重金屬污染的影響模板(10篇)

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篇1

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2

中圖分類號 X52 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）15-0247-01

重金屬是指比重在4.0以上（大概60種）或比重在5.0以上（45種）的元素，而對于農田土壤中重金屬污染，主要是指具有生物毒性且對農作物易造成污染的鉛、鎘、銅、鋅、鎳、鉻等重金屬[1-5]。一般情況下，重金屬是以環境可適的濃度廣泛分布于自然界中。但隨著社會的發展以及人類活動的加劇，包括對采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬制品等活動的日益增多，造成鉛、汞、鎘、鈷等生物毒性顯著的重金屬元素及其化合物進入大氣、水、土壤中，隨著時間的推移，在生物體中存留、積累和遷移，從而引起更嚴重的污染問題，對環境造成不可逆的危害[6-9]。

1 農作物污染來源

1.1 農業生產活動中農藥及化肥的使用

農藥及化肥的使用保證了農作物的產量，但與此同時也帶來了環境污染的負面效果。其中由于農田長期、廣泛地使用農藥，已異化了害蟲、草的耐藥性，進而促使農藥的藥量不斷加大，造成惡性循環，對環境、農作物以及人類都造成了更深層次的傷害。與此同時，為了追求更高的農作物產量，大量并且更加頻繁地使用化肥，造成了重金屬在農作物體內的富集，使得重金屬含量不斷攀升。如汞主要來自含汞的廢水和不恰當的灌溉，鎘、鉛污染主要來自農用塑料薄膜中的熱穩定劑等，銅、鋅污染主要來源于有機肥、化肥和農藥的使用。馬耀華等人通過對上海地區菜園土的研究發現：經過一個種植期的施肥后，農作物體內的鎘含量從0.10 mg/kg攀升至0.32 mg/kg。

1.2 工業污染

工業污染對于農作物的危害形式則體現在2個方面：一是工業、礦業廢水以及棄渣的排放。工業污水和工業棄渣是重金屬的重要載體。尤其是對于一些金屬冶煉廠等高污染企業，廢渣、廢水中的重金屬含量極高，若未經處理就隨意堆放或直接混入土壤則會對生態環境造成非常大的危害。二是工礦企業排放的煙塵上吸附著大量的重金屬，導致重金屬以氣溶膠的形式進入大氣，經過大氣的降水等形式的干濕沉降進入到土壤中去，從而對農作物造成污染。因此，在農業土壤中，工礦企業周圍的土壤中重金屬含量一般會較其他地區高很多，因而污染也嚴重很多。

1.3 大氣污染

李其林等人通過研究表明：鉛、鎘、汞、砷與大氣污染有直接的關系。如鉛可來源于汽車含鉛汽油燃燒后排放的尾氣、輪胎中添加的鋅以及發動機及車體零部件中的銅經過磨損后進入環境中等。Viard et al發現造成公路兩側表層土壤和植物發生重金屬污染的主要途徑是機動車釋放的重金屬微粒在近路側發生沉降。Garcia et al通過對公路兩側土壤和植物中鉛、鎘、鋅、銅等含量的測定，認為道路兩側重金屬污染的主要來源是機動車，并提出在公路長期運營前提下路側土壤會發生顯著的重金屬累積等觀點。Nabul et al通過研究認定高速公路兩側土壤和葉菜類蔬菜中存在重金屬累積和污染。劉廷良等研究發現，路兩旁的土壤中鋅的重要來源即為汽車輪胎添加劑中的鋅。目前，我國城市化進程迅速推進，機動車等交通工具數量激增，因此其排放至大氣中的污染物質也日益增加，從而導致重金屬在道路附近的農業土壤中累積。生物毒性顯著的重金屬元素如鉛、鎘等，隨著公路運營過程而長期存在，對人體健康安全存在著潛在影響。

2 重金屬對農作物的危害機理

土壤酶是土壤中一種生物化學反應的生物催化劑。在多數情況下，土壤酶是以復合體的形式吸附在土壤膠體顆粒表面，只有部分會溶解于土壤的溶液中。在土壤中的各種生物化學反應過程都有土壤酶參加，如動植物殘體和微生物殘體的分解過程，腐殖質的分解及其合成有機化合物的水解與轉化過程，還有某些無機化合物的還原、氧化反應等等。土壤酶的活性能夠反映出某一種土壤在特定狀況下生物化學過程的相對強度。因此，測定相應酶的活性，可以間接了解某種物質在土壤中的轉化情況。

依據相關研究可知，土壤酶活性的大小與重金屬的污染程度存在一定的相關性。土壤中的許多酶大部分是由微生物分泌的，并且它們和微生物共同參與土壤中物質與能量的循環。Kandeler et al通過對土壤中13種酶的研究發現，與土壤中碳循環有關的酶受到重金屬的抑制較小，而與土壤氮、磷、硫循環有關的酶受到重金屬抑制作用比較明顯。同時，Kuperman et al的研究成果指出：隨著重金屬濃度的增加，幾乎所有的土壤酶活性明顯降低了10～50倍。生物酶一般為蛋白質，而重金屬可與蛋白質發生絡合反應，使得蛋白質變性沉淀，因而酶也就失去活性。有研究者將在金屬冶煉廠及化工廠等高污染企業附近的受到重金屬污染的土壤與未被污染的土壤相比，土壤中脫氫酶、蛋白酶、堿性磷酸酶及硫酸酯酶的活性均受到了明顯的抑制。

3 重金屬對農作物危害的表現形式

對于重金屬元素含量超標的地區則會引起植物生理功能的紊亂、營養不均衡，最終使植物枯萎甚至死亡。此外，汞、砷能夠有效地減弱和抑制土壤中硝化、氨化細菌活動，影響氮元素的供應。重金屬在農田土壤系統中的污染過程具有隱蔽性、長期性和不可逆性的特點，不容易被人所發現，這樣會使危害更加嚴重，農田重金屬污染不僅會使土壤中的肥力下降，導致農作物的產量和質量減少，而且會通過食物鏈最終危害人類的健康。重金屬還會對生殖障礙造成影響，影響胚胎的正常發育，威脅兒童和成人的身體健康等。

4 應對措施

4.1 化學方法

治理重金屬污染的化學方法可歸納為2種。一是土壤解毒劑的研發與應用。土壤解毒劑是一種以凝灰巖為主要材料的合成硅，它除含有鈣和硅這2種元素之外，還含有少量的鐵、錳、鎂及鉀等，可對土壤中殘留的農藥進行無害化處理，同時農藥在分解后的產物又能促進細菌的繁殖，對被重金屬污染的土壤起到一個輕度進化的作用。二是檸檬酸的研制。美國能源部下屬的Brookhaven National Laboratory的科學家發明了一種檸檬酸。該種酸能夠有效地從土壤和垃圾中分離出生物毒性顯著的重金屬污染物，并隨之將其轉變成為有具有可利用價值的物質。該種新方法幾乎可以清除土壤和垃圾中所有的具有顯著生物毒性的重金屬鎘、鉛、鋅、銅以及放射性物質比如鈾、鉑、鉆、艷、鍶等。經過該種檸檬酸的處理后，土壤中具顯著生物毒性的重金屬可大大減少。

4.2 生物技術

利用生物方法凈化土壤這一農作物的生長載體中的復合污染，在現如今對于土壤污染防治與修復，生物修復技術得到廣泛的推崇。日本往原公司研制出利用生物技術迅速凈化土壤復合污染的技木，即在污染的土壤中混入肥料和微量的無害酸，從而使受到污染而失去活性的土壤恢復固有的呼吸作用。然后通過迅速消耗土壤中的氧而形成強烈的還原效應，達到治理污染修復農作物生長環境的目的。

5 參考文獻

[1] 環境保護部.GB15618-2008土壤環境質量標準[S].北京：中國標準出版社，2008.

