重金屬污染對(duì)農(nóng)作物的影響分析與控制

于沐含

（太和區(qū)新民街道辦事處，遼寧 錦州 121000）

土壤中有一種能參加特殊生化反應(yīng)的生化劑，被稱為土壤酶。土壤酶在大多數(shù)情況下存留在土壤顆粒表面都是以復(fù)合物的形式，有很強(qiáng)的吸附性，留存在土壤內(nèi)部的數(shù)量其實(shí)并不多[1]。土壤酶參與土壤中各種生化反應(yīng)過程，這些生化反應(yīng)往往是由一些分解過程體現(xiàn)的，常見的分解過程包含動(dòng)植物遺體的分解等，其他的轉(zhuǎn)化過程往往都涉及無機(jī)物的轉(zhuǎn)化，土壤中其他腐爛基質(zhì)的轉(zhuǎn)化也是以類似的方式進(jìn)行的。因此土壤酶的活性是一種可以反映土壤狀態(tài)的硬性指標(biāo)，因此，了解土壤各個(gè)物質(zhì)成分的變化和理化性質(zhì)可以通過土壤酶判斷。

根據(jù)土壤酶的性質(zhì)進(jìn)行了部分研究，結(jié)果表明，重金屬的污染可以被土壤酶的活性狀態(tài)所反映，可以反應(yīng)的原因主要是由于該酶主要的生產(chǎn)來源是微生物[2]，所以一旦土壤受到了重金屬污染，就會(huì)影響微生物的活性，從而使它們分泌的酶減少，活性降低，因此被反應(yīng)出來。在參與土壤的生態(tài)循環(huán)中，對(duì)土壤中部分酶進(jìn)行研究的研究，研究表明，重金屬影響土壤微生物活性主要體現(xiàn)在氮磷循環(huán)過程中，而在碳循環(huán)中的抑制作用不太明顯。重金屬在不斷污染的過程中，量的變化會(huì)導(dǎo)致相關(guān)酶活性的相對(duì)變化，甚至?xí)?dǎo)致酶的活性下降一千倍左右。絡(luò)合反應(yīng)在這種變化中處于核心地位，經(jīng)常是由于該反應(yīng)導(dǎo)致組成酶的蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀，從而使活性降低。關(guān)于這種結(jié)果后來一部分研究人員對(duì)其進(jìn)行了二次研究，選取了重金屬冶煉廠和化工廠附近的土壤，進(jìn)行采集，將該土壤與原始沒有污染的土壤形成對(duì)照。主要對(duì)照的就是二者中的相關(guān)酶活性狀態(tài)和數(shù)量。研究表明，被污染的土壤中的酶的活性顯然被壓制了。然后分別將植物的種子種到兩種土壤中，發(fā)現(xiàn)被污染的土壤中長(zhǎng)出的植物也具有一定的毒性[3]，生長(zhǎng)狀態(tài)也非常差，因此重金屬污染嚴(yán)重威脅了農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀態(tài)，也對(duì)人類健康不利。

1 材料與方法

1.1 選擇土壤和農(nóng)作物

選擇菠菜和小麥兩種植物作為該實(shí)驗(yàn)的樣品，分別將二者的生長(zhǎng)周期進(jìn)行規(guī)劃，必須選用在規(guī)范的生長(zhǎng)周期范圍內(nèi)的樣品，種子的選用也十分重要，本實(shí)驗(yàn)選取的種子均為優(yōu)質(zhì)種子。在土壤方面選擇一定深度且具備二者生長(zhǎng)條件的土壤，為了保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，還要將其烘干篩選后使用，土壤的理化性如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)土壤理化性

將選擇的土壤與農(nóng)作物按照表1進(jìn)行配比，并與選定的種子整合。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組都需要采用相同的方法，本文選擇的是盆栽法。實(shí)驗(yàn)中采用的重金屬溶液相關(guān)情況如表2所示，并按照加入重金屬元素的不同將這些實(shí)驗(yàn)組分成三組。

表2 重金屬污染物投入濃度

1.3 農(nóng)作物重金屬含量分析

將樣品進(jìn)行硝酸化處理后，選擇光譜儀測(cè)定各個(gè)分組中小麥和菠菜的重金屬含量。

2 結(jié)果分析

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，將測(cè)定的結(jié)果采集并統(tǒng)計(jì)出來，結(jié)果如表3所示。

