【文章內(nèi)容簡介】 在土壤的無機污染物中，突出表現(xiàn)為重金屬的污染。重金屬不能為土壤微生物所分解，而易于積累，轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物，甚至有的通過食物鏈以有害濃度在人體內(nèi)蓄積，嚴(yán)重危害人體健康。土壤重金屬污染物主要有鉛、鎘、汞、砷、鉻、銅、鐵、鋅等，砷雖不屬于重金屬，但因其行為與來源及危害都與重金屬相似，故通常列入重金屬類進行討論。就對植物需要而言，可分為兩類：一類是植物生長發(fā)育不需要的元素，而對人體健康危害比較明顯，如鎘、汞、鉛等，另一類是植物正常發(fā)育所需元素，且對人體又有一定生理功能，如銅、鋅等，但過多會發(fā)生污染，妨礙植物生長發(fā)育。同種金屬，由于它們在土壤中存在的形態(tài)不同，其遷移轉(zhuǎn)化特點和污染性質(zhì)也不同，因此在研究土壤中重金屬的危害時，不僅要注意它們的總含量，還必須重視各種形態(tài)的含量。 土壤的汞污染主要來自于污染灌溉、燃煤、汞冶煉廠和汞制劑廠（儀表、電氣、氯堿工業(yè)）的排放。如一個700兆瓦的熱電站，每天可排放汞215公斤，估計全世界僅由燃煤而排放到大氣中的汞，一年就有3000噸左右。含汞顏料的應(yīng)用、用汞做原料的工廠、含汞農(nóng)藥的施用等也是重要的汞污染源。汞進入土壤后95%以上能迅速被土壤吸持或固定，這主要是土壤的粘土礦物和有機質(zhì)有強烈的吸附作用，因此汞容易在表層積累，并沿土壤的縱深垂直分布遞減。土壤中汞的存在形態(tài)有金屬汞、無機態(tài)與有機態(tài)，并在一定條件下相互轉(zhuǎn)化。在正常eh和ph范圍內(nèi)，汞能以零價狀態(tài)存在是土壤中汞的重要特點。植物能直接通過根系吸收汞，在很多情況下，汞化合物可能是在土壤中先轉(zhuǎn)化為金屬汞或甲基汞后才能被植物吸收。無機汞有hgso hgoh hgcl hgo，它們因溶解度低，在土壤中遷移轉(zhuǎn)化能力很弱，但在土壤微生物作用下，轉(zhuǎn)化為具有劇烈毒性的甲基汞，也稱汞的甲基化。微生物合成甲基汞在好氧或厭氧條件下都可以進行。在好氧條件下主要形成脂溶性的甲基汞，可被微生物吸收、積累而轉(zhuǎn)入食物鏈，造成對人體的危害；在厭氧有酶催化下，主要形成二甲基汞，它不溶于水，在微酸性環(huán)境中，二甲基汞也可轉(zhuǎn)化為甲基汞。汞對植物的危害因作物的種類不同而異，汞在一定濃度下使作物減產(chǎn)，較高濃度下甚至可使作物死亡。植物吸收和累積與汞的形態(tài)有關(guān)，其順序是：氯化甲基汞氯化乙基汞醋酸苯汞氯化汞氧化汞硫化汞。不同植物對汞吸收能力是：針葉植物落葉植物；水稻玉米高果小麥；葉菜類根菜類果菜類。土壤中汞含量過高，汞不但能在植物體內(nèi)累積，還會對植物產(chǎn)生毒害，引起植物汞中毒，嚴(yán)重情況下引起葉子和幼蕾掉落。汞化合物侵入人體，被血液吸收后可迅速彌散到全身各器官，當(dāng)重復(fù)接觸汞后，就會引起腎臟損害。 鎘主要來源于鎘礦、冶煉廠。因鎘與鋅同族，常與鋅共生，所以冶煉鋅的排放物中必有zno、cdo，它們揮發(fā)性強，以污染源為中心可波及數(shù)千米遠。鎘工業(yè)廢水灌溉農(nóng)田也是鎘污染的重要來源。鎘被土壤吸附，一般在015cm的土壤層累積，15cm以下含量顯著減少。土壤中的鎘以cdco cdpo4 及cdoh2的形態(tài)存在，其中以cdco3為主，尤其是在ph7的石灰性土壤中，土壤中的鎘的形態(tài)可劃分為可給態(tài)和代換態(tài)，它們易于遷移轉(zhuǎn)化，而且能被植物吸收，不溶態(tài)鎘在土壤中累積，不易被植物吸收，但隨環(huán)境條件的改變二者可互相轉(zhuǎn)化。如土壤偏酸時，鎘的溶解度增高，而且在土壤中易于遷移；土壤處于氧化條件下（稻田排水期及旱田）鎘也易變成可溶性，被植物吸收也多。