重金属对黑麦草的影响研究论文

重金属对黑麦草的影响研究论文

早在20 世纪70 年代，人们已经注意到，重金属与农作物营养元素之间由于化学性质的相似性或者代谢途径的关联性，常常利用相同的转运系统进行吸收或储存，农作物中发生的重金属中毒症状常与一些营养元素的缺乏症状非常相似。不同营养元素的供应水平可在很大程度上影响重金属在农作物体内的运输和积累。这些相互作用可以是相互促进的，也可以是彼此抑制的。因此，许多学者认为，研究重金属与营养元素之间的相互作用，不仅有利于解决农作物重金属污染的问题，而且对于正确理解重金属的毒性效应和合理、科学解决营养元素利用和重金属积累之间的矛盾都有重要意义。1 营养元素与重金属之间的相互作用重金属与营养元素之间的相互作用是近几年重金属污染生态研究领域的前沿科学问题。土壤中的重金属与阳离子营养元素间多为拮抗作用，而与阴离子营养元素间既可能是协同作用也可能是拮抗作用。农作物体内重金属与营养元素间的相互作用较为复杂。氮、磷、钾等营养元素在农作物体内蛋白质、核酸等重要物质的合成和代谢过程中起着重要的作用，体内营养元素的缺乏将会导致农作物体内物质代谢的紊乱，从而影响农作物的生长和农产品的产量。随着农田土壤重金属污染的日益严重，重金属胁迫干扰农作物营养元素的利用已成为农作物营养元素缺乏或生物有效性降低的主要原因。近30 年来，许多研究植物营养和植物生理的学者对植物体内营养元素与重金属之间的相互作用进行了较为广泛的研究，发现外部增加氮、磷、钾等营养元素的供应可改善农作物体内的酶系统和代谢过程，在一定程度上缓解受重金属胁迫的影响。硒能促进农作物抗氧化物质的形成，增加其对重金属等有害物质的抗逆性，减少对重金属的吸收。SCHÜTZENDUBEL 等发现，硒和镉都可与某些蛋白质中半胱氨酸的巯基发生部分结合，外源硒的供应可使水稻体内谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的底物谷胱甘肽含量增加，促进镉与巯基的结合。硒与镉也可能形成CdSeO3，使镉的溶解性下降，吸收量降低。硒与其他重金属结合也能生成难溶化合物，抑制农作物对重金属的吸收，减少植株体内重金属的累积。硒也可能促使重金属从农作物代谢活跃的细胞点位上移除或通过改变细胞膜对重金属的通透性影响重金属在其体内的转运。因此，施用硒肥可减少水稻等农作物镉污染的风险。SHANKER 等的盆栽试验发现，硒可以降低萝卜对汞的吸收，原因可能是硒和汞在土壤中形成难溶化合物。硅能促进农作物生长、改善其抗逆性，显著降低镉和铅在水稻等农作物中的迁移。施入土壤的硅肥中所含的硅酸根离子可与镉发生化学反应，形成不易被植物吸收的硅酸盐而沉淀下来，降低农作物对镉等重金属的吸收。硅作为水稻的营养元素，可以提高水稻叶片叶绿素含量、提高根系活力、降低细胞膜的透性，从而提高水稻对重金属的抵抗能力。叶面喷施纳米硅制剂可缓解重金属对水稻的毒害作用，且籽实中镉、铅、铜、锌的吸收量在喷施硅制剂后均显著降低。另有研究表明，由于硅与镉发生了沉淀，阻止镉向上迁移，可以显著降低土壤镉的迁移能力，从而可以减少农作物地上部分的镉积累，达到降低稻米中镉含量的目的。叶面喷施氮、磷、钾等营养元素可降低或消除重金属对农作物的毒害作用，降低农作物体内重金属的吸收和积累。有研究表明，氮肥的施用可以减轻铅和锌等重金属对冬小麦幼苗叶和根的生长抑制作用，并随施氮量的提高而增强。叶面喷施磷肥可以改善由铅毒害作用引起的农作物缺磷症状，土壤施磷可以降低铅的生物有效性，已在菠菜、胡萝卜、燕麦和黑麦草等农作物中得到了验证。丁凌云等研究表明，叶面喷施KH2PO4能提高水稻产量，降低铅、锌、镉在稻米中的积累。SINGH 等发现，施用钾肥可以明显降低小麦植株中锌的浓度。研究镉在小麦细胞中的迁移途径时发现，细胞壁表面的COO- 易与镉结合而使镉被大量截留在细胞壁上，不进入细胞膜内。钙、镁、锌等可在农作物体内与重金属竞争吸收和运输位点。研究表明，高浓度的重金属有抑制农作物对钙、镁等营养元素的吸收和转运的能力，如经镉处理的小麦幼苗其茎和叶中富集的镉含量明显增加，而钙、镁等营养元素的含量明显下降；锌浓度的增加可降低农作物体内镁等元素的浓度。因此，钙、镁等营养元素的充足供应有利于缓解重金属的毒害作用。这是因为农作物中的钙、镁有利于其根系细胞维持正常的渗透系统。在镉胁迫下，比较添加钙与不添加钙的情况发现，添加钙可使玉米根、叶细胞器和细胞质中钙含量显著增加，而镉含量显著下降；在不添加钙的情况下，镉可导致叶绿体无基粒，或基粒片层排列紊乱，嗜饿颗粒数增加。这是因为钙对镉胁迫下玉米叶片正常结构和功能的保持具有非常重要的作用。铁可影响农作物的叶绿体功能、协调生理功能、影响重金属吸收和运输，因此通过叶面喷施改善农作物的铁供应可在一定程度上降低镉等重金属在其体内的积累。一般情况下，农作物体内铁含量充足，则锰、铜、锌、镉等重金属含量就低；而铁缺乏则锰、铜、锌、镉等重金属含量就较高，这可能与铁转运子基因的表达有关。COHEN 等研究了豌豆在铁缺乏和铁充足条件下的镉吸收动力学，结果表明，铁缺乏条件下豌豆对镉的最大初始吸收速率为铁充足条件下的近7 倍。镉在不同铁供应状况下的吸收差异可能与IRT1 基因的表达有关，IRT1 是从拟南芥中克隆的铁转运子基因，铁缺乏能够诱导其表达，促进铁的吸收和转运，同时也会促进镉等重金属的吸收和转运。铁缺乏条件下镉吸收速率的增大也可能与诱导细胞质膜中质子泵的激活有关。FeSO4 作为一种微量元素肥料在镉污染土壤上施用，既能使农作物增产，又可减少镉在农作物体内的积累。研究表明，稀土元素对重金属胁迫有一定的缓解作用。叶面喷施钕或其配合物，能缓解铅对绿豆、小白菜、菠菜的伤害。在镉胁迫的菜豆、玉米幼苗叶片上喷施镧，可减轻镉对幼苗的伤害程度。叶面施用100 mg/L镧-甘氨酸配合物能减轻镉对小白菜造成的伤害，提高小白菜光合速率、希尔反应活力和硝酸还原酶活性，增加叶绿素及核酸含量，减少丙二醛与镉含量，降低细胞质膜透性。此外，施用赤霉素、己酸二乙氨基乙醇酯、氨基乙酰丙酸、水杨酸、脯氨酸、甘氨酸、甜菜碱等生理调节物质亦可减轻重金属对农作物的毒害作用。施用细胞分裂素类物质6-苄氨基腺嘌呤可缓解汞对水花生的毒害作用。施用水杨酸、脱落酸能减轻大麦幼苗受镉的毒害作用。喷施萘乙酸可降低镉胁迫下大豆幼苗叶片中丙二醛和脯氨酸含量，可减轻膜脂过氧化作用及蛋白质水解，还可降低过氧化物酶(POD)活性，提高硝酸还原酶活性。植物具有复杂的机制对元素的吸收、转运和外排进行精密调控以适应外界环境的变化，目前关于植物元素平衡途径及调控网络仍不是很清楚。以往人们的研究往往停留在两种或者少数几种元素，但实际上植物体内元素的平衡是一个十分复杂的过程。有人认为，近几年兴起的离子组学方法可为进一步揭示植物体内的营养元素与重金属之间的相互作用机制提供手段。目前，虽然人们对农作物体内重金属与营养元素的关系已做了较为广泛的探讨，但总体上对相关机制研究还不深入。研究条件、研究方法及供试农作物的不同，获得的结论不尽相同，甚至相互矛盾。有关重金属与营养元素之间的交互作用更有待深入研究。2 叶面生理阻控技术的发展现状利用农作物叶面生理阻隔剂阻控农作物体内重金属积累是近年来中国农田重金属污染防治研究的一个新方向，主要通过在农作物细胞壁上沉淀或螯合重金属以及提高农作物对重金属抗逆性等手段来减少甚至完全阻断重金属向食物链转移。由于这一技术具有成本低、环境友好、操作方便等优势而倍受国内研究者的青睐。从国内现有的相关专利来看，现有的叶面生理阻隔剂大致有以下几类：(1)硅基(包括有机硅和无机硅)成分的叶面生理阻隔剂，相关专利有103789114A(专利号，下同)、101907029A、103864531A、105075763A、101851133A、101830735A 等。(2)硒或稀土元素成分的叶面生理阻隔剂，相关专利有103804091A、102356739A、104788156A、104322335A、101597191A、104003815A、103766182A、102964177A 等。(3)氮、磷、钾及常规微量元素(钙、镁、铁、硼、锰、锌、钼、钛、硫)为主要成分的叶面生理阻隔剂，相关专利有103749223A、103314999A、103314693A、10501039A、101507400A、102653486A、104478556A、104082341A 等。(4)农作物生理调节物质类叶面生理阻隔剂，相关专利有103392401A、104025921A、102356739A、102550313A、104823738A、101940112A、103980030A、103936495A、102653486A、102653485A、104221796A、104322336A、101940113A、103650817A 等。目前，中国从事农作物叶面生理阻隔剂产品开发及试验效果研究的机构主要集中在东部和中南部地区，以高校、科研机构为主，也有部分基层农业部门。常用的试验农作物主要有水稻、蔬菜、瓜果等。涉及的重金属以镉为主，铅、砷、汞等也有涉及。由于欧美国家耕地资源问题相对不是很突出，因此相关专利不多。在美国专利局、欧洲专利局、世界贸易组织的知识产权组织等网站仅检索到的3项相关专利，其中1 项还是中国学者申报的。从一些初步的试验结果来看，使用叶面生理阻控技术的效果因产地、农作物类别不同而不尽相同。李芳柏等的试验结果表明，叶面喷施硅肥，水稻增产，稻米砷下降(质量分数，下同)，镉下降。王世华等的盆栽试验表明，喷施硅肥后，水稻谷物中镉下降17%～53%，铅、锌、铜分别下降26%～41%、29%～34%、45%～53%。刘杰的试验表明，叶面喷施降镉灵叶面硅肥，水稻谷物增产5%，镉下降40%，抑制了重金属由叶面向籽粒迁移。崔晓峰等发现，叶面喷施硅肥可促进生菜生长，提高POD 和超氧化物歧化酶(SOD)等活性，生菜地上部分镉和铅分别下降～、～。刘传平等的研究表明，叶面喷硅肥后水东芥菜中镉、砷、铅分别下降、、；同时，喷施硅肥和铈肥，镉、砷、铅分别下降、、。刘吉振等的研究表明，喷施硅后，盆栽辣椒中镉下降～。叶面喷施硒肥对农作物中重金属的下降也有明显的效果。蒋斌研究表明，叶面喷施纳米硒肥和硒+壳聚糖复合肥，水培生菜中镉分别下降、。水稻叶面喷施硒肥后，稻米增产，镉下降～。蔬菜和瓜果叶面喷施硒肥后，西红柿和蒜苗中镉均下降；番茄和黄瓜中镉下降～；西瓜中镉下降～，铅下降～，同时其膜脂过氧化产物丙二醛含量也有所下降；草莓叶片和果实中镉分别下降～、，铅分别下降～、 ；柿子中的镉、铅和汞含量显著降低。喷施硒、硅、钼复合肥，小白菜、辣椒中镉均下降～。硒和硅的联合喷施，水稻产量可增加，谷物中砷可下降46%。叶面喷施稀土元素，能降低玉米、绿豆、小白菜等农作物的镉毒和铅毒症状；生菜地上部分镉和铅分别下降～、～；番茄中镉下降～，黄瓜中镉下降～；油菜茎叶中铜、锌、镉、铅和镍分别下降～、～、～、～、～；水东芥菜中镉、砷、铅分别下降、、。叶面喷施锌，生菜镉下降 ；西红柿镉下降，对铅无明显的影响；糙米镉下降。叶面喷施铁，菜心镉、铅、铜分别下降～、～、～；蕃茄果实中镉下降～。3 应用前景重金属与许多生命必需的营养元素相互影响双方的功能发挥，补充营养元素可减轻农作物中重金属的毒害作用。硅、硒、氮、磷、钾、钙、镁以及一些微量元素是农作物的有益元素，采用叶面喷施作为生理阻隔剂不仅可在一定程度上阻控农作物中重金属的积累，还能促进农作物生长、产量增加、品质改善。由于成本低、操作方便，许多研究者认为，对于中轻度污染土壤，叶面喷施是一种方便有效、不误农事的生理阻隔方法，有着较为广阔的应用前景。与国外相比，中国对叶面生理阻隔剂探讨的范围较广，生理阻隔剂产品研发与应用研究走在了世界的前列，特别在水稻中重金属控制的应用研究上。但有关叶面生理阻隔剂控制农作物中重金属含量的基础理论研究还不及国外。目前，中国利用农作物叶面生理阻隔剂调控农产品中重金属积累的技术还是不够成熟，大多数产品缺乏广泛的田间试验评估，施用效果不够稳定，施用方法有待提升。由于缺乏统一的、规范化的标准，当前中国叶面生理阻隔剂品种繁多，令使用者无所适从，急需建立规范化的叶面生理阻隔剂标准；同时，由于缺乏规范化的施用技术，使用者由于不规范操作导致达不到应有的施用效果。因此，应重点加强以下方面的研究：(1) 农田重金属污染高效农作物叶面生理阻隔剂研发。在现有研究的基础上，深入探讨不同农作物叶面生理阻隔剂控制农产品中重金属的效果，从而筛选出高效的农作物叶面生理阻隔剂。(2) 农作物叶面生理阻隔剂的适用范围研究。在不同地区、不同轮作制度及不同水肥管理情况下，研究叶面生理阻隔剂对农作物重金属的阻隔效果，从而确定其适用范围，探讨环境因素(温度、湿度、光照、土壤肥力)、喷施时间、喷施剂量及浓度、喷施次数等对叶面生理阻隔剂阻隔农作物吸收重金属的影响。(3) 筛选能提高叶面生理阻隔剂效率的助剂，进行复合型叶面生理阻隔剂的研发。通过叶面生理阻隔剂与表面活性剂、络合剂、植物生长调节剂等配合施用，筛选出低毒且能高效阻隔重金属吸收的配方。在此基础上，进一步通过多种配方的搭配试验，研究复合型叶面生理阻隔剂。(4) 加强叶面生理阻隔剂的田间示范及施用技术与规范研究。选择较成熟的叶面生理阻隔剂可在多地开展田间示范研究，在实际应用中不断矫正施用技术以提高其效率，最终形成相关技术规程。

