水稻重金属生态毒性诊断研究进展_李欢
水稻重金属污染的生态风险评价
水稻重金属污染的生态风险评价水稻是世界上最重要的粮食作物之一，也是中国的主要粮食作物之一。
但是，水稻作为一种灵敏的生物，容易受到污染物质的影响，特别是重金属。
重金属可以通过农民的施肥、排放的工业废水、大气降落等多种方式进入水稻中，对水稻的生长发育和颗粒品质产生负面影响，并且还有可能对人类健康和环境产生严重的影响。
因此，对水稻重金属污染的生态风险进行评价，具有重要的现实意义。
一、水稻重金属污染的来源和类型1.来源（1）土壤中的重金属土壤中存在的重金属主要来自于农民在生产过程中使用的肥料和农药。
这些化肥和农药中含有大量的重金属，过量使用这些农药和化肥，会使土壤中的重金属含量增加。
（2）废水中的重金属废水中的重金属主要来自于工业废水排放和城市污水排放。
这些重金属污染物通过河流、湖泊等水体进入水稻生长的土壤中，最终对水稻造成危害。
（3）大气中的重金属大气中的重金属主要是由于城市工业和农药、肥料的使用等原因造成的。
这些重金属通过风力、大气降落等途径进入土壤和水体，最终对水稻造成危害。
2.类型（1）镉镉是一种对水稻有害的重金属，主要来自于无机肥和绿色肥料中的含镉污染，镉因为长时间停留在土壤和作物体内，滋生多种疾病，影响生物生长发育等。
（2）铬铬的主要来源是由于工业粉尘和废水污染所致，铬的含量较高时，容易引起水稻的凋萎和早熟，必须尽早进行控制。
（3）铅铅对水稻生长发育和产量产生的负面影响显著，如果土壤和水含有大量的铅，容易导致土壤失去肥力，影响作物种植，还会对人类健康和环境造成极大损害。
二、水稻重金属污染的危害1.对人体的危害水稻中的重金属污染物，特别是镉和铅，如果过度摄入会对身体产生严重的损害，如肝脏损伤、肾脏损害、神经系统损害、皮肤损害等。
严重的话，还会造成癌症、死亡等。
2.对环境的危害长期面临水稻重金属污染的土地会失去肥力，造成田地的荒芜和生态环境的破坏；另外，废水携带重金属进入到河流中，直接危害水生生物和水环境。
水稻中重金属污染及防治研究进展
水稻中重金属污染及防治研究进展唐守寅福建农林大学资源与环境学院摘要：从重金属在水稻中的累积及迁移、重金属污染对水稻的影响、土壤改良剂抑制水稻对重金属的吸收三个方面介绍了水稻中重金属污染及防治研究进展，并对今后水稻重金属污染的研究方向提出了一些建议。
关键词：水稻；重金属；迁移转化；吸收0 前言在化学领域中，重金属是指比重大于4或5的金属。
大多数金属都是重金属。
环境污染领域所说的重金属主要是指Hg、Cd、Pb、Cr和类金属A8等生物毒性明显的重金属元素，此外，还包括Cu、Co、Ni、Sn等具有一定毒性的重金属元素[1]。
研究发现，我国部分城镇的农田菜地已出现土壤重金属污染超标的现象，超标元素主要为Cd、Hg、As、Pb、Cu、Ni，香港、广州、成都等不少城市已出现了不同程度的重金属污染[2]。
我国每年因土壤重金属污染造成的经济损失达到近200亿元[3]。
土壤重金属微量元素由于隐蔽性强、毒性大、难降解且能沿食物链富集，成为人们优先考虑去除的污染物。
水稻是最主要的粮食作物之一。
土壤-水稻系统是重金属向人类食物链迁移积累、直接和间接危害人体健康的关键环节。
近20年来，由于人类的工农业生产和生活活动使得农田环境日益恶化，稻米中重金属积累增加直接威胁着人体健康[4]。
因此开展针对水稻的重金属污染及防治研究，对重金属在水稻中的富集、迁移转化、其对水稻的影响及如火如何防治的机理进行分析具有重要意义。
1 重金属在水稻中的累积及迁移1.1不同水稻品种对重金属的富集规律在相同条件下，不同的水稻品种由于其内部构造不同，对重金属富集存在显著差异。
