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Figure 3. Pb accumulations in whole plants of different wetland plants 图3. 不同湿地植物全株铅积累量
3.4. 不同湿地植物间铅分配的差异
不同湿地植物铅积累量在地上部的分配比例见图4。
Figure 4. Pb distribution proportions in aboveground parts of different wetland plants 图4. 不同湿地植物铅积累量在地上部的分配比例
可以看出，铅在湿地植物地上部的分配比例比较高，所有植物都高于50%，平均达到70%以上。在1.5 mg/L铅污染废水处理下，铅在湿地植物地上部的分配比例介于57.19%至86.85%，十种湿地植物间的最大差异为1.52倍；在3.0 mg/L铅污染废水处理下，铅在湿地植物地上部的分配比例介于60.19%至87.76%，十种湿地植物间的最大差异为1.46倍。十种湿地植物铅积累量在地下部的分配比例比较低，基本都在40%以下，平均只有25%左右(图5)。在1.5 mg/L铅污染废水处理下，铅在湿地植物地下部的分配比例介于13.15%至42.81%，十种湿地植物间的最大差异为3.48倍；在3.0 mg/L铅污染废水处理下，铅在湿地植物地下部的分配比例介于12.24%至39.81%，十种湿地植物间的最大差异为3.25倍。因此，湿地植物积累的铅在地上部的分配比例大大高于在地下部的分配比例，而不同湿地植物间地下部铅分配比例的差异幅度高于地上部分配比例的差异幅度，但不同湿地植物间铅分配的差异幅度大大小于铅积累量的差异幅度。
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Figure 5. Pb distribution proportions in underground parts of different wetland plants 图5. 不同湿地植物铅积累量在地下部的分配比例
在各种污水处理工程技术中，人工湿地处理技术被认为是一种很有发展前途的技术，因为人工湿地可以发挥多种自然净化的优势，如植物净化功能、微生物降解功能等等[12]。在人工湿地中种植适宜的湿地植物种类，可以大量吸收废水中的重金属，然后通过定期收获湿地植物进行集中处理，可以将这些重金属从水体中去除[13]。据研究报道，通过人工湿地处理技术，可以去除重金属污染废水中87%的锰、49%的钴、95%的铜、85%的砷及92%的铅[1]。自20世纪90年代以来，人工湿地被成功应用于处理多种污染废水，如采矿酸性废水、工农业生产废水、食品加工废水、高速公路径流水、污泥脱水等[14]。然而，有一些研究也表明，湿地植物对重金属的吸收积累能力及重金属在植物体内的迁移分配特性，随湿地植物种类的不同及重金属种类的不同而有很大差异[15] [16]。
本研究表明，不同湿地植物间铅积累能力存在很大差异，供试十种湿地植物间地上部、地下部及全株铅积累量的最大差异达10倍左右。进一步分析表明，不同铅污染水平间植物地上部、地下部及全株铅积累量的相关性很强，相关系数高达0.98以上，都达到极显著水平(P < 0.01)，说明这些植物的铅积累能力在不同铅污染程度的废水中保持稳定。分析还表明，这些植物地上部与地下部之间铅积累量的相关性也较好，达到显著或极显著水平(P < 0.05或0.01)。这些研究结果为选择在铅污染废水中对铅吸收积累能力强的植物种类提供了可行性。但本研究也发现，不同湿地植物间铅分配的差异相对较小，十种湿地植物间地上部铅分配比例的最大差异为1.5倍左右，地下部铅分配比例的差异为3倍左右，大大小于不同湿地植物间铅积累量的差异幅度。因此，在利用人工湿地工程技术处理铅污染废水时，宜根据湿地植物在铅污染废水中的铅积累量来进行选择。由于湿地植物的地上部分比地下部分更容易收获和去除，而且本研究也表明，湿地植物地上部铅积累量占全株铅积累量的大部分(平均达到70%以上)，所以湿地植物地上部铅积累量比地下部铅积累量更有意义。因此，在选择铅积累能力强的湿地植物时，可以根据地上部铅积累量，再综合考虑全株铅积累量来进行选择。根据本研究结果，有2种植物地上部及全株的铅积累量都显著高于其他植物，分别是茭笋(Zizania latifolia)和空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)。在应用人工湿地工程技术处理铅污染废水时，这2种植物是较理想的选择。
4. 结论
在中度(1.5 mg/L)及重度(3.0 mg/L)铅污染废水中，十种湿地植物间的铅积累能力差异很大。其地上部铅积累量的最大差异达到9.3~9.7倍，地下部铅积累量的最大差异达到10.5~12.3倍，全株铅积累量的最大差异达到8.6~9.2倍。而且这些植物的铅积累能力在不同铅污染水平下保持一致。这为筛选出在铅污染
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废水中吸收积累铅能力强的湿地植物种类提供了可行性。而这些湿地植物间铅分配的差异相对较小，十种湿地植物间地上部铅分配比例的最大差异为1.5倍左右，地下部铅分配比例的差异达到3倍以上。根据铅污染废水中湿地植物地上部及全株铅积累量进行综合衡量，本研究中有2种植物：茭笋(Zizania la-tifolia)和空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)表现突出，在利用人工湿地工程技术处理铅污染废水时，适宜作为候选植物进行应用。
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