李先会等

摘 要：通过对太湖地区大型水生植物中重金属含量的测定，描述了太湖水生植物中重金属元素（Zn，Cu，Pb，Ni，Cr，Mn）的含量以及不同生活型的水生植物对重金属的富集能力。结果表明：太湖水生植物中重金属的含量北部较高，结合前人的研究可以反映出太湖东部的水质、底泥等的环境状况较差。

关键词：太湖；水生植物；重金属：富集

中图分类号 X503 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）12-32-03

1 引言

太湖是我国五大淡水湖之一，太湖流域是我国经济高速发展的地区之一。然而，20世纪70年代以来，随着工农业生产的发展，排入太湖内未经处理的工业废水、农业污水以及生活污水不断增加[1-3]，太湖水体污染日益严重。随着污染物的排放，带入太湖大量重金属物质，这些重金属多具有环境危害持久性、地球化学循环性和生态风险性等特点[1]。湖泊水生生物是湖泊生态系统的重要组成部分，对物质循环、元素迁移及污水净化等起着重要作用。大量研究表明：环境中重金属的含量与植物组织中重金属的含量呈正相关[4-6]，植物组织中很多元素的含量是环境中元素含量的几十倍甚至是上百倍，因此可以通过分析植物体内的重金属水平来指示环境中的重金属水平[7-10]。水生植物吸收的重金属主要来源于水生植物生长的沉积泥和水环境中，研究证实，水体、底质中重金属浓度增加，水生植物重金属含量也随之增加。植物的重金属富集水平与其生长环境的重金属浓度相关性较明显，环境背景中重金属含量水平越高，植物富集重金属的含量水平也越高[11]。但当土壤中的重金属含量超过一定限度时，植物中的重金属含量也将达到一定的限度而不再上升。

2 采样与实验方法

2.1 采样点 根据前人对太湖水生植被的调查资

料[12-13]，在太湖沿岸地区，选取了20个断面，用全球定位仪（GPS）定位布设样点。根据水草生长情况，将各断面分为有水生植物和无水生植物2种类型，其中有水生植物的采样点共13个，各采样点经纬度和相关水域见图1、表1。

2.2 采样 2009年7月，在太湖沿岸地区采集水生植物样品，每个样方大小为1m2（1m×1m）。将采集的水生植物放入样品袋内，保存在保温箱中，运回实验室鉴定种类[14]。将采得的样品依次用自来水和蒸馏水反复冲洗干净（不能揉碎），用吸水纸吸干，测其鲜重。然后将其放在洁净搪瓷托盘中置于通风干燥处风干，烘干后测其干重。粉碎混匀后保存于磨口广口瓶中备用。

2.3 分析测定 准确称量一定质量的样品于消化管中，加入10mL浓HNO3静置过夜后，在80～100℃加热4h，再加入4mL的HClO4，接着升温到160℃加热4h，蒸干，加入1mL浓HNO3后定容[15]。用火焰原子分光光度法测定其中的Zn、Cu、Pb、Ni、Cr、和Mn元素的含量。采用Excel软件对测定数据进行统计分析。

3 结果与讨论

3.1 太湖水生植物重金属的水平分析 在采样过程中，各个采样点采集的植物样品各不相同，各采样点主要水生植物见表2。从表2可以看出，不同采样点、不同植物种类对各元素的吸收状况有相对一致性，即Mn>Zn>Ni>Cu>Cr>Pb。

3.3 不同水生植物对同一重金属的富集作用 从植物对不同重金属的积累能力来看，同种水生植物对不同重金属的吸收积累有明显的差异。表4显示，与其他植物相比，狐尾藻中Zn、Cu、Pb、Ni、Cr这5种重金属的含量最高，荇菜中Zn、Cu、Pb、Ni、Cr的含量最低；苦草和狐尾藻中Mn含量最高，马来眼子菜中Mn含量最低。结果与前文一致，同时说明狐尾藻的富集能力也相对较强。

狐尾藻属于沉水植物；苦草属于多年生无茎沉水草本，有匍匐枝；马来眼子菜属于多年生沉水或浮叶植物，地下茎发达；菱以及荇菜都属于浮叶水生植物。可以看出，由于水生植物种类不同，其重金属含量亦有所不同，据有关资料显示[17]，水生植物对重金属的吸收积累能力为：沉水植物>飘浮/浮叶植物>挺水植物。太湖水生植物基本符合这一情况，太湖沉水植物远比浮叶植物吸收累积重金属的能力强。

3.4 不同采样点重金属含量的平均值 13个采样点所采集的植物中各重金属元素的平均浓度（图2）显示，各采样点水生植物中Zn的含量较高，含量为21.13～136.78μg/g。锌在工业用途上极为广泛，大部分锌盐均可溶于水，所以在工业废水中往往存在大量锌盐。因而，可能是太湖入湖河道带入的大量工业废水导致水生植物Zn含量均较高。同时，锌也是植物生长所必需的要素之一，水生植物对Zn的富集水平较高。此外，5号采样点的重金属含量较其他采样点要高，5号采样点位于梅梁湾西部、直湖港河口附近，此河每年携带常州、武进等地乡镇企业的几百万t的工业污水进入太湖，重金属污染较为严重[18]。18号采样点位于贡湖湾北部湖口，北部河港的重金属污染影响要高于南部，排污河道口也受到工业污染的影响。11和14号采样点重金属污染严重，可能由于农田的灌溉污水排出进入水体，农业生产过程中农药和化肥的使用也会产生重金属的污染问题。农田使用的杀虫剂中需要Pb、Cr几种元素，一般是以易溶解的有机形态存在。13号采样点位于东太湖内部，受外来的干扰较少。

4 结论与讨论

（1）水生植物可以吸收重金属，能够积累一定的重金属，植物对重金属的吸收具有选择性，水生植物对重金属的吸收随环境的增加而增加，植物中重金属含量的高低可以侧面反映水体中重金属含量的高低。同时，水生植物的生长地点固定，代表性强，可以利用水生植物对重金属的敏感反应来监测水体重金属的变化，作为一种对环境污染的指示。

（2）工业污染对太湖影响很大，而且受水的流向和风向关系很大。因此，应严格控制和处理上游地区产生的“三废”，同时工业较发达的无锡、苏州的工业废水要严格控制排入湖内。endprint