陳 波, 魯少波, 李少寧, 魯紹偉, 石 媛， 李利學(xué)

(1.北京市農(nóng)林科學(xué)院 林業(yè)果樹研究所 林果業(yè)生態(tài)環(huán)境功能提升協(xié)同創(chuàng)新中心, 北京 100093; 2.河北省林業(yè)局,石家莊 050081; 3.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院, 河北 保定 071000； 4.河北省承德縣五道河林場, 河北 承德 067407)

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天津市不同污染梯度樹木吸滯重金屬及硫能力分析

陳 波1, 魯少波2, 李少寧1, 魯紹偉1, 石 媛3， 李利學(xué)4

(1.北京市農(nóng)林科學(xué)院 林業(yè)果樹研究所 林果業(yè)生態(tài)環(huán)境功能提升協(xié)同創(chuàng)新中心, 北京 100093; 2.河北省林業(yè)局,石家莊 050081; 3.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院, 河北 保定 071000； 4.河北省承德縣五道河林場, 河北 承德 067407)

以天津市主要綠化樹種為研究對象，對葉片中重金屬元素和硫含量進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：各研究區(qū)域內(nèi)重金屬污染程度為：昆侖橋(市區(qū))>水上公園(近郊公園區(qū))>薊縣(遠(yuǎn)郊園林區(qū))>楊柳青莊園(遠(yuǎn)郊風(fēng)景區(qū))，隨著市中心到遠(yuǎn)郊污染程度降低，不同區(qū)域各樹種葉片吸滯重金屬程度也隨之降低，4個區(qū)域樹木葉片吸滯污染元素排序大致均為：S>As>Pb>Cu>Cr>Cd；在昆侖橋柳樹對各元素的吸滯能力均比較強(qiáng)，槐樹吸滯As和Cr能力較強(qiáng)，楊樹吸滯Pb和Cr能力較強(qiáng)，白蠟吸滯Cu和As能力較強(qiáng)；水上公園檜柏吸滯Cd和Cr能力較強(qiáng)，龍柏吸滯Cd和As能力較強(qiáng)，白蠟對Pb和Cu吸滯能力較強(qiáng)，柳樹對S吸滯能力較強(qiáng)，雪松對各種元素的吸滯能力較強(qiáng)，楊樹吸滯各元素能力相對較弱；楊柳青莊園檜柏吸滯Cr能力較強(qiáng)，雪松和龍柏吸滯Pb能力較強(qiáng)，楊樹對Cd和Cu吸滯能力較強(qiáng)，杜仲對As和S吸滯能力較強(qiáng)；薊縣雪松吸滯Cr的能力較強(qiáng)，楊樹吸滯Cd，S和Cu的能力較強(qiáng)，柳樹對各元素的吸滯能力均較強(qiáng)，龍柏對各元素吸滯能力均相對較弱。

污染梯度; 植物葉片; 重金屬; 硫; 吸滯能力; 天津市

城市是人類賴以生存的地方，是各種經(jīng)濟(jì)、社會活動最頻繁的區(qū)域。隨著城市人口的迅速增加，城市生態(tài)環(huán)境問題已成為制約國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和結(jié)構(gòu)變化的重要因素之一[1]。城市土壤是植物生長的介質(zhì)和養(yǎng)分供應(yīng)者，它直接關(guān)系到城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和人類健康[2]。隨著工業(yè)發(fā)展和城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，大量的工業(yè)“三廢”物質(zhì)、生活垃圾、汽車尾氣、交通運(yùn)輸?shù)仍斐沙鞘胁煌潭鹊闹亟饘傥廴綶3-5]。天津市在城市整體規(guī)模上已經(jīng)步入世界大都市的行列，作為我國北方重要的直轄市，由于城市化進(jìn)程的加快，重金屬的外源輸入速率也隨之加重。據(jù)天津市環(huán)境保護(hù)局統(tǒng)計，天津市2007年煙塵排放總量為7.38萬t，其中工業(yè)排放量為6.27萬t，工業(yè)粉塵排放量為0.94萬t，在1999—2007年，天津市煙塵與工業(yè)粉塵的排放量雖然總體呈下降趨勢，但排放總量依然維持在較高的水平[6]；到2013年11月，天津南疆港區(qū)TSP污染指數(shù)超過二級標(biāo)準(zhǔn)，已不能滿足區(qū)域功能的要求[7]，城市降塵成為天津重金屬污染的主要原因之一，嚴(yán)重影響了天津市民的日常生活，影響了港口城市的對外形象。尋求治理重金屬及硫化物等污染物研究迫在眉睫。

