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重金属污染对生物体内微量元素的影响

重金属污染对生物体内微量元素的影响

随着现代工农业的发展,重金属污染问题已成为我国环境保护

的一大难点。重金属是指密度大于5g/cm³的金属元素,如铅、汞、铬、镉等。由于重金属元素在自然环境中难以分解和消除,因此

它们会在生物体内累积,对人体和环境造成严重影响,引起广泛

关注。

重金属污染对生物体内微量元素的影响是多方面的。一方面,

它会影响生物体内微量元素的吸收和代谢。微量元素是人体及动

植物正常生长、发育和维持生理功能所必需的元素,如铁、锌、铜、钙、镁等。而重金属元素与这些微量元素会形成稳定化合物,从而降低微量元素的生物利用率,甚至导致微量元素缺乏症。例如,铅与铜、锌等元素会竞争性地结合到同一个酶的反应中心,

从而干扰酶的催化作用,影响代谢过程。

另一方面,重金属污染还可以直接损害生物体内微量元素的生

理功能。高浓度的重金属元素会对微量元素进行化学变性,使其

失去生理活性。例如,镉可以干扰人体内的维生素D代谢,降低

钙的吸收和利用效率,导致骨质疏松。又如,汞可以抑制人体内

的硒酶活性,降低硒的保护作用,促进动脉粥样硬化和心血管疾

病的发生。

此外,重金属污染还可通过影响生物体内微量元素的代谢途径,产生潜在的毒性作用。长期接触重金属元素的人群,如冶金工人、电镀工、废旧电子设备拆解工人等,其体内铜、铅、锌等微量元

素的代谢途径发生变化,使这些元素在体内堆积,形成毒性效应。例如,电镀工人长期接触铬化合物后,会出现口腔溃疡、过敏性

皮炎、鼻炎等。这是因为铬可以干扰人体内免疫系统的正常功能,使人体对外界刺激变得敏感。

综上所述,重金属污染对生物体内微量元素的影响是多方面的。它不仅会减少微量元素的吸收和利用率,还可以直接干扰微量元

素的生理功能和代谢途径,产生毒性作用。因此,建立环境保护

机制和优化生产工艺,减少重金属污染的产生和散布已迫在眉睫。同时,加强重金属污染监测和防治工作,最大限度地保护生态环

境和人体健康,加速建设生态文明。

重金属污染对生物体内微量元素的影响

重金属污染对生物体内微量元素的影响 随着现代工农业的发展,重金属污染问题已成为我国环境保护 的一大难点。重金属是指密度大于5g/cm³的金属元素,如铅、汞、铬、镉等。由于重金属元素在自然环境中难以分解和消除,因此 它们会在生物体内累积,对人体和环境造成严重影响,引起广泛 关注。 重金属污染对生物体内微量元素的影响是多方面的。一方面, 它会影响生物体内微量元素的吸收和代谢。微量元素是人体及动 植物正常生长、发育和维持生理功能所必需的元素,如铁、锌、铜、钙、镁等。而重金属元素与这些微量元素会形成稳定化合物,从而降低微量元素的生物利用率,甚至导致微量元素缺乏症。例如,铅与铜、锌等元素会竞争性地结合到同一个酶的反应中心, 从而干扰酶的催化作用,影响代谢过程。 另一方面,重金属污染还可以直接损害生物体内微量元素的生 理功能。高浓度的重金属元素会对微量元素进行化学变性,使其 失去生理活性。例如,镉可以干扰人体内的维生素D代谢,降低 钙的吸收和利用效率,导致骨质疏松。又如,汞可以抑制人体内 的硒酶活性,降低硒的保护作用,促进动脉粥样硬化和心血管疾 病的发生。

此外,重金属污染还可通过影响生物体内微量元素的代谢途径,产生潜在的毒性作用。长期接触重金属元素的人群,如冶金工人、电镀工、废旧电子设备拆解工人等,其体内铜、铅、锌等微量元 素的代谢途径发生变化,使这些元素在体内堆积,形成毒性效应。例如,电镀工人长期接触铬化合物后,会出现口腔溃疡、过敏性 皮炎、鼻炎等。这是因为铬可以干扰人体内免疫系统的正常功能,使人体对外界刺激变得敏感。 综上所述,重金属污染对生物体内微量元素的影响是多方面的。它不仅会减少微量元素的吸收和利用率,还可以直接干扰微量元 素的生理功能和代谢途径,产生毒性作用。因此,建立环境保护 机制和优化生产工艺,减少重金属污染的产生和散布已迫在眉睫。同时,加强重金属污染监测和防治工作,最大限度地保护生态环 境和人体健康,加速建设生态文明。

海洋环境中的重金属污染及其生态影响

海洋环境中的重金属污染及其生态影响 近年来,随着工业化进程的加快和人们对资源的过度开采,海洋环境中的重金属污染问题日益突出。重金属是一类相对密度较大、具有较高的原子序数和比热的金属元素。虽然重金属在自然界中普遍存在,但当其浓度超过一定限度时,就会对海洋生态系统产生严重影响。 首先,重金属污染对海洋生物造成巨大威胁。重金属通过沉积物、水体以及海洋生物体内的传递和富集,进入食物链。一旦重金属进入海洋生物体内,就会对其生理正常功能造成损害,甚至引发疾病。例如,汞可以造成鱼类中毒,对鱼类的生长、繁殖和行为产生负面影响。镉富集在贝类和甲壳类动物体内,而它们又是许多鱼类和海洋哺乳动物的重要食物来源,因此重金属在食物链中的富集可能影响整个海洋生态系统的稳定性。 此外,重金属污染对海洋生态系统的结构和功能造成破坏。许多海洋生物是生活在珊瑚礁、海底大堤等特殊环境中的,这些生物对重金属非常敏感。重金属会破坏珊瑚礁的生长和繁殖过程,导致珊瑚白化以及珊瑚礁退化现象的发生。此外,重金属也会干扰海洋藻类的光合作用,造成海洋腐蚀性植物的数量减少,进而影响整个海洋生态系统的能量流动和物质循环。 除了对生物造成的直接影响外,重金属污染还可能通过生物蓄积过程影响人类健康。由于海洋生物富集了大量的重金属,尤其是鱼类和贝类等常见食物。当人们摄入这些富集重金属的食物时,身体会长期暴露于重金属污染环境中,进而对人体健康产生慢性毒性影响。例如,长期食用汞富集的鱼类可能导致器官损伤、免疫系统衰竭以及神经系统疾病。 然而,重金属污染问题并非不可遏制。有效的海洋环保政策和措施可以降低重金属污染的产生和传播。首先,加强重金属污染监测和评估工作,及时发现问题并采取相应措施。此外,减少和控制重金属排放也是关键措施之一。采用更环保的生产工艺、有效治理工业废水和废弃物的排放,都能够减少重金属的释放到海洋中。

