施硅降低芹菜重金属镉积累的效应及机理研究

邹庆君

（草木藩环境科技有限公司，广东 广州 510000）

0 引言

自国土资源发布的全国土壤污染比例调查分析显示，在650万km2的土地面积上，全国土壤呈现超标的比率达到20%，污染类型多。其中Cd的超标比例水平最高，已经达到8%，其他超标重金属包含Ni、Cu、Hg 等。对于过量的重金属而言，在土壤中很难排除分解。重金属Cd是一种强效的生物化学活性元素，相比其他金属元素，Cd更加容易被蔬菜吸收。过量的金属无法降解或消除，从高浓度转化为低浓度，最终导致蔬菜的根茎、叶果中出现积累，直接影响植物的生长发育水平，人体食用后，导致人体内积存毒害。

1 蔬菜重金属的主要来源

1.1 肥料

重金属化肥导致土壤金属污染严重，其中Cd是常见的化学磷肥。磷肥中的重金属量与磷矿有直接关系。通过对比分析Cd、Zn 等比例含量水平，分析两个国家主要的磷肥生产过程和规范要求。牲畜肥料是主要的有机肥料，属于绿色蔬菜生产的有机肥。我国的有机肥料中重金属超标现象严重，容易造成蔬菜产品中重金属超标，导致安全品质下降。

1.2 灌溉水

灌溉水是导致作物重金属残留的途径之一。受城市污染水的影响，尤其是在工业和商业污水的使用上，如果长期灌溉使用，就会导致重金属在土壤表层呈现残留，且从上之下递减的情况。农作物吸收水分，同时吸收其中的重金属，导致污染发生。在水资源缺乏的地区，污染不严重，而对于工业化和商业化城市，灌溉污染比例情况较为严重。

1.3 固体废弃物的污染

城乡工业发展中大量存在固体废弃物，其中含有大量的重金属，如果处理不当则容易扩散到土壤水体内部，导致环境污染发生。根据周围土壤重金属的Cd比例限量水平，重金属如果超出标准，量大就会导致固体废弃物的污染问题产生。在拆解电子产品的过程中，需要对周边的土壤污染情况进行分析。依据电子废弃物的实际周边情况，分析重金属的含量和检测水平，分析重金属Cd比例的严重超标情况。

2 重金属Cd在农作物中的积存情况

2.1 不同种类蔬菜对镉吸收的差异化水平分析

不同蔬菜存在差异特性，不同的蔬菜重金属Cd的吸收差异不同。根据不同种类的蔬菜，需要对重金属Cd的吸收差异进行研究。综合重金属Cd的吸收比例水平，从弱至强的顺序，判定为根茎类、茄果类、叶菜类等。其中叶菜类的Cd吸收比例最强，芹菜、莴笋的Cd吸收能力最高。

2.2 不同蔬菜品种下的重金属吸收差异分析

在相同的Cd比例水平下，不同的作物品种会产生不同的响应情况。特别是蔬菜上，空心菜、小白菜、苋菜等。而在番薯的可食用部位Cd的累积差异较大。萝卜在不同的品种上可食用的差异小。根据不同的农作物实际种植情况，需要对Cd的含量比例水平进行分析，判断生物量受Cd变化的影响关系。

2.3 重金属在农作物上的分布不同

不同的农作物受重金属的吸收能力和影响能力不用。从重金属进入到蔬菜体内后，随着农作物的生长发育变化水平，重金属的含量比例水平逐步增加。根系对于Cd的吸收量更高，蔬菜根系的吸收作用较大。随着农作物的Cd比例向上移动，蔬菜进入到内部的比例降低，根系的含量最高，果实、种子中的比例较少。

3 Cd对农作物的危害分析

3.1 造成生长发育的迟缓

Cd会严重的影响农作物的生长发育水平，导致植株代谢困难。在一定的Cd浓度下，农作物的生长根系受到影响。随着根系变短，Cd的毒害风险呈现累积的情况，会导致农作物的叶片根系变浅，叶片脱落，甚至导致植物生物量降低、早衰。随着Cd比例浓度的超标，农作物可以承载的范围将越来越低，最终会导致植物的死亡。

3.2 光合作用的影响

农作物的光合作用下，受Cd的影响较为明显。Cd会破坏原有叶绿体的基础结构，直接抑制光合作用，抑制色素的产生，影响光合作用交换，影响叶绿素光合参数和酶活性作用。当污染状态条件下，会导致叶绿素含量出现失衡的情况，导致光合速率下降，气孔蒸发速度降低，细胞间的二氧化碳交换能力下降，进而导致整个光合作用的完整性遭受破坏，导致整体光合系统受到影响。

