張烈遠，管炎林，李麗娜，曾晨輝，胡小平

(1.江西省宜春檢驗檢疫技術研究所，江西宜春 336000；2.江西省宜春學院生命科學與資源環(huán)境學院，江西宜春 336000)

?

宜春市區(qū)行道樹葉片中重金屬含量分析及評價

張烈遠1，管炎林2，李麗娜2，曾晨輝1，胡小平1

(1.江西省宜春檢驗檢疫技術研究所，江西宜春 336000；2.江西省宜春學院生命科學與資源環(huán)境學院，江西宜春 336000)

摘要[目的]研究宜春市區(qū)樟樹葉片中重金屬含量。[方法]以宜春市區(qū)道路旁樟樹葉片作為研究對象，經(jīng)消解后采用電感耦合等離子體(ICP-OES)法測定樟樹葉片中重金屬含量，通過污染指數(shù)等級對每個采樣點大氣重金屬污染程度進行評價。[結果]重金屬Pb、Cd、Cr、Mn、Zn、Cu的平均含量分別為0.790、0.699、16.870、44.030、456.290、12.410 mg/kg。其中，Zn的含量高，但污染程度較小，Mn相對含量較小，但污染程度較小。[結論]整體來看，宜春市植物受到大氣重金屬污染較小。

關鍵詞樟樹；重金屬；城市生態(tài)環(huán)境；宜春市

生存環(huán)境一直是人類迫切關注的問題，重金屬污染具有隱蔽性、長期性、累積性和不可逆性[1]，而城市空氣中重金屬元素主要以大氣顆粒物的形式遷移、富集和轉(zhuǎn)化[2]。通過對城市綠化植物葉片中重金屬含量的測定分析，不僅可以直接獲悉植物富集重金屬的生長狀況，還能間接了解大氣重金屬污染的程度。任乃林等[3]研究表明，可根據(jù)園林樹種葉片的重金屬含量來估測大氣中的重金屬污染狀況，鑒別城市環(huán)境污染程度，判斷污染等級和評價環(huán)境質(zhì)量。劉和等[4]研究發(fā)現(xiàn)，草本植物對土壤中部分重金屬具有超富集作用。王亞宇等[5]和薛皎亮等[6]研究發(fā)現(xiàn)，林木對土壤中重金屬Cu、Cr、Pb、Zn具有一定吸滯作用。目前對植物葉片吸收重金屬能力方面的研究較多[7-10]。然而，關于宜春市行道樹葉片重金屬含量方面的研究鮮見報道。鑒于此，筆者以宜春市區(qū)街道兩旁的樟樹作為研究對象，通過對樟樹葉片中重金屬含量進行測定，研究了該市重金屬污染程度，旨在為我國城市生態(tài)規(guī)劃提供參考。

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況宜春市區(qū)位于114°22′59.7″～114°25′51.6″ E，27°47′31.8″～27°48′03.8″ N，屬中亞熱帶季風氣候區(qū)，四季分明，氣候資源豐富。樟樹為該市區(qū)主要的城市綠化植物，對城市環(huán)境的美化起著重要作用。

1.2試驗材料標本夾(45 cm×30 cm方格板2塊，配以繩帶)、標本紙(吸水性強的草紙，折成略小于標本夾的3～5張1疊若干)、采集袋(塑料袋)、枝剪、標簽、野外記錄紙、海拔儀、GPS、地形圖等。65%濃硝酸、氫氟酸、高氯酸、2%稀硝酸、電熱板、聚四氟乙烯坩堝，15 mL容量瓶。電感耦合等離子體(ICP-OES)儀等。

1.3樣品采集與測定于2014年9月樟樹生長茂盛期，沿道路兩旁隨機取39個點，以袁山公園點(無污染區(qū))為對照。將采集的樣品依次編號封存于塑料袋中，用去離子水清洗干凈、晾干，經(jīng)搗碎、研磨后過80目尼龍篩，每份樣品提取2 g(精確至0.000 2 g)，并貼好標簽備用。將樣品置于聚四氟乙烯坩堝中，依次加入25 mL 65%濃硝酸，5 mL氫氟酸，5 mL高氯酸，冷卻后用2%稀硝酸定容，然后將消解液用15 mL試管加塞密封保存，用電感耦合等離子體(ICP-OES)法測定樟樹葉片中Zn、Mn、Cr、Cu、Pb、Cd的含量。