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[6] 楊國義，張天彬，萬洪富，等.廣東省典型區域農業土壤中重金屬污染空間差異及原因分析[J].土壤，2007，39（3）：387-392.

篇3

一、廣西礦業的重金屬污染現狀

廣西金屬礦產稟賦性差，含礦多，富礦少，單一礦少，復雜難處理共伴生礦多，資源提取難度大。加之多為山區且巖溶發育，工程、水位地質復雜，礦區的開采活動極易造成重金屬污染。目前，廣西省已被列入《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》中的重點治理省區，全區內主要的污染類型有鎘、鉻、砷、汞和鉛污染五種，其中鎘污染集中在廣西的中西部及北部，高鎘含量分布面積廣；鉻和砷污染主要分布在中部偏西區域；高汞集中在西北部；鉛污染從全區范圍內看，基本在質量標準以下。

二、廣西重金屬污染對礦業可持續發展的影響

（一）廣西礦產資源形勢嚴峻

1.礦產資源粗放利用，浪費嚴重。廣西人口眾多，人均資源占有量僅為全國的18%，明顯不足。而現有優勢資源如錫、銻、鉛、鋅等的采選冶綜合回收率僅為30%左右，比國際水平低10至15個百分點。2.老礦山環境問題歷史欠賬多。許多老礦山未預留生態恢復治理資金，不少地方政府未及時有效地處理污染，履行好礦山環境管理職責。此外，礦山企業也未嚴格依照“誰開發，誰保護，誰破壞，誰恢復，誰引發，誰治理”的原則①，落實好責任。3.整治礦業開發秩序任務艱巨。隨著廣西工業化、城鎮化進程加快，礦產資源供求矛盾突出，經濟發展過度依賴礦產資源，礦產品價格居高不下。在追求短期經濟利益的驅使下，礦企或個人非法開采礦產資源、破壞浪費以及重開發輕保護等現象普遍存在。

礦產資源不可再生，是礦業可持續發展的物質基礎。而重金屬污染日益嚴重，又反映出節約集約利用礦產資源的長效機制尚未形成，政府監控管理不到位等問題。因此，要使礦業可持續發展，必須使礦產資源可持續發展，解決好礦區內重金屬污染問題。

（二）重金屬造成的環境污染不容忽視

礦產資源在采選冶過程中會產生大量含重金屬元素的廢棄物，亂排亂放極易對礦區及周圍的生態系統造成破壞。據資料，生成廣西地區1995-2007年環境污染指數的變化趨勢圖②，見圖一。

（1）對土地資源破壞大。不少礦山隨意丟棄尾礦礦渣，擠占土地，破壞植被。重金屬進入土壤環境后，易經食物鏈攝入人體，威脅健康。廣西河池，南丹等地的廢棄砷渣，導致礦區周圍農作物的含砷量超過國家標準幾百倍。且土壤重金屬污染具有隱蔽性、滯后性和累積性，一旦污染形成，整治短期不能見效。目前，廣西土地污染帶職業病和重癥疾病正呈高發、擴大態勢。（2）水體污染嚴重。02年污染指數急升，易受突發事件及自然災害影響。此外生產廢水任意排放，也會造成區域性、流域性的重金屬污染。據專家測算，河池市刁江沿岸選礦廠過去每天排入江中有毒廢水3.5萬噸，有毒廢渣1200多噸，每年向刁江排放砷1770噸，占全國砷排放量的94.4%③。（3）礦山開采造成的大氣污染甚為嚴重。這些氣體會在低空造成空氣中的有害物質嚴重超標，在中空對流層形成大范圍的酸雨，在高空形成地球的溫室效應。另外，還可通過大氣沉降或大氣降水落在地表，造成土壤污染。

廣西礦區的總污染物排放基本得到控制。但重金屬污染的毒副作用呈現不斷積累、爆發的態勢，當今生態環境仍在持續惡化，總體形勢不容樂觀。

（三）重金屬污染抑制礦業經濟發展

礦產資源的開采供給能給礦區經濟的飛速發展以有力支撐。但同時，資源帶動礦山經濟發展的單一模式會造成發展瓶頸。特別是重金屬污染的惡果，會給當地的農林牧漁行業造成沉重的打擊，制約礦山可持續發展。

1.經濟負擔沉重。礦產資源對礦業經濟的發展是雙刃劍，一旦造成嚴重的重金屬污染事故，整治十分困難。目前的修復方法在實施過程易受局限性與可行性影響，且恢復治理資金龐大。如環江縣，全縣80%以上的工業產值，60%以上的財政收入都來自礦產資源，01年萬畝土地遭砷污染，利用“實惠”的蜈蚣草修復，至少也需幾千萬元。2.破壞其他經濟形式。重金屬污染會通過食物鏈的循環，產生乘數效應，危害激增。可以想象，當水質惡劣、動植物不能食用、農田荒漠化成不毛之地，農林牧漁行業癱瘓之時，更不用說發展礦業經濟了，這樣的后果無疑是可怕的。

（四）礦業重金屬污染影響社會維和智力維的可持續性

重金屬污染還會帶來一系列社會問題，如居民生活質量差及生存的安全感缺乏保障等。廣西2011年與2005年相比，重金屬污染造成的病變人數近4倍④，近年龍江河鎘污染、陽朔縣思的村“鎘米”、以及“癌癥村”等健康危機事件更是敲響了警鐘，如此惡性發展將造成社會的不穩定。由于礦產資源開發的有限性，重金屬污染對礦山經濟發展的抑制，礦區收益也會遭受不同程度的損失。而礦業的技術更新、引進及推廣離不開資金的充足支持，人才隊伍的建設供應。可見，礦業可持續發展系統的5要素相互影響關聯，牽一發而動全身，重金屬污染更是制約發展的一大隱患。礦山環境的保護必須防治結合，從源頭抓起，以免礦業陷入發展的死圈。

