衡水湖濕地香蒲對(duì)重金屬富集作用研究畢業(yè)論文

1、密 級(jí) 公 開(kāi) 學(xué) 號(hào) _學(xué)院畢業(yè)論文衡水湖濕地香蒲對(duì)重金屬富集作用研究論文作者： 指導(dǎo)教師： 系別： 專(zhuān)業(yè)生物科學(xué)年級(jí)： 提交日期： 辯論日期： 畢業(yè)論文學(xué)術(shù)承諾本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不存在抄襲情況，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表的研究成果，也不包含他人或其他教學(xué)機(jī)構(gòu)取得的研究成果。作者簽名： 日 期： 畢業(yè)論文使用授權(quán)的說(shuō)明本人了解并遵守 學(xué)院有關(guān)保存、使用畢業(yè)論文的規(guī)定。即：學(xué)校有權(quán)保存或向有關(guān)部門(mén)送交畢業(yè)論文的原件或復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱；學(xué)校可以公開(kāi)論文的全部或局部?jī)?nèi)容，可以采用影印

2、、縮印或其他復(fù)制手段保存論文及相關(guān)資料。作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 日 期： 論文題目：衡水湖濕地香蒲對(duì)重金屬富集作用研究摘 要：本文利用微波消解法、火焰原子吸收分光光度計(jì)法研究衡水湖濕地常見(jiàn)水生植物香蒲中不同部位的金屬Cu和Pb的含量，了解衡水湖水體污染狀況，植物富集重金屬的特性，探討香蒲對(duì)環(huán)境中重金屬的富集作用，以其選擇適合重金屬修復(fù)的植物，為衡水湖的生態(tài)修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)和根底材料。研究發(fā)現(xiàn)：香蒲植株不同器官對(duì)同一重金屬的富集能力不同，表現(xiàn)為根莖葉；同一器官對(duì)不同金屬的富集能力也不同，表現(xiàn)為PbCu；pH值以及溫度均能影響香蒲對(duì)重金屬的富集作用，在一定范圍內(nèi)香蒲對(duì)重金屬的富集能力

3、隨著pH值、溫度的升高而增加。為防止香蒲的二次污染，要對(duì)香蒲進(jìn)行定期清理。關(guān)鍵字： 衡水湖濕地；香蒲；重金屬富集TITLE:THe Study on Heavy Metal Accumulation of Typha orientalis in Hengshui Lake WetlandsAbstract:This subject is about on the contents of Cu and Pb in different parts of Typha orientalis to study heavy metal accumulation by microwave digestion

4、 and atomic absorption spectrootometer method,that would be known water pollution of Hengshui Lake and properties of heavy metal accumulation by plants.The study would offer scientific basis to slect suitable plant in order to recover the ecological environment of Hengshui Lake. The result showed th

5、at enrichment ability of different organs was different,presented as rootleaf. Enrichment ability of Pb is greater than Cu in the same organ. The heavy metal accumulation would increase with the increase of temperature and pH value in a certain range.The Typha orientalis need be harvested to prevent

6、 from polluting again.Keywords: Hengshui Lake Wetland; Typha orientalis; Heavy metal accumulation目 錄 TOC o 1-7 h z u HYPERLINK l _Toc358134000 摘 要 PAGEREF _Toc358134000 h I HYPERLINK l _Toc358134001 Abstract PAGEREF _Toc358134001 h II HYPERLINK l _Toc358134002 1 緒論 PAGEREF _Toc358134002 h 1 HYPERLIN

7、K l _Toc358134005 2 材料與方法 PAGEREF _Toc358134005 h 3 HYPERLINK l _Toc358134006 2.1 試驗(yàn)材料 PAGEREF _Toc358134006 h 3 HYPERLINK l _Toc358134007 2.1.1 主要儀器和藥品 PAGEREF _Toc358134007 h 3 HYPERLINK l _Toc358134008 2.1.2 樣品來(lái)源 PAGEREF _Toc358134008 h 3 HYPERLINK l _Toc358134009 2.1.3 樣品處理 PAGEREF _Toc358134009

