重金屬對(duì)環(huán)境的影響精選(九篇)

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第1篇：重金屬對(duì)環(huán)境的影響范文

關(guān)鍵詞：重金屬；生態(tài)環(huán)境效應(yīng)；毒理效應(yīng)

化學(xué)上常把密度大于4g/cm3或5g/cm3的金屬稱(chēng)為重金屬。從環(huán)境污染方面所說(shuō)：重金屬是指汞、鎘、鉛、鉻以及類(lèi)金屬砷等生物毒性顯著的金屬。

重金屬具有潛在危害性，重金屬可以通過(guò)多種途徑（食物、飲水、呼吸、皮膚接觸等）進(jìn)入人體。重金屬不僅不能被降解，反而能通過(guò)食物鏈在生物體或入體內(nèi)富集。

一、重金屬元素對(duì)動(dòng)物及人體健康的影響

根據(jù)元素在生物體內(nèi)的生理學(xué)作用的不同，必需元素存在于正常的組織中，直接影響生物功能，并且參與代謝過(guò)度，在各物種中有一定的的濃度范圍，如果缺乏這種元素，將會(huì)引起生理或結(jié)構(gòu)變態(tài)，重新引入這種元素之后，上述變態(tài)可以消除。

金屬對(duì)人和動(dòng)物的在生理或結(jié)構(gòu)上影響，例如，鐵是組成血紅素所必需的，少了就會(huì)發(fā)生缺鐵性貧血；鋅為構(gòu)成多種蛋白質(zhì)所必需，缺鋅會(huì)引起生長(zhǎng)停滯和貧血；錳可能參與許多酶促反應(yīng)；鉻是胰島素參加糖和脂肪代謝的必需元素，也是維持正常的膽固醇代謝和糖代謝所必需的；鈷是維生素B12的組成部分，缺鈷會(huì)形成大細(xì)胞性貧血；鉬是催化嘌呤轉(zhuǎn)化為尿酸的酶的個(gè)組成部分。

人體內(nèi)必需微量元素過(guò)多也會(huì)致病，一般在體內(nèi)積聚過(guò)多是由于遺傳性運(yùn)輸機(jī)制失靈所致；如血色病就是遺傳性鐵平衡失調(diào)，以致患者一生中緩慢地積累鐵；威爾遜氏病是銅積累于肝和腦中的結(jié)果差。

所謂有害元素是指那些存在于生物體內(nèi)時(shí)，會(huì)阻礙生物機(jī)體的正常代謝過(guò)程和影響生理功能的元素，如鈹、鎘、汞、錫、銻、碲(非金屬)、鉛等。這些元素對(duì)人體代謝不是必需的，其中一些有毒，而且能使人縮短壽命，這些有毒物質(zhì)我們常稱(chēng)之為外環(huán)境污染物，可通過(guò)口腔、呼吸道及其他途徑進(jìn)入人體面使人遭到危害。

二、重金屬對(duì)植物、微生物等生物活動(dòng)的正面和負(fù)面意義

植物、微生物經(jīng)常遇到各種不良環(huán)境（如重金屬等），嚴(yán)重抑制了農(nóng)作物的生長(zhǎng)。植物經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的進(jìn)化及適應(yīng)環(huán)境變化的過(guò)程逐步形成了一定的抵御不良環(huán)境變化的機(jī)制。但是植物和微生物的生長(zhǎng)發(fā)育還是會(huì)受到重金屬對(duì)其正面或負(fù)面的影響。

（一）重金屬對(duì)植物的影響

許多重金屬都是植物必需的微量元素，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育起著十分重要的作用但是，當(dāng)環(huán)境中重金屬數(shù)量超過(guò)某一臨界值時(shí)，就會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生一定的毒害作用，輕則植物體內(nèi)的代謝過(guò)程發(fā)生紊亂，生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制，重則導(dǎo)致植物死亡。重金屬對(duì)植物的影響，主要表現(xiàn)在對(duì)植物的光合作用、呼吸作用，影響植物激素、碳水化合物等的形成等生化過(guò)程影響。

1、重金屬對(duì)植物種子的萌發(fā)的影響

重金屬抑制植物種子萌發(fā)其原因是抑制了淀粉酶、蛋白酶活性, 抑制了種子內(nèi)儲(chǔ)藏淀粉和蛋白質(zhì)的分解,從而影響種子萌發(fā)所需的物質(zhì)和能量,致使種子萌發(fā)受到抑制。揚(yáng)州大學(xué)的朱紅霞研究表明,小麥種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)對(duì)重金屬脅迫的敏感性較高[1]。

2、金屬對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響

許多重金屬都是植物必需的營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育起著不可替代的作用。但是，當(dāng)重金屬濃度超過(guò)了植物的效應(yīng)濃度時(shí)反而對(duì)植物造成傷害，引起植物體內(nèi)代謝過(guò)程發(fā)生紊亂，生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制，重金屬濃度繼續(xù)增加到致死濃度時(shí)就會(huì)導(dǎo)致植物開(kāi)始出現(xiàn)死亡。

微量元素鉻是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的，缺乏鉻元素會(huì)影響作物的正常發(fā)育，但體內(nèi)積累過(guò)量又會(huì)引起毒害作用，無(wú)分蘗(水稻)，葉鞘灰綠色，細(xì)胞組織開(kāi)始潰爛，生長(zhǎng)受?chē)?yán)重影響。楊居榮等報(bào)道[2]，鎘污染還可使植物體內(nèi)可溶性糖含量降低；并且有的實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論．高濃度鎘可使水稻幼苗可溶性糖降低，但在低濃度重金屬污染下卻能使可溶性糖的含量增加。

3、重金屬對(duì)植物的細(xì)胞膜透性的影響

植物細(xì)胞膜系統(tǒng)是植物細(xì)胞和外界進(jìn)行物質(zhì)交換和信息傳遞的界面和屏障, 是細(xì)胞進(jìn)行正常生理功能的基礎(chǔ)。植物遭受到重金屬脅迫時(shí), 會(huì)產(chǎn)生大量的活性氧自由基, 細(xì)胞膜上的不飽和脂肪酸會(huì)被這些自由基攻擊,使細(xì)胞膜通透性增加, 重金屬更易進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)對(duì)植物造成嚴(yán)重傷害。 王煥校等研究表明, 水生植物葉組織外滲液的電導(dǎo)度和鉀離子濃度與水中的Cd 濃度呈非常顯著的正相關(guān), 說(shuō)明 Cd 對(duì)植物細(xì)胞膜有嚴(yán)重的破壞作用, 造成質(zhì)膜的選擇透性減弱, 結(jié)構(gòu)破壞, 功能喪失[3]。

（二）重金屬對(duì)其他微生物的影響

重金屬不僅對(duì)植物有影響，對(duì)藻類(lèi)的毒性較大，大量研究證實(shí)，重金屬對(duì)藻類(lèi)在生化-細(xì)胞-種群-群落-生態(tài)系統(tǒng)的各水平上均產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

對(duì)光合作用的影響，一些重金屬減少了CO2的攝入和O2的釋放。光合色素、類(lèi)胡蘿卜素對(duì)重金屬也有反應(yīng)，主要反應(yīng)重金屬對(duì)藻類(lèi)種群豐度和群落多樣性的干擾。對(duì)生長(zhǎng)和發(fā)育的影響，重金屬對(duì)藻類(lèi)代謝分子水平的影響，最終導(dǎo)致其生長(zhǎng)的減慢和發(fā)育的遲緩，導(dǎo)致生長(zhǎng)速率不同程度的改變，最終改變了群落結(jié)構(gòu)。此外，重金屬也從基因水平上影響了藻類(lèi) [4]。

研究發(fā)現(xiàn)重金屬污染明顯影響了微生物群落結(jié)構(gòu)。據(jù)李勇等研究在重金屬Pb、Cd復(fù)合在高中低濃度下都抑制土壤微生物生長(zhǎng)，減少微生物數(shù)量[5]。Huaiying[6]的研究表明，重金屬降低了土壤微生物對(duì)底物的利用水平，重金屬污染區(qū)凋落樹(shù)葉的分解速度慢于對(duì)照區(qū)。

三、重金屬對(duì)其他生源要素和有機(jī)質(zhì)等循環(huán)的協(xié)同作用

眾所周知,SO42-是酸雨的主要成分之一,酸沉降不僅使湖泊水體pH降低,而且還伴隨著SO42-輸入湖泊沉積物的過(guò)程。H+和其他重金屬陽(yáng)離子產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)吸附，使重金屬以離子形式存在。另一方面，沉積物中硫酸鹽濃度的增加可能有利于沉積物中甲基汞的形成,沉積物中甲基汞的生產(chǎn)者是硫酸鹽還原細(xì)菌,沉積物中硫酸鹽濃度的增加有利于沉積物中甲基汞的形成,甲基汞的形成應(yīng)當(dāng)存在一個(gè)有利的最佳硫酸鹽濃度范圍,當(dāng)高于這一濃度范圍時(shí),硫酸鹽還原所產(chǎn)生的S2-會(huì)與Hg2+形成惰性汞,從而抑制甲基汞的形成[7]。

有機(jī)質(zhì)、鐵錳氧化物及硫化物是沉積物重金屬的主要結(jié)合態(tài)，但在厭氧沉積物中，活性硫則在調(diào)控和分配重金屬方面占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。酸性可揮發(fā)性硫化物是許多二價(jià)金屬離子，Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、As及Co等在厭氧環(huán)境中的主要結(jié)合相。硝化作用是氮循環(huán)的重要反應(yīng)之一，土壤中有機(jī)氮素的礦化作用、固氮作用、硝化及反硝化作用均受重金屬污染的影響。Brookes[8]研究施用污泥土壤中的固氮菌的固氮作用，發(fā)現(xiàn)在很低的重金屬濃度下固氮強(qiáng)度下降了50%，另外還研究室內(nèi)條件下的固氮作用影響，表明固氮作用與重金屬濃度呈顯著負(fù)相關(guān)，且低濃度重金屬污染土壤中微生物的固氮量是高濃度污染土壤的l0倍。低濃度重金屬對(duì)潮土中潛在硝化速率無(wú)影響或輕微促進(jìn)作用，而在高濃度下有顯著抑制作用。

