重金屬對土壤的污染大全11篇

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篇（1）

中圖分類號：X173 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）34-0390-01

土壤中的重金屬污染大部分來源于工業廢水和廢氣的隨意排放，還有的是由于某些建筑公司直接用工業廢渣建設工程，直接對土壤造成重金屬污染。重金屬是很難被生物或化學過程降解的，因此很容易在土壤中富集，污染后的土壤也難以恢復到以前的生態。一旦重金屬的污染超過一定程度，不僅會影響農作物的產量和品質還會通過食物鏈富集到人體中，引起重金屬中毒，嚴重危害人的身體健康。

一、土壤重金屬復合污染對農作物影響

（一） 重金屬污染對農作物光合作用影響

光合作用是農作物將光能、水、CO2轉化成有機物儲存起來的過程，和呼吸過程的消耗不同，光合作用是為了“積累”，這也是人們能把農作物當做食物來源的根本原因。光合作用在植物的葉綠體中進行，而葉綠體是由光合片層膜系統構成的類囊體，其中分布著各種各樣的光合色素和酶。影響光合作用的因素有很多，如溫度、光照強度、CO2濃度等等，重金屬污染也是其中很重要的因素，主要表現在以下幾個方面：

1、重金屬破壞葉綠體結構、降低葉綠素含量

葉綠體是作物進行光合作用的場所，而葉綠素則是作物進行光合作用的物質基礎，它直接影響了光合作用的速率和品質。隨著土壤中重金屬含量的加重，作物會發生細胞壁和細胞質的分離，同時核膜破裂、核仁消失，葉綠體的雙層膜結構也會消失；高濃度的重金屬離子會在不同程度上減少葉綠素的含量，特別是CU2+，Hg2+，Cd2+等重金屬離子。

2、重金屬污染干擾了光合產物的運輸

高濃度的重金屬離子能顯著抑制作物光合作用產物的主動輸出。如小麥等禾本科農作物中與光合產物運輸轉化的酶對Cu2+等重金屬離子的敏感度很高，高濃度的重金屬離子使得光合產物在作物體內各組織間的分配完全混亂，小分子糖類大量累積而蛋白質迅速分解，進而影響了光合作用的速率和作物的品質。

（二） 重金屬污染對農作物酶活性的影響

農作物的各項生理代謝活動都是需要在生物酶的參與下進行的，過量的重金屬污染會使得重金屬離子與生物酶相互作用發生結合，或者取代構成酶蛋白的必需元素從而破壞酶的結構與活性，進一步干擾農作物細胞各項代謝活動的正常進行。值得注意的是這種干擾不是呈直線式的上升而是呈拋物線軌跡運動的，在一定程度上重金屬污染濃度增加，一些酶的活性反而出現增強，這是由于作物的抗氧化系統對金屬與酶的結合有著一定的抵御能力。不管是那種影響，都對農作物的產量、性狀、品質產生不可逆轉的破壞。

二、農作物對土壤重金屬復合污染的適應機制

（一） 重金屬在農作物體內的分布

農作物獲得土壤中的重金屬離子的方式主要是根系吸收，因此大部分的重金屬離子如Cu、Pb、Cd、Hg等主要集中在農作物根部，與作物本身的蛋白質、糖類、核酸結合形成有機物或其他化合物；而像Zn、Fe等容易發生轉移的重金屬離子被根系吸收后會發生向上遷移，轉移到莖葉和果實上去。雖然大部分重金屬在根系中積累，相當程度上減輕了對其他各組織器官的毒害作用，但是對于一些本來食用其根部、莖部的農作物來說就完全相反了。對于某些具有重金屬抗性基因的農作物，土壤中的重金屬含量多少與否對其影響并不是很大，這主要是由作物基因型決定的。

（二） 農作物在土壤重金屬復合污染下的富集

雖然土壤重金屬的污染對農作物的生理形態、產量等造成很大影響，但是不是說在土壤重金屬復合污染嚴重的地方農作物就無法生存，相反在一定程度上，作物在污染區還會發生富集作用，這是由農作物的生理敏感現象決定的。農作物對重金屬元素的吸收除了引起各種生理生態的變化，也會使其自身產生重金屬抗性和依賴性。如茄科作物，過量的吸收Pb、Hg等重金屬離子后反而會阻止根部轉移積累的重金屬，表現出一定程度上的拮抗作用。隨著農作物本身和細胞酶對重金屬離子的不斷適應，作物自身的細胞壁、莖葉等反而具有了排除機制，會使得一些重金屬離子通過這些部位排出體外；同時作物會漸漸產生一種能和重金屬離子絡合的有機酸，降低重金屬離子的活度系數而減少其毒性。

（三） 各重金屬離子間的拮抗與協同作用

農作物在吸收重金屬復合污染土壤中的元素時，一些重金屬離子會強烈抑制另外一些重金屬離子的吸收，表現出拮抗作用，如玉米在吸收一定濃度的銅離子后不會再吸收土壤中的鋅、鎘等重金屬離子。而在另一方面，一些重金屬離子的吸收反而會加速其他重金屬離子的吸收，表現出極大的協同效應，隨著銅離子在玉米體內的積累量的增加，玉米根系會加速吸收土壤中的鉛等重金屬離子。某些離子還會引起農作物各部位之間的重金屬元素累積，如委陵菜，土壤中如果富含鋅、鎘等重金屬離子，委陵菜的根、葉柄、葉之間會加速重金屬離子間的轉移和累積，這說明了作物在不同土壤重金屬復合污染下各組織又會有不同的特性。

（四） 農作物對重金屬污染土壤的修復

上文我們知道了某些農作物對土壤中一些重金屬元素是有很大吸收富集能力的，越是濃度高的重金屬復合污染土壤，作物的吸收能力反而越強，因此可以在重金屬濃度很高的培養液中培育出抗性很高的農作物進行優育留種，既可以達到治理土壤重金屬復合污染的目的又可以達到生態適應修復的目的。如褐藍菜屬、長葉萵苣、玉米、洋芋等農作物就可以很好的清除土壤中的鋅、鉛等重金屬離子。

結束語

大面積的土壤重金屬復合污染不僅難以修復，而且對農作物的產量、品質、生理生態指標都造成了很大影響，要解決這個問題除了控制工業“三廢”的排放，還要對重金屬與不同農作物之間作用機制、適應機制加以研究，找到修復重金屬復合污染土壤最適合的方法。

參考文獻

[1] 王顯煒.金礦區農田土壤重金屬污染與農作物關系探討[D].長安大學，2010.

篇（2）

中圖分類號：X53 文獻標識碼：A

文章編號：1005-913X（2017）06-0056-02

土壤-植物系統是生物圈中最為基礎的結構，可以對太陽能進行有效轉化。而土壤重金屬污染就是人類在生產、生活過程中將重金屬加入土壤，使重金屬含量比自然含量顯著高出，從而導致生態環境受損的狀況。土壤重金屬污染不僅會影響農作物的生長，而且會對空氣、水等造成影響，所以說土壤重金屬污染對人類生存有著關鍵影響。因為土壤重金屬污染所帶來的后果十分嚴重，所以對其進行有效防治已經成為環保工作中的重點。

一、土壤重金屬污染的來源與環境標準

（一）土壤重金屬污染的來源

隨著社會的快速發展，生態環境污染問題越來越嚴重，而土壤重金屬污染問題最為嚴峻。而造成土壤重金屬污染來源的詳細信息如表1所示。

（二）重金屬土壤環境的質量標準

土壤是人類賴以生存的基礎，如果重金屬的含量過高，就會出現土壤重金儻廴咀純觶為人類的生存、發展造成嚴重影響。所以重金屬土壤環境的質量需要控制在相應范圍內，以確保土壤的應用質量。而重金屬土壤環境質量標準值如表2所示。

二、土壤重金屬污染中存在的防治問題

（一）缺乏系統性的防治法規

我國對大氣、水體、固體以及放射性物質的污染都制定了有針對性的法律法規，可以對其進行系統性的防治與處理。但是卻沒有針對土壤重金屬污染制定系統性的法律，只是在其他防治立法中進行分散制定，所以說我國缺乏對土壤重金屬污染進行防治的系統性法律。雖然許多污染防治立法中都對土壤重金屬污染問題有所涉及，但是這些法律過于分散。這樣不僅不利于對法律功能的充分發揮，而且不能對土壤重金屬污染的防治效果提供確切保障。所以在制定土壤重金屬污染防治法律時，需要對其系統性進行重點考慮。

