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重金屬對(duì)土壤的污染范文第1篇

關(guān)鍵詞：潤(rùn)草1號(hào)；鎘脅迫；生理生化指標(biāo)

中圖分類(lèi)號(hào)：Q945 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(rùn)草1號(hào)是一種新型的草坪草品種，于2012年由江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院培育而成。潤(rùn)草1號(hào)屬于低矮型草種，坪用性狀優(yōu)良。潤(rùn)草1號(hào)具有較強(qiáng)的耐蔭、耐熱性能，抗倒伏和抗病能力強(qiáng)，適宜南方地區(qū)露地栽培，是中國(guó)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(duì)于降低環(huán)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(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)環(huán)境造成的污染和危害大。越來(lái)越多的重金屬鎘，隨著工業(yè)和交通不斷地發(fā)展，被釋放到了人們賴(lài)以生存的環(huán)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(huì)造成土壤的質(zhì)量下降、使土壤喪失正常的功能，還會(huì)毒害生長(zhǎng)的植物，進(jìn)而給人類(lèi)身體健康帶來(lái)危害。在南方地區(qū)的土壤中，重金屬鎘是最常見(jiàn)的污染元素，其含量在土壤中已超過(guò)正常值的3～4倍[1]。土壤中重金屬鎘污染可以利用草坪來(lái)修復(fù)，不僅凈化了土壤，而且對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)、生活條件和環(huán)境條件都產(chǎn)生了有益的影響。本試驗(yàn)通過(guò)研究土壤中不同濃度重金屬鎘對(duì)潤(rùn)草1號(hào)生理生化指標(biāo)的影響，以期為重金屬污染地區(qū)的土壤中重金屬含量標(biāo)準(zhǔn)的制定、草坪綠地建設(shè)規(guī)劃提供有利的參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)所用的材料為潤(rùn)草1號(hào)，由江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院提供。盆栽土壤取自江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院花房土質(zhì)較好的表層土壤，測(cè)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(yàn)設(shè)計(jì)

于2014年9月15日，將供試土壤充分粉碎后過(guò)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(chēng)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(yàn)時(shí)以不使用重金屬鎘的處理作為對(duì)照，重金屬鎘的脅迫濃度分別設(shè)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(jì)），每次處理重復(fù)4次。

按照設(shè)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(rùn)草1號(hào)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(gè)月后，分別取樣分析。

1.3 測(cè)定方法

生理生化指標(biāo)的測(cè)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(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定；根系活力測(cè)定采用氯化三苯基四氮唑（TTC）法；細(xì)胞膜透性測(cè)定采用電導(dǎo)法，使用DDS-12AW型電導(dǎo)儀測(cè)定；游離脯氨酸采用磺基水楊酸提取法測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 重金屬鎘脅迫對(duì)根系活力的影響

根系不僅是植物吸收水分、礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的主要器官，也是合成氨基酸、激素等物質(zhì)的重要部位，同時(shí)合成并輸送感受外界刺激的信息物質(zhì)。根系的生長(zhǎng)狀況和活力對(duì)于地上部的營(yíng)養(yǎng)、生長(zhǎng)和最終產(chǎn)量的形成至關(guān)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(lái)衡量植物根系長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)劣和標(biāo)示植物生長(zhǎng)情況的重要生理指標(biāo)。根系活力大小反映了植物根系代謝強(qiáng)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(qiáng)，根系長(zhǎng)得越粗壯，這對(duì)整個(gè)植株的生長(zhǎng)發(fā)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(rùn)草1號(hào)的根系活力低于對(duì)照組，隨著重金屬鎘濃度的逐浙增大，根系活力表現(xiàn)為逐漸降低。當(dāng)重金屬鎘濃度小于5 mg/kg時(shí)，根系活力是與對(duì)照組相近的，這說(shuō)明該濃度對(duì)潤(rùn)草1號(hào)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(qiáng)的呼吸代謝作用導(dǎo)致了潤(rùn)草1號(hào)過(guò)多地消耗了能量，進(jìn)而抑制了潤(rùn)草1號(hào)的生長(zhǎng)發(fā)育。

2.2 重金屬鎘脅迫對(duì)細(xì)胞膜透性的影響

生物體內(nèi)的細(xì)胞膜是一種具有選擇性的半透膜，對(duì)細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的運(yùn)輸和交換起著重要的調(diào)節(jié)和控制作用。外界環(huán)境對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生脅迫時(shí)最敏感的部位是細(xì)胞膜，細(xì)胞膜透性的改變或喪失都是因?yàn)榧?xì)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(xì)胞膜透性作為重要的生理指標(biāo)。從表1可以看出，不同濃度重金屬鎘處理后，潤(rùn)草1號(hào)的電導(dǎo)率都比對(duì)照有所增加。在5、20 mg/kg時(shí)細(xì)胞膜透性變化較小，對(duì)潤(rùn)草1號(hào)影響較小。當(dāng)重金屬鎘濃度達(dá)到50 mg/kg時(shí)，細(xì)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(shí)，對(duì)潤(rùn)草1號(hào)的傷害率最大，達(dá)到29.56%，對(duì)潤(rùn)草1號(hào)影響明顯。

