土壤重金属污染对植物的影响及其机制研究
土壤重金属污染对植物的影响

土壤重金属污染对植物的影响一、背景介绍土壤是所有生物的生存基础,但是,现代工业、农业、采矿等活动都会排放大量的重金属污染物,导致土壤污染。
土壤重金属污染已经成为全球性的环境问题,对生态系统和人类健康产生严重影响。
在其中,植物在土壤重金属污染环境下的生长状况及其对人类的食品安全也引起了广泛的关注。
二、土壤重金属对植物的影响1. 植物叶片受损土壤中过量的重金属会影响植物的光合作用,因此会引起植物叶片变黄、枯萎等症状,降低了植物的光能利用效率。
2. 植物生长受影响土壤中高浓度的重金属会影响植物的吸收和利用营养元素的能力,导致植物叶片数量减少、根系变化和茎膨胀度减少。
3. 植物表现出异常现象在重金属污染环境中,植物体内生长的不正常现象会更加明显,表现出花瓣颜色变化等异常现象。
4. 可能对食品安全产生威胁植物在生长过程中会吸收土壤中的重金属。
如果植物受到重金属污染,那么就有可能导致植物中长期受污染,积累重金属,并随着人类食用而进入人体。
这会对人类健康产生潜在危害。
三、植物对土壤重金属的吸收和修复1. 植物吸收有些重金属后能够进行修复植物通过吸收土壤中的重金属,可以将重金属吸收到植物体内,通过根瘤菌共生等途径,将被吸收的重金属转化为不可溶性的矿物层或与其他有机物结合,这种现象被称为“植物修复”。
2. 植物对不同重金属的吸收程度不同不同的植物对重金属的吸收和离子平衡有不同的耐受性。
耐受性强的植物能够在污染环境下存活或继续生长,并对土壤污染具有抵抗力。
3. 重金属对植物生态系统的影响有可能是可逆的经过适当的处理和管控,重金属污染土壤环境下的植物生态系统的恢复是有可能的。
通过选择适当的植物种类、改变前期处理/肥料模式、修复等方法可以缓解土壤重金属污染对生态环境的影响。
四、防范和治理土壤重金属污染1. 加速处理和修复污染土壤采用修复技术和生物浸出技术等方法清除污染土壤中的重金属,达到环保排放标准。
2. 通过合理的土壤管理控制重金属污染通过合理的农业管理,例如控制耕种次数、使用有机肥料、控制施肥量等,减少重金属的积累。
关于土壤中重金属污染的研究

关于土壤中重金属污染的研究【摘要】本文综述了土壤中重金属污染的研究现状及相关内容。
在介绍了研究背景、研究目的和研究意义。
在详细讨论了重金属污染的来源、土壤中重金属的迁移与转化、重金属污染对生态环境的影响、重金属污染的监测方法和治理技术。
在展望了未来对土壤中重金属污染的研究方向和总结了本文的主要观点。
本文旨在为进一步研究土壤中重金属污染提供参考,希望能推动相关领域的发展,保护生态环境和人类健康。
【关键词】关键词:土壤、重金属污染、迁移与转化、生态环境、监测方法、治理技术、展望、未来研究方向、总结。
1. 引言1.1 研究背景重金属污染是指土壤中重金属元素(如铅、镉、汞等)超过环境容忍度而对生态环境和人类健康造成危害的现象。
随着工业化和城市化进程的加快,重金属污染已成为全球环境问题中的重要内容之一。
重金属污染不仅会直接影响土壤质量,影响作物生长和食品安全,还会通过食物链进入人体,对人体健康造成潜在威胁。
近年来,随着人们对环境保护意识的增强,重金属污染的研究也逐渐受到重视。
了解重金属污染的来源、迁移规律、影响和治理技术对于有效预防和治理土壤中的重金属污染至关重要。
当前,国内外学者围绕土壤中重金属污染展开了大量的研究工作,取得了丰硕的研究成果,但仍有很多问题有待深入探讨和解决。
开展本研究,深入研究土壤中重金属污染的来源、迁移与转化规律、影响及治理技术,具有重要的现实意义和深远的社会影响。
