骆燕婷 罗莹华 李境利

摘要 为探明杜鹃花修复重金属污染土壤的可行性，采用盆栽杜鹃花试验，将种植5个月后的杜鹃花植株进行焚烧处理制成灰分，将种植杜鹃花前后的土壤制成样品，参照GB/T 17138—1997、GB/T 22105—2008、GB/T 17141—1997分别测定土壤和植株灰分中重金属Zn、As、Pb和Cd的含量。结果表明，杜鹃花能够吸收土壤中的Zn、Pb、Cd和As，尤其是对Zn和Pb具有较强的吸收能力，说明杜鹃花能够修复重金属Zn和Pb污染的土壤。

关键词 杜鹃花；土壤修复；重金属污染

中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）10-0198-02

Feasibility Analysis on Remediation of Heavy Metal Contaminated Soil by Rhododendron simsii Planch

LUO Yan-ting LUO Ying-hua * LI Jing-li LIANG Hai-fa ZHENG Lai-yu

（Department of Geography，Tour and Geography College，Shaoguan University，Shaoguan Guangdong 512005）

Abstract In order to explore the feasibility of remediation heavy metal contaminated soil by Rhododendron simsii Planch，the experiment of potted Rhododendron simsii Planch was conducted. After planting for five months，the plants of Rhododendron simsii Planch were incinerated to form ash，the soil before and after the planting of Rhododendron simsii Planch was made into the sample. The content of heavy metals such as Zn，As，Pb and Cd in soil and the plant ash was determined respectively according to GB/T 17138-1997，GB/T 22105-2008 and GB/T 17141-1997. The results showed that Rhododendron simsii Planch could adsorption Zn Pb，Cd and As in soil，especially had a strong adsorption capacity for Zn and Pb，and indicated that Rhododendron simsii Planch could remediate the heavy metal contaminated soils by Zn and Pb.

Key words Rhododendron simsii Planch；soil remediation；heavy metal contaminated

當前，土壤受到重金属污染的原因有多方面，交通方面主要是汽车尾气排放，工业方面主要是“三废”问题，农业上主要是农药以及污水灌溉农田等问题[1]。由于重金属污染土壤具有不可逆性、累积性和隐蔽性的特点[2]，因而人们很难发现土壤的污染情况，对重金属污染土壤关注较少。继日本由重金属污染带来的痛痛病和水俣病的事件之后[3]，我国湖南广东一带的镉大米事件也被相继报道[4]，人们对重金属污染的重视度逐渐提高。在重金属污染地区，重金属在农作物体内迁移、积累，通过食物链进入人体内，并且在人体内不断地积累，给人的生命健康造成极大的威胁[5-6]。据统计[7]，我国耕地面积约1.2亿hm2，大约有10%的耕地受到重金属污染。由于重金属污染的影响，我国每年超过1 200万t的粮食重金属超标，粮食减产高达1 000万t，经济损失超过200亿元[8]。不仅在我国，世界上其他国家的重金属污染土壤面积分布也较广，形势同样严峻。英国、德国等西欧发达国家有超过40万个监测点重金属污染超标。因采矿和冶炼产生的废水，美国和墨西哥交界的Riorande河流两岸的重金属严重超标[1]。

物理修复法、化学修复法、生物修复法是修复重金属污染土壤最常见的3种方法，其中，化学修复法和物理修复法易造成二次污染，成本高，难以大面积推广[9]。而生物修复法中的植物修复法具有成本低，无二次污染等优点，成为各国科学家普遍关注的焦点[10]，寻找修复重金属污染土壤的有效性植物成为研究者共同探求的问题。迄今为止，在各国科学家的共同努力下，已发现的可修复重金属污染土壤的植物有500种以上，但目前还未见有任何使用杜鹃花修复重金属污染土壤的研究成果。因此，该选题研究具有创新价值和实践意义。

1 材料与方法

1.1 土壤样品的采集

土壤样品采自韶关冶炼厂周围。据资料，韶关冶炼厂曾经是我国第三大铅锌冶炼厂，是我国南方重要的铅锌冶炼生产和铅锌产品出口基地。刘付强等[11]发现韶关冶炼厂附近的土壤主要受到铅、锌、镉、砷、汞等重金属污染，通过大气（降尘和二氧化硫）的方式严重污染土壤、大米和人群。陶炼辉等[12]采集韶关冶炼厂东南西北4个方向的土壤进行试验分析，发现北向的污染最严重，在距离冶炼厂2 km处的稻田里，试验检测镉超出非污染区的3倍，铅超出4倍，砷和汞超出2.4倍。近期研究发现，在距离冶炼厂1 km的范围内，铅的平均含量为211.44 mg/kg，镉的平均含量为2.77 mg/kg，砷的平均含量为44.83 mg/kg，均超过了我国土壤环境背景值和广东省土壤环境背景值[13]。