2.3 重金屬鎘脅迫對(duì)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(zhì)。脯氨酸可以調(diào)節(jié)植物細(xì)胞的滲透平衡，提高植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[4]，并能有效地阻止植物細(xì)胞內(nèi)氧自由基的產(chǎn)生，以緩解或修復(fù)逆境對(duì)其造成的傷害。因此，游離脯氨酸的含量可以作為潤(rùn)草1號(hào)對(duì)重金屬鎘脅迫的一個(gè)重要生理生化指標(biāo)。從圖2可以看出，不同濃度重金屬鎘處理后，潤(rùn)草1號(hào)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(shí)升高較小，對(duì)潤(rùn)草1號(hào)影響很小。重金屬鎘濃度為50 mg/kg時(shí)達(dá)到最大值，是對(duì)照組的3.02倍，因此對(duì)潤(rùn)草1號(hào)影響明顯。

2.4 重金屬鎘脅迫對(duì)葉綠素含量的影響

植物體內(nèi)的葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，葉綠素含量和葉綠素a/b是衡量植物葉片長(zhǎng)勢(shì)如何的重要指標(biāo)[4]。在逆境脅迫下，植物體內(nèi)葉綠素含量的多少說(shuō)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(biāo)[5]。不同濃度的重金屬鎘處理后，潤(rùn)草1號(hào)葉片內(nèi)所含的光合色素含量發(fā)生了明顯變化。從表2中可以看出，潤(rùn)草1號(hào)的葉片內(nèi)所含的葉綠素總量、葉綠素a/b、葉綠素a、葉綠素b以及類(lèi)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(shì)，且當(dāng)濃度為20 mg/kg 時(shí)均達(dá)到了最大值。類(lèi)胡蘿卜素含量的增幅分別為各處理后對(duì)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(duì)照組的2.29%、11.43%、-3.71%和-10.29%，這說(shuō)明不同濃度的重金屬鎘處理后，潤(rùn)草1號(hào)的適應(yīng)機(jī)理存在顯著差異，造成潤(rùn)草1號(hào)的類(lèi)胡蘿卜素含量和葉綠素總量的不同。

3 小結(jié)與討論

植物根系是活躍的吸收器官和合成器官。當(dāng)重金屬污染土壤時(shí)，首先是植物的根系受到傷害，其主要表現(xiàn)為植物主動(dòng)吸收能力的降低和根系活力的降低。本試驗(yàn)中，潤(rùn)草1號(hào)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(rùn)草1號(hào)自身抗氧化系統(tǒng)酶不能將產(chǎn)生的氧自由基及時(shí)清除掉，根系代謝中的琥珀酸脫氫酶就會(huì)受到多余的氧自由基的傷害，從而使根系活力下降[6]。此時(shí)潤(rùn)草1號(hào)要緩解鎘脅迫對(duì)其造成的傷害，就要消耗大量的代謝產(chǎn)物，這樣就會(huì)影響潤(rùn)草1號(hào)的生長(zhǎng)發(fā)育。在試驗(yàn)過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)，潤(rùn)草1號(hào)側(cè)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(rùn)草1號(hào)根系生物量隨濃度變化的情況相一致。

細(xì)胞膜系統(tǒng)是植物細(xì)胞和外界環(huán)境相聯(lián)系的界面，也是植物細(xì)胞和外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換和信息傳遞的屏障。植物細(xì)胞具有正常的生理功能是以細(xì)胞膜具有較高的穩(wěn)定性為基礎(chǔ)的[7]。在重金屬鎘脅迫下，潤(rùn)草1號(hào)的細(xì)胞膜受到了破壞，使其通透性增加。細(xì)胞膜的損傷不但會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)一系列生理生化過(guò)程的紊亂，而且會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞膜上結(jié)合酶和細(xì)胞內(nèi)酶失去平衡，使細(xì)胞內(nèi)大量的可溶性物質(zhì)外滲，進(jìn)而造成潤(rùn)草1號(hào)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(rùn)草1號(hào)葉片組織外滲液的電導(dǎo)率逐漸升高，而且呈明顯的正相關(guān)。究其原因可能是重金屬鎘進(jìn)入潤(rùn)草1號(hào)葉片組織后，與細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子中的-SH或細(xì)胞膜的磷脂分子層中的磷脂類(lèi)物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，造成細(xì)胞膜蛋白和磷脂分子層的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，進(jìn)而使細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了改變，這樣細(xì)胞膜系統(tǒng)受到破壞，細(xì)胞膜的通透性增大，從而使細(xì)胞內(nèi)的鹽類(lèi)或有機(jī)物出現(xiàn)不同程度的滲出，最終導(dǎo)致電導(dǎo)率的增大[9]。