文章名】：土壤重金属污染【内容】：污染土壤中重金属的生物可利用性评估方法研究——以采煤矿区土壤重金属污染为例 刘玉荣 硕士 土壤重金属污染；生物利用；植物指示法；萃取剂； 环境地球化学 中国科学院地球化学研究所; 作者以贵州水城汪家寨采煤矿区及其周围铅锌冶冻地重金属污染土壤为例,分别采用总量法、化学形态分析法和植物指示法研究重金属的活动性和生物可利用性,对不同重金属生物可利用性评估方法进行比较,并实验各种方法对该种类型污染土壤的可行性.结果发现1.总量法可用来预测煤矸石风化土壤重金属的潜在环境效应,对铅锌冶炼废弃地的评价则有一定限制,因为铅锌冶炼废弃地中的重金属有相当一部分来自于大气沉降,随时间的变化其总含量肯定会有所变化.2.在实验中我们采用了Tessier五步连续萃取法分析重金属的赋存状态,结果发现各元素的形态分布有很大差别.3.比较两种方法的萃取结果发现,三步萃取法分析的重金属形态基本上可代表五步萃取法的分析结果及土壤中非残渣态重金属在各相态之间的分析,而且操作步骤更经济简单.因此我们认为三步萃取法更适于用来分析重金属在土壤中的结合形式.4.选用了六种单一取剂进行萃取,结果表明各种类型的萃取剂对元素镉都有较好的萃取能力酸试剂对锌的萃取率较高而铜和铅形成络合物的能力较强,所以易为络合剂所萃取. 土壤重金属污染剂量与蔬菜毒性效应及其控制技术研究 纳明亮 硕士 蔬菜毒性；根伸长试验；土壤重金属污染；食品安全；石灰； 食品科学 西北农林科技大学; 本文以3种典型土壤，黄泥土，褐土，红壤为供试土壤，研究了不同浓度Cu、Zn、Pb以及其在老化条件下对小白菜、包菜、萝卜、洋葱、番茄和黄瓜的早期根伸长，以阐明不同重金属及用量对蔬菜根生长的抑制及毒性效应 研究表明黄泥土上，番茄对Cu、Zn、Pb的毒性响应最敏感，小白菜则最不敏感红壤上番茄和小白菜对Cu、Zn、Pb的毒性响应最敏感，黄瓜和萝卜则最不敏感褐土上，洋葱对Cu、Zn、Pb的毒性响应最敏感，黄瓜则不敏感不同重金属对蔬菜生长抑制不同，蔬菜对铜的毒性响应最敏感，其次是锌和铅土壤中重金属有效态与蔬菜根长呈显著负相关，对3种土壤比较得出相同Cu、Zn、Pb浓度下，重金属对番茄和小白菜的根伸长抑制率大小顺序为红壤>黄棕壤>褐土 重金属老化时间的不同，其对蔬菜根长的影响不同，但随着老化时间的延长，其根长有增加趋势种植蔬菜的土壤中有效态重金属含量随着土壤中加入重金属浓度的增加而增大土壤中重金属老化趋势因其浓度的不同而异，高浓度时，在0～30d老化迅速，且达到平稳老化的时间就越长不同老化时间对蔬菜的毒性作用2d最强，180d最弱，可见随着重金属在土壤中的老化时间延长，其对蔬菜的毒性就会降低 土壤中重金属有效态与蔬菜吸收重金属的量呈极显著正相关r<,Cu>=<'*>，r<,zn>=<'*>，在受重金属污染的土壤上施加石灰，能有效地降低土壤中重金属有效态含量，提高蔬菜的生物量，减少蔬菜对重金属的吸收Cul00，Cu400 mg·kg<'-1>时，施加石灰后小白菜中Cu的全量分别下降了％，％Zn250，Zn500 mg-kg<'-1>时，施加石灰后小白菜中Zn的全量分别下降了％，％，尤其在重金属污染土壤二级水平下，施加石灰能够使得蔬菜中的重金属含量符合蔬菜卫生标准，确保蔬菜食用的安全性 从根伸长试验得出了不同土壤上对重金属敏感的指示蔬菜，及不同种类蔬菜对Cu、zn、Pb的EC<,10>，EC<,50>，EC<,90>值EC<,10>值可以作为蔬菜能够正常生长的临界值，低于EC<,10>，蔬菜基本能正常生长EC<,90>值可以作为蔬菜受重金属毒害致死的临界值，超过EC<,90>，蔬菜几乎不能生长，为确保蔬菜的安全生产提供了科学依据 重金属污染对土壤动物群落结构的影响 张永志 硕士 土壤质量；土壤动物；生物指标；土壤重金属污染；群落结构； 土壤学，土壤化学与环境化学 浙江大学; 重金属污染是人类必须面对的重要环境问题.在中国,重金属污染源主要有污灌,固体废弃物堆置,农药和肥料的施用以及大气沉降等.随着生产的发展,越来越多的污染物进入环境中,当这些污染物的量超过土壤的自净能力时,会使土壤生态系统的功能失调.在越来越关注土壤可持续利用的今天,人们提出土壤质量的概念.能通过一系列的指标来反映土壤的健康状况,一直是科学家们努力的方向,在土壤生态系统中,土壤动物是重要的组织部分.它们不仅直接参与了陆地生态系统的能量与能量与物质循环.而且在污染物的降解过程中起着重要的作用,尤其是土壤动物与微生物之间的协同作用.对人类来说仍是一个未知的领域,所有这些都引起了科学家们的高度关注.该论文试图以土壤动物作为生物指标来评价土壤重金属污染,通过对重金属污染区以浙江省富阳环山乡受污染的农田为例土壤动物群落结构的调查和室内设置一定的污染浓度梯度处理以Cu污染为例的盆栽试验两种方式研究了重金属污染对土壤动物群落的影响. 蓖麻对重金属污染土壤的修复及微生物的强化作用 陆晓怡 硕士 蓖麻；土壤重金属污染；植物修复；外源微生物；强化作用； 环境工程 上海大学; 本文主要以蓖麻RicinuscommunisL.作为植物种，研究其对重金属Cu、Cd、Pb、Zn的耐性以及吸收积累效应，并着重考察在Zn、Cd单一污染下，蓖麻在20天、40天和60天时的生物量以及对Zn、Cd积累量的变化，叶绿素a含量变化，根际土壤中脲酶活性的变化以及60天时根际土壤中Zn、Cd重金属形态的分布并考察蓖麻在ZnCd复合污染的生长响应和对Zn、Cd的吸收积累本研究还探索性的将筛选出的对Pb有耐性的微生物接种到蓖麻根际，考察外源微生物对蓖麻吸收积累Pb的强化作用获得以下研究结果 1蓖麻对重金属Cu、Cd、Pb、Zn具有不同的耐性，土壤Cu处理对蓖麻的临界毒害浓度在600mgkg左右Cd对蓖麻的临界毒害浓度约为160mgkgZn对蓖麻的临界毒害浓度约为1200mgkg，严重毒害浓度在1600mgkg左右蓖麻对Pb的耐性较好，在2000mgkg下仍未见明显中毒症状 2在Zn和Cd单一污染的土壤中，随着生长时间的增长，蓖麻根、茎、叶积累的Zn或Cd增加，生物量增加，但是其生长速率有所减缓在同一生长时间段内，叶绿素a含量随着Zn或Cd处理浓度的增加而下降在同一Zn或Cd处理浓度下，叶绿素a含量随着生长时间的增长而减少Zn或Cd能够影响叶绿体的结构，影响植物的光合作用，抑制蓖麻生长 蓖麻根际土壤中的Zn和Cd有不同的形态分布，Zn主要以不易被植物吸收的Fe-Mn氧化态存在，然后依次是碳酸盐结合态、残渣态、有机结合态以及交换态而Cd主要以植物可吸收利用的交换态存在，然后依次是碳酸盐结合态、Fe-Mn氧化态、有机结合态以及残渣态 土壤Zn和Cd单一污染对脲酶活性都有一定的抑制作用，并且随着Zn或Cd处理浓度的增加，脲酶活性的抑制率增加，Cd对脲酶的抑制作用强于Zn经过种植蓖麻后，根际土壤中的脲酶活性得到了不同程度的恢复，脲酶活性恢复率随种植时间的增加而增加 3在ZnCd复合污染中，蓖麻吸收和积累锌镉随土壤锌镉处理浓度的增加而增加在同一锌处理浓度下，蓖麻地上部和根部的锌积累量随镉处理浓度的增加而减少地上部的锌积累浓度随镉处理浓度的增加而减少，根部对锌的积累浓度在Zn400mgkg和Zn800mgkg时随镉处理浓度的增加而增加，在Zn1200mgkg时随镉处理浓度的增加而减小在同一镉处理浓度下，蓖麻地上部对镉的积累量和积累浓度随土壤锌处理浓度的增加而减少，根部对镉的积累量在Cd60mgkg和Cd120mgkg时随土壤锌处理浓度的增加而增加，在Cd180mgkg时随土壤锌处理浓度的增加而减小，而对镉的积累浓度随锌处理浓度的增加基本上是增加的Zn、Cd对蓖麻的生长、吸收积累的相互作用依赖于ZnCd的复合水平和植物部位 4将3种对重金属Pb有耐性的微生物枯草芽孢杆菌、铜绿假单胞菌和筛选出的污泥分离菌1号接种于蓖麻根际后枯草芽孢杆菌的引入对蓖麻叶、茎、根吸收积累Pb都有一定强化作用，其中根部Pb的积累量的提高显著但对蓖麻生物量的影响不明显每株蓖麻带走Pb量比不接种增加，地上部和根系分别增加18％和10％铜绿假单胞菌的引入对蓖麻茎吸收积累Pb有较明显的强化作用，但是地上部带走Pb的增加量与根系带走Pb的减少量基本相抵，铜绿假单孢菌能促使蓖麻将Pb从地下部转移到地上部污泥分离菌1号的引入对蓖麻地上部生物量的增加有较明显的促进作用，虽然蓖麻根、茎、叶中的Pb积累浓度无显著提高，但是蓖麻体内的Pb积累量是增加的从积累Pb的总量来看，每株蓖麻地上部带走Pb的量比不接种增加40％，根部带走Pb量比不接种增加10％ 微生物与植物联合修复土壤重金属污染 姜敏 硕士 植物修复；内生菌；根际微生物；联合修复；土壤重金属污染； 环境科学 中山大学; 当铅、铬、镉等非生物生存所需的重金属以及锌、镍等生物生存所需的重金属物质在介质中达到一定的浓度时可能会对生物产生抑制作用，但自然界中的一些微生物与重金属长期接触后，却能减少被毒害程度或受毒后迅速恢复生长在重金属含量较高的介质中，抗重金属微生物和植物之间的相互作用不仅会影响植物对营养物质的吸收，提高植物的抗重金属胁迫能力等，从而保护植物减弱伤害，还有可能促进植物对重金属的富集，进而加快土壤重金属污染修复进程 微生物的生存范围很广，土壤中和植物体内都有多种微生物存在本论文通过对大宝山采矿废水污染地区的土样和植物样采集，研究两类样品中微生物的重金属抗性，筛选对重金属耐性较强的菌株，并从这些抗性菌中挑选出对Ni和Cd同时具有较强抗性的微生物，研究其生物学特性，最后用盆栽试验检验抗性菌株与植物对重金属污染土壤联合修复效应研究结果如下 1.通过纯培养分离方法分别从重金属富集植物大叶相思与非富集植物水禾、水稻根内及根际分离到不同种类的真菌菌株，对其中重金属抗性菌株的筛选结果表明三种植物内生真菌中重金属抗性菌株比例高于根际真菌，其中重金属富集植物的内生真菌抗性菌株数目高于非富集植物内生真菌，且富集植物重金属抗性内生真菌的比例明显高于根际真菌，但非富集植物水禾和水稻重金属抗性内生真菌的比例与根际真菌菌株差别并不明显这些重金属抗性真菌多属于青霉、曲霉、镰刀菌、木霉等与植物有密切关系的种属这些结果初步表明重金属富集植物内生真菌与其宿主植物富集重金属的能力有密切关系 和H8对重金属Cd和Ni都具有较强抗性，经鉴定，G16为曲霉菌，H8为木霉菌两株菌对重金属都有一定的活化能力但两株菌都不产吲哚 3.