（二）缺乏健全的預防機制

雖然我國也認識到對土壤重金屬污染進行防治的重要性，但是在實際操作過程中依然是強調治理而忽略預防。首先，我國有對環境影響進行評價的機制，以對相應施工項目對環境可能產生的影響進行分析與評價，從而降低項目對環境的損害。雖然環境影響評價機制中對相應的生態環境準入機制進行了說明，但是隨著社會、經濟的高速發展，新型問題的不斷出現，生態環境準入機制已經不能滿足現在的發展要求。其次，我國目前沒有出臺對土壤重金屬污染擴散進行有效控制的法律，無法降低受污土壤對人類生存所造成的影響。最后，現在我國土壤重金屬污染問題治理狀況不具備較高的透明度，大部分人們都不了解土壤重金屬污染的原因與治理效果，所以不懂得如何從自身做起，降低土壤污染。

（三）缺少責任追究制度

土壤重金屬污染責任追究制度就是在主體觸犯相應法律后，強制其對有關責任進行承擔的制度。但是目前我國缺少對土壤重金屬污染責任進行有效追究的制度。首先，承擔責任的主體一般就是土地的所有及使用人員，其范圍太窄，不能對相關的企業、個人進行有效包含。同時我國沒有制定相關法律對應承擔的責任進行明確，致使國外許多重污染企業搬至國內，大大提升了我國土壤重金屬污染的程度以及治理難度。其次，我國對造成土壤重金屬污染主體的責任進行追究時，主要對其行政責任進行追究，但是有時責任主體對土壤的傷害是不可挽回的，可是我國卻沒有出臺相應的法律法規，不能對其進行定罪。這樣不僅體現出了責任追究制度中的嚴重缺失，而且不能對違法行為進行有效打擊。最后，因為土壤污染的潛伏周期長，治理費用高、周期長，而我國又缺乏對責任進行有效歸納的原則，不能對污染主體責任進行有效追究。

三、土壤重金屬污染防治的法律對策

（一）制定系統性的法律規定

以預防為主，防治兼顧的原則制定有針對性的土壤污染法規，同時以《環境保護法》為基礎指導，制定有效的土壤污染防治制度，而其主要原則包括預防為主、民眾參與、污染主體付費、社會和環境可持續健康發展等原則。另外，土壤污染防治法律是環保法律體系中的關鍵部分，是對土壤污染進行有效治理的根本，可以為相應法律體系的構建奠定基礎。所以應該先建立相應的法律框架，然后以其為依據對土壤重金屬污染防治的相關法律內容進行明確，從而使我國防治土壤重金屬污染問題有法可依。所以想要對土壤重金屬污染問題進行有效防治，只是構建一些原則性、概括性制度，是得不到明顯效果的。只有先出臺相應的土壤污染防治法，并以此為基礎構建相應的法律體系，從而對我國土壤重金屬污染問題進行有效解決。

（二）嚴格規定法律責任

嚴格追究污染主體的法律責任是有效開展土壤重金屬污染防治工作的重點，所以首先需要做到對土壤重金屬污染進行防治的過程中，單位、企業與個人都可能是造成土壤重金屬污染的主體。對于無心所造成的污染問題，相關人員需要承擔法律責任。同時還應該以污染情況為依據對不同的污染主體進行明確，并對污染原因進行查明，對責任主體范圍進行擴大。其次，對土壤重金屬污染防治工作的行政責任進行明確，可以以《水污染防治法》為參考，而所采用形式包括財產以及行為責罰。再次，對土壤重金屬污染防治工作的民事責任進行明確，民事責任是整個責任體系中的重要部分。對民事責任進行制定的過程中，立法人員需要對相應的付費原則進行充分考慮。最后，刑事責任作為最為嚴厲的懲罰方式，在土壤重金屬污染防治工作中具有十分重要的意義，但是我國刑法中缺乏對污染犯罪行為的明確定罪。所以國家對刑事立法進行構建時，需要對土壤重金屬污染的刑事立法進行有效關注，只有這樣才能有效提升我國土壤重金屬污染的防治效果。

（三）增強執法力度

在環境污染執法過程中，如果行政機關不能對自己手里的權力進行恰當使用，就會使污染土壤的行為得到放縱。所以國家需要增強政府機關的執法力度。首先，對保護土壤的立法體系進行健全，其中包括全國統一性的立法，還有以區域特點為依據制定的地方性立法。健全的法律法規不僅是政府機關開展執法工作的前提，而且是政府機關落實執法工作的關鍵依據。所以對土壤保護的立法體系進行有效健全有著非常重要的意義。其次，構建完善的執法機構。以立法為依據，構建完善的執法機構，對相關基層執法部分進行獨立于國家機構之外的構建，以有效提升執法效果。同時實施主管機構的垂直領導，以避免地方政府過度參與當地環保工作，從而消除政府權利對環保執法的不良影響。此外，環保行政部門的上下級需要對其關系進行良好處理，并以確保執法效率為前提，嚴格遵循執法的根本目的以及協調性的執法原則，從而有效落實土壤重金屬污染的執法工作。再次，增強執法手段。以地方污染特點為依據，采用有針對性的防治方法，對土壤污染狀況進行有效解決。同時對污染源進行有效調查，并進行針對性處理；最后，提升土壤污染的執法費用，增加高質量的執法設備。這樣擁有充足經費以及高技術設備，可以滿足土壤污染監測、執法的更高要求。

四、結語

篇（3）

摘要：在復合重金屬污染耕地種植條件下，對甘蔗的苗期與拔節期吸收和富集土壤重金屬的能力是否因品種不同而有差異進行了研究，以期篩選出重金屬超低積累及適合當地種植的甘蔗品種。結果表明，各品種對于重金屬的富集量從苗期到拔節期發生較大變化，差異性也有變化。在苗期各品種富集量最大的是As，最少的是Zn；而到拔節期則相反，富集量最大的是Zn，最少的是As。在復合重金屬污染耕地條件下，相對于重金屬Zn，在該土壤區域最適合種植園林9號；相對于重金屬Cd，在該土壤區域最適合種植贛－18號；相對于重金屬Pb，在該土壤區域最適合種植園林9號；相對于重金屬As，在該土壤區域最適合種植園林17號。綜上所述，園林9號、贛－18號、園林17號這3個品種比較適合在當地污染地上種植，其中以園林9號為相對最適合。

關鍵詞 ：甘蔗；品種；污染土壤；重金屬；

中圖分類號：X53；S566．1 文獻標識碼：A 文章編號：0439－8114（2015）04－0810-04

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.04.011

收稿日期：2014－05－15

基金項目：廣西科學研究與技術開發計劃項目（桂科攻1347013－7）

作者簡介：彭 崇（1988－），男，廣西龍州人，助理農藝師，主要從事甘蔗選育與高產栽培工作，（電話）13507888827（電子信箱）442670063＠qq．com；通信作者，李恒銳（1988－），男，廣西南寧人，助理農藝師，主要從事甘蔗選育與木薯雜交育種工作，（電子信箱）lihengtui88＠163．com。

重金屬污染是土壤污染中面積最廣、危害最大的環境污染之一［1］，已受到人們的廣泛關注。2001年，廣西地區環江縣遭遇特大洪水，使農田遭受嚴重污染，洪水攜帶含硫尾沙進入農田，還原態硫氧化產酸導致土壤酸化［2］。甘蔗作為當地的主要經濟作物之一，種植面積達1．233萬hm2，甘蔗產業已成為該縣經濟發展的重要支柱和農民增收的主要來源［3］，然而土壤重金屬污染是制約該縣甘蔗增產的主要原因之一。翟麗梅等［4］研究了環江縣鉛鋅礦尾沙壩坍塌對農田土壤的污染及其特征，結果表明，礦區下游污染區農田遭受As、Pb、Zn和Cd污染，致使土壤硫鐵含量高、土壤酸性強、重金屬活性強；土壤養分嚴重流失，導致土壤板結；同時還存在不同程度的反酸現象，使農作物成活率低、生長慢、品質低下，部分農作物歉收甚至絕收。

本試驗研究了在復合重金屬污染耕地種植條件下對甘蔗的苗期與拔節期吸收和富集土壤重金屬的能力是否因品種不同而有差異，并根據土壤污染程度及當地的種植習慣，通過對不同甘蔗品種進行種植和篩選，以期篩選出重金屬超低積累及合適當地種植且具有一定經濟效益的甘蔗品種［5］，為當地農業生產種植及植物修復研究提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1．1 供試品種

試驗選用8個甘蔗品種：桂糖02467（A）、粵糖96／86（B）、臺糖88／99（C）、贛－18號（D）、園林18號（E）、園林17號（F）、福農15號（G）、園林9號（H）。

1．2 試驗方法

試驗設在環江縣大安鄉塘房村下吳江屯進行，供試土壤采自試驗地的復合重金屬污染農田，土壤質地為紅壤土，其土壤理化性質及土壤重金屬含量如表1、表2所示。

從表2可以看出，污染農田土壤中Cd、Zn、Pb含量均大于廣西地區土壤的Cd、Zn、Pb背景值，分別是其相應背景值的598.3倍、5.0倍、6．1倍。與國家土壤環境質量標準值（GB 15618－1995）比較，污染農田土壤中Cd含量大于國家三級標準，Zn含量介于國家二級和三級標準間，As含量介于國家一級和二級標準間，Pb含量超過國家一級標準。可見4種重金屬中除As、Pb外，Cd含量嚴重超標，Zn含量超過土壤中重金屬的二級標準，對植物生長有一定的危害。