1.2 研究目的研究目的是为了深入了解土壤中重金属污染的现状和影响,探索其来源、迁移与转化规律,揭示这种污染对生态环境的潜在危害。
通过研究重金属污染的监测方法和治理技术,为有效防治土壤重金属污染提供科学依据和技术支持。
通过对土壤中重金属污染的研究展望和未来研究方向的探讨,为我国土壤环境保护和可持续发展提供战略性建议和指导,促进土壤生态环境的改善和生态文明建设。
研究的目的在于为解决土壤重金属污染问题提供理论支撑和实践指导,促进土壤环境的健康发展和生态安全保障。
植物对重金属污染的响应机制

植物对重金属污染的响应机制植物是地球上最重要的生物组成部分之一,扮演着维持生态平衡和环境稳定的重要角色。
然而,随着现代工业的发展,大量的重金属污染问题对植物和生态系统造成了严重的威胁。
重金属如镉、铬、汞、铅等常常以工业废水、农药和化肥等形式进入土壤和水体,进而影响到植物生长发育。
为了应对重金属污染问题,植物逐渐发展了一系列的响应机制,以适应或减轻重金属的毒害效应。
一、重金属的吸收和转运植物通过根系吸收土壤中的水分和养分,同样也吸收了土壤中的重金属。
植物根系使用离子通道和载体进行根吸收,这些通道和载体可以选择性地吸收或排除重金属。
吸收进入植物的重金属会随后被转运到不同的组织和器官,如根、茎和叶等。
重金属的转运是通过植物体内的多种铁、锌和钙离子通道和载体进行的。
这些通道和载体对于不同重金属的转运有一定的选择性,并且参与了维持植物内部重金属平衡的重要作用。
二、重金属胁迫下的毒害效应重金属具有毒性,严重影响植物的正常生长和发育。
重金属毒害主要通过以下途径体现:1. 损害细胞膜结构:重金属离子可以破坏植物细胞膜的结构和功能,导致细胞溶解和无法正常工作。
2. 干扰细胞代谢:重金属可以干扰植物体内的代谢过程,影响光合作用、呼吸作用和碳水化合物代谢等关键生理过程。
3. 损害生理机制:重金属可以抑制植物体内的酶活性,干扰植物的生理机制,如酶的合成和调节等。
4. 激发氧化应激:重金属可以引发氧化应激反应,产生大量的活性氧自由基,导致细胞内氧化应激损伤。
三、植物对重金属的耐受机制为了应对重金属污染带来的毒害效应,植物发展了一系列的耐受机制,以减轻重金属对植物的伤害。
以下是一些常见的植物耐受机制:1. 激活金属结合蛋白:植物通过合成金属结合蛋白,将重金属离子与这些蛋白结合形成复合物,减轻重金属的毒害效应。
2. 分泌有机酸和螯合剂:植物可以通过根系分泌有机酸和螯合剂,增加土壤中重金属的络合能力,从而降低重金属在根系和植物体内的毒性浓度。
重金属污染对农作物生长的影响

重金属污染对农作物生长的影响在现代工业化社会中,重金属污染已经成为一个严重的环境问题。
重金属污染指的是镉、铬、汞、铅等重金属元素在环境中的积累,对人类及生态系统产生危害。
这些重金属物质对农作物生长也有明显的影响。
本文将探讨重金属污染对农作物生长的种种影响,并提出可能的解决方案。
首先,重金属污染对土壤的污染会直接影响到农作物的生长。
这些重金属元素通过工业废弃物的排放、化肥的滥用以及土壤自然含量等途径进入土壤。
一旦超过了一定的浓度,重金属物质将对土壤的理化性质产生改变,破坏土壤结构,影响土壤的肥力和透气性。
土壤中的重金属元素会在植物根系吸收到,并通过植物的内物流而积累在植物的各个部位中。
这将导致农作物的生理代谢紊乱,降低植物的抗病能力和产量。
有研究表明,重金属污染对稻谷、小麦等主要粮食作物的生长有明显的抑制作用。
其次,重金属污染对植物的生理特性和养分吸收有着深远的影响。
