植物从沉积物中吸收、富集的重金属,可以用富集系数来反映植物对重金属富集程度的高低或富集能力的强弱。重金属富集系数是指植物某一部位的元素含量与土壤中相应元素含量之比,它在一定程度上反映着沉积物--植物系统中元素迁移的难易程度,说明重金属在植物体内的富集情况。
植物从沉积物中吸收、富集的重金属,可以用富集系数来反映植物对重金属富集程度的高低或富集能力的强弱。重金属富集系数是指植物某一部位的元素含量与土壤中相应元素含量之比,它在一定程度上反映着沉积物--植物系统中元素迁移的难易程度,说明重金属在植物体内的富集情况。
生物富集系数、生物富集因子等名称一直混淆,看了很多国内的文献,一直没有很统一的概念。查看外文文献,也没有结果,更没有一个权威的定义。但这个概念在很多很多论文或是出版物中出现,一篇文章中也出现互相矛盾的地方,看了一些参考文献也看了原作者已经整理的,但总觉得还有需要补充的,特整理出来,跟大家交流。希望大家补充和完善。
重金属富集系数=植物体内重金属含量/土壤(或沉积物)中重金属含量×100%
又称生物浓缩系数、生物浓缩率、生物积累率、生物积累倍数、生物吸收系数等。生物体内某种元素或化合物的浓度与其所生存的环境中该物质的浓度的比值。可表示生物富集、浓缩、积累、放大和吸收能力与程度的数量关系。植物和土壤间的富集系数是植物灰分中某物质的浓度与其所生长的土壤中该物质浓度的比值,即植物灰分中某物质的含量与土壤中该物质含量的比值。苏联彼列尔曼(A.I.Perel’man)于1965年把这个数值_称为生物吸收系数(Ax),并据此把植物对元素的累积程度划分为5个元素生物吸收序列。只有Ax>1的元素,才谈得上在生物体内富集。随着元素测定技术的提高,各种元素的生物吸收系数会有所变化,某些甚至变化很大,不断被以后的学者修正和改进 。
生物富集系数、生物富集因子(bioconcentration factor,Biological Enrichment Factor,BCF);BCF=Cp/Cs,其中,Cp 为植物地上部分重金属含量,Cs 为沉积物中重金属含量)。以BCF为指标反映野生植物对沉积物中重金属的富集特征。
应用富集系数法对重金属的富集情况进行评价,其计算式为:
式中, EF为重金属在沉积物中的富集系数; Cx为元素x的浓度;CAl为Al元素浓度;s和b为样品和背景。若EF>1,说明该元素相对富集,受到人为活动的影响,若EF≈1,则该元素来源于地壳风化。由此可评价元素的富集程度。
(马宏瑞,张茜,季俊峰,吴昀昭. 长江南京段近岸沉积物中重金属富集特征与形态分析. 生态环境学报 2009, 18(6): 2061-2065)
中国科学院沈阳应用生态研究所魏树和说,学术界目前对超富集植物的衡量标准还有些争议。周启星等人提出的四个标准是目前有关这一问题最准确的提法和学术见解。
一是临界含量标准,如镉的临界含量是100毫克/千克,锌、锰超过1万毫克/千克,铅、铜等超过1000毫克/千克;
二是植物地上部分的重金属含量要大于根部;
三是和没有污染的植物相比,生物量(植株大小、茎叶生长状况等特征)不能明显减少;
四是要考虑富集系数,就是植物体内的重金属含量一定要大于土壤中的含量,即富集系数大于1,至少当土壤中重金属含量高到足以使植物体内富集的含量大于超富集植物临界含量。