8、 h 3 HYPERLINK l _Toc358134010 2.2 水樣分析 PAGEREF _Toc358134010 h 4 HYPERLINK l _Toc358134011 2.3 測(cè)定方法 PAGEREF _Toc358134011 h 4 HYPERLINK l _Toc358134012 2.4 植物富集能力評(píng)價(jià)方法 PAGEREF _Toc358134012 h 4 HYPERLINK l _Toc358134014 2.5 數(shù)據(jù)處理 PAGEREF _Toc358134014 h 4 HYPERLINK l _Toc358134015 3 結(jié)果與分析 PAGEREF _To

9、c358134015 h 5 HYPERLINK l _Toc358134016 3.1 樣品中重金屬含量 PAGEREF _Toc358134016 h 5 HYPERLINK l _Toc358134017 3.2 不同組織中重金屬元素的分布 PAGEREF _Toc358134017 h 6 HYPERLINK l _Toc358134018 3.3 影響重金屬離子富集的因素 PAGEREF _Toc358134018 h 9 HYPERLINK l _Toc358134019 4 結(jié)論 PAGEREF _Toc358134019 h 12 HYPERLINK l _Toc3581340

10、20 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc358134020 h 13 HYPERLINK l _Toc358134021 致 謝 PAGEREF _Toc358134021 h 141 緒論隨著工業(yè)污染和人類(lèi)生活廢水的大量排放，水體中重金屬污染已經(jīng)成為全球性的環(huán)境污染問(wèn)題。水污染是導(dǎo)致水資源再利用性降低、水域生態(tài)系統(tǒng)退化的重要因素之一。進(jìn)入環(huán)境中的重金屬并不能像有機(jī)化合物那樣可以自然降解、生物降解，往往參與食物鏈的循環(huán)并在生物體內(nèi)積累，破壞生物體正常的生理代謝。水生植物是水生態(tài)系統(tǒng)重要組成局部和主要初級(jí)生產(chǎn)者，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量循環(huán)及傳遞起到調(diào)控的作用，它還可以固定水中的懸浮物，起到潛在的去

11、毒作用1,2。近年來(lái)植物修復(fù)技術(shù)以其處理效果好等優(yōu)點(diǎn)成為研究熱點(diǎn)。環(huán)境植物修復(fù)技術(shù)就是通過(guò)在廢水或受到污染的天然水體中種植大量耐污染、凈化能力較強(qiáng)的水生高等植物，使其通過(guò)自身的生命活動(dòng)將水體中的污染物分解遷化或富集到體內(nèi)，然后去除，恢復(fù)水體中的養(yǎng)分平衡，改善水質(zhì)。該技術(shù)具有原位、不產(chǎn)生二次污染和本錢(qián)低的優(yōu)勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于植物修復(fù)的研究主要集中在重金屬污染修復(fù)方面。唐尚堅(jiān)3研究說(shuō)明，植物將水體中的重金屬吸收或吸附體內(nèi)，實(shí)際為重金屬的富集作用，植物的這種富集使水體中的重金屬含量有所降低，并且水生植物對(duì)有毒物質(zhì)的吸收積累以及有毒物質(zhì)對(duì)水生植物的影響受溫度、土壤和水的酸堿度等各種生態(tài)因子的制約。通過(guò)

12、對(duì)污染土壤的濕地植物進(jìn)行篩選和研究,以開(kāi)發(fā)適合本地污染土壤特點(diǎn)并具有廣泛適應(yīng)性的重金屬超富集植物4。本研究通過(guò)對(duì)衡水湖濕地水生植物香蒲(Typha orientalis Presl.)對(duì)重金屬的試驗(yàn)，探討香蒲對(duì)重金屬的富集能力，以期為改善衡水湖濕地重金屬污染提供科學(xué)依據(jù)和根本資料。衡水湖濕地位于華北平原上的河北省衡水市境內(nèi)，處于太行山麗平原向?yàn)I海平原的過(guò)渡區(qū)，是華北平原惟一保持沼澤、水域、灘涂、草甸和森林等完整濕地生態(tài)系統(tǒng)的自然保護(hù)區(qū)，也是珍稀鳥(niǎo)類(lèi)等國(guó)家級(jí)保護(hù)動(dòng)物極其理想的棲息地，生物多樣性較為豐富。衡水湖濕地在2000年被河北省政府批準(zhǔn)為省級(jí)濕地和鳥(niǎo)類(lèi)自然保護(hù)區(qū)；2003年6月，被批準(zhǔn)為國(guó)家