重金属污染会导致土壤的酸碱度发生变化,进而影响土壤中的氮、磷、钾等养分的有效性。
植物根系吸收养分的能力会因为重金属元素的干扰而降低,长期以往,植物将缺乏必要的营养元素,影响其正常生长和发育。
此外,重金属污染还会干扰植物的光合作用、呼吸和传导等生理过程,导致叶绿素含量下降、气孔关闭,降低了植物光合效率,从而影响农作物的生长速度和产量。
近年来,人们开始意识到重金属污染对农作物的危害,提出了一些解决方案来减轻其影响。
第一,需要加强重金属污染的监测和治理。
通过建立完善的环境监测体系,及时掌握土壤和水体中重金属元素的含量,从源头上控制重金属的排放。
此外,还需要采取一些生物修复技术,如植物吸收和累积修复、微生物降解等手段来清除土壤中的重金属污染物质。
另外,农业生产中的科学管理也能在一定程度上减轻重金属污染对农作物生长的影响。
农民需根据土壤的性质进行适宜施肥,减少化肥的使用量,避免滥用化肥引起的土壤重金属元素浓度过高。
此外,合理轮作、改良土壤结构、配置合理的农作物种植顺序也能减轻农作物暴露在重金属污染中的风险。
重金属污染土壤中植物吸收机制及生态修复方法研究

重金属污染土壤中植物吸收机制及生态修复方法研究自然环境是人类生存的重要基础,而土壤污染危害着这个基础。
重金属是土壤污染的主要来源之一,而重金属对人体健康和生态系统都造成着严重的影响。
因此,探究重金属污染土壤中植物吸收机制及生态修复方法显得尤为重要。
一、重金属污染土壤中植物吸收机制1.金属离子生物有效性在自然环境中,很多金属以不同的形态存在,其生物有效性也各不相同。
研究表明,经化学或生物转化的重金属物种对植物的生物吸收具有主导作用。
主要的重金属物种有Cr、As、Cd、Pb等。
2.植物吸收方式植物吸收重金属的方式主要有根系吸收和叶子表面吸收。
根系吸收是最主要的吸收方式,根系亦是叶片和花蕾、果实等器官的供水、供养主要来源;叶子表面吸收则是通过叶片表面气孔,吸收空气中的重金属物质,称为气孔吸附作用。
3.植物对金属离子的选择性吸收植物对金属离子的选择表现在吸收带电性和尺寸较小的离子。
同属一族的金属离子在植物吸收上也有差异。
例如,铜离子能够被几乎所有植物吸收,但镉离子则比较有选择性。
4.植物内部金属离子转运植物根系内部金属离子转运通过离子通道、离子转运蛋白以及冠状根细胞器等形式。
二、重金属污染土壤生态修复方法1.植物修复法利用植物吸收、转运、累积和还原等物质转化作用修复重金属污染土壤是一种高效、经济的生物修复方法。
常见的植物包括悬铃木、烤烟、高粱等。
2.微生物修复法微生物修复法主要使用可以分泌污染物吸附剂或金属离子还原剂的细菌、真菌等微生物,使其吸附、还原和螯合重金属离子,从而将污染物从土壤中转移到植物体内。
3.物理修复法物理修复法主要是通过矿物质粉末和其他物理吸附材料对金属离子进行吸附处理,以达到减轻土壤重金属污染程度的效果。
典型的物理修复材料有海藻土、陶瓷颗粒等。
4.化学修复法化学修复法是一种利用化学反应改变重金属在土壤中形态、降低毒性和迁移性的方法。
例如,加入沙土、氧化铁等化学剂,将重金属离子转化为难溶或难插入的化合物,从而形成不可迁移的污染物。
重金属污染对土壤生态系统的影响研究

重金属污染对土壤生态系统的影响研究随着工业化的快速发展和人类活动的增加,重金属污染已成为全球关注的环境问题之一。
重金属是指相对密度大于5g/cm³的金属元素,如铅、铬、汞等,其长期积累在土壤中会对土壤生态系统产生严重影响。
本文将对重金属污染对土壤生态系统的影响进行研究。