重金属在生命科学中的毒性作用与防治

重金属在生命科学中的毒性作用与防治 生命科学是研究生物现象的学科,主要涉及到生物的生长、发育、代谢、繁殖等方面。然而,现代社会的快速发展给生物造成了很大的影响,其中重金属污染是最常见的问题之一,也是我们所关注的重点之一。 一、重金属的介绍 重金属是指相对于轻金属而言密度大、原子量高的金属。重金属包括铅、汞、镉、锌、铬和铜等元素。这些金属在生命科学中具有多种作用,但过量摄入会对人体健康造成严重伤害。 二、重金属在生命科学中的作用 重金属是生命科学中不可缺少的一部分,因为它们作为微量元素的一部分存在于生物体内。这些金属可以促进人体内的酶的活性,支持生命活动。铁、铜、锰、碘、锌、钴等就是生命所必需的微量元素。

重金属还常常被用来治疗某些疾病。例如,铂类药物可以用于治疗癌症。它们被称为铂系化合物,是一种广谱抗肿瘤药物。铑酸和锇酸也是抗肿瘤药物,同时可以用来治疗其他疾病,例如关节炎和红斑狼疮。 三、重金属的毒性 重金属也有很多的毒性作用,这是我们要关注的问题。从进入人体开始,毒性就开始产生。毒性会影响人体内的生物学系统,特别是影响身体的能量代谢、神经系统和消化系统等。严重的毒性作用甚至可以导致脑损伤、细胞死亡、肝衰竭和癌症等问题。 许多研究人员认为,某些重金属可以影响电子传输链,并增加线粒体膜的通透性。这会导致严重的细胞损伤和死亡。此外,重金属还可能与蛋白质和基因组发生相互作用,从而扰乱细胞功能和代谢。 四、重金属污染防治方法

对于重金属污染的防治,首先需要加强环境监测。在污染的区 域内,需要使用现代环境检测技术,以了解重金属的种类、密度 和危害程度。 在治理重金属污染的过程中,可以选择采用机械除尘、生物修复、化学修复和物理修复等方法。现代污染修复技术被广泛使用,能够有效去除土壤、水体和大气中的有毒物质。生物修复是一种 有效的方法,它利用生物体的生长和代谢来去除污染物。此外, 化学修复和物理修复方法也可以用于去除某些重金属。 在食品安全方面,我们需要加强监管,采取措施保证消费者权益。例如,收紧食品检验和监管,并加强对生产和食品加工过程 的质量控制。此外,可以对进出口食品进行严格的抽样检查,确 保食品的质量满足标准。 总结: 重金属在生命科学中既具有有益作用,又有很多毒性作用。因此,需要加强监测和治理,以避免重金属对生命造成伤害。各行 业应密切配合,避免在加工、处理、储存重金属方面不慎造成污染。保证食品安全就是保证健康生命。

重金属污染对水生生物的危害

重金属污染对水生生物的危害 随着人类工业化进程的加速,重金属污染问题日益突出。重金属是指密度大于5克/立方厘米的金属元素,如铅、汞、镉、铬等。这些重金属在自然界中存在,但由于人类活动的增加,如工业废水排放、农药使用和矿山开采等,导致重金属污染的程度不断加剧。重金属污染对水生生物产生了严重的危害,不仅对生物个体造成直接损害,还对整个生态系统产生不可逆转的影响。 首先,重金属污染对水生生物的生长和繁殖能力造成了直接威胁。重金属可以通过水体进入生物体内,富集在生物体的组织中,干扰生物体的正常代谢过程。例如,铅和汞可以干扰鱼类的生长和发育,导致鱼体形态异常、生长迟缓甚至死亡。镉和铬对水生生物的繁殖能力也有显著影响,研究表明,暴露在镉和铬中的水生生物的繁殖率明显下降,导致种群数量减少。 其次,重金属污染对水生生物的生物化学过程产生了严重的干扰。重金属可以与生物体内的酶和蛋白质结合,干扰酶的活性和蛋白质的正常功能。例如,铅可以与鱼类体内的酶结合,抑制酶的活性,影响鱼类的能量代谢和免疫功能。汞可以干扰鱼类体内的蛋白质合成,导致蛋白质结构异常,影响鱼类的正常生理功能。这些干扰会导致水生生物的生理功能紊乱,增加其对其他环境胁迫的敏感性,降低其生存能力。 此外,重金属污染还对水生生物的行为产生了重要影响。研究表明,暴露在重金属中的水生生物会出现行为异常,如活动减少、食欲减退等。这些行为异常可能是由于重金属干扰了水生生物的神经系统功能。例如,铅和汞可以干扰鱼类的神经传导,导致鱼类运动能力下降,影响其觅食和逃避捕食者的能力。这些行为异常不仅会影响个体的生存和繁殖,还会影响整个生态系统的稳定性。 最后,重金属污染对水生生物的生态系统功能产生了严重的破坏。水生生物是水生生态系统的重要组成部分,它们在食物链中扮演着关键角色。重金属污染会导致水生生物的死亡和种群数量减少,进而影响整个食物链的稳定性。如果食物链中

微量元素、重金属、铁的缺乏与过量对生物的影响

微量元素、重金属、铁的缺乏与过量对生物的影响 本资料由三发普林技术部提供,感谢他们的支持 最近在走访各地高密度养殖时,经常看到很多初养者几乎天天拌料微量元素或者泼洒微量元素,这里就对微量元素、重金属、铁离子做一个简单介绍。首先要明白适量,过则死,缺亦死,至于量慢慢道来。 微量元素 当生物由于缺乏某种元素影响其生长或不能完成其生命循环时,补充适量的这种元素非常必要。但当超过需要量时同一种元素又可能有毒害作用。(必需元素如Cu、Zn等) 此外,生物可能忍受低浓度的非必需元素,当浓度超过一定界限时,将对生物起明显毒害作用。(非必需元素如Pb、Cd等) 微量元素,是指生物必需,但是需要量很少,含量过高对生物有害的一类元素。 以人体为例: 1. 必需微量元素,共8种,包括碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴、铁。 2. 可能必须的元素,共5中,包括锰、硅、硼、钒、镍。 3. 具有潜在的毒性,但在低剂量时,可能具有必需功能的元素,共7种包括氟、铅、镉、汞、砷、铝、锡。 重金属:(目前尚无严格定义) 重金属指比重大于4或5的金属, 最终在工业上真正划入重金属的

