随着人类社会对土壤需求的扩展，土壤的开发强度越来越大，向土壤排放的污染物也成倍的增加。据统计，全国每年因重金属污染而减产粮食1000多万吨，合计直接经济损失200亿元，而由此引起的间接损失更为惊人。目前，我国遭受不同程度污染的农田已达1000万hm。对农业生态系统构成严重威胁，并进而通过食物链的传递，对整个地球的生态安全也造成极大的威胁，如土壤中Cd含量过高会导致作物中的Cd含量超标，人类长期食用Cd污染的“镉米”会患骨痛病等。因此防治土壤污染，保护有限的土壤资源，已经成为突出的全球问题。 重金属污染物主要是通过工业三废的排放、化肥农药的施用等途径进入土壤，然后通过植物的生化作用被植物吸收，并在植物体内富集，人类和其他生物食用该种植物后重金属元素又会在自身体内富集，从而导致各种疾病的产生。一旦某一地方土壤中重金属含量偏高，就会导致当地农作物重金属含量偏高，最终发现该种重金属在人体内的含量也偏高，严重时就导致地方病的产生，这种恶性循环最终将直接威胁国家生态安全。 因此对于重金属元素的迁移转化规律的研究已经成为关乎国计民生的大事。本论文在实验的基础上，从微观的层面探讨重金属元素铬的迁移转化行为，并研究其生态安全意义。 首先，本文以土壤重金属污染的现状为出发点，指出土壤中重金属污染的来源主要来自工业三废的排放和化肥农药的施用，然后阐述了几种常见的重金属污染源的危害特性。在其后，重点阐述了铬元素的环境化学行为和对人体的影响和危害。土壤中铬元素的含量与母岩成分有很大关系。而大气中的铬元素含量主要与含铬生产的厂矿所排放的废气有直接关系。水体中的铬含量主要取决于人为污染的程度。一般说来，是海水小于井水，井水小于河水，海水中的含铬量是远洋海水小于近海海水。铬对人体的影响主要表现在铬是人体所必需的营养元素之一，缺铬会导致各种疾病的产生。同时过量的铬有具有一定的毒性，甚至还有致癌、致畸变作用。 为了对重金属元素的迁移转化规律进行全面的探讨，对目前铬元素在土壤中的赋存形式和迁移转化规律以及铬在植物体内的迁移转化进行了一个初步的归纳和总结，同时列举了部分学者对铬元素的迁移转化规律的研究成果，了解了此类研究发展的趋势和存在的问题，然后针对部分可以解决的问题，研究设计了实验进行研究。 在参考众多文献后，发现各家的实验结果相差较大，存在着一定的局限性。经过分析认为，由于土壤背景的复杂性，因此造成了实验结果的可对比性较小，得出的规律不具有一般性。所以，本实验采用了无土栽培的技术，剔除了土壤复杂性的干扰，探讨其本质规律。首先我们根据现有的各种无土栽培技术的特点以及可用的实验条件，选用了水培的方式进行实验。然后针对实验对象，选用了合理的营养液配方。并在此基础上，制订了实验方案。 在整个实验过程中，着重记录了不同铬元素浓度、不同铬元素价态对植物的生长的影响。发现铬元素对植物的生长的抑制作用主要表现为破坏植物的光合作用，破坏叶绿素。 然后在实验期间，定期记录了不同时期的培养液中铬元素的浓度，并对铬元素的浓度随时间变化进行了统计分析，发现随着时间的延长，营养液中铬的浓度呈下降趋势。我们对下降原因进行了分析，剔除其他几种微弱影响因素后，结合前人研究结果，认为造成铬浓度的下降的主要原因是由于植物的吸收。并且在实验初期营养液中铬浓度下降趋势明显，在后期下降趋于缓慢。这一方面说明在生长旺盛期，植物对铬元素的吸收较大，另一方面也可解释为由于浓度梯度效应造成在初期铬元素进入植物体内的量大。 随后为了能够进一步研究铬元素在植物体内的分布情况，我们将实验结束后的绿豆苗分根、茎、叶三部分分别剪下，采用原子吸收分光光度法，测定了其中每部分的铬元素含量，然后进行了统计分析。分析结果显示，无论是三价铬的培养液还是六价铬的培养液，最终培养出来的绿豆苗中都是根系中含铬量最大，这也与大多数实验结果相吻合。说明重金属元素趋向于富集在新陈代谢能力强的生长部位。同时我们也发现根部铬含量同环境中铬含量呈一定的正相关关系，而茎、叶部位的铬含量相对变化不大。说明被根吸收的铬不易超植株上部移动。最后在分析结果的基础上对结论的安全意义进行探讨，并提出了今后的研究方向和内容。