Al-Saleh 和Shinwari (2001) []检测了27个水稻品种籽粒中的重金属含量, 结果表明, 不同品种Cd、Pb和Hg 含量差异很大。
蒋彬等通过研究发现，水稻籽实吸收重金属存在基因型差异，他们将来自于全国不同地区的239份样品种植在同一地区，发现各品种Pb、As含量存在极显著基因型差异，并筛选出了一系列低铅、低镉、低砷的品种。
水稻产区农业生态环境重金属状况研究与评价
水稻产 区农 业生态环 境重金属 状况研 究与评价
翁俊 基
（ 明市农产品质量安全检验检测中心 ， 三 福建 三明 ３ ５ ０ ） ６ ０ ０
摘
要： 分别采集土壤 、 灌溉水样 品 １ ， 宁化县水稻产 区农业生态环 境监测点 的镉 、 、 、 、 ８个 对 汞 砷 铅 铬和铜等重金 属含
从表 ７ 分析表 明， 宁化县水稻产 区灌溉水 的重金 属镉 、 、 、 六价 ） 汞 砷 铬（ 和铅 的单项污染指数为 ０ ０ ．、 ０
００ 、．５００ 、． ，符 合绿 色食 品基 地 土 壤 环境 质 ． ０１ 、． ０１ ０ ４ ９
质量要求 ，所有单项污染指数均小于 １ 的结果得出，
中 ， 和 汞 含 量 检测 采 用 原 子荧 光 法 ， 、 、 和 铜 砷 镉 铅 铬
１ 研 究 区域 概 况
宁化是福建省商品粮基地县 ，００年全县粮食播 ２１
种 面 积 ３８万 ｈ 其 中优 质 稻 面 积 ２７万 ｈ 粮食 ． ｍ， ． ｍ，
含量检测采用原子 吸收分光光度法 ，Ｈ值采用玻璃 ｐ
电极法 。
总产量达 ２ ．万 ｔ ０ ８ １ ２ ， ０ 年宁化河龙贡米列入 国家级 ２
农 业标 准化 示 范 区 。该 县 土壤 类 型 以水 稻 土 为 主 ， 近
３ 结果及评价方法
３１土壤评 价模 式 ．
年来耕种模式以稻一 菜或烟一 稻一 稻为主。
根据 Ｎ ／ ３ ５ ２ ０ 农 田土壤监测技术规范》 Ｙ１ ９ － ００《 １ 的要求 ， 在绿色食品产 地环境质量评价 中， 土壤检测
３１１土壤 中各 污染 因子 的含量 ．． 从表 Ｉ 、表 ３比较 分析 ，宁化 县水 稻产 区土 壤 中
重金属污染对水稻生长的影响及其机制研究
重金属污染对水稻生长的影响及其机制研究近年来，随着工业化等人类活动的不断发展，自然环境也遭受了前所未有的破坏。
其中，重金属污染是环境问题中的一大难题。
重金属具有毒性较强且不容易降解的特点，进入土壤和水体后，容易被水稻这种灵敏之物吸收，从而影响水稻生长，甚至危害人类健康。
针对这种情况，科学家们开展了一系列的研究，通过分析重金属在水稻中的积累机制和影响生长机制，来减轻其对自然环境和人类健康的危害。
水稻是全球最大的粮食作物之一，更是中国等亚洲国家的重要粮食作物。
然而，由于人类的活动，水稻生长环境中含有的重金属元素也越来越多。
重金属的污染不仅会破坏水稻生长环境中的微生物群落，也会通过根部进入水稻体内，堆积在植物器官内，影响其生长发育、产量和品质。
重金属元素对水稻生长发育的影响重金属污染会直接影响水稻的生长发育。
比如，与频繁使用化学肥料相比，长期使用含有铅、镉等重金属元素的化肥，易使水稻体内铅、镉等元素积累过多，产生毒害作用，影响水稻根系、幼芽等特征，进而抑制水稻生长发育。
此外，重金属元素还会影响水稻叶片的光合作用和植株的抗性。
重金属元素在水稻中的积累机制重金属元素积累在水稻体内的机制是多样的。
首先，重金属元素与肥料、污泥等直接联系，被带入水稻生长环境中，其中包括栽培土壤、施肥、灌溉、排放等。
其次，重金属元素还会通过水体污染，被吸收到秸秆、稻壳和水稻植株中。