1.4污染指數(shù)計算與污染等級劃分利用測得的植物葉片中重金屬含量的數(shù)據(jù)對植物大氣污染指數(shù)(Pi)進行計算，并進一步對照評價等級標準對大氣質(zhì)量進行等級評價。采用單項污染指數(shù)(Ci)公式計算污染指數(shù)：

C=Cm/Ck

式中，Cm為各點植物重金屬實際測得值；Ck為對照區(qū)植物重金屬實際測得值。通過單項污染指數(shù)計算，求出Ci，然后用以下公式求出植物的平均污染指數(shù)(TW)：

式中，Ci為各項目的污染指數(shù)，n為項目數(shù)量。

重金屬單個污染指數(shù)與等級劃分[11]：Pi≤1.2為無污染(I)，1.3

2結果與分析

通過測得的重金屬含量可知，樟樹葉片中重金屬Cr、Mn、Zn、Cu的含量較大，而Pb、Cd的含量相對較少。除了3、8、22～33 14個采樣點檢測出Pb外，其余采樣點均未檢測出。除了3、7、21、28 4個采樣點檢測出Cd外，其余采樣點均未測出。

由表1可知，Zn的平均含量最高，高達456.290 mg/kg，但從污染指數(shù)(Ci)來看，除了13、38兩個采樣點為中度污染(III)外，其余的采樣點大部分為無污染(I)，少部分為輕度污染(II)，故污染程度較小。Mn的平均含量44.030 mg/kg，各采樣點的污染指數(shù)等級均為V級，故屬嚴重污染。Cr的平均含量為16.870 mg/kg，大部分采樣點的污染指數(shù)等級為II級，屬輕度污染，部分為I級，屬無污染，其余采樣點中4個點屬中度污染(III)，2個點屬重度污染(IV)。Cu的平均含量為12.410 mg/kg，大部分采樣點的污染指數(shù)等級為I級，屬無污染，其余少部分為II級，屬輕度污染，故總體來說污染程度較小。

表1　宜春市各采樣點樟樹葉片中Cr、Mn、Zn、Cu重金屬的含量及污染指數(shù)

注：對照的Pb與Cd含量為0，所有采樣點Pb與Cd的平均含量分別為0.790、0.699 mg/kg，說明Pb和Cd污染較小，故表中未列出。

Note: Pb and Cd content in control was o, average content of Pb and Cd in each sampling site was 0.790, 0.699 mg/kg, indicating Pb and Cd pollution was small, so they were not listed in the table.

3結論與討論

(1)通過對重金屬含量的測定及污染指數(shù)等級分析，樟樹葉片中Mn的平均含量雖然不是最高，但對大氣污染程度最為嚴重，而Zn的平均含量最高，達456.290 mg/kg，對大氣污染程度較小，Cr與Cu的平均含量相對較低，對大氣污染程度也較小。因此，在利用綠化植物作為美化城市的行道樹時，通過植物對重金屬富集量的大小及污染指數(shù)可在一定程

度上反映大氣重金屬污染狀況。

(2)影響植物吸收重金屬的因素很多，如季節(jié)變化、植物葉綠素含量、車流量、植物的電導率及pH等。不同植物對重金屬的富集作用不同，總體來說植物中重金屬主要來源于大氣與土壤。目前，植物對重金屬的吸收是根系吸收還是葉片吸收還是二者同時吸收等問題還存在有爭議。劉慶陽等[12]通過春夏秋冬對金屬元素污染源主成分因子的分析表明，植物葉片中重金屬的來源隨著季節(jié)的變化有土壤源，也有汽車尾氣源。馬躍良等[11]研究了廣州市區(qū)植物葉片重金屬元素含量與大氣污染程度呈正相關關系。此外，還有眾多的文獻表明，影響植物重金屬的含量與大氣中重金屬含量成正相關。鑒于此，可從側(cè)面通過對植物重金屬含量的監(jiān)測與評價來反映城市大氣環(huán)境中重金屬的污染程度。宜春作為宜居城市之一，市區(qū)的地理位置遠離工業(yè)區(qū)，城市重金屬污染對植物的影響主要來自大氣重金屬的濃度，據(jù)該研究污染指數(shù)及等級可知，從整體來看，植物受到大氣重金屬污染較小，這與實際情況相符合。