1．3 試驗方法

1．3．1 試驗設計 試驗采用隨機區組排列設計，共8個品種，設4次重復，共32個小區，每小區6行，小區面積15 m2。于2011年3月開始下種，按雙行頂接法種植，每一區域撒石灰3 kg，施基肥復合肥0．5 kg（復合肥N∶P∶K＝21∶11∶13），田間管理與大田一致。

1．3．2 測定項目與方法 土壤樣品的采集采用“S”形取樣，主要測定土壤的理化性質及土壤重金屬含量，包括有機質、速效磷、水分含量、全磷、全鉀、全氮、速效氮、機械組成、陽離子交換、速效鉀、重金屬Pb、As、Cd、Zn的含量等。甘蔗重金屬測定先用微波消解儀消解植物樣品，然后再用電感耦合等離子光譜發生儀（ICP）測定重金屬的含量。

1.3.3 數據處理 數據處理與分析采用Excel 2007及軟件進行，數據表示為平均數±標準差。

2 結果與分析

2．1 不同甘蔗品種苗期重金屬Zn、Cd、Pb和As含量及富集系數分析

重金屬的富集系數是指植物中某一部位元素含量與土壤中該元素含量的比值，反映植物對重金屬富集程度的高低或富集能力的強弱，說明重金屬在植物體內的富集情況［6］。由于種植甘蔗主要是收獲地上部，因此，本研究中富集系數采用植物地上部重金屬含量與土壤中該重金屬含量之比來表示。由表3可知，在甘蔗苗期，各品種的重金屬含量均超過了一般作物的正常含量，重金屬復合污染會導致作物體內重金屬含量的升高。As是一種劇毒重金屬元素，其含量以B的地上部最低，為49．45 mg／kg，A含量最高，達53．76 mg／kg，A具有較高As富集特征，各品種As含量差異不明顯，富集系數在2．46～2．67；Zn含量以B的地上部含量最低，為20．13 mg／kg，D含量最高，達38．20 mg／kg，D、E與其他品種間存在明顯差異；Pb含量以E的地上部最低，為53．52 mg／kg，G含量最高，達62．28 mg／kg，各品種間Pb含量差異不明顯，富集系數在0．46～0．54；Cd含量以B的地上部最低，為3．14 mg／kg，C含量最高，達3．50 mg／kg，各品種間Cd含量差異不明顯，富集系數在1．98～2．26。研究表明，Cd的含量低時，對作物沒有毒害作用，但含量高時，Cd能阻止植物根的生長和細胞分裂［7］。

2．2 不同甘蔗品種拔節期莖、葉重金屬含量及富集系數分析

甘蔗拔節期主要分析莖和葉兩個部分，各品種的重金屬含量相對于苗期變化很多，差異性也有變化，不同時期、不同品種、不同器官對重金屬的吸收富集作用明顯不同［8］。對于重金屬As，各品種間莖含量以C與H含量較高，與其他品種均存在明顯差異；對于重金屬Zn，各品種間莖含量存在明顯差異，D含量最高，H含量最低；對于重金屬Pb，各品種間莖含量G與A差異最明顯，而葉含量G與F差異最明顯；對于重金屬Cd，各品種間莖含量B與D、H差異最明顯，而葉含量C與D差異最明顯（表4）。

在甘蔗拔節期各品種對土壤重金屬吸收和富集量不同［9］。對于重金屬的富集量最大的是Zn，其次是Pb，再次是Cd，最小的是As。相對于重金屬Zn，地上部（莖和葉）富集量最大的是C，說明該品種對Zn具有超強的吸收和富集能力［10］，富集量最小的是H；相對于重金屬Pb，地上部（莖和葉）富集最大是G，富集量最小是H，H與其他品種甘蔗差異不明顯；相對于重金屬Cd，地上部（莖和葉）富集量最大是C，富集量最小是D；相對于重金屬As，地上部（莖和葉）富集最大的是C，富集量最小是F。

2．3 苗期與拔節期各品種甘蔗對重金屬富集量比較分析

對表3、表4比較可知，各品種對重金屬的富集量從苗期到拔節期發生較大變化，在苗期時各品種富集量最大的是As，最少的是Zn，而到拔節期則相反，富集量最大的是Zn，最少的是As。相對于重金屬Zn，在苗期富集量最少的品種是B，而拔節期是H。由于Zn是必需營養元素，在苗期各品種對Zn的富集差異較明顯，而到拔節期對Zn的富集量差異不明顯。種植任何品種差異不大，最適合種植H，因為它富集量最少；相對于重金屬Cd，在苗期富集量最少的是B，拔節期富集量最少的是D，由于苗期各品種對Cd的富集量差異不明顯，而拔節期各品種間差異明顯，在該土壤區域最適合種植D；相對于重金屬Pb，在苗期富集量最少的是A，拔節期富集量最少的是H，在苗期各品種對Pb的富集量差異不明顯，而拔節期各品種間差異明顯，在該土壤區域最適合種植H；相對于重金屬As，在苗期富集量最少的是B，拔節期富集量最少的是F，在苗期各品種對As的富集量差異不明顯，而拔節期各品種之差異明顯，在該土壤區域最適合種植F。

3 結論

通過對試驗結果處理分析得出，各品種對于重金屬的富集量從苗期到拔節期發生較大變化，差異性也有變化。在苗期各品種富集量最大的是As，最少的是Zn，依次排列為As＞Cd＞Pb＞Zn；而到拔節期則相反，富集量最大的是Zn，最少的是As，依次排列為Zn＞Cd＞Pb＞As。在復合重金屬污染耕地條件下，相對于重金屬Zn，在該土壤區域最適合種植園林9號；相對于重金屬Cd，在該土壤區域最適合種植贛－18號；相對于重金屬Pb，在該土壤區域最適合種植園林9號；相對于重金屬As，在該土壤區域最適合種植園林17號。綜合上述，園林9號、贛－18號、園林17號這3個品種比較適合在當地污染地上種植，其中以園林9號為相對最適合的品種。

參考文獻：

［1］ 楊天周．EDTA對污染土壤中金屬解吸的影響［J］．污染防治技術，2008，21（3）：46－49．

［2］ 王德光，宋書巧，藍唯源，等．環江縣大環江沿岸土壤重金屬污染特征研究［J］．廣西農業科學，2009（3）：2－4．

［3］ 李 藝，李明順，賴燕平，等．廣西思榮錳礦復墾區的重金屬污染影響與生態恢復探討［J］．農業環境科學學報，2008，27（6）：2172－2177．

［4］ 翟麗梅，陳同斌，廖曉勇，等．廣西環江鉛鋅礦尾沙壩坍塌對農田土壤的污染及其特征［J］．環境科學學報，2008（6）：1206－1211．

［5］ 莫良玉，阮 莉，陳 軍，等．復合重金屬污染土壤對甘蔗產量和質量的影響［J］．廣東農業科學，2012（6）：33－37．

［6］ 楊景輝．土壤污染與防治［M］．北京：科學出版社，1995．1－3．

［7］ 亢希然，范稚蓮，莫良玉，等．超富集植物的研究進展［J］．安徽農業科學，2007，35（16）：4895－4897．

［8］ 羅 慧，范稚蓮，莫良玉，等．廣西礦區植物重金屬富集特征［J］．南方農業學報，2011，42（7）：765－767．

篇（4）

[中圖分類號] X52 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2013）08-0230-01

重金屬對水體及土壤的污染形勢是很嚴峻的，據資料顯示，每年我國有1200萬噸糧食收到不同程度的不同重金屬的污染，直接經濟損失超過200億元，每年能多養活4000萬人，并且這一數字還在逐年增長，這些污染大都是由于土壤或灌溉用水受重金屬污染而造成，重金屬污染有著較強的不可預見性，因此對其防治有很大的困難，而預防才是王道。

一、重金屬的來源及其種類

1.重金屬的來源

重金屬的主要來源還是工業污染，當然，或多或少也有來自交通以及我們生活垃圾的污染，在工業污染中，來自化工行業的污染占了相當大的比例，其次就是發電廠、鋼鐵廠，最常見的就是工業中的三廢：廢水、廢棄、廢渣，三廢當中含有大量的重金屬及其化合物，不經處理便直接排放，直接導致水資源和土壤污染，當人們用了這種被污染的水去灌溉莊稼，在被污染的土地上種莊稼，就會嚴重影響莊稼的收成，重金屬也就隨植物鏈傳到人類，對人們的健康造成了嚴重的影響[1]。近幾年，有環保學者提出：中國的化工企業的工藝、設備、技術研發較落后，是造成污染嚴重的主要原因，而人為的環保意識以及地方保護環保意識的淡薄，加劇了污染，強化治理迫在眉睫。生產企業應放眼未來，倡導環保，化工生產過程盡量使用少污染和無污染的原材料。