植物體內(nèi)的脯氨酸是重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，其至作用是維持植物細(xì)胞的滲透壓，當(dāng)外界不良環(huán)境對(duì)植物脅迫時(shí)能起到很好的指示作用[10]。潤(rùn)草1號(hào)葉片內(nèi)游離脯氨酸含量，隨著重金屬鎘處理濃度的增加而增大，當(dāng)脅迫濃度為50 mg/kg時(shí)達(dá)到最大值，這是受到重金屬鎘脅迫時(shí)，潤(rùn)草1號(hào)表現(xiàn)出的正常生理反應(yīng)。當(dāng)受到重金屬鎘脅迫時(shí)，潤(rùn)草1號(hào)葉片組織內(nèi)物質(zhì)的代謝路徑會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變，使脯氨酸的氧化過(guò)程受到抑制，從而減慢蛋白質(zhì)的合成速度，造成細(xì)胞內(nèi)脯氨酸含量的升高。細(xì)胞內(nèi)存在的大量脯氨酸能維持潤(rùn)草1號(hào)葉片內(nèi)的水分平衡，保持細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)與外界環(huán)境的滲透平衡，增大細(xì)胞內(nèi)各種蛋白質(zhì)的溶解性，也使各種生物大分子的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性受到保護(hù)[4]。

綠色植物進(jìn)行光合作用的主要色素是葉綠素，植物光合作用的強(qiáng)弱直接受到葉綠素含量的影響，植物同化物質(zhì)能力的大小可以通過(guò)葉綠素含量的多少來(lái)反映。葉綠素受到外界環(huán)境影響時(shí)其含量發(fā)生變化，葉綠素含量的變化又會(huì)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(yàn)中，在低濃度重金屬鎘脅迫下，潤(rùn)草1號(hào)葉片中葉綠素的含量緩慢地增大，這是潤(rùn)草1號(hào)葉片中葉綠素合成系統(tǒng)主動(dòng)表現(xiàn)出的應(yīng)激性反應(yīng)。當(dāng)重金屬鎘脅迫濃度大于20 mg/kg時(shí)，潤(rùn)草1號(hào)葉片中葉綠素含量開(kāi)始明顯地減小，其原因可能是過(guò)量重金屬鎘破壞了潤(rùn)草1號(hào)葉片的細(xì)胞膜，使細(xì)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(lái)；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(jié)合，使蛋白酶的結(jié)構(gòu)發(fā)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(rùn)草1號(hào)葉片細(xì)胞中線(xiàn)粒體的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致葉綠素降解而使其含量降低，抑制了光合作用，使?jié)櫜?號(hào)代謝產(chǎn)生紊亂，造成潤(rùn)草1號(hào)的抗逆性降低[11]。

需要強(qiáng)調(diào)的是，衡量草坪植物應(yīng)用價(jià)值的最重要指標(biāo)是根系的生長(zhǎng)與葉片的綠色度[12]，而對(duì)潤(rùn)草1號(hào)根系生長(zhǎng)起顯著抑制作用的、對(duì)潤(rùn)草1號(hào)的建植及對(duì)污染地區(qū)潤(rùn)草1號(hào)的生產(chǎn)起重要限制作用的都是重金屬鎘。因此，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，為了使?jié)櫜?號(hào)的根系生長(zhǎng)不受到影響，應(yīng)該嚴(yán)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(rùn)草1號(hào)生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，且具有較大的毒性，所以更應(yīng)該嚴(yán)格控制重金屬鎘的使用濃度。

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重金屬對(duì)土壤的污染范文第2篇

關(guān)鍵詞：重金屬土壤污染治理途徑

現(xiàn)階段我們國(guó)家的資源能源短缺，如何高效合理的運(yùn)用這些資源，是我們面臨的重要問(wèn)題?，F(xiàn)代社會(huì)工農(nóng)業(yè)發(fā)展及其迅速，重金屬對(duì)土壤的污染越來(lái)越嚴(yán)重，如何合理利用有限的土地資源，在原本土地資源匱乏的狀態(tài)下又增加了一大難題。土壤中重金屬含量過(guò)高，對(duì)動(dòng)植物的生長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生極大的影響，而且對(duì)人類(lèi)的身體健康也會(huì)產(chǎn)生威脅。如何對(duì)重金屬污染的土壤防護(hù)治理，我們對(duì)其進(jìn)行了研究。

一、重金屬引起土壤污染的綜合情況

重金屬引起的土壤污染說(shuō)的是在外界重金屬的影響下，土壤中大部分原有的成分逐漸消失，而重金屬所占的比例不斷增加，影響了土壤的正常使用并且給影響了正常的生態(tài)平衡。使土壤污染的重金屬的種類(lèi)繁多，對(duì)土壤污染比較主要的幾個(gè)金屬是Fe、Mn、Cu、Zn、Cd、Ni等，這類(lèi)金屬的密度都比較大。

重金屬對(duì)土壤的破壞是從多個(gè)方面來(lái)衡量的。當(dāng)然土壤中所含的重金屬含量越高那么對(duì)土壤的污染就越嚴(yán)重。但是也與土壤中重金屬存在形式和重金屬在土壤中占有的比例也是分不開(kāi)的。重金屬在土壤中主要的存在形態(tài)有三種：水溶態(tài)、交換態(tài)和殘存態(tài)。其中水溶態(tài)和交換態(tài)的生存活性比較強(qiáng)，毒性比較大。而殘存態(tài)的重金屬相對(duì)來(lái)說(shuō)活性毒性就小很多了。當(dāng)重金屬在離子交換態(tài)的狀態(tài)下的話(huà)，那么它的活動(dòng)毒性是最強(qiáng)的，易被土壤中的植物吸收?；蛘吲c其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生新的存在狀態(tài)。

