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NECON铜银离子杀菌原理介绍NECON铜银离子杀菌技术是一种传统杀菌技术的现代化升级版。
传统的杀菌技术往往使用化学合成的杀菌剂，如氯和臭氧等。
然而，这些化学物质可能对环境和人体健康产生负面影响。
相比之下，NECON铜银离子杀菌技术是一种低毒、高效的杀菌方法，已被广泛运用于水处理、食品加工、医疗卫生和环境卫生等领域。
首先，在NECON铜银离子杀菌技术中，铜银材料被添加到杀菌系统中。
这些材料可能是以粉末、纳米颗粒或含铜银化合物的载体形式存在。
当杀菌系统与水或空气接触时，铜银材料开始释放出铜离子和银离子。
接下来，释放出的铜离子和银离子开始迁移。
这是因为铜离子和银离子都是可溶于水的，可以在液体或空气中扩散。
当铜离子和银离子接触到微生物时，它们可能通过阻断细菌的膜通道和发生氧化还原反应，破坏细菌的结构和功能。
此外，铜离子和银离子还可能与微生物的DNA和蛋白质等关键生物分子发生作用，阻断细菌的生长和复制。
最后，铜离子和银离子对微生物产生杀菌效果。
由于铜离子和银离子对微生物的作用机制是多样的，不同种类的微生物对其的敏感程度也有所不同。
研究表明，铜离子和银离子可以有效抑制包括细菌、真菌、病毒和寄生虫在内的各类微生物的生长和繁殖。
尤其是对革兰氏阴性菌（如大肠杆菌），铜银离子的杀菌效果更为明显。
NECON铜银离子杀菌技术具有许多优势。
首先，与传统的化学合成杀菌剂相比，铜银离子杀菌技术对环境的污染更小，对人体健康的危害更低。
其次，铜银离子杀菌技术具有广谱杀菌效果，可以对多种微生物起效。
再次，铜银离子在杀菌过程中没有产生任何副产物，不会对水质或其他物质产生负面影响。
此外，NECON铜银离子杀菌技术不受环境因素的限制，可在广泛的温度和湿度条件下使用。
总之，NECON铜银离子杀菌技术是一种先进的杀菌方法，利用铜离子和银离子的杀菌性能来破坏和抑制微生物的生长和繁殖。
该技术具有低毒、高效、广谱杀菌效果的特点，已被广泛应用于各个领域。
土壤铜污染的破坏作用
土壤铜污染的破坏作用
文章添加时间：2015-11-20 16:11:17 管理员
近年来，随着铜矿的开采、冶炼厂三废的排放、含铜杀菌剂的长期大量使用和城市污泥的堆肥利用，土壤含铜量早已达到原始土壤的几倍甚至几十倍，远远超出了土壤环境的承载力，对植物、动物和土壤微生物产生危害，并严重威胁到生态系统的稳定和人类的安全。
土壤中的铜污染对土壤破坏作用很大，需要引起重视。
土壤铜污染对土壤影响严重危害植物生长土壤中的铜过量会对植物产生毒害作用，植物生长受阻，严重时甚至会造成植物死亡。
抑制土壤微生物土壤中的铜一旦超过一定浓度，土壤微生物数量和种群结构将会强制改变，轻则引起微生物的生长代谢受到抑制，重则甚至会引起土壤微生物的死亡，进而破坏土壤生态系统物质循环与养分转化。
降低土壤中酶的活性酶无论在动植物中都起着至关重要的作用，而铜会破坏没的活性位点和空间结构，所以一旦土壤被铜污染，土壤中的酶活性会下降。
铜也会抑制微生物生长、繁殖，减少土壤微生物体内酶的合成和分泌，最终使土壤中酶的活性降低。
此外，铜污染还
会对土壤过氧化氢酶和磷酸酶活性产生不同程度的抑制作用。
影响土壤对有机物的吸附铜污染的土壤吸附能力将会降低，会影响土壤质量。
铜污染不仅影响土壤对有机物的吸附，由于铜较强的络合能力，会增加土壤对有机污染物的吸附，加重土壤污染。