13、級(jí)自然保護(hù)區(qū)，是華北平原上第一個(gè)國(guó)家級(jí)濕地自然保護(hù)區(qū)5,6。在保護(hù)區(qū)建立之前人們的環(huán)保意識(shí)比擬淡薄，以至于衡水湖周邊工廠(chǎng)直接將工業(yè)廢水排進(jìn)湖中，而這些工業(yè)廢水含有大量的重金屬，對(duì)水質(zhì)造成直接污染。雖然近年來(lái)，政府已將周邊工廠(chǎng)遷走，并禁止在衡水湖周?chē)ㄔO(shè)工廠(chǎng)，但仍存在有個(gè)別附近居民將小型作坊及生活污水偷排入湖的現(xiàn)象，因此湖水中仍有污染物殘留；另外，衡水湖濕地靠花巨資跨流域遠(yuǎn)途調(diào)水，沿途環(huán)境不一，由此帶來(lái)大量泥砂和懸浮物并隨引水輸入各種生物，造成水質(zhì)復(fù)雜多變，加速了沼澤化進(jìn)程。因此，衡水湖引水入湖前沿途已受到污染，加之衡水湖周邊工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活和湖內(nèi)網(wǎng)箱、攔網(wǎng)、圍堰養(yǎng)殖以及水草腐爛造成的污染等，使

14、衡水湖面臨著污染、富營(yíng)養(yǎng)化的嚴(yán)重威脅；此外，衡水湖臨近106國(guó)道，來(lái)往的機(jī)動(dòng)車(chē)輛及越來(lái)越多的游人均加速了對(duì)衡水湖濕地的污染。衡水湖不僅是衡水市及周邊縣市的飲用水和工業(yè)用水的水源地，而且它還影響著京津冀乃至華北地區(qū)的生態(tài)平安。所以減緩衡水湖濕地重金屬污染及預(yù)防、治理湖水富營(yíng)養(yǎng)化的研究刻不容緩。2 材料與方法2.1 試驗(yàn)材料 主要儀器和藥品主要儀器有AAnulyst700型原子吸收分光光度計(jì)、MDS-6型微波消解儀(上海新儀)、分析天平(上海精科)、100目尼龍篩、烘箱、容量瓶、研缽以及Cu、Pb空心陰極燈，LD-500搖擺式粉碎機(jī)，剪刀，坩堝等。主要試劑有濃HNO3(分析純)、濃HF(分析純)、

15、濃HClO4(分析純)、濃H2SO4(分析純)、二次蒸餾水等。2.1.2 樣品來(lái)源本實(shí)驗(yàn)所用香蒲和底泥樣品、水樣均為2021年6月10日、8月20日以及10月20日采于衡水湖冀州小湖。在采樣點(diǎn)采集長(zhǎng)勢(shì)良好的香蒲植株，香蒲水下部位利用采樣點(diǎn)附近的濕地水現(xiàn)場(chǎng)沖洗，同時(shí)采集香蒲根系土壤土層深處0-20cm的底泥，分別裝入干凈的聚乙烯塑料袋，做好標(biāo)記。水樣用玻璃采樣瓶于水面以下0-20cm處采集，分別做好標(biāo)記，每次采集水樣3份各1000ml。2.1.3 樣品處理 植物樣品的處理 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)先用自來(lái)水沖洗香蒲3遍后，按根、莖、葉別離，再用二次蒸餾水沖洗3遍，瀝去水分，再用去離子水洗凈。所有樣品在BGZ-1

16、46電熱鼓風(fēng)枯燥箱75條件下烘干至恒重，枯燥后用LD-500搖擺式粉碎機(jī)將樣品粉碎成細(xì)碎紛末，過(guò)孔徑為0.15mm100目的尼龍篩。實(shí)驗(yàn)前在75條件下再次烘干至恒重后，稱(chēng)取0.2500g(誤差0.0003g)香蒲樣品裝入消解罐，并順序添加2mL HNO3，0.5mL H2O2,6mL H2O，密封消解罐，放入Mars-5型微波消解器中，采用勻速升溫消解程序進(jìn)行三步密閉消解，消解完全后，待消解罐冷卻，將其取出移至通風(fēng)櫥放氣。將消解所得溶液過(guò)濾并移入比色管中，用去離子水定容至25mL，送原子吸收實(shí)驗(yàn)室搖勻測(cè)定。Cu、Pb重金屬元素均采用火焰原子吸收光譜法7測(cè)定，測(cè)試儀器為AAnalyst700原子