最后，土壤微生物造成的生物地球化学过程也是重金属元素在水稻体内积累的重要原因。
之所以这种过程会对重金属元素累积起作用，是因为微生物可以增强重金属元素与根系间的接触，并更容易地在水稻体内聚集。
重金属元素影响水稻生长的机制重金属元素影响水稻生长的机制是多样的。
首先，重金属元素可以抑制水稻根部吸收养分的能力，进而影响水稻的营养代谢，造成枯死现象。
其次，重金属元素的积累过程容易造成机体内的重金属元素与抗氧化系统的不良兼容。
在这种情况下，重金属元素可以激发水稻产生更多的自由基分子，从而影响其代谢、内部结构和细胞系统的正常生长。
《环境与可持续发展》影响因子首次突破全国学科刊均水平并名列环境保护部主管期刊第四名
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基于空间分析的土壤—水稻系统重金属危害评估的开题报告
基于空间分析的土壤—水稻系统重金属危害评估的开题报告一、选题背景随着工业化和城市化的快速发展，土壤中重金属的污染引起了越来越多的关注。
重金属污染对农产品的质量和安全产生了严重影响。
水稻作为世界上重要的粮食作物之一，具有广泛的适应性和经济价值，因此水稻中重金属的含量安全问题引起了人们的关注。
评估土壤—水稻系统中重金属的危害程度，对保障农产品的质量和安全具有重要意义。
二、研究内容本研究将以空间分析为手段，通过野外调查和室内实验，对不同重金属污染程度的土壤—水稻系统进行危害评估。
具体研究内容包括以下几个方面：1.调查研究不同地理位置、不同重金属污染程度的土壤和水稻样品。
2.建立土壤—水稻系统重金属含量及相关因素空间分布模型，分析土壤上重金属的来源和空间分布规律。
3.对水稻中重金属含量进行实验测定，评估水稻中重金属对粮食安全的影响。
4.综合分析土壤—水稻系统中重金属的危害程度，提出相应的治理建议，为土壤和水稻的合理利用提供科学依据。
三、研究意义本研究可以为重金属污染的土壤和水稻安全问题提供一种新的解决方法，具有以下几个方面的意义：1.对土壤—水稻系统中重金属危害程度进行综合评估，为土壤和水稻的合理利用提供科学依据。
2.采用空间分析技术，可以揭示土壤重金属的来源、分布规律和迁移规律，为治理土壤重金属污染提供科学依据。
3.对评估水稻中重金属对粮食安全的影响进行研究，有利于提高农产品的质量与安全水平。
四、研究方法1.野外实地调查和采样：对不同地理位置和不同重金属污染程度的土壤和水稻样品进行采集。
2.实验测定：对采集到的土壤和水稻样品进行实验分析，包括重金属含量分析、粮食安全质量测定等。
3.空间分析：采用GIS技术，建立土壤—水稻系统重金属含量及相关因素空间分布模型，分析土壤重金属的来源和空间分布规律。
4.统计分析：利用SPSS等统计软件，对实验数据进行统计分析。
五、预期成果通过本研究，预计能够获得以下成果：1.具有空间分析特点的土壤—水稻系统重金属含量及相关因素空间分布模型。
农产品重金属检测研究进展
T logy科技食品科技一般情况下，重金属不溶于水，但重金属能与其他化合物相融合，衍生出较大的金属合成物，其金属砷（As）即是有毒的重金属[1]。
人们常说，汞、铬、铅、砷和镉是5种对人类健康危害最大的重金属。
人体内的重金属会累积，当超出一定限度时，就会引起一系列的连锁反应，这便是疾病的产生。
1 我国农产品重金属污染现状农产品中重金属的污染，会对人身体的健康带来重大影响。
通过分析农产品重金属污染的形式、范围和程度，有助于对农产品重金属污染状况做出准确判断，从而达到污染控制的目的。
下面是对污染状况的分析。
农产品重金属污染的范围较大，目前我国正大力发展经济，有些地区忽视质量，单纯追求经济发展数量，在发展过程中忽视环境保护。