參考文獻(xiàn)：

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第2篇：重金屬對(duì)環(huán)境的影響范文

關(guān)鍵詞：重金屬污染 環(huán)境影響 治理

中圖分類(lèi)號(hào)：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

重金屬污染時(shí)指由重金屬及其化合物引起的環(huán)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(lái)源工業(yè)污染，其次是交通污染和生活垃圾污染。工業(yè)污染大多通過(guò)廢渣、廢水、廢氣排入環(huán)境，在人和動(dòng)物、植物中富集，從而對(duì)環(huán)境和人的健康造成很大的危害。

重金屬污染物是一類(lèi)典型的優(yōu)先控制污染物。環(huán)境中的重金屬污染與危害決定于重金屬在環(huán)境中的含量分布、化學(xué)特征、環(huán)境化學(xué)行為、遷移轉(zhuǎn)化及重金屬對(duì)生物的毒性。重金屬污染與其他有機(jī)化合物的污染不同，不少有機(jī)化合物可以通過(guò)自然界本身物理的、化學(xué)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(huán)境中降解。目前中國(guó)由于在重金屬的開(kāi)采、冶煉、加工過(guò)程中，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進(jìn)入大氣、水、土壤引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。對(duì)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(jié)合生成毒性更大的有機(jī)物。以各種化學(xué)狀態(tài)或化學(xué)形態(tài)存在的重金屬，在進(jìn)入環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)后就會(huì)存留、積累和遷移，造成危害。如隨廢水排出的重金屬，即使?jié)舛刃?，也可在藻?lèi)和底泥中積累，被魚(yú)和貝的體表吸附，產(chǎn)生食物鏈濃縮，從而造成公害。如日本的水俁病，就是因?yàn)闊龎A制造工業(yè)排放的廢水中含有汞，在經(jīng)生物作用變成有機(jī)汞后造成的；又如痛痛病，是由煉鋅工業(yè)和鎘電鍍工業(yè)所排放的鎘所致。汽車(chē)尾氣排放的鉛經(jīng)大氣擴(kuò)散等過(guò)程進(jìn)入環(huán)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(nèi)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(huán)境中難以降解，能在動(dòng)物和植物體內(nèi)積累，通過(guò)食物鏈逐步富集，濃度成千上萬(wàn)甚至上百萬(wàn)倍的增加，最后進(jìn)入人體造成危害，是危害人類(lèi)最大的污染物之一。國(guó)際上，許多廢棄物都因含有重金屬元素被列到國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄，近些年隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，我國(guó)出現(xiàn)了重金屬污染頻發(fā)、常發(fā)的狀況。2010 年4月至6月，浙江省政協(xié)組織成立調(diào)研組，通過(guò)召集省有關(guān)單位負(fù)責(zé)人座談，向社會(huì)公眾征集意見(jiàn)建議，并赴杭州、臺(tái)州及所轄的路橋、溫嶺等部分縣（市、區(qū)）進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，全面了解食品藥品安全情況。調(diào)研結(jié)果顯示，在浙北、浙中、浙東沿海三個(gè)區(qū)域中，城郊傳統(tǒng)的蔬菜基地、部分基本農(nóng)田都受到了較嚴(yán)重的影響。工業(yè)“三廢”及城市生活污染物排放，引起重金屬污染農(nóng)田。調(diào)研組有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，這些城郊重金屬對(duì)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(huì)直接威脅到百姓的生命健康。2011年3月中旬，在浙江臺(tái)州市路橋區(qū)峰江街道，一座建在居民區(qū)中央的“臺(tái)州市速起蓄電池有限公司”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“速起蓄電池公司”）被曝出其引起的鉛污染已致使當(dāng)?shù)?68名村民血鉛超標(biāo)。由于重金屬污染事件在我國(guó)頻繁發(fā)生，使得我國(guó)開(kāi)始重視重金屬污染的治理。

常見(jiàn)的重金屬土壤治理的方法包括化學(xué)法、生物法、物理法、熱力學(xué)方法等，每種方法又包含不同的技術(shù)，每種技術(shù)又可以采用不同的施工方案實(shí)施?；瘜W(xué)法主要通過(guò)將重金屬污染土壤與化學(xué)穩(wěn)定劑混合來(lái)實(shí)現(xiàn)重金屬的穩(wěn)定化，而石灰等穩(wěn)定劑通常不能有長(zhǎng)期的治理效果，分子鍵合是目前業(yè)界關(guān)注的一種以長(zhǎng)期穩(wěn)定性為特點(diǎn)的修復(fù)藥劑。生物法一般有植物修復(fù)和微生物修復(fù)等。植物修復(fù)通過(guò)超積累植物吸收土壤中的重金屬，比較安全但是修復(fù)周期長(zhǎng)；微生物修復(fù)通過(guò)土壤中微生物降解重金屬，但是影響修復(fù)效果的因素較多，目前應(yīng)用較少。熱力學(xué)方法可以通過(guò)高溫來(lái)使重金屬玻璃化，但是成本很高。

第3篇：重金屬對(duì)環(huán)境的影響范文

關(guān)鍵詞:土壤；重金屬污染；評(píng)價(jià)方法

Q938.1+3; S151.9+3A

土壤是人類(lèi)賴(lài)以生存的最基本的自然資源之一,但現(xiàn)階段嚴(yán)重的土壤污染,通過(guò)多種途徑直接或間接地威脅人類(lèi)安全和健康,開(kāi)展城市環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)，日益成為人類(lèi)關(guān)注的焦點(diǎn)。

本文選取了地質(zhì)累積指數(shù)法、污染負(fù)荷指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法和潛在生態(tài)危害指數(shù)法，對(duì)某城市不同功能區(qū)319個(gè)空間樣本點(diǎn)的重金屬檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了污染評(píng)價(jià)。

1.數(shù)據(jù)采集

按照功能劃分，將城區(qū)劃分為生活區(qū)、工業(yè)區(qū)、山區(qū)、主干道路區(qū)及公園綠地區(qū).現(xiàn)對(duì)某城市城區(qū)土壤地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查,將該城區(qū)劃分為間距1公里左右的網(wǎng)格子區(qū)域，按照每平方公里1個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)表層土（0~10 cm深度）進(jìn)行取樣,用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)試分析,獲得了319個(gè)樣本所含重金屬元素（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn）的濃度數(shù)據(jù)。

本文依照未受污染區(qū)域土壤環(huán)境背景值作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[1]?，F(xiàn)按照2公里的間距在微污染區(qū)取樣,得到該城區(qū)表層土壤中元素的背景值，如表1:

表1該城市表層土壤中重金屬元素的背景值

元素 As(ug/g) Cd(ng/g) Cr(ug/g) Cu(ug/g) Hg(ng/g) Ni(ug/g) Pb(ug/g) Zn(ug/g)

背景值 3.6 130 31 13.2 35 12.3 31 69

2．污染評(píng)價(jià)方法

2.1地質(zhì)累積指數(shù)法

用于研究水環(huán)境沉積物中重金屬污染程度的定量指標(biāo)[2]，不僅能夠反映重金屬分布的自然變化特征，而且還可以判別人為活動(dòng)產(chǎn)生的重金屬對(duì)土壤質(zhì)量的影響.

利用地質(zhì)累積指數(shù)污染評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算出整個(gè)城區(qū)各種金屬的污染指數(shù)平均值，最大值，最小值，并按各種重金屬濃度的平均值進(jìn)行相應(yīng)的污染程度評(píng)級(jí)（表2）。

表2城區(qū)重金屬地質(zhì)積累指數(shù)及評(píng)級(jí)情況

重金屬 平均值 最大值 最小值 污染程度

As -0.07762 2.4802 -1.7459 無(wú)污染

Cd 0.305682 3.0543 -2.2854 輕度污染

Cr -0.0818 4.3076 -1.6018 無(wú)污染

Cu 0.702895 6.9966 -3.1121 輕度污染

Hg 0.273708 8.2515 -2.615 輕度污染

Ni -0.22635 2.9493 -2.1113 無(wú)污染

Pb 0.150747 3.345 -1.2405 無(wú)污染

Zn 0.326836 5.1833 -1.6552 無(wú)污染

可看出,土壤中重金屬Cu、Cd、Hg污染比較顯著，Zn的平均值雖然小于1，但是其污染指數(shù)最大值達(dá)到嚴(yán)重污染程度，其污染也很突出。Ni的平均值很小,視為處于零污染狀態(tài)。

再通過(guò)提取各個(gè)區(qū)域的污染指數(shù)進(jìn)行分析匯總，得到各個(gè)區(qū)域每種重金屬的級(jí)別污染指數(shù)直方圖，如下：

圖一：各個(gè)區(qū)重金屬污染級(jí)別指數(shù)直方圖

2.2污染負(fù)荷指數(shù)法

該指數(shù)是由評(píng)價(jià)區(qū)域所包含的主要重金屬元素構(gòu)成，它能夠直觀(guān)地反映各個(gè)重金屬對(duì)污染的貢獻(xiàn)程度，以及金屬在時(shí)間，空間上的變化趨勢(shì).

由Tomlinson等人提出污染負(fù)荷指數(shù)的同時(shí)提出了污染負(fù)荷指數(shù)的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)和指數(shù)與污染程度之間的關(guān)系[4]，通過(guò)計(jì)算得打各重金屬的污染負(fù)荷指數(shù)及可以得到各個(gè)功能區(qū)和該市的污染程度.