2.重金屬的分類

2.1汞污染

汞是一種唯一的在常溫下為液態的金屬，在自然界中普遍存在，一般動物植物中都含有微量的汞，因此我們的食物中，都有微量的汞存在，可以通過排泄、毛發等代謝，不影響健康。

但是，隨著工農業的迅速發展，目前國內對汞的需求量還是很高的，問題在于這些重金屬用完之后生成的其氧化物或雜質如何處理，過量的汞如何處理，這些都是問題的關鍵之處，據調查，每年因汞中毒而死亡的人數并不在少數，如何防范含汞廢水進入農業用水系統，已經迫在眉睫，是我們不得不去面對的問題。

2.3鉛污染

鉛是一種柔軟的白色金屬，是我國最早發現的元素之一，很容易生銹，但不失光澤，鉛在工業中最重要的用途就是制造蓄電池，因此，水資源和土壤中鉛污染的主要來源就是人們對廢棄蓄電池的隨意丟棄，而鉛的化合物，常被用于合成五彩繽紛的顏料，在鉛的眾多化合物中，最重要的就是四乙基鉛，常用于汽油防爆劑，鉛的毒性隨量而增大，其主要是通過人的皮膚接觸，或者是消化道、呼吸道等進入人體器官，鉛含量多者可引起器官病變，鉛的主要毒性表現在貧血，神經受到損傷或者造成腎功能不全，生活中的鉛給我們帶來了無限的色彩和快樂，但是食物中的鉛卻能給人帶來痛苦。

二、重金屬對水體及土壤污染現狀

1.重金屬對水體污染現狀

水體中重金屬污染物的來源十分廣泛，最主要的是工礦企業排放的廢物和污水。由于這些工廠排放的污染物數量大，分布范圍廣，因而受污染的區域很大，較難控制，危害嚴重[2]。重金屬在人體內能和蛋白質及各種酶發生強烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中富集，如果超過人體所能耐受的限度，會造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等，對人體會造成很大的危害。在我國，最近的一起重金屬污染事件是2011年3月中旬，浙江臺州市路橋區峰江街道，一座建在居民區中央的“臺州市速起蓄電池有限公司” 引起168名居民血鉛超標，是近幾年來浙江發生的最嚴重的一次重金屬污染事件，其原因就是電池公司將含有大量鉛的廢水排入河渠，滲入地下，居民喝了地下水之后鉛嚴重超標，而作為最大的洋垃圾市場，臺州市每年從垃圾中拆解的價值高達200億人民幣，但是拆解之后的剩余物卻隨意丟棄，丟棄的重金屬垃圾對空氣和水資源造成了嚴重的污染。目前，我國的重金屬對水體的污染正在逐年加劇，如若不采取措施，不過十幾年的時間，我們將生活在一個被重金屬污染的世界，想治理都治理不完。

二、重金屬對水體污染的防治措施

1.加快含重金屬廢水廢氣治理

廢水和廢氣是化工行業最普遍的污染物，也是和人類息息相關的一些污染，針對這些廢水和廢氣，怎么處理成為了一個棘手的問題，對于廢水的處理，目前，有三種最為讓人接受的方法，物理處理法，即利用污染物的物化性質來除掉廢水中的污染物，化學處理法，是指利用化學反應原理處理或回收廢水中的溶解物或膠體中的物質，包括中和，氧化，還原絮凝法。最后一種方法是生化處理法，這種方法是指利用微生物在廢水中對有機物進行氧化分解的新陳代謝過程，包括活性污泥法，生物濾池，氧化塘等方法。

2.強化含重金屬固體廢物污染防治

固體廢棄物是化工三廢中種類最多數量最大的一種污染物，其每年排出的數量有數億噸，破壞了植被，排入水源，對農業用水造成了嚴重的污染，進一步轉化就會進入大氣，化工廢渣的種類繁多，成分復雜，處理方法并不像廢水廢氣那樣有成套的系統和裝置。而是根據其化學組成選用不同的方法，對于有機化工廢物的處理，目前，采用較多的方法有熱分解法，焚燒法和再生利用法，近幾年發展最受歡迎的是再生利用法，將廢物經過多次的回收利用，將其中有用成分提取出來，加工成其他產品。其次就是對無極廢物的處理，其主要方法有3種，分別是可以作為二次原料資源，或者是提取其中的有用成分用于農業生產，對那些沒有什么利用價值或者已經提取有用成分的部分廢物，可以再加工為建筑材料。

三、結論

目前，我國重金屬對水體污染已經相當嚴重了，尤其是化工行業，是最主要的重金屬污染源中，如若不及時治理，將對國民經濟造成嚴重損失，對人們的身心健康造成巨大的傷害，因此，解決重金屬污染問題已經迫在眉睫。

參考文獻

[1] 李然. 水環境中重金屬污染研究概述. 四川環境， 1997（16）： 18-22.

篇（5）

土壤重金儻廴炯次人類在生產生活等社會活動中使得重金屬進入土壤的行為，使得土壤中的重金屬含量超標，進而導致危害生態環境。一般土壤重金屬污染中重金屬的種類主要有砷、錳、鉻、銅、鎘等，通常為多種重金屬的復合污染情況。一旦土壤出現了重金屬污染情況則會嚴重影響農作物的生長與收獲，導致農作物產量減少、質量下降，嚴重者會危害人類健康。另外，土壤重金屬還會對大氣環境、水資源造成污染，影響范圍十分廣泛。因此，土壤重金屬污染已經成為了世界各國重視的重大環保課題。

土壤重金屬的來源包括以下幾個方面：第一，在礦產開發過程中和冶煉過程中，由于礦區沒有安設完善的環保治理裝置，大量冶煉礦產廢物直接拋棄戶外，從而導致土壤出現重金屬污染；第二，化肥農藥的過度使用導致土壤出現重金屬污染，重金屬含量較多的磷肥、農藥會導致土壤膠質結構改變，營養成分降低；第三，農作物肥料添加劑中含有大量的銅、鋅，金屬元素會伴隨著肥料一同進入土壤，從而導致土壤出現重金屬污染。

二、土壤重金屬污染的修復技術

（一）生物修復技術

常見的生物修復技術有植物修復技術、動物修復技術等。植物修復技術主要是針對土壤重金屬污染進行植物降解處理、植物揮發處理等，不同的處理方式擁有不同的處理機制。其中，植物降解主要是讓重金屬進入植物內部，通過植物生長機體演化過程轉變重金屬離子形態，從而降低其危害性。植物根系鈍化是植物根系中的有機酸、多肽等物質與重金屬離子融合，從而緩解重金屬的移動性，降低重金屬通過地下水或空氣對土壤造成進一步污染的分析。并且，植物中富有的金屬硫蛋白含有半胱氦酸，其能夠與重金屬結合形成無毒的絡合物質，以改變重金屬的離子形態。動物修復技術即為利用土壤動物經過吸收、分解等形式來轉變土壤理化性質，豐富土壤肥力，使得植物與微生物在土壤中的生長，進而產生修復土壤重金屬污染的作用。動物修復技術通常都是將土壤動物包括線蟲、虹蝴飼養在受到重金屬污染的土壤當中。

（二）化學修復技術

常見的化學修復技術有電力修復技術、土壤淋洗技術等。電力修復技術，其原理即為在土壤中插入電極，給土壤通電，從而使得土壤中存在的重金屬物質能夠在電力的作用下形成氧化還原反應，并且在遷移的作用下達到電極的陰極，進而實現去除土壤污染物的目的。電動修復技術在去除土壤重金屬污染的過程中擁有能源消耗低、后續處理便捷、不會導致二次污染等優勢，但是該技術僅僅適合在面積較小的土壤污染區域中應用，對于大面積的被污染土壤在技術可行性上仍然有待提升。土壤淋洗技術就是通過使用淋洗藥劑來去除土壤中的重金屬物質。此技術適用于大面積、污染程度嚴重的土壤，特別是在土質為輕質土與砂質土的土壤處理中效果更優。