为10种金属元素:铜、铅、锌、锡、镍、钴、锑、汞、镉和铋。 减小重金属毒性: 1. 降低温度(一般微量、重金属污染物质毒性随温度升高而增大。通常温度每升高10℃,生物存活时间可能减半) 2. 增加溶解氧(高溶解氧可以把一些微量、重金属氧化成高价位,毒性往往较低) 3. PH(对微量、重金属而言,PH升高,会生成氢氧化物或碳酸盐等难溶物质沉淀或配合物,使水中游离金属离子浓度降低,毒性降低。反之。) 4. 增大碱度(碱度增大,因水中游离金属离子可形成碳酸盐沉淀,从而降低水中的游离金属离子浓度,毒性因此降低) 5. 增大硬度(研究发现,多数重金属离子在软水中的毒性往往比在硬水中大) 6. EDTA 铁 铁是动植物不可缺少的微量营养元素,是叶绿素、血红素中的组成部分,也是某些酶的重要成分,在生物氧化还原过程中起重要作用。 含铁过多的水有毒,其在天然水条件下,当水中含有溶解氧时,Fe2+不能稳定存在,会被氧化为Fe(OH)3,其溶解度很小,以致在天然水中的PH条件下,几乎不可能存在Fe3+离子存在。 在PH=8的海水中,ρ(Fe3+)≤4*10^(-7)μg/L; 天然地面水中总铁含量≤100μg/L; 地下水的含铁量常较高,水质常PH较低,缺氧。 含有大量铁的地下水大量注入鱼池会出现 1. 水质变浑浊、PH降低(Fe2+ 被氧化Fe(OH)3)胶体微粒会堵塞养殖生物的呼吸系统,聚沉藻类。(我国北方鱼类越冬池水源水的含Fe<1mg/L)

体内重金属污染对生物环境的影响

体内重金属污染对生物环境的影响 近年来,随着人类活动的不断增加,环境污染不断加剧,重金属污染已成为一 个全球性的问题。由于生物在生长过程中需要吸收一定量的微量元素和重金属元素,而大量的重金属污染会对生物环境造成危害。本文将探讨体内重金属污染对生物环境的影响以及预防措施。 一、体内重金属污染的形成原因 体内重金属污染主要来源于食物和空气等渠道。食物是主要的重金属污染源, 而空气中的重金属污染也是不容忽视的。工业生产和汽车尾气等都会排放重金属物质,进入大气和水体中,通过食物链进入人体或动物体内。 二、1、人体健康影响 体内重金属污染对人类健康将产生多种危害。较高浓度的重金属元素如铬、铅、汞等融入人体后可引起中毒,导致神经系统和内分泌系统等多个系统受到损伤。其中,铅对于儿童发育和智力的影响最为明显,汞的毒性影响可以影响胎儿甚至影响到下一代的健康。 2、生态环境影响 重金属污染的严重性对生态环境也造成了影响。因为生物在食物链中不断传递,越往上层传递重金属的浓度就越高。一旦污染源严重的地区的生态系统可能会受到重大破坏。有可能导致生物死亡和物种减少等现象。 三、预防措施 1、加强监管和管理

政府和环保部门应采取有力措施,加强重金属污染的成因和来源的监测,及时控制和防范重金属污染,特别是对于不合格产品和企业,要立即采取禁止生产和治理等措施。 2、减少重金属污染源 尽量减少重金属的来源可以在生产和生活的过程中减少。例如,不要随地扔弃电子垃圾。我们也需要改善我们的生活方式,减少对环境的污染。例如,更多地使用环保材料和产品,减少我们增加重金属污染的行为。 3、加强人体排毒 适当的运动和控制体重可增加人体代谢的速度,促进体内有害物质的分解和排出。同时,在饮食方面,应注意多摄入富含抗氧化剂的食物,如各种水果和蔬菜,促进人体代谢,加速体内重金属元素的零排放。 结论: 重金属污染对于人和生物环境的影响是不容忽视的。我们能够采取有效措施减少可能的重金属污染来源,并在日常生活中增加排毒可以减少污染的影响。另外,加强重金属来源的管理和监督也是减少重金属污染的关键。

铜离子对环境和生物的影响研究

铜离子对环境和生物的影响研究 近年来,随着人类活动的不断增加,环境污染问题日益凸显,特别是重金属污 染问题更是牵动人心。铜离子作为一种不可或缺的微量元素,在环境中广泛存在,但过量的铜离子却会对环境和生物造成危害。 首先,铜离子对环境的影响主要是污染。铜离子可以通过人为和自然方式进入 水体、土壤、大气等环境中,过量的铜离子会破坏自然界中生态系统平衡,引起环境污染,造成生态环境的不可逆转性损害,这也是当前需要重点关注的问题之一。 其次,铜离子对生物的影响主要是毒性作用。铜离子在一定范围内是维持生命 所必需的微量元素,但当其超过生物体正常需要量时,就会对生物体造成毒性作用。铜离子对细胞膜和蛋白质的结构和功能产生影响,导致生物体衰老、病变,对人类的健康也会造成一定的威胁。 另外,铜离子的生物毒性并非完全是负面的,还具有一定的生物学活性。最近 的一些研究发现,适量的铜离子能够刺激人体免疫系统,提高抗病能力。这为铜离子的应用提供了新的思路和方向。 总的来说,铜离子在环境和生物体内的作用具有双重性,既有益又有害。因此 需要科学探索铜离子对环境和生物体的影响机制,制定合理有效的管理和控制策略。同时要保证适量的铜离子对人体的健康有益,避免铜元素的缺乏对人类的健康产生不利影响。 大量的研究表明,不同形态、浓度、pH及其他环境因素均会影响铜离子的毒性,因此深入了解铜离子的毒性机制及影响因素显然具有重要意义。未来的研究应当重点关注以下几个方面: 1.研究铜离子对生物体的富集、化学形态变化及分布规律,揭示铜离子生物转 化和归宿机制。

2.建立铜离子与生物体的相互作用模型,试图解释和模拟铜离子进出生物体的动态变化过程。 3.研究不同物种对铜离子的敏感性差异及其影响机制,以了解铜离子对不同生物体的情况和差异。 4.研究铜离子与其他污染物质之间的相互作用,探究铜离子在其他污染物质存在情况下的毒性特征,深入认识铜离子对于生态环境的影响。 5.在环境和工业浓度下,利用现代技术手段,如计算机模拟等,研究铜离子在不同介质中的运移和分布过程,为铜离子的环境监测和精准控制提供科学依据和技术支持。 最后,总的来说,铜离子在环境和生物体的影响机理极其复杂,涉及到多个学科领域的知识,需要广泛的合作和创新。相信在无数专家学者的共同努力下,深入探究铜离子的化学特性、生物毒性和环境影响,可以更好地解决环境污染问题,保障生态环境和人类健康。