三、廣西礦業可持續發展的對策研究

（一）重視礦山法制管理與政策激勵

提高礦權市場準入門檻，使新建礦企每一步都遵循法律法規和可持續發展原則。同時，加強對已開采礦山的環境保護監管力度，云南曲靖發生的鉻渣非法轉移傾倒事件更是暴露出部分礦企責任嚴重缺位，監管部門監管失察等問題。環保部門必須建立危險廢物污染防治情況日常檢查制度，并從重從快處罰違規企業。地方政府也需解決好老化礦山的環境遺留問題。

我國可充分吸收國際經驗，施行環境稅、礦地恢復保證金等稅收制度規范礦業生產，利用對礦企的耗竭補貼，鼓勵經營者積極勘探新資源或開發可替代資源，并通過資源稅將企業的外部環境成本內部化，完善我國環境稅收體系的建設，從而更好地防治重金屬污染。

（二）健全體系，提高信息透明度

各級政府需逐步制定重金屬污染防治體系、事故應急體系和環境與健康風險評估體系，加強項目管理和督促檢查，有序推進防控、整治各項工作。此外政府及礦企還需及時、公正、準確、客觀地向社會公布環境安全信息，提高公眾的環境參與權、知情權，增加信息的透明度，使全社會一同督促與關注礦業的可持續發展，減少重金屬污染的發生。

（三）加大科技投入，完整產業鏈

礦冶工業是國民經濟發展的支柱產業。要使資源利用最大化，成本投入最小化，杜絕環境污染，必須加大先進科學技術的研發與投入力度，優化勘探、開采、選冶煉一系列環節，實現清潔生產、減少有毒廢棄物的產生。并通過技術升級和改造，加強研發工作，提高產品的附加值，建設高新產業群帶，建立從資源提取到深加工產品開發的完整產業鏈，實現從資源消耗型向低耗、高效益型的轉變。

（四）構建礦冶工業生態系統

礦冶工業生態系統遵循循環經濟的生產理念，通過廢物交換、循環利用、清潔生產等手段，形成企業共生和代謝的生態網絡，促進不同企業之間橫向耦合和資源共享，物質、能量的多級利用、高效產出與持續利用。一方面從根源上減少廢料產出，實現資源節約型、環境友好型生產，提高生產效率。另一方面將廢料再次資源化，將礦山廢料作為內部資源被重新循環利用⑤，獲取最大的經濟效益。它有著傳統礦冶生產模式無法比擬的優越性，能更大程度地解決礦山環境污染問題，百色鋁生態工業園及一些重點循環工業試點示范工程取得的成就很好地說明了這一點，是礦業實現可持續發展的有效途徑。

參考文獻：

[1]張勇.陜西省礦山生態環境現狀與恢復治理對策[J].資源與產業.2009（04）：99-103.

[2]中國科學院可持續發展戰略研究.2010中國可持續發展戰略報告---綠色發展與創新[M].北京：科學出版社，337-339.

[3]廣西有色金屬礦產資源綜合利用問題研究[J].廣西壯族自治區人民政府發展研究中心簡報，2007（2）.

篇4

中圖分類號：Q945 文獻標識碼：A 文章編號：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

潤草1號是一種新型的草坪草品種，于2012年由江蘇農林職業技術學院培育而成。潤草1號屬于低矮型草種，坪用性狀優良。潤草1號具有較強的耐蔭、耐熱性能，抗倒伏和抗病能力強，適宜南方地區露地栽培，是中國草坪綠化常用的草坪植物之一，主要用于觀賞草坪的建植，對于降低環境污染、城市綠化及美化起著非常重要的作用。

重金屬鎘不是植物生長所必需的營養元素，對環境造成的污染和危害大。越來越多的重金屬鎘，隨著工業和交通不斷地發展，被釋放到了人們賴以生存的環境中，并大量地積累在土壤中。土壤被重金屬鎘污染后，不僅會造成土壤的質量下降、使土壤喪失正常的功能，還會毒害生長的植物，進而給人類身體健康帶來危害。在南方地區的土壤中，重金屬鎘是最常見的污染元素，其含量在土壤中已超過正常值的3～4倍[1]。土壤中重金屬鎘污染可以利用草坪來修復，不僅凈化了土壤，而且對人類的生產、生活條件和環境條件都產生了有益的影響。本試驗通過研究土壤中不同濃度重金屬鎘對潤草1號生理生化指標的影響，以期為重金屬污染地區的土壤中重金屬含量標準的制定、草坪綠地建設規劃提供有利的參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗所用的材料為潤草1號，由江蘇農林職業技術學院提供。盆栽土壤取自江蘇農林職業技術學院花房土質較好的表層土壤，測得pH為7.2，土壤重金屬鎘含量為0.056 g/kg。重金屬鎘添加形式為3CdSO4?8H2O，分析純。

1.2 試驗設計

于2014年9月15日，將供試土壤充分粉碎后過0.5 cm篩，再將作基肥的5%草炭按1∶3的體積比拌入供試土壤中，充分混合。將混合后的土壤稱重5.5 kg，分別裝入20只塑料花盆中，其中所用花盆的上口直徑、下口直徑和高分別為25.8、16.3、22.5 cm。試驗時以不使用重金屬鎘的處理作為對照，重金屬鎘的脅迫濃度分別設定為5、20、50、100 mg/kg（不含背景值，重金屬鎘的脅迫濃度以Cd2+計），每次處理重復4次。

按照設定的重金屬鎘的脅迫濃度，在每只花盆中添加4種不同濃度的重金屬鎘溶液各1 000 mL，每天噴施清水100 mL。平衡14 d后，播種用蒸餾水浸泡24 h的潤草1號種子，播種量為每盆中300粒，保持土壤含水量為田間最大持水量的70%。種植1個月后，分別取樣分析。

1.3 測定方法

生理生化指標的測定按照張治安[2]的方法，葉綠素采用95%乙醇提取，UV-2100型紫外/可見分光光度計測定；根系活力測定采用氯化三苯基四氮唑（TTC）法；細胞膜透性測定采用電導法，使用DDS-12AW型電導儀測定；游離脯氨酸采用磺基水楊酸提取法測定。

2 結果與分析

2.1 重金屬鎘脅迫對根系活力的影響

根系不僅是植物吸收水分、礦物質營養的主要器官，也是合成氨基酸、激素等物質的重要部位，同時合成并輸送感受外界刺激的信息物質。根系的生長狀況和活力對于地上部的營養、生長和最終產量的形成至關重要。根系活力是指植物根系自身具有的合成、吸收、還原及氧化能力等，可以用來衡量植物根系長勢優劣和標示植物生長情況的重要生理指標。根系活力大小反映了植物根系代謝強度的大小。如果根系活力越大，則表明根系組織的代謝能力越強，根系長得越粗壯，這對整個植株的生長發育是十分有利的[3]。從圖1可以看出，不同濃度重金屬鎘處理后，潤草1號的根系活力低于對照組，隨著重金屬鎘濃度的逐浙增大，根系活力表現為逐漸降低。當重金屬鎘濃度小于5 mg/kg時，根系活力是與對照組相近的，這說明該濃度對潤草1號的影響很小。重金屬鎘脅迫使根系活力降低，可能是由于較強的呼吸代謝作用導致了潤草1號過多地消耗了能量，進而抑制了潤草1號的生長發育。

