重金属对土壤的污染

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重金属对土壤的污染范文第1篇

关键词：润草1号；镉胁迫；生理生化指标

中图分类号：Q945 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）19-4952-04

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.19.013

Abstract：Nourishing Grass 1 is a new type of lawn grass bred in 2012. The method of pot experiment，effects of heavy metal cadmium in soil on physiological and biochemical indexes of Nourishing Grass 1 were studied. The results showed that，with the increase of the concentration of heavy metal cadmium solution，free proline content and chlorophyll content of Nourishing Grass 1 were increased first and then decreased，but the vitality of root system was gradually decreased，cell membrane permeability was gradually increased.

Key words：Nourishing Grass 1；cadmium stress；physiological and biochemical indexes

润草1号是一种新型的草坪草品种，于2012年由江苏农林职业技术学院培育而成。润草1号属于低矮型草种，坪用性状优良。润草1号具有较强的耐荫、耐热性能，抗倒伏和抗病能力强，适宜南方地区露地栽培，是中国草坪绿化常用的草坪植物之一，主要用于观赏草坪的建植，对于降低环境污染、城市绿化及美化起着非常重要的作用。

重金属镉不是植物生长所必需的营养元素，对环境造成的污染和危害大。越来越多的重金属镉，随着工业和交通不断地发展，被释放到了人们赖以生存的环境中，并大量地积累在土壤中。土壤被重金属镉污染后，不仅会造成土壤的质量下降、使土壤丧失正常的功能，还会毒害生长的植物，进而给人类身体健康带来危害。在南方地区的土壤中，重金属镉是最常见的污染元素，其含量在土壤中已超过正常值的3～4倍[1]。土壤中重金属镉污染可以利用草坪来修复，不仅净化了土壤，而且对人类的生产、生活条件和环境条件都产生了有益的影响。本试验通过研究土壤中不同浓度重金属镉对润草1号生理生化指标的影响，以期为重金属污染地区的土壤中重金属含量标准的制定、草坪绿地建设规划提供有利的参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验所用的材料为润草1号，由江苏农林职业技术学院提供。盆栽土壤取自江苏农林职业技术学院花房土质较好的表层土壤，测得pH为7.2，土壤重金属镉含量为0.056 g/kg。重金属镉添加形式为3CdSO4・8H2O，分析纯。

1.2 试验设计

于2014年9月15日，将供试土壤充分粉碎后过0.5 cm筛，再将作基肥的5%草炭按1∶3的体积比拌入供试土壤中，充分混合。将混合后的土壤称重5.5 kg，分别装入20只塑料花盆中，其中所用花盆的上口直径、下口直径和高分别为25.8、16.3、22.5 cm。试验时以不使用重金属镉的处理作为对照，重金属镉的胁迫浓度分别设定为5、20、50、100 mg/kg（不含背景值，重金属镉的胁迫浓度以Cd2+计），每次处理重复4次。

按照设定的重金属镉的胁迫浓度，在每只花盆中添加4种不同浓度的重金属镉溶液各1 000 mL，每天喷施清水100 mL。平衡14 d后，播种用蒸馏水浸泡24 h的润草1号种子，播种量为每盆中300粒，保持土壤含水量为田间最大持水量的70%。种植1个月后，分别取样分析。

1.3 测定方法

生理生化指标的测定按照张治安[2]的方法，叶绿素采用95%乙醇提取，UV-2100型紫外/可见分光光度计测定；根系活力测定采用氯化三苯基四氮唑（TTC）法；细胞膜透性测定采用电导法，使用DDS-12AW型电导仪测定；游离脯氨酸采用磺基水杨酸提取法测定。

