重金属具有高毒性

重金属具有高毒性、持久性、难降解性等特点已越来越受到国内外学者的关注。通过自然途径进入水体中的重金属一般不会对水体造成污染,但由于人类活动导致的大量含有重金属的污染

物进入水环境中,不但造成重大的经济损失,而且对生态系统和人类健康产生重大影响

工业革命以来,人类以前所未有的速度和规模改

变着世界,在创造巨大财富的同时也重创了人类赖以

生存的环境,水体作为人类生存和发展的重要环境要

素也不同程度的遭受了人类排放的各类物质的污染,

重金属作为其中一类污染物质,由于其一般具有较大

的毒性而成为水体污染中危害极大的一种。由于人类

的活动而使环境中重金属浓度逐步上升,它不仅对水

生生物构成威胁,而且通过食物链能够累积到较高的

毒性,最终危害人体的健康。我国80年代初的调查发

现在金沙江、湘江、蓟运河、锦州湾等许多水体均有

不同程度的重金属污染,其中严重地段的水相重金属

浓度高达几百μg/L,沉积物中重金属浓度达上千

mg/L[8],日本还曾出现由于汞污染引起的“水俣病”

和镉污染引起的“骨痛病”事件。为控制和治理河流

污染,保护人类生存环境,国内外开展了大量研究

工作。早在20世纪初,人们就已经开始利用水生生物

对水体进行监测,经过几十年的研究,已经证实了许

多水生生物的个体、种群或群落的变化都可以客观的

反映出水体质量的变化规律

由于人类活动的影响，进入水体环境中的污染物

质越来越多，这些污染物给环境和人体健康造成了

许多问题。特别是随着采矿、冶炼、化工、电镀、电子、

制革等行业的发展，以及民用固体废弃物不合理填

埋和堆放，重金属污染物事故性排放，使得各种重金

属污染物进入水体[1]。重金属污染物在水体中具有相

当高的稳定性和不能被降解，当它们在水体中积累到

一定的限度就会对水体———水生植物———水生动物

系统产生严重危害，并可能通过食物链直接或间接

地影响到人类的自身健康。

重金属污染水体的修复是一项艰巨的工程，以往

的物理及化学修复不仅投资巨大而且效果不甚理想，

而利用大型水生植物修复重金属污染水体不但投资

小、效率高，而且会带来较高的环境生态效益。

大型水生高等植物是一个生态学范畴上的类群，

是不同分类群植物通过长期适应水环境而形成的趋

同性适应类型，主要包括两大类：水生维管束植物和

高等藻类[2]。水生维管束植物具有发达的机械组织，植

物个体比较高大。通常具有 4 种生活型：挺水、漂浮、

浮叶和沉水[3]。它是水生态系统保持良性运行的关键

类群，也是整个水生生植群落多样性的基础。与藻类

相比，大型水生植物的特点是更易人工操纵，即可通

过人工收获将其固定的污染物带出水体[4]，这些特点

是利用大型水生植物进行污水治理的理论基础

鉴于大型水生大型植物在湖泊、河流生态系统中

的重要作用，许多学者对其在重金属污染监测和治理

方面做了研究，并取得了一定的效果。本文以4 种生

活型水生植物为对象，从对重金属污染水体修复的角

度对近年来的相关研究进行了初步总结。

国际上自上世纪60年代开展水体重金属污

染的研究,而我国对水体重金属污染的研究始于

上世纪80年代。环境中常见的重金属污染物质

有:汞、镉、铅、铬以及类金属砷等毒性显著的元

素,也包括锌、铜、钴、镍、锡等毒性一般的元素,以

及放射性重金属铀、镭、钍等。工矿业废水、生活

污水等未经适当处理即向外排放,污染土壤和废

弃物堆置场受流水作用,以及富含重金属的大气

沉降物输入,都会使水体重金属含量急剧升高,导

致水体受到重金属污染,进而严重威胁人类和水

生生物的生存[ 1～2]。据联合国世界卫生组织统

计,由于全球工业污染,世界上约80%的人口饮

用水无法达到卫生标准。在已知的人类疾病中

70%～80%与水污染有关[

近年来, 各种工业(如采矿、冶炼、电镀等)废水和固

体废弃物的渗出液直接排入水体, 致使水体含有较高

含量的重金属[1]。20 世纪60 年代, 在日本的富山县神

通川流域, 由于铅锌冶炼厂排放的含Cd 废水污染稻

田, 居民长期食用含Cd 稻米和含Cd 水而造成Cd 中毒, 引发“骨痛病”[2-3]。由于重金属具有较高的移动性和较低的中毒浓度, 如毒性较强的Hg、Cd 产生毒害的浓

度仅为0.01～0.001 mg/L[4], 使得重金属污染具有一定

的隐蔽性和延后性。重金属在水体中不能被生物降解,

有些在微生物作用下转化为毒性更强的重金属化合

物, 如甲基汞进入生态系统后, 经食物链的生物放大作

用, 逐级在较高级的生物体内富集, 引起生态系统中各

级生物的不良反应, 甚至危害包括人体在内的各种生

命体的健康与生存[5]。因此, 水体的重金属污染问题不

容忽视。本文就水体重金属污染的现状、危害以及治理

途径的研究进展进行了简要的概述, 同时探讨相应的

防治对策, 以期为保持和重建健康水生生态系统及保

障人体健康提供参考依据