8种叶菜类蔬菜对铅和镉的吸收和累积差异研究
本次实验采用的是水培的方法，用含有0.5 mg/L重金属铅（Pb）或镉（Cd）的营养液培养8种叶菜蔬菜，测定各叶菜蔬菜的地上部的重金属积累含量，从而研究8种叶菜对Pb和Cd累积品种差异，初步筛选出对这两种重金属低积累的蔬菜品种。研究的结果表明，添加重金属后的培养液培养的叶菜蔬菜，地上部重金属含量均明显增加。当实验组蔬菜培养一周后，8种叶菜中Pb、Cd的含量范围分别为0.21-0.70mg/kg、0.72-22.92mg/kg。8种叶菜地上部重金属含量存在显著性差异。其中，洛英特风雨生菜的Pb和Cd含量均为最高，京水菜的Pb含量最低，绿萝莎生菜的Cd含量最低。关键词 叶菜类，重金属，累积
目录
1 引言 1
2 材料与方法 2
2.1 材料 2
2.2 方法 3
3 结果与分析 4
3.1 不同蔬菜对2种重金属的积累差异 4
3.2 不同蔬菜对Pb的积累差异 6
3.3 不同蔬菜对Cd的积累差异 7
3.4 8种蔬菜对不同重金属的积累差异 8
讨论 10
致谢 13
参考文献 15
1 引言
随着现代工业的快速发展，污水的随意灌溉、矿石开采、工厂废气的肆意排放等，导致重金属的含量超过了正常的范围，造成了重金属污染环境的现象。重金属通常是指密度大于4.5 g/cm3的金属，包括铬、铅、铜、镉、金和汞等。目前，有许多地方的土壤都受到了不同程度的重金属的污染，其污染的原因主要有：1、生活用水和工业化污水的灌溉，城市生活用水和没有经处理或处理没有达标的工业污水直接灌溉于菜地，使菜地土壤重金属含量超标；2、采矿、造纸、治炼等活动中产生的废弃物污染灌溉水体和农用土壤；3、大气重金属污染物的沉降作用；4、化学肥料以及有机肥料的滥用。研究表明，不同地区的蔬菜重金属的污染情况也不相同。李岚、马住校等研究发现，陕西省西安市郊区蔬菜主要的污染元素为Pb，超标率已经达到了48%[1]。王钢军、张永志等发现，浙江省温州市蔬菜中的主要污染物是Cd，某些蔬菜的重金属超标率高达50%，超过国家标准的1.7倍[2]。张鹏程等发现，重庆市蔬菜重金属污染的程 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
度按由高到低的顺序依次排列为Cd>Pb>Hg[3]。刘明月、沈彤等研究发现，湖南长沙的蔬菜基地生产的13个种类的蔬菜，其中Pb和Cd污染最为严重，超标率分别达到60%和51%[4]。王立敏、刘树庆等研究发现，河北省保定市蔬菜中Cd含量的超标率为89.3%[56]。宋波、陈同斌等研究发现，北京市蔬菜中Pb含量的综合超标率达9.2%[7]。张志转等研究后发现，蔬菜重金属污染是食品污染的一个非常重要的环节，重金属在蔬菜中吸收和累积，通过食物链传递并危害人体健康，甚至威胁到了人体的生命安全[8]。蔬菜是人们日常生活中必不可少的食物，它为人们提供了丰富的维生素和矿质元素。联合国国际粮农组织统计的结果表明，人体所需的维生素A及维生素C均来自于蔬菜。张义贤认为，较多的重金属进入蔬菜后，会取代了部分酶和蛋白质行使其功能时所必需的特定元素，使蔬菜的活性降低，还会影响组织蛋白合成，降低光合作用和呼吸作用。伤害植物细胞膜，从而引起蔬菜生理代谢功能的紊乱，严重时生长发育受阻甚至死亡[9]。举例来说，Pb对植物的危害表现在主要表现在降低植物体内的叶绿素的含量，从而影响植物的呼吸和光合作用[10]。Pb在植物体内的含量过高的话会引起植物中毒，中毒的症状表现为根量逐渐稀少，根冠慢慢的膨大，然后开始腐烂，最后变为黑色。同时还会导致植物的地上部的生物量下降，叶片失绿较为明显，严重时导致植物枯萎或死亡[11]。重金属Cd对植物的危害通常表现在破坏了植物叶片的叶绿素结构，降低其叶绿素的含量，从而使叶片发黄，严重时会使叶片褪色，叶脉组织呈酱紫色，变脆，萎缩，表现为“缺铁”症状[12]。