土壤污染和植物殘毒
正文
植物從污染土壤中吸收各種污染物質，經過體內的遷移、轉化和再分配，有的分解為其他物質，有的部分或全部以殘毒形式蓄積在植物體各個部位，特別是可食部位，構成對人體健康的潛在性危害。土壤－植物系統的污染決不只限於象銅或其他污染物引起的植物生育障礙和產量減少的問題；更嚴重的是可能看上去收成良好,但作物內部卻積累了有毒物質,引起人們的慢性中毒，造成公害病。20多年來，土壤污染和植物殘毒問題的研究發展十分迅速，概括起來集中在下列幾個方面。
重金屬和植物殘毒 根據加拿大統計資料，每人每天從食物中攝入的金屬元素量(單位微克)約為:鋅19900；錳4100;銅2200;鉻283;鈷143;鉛139;鎘85；汞20。根據這一資料，考慮重金屬的固有毒性、有毒形態的持久性、在環境中的污染濃度以及分布狀況等因素，公認食物中最危險的元素是汞、鉛、鎘。植物殘毒受土壤－植物系統多方面因素所制約。重金屬在土壤中的活動性影響到重金屬對植物的有效性。在一般情況下，土壤中有機質、粘土礦物含量越多，鹽基代換量越大，土壤的pH值越高，則重金屬在土壤中活動性越弱，重金屬對植物的有效性越低，植物殘毒也就越小。在這些土壤因素中，pH值可能是最重要的。例如在中國水稻區，不同土壤受到相同水平的重金屬污染，但水稻籽實中重金屬的殘毒含量是按下列次序遞增：華北平原碳酸鹽潮土(pH>8.0)遠小於東北草甸棕壤(pH6.5～7.0)，後者又遠小於華南的紅壤和黃壤(pH<6.0)。
有機污染物和植物殘毒 除農藥外，很多易分解的有機污染物通過各種途徑進入土壤後，可以不必擔心殘毒污染問題。例如對酚、氰、苯烯腈、三氯乙醛（包括在土壤中分解產物三氯乙酸）、硝化抑制劑2-氯-6-（三氯甲基）吡啶(CP)等的研究結果表明，由於它們在土壤中比較容易分解，不可能長期殘留，因此只要控制進入土壤的數量，一般不會造成植物殘毒。
對難分解的有機污染物在植物中的殘留問題，中國開展了致癌物苯並(a)芘(BAP)污染土壤－植物系統的研究，並取得重要進展。通過野外調查和嚴格控制大氣飄塵污染的溫室模擬實驗，證實土壤中 Bap濃度直接影響水稻根系中 Bap含量，但這種影響對水稻整體卻按照根系>>莖葉＞殼皮＞籽實的次序，自下而上成金字塔形急劇變小,籽實的Bap測定值接近螢光分光光度計方法的檢出極限(0.18ppb)。實驗還證明，水稻體內Bap來自大氣、土壤和植物自身合成三種途徑。在田間條件下，水稻籽實、谷糠以及地上部分的Bap含量主要來自大氣飄塵,土壤污染的影響是次要的。
農藥和植物殘毒 農藥在土壤中受到物理、化學和微生物的作用,按照其被分解的難易程度可分為兩類:①易分解類:2,4-D和有機磷製劑等；②難分解類:2,4,5-T和有機氯、有機汞製劑等。易分解的農藥一般不必擔心；難分解的農藥成為植物殘毒的可能性很大。不同種類的植物對同一種農藥中的有毒物質的吸收量是不同的。例如對有機氯農藥中的艾氏劑和狄氏劑的吸收量，按下列次序遞增：洋蔥＜萵苣＜黃瓜＜蘿蔔<<胡蘿蔔。農藥在土壤中可以轉化為其他有毒物質，例如DDT可轉化為DDD、DDE,它們都能成為植物殘毒。目前全世界都在研製高效低毒無殘毒的新型農藥，其重要途徑之一是採用存在於自然界中的胺基酸和脂肪酸、糖類和核酸等成分為原料來合成農藥。例如已在研究和試製的胺基酸－脂肪酸農藥等。
放射性物質和植物殘毒 重核235鈾和239鈽的裂變產物包括72鋅到158銪等34種元素，189种放射性同位素。當具體分析某一種裂變產物的生物學意義時，還必須全面考慮到它們的產率、射線能量、物理半衰期(Tph)、放射性核素的物理形態和化學組成，以及由土壤轉移到植物的能力,生物半衰期(Tb)和有效半衰期(Teff)等因素。上述因素中Tph、Tb、Teff三者的關係為：
重核裂變產物中某些具有長有效半衰期的放射性核素由土壤進入植物體內成為殘毒的危害程度為：90鍶 和89鍶>> 131碘＞ 140硼 ＞137銫、106釕、144鈰、147鉕、95鋯和95鈮＞239鈽。植物從土壤中吸收重核裂變核素的“濃縮係數值”是90鍶為1.19～23.2，106釕為0.03～0.41,137銫為0.04～0.16。上列基本資料為進一步開展重核裂變產物污染土壤－植物系統的綜合防治研究提供了科學依據。