表5重金屬污染負(fù)荷指數(shù)及污染程度

功能區(qū) PLI值 污染等級(jí) 污染程度 該市的PLI值 該市的污染等級(jí) 該市污染程度

1類(lèi) 1.83 Ⅰ 中等污染

1.69

Ⅰ

中等污染

2類(lèi) 2.35 Ⅱ 強(qiáng)污染

3類(lèi) 1.06 Ⅰ 中等污染

4類(lèi) 1.94 Ⅰ 中等污染

5類(lèi) 1.58 Ⅰ 中等污染

從表中的結(jié)果分析，土壤中的重金屬元素對(duì)該城市產(chǎn)生了中等污染，各功能區(qū)重金屬污染程度從重到為工業(yè)區(qū)>交通區(qū)>生活區(qū)>公園綠地區(qū)>山區(qū)。

2.3 內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法

根據(jù)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法，對(duì)該城市的重金屬污染進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果如下表所示：

表6 各功能區(qū)污染指數(shù)及程度分級(jí)

功能區(qū) 1類(lèi) 2類(lèi) 3類(lèi) 4類(lèi) 5類(lèi) 該城市

污染指數(shù) 2.744 4.805 2.036 2.941 2.183 2.942

污染級(jí)別 中污染 強(qiáng)污染 中污染 中污染 中污染 中污染

表中污染指數(shù)按表6中的污染指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)得到各功能區(qū)的污染級(jí)別，各功能區(qū)污染程度的關(guān)系為:工業(yè)區(qū)> 交通區(qū)>生活區(qū)>公園綠地區(qū)>山區(qū)。

2.4潛在生態(tài)危害指數(shù)分析

重金屬元素是具有潛在危害的重要污染物，潛在生態(tài)危害指數(shù)法作為土壤重金屬污染評(píng)價(jià)的方法之一，它不僅考慮土壤重金屬含量，還將重金屬的生態(tài)效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)與毒理學(xué)聯(lián)系在一起，是土壤重金屬評(píng)價(jià)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的科學(xué)方法．

在本文的求解中將Hakanson提出的毒性系數(shù)擬定為各重金屬的毒性響應(yīng)系數(shù)[6],根據(jù)計(jì)算公式得到單個(gè)重金屬的潛在生態(tài)危害系數(shù)，結(jié)果如表所示:

表8各種金屬的毒性系數(shù)

元素 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn

毒性系數(shù) 10 30 2 5 40 5 5 1

表9 各種金屬的潛在生態(tài)污染指數(shù)：

元素 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn

82 340.5 16.98 108.55 1529.60 35.18 52.10 14.28

對(duì)上述單個(gè)元素結(jié)果的分析：

重金屬Hg與Cd均造成了極強(qiáng)的生態(tài)危害，重金屬Cu 與As則造成了強(qiáng)生態(tài)危害，Pb造成了中等的生態(tài)危害，其他重金屬則均只造成了輕微的生態(tài)危害。

進(jìn)一步得到各重金屬對(duì)整個(gè)造成的生態(tài)危害情況為：

根據(jù)等級(jí)劃分的情況可以得知此八種重金屬以對(duì)該城區(qū)整體造成了中等生態(tài)危害。

3．結(jié)論及建議

綜上所述,得出了各功能區(qū)的污染程度關(guān)系為:工業(yè)區(qū)> 交通區(qū)>生活區(qū)>公園綠地區(qū)>山區(qū)，該城市的重金屬污染程度為中等程度污染。通過(guò)方差分析可得出各種方法組合的顯著程度,得到潛在生態(tài)危害指數(shù)法和污染負(fù)荷指數(shù)法相結(jié)合的方式對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響最顯著，從而得出可靠性最大的評(píng)價(jià)組合。

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第4篇：重金屬對(duì)環(huán)境的影響范文

路邊蔬菜――鉛的“回收站”

鉛對(duì)人體的危害主要是造成神經(jīng)系統(tǒng)，造血系統(tǒng)和腎臟和損傷。環(huán)境中的容易污染的食品主要是蔬菜，由于環(huán)境中的鉛在土壤中以凝結(jié)狀態(tài)存在，因此通過(guò)作物根系吸收量不大，主要是通過(guò)葉片從大氣吸收，所以蔬菜中鉛含量富集程度以葉菜最高，其次是根類(lèi)、莖類(lèi)、果類(lèi)。對(duì)食品中鉛含量的調(diào)查顯示，靠近公路兩側(cè)的蔬菜的鉛含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于遠(yuǎn)離公路的蔬菜，這既說(shuō)明含鉛汽油是污染源，也說(shuō)明了鉛的放大作用途徑。

魚(yú)――汞的“濃縮器”

汞在人體內(nèi)可引起蓄積中毒，而且可通過(guò)血腦屏障進(jìn)入大腦，影響腦細(xì)胞的功能。海水中汞的濃度為0.0001mg/L時(shí)，浮游生物體內(nèi)含汞量可約0.01～0.002mg/L，小魚(yú)體內(nèi)可達(dá)0.2～0.5mg/L，而大魚(yú)體內(nèi)可達(dá)1~5mg/L，大魚(yú)體內(nèi)含汞量比海水高1～6萬(wàn)倍。魚(yú)齡越大，體內(nèi)富集的汞就越多。不同魚(yú)種體內(nèi)汞含量大于食草魚(yú)，吃魚(yú)的鳥(niǎo)在體內(nèi)蓄積的汞更多。

芹菜葉――鎘的“儲(chǔ)蓄箱”

鎘對(duì)機(jī)體的危害是破壞腎臟的近曲小管，造成鈣等營(yíng)養(yǎng)素的丟失，使病人骨質(zhì)脫鈣而發(fā)生骨痛病。海產(chǎn)品中鎘的含量是海水的4500倍。作物的根系也可吸收土壤中的鎘，鎘污染地區(qū)的蔬菜、糧食等食品中的鎘含量遠(yuǎn)高于無(wú)污染地區(qū)。不同作物對(duì)鎘的富集程度不同。鎘含量也不盡相同，比如蔬菜中的鎘含量順序是（按富集系數(shù)大小排列）：芹菜葉（0.1150）＞菠菜（0.0956）＞萵筍（0.0469）＞大白菜（0.0452）＞油菜（0.0437）＞小白菜（0.0417）＞芹菜莖（0.0390）＞韭菜（0.0365）＞茄子（0.0240）＞圓白菜（0.0105）＞黃瓜（0.0062）＞菜花（0.0059）。

為了防止重金屬通過(guò)食物鏈的生物放大作用造成對(duì)人、生物和環(huán)境的污染，就必須采取一些措施。

首先，在源頭上下功夫，減少重金屬對(duì)環(huán)境的污染。比如，對(duì)于鉛的污染，除了使用無(wú)鉛汽油以減少污染和鉛在食物鏈中的富集放大，還應(yīng)禁止在冶鐵廠(chǎng)附近等鉛污染嚴(yán)重的地區(qū)種植富集鉛的作物，而應(yīng)選擇在一些不易富集鉛的作物。

第5篇：重金屬對(duì)環(huán)境的影響范文

關(guān)鍵詞：土壤；重金屬；污染；現(xiàn)狀；修復(fù)技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào) X833 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）07-0103-03

Abstract：This paper describes the present situation of soil heavy metal pollution in our country，analyzes the sources of soil heavy metals from sewage irrigation，atmospheric deposition，industrial production and agricultural activities，and analyzes the heavy metal contaminated soil remediation technology briefly.

Key words：Soil；Heavy metal；Pollution；Present situation；Remediation technology

土壤是一個(gè)開(kāi)放的緩沖動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，承載著環(huán)境中50%～90%的污染負(fù)荷[1-2]。隨著礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)、冶煉、加工企業(yè)等規(guī)模的擴(kuò)大以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥、化肥、飼料等用量的增加和不合理的使用，致使土壤中重金屬含量逐年累積，明顯高于其背景值，造成生態(tài)破壞和環(huán)境質(zhì)量惡化，對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。重金屬在土壤中移動(dòng)性差、滯留時(shí)間長(zhǎng)、難降解，可以通過(guò)生物富集作用和生物放大作用進(jìn)入到農(nóng)牧產(chǎn)品中[3]，從而影響產(chǎn)出物的生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)，潛在威脅人體健康[4]。本文對(duì)我國(guó)土壤重金屬污染現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，概述了土壤中重金屬的來(lái)源，簡(jiǎn)單介紹了物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)技術(shù)在土壤重金屬污染修復(fù)方面的研究進(jìn)展，以期為土壤重金屬污染修復(fù)提供參考。

1 我國(guó)土壤重金屬污染現(xiàn)狀

隨著礦山開(kāi)采、冶煉、電鍍以及制革行業(yè)的蓬勃發(fā)展，一些企業(yè)盲目追逐經(jīng)濟(jì)利益，輕視環(huán)境保護(hù)，再加上農(nóng)藥、化肥、地膜、飼料添加劑等的大量使用，我國(guó)土壤中Pb、Cd、Zn等重金屬的污染狀況日益嚴(yán)重，污染面積逐年擴(kuò)大，危害人類(lèi)和動(dòng)物的生命健康。據(jù)報(bào)道，2008年以來(lái)，全國(guó)已發(fā)生100余起重大污染事故，其中Pb、Cd、As等重金屬污染事故達(dá)30多起。據(jù)2014年國(guó)家環(huán)境保護(hù)部和國(guó)土資源部的全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)顯示，全國(guó)土壤環(huán)境總狀況體不容樂(lè)觀(guān)，部分地區(qū)土壤污染較重，耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂(yōu)，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問(wèn)題突出。全國(guó)土壤總的點(diǎn)位超標(biāo)率為16.1%，其中輕微、輕度、中度和重度污染點(diǎn)位比例分別為11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。據(jù)農(nóng)業(yè)部對(duì)我國(guó)24個(gè)省市、320個(gè)重點(diǎn)污染區(qū)約548萬(wàn)hm2土壤調(diào)查結(jié)果顯示，污染超標(biāo)的大田農(nóng)作物種植面積為60萬(wàn)hm2，其中重金屬含量超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與面積約占污染物超標(biāo)農(nóng)產(chǎn)品總量與總面積的80%以上，尤其是Pb、Cd、Hg、Cu及其復(fù)合污染尤為明顯[5]。我國(guó)的一些主要水域如淮河流域、長(zhǎng)江流域、太湖流域、膠州灣等也都出現(xiàn)了重金屬污染[6]。