2.2 重金屬鎘脅迫對細胞膜透性的影響

生物體內的細胞膜是一種具有選擇性的半透膜，對細胞內外物質的運輸和交換起著重要的調節和控制作用。外界環境對細胞產生脅迫時最敏感的部位是細胞膜，細胞膜透性的改變或喪失都是因為細胞受到各種逆境傷害引起的。因此，在植物抗逆性研究中常把細胞膜透性作為重要的生理指標。從表1可以看出，不同濃度重金屬鎘處理后，潤草1號的電導率都比對照有所增加。在5、20 mg/kg時細胞膜透性變化較小，對潤草1號影響較小。當重金屬鎘濃度達到50 mg/kg時，細胞膜透性明顯增大。由傷害率可以看出，隨著重金屬鎘濃度增大，傷害率逐漸增加。重金屬鎘濃度為100 mg/kg時，對潤草1號的傷害率最大，達到29.56%，對潤草1號影響明顯。

2.3 重金屬鎘脅迫對脯氨酸含量的影響

脯氨酸是一種水溶性最大的氨基酸，也是一種小分子滲透物質。脯氨酸可以調節植物細胞的滲透平衡，提高植物細胞結構的穩定性[4]，并能有效地阻止植物細胞內氧自由基的產生，以緩解或修復逆境對其造成的傷害。因此，游離脯氨酸的含量可以作為潤草1號對重金屬鎘脅迫的一個重要生理生化指標。從圖2可以看出，不同濃度重金屬鎘處理后，潤草1號的游離脯氨酸含量隨重金屬鎘濃度增大呈先升高后降低的變化。重金屬鎘濃度為5 mg/kg時升高較小，對潤草1號影響很小。重金屬鎘濃度為50 mg/kg時達到最大值，是對照組的3.02倍，因此對潤草1號影響明顯。

2.4 重金屬鎘脅迫對葉綠素含量的影響

植物體內的葉綠素是植物進行光合作用的重要物質基礎，葉綠素含量和葉綠素a/b是衡量植物葉片長勢如何的重要指標[4]。在逆境脅迫下，植物體內葉綠素含量的多少說明了植物抗逆境脅迫能力的大小，因此，葉綠素含量可以作為植物抗逆境脅迫程度的重要生理指標[5]。不同濃度的重金屬鎘處理后，潤草1號葉片內所含的光合色素含量發生了明顯變化。從表2中可以看出，潤草1號的葉片內所含的葉綠素總量、葉綠素a/b、葉綠素a、葉綠素b以及類胡羅卜素均隨著重金屬鎘濃度的增加而呈先升高后降低的變化趨勢，且當濃度為20 mg/kg 時均達到了最大值。類胡蘿卜素含量的增幅分別為各處理后對照組的13.79%、24.14%、-8.62%和 -17.24%，葉綠素總量的增幅分別為各處理后對照組的2.29%、11.43%、-3.71%和-10.29%，這說明不同濃度的重金屬鎘處理后，潤草1號的適應機理存在顯著差異，造成潤草1號的類胡蘿卜素含量和葉綠素總量的不同。

3 小結與討論

植物根系是活躍的吸收器官和合成器官。當重金屬污染土壤時，首先是植物的根系受到傷害，其主要表現為植物主動吸收能力的降低和根系活力的降低。本試驗中，潤草1號的根系活力隨著重金屬鎘處理濃度的增大而逐漸下降，且重金屬鎘處理濃度越高根系活力下降程度越大。原因可能是在重金屬鎘脅迫下，潤草1號自身抗氧化系統酶不能將產生的氧自由基及時清除掉，根系代謝中的琥珀酸脫氫酶就會受到多余的氧自由基的傷害，從而使根系活力下降[6]。此時潤草1號要緩解鎘脅迫對其造成的傷害，就要消耗大量的代謝產物，這樣就會影響潤草1號的生長發育。在試驗過程中還發現，潤草1號側根的生成速率是隨著重金屬鎘處理濃度的增大而減小，這恰好與潤草1號根系生物量隨濃度變化的情況相一致。

細胞膜系統是植物細胞和外界環境相聯系的界面，也是植物細胞和外界環境進行物質交換和信息傳遞的屏障。植物細胞具有正常的生理功能是以細胞膜具有較高的穩定性為基礎的[7]。在重金屬鎘脅迫下，潤草1號的細胞膜受到了破壞，使其通透性增加。細胞膜的損傷不但會導致細胞內一系列生理生化過程的紊亂，而且會導致細胞膜上結合酶和細胞內酶失去平衡，使細胞內大量的可溶性物質外滲，進而造成潤草1號的死亡[8]。在重金屬鎘的脅迫下，隨著重金屬鎘處理濃度的增大，潤草1號葉片組織外滲液的電導率逐漸升高，而且呈明顯的正相關。究其原因可能是重金屬鎘進入潤草1號葉片組織后，與細胞膜的蛋白質分子中的-SH或細胞膜的磷脂分子層中的磷脂類物質發生了化學反應，造成細胞膜蛋白和磷脂分子層的結構發生改變，進而使細胞膜的結構也發生了改變，這樣細胞膜系統受到破壞，細胞膜的通透性增大，從而使細胞內的鹽類或有機物出現不同程度的滲出，最終導致電導率的增大[9]。

植物體內的脯氨酸是重要的滲透調節物質，其至作用是維持植物細胞的滲透壓，當外界不良環境對植物脅迫時能起到很好的指示作用[10]。潤草1號葉片內游離脯氨酸含量，隨著重金屬鎘處理濃度的增加而增大，當脅迫濃度為50 mg/kg時達到最大值，這是受到重金屬鎘脅迫時，潤草1號表現出的正常生理反應。當受到重金屬鎘脅迫時，潤草1號葉片組織內物質的代謝路徑會發生相應的改變，使脯氨酸的氧化過程受到抑制，從而減慢蛋白質的合成速度，造成細胞內脯氨酸含量的升高。細胞內存在的大量脯氨酸能維持潤草1號葉片內的水分平衡，保持細胞內原生質與外界環境的滲透平衡，增大細胞內各種蛋白質的溶解性，也使各種生物大分子的結構與穩定性受到保護[4]。