植物葉片可通過氣孔呼吸將鉛、鎘大氣污染物吸滯降解，從而起到對大氣污染的凈化作用[8]。因此，利用植物修復(fù)技術(shù)來治理大氣污染尤其是近地表大氣的混合污染，是近年來國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。黃會一等[9]利用盆栽對木本植物吸收大氣重金屬Cu，Cr，Pb，Zn進(jìn)行了研究，得出樹木對大氣重金屬污染物的吸收具有一定的選擇性；20世紀(jì)90年代，研究重金屬排放量與植物吸收污染量的關(guān)系，研究的樹種和重金屬種類增多[10-11]；趙承易[12]、魯敏[13]等開展了單一植物不同污染梯度的時空變化研究以及對植物吸滯污染物能力等級的劃分。近幾年，圍繞道路交通林帶距離遠(yuǎn)近吸滯重金屬多少研究以及多梯度多樹種吸滯污染物時空變化研究[14]；國外更多的研究是借助植物理化性質(zhì)側(cè)重植物吸滯重金屬的機(jī)理[15]，但對于不同污染程度下植物吸滯重金屬能力研究相對較少。因此，本文分別選取天津市市區(qū)、近郊、遠(yuǎn)郊園林和風(fēng)景區(qū)常見綠化樹種白蠟(Fraxinuschinensis)、龍柏(Juniperuschinensis)和楊樹(Populus)等植物葉片對重金屬及硫吸滯能力進(jìn)行相關(guān)對比研究，篩選出不同污染條件下對重金屬及硫吸滯較強(qiáng)的樹種，為天津城市大氣污染防治提供理論依據(jù)。

1　研究區(qū)概況

本研究地點(diǎn)選擇在天津昆侖橋(市中心)、水上公園(近郊公園)、楊柳青莊園(近郊園林區(qū))和薊縣盤山風(fēng)景區(qū)(遠(yuǎn)郊山區(qū))，分別代表重金屬和硫污染由重及輕的污染程度變化。

2　研究方法

2.1試驗樹種選擇

依據(jù)對天津市常見綠化樹種的統(tǒng)計資料和野外調(diào)查結(jié)果，本研究有重點(diǎn)地選擇了9個樹種，長勢中等，樹種年齡為10 a左右。分別是龍柏、白蠟、楊樹、檜柏(Sabinachinensis)、雪松(Cedrusdeodara)、柳樹(Babylonica)、槐樹(Sophorajaponica)、法桐(Platanusorientalis)和杜仲(Eucommiaulmoides)。

2.2樣品采集

葉片采集時間在2013年5月15日、8月26日、9月24日、11月13日前后，分別代表春、夏、秋、冬4個季節(jié)。每個季節(jié)在各個采樣點(diǎn)每個樹種選取3棵樣樹(長勢良好，樹齡相近)，在其東、西、南、北4個方向的上、中、下3個層次均勻采集約50個葉片，封存于塑料袋中帶回實驗室。

2.3樣品處理

進(jìn)行3次重復(fù)試驗測定。采樣后的供試材料混合均勻后取樣，將帶回實驗室的葉片用去離子水清洗、晾干，在105℃下殺青后，65℃烘干至恒重，粉碎，過100目篩，備用。

2.4樣品測定

不同樹種重金屬As，Cd，Cr，Cu，Pb的測定，稱取0.5 g樣品，用16 ml HNO3+4 ml HCLO4消解，定容50 ml，使用ICP-OES等離子發(fā)射光譜法(Vanrian Vista Mpx，美國VARIAN公司)；S的測定，使用Elementa Vario EL ⅢCHNOS 元素分析儀測定(德國，Elementar)。

