土壤污染對植物的影響，土壤中的污染物超過植物的忍耐限度，會引起植物的吸收和代謝失調；一些污染物在植物體內殘留，會影響植物的生長發育，甚至導致遺傳變異。
基本介紹
- 中文名：土壤污染對植物的影響
- 危害：引起植物的吸收和代謝失調
土壤污染破壞植物根系的正常吸收和代謝功能，通常同植物體內酶系統作用過程有關。銅已被公認為是植物生長發育所必需的微量元素。在Α.∏.維諾格拉多夫的生物地球化學分類表中，銅和鋅、錳、硼、鉬等元素列在一起，在植物體內平均含量為10-2～10-3％。銅在生物中參與酪氨酸酶生理、生化作用過程。如果土壤中有效態銅含量小於6～13ppm，植物的光合作用就顯著衰退，氮的代謝過程也受到影響；如果過量，銅被植物根系吸收後形成穩定的絡合物，就會破壞植物根系正常代謝功能，引起植物的生育障礙。一百多年前，日本曾發生足尾銅礦山事件，當地銅礦廢水排入渡良瀨川，污染了兩岸的稻田，使土壤含銅量高達200ppm，造成水稻株高僅10厘米，引起嚴重減產。礦山周圍大面積農田最終淪為不毛之地。1977年日本政府宣布銅為環境中污染因子之一，並規定水田土壤中用濃度為0.1克當量(0.1N)的鹽酸浸出的可溶性銅不得超過125ppm。土壤污染物 土壤污染物有:①無機物(重金屬、酸、鹽、鹼等)；②有機農藥（殺蟲劑、除莠劑等）；③有機廢棄物(生物可以降解和生物難以降解的有機廢物)；④化學肥料；⑤污泥、礦渣和粉煤灰；⑥放射性物質；⑦寄生蟲、病原菌和病毒。污染物通過土壤途徑影響植物的生長和發育，與污染物通過大氣或水作用於植物是大不相同的。這種影響既涉及污染物在不均勻的、多相的土壤系統內部複雜的運動過程，又涉及土壤膠體與植物根膠系統之間相互作用。因此，在確定土壤污染對植物生長發育障礙的“閾值”方面，不能制定統一的標準。目前對重金屬、微量元素以及有機物污染土壤而造成植物生長發育障礙方面研究較多。重金屬和微量元素的影響 土壤受銅、鎳、鈷、錳、鋅、砷、硼等元素污染，能引起植物的生長和發育障礙(圖1)；而受鎘、汞、鉛等元素污染，一般不引起植物生長發育障礙（圖2），但這些能在植物可食部位蓄積。也有另外一種情況，例如大豆受鎘毒害，生長發育受到嚴重障礙。這些重金屬和微量元素在土壤中存在著複雜的相互關係，例如鐵與銅、錳、鎘之間，鎘與銅、鋅之間存在拮抗作用。此外，影響植物生長發育的還有土壤的pH值、土壤氧化還原電勢和土壤代換吸收性能等因素。正是這些因素影響各種污染元素的物理、化學和生物學效應。為了使各元素的生物學毒性的度量具有可比性，土壤化學家採用了“鋅當量”的概念，參照毒理學試驗結果，把各元素的相對生物學毒性統一換算成無量綱的鋅當量（以鋅的毒性為1），並提出土壤中毒性元素的最大容許量:套用0.1N鹽酸浸提的全部重金屬和微量元素總鋅當量，不得超過該土壤陽離子代換總量的5％、10％、20％（相應土壤的pH值為6.0、6.5、7.0）。有機污染毒物的影響 利用未經處理的含油、酚等有機污染毒物的污水灌溉農田，會發生土壤中毒和植物生長發育障礙。如中國瀋陽撫順灌區曾用未經處理的煉油廠廢水灌溉，田間觀察發現，水稻嚴重矮化：初期症狀是葉片披散下垂，葉尖變紅；中期症狀是抽穗後不能開花授粉，形成空殼，或者根本不抽穗；正常成熟期後仍在繼續無效分櫱。植物生長發育狀況同土壤受有機毒物污染程度有關。在瀋陽撫順灌區進行田間觀測所獲得的結果如：植物生長發育狀況和土壤污染程度的關係在溫室條件下進行油污染的單因子盆缽試驗結果表明：100克土壤含油量大於1000毫克，水稻明顯出現類似缺氮的生長和發育障礙，但未出現類似田間發生的水稻矮化的典型綜合症狀。一般認為水稻矮化現象是石油污水中油、酚等有毒物和其他因素綜合作用的結果。農田在灌溉或施肥過程中，可產生三氯乙醛（植物生長紊亂劑）及其在土壤中轉化產物三氯乙酸的污染。三氯乙醛能破壞植物細胞原生質的極性結構和分化功能，使細胞和核的分裂產生紊亂，形成病態組織，阻礙正常生長發育，甚至導致植物死亡（圖3）。小麥最容易遭受危害，其次是玉米，再次是水稻。根據研究，栽培小麥的土壤每公斤中三氯乙醛含量不得超過0.3毫克。為了防止土壤污染引起植物生長發育障礙，破壞農業生產力，必須對各種污染毒物進行實驗室篩選，深入開展土壤－植物系統的生態毒理學研究。
