贵州万山汞矿废弃地自然定居植物对汞与甲基汞的吸收与累积

生态学杂志

贵州万山汞矿废弃地自然定居植物对汞与甲基汞的吸收与累积

钱晓莉^1,2,徐晓航²,吴永贵¹,许志东²,孟其义¹,杨晨东¹,周红韵¹,仇广乐^2*

(¹贵州大学资源与环境工程学院，贵阳 550003； ²中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室，贵阳 550081)

出版日期:2019-02-10 发布日期:2019-02-10

Distribution of inorganic mercury and methylmercury in wild plants inhabited on abandoned lands of Wanshan Hg mining region, Guizhou Province.

QIAN Xiao-li^1,2, XU Xiao-hang², WU Yong-gui¹, XU Zhi-dong², MENG Qi-yi¹, YANG Chen-dong¹, ZHOU Hong-yun¹, QIU Guang-le^2*

(¹College of Resources and Environmental Engineering, Guizhou University, Guiyang 550003, China; ²State Key Laboratory of Environmental Geochemistry, Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guiyang 550081, China).

Online:2019-02-10 Published:2019-02-10

摘要/Abstract

摘要： 以万山汞矿废弃地为研究区域，调查植物种类分布特征，分析植物和根际土壤总汞与甲基汞的含量，并探讨不同植物对无机汞(IHg)和甲基汞(MeHg)的富集能力和迁移能力。结果表明：汞矿区废弃地土壤总汞含量变化范围为3.1～479 mg·kg^-1，汞污染十分严重；不同废弃地自然定居植物组成差异较大，以菊科居多，占所有植物的6.4%。植物根部IHg变化范围为0.59～3.3 mg·kg^-1，地上部为0.27～12 mg·kg^-1，其中根部和地上部IHg含量最高的植物是三脉紫菀，分别为33和12 mg·kg^-1。植物地上部与根部MeHg含量分别为0.56～5.6和0.24～22 μg·kg^-1，其中苣荬菜无论根或地上部都显示了最高甲基汞含量，分别为22和5.6 μg·kg^-1。从富集系数（BFs）而言，所有植物根部和地上部对IHg呈现较低的富集能力，BFs均小于1；地上部和根部对MeHg富集能力较高的植物分别是三脉紫菀和苣荬菜。从转移系数（TFs）而言，对IHg和MeHg转移系数最高的分别是三脉紫菀和大叶醉鱼草。

关键词: 土壤溶液化学, 溶解铝, 溶解有机碳, 森林立地, 生态化学

Abstract: We investigated plant species composition of a heavily mercury (Hg) contaminated wasteland composed of cinnabar ore mine tailings in Wanshan. We measured the concentrations of total mercury (THg) and methylmercury (MeHg) in both plants and rhizospherc soils and analyzed the bioaccumulation and transfer factors of IHg (the difference between THg and MeHg) and MeHg in plants. Results showed that the concentration of THg in soils ranged from 3.1 to 479 mg·kg^-1, indicating a heavy Hg contamination. Plant community composition of wastelands varied widely, with Compositae as the dominant species, accounting for 6.4% of the total. The concentrations of IHg in roots and shoots of plants ranged from 0.59-3.3 and 0.27-12 mg·kg^-1, respectively. Aster ageratoides exhibited the highest values of IHg in both roots and shoots, reaching 33 and 12 mg·kg^-1, respectively. The concentrations of MeHg in roots and shoots ranged from 0.56-5.6 and 0.24-22 μg·kg^-1, respectively. Sonchus arvensisshowed the highest average values of 22 μg·kg^-1 MeHg in roots and 5.6 μg·kg^-1 MeHg in shoots. Bioaccumulation factors (BFs) of IHg in plants were less than 1, while the BFs of MeHg in Sonchus brachyotus and Aster ageratoides were greater than 1. For transfer factors (TFs), Aster ageratoides andBuddleja lindleyana exhibited the highest TFs in IHg and MeHg with values over 1, suggesting their high ability in transferring IHg and MeHg.

Key words: Soil solution chemistry, Dissolved aluminum, Dissolved organic carbon Forest stand, Eco-chem-istry

钱晓莉,徐晓航,吴永贵,许志东,孟其义,杨晨东,周红韵,仇广乐. 贵州万山汞矿废弃地自然定居植物对汞与甲基汞的吸收与累积[J]. 生态学杂志.

