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原创 土壤重金属铜污染现状分析

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  • 2019-07-03 09:58:57

   近年来,随着电镀、化工、矿产等行业的快速发展,环境中重金属污染日益增加,土壤中含铜量已超过土壤背景值的几倍甚至几十倍。这已经远远超出土壤环境的承受能力,这不仅对植物、动物和土壤中的微生物构成威胁,甚至对整个生态系统的稳定和人类的安全构成了一定的威胁。


   铜是人体必需的微量元素之一,但是铜含量过高,对动植物及人体均产生不利影响。在汉斯出版社《土壤科学》期刊中,有论文综述了我国铜污染的分布情况,主要污染来源以及其污染危害,指出铜虽然是人体必不可少的微量元素,但是高铜对整个生态系统均构成了威胁;其次,铜与不同复合污染物或同一复合污染物对动植物的作用机理都不尽相同。


   众所周知,铜是动物生长发育必须的微量元素,过量铜的摄入对动物体会造成一定的伤害,铜对动物的危害途径主要是通过食物链进入动物体内。当动物体内铜含量过高时,很容易对动物体的肝和胆造成危害。此器官出现问题时,动物体正常的代谢就会紊乱,进而导致动物体出现其他不良症状。


   土壤微生物在土壤生态系统物质循环和养分转化过程中扮演着重要的角色。土壤微生物一方面可以通过多种方式影响重金属的活性,从而影响重金属的生物有效性;另一方面土壤微生物能够吸附和转化重金属及其化合物。当Cu含量过高时,土壤微生物的生长就会受到限制,主要表现在数量、种群结构的改变。


   多种重金属复合污染对植物的毒害作用比单一重金属元素的污染复杂很多。有研究表明,同一混合污染物对不同作物的同一指标其联合作用的类型和产生的效果也不尽相同。有学者研究“铜离子与铜镉离子复合污染对稻田土壤酶活性的影响研究”,结果显示Cu2+单一污染对稻田土壤酶的抑制效应顺序为磷酸酶脲酶过氧化氢酶,与铜镉复合污染的抑制效应顺序为脲酶磷酸酶过氧化氢酶,脲酶和磷酸酶对铜镉复合污染反应较敏感,其活性与Cu2+浓度和铜镉复合浓度均呈显著负相关,铜镉复合污染对脲酶表现出协同抑制的特征;对过氧化氢酶和磷酸酶的毒性表现出不同程度的拮抗作用。可见同一联合类型其作用机理也不完全相同。


   随着工业企业的不断壮大,土壤重金属污染日益严重,铜是人体及植物必须的微量元素,但是过量的摄取会危及人类健康。铜污染主要有两方面,一是土壤背景值含铜量较高,二是外源铜的加入。铜与其他重金属一样,对植物及生物均有一定的危害,且铜复合多种重金属的污染对植物及生物毒害远大于单一铜的毒害。掌握铜污染状况、来源及其危害对铜污染修复技术能够提供可靠地的理论依据。


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