二、重金屬對(duì)土壤污染的危害分析

（一）植物方面的危害

土壤的重金屬污染對(duì)植物的危害是非常大的。對(duì)其危害主要體現(xiàn)在植物根和葉的變化。被重金屬污染的土壤使植物在營(yíng)養(yǎng)成分的吸收上不能得到保證。植物不能從土壤中吸收營(yíng)養(yǎng)反而吸收了重金屬后，與植物體內(nèi)的某種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生有害的物質(zhì)。這樣就會(huì)導(dǎo)致植物不能正常的生長(zhǎng)。也有可能導(dǎo)致植物的一部分發(fā)生壞死。如果污染嚴(yán)重植物吸收不到養(yǎng)分，那么就會(huì)使植物停止生長(zhǎng)直至死亡。

（二）生物方面的危害

土壤對(duì)生物方面的影響也很大。它是許多微小生物和動(dòng)植物生活的家園。土壤中存在著多種微小生物，微生物的多樣性使土壤保持一個(gè)良好的狀態(tài)。如果土壤受到重金屬污染，土壤中生物所需的影響成分大大減少，在土壤中生存的微生物和小動(dòng)物們的生命也會(huì)受到威脅。這樣對(duì)土壤的狀態(tài)也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

（三）土壤酶方面的危害

土壤酶是一種生物催化劑，其能夠綜合反映出土壤的肥力及活性狀況。由于土壤的物理、化學(xué)性質(zhì)及生物活性會(huì)顯著的影響到土壤酶的活性，因此土壤環(huán)境一旦遭受污染，就會(huì)嚴(yán)重影響到土壤酶的活性。例如重金屬元素Hg能夠較為敏感的抑制土壤中脲酶，因此一旦土壤中的Hg超標(biāo)，則土壤中所包含的脲酶也會(huì)顯著的降低。

（四）人身健康方面的危害

土壤中重金屬的超標(biāo)對(duì)生物的影響非常大，對(duì)我們?nèi)说纳眢w方面的危害那就更不用說(shuō)了。如果吸收了過(guò)多的土壤中的重金屬，身體所承擔(dān)的后果都是難以人們承受的。大量的Cd元素會(huì)使人體的器官產(chǎn)生病變，對(duì)骨質(zhì)生長(zhǎng)產(chǎn)生極大的影響；吸收過(guò)量的Pb元素，會(huì)使人體的免疫機(jī)制不工作，容易生病：吸收過(guò)量的Ni元素可以使人們的鼻子和肺部感到不適，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致鼻癌和肺癌。土壤中重金屬超標(biāo)嚴(yán)重的影響著人們的身體健康，對(duì)于土壤重金屬污染方面我們要高度重視起來(lái)。

三、對(duì)于土壤重金屬污染的防治修復(fù)措施分析

（一）物理修復(fù)

主要使用的物理修復(fù)技術(shù)有三種，分別是電動(dòng)修復(fù)、電熱修復(fù)和土壤淋洗。電動(dòng)修復(fù)對(duì)土壤環(huán)境要求比較高，就是給土壤通電像電池一樣，讓土壤中的重金屬離子做定向的移動(dòng)，把含量超出標(biāo)準(zhǔn)的離子進(jìn)行處理。但是不能大規(guī)模的處理。電熱修復(fù)就是給土壤進(jìn)行加熱，使重金屬離子在達(dá)到一定溫度的情況下從土壤中分離。但是該種修復(fù)技術(shù)對(duì)土壤會(huì)產(chǎn)生極大的危害。土壤淋洗修復(fù)技術(shù)指的是向土壤中加入淋洗液，讓重金屬在淋洗液的作用下轉(zhuǎn)換成液態(tài)的形式，然后對(duì)液態(tài)的重金屬進(jìn)行回收，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理。這種方法發(fā)現(xiàn)的比較早，技術(shù)方面相對(duì)于電動(dòng)修復(fù)和電熱修復(fù)來(lái)說(shuō)比較成熟，運(yùn)用的比較多。

（二）化學(xué)固定修復(fù)

化學(xué)固定修復(fù)的方法就是在被重金屬污染嚴(yán)重的土壤中加入一些能與重金屬產(chǎn)生反應(yīng)的一些有機(jī)元素，讓重金屬離子與之產(chǎn)生物理化學(xué)反應(yīng)，改變其原有的活性，使其沉淀、發(fā)生氧化等。這樣就會(huì)降低重金屬土壤對(duì)動(dòng)植物和微生物的危害。因?yàn)橥煌寥乐谐瑯?biāo)的重金屬元素是不相同的，所以也要根據(jù)重金屬元素的性質(zhì)再向土壤中添加物質(zhì)。雖然這種修復(fù)方法在操作上面比較簡(jiǎn)單，但是對(duì)土壤中的重金屬元素不能徹底處理。只是改變了其原有的性質(zhì)，并沒(méi)有從土壤中清除，所以也有可能再一次的污染土壤。