2 土壤重金屬來(lái)源

土壤中重金屬來(lái)源主要有內(nèi)部來(lái)源和外部來(lái)源兩種。在內(nèi)部來(lái)源中，由于成土母質(zhì)、地形地貌、水文氣象及植被和土地利用類(lèi)型等的不同，對(duì)土壤重金屬含量的影響有很大差異[7]，致使部分地區(qū)土壤背景值較高。外部原因主要是人為活動(dòng)的影響，是土壤重金屬污染的主要來(lái)源，主要包括以下幾個(gè)方面：

2.1 隨大氣沉降進(jìn)入土壤中的重金屬 大氣沉降是造成土壤重金屬污染的一個(gè)重要途徑[6]。工業(yè)生產(chǎn)、汽車(chē)尾氣排放及輪胎摩擦可產(chǎn)生含有重金屬的有毒氣體和粉塵，經(jīng)自然沉降和雨雪沉降進(jìn)入土壤中，污染元素主要為Pb、Cu、Zn等。礦山開(kāi)采和冶煉所帶來(lái)的大氣沉降也是土壤重金屬的重要來(lái)源[5]。有毒氣體和粉塵容易遷移和擴(kuò)散，在工礦煙囪、廢物堆和公路附近的土壤中，土壤重金屬含量較高，向四周和兩側(cè)擴(kuò)散減弱。研究人員對(duì)某鉛鋅冶煉廠(chǎng)的土壤重金屬空間分布特征的研究發(fā)現(xiàn)，Zn、Pb、As的主要污染來(lái)源是廢氣的大氣沉降，風(fēng)力和風(fēng)向是其空間分布的主要影響因子[7]。

2.2 隨污水灌溉進(jìn)入土壤中的重金屬 污水灌溉一般是指利用經(jīng)過(guò)一定處理的城市污水灌溉農(nóng)田[6]，利用污水灌溉是農(nóng)業(yè)灌溉用水的重要組成部分。但由于污水中含有大量的重金屬，隨污水進(jìn)入到土壤中，使得土壤中重金屬含量不斷富集。我國(guó)自20世紀(jì)60年代至今，污灌面積迅速擴(kuò)大，以北方旱做地區(qū)污染最為普遍，約占全國(guó)污灌面積的90%以上，污灌導(dǎo)致農(nóng)田重金屬Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb等含量的增加[7]。

2.3 工礦企業(yè)生產(chǎn)帶入土壤中的重金屬 工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用重金屬元素，工礦企業(yè)將未經(jīng)嚴(yán)格處理的廢水直接排放，導(dǎo)致廢水中的重金屬滲入到土壤中，使得土壤中有毒重金屬含量增加[11]。礦業(yè)和工業(yè)固體廢棄物露天堆放或處理過(guò)程中，經(jīng)日曬、雨淋、水洗等作用，使重金屬以射狀、漏斗狀向周?chē)寥罃U(kuò)散。南京某合金廠(chǎng)周?chē)寥乐械腃r大大超過(guò)土壤背景值，Cr污染以工廠(chǎng)煙囪為中心，范圍達(dá)到1.5km2[12]。電子廢棄物在堆放和拆解過(guò)程中，會(huì)造成Pb、Cr等重金屬進(jìn)入農(nóng)田土壤[13-14]。

2.4 農(nóng)事活動(dòng)帶入土壤中的重金屬 隨著人們對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)出物不斷增長(zhǎng)的需求，農(nóng)藥、化肥、地膜等使用量不斷增加，導(dǎo)致土壤中的重金屬不斷富集，造成土壤重金屬污染。農(nóng)藥中含有Hg、As、Zn等重金屬，長(zhǎng)期使用就會(huì)導(dǎo)致土壤中重金屬的累積。磷肥天然伴有Cd，隨著磷肥及復(fù)合肥的大量施用，土壤中有效Cd的含量不斷增加，作物吸收Cd量也在增加[15]。地膜在生產(chǎn)過(guò)程中加入了含Cd、Pb等重金屬的熱穩(wěn)定劑，也會(huì)造成土壤重金屬含量的增加。當(dāng)前有機(jī)肥肥源大多來(lái)源于集約化的養(yǎng)殖場(chǎng)，大多使用飼料添加劑，其中大多含有Cu和Zn[16]，使得有機(jī)肥料中的Cu和Zn含量也明顯增加，并隨著施肥帶入到土壤中。

3 土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)

3.1 物理修復(fù) 一是客土、換土和深耕翻土等措施。通過(guò)這一措施，可以降低表層土壤重金屬含量，減少土壤重金屬對(duì)植物的毒害。深耕翻土適用于輕度污染的土壤，客土和換土適用于重度污染的土壤。工程措施具有穩(wěn)定、徹底的有點(diǎn)，效果較好，但是需要大量的人力、物力，投資較大，并會(huì)破壞土體結(jié)構(gòu)，降低土壤肥力。二是電動(dòng)修復(fù)、電熱修復(fù)、土壤淋洗等。物理修復(fù)效果好，但是成本高，還存在著造成二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 化學(xué)修復(fù) 化學(xué)修復(fù)是主要是采用化學(xué)的方法改變土壤中重金屬的化學(xué)性質(zhì)，來(lái)降低土壤中重金屬的遷移性和生物可利用率，減少甚至去除土壤中的重金屬，達(dá)到的土壤治理和修復(fù)的效果[17]。該技術(shù)的關(guān)鍵在于經(jīng)濟(jì)有效改良劑的選擇，常用的改良劑有石灰、沸石、碳酸鈣等無(wú)機(jī)改良劑和堆肥、綠肥、泥炭等有機(jī)改良劑，不同的改良劑對(duì)重金屬的作用機(jī)理不同?；瘜W(xué)修復(fù)是在土壤原位上進(jìn)行，不會(huì)破壞土地結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單易行。但是化學(xué)修復(fù)只是改變了重金屬在土壤中的存在形態(tài)，并沒(méi)有去除，在一定條件下容易活化，再度造成污染。

3.3 生物修復(fù) 生修復(fù)是利用微生物或植物的生命代謝活動(dòng)，改變重金屬在土壤中的化學(xué)形態(tài)，使重金屬固定或解毒，降低其在土壤環(huán)境中的移動(dòng)性和生物可利用性。該方法效果好，易于操作，是目前重金屬污染的研究重點(diǎn)。目前生物修復(fù)技術(shù)主要集中在植物和微生物2個(gè)方面[18-19]，對(duì)植物修復(fù)方面研究的較多[20-23]。生物修復(fù)不會(huì)引起二次污染，成本低，易于推廣，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都優(yōu)于物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)，已經(jīng)得到了廣泛的研究和應(yīng)用，是目前土壤重金屬污染治理的研究熱點(diǎn)。

3.4 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù) 不同作物對(duì)重金屬有不同的吸附作用，可以通過(guò)采取不同的耕作制度、作物品種和種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整、肥料種類(lèi)的選取等措施，增加作物對(duì)土壤重金屬的吸收，降低土壤中的重金屬含量。研究表明，調(diào)節(jié)土壤水分、pH值以及土壤水分、養(yǎng)分等狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物所處環(huán)境介質(zhì)的調(diào)控[24-25]，可以改善土壤的理化性質(zhì)，促使土壤中重金屬被作物有效地吸收。

4 展望

土壤是人來(lái)賴(lài)以生存的重要自然資源之一，是人類(lèi)生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。土壤重金屬污染問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)的主要環(huán)境問(wèn)題之一。2016年出臺(tái)的《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，無(wú)疑是我國(guó)土壤環(huán)境管理歷史上里程碑式的文件，明確了我國(guó)土壤污染防治路線(xiàn)圖和時(shí)間表。

土壤是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，一旦受到污染，要將進(jìn)入到土壤中的污染物清除，達(dá)到安全生產(chǎn)的目的是十分困難的。重金屬對(duì)土壤的污染以現(xiàn)有的技術(shù)而言是不可逆的。因此，土壤污染預(yù)防要比土壤污染治理重要的多。要堅(jiān)持源頭預(yù)防和過(guò)程治理，以源頭控制為主，杜絕污染物進(jìn)入水體、土體，有效降低污染物的排放。在土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究中，要把物理方法、化學(xué)方法、生物技術(shù)和農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)措施綜合起來(lái)處理污染題，研究出更加經(jīng)濟(jì)高效的治理措施，應(yīng)該加大生物修復(fù)技術(shù)研究，減少物理和化學(xué)方法的使用，以免造成二次污染。

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第6篇：重金屬對(duì)環(huán)境的影響范文

關(guān)鍵詞：重金屬；食用魚(yú)；污染評(píng)價(jià)；黃石市；磁湖

中圖分類(lèi)號(hào)：X171.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）11-2653-04

湖北省黃石市是一座老工業(yè)城市，隨著幾十年工礦業(yè)的發(fā)展，老工礦區(qū)環(huán)境污染與保護(hù)問(wèn)題近年來(lái)已倍受關(guān)注。重金屬是重要的環(huán)境污染物，其在水體中會(huì)被沉積物或懸浮物所吸附，并在生物體內(nèi)富集成為持久污染物，對(duì)環(huán)境會(huì)造成嚴(yán)重的污染。