17、吸收光譜儀分析重金屬Cu及Pb的濃度。土壤樣品的處理 將采集的底泥土壤樣品除去砂石等雜質(zhì)后，在實(shí)驗(yàn)室里自然風(fēng)干，而后用研缽將土樣磨細(xì)過(guò)100目尼龍篩，用四分法縮分得土樣，裝入稱(chēng)量瓶，用分析天平準(zhǔn)確稱(chēng)取0.5000g樣品，采用三酸(HNO3-HF-HClO4)微波消解法消解，然后將消解液移至100mL容量瓶中定容量瓶事先用去離子水沖洗，備用。2.2 水樣分析 用濾網(wǎng)過(guò)濾掉水中的雜質(zhì)，定容備用。2.3 測(cè)定方法 于衡水市環(huán)境保護(hù)局環(huán)境監(jiān)測(cè)站用AAnalyst700原子吸收分光光度計(jì)法測(cè)定不同樣品中重金屬Cu、Pb的含量。2.4 植物富集能力評(píng)價(jià)方法植物對(duì)重金屬富集能力大小采用富集系數(shù)(BF:bio

18、accumulation factor)和遷移系數(shù) (TF:translocation factor)來(lái)評(píng)價(jià)。富集系數(shù)是指植物中某重金屬污染物含量占土中該重金屬污染物含量的百分率，富集系數(shù)越大,那么植物對(duì)該重金屬的富集能力越強(qiáng)；遷移系數(shù)是指植物地上部器官中某重金屬污染物含量與植物根部中該重金屬污染物含量之比，遷移系數(shù)越大，那么說(shuō)明該重金屬在植物體中遷移性越強(qiáng)。假設(shè)植物對(duì)某重金屬的遷移數(shù)大于1，那么說(shuō)明植物具備了對(duì)該重金屬的超富集特征。2.5 數(shù)據(jù)處理 用Microsoft Excel 2000統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及差異顯著性檢驗(yàn)。3 結(jié)果與分析3.1 樣品中重金屬含量將測(cè)得的水樣中Cu、P

19、b含量分別與國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局?水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法?(第 4 版)8相比，衡水湖濕地水域水體Pb的污染超過(guò)V類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明采集該水域中的水生植物來(lái)檢測(cè)水環(huán)境具有一定的價(jià)值表3-1。表3-1 水樣及地表水V類(lèi)水質(zhì)量金屬含量工程 日期Cu(mg/L)Pbmg/L水樣6月10日8月20日10月20日0.0160.0110.0201.0000.1500.1100.1770.100V類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)將測(cè)得的土壤樣品中Cu、Pb含量及其對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)列于表3-2，土壤中Cu、Pb標(biāo)準(zhǔn)含量依據(jù)1995年國(guó)家環(huán)保局南京環(huán)境科學(xué)研究所制定的?土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)?(GB15618-1995)中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)確定9。表3-2 土壤樣品

20、中重金屬含量工程Cu、Pb工程 日期 Cu(mg/kg)Pb(mg/kg)土壤樣本6月10日8月20日10月20日5639463557515535對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)從表3-1、3-2中可以看出衡水湖濕地重金屬Pb、Cu的含量均高于環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明衡水湖濕地受到Cu、Pb的污染，其原因，除受衡水湖自身有機(jī)物污染影響外，人為影響也較大。其近幾年旅游開(kāi)發(fā)力度加大，衡水湖及附近人為活動(dòng)頻繁，加之衡水湖的水源供應(yīng)主要靠外流域調(diào)水，沿途環(huán)境不一，從而使水體水質(zhì)受到影響10。水生植物對(duì)重金屬有很強(qiáng)的吸收積累能力。眾多的研究說(shuō)明，環(huán)境中的重金屬含量與植物組織中的重金屬含量成正相關(guān)，因此可通過(guò)分析植物體內(nèi)的重金屬來(lái)指示