铜类杀菌剂包括无机铜和有机铜两类。
目前，无机铜制剂仍是市场上的主流，但是无机铜类杀菌剂也有自己的弊端，大多数无机铜制剂显碱性，不能与其他酸性农药混用。
此外，无机铜制剂在果树和作物的花期及幼果期使用易产生药害。
从而促使有机铜制剂的开发及迅速发展，有机铜制剂杀菌谱广、低残留、污染小、安全可靠，并与环境相容性好、亲和性好，可以与其他作用的农药相混用。
其市场推广潜力高于无机铜制剂。
01有机铜制剂有机铜就是在结构上还有含（C）元素的铜制剂，为有机物。
其主要优势如下：1、有机铜制剂大多呈中性，药效慢于无机铜制剂，复配的安全性较好，可以与绝大多数的杀虫剂，杀螨剂，杀菌剂和植物生长调节剂混配；2、对农作物的花期和幼果期影响较小，适用范围和使用期更加广泛3、不会伤害天敌‘多毛菌’，不会加重螨害，对红蜘蛛和锈壁虱的增殖影响较小4、有机铜含铜量低，对环境污染小。
作用机理有机铜制剂的作用机理是依靠植物表面水的酸化，逐步释放铜离子，与病菌的蛋白质结合，使得蛋白酶变性而死亡，抑制病菌萌发和菌丝发育。
有机铜制剂对几乎所有的细菌性病害都有突出的防治效果。
目前市场上常见的有机铜制剂主要有：噻菌铜、喹啉铜、松脂酸铜、壬菌铜、腐殖酸铜、乙酸铜、脂肪酸铜、氨磺酸铜、铜皂液、环烷酸铜、氨基酸铜、琥珀酸铜等。
主要种类1、噻菌铜噻菌铜，化学名称为2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑铜，英文名称为Thiodiazole-copper,中文商品名称为龙克菌。
1998 年由浙江龙湾化工有限公司合成，2000 年正式投入生产。
高效，可广泛用于20 余种作物60 多种细菌（水稻白叶枯病、水稻细菌性条斑病、水稻基腐病、白菜软腐病、柑橘溃疡病、甜瓜角斑病、柚溃疡病、花生青枯病、魔芋软腐病、生姜姜瘟病、辣椒青枯病、桃树细菌性穿孔病、大蒜叶枯病）和真菌性病害（柚疮痂病、柑橘疮痂病、西瓜枯萎病、香蕉叶斑病、龙眼叶斑病、葡萄黑痘病、苹果轮纹病、番茄枯萎病、梨树炭疽病、芝麻枯萎病）。
植保技术卷務依it 在蔬菜生产上常用的铜制剂1•碱式硫酸铜主要商品有27.12%碱式硫酸铜悬浮剂，别称三元基铜，为广谱保护性低毒无残留无机铜素杀菌剂，对人畜安全，不污染环境，属绿色食品生产，允许使用的矿物源农药。
该制剂对50多种作物如番茄、黄瓜、西瓜、甜瓜、辣椒、茄子、豆类、葱蒜类、叶菜类等细菌性、真菌性、藻类病害150多种有明显的防治效果。
在病害发病前或发病初期喷药，一般用量为500〜800倍。
番茄早疫病、晚疫病、灰霉病、溃疡病，瓜类霜霉病、细菌性角斑病、灰霉病、疫病，辣椒疫病、疮痂病、细菌性叶斑病，茄子早疫病、绵疫病等；在发病前或发病初期，用500-600倍液均匀喷雾，每隔7天喷一次，连续喷施3~4次。
该产品为中性，不能与强酸、强碱肥料、农药混配，可与大部分农药混配，尤其是内吸杀菌剂如甲基硫菌灵、多菌灵等混配，防效更佳。
该产品悬浮性和附着力强，耐雨水冲刷，并含有作物必需的部分微量元素，不含有机溶剂，对作物安全，不易发生药害。
2.嗟菌铜主要商品有20%龙克菌悬浮剂，为广谱、低毒、保护性无机铜素杀菌剂，无毒性，对人畜安全，属绿色食品允许使用的矿物源杀菌剂。
对作物细菌性、真菌性病害高效，具内吸收，有保护、治疗双重作用。
对大白菜的软腐病；瓜类作物细菌性角斑病、青枯病；蔬菜叶斑病、青枯病、炭疽病等20余种作物60多种病害有效。
一般作物使用500〜700倍液喷雾，叶面以喷匀喷湿为宜。