磁湖是黃石市區(qū)最大的湖泊，具有調(diào)蓄、防洪、漁業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)旅游等多種功能。由于歷史和地理原因，磁湖成為黃石市中心城區(qū)工業(yè)和生活廢水中沉積物、工業(yè)固體廢物和生活垃圾的納污體，加上水土流失以及填湖建設(shè)，導(dǎo)致磁湖面積萎縮、湖床增高、湖容減少，水體的污染降低了磁湖的生態(tài)功能[1]。分析磁湖水體重金屬的污染狀況，對(duì)評(píng)價(jià)其污染程度，研究其變化遷移規(guī)律均具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。重金屬釋放至環(huán)境中后易通過(guò)食物鏈傳遞和累積[2]，本研究通過(guò)分析食用魚(yú)體內(nèi)重金屬分布情況并對(duì)重金屬污染進(jìn)行評(píng)價(jià)，初步探討了重金屬在魚(yú)體內(nèi)的富集遷移規(guī)律，旨在為分析研究磁湖水體中重金屬元素的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律以及監(jiān)測(cè)和防治磁湖水體環(huán)境污染提供基礎(chǔ)科學(xué)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

根據(jù)磁湖布局的特點(diǎn)和魚(yú)類(lèi)在水體中活動(dòng)范圍以及采樣條件等因素綜合考慮，選取了磁湖南片區(qū)團(tuán)城山公園（杭州東路）和磁湖北片區(qū)楠竹林（磁湖路）作為取樣點(diǎn)進(jìn)行取樣。魚(yú)樣均用漁網(wǎng)捕獲。

1.2 樣品處理

2.2 魚(yú)體內(nèi)不同重金屬含量

表2列出了3種魚(yú)體內(nèi)各重金屬元素的含量。魚(yú)體內(nèi)金屬元素含量排序均為Cu>Cd>Cr>Pb，其中Cu含量鯽魚(yú)體內(nèi)最高，Cd、Cr和Pb含量鰱魚(yú)體內(nèi)均最高。

2.3 同種重金屬在不同組織中的含量

圖1列出了4種元素分別在3種魚(yú)不同組織中的含量。不同重金屬在不同組織中的含量大體符合如下規(guī)律：Cu：腸>鱗>鰓>腹>肉；Cd：鱗>鰓>腸>腹>肉；Cr：鱗>腸>肉>鰓>腹；Pb：鰓>腸>鱗>肉>腹。魚(yú)類(lèi)對(duì)重金屬離子都有較強(qiáng)的吸收和蓄積能力，不同組織器官中重金屬的含量不同。重金屬在魚(yú)體不同部位的含量存在顯著差異，以肌肉中的含量最低，鰓、腸中的含量普遍偏高，但不同部位的含量與重金屬的種類(lèi)有關(guān)：Cu在腸、鱗中含量較高；Pb在鰓中含量較高，Cd和Cr在鱗中含量較高。

而同種組織器官中不同的重金屬的含量差別也較大，Pb含量最低。魚(yú)類(lèi)通過(guò)它們的鰓不斷吸收水中溶解的氧，從而使重金屬離子不停地經(jīng)過(guò)鰓。由于鰓的特殊結(jié)構(gòu)有利于水中離子穿過(guò)，鰓就成為直接從水中吸收重金屬的主要部位。重金屬在魚(yú)體中的積累主要與肝臟中的金屬硫蛋白MT的誘導(dǎo)作用有關(guān)，金屬硫蛋白MT主要的生物學(xué)功能是調(diào)節(jié)魚(yú)體內(nèi)自由金屬離子的濃度，減少重金屬離子特別是Pb、Cd這兩種非生物必需元素的毒療作用[5]。

魚(yú)體內(nèi)的重金屬主要來(lái)源水體中，通過(guò)鰓和內(nèi)臟吸收以及體表滲透進(jìn)入體內(nèi)，同一重金屬離子在同種魚(yú)的不同器官中的積累趨勢(shì)各不相同。Cu的含量最高，Pb的含量最低，說(shuō)明同種魚(yú)的不同器官對(duì)同一重金屬的代謝機(jī)制不同。

2.4 同種組織中不同重金屬含量

從圖2可以得出，同一重金屬離子在同種魚(yú)的不同器官中的積累趨勢(shì)雖然不同，但不同重金屬在同種魚(yú)同一組織中的積累分布是相似的，大體積累趨勢(shì)是：Cu>Cd>Cr>Pb。這可能是重金屬在魚(yú)體內(nèi)的積累分布與組織器官的生理功能密切相關(guān)。但不同魚(yú)種的相同組織器官中的重金屬含量也有較大差異。鯽魚(yú)腸中重金屬含量高于鳊魚(yú)和鰱魚(yú)，這可能與鯽魚(yú)、鳊魚(yú)和鰱魚(yú)的體重、水體中生活時(shí)間長(zhǎng)短以及生理、代謝差異有關(guān)。

由于不同重金屬對(duì)生物體生命作用的差異，同一類(lèi)組織器官中重金屬的含量存在著顯著差異；對(duì)同種重金屬而言，其在不同組織中的含量也存在著顯著差異。Cu作為生命必須元素在魚(yú)體內(nèi)的含量較高，這主要與它們的生理作用有關(guān)。生命非必需元素在魚(yú)體內(nèi)的含量較低，且主要積存于鱗、鰓中，這主要是由于重金屬進(jìn)入魚(yú)體內(nèi)的重要途徑是通過(guò)餌料的攝食、體表滲透和鰓膜的吸附[6]。

2.5 不同魚(yú)種同種組織中的重金屬含量

不同魚(yú)種同種組織中的重金屬含量也不相同。生物的生活習(xí)性是影響生物體內(nèi)重金屬含量的重要因素，同一生態(tài)系統(tǒng)中相同營(yíng)養(yǎng)級(jí)具有不同食性特征、不同生活環(huán)境的生物具有不同的重金屬累積特征。3種魚(yú)食性和生活環(huán)境不盡相同，為了分析生活習(xí)性對(duì)生物重金屬富集程度的影響，將魚(yú)體內(nèi)重金屬含量進(jìn)行了對(duì)比，鯽魚(yú)對(duì)除Pb外其他各種重金屬富集程度均大于鳊魚(yú)和鰱魚(yú)。不同魚(yú)種對(duì)水體重金屬富集規(guī)律存在很大差異。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，同一水體中生長(zhǎng)的魚(yú)類(lèi)，鯽魚(yú)組織某些重金屬含量是鰱魚(yú)組織重金屬含量的數(shù)倍至數(shù)十倍以上。

造成上述重金屬在生物體內(nèi)表現(xiàn)出不同的富集規(guī)律可能有兩方面原因：食物鏈中處于高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物富集程度高于低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物，而鯽魚(yú)屬于雜食性魚(yú)類(lèi)，相對(duì)于草食性魚(yú)類(lèi)來(lái)說(shuō)，因其在食物鏈中處于較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，所以其重金屬元素的富集程度高于鳊魚(yú)和鰱魚(yú)。這與Bank等[7]的試驗(yàn)結(jié)果一致。水體底泥中的重金屬在一定條件下可通過(guò)“泥-水”界面向水中釋放，造成水體的持續(xù)污染和底層重金屬濃度的增加。因而生活在水體下層的鯽魚(yú)重金屬富集程度會(huì)大于上層魚(yú)類(lèi)。

2.6 磁湖魚(yú)類(lèi)重金屬污染評(píng)價(jià)

由于食用魚(yú)類(lèi)產(chǎn)品時(shí)需要綜合考慮各種重金屬的污染情況，因而采用均值型綜合污染指數(shù)法[8]對(duì)4種重金屬的污染狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。取各種重金屬在魚(yú)體中殘留量指數(shù)（I）的均值作為綜合污染指數(shù)。I值大小可表示某重金屬單一污染程度[9]， 綜合污染指數(shù)均值大小可表示各種重金屬的綜合污染程度。I值計(jì)算公式為：

I=Ci/Csi

式中，Ci為魚(yú)體內(nèi)i類(lèi)重金屬殘留量，即實(shí)測(cè)值，mg/kg； Csi為重金屬允許殘留量，mg/kg。

Cu、Pb、Cd、Zn、Cr的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)按照NY/T 5073-2006無(wú)公害食品水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量計(jì)算（Pb，0.5 mg/kg；Cd，0.1 mg/kg；Cr，2 mg/kg；Cu， 50 mg/kg），目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)明確的污染等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，因此采用常用的劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，即綜合污染指數(shù)均值1.0為重污染水平。

各種魚(yú)體中重金屬的污染評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，Cu、Cr、Pb的殘留量指數(shù)均小于1，說(shuō)明這3種重金屬的單一污染程度均較低；但Cd的超標(biāo)率都較高，其殘留量指數(shù)遠(yuǎn)大于1，說(shuō)明磁湖魚(yú)類(lèi)均受到了較嚴(yán)重的Cd污染。重金屬Cd的污染對(duì)魚(yú)類(lèi)危害嚴(yán)重，研究表明Cd是一種致毒快、損害重的毒物，能在鯽魚(yú)肝臟中富集，并影響其抗氧化系統(tǒng)[10]。Pb能影響斑馬魚(yú)的胚胎活性、鯽魚(yú)活力及鯉魚(yú)的免疫系統(tǒng)和體內(nèi)的一些酶類(lèi)活性[11，12]。研究還發(fā)現(xiàn)重金屬如Pb、Cd等對(duì)生物具有遺傳毒性，干擾DNA的代謝，并可導(dǎo)致染色體和DNA分子的變異。Cr過(guò)量可影響體內(nèi)氧化、還原、水解過(guò)程，并可使蛋白質(zhì)變性，使核酸、白沉淀，干擾酶系統(tǒng)而引起生物中毒。Cu2+可使肝溶酶體膜磷脂發(fā)生氧化反應(yīng)，導(dǎo)致溶酶體膜的破裂，水解酶大量釋放，從而引起肝組織壞死。此外當(dāng)重金屬在體內(nèi)積累到一定程度之后，多余的重金屬就會(huì)轉(zhuǎn)移到生物體的肝腎等器官中，與其體內(nèi)的其他生物分子，包括酶和核酸等生物大分子相互作用，引起中毒現(xiàn)象，造成致命的創(chuàng)傷[13-15]。因此，有關(guān)部門(mén)應(yīng)該引起足夠的重視，加大對(duì)磁湖Cd污染的控制力度。