3　結(jié)果與分析

3.1昆侖橋樹木葉片吸滯能力分析

由圖1A可見，葉片中As含量全年平均值排序是：槐樹(162.36 mg/kg)>白蠟(138.89 mg/kg)>柳樹(127.63 mg/kg)>龍柏(126.35 mg/kg)>楊樹(121.48 mg/kg)>檜柏(112.90 mg/kg)>雪松(103.22 mg/kg)。各樹種葉片中As含量隨季節(jié)變化表現(xiàn)出不同的變化趨勢，檜柏、楊樹和槐樹在冬季的含量最高，龍柏和雪松在秋季的含量最高，白蠟和柳樹在夏季的含量最高。不同樹種和不同季節(jié)之間不存在顯著性差異。

由圖1B可見，葉片中Cd含量全年平均值排序是：柳樹(11.31 mg/kg)>檜柏(9.01mg/kg)>槐樹(6.89mg/kg)>龍柏(6.78 mg/kg)>楊樹(6.45 mg/kg)>雪松(6.04 mg/kg)>白蠟(4.08 mg/kg)。含量最高的柳樹是含量最低的白蠟的2.78倍。雪松葉片中Cd含量隨季節(jié)變化逐漸降低，大部分樹種在春季含量較高，夏季含量較低。各樹種在季節(jié)之間并無顯著性差異，但不同樹種之間的差異性顯著，柳樹葉片的Cd含量極顯著高于其他樹種(p<0.01)。

由圖1C可見，葉片中Cr含量全年平均值排序是：槐樹(20.76 mg/kg)>楊樹(19.29 mg/kg)>柳樹(18.89 mg/kg)>雪松(17.69 mg/kg)>檜柏(11.32 mg/kg)>龍柏(11.31 mg/kg)>白蠟(9.23 mg/kg)。含量最高的槐樹是含量最低的白蠟的2.25倍。各樹種葉片中Cr含量隨季節(jié)變化差異性極大，冬季含量極顯著高于其他季節(jié)。季節(jié)差異性最大的龍柏葉片中，冬季Cr含量高達(dá)夏季的50.47倍?；睒淙~片中Cr含量極顯著高于白蠟(p=0.028<0.05)。

葉片中Cu含量全年平均值排序是：白蠟(50.17 mg/kg)>柳樹(48.01 mg/kg)>楊樹(39.66 mg/kg)>槐樹(34.20 mg/kg)>雪松(31.67 mg/kg)>龍柏(28.46 mg/kg)>檜柏(25.10 mg/kg)，闊葉樹種的含量顯著高于針葉樹種，含量最高的白蠟是含量最低的檜柏的2.00倍(圖1D)。各樹種葉片中Cu含量雖然隨季節(jié)變化呈現(xiàn)出不同的趨勢，但均是在春季含量極低，在夏季(白蠟和柳樹除外)達(dá)到最高值。各樹種葉片含量在夏季和秋季極顯著高于春季(p<0.01)，白蠟葉片中的Cu含量顯著高于檜柏(p=0.041<0.05)。

葉片中Pb含量全年平均值排序是：楊樹(55.75 mg/kg)>柳樹(48.72 mg/kg)>雪松(44.96 mg/kg)>檜柏(39.55 mg/kg)>槐樹(39.47 mg/kg)>白蠟(33.77 mg/kg)>龍柏(21.33 mg/kg)，含量最高的楊樹是含量最低的龍柏的2.61倍。各樹木葉片中Pb含量隨季節(jié)改變，其變化趨勢各不相同，季節(jié)差異性明顯(雪松除外)，冬季含量顯著高于其他季節(jié)(圖1E)。

葉片中S含量全年平均值排序是：柳樹(7.84 g/kg)>白蠟(3.66 g/kg)>槐樹3.07 g/kg)>楊樹(2.64 g/kg)>雪松(1.85 g/kg)>檜柏(1.43 g/kg)>龍柏(1.40 g/kg)(圖1F)。含量最高的柳樹是含量最低的龍柏的5.6倍。該地點(diǎn)春季葉片中S含量顯著低于秋季(p=0.045<0.05)和冬季(p=0.034<0.05)，柳樹葉片中S含量極顯著(p<0.01)高于其他各樹木，白蠟葉片中S含量也極顯著高于檜柏(p=0.003<0.01)和龍柏(p=0.002<0.01)。

