农业生态学

水体污染及其植物的影响

作者：刘鹏通讯地址：石河子大学农学院园艺08-2班

摘要：随着工农业生产的发展和城镇人口的密集，含有各种污染物质的工业废水和生产污水大量排入水体，再加上大气污染物质、矿山残渣、残留化肥农药等被雨水淋浴，以致各种水体受到不同程度的污染，超过了水的自净能力，水质显著变劣，即为水体污染。

关键字：分类，危害，防治，措施

前言：目前，我国水体污染十分严重。据调查的全国27条河流中有15条被严重污染。污染水体物质主要包括：重金属、洗涤剂、、氰化物、有机酸、含氮化合物、漂白粉、酚类、油脂和染料等。水体污染不仅人类的健康，而且危害水生生物资源，影响植物的生长发育。一般讲，环境污染中的五毒是指酚、氰、汞、铬、砷。

一、污染源分类

水体污染源分为自然污染源和人为污染源两大类型。

1、自然污染源指自然界本身的地球化学异常释放有害物质或造成有害影响的场所。

2、人为污染源指由于人类活动产生的污染物对水体造成的污染。人为污染源包括工业污染源、生活污染源和农业污染源。

（1）工业污染源由于不同企业、不同产品、不同工艺、不同原料、不同管理方式，排放的废水水质、水量差异很大。工业废水是水体最重要的污染源。它具有量大、面广、成分复杂、毒性大，不易净化、难处理等特点。

（2）生活污染源主要是生活中各种洗涤水，一般固体物质小于1％，并多为无毒的无机盐类、需氧有机物类、病原微生物类及洗涤剂。生活污水的最大特点是含氮、磷、硫多，细菌多，用水量具有季节变化规律。

（3）农业污染源包括牲畜粪便、农药、化肥等。农村污水具有两个显著特点：一是有机质、植物营养素及病原微生物含量高；二是农药、化肥含量高。

二、水体污染对植物的危害

受污染的水从各种途径对农业生产发生影响，主要表现是：对农植物生育产生直接影响，使产量降低；污染物对土壤产生影响，间接影响农植物生育。对农产品品质产生影响，降低其食用价值，间接影响人畜健康。

（1）氮过量危害

植物生育必须吸收大量氮素，缺氮不能高产，但灌溉水中若含氮过多，造成氮过量的危害，对植物来讲，氮就是污染了。

灌溉水中如果含氮过多，可造成植物的营养失调，导致徒长、倒伏，抗逆性差，易发生病害，成熟不良等问题，从而使植物减产，品质恶化。

（2）有机物的危害

水中的有机污染物种类很多，它们的共同点是容易分解。污水中的有机物进入农田后，在旱地氧化条件下，有机物分解迅速，变成二氧化碳和其它无机形态；在水田，分解过程消耗大量氧气，且氧化物（如三价铁）、硫酸根、锰等被还原，嫌气分解过程中生成的氢、甲烷等气体及醋酸、丁酸等有机酸和醇类等中间产物

中相当部分对水稻有毒害，同时因氧化还原电位的降低，生成的过量亚铁和硫化氢使水稻的养分吸收和体内代谢过程受抑制，导致减产。

（3）油分的危害

各种矿物油和动植物油胆进入农田后，能引起土壤障碍和对植物的直接危害。在水田，油分飘浮在水面，水稻组织浸在油层中，油分渗入组织，使其呈半透明状态，因而体内水分代谢发生障碍，叶尖卷曲，数日后低位叶尖端变褐色，心叶黄白色，使植株枯萎。油分在土壤中残留，引起慢性障碍。石油不仅影响农植物的生长发育，还会被植物吸收残留的植物体内，使粮食、蔬菜变味，所谓“油味饭”就是引用炼油厂含石油浓度高，而未经处理的废水灌溉稻田的结果。（4）盐分的危害

含盐量高的各种废水对植物的危害主要由高浓度的盐分所造成，其中氯化钠最为常见。高浓度的含盐污水危害水稻后，能在短时间内全部叶子失水干枯致死；低浓度的含盐污水危害水稻时，首先表现叶色变浓，接着下部叶片枯萎，分蘖受到抑制。稻根在短时间高浓度盐害情况下，由于铁的浓淀，颜色变深；生长期受低浓度盐度时，稻根逐渐变成黑色且腐烂。

（5）酸碱危害

各种工业企业的排水，常含较强的酸性或碱性，如造纸厂的废水碱性很强，硫化物矿排水，水泥、水坝施工现场排水等均含大量的酸、碱。水稻受碱性危害时，叶色浓绿，地上部生长受抑制，引起缺锌症状，生育停滞，叶片出现赤枯状斑点。因铁、锰、铜等重金属浓解度大为降低，对于某些营养元素不足的土壤，导致营养缺乏症状发生。在酸过强情况下，水田土壤表面呈赤褐色，为铁、铝溶出的结果，在这种情况下，水稻吸收铁过多，会产生营养障碍，大量的活性铝对植物根的生育有抑制作用。

