武汉东湖水生植物中重金属分布特征及富集能力研究

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武汉东湖因其水域面积宽广、环境容量大、位于武汉市中心,已成为集容纳城市污水、渔业发展及景区建设等功能为一体的湖泊,同时也导致了湖泊水质恶化、湖区分隔、水生植物群落被破坏。随污水排入东湖的重金属元素不能被自然降解,在湖泊中不断积累,仅有部分被水生植物吸收并通过食物链传递,危害水生生物和人类健康。虽然近几年,通过关闭排污口、合理进行渔业养殖、连通湖泊等手段使得东湖水质有所好转,但缺乏针对重金属污染相对应的措施。因此,对武汉东湖水生植物中重金属分布特征及富集能力研究具有重要的理论意义和实际应用价值。  本研究通过野外采样和室内分析实验相结合的方法,在武汉东湖采集9种水生植物及其对应水样、根区沉积物样,采用微波消解—ICP-MS测定其重金属(Cd、Zn、 As、Cu、Co、Pb、Mn、Cr、Ni)的含量,分析了这9种重金属在植物体内的分布特征及它们对重金属的富集能力。采用在实验室水培东湖优势水生植物的方法,研究比较它们对Cu2+、Zn2+、Pb2+的富集能力。研究表明:⑴武汉东湖水生植物对重金属都表现出一定的吸收积累能力,其吸收重金属含量与生长环境中重金属的含量呈正相关。⑵不同植物各部位对不同重金属的富集能力大多表现为根>茎>叶。⑶水生植物对重金属的富集能力为沉水植物>浮叶植物>挺水植物。⑷东湖水生植物对这9种重金属(Cd、Zn、 As、Cu、Co、Pb、 Mn、 Cr、Ni)的富集能力顺序为水葫芦、金鱼藻、菱、狐尾藻、水鳖、大茨藻、青萍、荇菜、荷花。⑸Cd元素容易被水生植物吸收积累,并在其体内转移。⑹东湖优势水生植物对重金属离子的去除率大都先随初始浓度的增高而增大,在初始浓度达到一定数值后又呈下降趋势;初始浓度在20mg/L以下时,东湖优势物种对Cu2+、Zn2+、Pb2+的去除率都较大⑺东湖优势水生植物对 Cu2+的去除能力为狐尾藻>水葫芦>金鱼藻>水鳖,对Zn2+的去除能力为水葫芦>狐尾藻>金鱼藻>水鳖,对 Pb2+的去除能力为水葫芦>金鱼藻>狐尾藻>水鳖。⑻东湖水动力过程对水生植物的生长分布、富集重金属的能力有一定的影响。在下风向的封闭水域、风浪较小的湖湾,水生植物体内重金属含量较高,迎风敞水区较低。
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