土壤重金属的来源主要是大气沉降，5月韶关主要风向为东南风，经过实地考察后，选择在冶炼厂附近1 km范围内的西北方向的1块空地上采集土壤样品，样品选择在同一个地点，采集深度为0～20 cm，采用四分法将土壤样品缩分为1个混合样品，用密封袋装起来，每个袋子约为1 000～1 500 g，共装成6袋，贴上标签，注明采集时间和地点。在采集的过程中，现场测试并记录了土壤的理化性质。冶炼厂土壤采集深度为20 cm，颜色为棕黄色，湿度为湿润，质地为砂壤土，结构为粒状，松紧度为散，pH值为8～9。

1.2 杜鹃花盆栽试验

通过盆栽试验来研究杜鹃花对土壤重金属的吸收效果。盆栽使用塑料泥盆，下面有气孔，有助于根部通水通气。在盆栽种植过程中，定期灌溉自来水，5—7月每隔2～3 d浇1次，8—10月每天早上或晚上定期浇水1次，每周定期在花盆内松土1次。杜鹃花具体的种植和生长过程如表1所示。

1.3 土壤样品处理及杜鹃花灰分回收

用于化学分析的土壤样品首先进行自然风干，剔除大石头，枯枝等杂质，用擀面杖碾压成粉末状，过0.15 mm的筛子，取出土样在800 ℃的烘箱里连续烘干8 h，用密封袋封存，为试验预留样品。

将种植5个月后的杜鹃花连根拔起，将根部的泥土去掉，在通风处连续放置10 d，直接燃烧成灰分。

1.4 样品的分析方法

样品处理按照硝酸—氢氟酸—高氯酸或盐酸—硝酸—氢氟酸—高氯酸分解的顺预进行，试验样品分析分别参照GB/T 17138—1997[14]、GB/T 17141—1997[15]、GB/T 22105—2008[16]，分别用原子荧光法测定土壤中的As，用石墨炉原子吸收分光光度法测定土壤中的Pb和Cd，用火焰原子吸收分光光度法测定土壤中的Zn。主要仪器有原子吸收分光光度计、2100DV-ICP、石墨炉原子分光光度计，主要试剂为优纯级的盐酸、硝酸、高氯酸、氢氟酸等。植株燃烧灰分的处理方式会导致用2100DV-ICP仪器测定重金属含量时，无法测量As含量。

2 结果与分析

对种植杜鹃花前后的土样及杜鹃花植株灰分处理后，制成3个粉末样，编号分别为C1、C2、C3，其中C1是种植杜鹃花前的土壤样品，C2是种植杜鹃花后的土壤样品，C3是杜鹃花植株灰分样品。最后把3个样品送化验室分析测试重金属含量，结果如表2所示。

由表2可知，3个样品的重金属含量均为Pb最高、Zn次之，最后依次是As和Cd。C1中4种重金属（Zn、Pb、Cd、As）的含量均比C2的含量高，特别是Zn和Pb，两者的含量差别较大，可见种植杜鹃花后，土壤中的重金属含量明显减少。C3中4种重金属（Zn、Pb、Cd、As）除As无法检出外，其他3种重金属（Zn、Pb、Cd）的含量均较高。显然，杜鹃花植株中的重金属来源于对土壤中重金属的吸收。说明杜鹃花具有较好的吸收土壤重金属的能力，杜鹃花可用于修复重金属污染的土壤，特别是对重金属Pb、Zn污染的修复效果显著（图1）。

3 结论

为探明杜鹃花修复重金属污染土壤的可行性，采用盆栽杜鹃花试验，将种植5个月后的杜鹃花植株进行焚烧处理制成灰分，分析比较了种植杜鹃花前后土壤及杜鹃花植株灰分的重金属含量。结果表明，杜鹃花可以吸收土壤中的重金属Zn、Pb、Cd、As，尤其对Zn、Pb的吸收能力较强，说明杜鹃花可以用来修复重金属Zn、Pb污染的土壤。本研究只是初步性探索，对于杜鹃花吸附土壤重金属的机理及影响因素的研究尚未涉足，有待今后进一步深入研究。

4 参考文献

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