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重金属对土壤的污染范文1
中图分类号：S565.1 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.10.005
当土壤受到重金属污染后，土壤中重金属元素会通过各种途径进入人体，危害人类的健康。土壤受重金属污染后很难在短时间内消除，并可在食物链中富集，已经成为威胁人类健康的重大问题。许多研究表明，重金属元素进入土壤后，会产生明显的生物效应，一定浓度的重金属可导致植物特别是其根部中毒、植株枯萎死亡、产量降低等，而且植物的不同部位对重金属的吸收有效性也不一样。土壤重金属污染治理方法，具有快速高效的去污效果，但由于其价格昂贵和对土壤扰动大，从而限制了它的大面积应用。与传统的物理和化学修复方法相比较，植物修复在重金属污染治理中具有不可替代的优势，并以其治理过程的原位性、治理成本的低廉性、管理与操作的简易性及环境美学的兼容性，日益受到人们的重视，并成为污染土壤修复研究的热点之一。通过盆栽大豆，研究农作物对土壤中镉的富集、修复以及农作物的各部位对镉的富集程度。
1 材料和方法
1.1 试 剂
镉标准储备液：100 mg·L-1；混合酸（硝酸∶高氯酸 5∶1）；双氧水（30%）；硝酸；氢氟酸；以上试剂均为分析纯；试验用水均为去离子水。
1.2 主要仪器及工作条件
主要仪器：AA-7000原子吸收分光光度计（日本岛津公司）；FA1604型电子分析天平；马弗炉。测定元素镉工作条件：灯电流为2.0 mA，分析线波长228.8 nm，光谱带宽0.2 nm，燃气流量1 300 mL·min-1。
1.3 样品制备
在校园空地取土，去除大块石子后分为6组，每组土壤总质量为6 kg。加入相同的营养成分（化肥含量相同），且用硝酸溶液完全溶解0，0.4，0.8，
1.2，1.6，2.0 g镉粉分别均匀浇灌I～VI组土壤中，制成6组不同浓度的含镉的系列土壤（I组空白对照组），并将每组分别置于5个塑料花盆（直径0.3 m，高度0.3 m）。选取饱满的大豆种子，种植于花盆内。各组每隔1 d分别浇0.5 L自来水。除镉溶液浓度外，各处理其他生长环境条件保持相同。
1.4 试验方法
采用火焰原子吸收分光光度法分别对播种大豆前、收获大豆后土壤中的镉含量，以及对不同镉含量土壤中生长的大豆根、茎、叶、大豆中的镉含量进行测定，得出大豆植株不同部位对镉的富集结果。
1.5 分析方法
1.5.1 标准曲线的绘制 将2.0 g·L-1镉标准储备液稀释，得到10.0 μg·mL-1的标准使用液，然后分别配制0.00，0.05，0.25，0.50，0.80，2.40，4.00 mg·L-1标准系列溶液。按仪器工作条件分别测定各元素标准系列溶液的吸光度值。以浓度值C（μg·mL-1）为横坐标，吸光度值A为纵坐标绘制标准曲线，得出回归方程和相关系数，回归方程为A=0.129 4x +0.003 6，相关系数R2=0.999 7。
1.5.2 土壤样品测量 将风干土壤样品过0.25 mm筛后装于塑料袋内，准确称取0.500 0 g（精确至0.000 1 g）栽培前和收获后的干燥土壤样品于50 mL具盖聚四氟乙烯坩埚中，用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全消解法，彻底破坏土壤的矿物晶格，使试样完全溶解，测定其吸光度。
1.5.3 植物样品的处理及测定 采集大豆的根（去除土壤）、茎、叶和果实用自来水冲洗干净，然后用蒸馏水冲洗一遍，将清洗后的植物样置于通风干燥处风干，用研磨机打碎过0.25 mm筛，以备消解用。称取1.000 0 g植物样品于瓷坩埚内，用马弗炉在3 000 ℃条件下烘烤8 h，再移到聚四氟乙烯坩埚内，加少量去离子水润湿。加入10 mL 浓硝酸，移至低温电热板上加热消解；若反应产生棕黄色烟，说明有机质较多，须反复补加适量硝酸，加热分解至平静，不再产生棕黄色烟为止，取下冷却。加入5 mL氢氟酸，煮沸10 min，冷却；加入高氯酸5 mL，蒸发至近干；然后再补加高氯酸3 mL（根据取样适量补加），再次蒸发产生大量白色烟雾至近干；冷却后加入1%的硝酸溶液25 mL，煮沸溶解后，移至50 mL容量瓶中；加入1%的硝酸溶液定容得到样品溶液，测量其吸光度值。
2 结果与分析
2.1 栽培前后土壤镉含量
在对土壤加镉标准系列溶液处理后，测定土壤在栽培大豆植株前后的镉含量变化，见表1。由表1可见，各处理栽培后土壤中的镉含量明显比栽培前降低。
2.2 大豆各部位对镉的吸收和蓄积
对成熟大豆各部位的测定结果见表2。可以看出，大豆植物各部位对镉的吸收程度是不同的，其含量分布为根部>秸秆>叶部>果实。用含镉的溶液浇灌大豆各部位的镉含量均高于空白组（Ⅰ）。镉不是植物生长的必需元素，镉进入植物的过程，主要是非代谢被动进入植物体内。重金属一旦进入根内，就通过木质部分转移到其他组织。
2.3 镉含量测定结果及精密度
