重金属镉污染下石榴的耐性特征及重金属富集研究

表 1 仪器使用条件
元素
镉
光源
镉空心阴极灯
灯电流 /mA
7.5
波长 /nm
228.8
燃气流量 /mL·min-1
1 000
火焰性质
氧化性火焰
叶绿素的测量：采用乙醇提取法。取新鲜石榴叶
片 0.10 g，加入 95%乙醇在避光处研磨至匀浆，过滤并 定容至 10 mL 比色管；利用紫外分光光度计，以 95% 乙醇为空白，分别测量 649 nm，665 nm 下的吸光度。 计算公式如下：
作者简介：王俊飞（1996原），男，河南项城人，学士，专业方向：资源循环科学与工程。
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襍2019 Vol.12.No.1襊
重金属镉污染下石榴的耐性特征及重金属富集研究
再生利用
下 冷 却 ，加 入 硝 酸（1 +5）1 mL 微 热 溶 解 残 渣 ，移 入 50 mL 容量瓶中，定容。同时进行全程序试剂空白实 验。仪器的使用条件见表 1。
5
3
10
4
20
将石榴幼苗摘种到配好的花盆中。待石榴幼苗生 长稳定后，按照表 2 将配置好的镉标准溶液均匀加入 到各盆栽中，其中 3 个实验组各设 5 盆，空白对照组设 3 盆。
（2）2018 年 4—9 月：对植物的生长状况进行观察 并记录，适量取部分土壤和石榴植株样品，重复 2018 年 1—3 月土壤和植物样品的测定步骤，测定重金属 镉、湿度、pH 值变化的最终结果，然后记录、处理和分 析所得到的数据。
镉的测量：用电子天平称取 0.5 g 左右烘干的土 样或石榴样品，装入 25 mL 的坩埚中，加入少量蒸馏 水 后 加 入 10 mL 的 浓 盐 酸 ，然 后 在 电 热 板 上 加 热 （约450 益）消解 2 h，然后加入 15 mL 浓硝酸，继续加热 至溶解物剩余约 5 mL 时，再加入 5mL 氢氟酸并加热 分解除去硅化合物，最后加入 5 mL 高氯酸并加热至 坩埚内的消解物呈现淡黄色时，打开盖，蒸至近干。取
算在不同浓度重金属镉污染土壤中石榴对镉的富集
和转运系数，了解其在石榴体内的积累规律。然后通
过紫外分光光度计，测量石榴叶中的叶绿素含量，了
解石榴对镉的耐受能力和植株的健康状况。
测定步骤如下。
（1）2018 年 1—3 月：取 18 个花盆，将天津再生资 源研究所园区土、营养土按 19颐1 的比例混合均匀后过 10 目的网筛，然后将筛下的土分装花盆内，每盆装土 8.0 kg。
重金属对农作物、土壤微生物、生物体内酶，以及 对人体都有很大的危害。重金属镉对植物幼芽的生 长、植物的光合作用都有一定的影响。重金属镉对植 物的危害主要表现在：（1）导致植物矮小，叶片泛黄，
粮食减产，品质降低，镉浓度较高时还会导致植物的 死亡。（2）影响植物细胞的超微结构，导致核膜内陷或 核变形肿胀，核仁破碎[3]。镉对人体的危害有：引起高 血压、肺气肿、心血管疾病、糖尿病、肾功能障碍，甚至 突变、致畸、致癌，贫血是慢性镉中毒的常见症状。“骨 痛病”就是由镉的长期摄入而导致的[4]。
W a=13.95伊A66516.88伊A649 W b=24.96伊A649原7.32伊A665 W a+b=Ca+Cb 叶绿素：
a b
=
W W
a bห้องสมุดไป่ตู้
式中：W a—叶绿素 a 质量浓度，mg/L；
W b—叶绿素 b 质量浓度，mg/L；
W a+b—叶绿素质量浓度；
A649，A665—分别为试样在 649 nm 和 665 nm 波长
再生利用
重金属镉污染下石榴的耐性特征及重金属富集研究
重金属镉污染下石榴的耐性特征及 重金属富集研究
王俊飞，李江燕
（中华全国供销合作总社天津再生资源研究所，天津 300191）
摘要：土壤是人类生产和生活中不可或缺的生存资源，但随着工业革命和科学技术的快速发展，重金属污染 也越来越难以控制和消除。重金属进入土壤，会对其中的动植物造成严重的损害，甚至可能污染地下水，造成严 重的经济损失。为了人类的健康和环境可持续发展，重金属污染的修复和治理已势在必行。通过对重金属镉污染 下石榴的耐性特征及重金属富集研究，探究重金属对植物的影响机制。
82.9% 9
7.8% 1
2
8.3% 6.0%
6.0%
3 4
7.4%
5 6 3.2%
7 9.2%
8
16.1%
1.PAH
2.非卤代烃
3.
SVOCs BTEX
4.非卤代烃 VOCs
5.农药与除草剂 6.卤代烃 SVOCs 7.卤代烃 VOCs
8.多氯酚 9.重金属
图 1 我国土地污染情况饼状图
土壤中的重金属种类繁多，包括密度 4.0 以上的 约60 种元素或密度在 5.0 以上的 45 种元素[2]。重金属 污染的主要来源有：污水灌溉、工业“三废”的排放、金 属矿山废水污染、农业活动、大气沉降、交通污染等。
关键词：石榴；耐性特征；重金属镉；富集系数；转运系数 中图分类号： X53 文献标志码：A 文章编号：1674-0912（2019）01-0038-04
近年来，由土壤重金属引发的各种危害，引起世 界各国的广泛关注。有资料显示，时至今日我国因镉、 砷、铅、铬等重金属而污染的耕地面积约有 2.5伊104 hm2， 约占我国总耕地面积的 1/5[1]，见图 1。
下所测得吸光度值。
叶绿素是植物生长过程中必不可少的，叶绿素能
通过光合作用吸收光能为植物提供生长过程中所需
的有机物和少量的能量。因此，叶绿素含量的多少能
够直接表征出植物生长得是否健康。
1.3 石榴栽培和测定步骤 本研究是在重金属镉污染下石榴的耐性特征及
重金属富集研究。首先，通过火焰原子吸收分光光度
法对石榴生长前后土壤中镉的含量进行测定。通过计
通过研究在重金属镉污染下石榴的耐性特征、富 集和转运，探究重金属镉对植物的影响机制。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂 准备材料：天津再生资源研究所园区土、营养土、
花盆、石榴的幼苗等。 实验仪器：电子分析天平、研磨器、烘箱、消解仪、
TAS 火焰原子吸收分光光度计、镉空心阴极灯、紫外分 光光度计等。
实验试剂：硝酸、氢氟酸、蒸馏水等。 1.2 检测方法
取适量石榴的茎和土壤样品，称重记录后放入烘
箱，烘干 4 h（80 益），烘干后再称重记录。将称重后的
样品放入研磨机粉碎后通过 0.18 mm 的网筛，取筛下
物按照表 2 方法测定样品的本底值：湿度、pH 值、镉的
含量等。
表 2 重金属镉处理浓度
处理浓度编号
重金属镉添加量 /mg·kg-1
CK
0
1
1
2