这种形势下，重金属污染常有发生，而且很普遍。
通过对我国重金属污染现状的详细分析，能得出以下结论，在中国经济发展相对落后的区域，由于检测资金短缺、技术检测手段不够先进，而且当地人们缺乏环保意识，导致污染状况突出；在经济发达地区，对环境保护的重视程度较高，技术水平的提高等也相对较快，对污染进行了一定的控制。
2 食品重金属的常规检测方法2.1 质量检测光谱（MS）法质量检测光谱（MS）法的操作流程较为复杂，这也就意味着，如果专业水平不高，其错误率会大大提高。
这种方法对设备的要求也相对比较苛刻，并且分析过程需要花费较多的时间、金钱、精力，在具体使用时会有大量的分析人力物力费用消耗。
其中紫外-可见光光度法是应用最广的一种，但该方法分析周期长，不适合于现场快速检测。
吸收原子光谱法：本法（如电热吸收原子光谱法、火焰吸收原子光谱法等）广泛应用于土壤、食品、植物中重金属含量的测定，分析速度快，具有灵敏度高，受外界影响小，方法针对性强的特点，是微量元素测定的首选方法，可同时测定多种元素，常用于食品中Zn、Cd、Pb与Cu等元素的测定。
本技术的原理主要是根据元素在不同共振吸收线下的光谱特征，对元素进行定性和定量分析。
粮食检测中重金属检测技术研究进展
粮食检测中重金属检测技术研究进展作者：邓锐来源：《现代食品·上》2019年第01期摘要：重金属检测是食品检测的重要组成部分，食品检测过程中许多因素会影响检测结果，如检测设备的准确性、检测人员的综合能力水平等。
本文以粮食重金属检测技术为重点研究对象，阐述了其实际应用，希望为粮食安全和食品检测提供帮助。
关键词：粮食检测：重金属检测技术：砷：汞食品安全直接影响人们的生命健康和安全，对粮食进行质量和安全检验检测，可以有效避免粮食和食品质量低于市场标准。
本文分析了粮食检测中重金属检测技术的研究进展，对粮食重金属检测技术的深入研究和分析具有一定的现实意义。
1粮食的重金属污染重金属砷、汞对人体的危害极大。
微量的汞元素在人体中不会产生危害，可以经过尿液、粪便、汗液等排出体外，如汞含量超标则会影响人体健康。
人体吸收的汞分布在全身各器官和组织种，其中肝、肾、脑的含量最高，容易导致脑神经系统损伤。
汞的蓄积性很强，在体内的生物半衰期长达70天，在脑内为250天。
汞中毒会导致神經系统损伤，包括语言障碍、听力障碍、感觉障碍等，甚至导致瘫痪、肢体变形、死亡。
我国食品卫生标准GB 2762-2005规定，粮食（成品粮食）中汞含量不得超过0.02 mg·kg-1。
长期食用砷污染的粮食会出现慢性中毒，砷在人体内能与细胞内酶蛋白结合，导致细胞内酶失活，影响人体新陈代谢，导致死亡。
误食大量砷后会出现急性中毒，由于个体耐受度不同，中毒的剂量也有所不同。
2粮食中重金属检测技术2.1生物传感器技术生物传感器技术是陕速检测粮食中是否存在重金属的技术之一。
生物传感器是一种光电传感器，其基本原理是将光信号转换为电信号，并检测测试条中的光强度。
2.2电感耦合等离子体质谱法电感耦合等离子体质谱法是最常用的痕量元素检测方法，该方法灵敏度和准确度较高，可同时检测多种重金属元素。
常应用于蔬菜检测等食品的重金属检测中。
在检测过程中，湿法消毒会产生大量多原子离子，干扰检测，所以通常选择微波消解法消解样品。
关于粮食检测中重金属检测技术研究进展及方向
关于粮食检测中重金属检测技术研究进展及方向摘要：土壤是重金属入侵粮食的主要途径，全国受重金属污染的耕地大约有1.5亿亩，其中镉污染的耕地涉及11个省25个地区，占比约16%。
从土壤重金属污染来源分析得知，其来源较为广泛，主要包含工业污染源、农业污染源及生活污染源等诸多方面。