（三）植物修復(fù)

還有一種修復(fù)技術(shù)是植物修復(fù)。在被重金屬污染的土壤中種植植物。有一些種類(lèi)的植物可以把土壤中重金屬物質(zhì)吸收到體內(nèi)，清除土壤中的重金屬元素。這種修復(fù)技術(shù)運(yùn)用的比較廣泛，因?yàn)椴挥猛度胩嗟某杀荆恍璺N植超富集植物就可以了。而且對(duì)生態(tài)環(huán)境還不會(huì)造成影響。因?yàn)檫@類(lèi)植物可以免疫重金屬的危害，吸收到體內(nèi)后可以適應(yīng)重金屬元素的存在。也不會(huì)影響該類(lèi)植物的生長(zhǎng)。該類(lèi)比較常見(jiàn)的植物有香草、芥菜等。而且在不斷的研究中也發(fā)現(xiàn)了許多植物中都有這個(gè)特性，對(duì)重金屬污染土壤的改善也有了很大的幫助。

四、結(jié)語(yǔ)

城市化進(jìn)程的加快及工業(yè)生產(chǎn)等導(dǎo)致土壤中重金屬污染現(xiàn)象十分嚴(yán)重，嚴(yán)重制約了土壤的高效利用。由于重金屬元素的種類(lèi)較多，在選用防治措施的時(shí)候，一定要因地制宜，結(jié)合土壤中重金屬污染的具體情況，合理選用治理修復(fù)技術(shù)，最大程度的降低其危害，同時(shí)降低對(duì)周邊環(huán)境的二次污染，確保土壤的肥性，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展提供良好的土壤基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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重金屬對(duì)土壤的污染范文第3篇

摘 要：隨著我國(guó)工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，很多工廠在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多重金屬，在排水污水、廢物時(shí)沒(méi)有達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致土壤重金屬污染非常嚴(yán)重。為了解決這一問(wèn)題，保護(hù)周?chē)寥?，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，在處理中應(yīng)用了化學(xué)固化方法，該方法價(jià)格成本低，處理方便，應(yīng)用范圍廣。下面就對(duì)這些方面進(jìn)行分析，希望給有關(guān)人士一些借鑒。

關(guān)鍵詞：重金屬污染；治理；化學(xué)固化

中圖分類(lèi)號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170230222

1 土壤重金屬污染危害

1.1 重金屬污染導(dǎo)致的危害分析

重金屬對(duì)土壤和水生態(tài)環(huán)境會(huì)造成嚴(yán)重的危害，在自然環(huán)境中，重金屬是不能被降解的，植物在生長(zhǎng)過(guò)程中，會(huì)吸收到植物內(nèi)部，這樣對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育帶來(lái)很大影響[1]，不僅如此，人和自然是一個(gè)統(tǒng)一的整體，形成一個(gè)完整的食物鏈，如果人類(lèi)誤食了這些植物，就會(huì)對(duì)人體造成傷害，重金屬危害性非常大，人體的微量元素含量都是有限的，如果超標(biāo)，對(duì)人體是致命的傷害，人體中的蛋白質(zhì)，核酸會(huì)和重金屬發(fā)生作用，進(jìn)而導(dǎo)致人體酶活性的下降，嚴(yán)重的情況還會(huì)消失，最終導(dǎo)致核酸結(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化，甚至?xí)霈F(xiàn)基因突變的問(wèn)題[2]。

1.2 分析當(dāng)前土壤中的污染情況

通過(guò)調(diào)查研究得知，農(nóng)業(yè)、工業(yè)、以及城市事故污染是重金屬主要的污染來(lái)源。比如在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，如果使用含有重金屬的水體進(jìn)行農(nóng)作物的灌溉，或者使用含有重金屬的化肥農(nóng)藥，對(duì)周?chē)耐寥蓝紩?huì)造成嚴(yán)重的重金屬污染。而在工業(yè)方面，比如選礦采礦，還有冶煉和鍛造過(guò)程中，其操作的每一個(gè)過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生重金屬，在排放的廢水廢氣以及廢渣中，如果不能很好的過(guò)濾消毒處理，那么水體進(jìn)入土壤中，也會(huì)有嚴(yán)重的重金屬污染[3]。在這種重金屬濃度嚴(yán)重超標(biāo)的情況下，會(huì)對(duì)周?chē)目諝?，水體，以及土壤造成嚴(yán)重的危害。而在城市當(dāng)中，污水處理廠是重金屬污染的主要來(lái)源，有關(guān)部門(mén)監(jiān)管不力，導(dǎo)致污水沒(méi)有達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)就進(jìn)行了排放，大量的污水引入生活用水中造成污染。

2 土壤重金屬污染治理的化學(xué)固化分析

2.1 分析重金屬固化的原理

為了避免重金屬對(duì)土壤、地下水造成持續(xù)的污染，在應(yīng)用化學(xué)固化方法中，先要向被污染的土壤中添加固化劑，土壤中的活性就會(huì)被改變，這樣重金屬和土壤中的移釉素會(huì)相互結(jié)合，在外在形式下出現(xiàn)一定的固化現(xiàn)象，為了保證土壤有記性，遷移性等，必須進(jìn)行化學(xué)處理，恢復(fù)土壤的活性。化學(xué)固化作用后，土壤中的元素都有很大的改變，最終做到對(duì)污染土壤的修復(fù)。