2 结果与分析

2.1 重金属镉胁迫对根系活力的影响

根系不仅是植物吸收水分、矿物质营养的主要器官，也是合成氨基酸、激素等物质的重要部位，同时合成并输送感受外界刺激的信息物质。根系的生长状况和活力对于地上部的营养、生长和最终产量的形成至关重要。根系活力是指植物根系自身具有的合成、吸收、还原及氧化能力等，可以用来衡量植物根系长势优劣和标示植物生长情况的重要生理指标。根系活力大小反映了植物根系代谢强度的大小。如果根系活力越大，则表明根系组织的代谢能力越强，根系长得越粗壮，这对整个植株的生长发育是十分有利的[3]。从图1可以看出，不同浓度重金属镉处理后，润草1号的根系活力低于对照组，随着重金属镉浓度的逐浙增大，根系活力表现为逐渐降低。当重金属镉浓度小于5 mg/kg时，根系活力是与对照组相近的，这说明该浓度对润草1号的影响很小。重金属镉胁迫使根系活力降低，可能是由于较强的呼吸代谢作用导致了润草1号过多地消耗了能量，进而抑制了润草1号的生长发育。

2.2 重金属镉胁迫对细胞膜透性的影响

生物体内的细胞膜是一种具有选择性的半透膜，对细胞内外物质的运输和交换起着重要的调节和控制作用。外界环境对细胞产生胁迫时最敏感的部位是细胞膜，细胞膜透性的改变或丧失都是因为细胞受到各种逆境伤害引起的。因此，在植物抗逆性研究中常把细胞膜透性作为重要的生理指标。从表1可以看出，不同浓度重金属镉处理后，润草1号的电导率都比对照有所增加。在5、20 mg/kg时细胞膜透性变化较小，对润草1号影响较小。当重金属镉浓度达到50 mg/kg时，细胞膜透性明显增大。由伤害率可以看出，随着重金属镉浓度增大，伤害率逐渐增加。重金属镉浓度为100 mg/kg时，对润草1号的伤害率最大，达到29.56%，对润草1号影响明显。

2.3 重金属镉胁迫对脯氨酸含量的影响

脯氨酸是一种水溶性最大的氨基酸，也是一种小分子渗透物质。脯氨酸可以调节植物细胞的渗透平衡，提高植物细胞结构的稳定性[4]，并能有效地阻止植物细胞内氧自由基的产生，以缓解或修复逆境对其造成的伤害。因此，游离脯氨酸的含量可以作为润草1号对重金属镉胁迫的一个重要生理生化指标。从图2可以看出，不同浓度重金属镉处理后，润草1号的游离脯氨酸含量随重金属镉浓度增大呈先升高后降低的变化。重金属镉浓度为5 mg/kg时升高较小，对润草1号影响很小。重金属镉浓度为50 mg/kg时达到最大值，是对照组的3.02倍，因此对润草1号影响明显。

2.4 重金属镉胁迫对叶绿素含量的影响

植物体内的叶绿素是植物进行光合作用的重要物质基础，叶绿素含量和叶绿素a/b是衡量植物叶片长势如何的重要指标[4]。在逆境胁迫下，植物体内叶绿素含量的多少说明了植物抗逆境胁迫能力的大小，因此，叶绿素含量可以作为植物抗逆境胁迫程度的重要生理指标[5]。不同浓度的重金属镉处理后，润草1号叶片内所含的光合色素含量发生了明显变化。从表2中可以看出，润草1号的叶片内所含的叶绿素总量、叶绿素a/b、叶绿素a、叶绿素b以及类胡罗卜素均随着重金属镉浓度的增加而呈先升高后降低的变化趋势，且当浓度为20 mg/kg 时均达到了最大值。类胡萝卜素含量的增幅分别为各处理后对照组的13.79%、24.14%、-8.62%和 -17.24%，叶绿素总量的增幅分别为各处理后对照组的2.29%、11.43%、-3.71%和-10.29%，这说明不同浓度的重金属镉处理后，润草1号的适应机理存在显著差异，造成润草1号的类胡萝卜素含量和叶绿素总量的不同。

3 小结与讨论

植物根系是活跃的吸收器官和合成器官。当重金属污染土壤时，首先是植物的根系受到伤害，其主要表现为植物主动吸收能力的降低和根系活力的降低。本试验中，润草1号的根系活力随着重金属镉处理浓度的增大而逐渐下降，且重金属镉处理浓度越高根系活力下降程度越大。原因可能是在重金属镉胁迫下，润草1号自身抗氧化系统酶不能将产生的氧自由基及时清除掉，根系代谢中的琥珀酸脱氢酶就会受到多余的氧自由基的伤害，从而使根系活力下降[6]。此时润草1号要缓解镉胁迫对其造成的伤害，就要消耗大量的代谢产物，这样就会影响润草1号的生长发育。在试验过程中还发现，润草1号侧根的生成速率是随着重金属镉处理浓度的增大而减小，这恰好与润草1号根系生物量随浓度变化的情况相一致。