重金属污染对微生物和植物生长的影响研究

重金属污染对微生物和植物生长的影响研究 重金属是指密度大于5g/cm3、具有毒性和对人体和环境造成危害的金属元素。由于重金属在生产生活中过度使用,一些行业排放不当,如小型冶炼厂、废旧电器制造以及养殖等行业,导致重金属含量越来越高,容易造成环境污染,土壤污染是其中之一。而土壤污染除了严重影响生态环境和人类的健康外,还会直接影响微生物和植物的生长,对产量和品质造成威胁,因而引起科研人员的关注。 一、重金属对微生物的影响 微生物是土壤的重要组成部分,它们通过繁殖、分解有机物等活动参与到了很 多土壤生物过程中,同时,它们对环境的污染值得深入研究。重金属这类毒物通过物理、化学和生物学三种方式影响微生物的生长。首先,重金属元素对细胞生长和功能的直接影响在于造成基因突变、活性酶抑制和蛋白质损伤等,会使微生物代谢能力和活性降低。例如,铅元素的毒性作用表现为抑制DNA复制和发生突变;镉 元素主要导致蛋白质泡沫经历变性过程,尤其是对于一些硫酸盐还原菌影响较大。其次,重金属元素影响与土壤微生物协同作用的反应机制有两种方式,一是贡献合将微生物代谢能力降低,导致微生物对需要互补代谢产物的生物过程的执化降低。二是影响微生物膜的渗透性和电能势,尤其是大气环境重金属降低每个微生物膜中的负离子外部浓度,放大空心的渗透性障碍物,从而抑制微生物的代谢活动。三是重金属元素通过调节土壤微生物的分布和群落结构,对土壤养分循环、有机物质分解、氮循环等生物地球化学过程产生影响。 二、重金属对植物的影响 植物长在土壤里,重金属元素的污染会对植物生长、发展、生理代谢和产量造 成影响。植物纤维素合成受累时,导致了植物叶片的水分耗损,造成植物的营养缺乏和腐烂。此外,重金属元素损害植物根系结构,导致植物吸收不到足够的营养和

重金属污染对水生生物的影响

重金属污染对水生生物的影响现代工业化的发展使得人类的生活品质得到了极大的提高,但同时也给环境质量带来了很大压力。尤其是污染问题,成了影响我们身体健康的最大威胁之一。其中,重金属污染是一类相对比较严重的污染问题。重金属污染所带来的影响非常广泛,而水生生物作为自然生态的一部分,也是其中受到重点影响的重要群体之一。本文主要讨论重金属污染对水生生物的影响以及我们可以采取的措施,以保护水生生物的栖息环境。 一、重金属污染对水生生物的影响 1.1 毒性影响 重金属如铬、铅、汞、镉等具有毒性,这些金属离子在环境中被生物摄取后,进入体内,因其生物不可降解的特性,难以被清除,危害也就不断加剧。 这些重金属离子在水中的浓度一旦超过了最大允许浓度,就会使水生生物组织内的酶活性、免疫力、生理代谢等方面从而出现不同程度的损伤。

例如,研究表明:废水中有大量铜、铅等重金属离子的情况下,鲤鱼体内铜的含量增加,铅的毒性作用,则对鲤鱼卵的孵化、生 长产生一定的影响,长期积聚铅、铜等重金属会导致鱼类野生群 体的数量减少,生态系统平衡被破坏。 此外,铬、镉、汞等重金属离子的毒性作用也不容小觑。研究 表明:在含有汞离子的水中,苍蝇幼虫会被汞离子毒死。同时, 铬离子在鱼体中也会引起积蓄与毒性反应。 1.2 营养影响 重金属污染不仅仅会给水生生物带来毒性作用,同时,大量的 重金属,在水中的积聚也会对水生生物的生长和繁殖产生不利影响。 例如,长期吸收含有有机氯、有机草酸、砷酸等重金属离子的水,对鱼类的生殖、生长等方面造成的不利影响是明显的。 1.3 变异影响

重金属污染对生态系统的稳定性影响不仅仅表现在水生生物的 死亡和生长上,还会对其形态、生殖产生一定的影响。 研究发现,在含有镉离子的水中生活的大龙虾会变异成有五只脚,长得异常,变异使它们的生态角色发生了改变,因此会对水 生生物的生态平衡产生影响。 二、重金属污染应对措施 2.1 减少工业污染 降低水生生态系统中重金属污染的根本措施就是减少工业排放 对环境带来的污染。政府可以通过法律、政策等手段,对工业企 业的排放进行限制,加大排放控制力度,控制重金属的污染源头。 2.2 加强水环境监管 加强对水环境中的重金属离子的检测与监测,及时发现污染源头,采取有效措施降低污染物浓度,保护水生生物的栖息环境。

重金属对植物生长和代谢的影响机制

重金属对植物生长和代谢的影响机制 重金属是人类社会活动和自然界中广泛存在的化学元素,然而,由于其毒性和 残留性,重金属污染已成为当前环境保护的重要问题之一。重金属与植物之间的互动关系复杂,重金属污染下植物的生长和代谢受到了严重影响。本文将围绕着重金属对植物生长和代谢的影响机制,讨论并总结了相关的研究进展,以期为环境保护和植物保护提供有益参考。 一、重金属对植物生长的影响机制 (一) 重金属离子的吸收和转运 植物根系是吸收水和养分的主要器官,同时也是吸收重金属的途径。在受到重 金属毒性的影响下,植物根系的吸收、传输和分布等方面都可能发生异常。日本学者赤崎信夫提出了重金属吸收的一种模型,即“目标位置模型”。该模型认为,在植物体内,重金属不仅是随机分布的,更是被吸收和转运到特定的目标位置,并在那里产生毒性效应。此外,重金属的离子状态对于植物的吸收也有关键影响,重金属离子最多可被吸收到根系表皮细胞内。重金属离子对植物体内不同类型的细胞结构、膜蛋白和酶生理机制均存在毒性影响。 (二) 重金属对植物代谢的影响 不同于化学肥料中的营养元素,重金属元素在植物体内并没有明显的代谢途径。重金属作为一种毒性元素,可以通过多种方式影响植物代谢,影响植物的自身生长和营养需要。 1、氧化还原平衡 重金属暴露下,植物体细胞膜的氧化还原平衡受到干扰,可能导致膜的损伤、 病原微生物进攻、抗氧化物的消耗等种种不利影响。大量的H+离子会导致改变植 物体细胞质内的酸碱平衡,影响NADP氧化酶的活性,从而导致代谢过程降解。