在置信概率P=95%的条件下，VI组大豆植株中根茎的测量结果为（119.1±0.3） mg·kg-1，叶子的测量结果为（24.02±0.24） mg·kg-1，豆子的测量结果为（7.49±0.11） mg·kg-1，样品中含量值最大相对标准偏差（RSD）小于5.0% ，结果精密度较为满意。
3 结论与讨论
大豆的各部位对土壤中镉的吸收具有很强的特异性，对土壤中镉吸收由强及弱分别为根、茎、叶部及豆子。这一特征揭示，大豆根可以作为一种屏障或过滤器，来阻止镉进一步向植株叶子和果实中迁移，从而减少其毒害效应。大豆茎中镉含量比果实中的含量高，说明除根系外，秸秆也是阻碍镉进入果实的二次重要屏障。由于根系、茎和叶主要由植物纤维组成，而果实的主要成分是淀粉，吸收主要残留在纤维中，而淀粉对镉的蓄积作用较弱。空白试验表明，大豆植株根系、茎能够有效降低土壤中重金属的含量。因此，从另一角度来说，大豆植株对受重金属镉污染的土壤具有一定的生物修复作用。
参考文献：
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重金属对土壤的污染范文2
关键词：重金属；污染；土壤；修复技术
近几年，土壤污染问题得到社会的关注，社会提高了对重金属污染土壤的重视度，全面调金属在土壤中的污染问题，以免影响人类的健康。重金属对土壤的污染，采取修复技术进行处理，控制重金属对土壤的污染，保障土壤的清洁性。土壤重金属污染中，落实监测修复技术，全方位优化土壤环境。
一、重金属污染土壤的修复技术
重金属土壤污染中，修复技术主要分为3类，分别是化学修复、物理修复和生物修复，对其做如下分析。
1、化学修复
化学淋洗，通过清水、化学试剂的方法，将重金属污染物在土壤中淋洗出来，或者采用气体淋洗。化学淋洗方法中，利用沉淀、吸附的方法，把土壤中的重金属，转换成液相状态，进一步处理重金属，淋洗液是可以重复使用的，所以重点向土壤重金属污染的区域注入化学剂，提高重金属在土壤中的溶解度[1]。化学淋洗方法中，常用的淋洗剂有表面活性剂、螯合剂以及无机淋洗剂，无机酸类型的物质，对土壤中的重金属污染有很明显的作用，例如：土壤中的重金属污染砒，其可采用磷酸清洗，大约清洗6个小时，就可以达到99.9%的去除率。
化学固定，在重金属土壤污染中，加入化学试剂、化学材料，促使重金属之间对土壤的有效性降低，避免重金属迁移到土壤介质内，修复被污染的土壤。化学固定的核心是固定重金属在土壤中的状态，改良土壤状态，研究化学固定在土壤重金属污染中的作用，逐步修复土壤，采取研究试验的方法，在土壤修复中落实化学固定方法。化学固定方法常用在低重金属污染的土壤修复中，重金属很容易根据外界的环境变化而发生变动，所以要灵活的选择修复剂，在改变土壤结构的同时，修复土壤中的重金属污染。
电动修复，此类化学修复方法，是一类新型的手段，其在重金属污染土壤的两侧，增加电压，形成具有电场梯度的电场，重金属污染物会在电迁移、电渗流的作用下，分散到两极处理室内，进而修复土壤结构。电动修复常用于低渗透的土壤内，成本相对比较低，不会对土壤造成任何破坏，体现了电动修复在土壤中的作用[2]。电动修复技术在重金属土壤污染中，最大程度的保护土壤环境，在处理效率方面稍微偏低。
玻璃化技术，利用1400～2000℃的高温环境，熔化土壤中的重金属污染元素，熔化的过程中，重金属有机物会逐渐分解，经热解后，尾气处理系统会收集热解的产物。玻璃熔化物在冷却的过程中，能够包裹重金属污染物，限制重金属迁移，玻璃体的强度比混凝土高10倍，异位玻璃化处理时，配置多种热能，选择直接加热、燃料燃烧的方法，同时配合电浆、电弧的方式，完成导热的过程，原位处理后，将电击棒插入到重金属污染区域，解决重金属污染的问题。玻璃化技术在处理土壤重金属方面的效果非常快，需要大量的能量，增加了重金属污染处理的成本。
2、物理修复
换土法，是物理修复的典型代表，利用清洁土壤，替换有重金属污染的土壤，以便稀释重金属污染的浓度，适当的增加土壤的环境容量，进而达到土壤修复的标准[3]。换土法又可以划分为：换土、客土、翻土等，分析如：（1）换土需要更换有重金属污染的土壤，置换成新土，此类方法可以置换小面积的土壤污染，保护好被替换的土壤，避免出现二次污染；（2）客土，此类方法需要向重金属污染土壤中增加清洁的土壤，覆盖或者混入到污染土壤内，提高土壤自我修复的能力。（3）翻土是针对深层次的土壤进行替换，促使重金属污染物可以分散到深层次，稀释重金属在土壤中的浓度，体现出自然修复的作用。换土法需要将有重金属污染的土壤，与生态系统隔离，避免造成更大的土壤污染。
热脱附法，利用了重金属的物理挥发特性，通过微波、红外线辐射、蒸汽的介质，加热重金属的污染土壤，促使土壤的污染物能够挥发，配置真空负压的方式，收集土壤中挥发出的重金属物质，完成土壤修复。土壤热脱附的过程中，运用不同的温度，如：90～320℃、320～560℃，落实热处理技术，采取预处理、旋转炉热处理、出口气体的三个阶段，实现土壤的修复。
3、生物修复
植物修复，借助植物的吸收、固定、清除等功能，修复土壤，去除土壤中的重金属污染。植物能够降低土壤中重金属的含量，降低重金属在土壤中的毒性。植物修复方面，分为植物稳定、植物提取、植物挥发的方式。例如：植物稳定修复，植物的根部可以吸收、还原土壤中的重金属污染物，植物根部能够减缓重金属的移动能力，提高植物根部的利用效率，避免重金属参与到生态食物链内。植物修复不仅能处理土壤中的重金属，还能保障土壤的稳定与稳固。