圖1　昆侖橋不同綠化樹種葉片吸滯重金屬和硫的季節(jié)變化

綜上所述，昆侖橋樹木葉片吸滯污染元素排序大致為：S>As>Pb>Cu>Cr>Cd。在昆侖橋柳樹對各元素的吸滯能力均比較強(qiáng)，槐樹吸滯As和Cr能力較強(qiáng)，楊樹吸滯Pb和Cr能力較強(qiáng)，白蠟吸滯Cu和As能力較強(qiáng)。不同樹木中吸滯各元素的排序無固定的排序，由測定的各樹木每種元素的含量可知，含量的最高值與最低值相差較大，為1.57～5.60倍，排序基本為：S>Cd>Pb>Cr>Cu>As(表1)。其中，對S的吸滯能力相差最大。

表1昆侖橋不同樹木葉片吸滯重金屬和硫能力排序

元素檜柏龍柏雪松白蠟柳樹楊樹槐樹含量最高與最低比值A(chǔ)s64723511.57Cd24671532.78Cr56473212.25Cu76512342.00Pb47362152.61S67521435.60

3.2水上公園樹木葉片吸滯能力分析

由圖2A可見，葉片中As含量全年平均值排序是：雪松(171.20 mg/kg)>龍柏(154.96 mg/kg)>白蠟(134.45 mg/kg)>楊樹(134.38 mg/kg)>檜柏(130.49 mg/kg)>柳樹(114.10 mg/kg)>槐樹(114.09 mg/kg)>法桐(83.04 mg/kg)，含量最高的雪松是含量最低的法桐的2.06倍。雪松和槐樹葉片中As含量隨季節(jié)呈逐漸增加的趨勢，夏季和冬季樹木葉片中As含量顯著高于春季(p<0.05)，法桐葉片中As含量顯著低于雪松中含量(p=0.023<0.05)。

由圖2B可見，各樹種在不同季節(jié)變化趨勢各不相同，但基本呈逐漸降低的趨勢。葉片中Cd含量全年平均值排序是：龍柏(7.75 mg/kg)>槐樹(7.51 mg/kg)>柳樹(7.28 mg/kg)>檜柏(7.05 mg/kg)>雪松(6.84 mg/kg)>法桐(6.02 mg/kg)>楊樹(5.56 mg/kg)>白蠟(5.41 mg/kg)。水上公園不同樹種葉片中Cd含量無顯著差異，春季極顯著高于其他季節(jié)(p<0.01)，含量最高的龍柏是含量最低的白蠟的1.43倍。

由圖2C可見，各樹木葉片中Cr含量季節(jié)性變化極顯著(p<0.01)，在冬季達(dá)到最高值。檜柏葉片中Cr含量顯著高于法桐葉片中Cr含量(p=0.033<0.01)，其他樹種無顯著性差異。

葉片中Cr含量全年平均值排序是：檜柏(23.88 mg/kg)>雪松(18.88 mg/kg)>龍柏(18.78 mg/kg)>白蠟(18.22 mg/kg)>楊樹(18.08 mg/kg)>柳樹(17.61 mg/kg)>槐樹(17.41 mg/kg)>法桐(11.44 mg/kg)。含量最高的檜柏是含量最低的法桐的2.09倍。除檜柏外，其他樹種排序與As含量的排序基本一致。

由圖2D可見，同一地點(diǎn)(水上公園)，夏季葉片中Cu含量顯著高于其他季節(jié)，檜柏、雪松和白蠟葉片中Cu含量顯著高于龍柏中的含量(p<0.05)。

葉片中Cu含量全年平均值排序是：白蠟(44.46 mg/kg)>檜柏(35.31 mg/kg)>雪松(34.76 mg/kg)>柳樹(32.79 mg/kg)>楊樹(29.03 mg/kg)>法桐(21.57 mg/kg)>槐樹(21.05 mg/kg)>龍柏(15.91 mg/kg)。含量最高的白蠟是含量最低的龍柏的2.79倍。