细胞膜系统是植物细胞和外界环境相联系的界面，也是植物细胞和外界环境进行物质交换和信息传递的屏障。植物细胞具有正常的生理功能是以细胞膜具有较高的稳定性为基础的[7]。在重金属镉胁迫下，润草1号的细胞膜受到了破坏，使其通透性增加。细胞膜的损伤不但会导致细胞内一系列生理生化过程的紊乱，而且会导致细胞膜上结合酶和细胞内酶失去平衡，使细胞内大量的可溶性物质外渗，进而造成润草1号的死亡[8]。在重金属镉的胁迫下，随着重金属镉处理浓度的增大，润草1号叶片组织外渗液的电导率逐渐升高，而且呈明显的正相关。究其原因可能是重金属镉进入润草1号叶片组织后，与细胞膜的蛋白质分子中的-SH或细胞膜的磷脂分子层中的磷脂类物质发生了化学反应，造成细胞膜蛋白和磷脂分子层的结构发生改变，进而使细胞膜的结构也发生了改变，这样细胞膜系统受到破坏，细胞膜的通透性增大，从而使细胞内的盐类或有机物出现不同程度的渗出，最终导致电导率的增大[9]。

植物体内的脯氨酸是重要的渗透调节物质，其至作用是维持植物细胞的渗透压，当外界不良环境对植物胁迫时能起到很好的指示作用[10]。润草1号叶片内游离脯氨酸含量，随着重金属镉处理浓度的增加而增大，当胁迫浓度为50 mg/kg时达到最大值，这是受到重金属镉胁迫时，润草1号表现出的正常生理反应。当受到重金属镉胁迫时，润草1号叶片组织内物质的代谢路径会发生相应的改变，使脯氨酸的氧化过程受到抑制，从而减慢蛋白质的合成速度，造成细胞内脯氨酸含量的升高。细胞内存在的大量脯氨酸能维持润草1号叶片内的水分平衡，保持细胞内原生质与外界环境的渗透平衡，增大细胞内各种蛋白质的溶解性，也使各种生物大分子的结构与稳定性受到保护[4]。

绿色植物进行光合作用的主要色素是叶绿素，植物光合作用的强弱直接受到叶绿素含量的影响，植物同化物质能力的大小可以通过叶绿素含量的多少来反映。叶绿素受到外界环境影响时其含量发生变化，叶绿素含量的变化又会引起植物光合性能的改变，甚至影响植物正常的新陈代谢[11]。本试验中，在低浓度重金属镉胁迫下，润草1号叶片中叶绿素的含量缓慢地增大，这是润草1号叶片中叶绿素合成系统主动表现出的应激性反应。当重金属镉胁迫浓度大于20 mg/kg时，润草1号叶片中叶绿素含量开始明显地减小，其原因可能是过量重金属镉破坏了润草1号叶片的细胞膜，使细胞膜受到损伤而透性增大，从而造成叶绿素分子大量地渗漏出来；也可能是催化叶绿素合成所需要的3种蛋白酶（胆色素原脱氨酶、原叶绿素脂还原酶和氨基乙酰丙酸合成酶）与重金属镉结合，使蛋白酶的结构发生了改变，这样就降低了蛋白酶的活性，从而影响了叶绿素的合成；还可能是重金属镉破坏了润草1号叶片细胞中线粒体的结构，导致叶绿素降解而使其含量降低，抑制了光合作用，使润草1号代谢产生紊乱，造成润草1号的抗逆性降低[11]。

需要强调的是，衡量草坪植物应用价值的最重要指标是根系的生长与叶片的绿色度[12]，而对润草1号根系生长起显著抑制作用的、对润草1号的建植及对污染地区润草1号的生产起重要限制作用的都是重金属镉。因此，在实际应用过程中，为了使润草1号的根系生长不受到影响，应该严格控制土壤中重金属镉的浓度小于20 mg/kg。由于重金属镉不是润草1号生长发育所必需的营养元素，且具有较大的毒性，所以更应该严格控制重金属镉的使用浓度。