土壤對鎘有很強的吸著力，因而鎘易在土壤中造成蓄積。鎘在土壤中吸附遷移還受伴隨離子如zn2+、pb2+、cu2+、fe2+、ca2+等的影響，如鋅的存在就可抑制植物對鎘的吸收。 鎘是植物體不需要的元素，但許多植物均能從水中和土壤中攝取鎘，并在體內(nèi)累積。累積量取決于環(huán)境中的鎘的含量和形態(tài)。鎘在植物各部分分布基本上是：根葉枝的干皮花、果、籽粒。水稻研究表明同樣規(guī)律，即主要在根部累積，%，%，其順序： 為根莖葉稻米糙米。 土壤中過量的鎘，不僅能在植物體內(nèi)殘留，而且也會對植物的生長發(fā)育產(chǎn)生明顯的危害。鎘能使植物葉片受到嚴(yán)重傷害，致使生長緩慢，植株矮小，根系受到抑制，造成生物障礙，降低產(chǎn)量，在高濃度鎘的毒害下發(fā)生死亡。 鎘對農(nóng)業(yè)最大的威脅是產(chǎn)生“鎘米”、“鎘菜”，人食用這種被鎘污染的農(nóng)作物，則會得骨痛病。另外，鎘會損傷腎小管，出現(xiàn)糖尿病，鎘還會造成肺部損害，心血管損害，甚至還有致癌、致畸、致突變[2]的報道。 鉛是土壤污染較普遍的元素。污染源主要來自汽油里添加抗爆劑烷基鉛，汽油燃燒后的尾氣中含大量鉛，飄落在公路兩側(cè)數(shù)百米范圍內(nèi)的土壤中。另外礦山開采、金屬冶煉、煤的燃燒等也是重要的污染源。在礦山、冶煉廠附近土壤含鉛量高達1500mg/kg以上[3]。隨著我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的快速發(fā)展，“三廢”中的鉛也大量進入農(nóng)田，一般進入土壤中的鉛在土壤中易與有機物結(jié)合，不易溶解，土壤鉛大多發(fā)現(xiàn)在表土層，表土鉛在土壤中幾乎不向下移動。 植物對鉛的吸收與積累，決定于環(huán)境中鉛的濃度、土壤條件、植物的葉片大小和形狀等。植物吸收的鉛主要累積在根部，只有少數(shù)才轉(zhuǎn)移到地上部分。積累在根、莖和葉內(nèi)的鉛，可影響植物的生長發(fā)育，使植物受害。鉛對植物的危害表現(xiàn)為葉綠素下降。阻礙植物的呼吸及光合作用。谷類作物吸鉛量較大，但多數(shù)集中在根部，莖稈次之，籽實較少。因此，鉛污染的土壤所生產(chǎn)的禾谷類莖稈不易作飼料。 鉛對動物的危害則是積累中毒。鉛是作用于人體各個系統(tǒng)和器官的毒物，能與體內(nèi)的一系列蛋白質(zhì)、酶和氨基酸內(nèi)的官能團絡(luò)合，干擾機體多方面的生化和生理活動，導(dǎo)致對全身器官產(chǎn)生危害。 鉻的污染源主要是鉻電鍍、制革廢水、鉻渣等。鉻在土壤中主要有兩種價態(tài)：cr+6和cr3+。土壤中主要以三價鉻化合物存在，當(dāng)它們進入土壤后，90%以上迅速被土壤吸附固定，在土壤中難以再遷移。cr+6毒性大，其毒害程度比cr3+大100倍。而cr3+則恰恰相反，cr3+主要存在于土壤與沉積物中。土壤膠體對三價鉻具有強烈的吸附作用，并隨ph的升高而增強。土壤對六價鉻的吸附固定能力較低，%~%。不過普通土壤中可溶性六價鉻的含量很小，這是因為進入土壤中的六價鉻很容易還原成三價鉻，這其中，有機質(zhì)起著重要作用，并且這種還原作用隨著ph的升高而降低。值得注意的是，實驗已證明，—，土壤的三價鉻能被氧化為六價鉻，同時，土壤中存在氧化錳也能使三價鉻氧化成六價鉻，因此，三價鉻轉(zhuǎn)化成六價鉻的潛在危害不容忽視。 植物對鉻的吸收，95%蓄積于根部。據(jù)研究，低濃度cr+6能提高植物體內(nèi)酶活性與葡萄糖含量，高濃度時，則阻礙水分和營養(yǎng)向上部輸送，并破壞代謝作用。 鉻對人體與動物也是有利有弊。人體含鉻過低會產(chǎn)生食欲減退等癥狀。而cr+6具有強氧化作用，對人體主要是慢性危害，長期作用可引起肺硬化、肺氣腫、支氣管擴張，甚至引發(fā)癌癥[5]。 土壤砷污