2.2 沉淀在化學(xué)固化中的作用分析

在土壤中放入固化原料后，在不斷溶解中產(chǎn)生一定的陰離子，這些陰離子和重金屬相互結(jié)合，之后就開(kāi)始出現(xiàn)重金屬沉淀，生物有效性等都開(kāi)始降低。最為常用的固化劑有石灰石，作用機(jī)理是將土壤中的pH提高，這樣在其中重金屬元素發(fā)生沉淀，重金屬在土壤中其毒性會(huì)隨時(shí)浸出，石灰石可以減少浸出量，這樣重金屬就會(huì)被固定，不會(huì)將污染范圍繼續(xù)擴(kuò)大，控制污染的進(jìn)一步惡化。

2.3 吸附在化學(xué)固化中的作用分析

通過(guò)應(yīng)用化學(xué)固化方式，使用的化學(xué)元素作用在土壤層中后，這些固化材料對(duì)重金屬有一定的吸附作用，原理是吸附劑對(duì)吸附質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)有很強(qiáng)的吸引作用，但是處理中分為化學(xué)吸附和物理吸附，其中的沸石是主要的添加劑，經(jīng)過(guò)科學(xué)人員的研究，沸石具有特殊的Si-O四面體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)吸附性非常好，在物理吸附作用下可以將 Pb 、Cd等重金屬吸附到表面上，這樣重金屬就被固定減少土壤中的重金屬污染。

2.4 分析配位在其中的作用

在固化過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)配位問(wèn)題，不同配位表現(xiàn)的情況也不同，黏土礦物中層和層利用分子之間的作用相結(jié)合，這樣在實(shí)際應(yīng)用中，被重金屬污染的土壤中，其金屬離子可以進(jìn)入到這些化學(xué)元素的內(nèi)部，和層間元素結(jié)合，之后會(huì)和SiO元素發(fā)生晶間的配合，黏土礦物添加到污染土壤中后，就可以有效降低重金屬生物性和遷移性，這樣就對(duì)這些污染土壤進(jìn)行了一定程度的化學(xué)修復(fù)。除此之外，這些改良劑還能和重金屬離子發(fā)生很好的配位作用，將 Pb，Cd等重金屬吸收，控制其對(duì)土壤的污染。

3 總結(jié)

通過(guò)以上對(duì)土壤重金屬污染治理的化學(xué)固化研究，發(fā)現(xiàn)化學(xué)固化的作用非常大，其對(duì)重金屬污染的處理非常強(qiáng)，效果非常好，在以后的發(fā)展中，要深入研究這一技術(shù)，進(jìn)一步完善和提高，推動(dòng)我國(guó)對(duì)處理重金屬污染的技術(shù)和水平，為以后的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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重金屬對(duì)土壤的污染范文第4篇

隨著城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加快，城市重金屬（鉛、鎘、汞 鉻、砷）的污染日益嚴(yán)重。研究證實(shí)，這些重金屬污染物可以通過(guò)食物和飲水?dāng)z入、呼吸道吸入和皮膚接觸等進(jìn)入人體，然后，在人體的某些器官中積蓄起來(lái)，造成慢性中毒，危害人體健康。

鉛 重金屬污染物鉛對(duì)人體健康的危害主要是損害人體的神經(jīng)系統(tǒng)和造血系統(tǒng)等，嚴(yán)重影響人體新陳代謝功能。

鎘 重金屬污染物鎘對(duì)腎臟造成損害，可導(dǎo)致骨鈣減少、骨質(zhì)疏松、骨軟化。鎘污染物在人體積蓄還會(huì)引起高血壓、動(dòng)脈硬化和心臟病。

汞 重金屬污染物汞在人體器官中積蓄造成慢性中毒，可導(dǎo)致腦和神經(jīng)系統(tǒng)損傷，并可致胎兒和新生兒汞中毒。

鉻 重金屬污染物鉻在人體器官中積蓄造成慢性中毒，可導(dǎo)致鼻炎、結(jié)核病、腹瀉、支氣管炎、皮炎等疾病。

砷 重金屬污染物砷在人體器官中積蓄造成慢性中毒，可導(dǎo)致末梢神經(jīng)炎和神經(jīng)衰弱癥，以及皮膚色素高度沉著和皮膚高度角化，甚至發(fā)生龜裂性潰瘍。

以前，在日本發(fā)生的水俁?。ü廴荆┖凸峭床。ㄦk污染）等公害病，都是重金屬污染引起的典型例子。那么，人們應(yīng)該如何減輕重金屬對(duì)人體造成的危害呢？除了減少工業(yè)、企業(yè)重金屬污染物排放，加強(qiáng)環(huán)境治理以外，做好個(gè)人防護(hù)也是十分必要的?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，微量元素硒對(duì)上述重金屬可以產(chǎn)生拮抗作用，有效阻擋重金屬對(duì)人體健康造成的潛在危害。