3.3 影响蔬菜的吸收水平作用

Cd会导致酶活性、线粒体的整体结构产生直接影响。呼吸作用下是需要酶作用的。在Cd的状态下，农作物的细胞中钾离子的外渗作用抑制植物的呼吸作用水平，Cd会导致植物不同部位的酶受到影响，导致呼吸作用受损，甚至导致农作物的呼吸作用水平降低。

3.4 对水分吸收造成影响

Cd会影响农作物的根系生长，根系是吸收水分和矿物质营养成分的关键部位。随着Cd浓度增加，会直接干扰其蒸发作用水平，影响气孔导致阻力问题发生。随着Cd的浓度增加，气孔受到的阻力增加，直接吸收的效果降低，甚至导致关闭，蒸发作用也会受到阻碍，影响水分的整体代谢发展。

4 施硅农作物重金属污染的防治措施

4.1 施硅外源施肥方式

硅作用是农作物常用的有益元素，可以促进植物的快速生长，提高作物品质水平。随着植物综合抵抗生物能力的胁迫因素的影响，可以有效缓解重金属作用下的抵抗效果。例如，硅可以缓解重金属过量导致的作物生长缓慢的情况，可以有效降低作物的重金属含量水平，可以促进光合作用。根据水稻、玉米、小麦农作物的实际情况显示硅的缓解重金属的抵抗能力更高。

4.2 生物炭的方式

采用生物炭有机处理方式，可以完全解决缺氧的问题。在700℃的高温作用下，可以分解高碳下的固体残留成分。生物炭可以解决表面积中的残留，增强土壤内部的重金属比例吸附力水平。通过外源作用生物炭可以提升土壤的内部pH 水平，提升土壤的有机作用效果。通过改变现有土壤的氧化作用力水平，提升土壤内部的群落变化组织结构，进而降低重金属的综合操作效果目标。生物炭可以快速改善土壤内部的肥力作用效果，提高土壤的高品质产量，加强综合农作物的抵抗力水平，达到有效缓解重金属毒害的作用目标。

4.3 生物修复的方式

生物Cd作用修复方式下，利用生物特殊性作用可以降低蔬菜内部土壤的重金属比例量水平，达到改良蔬菜土壤的整体规范目标。Cd污染农作物的修复中包含对植物、微生物、动物的不同修复操作处理。动物修复作用中，是利用土壤中的低等动物作用，重视对重金属的吸收操作，达到降低土壤中重金属的含量目标。动物修复农作物的过程中，通过降低重金属的比力量水平，有效提升实际生产作用比例，结合生长环境的变化，分析外界影响的因素，及时做好一定的修复效果分析，有效提高修复技术水平。

种植修复的过程中，通过重金属超标不可食用农作物的操作，吸收土壤中的重金属，进而达到降低土壤重金属含量的目标。研究显示十字花科的农作物的重金属累积能力强，利用农作物蔬菜土壤金属的修复方式，可以有效降低污染比例和破坏水平。种植过程中，需要随着经济效益和修复变化水平，分析制约实际土壤重金属的修复因素。

微生物修复是通过土壤中重金属的亲和作用方式，对土壤内部的重金属进行沉淀、还原、吸附作用等。利用微生物作用方式，可以实现土壤修复，避免土壤二次污染问题发生。根据生态环境的变化和影响因素，分析如何控制修复成本，改善土壤生存条件的修复比例水平，降低微生物在土壤内部的限制，提高土壤重金属的修复作用水平。

4.4 电动修复作用

电动修复作用中是利用电流在重金属的污染程度，对土壤两侧实施金属电场的阶梯型作用，其中会导致土壤中的重金属电场出现电极极端作用，实现对土壤内部修复的作用。这种方法中的淤泥土、黏土的实际渗透性水平较低。不同的电解液实际的重金属污染程度不同。采用醋酸、柠檬酸方式可以实现阴极作用下的土壤修复处理。在使用硝酸银离子点解作用下，可以对土壤中的Cu、Pb 进行修复，提高整体修复效率。

4.5 物理施硅修复作用

重金属污染土壤可以通过土壤的理化作用实施修复处理。在深耕作用下对农作物进行修复处理，深耕作业可以解决重金属的污染，降低农作物对根系的敏感度。通过施硅换土操作，从源头解决重金属的污染问题，避免土壤二次污染问题发生。对于大面积的土壤污染情况，可以采用大工作量的修复操作，避免费用产生，降低对土壤的结构破坏，降低土壤的整体肥力水平。

5 结语

综上所述，在金属Cd的累积效应作用实施中，通过有机作用的操作，明确施硅作用方式达到降低重金属的效果，明确具体的操作机理和规范操作要求。结合相关的测定分析过程，研究确定符合农作物降低有害重金属元素的方法，确定制定机理的标准和优势，结合相关的规范建设要求，加强对Cd相关重金属的研究，达到解决土壤重金属的目标。