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摘要:土壤孕育着大自然的各种有生命的植物，农业的生产、人类生活均离不开土壤。随着现阶段我国现代化社会经济的不断发展，重工业的生产活动造成的矿金属的污染日益严重，对人类赖以生存的土壤造成了严重的破坏，为了确保人类社会生活的可持续发展，通过实验研究发现，农作物中大豆对矿区镉元素富集的土壤有着一定的修复作用。
关键词：络合剂、镉污染、修复
引言：随着我国工业生产的不断发展，金属矿山的开采速度不断加快，矿区周边的土壤重金属污染日益严重，其中重金属污染中的镉是毒性最强的元素之一，对土壤的破坏性极其严重。镉在土壤中的长期潜伏，对人体的伤害不可预测，因此，通过对添加络合剂的盆栽大豆进行相应的反复试验，结果证明，其对土壤以及周边的生态系统有一定的修复和恢复的作用。
1材料与方法
1.1实验材料。本文以植物中的大豆为研究对象，实验中采用的络合剂为EDTA和富里酸。土壤采样点为某矿业公司生产活动下风区域，通过对所提取的土壤检测，结果表明，该区域土壤中的镉元素污染严重。
1.2实验方法。
土壤样品在通风环境自然风干，风干样品粗研磨，去除杂物、碎石、植物残枝等，过筛后细研磨再精细筛选，测定土壤的基本理化性质以及重金属的含量背景值。取5kg土壤装入陶瓷盆。实验分两组，每组10盆，进行平行实验，分别加入络合剂EDTA、富里酸。大豆出芽后，用络合剂进行浇灌，两周一次，连续两次，二个月后进行第三次的灌溉。实验中，络合剂浓度需严格控制、适量分配，注意定期补充水分，同时观测和记录幼苗生长情况。
1.3镉的测定。实验生长的大豆植株样品，去枯萎叶片，清水洗净，纱布拭去表面水份，小刀分离大豆不同器官并将不同器官切块，样品根据不同器官分类装入纸袋、标号，称鲜重。为便保存，制备干样，经一定的温度烘干后的样品称重、计算含水率。干样粉碎、过筛、备用。植物消解采用微波消解法，称取一定植物干样于微波消解罐中，加入一定量的酸，逐步升温消解植物样品。消解完成后取出，去离子超纯水冲洗消解罐内壁及盖，温液溶解残渣，洗液全部转移至容量瓶中，冷却，定容待测，定测方法位ICP-MS。
2结果与分析
本实验已知土壤中镉元素背景值，通过实验得出了两种络合剂浇灌种植大豆的土壤后，大豆植株内所含镉元素的含量存在一定变化。
2.1EDTA对大豆植株吸附镉的影响。大豆对土壤中镉元素的吸附程度随着土壤中EDTA的浓度不同而不同。
实验结果表明，大豆具有吸附土壤中镉的作用，随着EDTA浓度的不断增加，大豆中镉含量先增加后减少，但呈现总体增长趋势。且大豆不同部位对镉元素的吸收作用不同，吸收程度存在一定差异，大豆不同部位镉的含量分布情况为大豆粒>大豆茎>黄豆荚>黄大豆根>黄豆叶。相关分析表明，EDTA与镉络合后，大豆中镉的吸收能力增强，部分地面运输的能力增强，大豆果实中镉含量最高。
2.2富里酸对大豆植株吸附镉的影响。大豆对土壤中镉元素的吸附程度随着土壤中富里酸的浓度不同而不同。
实验结果表明，土壤中富里酸浓度增加，大豆植株中镉含量相应增加。大豆各部位对镉的吸收作用也有一定的差异，其分布情况为大豆叶>大豆茎>大豆豆>大豆荚>大豆根。其中，大豆叶片中镉的吸收量增加最多，表明富里酸增强了大豆根系运输镉的能力，使大豆叶片不断富集镉。
3修复效果预测
通过比较不同络合剂对土壤的影响，分析单位质量大豆对镉的吸收率，选择镉吸收的最佳条件。根据每亩大豆的种植密度，加入EDTA和富里酸，大豆中镉的最大浓度分别为72.97克/公顷和52.73克/公顷，结果表明，大豆植物施用EDTA后土壤中镉的吸附能力更强。