一、重金属污染对土壤质量的影响重金属污染导致土壤质量的下降,主要表现在以下几个方面:1. 土壤酶活性的降低:重金属的积累导致土壤中微生物受到抑制,降低了土壤酶的活性。
酶是土壤中各种化学反应的催化剂,其活性的降低会影响土壤中的养分转化和有机物分解,进而影响土壤的肥力和生态功能。
2. 土壤微生物多样性的减少:重金属对土壤微生物的种类和数量产生负面影响,从而导致土壤微生物多样性的减少。
微生物是土壤生态系统中的基础生物群落,对维持土壤中的养分循环和生态平衡起着至关重要的作用。
微生物多样性的减少将导致土壤功能的退化,影响土壤生态系统的可持续发展。
3. 土壤中重金属的累积:重金属污染会导致土壤中重金属的累积现象,使得土壤中重金属含量超过安全标准。
这不仅对农作物生长造成影响,还会通过农产品链条进入人类体内,对人体健康产生潜在威胁。
二、重金属污染对土壤生物多样性的影响重金属污染对土壤生物多样性的影响主要表现在以下几个方面:1. 生物种类的减少:重金属对土壤中的植物和动物种类造成直接或间接的伤害,从而导致土壤中生物种类的减少。
受损的植物和动物将无法为土壤提供养分和有机质,进而影响整个生态系统的平衡。
2. 生物群落结构的改变:重金属对土壤中的生物群落结构产生重大影响。
一些抗重金属污染能力较强的物种可能会取代原有的生物群落,导致生物群落结构的改变。
3. 生态功能的退化:重金属污染会导致土壤生态功能的退化,包括养分循环、有机物分解、保持水源等功能的降低或丧失。
这将对土壤生态系统的平衡和稳定性产生负面影响。
三、重金属污染的防治与修复针对重金属污染对土壤生态系统的影响,我们可以采取以下措施进行防治与修复:1. 控制和减少重金属排放:加强工业污染治理,采取先进的污染防治技术,减少工业废水、废气中重金属的排放,从源头上控制污染物的输入。
重金属对土壤的污染及防治

重金属对土壤的污染及防治近年来,随着工业化进程的加快和人类活动的频繁,重金属污染已成为一种严重的环境问题。
重金属对土壤的污染不仅会对农作物生长和土壤质量产生不利影响,还会对人类健康带来潜在风险。
因此,开展重金属土壤污染的防治工作至关重要。
一、重金属污染的来源重金属在工业生产、燃煤和交通运输等过程中被释放并进入土壤。
主要的重金属污染物包括铅、汞、镉、铬等。
这些重金属元素具有非生物可降解性,因此在土壤中很难被分解和转化,从而对土壤造成长期的污染。
二、重金属污染的影响1. 影响农作物生长:土壤中过高的重金属含量会抑制植物的生长和发育,导致农作物产量下降和品质下降。
2. 危害人类健康:重金属污染物会通过农产品进入人体,引发一系列健康问题。
比如,铅污染会导致儿童智力发育迟缓,镉污染则与肾脏疾病相关。
三、重金属污染的防治方法1. 污染源管控:加强对重金属污染源的管理,通过环境监测和污染物排放控制,减少污染物进入土壤的途径。
2. 修复和改良土壤:采取土壤修复技术,包括物理、化学和生物修复等手段,将重金属元素从土壤中有效去除或修复。
同时,通过施加有机物质、石灰和磷肥等改良土壤性质,降低重金属对作物的毒性。
3. 植物修复:利用植物的吸收能力和积累能力,通过植物修复技术将土壤中的重金属转移到植物体内,从而起到净化土壤的作用。
常用的植物修复方法包括超富集植物和伴生修复法等。
4. 水土保持措施:加强水土保持工作,减少重金属污染物通过河流、地下水等途径的扩散。
建立合理的排水系统,避免土壤中重金属的滞留。
5. 宣传教育与法律法规:通过开展环境保护宣传教育,加强社会公众对重金属土壤污染的认知和防治意识。