微生物修复，其在重金属土壤污染中，虽然不会降解、破坏重金属元素，但是可以改变重金属的性质，避免其在土壤中发生转化、迁移。微生物修复的核心是，利用微生物沉淀、氧化等反应，清除土壤内的重金属污染物。例如：微生物菌根，连接着土壤和重金属，其可改变植物对重金属的吸收，促使植物可以快速将土壤中的重金属转移。
动物修复，土壤中的一些动物，如：蚯蚓，可以吸收重金属污染物。重金属土壤污染区域，可以采取人工干预的方式，向污染区域中投放高富集的动物，促进重金属的吸收，降低重金属在土壤中的毒性[4]。动物修复的研究历史很长，为重金属污染提供了较好的处理条件，根据重金属在土壤中的污染浓度，规划动物修复。动物修复已经可以应用到工业污染土壤处理上，专门处理工业造成的重金属土壤污染，提高土壤的质量水平。
二、重金属污染土壤修复技术建议
针对重金属污染土壤修复技术的应用，提出几点建议，用于提高土壤的修复能力。首先重金属污染土壤修复方面，根据污染的状态，筛选并培育出油量的植物，如：超富集植物，促使植物能够满足重金属污染土壤修复的需求，在重金属污染土壤修复方面，研究超富集植物，要更为高效的采取筛选并培育修复生物，提高土壤修复的经济效益；然后是微生物对土壤修复的建议，菌类对重金属处理的能力很强，培育出富集重金属能力强的菌株，处理好土壤中的重金属元素；第三是研究重金属土壤污染的技术性修复方法，如纳米材料中的纳米磷石灰、零价铁，以此来提高土壤的pH值，改变土壤内重金属的价态表现，逐步降低重金属在土壤中的活性，抑制土壤修复重金属，最大程度的保护土壤环境。土壤重金属污染方面，还要注重修复技术的研究，优化土壤的环境。
结束语：
重金属在土壤环境中，属于比较明显的一类污染源，根据重金属污染土壤的状态，落实土壤修复技术，保护好土壤环境，消除土壤中的重金属污染源。土壤环境中，要按照重金属污染的分析，采用修复技术，不能破坏土壤的结构，还要发挥修复技术的作用，恢复土壤的能力。
参考文献：
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重金属对土壤的污染范文3
关键词：重金属污染；城市环境；汽车尾气排放；工业三废；生活垃圾
中图分类号：X131 文献标识码：A 文章编号：1009-2374(2011)28-0125-03
伴随着城市经济的不断发展，城市重金属污染问题已经引起了社会各界的广泛关注。重金属污染的主要来源是工业污染，此外还有交通污染和生活污染等，简而言之，主要是工业“三废”的任意排放，汽车尾气的排放和日常生活垃圾中重金属的污染。重金属污染的主要影响是对大气、土壤和水体等带来了很严重的污染，危害了人的健康。针对这种污染现状，应该减少或切断重金属污染源，控制土壤和水体的重金属污染，减轻对于人体健康的危害。
一、城市重金属污染的现状及具体问题
(一)地面扬尘中重金属超标，空气质量变差
由于汽车尾气的排放，很多重金属颗粒进入空气中，如铅、汞等。此外城市土壤也受到了严重的重金属污染，导致了地面扬尘直接被人们呼吸进体内。针对颗粒物来源的有关分析表明，在重庆，城区道路的地面扬尘对大气TSP的贡献比为5％～13％，长春空气颗粒物的来源中土壤占到36.7％。北方地区的春季容易刮大风，每年沙尘暴天气常常发生。相关研究发现当沙尘暴发生时，来自土壤的元素和离子的浓度会迅速增加，主要污染的重金属元素Pb，zn，cd，cu在沙尘暴发生期问的浓度会比平时高3～12倍，而且TSP和PMl0的质量浓度相当高，显而易见，通过这样的数据分析，我们能够认知到地面扬尘中的重金属超标，导致空气质量变差，进而通过人们的呼吸进入人体，给健康带来了很大的隐患和威胁。
(二)土壤重金属含量过高，城市郊区的蔬菜不合格
郊区土壤重金属含量过高的主要源头就是城区，城区庞大的交通量带来的尾气污染和大量的工厂的“三废”排放一定程度上也影响了郊区土壤重金属含量。郊区是城市蔬菜食品的最主要的供给点，由于郊区土壤受到了污染，蔬菜食品中的重金属含量也会上升。一些蔬菜中某些重金属含量甚至已经超出了上百倍，而这也是癌症患者越累越多的原因之一。2003年乌鲁木齐市蔬菜重金属含量的调研表格，如下：
根据上表的分析得知，污染严重程度已经严重超出了国家的安全标准，对人们的生活健康带来了很大的隐患。
(三)水体的重金属污染，对于城市水体环境造成很大的威胁
城市水体是居民生活和生产的基础，对于城市自身环境的调节也具有重要的作用。然而大量的工业用水、生活污水排入了城市水体，导致了城市水体的重金属积累越来越多。一些专家针对长江沿岸的近水域中沉降物的污染元素含量进行研究，发现近岸水域沉降物中某些重金属污染物的含量水平相对较高，超国家二级标准的0.7～68.3倍，此外沉降物中的沉淀物污染轻于悬浮物。其污染顺序为：zn、Pb、cd、cu、Ni、As、co、V、Ti、cr、Fe、Mn，其中zn的污染最严重。此外一些专家针对广州城市水体和上海滨岸的水体沉积物中的重金属进行了相关研究，发现上海滨岸潮滩表层沉积物中cu、Pb、zn和cr的平均含量均远高于当地和邻近苏州河中沉积物的各种重金属元素的背景值，它们分别是背景值的5、2、4和3倍，这些元素中zn的污染毫无疑问是最为严重，同时广州城市水体中重金属含量也是zn的最高，然后依次为cu、cr和Pb。显而易见，我国的大中型城市的水体重金属含量均超标，污染现象严重，对城市水体环境造成很大的威胁。