（三）物理修復技術

常見的物理修復技術有改土技術、玻璃化技術等。改土技術包括客土、深耕翻土等方式。通常來說，土壤重金屬污染一般都附著在土壤表層，而客土法則是將大量干凈無污染的土壤與被污染的土壤相混合，以盡量降低土壤污染物的濃度，并且減少重金屬污染物與土壤植物根系的直接接觸，從而實現降低土壤重金屬對植物的損傷。深耕翻土法則是將土壤進行深耕翻覆，讓位于土壤表面的重金屬能夠在土壤中擴散，從而綜合降低土壤中重金屬的整體濃度。雖然改土技術是一種有效的土壤重金屬污染修復技術，但是在實施過程中需要投入較大的人力物力，經濟效益不佳，無法從本質上去除重金屬，是一種非理想的修復技術。玻璃化技術，即為把重金屬污染的土壤放置在高溫下進行玻璃化處理，在完成處理溫度下降冷卻后變成堅硬的玻璃體物質，土壤中的重金屬完成固定處理，將其從土壤中清除即可。經過玻璃化處理技術后，土壤中的重金屬物質將會始終處于穩定狀態，重金屬將會被永久固定。

篇（6）

關鍵詞：蔬菜富集重金屬污染

導言

蔬菜是人們日常飲食中必不可少的食物,可提供人體所必需的多種維生素和礦物質,也是十分重要的經濟作物，隨著現代工業的發展，環境污染加劇，含重金屬的農藥、除草劑、化肥的不合理使用，含重金屬廢水的污灌等農業措施，重金屬對土壤和農作物的污染問題越來越突出。土壤、水體一旦被重金屬污染，不僅對植物生長和發育產生直接影響，而且重金屬在植物根、莖、葉及籽粒中的大量積累會通過食物鏈進人人體，危及人類健康。因此，全面、系統的了解蔬菜重金屬的污染現狀以及不同種類蔬菜對重金屬吸收的的差異，合理進行蔬菜的生產布局，掌握降低和控制蔬菜重金屬污染的對策，不僅對蔬菜生產的持續發展具有積極的指導意義，而且對保障食品安全具有廣泛的現實意義，還能指導人們科學的合理地食用蔬菜。

1、蔬菜重金屬污染現狀

據估測，目前我國受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染的耕地面積近2000萬hm3，約占耕地總面積的1／51，每年因土壤污染而減產糧食1000萬噸，另外還有1200萬噸糧食，其污染物超標，兩者的直接經濟損失達200多億元。

我國的各大中城市如北京、上海、杭州、天津、等都曾較為系統地對郊區菜園土壤、蔬菜中重金屬污染狀況做過調查，基本摸清了蔬菜重金屬的污染現狀。

北京市污水灌溉影響的耕地面積為80萬公頃，占北京市耕地面積的23％，其中有70％~80％受到輕度污染，5％~10%受到中度污染；20世紀90年代對上海市蔬菜的研究結果表明，上海市蔬菜受到重金屬的污染，尤以鎘和鉛污染為甚，超標率分別為13.29％和12.0％。在天津市郊檢測的大白菜、薺菜、水蘿卜、小白菜4種蔬菜36個樣品中，重金屬的檢出率為100％，鎘超標40％。2002年魏秀國等調查了廣州市蔬菜地的重金屬污染情況，結果表明，蔬菜的鉛污染比較普遍，但就污染程度而言，鎘污染最為嚴重，其次為砷、汞。總的來看，根據中國的蔬菜食品衛生標準，我國主要大、中城市郊區的蔬菜都已受到一定程度的重金屬污染。盡管各城市采用的評價標準不一，但是重金屬元素在蔬菜中的積累明顯，部分已達較高的殘留水平，有的甚至已超過食品衛生標準。

2、重金屬污染的危害

1）重金屬對植物生物膜傷害機理

重金屬是脂質過氧化誘導劑,當重金屬處理植物時,細胞內自由基的產生和清除之間的平衡受到破壞,導致大量的活性氧自由基產生,自由基引發膜中不飽和脂肪酸產生過氧化反應,破壞膜的結構和功能。

2）重金屬對植物生長代謝的影響

雖然有些重金屬是植物生長必需元素，在一定濃度范圍內可促進植物的生長發育，但所有重金屬在較高濃度時對植物都會產生毒害作用。重金屬毒害造成氧化脅迫、葉綠素和糖及蛋白質合成受阻、養分失調，引起光合強度和呼吸強度下降、碳水化合物代謝失調及其它一系列生理代謝紊亂，阻礙植物根系生長．影響種子萌發以及植株生長，最終導致生長量和產量的下降。

3、蔬菜重金屬富集規律

1）蔬菜重金屬富集系數

蔬菜中對土壤重金屬元素的吸收是有選擇性的，蔬菜種類不同其吸收各種重金元素的量與土壤中該元素的存在量是不一致的。因此可以用富集系數來衡量蔬菜吸收和富集土壤重金屬元素的能力。所謂富集系數是指：蔬菜可食部位中某污染物含量占土壤中該污染物含量的百分率。富集系數愈大，表明蔬菜愈易從土壤中吸收該元素，也表明重金屬的活動性強。

2）蔬菜不同品種間吸收積累重金屬的差異

同一種蔬菜的不同基因型對重金屬的吸收積累也存在差異。McLaughlin等發現不同品種馬鈴薯塊莖的鎘濃度相差 2~3倍。Michalik，B等(1995)的研究發現，胡蘿卜肉質根吸收重金屬存在基因型差異。他們把4個變種的胡蘿卜播種在3個不同程度重金屬污染的地方，發現無論在何處，變種“Kama”肉質根中的Ph、Ni、Cr、Cu、Mn等重金屬含量為最高。

3）蔬菜不同部位重金屬累積差異

蔬菜從土壤中吸收的重金屬在其體內的分布并不均勻，蔬菜不同的器官組織對重金屬的富集能力是有差異的。

葉菜類蔬菜各部位重金屬含量普遍為：莖，葉

4、蔬菜和土壤中重金屬含量之間的關系

植物從土壤中吸收重金屬的量和土壤中重金屬的總量有一定關系，土壤中重金屬含量是造成蔬菜重金屬污染的主要因素。但士壤重金屬總量并不是植物吸收程度的一個可靠指標。有研究表明，植物體內鉻的累積量與土壤總鉻量往往并不具有明顯正相關。由于土壤組成的復雜性和土壤理化性狀(pH，Eh等)的可變性，造成了重金屬在土壤環境中形態的復雜和多樣性。重金屬的存在形態才是決定其危害的關鍵因素。研究表明，重金屬在土壤環境中的存在形態分為水溶態、交換態、碳酸鹽結合態、鐵錳氧化物結合態、沉淀念，有機結合態和殘渣態七種形態。這七種不同賦存形態的重金屬，其生理活性和毒性均有差異。其中水溶態、交換態的活性、毒性最大，殘留態的活性、毒性最小，其它態的活性、毒性居中。

5、合理利用蔬菜對重金屬的富集規律

根據不同蔬菜對不同重金屬具有不同的富集特性，重金屬元素在不同種類的蔬菜中累積量不同，葉菜類富集量最高，根莖類次之，瓜果類最低。針對菜地重金屬污染狀況選擇相應種植模式和蔬菜品種，對一些易受污染的根莖類和葉菜類蔬菜，如萵苣、蔥、青菜、生菜等，可安排在土壤質量較好的地區種植；而西紅柿、刀豆等瓜果類蔬菜，其抗污染性能較強，可在輕度或中度污染的土壤中種植，在鉻高污染區盡量避開種植葉菜，可選擇種植瓜果類蔬菜；對污染較重的土壤，應改為綠化用地或建筑用地,汪雅各等人在上海寶山區進行蔬菜重金屬的富集輪作試驗，他們根據各種蔬菜的重金屬富集率強弱不一的特點，合理安排蔬菜輪作茬口。結果表明低富集輪作與普通輪作相比，可使污染田塊的蔬菜鎘含量降低50％～80％，有明顯減少鎘進入食物鏈的效果，而且還可明顯提高蔬菜產量和產值。

參考文獻:

篇（7）

一、概述

相對密度在5以上的金屬，稱作重金屬。如銅、鉛、鋅、錫、鎳、鈷、銻、汞、鎘、鉍等。有些重金屬如鐵、鋅、銅是人體所必須的微量元素，但大部分重金屬如汞、鉛、鎘等并非生命活動所必須，而且所有重金屬超過一定濃度都會對人體產生一定危害，因為重金屬能使人體中的蛋白質變性。進入人體的重金屬，尤其是有害的重金屬，在人體內積累和濃縮，可造成人體急性中毒、慢性中毒等危害，這類金屬元素主要有：汞（Hg）、鎘（Cd）、鉻(Cr)、鉛（Pb）、砷(As)等。砷(As)本屬于非金屬元素，但根據其化學性質，又鑒于其毒性，一般將其列入有毒重金屬元素中。

重金屬不能被生物降解，相反卻能在食物鏈的生物放大作用下，成千百倍地富集，最后進入人體。食品中的有毒重金屬元素，一部分來自于農作物對重金屬元素的富集，一部分來自于水產動物重金屬的污染，還有一部分來自于食品生產加工、貯藏運輸過程中出現的污染。進入人體的重金屬要經過一段時間的積累才顯示出毒性，往往不易被人們所察覺，具有很大的潛在危害性。