21、環(huán)境中的重金屬水平11。表3-1、3-2中10月份水中重金屬含量明顯增加可能與衡水湖在9月份時(shí)引黃調(diào)水有關(guān)：外來(lái)水源的引入沿途環(huán)境不一，對(duì)衡水湖的水質(zhì)造成很大影響；8月份水中重金屬的含量是三個(gè)時(shí)期測(cè)得重金屬含量最低的時(shí)期，原因可能為：7-8月份為香蒲生殖生長(zhǎng)旺盛期，吸收重金屬能力增強(qiáng)有關(guān)。6月份重金屬含量較高，可能是6月水溫相對(duì)7、8月偏低，植物生長(zhǎng)相對(duì)緩慢，因此吸收的重金屬較少，同時(shí)由于年前引入外源水，所以水體以及泥土中的重金屬含量相對(duì)較高。3.2 不同組織中重金屬元素的分布 表3-3 香蒲中不同組織中重金屬的富集量日期溫度PH值金屬元素葉mg/Kg根mg/Kg底泥mg/Kg水mg/LCu5

22、.10411.18045.5000.0208.2026.88.88Pb26.827.65050.8900.110Cu4.0509.87039.9800.0116.1021.58.86Pb22.423.68056.6350.150Cu2.1047.78045.5500.016表3-4 香蒲中不同組織中重金屬的遷移系數(shù) 日期溫度PH值金屬元素葉的富集系數(shù)mg/kg根的富集系數(shù)(mg/kg)遷移系數(shù)(mg/kg)10.2016.59.0Pb0.5381.7810.958Cu0.1120.2460.4578.2026.88.88Pb0.5270.5430.969Cu0.1010.2470.4106.1

23、021.58.86Pb0.3960.4180.946Cu0.0460.1710.270Tomsett等12認(rèn)為，植物對(duì)重金屬的抗性，即植物能生存于某一特定的含量較高的重金屬環(huán)境中，而不會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)率下降或死亡等毒害病癥。植物對(duì)重金屬抗性的獲得可以通過(guò)兩種途徑：避性和耐性。一些植物可以通過(guò)某種外部機(jī)制保護(hù)自己，使其自身不吸收環(huán)境中高含量的重金屬，從而防止受毒害，稱(chēng)之為避性。在這種情況下植物體內(nèi)重金屬含量并不高。而耐性是指植物體內(nèi)具有某些特定的生理機(jī)制，是植物自身能夠生存于高含量的重金屬環(huán)境中而不受其損害。此時(shí)植物體內(nèi)具有較高濃度的重金屬。從表3-3中可以看出香蒲體內(nèi)重金屬含量均較高、長(zhǎng)勢(shì)較良好，說(shuō)

24、明香蒲對(duì)重金屬Cu、Pb具有一定的耐性。表3中10月樣水中的Pb含量明顯高于6月與8月，這與衡水湖在9月左右引黃入衡有很大關(guān)系，以往衡水湖是在入冬前引黃經(jīng)過(guò)一年的沉淀重金屬含量較多。圖3-1 香蒲對(duì)不同重金屬富集作用的含量比擬圖3-2 香蒲根中不同重金屬的富集系數(shù)結(jié)合表3-3、3-4、圖3-1、3-2 10月20日水中Cu的含量為0.020mg/L，底泥中Cu含量為45.500mg/Kg，根中Cu富集系數(shù)為0.246mg/Kg，而葉中Cu富集系數(shù)為0.112mg/Kg；水中Pb的含量為0.177mg/L，底泥中Pb的含量為54.640mg/Kg，根中Pb的富集系數(shù)為1.781mg/Kg，葉中P

25、b的富集系數(shù)為0.538mg/Kg。說(shuō)明香蒲對(duì)Pb的富集能力較強(qiáng)，能夠相對(duì)有效的從環(huán)境中吸收Pb。相比之下香蒲對(duì)Cu的富集系數(shù)較小，說(shuō)明同一器官對(duì)不同重金屬的富集能力有明顯差異，這與之前的相關(guān)報(bào)道相符合13。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出香蒲根中Cu與Pb的金屬含量均大于葉中的重金屬含量，說(shuō)明香蒲根部對(duì)重金屬富集能力較強(qiáng)，而地上局部相對(duì)累積的較少，這使得香蒲莖葉不會(huì)四下擴(kuò)散而污染周?chē)沫h(huán)境，表現(xiàn)出較好的植物穩(wěn)定作用。圖3-3 香蒲中不同重金屬的遷移系數(shù)從圖3-3中可以看出隨著外部環(huán)境中重金屬的濃度增加，香蒲對(duì)Pb的遷移系數(shù)并不再增加，相反Cu的遷移系數(shù)升高，Cu是植物生長(zhǎng)所必需的元素，香蒲在一定限度內(nèi)吸收