参考文献：

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重金属对土壤的污染范文第2篇

关键词：重金属土壤污染治理途径

现阶段我们国家的资源能源短缺，如何高效合理的运用这些资源，是我们面临的重要问题。现代社会工农业发展及其迅速，重金属对土壤的污染越来越严重，如何合理利用有限的土地资源，在原本土地资源匮乏的状态下又增加了一大难题。土壤中重金属含量过高，对动植物的生长会产生极大的影响，而且对人类的身体健康也会产生威胁。如何对重金属污染的土壤防护治理，我们对其进行了研究。

一、重金属引起土壤污染的综合情况

重金属引起的土壤污染说的是在外界重金属的影响下，土壤中大部分原有的成分逐渐消失，而重金属所占的比例不断增加，影响了土壤的正常使用并且给影响了正常的生态平衡。使土壤污染的重金属的种类繁多，对土壤污染比较主要的几个金属是Fe、Mn、Cu、Zn、Cd、Ni等，这类金属的密度都比较大。

重金属对土壤的破坏是从多个方面来衡量的。当然土壤中所含的重金属含量越高那么对土壤的污染就越严重。但是也与土壤中重金属存在形式和重金属在土壤中占有的比例也是分不开的。重金属在土壤中主要的存在形态有三种：水溶态、交换态和残存态。其中水溶态和交换态的生存活性比较强，毒性比较大。而残存态的重金属相对来说活性毒性就小很多了。当重金属在离子交换态的状态下的话，那么它的活动毒性是最强的，易被土壤中的植物吸收。或者与其他物质发生反应产生新的存在状态。

二、重金属对土壤污染的危害分析

（一）植物方面的危害

土壤的重金属污染对植物的危害是非常大的。对其危害主要体现在植物根和叶的变化。被重金属污染的土壤使植物在营养成分的吸收上不能得到保证。植物不能从土壤中吸收营养反而吸收了重金属后，与植物体内的某种物质发生反应产生有害的物质。这样就会导致植物不能正常的生长。也有可能导致植物的一部分发生坏死。如果污染严重植物吸收不到养分，那么就会使植物停止生长直至死亡。

（二）生物方面的危害

土壤对生物方面的影响也很大。它是许多微小生物和动植物生活的家园。土壤中存在着多种微小生物，微生物的多样性使土壤保持一个良好的状态。如果土壤受到重金属污染，土壤中生物所需的影响成分大大减少，在土壤中生存的微生物和小动物们的生命也会受到威胁。这样对土壤的状态也会产生严重的影响。

（三）土壤酶方面的危害

土壤酶是一种生物催化剂，其能够综合反映出土壤的肥力及活性状况。由于土壤的物理、化学性质及生物活性会显著的影响到土壤酶的活性，因此土壤环境一旦遭受污染，就会严重影响到土壤酶的活性。例如重金属元素Hg能够较为敏感的抑制土壤中脲酶，因此一旦土壤中的Hg超标，则土壤中所包含的脲酶也会显著的降低。

（四）人身健康方面的危害

土壤中重金属的超标对生物的影响非常大，对我们人的身体方面的危害那就更不用说了。如果吸收了过多的土壤中的重金属，身体所承担的后果都是难以人们承受的。大量的Cd元素会使人体的器官产生病变，对骨质生长产生极大的影响；吸收过量的Pb元素，会使人体的免疫机制不工作，容易生病：吸收过量的Ni元素可以使人们的鼻子和肺部感到不适，严重的还会导致鼻癌和肺癌。土壤中重金属超标严重的影响着人们的身体健康，对于土壤重金属污染方面我们要高度重视起来。

三、对于土壤重金属污染的防治修复措施分析

（一）物理修复

主要使用的物理修复技术有三种，分别是电动修复、电热修复和土壤淋洗。电动修复对土壤环境要求比较高，就是给土壤通电像电池一样，让土壤中的重金属离子做定向的移动，把含量超出标准的离子进行处理。但是不能大规模的处理。电热修复就是给土壤进行加热，使重金属离子在达到一定温度的情况下从土壤中分离。但是该种修复技术对土壤会产生极大的危害。土壤淋洗修复技术指的是向土壤中加入淋洗液，让重金属在淋洗液的作用下转换成液态的形式，然后对液态的重金属进行回收，对其进行相应的处理。这种方法发现的比较早，技术方面相对于电动修复和电热修复来说比较成熟，运用的比较多。