2、细胞壁的结构及其功能 重金属的毒性作用不仅仅局限在细胞膜上,它们还会对细胞壁的结构和功能产 生影响。重金属可与细胞壁中的纤维素和多糖物质结合成为交联结构,降低细胞壁的延展性和可塑性,同时也抑制了细胞壁的酶分解和细胞壁酸性物质的释放。 3、叶绿素的合成和病理发生 重金属暴露还可影响植物体内叶绿素的合成,而叶绿素在细胞色素的生物合成 和光合作用代谢过程中起到重要作用。例如,重金属污染下,植物体内铁元素含量不足,因而出现“铁绿病”。这种病害是铁叶绿素的合成受到干扰引起的,导致植物叶片严重失绿。 二、重金属对植物生长和代谢的影响程度 不同的重金属对植物的影响程度不同,对于同一种植物,不同器官受到重金属 的影响程度也不一样。据研究发现,对于铜和镉,植物的根部是主要的吸收器官,因此重金属毒性对于根部可以造成更大的影响;而对于汞和铅这类重金属,它们很容易穿过细胞膜,进入植物细胞内,因此可能更多地影响了植物器官的其他部位。 重金属另一个显著的特点就是对植物器官的毒性表现不同。例如,对铜的污染下,植物根部出现的延长状况明显,而植物的地上部分通常表现出偏矮和小的状态。另外,重金属的复合污染也会加剧影响,将会对植物的生长和发育产生一定的累积效应,增强重金属商品污染的生物效应,使植物对单一重金属更加敏感。 三、重金属污染对生态系统的影响 重金属机理研究基于单一重金属暴露下的影响机理,实际环境中很少有纯重金 属污染现象出现,其实无论是植物、动物生态系统或是土壤的共生系统,都遭受着多重重金属的挑战。因此,复合重金属污染对于生态系统的影响是不可忽视的。 重金属污染对生态系统的影响取决于所涉及重金属的类型和浓度,重金属污染 还会影响到微生物,从而进一步影响到生态系统和植物的生长状况。在重金属暴露

锰污染对蔬菜生长发育与营养素含量的影响

锰污染对蔬菜生长发育与营养素含量的影响 随着工业化的不断发展,大量的重金属污染进入了我们的土壤、水源和大气,给农作物的生长和人类健康带来了巨大的威胁。其中,锰是一种普遍存在于土壤中的微量元素,但过量的锰会对蔬菜生长发育和营养素含量产生明显的影响。 一、锰的来源 锰污染的主要来源包括:矿区污染、农药或肥料残留、城市市区废水和建筑垃圾污染等。由于锰的广泛存在,它的污染不仅仅出现在大城市,也会影响到郊区和农村地区。 二、锰的影响 过量的锰污染会给蔬菜植株造成生长发育障碍,主要表现为: 1.生长缓慢:过量的锰会影响植物吸收养分,特别是钾元素的吸收。因此,锰过量的土壤会导致植物生长缓慢。 2.萎蔫叶片:野菜、番茄、青椒等蔬菜在锰过量的土壤中生长容易受到影响,表现为叶片变弱、瘪皱和萎蔫,蔬菜生长缓慢。 3.表观损伤:锰过量不仅会影响蔬菜的生长发育,还会对蔬菜植株的表观结构造成影响,如蔬菜叶片表现出不规则和断裂的憔悴状态。 4.抑制果实发育:锰过量也会抑制蔬菜果实的发育,导致蔬菜鲜重和产量都受到影响。 三、锰污染对营养素含量的影响 锰过量对植物的影响不仅仅表现在植株的生长发育上,还会对蔬菜的营养素含量产生影响。以扁豆、西红柿和油菜为例,锰过量会导致蔬菜体内的氮、磷、钾、铁、铜和锌等元素含量不同程度的改变。其中最明显的是锌和铁的含量下降。

如何降低锰污染的影响? 1.土壤改良:使用生物堆肥、石灰等物质改良土壤的结构,增加土壤肥力,同 时加强土壤的水分保持能力。 2.选择适应性强的品种:选择抗锰延迟或耐锰的植物品种,可以减轻锰污染对 蔬菜生长发育和产量的影响。 3.合理施肥:根据蔬菜的生长需要,合理施用有机肥、矿质肥和微量元素肥料,能够缓解土壤中过量锰对蔬菜的影响。 4.科学耕作:控制水分供给和气温适应,避免在高温和高湿环境下种植蔬菜, 这可以减轻锰对蔬菜的影响。 结语 锰污染不仅会对蔬菜的生长发育和产量产生不利影响,而且还会影响蔬菜营养 素含量,对人体健康产生潜在的威胁。因此,我们应该采取适当的措施降低锰污染的影响,促进蔬菜的生长发育,并确保蔬菜的质量和安全。

重金属污染对生物体健康影响的研究

重金属污染对生物体健康影响的研究 重金属是指密度大于5克/厘米立方的金属元素,如铅、汞、镉、铬和锰等,它们可以在自然界中被发现。然而,由于人类活动,如采矿、工业等,这些重金属被释放到环境中,污染了空气、水体和土壤。这种重金属污染不仅会危害人类健康,也会威胁生物多样性和整个生态系统的平衡。 一些最受关注的重金属,如铅、汞、镉、铬和锰,已经被证明对生物体产生了 明显的负面影响。这些影响包括:生长和发育障碍、神经毒性、免疫力下降以及某些类型的癌症。 铅是最为严重的重金属污染之一。它的释放源包括工业、汽车尾气、燃煤电厂 和老旧水管等。铅被吸收后在体内积聚,对神经系统和免疫系统造成损害。尤其是儿童,他们的神经系统处于发育阶段,暴露于铅污染会导致学习和行为问题。此外,铅暴露还可能导致肾脏疾病和心血管疾病。 镉是另一个严重的污染物,它主要来自农业肥料、燃料燃烧、电子废物等。镉 在体内积累可以导致骨质疏松和肝肾毒性。长期接触会增加肺癌和前列腺癌的风险。 汞是一种极具毒性的金属,暴露于它会导致神经系统失调和免疫功能失调。极 端中毒情况可能导致死亡。不同类型的汞有不同的危害,如水银齐毒、有机汞等。水银可以从污染的鱼中摄入,已知可以影响孕妇脑部发育以及婴儿发育的神经系统,最终导致认知和行为问题。 铬可能是癌症最重要的污染物之一。它是很多行业使用的重要原材料,如钢铁 制造和铬酸盐染色。铬污染主要通过水体、空气和土壤中的排放物展现。最众所周知的铬化合物是六价铬,在肺中沉积可以导致肺癌和鼻咽癌等。这种化合物也可能引起过敏性皮炎。 锰是人体需要的微量元素,但过量摄入会引发一系列健康问题,如神经损伤、 行为问题和定向障碍。锰污染源主要是工业,尤其是钢铁制造和废物处理厂。