抗性微生物对重金属污染土壤中生长的植物有一定的促进作用，其株高、鲜重都高于对照，尤其是两种微生物复合接种，促进作用更为明显在单独添加Cd或Ni以及复合添加Cd和Ni的土壤中，单一接种抗性菌或两株茵的复合接种都提高了重金属在植物体内的转运系数和累积系数不接菌处理时，与单一重金属Cd或Ni污染的情况下比较，在Cd-Ni复合污染状况下Cd和Ni的转移系数和富集系数都提高，植物地上和地下Cd和Ni的浓度都比单一重金属污染土壤中植物体内的含量增加这表明植物对Cd和Ni的吸收存在一定的正相关性 南京典型城郊菜地重金属的污染状况与防治对策 赵冬青 硕士 城郊菜地；土壤重金属污染；污染治理；蔬菜质量安全； 土壤学 南京林业大学; 城郊土壤重金属污染的日益加剧严重威胁着蔬菜产品的质量，蔬菜的质量安全问题越来越受到关注本文通过对南京市六合区、栖霞区八卦洲镇等典型菜地土壤一蔬菜系统中重金属污染状况的研究，探究了不同层次土壤中的重金属含量及分布特征，揭示了五种蔬菜不同器官的重金属富集状况，为南京城郊菜地的选择和土壤重金属污染的治理提供重要的理论依据主要研究结果如下 1、南京城郊六合区和栖霞区八卦洲镇典型菜地土壤铬、铜、铅存在不同程度的污染，其中铬污染最为严重，铅的污染次之，铜的污染程度较轻 2、单因子污染评价、综合污染评价及富集因子评价结果均表明六合区菜地土壤的三种重金属污染程度较低，而栖霞区八卦洲镇污染程度比较严重 3、Cr、Cu、Pb 之间均呈极显著正相关，土壤受到三种重金属元素的复合污染 4、青菜、大蒜、韭菜、芦蒿、油菜五种蔬菜Cr和Pb的含量均为根>茎叶，而Cu的分布则为根<茎叶 5、对Cr 富集能力最强的是油菜对Cu富集能力最强的是青菜，对Cu富集能力最弱的是油菜对Pb富集能力最强的是韭菜，对Pb富集能力最弱的是青菜、大蒜 6、在五种蔬菜中，韭菜对Cr，Cu和Pb三种重金属的富集能力最强，受到的污染最为严重 钼矿区及周边农田土壤重金属污染现状分析及评价 曲蛟 硕士 钼矿区；土壤重金属污染；污染强度；多金属复合污染； 环境科学 东北师范大学; 本文对辽宁省葫芦岛钼矿区矿场、选矿厂、矿物运输区及尾矿区土壤重金属污染的情况进行了系统研究选择该矿区污染土壤样本80个，矿区周边农田污染土壤样本60个采用HNO<,3>-HF-HClO<,4>混酸对土壤样品进行处理，运用等离子体发射光谱仪ICP-OES测定土壤样品中Mo、Pb、As、Hg、cr、Cd、Zn、Cu、Ni的全量采用单污染指数评价法及内梅罗指数法对土壤重金属污染现状进行系统地评价，了解钼矿区土壤重金属污染的特征对矿区周边农田土壤采用欧共体参比司土壤重金属形态分析方法进行分析结果表明该矿区土壤污染是以Hg、Cd、Zn、As为主的多金属复合污染，土壤中重金属As、Cd污染较为严重，土壤As、Cd平均含量分别达和、Zn为中度、已受污染不同片区间重金属污染程度存在明显差别，污染强度以选矿厂污染区最高，内梅罗综合指数为，其次是矿场、矿物运输区及矿区附近山地，矿区周边农田土壤污染强度以选矿区周边农田最高，内梅罗综合指数为，其次是矿山周边农田及尾矿区周边农田各农田土壤的重金属元素以残余态为主，酸可提取态比例最小，不同元素之间、不同片区土壤之间各形态所占比例差别不大，Hg的酸可提取态占全量比例较大，是影响农作物正常生长的主要因素 葫芦岛锌厂地区重金属和SO<,2>排放对土壤污染的状况研究及评价 刘翠华 硕士 土壤重金属污染；SO<,2>排放；土壤S污染；土壤有效S；环境污染； 土壤学 天津财经大学 沈阳农业大学; 环境污染是人类生存与发展的重要障碍之一,它不仅破坏了自然环境的结构与平衡,而且严重影响了人类的健康,因此环境污染研究引起了人们极大的关注.近年来,由于工业"三废"所引起的重金属污染和酸沉降已严重的破坏了地区的生态平衡.该文以辽宁省葫芦岛锌厂周围污染土壤为研究对象,分析了S和重金属Cd、Pb、Cu、Zn五种污染元素的含量、污染状况有效S与土壤化学性质的关系重金属Cd、Pb、Cu、Zn五种形态分布规律及与土壤化学性质的关系. 土壤中重金属活动性的唐南膜测定、模型模拟与污染的原位控制 易丽 博士 土壤；重金属活动性；游离重金属离子浓度；ECOSAT；赤泥；土壤重金属污染；唐南膜平衡法； 地球化学 中国科学院地球化学研究所; 土壤是自然环境的重要组成部分,是人类赖以生存与发展的宝贵资源.但是近年来我国土壤重金属污染日益严重,重金属污染物与其它类型的污染物相比具有隐蔽性、长期性与不可逆性等一系列特殊性,成为土壤中永久的污染物,最终通过食物链的传递进入人体,对人类的健康造成潜在的危害.因此,研究土壤重金属污染与控制具有很重要的意义.本论文首次将唐南膜平衡法Donnan Membrane Technique和ECOSATEquilibrium Calculation Of Speciation And Transport模型引入我国土壤重金属活动性研究,并将两种方法获得的结果进行比较,互相验证,取得了较好的结果.还将两种方法结合探讨了贵州铝厂生产的赤泥对土壤中的游离重金属离子浓度的影响.土壤样品采于贵州都匀镉锌矿地区,一个位于镉锌矿选厂尾矿坝下农田中的水稻土,以下简称坝下土,为重污染土另一个位于镉锌矿上游桥边农田中的水稻土,以下简称桥边土,为轻污染土. 蚯蚓对Zn、Pb在土壤-植物系统中迁移转化的影响研究 冯凤玲 硕士 蚯蚓；土壤重金属污染；生物有效性；黑麦草；印度芥菜；植物修复；土壤污染治理； 环境科学 山东师范大学; 随着土壤重金属污染日益加剧，土壤重金属污染的治理已成为当前研究的热点植物修复技术作为一种新兴的绿色生物技术因具有物理、化学修复方法所无法比拟的优点而在土壤污染治理方面具有极大的潜力但是超积累植物的生物量小、土壤中重金属的生物有效性低是该项技术成功应用的主要限制因素为了提高土壤中重金属的生物有效性，近年来提出的“蚯蚓诱导-植物修复”技术虽然具有广阔的发展前景，但是现有的研究大都采用的是重金属的耐受植物，吸收的重金属多积累与植物根部，并没有向植物地上部转移而耐受植物与超积累植物对重金属有不同的吸收模式，因此，选用超积累植物研究蚯蚓对重金属在土壤-植物系统中的迁移转化的影响成为此项技术能否成功应用的关键 本文以酸性棕壤Acidbrownsoil、潮棕壤Aquaticbrownsoil、石灰岩类褐土Cinnamonsoil为供试土壤，分别加入Zn2+0，100,200,400mg·kg-1或pb2+0，200，400，800mg·kg-1模拟土壤污染，设置接种蚯蚓Eiseniafoetida与不接种蚯蚓处理，通过培养试验、盆栽Zn、Pb耐性植物黑麦草Loliummultiflorum和超积累植物印度芥菜BrassciajunceaL.，研究蚯蚓对植物生长量和土壤中重金属生物有效性的影响，目的是揭示蚯蚓对土壤—植物系统中重金属化学行为作用机理，为蚯蚓在植物修复技术的应用与发展提供理论依据 土壤重金属的污染明显抑制了蚯蚓的生长，种植黑麦草培养一个月后，所有处理中蚯蚓蚓重显著降低，酸性棕壤中平均生长率为-6％～-56％，潮棕壤中平均生长率为-7％～-46％，褐土中均生长率为-9％～-35％，且随土壤中Pb、Zn浓度的增加，蚯蚓生长率出现降低种印度芥菜培养一个月后，蚯蚓较种黑麦草时生长率有所增加，酸性棕壤中平均生长率为+3％～-25％，潮棕壤中平均生长率为-8％～-40％，褐土中平均生长率为+2％～-29％蚯蚓活动促进了三种土壤Zn、Pb各处理耐受植物和超积累植物的生长，在褐土中，蚯蚓在所有处理中均能促进印度芥菜的生长，而在潮棕壤和酸性棕壤中，蚯蚓只能在低浓度重金属污染情况下促进其生长，蚯蚓对植物生长的促进作用与土壤性质、重金属种类和植物种类有关 无论是种植印度芥菜还是种植黑麦草，蚯蚓活动显著降低了褐土和潮棕壤中Zn、Pb处理的土壤pH显著提高了酸性棕壤中种植印度芥菜的Pb处理和种植黑麦草的Zn处理的土壤pH在种植黑麦草的褐土和潮棕壤上，蚯蚓对DTPA提取态Zn含量无显著影响，显著提高了酸性棕壤上DTPA提取态Zn含量在种植印度芥菜的酸性棕壤中，只有当Zn处理浓度为时，蚯蚓活动显著提高了DTPA提取态Zn含量蚯蚓活动显著降低了种植印度芥菜的潮棕壤中DTPA提取态Zn含量，对褐土中DTPA提取态Zn含量的影响没有呈现明显的规律性无论种植印度芥菜还是种植黑麦草，蚯蚓活动对三种供试土壤中DTPA提取态Pb含量的影响没有呈现明显的规律性 无论种植黑麦草还是印度芥菜，蚓粪中Pb、Zn的含量均随Pb、Zn添加浓度的提高而增大生活在种植黑麦草的三种土壤中的蚯蚓蚓粪中Pb、Zn含量大于种植印度芥菜相应处理中的含量蚓粪中Zn全量是相应处理土壤中Zn全量的～倍，蚓粪中DTPA提取态Zn含量是土壤中DTPA提取态Zn含量的～倍蚓粪中Pb全量是相应处理土壤中Pb全量的～倍，蚓粪中DTPA提取态Pb含量是土壤中DTPA提取态Pb含量的～倍蚓粪中DTPA态Pb、Zn是植物吸收的重要供源 蚯蚓活动显著增加了Zn浓度在200mg·kg-1和400mg·kg-1时的褐土和酸性棕壤中黑麦草体内Zn含量，其他处理中没有显著影响蚯蚓活动使褐土和酸性棕壤中印度芥菜吸收Zn含量显著提高在潮棕壤中添加Pb浓度在400mg·kg-1和800mg·kg-1和酸性棕壤添加Pb浓度在800mg·kg-1时，蚯蚓活动使印度芥菜吸收Pb的量显著增加，黑麦草和印度芥菜均没有对Pb达到富集效果蚯蚓活动能否提高重金属的生物有效性，不仅与蚯蚓种类、土壤性质、重金属种类等因素有关，还有植物的种类有关 统计分析土壤pH、蚓粪中Zn、Pb的含量、土壤有效态Zn、Pb与植物体内吸收Zn、Pb的含量的关系的结果，我们推测蚯蚓通过影响土壤pH，进而影响土壤中重金属的生物有效性，或者通过摄取重金属的土壤后，经体内研磨消化排泄等作用，以及分泌大量粘液蛋白对重金属的络合作用，增加了DTPA态Pb、Zn含量，这或许是蚯蚓提高土壤中重金属活性的主要机理 上述研究表明，蚯蚓在重金属污染土壤上能够生存，对重金属有一定的忍耐作用，且仍能促进植物的生长，提高植物的生长量蚯蚓能通过多种机理活化土壤中重金属，提高其植物有效性，但其作用大小因土壤性质而异蚯蚓活动对重金属有效性的提高，虽然因选择植物的不同而不同，但其能提高土壤重金属的活性或通过促进植物生长，增加植物的吸收量，这对提高植物修复的效率有重要的意义