制定相关法律法规,对于违规排放重金属污染物的企业和个人进行处罚和监管。
总结:重金属污染对土壤和人类健康造成了严重威胁,必须采取有效的防治措施。
通过污染源管控、土壤修复和改良、植物修复、水土保持以及宣传教育与法律法规等综合手段,可以降低重金属对土壤的污染程度,保护农作物生长和人类健康。
重金属污染对土壤农作物的影响

重金属污染对土壤农作物的影响随着现代化进程的加快,工业化和城市化发展迅速,重金属污染问题日益严重。
重金属污染对土壤和农作物产生了巨大的影响,引发了人们对食品安全和环境健康的担忧。
重金属是一类密度较高的金属元素,如铅、镉、汞等。
它们具有毒性和潜在的危害性,即使在微量下也可能对生态环境和人体健康造成损害。
重金属通常源自工业废水、农药、肥料、燃煤等。
这些污染物通过土壤吸附或植物吸收进入了农田系统,造成土壤污染和农产品的污染。
首先,重金属污染对土壤的影响是显著的。
土壤是农作物生长的基础,其质量直接关系到农作物的产量和质量。
重金属在土壤中的富集会破坏土壤结构,影响土壤的保水性和通气性。
一方面,重金属会抑制土壤微生物的活性,干扰土壤生态系统的正常运转。
另一方面,重金属积累在土壤中会导致土壤酸碱度的改变,影响土壤中营养元素的有效性,从而影响植物的生长和发育。
其次,重金属污染对农作物的影响也非常严重。
重金属从土壤中进入植物体内,可以通过根部吸收和叶片吸附两种方式。
一旦重金属进入植物体内,会累积在植物的各个部位,如根茎、叶片和果实中。
重金属的积累可能导致植物生长发育异常,叶片萎黄、畸形,根部生长受阻等。
此外,重金属可能还会干扰植物的光合作用和呼吸作用,影响植物的营养物质合成和能量代谢。
因此,重金属污染会对农作物产量和品质产生直接的负面影响。
重金属污染对土壤农作物的影响不仅仅局限于农田内部,还可能通过食物链进入人类体内,对人体健康产生危害。
人类通过食用受污染的农产品,摄入了大量的重金属。
某些重金属元素,如铅和镉,会在人体内蓄积并引发一系列健康问题。
铅会对神经系统和造血系统产生毒性影响,导致儿童智力发育不良和成年人的血红蛋白合成障碍。
镉是一种致癌物质,长期摄入会增加患肾脏疾病和骨质疏松症的风险。
因此,重金属污染对人类健康的潜在威胁不容忽视。
为了减轻重金属污染对土壤农作物的影响,我们需要采取有效的措施。
首先,工业企业要加强环保意识,采用先进的废水处理技术,减少或避免重金属污染物的排放。
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土壤重金属污染对植物的影响及其机制研究摘要:土壤重金属的种类很多,但目前污染比较严重的主要有铜(Cu)和镉(Cd)。
本文重点阐述了土壤重金属污染对植物生长结果、产量及植物光合作用的影响。
单因素重金属污染时,不同的重金属种类及其土壤浓度对作物产量的影响不同;复合污染时,植物产量及对重金属吸收量与重金属浓度间表现出复合污染效应。
目前的土壤重金属污染研究主要集中在土壤和植物两方面,土壤方面的研究主要是针对土壤微生物、土壤酶活性及土壤的呼吸作用、氨化、硝化作用等生化指标[1~6],植物方面的重金属污染研究主要集中在植物的产量指标的影响上[7~12]。
1 土壤重金属对植物生长和结果的影响植物对重金属的忍耐力:因植物种类、年龄、生活型、物候期以及环境条件而变化。
植物生长在重金属污染的环境中,由于质膜是有机体与外界环境的界面,所以植物细胞质膜首先接触到重金属,相应地重金属首先并直接地影响到细胞质膜。
重金属浓度越高,胁迫时间越长,对植物细胞质膜的选择透性、组成、结构和生理生化等的伤害就越大。