由圖2E可見，大部分樹種隨季節(jié)變化主要呈現(xiàn)先降低再升高的趨勢，各樹木葉片中Pb含量在冬季極顯著高于其他季節(jié)(p<0.01)，但不同樹種之間的Pb含量差異性不顯著。

葉片中Pb含量全年平均值排序是：槐樹(55.60 mg/kg)>白蠟(48.65 mg/kg)>雪松(41.06 mg/kg)>柳樹(39.97 mg/kg)>檜柏(38.06 mg/kg)>龍柏(37.63 mg/kg)>法桐(29.18 mg/kg)>楊樹(28.91 mg/kg)。含量最高的槐樹是含量最低的楊樹的1.92倍。

由圖2F可見，各樹種含量變化趨勢隨季節(jié)呈現(xiàn)不同的變化趨勢，檜柏、龍柏和槐樹隨季節(jié)變化其含量逐漸降低；雪松、白蠟和法桐隨季節(jié)變化含量逐漸增加。該地點(diǎn)葉片中S含量季節(jié)差異性不顯著，柳樹葉片中S含量極顯著(p<0.01)高于其他各樹木。

葉片中S含量全年平均值排序是：柳樹(7.85 g/kg)>法桐(6.37 g/kg)>白蠟(3.75 g/kg)>楊樹(2.51 g/kg)>槐樹(2.25 g/kg)>檜柏(2.15 g/kg)>雪松(2.03 g/kg)>龍柏(1.71 g/kg)。含量最高的柳樹是含量最低的龍柏的4.59倍。

由以上分析可知，水上公園樹木葉片吸滯污染元素綜合排序為：S>As>Pb>Cu>Cr>Cd。水上公園檜柏吸滯Cd和Cr能力較強(qiáng)，龍柏吸滯Cd和As能力較強(qiáng)，白蠟對Pb和Cu吸滯能力較強(qiáng)，柳樹對S吸滯能力較強(qiáng)，雪松對各種元素的吸滯能力均較強(qiáng)(S除外)，法桐和楊樹吸滯各元素能力相對均較弱(S除外)。各樹木每種元素的含量最高值與最低值相差很大，為1.43～4.59倍，排序基本為：S>Cu>Cr>As>Pb>Cd(表2)。其中對S的吸滯能力相差最大，檜柏吸滯Cr能力最強(qiáng)。

圖2　水上公園不同綠化樹種葉片吸滯重金屬和硫季節(jié)變化

表2水上公園不同樹木葉片吸滯重金屬和硫能力排序

元素檜柏龍柏雪松白蠟柳樹楊樹槐樹法桐含量最高與最低比值A(chǔ)s521364782.06Cd415837261.43Cr132465782.09Cu283145762.79Pb563248171.92S687314524.59

3.3楊柳青莊園樹木葉片吸滯能力分析

由圖3A可見，楊柳青莊園檜柏和槐樹葉片中As含量隨季節(jié)呈逐漸增加趨勢，葉片中As含量全年平均值排序是：杜仲(163.62 mg/kg)>白蠟(161.64 mg/kg)>雪松(156.22 mg/kg)>槐樹(142.39 mg/kg)>檜柏(141.96 mg/kg)>龍柏(133.51 mg/kg)>楊樹(119.60 mg/kg)>柳樹(119.29 mg/kg)。不同綠化樹種和不同季節(jié)之間無顯著差異。含量最高的杜仲是含量最低的柳樹的1.37倍。

葉片中Cd含量全年平均值排序是：槐樹(9.79 mg/kg)>檜柏(9.50 mg/kg)>楊樹(7.92 mg/kg)>柳樹(7.45 mg/kg)>雪松(6.43mg/kg)>龍柏(5.80 mg/kg)>白蠟(5.66 mg/kg)>杜仲(5.18 mg/kg)，含量最高的槐樹是含量最低的杜仲的1.89倍(圖3B)。春季樹木葉片中Cd含量極顯著高于其他季節(jié)(p<0.01)，不同樹種之間無顯著性差異。

