铅胁迫下杉木幼苗生长与养分含量的变化及铅富集特性

【目的】探讨铅(Pb)胁迫对杉木幼苗生长与营养元素吸收的影响及Pb的富集与转移特性。【方法】以1年生杉木幼苗为试验材料,采用盆栽试验,设置0(CK)、250 mg/kg(T1)、500 mg/kg(T2)、750 mg/kg(T3)、1000 mg/kg(T4)和1500 mg/kg(T5)Pb胁迫处理,测定不同处理杉木幼苗的形态(株高、地径)、生物量、叶片光合色素含量及各器官(吸收根、运输根、主干、枝、叶)中氮(N)、磷(P)、钾(K)、Pb含量,计算各器官的Pb富集系数和不同处理的Pb转运系数。【结果】(1)随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗株高、地径净生长量以及总生物量均呈先升高后下降的趋势,但各处理株高净生长量与CK之间均无显著差异,T4、T5处理地径净生长量和总生物量与CK差异达到显著水平。(2)随着土壤中Pb含量的增加,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量呈先升后降的趋势,其中T5处理的叶绿素a和总叶绿素含量显著小于CK,其余各处理与CK无显著差异,各处理间叶绿素b和类胡萝卜素含量无显著差异。(3)随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗各器官的N、K元素含量均呈先升高后下降的趋势;而地下部分P元素含量总体呈上升趋势,地上部分则呈先上升后下降趋势,吸收根、运输根、枝、叶P元素含量均显著大于CK。(4)随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗各器官中Pb含量呈上升趋势,且在同一Pb胁迫处理下,各器官Pb含量由大到小依次为吸收根、运输根、主干、叶、枝。(5)随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗各器官Pb富集系数总体呈先升高后下降的趋势,各处理间Pb转运系数无显著差异。【结论】杉木幼苗对Pb的转运能力有限,但在低含量Pb胁迫环境中生长受到促进,由于杉木生长迅速,因此可将其作为低含量Pb污染地区的造林树种。

兰州土壤-蔬菜系统铅污染特征及全钾速效钾与pH对其富集特性影响

通过野外调查取样与实验测定相结合的方法,对兰州市农业生态系统土壤-蔬菜体系49个样点进行研究,分析探讨了研究区蔬菜与土壤的铅污染水平以及蔬菜铅富集效应特性。结果表明:①蔬菜种植地土壤铅平均含量为26.30 mg.kg-1,合格率为93.62%,在不同县区存在显著差异,其大小顺序为红古区>榆中县>永登县;②蔬菜铅平均含量为0.59 mg.kg-1,合格率为60.78%,在不同县区存在显著差异,其大小顺序为永登县>榆中县>红古区;③蔬菜铅富集系数为(1.69±2.99)%,永登县蔬菜的铅富集能力显著高于榆中县和红古区,不同种类蔬菜铅富集能力在不同县区具有差异性;④土壤全钾除与白菜和甘蓝有正相关性以外,与其他蔬菜均为负相关性,其中与白菜、番茄、土豆显著相关,与胡萝卜为极显著相关;⑤土壤速效钾与各种蔬菜的铅富集能力均为正相关性,其中与胡萝卜、甜菜、甘蓝为显著正相关,与番茄、土豆、菜花为极显著正相关;⑥土壤pH值与胡萝卜、甜菜铅富集系数呈显著负相关,与菜花呈极显著负相关。研究表明,兰州市不同蔬菜产区的各类蔬菜对土壤铅的富集具有明显的差异性,同时不同形态的钾元素及土壤pH值对蔬菜铅富集能力具有显著的影响。

田间条件下茶园土壤-茶树-茶汤中铅含量及健康风险评价

选取闽中地区8个代表性茶园,分别采集茶园土壤及相应的茶树各器官样品,采用ICP-MS法测定茶园土壤、茶树各器官及茶汤中铅含量,研究茶园土壤及茶树各器官中铅的分布状况,分析了其与土壤理化性质之间的关系;结合目标危害系数法(THQ)评价由于饮茶摄入铅导致的人体健康风险,并估算茶叶中铅的限量值和最大饮茶量。结果表明,研究区茶园土壤全铅均值为82.91 mg·kg^-1,是福建省土壤铅含量背景值的2.38倍,存在明显的富集现象;茶园土壤有效铅含量均值15.20 mg·kg^-1,铅的活化率均值17.57%;茶园土壤铅污染指数为0.40~4.05,有两个样点超过限量标准。不同样点的茶树各器官铅含量和富集系数差异较大,总体顺序表现为侧根>主茎>主根≈侧茎>老叶>新叶,铅大部分被根和茎固定,茶树根系从土壤中吸收的铅不会导致茶叶铅含量超标。土壤全铅和有效铅与茶树老叶、侧茎和主茎之间呈极显著正相关,土壤铅含量及有效性是影响茶树铅吸收主要因素;土壤全磷和速效磷与土壤有效铅、茶树各器官铅含量、铅富集系数及转移系数大多呈显著负相关,说明磷能降低土壤铅的生物有效性,从而降低茶树对铅的吸收。茶汤中铅含量均值为22.84μg·L^-1,低于《GB5749-2006生活饮用水卫生标准》中铅限量含量;茶叶铅溶出率范围为12.53%~26.85%,均值为20.98%;茶汤和茶叶中铅的目标危险系数(THQ)分别为2.06×10^-2和1.07×10^-1,比推荐限量标准低1~2个数量级,该区域合理饮茶的健康风险较小;当茶叶中铅含量达到82.36 mg·kg^-1或人体每日饮茶达到550.98 g时,通过饮茶摄入的铅才有可能导致健康风险。