摘 要

本研究以南京栖霞山分布较广泛的乡土树种臭椿及其生境周边土壤为研究对象，截取年轮样本，采用ICP-AES法测定年轮和土壤样本中重金属元素（Cu、Fe、Mn、Ni、Pb、Zn）含量变化。实验结果表明：各元素在土壤中累积含量从大到小顺序为：Fe＞Pb＞Mn＞Zn＞Cu＞Ni，而且均高出了南京本地的土壤背景值；臭椿年轮中不同种类的重金属有不同的变化规律，两个同一地点的臭椿年轮的重金属变化规律有所不同，但有相似的地方；臭椿对于Pb元素的吸附能力强于刺槐，对于Zn元素的吸附能力弱于刺槐。

关键词：重金属；年轮；臭椿；土壤；动态变化

Heavy metal content of the tree rings Ailanthus altissima under soil pollution of Qixia mountain in dynamic analysis

Abstract

Native tree-rings of Ailanthus altissima and their surrounding soil habitats which were widely distributed in Qixia Mountain was studied in this research, the interception ring samples, soil samples and measuring rings of heavy metal elements (Cu, Fe, Mn, Ni using ICP-AES method, pb, Zn) contents change. The results show that: （1）The elements accumulate in the soil content in descending order: Fegt; Pbgt; Mngt; Zngt; Cugt; Ni, and were higher than the Nanjing local soil background values;（2）Different kinds of heavy metals Ailanthus tree rings there are different variation, variation of heavy metals in the two rings Ailanthus same location vary, but there are similarities;（3）Ailanthus adsorption capacity for Pb in stronger than locust, the adsorption capacity of Zn weaker than locust.

Key words：Heavy Metal ；Tree- Ring ；Ailanthus altissima ；Soil ，Dynamic changes

目 录

前 言 - 1 -

1文献综述 - 2 -

1.1 树木年轮反演土壤污染历史方面研究概况 - 2 -

1.2 重金属在年轮中径向迁移方面的研究概况 - 4 -

2研究内容 - 6 -

3研究方法 - 7 -

3.1 土壤样本采集与分析 - 7 -

3.1.1 土壤样品采集 - 7 -

3.1.2 土壤样品预处理及取样 - 7 -

3.1.3 土壤样品消煮 - 7 -

3.2 年轮样本采集与分析 - 8 -

3.2.1 采样地点勘察 - 8 -

3.2.2 年轮及样品采集 - 8 -

3.2.3 年轮样品预处理 - 8 -

3.2.4 年轮样品定年 - 9 -

3.2.5 臭椿年轮取样 - 10 -

3.2.6 年轮重金属消煮 - 10 -

3.2.7 数据整理与分析 - 11 -

4结果与分析 - 12 -

4.1 实验结果 - 12 -

4.2 实验结果的分析 - 22 -

4.2.1 土壤重金属含量分析 - 22 -

4.2.2 年轮重金属含量分析 - 22 -

4.2.3 重金属含量动态变化分析 - 23 -

4.2.4 相同地点不同年轮对重金属元素Pb、Zn吸附能力的比较 - 30 -

5结论与讨论 - 32 -

5.1 结论 - 32 -

5.2 讨论 - 32 -

致 谢 - 34 -

参考文献 - 35 -

前 言

随着工业化和城市化的进展，人们对矿产资源的不断需求和消耗，并且在开采、运输、利用资源的过程中通过不同途径排放各种污染物，土壤污染的问题日渐严峻。土壤污染主要体现在土壤重金属方面。土壤重金属污染由于具有隐蔽性、累积性和长期性等特点，对其研究已经成为环境污染热点问题之一^[1-2]。采矿是土壤中重金属的主要来源，主要是矿石开采加工过程中“三废”排放引起的^[3]。重金属污染对人们生活具有很大的潜在威胁性。因此，研究土壤重金属污染问题，改善生态环境，迫在眉睫。

在众多研究土壤污染问题领域中，研究历史土壤污染程度及其过程的变化是关键，这些变化与其同时进行的人类活动之间关系已成为研究热点之一。因此，寻求较为准确地反映污染历史变化的记录载体成为当今打开该领域研究大门的一把钥匙。

树木分布广泛，寿命长，树木年轮的生长能够同时感应自然和人为干扰的影响，记载人类活动及自然环境变迁的痕迹，可以成为自然界环境变化信息的客观载体^[4]。因此，对年轮中重金属含量的研究有助于反演土壤污染历史及揭示年轮中的重金属元素污染的历史变化。树轮化学分析研究受气候分带限制较小，主要和人类活动强度密切相关。我国东南沿海地区人口密集，工业化程度高，环境问题突出，开展的树轮化学研究相对较多。

本实验的选样背景是栖霞山，栖霞山铅锌矿于1948年由谢家荣先生发现，解放后经过40多年勘查，又发展到有锰、铅、锌、硫、银、金等可利用金属元素的大型矿床^[27-28]。栖霞山土壤重金属污染具有典型性，通过对栖霞山树木年轮重金属含量动态变化研究，有助于反映当地的污染情况，推测当地的一些人为活动，历史事件。

本课题以南京栖霞山分布较广泛的乡土树种臭椿（Ailanthus altissima）及其生境周边土壤为研究对象，截取年轮和采集根系周边土壤样本，采用树木年轮化学分析手段测定年轮和土壤样本中重金属元素（Mn、Fe、Cu、Zn、Pb、Ni）含量，利用树木年轮化学原理，对该地臭椿年轮样本及相关土壤样本进行重金属含量分析，探索臭椿年轮中重金属元素积累和迁移规律，根据这些变化规律初步推测臭椿吸附重金属的能力，反映污染情况与相关时期人类活动关系。

1文献综述