綠色植物進行光合作用的主要色素是葉綠素，植物光合作用的強弱直接受到葉綠素含量的影響，植物同化物質能力的大小可以通過葉綠素含量的多少來反映。葉綠素受到外界環境影響時其含量發生變化，葉綠素含量的變化又會引起植物光合性能的改變，甚至影響植物正常的新陳代謝[11]。本試驗中，在低濃度重金屬鎘脅迫下，潤草1號葉片中葉綠素的含量緩慢地增大，這是潤草1號葉片中葉綠素合成系統主動表現出的應激性反應。當重金屬鎘脅迫濃度大于20 mg/kg時，潤草1號葉片中葉綠素含量開始明顯地減小，其原因可能是過量重金屬鎘破壞了潤草1號葉片的細胞膜，使細胞膜受到損傷而透性增大，從而造成葉綠素分子大量地滲漏出來；也可能是催化葉綠素合成所需要的3種蛋白酶（膽色素原脫氨酶、原葉綠素脂還原酶和氨基乙酰丙酸合成酶）與重金屬鎘結合，使蛋白酶的結構發生了改變，這樣就降低了蛋白酶的活性，從而影響了葉綠素的合成；還可能是重金屬鎘破壞了潤草1號葉片細胞中線粒體的結構，導致葉綠素降解而使其含量降低，抑制了光合作用，使潤草1號代謝產生紊亂，造成潤草1號的抗逆性降低[11]。

需要強調的是，衡量草坪植物應用價值的最重要指標是根系的生長與葉片的綠色度[12]，而對潤草1號根系生長起顯著抑制作用的、對潤草1號的建植及對污染地區潤草1號的生產起重要限制作用的都是重金屬鎘。因此，在實際應用過程中，為了使潤草1號的根系生長不受到影響，應該嚴格控制土壤中重金屬鎘的濃度小于20 mg/kg。由于重金屬鎘不是潤草1號生長發育所必需的營養元素，且具有較大的毒性，所以更應該嚴格控制重金屬鎘的使用濃度。

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引言：污染問題是各國經濟發展中都要面臨的難題。近些年，隨著我國工業化進程的加快，使得土壤重金屬污染日益加劇，許多耕地因重金屬污染受到破壞，這使得我國耕地面積大幅度減少。想要使農作物正常生長就要保障土壤正常狀態，土壤影響著農產品質量，若土壤受到重金屬污染，不僅農產品會受到污染，這些被污染的農產品更會影響人們身體健康，土壤重金屬污染治理具有重要意義。

一、重金屬污染的概念

重金屬是指比重大于5的金屬，重金屬在人體中累積達到一定程度，會造成慢性中毒。對環境造成污染的重金屬包括：汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重元素。重金屬不能被生物降解，被重金屬污染的食物進入人體后，重金屬在體內沉淀，便很難排除體外，還會與體內蛋白質及酶發生強烈作用，使之失去活性，重金屬對人體危害非常大[1]。鉻會造成四肢麻木，精神異常；錫進入身體凝結成塊后，甚至會致人死亡；釩會對人的內臟造成破壞。采礦、廢棄排放、工業排放、污水排放等會造成重金屬污染，導致環境質量惡化。日本就曾經因汞污染引發水俁病，造成許多嬰兒中樞神經造成破壞。近些年，隨著我國工業化進程的不斷加快，重金屬污染問題日益嚴重，已開始嚴重影響人們身體健康，全國各地都因重金屬污染出現了癌癥村，我國必須對重金屬污染提高重視。

二、土壤重金屬污染

我國經濟發展中面臨著嚴重的重金屬污染，其中土壤重金屬污染尤為突出，幾乎全國各地多處耕地存在重金屬污染問題，土壤重金屬污染已成為“公害”[2]。目前我國土壤重金屬污染主要污染物有：汞、鎘、鉛、鉻、砷等生物毒性重金屬元素，以及有毒元素鋅、銅、鎳等。這些主要重金屬污染元素多來自：農藥、廢水、污泥和大氣沉降等方面。如，砷就經常被作為除草劑、殺蟲劑等農藥，大量農藥使用后便很容易造成砷污染；汞則來自含汞廢水。汞、砷都能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細菌活動，影響氮素供應。土壤中鎘含量超標時，作物葉綠素結構將受到破壞，吸收水、陽光的能力大幅度下降，農作物生長、發育、產量、品質都將受到影響。土壤中鉛超標時，植物光合能力、氧化能力、代謝強度都將被降低，作物成活率會大大被降低。重金屬有著移動性差、滯留時間長、不能被微生物降解等特性。農作物生長在被污染的土壤中被人類食用，這些重金屬將直接作用于人體，在身體里沉淀。如，鎘污染土壤環境中的作物被人類食用后，將引發高血壓、腎功能失調、心腦血管等疾病。汞則會沉入肝臟，破壞神經系統和大腦[3]。土壤重金屬污染已嚴重威脅了人類生存與發展，加強土壤重金屬土壤治理勢在必行。

三、土壤重金屬污染治理措施

通過前文分析，不難看出土壤重金屬污染的危害性，土壤重金屬污染已成為了制約我國農業發展的主要原因。我國必須提高對土壤重金屬污染的重視，加強治理，采用相應治理措施。下面通過幾點來土壤重金屬治理措施：

（一）化學治理措施

化學治理措施見效快，簡單易行，操作簡單，效果明顯，但若操作不當極有可能造成化學污染。化學治理措施是通過向土壤中投入化學改良劑的方式，來達到降低土壤中重金屬含量的目的。不同化學改良劑，效果有所不同，針對污染情況也不同。其原理是將重金屬吸附、氧化還原。常用化學改良劑有：磷酸鹽、硅酸鹽、碳酸鈣、沸石等。在實施中為了避免對土壤造成二次污染，一定要控制好改良劑用量。

（二）生物治理措施

生物治理措施易于操作，效果好，且不會造成二次污染，這種方式是通過生物削弱、凈化土壤，來降低土壤重金屬含量。例如，利用自然界原有植物或人工培育植物，通過植物吸收方式解決重金屬污染。目前已經發現能夠吸收重金屬的植物多達七百余種。這些重金屬元素被植物吸收后，將被轉化為氣態物質，揮發到空氣中；除植物外，微生物也能夠降低土壤重金屬含量，改善土壤微環境。微生物治理技術主要是應用：動膠菌、藍細菌、藻菌、原菌、硫酸菌等，通過胞外聚合物與重金屬離子結合成絡合物，達到降低重金屬含量和重金屬毒性的目的。

（三）農業治理措施

農業治理指的是通過改變耕作管理制度的方式，降低土壤重金屬污染。該措施實施中要因地制宜，科學結合當地農業發展實際情況。農業治理措施主要有：控制土壤水分調節土壤氧化還原電位，降低重金屬污染。另外，還可通過肥料選擇和控制的方式，減少化肥應用，增施有機肥，降低化肥對土壤造成的重金屬污染。此外，種作物選擇時應選擇具有抗污染的植物，避免重金屬進入食物鏈。鎘污染土壤環境中可種芝麻，實踐證明種植五年芝麻后，土壤鎘含量降低百分之三十四左右，不同植物對改善不同污染有著很好的效果，做好作物選擇至關重要。