统计结果表明，截止2009年，我国已连续发生30多起重金属污染事件，包括四川内江铅污染事件、湖南浏阳镉污染、山东临沂砷污染等。重金属在人体内积累过多，会造成慢性中毒，对人体造成很大的危害，例如在日本发生的骨痛病和水俣病。目前，分布于我国大多数城市附近的土壤、河流都受到不同程度的重金属的污染。据统计，目前我国受Cd等重金属污染的土壤面积约占总土壤面积的1/5，大约为2000万hm2[13]。据世界卫生组织（WHO）的研究发现，重金属在人体内的积累量超标可诱发心血管、神经、肾以及骨骼等器官病变，严重者甚至可能会导致器官的癌变[14]。如铅会在造血系统、血管方面、神经系统损伤人体；镉被人体吸收后在体内形成镉硫蛋白，损坏肾小管功能，造成体内的蛋白质从尿中流失，形成软骨症和自发性骨折。为此，深入探究蔬菜对重金属元素的吸收、运输和分配的规律及其机理非常重要。大量研究表明，在相同的环境下，不同种类的蔬菜对重金属的富集程度不一样，但大多研究认为重金属在蔬菜内的累积量表现为叶菜类>根菜类.>果菜类[15]。本研究选择的为叶菜类蔬菜和对人体健康危害较大的Cd和Pb这2种重金属。通过实验室水培试验，以8种叶菜类蔬菜为材料，研究不同蔬菜品种对2种重金属的累积差异，以期初步筛选出对不同重金属低积累的叶菜品种，为今后因地制宜地优化蔬菜种植结构提供理论依据。
2 材料与方法
2．1 材料
(1)供试蔬菜品种
直立绿生菜、红罗莎生菜、洛英特风雨生菜、绿萝莎生菜、小叶苦苣、小松菜、芫荽和京水菜等8个品种。
(2）营养液
营养液由A液和B液组成，A液：四水硝酸钙（Ca(N03)2?4H2O）、硝酸钾（KNO3）、硝酸铵（NH4NO3）、乙二胺四乙酸二钠铁（EDTA2NaFe）；B液：磷酸二氢钾（KH2PO4）、磷酸二氢铵（NH4H2PO4）、七水硫酸镁（MgSO4?7H2O）、七水硫酸锌（ZnSO4?7H2O）、硼酸（H3BO3）、四水硫酸锰（MnSO4?4H2O）、七钼酸铵（(NH4)6Mo7O24?4H2O）、五水硫酸铜（CuSO4?5H2O）、。
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1 引言 1
2 材料与方法 2
2.1 材料 2
2.2 方法 3
3 结果与分析 4
3.1 不同蔬菜对2种重金属的积累差异 4
3.2 不同蔬菜对Pb的积累差异 6
3.3 不同蔬菜对Cd的积累差异 7
3.4 8种蔬菜对不同重金属的积累差异 8
讨论 10
致谢 13
参考文献 15
1 引言
随着现代工业的快速发展，污水的随意灌溉、矿石开采、工厂废气的肆意排放等，导致重金属的含量超过了正常的范围，造成了重金属污染环境的现象。重金属通常是指密度大于4.5 g/cm3的金属，包括铬、铅、铜、镉、金和汞等。目前，有许多地方的土壤都受到了不同程度的重金属的污染，其污染的原因主要有：1、生活用水和工业化污水的灌溉，城市生活用水和没有经处理或处理没有达标的工业污水直接灌溉于菜地，使菜地土壤重金属含量超标；2、采矿、造纸、治炼等活动中产生的废弃物污染灌溉水体和农用土壤；3、大气重金属污染物的沉降作用；4、化学肥料以及有机肥料的滥用。研究表明，不同地区的蔬菜重金属的污染情况也不相同。李岚、马住校等研究发现，陕西省西安市郊区蔬菜主要的污染元素为Pb，超标率已经达到了48%[1]。王钢军、张永志等发现，浙江省温州市蔬菜中的主要污染物是Cd，某些蔬菜的重金属超标率高达50%，超过国家标准的1.7倍[2]。张鹏程等发现，重庆市蔬菜重金属污染的程 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