26、Cu對(duì)其生長(zhǎng)有促進(jìn)作用或無(wú)大害，而Pb對(duì)于香蒲的生長(zhǎng)發(fā)育是有害的，但在其吸收量較小的情況下，危害不明顯，吸收量過(guò)大，那么造成香蒲中毒、枯萎，甚至死亡，這可能與香蒲自身的避性有關(guān)。圖3-4 香蒲中重金屬Pb的富集系數(shù)和遷移系數(shù)圖3-5 香蒲中重金屬Cu的富集系數(shù)和遷移系數(shù)重金屬在植物體內(nèi)的含量很低且極不均勻。表3-3中10月20日：Pb在葉中29.4 mg/Kg，在根中30.680mg/Kg；水生植物能夠控制重金屬在植物體內(nèi)的分布，使得更多的重金屬積累在根部，因此根部的重金屬含量一般都比莖葉高得多。這可能是植物對(duì)重金屬污染的一種適應(yīng)，把水體中的有害的重金屬大局部阻滯在根部，但也有例外的情況，這可

27、能與它們不同的吸收途徑有關(guān)。從香蒲根莖的遷移系數(shù)上看，其遷移系數(shù)均小于1，從圖3-4、3-5中看出香蒲根的富集系數(shù)與其在植株體內(nèi)的遷移系數(shù)成正比，香蒲中重金屬在根到葉中的遷移系數(shù)的升高能夠促進(jìn)香蒲從外界環(huán)境中富集重金屬；重金屬在香蒲根莖之間的遷移成季節(jié)變化的特征，8月份遷移系數(shù)明顯高于6月與10月，是測(cè)得的三個(gè)時(shí)期中最高的，8月份時(shí)是重金屬在地上以及地下積累量最高的時(shí)間，但隨著生育期的推移其地上與地下局部重金屬的積累量相對(duì)減少，但減少幅度地下局部不如地上局部大。與2021年郭長(zhǎng)城15等人研究濕地植物香蒲體內(nèi)氮、磷含量的季節(jié)變化及適宜收割期中提到的營(yíng)養(yǎng)遷移一致。說(shuō)明香蒲對(duì)重金屬的積累也表現(xiàn)出季節(jié)

28、性的變化特征。目前每年10月底至12月之間，衰老、死亡的植物殘?bào)w如果不能被及時(shí)收獲，將會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的二次污染，破壞衡水湖濕地的景觀(guān)。3.3 影響重金屬離子富集的因素圖3-6 不同溫度對(duì)香蒲富集重金屬Pb的影響圖3-7 不同溫度對(duì)香蒲重金屬Cu的影響由于水生植物對(duì)重金屬具有吸收積累作用,因此只要在植物尚未被毒死的限度內(nèi),其體內(nèi)的重金屬含量將會(huì)不斷地增加，從圖3-6、3-7中可以看出水、底泥中重金屬濃度增大，植物的富集重金屬量亦隨之增大。溫度是主要的生態(tài)因子，它直接影響水生植物對(duì)重金屬的富集能力。6月至8月間溫度：香蒲葉對(duì)Pb的富集系數(shù)為0.396 mg/Kg和 mg/Kg，對(duì)Cu的富集系數(shù)分別

29、為0.0460 mg/Kg和0.101 mg/Kg；香蒲根對(duì)Pb的富集系數(shù)分別為0.418 mg/Kg和 mg/Kg，對(duì)Cu的富集系數(shù)分別為0.171mg/Kg和0.247mg/Kg；8月至10月間溫度：香蒲葉對(duì)Pb的富集系數(shù)分別為0.527mg/Kg和0.538mg/Kg，對(duì)Cu的富集系數(shù)分別為0.101 mg/Kg和0.112 mg/Kg；香蒲根對(duì)Pb的富集系數(shù)分別為0.543mg/Kg和1.781mg/Kg，對(duì)Cu的富集系數(shù)分別為0.247mg/Kg和0.246 mg/Kg。說(shuō)明在一定的溫度條件下香蒲對(duì)重金屬Cu、Pb富集隨溫度的升高而增加。水生植物對(duì)重金屬的富集量總是隨溫度的升高而呈上