（二）化学固定修复

化学固定修复的方法就是在被重金属污染严重的土壤中加入一些能与重金属产生反应的一些有机元素，让重金属离子与之产生物理化学反应，改变其原有的活性，使其沉淀、发生氧化等。这样就会降低重金属土壤对动植物和微生物的危害。因为突土壤中超标的重金属元素是不相同的，所以也要根据重金属元素的性质再向土壤中添加物质。虽然这种修复方法在操作上面比较简单，但是对土壤中的重金属元素不能彻底处理。只是改变了其原有的性质，并没有从土壤中清除，所以也有可能再一次的污染土壤。

（三）植物修复

还有一种修复技术是植物修复。在被重金属污染的土壤中种植植物。有一些种类的植物可以把土壤中重金属物质吸收到体内，清除土壤中的重金属元素。这种修复技术运用的比较广泛，因为不用投入太多的成本，只需种植超富集植物就可以了。而且对生态环境还不会造成影响。因为这类植物可以免疫重金属的危害，吸收到体内后可以适应重金属元素的存在。也不会影响该类植物的生长。该类比较常见的植物有香草、芥菜等。而且在不断的研究中也发现了许多植物中都有这个特性，对重金属污染土壤的改善也有了很大的帮助。

四、结语

城市化进程的加快及工业生产等导致土壤中重金属污染现象十分严重，严重制约了土壤的高效利用。由于重金属元素的种类较多，在选用防治措施的时候，一定要因地制宜，结合土壤中重金属污染的具体情况，合理选用治理修复技术，最大程度的降低其危害，同时降低对周边环境的二次污染，确保土壤的肥性，促進农业的快速发展提供良好的土壤基础。

参考文献：

[1]曾跃春，刘永林.探析土壤重金属污染的修复技术与治理途径[J].工程技术：全文版，2016，（12）. 

重金属对土壤的污染范文第3篇

摘 要：随着我国工业现代化的发展，很多工厂在生产过程中会产生很多重金属，在排水污水、废物时没有达到环保标准，导致土壤重金属污染非常严重。为了解决这一问题，保护周围土壤，提高农产品质量，在处理中应用了化学固化方法，该方法价格成本低，处理方便，应用范围广。下面就对这些方面进行分析，希望给有关人士一些借鉴。

关键词：重金属污染；治理；化学固化

中图分类号：X53 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170230222

1 土壤重金属污染危害

1.1 重金属污染导致的危害分析

重金属对土壤和水生态环境会造成严重的危害，在自然环境中，重金属是不能被降解的，植物在生长过程中，会吸收到植物内部，这样对植物的生长发育带来很大影响[1]，不仅如此，人和自然是一个统一的整体，形成一个完整的食物链，如果人类误食了这些植物，就会对人体造成伤害，重金属危害性非常大，人体的微量元素含量都是有限的，如果超标，对人体是致命的伤害，人体中的蛋白质，核酸会和重金属发生作用，进而导致人体酶活性的下降，严重的情况还会消失，最终导致核酸结构发生很大变化，甚至会出现基因突变的问题[2]。

1.2 分析当前土壤中的污染情况

通过调查研究得知，农业、工业、以及城市事故污染是重金属主要的污染来源。比如在农业生产过程中，如果使用含有重金属的水体进行农作物的灌溉，或者使用含有重金属的化肥农药，对周围的土壤都会造成严重的重金属污染。而在工业方面，比如选矿采矿，还有冶炼和锻造过程中，其操作的每一个过程都会产生重金属，在排放的废水废气以及废渣中，如果不能很好的过滤消毒处理，那么水体进入土壤中，也会有严重的重金属污染[3]。在这种重金属浓度严重超标的情况下，会对周围的空气，水体，以及土壤造成严重的危害。而在城市当中，污水处理厂是重金属污染的主要来源，有关部门监管不力，导致污水没有达到国家标准就进行了排放，大量的污水引入生活用水中造成污染。

