[摘 要] 本文首先對江西省某工業(yè)園區(qū)土壤進行測定，結(jié)合內(nèi)梅羅指數(shù)綜合污染指數(shù)分析法分析發(fā)現(xiàn)該地土壤鎘含量超標。然后，以揚花抽穗期水稻為研究對象，設(shè)置對照試驗研究鎘脅迫對水稻植株株高、根系相對伸長率及根系質(zhì)量、葉綠體含量及光合作用強度、稻株谷粒生物量等的影響，結(jié)果表明鎘對水稻的生長存在“劑量效應(yīng)”（或稱“兩重性”），低于5 μmol/L鎘脅迫對水稻的植株株高、根長、根質(zhì)量、葉綠體及谷粒生物量無明顯影響，1 μmol/L CdCl2起到了促進作用，而當Cd2+在植物體內(nèi)累積到一定程度時，則表現(xiàn)出植株矮小、生長滯緩、產(chǎn)量下降等癥狀。因此，采取合理措施平衡土壤中鎘含量，對減緩?fù)寥乐亟饘傥廴?，抑制農(nóng)業(yè)面源污染及促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型具有重大的意義。

[關(guān)鍵詞] 鎘脅迫；水稻；揚花抽穗；工業(yè)園

[中圖分類號] S511 [文獻標識碼] B [文章編號] 1674-7909（2017）02-62-2

我國自20世紀70年代中期起陸續(xù)開展有關(guān)土壤鎘污染的調(diào)查工作。中國農(nóng)業(yè)環(huán)境報告曾指出，截至1980年，我國土壤鎘污染面積達9 333 hm2，到1998年我國鎘污染耕地面積已達1.33萬hm2，全國有11處污灌區(qū)的土壤鎘含量嚴重超標，累計已生產(chǎn)鎘污染大米（“鎘米”）5萬余t，全國范圍內(nèi)的水稻作物已有超過10%被污染，每年受污染的土地面積還在不斷擴大[1，2]。水稻作物受鎘污染十分嚴重，人畜如果長期食用“鎘米”，會對骨骼系統(tǒng)造成嚴重的不良影響，從而使患“痛痛病”的概率增加，嚴重時甚至?xí)?dǎo)致死亡。所以，如若不加以合理控制，則鎘通過食物鏈循環(huán)、生物富集作用，將會對人畜的健康產(chǎn)生嚴重的不良影響。

1 工業(yè)園區(qū)土壤鎘含量檢測

1.1 檢測技術(shù)

本次外出采樣主要采用混合土樣采集方法。而混合樣有蛇形、對角線、梅花形3種采集方法（見圖1）。監(jiān)測點位確定后，在50 m×50 m采樣區(qū)域內(nèi)采集分點樣品。單獨或綜合采取網(wǎng)格法、放射線法、帶狀法、扇形法等方法布點。取江西省某工業(yè)園附近農(nóng)地耕作層15～20 cm的25個土壤樣本，登記編號，以備各項測定之用。

土壤樣品帶回實驗室，風(fēng)干、研磨、過100目尼龍篩，并保存于玻璃瓶中備用。準確稱取0.250 0 g（精確到0.000 1 g，以下都與此相同）風(fēng)干樣土于消煮管中，加入10 mL濃HNO3浸泡過夜。消煮前加2 mL濃HClO4和2 mL濃HF，放置電熱消煮爐（卓樂康ZLK.LWY-84B）上加熱消煮，溫度調(diào)至120 ℃。待消煮管內(nèi)溶液煮至4～5 mL時（加熱過程中保持消煮管位置的經(jīng)常移動，以防受熱不均），溫度至180 ℃，待管內(nèi)霧氣騰繞，沿管壁加1 mL 30%H2O2。重復(fù)此步驟直至消解液成白色或淡黃色黏稠狀，再用去離子水沖洗內(nèi)壁，加熱溶解殘渣，冷卻后用2%的稀硝酸定容至25 mL，采用ICP-AES（Optima-2000DV）測定消解液中重金屬Cd的含量。測定重金屬含量時每個樣品均采用3組平行試驗，取均值作為樣品測定重金屬濃度。同時，利用國家標準土壤物質(zhì)（GSS-8）進行質(zhì)量控制。

1.2 檢測結(jié)果分析

本文采用國內(nèi)通用的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法對該工業(yè)園區(qū)采樣進行土壤重金屬檢測。方法公式如下：

土壤污染水平分級標準采用國家土壤環(huán)境二級標準（GB15618-1995）土壤污染綜合污染指數(shù)分級標準為綜合污染指數(shù)P綜>3為重污染，2～3為中污染，1～2為輕污染，0.7～1為警戒級，0.7為安全級。

