不同农作物的重金属生物富集现状研究

5种植物对重金属的吸收与富集作用唐欢欢;曹学章;李小青;张赶年【摘要】根据野外试验采样调查研究,通过5种植物对江西定南县钨矿废渣地土壤的重金属含量的吸收试验,定量分析矿区狗牙根(Cynodondactylon)、弯叶画眉草(Eragrostiscurvula)、百喜草(Paspalumnotatum)、多花木兰(Indigoferaamblyantha)、高羊茅(Festucaarundinacea)5种草本植物对钨矿废渣地重金属As、Zn、Cu的吸收与富集作用各有特点.结果表明:①钨矿废渣地受到As、Zn、Cu的污染严重,狗牙根等植物对As、Zn、Cu作用均有着不同程度的富集;②不同植物类型对重金属吸收与富集作用因重金属种类、植物类型和部位的不同而各异,植物根部对As和Cu的富集作用比根部以上(地上部分)突出,而对Zn相反;③多花木兰地上部分生物量最大,对污染土壤的生物净化能力比其他植物更显著.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)015【总页数】5页(P103-106,110)【关键词】土壤;重金属;迁移系数;富集系数;生物量【作者】唐欢欢;曹学章;李小青;张赶年【作者单位】南京信息工程大学地理与遥感学院,南京210044;环保部南京环境科学研究所,南京210042;南京信息工程大学地理与遥感学院,南京210044;南京信息工程大学地理与遥感学院,南京210044【正文语种】中文【中图分类】X131.3近年来，随着工农业生产的快速发展，环境中重金属污染日趋严重。

研究表明，在所有的重金属污染中，矿山的开采对环境造成的污染最为严重[1]。

矿山开采会直接导致植被大规模破坏，产生的废水、废弃矿石以及尾矿砂等固体废弃物，占据着大量土地面积，是污染矿区周边环境的主要原因[2]。

矿山开采不仅破坏周边植被，污染当地土壤和下游河流，且土壤中有害重金属累积到一定的程度，会对土壤-植物系统产生危害，导致土壤的退化，影响农作物产量和品质，还会通过径流和淋洗作用污染地表水和地下水，恶化水文环境，危及人类的健康甚至生命[3—7]。

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。

50种稻米重金属富集现况的研究的开题报告本研究将探究稻米中重金属富集的现状与影响因素，旨在为粮食质量安全提供科学依据。

一、选题背景近年来，随着工业化进程的不断加快和人类活动的不断增加，重金属污染问题日益严重，已成为全球面临的现代化环境问题之一。

重金属对人体健康的危害已引起广泛关注，严重威胁着人类的生命健康和粮食安全。

而稻米作为人类主要的食物来源之一，在重金属污染方面的研究尤为重要。

二、研究目的本研究旨在调查稻米中重金属富集的现状及影响因素，并深入分析其对人体健康的危害，为稻米质量安全提供科学依据。

三、研究内容（一）稻米中重金属的污染现状及其分布特点。

（二）稻米中重金属含量的检测方法及其适用性研究。

（三）分析稻米中重金属污染与地理环境因素、耕作方式、水稻品种等因素的相关性。

（四）分析稻米中重金属污染对人体健康的危害以及防治措施。

四、研究意义（一）为农产品质量安全提供科学依据。

（二）为针对稻米中重金属污染制定出有效的防治措施提供科学依据。

（三）为进一步推动我国环境污染治理提供科学依据。

五、研究方法本研究将采用文献调查、样品测试、数据分析等方法进行研究。

（一）文献调查本研究将对国内外相关文献进行全面归纳和分析，了解稻米中重金属污染的研究进展及影响因素。

（二）样品测试通过采集来自不同地区、不同品种的稻米样品，在对其重金属含量进行检测和分析的基础上，揭示不同地区、不同品种稻米中重金属含量、形态分布和来源等情况，为后续研究提供数据支持。

（三）数据分析本研究将采用SPSS等统计软件对收集的数据进行分析和处理，从而全面了解不同环境因素、不同耕作方式等对稻米中重金属含量的影响。

六、预期成果（一）稻米中重金属污染现状及其分布特点的全面了解。

（二）针对稻米中重金属含量检测和分析方法进行比较，为稻米重金属质量检测提供科学依据。

（三）通过对不同地区、不同品种稻米中重金属含量的比较分析，深入探讨各类因素对稻米中重金属含量的影响，为稻米重金属防治提供科学依据。

苋菜和蕹菜对重金属的富集能力杨德毅1，吾建祥1，刁银军2（1浙江省金华市农产品质量综合监督检测中心321051；2金华职业技术学院）为研究苋菜和蕹菜对不同重金属的富集能力，采用盆栽种植，基质添加重金属的田间试验方法，并采集样品进行镉（Cd ）、铅（Pb ）、铜（Cu ）、铬（Cr ）、镍（Ni ）5种重金属的测定。