为了确保粮食安全，除做好耕地污染治理外，还应做好“检测关”的把控，以保障粮食和群众的生命财产安全。
关键词：关于粮食检测；重金属检测技术；进展；方向1粮食检测中重金属检测技术的研究现状1.1直接进样技术重金属检测技术类型众多，其中直接进样技术应用十分广泛。
直接进样技术为新型分析技术，在具体应用过程中，要求按照标准操作流程，对采集的粮食样品进行相应处理，由于采得的粮食往往数量过多，且颗粒较大，因此必须借助仪器工具辅助操作，对粮食进行粉碎、缩分，进而完成对粮食重金属的检测。
相较于传统的重金属分析技术，该新型技术实现了理念和实践的创新，可以满足快速、高效的检测需求。
当前，在粮食检测方面，可选择直接进样技术，除了液体直接进样技术外，还可以选择气体、固体直接进样技术。
以固体直接进样技术为例，该技术是直接将称重量的样品导入到仪器中开展检测分析。
经过数十年的发展，该项技术已经逐渐成熟。
德国耶拿公司在1998年首先采用了固体样品自动分析仪，及全自动微机控制原子吸收光谱仪（AASVario6），这是当时唯一可以固体直接进样的塞曼效应原子吸收光谱仪，在土壤重金属污染检测时，可以支持砷和铬的检测分析。
随着原子光谱仪器的不断发展和应用，如ETV（电热蒸发技术）、LA（激光烧蚀技术）以及DSI（样品直接插入技术）等配套技术研究也不断增加。
近年来，ETV（电热蒸发技术）成为研究重点、热点。
因此，随着各类固体直接进样仪器产品的不断迭代和发布，同时相关技术研究取得了积极成果的背景下，固体直接进样技术现已被业内广泛应用。
在重金属检测中采用ETV（电热蒸发技术），能够直接分析固体样品，不需要进行复杂的样品处理，可以达到快速、绿色和高效的检测要求。
重金属污染对水稻生长发育和稻米品质影响研究
2020.03种植技术地育秧的水分影响较大，需要注意进行人工调节，适时补充秧厢水分。
4 秧田管理秧田管理要注意“膜、水、肥、病虫害”几个问题。
“膜”指的是秧田覆盖的塑膜，主要是防止晴天出现高温烧苗。
秧苗进入一叶一心后，抗高温的性能下降，加上晴天易导致膜内温度过高，需要在晴天早上9点左右，将秧厢两头的塑膜揭开，进行通风降温。
如果秧厢较长，还需要增加揭膜的长度，可以揭起秧厢的中段，乃至全部揭去。
到插秧前一周，应该将塑膜全部揭去练苗。
由于阳光对塑膜有较强的老化作用，应该将塑膜全部揭去后稍微洗一洗泥土、叠好，避光保存。
育秧期间，要保证秧苗的水分需要。
旱育秧苗要避免苗床表土层的结壳、卷叶现象发生。
湿润育秧应该保证厢面有浅水，厢沟满沟水。
旱育秧在插秧前1天，应灌一次大水，达到厢面湿润、厢沟有水浸出，以软化土壤，利于起秧。
湿润育秧则应在插秧前一周，保持厢面的水层。
在整个育秧期间，可以用施尿素促进秧苗生长。
湿润育秧施肥时要保证厢面有3～5cm深的水层，应在秧叶露水干了之后施用。
旱育秧则主要是结合病虫防治，喷施0.1%的尿素和1%的磷酸二氢钾溶液。
在秧田期间，稻田主要虫害有稻蓟马、二化螟等害虫，主要病害有苗稻瘟等病害，应该根据病虫情况，在当地农业技术人员指导下进行防治。
在插秧前1-3天，可以施一次防治当地主要病虫的农药，增强秧苗的防病虫性能。
重金属污染不仅会对植物内部成分形成破坏，导致植物正常生长受到干扰，同时还会在人体食用带有污染的产品后，对人体健康形成威胁，是不可忽视的污染问题。
为更好展开重金属污染问题的防治，深入研究重金属污染对水稻生长所产生的影响，将会对后续防治方案制定产生积极作用。
通过大量研究发现，重金属对于水稻生长发育所产生的影响和表现，主要集中在以下几个方面：1 重金属对水稻生长发育的影响1.1 生长影响虽然重金属并不是稻米生长必要元素，但其还是会在生长过程中吸收一部分的重金属，会经由根系吸收后，到各个器官组织中实施分配。