2 土壤重金属污染治理的化学固化分析

2.1 分析重金属固化的原理

为了避免重金属对土壤、地下水造成持续的污染，在应用化学固化方法中，先要向被污染的土壤中添加固化剂，土壤中的活性就会被改变，这样重金属和土壤中的移釉素会相互结合，在外在形式下出现一定的固化现象，为了保证土壤有记性，迁移性等，必须进行化学处理，恢复土壤的活性。化学固化作用后，土壤中的元素都有很大的改变，最终做到对污染土壤的修复。

2.2 沉淀在化学固化中的作用分析

在土壤中放入固化原料后，在不断溶解中产生一定的阴离子，这些阴离子和重金属相互结合，之后就开始出现重金属沉淀，生物有效性等都开始降低。最为常用的固化剂有石灰石，作用机理是将土壤中的pH提高，这样在其中重金属元素发生沉淀，重金属在土壤中其毒性会随时浸出，石灰石可以减少浸出量，这样重金属就会被固定，不会将污染范围继续扩大，控制污染的进一步恶化。

2.3 吸附在化学固化中的作用分析

通过应用化学固化方式，使用的化学元素作用在土壤层中后，这些固化材料对重金属有一定的吸附作用，原理是吸附剂对吸附质的质点有很强的吸引作用，但是处理中分为化学吸附和物理吸附，其中的沸石是主要的添加剂，经过科学人员的研究，沸石具有特殊的Si-O四面体结构，该结构吸附性非常好，在物理吸附作用下可以将 Pb 、Cd等重金属吸附到表面上，这样重金属就被固定减少土壤中的重金属污染。

2.4 分析配位在其中的作用

在固化过程中，会出现配位问题，不同配位表现的情况也不同，黏土矿物中层和层利用分子之间的作用相结合，这样在实际应用中，被重金属污染的土壤中，其金属离子可以进入到这些化学元素的内部，和层间元素结合，之后会和SiO元素发生晶间的配合，黏土矿物添加到污染土壤中后，就可以有效降低重金属生物性和迁移性，这样就对这些污染土壤进行了一定程度的化学修复。除此之外，这些改良剂还能和重金属离子发生很好的配位作用，将 Pb，Cd等重金属吸收，控制其对土壤的污染。

3 总结

通过以上对土壤重金属污染治理的化学固化研究，发现化学固化的作用非常大，其对重金属污染的处理非常强，效果非常好，在以后的发展中，要深入研究这一技术，进一步完善和提高，推动我国对处理重金属污染的技术和水平，为以后的发展奠定基础。

参考文献

[1]孙朋成，黄占斌，唐可，等.土壤重金属污染治理的化学固化研究进展[J].环境工程，2014（1）：158-161.

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[3]景生鹏，黄占斌，景伟东.化学改良剂对矿区重金属Pb、Cd污染土壤治理的作用[J].资源开发与市场，2016（1）：72-76.

重金属对土壤的污染范文第4篇

随着城市化和工业化进程的加快，城市重金属（铅、镉、汞 铬、砷）的污染日益严重。研究证实，这些重金属污染物可以通过食物和饮水摄入、呼吸道吸入和皮肤接触等进入人体，然后，在人体的某些器官中积蓄起来，造成慢性中毒，危害人体健康。

铅 重金属污染物铅对人体健康的危害主要是损害人体的神经系统和造血系统等，严重影响人体新陈代谢功能。

镉 重金属污染物镉对肾脏造成损害，可导致骨钙减少、骨质疏松、骨软化。镉污染物在人体积蓄还会引起高血压、动脉硬化和心脏病。

汞 重金属污染物汞在人体器官中积蓄造成慢性中毒，可导致脑和神经系统损伤，并可致胎儿和新生儿汞中毒。

铬 重金属污染物铬在人体器官中积蓄造成慢性中毒，可导致鼻炎、结核病、腹泻、支气管炎、皮炎等疾病。

砷 重金属污染物砷在人体器官中积蓄造成慢性中毒，可导致末梢神经炎和神经衰弱症，以及皮肤色素高度沉着和皮肤高度角化，甚至发生龟裂性溃疡。

以前，在日本发生的水俣病（汞污染）和骨痛病（镉污染）等公害病，都是重金属污染引起的典型例子。那么，人们应该如何减轻重金属对人体造成的危害呢？除了减少工业、企业重金属污染物排放，加强环境治理以外，做好个人防护也是十分必要的。现代医学研究表明，微量元素硒对上述重金属可以产生拮抗作用，有效阻挡重金属对人体健康造成的潜在危害。

