丁蜀镇农田土壤重金属风险评估
文献综述
摘要：土壤是人类生产生活不可或缺的自然资源之一，随着工农业的快速发展，土壤重金属污染越来越引起人们的关注。成为当今世界面临的主要环境问题之一，日渐严重地威胁着人们的生活。农田土壤中的重金属通过在作物体内富集进入食物链，不仅畜健康构成了威胁，而且会影响其自身的生长发育，降低农产品的产量和质量。因此研究农田土壤重金属污染的状况及其风险评估的模型、内容、方法、程序和评估指数[[1]]。
关键词：土壤；重金属； 风险评估
前言
土壤重金属作为一种持久性的有毒污染物，通过各种不同的途径进入土壤后因不能被生物降解而长期存在于土壤中。土壤中的重金属主要是通过人体直接接触、地面扬尘等途径被人体直接吸入、饮水摄入对人类产生危害。目前，土壤重金属污染所带来的环境问题日益受到人们的重视，已经成为国际环境土壤学研究的热点。因此，研究土壤尤其是耕地土壤重金属分布特征，对土壤进行健康风险评价具有重要意义[[2]]。
国内外土壤重金属污染的概况
土壤是作物生长的基础，农产品是否安全，土壤质量是保障。近年来，随着城市现代化进程加快、工农业迅速发展，工业“三废”排放增加，固体废弃物处理不善，以及农业生产过程中自身污染加剧，全球农田土壤中有毒重金属含量都在逐年增加，由此而造成的土壤生产力下降、农产品污染以及生态环境受到破坏等严重问题，已成为阻碍农业生产持续、高效发展的主要因素之一。土壤重金属的研究已越来越多地受到各国的重视。据调查：目前，全世界平均每年向环境中排放的Hg约为1.5times;104t，Cu约为3.4times;106t，Pb约为5times;106t，Mn约为1.5times;107万t，Ni约为1times;106万t[[3]]。这些有毒物质均是在人类生产、生活活动中产生，并排放于自然界中，最终它们绝大部分会通过各种途径进入到土壤中。英国、美国、瑞典、加拿大、澳大利亚等国家的土壤也受到了重金属镉、铅、铜、锌不同程度的污染。我国土壤重金属污染情况比较严重。据统计，1992年我国受到镉的污染的耕地约有1.3 times; ，涉及11个省市地区，约有15个省市的3.2times;耕地受到汞的污染。1998年我国由于重金属污染而引起的粮食减产达1000times;t，根据农业部环保监测系统于2000年对全国24个省市329个严重污染地区的8223万土壤调查发现，大田类农产品中重金属超标占污染土壤的80%，2000对全国2.2亿吨粮食调查发现，粮食中重金属超标10%[[4]]。那些积累在土壤中的有毒重金属，有一部分会通过下渗、径流等作用进入到地表水和地下水系统，危及人类饮用水安全，还有一部分会通过种植等农业活动进入农作物体内，再经食物链进入到人体，从而对人类健康构成严重危害[[5]][[6]][[7]][[8]]。
农田土壤重金属污染的特点
农田土壤重金属污染特点:重金属元素一旦在土壤中存在后，具有难分解性、累积性和潜伏性。难分解性:除了Cu, Zn等营养元素，大多数重金属元素都无法被植物和微生物分解，或者分解速度很慢，造成的结果是重金属元素在土壤-植物-人体系统内迁移和累积，也就造成了它的累积性。潜伏性:土壤被污染以后不能通过感官直观感受和发现到，而只有通过在专门的室内实验内用专业的仪器分析才能检测出土壤污染的实际状况，对土壤生态系统和人类的影响也需要进行专业研究才能确定，而不像大气和水污染在气味和颜色等方面的异常而直观显现。所以，土壤污染的三个性质是相辅相成的；农田土壤一经重金属元素污染，因其难分解性、潜伏性和累积性，将直接使以其为营养基质的农作物的生长发育受阻和产量降低，并且通过生态系统的食物链，最终迁移进入动物和人体内，严重损害人畜健康。[[9]]
土壤重金属污染的危害
重金属是一种具有滞后性和长期性的污染物。土壤的形成和更新速度是非常缓慢的，属于一种不可再生的资源，是环境要素的重要组成部分，同时也是人类赖以生存的自然资源。当土壤中的重金属含量过高且超过一定界线时，就会对作物产生不良影响。一方面对农作物、地下水等产生重大的影响，并且可以通过食物链危及到人体健康；另一方面会对土壤理化性质及其土壤生物学特征(尤其土壤中微生物)产生明显的不良影响，从而影响到土壤生态结构和功能的稳定[[10]][[11]]。
土壤重金属对农作物的危害
吸收到农作物体内的重金属能诱导其体内产生某些对酶和代谢具有毒害作用和不利影响的物质，间接引起植物伤害。如在某些重金属胁迫下农作物体内产生过氧化氢、乙烯类等物质，使农作物体内代谢和酶活性形成负效应，并能够对其带来直接伤害。重金属污染的土壤，其作物品质也下降。成都东郊污灌区内，Cd在稻米中积累严重，年富积量达1.549mg/kg，有的已形成米，不能食用。据估算，全国每年因重金属污染的粮食达1200万t，造成的直接经济损失超过200亿元。
土壤重金属对植物的危害
重金属在进入土壤后，或是被土壤吸附，或是被植物给吸收了，危害着植物的生长发育。虽然有些重金属元素是植物生长过程中的营养元素，如Mn, Zn,Cu等[[12]]，在植物体内有着非常重要的生理作用，但是当这些重金属元素含量超过植物本身所能承受范围后，对植物将产生毒害作用，最终将会导致植物的病害及死亡。
土壤重金属对人体的健康的危害
土壤中重金属不能为土壤微生物所分解，难以降解，易于积累，转化为毒性更大的烃基化合物等，而后通过食物链逐级地在动植物体内富集，最终会对人体健康产生危害。重金属元素不像其他的毒素可以在肝脏分解代谢，然后排除到体外，相反，它们极易积存于大脑、肝脏等器官以及骨骼中，一旦超标，极易引发心血管、肾、神经和骨骼等器官病变，影响细胞遗传，严重时甚至会产生畸胎或诱发癌症[[13]]。研究表明，人体内摄入或聚集的 As, Cd, Hg, Pb, Cr等重金属含量增加后，会引发风湿性关节炎、高血压、溃肠病、骨痛病等病状，同时也会引发皮肤癌、食道癌、肝癌等一系列癌症以及一些慢性中毒事件[[14]]。
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