1.1 Cu土壤Cu过多时能抑制果树生长。
研究表明,褐土中施用过量的Cu能抑制苹果新梢的伸长,其抑制程度与Cu素施用量呈正相关。
土壤Cu污染还能影响果树的生理代谢。
当土壤Cu 施入量少于100 mg/kg时,CAT活性随Cu施入量的增加而稍有上升,但当Cu施入量大于100mg/kg时,CAT的活性便极显著地下降。
Cu污染影响环境中植物的正常生长发育,引起Cu 在植物体内的积累并进入食物链系统。
如种植于Cu土壤中的小青菜植株矮小、叶片发黄,生长于Cu污染土壤中的胡萝卜和小麦等植物的生长也受到明显抑制,而且Cu含量远远高于对照区域,超过Cu的食品卫生标准,对人体健康造成威胁重金属抑制植物生长的原因之一是重金属引起氧化胁迫,改变植物体内的生理过程,Cu可以改变植物生理过程而影响植物生长。
1.2 Cd土壤Cd过量时同样会抑制果树生长。
Gieslibski等研究表明,随着土壤Cd浓度的增加,草莓叶片生长受到显著抑制,由此提出:叶干重是衡量Cd对草莓生长影响的最好指标。
张金彪研究发现,低浓度Cd(土壤中的Cd浓度≤10 mg/kg)对草莓生长有促进作用,而高浓度(土壤中的Cd浓度≥25 mg/kg)有抑制作用,且随着Cd浓度的增加,抑制作用增强。
Cd处理使草莓结果数、果重、果实维生素C及矿质元素(如K、Ca、Cu、Zn、Mn、Fe)含量减少。
果实中Cd含量与土壤中Cd浓度呈极显著正相关,当土壤中Cd浓度≥2.5 mg/kg时,果实中Cd就会大大超过0.3 mg/kg国家食品卫生标准[13]。
2 重金属污染对植物产量及植物吸收重金属的影响2.1 重金属单因素污染对植物产量的影响不同种类及其土壤浓度的重金属,对作物产量的影响不同。
土壤Pb浓度<150mg/kg时青菜不减产,在250mg/kg时青菜产量可增加11%;土壤Pb浓度<500mg/kg时莴苣不减产,在125mg/kg时可增产6%[14,15]。
Zn是动植物体内的必需元素之一,适当浓度的Zn可提高作物产量,但过量导致毒害,不同植物种类的临界浓度有所差异。
土壤有效Zn含量3.3mg/kg时玉米干物重显著增加,11.0mg/kg时干物重保持不变,而提高到15.9mg/kg时玉米生长则受到抑制;水稻在Zn投加浓度0~200mg/kg时增产,200~400mg/kg时减产;油菜则直到土壤投加Zn 浓度400mg/kg时才表现减产[16,17]。
2.2 重金属复合因素污染对植物产量的影响重金属复合污染对植物产量的影响较为复杂。
对豆类产量的影响,Cd、Zn和Cu共存时表现为加和效应;Mn、Co和Ni共存时表现为屏蔽作用;而Cd、Zn、Cu、Mn、Co和Ni6种元素共存时却表现出协同作用。
在Cd、Pb、Cu和As复合污染条件下,春小麦生物量减产幅度低于4种单因素污染时连续加成的结果,即表现为屏蔽作用[18]。
周启星[15]发现其交互效应比较复杂:当土壤Zn投加浓度保持在100mg/kg时,水稻生物产量随Cd投加浓度的增加而增加;当土壤Zn投加浓度保持在200~400mg/kg时,水稻生物产量则随Cd投加浓度的上升而下降。
随Fe、Cd、Cu、Ni、Pb、Zn和Mn复合溶液浓度的上升,斑豆干物重呈下降趋势,并且高浓度处理的植株干重比正常液处理的干重低49.5%。
可见,土壤重金属复合污染对植物产量的影响较为复杂,评价重金属污染对植物的影响时,不仅仅要考虑植物产量因素,而且还要考虑到植株体内重金属元素含量、其它营养元素的含量以及植物品质和生化指标等。