二、城市重金属污染治理的对策及具体应用
(一)严格控制工业“三废”排放，减少和切断重金属污染源
工业“三废”即废水、废气、废渣，它们含有大量的重金属元素，当排入道环境后，会在人、植物和动物的体内富集，从而对环境和人的健康造成一定程度的危害。针对废水、废气和废渣中重金属的排放问题，工厂必须采取一定的处理方案。首先，针对于工业废水中重金属的处理，通常会采用中和沉淀法、硫化物沉淀法和铁氧体法三种化学沉淀的方法。工厂应该积极引进这些科学的方法进行废水的综合治理，避免这些废水进入城市水体中，对于城市的水体环境造成污染。其次，工业生产中排放的含Pb、As等重金属的废气，工厂可以采用椭圆式喷淋吸收塔和双塔式喷淋吸收设备，用氧化剂及碱液吸收的治理方法，在排放出去之前做一些净化处理，分理出重金属元素，避免排入空气中，形成颗粒状污染物，对城市居民的健康造成威胁。最后，对于在工业生产中含重金属的废渣的处理，应该采用碱石灰、粉煤灰、活性炭和有机质对重金属元素废渣来进行一定的吸附，以防止工业废渣中的重金属元素会在土壤里扩散和迁移，给城市的土壤造成严重污染，特别是郊区的一些工厂，应该对于工业废渣的处理有严格的流程。众所周知，城市的蔬菜食品主要是郊区供给的，控制好重金属对郊区农田的污染意义重大。如果土壤中重金属元素的含量超标，会在蔬菜食品中富集，进而进入人体，带来健康威胁。我国很多的工业区的环境监制工作存在很多的缺陷，对于工厂废水、废气、废渣的监管力度不够，导致了很多工厂随意排放，使城市的重金属污染程度越来越严重。对于一些工厂的“三废”处理设备落后和缺失的，有关部门应该强制工厂进行安装和完善。只有严格控制工业“三废”的排放，减少和切断重金属污染源，才能维持城市环境的良性发展，减少人们的健康威胁。
(二)减少汽车尾气的排放，鼓励清洁能源的应用
伴随着城市的不断发展，汽车也逐年递增，同时汽车尾气的排放量也猛增。汽车尾气主要的重金属元素就是Pb，过去，车用汽油是以四乙基铅作为防爆剂的，即含铅汽油，在汽车行驶过程中，排放的尾气中会含有较高浓度的铅，给人们的健康带来了严重的危害。从1999年7月1日开始，国家明确规定要在全国范围内禁止使用含铅汽油，由含铅量为0.013g/L以下的无铅汽油来代替。但是随着汽车越来越多，汽车尾气的排放量也大大增加，重金属元素对于空气的污染依然严重。
针对汽车尾气中重金属元素对于空气的污染，应该采取一定的治理途径：第一，就是最有效和最终的途径，即改变汽车的动力。比如说，开发代用的燃料汽车以及电动汽车等。这种途径能够在一定程度上使汽车只产生很少气体或者不产生。第二，改善现有的燃油质量和汽车动力装置。采用改善燃烧室的内部结构、设计更加高效的发动机、提高燃油的质量、开发新能源等都能使汽车的尾气污染程度降低。第三，也就是现在被广泛应用的汽车尾气的净化技术。通过采用先进的机外净化技术来对 汽车在行驶中产生的废气进行净化来减少一定的污染，此外，在汽车的排气系统中来安装净化装置，采用物理的和化学的方法减少尾气的重金属污染物，主要分为催化器、热反应器和过滤收集器等。实验表明，甲醛树丁醚也具有很好的抗爆性，作为汽油的掺合剂，不仅不含铅元素，还能降低其他碳氢物的排放。在发达城市和地域，倡导和鼓励人们乘坐公共交通出行，从汽车数量上面来减少尾气的排放量，防止其中的重金属元素在空气中形成颗粒物，污染空气，并沉降在地面，污染土壤。
(三)生活垃圾应该分类处理，避免重金属对土壤和水体污染
人们日常生活当中的各种垃圾，也不同程度的含有重金属成分。比如说武汉市几种垃圾成分中重金属的含量，如下表：
显而易见，电池中含有大量的重金属元素zn。因此对于日常垃圾，我们应该进行相应的类处理，来防止重金属对城市土壤和水体造成一定的污染。如果生活垃圾中的Hg、cd、cr等重金属含量超标时，应该将生活垃圾进行分类收集，将印刷制品、电池、塑料包装物、尘土与其他的垃圾进行分开存放。处理垃圾时，应检查Hg、cd、cr等重金属元素的含量是否超标，只有在标准范围内的情况下，才可进行堆肥、填埋和焚烧处理，不然就要单独处理。此外，政府应当制定相关城市生活垃圾分类的法规，明确配套的实施细则，建立完善的立法体系，创建真正意义上的仲裁机构，明确相关法律的责任，同时加大相关宣传力度，提高公民的垃圾分类的意识。由此看来，生活垃圾应该分类处理，避免重金属对土壤和水体污染，在收集、运输和处理过程中，要加大相应的垃圾分类力度，确保垃圾中的重金属成分能合理的回收和处理，降低重金属对于城市的污染程度。
重金属对土壤的污染范文4
论文关键词：超重力，重金属，玉米，生长性状，叶绿素
