重金属污染对农作物的影响分析与控制

2021-06-28于沐含

中国金属通报 2021年8期

于沐含

（太和区新民街道办事处，辽宁锦州 121000）

土壤中有一种能参加特殊生化反应的生化剂，被称为土壤酶。土壤酶在大多数情况下存留在土壤颗粒表面都是以复合物的形式，有很强的吸附性，留存在土壤内部的数量其实并不多[1]。土壤酶参与土壤中各种生化反应过程，这些生化反应往往是由一些分解过程体现的，常见的分解过程包含动植物遗体的分解等，其他的转化过程往往都涉及无机物的转化，土壤中其他腐烂基质的转化也是以类似的方式进行的。因此土壤酶的活性是一种可以反映土壤状态的硬性指标，因此，了解土壤各个物质成分的变化和理化性质可以通过土壤酶判断。

根据土壤酶的性质进行了部分研究，结果表明，重金属的污染可以被土壤酶的活性状态所反映，可以反应的原因主要是由于该酶主要的生产来源是微生物[2]，所以一旦土壤受到了重金属污染，就会影响微生物的活性，从而使它们分泌的酶减少，活性降低，因此被反应出来。在参与土壤的生态循环中，对土壤中部分酶进行研究的研究，研究表明，重金属影响土壤微生物活性主要体现在氮磷循环过程中，而在碳循环中的抑制作用不太明显。重金属在不断污染的过程中，量的变化会导致相关酶活性的相对变化，甚至会导致酶的活性下降一千倍左右。络合反应在这种变化中处于核心地位，经常是由于该反应导致组成酶的蛋白质发生沉淀，从而使活性降低。关于这种结果后来一部分研究人员对其进行了二次研究，选取了重金属冶炼厂和化工厂附近的土壤，进行采集，将该土壤与原始没有污染的土壤形成对照。主要对照的就是二者中的相关酶活性状态和数量。研究表明，被污染的土壤中的酶的活性显然被压制了。然后分别将植物的种子种到两种土壤中，发现被污染的土壤中长出的植物也具有一定的毒性[3]，生长状态也非常差，因此重金属污染严重威胁了农作物的生长状态，也对人类健康不利。

1 材料与方法

1.1 选择土壤和农作物

选择菠菜和小麦两种植物作为该实验的样品，分别将二者的生长周期进行规划，必须选用在规范的生长周期范围内的样品，种子的选用也十分重要，本实验选取的种子均为优质种子。在土壤方面选择一定深度且具备二者生长条件的土壤，为了保证试验的准确性，还要将其烘干筛选后使用，土壤的理化性如表1所示。

表1 实验土壤理化性

将选择的土壤与农作物按照表1进行配比，并与选定的种子整合。

1.2 实验方法

实验的对照组和实验组都需要采用相同的方法，本文选择的是盆栽法。实验中采用的重金属溶液相关情况如表2所示，并按照加入重金属元素的不同将这些实验组分成三组。

表2 重金属污染物投入浓度

1.3 农作物重金属含量分析

将样品进行硝酸化处理后，选择光谱仪测定各个分组中小麦和菠菜的重金属含量。

2 结果分析

进行实验后，将测定的结果采集并统计出来，结果如表3所示。

表3 重金属元素对农作物生长发育影响

表3 展示了重金属元素对农作物的影响，由表3可以看出，土壤含有重金属元素，种出的植物中就会含有有毒的重金属物质，不光如此，重金属还会将农作物的长度，根长和干重产量的具体状态打乱。由表可知Cd、Hg在农作物生存方面有一定的优势，而Cu元素恰恰相反。但是被污染的农作物的产量都被抑制了，因此预防农作物重金属污染是农业生产中的必要环节。

3 讨论

经过实验可以证明，重金属在农产品中不断积累的同时，该农产品的质量会受到明显的影响，不仅如此，倘若人食用了经过重金属污染后的农作物，那么该农作物中的重金属有毒有害分子就会通过食道进入到人的身体中，严重危害人的健康。主要是因为，重金属原子的毒性非常大，误食一点都有可能导致生命危险。重金属在污染农作物时往往是通过土壤，导入了农作物的植物各项系统中[4]，从而影响了细胞的正常功能，甚至还会导致细胞结构变化。因而导致农作物的生长变得越来越缓慢。

由于目前环境污染的问题时常出现，重金属导致的农作物污染导致人体食用后产生疾病的情况也时有发生。重金属污染往往不同于其他的污染，相对来说更加严重，因为重金属有积聚性，可能食用后在体内累积，导致毒性越来越大，重金属不仅在人的身体中会累积，在植物的体内同样会累积，植物产生的种子中也会出现毒性反应，因此导致污染越来越严重。重金属主要通过损害人类的身体系统来发生毒性反应。例如金属元素Cd可以与人体中的高分子有机物结合使用，导致人体功能损坏，从而损害身体健康。汞也是比较有毒性的金属元素之一，甚至可能直接造成死亡，严重危害人类健康。

4 控制措施

工业化伴随的就是重污染，金属污染化工污染等，因此土壤受到重金属污染的风险也在逐渐增加，在风险增加的同时，对人类的健康威胁也越来越严重。因此需要迫切地改善土壤环境，避免农作物受到重金属污染。研究表明，目前由于重金属对土壤的污染来源不清晰，检测条件缺乏，污染后缺乏相应的措施等原因难以解决，因此必须要找到污染土壤的来源，从根本上解决这个问题。将有害物质的排放进行具体的标注，一定要控制排放来源，将污染彻底控制住，实现农业环境的彻底改善。

污染源的控制是防止农作物受到重金属污染的重要方法，污染源筛选时主要排查灌溉的水源以及所使用的化肥。严格控制农田附近的相关污染物排放工厂[5]，将其排放的标准严格执行，并对其实施准确的监管，保证污染物不污染附近农田。一旦发现了农田附近出现污染区域，需要马上进行整改，将重金属危害下降到最低。在耕种时尽量选择制定科学的计划，严格把控耕种的每一个步骤，尤其是除病虫时，农药的选择问题。应该对症入药，选用重金属含量低，且效果好的农药进行喷洒。