（6）重金属的危害

一般重金属对植物的危害，表现症状相似。水稻表现症状主要可在根部观察，一般均表现新根部观察，一般均表现新根伸长受抑制，主根尖端发生枝根，根系呈带刺的铁丝网状。重金属浓度较高时，从成熟初期到中期，叶片迅速卷曲，表现青枯症状，受害严重的植株枯死。这种青枯症状，铜、镍表现显著，而钴、锌、锰明显程度依次降低。此外，也可见叶脉间黄白化现象，特别是新叶叶脉间易见缺绿，至叶片展开时全叶呈黄绿色，尤以钴浓度较高时为显著。受重金属危害的植株至收获时影响更为严重，水稻产量与培养液浓度的关系，影响的强度次序是铜>镍>钴>锌>锰。

（7）酚、氰的危害

高浓度的酚影响农植物生长发育，使其植株变矮，根系发黑，叶片狭小，叶色灰暗，阻碍植物对水分养分的吸收和光合作用的进行，产量大大降低，严重时庄稼干枯颗粒无收。高浓度的酚在植物体内积累，产品食味恶化，带酚味，品质下降，特别是蔬菜植物影响更大。

氰化物对动物有很强毒性，而高等植物对氰化物有一定同化能力，毒性相对弱。氰化物进入氮代谢系统后生成天冬氨酸，它是植物体内的正常代谢产物，所以在植物的生长早期可用含氰废水灌溉。而在后期灌溉，则有可能将氰化物转入人体，对人体造成危害。高浓度氰化物对植物表现不良影响，如用100毫克/升氰化钠灌溉油菜，出苗后三天死亡率达85%，同样浓度水培菜豆幼苗，仅二天就引起失水死亡。氰化物对植物的毒性，主要由于氢氰酸是一种呼吸抑制剂。三、植物在水体中的作用

1.吸收和分解有毒物质通过植物本身对各种污染物的吸收、积累和代谢作用，能达到分解有毒物质减轻污染的目的。污物被植物吸收后，有的分解成为营养物质，有的形成络合物，从而降低了毒性。其中，酚进入植物体后，大部分参加糖代谢，和糖结合成对植物无毒的酚糖苷，贮存于细胞内；另一部分游离酚则被多酚氧化酶和过氧化物酶氧化分解，变成CO

2

、水和其它无毒化合物。

2.净化环境植物不断地吸收工业燃烧和生物释放的CO

2并放出O

2

，使大气层

的CO

2和O

2

处于动态平衡。据计算1hm2一公顷阔叶树每天可吸收1000kg的CO

2

；

常绿树(针叶林)每年每平方米可固定1.4kgCO

2

。植物还可减少空气中放射性物

质，在有放射性物质的地方，树林背风面叶片上放射性物质的颗粒仅是迎风面的四分之一。

3.天然吸尘器叶片表面上的绒毛、皱纹及分泌的油脂等可以阻挡、吸附和粘着粉尘。每公顷山毛榉阻滞粉尘的总量为68吨，云杉林为32吨，松林为36吨(参见表11-5)。有的植物象松树、柏树、桉树、樟树等可分泌挥发性物质，杀灭细菌，有效减少大气中细菌数。

4.监测环境污染低浓度的污染物用仪器测定时有困难，但可利用某些植物对某一污染物特别敏感的特性来监控当地的污染程度。如紫花苜蓿和芝麻在一定的

SO

2

浓度下暴露1小时就有可见症状出现；唐昌蒲是一种对HF非常敏感的植物，可用来监测大气中HF浓度的变化。

四、水体污染的防治措施

1、植物自我抗污措施

(1)培育抗污染能力强的新品种采用组织培养、基因工程等生物技术筛

选抗污染突变体，培育抗污染新品种。

(2)抗性锻炼用较低浓度的污染物来处理种子或幼苗，其抗性能得到一定程度的提高。

(3)改善水体营养条件改善水体条件，创造适宜植株生长的PH值，提高植株代谢强度，有利于增加其对污染的抵抗力。

2、水体污染的防治对策

（1）.加强法制建设和宣传教育，贯彻以防为主、防治结合的原则要以国家法律法规为依据，加强水资源管理和保护，大力抓好节约用水循环用水，实现“一水多用”；坚持“以防为主、防治结合”、“谁污染、谁治理”、“谁受益、谁分担”的原则。广泛开展保护农区水资源、水环境等方面的宣传教育，建立水污染举报制度。同时改革农区水资源管理体制，将水资源保护纳入地区经济发展的体系中去，吸取国外诸多污染河流治理的成功经验，改现行的“多龙治水”为“一龙治水”，使农区水体污染防治工作走向正规化、系统化。

（2）.转变治污思路与经济发展模式

我国农区水污染不同于城市点源污染，因此，要从根本上防治农区水体污染，就必须转变治污思路和经济发展模式。一是加快实现由末端治理向预防为主的源头控制的战略转变；二是从流域出发，由单纯的水污染防治向水环境整治、水生态综合调控转变。经济发展模式要由只注重经济发展向环境保护和经济发展并重，环境保护优先的模式转变。

（3）.加大水污染研究与治理资金的投入

目前，我国用于水污染防治的投资还不到国民经济生产总值的1%，与水污染造成的经济损失相比是微不足道的。我国的农区水污染具有污染源多、污染量大、污染时间长等特点，若无足够资金用于水污染的研究和治理，水污染造成的