3 小結(jié)與討論

魚(yú)體中同一種重金屬的在不同組織中含量不同，鰓、腸、鱗中重金屬含量明顯高于肉、腹，其食用部分重金屬含量均低于非食用部分；同一組織不同重金屬的含量也不盡相同，Cu在魚(yú)體內(nèi)各個(gè)部位含量均較高，Cr次之，Cd、Pb的含量較低，部分魚(yú)樣未檢出Pb；同種重金屬在不同魚(yú)體同一組織內(nèi)含量也有差異，其中鯽魚(yú)對(duì)重金屬的富集能力最強(qiáng)。魚(yú)類(lèi)不同組織器官對(duì)各種重金屬積累能力明顯不同，這可能與魚(yú)類(lèi)對(duì)重金屬的吸收方式和生理功能、魚(yú)的組織器官代謝方式、生活環(huán)境、年齡以及重金屬是否為生物體必需元素等因素有關(guān)。根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)查的魚(yú)體中Cu的含量較高，但未超標(biāo)。至目前，魚(yú)可食用部分Cd含量超標(biāo)，重金屬含量殘留指數(shù)為9.50～16.67，經(jīng)常食用存在潛在危害，希望有關(guān)部門(mén)予以重視，并采取相應(yīng)治理措施，以保證食品安全。

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第7篇：重金屬對(duì)環(huán)境的影響范文

[關(guān)鍵詞]土壤；蔬菜；重金屬污染

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.51.181

目前，蔬菜水果的農(nóng)藥殘留早已經(jīng)引起人們的重視，而蔬菜水果的重金屬超標(biāo)及污染問(wèn)題因?yàn)槠渖鷳B(tài)毒性的滯后效應(yīng)尚未引起人們足夠的重視。關(guān)于蔬菜水果的重金屬污染源，人們對(duì)金屬礦產(chǎn)開(kāi)采及加工區(qū)域的農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染情況關(guān)注很多，而較少地關(guān)注畜禽養(yǎng)殖廢物農(nóng)用作為重金屬污染源帶來(lái)的污染。本研究對(duì)養(yǎng)豬場(chǎng)固廢農(nóng)用對(duì)環(huán)境和土壤的影響、蔬菜重金屬污染等方面進(jìn)行了相關(guān)的關(guān)注。

1 養(yǎng)豬場(chǎng)固廢農(nóng)用的環(huán)境影響研究進(jìn)展

隨著生活水平的提高，人們飲食結(jié)構(gòu)中動(dòng)物蛋白比例的增加，帶來(lái)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展。畜禽養(yǎng)殖廢物逐漸成為區(qū)域水環(huán)境、大氣環(huán)境和土壤環(huán)境的重點(diǎn)污染源，僅次于工業(yè)點(diǎn)源污染。養(yǎng)豬場(chǎng)固廢農(nóng)用是傳統(tǒng)的生態(tài)農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，但其環(huán)境影響卻為人們所忽視。我國(guó)是世界上畜禽養(yǎng)殖大國(guó)，據(jù)估算2003年我國(guó)畜禽糞便為31.9億噸[1]，規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展產(chǎn)生了大量的畜禽糞便，多數(shù)有機(jī)肥施入土壤進(jìn)入養(yǎng)分循環(huán)。研究表明，以畜禽糞便為原料堆制的有機(jī)肥會(huì)帶來(lái)土壤重金屬的累積[2]，多數(shù)有機(jī)肥施入土壤會(huì)進(jìn)入養(yǎng)分循環(huán)，但是有機(jī)肥中除了含有氮、磷、鉀等養(yǎng)分外，還含有一些重金屬元素，這些元素難降解、毒性強(qiáng)，在土壤中長(zhǎng)期積累會(huì)通過(guò)食物鏈傳遞到人體，對(duì)人類(lèi)健康構(gòu)成威脅。因此，對(duì)畜禽糞便農(nóng)用所帶來(lái)的對(duì)土壤重金屬形態(tài)的影響進(jìn)行關(guān)注，對(duì)重金屬與作物吸收的關(guān)系進(jìn)行研究，對(duì)減少畜禽糞便施用帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)具有重要的意義。

2 養(yǎng)豬場(chǎng)固廢農(nóng)用對(duì)土壤環(huán)境影響研究進(jìn)展

畜禽養(yǎng)殖廢物農(nóng)用的環(huán)境影響人們常常認(rèn)為具有正面的積極作用，這與傳統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式有關(guān)。但現(xiàn)代規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展已經(jīng)與飼料添加劑的廣泛使用密不可分，繼而帶來(lái)的畜禽養(yǎng)殖廢物農(nóng)用的負(fù)面環(huán)境影響日漸顯露，但尚未被人們所關(guān)注。例如飼料添加劑中鉻的使用，促使大量鉻元素通過(guò)畜禽養(yǎng)殖廢物進(jìn)入土壤-植物生態(tài)系統(tǒng)中，其生態(tài)影響機(jī)制和過(guò)程尚未被人們所關(guān)注。

隨著微量元素作為飼料添加劑在畜禽養(yǎng)殖中的廣泛使用，而這些重金屬元素很難被畜禽完全吸收利用，導(dǎo)致大量重金屬（95%以上）會(huì)隨糞尿排出體外[3]。由于重金屬在土壤中相對(duì)穩(wěn)定、難降解、毒性強(qiáng)、有積累效應(yīng)等，因此，近年來(lái)飼料添加劑對(duì)畜禽產(chǎn)品的品質(zhì)影響一直是國(guó)內(nèi)外研究的焦點(diǎn)。人體中的重金屬元素主要來(lái)自農(nóng)產(chǎn)品，主要是農(nóng)作物，而作物中重金屬元素又主要來(lái)自土壤。作物中重金屬元素含量很大程度上取決于作物自身的特性和作物種類(lèi)。荊旭慧等[4]的研究表明土壤的基本理化性質(zhì)對(duì)土壤重金屬的富集有一定的影響。目前關(guān)于土壤-農(nóng)作物系統(tǒng)中重金屬的研究已經(jīng)很多，已經(jīng)關(guān)注了不同種類(lèi)的植物中鉻和硒的含量，研究了蔬菜作物不同器官吸收和積累鉻的能力，以及重金屬在人類(lèi)所攝入的食物鏈中的土壤這一系統(tǒng)的含量，來(lái)評(píng)價(jià)土壤重金屬毒性閾值。

3 蔬菜中的重金屬污染研究進(jìn)展

近年來(lái)人們對(duì)蔬菜的消費(fèi)除了對(duì)蔬菜感官口味的要求外，對(duì)蔬菜的安全也日益重視。以往的大多數(shù)研究主要是針對(duì)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)蔬菜的影響，以及以生活污水和工業(yè)廢水灌溉農(nóng)業(yè)土壤造成的蔬菜重金屬污染影響、工業(yè)廢水灌溉的農(nóng)業(yè)土壤和大型排污口附近通道重金屬的積累和相關(guān)理化性質(zhì)、未經(jīng)處理的工業(yè)廢水灌溉土壤后蔬菜中重金屬的含量、未經(jīng)處理的生活廢水灌溉菜園可能存在的健康風(fēng)險(xiǎn)等；消費(fèi)者對(duì)蔬菜特別是可食用部分中重金屬濃度重點(diǎn)關(guān)注，并從植物生物量和輸給、淋溶等計(jì)算植物獲得的年凈平衡，評(píng)價(jià)生長(zhǎng)在這些領(lǐng)域的蔬菜是否適合人類(lèi)食用。中國(guó)北京、上海、杭州、南京等大中城市都曾較系統(tǒng)地調(diào)查研究了城市郊區(qū)菜園蔬菜中的重金屬污染狀況，基本摸清了蔬菜重金屬污染現(xiàn)狀[5]。

另外，國(guó)內(nèi)外有些學(xué)者也研究了空氣作為重金屬的污染源對(duì)蔬菜作物的影響，例如通過(guò)空氣傳播的鎘、鉻、銅、鎳、鉛等重金屬對(duì)蔬菜的污染影響；以及通過(guò)對(duì)積累在土壤、降塵（衡量空氣污染）和地下水位的重金屬進(jìn)行含量測(cè)定，并評(píng)價(jià)蔬菜產(chǎn)量的質(zhì)量，分析蔬菜器官的重金屬含量。

國(guó)內(nèi)主要從研究蔬菜重金屬污染的現(xiàn)狀、蔬菜對(duì)重金屬的吸收與富集規(guī)律、重金屬污染對(duì)蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育的影響、蔬菜重金屬污染后的生理生化反應(yīng)、控制蔬菜重金屬污染的途徑與對(duì)策、今后蔬菜重金屬污染研究的方向與展望等方面概述了蔬菜重金屬污染的研究進(jìn)展[6]。

重點(diǎn)討論農(nóng)作物污染的重要因素，并在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有意識(shí)地控制這些因素，為保證蔬菜基地生產(chǎn)的安全性做一定的工作，對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢物無(wú)害化處理，畜禽養(yǎng)殖廢物農(nóng)用的生態(tài)影響分析和農(nóng)產(chǎn)品食品安全等具有重要的理論指導(dǎo)和實(shí)踐意義。