二、有毒重金屬對食品的污染

我國重金屬污染比較嚴重的地方往往集中于礦山和工業密集地區和城鎮，特別是礦山和城市周圍問題更加突出。在這些地區，采礦、冶煉、制造業和交通等生產和生活過程中會產生含有重金屬的廢渣、廢水、廢氣，如果不對其進行非常嚴格的污染控制和無害化處理，所含的污染物則會擴散到周圍的環境中，給當地生態環境造成極大的危害。

1、鉛和砷

鉛在自然界分布甚廣。世界上每個角落都有鉛存在。土壤中通常含有2-200mg/kg的鉛，華南地區為26-47mg/kg。據統計，目前全世界平均每年排放鉛500萬噸。含鉛排放物除小部分可以回收利用外，其余均通過各種途徑進入環境，造成污染和危害。目前人為的鉛污染十分嚴重，如開采鉛礦、冶煉、蓄電池、含鉛物質（汽油）的燃燒等。我國每年從工業廢氣中排出鉛2918噸，廢水排出鉛2382噸。一輛汽車每年可向環境排出2.5kg的鉛，含鉛汽油已造成嚴重的污染。鉛在生活中應用也十分廣泛，如彩釉陶瓷，印有彩色畫面的圖書，塑料制品等都含有鉛。鉛是對人體毒性最強的重金屬之一，由于人類的各種活動，特別是隨著近代工業的發展，鉛向大氣圈、水圈以及生物圈不斷遷移，再加上食物鏈的累積作用，人類對鉛的吸收急劇增加，吸收值已接近或超出人體的允許濃度。

砷在自然界分布很廣，常與硫、氧等元素結合成化合物廣泛存在礦物層中，動、植物機體中都含有微量的砷。砷污染的來源主要有：含砷礦石的冶煉和煤的燃燒產生的三廢；含砷農藥的使用；畜牧業中含砷制劑的使用，如五價砷作為促生長添加劑，苯砷酸造成的獸藥殘留；水生生物的富集，通過食物鏈可富集3300倍，龍蝦含砷可高達170mg/kg，大蝦40mg/kg。

2、汞和鎘

汞極易于由環境中的污染物通過各種途徑對食品造成污染，直接影響人們的飲食安全，危害人體的健康。土壤的汞污染主要來自于汞冶煉和制劑廠的排放、含汞顏料的應用、含汞農藥的施用等。據統計，目前全世界平均每年排放汞約1.5萬噸。土壤中汞以無機態與有機態存在，在一定條件下互相轉化。在土壤微生物作用下，汞可發生甲基化反應，形成脂溶性的甲基汞，可被微生物吸收、積累，而轉入食物鏈造成對人體的危害。

鎘是最常見的污染食品和飲料的重金屬元素。鎘可通過環境污染、生物濃縮和含鎘化肥的使用而致食品污染。我國約有1.3萬公頃耕地受到鎘污染，每年有數億千克的“鎘米”流向市場。鎘主要來源于鎘礦、鎘冶煉廠。常與鋅共生，所以冶煉鋅的排放物中必有CdO，以污染源為中心可波及數千米遠。鎘工業廢水灌溉農田也是鎘污染的重要來源。土壤中鎘的存在形態大致可分為水溶性和非水溶性鎘兩大類。離子態和絡合態的水溶性鎘CdCl2等能為作物吸收，對生物危害大，而非水溶性鎘CdS、CdCO3等不易遷移，不易被作物吸收，但隨環境條件的改變二者可互相轉化。被工業“三廢”污染的水和土壤種植的植物，含鎘就會增加。一般食品都能檢出鎘，含量在0.004-5mg/kg之間。如貝類，非污染區鎘的濃度為0.05mg/kg，污染區為0.75mg/kg,有的高達12mg/kg。污染灌溉的水稻中，鎘的水平在0.2-2.0mg/kg，個別地區高達5.43mg/kg。

3、鉻

在非污染的低層大氣和天然水中均含有微量的鉻，如雨水中含鉻2-4μg/L，土壤中含鉻約在100-500mg/L之間。其中六價鉻的毒性比三價鉻大，六價鉻是一種常見的致癌物質，對人體和農作物均有毒害作用。鉻的化合物在工業上應用較多，如電鍍、化工、印染等行業都含有三價鉻或六價鉻的廢水排出，使局部地區受到鉻的污染。

三、有毒重金屬的主要污染來源

食品中有毒重金屬污染主要來自三個方面：一是三廢排放污染農田、水源和大氣，導致有害重金屬在農產品中聚積；二是隨著農業產品使用量的增加，一些農藥和化肥中的有害重金屬殘留在農產品中；三是食品生產、加工所使用的金屬機械、管道、容器，或食品添加劑品質不純，含有有毒重金屬雜質，引起食品污染。

1、三廢排放引起的污染。

未經處理的工業廢水、廢氣、廢渣的排放，是汞、鎘、鉛、砷等重金屬元素及其化合物對食品造成污染的主要渠道。土壤污染是人類現在和未來都必須面對的最困難的環境課題。土壤一旦被污染，其中的污染物就很難清除。土壤污染過程是不可逆的，如發展成生態災難，其危害和損失將難以估量。有毒重金屬元素由于某些原因未經處理就被排入河流、湖泊、海洋或土壤，使得這些河流、湖泊、海洋或土壤受到污染，它們不能被生物降解。魚類或貝類如果積累重金屬而為人類所食，或者被重金屬污染的大米、小麥等農作物被人類食用，重金屬就會進入人體使人產生重金屬中毒。

2、所施的農藥和化肥引起的污染。

農藥和化肥的不合理使用是造成污染的另一渠道。磷肥、鉀肥和復合肥中含有鎘，大量使用這些肥料，土壤和作物吸收了不易被移除的鎘而造成污染。又如一些小規模的養殖場，在豬、雞等飼料中添加含砷制劑，豬、雞吃了這些飼料后，一方面可以殺死豬體內的寄生蟲，促進牲畜生長，另一方面可能“讓豬肉的顏色變得更紅潤”。這些含砷飼料通過豬肉與雞肉的糞便，作為肥料被堆積入田，富集在土壤下，并隨著耕種傳遞到農作物中。據國家質檢部門抽查，蔬菜類農產品的農藥殘留超標問題相當嚴重，噴灑農藥的方式不合理及使用禁用農藥等，使土壤中農藥殘留量及衍生物含量增加，造成嚴重污染。土壤中農藥被灌溉水、雨水沖刷到江河湖海中，又污染了水源。

3、食品加工環節引入的污染。

加工食品所使用的設備、管道都是金屬物質，食品與其長期磨擦接觸，總會造成微量金屬元素摻入食品中，引起污染。包裝和貯藏食品的材料及容器大部分也含有微量重金屬元素，在一定條件下也會摻入食品，造成污染。

四、有毒重金屬對人體的危害

1、鉛

在這幾種有毒重金屬中，鉛對人體的危害最大，其次是砷和汞。鉛對人的神經系統、骨髓造血機能、消化系統、生殖系統及人體其他功能都有明顯毒害作用，特別對孕婦、嬰兒和兒童的健康危害較大。當血鉛濃度超過40µg/dl時，會造成腎功能損害；當血鉛濃度超過300µg/dl時，人就會出現注意力不集中、易怒、頭痛、肌肉發抖、失憶以及產生幻覺，嚴重的將導致死亡。鉛在人體的生物半衰期為4年，骨骼中可達10年。

2、砷

砷在環境中由于受到化學作用和微生物作用，大都以無機砷和烷基砷的形態存在。不同形態的砷，其毒性相差很大。無機砷的毒性大于有機砷，三價砷化合物的毒性大于五價砷化合物，砷化氫和三氧化二砷(俗稱砒霜)毒性最大，故衛生標準以無機砷制定。人體一旦食用含砷食品，砷與細胞中含巰基的酶結合，抑制細胞氧化，麻痹血管運動中樞，長期接觸砷化合物或飲用含砷物質，會誘發皮膚癌。

3、汞

汞在常溫下是一種液體金屬，汞對人體的危害主要表現在以甲基汞（有機汞，毒性很強）的形式通過食物鏈進入人體，并在人的中樞神經系統中富集，造成運動失調、語言及聽力障礙、視野縮小，嚴重者可發生癱瘓、肢體變形、吞咽困難，甚至死亡。汞蓄積于體內最多的部位為骨髓、腎、肝、腦、肺、心等。汞對人體的神經系統、腎、肝臟等可產生不可逆的損害。汞蓄積性很強，在體內的生物半衰期為70天，在腦內可達180－250天。