结果表明，在本试验条件下，苋菜和蕹菜对不同重金属累积有较大差异，随着基质中重金属含量的增加，苋菜中Pb 含量无显著变化，Cd 、Cu 、Cr 、Ni 含量总体呈增加趋势；蕹菜中Pb 、Cd 、Cu 、Cr 含量总体呈增加趋势；Ni 则呈下降趋势。

苋菜和蕹菜对重金属的富集能力各有不同，随着基质中重金属含量的增加，苋菜对Pb 、Cd 、Cu 、Cr 、Ni 的富集系数总体呈下降趋势；蕹菜对Pb 、Cd 、Cr 、Ni 的富集系数总体也呈下降趋势；对Cu 则呈上升趋势。

苋菜；蕹菜；重金属；富集定量的CdSO 4·8/3H 2O 、Pb （NO 3）2、CrCl 3·6H 2O 、CuSO 4·5H 2O 、NiSO 4·6H 2O 溶于一定量的自来水中，待用。

将上述溶液按不同用量加入到一定量基质中，配制成基质0（对照）、基质1、基质2、基质3等4种试验用基质，放置7d 后，待用。

同时取一定量上述4种基质，带回实验室，待测。

在花盆中分别装满以上4种基质种植苋菜，各处理分别为A 0、A 1、A 2、A 3；蕹菜各处理同苋菜，分别为B 0、B 1、B 2、B 3，重复3次。

各处理分别播种一定量作物种子，插好标签。

待发芽7d 左右时，除去杂草，同时各处理保留相同数量、长势相当的作物，多余的采取人工拔除。

根据需要不定期用清水少量浇水，不额外施肥与施药，定期观察作物长势。

60d 后，目测观察各处理长势，并收集各处理全部地上样品，待测。

1.4样品检测将基质样品于70℃烘箱中烘干至恒重，碾磨后过100目筛；将蔬菜和水稻样品用组织捣碎机捣碎，基质样品参照农业行业标准（NY/T 1377-2007）方法测定基质的pH （酸碱度）值[9]。

2019.12目前，重金属造成的环境污染已经成为了世界性问题。

在我国，根据环境保护部发布的全国土壤污染状况调查公报显示[1]，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，工矿业废弃地土壤环境问题突出，其中重金属污染由于其危害性大、具有隐蔽性长期性、不易治理等特点，成为土壤污染治理的重点和难点。

为了减少重金属污染对环境生态系统的污染，必须对已污染土地进行治理修复。

国内外开展了多种土壤污染治理技术，包括化学原位钝化修复技术、植物修复技术以及农艺调控技术等。

其中植物修复技术是种修复成本低、对环境二次污染小、能较大面积种植的新型绿色土壤污染治理技术，其核心技术在于超富集植物的筛选[2]。

在污染土壤种植超富集植物来吸收重金属，随后收割植物以达到去除土壤中污染物。

目前已经发现了400多种超富集植物可以吸收提取土壤中重金属。

本文介绍了大部分超富集植物吸收富集重金属的生理生态学进展。

1　超富集植物的概念和类型1.1　植物修复技术的定义植物修复一般是指利用绿色植物的生命代谢活动来转移、转换或固定土壤环境中的重金属元素, 使其有效态含量减少或生物毒性降低, 从而达到污染环境净化或部分恢复的过程[3]。

其中，超富集植物描述了许多属于远缘家族的植物，它们具有在含金属土壤上生长并在体内积累极高量重金属的能力，远远超过大多数的水平物种。

因此在植物修复重金属土壤中具有重要地位。

1.2　超富集植物的特征特性目前，比较公认的将超富集植物与相关的非超富集类群区分开来的三个基本标志是：1）植物体内能够积累10-500倍某种或几种重金属[4]；2）植物吸收的重金属大多分布在地上部分，更快的根移位到茎叶，尤其是叶子中浓度比非超积累物种中的浓度高100-1000倍[5]；3）具有一定的耐受性，有更强的解毒和隔离叶子中重金属能力，在重金属污染土壤中能正常生长，不会出现毒害作用[6]。

例如，具有超过以下叶面浓度（干重）的植物：镉(Cd)，硒（Se）和铊（Ti）的液面浓度超过100 mg/kg；砷（As），铬（Cr），钴（Co），铜（Cu），镍（Ni）和稀土元素浓度为1000mg/kg；锌（Zn）含量为10000mg/kg；在污染环境生长的样品中锰（Mn）含量为10000mg/kg，同时能够成功完成其生命周期。

