遏蓝菜中硒、锌、镉元素的分布与硒、锌同位素变化

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	遏蓝菜中硒、锌、镉元素的分布与硒、锌同位素变化
	陈淼
导师	朱建明
	2013
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位授予地点	北京
学位名称	硕士
学位专业	地球化学
关键词	遏蓝菜 Se Zn Cd元素的分布 Se Zn同位素湖北恩施
摘要	我国矿山地区土壤重金属污染的形式已日趋严峻，利用超富集植物治理土壤重金属污染是当前最为有效的手段之一，也是目前环境地球化学和环境科学研究的热点问题。本研究以我国典型高硒地区之一—湖北恩施鱼汤吧地区生长的遏蓝菜为研究对象，分别在农田土壤（A采样点）和废弃石煤堆（B采样点）系统采集了遏蓝菜及其生长的土壤样品。为了了解Se、Zn和Cd元素在遏蓝菜中的分布，整体富集特征及可能的吸收过程和富集记录，利用氢化物—原子荧光仪、电感耦合等离子质谱仪（ICP-MS）和多接受杯电感耦合等离子质谱仪（MC-ICP-MS）等仪器。系统的分析了A、B两采样点的土壤、遏蓝菜各器官组织（根—茎—叶等）中Se、Zn、Cd元素含量及Se、Zn同位素组成，取得了一些初步性结果，认识如下： 1、农田土壤（A采样点）遏蓝菜根际土壤样品富集Se、Zn、Cd元素，平均含量分别为40.1 mg/Kg 、5020 mg/Kg、440.7 mg/Kg；废弃石煤堆（B采样点）遏蓝菜根际土壤样品Se、Zn、Cd元素平均含量分别为88.6 mg/Kg、329mg/Kg、67.2mg/Kg。这表明A采样点的农田土壤已遭受严重的外源性Zn、Cd污染，并有可能是来自认为耕作方式的污染。 2、A采样点生长的遏蓝菜根、叶柄、叶的Se、Zn、Cd平均含量分别为154.9mg/Kg、163.3 mg/Kg、67.52 mg/Kg ；6535mg/Kg、4592mg/Kg、9557mg/Kg；111.7mg/Kg、74.7mg/Kg、213.2mg/Kg。生长在B采样点的遏蓝菜根、茎、叶的Se、Zn、Cd平均含量分别为553mg/Kg、210.4mg/Kg、110.2mg/Kg；382.1mg/Kg、295.8mg/Kg、2082.8mg/Kg；53.8mg/Kg、86.4mg/Kg、388mg/Kg。这表明遏蓝菜中Se、Zn、Cd的绝对含量受土壤元素含量的影响。虽然A、B两个采样点土壤的Se、Zn、Cd含量存在明显差异，但Se、Zn、Cd元素在遏蓝菜各个部位的分布及变化趋势一致，即遏蓝菜根部Se含量相对较高，Zn、Cd含量相对较低；叶部Se含量相对较低，Zn、Cd含量相对较高。 3、A采样点遏蓝菜整体Se、Zn、Cd的含量对根际土壤的平均富集系数分别为4.34、1.45、0.4，B采样点遏蓝菜整体Se、Zn、Cd的含量对根际土壤的富集系数分别为3.08、2.83、3.4，虽然A采样点植株整体对土壤的富集系数为0.4，可是A采样点根际土壤为403mg/Kg，且A采样点的遏蓝菜叶片Cd远大于100 mg/Kg，这说明无论土壤中Se、Zn、Cd元素含量的高低，遏蓝菜对Se、Zn、Cd元素均有较强的吸收能力。 4、A采样点遏蓝根/根际土壤、叶/根际土壤、叶/根的Se、Zn、Cd富集系数平均值分别为5.47、2.04、0.47；1.35、1.97、1.46；0.39、0.60、1.56。B采样点遏蓝菜根/根际土壤、叶/根际土壤、叶/根的Se、Zn、Cd富集系数平均值分别为3.54、3.33、0.24；1.18、6.42、5.20；1.27、7.32、5.63。综合考虑根际土壤、叶片中Se、Zn、Cd的含量，可以确认植物对Zn、Cd均具有超富集的能力，且Cd（以叶中100mg/Kg）的富集能力大于Zn（以叶中10000mg/Kg）为基准。Se在遏蓝菜根部有较高的含量，根部对土壤硒的富集系数高达A点达5.47，B点达3.54，但S/RA点为0.47，B点为0.24，均不满足（S：叶片中Se含量；R：根部中Se含量）大于1这个超富集植物判基准，由此尚不能确定遏蓝菜是否是Se的超富集植物。此外，遏蓝菜吸收的硒有可能形成二甲基硒等挥发性化合物，并被植物叶片排除体外，较难在叶片中富集。因此，判定遏蓝菜是否为硒的超富集植物还需要考虑植物对硒的挥发性因素。 5、遏蓝菜中Se、Zn同位素变化趋势不同。遏蓝菜根部相对富集Se的轻同位素和Zn的重同位素；叶部相对富集Se的重同位素和Zn的轻同位素。这表明遏蓝菜对Se、Zn的吸收途径和代谢机制可能存在差异。叶中相对富集Se的重同位素表明叶中硒有可能存在硒的挥发过程；而Zn在运输过程中依靠蒸腾拉力和细胞质内外浓度差，且部分运转蛋白均具有较高的扩散系数，Zn的轻同位素有可能优先到达叶片中进行存储。
其他摘要	The heavy metal pollution situation in China’s mining region is becoming more and more severe. Using hyperaccumulators is an effective way to deal with this problem and now it becomes a hot point for the scientist in the object of Environmental Geochemistry and Environmental Science. This research takes Thlaspi caerulencens which grows in the typical high Se region—Yutangba in Enshi, Hubei as the study core, collect Thlaspi caerulencens and its rhizosphere soil samples from two different places, respectively are agricultural soil（A point）and abandoned stone coal pile(B point).
学科领域	环境地球化学
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.gyig.ac.cn/handle/352002/5827
专题	研究生_研究生_学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	陈淼. 遏蓝菜中硒、锌、镉元素的分布与硒、锌同位素变化[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2013.

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遏蓝菜中硒、锌、镉元素的分布与硒、锌同位（2949KB）			暂不开放	使用许可	请求全文