度按由高到低的顺序依次排列为Cd>Pb>Hg[3]。刘明月、沈彤等研究发现，湖南长沙的蔬菜基地生产的13个种类的蔬菜，其中Pb和Cd污染最为严重，超标率分别达到60%和51%[4]。王立敏、刘树庆等研究发现，河北省保定市蔬菜中Cd含量的超标率为89.3%[56]。宋波、陈同斌等研究发现，北京市蔬菜中Pb含量的综合超标率达9.2%[7]。张志转等研究后发现，蔬菜重金属污染是食品污染的一个非常重要的环节，重金属在蔬菜中吸收和累积，通过食物链传递并危害人体健康，甚至威胁到了人体的生命安全[8]。蔬菜是人们日常生活中必不可少的食物，它为人们提供了丰富的维生素和矿质元素。联合国国际粮农组织统计的结果表明，人体所需的维生素A及维生素C均来自于蔬菜。张义贤认为，较多的重金属进入蔬菜后，会取代了部分酶和蛋白质行使其功能时所必需的特定元素，使蔬菜的活性降低，还会影响组织蛋白合成，降低光合作用和呼吸作用。伤害植物细胞膜，从而引起蔬菜生理代谢功能的紊乱，严重时生长发育受阻甚至死亡[9]。举例来说，Pb对植物的危害表现在主要表现在降低植物体内的叶绿素的含量，从而影响植物的呼吸和光合作用[10]。Pb在植物体内的含量过高的话会引起植物中毒，中毒的症状表现为根量逐渐稀少，根冠慢慢的膨大，然后开始腐烂，最后变为黑色。同时还会导致植物的地上部的生物量下降，叶片失绿较为明显，严重时导致植物枯萎或死亡[11]。重金属Cd对植物的危害通常表现在破坏了植物叶片的叶绿素结构，降低其叶绿素的含量，从而使叶片发黄，严重时会使叶片褪色，叶脉组织呈酱紫色，变脆，萎缩，表现为“缺铁”症状[12]。统计结果表明，截止2009年，我国已连续发生30多起重金属污染事件，包括四川内江铅污染事件、湖南浏阳镉污染、山东临沂砷污染等。重金属在人体内积累过多，会造成慢性中毒，对人体造成很大的危害，例如在日本发生的骨痛病和水俣病。目前，分布于我国大多数城市附近的土壤、河流都受到不同程度的重金属的污染。据统计，目前我国受Cd等重金属污染的土壤面积约占总土壤面积的1/5，大约为2000万hm2[13]。据世界卫生组织（WHO）的研究发现，重金属在人体内的积累量超标可诱发心血管、神经、肾以及骨骼等器官病变，严重者甚至可能会导致器官的癌变[14]。如铅会在造血系统、血管方面、神经系统损伤人体；镉被人体吸收后在体内形成镉硫蛋白，损坏肾小管功能，造成体内的蛋白质从尿中流失，形成软骨症和自发性骨折。为此，深入探究蔬菜对重金属元素的吸收、运输和分配的规律及其机理非常重要。大量研究表明，在相同的环境下，不同种类的蔬菜对重金属的富集程度不一样，但大多研究认为重金属在蔬菜内的累积量表现为叶菜类>根菜类.>果菜类[15]。本研究选择的为叶菜类蔬菜和对人体健康危害较大的Cd和Pb这2种重金属。通过实验室水培试验，以8种叶菜类蔬菜为材料，研究不同蔬菜品种对2种重金属的累积差异，以期初步筛选出对不同重金属低积累的叶菜品种，为今后因地制宜地优化蔬菜种植结构提供理论依据。
2 材料与方法
2．1 材料
(1)供试蔬菜品种
直立绿生菜、红罗莎生菜、洛英特风雨生菜、绿萝莎生菜、小叶苦苣、小松菜、芫荽和京水菜等8个品种。
(2）营养液
营养液由A液和B液组成，A液：四水硝酸钙（Ca(N03)2?4H2O）、硝酸钾（KNO3）、硝酸铵（NH4NO3）、乙二胺四乙酸二钠铁（EDTA2NaFe）；B液：磷酸二氢钾（KH2PO4）、磷酸二氢铵（NH4H2PO4）、七水硫酸镁（MgSO4?7H2O）、七水硫酸锌（ZnSO4?7H2O）、硼酸（H3BO3）、四水硫酸锰（MnSO4?4H2O）、七钼酸铵（(NH4)6Mo7O24?4H2O）、五水硫酸铜（CuSO4?5H2O）、。
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