假设矿山停产或重新安置，矿区周围土壤中的镉元素没有增加。通过对矿区周围的土壤利用EDTA改性后，每年生产的所有农作物都被运走，并在次年不参与镉循环。可以预见，经过连续三年的大豆生产，矿区当地的土壤可以达到国家所规定的标准，达到土壤生态恢复的目的。
土壤中镉污染的来源主要有自然污染源和人为污染源。人为污染源包括：（1）工业污染源。工业生产活动中，会产生大量的三废物质，对环境产生严重的破坏影响。这些污染物通过各种渠道进入农田土壤，导致土壤镉污染。（2）人类生活污染的来源。大量未处理的城市生活垃圾电子产品与生活垃圾堆放在一起，一定程度上增加垃圾中镉元素的污染量。（3）交通污染源。交通尾气排放，会产生一定的有害气体，有害气体中存在着大量的重金属污染源，会对大气环境造成严重的污染。（4）农业污染源。农药，肥料，有机肥料和污水灌溉的使用导致土壤镉污染。在现阶段，我国重金属污染的耕地面积不断的扩大，重金属污染使原有耕地产量不断下降，同时在被污染的土壤上种植的农作物中具有潜在的污染源，会对人体产生一定的危害。在众多的重金属污染源中，影响较大的就是镉污染，因此在现阶段对土壤中镉元素的污染的治理已经非常的必要。近年来，植物修复技术作为镉污染土壤修复技术已被广泛的运用。但修复植物镉含量较高，这仍然是需要进行解决的问题，将镉污染土壤的植物修复与生物质能源的开发利用相结合，是解决环境问题和能源问题的新途径。
4镉污染土壤的植物修复
植物修复是一种生态修复技术，是通过植物对土壤中重金属的有效吸收，去除土壤中的重金属污染源，这种修复技术相对较简单，成本较低，同时对土壤具有一定的修复作用，不会对土壤原有环境造成影响和破坏，通过综合利用达到一定的污染修复效果，因此这种技术在现代化的工农业生产中具有一定的可行性。在美国，使用Suppressa属来修复因污水污泥造成重金属污染的土地取得一定成果。中国已应用超富集植物T.esculenta来修复受Pb，Zn和Cd污染的土壤。
用于土壤镉污染植物修复的特定植物种类主要是镉超富集植物。贝克等人提出了镉超富集植物的一般参考值：植物叶片或地上部分的镉含量（干重）达到100mg·kg-1以上，且地上重金属含量高于土壤重金属含量（即富集因子BF>1）在超过400种超富集植物中发现，Baker等人对镉超富集植物没有很多参考价值，包括超富集植物甘蓝，黄芩，甘肃芸香科宝山韭，东南景天，茄科，芦荟，红色蔬菜等。
除镉超富集植物外，一些植物不具有积累镉的能力，但它们对于Cd的植物修复仍具有特殊意义。与超富集植物相比，这些植物在土壤中具有一定的镉积累能力，而且具有较大的生物量，可以弥补矮化植物在生长过程中的一些不足，同时可以积累在Cd中，这些植物的耐受性都比较的强，禾本科属芦竹对镉污染的土壤有良好的效果。耐受性和吸收累积镉的能力;在法国北部镉污染地区种植的杨树镉含量高达209mgkg-1，这是一种在林木树种中耐受的植物。
结束语：
随着我国现代化工农业经济的不断发展，我国的土壤已严重受到重金属的污染。被重金属污染的土壤不仅对农作物产生着严重的直接影响，还会对人体的健康造成一定的影响，由于重金属在土壤中的潜伏期较长，并且会形成一定的转移，因此对人体的健康存在着很大的威胁。因此，现阶段需要通过对重金属污染的土壤进行不断的研究和分析，通过运用现代化的科学技术，进行不断的改良和处理。
参考文献：
［１］夏星辉,陈静生.土壤重金属污染治理方法研究进展[J].环境科学,1997,18(3):72-75.
［２］陈怀满.系统土壤-植物系统中的重金属污染[M].北京:科学出版社,1996.