近几年由于人类的活动，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、土壤、水中，引起严重的环境污染。重金属铬Cr是再生水中污染物之一，对人群的健康产生危害[1]。在Cr影响植物生长方面，有人对土壤或沙中栽培的洋葱和玉米对灌溉水中对重金属Cr的吸收规律进行了研究[2-3]。杨和连[4]等专家都进行试验研究了Cr对作物种子发芽的影响[5-6]。近几年培育高度耐重金属的植株，成为了育种的难题，在研究重金属超富集植物吸收、转运和贮存Zn、Ni、Cd等重金属的分子机制取得主要进展[7]。根据目前的研究，主要通过鉴定玉米的形态指标和生理生化指标来研究植物的对重金属的抗性。本试验是在航天育种的启发下叶绿素，变微重力为超重力，综合超重力和重金属的因素，探讨对玉米种子萌发，幼苗形态和叶绿素的影响。探索利用超重力处理植物种子提高其抗重金属性的生理生化基础。
1材料与方法
供试材料采用农大108玉米品种。首先对小麦种子用0.1% HgCl2消毒10min，再自来水冲洗彻底后浸种24 h。然后暗培养至大多数种子萌动。随机抽取30粒种子各5份，以1000g·2h、2000g·1h、4000g·40min、6000g·20min、和8000g·10min进行超重力处理，未离心的种子作为空白对照（CK）。处理后的种子放入含有不同浓度重金属营养液的苗盆中进行水培，置于25℃恒温光照培养箱下培养。
培养至胚芽突破种皮长出幼苗，此时期测定种子的发芽率。在第3天测量玉米的形态指标。培养至三叶期，随机取叶样进行测定叶绿素。
2结果与分析
2.1 超重力和重金属对玉米种子发芽率的影响
由图l可以看出，综合超重力和重金属双重胁迫，当相同超重力处理时，由图可知随着重金属处理浓度的增加，种子的发芽率明显降低。对实验的结果进行分析表明超重力为8000 g·10 min高速短时可以降低重金属对玉米种子发芽率的影响。
图1 在不同超重力下重金属Cr对种子发芽率的影响
Fig1 Effects of Cr (Ⅲ)on seed germination underdifferent hypergravity treatments
2.2 超重力和重金属对玉米种子形态指标的影响
植物的形态指标是判断植物性状最直接的一类指标，形态指标中最主要的是植株的芽长和根长论文怎么写。当种子萌发后，其芽、根的生长完全暴露在外界环境中[9]，直接受到培养皿中Cr的影响叶绿素，故Cr对芽、根生长的影响远大于对发芽率的影响，如图2和图3所示。
1. 根长的分析
当重金属的浓度为0 mg/L时，6000g·20min 和8000g·10min处理的可促进根的生长。综合超重力和重金属双重胁迫，在1000 g和2000 g超重力处理下可降低重金属对根长的抑制。
图2 不同超重力下重金属对玉米幼苗根长的影响
Fig2 Effects of Cr (Ⅲ)on root length of maize seedlings under differenthypergravity treatments
2. 芽长的分析
当重金属的浓度为0 mg/L时，8000g·10min处理可促进芽的生长。综合分析超重力和重金属对幼苗的影响，在每一种超重力下玉米苗可抵抗不同浓度重金属的抑制作用，如2000 g的处理中10 mg/L浓度下，幼苗的高度较空白组10 mg/L浓度处理分别增加了58.23 %。
图3 不同超重力下重金属对玉米幼苗芽长的影响
Fig3 Effects of Cr (Ⅲ)on bud length of maize seedlings under differenthypergravity treatments
2.3 超重力和重金属对玉米苗期叶片叶绿素的影响
叶绿素是植物体有机合成的场所，是光能的吸收器，其含量的高低直接决定植株的有机合成能力。提高测定叶绿素a和叶绿素b的含量可判断植物的有机合成能力[10]。
由图4、5可知在无超重力处理下，重金属对叶绿素a、b合成的影响不明显，除1mg/L浓度外其他浓度的重金属均抑制了叶绿素a、b的合成。综合两因素的共同作用分析表明，2000g和4000 g的处理可以降低重金属对玉米叶绿素合成的影响。
图4 不同超重力下重金属对玉米叶片叶绿素a含量的影响
Fig 4Effects of Cr (Ⅲ)on the chloiophyⅠ(Ca) content of corn’s leaves under differenthypergravity treatments
图5不同超重力下重金属对玉米叶片叶绿素b含量的影响
Fig 5Effects of Cr (Ⅲ)on the chloiophyⅡ(Cb)content of corn’s leaves under differenthypergravity treatments
3 讨论
本实验研究超重力处理对玉米重金属耐性的影响时发现，对玉米进行超重力单因素处理时其发芽率符合赵欣等人的研究结论[11]。超重力和重金属双重胁迫对种子发芽率的影响，和超重力单因素处理对种子的影响相似，因为种子发芽时利用自身的营养物质几乎不受到重金属的迫害。高速超重力可以促进根长和芽长的生长，低速的超重力抑制它们的生长叶绿素，但抑制作用不明显。在结果分析中已经分析数据得出结论，在每一个超重力处理组都有抗重金属较强的植株。形态指标可鉴定植株受重金属迫害的程度，是一个可以直接表现植株生长状态的指标。在结果分析中那些形态指标较高的植株，这些植株对重金属的抗性也较强。可以作为研究植物耐重金属的鉴定指标。