重金属对土壤的污染范文第5篇

关键词：改良剂；重金属污染；葱；生长；品质

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-06-0088-2

随着工农业生产的发展，工业“三废”排放量增加，农田土壤中有毒重金属含量急剧增加[1]。据了解我国土壤重金属污染的农田面积相当大，受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近2000万hm2，约占总耕地面积的1/5[2]。有毒重金属进入农田土壤后，首先对植物体的生长发育产生影响[3-4]，同时重金属会在土壤―植物体系中迁移[5-7]，最终通过食物链危害到人体健康和安全；其中，通过生长在其上的蔬菜污染到食物链是一个最主要的途径[8-10]。目前国内外对土壤重金属污染农田常采用无机改良剂和有机改良剂对土壤进行改良，进而减少重金属向蔬菜植株体内迁移[11-13]。本文运用室内盆栽的方法，采用无机改良剂、有机改良剂相结合的方法（添加石灰、牛粪、钙镁磷肥单一或组合），在土壤重金属污染的条件下种植葱，探讨不同改良剂对葱的生长状况的影响及改良效果，以期为土壤重金属污染区蔬菜的种类种植及其污染防治提供参考。

1 实验材料及方案

1.1 供试植物

小葱，又名：香葱、四季葱、细米葱，葱属百合科，多年生草本植物，是一种常用调料，南方多产，广西各地均有种植；适播期3-5月、9-10月，播种至初收50天左右。

1.2 供试土壤

供试正常土壤采自来宾市郊区，其土壤样品的基本化学性质为：pH（土：水=1：2.5）6.52，全N1.9g/kg，全P1.5g/kg，全K5.5g/kg，CEC10.25mmol/100g土，有机质2950mg/kg，Pb35mg/kg, Cd0.08mg/kg, Zn95mg/kg；污染土壤采自来宾市某铅锌矿区附近农田，该处主要种植蔬菜，其基本化学性质为：pH（土：水=1：2.5）5.0，全N1.6g/kg，全P1.3g/kg，全K4.7g/kg，CEC4.62mmol/100g土，有机质2420mg/kg，Pb512 mg/kg, Cd0.24mg/kg, Zn600mg/kg。

1.3 实验方案

采集的土壤自然风干，去除杂物后碾碎，过100目土壤筛，将土壤装入花盆中，每盆装土1.5kg；加入底肥（尿素48mg，过磷酸钙23mg，硫酸钾为26mg），陈土14天，每天用去离子水浇土，保持土壤持水60%左右。设置6个试验组，分别编号Z0、W0、G1、G2、G3、G4、G5、G6；Z0-正常土壤、W0―污染土壤（不加改良剂）、G1―污染土壤添加石灰、G2―污染土壤添加牛粪、G3―污染土壤添加钙镁磷肥、G4―污染土壤添加石灰+牛粪、G5―污染土壤添加石灰+钙镁磷肥、G6―污染土壤添加石灰+钙镁磷肥+牛粪；每个组设4个重复。其中，熟石灰的添加量为每盆3.75g，牛粪每盆放2.7g，钙镁磷肥2.7g。葱苗在人工气候箱中培育，待长至10cm后，选取植株高度、生物量均匀的菜苗，从培养土中连根带泥取出，用自来水、蒸馏水各冲洗数次，移栽入陈好土的花盆中，在温室内栽培。每天用去离子水淋浇，40天后采样分析。

2 测试指标与方法

2.1 植株生长指标的测定

参考王友保的方法[6]测定平均根长、平均根数、地上部分高度及植株干重和鲜重。

2.2 植物组织器官重金属Pb、Cd、Zn含量测定

采取小葱根和地上部分，分别用蒸馏水洗涤，滤纸吸干。先在105℃杀青0.5h，然后于70℃下烘干至恒重，用玻璃研磨磨碎后浓HNO3、浓H2SO4、HClO4(8:1:1)联合消化，AA240FS/Z原子吸收测定。