四、結束語

農業是國家經濟發展建設的基礎，而農業的基礎是土壤，離開土壤農業發展無從談起。土壤重金屬污染現如今已嚴重影響到了農業發展，威脅到了人們身體健康，加強土壤重金屬治理勢在必行。

參考文獻：

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0引言

所謂土壤重金屬污染是指由于人類活動，使重金屬含量明顯高于原有含量，并造成環境質量惡化的現象。面對土壤重金屬污染的加劇，迫切需要監測和防治重金屬污染的有效措施。近幾年興起的微生物修復，引起人們越來越多的關注。

1重金屬對土壤微生物生物量的影響

土壤微生物生物量在一定程度上能代表參與調控土壤中能量和養分循環以及有機質轉化的對應微生物的數量。Dar研究指出砂壤土、壤土和粘土中施用0.75%的污泥，土壤微生物生物量碳增加7%-18%左右，砂壤土中增加較明顯，壤土和粘土中則較少。Khan等試驗研究了鎘和鉛對紅壤中微生物的影響，當其濃度分別為30 ng/g和150 ag/g時導致生物量顯著下降。

2重金屬對微生物活性的影響

2.1重金屬污染對土壤基礎呼吸的影響

土壤呼吸是土壤與大氣交換CO2的過程，是土壤碳素同化和異化平衡的結果。Fliebbach等報道在土壤中施人含低濃度重金屬和高濃度重金屬的淤泥時，其土壤呼吸強度會隨著重金屬濃度的增加而上升。Chander等研究認為，含高濃度重金屬的土壤中微生物利用有機碳更多地作為能量代謝，以CO2的形式釋放，而低濃度重金屬的土壤中微生物能更有效地利用有機碳轉化為生物量碳。

2.2重金屬污染對土壤酶的影響

酶是一種生物催化劑，土壤中進行的各種生物化學過程，都是在酶的參與下實現的。Marzador等研究指出，在Pb污染土壤中脫氫酶活性的大小明顯地受土壤水分含量的影響，但土壤水分變化對磷酸酶活性的影響不十分明顯。因此，磷酸酶活性被認為是評價Pb污染土壤的一種較為合適的指標。

2.3重金屬污染對土壤生化作用過程的影響

通常把土壤生化作用強度作為土壤微生物活性的綜合指標之一。Wilke研究了幾種重金屬和非重金屬污染物（如Cd、Cr、Pb）如對氮素轉化的長期影響，發現除Se和Sn外，其它污染物均能抑制有機氮素的礦化作用。重金屬污染引起微生物體內代謝過程的紊亂，也影響微生物的代謝功能，而微生物生理生化反應必然影響到土壤的生化過程，改變了土壤的質量狀況。

3土壤重金屬污染的微生物修復

微生物本身及其產物都能吸附和轉化重金屬。微生物還可以通過直接、間接的代謝活動溶解重金屬離子。代謝產生的有機酸和氨基酸可溶解重金屬及含重金屬的礦物，也可以加速重金屬元素從風化殼中的釋放。

鑒于土壤微生物本身對重金屬的吸附和轉化，國內外已經開展了對微生物的金屬抗性和生物修復的可行性研究，并將此技術應用于實踐。這必將緩解土壤重金屬污染的嚴重局面，帶來健康的環境。充分利用微生物在土壤修復方面的特性，加強微生物修復的綜合技術的研究，是治理不同重金屬污染土壤的有效措施。

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（二）重金屬污染的主要特點。（1）來源復雜。重金屬污染來源于自然界，來源于工業、農業、人們的生活，來源于城市和鄉村。（2）主體多元化。人為造成重金屬污染的主體眾多，有政府、企業、公民。而且受害主體不特定化。（3）時間長，隱蔽性強。由于歷史的積累以及對重金屬污染防治的忽視，重金屬污染的時期長，其造成的危害不會馬上體現處理，不易為人們所重視。（4）影響深，危害大。“重金屬污染的危害主要體現在兩個方面：一是對環境的污染；二是對人體的傷害。”在環境污染方面，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。而重金屬很難在環境中降解。在開采、冶煉、加工及商業制造活動中排放的重金屬污染物進入大氣、水，造成大氣污染和水污染，最終，大部分重金屬停留在土壤和河流底泥中。當環境變化時，底泥中的重金屬形態將發生轉化并釋放造成水污染。在對人體的傷害方面，重金屬通過大氣、水、食物鏈進入人體，在人體內和蛋白質及各種酶發生作用，使它們失去活性，并在人體的某些器官中富集，如果超過人體所能耐受的限度，會造成人體急性或慢性中毒，具有致癌、致畸及致突變作用，對人體會造成很大的危害。（5）綜合治理任務艱巨。重金屬污染防治涉及多個部門、多個地區、甚至多個省份的協調與綜合治理。湘江流域涉重金屬的防治就涉及株洲、衡陽、郴州、湘潭、婁底5個市。需要發改、財政、國土、環保、工信、衛生、安全、科技等多部門的合力與協調。

二、重金屬污染的形成機制對構建司法保護機制的主要影響

我們所說的重金屬污染指的就是因人類活動導致環境中的重金屬含量增加，超出正常范圍，并導致環境質量惡化。從重金屬污染形成機制和特點來探析其法律機制的主要問題，能更好的對癥下藥。

（一）來源的多樣性突顯我國重金屬污染防治法律制度不完善。重金屬污染存在于水體、大氣和土壤等。對于重金屬污染的防治，我國的《水污染防治法》、《固體廢物污染環境防治法》、《土地管理法》、《危險化學品安全管理條例》等立法中均有涉及，但沒有形成系統的重金屬產過程中污染防治制度體系。原則性立法過多、可操作性差、基本法律制度沒有建立起來。（二）主體的多元化導致責任機制不健全。政府的監督責任不健全甚至缺乏；污染企業的法律責任追究機制不健全；民眾環保意識不足，法律救濟途徑存在缺陷。（三）治理的長期性與復雜性彰顯出法律規定顧此失彼，不全面。我國重金屬污染防治注重工業排放的治理，對農業和生活垃圾污染缺乏應有的關注。我國環境污染防治法注重工業生重金屬的排放控制，忽視生活活動中重金屬的污染物的排放，也忽視對生活環境中重金屬污染物的監測、評價與管理。④而隨著科學技術的高速發展，很多重金屬應用到日常消費產品及農業用品中。由于這些含有重金屬產品的使用日益廣泛，回收困難且沒有建立完整回收、處理系統，加上消費者對重金屬的存在及其危害缺乏了解而容易輕視，易導致含有重金屬產品在使用、丟棄、沖洗處理、掩埋中，擴散了重金屬污染的范圍，加重了污染的程度。（四）影響的深遠與嚴重的危害性考量著國家司法的綜合執行力。我國環境法學專家蔡守秋教授指出：“我國現行的污染防治法都存在一個最大的弊端：沒有有效的執行手段和責任追究機制。”污染者因為處罰力度不夠大，于是污染事件時常發生。但問題的關鍵是法律法規的責任追究機制不健全、處罰力度不夠大。這已經成了解決土壤重金屬污染問題的一大頑疾。（五）綜合治理的艱巨性使得實踐操作中綜合治理與協調機制缺乏可操作性。整治重金屬污染是一項長期、復雜、艱巨的任務，影響包括重金屬污染防治在內的環境保護任務的實現，一是缺乏對政府及其有關部門環境保護責任及其監督的法律規定，環境管理體制有待改革和完善。二是需要加強環境信息公開、公民環境知情權的保障、公眾參與環境決策和公眾監督機制。三是一些重要的環境管理制度尚需建立和完善，一些環境制度可操作性不強，存在污染防治責任不明確、違法成本低、環境健康損害救濟難、環境公益損害救濟難等問題。