2.3 重金属单因素污染对植物吸收重金属量的影响植物对某重金属的吸收主要受土壤理化性质、污染元素种类、污染程度及环境因素的影响,但在外界条件确定的情况下,植物受重金属污染的为害程度主要由其土壤含量决定。
周鸿等(1983)研究发现,对小麦、蔬菜及水稻的影响随土壤Pb浓度的增高而增大,植物各器官含Pb浓度顺序为根>茎>叶>果实。
糙米对重金属Cd和Zn的吸收量,不论是单因素污染还是复合因素污染,均随土壤Cd和Zn投加浓度的增加而增加[16]。
杨志新等研究表明,油菜根和茎叶的Cd、Zn和Pb含量与土壤Cd、Zn和Pb投加量极显著正相关[17]。
一般而言,随着土壤金属浓度的增加,植物的吸收量也增加,尤其是较活泼的金属。
金属浓度超过一定量就会影响作物的质量和产量。
2.4 重金属复合因素污染对植物吸收重金属量的影响土壤中的重金属往往是几种甚至多种元素共存,而植物对某一金属元素的吸收往往是与其它金属元素相互作用下进行的,表现出多种金属元素共存的复合污染效应———加和作用、协同作用和拮抗作用。
夏增禄(1984)等对野外条件下土壤和小麦Cd含量调查发现,土壤Zn/Cd值与小麦吸收Cd之间呈负指数关系;任继凯认为,在水田土壤中施入Zn能协同水稻对Cd的吸收,旱田土壤施入Zn可降低烟草对Cd的吸收。
但Cd对Zn吸收的影响亦有不同的报道。
在Cd污染的土壤中,Cd与吸附于土壤胶体上的Zn竞争吸附点,致使Zn从土壤向土壤溶液中释放,从而大大提高了Zn的有效性。
因此,加强土壤重金属复合污染对植株吸收的影响研究,将有助于正确了解重金属对植物及土壤的污染,也有利于正确评价环境质量标准。
3 重金属污染对植物光合作用的影响光合作用是植物通过叶绿体中的光合色素系统经过一系列的生物、化学过程在光能的作用下将水和二氧化碳合成有机物,并释放出氧气的过程。
叶绿素是植物光合作用的基础。
叶绿素的多少直接决定了植物光合作用的强弱,也可以表征逆境条件下植物组织器官的衰老状况。
不同的重金属对叶绿素含量影响不同,但总体规律均表现为,重金属含量升高,叶绿素含量降低。
在长期高浓度铅、镉的胁迫下,进人叶片的Pb2+、Cd2+ 引起的过量氧活性自由基,会将叶绿素作为靶分子,使叶绿素结构受到破坏,从而影响植物正常的光合作用;过量的Cu可极显著地降低苹果叶片叶绿素含量;随着Cd含量的升高,烟草中的叶绿素含量降低[19]。
4 结论重金属复合污染对植物产量的影响受植物种类、元素种类和环境条件等因素制约。
在外界条件确定的情况下,植物受单因素重金属污染的为害程度主要由其土壤含量决定,即植物吸收的重金属量与土壤的重金属含量线性相关;多种金属元素共存时,其复合污染均表现出加和作用、协同作用和拮抗作用。
植株对某一金属的吸收,除受到添加的这种元素影响外,还受到共存元素的影响,这些影响大小不一、有正有负,十分复杂。
由于重金属污染,土壤的改良难度很大,所以,防患于未然突显其重要意义。
在各种土壤重金属污染治理的途径中,植物修复技术似乎更有广阔的发展前景。
从微生物角度,微生物通过多种渠道影响土壤中重金属的生物有效性,如微生物活动可改变土壤溶液的pH值,从而改变土壤对重金属的吸附特征,还可产生H2S及有机物与金属反应,而且微生物的细胞壁或粘液层能直接吸收或吸附重金属,微生物死亡分解时又可释放出原先固定的重金属。
此外,一个重要的方面就是根区,它是根系与根际微生物作用的场所。
根际微生物与菌根对土壤中重金属生物有效性的影响是多方面的,如何利用它们来提高植物提取修复的效率还需要大量的研究[20]。
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