实验结果表明，在每一个超重力处理组都有抗重金属较强的植株。叶绿素含量是表示植物光合器官生理状况的重要指标[12]。结果表明，短时间胁迫下，叶绿素含量略有增加，这可能是叶绿合成系统的一种激应性反应。当Cr（Ⅲ）胁迫浓度高50 mg/L时，随着铬浓度的逐渐增大而下降，这与徐勤松等[15]以铬处理水车前叶片的结果相似。
参考文献
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重金属对土壤的污染范文5
摘 要：一直以来，治理土壤中的重金属污染都是全球各国亟待解决的一项难题。当前我国土壤重金属污染问题相对较为严峻，且引发这一问题的因素相对也比较复杂。而此种污染问题的出现，不仅会对生物的生长带来极大的危害，还会降低作物的总产量，并对人的生命健康造成极大的威胁。对此，本文以土壤的重金属污染为立足点，通过对我国土壤污染现状和危害的分析，从而就缓解和解决土壤污染问题的策略展开研究。
关键词：土壤重金属污染；危害；修复技术
中图分类号：X53 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170230224
就土壤本身来看，其之所以会产生重金属污染，主要是因为人类在活动期间将重金属物质带入到土壤内部，使得土壤内的重金属含量增多，破坏生态环境。随着农村人口数量的增长和农业生产过程中对化肥和农药使用量的增加，导致土壤中有害物含量增多，自身生态结构和环境质量被破坏。其中，重金属是对土壤生态结构影响最大的一种元素。为了重塑土壤生态结构，提高土壤内部环境质量，解决土壤存在的重金属污染问题势在必行。
1 土壤污染现状和危害
1.1 重金属污染现状
在2005年到2013年的12月，我国土地管理局第一次开展了有关全国土壤污染情况的调查研究。按照我国在2014年由国土资源部和环保部共同的有关《全国土壤污染状况调查公报》所公示的调查结果看：当前我国土壤生态环境的状况整体来讲十分严峻，特别是重金属污染问题，更是极为严重。在我国一些废弃工矿所在区域的周边位置，土壤的重金属污染问题十分的突出。其中，我国有16.1%的土壤，重金属污染总超标率相对较重，11.2%超标率属于轻微范围；而轻度超标率和中度以上的超标率分别达到了2.3%和2.6%。
1.2 重金属污染的危害
同其他土壤污染类型相比，重金属污染本身的隐匿性、长期性、不可逆性较强，且这种污染问题一旦出现，则很难消逝。一旦重金属污染存在于土壤中，不仅很难被移动，还会长时间滞留在其产生区域，不断污染周边土壤。与此同时，重金属污染物不仅无法被微生物有效降解，还会借助植物、水等介质，被动植物所吸收，而后进入到人类食物链之中，对人体健康a生威胁。从具体的情况来看，重金属污染主要存在以下几种危害类型：对作物生产造成不利影响。因为重金属污染物在土壤与作物系统迁移的过程中，会对作物正常的生长发育和生理生化产生直接影响，从而降低作物的品质与产量。例如，镉属于对植物生长危害性较大的重金属，如果土壤镉含量较高，植物叶片上的叶绿素结构就会被破坏，根系生长被抑制，阻碍根系吸收土壤中的养分与水分，降低产量；会对人体生命健康带去影响。土壤中存在的重金属污染物可以借助食物链对人体健康造成危害。例如，汞进入人体后被直接沉入到肝脏中，破坏大脑的视神经。
2 解决重金属污染问题的方法
2.1 工程治理法
所谓的工程治理法，是通过利用化学或者是物理学中的相关原理，对土壤中的重金属污染问题展开有效治理的一种方法。现阶段，工程治理法主要包括了热处理法、淋洗法与电解法等[1]。在众多重金属污染处理方法中的处理效果更好、处理工艺的稳定性更高。但该项方法处理过程和处理工艺复杂，需要花费的成本高，且经过该方法处理后的土壤，其本身的肥力会有所降低。
2.2 生物治理法
该方法指的是借助生物在生长过程中的一些习性，来达到改良、抑制、适应重金属污染的目的。在该项治理方法中最为常见的就是微生物、植物和动物治理法。生物治理是利用鼠类和蚯蚓等动物能够吸收重金属的特性；植物治理则是利用植物积累到一定程度可以清除重金属污染，对重金属具有忍耐力的特质。工程治理法相比，生物治理方式投资相对较小、管理便利、对环境破坏性小等优势，但治理时间较长[2]。
2.3 化学治理法
化学治理法是通过向已经被重金属污染的土壤中投入适量的抑制剂和改良剂等其他化学物质的方式，增加有机质、阳离子等在土壤中代换量和粘粒含量，来改变被污染土壤电导、Eh、pH等其他理化性质，使重金属可以通过还原、氧化、拮抗、吸附、沉淀、抑制等化学作用被有效消除[3]。
3 结束语
在社会经济发展水平不断提升，重金属对土壤污染程度逐渐加深的今天，对重金属污染现状，以及其可能会造成的危害等问题展开细致的分析与研究，并利用工程、生物、化学等方式来有效的缓解和治理土壤当前存在的重金属严重污染问题，能够对我国土壤的生态环境和内部结构进行重构，为我国城市发展和社会建设提供充足的土壤资源。
参考文献
[1]崔德杰，张玉龙.土壤重金属污染现状与修复技术研究进展[J].土壤通报，2004（3）：366-370.