參考文獻

[1] 張乃明.土壤植物系統(tǒng)重金屬污染研究現(xiàn)狀與展望[J].環(huán)境科學進展，1998，7(4)：30-33.

[2] 孔祥宇.成都市中心城區(qū)大氣重金屬污染特征分析與區(qū)域擴散預測[D].成都：成都理工大學，2010：13.

[3] 任乃林，陳煒彬，黃俊生，等.用植物葉片中重金屬元素含量指示大氣污染的研究[J].廣東微量元素科學，2004，11(10)：41-45.

[4] 劉和，陳英旭.環(huán)境生物修復中高效基因工程菌的構建策略[J].浙江大學學報(農(nóng)業(yè)與生命科學版)，2002，28(2)：208-212.

[5] 王亞宇.烏魯木齊市土壤重金屬空間分布及行道樹對重金屬的富集特征[D].烏魯木齊：新疆農(nóng)業(yè)大學，2008.

[6] 薛皎亮，劉紅霞，謝映平.城市空氣中鉛在國槐樹體內(nèi)的積累[J].中國環(huán)境科學，2000，20(6)：536-539.

[7] 劉曉寧，王飛.寶雞市園林樹木抗污染能力研究[J].西北林學院學報，2007，22(3)：78-83.

[8] 梁爽，李立平，邢維芹，等.鄭州市城市大葉黃楊葉片重金屬含量研究[J].西北林學院學報，2011，26(3)：50-54.

[9] 王愛霞，張敏，黃利斌，等.南京市14 種園林樹種對空氣中重金屬的累積能力[J].植物研究，2009，29(3)：368-374.

[10] 宋緒忠，楊華，王成.杭州市十種園林樹種凈化大氣能力比較[J].廣東林業(yè)科技，2012，28(6)：62-66.

[11] 馬躍良，賈桂梅，王云鵬，等.廣州市區(qū)植物葉片重金屬元素含量及其大氣污染評價[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2001，14( 6)：28-30

[12] 劉慶陽，劉艷菊，張婷婷，等.北京市三環(huán)沿線油松葉片重金屬的累積特征、季節(jié)變化和來源解析[J].科學技術與工程，2014，14(5)：297-300.

基金項目國家科技支撐計劃項目(2014BAK19B06)。

作者簡介張烈遠(1992- )，男，江西南康人，助理工程師，從事分析測試、檢驗方法研究。

收稿日期2016-04-05

中圖分類號S 41

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)14-076-02

Analysis and Evaluation on Heavy Metal Content in Roadside Tree Leaves in Yichun City

ZHANG Lie-yuan1, GUAN Yan-lin2, LI Li-na2et al

(1. Yichun Inspection and Quarantine Technology Research Institute, Yichun, Jiangxi 336000; 2. School of Life Science and Resource Environment, Yichun University, Yichun, Jiangxi 336000)

Abstract[Objective] The aim was to study heavy metal content in camphor tree leaves in Yichun City. [Method] With camphor tree leaves in Yichun City as study object, after digestion, ICP-OES method was adopted to determine heavy metal contents, through pollution index grade, heavy metal pollution degree in each sampling site was evaluated. [Result] The average content of Pb, Cd, Cr, Mn, Zn, Cu was 0.790, 0.699, 16.870, 44.030, 456.290, 12. 410 mg/kg. The content of Zn was high, but the pollution degree was slight; the relative content of Mn was low, the pollution degree was low. [Conclusion] In general, Yichun plants are less polluted by heavy metals in the atmosphere.

Key wordsCamphor tree; Heavy metal; City eco-environment; Yichun City