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环境与可持续发展2012 年第 6 期ENVIRONMENT AND SUSTAINABLE DEVELOPMENTNo. 6, 2012水稻重金属生态毒性诊断研究进展李 欢1 陈 亮2 潘 琼1 谢 武1（1．长沙环境保护职业技术学院，湖南 长沙 410004；2．湖南省环境保护科学研究院，湖南 长沙 410004）【摘要】 从植物生态毒理学的角度，结合国内外研究成果，阐述了单一重金属和复合重金属在水稻中的生态毒性诊断研究进展，提出今后可以考虑追踪重金属在水稻中的运动规律，探讨复合污染对水稻的生态毒性。
【关键词】 重金属；水稻；生态毒性中图分类号：X171.5 文献标识码：A 文章编号：1673-288X（2012）06-0080-05作者简介: 李欢, 讲师、工程师, 主要研究方向为重金属污染治理、水处理技术、环境规划1 生态毒理学概况生态毒理学是研究有毒、有害物质以及各种不良生态因子对生命系统产生毒性效应，以及生命系统反馈解毒与适应进化及其机理与调控的一门综合性科学。
它的主要目的和任务是揭示有毒有害因素包括潜在的有毒有害因素对生态系统损害作用的规律，并为保护生态系统的健康提供策略和措施。
可见，生态毒理学主要研究已知或可疑有害物质特别是环境中的污染物质对生态系统产生的影响和机理，包括对植物、动物和微生物个体健康、种群或群落以及生态系统可持续发展构成的危害作用及其微观机理。
Newman 把生态毒理学的研究内容分成3大部分：（1）生物富集：研究生物体对污染物的吸收、污染物在生物体内的转运、解毒和消除机制，以及毒物在生物体内积累乃至沿食物链在生态系统中的富集效应；（2）毒理效应：研究污染物对分子、细胞、组织、器官、个体、种群、群落、生态系统、景观和地球生物圈等各个层次的毒性效应和作用机理；（3）风险评价：研究污染物对生命系统各层次毒性效应的评价方法和技术。
包括环境中污染物的生物标记（分子、生理与生化）、生物指示、生物多样性评价、群落、生态系统和景观的指示、监测和评研究污染物及其在环境中的降解和转化产物在机体内的吸收、分布、排泄等生物转运和代谢转化过程，以了解污染物对机体造成的损害和作用机理。
生态毒理学的技术方法按1998年出版的专著Ecotoxicology 明显分为两大类技术即：（1）宏观分析技术：生物个体水平及以上的生物组成对污染的响应，主要包括常规毒性试验（急性毒性试验、亚慢性和慢性毒性试验和蓄积毒性试验）、微宇宙毒性试验（水生微宇宙毒性试验、土壤微宇宙毒性试验）；（2）微观分析技术：细胞水平以下对污染的响应，主要包括分子及细胞毒性生态毒性试验（PCR-SCCP 技术、荧光原位杂交技术、DNA 损伤试验、基因芯片技术、一般代谢酶活性的测定、解毒系统酶类诱导作用的检测、抗氧化防御系统检测和RAPD 技术）以及生物致突变效应检测（体外基因突变试验、细胞遗传学试验、体内基因突变试验）等。
宏观技术以生态学理论为基础，以生物个体为基本单位，研究污染对生态系统中各层次（个体、种群、群落）的影响。
微观技术以细胞生物学理论为基础，研究污染对单细胞、染色体及蛋白质、核酸等遗传物质的效应。
综上所述，水稻重金属生态毒性诊断隶属于生态毒理学的范畴。
李 欢 等：水稻重金属生态毒性诊断研究进展・ 81 ・2 植物的生态毒性诊断概述高等植物是生态系统中的基本组成部分。