表3 重金屬元素對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育影響

表3 展示了重金屬元素對(duì)農(nóng)作物的影響，由表3可以看出，土壤含有重金屬元素，種出的植物中就會(huì)含有有毒的重金屬物質(zhì)，不光如此，重金屬還會(huì)將農(nóng)作物的長(zhǎng)度，根長(zhǎng)和干重產(chǎn)量的具體狀態(tài)打亂。由表可知Cd、Hg在農(nóng)作物生存方面有一定的優(yōu)勢(shì)，而Cu元素恰恰相反。但是被污染的農(nóng)作物的產(chǎn)量都被抑制了，因此預(yù)防農(nóng)作物重金屬污染是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的必要環(huán)節(jié)。

3 討論

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)可以證明，重金屬在農(nóng)產(chǎn)品中不斷積累的同時(shí)，該農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量會(huì)受到明顯的影響，不僅如此，倘若人食用了經(jīng)過重金屬污染后的農(nóng)作物，那么該農(nóng)作物中的重金屬有毒有害分子就會(huì)通過食道進(jìn)入到人的身體中，嚴(yán)重危害人的健康。主要是因?yàn)?，重金屬原子的毒性非常大，誤食一點(diǎn)都有可能導(dǎo)致生命危險(xiǎn)。重金屬在污染農(nóng)作物時(shí)往往是通過土壤，導(dǎo)入了農(nóng)作物的植物各項(xiàng)系統(tǒng)中[4]，從而影響了細(xì)胞的正常功能，甚至還會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化。因而導(dǎo)致農(nóng)作物的生長(zhǎng)變得越來越緩慢。

由于目前環(huán)境污染的問題時(shí)常出現(xiàn)，重金屬導(dǎo)致的農(nóng)作物污染導(dǎo)致人體食用后產(chǎn)生疾病的情況也時(shí)有發(fā)生。重金屬污染往往不同于其他的污染，相對(duì)來說更加嚴(yán)重，因?yàn)橹亟饘儆蟹e聚性，可能食用后在體內(nèi)累積，導(dǎo)致毒性越來越大，重金屬不僅在人的身體中會(huì)累積，在植物的體內(nèi)同樣會(huì)累積，植物產(chǎn)生的種子中也會(huì)出現(xiàn)毒性反應(yīng)，因此導(dǎo)致污染越來越嚴(yán)重。重金屬主要通過損害人類的身體系統(tǒng)來發(fā)生毒性反應(yīng)。例如金屬元素Cd可以與人體中的高分子有機(jī)物結(jié)合使用，導(dǎo)致人體功能損壞，從而損害身體健康。汞也是比較有毒性的金屬元素之一，甚至可能直接造成死亡，嚴(yán)重危害人類健康。

4 控制措施

工業(yè)化伴隨的就是重污染，金屬污染化工污染等，因此土壤受到重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)也在逐漸增加，在風(fēng)險(xiǎn)增加的同時(shí)，對(duì)人類的健康威脅也越來越嚴(yán)重。因此需要迫切地改善土壤環(huán)境，避免農(nóng)作物受到重金屬污染。研究表明，目前由于重金屬對(duì)土壤的污染來源不清晰，檢測(cè)條件缺乏，污染后缺乏相應(yīng)的措施等原因難以解決，因此必須要找到污染土壤的來源，從根本上解決這個(gè)問題。將有害物質(zhì)的排放進(jìn)行具體的標(biāo)注，一定要控制排放來源，將污染徹底控制住，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)環(huán)境的徹底改善。

污染源的控制是防止農(nóng)作物受到重金屬污染的重要方法，污染源篩選時(shí)主要排查灌溉的水源以及所使用的化肥。嚴(yán)格控制農(nóng)田附近的相關(guān)污染物排放工廠[5]，將其排放的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行，并對(duì)其實(shí)施準(zhǔn)確的監(jiān)管，保證污染物不污染附近農(nóng)田。一旦發(fā)現(xiàn)了農(nóng)田附近出現(xiàn)污染區(qū)域，需要馬上進(jìn)行整改，將重金屬危害下降到最低。在耕種時(shí)盡量選擇制定科學(xué)的計(jì)劃，嚴(yán)格把控耕種的每一個(gè)步驟，尤其是除病蟲時(shí)，農(nóng)藥的選擇問題。應(yīng)該對(duì)癥入藥，選用重金屬含量低，且效果好的農(nóng)藥進(jìn)行噴灑。

5 結(jié)語

綜上所述，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明，重金屬元素確實(shí)影響土壤中的農(nóng)作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量，同時(shí)還會(huì)對(duì)人體造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害，因此，在目前的工業(yè)化進(jìn)程下，急需對(duì)農(nóng)作物的重金屬污染問題進(jìn)行重視，采用合理的措施，正確實(shí)施耕種，來減輕污染，保護(hù)農(nóng)耕。