QIAN Xiao-li, XU Xiao-hang, WU Yong-gui, XU Zhi-dong, MENG Qi-yi, YANG Chen-dong, ZHOU Hong-yun, QIU Guang-le. Distribution of inorganic mercury and methylmercury in wild plants inhabited on abandoned lands of Wanshan Hg mining region, Guizhou Province.[J]. cje.

[1]	苏宇航, 宋晓倩, 郑晶文, 张衷华, 唐中华. 四种藜科植物不同器官主要营养元素化学计量特征比较 [J]. 生态学杂志, 2023, 42(3): 626-634.
[2]	盖杨菊, 刘爽, 张昆, 李文韬, 郭雪莲. 围栏禁牧对纳帕海湿地土壤生态化学计量特征的影响 [J]. 生态学杂志, 2023, 42(10): 2351-2358.
[3]	陈友余, 杨国姣, 梁潇洒, 丁聪, 胡艳宇, 杨雁茹, 张志委, 吕晓涛. 氮素输入对呼伦贝尔草甸草原植物群落氮磷化学计量特征的影响 [J]. 生态学杂志, 2022, 41(8): 1517-1524.
[4]	程昊天, 孔涛, 吕刚, 王东丽, 黄丽华, 张开, 王翼翔. 不同林龄樟子松人工林土壤-针叶-微生物生态化学计量及稳态性特征 [J]. 生态学杂志, 2022, 41(5): 887-894.
[5]	彭亚敏, 武均, 蔡立群, 齐鹏, 张仁陟, 罗珠珠. 免耕及秸秆覆盖对春小麦-土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响 [J]. 生态学杂志, 2021, 40(4): 1062-1072.
[6]	董廷发. 不同海拔云南松林土壤养分及其生态化学计量特征 [J]. 生态学杂志, 2021, 40(3): 672-679.
[7]	张剑, 齐璇璇, 刘冬, 赵海燕, 谢欢杰, 曹建军. 干旱区湿地芦苇各器官生态化学计量对土壤因子的响应 [J]. 生态学杂志, 2021, 40(3): 701-711.
[8]	袁泉, 张月, 陈红, 周莉, 于大炮, 王庆伟, 周旺明. 长白山苔原典型植物的N、P含量对短期氮输入的可塑性响应 [J]. 生态学杂志, 2021, 40(11): 3493-3500.
[9]	王书丽, 黄立君, 袁希, 王建伟, 刘少敏, 方向民, 胡小飞, 郭晓敏, 张令. 氮添加和升温对杉木林凋落物分解及碳氮磷化学计量特征的影响 [J]. 生态学杂志, 2020, 39(9): 2842-2850.
[10]	高庆磊,李子川,尹力初,孙少波,宋照亮. 施肥和水位对土壤-水稻生态化学计量特征的影响 [J]. 生态学杂志, 2020, 39(7): 2223-2232.
[11]	韩潇潇，林力涛，于占源，刚群，黄月，林贵刚，曾德慧. N、P停止施入后植物叶片主要元素含量及化学计量特征的响应 [J]. 生态学杂志, 2020, 39(7): 2167-2174.
[12]	王桔红，陈文,张燕芳,李云,史生晶,郑佳玉,陈燕霞. 不同入侵程度的微甘菊及本土种豨莶碳氮磷化学计量特征与营养策略 [J]. 生态学杂志, 2020, 39(6): 1994-2003.
[13]	牛亚琳,李空明,王雪艳,魏晨,王卫轩,苏昊海,张小芳,曹建军. 狗娃花叶片生态化学计量特征及功能性状对坡向的响应 [J]. 生态学杂志, 2020, 39(6): 1946-1955.
[14]	田怀凤，马军，叶迎，赵考诚，高威，黄丽芬，庄恒扬. 猪场废水施用对直播稻磷素吸收利用与氮磷生态化学计量的影响 [J]. 生态学杂志, 2020, 39(5): 1558-1565.
[15]	马寰菲,解梦怡,胡汗,郭垚鑫,任成杰,赵发珠. 秦岭不同海拔森林土壤-植物-凋落物化学计量特征对土壤氮组分的影响 [J]. 生态学杂志, 2020, 39(3): 749-757.