不一定用鲜样吧，你要是只是冷冻了下是不会对形态造成太大影响的，毕竟只是温度改变了下，要是你只关注有效、潜在有效、残渣三种形态区分的话，就更没问题了。

冬青和杜鹃对铅（Pb）、镉（Cd）、锌（Zn）具有较高的富集能力；杨树对铅（Pb）、镉（Cd）、铜（Cu）、锌（Zn）具有较高的富集能力；禾本科植物对镉（Cd）、锌（Zn）具有高富集能力。杜鹃花科与禾本科植物的重金属含量比较来看，杜鹃花科植物含铅（Pb）、镉（Cd）、锌（Zn)的含量是禾本科植物的2倍以上，而对铜（Cu）的富集能力接近。同样，灌木对铅（Pb）、镉（Cd）、锌（Zn）的富集是草本植物的2～7倍，乔木对重金属的富集系数也比草本植物高。研究人员推测，这可能与植物生长周期和年龄、富集时间的长短有关。

重金属对小麦幼苗的影响毕业论文

（一）主要科研成果1、“洛阳牡丹花期控制技术研究及产业化开发应用”，2003年获省政府科技进步二等奖。2、“甘薯脱毒快繁及产业化开发应用”，2000年获洛阳市科技进步一等奖；2002年获省政府科技进步三等奖。3、“种法结合提高旱地小麦水分增产效益的研究与应用”，1998年获省政府科技进步二等奖。4、“甜柿苗木快繁技术研究与应用”，1999年获省政府科技进步三等奖。5、“利用组织培养法快速繁殖柿树苗木的研究与应用”，2000年获洛阳市科技进步二等奖。6、“丘陵旱地脱毒甘薯增产机理研究”，2002年获省教育厅科技成果二等奖。7、“重金属镉对作物生长的毒害及锌的解毒机制研究”，1999年通过省科技厅鉴定。8、“农作物四级种子生产技术操作规程”，2005年通过了国家质量监督局鉴定；（二）主要著作1、《植物生理生化》，2005年，中国农业科技出版社，主编。2、《药用植物化学（理论教程）》，2004年，延边大学出版社，主编。3、《药用植物化学（实验教程）》，2004年，延边大学出版社，主编。4、《植物生理学实验指导》，2002年，中国农业科技出版社，副主编。5、《基础生物化学》，2000年，中国农业科技出版社，主编。6、《作物营养学》，1998年，吉林科学技术出版社，主编。7、《植物生理生化试题库》，1998年，延边大学出版社，主编。8、《植物生理学》，1996年，中国农业科技出版社，主编。9、《生物专业英语》，2005年，内蒙古科学技术出版社，主审。10、《植物生理学简明教程》，2001，年中国农业科技出版社，主审。11、《植物生理学实验教程》，2001，年中国农业科技出版社，主审。（三）主要论文1、植物生长调节剂在园艺植物上的应用，园艺学报，2004/32、三倍体毛白杨组培快繁技术，福建林学院学报，2003/13、三倍体毛白杨试管苗瓶外扦插繁殖的研究，河南农业大学学报，2002/44、生长素类物质对甘薯茎尖分生组织培养成苗的影响，山地农业生物学报，2003/25、脱毒马铃薯试管苗扦插生产微型薯技术，河南农业科学，2003/46、甜柿组织培养中玻璃化现象的发生与防治，北方园艺，1999/047、多效唑喷秧对脱毒甘薯生长和产量的影响，河南农业科学，1999/048、镉胁迫对玉米幼苗生长及生理生化的影响，华中农业大学学报，1999/029、Cd2+毒害对玉米幼苗细胞膜透性及保护酶活性的影响，农业环境保护，1999/310、汞毒害对小麦幼苗生长及其生理活性的影响，麦类作物，1999/411、脱毒甘薯北京553的生长动态研究，中国农学通报，1999/0212、柿树组织培养防止外植体褐变的研究，河南农业大学学报，1999/0113、牡丹离体快繁技术研究，北方园艺，1998/0314、蟆叶秋海棠的叶柄培养和植株再生，北方园艺，1998/0415、柿离体繁殖研究，果树科学，1998/0316、甜柿离体快繁技术研究，华中农业大学学报，1998/0217、柿树无节茎段培养和植株再生，中国果树，1998/0318、柿树的叶片培养和快速繁殖，植物生理学通讯，1998/0319、渗透胁迫对小麦萌发生长及某些生理生化特性的影响，麦类作物学报，1998/0420、植物组织中可溶性糖测定方法的比较和改进，华中农业大学学报，1998-821、甘薯茎尖分生组织培养及快速繁殖技术研究，河南农业大学学报，1998/0222、松罗铁兰的离体培养和快速繁殖技术研究，河南农业大学学报，1998/0323、油菜素内酯和多效唑对玉米种子萌发及幼苗生长的影响，中国农学通报，1998/02承担课题：1、牡丹转基因技术研究，省科技厅。2、仙客来离体快繁技术研究，省科技厅。3、牡丹新品种选育，市科技局。4、牡丹离体快繁技术研究，市科技局。

早在20 世纪70 年代，人们已经注意到，重金属与农作物营养元素之间由于化学性质的相似性或者代谢途径的关联性，常常利用相同的转运系统进行吸收或储存，农作物中发生的重金属中毒症状常与一些营养元素的缺乏症状非常相似。不同营养元素的供应水平可在很大程度上影响重金属在农作物体内的运输和积累。这些相互作用可以是相互促进的，也可以是彼此抑制的。因此，许多学者认为，研究重金属与营养元素之间的相互作用，不仅有利于解决农作物重金属污染的问题，而且对于正确理解重金属的毒性效应和合理、科学解决营养元素利用和重金属积累之间的矛盾都有重要意义。1 营养元素与重金属之间的相互作用重金属与营养元素之间的相互作用是近几年重金属污染生态研究领域的前沿科学问题。土壤中的重金属与阳离子营养元素间多为拮抗作用，而与阴离子营养元素间既可能是协同作用也可能是拮抗作用。农作物体内重金属与营养元素间的相互作用较为复杂。氮、磷、钾等营养元素在农作物体内蛋白质、核酸等重要物质的合成和代谢过程中起着重要的作用，体内营养元素的缺乏将会导致农作物体内物质代谢的紊乱，从而影响农作物的生长和农产品的产量。随着农田土壤重金属污染的日益严重，重金属胁迫干扰农作物营养元素的利用已成为农作物营养元素缺乏或生物有效性降低的主要原因。近30 年来，许多研究植物营养和植物生理的学者对植物体内营养元素与重金属之间的相互作用进行了较为广泛的研究，发现外部增加氮、磷、钾等营养元素的供应可改善农作物体内的酶系统和代谢过程，在一定程度上缓解受重金属胁迫的影响。硒能促进农作物抗氧化物质的形成，增加其对重金属等有害物质的抗逆性，减少对重金属的吸收。SCHÜTZENDUBEL 等发现，硒和镉都可与某些蛋白质中半胱氨酸的巯基发生部分结合，外源硒的供应可使水稻体内谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的底物谷胱甘肽含量增加，促进镉与巯基的结合。硒与镉也可能形成CdSeO3，使镉的溶解性下降，吸收量降低。硒与其他重金属结合也能生成难溶化合物，抑制农作物对重金属的吸收，减少植株体内重金属的累积。硒也可能促使重金属从农作物代谢活跃的细胞点位上移除或通过改变细胞膜对重金属的通透性影响重金属在其体内的转运。因此，施用硒肥可减少水稻等农作物镉污染的风险。SHANKER 等的盆栽试验发现，硒可以降低萝卜对汞的吸收，原因可能是硒和汞在土壤中形成难溶化合物。硅能促进农作物生长、改善其抗逆性，显著降低镉和铅在水稻等农作物中的迁移。施入土壤的硅肥中所含的硅酸根离子可与镉发生化学反应，形成不易被植物吸收的硅酸盐而沉淀下来，降低农作物对镉等重金属的吸收。硅作为水稻的营养元素，可以提高水稻叶片叶绿素含量、提高根系活力、降低细胞膜的透性，从而提高水稻对重金属的抵抗能力。叶面喷施纳米硅制剂可缓解重金属对水稻的毒害作用，且籽实中镉、铅、铜、锌的吸收量在喷施硅制剂后均显著降低。另有研究表明，由于硅与镉发生了沉淀，阻止镉向上迁移，可以显著降低土壤镉的迁移能力，从而可以减少农作物地上部分的镉积累，达到降低稻米中镉含量的目的。叶面喷施氮、磷、钾等营养元素可降低或消除重金属对农作物的毒害作用，降低农作物体内重金属的吸收和积累。有研究表明，氮肥的施用可以减轻铅和锌等重金属对冬小麦幼苗叶和根的生长抑制作用，并随施氮量的提高而增强。叶面喷施磷肥可以改善由铅毒害作用引起的农作物缺磷症状，土壤施磷可以降低铅的生物有效性，已在菠菜、胡萝卜、燕麦和黑麦草等农作物中得到了验证。丁凌云等研究表明，叶面喷施KH2PO4能提高水稻产量，降低铅、锌、镉在稻米中的积累。SINGH 等发现，施用钾肥可以明显降低小麦植株中锌的浓度。研究镉在小麦细胞中的迁移途径时发现，细胞壁表面的COO- 易与镉结合而使镉被大量截留在细胞壁上，不进入细胞膜内。钙、镁、锌等可在农作物体内与重金属竞争吸收和运输位点。研究表明，高浓度的重金属有抑制农作物对钙、镁等营养元素的吸收和转运的能力，如经镉处理的小麦幼苗其茎和叶中富集的镉含量明显增加，而钙、镁等营养元素的含量明显下降；锌浓度的增加可降低农作物体内镁等元素的浓度。因此，钙、镁等营养元素的充足供应有利于缓解重金属的毒害作用。这是因为农作物中的钙、镁有利于其根系细胞维持正常的渗透系统。在镉胁迫下，比较添加钙与不添加钙的情况发现，添加钙可使玉米根、叶细胞器和细胞质中钙含量显著增加，而镉含量显著下降；在不添加钙的情况下，镉可导致叶绿体无基粒，或基粒片层排列紊乱，嗜饿颗粒数增加。这是因为钙对镉胁迫下玉米叶片正常结构和功能的保持具有非常重要的作用。铁可影响农作物的叶绿体功能、协调生理功能、影响重金属吸收和运输，因此通过叶面喷施改善农作物的铁供应可在一定程度上降低镉等重金属在其体内的积累。一般情况下，农作物体内铁含量充足，则锰、铜、锌、镉等重金属含量就低；而铁缺乏则锰、铜、锌、镉等重金属含量就较高，这可能与铁转运子基因的表达有关。COHEN 等研究了豌豆在铁缺乏和铁充足条件下的镉吸收动力学，结果表明，铁缺乏条件下豌豆对镉的最大初始吸收速率为铁充足条件下的近7 倍。镉在不同铁供应状况下的吸收差异可能与IRT1 基因的表达有关，IRT1 是从拟南芥中克隆的铁转运子基因，铁缺乏能够诱导其表达，促进铁的吸收和转运，同时也会促进镉等重金属的吸收和转运。铁缺乏条件下镉吸收速率的增大也可能与诱导细胞质膜中质子泵的激活有关。FeSO4 作为一种微量元素肥料在镉污染土壤上施用，既能使农作物增产，又可减少镉在农作物体内的积累。研究表明，稀土元素对重金属胁迫有一定的缓解作用。叶面喷施钕或其配合物，能缓解铅对绿豆、小白菜、菠菜的伤害。在镉胁迫的菜豆、玉米幼苗叶片上喷施镧，可减轻镉对幼苗的伤害程度。叶面施用100 mg/L镧-甘氨酸配合物能减轻镉对小白菜造成的伤害，提高小白菜光合速率、希尔反应活力和硝酸还原酶活性，增加叶绿素及核酸含量，减少丙二醛与镉含量，降低细胞质膜透性。此外，施用赤霉素、己酸二乙氨基乙醇酯、氨基乙酰丙酸、水杨酸、脯氨酸、甘氨酸、甜菜碱等生理调节物质亦可减轻重金属对农作物的毒害作用。施用细胞分裂素类物质6-苄氨基腺嘌呤可缓解汞对水花生的毒害作用。施用水杨酸、脱落酸能减轻大麦幼苗受镉的毒害作用。喷施萘乙酸可降低镉胁迫下大豆幼苗叶片中丙二醛和脯氨酸含量，可减轻膜脂过氧化作用及蛋白质水解，还可降低过氧化物酶(POD)活性，提高硝酸还原酶活性。植物具有复杂的机制对元素的吸收、转运和外排进行精密调控以适应外界环境的变化，目前关于植物元素平衡途径及调控网络仍不是很清楚。以往人们的研究往往停留在两种或者少数几种元素，但实际上植物体内元素的平衡是一个十分复杂的过程。有人认为，近几年兴起的离子组学方法可为进一步揭示植物体内的营养元素与重金属之间的相互作用机制提供手段。目前，虽然人们对农作物体内重金属与营养元素的关系已做了较为广泛的探讨，但总体上对相关机制研究还不深入。研究条件、研究方法及供试农作物的不同，获得的结论不尽相同，甚至相互矛盾。有关重金属与营养元素之间的交互作用更有待深入研究。2 叶面生理阻控技术的发展现状利用农作物叶面生理阻隔剂阻控农作物体内重金属积累是近年来中国农田重金属污染防治研究的一个新方向，主要通过在农作物细胞壁上沉淀或螯合重金属以及提高农作物对重金属抗逆性等手段来减少甚至完全阻断重金属向食物链转移。由于这一技术具有成本低、环境友好、操作方便等优势而倍受国内研究者的青睐。从国内现有的相关专利来看，现有的叶面生理阻隔剂大致有以下几类：(1)硅基(包括有机硅和无机硅)成分的叶面生理阻隔剂，相关专利有103789114A(专利号，下同)、101907029A、103864531A、105075763A、101851133A、101830735A 等。(2)硒或稀土元素成分的叶面生理阻隔剂，相关专利有103804091A、102356739A、104788156A、104322335A、101597191A、104003815A、103766182A、102964177A 等。(3)氮、磷、钾及常规微量元素(钙、镁、铁、硼、锰、锌、钼、钛、硫)为主要成分的叶面生理阻隔剂，相关专利有103749223A、103314999A、103314693A、10501039A、101507400A、102653486A、104478556A、104082341A 等。(4)农作物生理调节物质类叶面生理阻隔剂，相关专利有103392401A、104025921A、102356739A、102550313A、104823738A、101940112A、103980030A、103936495A、102653486A、102653485A、104221796A、104322336A、101940113A、103650817A 等。目前，中国从事农作物叶面生理阻隔剂产品开发及试验效果研究的机构主要集中在东部和中南部地区，以高校、科研机构为主，也有部分基层农业部门。常用的试验农作物主要有水稻、蔬菜、瓜果等。涉及的重金属以镉为主，铅、砷、汞等也有涉及。由于欧美国家耕地资源问题相对不是很突出，因此相关专利不多。在美国专利局、欧洲专利局、世界贸易组织的知识产权组织等网站仅检索到的3项相关专利，其中1 项还是中国学者申报的。从一些初步的试验结果来看，使用叶面生理阻控技术的效果因产地、农作物类别不同而不尽相同。李芳柏等的试验结果表明，叶面喷施硅肥，水稻增产，稻米砷下降(质量分数，下同)，镉下降。王世华等的盆栽试验表明，喷施硅肥后，水稻谷物中镉下降17%～53%，铅、锌、铜分别下降26%～41%、29%～34%、45%～53%。刘杰的试验表明，叶面喷施降镉灵叶面硅肥，水稻谷物增产5%，镉下降40%，抑制了重金属由叶面向籽粒迁移。崔晓峰等发现，叶面喷施硅肥可促进生菜生长，提高POD 和超氧化物歧化酶(SOD)等活性，生菜地上部分镉和铅分别下降～、～。刘传平等的研究表明，叶面喷硅肥后水东芥菜中镉、砷、铅分别下降、、；同时，喷施硅肥和铈肥，镉、砷、铅分别下降、、。刘吉振等的研究表明，喷施硅后，盆栽辣椒中镉下降～。叶面喷施硒肥对农作物中重金属的下降也有明显的效果。蒋斌研究表明，叶面喷施纳米硒肥和硒+壳聚糖复合肥，水培生菜中镉分别下降、。水稻叶面喷施硒肥后，稻米增产，镉下降～。蔬菜和瓜果叶面喷施硒肥后，西红柿和蒜苗中镉均下降；番茄和黄瓜中镉下降～；西瓜中镉下降～，铅下降～，同时其膜脂过氧化产物丙二醛含量也有所下降；草莓叶片和果实中镉分别下降～、，铅分别下降～、 ；柿子中的镉、铅和汞含量显著降低。喷施硒、硅、钼复合肥，小白菜、辣椒中镉均下降～。硒和硅的联合喷施，水稻产量可增加，谷物中砷可下降46%。叶面喷施稀土元素，能降低玉米、绿豆、小白菜等农作物的镉毒和铅毒症状；生菜地上部分镉和铅分别下降～、～；番茄中镉下降～，黄瓜中镉下降～；油菜茎叶中铜、锌、镉、铅和镍分别下降～、～、～、～、～；水东芥菜中镉、砷、铅分别下降、、。叶面喷施锌，生菜镉下降 ；西红柿镉下降，对铅无明显的影响；糙米镉下降。叶面喷施铁，菜心镉、铅、铜分别下降～、～、～；蕃茄果实中镉下降～。3 应用前景重金属与许多生命必需的营养元素相互影响双方的功能发挥，补充营养元素可减轻农作物中重金属的毒害作用。硅、硒、氮、磷、钾、钙、镁以及一些微量元素是农作物的有益元素，采用叶面喷施作为生理阻隔剂不仅可在一定程度上阻控农作物中重金属的积累，还能促进农作物生长、产量增加、品质改善。由于成本低、操作方便，许多研究者认为，对于中轻度污染土壤，叶面喷施是一种方便有效、不误农事的生理阻隔方法，有着较为广阔的应用前景。与国外相比，中国对叶面生理阻隔剂探讨的范围较广，生理阻隔剂产品研发与应用研究走在了世界的前列，特别在水稻中重金属控制的应用研究上。但有关叶面生理阻隔剂控制农作物中重金属含量的基础理论研究还不及国外。目前，中国利用农作物叶面生理阻隔剂调控农产品中重金属积累的技术还是不够成熟，大多数产品缺乏广泛的田间试验评估，施用效果不够稳定，施用方法有待提升。由于缺乏统一的、规范化的标准，当前中国叶面生理阻隔剂品种繁多，令使用者无所适从，急需建立规范化的叶面生理阻隔剂标准；同时，由于缺乏规范化的施用技术，使用者由于不规范操作导致达不到应有的施用效果。因此，应重点加强以下方面的研究：(1) 农田重金属污染高效农作物叶面生理阻隔剂研发。在现有研究的基础上，深入探讨不同农作物叶面生理阻隔剂控制农产品中重金属的效果，从而筛选出高效的农作物叶面生理阻隔剂。(2) 农作物叶面生理阻隔剂的适用范围研究。在不同地区、不同轮作制度及不同水肥管理情况下，研究叶面生理阻隔剂对农作物重金属的阻隔效果，从而确定其适用范围，探讨环境因素(温度、湿度、光照、土壤肥力)、喷施时间、喷施剂量及浓度、喷施次数等对叶面生理阻隔剂阻隔农作物吸收重金属的影响。(3) 筛选能提高叶面生理阻隔剂效率的助剂，进行复合型叶面生理阻隔剂的研发。通过叶面生理阻隔剂与表面活性剂、络合剂、植物生长调节剂等配合施用，筛选出低毒且能高效阻隔重金属吸收的配方。在此基础上，进一步通过多种配方的搭配试验，研究复合型叶面生理阻隔剂。(4) 加强叶面生理阻隔剂的田间示范及施用技术与规范研究。选择较成熟的叶面生理阻隔剂可在多地开展田间示范研究，在实际应用中不断矫正施用技术以提高其效率，最终形成相关技术规程。

