道真玄参对土壤重金属元素的吸收与富集

摘要：通过对玄参（Scrophularia ningpoensis Hemsl.）根际和非根际土壤、不同部位重金属Cr、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb含量进行检测，分析了玄参茎、叶、块根、芽对根际土壤重金属的吸收与富集作用。结果表明，玄参根际和非根际土壤中Cd、Hg平均含量均高于限量值要求，土壤表现出一定程度的Cd和Hg污染，而玄参各部位未检测到Hg；茎、叶中Cd平均含量高于限量值，块根、芽中Cd含量低于限量值。玄参不同部位对重金属元素富集能力表现：Cr为茎>叶>芽>块根，Cu为芽>叶>茎>块根，Zn为叶>块根>茎>芽，As为叶>茎>芽=块根，Cd、Pb为叶>茎>芽>块根。

关键词：玄参（Scrophularia ningpoensis Hemsl.）；重金属；吸收；富集

Adsorption and Enrichment of Heavy Metal in Soil with Daozhen Radix Scrophulariae

Abstracts： By measuring the content of heavy metals including Cr、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb in rhizosphere and non-rhizosphere soil and different positions of Radix scrophulariae， the adsorption and enrichment capability of heavy metals in rhizosphere soil of stems， leaves， root tubers and shoots of Daozhen Radix scrophulariae was analyzed. Result showed that the average content of Cd， Hg was higher than the limited standards in rhizosphere and non-rhizosphere soil. The soil had Cd and Hg pollution. Hg was not found in any positions of Radix scrophulariae. The average content of Cd was higher than the limited standards in leaves and stems， lower than the limited standards in root tubers and shoots. The enrichment capability of heavy metal of Radix scrophulariae was in the order of stems>leaves>shoots>root tubers for Cr， shoots>leaves>stems>root tubers for Cu， leaves>root tubers>stems>shoots for Zn， leaves>stems>shoots=root tubers for As， leaves>stems>shoots>root tubers for Cd， Pb.

Key words：Scrophularia ningpoensis Hemsl.；heavy metal；adsorption；enrichment

试验对贵州道真玄参基地土壤及玄参不同部位重金属的含量进行了测定，探讨了玄参不同部位对土壤重金属元素的吸收和富集能力，以期为道真玄参的生产经营提供理论支撑，并对重金属污染防治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 采样

1.3 指标测定

2 结果与分析

2.1 玄参土壤重金属含量分析

由表2可知，研究区域根际土壤pH平均为5.70，非根际土壤pH平均为5.57，该区土壤属于酸性土壤，且非根际土壤的酸性强于根基土壤。对照国家土壤环境二级标准值（表2），从平均值来看，根际和非根际土壤中Cd、Hg含量均高于限量值要求，其他元素含量均低于限量值；根际和非根际土壤中重金属含量接近，无明显差异，根际土壤中Cu、Zn、Hg平均含量大于非根际土壤。为了定量描述调查区域内重金属元素含量的波动程度，选用变异系数（CV）来表示变化程度的大小，按照变异程度的划分等级：CV≥100%，强度变异；10%≤CV叶>芽>块根，Cu平均含量表现为芽>叶>茎>块根；Zn平均含量表现为叶>块根>茎>芽；As平均含量表现为叶>茎>块根>芽；Cd、Pb平均含量表现为叶>茎>芽>块根。

2.4 玄参不同部位对根际土壤重金属的富集能力

植物富集的重金属元素主要来自于土壤，富集系数的大小反映了植株对某种重金属元素富集能力的大小[16-18]。玄参各部位重金属元素富集系数=玄参各部位某重金属元素的含量/土壤中某重金属元素的含量。表8结果表明，不同重金属在植株中的吸收迁移能力差异较大，茎表现为Cd>Zn>Cr>Cu>Pb>As；叶表现为Cd>Zn>Cr>Pb>Cu>As；块根表现为Zn>Cd>Cu>Cr>As>Pb；芽表现为Zn>Cd>Cu> Cr>Pb>As。不同部位对重金属元素富集能力大小表现：Cr为茎>叶>芽>块根；Cu为芽>叶>茎>块根；Zn为叶>块根>茎>芽；As为叶>茎>芽=块根；Cd、Pb为叶>茎>芽>块根。

3 小结与讨论

试验结果表明，玄参根际和非根际土壤中Cd、Hg平均含量均高于限量值要求，土壤表现出一定程度的Cd和Hg污染，根际和非根际土壤中重金属含量接近，无明显差异。

根际土壤重金属相关分析及主成分分析表明，Hg与As、Pb与Cr、Pb与Cd具有同源性，pH与重金属之间相关性不明显。此外，Hg与As、Pb与Cd、As与Cu、Hg与Cu之间不仅有较好的相关性，而且也是作用大的元素（As、Hg、Cu、Pb、Cd的载荷分别为 -0.927、-0.780、0.920、0.894、0.842）。

玄参不同部位重金属含量差异性较为明显，不同部位重金属平均含量大小表现：Cr为茎>叶>芽>块根，Cu为芽>叶>茎>块根；Zn为叶>块根>茎=芽；As为叶>茎>块根=芽；Cd、Pb为叶>茎>芽>块根。 不同重金属在植株中的吸收迁移能力差异较大，茎表现为Cd>Zn>Cr>Cu>Pb>As；叶表现为Cd>Zn>Cr>Pb>Cu>As；块根表现为Zn>Cd>Cu>Cr>As>Pb；芽表现为Zn>Cd>Cu>Cr>Pb>As。

参考文献：

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