重要农作物对重金属的富集作用浅析摘要食品安全永远是国之大计，根据国内外文献报道，对多种重要的农作物富集土壤重金属的特点和富集能力进行了总结，并分析了土壤环境对作物富集重金属的影响，结果表明:农作物富集土壤重金属与作物种类、品种、部位有关，同一作物对不同重金属富集能力存在差异，利用各种作物富集重金属的特点可指导合理开展生态农业种植区划、调整农业产业结构，为筛选低富集重金属作物品种以及区域土壤环境保护提供科学依据。

同时也对食品的安全作出了一定的贡献。

关键词农作物重金属富集土壤污染农作物包括粮食作物、经济作物（作物、蔬菜作物、嗜好作物）、饲料作物，药用作物等。

农作物中重金属含量是表征其质量的重要指标。

国内外对有关蔬菜和粮食等农作物中重金属含量及其健康风险等问题进行了大量的研究。

长期食用受重金属污染的农产品会严重影响人体健康。

农作物对重金属元素的富集并不仅仅是无选择地叠加作用，研究表明：作物的不同种类及同一品种的不同部位对重金属元素的富集大不相同。

1.农作物对土壤重金属的富集特点1.1不同农作物对重金属富集能力存在差异不同的作物种类对重金属的富集存在差异。

根据作物富集重金属能力的强弱，可将作物分为低积累型、中等积累型和高积累型。

以作物对镉的积累量来区分，豆科（大豆、豌豆）属于低积累型作物，禾本科（水稻、大麦、小麦、玉米、高粱等）属于中等积累型，十字花科（油菜、萝卜、芜箐等）、茄科（番茄、茄子）、菊科（莴苣）等属于高积累型作物。

一般来说，蔬菜富集重金属的能力较禾谷类强。

一些蔬菜不但可以嗜吸收某种重金属，而且还具备有特殊富集能力的器官，用来储存污染物，如砷在胡萝卜根中的富集，汞在菜豆荚中的富集, 铅、镉在卜根中的富集，锡在萝卜叶片中富集等。

根据蔬菜的食用部位分为叶菜类、根茎类、花果类等，以叶菜类富集重金属能力最大，其次是根茎类，鲜豆类及茄果类富集能力较低。

在常见蔬菜中, 芹菜的砷富集能力最高; 蕹菜、茼蒿、芥菜等蔬菜的砷富集系数次之，菜苔、生菜、菠菜、蒜、葱、黄秋葵、豇豆、苋菜、茄子的砷富集能力稍低，富集能力最低的为甜菜根、豌豆、花椰菜、韭菜、甜菜、南瓜、红薯、冬瓜、番茄、四季豆、大白菜、胡萝卜、洋葱、萝卜、辣椒、甘蓝、芋头、土豆等。

中国农田土壤重金属富集状况及其空间分布研究一、本文概述《中国农田土壤重金属富集状况及其空间分布研究》一文旨在全面解析中国农田土壤中重金属元素的富集情况以及其空间分布特征。

文章首先回顾了国内外关于农田土壤重金属污染的研究现状，指出了重金属污染对农田生态系统、农产品质量和人类健康的潜在威胁。

随后，文章通过收集和分析大量的农田土壤样品数据，揭示了我国农田土壤中重金属元素的含量水平、富集状况和空间分布规律。

文章还深入探讨了影响农田土壤重金属富集的主要因素，包括地质背景、人类活动、农业管理措施等。

文章提出了针对性的农田土壤重金属污染防控策略和建议，以期为我国农田土壤环境保护和农产品质量安全提供科学依据。

本文的研究结果不仅有助于深入了解我国农田土壤重金属污染的现状和趋势，也为制定有效的土壤污染防治政策和措施提供了重要参考。

本文的研究方法和思路也可为其他地区和国家开展类似研究提供借鉴和启示。

二、研究区域与方法本研究选取了中国的主要农田土壤作为研究区域，覆盖了东、中、西部多个省份，以全面反映中国农田土壤的重金属富集状况及其空间分布特征。

考虑到中国农田的多样性和复杂性，我们特别关注了不同土壤类型、气候条件、农业耕作方式等因素对重金属富集的影响。

研究区域的选择旨在确保数据的广泛性和代表性，从而更准确地揭示中国农田土壤重金属的富集状况和空间分布规律。

在研究区域内，我们按照随机抽样的原则，共采集了数百个农田土壤样本。

样本的采集深度为0-20厘米，以反映表层土壤的重金属富集情况。

采样过程中，我们特别注意了避开特殊地形（如山脚、河岸等）和人为干扰（如工业区、交通干道等），以确保样本的代表性。

采集的土壤样本在实验室中进行了预处理，包括去除石块、植物残渣等杂质，然后进行研磨、过筛，以备后续分析。

为了准确测定土壤中的重金属含量，我们采用了多种分析方法，包括原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法等。

这些方法具有高灵敏度、高分辨率和高准确度等优点，可以确保测定结果的可靠性。