一、研究思路与方法

土壤是农作物生长的基础，土壤重金属经过作物根系的吸收、植物体内的运移而部分蓄积于果实籽粒等食用器官，从而影响农产品安全。因此，土壤及大气、水、农药、化肥等是农业生态环境、农产品安全性的重要因素。

土壤有机质、酸碱度、氧化还原条件、质地与结构等土壤理化条件决定了土壤重金属元素存在形态，这是影响作物对重金属元素吸收累积率的重要土壤环境因素；另一方面，作物重金属元素含量与作物类型及品种有关，根系吸收的重金属元素往往需要经过植株体内长距离运移才能到达果实籽粒等食用部位；再者，土壤重金属元素不是作物及农产品中重金属元素的唯一来源，沉降于作物株叶、果实籽粒上的尘土及喷洒的农药、化肥所含的重金属元素，也可以通过叶面吸收等方式进入植株和农产品，所有这些因素导致了食用部位与土壤重金属元素含量关系的复杂化。本研究选择大宗农作物小麦为研究对象，并相同点位采集根系土配套样品，尽量消除各种因素的影响，研究土壤重金属元素对农产品的影响模型，为土壤重金属元素污染生态效应评价提供科学依据。

二、土壤元素形态与农产品重金属元素含量关系

小麦籽实中重金属元素含量与对应根系土重金属元素形态含量相关关系见表 629，由表5-1 可以看出，影响小麦籽实中Cu，Cd，As元素含量的形态为水溶态、离子交换态、碳酸盐态，其余形态对小麦 Cu，Cd含量的影响也较大（图5-11）；影响小麦籽实中 Ni元素含量的主要形态为离子交换态；影响小麦籽实中 Zn元素含量的主要形态为腐殖酸态、铁锰氧化态，碳酸盐态和残渣态对 Zn含量的影响也较大；影响小麦籽实中 Hg元素含量的主要形态为残渣态。而小麦籽实中 Cr，Pb元素含量与各形态的相关性不显著。由此可知，不同重金属元素的赋存形态，对小麦的生物活性和迁移能力各有差异。

表5-1 小麦籽实中重金属元素与对应根系土重金属元素形态相关系数统计表

注：∗为置信水平，**为置信水平，样本数86个。

图5-11 小麦籽实Cu，Cd含量与根系土形态含量相关关系图

三、耕层土壤-农作物重金属元素迁移转化影响因素

土壤重金属元素对植物的生态效应是受多种因素控制的，植物从土壤中吸收重金属元素的量与土壤中重金属元素的总量有一定的关系，但土壤重金属元素的总含量并不是植物吸收的一个可靠指标，重金属元素在土壤-植物系统中的迁移转化主要受土壤的理化性质（pH，Eh，黏粒，有机质等）、土壤中重金属元素形态和植物特性等因素影响。

（一）安全农作物概念及评价标准

农作物在食用与加工中，能够对生态环境、人类健康、生物多样性产生良性影响和作用，可称之为安全农作物或农产品。反之，可称之为非安全农作物或农产品。

所谓无公害食品，指的是无污染、无毒害、安全优质的食品，在国外称无污染食品或有机食品、生态食品、自然食品，我国又称绿色食品。无公害食品（绿色食品）分为AA级和A级两种，其主要区别是在生产过程中，AA级不使用任何农药、化肥和人工合成激素；A级则允许限量使用限定农药、化肥和合成激素。

小麦是调查区“小麦-玉米轮作”种植模式下的重要粮食作物之一。本次研究工作分别在平度、烟台、文登等地区采集了86件小麦籽实样品和对应根系土，分析了As，Cd，Hg和Pb等元素含量。

我国小麦绿色食品、无公害食品标准、食品卫生限量标准见表5-2。在本次研究中，对小麦安全性评价方案确定如下：

表5-2 小麦籽实中砷、镉、汞、铅含量相关标准表 w（B）/10-6

注：数据来源为无公害食品标准：NY5301—2005；绿色食品标准：NY/T421—2000；卫生限量标准：GB2715—2005；GB13105—91；GB2762—94；GB13106—91；GB14961—94；GB15199—94；GB4810—94；GB14935—94；GB15201—94。

1）小麦籽实中As，Hg和Pb含量低于绿色食品卫生标准的样品称为绿色食品；大于绿色食品标准，但低于无公害食品卫生标准的样品称为安全食品；籽实含量大于城镇居民无公害食品卫生标准的样品称为超标食品。

2）小麦籽实中Cd的各种标准限一致，故采用两级划分：籽实中Cd含量低于标准的样品称为安全绿色食品；高于标准的样品称为超标食品。籽实中Zn，Cu，Cr三元素含量低于卫生限量标准的样品称为安全绿色食品；高于标准的样品称为超标食品。

3）小麦籽实中Se的卫生限量标准为×10-6，谭见安等（1989）在研究地方病与环境关系时指出粮食中Se含量介于×10-6～×10-6之间时，其硒含量位于边缘限上，因此本研究将×10-6作为贫硒食品的下限，×10-6～×10-6之间的样品称为足硒食品，籽实含量介于×10-6～×10-6之间的样品称为富硒食品，而籽实含量＜×10-6的样品称为贫硒食品，含量＞×10-6的样品称为超限食品。

4）综合评价则全面考查每件籽实样品中 As，Cd，Hg，Pb，Zn，Cu，Cr，Se元素含量，元素含量全部低于绿色食品卫生标准的样品称为绿色食品；8种元素中只要有一项超过无公害食品卫生标准的样品称为超标食品，元素含量介于两者之间的称安全食品。

（二）小麦体内元素含量

1.小麦安全性评价

研究区小麦籽实中As，Cd，Hg，Pb，Se的分级情况见表5-3、表5-4。

表5-3 小麦籽实As，Cd，Hg，Pb分级统计表 单位：%

注：括号内为样品数，—表示未出现该等级样品。

表5-4 小麦籽实Se分级统计表

注：括号内为样品数，—表示未出现该等级样品。

统计结果表明：86件小麦籽实中Cd，Zn，Cr均有不同程度的超标现象，其中Cd和Cr的超标样品均为10件，占统计样品数的；而Zn仅有3件样品超标，占统计样品数的。而As，Hg，Pb和Cu均未超标；但对Hg和Pb来讲，小麦籽实中分别有和的样品属无公害食品。总体来看，影响小麦籽实安全的主要是Cd和Cr。

小麦籽实Cd含量范围为×10-6～×10-6，各地区均有一定比例的小麦籽实样品Cd含量超过无公害食品标准。小麦籽实Cr含量超标呈现明显的地域差异（图5-12）。

图5-12 不同地区小麦籽实中Cd，Cr含量图

1—绿色食品；2—超标食品

小麦籽实中Se含量均低于食品限量标准，属于富硒产品的样品占到，主要分布在莱州和烟台；研究区小麦籽实中部分贫硒，其中50%的小麦籽实样品中Se含量都＜×10-6（图5-13）；的小麦籽实样品中Se含量介于×10-6～×10-6之间，属足硒小麦。

图5-13 不同地区小麦籽实中Se含量图

1—足硒小麦；2—贫硒小麦；3—富硒小麦

综合评价结果表明，小麦籽实无公害食品6件，占统计样本数的，主要分布在平度；小麦籽实超标食品21件，占统计样本数的，在各地区均有分布。小麦籽实绿色食品59件，占统计样本数的，在各地区均有分布（图5-14）。

图5-14 不同地区小麦籽实综合质量柱状图（比值越大质量越差）

1—绿色食品；2—安全食品；3—超标食品

，Hg，Pb等在小麦根、茎（叶）、籽中分布分配

小麦植株生长过程中吸收的As，Cd，Hg，Pb，在根、茎、叶、籽等不同的器官中含量分配特征各不相同。本研究分别在平度、莱州、烟台、文登配套采集了小麦茎（叶）、籽样品28套，烟台、文登地区配套采集根、茎（叶）、籽实样品2套，用以研究As，Cd，Hg，Pb等元素在小麦植株不同部位的分布特征。

Cr，As，Cd，Hg，Pb在各地区小麦不同部位的分布特征为茎叶含量＞籽实含量（图515），不同地区小麦中Zn元素平均含量均表现为：籽实＞茎叶；Cu，Se元素含量略有差异，少部分样品是籽实＞茎叶，大部分样品茎叶＞籽实。

图5-15 As，Cd，Hg，Pb等在小麦茎（叶）、籽中含量分布图

白色为茎叶含量、花纹色为籽实含量

从理论上讲，植物从土壤溶液中吸收重金属元素，其大部分累积在根部和茎部靠近地面一端，而依靠蒸腾作用向上输送的量一般很少。但研究发现，小麦中Hg，Zn，Cd，Cu等多数元素含量出现茎叶＞根的分布特征，甚至茎叶中Hg，Cu元素含量大于根系土（图5-16）。重金属元素主要分布在叶和茎中的事实，说明了小麦中相当一部分重金属元素可能来自大气干湿沉降，另外采用秸秆还田的耕作方式，对于Hg，Cu等重金属元素而言，易使耕层土壤受二次污染。

（三）小麦铅、镉、汞、砷等富集系数及其影响因素

富集系数是指某种物质或元素在生物体的浓度与生物生长环境（水、土壤、空气）中该物质或元素的浓度之比。作物籽实吸收As，Cd等有害元素的影响因素众多，过程非常复杂，因此，本小节仅从统计角度，重点研究了小麦籽实对Cd，As，Pb，Hg，Cr等有害元素的吸收（富集系数）规律，建立籽实Cd等含量与土壤Cd，pH，OrgC或其他指标的定量关系，以期进行区域尺度的生态安全性评价和研究。

图5-16 As，Cd，Hg，Pb等在小麦根、茎（叶）、籽中含量分布图

1—籽；2—茎；3—根；4—土

1.小麦籽实中元素的富集系数

由图5-17可见，各元素间的富集系数差异较大，其中Cr，Pb，As，F富集系数＜1%，F的富集系数最小（）；I，Ni富集系数分别为和；其他元素富集系数＞10%，其中Zn元素的富集系数最大（51%），其次为Cd（）。通过对比，小麦籽实对各元素富集能力大小顺序为Zn＞Cd＞Se＞Cu＞Hg＞I＞Ni＞Cr＞Pb＞As＞F。