一个平衡、稳定的生态系统可生长健康、优良的高等植物；反之，一个不稳定或受到外来污染的生态系统，对高等植物的生长可带来不利和可见的负面影响。
利用高等植物毒理试验评价化学物质的毒性有二大优点：一是方法简单，持续时间短；二是这种方法对毒物毒性比较敏感。
目前植物生态毒性诊断的方法主要有：1）根伸长试验；2）种子发芽试验；3）早期植物幼苗生长试验。
3 单一金属对水稻的生态毒性诊断研究进展重金属是构成地壳的物质之一，它以不同的形态分布于自然界中，重金属对水稻的作用主要与重金属的种类和浓度有关，大多数研究表明，部分重金属低浓度对水稻的生长发育没有影响，甚至还会刺激生长，而当浓度过高则将严重影响其生长发育，使有毒重金属在水稻体内大量累积，并会通过食物链传递，严重威胁人和动物的健康和生命。
重金属对植物的毒性作用，根据其影响或危害的程度大小，可以分为毒性很大、毒性中等和毒性较小三种。
Ag+、Be2+、Hg2+、Sn2+，可能还有Cu2+、Co2+、Ni2+、Pb2+和CrO42+，是毒性很大的重金属，在溶液中浓度达1mg・L-1时就对植物产生毒害。
As、Se、Ba、Cd、Cr、Fe、Mn、Zn等，在浓度为1~100mg・L-1范围内对植物产生抑制影响，是中等毒性的重金属。
Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Rb+、Sr2+、Li+、NO3-、SO42-等，在溶液中元素浓度达1800mg・L-1以上时才产生影响，是毒性较小的金属元素。
以下介绍几种单一金属对水稻的生态毒性诊断：3.1 锰（Mn）锰（Mn）是植物生长的必需元素，它不仅是组成酶或辅酶的成分，而且是酶的活化剂。
Mn在植物体内最重要的生理功能是作为植物叶绿体结构所必需的元素，参与光合作用，同时，还作为植物体内的一个重要的氧化还原剂，参与植物体内许多氧化还原体系的活动。
所以Mn在植物的光合放氧、维持细胞器的正常结构、活化酶活力等方面具有不可替代的作用。
但过量的Mn对植物也有明显的毒害效应，包括大量活性氧的产生对植株造成氧化伤害和诱发植物缺乏铁、钼。
人体摄入过量的Mn，则会引起Mn中毒，主要表现在神经系统方面，导致帕金森综合症，也对生殖系统、免疫系统产生影响。
截止到日前，尚未见到锰对水稻生态毒性诊断的相关报道，但已陆续出现一些关于Mn生态毒理研究的报道。
朱端卫等人通过试验发现，在不断轮作的土壤上种植的油菜（Brassica campestris L.），其幼苗生长往往比较缓慢，植株新叶黄化，成熟叶片失绿明显，严重者边缘皱缩向下卷曲成勺状，并有褐色斑点。
经分析，土壤中交换性锰明显增加，从而造成油菜对锰吸收过量。
锰毒由于植物种类、营养物质及土壤环境的不同其表现有差异。
Kitao在日本白桦（Betula platypHylla Var. japonica）试验中发现，锰毒害程度还与叶的年龄以及锰的分布和浓度有关。
锰毒典型症状类似缺铁，一般在老叶上出现褐斑。
这种坏死的褐斑已被作为锰毒指示性标志来检测植物受锰毒害的程度。
在危害部位上，曾琦等人发现，油菜锰毒害症状首先出现于叶片，然后逐渐向其它部位发展即锰毒首先抑制植物地上部生长，随着锰毒害程度加剧，根系生长也相应受到明显伤害，而植物在其它重金属毒害时，根系才是最直接、最严重的受害器官之一，也就是说，在危害部位上，锰有别于其他重金属。
锰对植物各个水平上的毒害机制既有差异，又有联系。
不同植物及同一植物的不同品种在锰胁迫响应机制上表现出很大的差异，研究者们也提出了众多机理，但由于锰毒及植物耐受机制的复杂性，至今还没有哪一个机理能够得到普遍的认可。
3.2 铬（Cr）有试验研究表明，在投加铬酸盐的土壤中，低剂量时，铬有一定刺激生长作用。
