糠中的富集浓度随着处理水平的增加呈现出上升的趋势，不同器官中Cd的分布规律:茎叶>麦粒>麦糠。
在小麦的不同生育期，Cd的主要富集器官是根，茎、叶或穗中的富集浓度较低。
这是小麦对自身保护的一种表现。
因为小麦的生殖器官都是在地上部，重金属大部分富集在根中，可以减少地上部分的损伤。
其机理主要是：Cd进入根部细胞后，与根细胞壁上的蛋白质、糖类等物质结合，形成大分子的不溶络合物，阻止了Cd 向地上部分的转移[9]。
2.1.2 Cd在小麦部分生育期的富集特征Cd在小麦不同生育期中的富集规律见图2。
从图2可以看出，同一处理水平下，在小麦的不同生育期，重金属Cd在小麦根和茎叶中的富集浓度均呈现出先下降，在灌浆期又上升的趋势。
分析其原因，可能是小麦在苗期对重金属的防御机制发育还不完善，重金属很容易随着营养物质被根吸收，因此在这个时期小麦对Cd的富集浓度最大。
随着小麦的生育与成熟，小麦体内对重金属的抵御机制逐渐完善，所以在拔节-孕穗期、抽穗-扬花期小麦对Cd的富集浓度相对于分蘖期的富集浓度反而呈现出降低的现象。
另外一个原因可能是，在拔节孕穗期，抽穗-扬花期，小麦的进入一个快速生育的时期，对重金属的转运速率要低于其生育速率，因此对重金属的累积量呈现出下降的趋势。
在灌浆期开始，小麦的根部开始衰老，导致重金属向地上部分的转移降低，在根部的积累量开始增加。
由此可见，Cd对小麦苗期的损伤更大一些。
这一现象与肖昕、邵云等的结论是一致的[10，19]。
图2 Cd在小麦不同生育期中的富集规律Fig.2 Cd concentration distribution in different growth duration2.2 Cu的富集规律2.2.1 Cu在小麦不同器官中的富集特征图3为小麦分蘖期、拔节-孕穗期及抽穗-扬花期的Cu在各器官中的富集规律。
总体来看，Cu在小麦根和茎叶中的富集浓度随着处理水平的增加呈现出增加的趋势。
在小麦灌浆期，Cu富集浓度随着处理水平的增加呈现处先增加后降低的趋势，在处理浓度为L2时富集浓度最大。
在小麦成熟期，只测的地上部分Cu的分布。