重金属对土壤的污染范文6
重金属的分类与危害
尽管现在对重金属的区分还没有严格的定义，但化学上可根据金属的密度把金属分成重金属和轻金属。密度大于4.5g/cm。的金属称为重金属，如金、银、铜、铅、锌、镍、钻、铬、汞、镉、锰等大约45种。
现在，对人和环境有害的重金属主要有，汞、镉、铅、铬以及类金属砷等，它们的生物毒性比较显著。此外，铜和锰等也对人体有害。
重金属对人体造成伤害各有不同。铅可以伤害人的脑细胞，有致癌致突变等作用，可影响儿童智力正常发育，主要使其脑浅，智力低下。汞可以造成大脑、神经、肝、肾等的破坏，表现为头痛、头晕、肢体麻木和疼痛、肌肉震颤、运动失调、焦虑、不安、思想不集中、记忆力减退、精神压抑等。此外，汞还会导致肝炎、肾炎、蛋白尿、血尿和尿毒症等。
铬对人体的毒害为全身性的，对皮肤有刺激作用，可引起皮炎、湿疹、气管炎、鼻炎和变态反应，并有致癌作用，如六价铬化合物可以诱发肺癌和鼻咽癌，对人的致死量为5克。
砷及其化合物进入人体可蓄积于肝、肾、肺、骨骼等部位，特别是在毛发、指甲中贮存。砷主要是与细胞中的酶系统结合，使许多酶的生物作用受到抑制而失去活性，造成代谢障碍。砷要经过十几年甚至几十年的体内蓄积才发病。砷慢性中毒主要表现为末梢神经炎和神经衰弱，皮肤色素高度沉着和皮肤高度角化，发生龟裂性溃疡。急性砷中毒多见于消化道摄入，主要表现为剧烈腹痛、腹泻、恶心、呕吐，抢救不及时可造成中毒者死亡。
进入人体的镉主要累积在肝、肾、胰腺、甲状腺和骨骼中，可引起骨痛病。此外，镉可造成贫血、高血压、神经痛、骨质疏松、肾炎和内分泌失调等病症。镉的急性中毒以呼吸系统损害为主，镉的慢性中毒是引起肾小管病变为主的肾脏损害，亦可引起其他器官的损害。
烟草与重金属吸入
烟草是现今人们消费的一种既非食物又非饮料的特殊消费品，但是，这种消费品与食物一样含有重金属。原因在于，烟草像植物和动物食品一样，在生长和加工过程中会富集环境中的重金属。
2010年10月7日在澳大利亚悉尼召开的第九届亚太烟草和健康会议上，加拿大研究人员公布的一项研究结果表明，中国产的13个牌子的卷烟检测出含有重金属，其中含有的铅、砷和镉等重金属成分含量与加拿大产香烟相比，最高超出3倍以上。
烟草中的重金属来源是多方面的。产烟区大气、降水、地表水及土壤中的重金属含量是烟草吸附重金属的重要来源。此外，烟叶种植中的种子、农药、化肥、农家肥等也是重金属的来源。除了烟叶中含有的重金属外，卷烟在加工过程中也会引入重金属污染物，如加工过程中使用的香精、香料及机械接触等。不同的加工工艺也会影响卷烟成品中重金属的最终含量。例如，当土壤中加入的铅浓度为1～2500mg/kg时，烟草对土壤中的铅具有较强的吸收性，并可残留在作物的各个部位，这便成为烟草中重金属的重要来源。
不过，烟草中的重金属进入人体与食物中的铅进入人体是经由不同的渠道，前者是经由呼吸系统，并且通过高温的作用而大量进入人体，而后者是经由消化系统，因而经由前者进入人体的重金属的剂量大于后者。
当然，不同的重金属通过吸烟进入人体的量是不同的。研究人员通过原子荧光光谱、石墨炉原子吸收光谱法测定了不同品牌香烟中重金属的本底值与香烟吸过后过滤嘴、烟头和烟灰中重金属的总残留量，并计算在吸烟过程中重金属的挥发量。结果发现，在吸烟过程中，香烟中的砷和铅挥发性较小，通过烟头及过滤嘴的吸附，对主动吸烟者及被动吸烟者的危害较小。但是汞和镉的挥发性较大，通过香烟的过滤嘴吸附量较小，因而对主动吸烟者及被动吸烟者可造成较大危害。
另外，由于香烟燃烧中心部位温度高达800℃～900℃，燃烧的边缘温度也达到了300℃～400℃，在高温的帮助下，烟草中的重金属可变成烟尘和雾(气溶胶)，直接由呼吸道进入人体内，对主动和被动吸烟者都造成极大伤害。而且肺部吸收的重金属比胃肠道吸收的重金属高好几倍，对人造成的危害也更大。例如，研究发现，铅在人肺部吸收率为30％～50％，但铅在胃肠道的吸收率为7％～10％；镉在人肺部吸收率为10％～50％，而在胃肠道的吸收率为1％～6％。