重金属对食品的污染及其危害

重金属对食品的污染及其危害 一,重金属介绍 重金属是指密度在5×10-3kg/m3以上的金属,如金(Au)、银(Ag)、汞(Hg)、铜(Cu)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)等。有些重金属通过食物进入人体,干扰人体正常生理功能,危害人体健康,被称为有毒重金属。这类金属元素主要有:汞、镉、铬(Cr)、铅、砷(As)、锌(Zn)、锡(Sn)等。其中,砷本属于非金属元素,但根据其化学性质,又鉴于其毒性,一般将其列在有毒重金属元素中。根据这些重金属元素对人类的危害不同,又将它们区分为中等毒性(Cu、Sn、Zn等)和强毒性元素(Hg、As、Cd、Pb、Cr等)。 食品中的有毒重金属元素,一部分来自于农作物对重金属元素的富集,另一部分则来自于食品生产加工、贮藏运输过程中出现的污染。重金属元素可通过食物链经生物浓缩,浓度提高千万倍,最后进入人体造成危害。进入人体的重金属要经过一段时间的积累才显示出毒性,往往不易被人们所察觉,具有很大的潜在危害性。 二,有毒重金属的来源 未经处理的工业废水、废气、废渣的排放,是汞、镉、铅、砷等重金属元素及其化合物对食品造成污染的主要渠道。大气中的重金属主要来源于能源、运输、冶金和建筑材料生产所产生的气体和粉尘。除汞以外,重金属基本上是以气溶胶的形态进入大气,经过自然沉降和降水进人土壤。农作物通过根系从土壤中吸收并富集重金属,也可通过叶片从大气中吸收气态或尘态铅和汞等重金属元素。据研究,蔬菜中Pb含量过高与汽车尾气中Pb污染有很大的关系。作物中积累的重金属可通过食物链进入人体而给人们健康带来潜在危害。 农业上施用的农药和化肥是造成食品污染的另一渠道。磷肥含有镉,其施用面广而且量大,可造成土壤、作物和食品的严重污染。长期使用含Pb、Cd、Cu、Zn的农药、化肥,如磷矿粉、波尔多液、代森锰锌等,也将导致土壤中重金属元素的积累。有机汞农药含苯基汞和烷氧基汞,在体内易分解成无机汞化合物。目前我国已禁止生产、进口和使用有机汞农药,除拌种常用的醋酸苯汞、氯化乙基汞外,各国都已禁止使用有机汞农药。但民间剩余的农药,仍有间断使用的,应引起重视。 在食品加工过程中使用的机械、管道等与食品磨擦接触,会造成微量的金属元素掺入食品中,引起污染。贮藏食品的大多数金属容器含有重金属元素,在一定条件下也可污染食品。另外,重金属元素还会随部分食用药物进入人体,产生危害。当前,国际上进口中药材和中成药国家对中药材和中成药中重金属的含量提出了严格要求。三,有毒重金属对食品的污染 1,铅和砷 铅在自然界分布甚广,是工业生产中的一种重要原料。自工业革命以来,全世界铅的产量逐年增加。工业用铅可分为金属铅和含铅化合物两大类,进入环境的铅主要是含铅化合物。含铅排放物除小部分可以回收利用外,其余均通过各种途径进入环境,造成污染和危害。铅在生活中应用也十分广泛,如彩釉陶瓷,印有彩色画面的图书,塑料制品,搪瓷,马口铁食品的焊锡,汽油中的抗爆剂等都含有铅。 铅及其化合物侵入人体的途径,主要是呼吸道,其次是消化道,完整的皮肤不能吸收。铅通常以蒸气、烟尘及粉尘形态进入,一般说,吸入的铅70%-75%

镉的污染及对动物的危害与防治

镉的污染及对动物的危害与防治 作者:刘灵彩 来源:《农民致富之友(上半月)》 2020年第22期 刘灵彩 重金属污染是当今全球面临的一个严重的环境问题,在所有的污染元素中,镉以移动性大、毒性高成为最受关注的对象之一。镉可以在植物体、动物体、人体内大量积累,危害动物、植 物和人类的健康,引起人和动物的一些疾病,甚至造成死亡。 1、动物镉中毒的发病原因 镉的用途很广,电镀、合金制造、颜料和医药都有应用。在植物保护上用琥珀酸镉、氯化 镉和硫化镉作为草根和果树树皮的杀真菌剂,兽医用氯化镉和硫酸镉作为驱虫药。因此,使用 镉盐驱虫时剂量过大,可引起镉中毒,长期使用镀镉器皿盛装饲料和饮用水,也可引起镉中毒。 2、动物镉中毒的临床表现 急性中毒:连续2-3次摄入或吸入高浓度镉盐可发生急性中毒。主要表现为呕吐、腹泻、 贫血、黄疸和共济失调。 慢性中毒:主要是由于少量镉盐多次进入动物机体后发生的蓄积性中毒。日粮中镉可导致 动物的采食量下降,生产性能降低,影响动物的繁殖性能。对细胞免疫和体液免疫有抑制作用,且抑制程度与接触时间长短有关。慢性镉中毒,临床上有贫血表现,出现为缺硒、缺锌的病变。给肉仔鸡饲喂含镉饲料,出现完全厌食,迅速消瘦和腹泻,最后导致死亡。羊发生镉中毒的特 有症状为贫血、肾功能紊乱和脾、淋巴、肾上腺重量增加。给鳟鱼饲喂含镉的日粮1个月后血 相发生变化,血红蛋白降低。镉能明显降低牲畜的生产性能和动物的生长性能。过量的镉能影 响锌的正常代谢,降低锌的吸收,使动物产生缺锌性生长受阻。在镉中毒引起的所有病变中, 贫血是慢性镉中毒的常见症状。镉中毒引起的贫血属缺铁性贫血,即是由缺铁引起的红细胞呈 小细胞性低色素性的贫血。动物的生殖系统也是镉作用的主要部位,镉中毒特别会对雄性动物 的生殖系统造成严重影响。主要表现为精子数量减少、活性降低、畸形率上升以及干扰其它微 量元素的吸收等。镉对雌性动物的生殖系统和后代的生长发育也有一定的毒性作用,镉可抑制 雌性动物的排卵,引起暂时性不育,镉可通过影响母体内锌的分布而导致胚胎锌缺乏,同时镉 可通过干扰胎盘的子宫胎盘血流量,内分泌及各种代谢酶的功能,从而影响胚胎的正常发育, 引起畸胎、死胎,并使生后子代的生长率降低,甚至使生长停滞。另外镉对哺乳动物具有较强 的致畸、致癌和致突变作用。 3、动物镉中毒的临床病理学变化 猪、鸡、鸭和牛镉急性中毒,可出现脾脏肿大,胃肠粘膜溃疡,肝肾脂肪变性。慢性中毒,则出现心肌肥厚和蜡状坏死;骨骼失去原有的光泽呈白石灰色;骨髓增生;镉对动物的慢性毒 性作用还表现在损害肾小管,严重时可累及肾小球,肾小管脂肪变化和颗粒变化,输尿管黏膜 肿胀,上皮细胞曾空泡变性。长期食用含镉植物会影响钙和磷的代谢,可使动物骨矿物质代谢 障碍,影响成骨细胞的形成而导致骨质疏松,诱发骨质疏松软骨化和肾结石等疾病。最终引起 骨痛病;镉可以降低动物角膜内皮完整性。镉是人类和实验动物肺癌的肯定致癌物,也能诱发 实验动物前列腺癌和睾丸肿瘤等器官的病理变化。 4、对于动物镉危害的防治