3 结果和讨论

3.1 不同改良处理对小葱生长的影响

不同改良处理的小葱生长状况有所不同，盆栽20天后观察到W0（污染土壤）、G1（添加石灰）组小葱叶片颜色轻微失绿，W0组叶片失绿程度较重，生长速度较慢；同时观察到W0、G1、G3（添加钙镁磷肥）组土壤极易板结，G2（添加牛粪）、G4（添加石灰+牛粪）、G6（添加石灰+钙镁磷肥+牛粪）组土壤较疏松；40天后对根部采样观察发现，W0、G3处理组葱根部外层表皮变黑，且W0组根部表皮有腐烂的痕迹。由此可见，在污染土壤中施加牛粪可保持土壤疏松，与土壤重金属成分结合，减少重金属对葱根部的伤害；具体原因有待进一步研究。

不同改良处理对小葱生长指标的影响明显，具体数据见表1。G4组平均单株鲜重最重可达95.25g，其次依次是G6、Z0、G5、G3组，Z0（正常土壤组）平均单株鲜重居第三，W0（污染土壤组）最轻，仅为60.8g；小葱平均分蘖数G5组最多，W0组最少；小葱平均根长G4组最长，其次是G5、G6、G2组，W0组平均根长最短，G3 、G1组平均根长与W0相差不大；小葱长得最高的是G4，地上部分高46.57cm，其次是G6，长得最矮的是W0组。从单株鲜重、平均根长、地上部分高等情况来看，在污染土壤中添加牛粪效果最佳，其次为污染土壤添加牛粪加钙镁磷肥。

表1 不同改良处理对小葱生长的影响

3.2 不同改良处理对小葱植株积累重金属Cd的影响

由图1可看出，W0组在未添加改良剂的情况下，根、茎叶中的Cd含量最高；经过改良的试验组小葱Cd含量（除G3组外）都比较低，且明显低于W0组，说明经改良效果比较显著，特别是G4、G6茎叶中的含量相对较小，符合GB2762-2005中蔬菜食品卫生标准限值，这可能是添加有机肥促使交换态Cd向松结合有机态和氧化锰结合态Cd转化，降低了土壤中有效Cd的含量结果[14]。另外，小葱根部的重金属Cd含量都比茎叶中高。

图1 不同改良处理小葱植株积累Cd含量的情况

3.3 不同改良处理对小葱植株积累重金属Pb的影响

由图2可知，小葱根部的重金属Pb含量远比茎叶中高，说明重金属Pb主要在小葱的根部积累。W0组在未添加改良剂的情况下，根、茎叶中的Pb含量最高；经过改良的试验组小葱Pb含量都比较低，在改良组中G4组Pb含量相对最小，经对比符合蔬菜食品卫生标准限值。

图2 不同改良处理小葱植株积累Pb含量的情况

3.4 不同改良处理对小葱植株积累重金属Zn的影响

由图3可知，经过改良的试验组小葱Zn含量都比较低，且明显低于W0组，G6组茎叶中Zn的含量最小，其次是G4组；这可能是污染土壤经过改良pH值后，添加牛粪+钙镁磷肥可改变土壤中的重金属Zn形态，减少葱根部及地上部分对Zn的积累；两者茎叶中Zn的含量都小于蔬菜食品卫生标准限值。

图3 不同改良处理小葱植株积累Zn含量的情况

4 结论

（1）通过对污染土壤添加改良剂，小葱生长状况要比未改良污染土壤好，其中添加有机肥（牛粪）比添加无机肥（钙镁磷肥）、单一改良PH值要好；而经过改良土壤PH，同时添加有机肥，小葱生长效果最好。

（2）小葱根部对重金属Cd、Pb、Zn的积累大于茎叶；经过改良，小葱对此三种重金属的积累都有所下降，而以改良土壤pH值+有机肥（牛粪）、改良土壤pH值+有机肥（牛粪）+钙镁磷肥效果较佳。

（3）总体来说，试验研究表明，对该污染土壤施加石灰+牛粪改良效果最佳，是一种比较安全的改良方式。对于此类土壤污染区的小葱种植，建议采用改良土壤pH值的情况下，兼施有机肥（牛粪）来进行。

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