篇9

土壤重金屬污染問題越來越引起人們的關注，它具有長期性、累積性、潛伏性和不可逆性等特點。土壤一旦遭受重金屬污染，不僅危害大、治理成本高，而且較難以消除。 “十二五”期間，我國將元素鉛（Pb）、汞（Hg）、鎘（Cd）、鉻（Cr）和砷（As）列為重金屬污染防控的重點元素。2014年4月，環保部和國土部聯合的《全國土壤污染狀況調查公報》顯示，全國土壤環境狀況總體不容樂觀，部分地區土壤污染嚴重。全國第二次土地調查結果顯示，我國中重度污染耕地大約為5000萬畝。

被重金屬污染的土壤不僅對作物的生長發育、產量及品質有影響，而且會通過食物鏈放大富集進入人體，極低濃度就能破壞人體正常的生理活動，損害人體健康[1]。土壤污染影響到整個人類生存環境的質量。重金屬污染已成為一個亟待解決的環境問題。

1、土壤中重金屬的來源及危害

土壤中重金屬的來源可分為天然來源和人為來源。天然來源是由于土母質本身含有重金屬，不同的母質、成土過程所形成的土壤含有重金屬量差異很大。人為來源主要是來自人類的工農業生產活動以及生活垃圾，工礦業廢棄地土壤環境問題突出，黑色金屬、有色金屬、皮革制品、造紙、石油煤炭、化工醫藥、礦物制品、金屬制品和電力等行業，重污染企業用地及周邊土壤存在超標現象。

近年來，突發性的環境污染事件驟增，特別是重金屬污染事件。突發的環境事件會導致重金屬在短時間內高濃度地進入環境，產生嚴重的污染。2008年，我國相繼發生了貴州獨山縣、湖南辰溪縣、廣西河池、云南陽宗海等多起砷污染事件。2009年8月以來，又發生了陜西鳳翔兒童血鉛超標、湖南瀏陽鎘污染及山東臨沂砷污染事件。2014年，湖南衡東縣兒童血鉛超標事件，300多名兒童被查出血鉛含量超標。據美國學者統計表明，城市兒童血鉛與城市土壤鉛含量呈顯著的指數關系[2]。據統計，我國約有3萬多公傾土地受汞的污染，有1萬多公傾土地受鎘的污染，每年僅生產“鎘米”就達5萬t以上，而每年因污染而損失的糧食約1200萬t，嚴重影響了我國的糧食生產和食品安全[3]。這些重金屬污染事件有些是由于管理不當、交通事故等人為原因導致的，有些則是環境長期受到污染、污染物含量超過環境容量而突然爆發的結果。“砷毒”“血鉛”“鎘米”等重金屬污染事件頻發，讓重金屬污染成為最受關注的公共事件之一。重金屬污染問題已日益嚴重，土壤重金屬的治理和修復已迫在眉睫。

2.重金屬土壤污染治理生物修復技術

目前，國內外較成熟的土壤重金屬污染修復技術有物理修復法、化學修復法和生物修復法等，本文主要就土壤重金屬修復領域的研究熱點生物修復技術進行重點介紹。生物修復技術主要有植物修復技術、微生物修復技術、農業生產修復技術和組合修復技術。

2.1植物修復技術

根據Cunningham等人的定義，植物修復是利用綠色植物來轉移、容納或轉化污染物，使其對環境無害[4]。根據機理的不同，土壤重金屬污染的植物修復技術有3中類型：植物固定、植物揮發和植物提取。目前研究最多且最有發展前景的植物修復技術為植物提取。植物提取是指將某種特定的植物種植在重金屬污染的土壤上，該種植物對土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，將植物收獲并進行妥善處理（如灰化處理）后即可將該重金屬從土體中去除，達到治理污染與生態修復的目的，這種特定的植物被稱為超積累植物。植物修復法成本低，可有效避免二次污染，對環境擾動小。目前，全球已發現的超積累植物大約500種，大部分是關于鎳的超富集植物。在我國已經發現寶山堇菜、龍葵、馬藺、三葉鬼針草對Cd有富集作用，蜈蚣草[5]和大葉井口邊草[6]對As有富集作用，圓錐南芥[7]屬多重金屬富集植物，對Pb、Zn、Cd均有富集作用。植物修復技術可同時修復土壤及周邊水體；成本低；能夠美化環境，可提高土壤的肥力。植物修復技術的缺點：超富集植物個體矮小，生長緩慢，修復周期很長；超富集植物對重金屬具有較強的選擇性和拮抗性；植物收割后，需要進行特殊處理，否則易造成二次污染；異地引種將對當地的生物多樣性構成潛在威脅。適用于大面積農田土壤修復。

2.2微生物修復技術

微生物修復技術是利用微生物（如藻類、細菌、真菌等）的生物活性對重金屬的親和吸附或轉化為低毒產物，從而降低重金屬的污染程度。微生物不能降解和破壞重金屬，但可通過改變它們的化學或物理特性而影響金屬在環境中的遷移與轉化。研究證明，土壤中鉻可以在微生物還原作用、生物吸附、富集等作用下降低其生物可利用性和毒性，以達到修復鉻污染土壤的目的[8]。微生物修復效果好、投資小、費用低、易于管理與操作、不產生二次污染。但是微生物修復的專一性強，很難同時修復多種復合重金屬污染土壤；應用難度大。

2.3農業生態修復技術

農業生態修復包括農藝修復和生態修復，前者是改變耕作制度，調節種植作物品種，種植不進入食物鏈的植物，選擇能降低土壤重金屬污染的化肥，或增施能夠固定重金屬的有機肥等來降低土壤重金屬污染；后者調節土壤水分、養分、pH值和土壤氧化還原狀況及氣溫、濕度等生態因素，調控污染物所處環境介質，但該技術修復周期長、效果不明顯。農業生態修復技術環境友好，代價小。但需要大量的調研，基礎研究，改變種植習慣。適用于大面積低污染農田土壤。