圖3C分析，葉片中Cr含量全年平均值排序是：檜柏(14.90 mg/kg)>白蠟(11.55 mg/kg)>楊樹(11.27 mg/kg)>柳樹(9.77 mg/kg)>雪松(8.83 mg/kg)>槐樹(8.51 mg/kg)>龍柏(8.39 mg/kg)>杜仲(5.06 mg/kg)，含量最高的檜柏是含量最低的杜仲的2.94倍。春季和夏季各樹種Cr含量極顯著高于秋季(p<0.01)，檜柏(p=0.03<0.05)、白蠟(p=0.039<0.05)和楊樹(p=0.048<0.05)葉片中Cr含量顯著高于杜仲。

由圖3D可見，葉片中Cu含量全年平均值排序是：白蠟(40.59 mg/kg)>楊樹(38.39 mg/kg)>槐樹(31.55 mg/kg)>杜仲(28.21 mg/kg)>柳樹(25.05 mg/kg)>檜柏(23.06 mg/kg)>雪松(22.73 mg/kg)>龍柏(13.68 mg/kg)，含量最高的白蠟分別是含量較低的樹種的2.97倍、1.79倍、1.76倍。檜柏和柳樹葉片中Cu含量隨季節(jié)變化先升高再降低，龍柏和雪松則隨季節(jié)一直升高，夏季含量極顯著高于春季(p<0.01)，白蠟和楊樹的Cu含量顯著高于龍柏(p<0.05)。

葉片中Pb含量全年平均值排序是：雪松(55.28 mg/kg)>龍柏(53.64 mg/kg)>白蠟(51.55 mg/kg)>杜仲(44.81 mg/kg)>槐樹(39.36 mg/kg)>檜柏(35.85 mg/kg)>柳樹(34.82 mg/kg)>楊樹(19.91 mg/kg)，含量最高的雪松是含量最低的楊樹的2.78倍(圖3E)。各樹木葉片中Pb含量變化趨勢各不相同，葉片中Pb含量冬季極顯著(p<0.01)高于其他季節(jié)，龍柏、雪松和白蠟顯著高于楊樹(p<0.05)。

由圖3F可見，葉片中S含量全年平均值排序是：柳樹(9.40 g/kg)>杜仲(5.61 g/kg)>槐樹(4.73 g/kg)>白蠟(3.61 g/kg)>楊樹(2.20 g/kg)>檜柏(1.83 g/kg)>雪松(1.77 g/kg)>龍柏(1.43 g/kg)，含量最高的柳樹是含量最低的龍柏的6.57倍。除檜柏和龍柏外，其他樹種葉片中S含量均隨季節(jié)變化而逐漸增加。該地點(diǎn)葉片中S含量春季極顯著高于夏季(p=0.006<0.01)，柳樹和杜仲葉片中S含量極顯著(p<0.01)高于其他各樹木。

圖3　楊柳青不同綠化樹種葉片吸滯重金屬和硫季節(jié)變化

綜上可知，不同污染元素排序大致為：S>As>Pb>Cu>Cr>Cd。在楊柳青莊園檜柏吸滯Cr能力較強(qiáng)，雪松和龍柏吸滯Pb能力較強(qiáng)，楊樹對Cd和Cu吸滯能力較強(qiáng)，杜仲對As和S吸滯能力較強(qiáng)，白蠟吸滯各種元素能力均比較強(qiáng)。各樹木每種元素的含量最高值與最低值相差較大，為1.37～6.57倍，排序基本為：S>Cu>Cr>Pb>Cd>As(表3)。其中，對S的吸滯能力相差最大。

3.4薊縣樹木葉片吸滯能力分析

由圖4A可見，葉片中As含量全年平均值排序是：柳樹(146.70 mg/kg)>檜柏(141.49 mg/kg)>槐樹(140.01 mg/kg)>白蠟(138.95 mg/kg)>楊樹(111.74 mg/kg)>龍柏(105.72 mg/kg)>雪松(76.57 mg/kg)。含量最高的柳樹是含量最低的雪松的1.92倍。薊縣檜柏、雪松、白蠟、柳樹和楊樹葉片中As含量在秋季達(dá)到最大值隨后降低。秋季各樹木葉片As含量極顯著高于春季(p<0.01)，柳樹、檜柏、槐樹和白蠟葉片中的As含量顯著(p<0.05)高于雪松。