图5-17 小麦籽实As，Cd，Hg，Pb等元素富集系数分布图

2.土壤理化性质对Pb、Cd、Hg、As等富集系数的影响

Cd在麦籽中的富集系数较大，在莱州地区总体较高，且变异性最大，Cd在麦籽中的富集系数变动于～112%之间，文登和平度地区麦籽Cd的富集系数比较稳定，变化范围一般在25%～50%之间。莱州地区小麦对Cd的吸收与土壤Cd含量和pH有很大的相关性。

小麦籽实对Cd元素的吸收量与土壤中Cd总量关系显著，小麦籽实Cd的富集系数主要受土壤pH影响，由图5-18可以看出，土壤pH在中性或碱性范围内，随pH减小，富集系数呈缓慢增加趋势，当土壤pH＜呈酸性时，其富集系数迅速增加至35%，这说明，土壤在中碱性范围内的酸化可提高Cd吸收率。此外，小麦籽Cd显著地受土壤Cu，Zn含量控制（正相关）。

图5-18 小麦籽实中Cd与土壤中Cd及Cd富集系数与pH关系图

As在小麦中的富集系数为～，平均值为，多数样品As富集系数＜。As富集系数在不同地区的麦籽中表现略有差异，文登地区总体高于其他地区。

小麦籽实对As的吸收量与土壤中As总量关系不显著，而主要受土壤中黏粒含量和pH值的控制（图5-19），随着黏粒含量的减小，土壤酸化，籽实As富集系数呈上升趋势，这说明，土壤中黏粒和pH对As的地球化学行为具有重要的控制作用。

图5-19 小麦籽实As富集系数与黏粒、pH关系图

Pb在麦籽中的富集系数较小，除平度地区整体偏高（平均为），其他地区麦籽中Pb的富集系数一般＜，文登地区Pb的富集系数普遍低于其他地区，平均富集系数仅。麦籽P b含量与富集系数间相关系数可达，全区86件样品中仅有3件属无公害的小麦样品分布在平度地区，其他均为绿色食品，全区无Pb超标食品，都说明富集系数偏低导致籽实中Pb元素含量低。

小麦籽实对Pb的吸收主要与土壤有机质、CEC有关，由图5-20可以看出，随着土壤有机质、CEC的增加，富集系数也将增大。

图5-20 小麦籽实Pb富集系数与土壤有机质、CEC关系图

小麦籽实中Cr的富集系数最大为，最小为，平均值为，平度地区除了有1个特异值外，小麦籽Cr的富集系数普遍低于其他地区。

小麦籽实对Cr元素的吸收量与土壤中Cr总量关系不显著，而主要受土壤pH和有机质含量控制（图5-21），随着pH减小，所吸收的Cr元素含量和籽实Cr富集系数呈上升趋势，有机质对其影响与pH相类似，有机质含量增加，籽实Cr元素含量和富集系数均减小（图5-22），其原因可能在于更多的Cr转化为不宜被小麦吸收的有机结合态而固定下来；此外籽实Cr富集系数与土壤CEC、黏粒呈显著负相关。小麦籽Cr含量还显著地受土壤Se含量控制（负相关）。

小麦籽中Hg的富集系数变异较大，富集系数最小为，最大为，在各地区的变异也较大，其中在莱州最大。全区除去几个特异值外，Hg富集系数基本在20%以下。

图5-21 小麦籽实Cr元素含量、Cr富集系数与土壤pH关系图

图5-22 小麦籽实Cr元素含量、Cr富集系数与土壤OrgC关系图

小麦籽实Hg的富集系数与土壤有机质、pH、黏粒、CEC等相关性均较差。汞含量高的土壤中，小麦籽实中汞含量相应较高（图5-23），但不同Hg含量的土壤中生长的小麦籽实Hg含量变化范围较大，表明Hg在小麦籽中的富集还受土壤Hg含量以外的其他因素影响，如小麦籽Hg含量还显著地受土壤As（正相关）和CEC控制（图5-24）。

图5-23 小麦籽实Hg元素含量与土壤Hg关系图

图5-24 小麦籽实中Hg含量与土壤CEC关系图

3.关系方程的确立

研究可以看出，小麦籽实中Cd，Hg，Cu，Zn，As等重金属元素的含量均与土壤相应元素含量具有正比关系。这说明土壤中元素的含量是影响作物吸收量的因素。但是，植物吸收元素的过程非常复杂，进入植物内的元素有多种来源，作物籽实吸收As，Hg等元素绝不简单地受土壤元素含量高低的控制。

从图5-25可以看出，小麦籽实中Cu，Pb，Zn，As等富集系数与土壤中对应元素含量间具有幂函数关系，即土壤Cu，Pb，Zn，As含量越高，籽实对Cu，Pb，Zn，As的富集系数越小，所以，即使土壤中Cu，Pb，Zn，As含量较低，但进入籽实中Cu，Pb，Zn，As的含量（百分含量）并不一定低；在以上4种元素中Cu富集系数与土壤Cu含量关系最明显，即在土壤Cu含量较高（＞30×10-6）时，小麦籽实Cu的富集系数基本恒定在15%左右，当土壤Cu含量降低到10×10-6时，小麦Cu富集系数增加，可达40%。上述元素在小麦籽实的富集系数与土壤元素含量的关系，间接说明了小麦籽实吸收Cu，Pb，Zn和As等元素与土壤元素含量关系的复杂性。

图5-25 小麦籽实Cu，Pb等富集系数与土壤全量散点图

以同样的方法求取Zn，Cu，Ni，Se元素关系方程，筛选得到的小麦籽实As，Cd等9种元素富集系数或籽实重金属元素含量最显著回归方程见表5-5。依据关系式，利用多目标区域地球化学调查数据，计算出小麦籽实中As，Cd，Hg和Pb等元素含量，进而从区域尺度上进行小麦生态安全性评价和预警，见本章第三节。

表5-5 小麦籽实不同元素含量回归方程表

四、土壤与农作物元素间的交互作用

重金属元素是土壤污染退化的一类重要物质，它们进入土壤后，一方面对生态环境产生直接危害，另一方面通过影响土壤养分的生物有效性而产生间接危害。同时，土壤中的养分元素也要影响重金属元素的生态环境效应，重金属元素与养分元素的这种相互影响被称为交互作用。土壤-植物系统中重金属元素与养分元素交互作用是很复杂的，这里也只能做一个浅显的研究。

1.小麦籽实中元素富集系数间的相互作用

根据小麦籽实中元素间富集系数相关关系的统计分析，小麦籽实中Hg的富集系数与I的富集系数呈显著负相关关系：Hg富集系数=×I富集系数＋，R=，p＜（图5-26），而与其他元素之间的关系均未达到显著性水平。

小麦籽实中Cd的富集系数与Cr，Cu，Zn，Ni和F的富集系数分别呈极显著正相关关系（p=），相关系数为R=，，，和（图5-27，图5-28）；而与其他元素之间的关系均未达到显著性水平。

小麦籽实中Cr的富集系数与Cu，Cd，Ni和F的富集系数分别呈极显著正相关关系（p=），相关系数分别为R=，，和（图5-29，图5-30）；而与其他元素之间的关系均未达到显著性水平。

图5-26 小麦籽实中Hg与I的富集系数关系图

图5-27 小麦籽实中Cd与Cu的富集系数关系图

图5-28 小麦籽实中Cd与Ni的富集系数关系图

图5-29 小麦籽实中Cr与Ni的富集系数关系图

图5-30 小麦籽实中Cr与F的富集系数关系图

图5-31 小麦籽实中Cu与Zn的富集系数关系图

图5-32 小麦籽实中Cu与Ni的富集系数关系图

图5-33 小麦籽实中F与Ni的富集系数关系图

小麦籽实中Cu的富集系数与Zn、Ni的富集系数分别呈极显著正相关关系（p=），相关系数分别为R=，（图5-31，图5-32）。小麦籽实中Ni的富集系数与F的富集系数呈极显著正相关关系（图5-33）；小麦籽实中Se的富集系数与F的富集系数呈极显著正相关关系，Se富集系数=×F富集系数＋（R=，p＜）；而与其他元素之间的关系均未达到显著性水平。As和P b与其他元素之间的关系均未达到显著性水平。

2.土壤元素含量对小麦籽实中元素含量的影响

籽实重金属元素与土壤元素的交互作用研究表明，元素间存在协同或拮抗的相关关系，但这种相关性并不是一成不变的。从小麦籽实中的重金属元素含量与土壤中部分元素之间的相关分析结果可见（表5-6），小麦籽实中Cd的积累量随土壤Cu，Zn，As，F含量的增加而增加，土壤中的Zn，Cu可促进小麦吸收Cd，从而加剧Cd对小麦毒害，同样土壤中的Cd可促进小麦吸收Cu，Zn，其复合效应表现为协同作用。小麦籽实中Hg的积累量随土壤As含量的增加而增加，小麦籽实中I的积累量随土壤OrgC含量的增加而增加，复合效应也均表现为协同。

表5-6 小麦籽实中元素含量与土壤中部分元素间的相关系数表

注：表中*为显著性水平，**为显著性水平，—为未达到显著性水平，未列出。

小麦籽实中Cr，Ni的积累量都随土壤Se，OrgC含量的增加而减小；小麦籽实中Pb的积累量随土壤I含量的增加而减小。这说明土壤Se-麦籽Cr、土壤Se-麦籽Ni、OrgC-麦籽Cr、OrgC-麦籽Ni和土壤I-麦籽Pb之间复合效应表现为拮抗，即土壤中的Se，I，OrgC有益或营养元素可抑制小麦籽实对Cr，Ni，Pb等重金属元素的吸收。

3.小麦籽实中元素含量间的相互作用

植物是一个复杂的有机整体，其中某一成分的改变（增加或减少）会影响其他成分功能的发挥，最终影响植物生长发育和产量。金属元素之间的联合作用，可以大大改变某元素的生物活性和毒性，要比单个元素的作用更为严重。

从小麦籽实中的重金属元素及I，F，Se元素含量相关分析结果可见（表5-7），元素在小麦体内的关系多表现为不相关，少数元素间为协同，如Zn-Cu，Zn-Cd共存时，籽实中Zn含量增大，Cu和Cd的吸收和积累也随之增大；当F-Cr或F-Ni共存时，籽实中F含量增大，Cr和Ni的吸收和积累也将增大；同样Cu-Cd共存时，Cd的吸收将增加；As-Se共存时，As的吸收量增加。而当Hg-Ni共存时，麦籽中Hg的累积量随Ni的增加而减小，ICu共存时，麦籽中Cu的累积量随I的增加而减小，这说明Hg-Ni和I-Cu之间有拮抗作用。上述研究表明元素间存在的协同和拮抗作用，但具体机制尚不清楚。

表5-7 小麦籽实中元素含量间相关关系表

注：*为显著性水平，**为显著性水平，—为未达到显著性水平，未列出。

杨树对重金属污染的影响研究论文

金属镉和铅。杨树以生长速度快、根系发达、生物量大、有较好经济价值且对土壤重金属镉和铅具有良好的修复性和耐受性等特点。在一些经济较为发达的地区，杨树常被委以修复土壤重金属污染的重任。而这些地区多为半湿润和湿润地区，杨树生长不缺水。

