苔藓对重金属的吸附特性及其在大气监测中的应用

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1、两南农业大学硕_上学位论文中义摘要中文摘要·苔藓植物作为一类监测环境污染的指示植物己得到广泛应用。发达国家在利件J苔藓指示监测环境污染方面已做了人量的研究工作，取得了可喜进展，并建立了一些较为实用的技术和方法。我国也有用苔藓来监测大气污染的研究，但所采用的研究方法主要是定性的生态指示法，即采用生态学方法，观察其外部形态来估计人气重金属污染状况，在一定程度上容易受到调查者主观因素的影响；在定量监测方面的研究相对较少，而且监测的对象主要是SO：等气态污染物，在重金属监测方面的研究很少，在苔藓植物对大气污染物的吸附特性以及污染物

2、对超微结构的影响等方面研究不足，研究范围较为狭窄。因此，用化学分析法定量研究，与用生态指示方法定性研究相结合，并研究苔藓植物对重金属的吸附特性，有剥于更好的了解苔藓对大气重金属的吸附规律，在监测大气污染方面有重要意义。据此，本研究首先通过对苔藓种类、生K状况及分布特征的调查，初步揭示苔藓生态特点与大气污染的相关性。其次通过定量分析比较不同苔藓植物中重金属的含量，分析苔藓对重金属的吸附特性，筛选出了对重金属富集能力强的苔藓品种，以作为用苔藓植物进行大气环境监测的基础。再次采用一种简易的定性和定量识别区域性大气重金属污染的方法

3、——苔袋生物监测方法对重庆市南岸、九龙坡、江北和北碚天生桥大气质量状况进行监测，揭示出监测区域大气污染物干湿沉降规律及大气污染物的时空分布。结果表明：各调查点苔藓植物的种类、出现频率及多度存在较大差异。其中金佛山、天生桥、龙车寺、北温泉、山耳崖等地苔藓植物种类丰富、生长旺盛；来凤、槽上等地苔藓植物种类少、长势差。调查区域内最常见的苔藓植物品种有娟藓属、青藓属、麻羽藓属、鳞叶藓属、灰藓属、卷柏藓属等。各监测点苔藓植物中污染物的含量变化为：青木关>天生桥>北温泉>龙车寺>来风>山耳崖。由此将各样点按相对污染程度的大小分3级，其

4、中污染区为青木关、天生桥：轻度污染区为龙车寺、北温泉、来风：清洁区为山耳崖。此外，按污染类型，本实验所调查的6个样点可分为4类，清洁区为山耳崖：汞污染区为0b温泉和龙车寺；铜镍污染区为青术关和天生桥；锌污染区为来风。不同种类的苔藓对不同污染物的吸附力不同．通过对同一样点中不同苔藓种类对重金属的相对富集能力的比较发现，在本研究所调查样区采集的各种苔藓中，对汞吸附力较强的苔藓种有：卷柏藓属、阔叶小石藓、鳞叶藓属、娟藓属、灰藓属等。对铜吸附力较强的苔藓种有：阔叶小石藓、细叶小羽藓、卷柏藓属、麻羽藓属等。对镉吸附力较强的苔藓种有：

5、阔叶小斫藓、拟草藓、鳞叶藓属、青藓属、卷柏藓属、娟藓届、麻羽藓属等。对铅吸附力较强的苔藓种有：青藓属、卷柏藓属、娟藓属、麻羽藓属、阔叶小石藓、拟草藓、鳞叶藓属簿。对锌吸附力较强的苔藓种有：阔叶小石藓、薄罗藓届、细叶，j、羽藓、拟草藓、青藓属、卷柏藓l撕南农业大学硕士学位论文【}】义摘要属、娟藓属、麻羽藓属等。对镍吸附力较强的苔藓种有：青藓属、卷柏藓属、娟藓属、麻羽藓属、阔叶小石藓、美喙藓属、鳞n{藓属、白发藓属等。其中，淘叶小石藓、鳞叶藓属、娟藓属、拟草藓、青藓属、卷柏藓属、麻羽藓属等苔藓种对各种污染物的吸附力都较强。几种

6、常见的苔藓对重金属的富集能力大小顺序为：卷桔藓属>娟藓属>麻羽藓属>鳞叶藓属>青藓属，这可作为大气环境监测中苔藓监测材料的选择的依据。本试验对各样点采集的苔藓植物中元素的相关分析表明，各种苔藓之间的元素相关性很好，因此在苔藓生物监测过程中，如果难以采集同一种苔藓植物，可以采集其它苔藓植物品种替代，但必须进行种间校正，得出校正因子。不同苔藓植物对汞和镉的吸附等温线具有共性，即苔藓植物对重金属汞、镉的吸附量随着平衡液浓度的增加而增大．其吸附特征都能够用Liner方程、Freundlich方程和Langmuir方程很好的拟合，但

7、以Langrnuir方程拟合苔藓对汞离子的吸附特征效果最佳(r=O．9708--0．9926)，以Frendlich方程拟合苔藓对镉离子的吸附特征效果蛀佳(r=0．9617---0．9996)。用Langmuir方程拟合计算得到的饱和吸附量因苔藓植物品种而异，苔藓植物对汞离子的昂大吸附量介于23．702—456．201mg／g之间。对镉离子的虽大吸附量介于31．118--259．917mg／g之间，各种苔藓植物对汞、镉吸附能力的大小顺序为：猫尾藓>毛尖燕尾藓>大灰藓>大粗枝藓>卷叶鞭苔>南方小锦藓>大羽藓、东亚曲尾藓>曲尾

8、藓。总的来说，卷叶鞭苔、东亚曲尾藓、曲尾藓和尖叶美喙藓苔藓对汞和镉的吸附量均比其它种类的吸附量小，但在本试验浓度范围内，各种苔藓植物对汞和镉的吸附都未达到最大吸附量。苔藓植物对Hg的吸附过程划分为快速反应和慢速反应两个阶段。即苔藓植物对Hg的吸附量在反应开始的o．5h内吸附量迅速增加，在2h时基本达到最