葉片中Cd含量全年平均值排序是：楊樹(9.32 mg/kg)>檜柏(8.62 mg/kg)>柳樹(7.81 mg/kg)>槐樹(7.74 mg/kg)>雪松(6.90 mg/kg)>龍柏(6.77 mg/kg)>白蠟(6.41 mg/kg)，含量最高的楊樹是含量最低的白蠟的1.45倍(圖4B)。薊縣各樹木葉片中Cd含量春季極顯著高于其他季節(jié)(p<0.01)，不同樹種之間差異不明顯。

由圖4C可見，葉片中Cr含量全年平均值排序為：雪松(17.28 mg/kg)>柳樹(15.45 mg/kg)>楊樹(15.29 mg/kg)>白蠟(14.90 mg/kg)>檜柏(12.58 mg/kg)>槐樹(9.85 mg/kg)>龍柏(8.11 mg/kg)，含量最高的雪松是含量最低的龍柏的2.13倍。各樹種含量隨季節(jié)變化呈現(xiàn)先降低后增高的趨勢，冬季葉片中Cr含量極顯著高于夏季和秋季(p<0.01)，不同樹種之間Cr含量無顯著差異。

表3楊柳青莊園不同樹木葉片吸滯重金屬和硫能力排序

元素檜柏龍柏雪松白蠟柳樹楊樹槐樹杜仲含量最高與最低比值A(chǔ)s563287411.37Cd265743181.89Cr175243682.94Cu687152342.97Pb621378542.78S687415326.57

圖4　薊縣不同綠化樹種葉片吸滯重金屬和硫季節(jié)變化

葉片中Cu含量全年平均值排序是：柳樹(41.76 mg/kg)>楊樹(32.28 mg/kg)>白蠟(32.17 mg/kg)>槐樹(29.01 mg/kg)>雪松(26.71 mg/kg)>檜柏(24.14 mg/kg)>龍柏(22.77 mg/kg)，含量最高的柳樹是含量最低的龍柏的1.83倍(圖4D)。薊縣葉片中Cu含量夏季極顯著高于其他季節(jié)(p<0.01)，柳樹葉片中Cu含量全年平均值顯著高于龍柏中的含量(p=0.049<0.05)，其他樹種之間無顯著差異。

由圖4E可見，葉片中Pb含量全年平均值排序是：柳樹(56.93 mg/kg)>白蠟(54.07 mg/kg)>龍柏(48.78 mg/kg)>槐樹(40.93 mg/kg)>雪松(39.93 mg/kg)>檜柏(37.51 mg/kg)>楊樹(37.00 mg/kg)。含量最高的柳樹是含量最低的楊樹的1.54倍。各樹木葉片中Pb含量冬季極顯著高于其他季節(jié)(p<0.01)，不同樹種之間含量無顯著性差異。

由圖4F可見，葉片中S含量全年平均值排序是：柳樹(6.76 g/kg)>楊樹(4.53 g/kg)>槐樹(3.31 g/kg)>白蠟(3.10 g/kg)>檜柏(1.53 g/kg)>雪松(1.46 g/kg)>龍柏(1.23 g/kg)，含量最高的柳樹是含量最低的龍柏的5.50倍。除柳樹和楊樹外，其他樹種葉片中S含量季節(jié)差異性很小。柳樹、楊樹和槐樹葉片中S含量極顯著高于其他各樹木(p<0.01)。

由以上分析可知，薊縣樹木葉片吸滯污染元素綜合排序為：S>As>Pb>Cu>Cr>Cd。薊縣雪松吸滯Cr的能力較強(qiáng)，楊樹吸滯Cd，S和Cu的能力較強(qiáng)，柳樹對各元素的吸滯能力均較強(qiáng)，而龍柏對各元素吸滯能力相對均較弱。各樹木每種元素的含量最高值與最低值相差為1.45～5.50倍，排序基本為S>Cr>As>Cu>Pb>Cd(表4)。其中對S的吸滯能力相差最大，楊樹吸滯Cd能力最強(qiáng)。