首先通过楼主的提问可以猜想到楼主应该是居住在空气质量污染有点严重的地方。 首先我先列举杨树的特点，再为楼主解答你的问题应该会更加清晰。 杨树，生长速度快，成活率跟其它树比起来要高很多，并且因为它成型以后的树形高大，产氧量和吸碳量都特别夸张，滞尘能力突出。 1.从经济情况来说，成长速度快，成活率高意味着投入的成本更低，花费的金额更少，许多地方每年绿化投入的成本其实非常高昂，这是它现在依旧被种栽的第一个原因。 2.从该植物类自身强烈的优点来说，夏天能够为行人遮蔽太阳，还能减少当地一个二氧化碳含量达到降温效果，生产巨大的氧气为城市清新空气，并且随着经济发展，基本每家每户都配备一台小车，这杨树的优点更加明显。这才是它依旧被种栽的最大原因。 其实吐絮这个问题民众不止一次反映了，各地也早就制造出相应的对策。 像杨树覆盖率低的地方，一般都会采用高位嫁接的办法，虽然很有效，但是投入人工成本过大，一般都只用于少量杨树覆盖的地方。 如果在吐絮期不是特别严重的地方，当地一般都会直接为杨树进行深度清洗，通过增加杨树的湿度防止杨絮乱飞，但是这种方式治标不治本，当湿度降低以后杨絮又会满天飞。 还有现在最新减少飞絮的操作就是给杨树打生物药剂，抑制花芽的成长达到不飞絮的效果，因成本和操作程度较低现在已经在飞絮比较严重的地方大量实施，可以很有效解决飞絮问题。 所以，这就是为什么杨树有絮，但依旧栽。因为它现在困扰人们最大的缺点已经被很大程度解决只剩下优点，各地根据各方面情况考虑分析所以杨树还是位于城市绿化植被中被种植的前排。 在2017年以前 ，安徽省杨树种植面积达800多万亩，在2018 年，无论是杨树种植面积 ，还是杨树造林面积在新造林中的比重，都已经大大降低。 4月以来， 各地出现杨柳絮漫天飞舞的景象， 让大家出行和呼吸饱受困扰。 大家纷纷诉说杨絮带来的困扰 ▽▽▽ 咱们聊聊杨絮 合肥 压缩杨树种植面积 合肥市林园局： 合肥大量杨树种植始于2002年全国性退耕还林，2012年开始全市新建绿化项目已停止栽植杨树。 据统计，当前主城区杨树约5万株，数量占比不到绿化乔木的1%。与北方及周边一些城市相比，合肥杨树比例适中，尚处于“有絮无污染”的阶段。 2015年开始，主城区开始有序更换部分长势不良及存在倒伏安全隐患的杨树，在城市道路、公园的改造中，对部分的杨树也进行了更换。 如北一环、临泉路、花园街、桐城路、宿松路、太湖路、史河路、方兴大道、西一环等改造、地铁线建设等绿化项目，近三年淘汰改造杨树约10000株，改种栾树、榉树、女贞、法梧等其他树种，主城区杨树占树种比例将呈逐年下降的趋势。 杨絮在以后的城市绿化中，会逐年减少。 但是，合肥地区目前没有大量砍伐杨树的计划，近几年主城区部分杨树更新，主要是针对长势不良、过熟成林和道路边存在倒伏安全隐患的杨树。私自砍伐、毁绿杨柳会受到经济处罚和法律制裁。 安徽 已培育无絮杨树苗 合肥逐渐减少杨树，那全省的情况呢？省林业厅林木种苗总站高级工程师席启俊介绍： 目前安徽省林业厅对于治理杨絮，已经有长期的规划，在不影响经济的情况下，又能很好地解决杨絮问题。 席工程师介绍 ，在2017年以前 ，安徽省杨树种植面积达800多万亩，在2018 年，无论是杨树种植面积 ，还是杨树造林面积在新造林中的比重，都已经大大降低。 在压缩种植面积情况下，林业厅还大力优化杨树品种，从 2014 年起开展无絮杨树品种选育，2017 年已培育试验林和苗圃各 300 亩，2018 年，新品种的培育已经大大增加。“目前我们已经培育了 300 万株无絮杨树苗，按照每亩 40 株算，种植面积能达到 75000 亩。”席总工程师介绍，通过压缩种植面积以及大力推广无絮杨树，杨絮漫天的情况会得到解决。 隐患 一场由杨絮引发的大火 近期，颍上县发生了一场由杨絮引发的火灾。 据当地派出所民警介绍，4月28日15时许，他们接到紧急报警称，在盛堂乡常洋村，一户居民住宅旁边的草堆突然燃起熊熊大火。民警赶到现场发现，村内已经有四处地方燃起了大火，均在居民住房附近。至 18时30分许，火被扑灭。 经勘查：火灾是由于随意丢弃的烟头点燃飘落在地上的杨絮，而后杨絮随风飘起落在草垛上引发。 杨树和柳树 曾经城市绿化大功臣 研究表明，杨树和柳树为落叶乔木，是城市绿化的功臣，具有保墒固土、防风防沙、吸收废气、释放氧气、降低扬尘和噪声、调节湿度、降低高温、美化环境等作用。 “杨柳垂金”的美景是我们看得见的美景，还有看不见的却是杨树和柳树有着强大的固碳滞尘功能。 一株成年杨树，一年吸收二氧化碳约172公斤，释放氧气125公斤，滞尘16公斤。 一株成年柳树，一年可以吸收二氧化碳281公斤，释放氧气204公斤，滞尘36公斤。 特别是杨树因生长速度快，成活率高，抗疑性好，树型高大，在我国城乡绿化中起到无可替代的作用，夏天更可以遮荫蔽日，降低地表温度，形成很好的绿色背景。 提醒 敏感人群每天清洗鼻腔 科学实验表明，杨柳絮如棉花一样纯天然粗纤维，无毒，不是造成春天过敏的主要原因；杨絮是纯天然物质，不会使、pm10增加，不会污染空气、污染环境和水体，更不会穿过滤清器进入 汽车 发动机。 不过，虽然杨絮本身对人体并无危害，但对易过敏的人或许会有影响，建议有过敏体质的人最近尽量少去柳絮和花粉集中的场所。 外出时最好戴上帽子、眼镜和口罩，穿长袖衣裤。如果出现过敏反应，一定不要挠，先用水冷敷，如果皮肤红肿和瘙痒症状还未缓解的话，及时到医院就诊，可以口服或涂抹抗过敏药物。 同时也建议过敏性鼻炎患者和对花粉、杨柳絮敏感的人，每天应当清洗鼻腔2～3次，可以用专门的洗鼻器，也可以直接把生理盐水吸入鼻腔。 一，杨柳为什么会飞絮？ 杨树和柳树为雌雄异株植物，分为雌株与雄株。当春天杨树还没有长出嫩叶时，雄株上的雄花先开放，经过一段时间发育成熟后，雄花序上的花药自然裂开，花粉飞散而出，进行传粉，然后雄花序逐渐萎蔫脱落，春天在一些杨树的下面我们看到的像毛毛虫似的那些东西就是杨树的雄花序。杨树雌株的花序，后期成熟后开裂传播种子，形成飞絮。 比雄花稍晚一些，雌株上的雌花开始开放，伴随着雌花序的发育成熟，雌树上鲜嫩的幼叶也开始慢慢地长出来。雌花序是由若干朵小花组成穗状的葇荑花序，每一朵小花发育后长成一个小蒴果，小蒴果里面包被着白色絮状的绒毛，在绒毛中间藏着一些像芝麻粒大小的由胚囊发育而成的种子，随着小蒴果及种子的不断发育成熟，小蒴果逐渐裂开，那些白色絮状的绒毛便携带着种子漫天随风飞散，试图传播繁衍下一代，扩大她们的家族成员，这种现象就是我们所说的“杨柳飞絮”。 二，为什么种这么多飞絮的杨柳树？杨柳树的生态功能和价值 杨树和柳树因具有品种丰富、生态适应性广、抗逆性及生命力强、生长速度快、繁殖容易、树体高大、树形优美、遮荫效果好等诸多优点，广泛应用于城市绿化、农田防护林建设、四旁绿化、道路及河岸绿化等。 杨柳树的生态功能主要表现在释氧固碳，降温增湿、减菌杀菌，吸收有毒有害物质等各个方面。其中，杨树和柳树具有显著的抗大气污染的能力，对SO2、Cl2、HF等有害气体、颗粒物及重金属的抗性和吸收吸附能力极强，是城市园林绿化的优良抗污树种。 由于杨柳树的这些优势，在北京绿化中一度应用十分广泛，最初未飞絮成灾的时候不会区分雄株和雌株种植，后来人们意识到这个问题，我们提倡在园林绿化和市政工程中用不飞絮的雄株，但是因为雄株和雌株在非飞絮季节并不容易区分，这就导致了施工过程中也可能出现将雌株作为雄株栽植的情况。 三，治理飘絮，采取什么措施？ “十三五”时期，北京市在城镇绿地、公园和新农村绿化等各项园林绿化建设工程中，将不再使用杨柳树雌株，从源头上杜绝杨柳飞絮的发生。 通过增彩延绿 科技 创新工程，科学选择和配置树种，营造多树种、多品种乔、灌、草相结合的混交林，不断增加园林绿化树种的多样性，同时，结合城市建设和绿化更新改造，逐步替换杨柳树雌株，减少飞絮总量，力争到“十三五”末期杨柳飞絮情况得到明显改善。 此外，园林绿化部门也想了不少办法，通过多种方式集中治理： ✔“更新”：逐步更换掉一些生长状况不好的杨柳树雌株 ✔“修剪”：采用修剪整形的方法，修剪枝条 ✔“打针”：注射花芽抑制剂控制飞絮 ✔“变性”：给产生飞絮的雌株嫁接上雄性枝干 这个问题我正好可以回答，因为我们这里被称为“意杨之乡”，到处都是意大利杨树。 首先要指出的是，意杨是经济树，不是观赏树。说白了，我们种意杨，图的就是这种树长得快，能卖出好价钱。 这些年意杨的价格一直很稳定，其实和二十年前比，价格降低了。我记得很清楚，我家前面一户人家，在2000年左右卖了十几棵意杨，卖了一万多元，平均一棵值一千块。当然了，那些树都很粗，长了十多年。 我们这里有个说法，就是母树开花，公树不开花。也就是说，只有母杨树才会有杨絮。但是以前栽树，大家没有意识到杨絮会给人们带来这么多麻烦，所以栽树也不分公母，买来就栽。 一年中，杨絮也就飘这么二十来天，大多数人是可以忍受的。但确实有些人对杨絮过敏，一沾到就全身起红疙瘩，痒痒得很。所以，我们也不能说这些人矫情，毕竟这痒痒的滋味不好受。 另外，大量的杨絮堆积还会引发火灾。杨絮沾火就着，宿迁市到现在已经接到1300多起因杨絮引发的火灾报警了，没有很多大家都没报警。好在这些火警都没有引发大事故，只听说有四千多只小鹅被烧死了，这个算是损失大的。 说到底，我们种意杨，图的就是它们能卖钱。而且它们也不需要特别照料，栽上就能活，也不需要施肥、打药啥的，省心省事。这样的优质树种，大家怎能放过呢？ 首先要指出的是，意杨是经济树，不是观赏树。说白了，我们种意杨，图的就是这种树长得快，能卖出好价钱。 这些年意杨的价格一直很稳定，其实和二十年前比，价格降低了。我记得很清楚，我家前面一户人家，在2000年左右卖了十几棵意杨，卖了一万多元，平均一棵值一千块。当然了，那些树都很粗，长了十多年。 我们这里有个说法，就是母树开花，公树不开花。也就是说，只有母杨树才会有杨絮。但是以前栽树，大家没有意识到杨絮会给人们带来这么多麻烦，所以栽树也不分公母，买来就栽。 一年中，杨絮也就飘这么二十来天，大多数人是可以忍受的。但确实有些人对杨絮过敏，一沾到就全身起红疙瘩，痒痒得很。所以，我们也不能说这些人矫情，毕竟这痒痒的滋味不好受。 另外，大量的杨絮堆积还会引发火灾。杨絮沾火就着，宿迁市到现在已经接到1300多起因杨絮引发的火灾报警了，没有很多大家都没报警。好在这些火警都没有引发大事故，只听说有四千多只小鹅被烧死了，这个算是损失大的。 说到底，我们种意杨，图的就是它们能卖钱。而且它们也不需要特别照料，栽上就能活，也不需要施肥、打药啥的，省心省事。这样的优质树种，大家怎能放过呢？ 关于这个问题，根据笔者了解到的情况，回答如下： 步入蝉夏，除了知了的啼声还有漫天飘飞的杨树飞絮，飞絮在古诗中描写的很梦幻，但是在如今，飞絮就如噩梦一般，行人戴口罩犹如敌临。不错，飞絮如果被吸进呼吸道或者肺里，对人的危害是相当大的，飞絮也容易携带病毒，传染疾病。但就是这种让人“讨厌”的杨树，为什么很多城市还要大面积种植呢？原因无非有以下几点： 第一：种植成本低。杨树具有品种丰富，适应性广，生命力强、生长速度快，繁殖容易，树形优美等诸多优点，关键价格便宜，所以非常适合大面积种植，推广速度非常快。 第二：生态价值。杨树木材可以生产胶合板、单层板家具材料，但是杨树最大的优点表现在防尘、释氧固碳、降温增湿这些生态价值上，它有很显著的抗大气污染能力，对空气中的等有害气体，颗粒物以及重金属的吸附能力，是比较理想的城市抗污树种。 但是缺点也很显著，就是在繁殖季节会产生大量飞絮。飞絮主要是雌性杨树所“散发”出的携带种子的飞绒。那么可以从根本上减少雌性种树的种植，因为在苗树时期不好分辨，比如可以通过后期嫁接或者定向培养种苗的办法来从根本杜绝这种现象，其次对于成年杨树要及时地修建树枝来做好预防。 有诗云，昔我往矣，杨柳依依。 有歌云，小白杨，小白杨，它长我也长。 杨树可谓是自古以来就是中国人装点河山寄托思绪的常见树种。 依实言事，且说说我对杨树的个人印象。我老家就在一个老县道旁边，县道早已从水泥改造成了黑面沥青铺路，但是旁边的白杨行道树依旧挺拔而郁郁葱葱，只是树干越发粗壮，树荫愈发庞大阴凉，一到夏天鸣蝉之刻，百米一棵的十几米高的大白杨树就会在微风中沙沙的摇着满身的绿叶在道路上投下一大片树荫，车辆驶过，满眼绿意，行人走过，一身凉意，正是消暑而美观的宝树啊！ 后来，我来到了大城市，一样的是有白杨行道树，虽然树干比较瘦小，却也异常挺拔苗条一身绿叶，在各种名贵的城市行道树中，大杨树到时给人莫名的亲切感。可是，一到春末夏初，杨树开花的时候，满天白色的杨絮飘飞，美丽，却让人无比烦恼，走路都不敢正常呼吸了，就怕吸了一嘴白毛。路边上全是风吹成一堆堆的大片杨絮，杨絮易燃，据说已经频频引发了火灾。杨树也因此惹人厌恶了。 在我看来，没有不好的杨树，只有人能否因地制宜的用好杨树。杨树在农村，高大挺拔，可消暑易成材，农村地广人稀，也无杨絮堆积之烦恼，杨树宜植在广袤无遮的农村，不宜植在狭窄的水泥城市！ 我们老家就栽有很多杨树。首先杨树容易繁殖，容易生长，杨树的生长周期比较短，特别容易净化空气。但是也有人抱怨杨絮对空气带来麻烦，满天飞舞的杨絮，到处散播会造成对环境污染。使人呼吸困难。杨絮在飘舞的时候会携带传染病菌。会使人发生过敏，呼吸困难，打喷嚏，流清鼻涕。所以很多人对种杨树产生了置疑。杨树的杨絮对人有很大的危害，为啥还要种植它？ 我国在60年代的时候由于受沙尘天气，环境受到很大影响，国家的绿化树木的品种比较少，恰恰杨树的生长很快，绿化效果好。于是很多地方就开始大面积种植了。6年的时间杨树就成熟并开始开花结果！雄性杨树开花以后，花穗就自然脱落！雌性杨树开花以后结成果实。果实成熟之后，带着绒毛的种子一一遇到风就像蒲公英那样随处飞舞！落到目的地后开始生根发芽。杨树一般20年左右就开始老化。出现各种老年病，树越老产生的飞絮就越多，严重的影响我们的正常生活，已经困扰我们好多年了！所以很多城市都已经禁止再种植杨树了。 到底现在杨树还要不要种呢？这个问题也就是今天要回答的问题， 我个人觉得在人比较多的城市的确是不合适种植杨树了，可以改种其它的对人类没有困扰和危害的树木！但是在沙化严重的人烟稀少的，比如沙漠附近我认为还是可以继续种植杨树的！ 个人认为原因有以下几点： 1 杨树比较好生长，而且适应性强。一年大概能生长四公分左右，成片种植景观性也比较强！ 2 目前四川成都农科院已经研发出新的产品-四季杨。尽量减少飞絮以及冬天落叶的情况。随着科学进步，飞絮应该会陆续解决。 3 生虫病害少，好维护管养。非常适合做行道树及公共区域树种。