所以，吞云吐雾者不仅在吸食烟草中的其他毒素，如并比芘、尼古丁、煤焦油等，也在吸入比消化道吸收要高好几倍的重金属，同时也让他们的亲朋好友吸入烟草中的毒素和重金属。
食物中的重金属
人们从食物中摄取重金属主要是从海(水)产品和蔬菜中吸收，而海产品和蔬菜也是从环境，主要是从水体、土壤和空气中吸收并富集重金属后，由人吃下这些食品而产生日积月累的效果，最终可能导致重金属中毒和致癌。
现在，鱼和贝类已成为重金属铜、锌、铅、镉、汞、砷的重要来源。不同的水产品中的重金属含量是不同的。研究人员发现，生活在水的上、中层的鱼类鱼体中的重金属积累量主要取决于水中的重金属浓度，而底栖鱼类的重金属集累量则取决于水和沉积物中的重金属浓度。以铜、锌、铅、镉为例，它们在鱼类、甲壳类、头足类(如章鱼、乌贼、鹦鹉螺、枪乌贼等)和贝类等不同动物中的含量不一。铜的含量依次为，头足类>甲壳类>贝类>鱼类；锌、铅、镉的含量则依次为，头足类>贝类>甲壳类>鱼类；绝大部分海洋动物体中重金属平均含量依次为：锌>铅>铜>镉。
当然，鱼类水产品的不同部位和组织器官中重金属含量是不同的。一般而言，鱼类肌肉中重金属含量较低，肝脏、肾脏和生殖腺中的含量较高。同时，鱼类不同部位重金属含量的差异是与各部位的脂肪含量有关，脂肪本身和脂肪含量高的部位重金属积累较多。
研究人员发现，铜、锌、镉、铅和铬在尼罗罗非鱼的不同部位含量不同。铅和镉在所有的组织器官积累量都无显著差别，但铜在肝脏和鱼卵中积累得较多，在组织器官中的积累顺序为鱼卵、肝脏、鱼鳃、肌肉、肾脏；锌在鱼鳍、鱼鳃、鱼卵、肝脏中积累得较多，而在肾脏中积累得较少，积累顺序为鱼卵、鱼鳍、鱼鳃、肝脏、肌肉、肾脏；铬在所有组织中积累不显著。对鲫鱼的研究发现，铜在各组织器
官中的积累能力由大到小顺序为：内脏、鱼鳃、肌肉。也有研究人员发现，汞在鲤鱼组织中积累的顺序是内脏>肌肉>脑。
人们消费的蔬菜中的重金属是比较多的，原因也在于蔬菜可以富集空气、水和土壤中的重金属，而且不同的蔬菜富集重金属的量是不同的。以镉为例，蔬菜可分为高富集、中富集和低富集三种类型。镉高富集蔬菜以叶菜类为主；镉中富集蔬菜以果菜类为主；镉低富集蔬菜以根菜及豆类为主；镉富集最小的蔬菜是瓜类，几乎没有超标现象。
例如，研究人员对成都地区蔬菜的检测表明，镉富集浓度(污染浓度)的蔬菜依次为：菠菜>芹菜>大白菜>韭菜>黄瓜>油菜>花菜>番茄>甘蓝。其中菠菜和芹菜的镉超标最高。对合肥市蔬菜的检测表明，镉富集浓度依次为葱蒜类>叶菜类>根茎类>豆类>茄果类>瓜类。
另外，即使是同一种蔬菜，不同的部位富集重金属的浓度也不一样。例如，菠菜中的镉含量大小依次为菜叶>根>茎秆；青菜中镉的含量为菜叶>茎秆；芹菜的茎和叶蓄积镉的能力差异更大，叶比茎的富集系数高出3.3倍。因此，菜叶相对蔬菜其他部位对镉和其他重金属的富集能力更强。如何减少食品和消费品中的重金属
消除食品和消费品中的重金属最根本的方法是政府加强监管，减少环境污染，引导和实施科学的栽培方式。例如，需要在远离城市和工业区的地方建立蔬菜和粮食基地，从而把重金属对食品的污染减少到最低。此外，对于畜禽和水产品的人工养殖如果进行科学管理，也可以减少重金属污染。例如，《山东省畜禽养殖管理办法(草案)》目前正向社会征求意见，山东的县级政府拟将畜禽养殖区域划分为禁止养殖区、控制养殖区和适度养殖区，并向社会公布。
蔬菜和粮食种植基地同样可以进行控制。研究人员对大田蔬菜土壤监测发现，空气污染严重地区的莴笋、大葱和小葱镉含量明显高于非污染区，但同一地点土壤的镉含量与蔬菜镉含量没有相关性，因此推测大田蔬菜镉污染与土壤关系较小，主要污染途径源于菜叶与空气直接接触，通过叶面呼吸作用不断吸入大气污染中的镉。所以，应当在远离城市和工业区建立蔬菜基地。
另外，可以调节土壤的pH值(酸碱度)，施加土壤改良剂和进行轮作、间作来减少作物中的重金属等。例如，土壤中重金属的活性与土壤pH值呈负相关，当土壤pH值在6.5以上时，土壤中的重金属活性会大大降低。因此提高土壤pH值可以降低土壤镉含量，由此降低蔬菜中镉的含量。