4、鎘

鎘進入體內可損害血管，導致組織缺血，引起多系統損傷；鎘還可干擾銅、鋅等微量元素的代謝，阻礙腸道吸收鐵，并能抑制血紅蛋白的合成，還能抑制肺泡巨噬細胞的氧化磷酰化的代謝過程，從而引起肺、腎、肝損害。鎘在人體的生物半衰期為15－30年，鎘中毒是長期低劑量攝入后蓄積造成的，其潛伏期可達2－8年。

5、鉻

篇（8）

中圖分類號：TE08文獻標識碼： A

重金屬污染時指由重金屬及其化合物引起的環境污染，主要由采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬制品等人為因素所致。重金屬的污染主要來源工業污染，其次是交通污染和生活垃圾污染。工業污染大多通過廢渣、廢水、廢氣排入環境，在人和動物、植物中富集，從而對環境和人的健康造成很大的危害。

重金屬污染物是一類典型的優先控制污染物。環境中的重金屬污染與危害決定于重金屬在環境中的含量分布、化學特征、環境化學行為、遷移轉化及重金屬對生物的毒性。重金屬污染與其他有機化合物的污染不同，不少有機化合物可以通過自然界本身物理的、化學的或生物的凈化，使有害性降低或解除。而重金屬具有富集性，很難在環境中降解。目前中國由于在重金屬的開采、冶煉、加工過程中，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進入大氣、水、土壤引起嚴重的環境污染。對人體毒害最大的重金屬有5種：鉛、汞、砷、鎘、銘。這些重金屬在水中不能被分解，人飲用后毒性放大，與水中的其他毒素結合生成毒性更大的有機物。以各種化學狀態或化學形態存在的重金屬，在進入環境或生態系統后就會存留、積累和遷移，造成危害。如隨廢水排出的重金屬，即使濃度小，也可在藻類和底泥中積累，被魚和貝的體表吸附，產生食物鏈濃縮，從而造成公害。如日本的水俁病，就是因為燒堿制造工業排放的廢水中含有汞，在經生物作用變成有機汞后造成的；又如痛痛病，是由煉鋅工業和鎘電鍍工業所排放的鎘所致。汽車尾氣排放的鉛經大氣擴散等過程進入環境中，造成目前地表鉛的濃度已有顯著提高，致使近代人體內鉛的吸收量比原始人增加了約100倍，損害了人體健康。

重金屬污染在環境中難以降解，能在動物和植物體內積累，通過食物鏈逐步富集，濃度成千上萬甚至上百萬倍的增加，最后進入人體造成危害，是危害人類最大的污染物之一。國際上，許多廢棄物都因含有重金屬元素被列到國家危險廢物名錄，近些年隨著我國工農業生產的快速發展，我國出現了重金屬污染頻發、常發的狀況。2010 年4月至6月，浙江省政協組織成立調研組，通過召集省有關單位負責人座談，向社會公眾征集意見建議，并赴杭州、臺州及所轄的路橋、溫嶺等部分縣（市、區）進行實地調研，全面了解食品藥品安全情況。調研結果顯示，在浙北、浙中、浙東沿海三個區域中，城郊傳統的蔬菜基地、部分基本農田都受到了較嚴重的影響。工業“三廢”及城市生活污染物排放，引起重金屬污染農田。調研組有關負責人表示，這些城郊重金屬對土壤的污染，主要是近十多年造成的，主要是人為的污染，這會直接威脅到百姓的生命健康。2011年3月中旬，在浙江臺州市路橋區峰江街道，一座建在居民區中央的“臺州市速起蓄電池有限公司”（以下簡稱“速起蓄電池公司”）被曝出其引起的鉛污染已致使當地168名村民血鉛超標。由于重金屬污染事件在我國頻繁發生，使得我國開始重視重金屬污染的治理。

篇（9）

 

關鍵詞：鹽堿；重金屬；植物；生長發育

鹽堿地的形成是由于鹽類的集中積累，在鹽堿地中不僅有利于植物生長的鹽類還有堿性鹽，堿性鹽又被稱為鹽脅迫，有些植物對這種堿性鹽特別敏感，會產生生長異常緩慢的現象。隨著我國重工業的不斷發展，被重金屬污染的土地和水源不斷增加，也對植物產生了污染和不良的影響，重金屬對植物的影響比鹽堿還要嚴重，重金屬直接對植物有毒害的影響。

 

1 鹽堿在植物生長發育過程中的影響

鹽堿地的大量增加，造成了鹽堿對植物生長發育的影響越來越嚴重，堿性鹽可以讓植物的根部受到一定程度的傷害，由于植物根部的生長主要依靠土壤中的營養成分，而鹽堿地中的堿性鹽會抑制根部對營養的吸收，長此以往就造成根部的生長發育不完全，由于植物根部的吸收能力差，也就導致了植物總體生長慢，幼苗中的干物質積累過少。堿性鹽不僅不利于植物的生長，它還會使土壤中的酸堿性升高，從而對植物的生長發育造成進一步的傷害。經試驗證明，植物在鹽堿地中生長，由于根系發展不完全，導致根系對水分的吸收有一定程度的減弱，使得植物在生長中缺少水分，而且新陳代謝活動也有一定程度的減弱。總之，在植物的生長發育中鹽堿產生了阻礙生長的影響。

 

2 重金屬在植物生長發育過程中的影響

隨著工業的快速發展，我國被重金屬污染的水源和土壤也大幅度的增加，能夠影響水源和土壤的重金屬主要是汞、鎘、鉛等，植物在生長發育的過程中，如果吸收到大量的重金屬，那么將對植物造成很大程度的毒害。比如，汞對植物的毒害非常的嚴重，它會使生物中的一些正常的分子產生變異現象，而且還會阻礙生物對一些必需元素的吸收，使其新陳代謝的現象得到一定程度的減弱；如果植物吸收了大量的汞，還會造成活性氧自由基的大量出現，導致植物蛋白質的損傷，最終造成植物的種子生長緩慢。鎘對植物也會造成明顯的危害，鎘雖然不會對植物的種子造成嚴重的危害，但會造成對植物葉子的影響，直接破壞的是植物的葉綠素，由于葉綠素的產生大量減少，使得葉子出現發黃、枯萎的現象，由于葉片受到了損害，所以植物的根系也受到了不同程度的抑制，也就造成了植物整體生長緩慢，嚴重者枯萎的現象。

 

3 鹽堿和重金屬污染對植物生長發育的影響

隨著我國工業的發展和鹽堿地的增多，很多地區已經不再是單一的重金屬污染或者鹽堿的影響了，有的鹽堿地地區同時被重金屬污染，這就對植物造成了雙重污染，這種污染對植物的生長發育帶來了更大的影響，由于這些污染都存在于土壤中，而植物初期的營養供給主要是吸收土壤中的養分，一旦土壤的污染過于嚴重，植物在生長初期就吸收了大量的有毒物質，對植物在今后的發育中必然帶來嚴重的危害，輕者為植物生長緩慢，重者為植物生長畸形或者枯萎死亡，特別是農作物，如果受到這種污染，最后結出的果實也會具有不安全的因素，人們對其進行食用后可能會導致身體上的某些疾病，所以我們一定要注意保護土壤減少或避免被污染。

 

4 如何進行相應的防治措施

對于重金屬污染土壤這種現象，要以預防為主要措施，結合防治的一些方法對土壤進行保護。要控制我國工業的廢棄物和污水的排放，在排放時一定要進行嚴格的污水處理，在治理方面可以對土壤施加一些有機肥，增強土壤的肥力，減少植物對重金屬成分的吸收；還可以通過植物的修復技術，減少土壤中重金屬離子，促進植物的生長發育。對于鹽堿地影響，可以采取對土壤進行化學改良劑和增加土壤的有機物質雙重治理方法，可以使土壤中的堿性鹽成分得到一定程度的化解和減少。

 

5 結語

鹽堿和重金屬對植物的生長發育都帶來了不良的影響，因為土壤的污染導致一些農作物結出的果實也存在著有毒物質，人們食用之后會產生身體方面的疾病，所以我們要加強對鹽堿和重金屬的防治措施，促進土壤早日恢復健康。

 

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重金屬有多種不同的定義。在環境化學領域中，重金屬是指比重大于4或5的金屬。重金屬污染物不但包括生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻和類金屬砷，還包括毒性較弱的重金屬鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩等重金屬元素。土壤重金屬污染隱蔽性強、毒性大、難降解且能沿食物鏈富集，是人們優先考慮去除的污染物。

1污染來源

土壤重金屬污染來源大體可以分為工業來源、農業來源、交通來源。

1.1工業來源。煤和石油等化石燃料燃燒釋放大量含有重金屬的有害氣體和粉塵，工廠排放的煙氣、粉塵等氣體污染物經大氣環流擴散，以干、濕的沉降方式進入到水體與土壤中，造成土壤重金屬污染。工業生產過程如采礦、選礦、礦物加工等排放的廢水、廢氣、廢渣是土壤中汞、鉛、鎘、砷等重金屬污染的主要來源。