金属氢对人体的影响研究论文

两位哈佛大学的科学家成功创造了一种全新的物质，这种物质长期以来被认为是物理学的“圣杯”——金属氢，这种材料具有无与伦比的力量，有朝一日可以推动人类进入深空。该研究于2017年1月发表在该杂志上 科学 。 科学家通过将氢样品加压到比地球中心存在的每平方英寸更多磅来制造金属氢。这将分子从固态中分解出来，并允许粒子分解成原子氢。 我们目前拥有的最好的火箭燃料是液体氢和液态氧，燃烧后用作推进剂。这种物质的功效用“比冲”来表征，比冲是衡量燃料能给火箭带来推动力的指标。 金属氢有可能使火箭在一个阶段就进入轨道，甚至允许人类进入轨道 探索 外行星。金属氢被预测为“亚稳态”——这意味着如果你在非常高的压力下制造它，然后释放它，它将保持在那个压力下。例如，钻石是石墨的亚稳态形式。如果你拿石墨，给它加压，然后加热，它就变成了钻石；如果你去掉压力，它仍然是一颗钻石。但是如果你再加热它，它会变回石墨。 一个世纪前，科学家首次提出了金属氢原子的理论。Silvera与博士后研究员Ranga Dias一起创造了这种物质，自1982年以来一直在追逐它，并在阿姆斯特丹大学担任物理学教授。 金属氢也被预言是一种高温或者可能是室温的超导体。没有其他已知的室温超导体存在，这意味着应用是 巨大的 —特别是对电网而言，它会因散热而损失能量。它还可以促进未来高速列车的磁悬浮；显著提高的性能电动 汽车 ；彻底改变能源的生产和储存方式。 但这仍有可能是几十年后的事。实际应用的下一步是确定金属氢是否确实是亚稳态的。现在Silvera的数量非常少。如果这种物质被证明是亚稳态的，它可能被用来制造室温晶体，并通过将原子氢喷洒到表面上，像种子一样使用它来生长更多，就像人造钻石的制造方法一样。

人类生存环境的异常变化都会不同程度地影响人体的正常生理功能。人类具有调节自己的生理功能来适应环境的变化的能力，但人体的适应能力是有一定限度的。如果环境的异常变化超出人体正常生理调节的限度，则可能引起人体某些功能和结构发生异常造成病理性变化。重金属污染就是造成这种病理性变化的因素之一。重金属毒性机理汞、铅等重金属，即使在体内含量很低，仍会出现中毒性作用。重金属进入人体有食道、呼吸道、皮肤三种途径。进入人体的重金属不再以离子的形式存在，而是与体内有机成分结合成金属络合物或金属螯合物，从而对人体产生危害，机体内蛋白质、核酸能与重金属反应,维生素、激素等微量活性物质和磷酸、糖也能与重金属反应。由于产生化学反应使上述物质丧失或改变了原来的生理化学功能而产生病变。另外重金属还可能通过与酶的非活性部位结合而改变活性部位的构象，或与起辅酶作用的金属发生置换反应，致使酶的活性减弱甚至丧失，从而表现出毒性。以铅为例：铅主要以粉尘或烟雾的形式通过呼吸道或消化道进入人体，进入消化道的铅5～10%被吸收，通过呼吸道进入肺部的铅其吸收沉积率为30～50%，侵入体内的铅有90～5%形成磷酸铅沉积于骨骼，而其它的铅则通过排泄系统排出体外。蓄积在骨骼中的铅，当遇上外伤、患传染病或食如入酸碱性药物，使血液酸碱平衡改变时，铅可再变为可溶性磷酸氢铅而进入血液，引起内源性铅中毒。影响重金属毒性的因素重金属对人体的毒害程度主要取决于剂量、作用时间、多种因素的联合作用、化学状态以及个体敏感性等因素。微量元素进入人体的剂量达到一定程度，可引起异常反应并发展成疾病，这一剂量可作为人体最高允许剂量，也称中毒阈值。例如对甲基汞最敏感的人中，体内甲基汞蓄积量为25mg时出现知觉异常，55mg出现步行障碍，90mg时出现发音障碍，170mg导致听觉消失。不同形态的重金属对人体影响的部位也不尽相同。金属汞蒸汽侵入呼吸道时可被肺泡完全吸收，并经血液运至全身,血液中的金属汞可通过血脑屏障进入脑组织，然后在脑组织中被氧化成汞离子，蓄积在脑组织中并损害脑组织，进入人体中的无机汞(HgCl2)多出现肾损伤与轻度肝损伤。重金属侵入人体途径不同产生的毒性也不同。经口摄入金属汞时，由消化道吸收甚微。但汞蒸汽经呼吸道吸入时，肺部能吸收相当多的汞蒸汽，而产生强烈的毒性。重金属污染物在肌体内有积蓄性。积蓄量受摄入量、生物半衰期(污染物在生物体内减低一半时所需的时间)等因素影响。半衰期内在体内残留时间长，浓度易增高，达到阈值浓度而产生毒性。重金属中毒的表现不同重金属对人体的毒性和中毒形式临床表现不尽相同。含铬化合物对皮肤和黏膜有局部作用，可引起皮炎、耳中隔穿孔等；经常接触低浓度铅的人，当血铅达到60～80ug/100mL时就会出现头疼、头晕、疲乏、记忆力减退和失眠，并伴有便秘、腹疼等症状。金属汞慢性中毒的临床表现，主要是神经性症状，有头疼、头晕、肢体麻木和疼痛等。含铬气体通过呼吸道会出现肺水肿，呼吸困难；当从呼吸道进入时则出现呕吐、腹痛、腹泻等症状。重金属是一种致癌的重要因素，其致癌的主要原因是金属放射性表面癌原性的非特性致癌物的存在。如铬、镍可诱发肺癌等。下面对几种重金属的危害给予具体的列举：镉污染对人体健康的危害镉是人体非必需元素，在自然界中常以化合物状态存在，一般含量很低，在正常环境状态下不会影响人体健康。镉与锌是同族元素，在自然界中镉常与锌、铅等共生。当环境受到镉污染后镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体，引起慢性中毒。镉被人体吸收后，在体内形成镉蛋白。选择性地蓄积于肾、肝,其中肾脏可吸收进入体内近1/3的镉，是镉中毒的“靶器官”。其它脏器如脾、胰、甲状腺和毛发等也有一定量的蓄积，镉在体内可与含羟基、氨基、硫基的蛋白质分子结合，使许多酶系统受到抑制，影响肝、肾器官中的酶系统的正常功能。由于镉损伤肾小管,患者出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。特别是使骨骼的代谢受阻，造成骨质疏松、萎缩、变形等一系列症状。在镉污染地区，诊断镉中毒的要点一般是：患者尿镉、血镉的浓度高，反映人体内镉负荷高;患者有镉中毒的自觉症状及它觉症状。其主要症状为全身性疼痛，发生多发性病理骨折，从而引起骨骼变形，身躯显著萎缩。同时，也出现头痛、头晕、流涎、恶心、呕吐、呼吸受限、睡眠不安等症状；患者尿中氨基酸及低分子蛋白浓度较高，说明有肾小管性肾病。汞污染对人体健康的危害汞在自然或人工条件下均能以单质或汞的化合物两种形态存在，单质汞即元素汞亦称金属汞。汞的化合物又可分为无机汞化合物和有机汞化合物两大类。金属汞中毒常以汞蒸气的形式引起，由于汞蒸气具有高度的扩散性和较大的脂溶性，通过呼吸道进入肺泡，经血液循环运至全身。血液中的金属汞进入脑组织后，被氧化成汞离子，逐渐在脑组织中积累，达到一定的量就会对脑组织造成损害。另外一部分汞离子转移到肾脏。因此，慢性汞中毒临床表现主要是神经系统症状如头痛、头晕、肢体麻木和疼痛、肌体震颤、运动失调等。甲基汞在人体肠道内极易被吸收并分布到全身，大部分蓄积在肝和肾中，分布于脑组织中的甲基汞约占15% ，但脑组织受损害则先于其它各组织，主要损害部位为大脑皮层、小脑和末梢神经。因此，甲基汞中毒主要是神经系统症状。其症状出现的顺序为：感觉障碍→运动失调→语言障碍→视野缩小→听力障碍。日本著名的公害病———水俣病即为甲基汞慢性中毒症。铅污染对人体健康的危害铅是对人体有害的元素，引起末梢神经炎，引起运动和感觉障碍。此外，铅随血流入脑组织，损害小脑和大脑皮质细胞。干扰代谢活动，使营养物质和氧气供应不足，引起脑内小毛细血管内皮细胞肿胀，进而发展成为弥漫性的脑损伤。经常接触低浓度铅的人，当血铅浓度达到60ug/mL～80ug/mL时，就会出现头痛、头晕、疲乏、记亿力减退和失眠、食欲不振、便秘、腹痛等消化系统的症状。铅含量达到一定量时可使鱼类致死，还可破坏水体自净作用。侵入体内的铅，还随血流进脑组织，损伤小脑和大脑皮质细胞、干扰代谢活动，导致营养物质和氧气供应不足。由于能量缺乏，脑内小毛细血管内皮细胞肿胀，管腔变窄，血流淤滞，血管痉挛，造成脑贫血和脑水肿，发展成为高血压脑病。值得注意的是四乙基铅对脑组织的毒性作用很大。在生产环境中，如空气中含有四乙基铅浓度达100mg/m3时，人吸入1小时即可中毒。它是一种强烈的神经毒物，并且有很强的脂溶性，主要侵犯脑视丘和视丘下部，使大脑皮质的代谢过程发生紊乱，因此中毒时出现交感和副交感神经系统的明显障碍，并因大脑皮质病理性功能亢进而出现神经症状。由于四乙基铅对巯基无亲合力，因此常用的无机铅解毒剂EDTA等对烷基铅中毒并无缓解作用。目前对有机铅的中毒尚无合理的处理与治疗手段。砷污染对人体健康的危害砷元素及其化合物广泛存在于环境中。元素形态的砷因其不溶于水，因此几乎没有毒性。有毒性的主要是砷的化合物，其中三氧化二砷(As2O3)即砒霜是剧毒物。一股情况下，土壤、水、空气、植物和人体都含有微量的砷。环境中的砷化合物不超过人体负荷的量不会对健康构成危害。若因自然或人为因素，人体摄入砷的化合物量超过自身的排泄量，如饮用水含砷量过高，长期饮用会引起慢性中毒。若煤炭中含砷量过高,因烧煤造成的污染使人慢性中毒的事例在国内亦有报道。砷及其化合物进入人体，蓄织于肝、肾、肺、骨骼等部位，特别是毛发、指甲中贮存，砷在体内的毒性作用主要是与细胞中的酶系统结合，使许多酶的生物作用失掉活性而被抑制造成代谢障碍。长期摄入低剂量的砷经过十几年甚至几十年的体内蓄积才发病。砷慢性中毒主要表现末梢神经炎和神经衰弱症候群的症状。表现为皮肤色素高度沉着和皮肤高度角化，发生龟裂性溃疡是砷中毒的另外一个特点。急性砷中毒多见于从消化道摄入，主要表现为剧烈腹疼、腹泻、恶心、呕吐，抢救不及时即造成死亡。重金属的浓度、化学形态、人体对其选择吸收能力和浓缩能力等诸多因素都会影响到人类的身体健康，我们应加强防范措施。对铅污染要做到：不要在车辆多的马路上玩:蔬菜、水果食用前要洗净，能去皮的要去皮；少食罐头食品，不吃含铅松花蛋；家庭装修时要避免使用含铅材料，如含铅油漆。多吃木耳、海带、大白菜也能减少铅的吸收。要控制汽车废气排放，使用无铅汽油。对铬污染要注意：电镀时尽可能采用低毒和无毒物质代替铬，比如很多企业采用低铬钝化或三价铬钝化工艺，大大减少了六价铬的排放。对镉污染要重在预防。因为镉一旦排入环境，就很难消除其影响，对慢性镉中毒患者，用维生素D和钙剂加以治疗。

垃圾焚烧产生的重金属污染对人体健康的危害有哪些？快来看看！

小麦干旱对大豆的影响研究论文

干旱对大豆产量的影响是特别巨大的。因为大豆在生长发育的过程中需要大量的水分供给，如果干旱的话，会直接影响其生长发育以及坐果率，而且会极大的增加病虫害的发生，进而导致严重减产，甚至是绝收。

干旱对粮食产量的影响：干旱天气发生时，尤其是冬春干旱和夏旱会阻碍农作物的正常生长发育。在冬春季节，宜良县小春作物处于幼穗分化阶段，此时农作物光合作用较强，新陈代谢比较旺盛，叶面蒸腾量较大，属于农作物需水关键期，其间需水量占整个生育期需水总量的60%以上。若遇干旱天气，势必会因为缺水而使农作物叶片无法正常进行光合作用，影响有机物质合成及运输，抑制农作物枝梗及颖花正常发育，增加颖花退化和不孕几率，降低农作物产量。夏旱会阻碍农作物的正常抽穗、开花，影响籽粒灌浆与成熟，使产量降低。农作物不同生育期对干旱灾害敏感性有所不同，水分临界期发生干旱天气对产量影响较大，如小麦等谷类作物水分临界期通常发生在拔节—抽穗期，该时段干旱会减少穗粒；玉米水分临界一般出现于抽雄前“大喇叭口”期，如果缺水会影响雄花正常发育。干旱少雨时期经常会出现蝗灾等虫害，影响农作物品质及产量。