重金屬對(duì)土壤的污染范文第5篇

關(guān)鍵詞：改良劑；重金屬污染；蔥；生長(zhǎng)；品質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-0432（2011）-06-0088-2

隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，工業(yè)“三廢”排放量增加，農(nóng)田土壤中有毒重金屬含量急劇增加[1]。據(jù)了解我國(guó)土壤重金屬污染的農(nóng)田面積相當(dāng)大，受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染的耕地面積近2000萬(wàn)hm2，約占總耕地面積的1/5[2]。有毒重金屬進(jìn)入農(nóng)田土壤后，首先對(duì)植物體的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生影響[3-4]，同時(shí)重金屬會(huì)在土壤―植物體系中遷移[5-7]，最終通過(guò)食物鏈危害到人體健康和安全；其中，通過(guò)生長(zhǎng)在其上的蔬菜污染到食物鏈?zhǔn)且粋€(gè)最主要的途徑[8-10]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)土壤重金屬污染農(nóng)田常采用無(wú)機(jī)改良劑和有機(jī)改良劑對(duì)土壤進(jìn)行改良，進(jìn)而減少重金屬向蔬菜植株體內(nèi)遷移[11-13]。本文運(yùn)用室內(nèi)盆栽的方法，采用無(wú)機(jī)改良劑、有機(jī)改良劑相結(jié)合的方法（添加石灰、牛糞、鈣鎂磷肥單一或組合），在土壤重金屬污染的條件下種植蔥，探討不同改良劑對(duì)蔥的生長(zhǎng)狀況的影響及改良效果，以期為土壤重金屬污染區(qū)蔬菜的種類(lèi)種植及其污染防治提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)材料及方案

1.1 供試植物

小蔥，又名：香蔥、四季蔥、細(xì)米蔥，蔥屬百合科，多年生草本植物，是一種常用調(diào)料，南方多產(chǎn)，廣西各地均有種植；適播期3-5月、9-10月，播種至初收50天左右。

1.2 供試土壤

供試正常土壤采自來(lái)賓市郊區(qū)，其土壤樣品的基本化學(xué)性質(zhì)為：pH（土：水=1：2.5）6.52，全N1.9g/kg，全P1.5g/kg，全K5.5g/kg，CEC10.25mmol/100g土，有機(jī)質(zhì)2950mg/kg，Pb35mg/kg, Cd0.08mg/kg, Zn95mg/kg；污染土壤采自來(lái)賓市某鉛鋅礦區(qū)附近農(nóng)田，該處主要種植蔬菜，其基本化學(xué)性質(zhì)為：pH（土：水=1：2.5）5.0，全N1.6g/kg，全P1.3g/kg，全K4.7g/kg，CEC4.62mmol/100g土，有機(jī)質(zhì)2420mg/kg，Pb512 mg/kg, Cd0.24mg/kg, Zn600mg/kg。

1.3 實(shí)驗(yàn)方案

采集的土壤自然風(fēng)干，去除雜物后碾碎，過(guò)100目土壤篩，將土壤裝入花盆中，每盆裝土1.5kg；加入底肥（尿素48mg，過(guò)磷酸鈣23mg，硫酸鉀為26mg），陳土14天，每天用去離子水澆土，保持土壤持水60%左右。設(shè)置6個(gè)試驗(yàn)組，分別編號(hào)Z0、W0、G1、G2、G3、G4、G5、G6；Z0-正常土壤、W0―污染土壤（不加改良劑）、G1―污染土壤添加石灰、G2―污染土壤添加牛糞、G3―污染土壤添加鈣鎂磷肥、G4―污染土壤添加石灰+牛糞、G5―污染土壤添加石灰+鈣鎂磷肥、G6―污染土壤添加石灰+鈣鎂磷肥+牛糞；每個(gè)組設(shè)4個(gè)重復(fù)。其中，熟石灰的添加量為每盆3.75g，牛糞每盆放2.7g，鈣鎂磷肥2.7g。蔥苗在人工氣候箱中培育，待長(zhǎng)至10cm后，選取植株高度、生物量均勻的菜苗，從培養(yǎng)土中連根帶泥取出，用自來(lái)水、蒸餾水各沖洗數(shù)次，移栽入陳好土的花盆中，在溫室內(nèi)栽培。每天用去離子水淋澆，40天后采樣分析。

2 測(cè)試指標(biāo)與方法

2.1 植株生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定

參考王友保的方法[6]測(cè)定平均根長(zhǎng)、平均根數(shù)、地上部分高度及植株干重和鮮重。

2.2 植物組織器官重金屬Pb、Cd、Zn含量測(cè)定

采取小蔥根和地上部分，分別用蒸餾水洗滌，濾紙吸干。先在105℃殺青0.5h，然后于70℃下烘干至恒重，用玻璃研磨磨碎后濃HNO3、濃H2SO4、HClO4(8:1:1)聯(lián)合消化，AA240FS/Z原子吸收測(cè)定。

