什么是土壤污染对植物的影响?

什么是土壤污染对植物的影响?

[拼音]：turang wuran dui zhiwu de yingxiang

[外文]：effect of soil pollution on plants

土壤中的污染物超过植物的忍耐限度，会引起植物的吸收和代谢失调；一些污染物在植物体内残留，会影响植物的生长发育，甚至导致遗传变异。

土壤污染破坏植物根系的正常吸收和代谢功能，通常同植物体内酶系统作用过程有关。铜已被公认为是植物生长发育所必需的微量元素。在Α.∏.维诺格拉多夫的生物地球化学分类表中，铜和锌、锰、硼、钼等元素列在一起，在植物体内平均含量为10-2～10-3％。铜在生物中参与酪氨酸酶生理、生化作用过程。如果土壤中有效态铜含量小于6～13ppm，植物的光合作用就显著衰退，氮的代谢过程也受到影响；如果过量，铜被植物根系吸收后形成稳定的络合物，就会破坏植物根系正常代谢功能，引起植物的生育障碍。一百多年前，日本曾发生足尾铜矿山事件，当地铜矿废水排入渡良濑川，污染了两岸的稻田，使土壤含铜量高达200ppm，造成水稻株高仅10厘米，引起严重减产。矿山周围大面积农田最终沦为不毛之地。1977年日本政府宣布铜为环境中污染因子之一，并规定水田土壤中用浓度为 0.1克当量(0.1N)的盐酸浸出的可溶性铜不得超过125ppm。

土壤污染物

土壤污染物有：

（1）无机物(重金属、酸、盐、碱等)；

（2）有机农药（杀虫剂、除莠剂等）；

（3）有机废弃物(生物可以降解和生物难以降解的有机废物)；

（4）化学肥料；

（5）污泥、矿渣和粉煤灰；

（6）放射性物质；

（7）寄生虫、病原菌和病毒。污染物通过土壤途径影响植物的生长和发育，与污染物通过大气或水作用于植物是大不相同的。这种影响既涉及污染物在不均匀的、多相的土壤系统内部复杂的运动过程，又涉及土壤胶体与植物根胶系统之间相互作用。因此，在确定土壤污染对植物生长发育障碍的“阈值”方面，不能制定统一的标准。目前对重金属、微量元素以及有机物污染土壤而造成植物生长发育障碍方面研究较多。

重金属和微量元素的影响

土壤受铜、镍、钴、锰、锌、砷、硼等元素污染，能引起植物的生长和发育障碍(图1);而受镉、汞、铅等元素污染，一般不引起植物生长发育障碍（图2），但这些能在植物可食部位蓄积。也有另外一种情况，例如大豆受镉毒害，生长发育受到严重障碍。这些重金属和微量元素在土壤中存在着复杂的相互关系，例如铁与铜、锰、镉之间，镉与铜、锌之间存在拮抗作用。此外，影响植物生长发育的还有土壤的pH值、土壤氧化还原电势和土壤代换吸收性能等因素。正是这些因素影响各种污染元素的物理、化学和生物学效应。为了使各元素的生物学毒性的度量具有可比性，土壤化学家采用了“锌当量”的概念，参照毒理学试验结果，把各元素的相对生物学毒性统一换算成无量纲的锌当量（以锌的毒性为1），并提出土壤中毒性元素的最大容许量:应用0.1N 盐酸浸提的全部重金属和微量元素总锌当量，不得超过该土壤阳离子代换总量的5％、10％、20％（相应土壤的pH值为6.0、6.5、7.0）。

有机污染毒物的影响

利用未经处理的含油、酚等有机污染毒物的污水灌溉农田，会发生土壤中毒和植物生长发育障碍。如中国沈阳抚顺灌区曾用未经处理的炼油厂废水灌溉，田间观察发现，水稻严重矮化：初期症状是叶片披散下垂，叶尖变红；中期症状是抽穗后不能开花授粉，形成空壳，或者根本不抽穗；正常成熟期后仍在继续无效分蘖。植物生长发育状况同土壤受有机毒物污染程度有关。在沈阳抚顺灌区进行田间观测所获得的结果如:

在温室条件下进行油污染的单因子盆钵试验结果表明：100克土壤含油量大于1000毫克，水稻明显出现类似缺氮的生长和发育障碍，但未出现类似田间发生的水稻矮化的典型综合症状。一般认为水稻矮化现象是石油污水中油、酚等有毒物和其他因素综合作用的结果。

农田在灌溉或施肥过程中，可产生三氯乙醛（植物生长紊乱剂）及其在土壤中转化产物三氯乙酸的污染。三氯乙醛能破坏植物细胞原生质的极性结构和分化功能，使细胞和核的分裂产生紊乱，形成病态组织，阻碍正常生长发育，甚至导致植物死亡（图3）。小麦最容易遭受危害，其次是玉米，再次是水稻。根据研究，栽培小麦的土壤每公斤中三氯乙醛含量不得超过0.3毫克。

为了防止土壤污染引起植物生长发育障碍，破坏农业生产力，必须对各种污染毒物进行实验室筛选，深入开展土壤－植物系统的生态毒理学研究。