水生生态系统中重金属污染对生物生长的影响

水生生态系统中重金属污染对生物生长的影 响 水生生态系统中,重金属污染是一种常见形式的污染。环境中的重金属污染来 源包括工业、农业、废物处理和矿山等人类活动,以及天然来源。这种污染对水中的生物生长和繁殖产生了极为严重的影响。 一、重金属污染对水生生物的直接影响 水中存在不同类型的生物,包括鱼类、浮游生物、底栖生物等。重金属污染对 这些生物的影响是复杂和多样的。 1. 鱼类:重金属污染会影响鱼类的呼吸和酸碱平衡,导致鱼类发生疾病和死亡。如过量的镉、铬等重金属元素,会导致鱼类免疫能力下降;银和锡则会影响鱼类的皮肤和鳞片健康。 2. 浮游生物:重金属污染会影响浮游生物的繁殖能力和代谢活动,导致浮游生 物数量下降或死亡。如铜、锌等重金属会导致浮游生物的繁殖受到影响。 3. 底栖生物:重金属污染对底栖生物的影响也很大。铅、镉等重金属元素会对 底栖生物的免疫系统造成损害,降低它们的寿命。 二、重金属污染对食物链的影响 除了对水生生物直接影响,重金属污染还会通过食物链的传递影响到更高一级 的食物链中的生物。比较典型的例子是汞污染和鱼食物链的关系。 汞被认为是多种水生生物中的最常见重金属污染物之一。当汞被释放到水中时,它会被微生物转化成甲基汞,病菌和各种微生物对这种形式的汞都有生物膜通透性。而甲基汞会在水中的浮游生物中富集,然后被鱼类及鱼的食物链的其他生物汇集。长期摄入这种富集了甲基汞的食物会导致人类和其他哺乳动物也受到了影响。

三、重金属污染对水生生态系统的整体影响 重金属污染不仅影响水生生物,而且还对整个水生生态系统造成了一系列的影响。这些影响包括以下几个方面: 1. 生态链的破坏:水生生态系统中各种生物间的关系是构成生态系统运转的重要因素。重金属污染会破坏生态链,使得这些物种的相互依存关系出现了不可逆转的变化。 2. 生物群体数量的减少:重金属污染导致水生生物的大规模死亡,最终导致整个水生生态系统中物种数量的减少。 3. 水质的恶化:重金属污染还会使得水质恶化,降低水中溶解氧的含量,从而影响水生生物的存活。 四、重金属污染防治 针对重金属污染的防治具体应采取什么措施呢? 1. 预防重金属污染的发生:要加强城市污水处理厂、市立水厂等基础设施建设和运营管理,避免工业废水和其他废弃物流入自然水域。 2. 重金属的治理:污染水体的清洗和治理,处理重金属的降解和去除工程。 3. 保护水生生态系统:加强水生生态系统保护,促进水生生态学基础理论研究的发展,加强对水生生态系统的保护和管理。 总之,重金属污染对水生生态系统造成的危害非常大,因此一定要采取有效的措施加以防治,以保护水生生态系统和人类自身健康。

土壤重金属污染的危害及土壤物理、化学、生物修复技术

土壤重金属污染的危害及土壤物理、化学、生物修复技术 随着社会人口的不断增加、化工经济的迅猛发展,化肥、农药、矿产资源等被大量消耗。这些资源在消耗过程中产生的含有重金属的废水、废气都被排人到土壤中,使得土壤遭受越来越严重的重金属污染。由于离子迁移性和动植物的吸附性,这些重金属会进入到生物链系统进行循环。当这些重金属进人到人体时就会对人类的健康造成伤害。如何防治土壤的重金属污染已成为全球性问题之一。 1 重金属污染的主要来源 土壤中重金属的来源主要有2个部分组成,一部分是自然输人,另一部分是人为活动输人。自然输人主要指成土母岩的风化分解和凋落的生物质腐化分解,在自然情况下流入土壤,造成土壤重金属富集。人类活动输人主要指人类在矿藏资源开发、工业发展及农业生产等过程中造成的重金属在土壤中的积累,是土壤重金属污染的主要原因。目前,人为活动造成的土壤重金属输人主要受废气沉降、农业活动、矿业生产、固体垃圾排放等方面的影响。 1.1 废气沉降人类在生产、生活中产生的含有重金属的粉尘、废气以及烟气被排放到空气中后,会通过重力或者雨雪沉降过程流回至土壤中。有研究发现,煤、石油等矿物燃料燃烧后产生的挥发性金属排放到大气中后,约有近1/3重金属沉降在周边10km的范围内。在对北京市一次强沙尘暴降尘的重金属微量元素监测中发现,测量中的重金属元素含量均超出北京市土壤含量的本底值。 1.2 农业活动随着化工技术的不断发展,农业生产活动中的化学肥料、有机农药的使用力度不断加大,使得土壤中重金属含量富集加重。高太忠等在研究磷肥对土壤重金属的污染状况时,发现憐肥中的重金属镉在土壤中的富集十分明显。由于当前动物饲料配方中添加了部分重金属元素,有机肥料中重金属元素也出现了超标现象。农药中含有铜、汞、砷等重金属元素。农药的大量使用使得土壤中的重金属元素进一步增加。 另外,由于缺乏监管力度,用污水对农田进行灌溉的现象时有发