2.4組合修復技術

植物組合修復技術是將植物修復技術與其他土壤重金屬污染治理方法（比如物理、化學等修復技術）綜合利用形成的組合技術，與單一重金屬治理技術相比，植物組合修復技術具有獨特的優點。有代表的有螯合劑-植物組合修復技術，螯合劑與土壤中的重金屬發生螯合作用，形成水溶性的金屬―螯合劑絡合物，改變重金屬在土壤中的賦存形態，提高重金屬的生物有效性，強化植物對重金屬的吸收。另外還有基因工程-植物組合修復技術及微生物-植物組合修復技術等。

3、展望

隨著社會的發展進步，人們對土壤重金屬污染的認識越來越深刻，越來越重視，如何防控和治理土壤重金屬已成為人們關注的焦點。在今后的土壤重金屬污染治理中，首先應以源頭控制，即有效地降低重金屬污染物的排放，這主要有賴于國家環境政策與法規的不斷完善和工礦企業技術革新的落實。其次就是土壤的修復技術，針對土壤污染的復雜性、多樣性及復合性，在修復時要綜合考慮污染物的性質、土壤條件、投資成本等各方面的因素，從單一的修復技術向多數聯合的修復技術、綜合集成的工程修復技術發展，選擇最適合的修復技術或組合， 達到高效、節約的雙重效果。

參考文獻

[1] 張許文琦.植物修復技術治理土壤重金屬污染的研究進展[J].人民長江，2013，44（增刊）：144-146.

[2] 蔣海燕，等.城市土壤污染研究現狀與趨勢[J].安全與環境學報，2004，4（5）：73-77.

[3] 陳懷滿.土壤-植物系統中的重金屬污染[M].北京： 科技出版社，1996.

[4] Cunningham SD.Remediation of contaminated soil with green plants： an overview[J].In Vitro. Cell Dev. Biol，1993，（ 29） ：207-212.

[5] 陳同斌，韋朝陽，黃澤春，等. 砷超富集植物蜈蚣草及其對砷的富集特征[J].科學通報，2002，47（ 3） ： 207 - 210.

篇10

中圖分類號 X56 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）13-0227-01

東莞市位于廣東省中南部，屬珠江、東江沖積平原，土地肥沃，有豐富的土地、森林資源，瀕臨南海，地處北回歸線以南，屬于南亞熱帶海洋性氣候，年平均氣溫22.3 ℃，降水量1 780.4 mm，日照量1 780.4 h，具有良好的農業生產氣候條件。蔬菜在東莞農業生產中占據了極其重要的地位，一直以來是我國供港蔬菜的生產和出口基地，2014年東莞蔬菜的播種面積保持在2萬hm2左右，隨著經濟的發展，大量工廠產生的廢氣廢水致使蔬菜中重金屬檢出率很高[1]。蔬菜重金屬污染問題不僅影響了東莞市蔬菜出口和菜農收入，還影響消費者的健康。本文在綜述東莞蔬菜重金屬污染狀況的基礎上，提出生產過程中的多種防治措施。

1 蔬菜重金屬污染現狀

近年來，東莞城市化和工業化快速發展，大量工廠的出現，給農業土壤帶來了嚴重的污染過，特別是土壤重金屬污染。經過調查，珠江三角洲典型地區中山市與東莞市鉛、鎘的污染比較嚴重，平均有13.2%的蔬菜樣品中鉛與鎘的含量超過國家衛生標準的允許量[2]。土壤中鎘污染為5種重金屬中最嚴重，平均污染指數超過警戒線4倍，為嚴重污染等級[1]。東莞市菜地土壤整體受到了輕度的重金屬污染，以西北部污染較為嚴重，東北部污染最輕[3]。東莞市土壤中主要受到Cd和Hg污染，許多蔬菜對重金屬都有積累能力，例如芥蘭對汞和鉻積累的能力較強，空心菜、白菜和油菜對鉛、鎘的積累能力強。

2 蔬菜重金屬污染來源

2.1 大氣污染

東莞市有一些大型的蔬菜基地位于交通繁忙地帶或毗鄰高速公路。大氣污染主要來源于工業生產、汽車尾氣排放。大量的有害氣體和粉塵中含有重金屬。氣體中的重金屬經過自然沉降和水沉降進入土壤。污染物以二氧化硫、煙塵和粉塵為主，其次還有氮氧化物、一氧化碳、硫化氫、氟、鉛等。

2.2 水污染

東莞市的蔬菜用地環境受到周邊企業工業“三廢”、城鎮生活垃圾和農業垃圾等涌入河道，使得河道里的水資源受到污染，污水中的重金屬隨著灌溉進入農田。

2.3 土壤污染

土壤污染表現在肥料元素積累過多、多種重金屬污染嚴重、農藥和有機物污染物殘留量高等方面。過度施肥造成土壤酸化，導致土壤鹽漬化，土壤中的污染物主要包括Hg、Cd、As、Zn、Pb等重金屬。

3 防治措施

隨著社會的不斷發展，環境污染問題日益突出。蔬菜重金屬污染具有潛伏性、地域性、長期性、難治理性等特點，其防治應堅持“預防為主，防治結合、綜合治理”的基本方針。針對東莞蔬菜重金屬污染提出幾點防治措施。

3.1 合理規劃蔬菜生產基地

隨著社會工業經濟的不斷發展，城鎮化水平不斷提高，工業產區與農業生產區不斷向郊區轉移。蔬菜生產基地應該遠離工業產區和城市生活污染區，選擇環境較好的地區作為蔬菜生產基地。除此之外，對基地的環境要進行實時動態監測與評價。

3.2 隔絕污染源，控制重金屬流入食物鏈

治理重金屬污染問題，首先最重要的是從源頭上做起，控制和消除污染源。在農業生產方面，減少化肥和農藥的使用量，減少其在土壤中的殘留。此外，對于用來灌溉的水源，要制定相應的標準，禁止使用污水進行灌溉。土壤中的重金屬主要通過植物的吸收積累，進而通過食物鏈對人體造成危害。因此，控制植物對重金屬的吸收，可減少其在植物可食部分的積累量。

3.3 根據不同蔬菜累積重金屬的能力，合理布局

對于不同區域主要污染重金屬，篩選出選擇可食部分低累積重金屬的蔬菜作物或對污染重金屬有強抗性的蔬菜品種栽培，并合理安排茬口進行輪作。

3.4 改良土壤結構，提高土壤重金屬污染的抵抗能力

從源頭上改善土壤的組成與結構，從而減少土壤中的重金屬，降低作物對重金屬的吸收累積量。改變土壤中重金屬的存在形態，如增加有機肥的使用量，可增加土壤膠體對重金屬的吸附能力，使得重金屬元素不易被作物吸收，也可促使土壤中某些重金屬的形態發生變化，從而有效降低其毒性[4]。

4 參考文獻

[1] 張沖.東莞蔬菜產區重金屬污染調查評價及土壤環境因子相關性分析[D].武漢：華中農業大學，2008.