铬对水稻的危害及迁移能力都以六价铬强于三价铬，六价铬对水稻种子的萌发及其生长发育都有一定影响。
铬在灌溉水中的浓度为5mg/L时，对作物有害；浓度为10mg/L时，作物出现严重的萎黄病；铬与镍协同作用时，铬浓度仅2mg/L即对作物产生损害。
环境与可持续发展 2012 年第 6 期・ 82 ・石贵玉的试验结果说明，重金属铬毒害使水稻植株矮小，叶片失绿，植株鲜重、干重下降，同时抗氧化酶活性下降。
吸收的铬主要积累在根中，其次是茎叶，少量积累在子粒里。
3.3 镉（Cd）镉对水稻的危害，在较低浓度时虽在外部形态特征上无明显症状，但通过食物链可危及人类健康。
研究表明在镉的毒害下，可诱导自由基产生，使水稻的保护酶活性降低，水稻幼苗叶片膜脂过氧化产物含量增加，从而抑制水稻幼苗生长发育。
王逸群等以不同浓度的Cd2+处理水稻，发现叶肉细胞中细胞核核膜破裂，核仁消失；叶绿体被膜受损，类囊体遭到破坏；线粒体被膜结构也受损， 内嵴逐渐解体。
且随着Cd2+浓度的提高，叶肉细胞中细胞核、叶绿体、线粒体受毒害程度加重。
而且由于Cd2+能降低叶绿素与蛋白质结合的牢固度，能抑制原叶绿素酸酯还原酶活性，进而导致叶绿素降解，其含量显著降低，从而使同化CO2能力下降，作为光合产物的糖类（尤其可溶性糖）减少。
细胞膜透性变化是评定植物逆境受伤害的重要指标。
黄秋婵等［24］通过试验发现，Cd2+能使水稻细胞质膜透性显著增加，使K+外流量增多，从而干扰了细胞的正常代谢：如淀粉酶活性降低，可溶性糖含量减少，呼吸作用变弱，因而导致伤害作用。
同时该研究还表明Cd2+不但抑制根的伸长，而且影响侧根的生长，破坏根的生长点，使侧根原基失去发根能力，这可能与Cd2+改变或破坏膜结构有关：Cd2+可能与膜蛋白的巯基（-SH）结合（形成-S-Cd-S-），也可能与膜脂中的磷酯酰乙醇胺和磷酯酰丝氨酸反应。
3.4 硒（Se）大多数情况下土壤中硒含量很低，平均为0.2mg/kg。
低浓度的硒对植物的生长有利，过多的硒则有毒害作用。
硒毒害表现为植物生长发育受阻、黄化，硒引起植物毒害的原因可能是硒酸盐干扰了S的代谢。
而谭周磁等的试验说明水稻施硒能降低稻米中Pb、Cd、Cr的含量。
在同等条件下，水稻施用低浓度的亚硒酸钠后稻米中的Pb、Cd、Cr的含量有所降低。
可见在确保稻米安全含硒量的前提下，水稻补施低浓度的硒能降低稻米中重金属的含量，说明水稻施硒对重金属有拮抗作用。
3.5 铅（Pb）低浓度的铅处理能够促进植株正常的生理代谢活动，如茎叶内硝酸还原酶活性、可溶性糖含量、叶绿素含量均有不同程度的增加，但随着浓度的升高而表现出对水稻秧苗素质、生长发育状况、生育期和产量的不良影响。
匡少平等进行的水稻盐袭试验表明，当土壤中加入低浓度不同比例的铅时，基本没有观察到铅对水稻的毒害病症，铅对水稻的生长发育没有明显的宏观影响。
但微区调查揭示，水稻对土壤中的铅具有强烈的吸收性，并可残留在水稻的各个部位，且吸收量随土壤中铅浓度的提高而增加，其分布规律为：根>茎叶>糙米。
MESMAR等人研究了铅对小麦种子萌发、幼苗生长、叶绿素和蛋白含量的影响，20mmol/L的Pb（NO3）2对种子萌发的抑制率约达60%。
生长对铅的吸收为被动吸收，铅对根生长的抑制大于芽生长，叶绿素随处理浓度的增加而减少，而蛋白含量则增加。
4 复合重金属对水稻的生态毒性诊断研究进展重金属污染常常是两种或两种以上元素同时作用形成的复合污染，如污泥土地利用、污水灌溉等往往是多元素同时进入土壤-植物系统。
近十几年来，国内外学者特别关注复合污染方面的研究，认为元素间的联合作用对作物的产量及元素在作物体内的再分配有着至关重要的影响。