1.2農業來源。主要來源于農田污水灌溉、污泥利用，化肥、有機肥、農藥和殺蟲劑的濫用以及塑料薄膜的大量使用等。農用物資施用和農業污灌是農田土壤中汞、鉻、砷、銅、鋅等重金屬污染的重要來源。

1.3城市交通來源。主要來源于汽車排放的尾氣及輪胎磨損產生的粉塵。汽油、油的燃燒和發動機及其他鍍金部件磨損可釋放出鉛、鎘、銅、鋅等重金屬粉塵。

2污染危害

重金屬一旦進入土壤，就很難被微生物降解或者從土壤中去除，因此重金屬對土壤的理化性質、生物特性和微生物群落結構都產生重大危害。受到重金屬污染的土壤，其物理結構和化學性質都會發生變化，危害極大。

2.1導致經濟損失。土壤的重金屬污染會造成耕地面積持續減少、土壤質量下降和生物毒害增多，導致農作物大幅度減產，從而影響到糧食供給、農業可持續發展和區域經濟增長。

2.2危害人體健康。酸雨、土壤添加劑等外界環境條件的變化，提高了土壤中重金屬的活性和生物有效性，使得重金屬較易被植物吸收利用，重金屬污染物難以降解，直接或間接地危害到處于食物鏈頂端的人類的身體健康，引發骨痛病、兒童血鉛、高血壓、心腦血管，癌癥等疾病。

2.3導致其他污染。土壤受到污染后，含重金屬濃度較高的污染表土容易在水力和風力的作用下分別進入到水體和大氣中，導致水污染、大氣污染和其他衍生環境問題。

3治理途徑

重金屬污染土壤的治理途徑主要有兩種：一種是將重金屬污染物清除，削減土壤重金屬總量；另一種是固化土壤重金屬，降低其遷移性和生物可利用性，削減有效態重金屬含量。具體來講包括工程措施，化學措施，農業措施和生態措施。

3.1工程措施。工程措施包括排土、客土和淋洗等方法。排土法剝離表層受污染的土壤，客土法是在被污染的土壤上覆蓋未被污染的土壤，淋洗法是通過清水灌溉稀釋或洗去重金屬離子。工程措施效果較為徹底，能使耕作層土壤中重金屬的濃度降至臨界濃度以下，或減少重金屬污染物與植物根系的接觸來控制危害。

3.2化學措施。第一，通過添加表面活性劑、有機螯合劑等一系列調控措施，改良土壤的理化性狀，提高土壤重金屬的生物有效性，使其易于被其他植物吸收，以達到修復土壤的目的。第二，通過添加固化材料，降低重金屬的遷移性和生物有效性。

3.3農業措施。農業措施是因地制宜的修正和完善耕作管理制度來減輕重金屬的危害，或者在受污染土壤上種植不進入食物鏈的植物。農業措施適合治理中、輕度受污染土壤。

3.4生物措施。生物措施：一是通過生物作用改變重金屬在土壤中的化學形態，使重金屬固定或解毒，降低其在土壤環境中的移動性和生物可利用性；二是通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定作用。通過一些特殊的微生物與植物、動物去除或者轉化土壤中的重金屬，降低重金屬的毒性。

3.4.1微生物修復。微生物修復技術主要有兩種：原位修復技術和異位修復技術。受到重金屬污染的土壤，往往富集多種耐重金屬的真菌和細菌，微生物可通過多種作用方式降低土壤中重金屬的毒性。

3.4.2植物修復。植物修復是利用植物吸收、富集、降解或固定土壤中重金屬離子或其他污染物，以降低或消除污染程度，修復土壤。

3.4.3動物修復。動物修復是利用土壤中的某些鼠類等低等動物吸收土壤中的重金屬。例如在受重金屬污染的土壤中放養蛆蟲，待其富集重金屬后，采用電激、灌水等方法驅出蛆蟲集中處理。

4展望

土壤重金屬污染來源趨于多樣化、綜合性，對人類的危害也日趨嚴重。在未來很長時間內重金屬污染仍將是我國所面臨的重大環境問題之一，迫切需要解決。但對于不同種類、不同性質的重金屬污染事件，應將物理、化學、生物等修復手段綜合應用以便更好地治理土壤重金屬污染，同時研制復合材料，已解決土壤重金屬復合污染的問題。

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一、 重金屬污染的定義

重金屬指密度4. 0 以上約60 種元素或密度在5.0 以上的45 種元素。砷、硒是非金屬，但它的毒性及某些性質與重金屬相似，所以將其列入重金屬污染物范圍內。環境污染方面所指的重金屬主要指生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷，還包括具有毒性的重金屬如銅、鈷、鎳、錫、釩等污染物。由于人們的生產和生活活動造成的重金屬對大氣、水體、土壤等的環境，污染就是重金屬污染。

二、重金屬污染的種類及來源

由于重金屬在人類生產和生活中得到越來越廣泛的應用，這使得環境中存在著各種各樣的重金屬污染源。

1.大氣中的重金屬污染。大氣中的重金屬污染有自然來源和人為來源兩種，由宇宙天體作用及地球上各種地質作用而使某些重金屬元素進入大氣中屬于自然來源，人為來源的重金屬主要為工業生產、汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損產生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵等，它們主要分布在工礦的周圍和公路、鐵路的兩側。各種元素的兩種來源間比例不同。據統計， 全球由自然來源進入大氣的重金屬中，鉛僅占其向大氣總釋放量3.5 %左右，鎘所占的比例也很低，只有總釋放量的15 % ，而鉻、銅的比例比較高，分別約為59 %和44 %。人為活動釋放到大氣中的重金屬鉛、鎘、鎳、鈷、銅的數量遠大于它們的自然輸入量。在多種復雜的途徑中，以化石燃料的燃燒和金屬冶煉過程中的釋放較為重要。大氣中的重金屬可以通過呼吸作用隨氣體進入人體，也可以沿食物鏈通過消化系統被人體吸收，對人群的危害極大。

2.水體中的重金屬污染。在沒有人為污染的情況下，水體中的重金屬的含量取決于水與土壤、巖石的相互作用，其值一般很低，不會對人體健康造成危害。但工礦業廢水、生活污水等未經適當處理即向外排放，污染了土壤，廢棄物堆放場受流水作用以及富含重金屬的大氣沉降物輸入，都使水體重金屬含量急劇升高，導致水體受到重金屬污染。水體重金屬污染物排放源主要集中在大、中城市，因此其主要危害人群也相對集中于城市地區。重金屬通過直接飲水、食用被污水灌溉過的蔬菜、糧食等途徑，很容易進入人體內，威脅人體健康。

3.土壤中的重金屬污染。在自然情況下，土壤中重金屬主要來源于母巖和殘落的生物物質，一般情況下含量比較低，不會對人體及生態系統造成危害。人為作用是使土壤遭受重金屬污染的重要原因。在金屬礦床開發、城市化、固體廢棄物堆積以及為提高農業生產而施用化肥、農藥、污泥及污水灌溉過程中，都可以使重金屬在土壤中大量積累。積累在土壤中的重金屬可以通過淋溶作用進入水體，也可以通過種植等農業活動進入農作物，進而對人體及生態系統造成危害。

三、重金屬污染的危害

重金屬既可以直接進入大氣、水體和土壤，造成各類環境要素的直接污染；也可以在大氣、水體和土壤中相互遷移，造成各類環境要素的間接污染。由于重金屬不能被微生物降解，在環境中只能發生各種形態之間的相互轉化，所以，重金屬污染的消除往往更為困難，對生物引起的影響和危害也是人們更為關注的問題。

重金屬進入人體有食道、呼吸道、皮膚三種途徑。進入人體的重金屬不再以離子的形式存在，而是與體內有機成分結合成金屬絡合物或金屬螯合物，從而對人體產生危害，機體內蛋白質、核酸能與重金屬反應，維生素、激素等微量活性物質和磷酸、糖也能與重金屬反應。由于產生化學反應使上述物質喪失或改變了原來的生理化學功能，病變就產生了。另外，重金屬還可能通過與酶的非活性部位結合而改變活性部位的構象，或與起輔酶作用的金屬發生置換反應，致使酶的活性減弱甚至喪失，從而表現出毒性。重金屬在動物體內和人體內都有富集效應——即吸收進入體內后很難自然排出。比如體內如果有過量的鉛，在不繼續接受鉛污染的條件下，骨骼內的鉛要經過20年才能排除一半。而人體內鎘的生物半衰期也有20～40年。因此，即使人們吃的食物里重金屬含量沒有高到讓人急性中毒的濃度，如果長久接觸或者食用某一種重金屬，體內濃度還是會越來越高。當積累到一定濃度時，就表現出慢性中毒癥狀。因此，重金屬中毒損害機體器官往往是不可逆的。