表5薊縣不同樹木葉片吸滯重金屬和硫能力排序

元素檜柏龍柏雪松白蠟柳樹楊樹槐樹含量最高與最低比值A(chǔ)s26741531.92Cd26573141.45Cr57142362.13Cu67531241.83Pb63521741.54S57641235.50

4　結(jié) 論

同一地點(diǎn)不同樹木吸滯重金屬和S能力差異顯著，在昆侖橋(市區(qū))槐樹吸滯As，Cr能力較強(qiáng)，楊樹吸滯Pb能力較強(qiáng)，柳樹吸滯Cu和Cd能力較強(qiáng)；在薊縣(遠(yuǎn)郊)柳樹吸滯As，Cu，Pb能力較強(qiáng)，楊樹吸滯Cd能力較強(qiáng)，雪松吸滯Cr能力較強(qiáng)，隨著市中心到遠(yuǎn)郊污染程度降低，不同區(qū)域各樹種葉片吸滯重金屬程度也隨之降低；吸滯每種元素含量的最高值與最低值相差較大，最高為2.97倍。其中對Cr的吸滯能力相差最大。不同樹木中吸滯各元素的排序無固定的排序。

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Analysis of Heavy Metal and Sulfur Absorption Ability of Trees Under Different Pollution Gradients in Tianjin City

CHEN Bo1, LU Shaobo2, LI Shaoning1, LU Shaowei1, SHI Yuan3， LI Lixue4

(1.HorticultureEcologicalEnvironmentFunctionPromoteCollaborativeInnovationCenter，F(xiàn)orestryandPomologyInstitute,BeijingAcademyofAgricultureandForestrySciences,Beijing100093,China; 2.ForestryDepartmentofHebeiProvince,Shijiazhuang050081,China; 3.CollegeofForestry,AgriculturalUniversityofHebei,Baoding,Hebei071000,China; 4.WudaoheForestFarmofChengdeCountyinHebeiProvince,Chengde,Hebei067407,China)

Taking the main greening tree species as the examples in Tianjin City, we analyzed the heavy metal and sulfur contents in leaves. The results showed that the heavy metal pollution degree was in the sequence: Kunlunqiao (urban area)>Shuishang park (suburban Park area)>Ji County (suburban landscape area)>Yangliuqing Manor (outer suburb scenic area), and the pollution degree decreased from center to the outer suburbs, the absorption heavy metal degree of tree leaves decreased in different regions with the sequence: S>As>Pb>Cu>Cr>Cd for tree leaf absorb pollution element in four regions; in Kunlunqiao, each element of absorption ability was strong forBabylonica, absorb lag As and Cr ability were stronger forSophorajaponica, strong ability to absorb Pb and Cr forPopulus, absorb ability of Cu and As were stronger forFraxinuschinensis; in Shuishang Park, Cd and Cr absorption ability was stronger forSabinachinensis, absorption ability of Cd and As was stronger forJuniperuschinensis, absorption ability of Pb and Cu was stronger forFraxinuschinensis, S absorption ability was stronger forBabylonica, absorbing ability ofCedrusdeodarawas stronger for various elements,Populusdelay element absorption ability was relatively weak; in Yangliuqing Manor, Cr absorption ability was stronger forSabinachinensis, Pb absorption ability was stronger forCedrusdeodaraandJuniperuschinensis,Populusof Cd and Cu absorption ability were stronger, As and S absorption ability ofEucommiaulmoideswas stronger; in Ji County, hysteresis absorption ability of Cr was stronger forCedrusdeodara, absorption ability of Cd, S and Cu was stronger forPopulus, the absorption ability of each element was stronger forBabylonica, absorption ability of each element was weak forJuniperuschinensis.

pollution gradient; plant leaf; heavy metal; S; absorption ability; Tianjin City

2015-01-04

2015-02-04

林業(yè)公益性行業(yè)科研專項“京津城市森林生態(tài)服務(wù)功能研究”(201204108)

陳波(1987—),男,甘肅張掖人,碩士,研究實習(xí)員,主要從事城市林業(yè)研究。E-mail:zhyechb2010@163.com

魯紹偉(1969—),男,河北秦皇島人,博士,研究員,主要從事水土保持研究。E-mail:hblsw8@163.com

X171.1

A

1005-3409(2016)01-0175-08