3 結(jié)果和討論

3.1 不同改良處理對(duì)小蔥生長(zhǎng)的影響

不同改良處理的小蔥生長(zhǎng)狀況有所不同，盆栽20天后觀察到W0（污染土壤）、G1（添加石灰）組小蔥葉片顏色輕微失綠，W0組葉片失綠程度較重，生長(zhǎng)速度較慢；同時(shí)觀察到W0、G1、G3（添加鈣鎂磷肥）組土壤極易板結(jié)，G2（添加牛糞）、G4（添加石灰+牛糞）、G6（添加石灰+鈣鎂磷肥+牛糞）組土壤較疏松；40天后對(duì)根部采樣觀察發(fā)現(xiàn)，W0、G3處理組蔥根部外層表皮變黑，且W0組根部表皮有腐爛的痕跡。由此可見(jiàn)，在污染土壤中施加牛糞可保持土壤疏松，與土壤重金屬成分結(jié)合，減少重金屬對(duì)蔥根部的傷害；具體原因有待進(jìn)一步研究。

不同改良處理對(duì)小蔥生長(zhǎng)指標(biāo)的影響明顯，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。G4組平均單株鮮重最重可達(dá)95.25g，其次依次是G6、Z0、G5、G3組，Z0（正常土壤組）平均單株鮮重居第三，W0（污染土壤組）最輕，僅為60.8g；小蔥平均分蘗數(shù)G5組最多，W0組最少；小蔥平均根長(zhǎng)G4組最長(zhǎng)，其次是G5、G6、G2組，W0組平均根長(zhǎng)最短，G3 、G1組平均根長(zhǎng)與W0相差不大；小蔥長(zhǎng)得最高的是G4，地上部分高46.57cm，其次是G6，長(zhǎng)得最矮的是W0組。從單株鮮重、平均根長(zhǎng)、地上部分高等情況來(lái)看，在污染土壤中添加牛糞效果最佳，其次為污染土壤添加牛糞加鈣鎂磷肥。

表1 不同改良處理對(duì)小蔥生長(zhǎng)的影響

3.2 不同改良處理對(duì)小蔥植株積累重金屬Cd的影響

由圖1可看出，W0組在未添加改良劑的情況下，根、莖葉中的Cd含量最高；經(jīng)過(guò)改良的試驗(yàn)組小蔥Cd含量（除G3組外）都比較低，且明顯低于W0組，說(shuō)明經(jīng)改良效果比較顯著，特別是G4、G6莖葉中的含量相對(duì)較小，符合GB2762-2005中蔬菜食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值，這可能是添加有機(jī)肥促使交換態(tài)Cd向松結(jié)合有機(jī)態(tài)和氧化錳結(jié)合態(tài)Cd轉(zhuǎn)化，降低了土壤中有效Cd的含量結(jié)果[14]。另外，小蔥根部的重金屬Cd含量都比莖葉中高。

圖1 不同改良處理小蔥植株積累Cd含量的情況

3.3 不同改良處理對(duì)小蔥植株積累重金屬Pb的影響

由圖2可知，小蔥根部的重金屬Pb含量遠(yuǎn)比莖葉中高，說(shuō)明重金屬Pb主要在小蔥的根部積累。W0組在未添加改良劑的情況下，根、莖葉中的Pb含量最高；經(jīng)過(guò)改良的試驗(yàn)組小蔥Pb含量都比較低，在改良組中G4組Pb含量相對(duì)最小，經(jīng)對(duì)比符合蔬菜食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值。

圖2 不同改良處理小蔥植株積累Pb含量的情況

3.4 不同改良處理對(duì)小蔥植株積累重金屬Zn的影響

由圖3可知，經(jīng)過(guò)改良的試驗(yàn)組小蔥Zn含量都比較低，且明顯低于W0組，G6組莖葉中Zn的含量最小，其次是G4組；這可能是污染土壤經(jīng)過(guò)改良pH值后，添加牛糞+鈣鎂磷肥可改變土壤中的重金屬Zn形態(tài)，減少蔥根部及地上部分對(duì)Zn的積累；兩者莖葉中Zn的含量都小于蔬菜食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值。

圖3 不同改良處理小蔥植株積累Zn含量的情況

4 結(jié)論

（1）通過(guò)對(duì)污染土壤添加改良劑，小蔥生長(zhǎng)狀況要比未改良污染土壤好，其中添加有機(jī)肥（牛糞）比添加無(wú)機(jī)肥（鈣鎂磷肥）、單一改良PH值要好；而經(jīng)過(guò)改良土壤PH，同時(shí)添加有機(jī)肥，小蔥生長(zhǎng)效果最好。

（2）小蔥根部對(duì)重金屬Cd、Pb、Zn的積累大于莖葉；經(jīng)過(guò)改良，小蔥對(duì)此三種重金屬的積累都有所下降，而以改良土壤pH值+有機(jī)肥（牛糞）、改良土壤pH值+有機(jī)肥（牛糞）+鈣鎂磷肥效果較佳。

（3）總體來(lái)說(shuō)，試驗(yàn)研究表明，對(duì)該污染土壤施加石灰+牛糞改良效果最佳，是一種比較安全的改良方式。對(duì)于此類(lèi)土壤污染區(qū)的小蔥種植，建議采用改良土壤pH值的情況下，兼施有機(jī)肥（牛糞）來(lái)進(jìn)行。

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