4 該領(lǐng)域的研究方向

以往的研究主要是關(guān)注畜禽糞便中的重金屬含量累積及形態(tài)變化，或者畜禽糞便農(nóng)用對(duì)植物吸收方面的影響，養(yǎng)豬場(chǎng)固廢-土壤-蔬菜幾個(gè)系統(tǒng)互相結(jié)合的報(bào)道很少，因此對(duì)飼料-養(yǎng)豬場(chǎng)固廢-土壤-蔬菜進(jìn)行系統(tǒng)的、全面的調(diào)查，具有較重要的意義。生態(tài)分布模型可以直觀(guān)表現(xiàn)出某種化學(xué)物質(zhì)在多個(gè)環(huán)境系統(tǒng)中的濃度，具體研究實(shí)例中的重金屬物質(zhì)污染。目前已有的植被對(duì)城市污泥中重金屬的吸收模型，沒(méi)有考慮其他的污染源、植物的不食用部分，以及因大氣沉降導(dǎo)致的植物吸附作用；同時(shí)對(duì)植物而言，也應(yīng)重視在生長(zhǎng)季和收獲季的區(qū)別。普通的吸收模型可以根據(jù)土壤成分，有可能找到不同重金屬離子的分配系數(shù)，也就是溶解在土壤間隙水中的部分占總量的百分比。通過(guò)分析多種土壤類(lèi)型中的重金屬重量和相應(yīng)的溶解態(tài)重金屬的量，就可以找出分配系數(shù)。一方面確定土壤中的pH、腐殖質(zhì)、黏土和沙土的相關(guān)關(guān)系；另一方面確定分配系數(shù)，對(duì)重金屬的吸收被認(rèn)為是溶解重金屬的一級(jí)反應(yīng)。研究飼料、畜禽糞便、土壤、大氣沉降等源及蔬菜中不同部分重金屬的含量分布，并構(gòu)建生態(tài)分布模型，判斷農(nóng)作物污染的重要因素，值得進(jìn)一步深入。

⒖嘉南祝

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第8篇：重金屬對(duì)環(huán)境的影響范文

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(guān)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(guān)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(guān)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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第9篇：重金屬對(duì)環(huán)境的影響范文

【關(guān)鍵詞】 Cr6+; 小球藻; 斜生柵藻; pH值; 水質(zhì)量基準(zhǔn)

[Abstract] Objective： The toxicological effects of hexavalent chromium(Cr6+) on the growth of freshwater green algae， Chlorella vulgaris(C. vulgaris) and Scenedesmus obliquus(S. obliquus) were investigated at different pH levels in order to provide references to the scientific establishment of water quality criteria and standard in China. Methods: According to the OECD guidelines for the testing of chemicals， freshwater alga and cyanobacteria growth inhibition test(OECD201)， taking 72 h biomass as the endpoint， the algal inhibition tests were conducted. Results: The alga grew differently at different initial pH levels， and the optimal growth pH of C. vulgaris was pH=7.0， while the optimal pH=9.0 for S. obliquus. At different initial pH levels， Cr6+ had the stimulating effects on both C. vulgaris and S. obliquus when the concentrations were lower than 0.1 mg·L-1， and the inhibition effects were observed when the concentrations of Cr6+ were higher than 0.5 mg·L-1. The inhibition effects grew stronger with the increasing of the Cr6+ concentrations. For C. vulgaris， the toxicity of Cr6+ was minimum at pH=7.0， and maximum at pH=8.0. For S. obliquus， the toxicity of Cr6+ was minimum at pH=9.0， and maximum at pH=7.0. Conclusion: The toxicity of Cr6+ is minimum at the optimal pH of the algae.

[Key words] hexavalent chromium; Chlorella vulgaris; Scenedesmus obliquus; pH levels; water quality criteria

我國(guó)水生態(tài)基準(zhǔn)的制定研究零星、分散，當(dāng)前我國(guó)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[1]的標(biāo)準(zhǔn)值主要是參考美國(guó)各州、日本、前蘇聯(lián)、歐洲等國(guó)家及地區(qū)的水質(zhì)基準(zhǔn)值和標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)確定，沒(méi)有考慮我國(guó)水生態(tài)系統(tǒng)的區(qū)域性特征。水生態(tài)體系的區(qū)域性特征如水文條件、氣候等多種因素都會(huì)影響污染物在水環(huán)境中的物理、化學(xué)和生物過(guò)程，因而可能導(dǎo)致不同的生態(tài)效應(yīng)，這就要考慮到水生態(tài)系統(tǒng)的差異性對(duì)水生態(tài)基準(zhǔn)的影響[2]。因此，在制定水生態(tài)基準(zhǔn)時(shí)，開(kāi)展環(huán)境因子對(duì)污染物毒性影響的研究十分必要。

鉻(Cr)被廣泛用于皮革制造業(yè)、紡織業(yè)、電氣行業(yè)等，是水體中主要的重金屬污染物之一。Cr的毒性與其存在的狀態(tài)有極大的關(guān)系，自然水體中Cr主要以Cr3+和Cr6+的形式存在，Cr6+的毒性較強(qiáng)，約為Cr3+的100倍，且具有強(qiáng)致癌、致畸、致突變作用[3-4]。有調(diào)查顯示，在我國(guó)的十大流域都不同程度地存在著Cr6+的污染[5]。在水生系統(tǒng)及水生食物鏈中，藻類(lèi)作為水生動(dòng)物的食物及氧氣來(lái)源占有重要位置。重金屬通過(guò)各種途徑進(jìn)入水體后，首當(dāng)其沖的受害者就是藻類(lèi)生物，且藻類(lèi)相對(duì)細(xì)菌或水生動(dòng)物而言，對(duì)毒物更敏感[6-7]。目前已有很多關(guān)于重金屬對(duì)藻類(lèi)影響的研究[6]，小球藻(Chlorella vulgaris)和斜生柵藻(Scenedesmus obliquus)是典型的綠藻代表藻種，廣泛存在于我國(guó)的水體中，對(duì)二者的研究已有很多報(bào)道[8-10]。

OECD(Organization for Economic Cooperation and Development，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織)提出的淡水藻生長(zhǎng)抑制實(shí)驗(yàn)規(guī)范(OECD201)[11]被廣泛應(yīng)用到污染物對(duì)藻類(lèi)的毒性實(shí)驗(yàn)研究當(dāng)中，它已成為被國(guó)際公認(rèn)的進(jìn)行重金屬對(duì)藻類(lèi)毒性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)規(guī)范之一[12]。本實(shí)驗(yàn)按照OECD提出的淡水藻生長(zhǎng)抑制實(shí)驗(yàn)規(guī)范，選取72 h藻生物量為指標(biāo)，研究不同pH值條件下重金屬Cr6+對(duì)小球藻和斜生柵藻的毒性效應(yīng)，旨在為研究重金屬對(duì)水生生物及水生態(tài)系統(tǒng)的毒害作用以及我國(guó)水體質(zhì)量基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)的制定提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試小球藻和斜生柵藻藻種均購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院武漢水生生物研究所淡水藻種庫(kù)。采用BG11培養(yǎng)基培養(yǎng)[13]。由于EDTA會(huì)與重金屬形成螯合物，影響重金屬的毒性[14]，所以去掉培養(yǎng)液中EDTA成分[15]，培養(yǎng)液初始pH值為8.0。將適量處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的藻接入裝有100 ml培養(yǎng)液的250 ml三角瓶，在溫度(25±2)℃、光照4 000～6 000 Lux、光暗比為12 h ∶12 h的光照培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)。每天人工搖瓶3～4次，隨機(jī)更換瓶的位置，使其受光均勻。

供試重鉻酸鉀(K2Cr2O7)購(gòu)自天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠(chǎng)，分析純。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

采用國(guó)際通用的“瓶法”，按照OECD201淡水藻生長(zhǎng)抑制實(shí)驗(yàn)指南[11]，以72 h藻生物量為測(cè)試終點(diǎn)進(jìn)行藻類(lèi)毒性實(shí)驗(yàn)。測(cè)定藻的光密度值(OD680)，建立藻細(xì)胞密度(y)與光密度值(x)間的線(xiàn)性關(guān)系(pH值=8.0)?；貧w方程：斜生柵藻，y=2 749.501x+13.246，R2=0.993;小球藻，y=2 923.775x-8.480，R2=0.996。計(jì)算比生長(zhǎng)率和抑制率。

μ=(lnXj-lnXi)/(tj-ti)(day-1)

其中，μ表示比生長(zhǎng)率，day-1;Xj表示第j天的初始藻細(xì)胞數(shù)，ml-1，Xi表示第i天的藻細(xì)胞數(shù)，ml-1;ti表示某時(shí)段初始時(shí)間，day;tj表示某時(shí)段結(jié)束時(shí)間，day。

I=(μc-μt))/μc×100(%)

其中，I為抑制率; μc為對(duì)照組的比生長(zhǎng)率，μt為處理組的比生長(zhǎng)率[11]。

OECD曾推薦用無(wú)觀(guān)察效應(yīng)濃度(no observed effect concentrations， NOEC)和EC05或EC10置信區(qū)間的下限來(lái)作為安全暴露基準(zhǔn)濃度，同時(shí)給出最小觀(guān)察效應(yīng)值(lowest observed effect concentrations， LOEC)。NOEC指的是毒性作用與對(duì)照組無(wú)顯著差異的最大處理濃度;LOEC指與對(duì)照組有顯著差異的最小濃度;EC05和EC10分別指產(chǎn)生5%和10%毒性效應(yīng)的濃度[16-17]。本研究采用SPSS 13.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用單因素方差分析比較顯著性差異，采用Dunnettt檢驗(yàn)進(jìn)行多重比較以確定Cr6+對(duì)小球藻和斜生柵藻的NOEC和LOEC，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行回歸分析，得出EC05和EC[18-19]10。