從綜合內(nèi)梅羅指數(shù)來看（見表1），土壤重金屬污染指數(shù)平均值1.73，屬于輕度污染。對每個樣點按照表1的污染級別劃分標準進行劃分，綜合污染指數(shù)污染級占52.38%，污染樣點大部分屬于輕度污染級，占38.10%，非污染級占47.62%。但從土壤重金屬單項污染指數(shù)的平均值來看（見表1），該工業(yè)園區(qū)土壤重金屬污染只有鎘達污染級，其他六大重金屬污染單項指數(shù)都很低，均未污染。可以看出，土壤污染綜合指數(shù)污染級的主要原因是鎘的含量較高造成。說明工業(yè)園區(qū)Pb、Hg、Cr、Cu、Ni和Zn均較安全，鎘（Cd）需要加強控制。

2 Cd脅迫下?lián)P花抽穗期水稻生長試驗

2.1 材料與方法

2.1.1 試驗材料。選擇植株長勢良好即將進入揚花抽穗期的稻株21株（3株為一組），配制含不同濃度梯度（1、5、10、25、50 μmol/L和100 μmol/L）CdCl2的水稻培育營養(yǎng)液，蒸餾水等。

2.1.2 試驗設(shè)計。A組（試驗組），將長勢良好即將進入揚花抽穗期的稻株根系用蒸餾水洗凈，3株為一組，將18株稻株平均分配至6個分別裝有10 L含1、5、10、25、50 μmol/L和100 μmol/L CdCl2的水稻培育營養(yǎng)液的塑料桶中，按照濃度順序分別給各塑料桶貼上寫有“組1、組2、組3、組4、組5和組6”的不同標簽，用以區(qū)分。水稻培養(yǎng)液每7 d換一次，調(diào)節(jié)pH值至5.0～5.1，給予適宜的光照和溫度，30 d后觀察結(jié)果。B組（對照組），取3穴稻株用蒸餾水洗凈根系后移至裝有10 L普通水稻培養(yǎng)液的塑料度，30 d后觀察結(jié)果。

2.2 結(jié)果與分析

研究表明，Cd對水稻的生長存在“劑量效應(yīng)”（或稱“兩重性”），本研究揚花抽穗期水稻在1、5、10、25、50 μmol/L和100 μmol/L CdCl2不同濃度梯度環(huán)境下的生長情況發(fā)現(xiàn)，低于5 μmol/L鎘脅迫對水稻的植株株高、根長、根質(zhì)量、葉綠體及谷粒生物量無明顯影響，在1μmol/L CdCl2時，起到了促進作用，而當Cd2+在植物體內(nèi)富集到一定程度時，則會干擾植物細胞的分裂和分化，阻礙植物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收與調(diào)配，進而影響植物體的生長，從而使植物表現(xiàn)出植株矮小、生長遲緩、產(chǎn)量下降等癥狀[3-7]。

3 基于研究現(xiàn)狀的“鎘米”防治措施

人類賴以生存的主要資源之一就是土壤。其是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，決定著農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量和質(zhì)量。而水稻作為人類最主要的食物來源之一，其質(zhì)量優(yōu)劣直接影響人們的身心健康。為降低土壤重金屬污染，減輕“鎘米”的危害性，提出以下防治措施。

一是完善相關(guān)法律法規(guī)和管理體系，加大土地監(jiān)督和保護力度。土壤中鎘、鉛等重金屬的聚集與人類的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，對于重金屬污染的預(yù)防，應(yīng)從源頭抓起。地方政府應(yīng)實行嚴格的企業(yè)審查制度，對于高污染、高能耗性產(chǎn)業(yè)實行嚴格監(jiān)管與懲戒，將土壤污染風(fēng)險降至最低。

二是樹立科學(xué)合理的發(fā)展觀，堅持可持續(xù)發(fā)展。近年來，不少地方政府為了提升政績，大力興建基礎(chǔ)設(shè)施或是引進高消耗、高產(chǎn)能性產(chǎn)業(yè)。此舉雖能在短期內(nèi)促進當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展，而從長遠來看卻留下許多詬病。因此，相關(guān)政府及執(zhí)政人員應(yīng)樹立科學(xué)嚴謹?shù)暮诵膬r值觀與長遠發(fā)展的眼光，要有金山銀山，更要守住綠水青山。

三是做好宣傳工作和本職工作，提高公民的環(huán)保意識。不少研究表明，土壤重金屬污染的一大原因便是居民對農(nóng)藥化肥的濫用，不能正確把握一個“度”。因此，相關(guān)部門需加強對農(nóng)業(yè)耕種的科普，引導(dǎo)科學(xué)合理施肥與耕作。其次，需引進先進的生產(chǎn)技術(shù)，進一步發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)。采用先進的生產(chǎn)技術(shù)，不僅能大幅提升農(nóng)作物產(chǎn)量，而且能降低生產(chǎn)成本，有利于治理農(nóng)業(yè)面源污染。

四是建立土壤污染檢測系統(tǒng)，定期對土壤污染情況作出預(yù)報，及時發(fā)現(xiàn)可對土壤造成污染的因素。對于已經(jīng)被污染的土壤，應(yīng)立即采取綜合治理措施，如工程修復(fù)技術(shù)、物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)等。近年來新發(fā)展的生物修復(fù)技術(shù)對土壤重金屬污染也極為適用，并且這一方法更加經(jīng)濟、高效和環(huán)保，具有廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻

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