30、升趨勢(shì)，直到到達(dá)一定的溫度后，其不隨溫度的變化而變化。溫度升高，加大分子的移動(dòng)速率以及植物自身的酶的活性，加快了體系中分子、離子的擴(kuò)散14。圖3-8 不同pH值對(duì)香蒲富集重金屬Pb的影響圖3-9 不同pH值對(duì)香蒲富集重金屬Cu的影響隨著溫度的變化pH也相應(yīng)的變化，pH值對(duì)水生植物的生長(zhǎng)以及其對(duì)重金屬的富集有很大影響。6月至8月間pH值：香蒲葉對(duì)Pb的富集系數(shù)為0.396mg/Kg和，對(duì)Cu的富集系數(shù)分別為0.046mg/Kg和0.101mg/Kg；香蒲根對(duì)Pb的富集系數(shù)分別為0.418mg/Kg和0.543mg/Kg，對(duì)Cu的富集系數(shù)分別為0.171mg/Kg和0.247mg/Kg；8月至10

31、月間pH值：香蒲葉對(duì)Pb的富集系數(shù)分別為0.527mg/Kg和0.538mg/Kg，對(duì)Cu的富集系數(shù)分別為0.101mg/Kg和0.112mg/Kg；香蒲根對(duì)Pb的富集系數(shù)分別為0.543mg/Kg和1.781mg/Kg，對(duì)Cu的富集系數(shù)分別為0.247mg/Kg和0.246mg/Kg。在6月至8月之間重金屬累積量要比8月至10月之間重金屬累積的含量要高，香蒲在pH=8左右對(duì)Cu的富集與pH值的變化有關(guān)：在一定范圍內(nèi)pH越高，香蒲對(duì)Cu、Pb的富集能力越強(qiáng)。水中pH降低，導(dǎo)致碳酸鹽和強(qiáng)氧化物的溶解，H+離子的競(jìng)爭(zhēng)作用增加了重金屬離子的解吸量。一般情況下，沉積物中重金屬的釋放量隨著反響體系pH值

32、的升高而降低。其原因既有H+離子的競(jìng)爭(zhēng)吸附作用，也有金屬在低pH值條件下使金屬難容鹽類(lèi)以及配合物的溶解等15。另外在pH=8左右是香蒲的最適生長(zhǎng)pH值，生長(zhǎng)旺盛的香蒲對(duì)重金屬的吸收能力強(qiáng)。4 結(jié)論衡水湖濕地中鉛的污染相對(duì)嚴(yán)重，但水生植物香蒲在重金屬含量高的水環(huán)境中沒(méi)有出現(xiàn)生長(zhǎng)率下降或者死亡等毒害病癥，且長(zhǎng)勢(shì)良好，說(shuō)明水生植物香蒲對(duì)重金屬Cu、Pb具有一定的抗性，能夠富集重金屬，且在一定范圍內(nèi)，其吸收的量與水體中重金屬含量成正比。香蒲中重金屬含量均高于水體背景值，由此可認(rèn)為，香蒲可作為重金屬?gòu)?fù)合污染水體的修復(fù)植物。試驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明香蒲植株的不同器官中的重金屬含量有明顯的區(qū)別：對(duì)重金屬的吸收能力表現(xiàn)為根莖葉；而香蒲植物的同一部位對(duì)不同重金屬的吸收富集能力有明顯差異：對(duì)Pb的富集能力要強(qiáng)于對(duì)Cu的富集能力，說(shuō)明植物對(duì)重金屬的富集作用具有不同的選擇性。發(fā)現(xiàn)香蒲對(duì)重金屬的富集能力受外環(huán)境的因素影響：在一定的溫度、pH值條件下香蒲對(duì)重金屬Cu、Pb富集隨溫度、pH值的升高而增加，而重金