1.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.3.1 pH值對(duì)藻生長(zhǎng)的影響 自然水體的pH值范圍一般是中性偏堿，本實(shí)驗(yàn)設(shè)定初始pH值為7.0±0.2、8.0±0.2和9.0±0.2(以下簡(jiǎn)寫(xiě)為pH值=7.0、8.0和9.0)，用HCl和NaOH調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的pH值。接種一定量處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的藻，每個(gè)pH值設(shè)3個(gè)平行，置于人工氣候箱中，每隔24 h測(cè)定藻的光密度值。

1.3.2 pH值對(duì)Cr6+毒性的影響 在初始pH值為7.0、8.0和9.0的培養(yǎng)液中加入不同體積的Cr6+貯備液，充分搖勻后接入一定量處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的藻。設(shè)置Cr6+的10個(gè)處理濃度和1個(gè)空白，處理組Cr6+的濃度分別為0.000 1、0.001、0.01、0.05、0.1、0.25、0.5、0.75、1.0和1.5 mg·L-1(離子濃度)，每個(gè)處理組設(shè)3個(gè)平行。放入培養(yǎng)箱中，測(cè)定72 h時(shí)藻光密度值(OD680)，并計(jì)算Cr6+對(duì)藻生長(zhǎng)的抑制率以及毒性效應(yīng)值EC05和EC10。

2 結(jié)果與討論

2.1 pH值對(duì)藻生長(zhǎng)的影響

由圖1可見(jiàn)，在初始pH值=7.0時(shí)，小球藻在48 h和72 h時(shí)的生長(zhǎng)顯著高于pH值=8.0和9.0時(shí)(P

* P

圖1 pH值對(duì)小球藻和斜生柵藻生長(zhǎng)的影響

Fig 1 The effects of pH on the growth of Chlorella vulgaris and Scenedesmus obliquus藻類(lèi)生長(zhǎng)與藻本身的生理特點(diǎn)以及溫度、光照、營(yíng)養(yǎng)鹽、其它生物、pH值等諸多環(huán)境因素有關(guān)，其中水體pH值是一個(gè)重要的生態(tài)因子，與藻類(lèi)生長(zhǎng)關(guān)系密切。不同藻類(lèi)有一定的pH值適應(yīng)范圍，即使同一屬的兩種藻，在不同pH值下，其生長(zhǎng)也可能有很大差別[22]。水體pH值主要從兩方面對(duì)藻生長(zhǎng)產(chǎn)生影響，一方面改變環(huán)境酸堿度，酸性太強(qiáng)(H+濃度高)或堿性太強(qiáng)(OH-濃度高)都會(huì)對(duì)藻細(xì)胞產(chǎn)生傷害，只有在適宜的酸堿度范圍內(nèi)藻細(xì)胞才能正常生長(zhǎng)繁殖;另一方面是影響碳酸鹽平衡系統(tǒng)以及不同形態(tài)無(wú)機(jī)碳分配關(guān)系，從而對(duì)藻類(lèi)生長(zhǎng)產(chǎn)生影響[21]。在低pH值下大部分的無(wú)機(jī)碳以CO2的形式存在，而在高pH值下(pH值>7)，大部分的無(wú)機(jī)碳是以HCO-3的形式存在[23]。Shiraiwa等[24]研究指出，空氣中生長(zhǎng)的小球藻利用CO2，而幾乎不利用HCO-3;斜生柵藻除了可以利用CO2，還可以利用HCO-3進(jìn)行光合作用[23]，這可能是斜生柵藻在pH值=9.0而小球藻在pH值=7.0生長(zhǎng)較好的原因之一。

2.2 不同pH值下Cr6+對(duì)藻的毒性效應(yīng)

水體中Cr3+和Cr6+可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。有研究表明隨著pH值的增大，Cr6+的還原作用逐漸降低，當(dāng)pH值≥6時(shí)，Cr6+的光還原反應(yīng)基本消失[25]。72 h培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)測(cè)定試液中的pH值，各組都有上升的趨勢(shì)，即均在偏堿性的范圍內(nèi)。其主要原因可能是藻類(lèi)生長(zhǎng)致使pH值升高[22]。同時(shí)，依據(jù)《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》[26]，采用二苯碳酰二肼法測(cè)定反應(yīng)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)水體中Cr6+的含量，結(jié)果顯示Cr6+基本沒(méi)有被還原。因此，本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以被認(rèn)為都是Cr6+的毒性效應(yīng)。

在72 h時(shí)測(cè)定藻的光密度值，計(jì)算各個(gè)濃度Cr6+對(duì)藻生長(zhǎng)的抑制率[11]，以劑量效應(yīng)關(guān)系作圖(圖2)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，得出不同pH值條件下的NOEC、LOEC、EC05和EC10，結(jié)果見(jiàn)表1、2。

圖2中比較了不同初始pH值條件下，Cr6+對(duì)小球藻和斜生柵藻的毒性效應(yīng)。當(dāng)pH值不同時(shí)，相同濃度的Cr6+對(duì)藻產(chǎn)生毒性作用不同，且有種類(lèi)差異，表明pH值對(duì)Cr6+的毒性效應(yīng)產(chǎn)生影響。Cr6+對(duì)不同藻產(chǎn)生的毒性強(qiáng)度不同，但都表現(xiàn)為低濃度(0.5 mg·L-1)時(shí)產(chǎn)生抑制作用，抑制藻的生長(zhǎng)，且濃度越大抑制效應(yīng)越強(qiáng)。這種低濃度促進(jìn)、高濃度抑制作用在許多研究中都被發(fā)現(xiàn)[27]，稱(chēng)為Hormesis效應(yīng)[28]。

由表1和表2結(jié)果得出，Cr6+對(duì)小球藻和斜生柵藻的毒性效應(yīng)值分別在pH值=7.0和pH值=9.0時(shí)最大，說(shuō)明Cr6+對(duì)其的毒性分別最小?？梢?jiàn)，在兩種藻的最適pH值條件下Cr6+的毒性最小。Cr6+對(duì)小球藻毒性大小順序是pH值=8.0>pH值=9.0>pH值=7.0，Cr6+對(duì)斜生柵藻的毒性大小順序?yàn)閜H值=7.0>pH值=8.0>pH值=9.0，隨著pH值的增大，Cr6+對(duì)斜生柵藻的毒性逐漸減小。

重金屬對(duì)藻類(lèi)的毒性作用取決于金屬元素的形態(tài)、濃度、環(huán)境因素和重金屬元素之間的相互作用，也取決于實(shí)驗(yàn)藻種及藻類(lèi)細(xì)胞的生理生化過(guò)程。其中影響重金屬毒性的環(huán)境因素主要有pH值、溫度、光照、溶氧及螯合劑等[29]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，pH值對(duì)Cr6+的毒性效應(yīng)產(chǎn)生影響，表現(xiàn)為在藻的最適生長(zhǎng)pH值條件下Cr6+的毒性最小，說(shuō)明藻生長(zhǎng)較好時(shí)對(duì)毒物的抗性就大。

比較表1和表2的結(jié)果，同樣在最適生長(zhǎng)pH值條件下，Cr6+在pH值=9.0時(shí)對(duì)斜生柵藻的EC05和EC10值(0.26和0.47 mg·L-1)明顯低于小球藻在pH* P

值=7.0時(shí)的EC05和EC10(0.67和0.96 mg·L-1);斜生柵藻在pH值=7.0時(shí)的EC05和EC10也要小于小球藻在pH值=8.0時(shí)的EC05和EC10，表明Cr6+對(duì)斜生柵藻的毒性要大于對(duì)小球藻的，即斜生柵藻要比小球藻對(duì)Cr6+更加敏感。許多研究結(jié)果[30]表明，斜生柵藻要比小球藻對(duì)污染物更敏感，這和本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一致。

一般在確定污染物的環(huán)境基準(zhǔn)時(shí)，只考慮對(duì)所選擇典型代表生物的毒效應(yīng)，很少一并考慮環(huán)境因素。但從生態(tài)學(xué)角度，環(huán)境因素的影響不可忽視。我國(guó)幅員遼闊，不同流域/區(qū)域水環(huán)境生態(tài)特征、水環(huán)境承載力等都有很大的差異[2]。由于水生態(tài)體系的局域性特征如水文條件、氣候、群落的生態(tài)結(jié)構(gòu)等多種因素都會(huì)影響污染物在水環(huán)境中的物理、化學(xué)和生物過(guò)程，因而可能導(dǎo)致不同的生態(tài)效應(yīng)。因此，在制定我國(guó)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要充分考慮到環(huán)境因子對(duì)污染物毒性的影響。

3 結(jié) 論

(1) 不同藻種所適應(yīng)的生長(zhǎng)環(huán)境條件不同，本實(shí)驗(yàn)條件下，小球藻的最適pH值為7.0，而斜生柵藻的最適pH值是9.0。

(2) Cr6+對(duì)小球藻和斜生柵藻在不同pH值條件下的毒性大小順序分別為：pH值=8.0>pH值=9.0>pH值=7.0，pH值=7.0>pH值=8.0>pH值=9.0，在藻最適生長(zhǎng)pH值時(shí)Cr6+的毒性最小;隨著pH值增大，Cr6+對(duì)斜生柵藻的毒性逐漸減小。Cr6+對(duì)斜生柵藻的毒性比小球藻的大，即斜生柵藻比小球藻對(duì)Cr6+更敏感。

(3) 在不同pH值條件下Cr6+對(duì)藻的毒性效應(yīng)不同，表現(xiàn)為在藻最適pH值時(shí)，其毒性效應(yīng)最弱。因此，在制定水質(zhì)基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，考慮環(huán)境因子條件對(duì)污染物毒性的影響是非常必要的。

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