食物链中重金属对生物积累和转运的影响研究

食物链中重金属对生物积累和转运的影响研 究 食物链是生物圈中的一个非常重要的概念,也是生态系统中生物之间相互依存 和相互关联的重要表现形式。每一个生物都处于食物链的某一个环节中,各个环节之间通过食物链将能量和营养素互相转移。然而,由于人类活动和工业化的发展,环境中大量的重金属元素(如铜、铅、汞、镉等)也不断地被释放出来,这些重金属对生物的积累和转运产生了很大的影响。 一、重金属元素的来源及其环境行为 重金属元素是一类密度较大而具有较高原子序数的金属元素,在自然界中普遍 存在。其中铜、铅等元素是地壳中含量比较丰富的元素,分布比较广泛,而镉、锰、铬、汞等元素则分布比较离散。重金属元素的主要来源包括天然来源和人为来源两种。 天然来源包括地壳中的矿石、岩石、土壤中的微量元素以及植物和动物体内的 元素。在生物圈中,食物链起着一个非常重要的作用,当植物吸收了土壤中的重金属元素时,这些元素就会被转移到其生长的动物体内。当这些动物成为更高一级的掠食者时,它们身体内所含的重金属元素就会继续向上转移。 人为来源包括工业废物、污水排放、农业环境污染等。由于人类活动的不断增加,重金属污染问题也逐渐突出。很多重工业和化工企业会将废弃物直接排放到环境中,导致环境中的重金属浓度不断升高。同时,农业环境污染也是一个不容忽视的问题,例如化肥、农药和饲料中的重金属元素可能会进入农产品和畜产品之中。 二、重金属对生物积累和转运的影响

对于人类以及整个生态系统的健康来说,食物链中的重金属污染问题尤为严重。重金属元素的积累和转运会影响到生物的生长发育、繁殖能力、免疫功能和代谢过程等,对于生态系统的平衡也可能会带来非常严重的影响。 积累:重金属元素具有一定的积累性,当它们进入生物体内后,就会逐渐聚集 在其体内的某些组织器官中,形成一定的浓度。这种积累现象在食物链中尤为明显,当食物链中的下一级掠食者进食含有重金属元素的生物时,那些重金属元素就可以通过食物链传递,从而逐渐积累到掠食者的体内。同时,大多数重金属元素会被生物转化成难以分解的化合物,导致其毒性加剧并延长积累的时间。 转运:重金属元素能够对生物的代谢、生长和免疫功能产生非常严重的影响。 例如,铅和镉等元素会影响骨骼发育,并对免疫系统产生剧烈的刺激作用。而汞元素则会影响神经系统的发育,并对心血管系统造成一定的威胁。此外,重金属元素还可能对种群数量和结构造成影响,影响到生态系统的平衡。 三、应对重金属污染的措施 为了应对环境中的重金属污染问题,我们需要采取一系列的措施,对环境进行 治理和修复,并且采用各种技术手段减少重金属元素对人体的伤害。其中,控制排放,减少重金属元素的输入,是最为核心的措施之一。 同时,我们还可以通过生物修复、土壤修复等技术手段,促进重金属元素在环 境中的转化和降解,以及减少其对生态系统造成的影响。此外,加强监测和研究,改进污染治理的技术手段也是非常重要的。 总之,食物链中的重金属污染问题对于整个生态系统都是一个非常严重的挑战,需要我们采取各种措施,尽可能地减少重金属元素对环境和人体的伤害。只有这样,我们才能保证生态系统的平衡和生物圈的健康。

重金属对植物生理生化的影响

重金属对植物生理生化特性的影响(综述) 摘要 随着工农业的迅速发展,环境污染日益严重,特别是重金属在环境中的释放严重污染了土壤、水体和大气,并且可通过食物链进人生物体,危害人类健康,因此,重金属污染已成为世界性的重大环境问题。重金属的来源有多种途径,除采矿区的尾矿、矿渣、冶炼、有毒气体的排放之外,还有城市垃圾、金属电镀、汽车尾气排放、工业企业向环境排放的“三废”、化工产品在农业中的不合理使用、农田的污水灌溉等等,这些途径都将导致环境的重金属污染。通常植物在受到重金属污染时都会出现生长迟缓、植株矮小、根系伸长受抑制直至停止、叶片褪绿、出现褐斑等症状,严重时甚至导致作物产量降低和植物死亡[1,2]。多年来,人们就重金属对植物的毒害作用做了大量的研究工作,特别是近年来有关重金属对植物毒害的分子机理也有较多报道,本文就重金属对植物生理生化的影响的研究现状作一综述。 关键字:重金属,植物,生理生化。 1.影响植物根系对土壤营养元素的吸收 重金属污染能影响植物根系对土壤中营养元素的吸收,其主要原因是影响了土壤微生物的活性,影响了酶活性。重金属与某些元素之间有拮抗作用,也可能会影响植物对某些元素的吸收。沈阳农业大学张宁、唐咏[3]的研究表明,Cr能明显降低水生植物凤眼莲的根系活力,影响植株生长。 2.引起植物细胞超微结构的改变 当植物受到重金属毒害未出现可见症状之前,实际上在细胞内部已有

亚细胞结构的变化,从而导致这些细胞器参与的生理生化功能抑制或丧失。据彭鸣、王焕校等人[2]的研究表明,当重金属污染较轻时,细胞核、线粒体、叶绿体等细胞器没有明显变化,这时植株外部形态也不会表现出很明显的受害症状。而污染严重时,细胞核、线粒体、叶绿体等细胞器的结构均被破坏,此时植株外部形态会表现出叶片褪绿、萎蔫,根生长受抑制,乃至植株死亡。 3.影响细胞膜透性 重金属能影响植物细胞膜透性。王正秋[4]等对Pb2+,Cr3+,Zn2+对芦苇幼苗质膜的影响进行了研究,结果表明Pb2+,Cr3+,Zn2+对芦苇幼苗根系和叶片的电解质渗漏影响显著,且随处理浓度的增加和处理时间的延长而加剧,其中Cr3+和Zn2+的作用更明显。张宁、唐咏[3]的研究表明,Cr3+污染可增加凤眼莲膜脂过氧化,并使其细胞膜透性增加,且伤害程度与Cr3+浓度呈正相关,而且膜脂过氧化的发生要早于膜透性的改变。目前,细胞膜透性被广泛地用作评定植物对重金属反应的方法之一。 4.影响植物光合作用和呼吸作用 对于重金属对植物光合作用的影响研究比较广泛,结果表明,对光合作用的影响是植物受害的主要原因。许多研究[3]说明,重金属Cr3+可使高等植物的叶绿素含量明显降低,原因是重金属离子直接干扰了叶绿素的生物合成。在大麦幼苗中,Cr3+通过影响原叶绿素酸酯还原酶的活性抑制叶绿素的合成。据王泽港[5]等报道,重金属离子对叶绿素的影响不是由于取代叶绿素卟啉环中的Mg,而是通过影响叶绿素合成酶以及抑制一些参与光合作用的酶的活性等其他途径而产生的。张宁、唐咏[3]就Cr3+对凤眼莲光合作用的影响进行了研究,结果表明,较低浓度Cr3+时(Cr≤0.025mmol/L),凤眼莲叶绿素含量有所增加,而较高浓度Cr3+时

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