根部病害以1000〜1200倍液冲施或灌根，持效期10-12天。
应以预防为主，在初发病期防治药液更佳，若发病较重，可每隔7~10天防治一次，连续几次。
在使用时，应注意二次稀释为好。
对铜制剂敏感的作物应避开花期和初果期使用。
可与多种杀虫剂、杀菌剂混用，但不能与强碱性农药混用。
3.氢氧化铜主要商品有77%氢氧化铜可湿性粉剂，为保护性广谱性低毒杀菌剂，对人畜安全；适用于瓜、果、菜等作物的主要真菌和细菌性病害。
扩散性和附着性好，耐雨水冲刷，病菌不易产生抗药性，兼治真菌、细菌病害时，可节省农药和劳力。
保护性杀菌剂常见种类和优缺点展开全文保护性杀菌剂优势是持效期长，杀菌谱广，大部分药剂可同时防治多种病害。
缺陷是保护性杀菌剂必须在作物发病前使用，发病后使用效果不佳。
铜制剂分类1、铜制剂铜制剂的使用起源于1885年，也就是一百多年前，法国波尔多地区的果农，为了防止路人偷食葡萄，在葡萄上喷洒的硫酸铜与石灰混合溶液，无意中开启了现代农药的先河，诞生了人类第一个化学农药——波尔多液。
铜制剂喷施后，会在叶片表面缓慢的释放铜离子，铜离子与病原菌接触后，对病菌产生氧化杀菌作用，进而阻止病菌侵染。
铜制剂的杀菌活性，取决于铜离子的浓度，铜制剂的安全性和持效期，取决于铜离子的释放速度。
如波尔多液喷施后，铜离子释放速度受天气影响，湿度越大释放速度越快，这就是波尔多液在多雨时节易出药害的原因。
喹啉铜，松脂酸铜等有机铜产品，喷施后铜离子释放速度稳定，不受天气影响，持效期更稳定，安全性更好。
松脂酸铜优势是成本低廉，杀菌谱较广，对炭疽病防效稳定，松脂酸铜喷施后在叶片表面附着能力强，成膜性强，抗雨水冲刷。
经典配方：23%松脂酸铜乳油使用浓度：500-800倍代森锰锌2、代森锰锌/丙森锌/代森联代森锰锌、丙森锌、代森联，作用机理完全一致，杀菌谱广，对草莓的炭疽病及大部分其他真菌性病害均有防治效果，持效期较长，但这些成分不具有内吸活性，因此喷雾必须均匀周到，尤其是叶片背面的喷施效果。
代森锰锌在三个药剂中，防治效果占优势，持效期更长。
丙森锌及代森联的防治效果不及代森锰锌，但是安全性更佳，并且这两个成分在防病的同时，可以发挥一定的叶片补锌效果。
常规含量：80%代森锰锌可湿性粉剂使用浓度：500-800倍3、百菌清百菌清上市与1963年，是目前全球第三大保护性杀菌剂。
百菌清混配性强，是一个很好的复配搭档，可与其他作用方式的杀菌剂混用。
像先正达许多治疗性和选择性的杀菌剂基本选择与百菌清复配。
百菌清虽没有内吸传导作用，但叶面喷施后，在植物体表有良好的黏着性，不易被雨水冲刷，因此持效期较长，尤其是百菌清悬浮剂，在叶片上的黏着性更好，是雨季防治炭疽病的必备产品。
10/871百年杀菌剂铜制剂的综述口/华乃震 铜制剂是历史悠久的保护性杀菌剂品种之一，按其杀菌原理属于多位点的无机及金属类杀菌剂，是由含铜类化合物加工成制剂产品的总称。
早在1807年法国人B.prevost 就发现硫酸铜（铜制剂的一个品种）有杀菌活性，但直到1885年才被用于保护植物叶子免受病害侵袭。
因硫酸铜使用时易发生药害，所以该品种仅能在铜离子忍耐力强的作物和休眠期果树上使用。
1882年法国人米拉德氏（Millarder A）在波尔多城发现了硫酸铜混合石灰水后的溶液［xCuSo 4·yCa （OH）·ZH 2O］能杀菌且安全，后人命名为“波尔多液（Bordeaux mixture）”，并进行了工业化生产，于1885年上市。
后来发现对真菌引起的霜霉病、绵腐病、炭疽病、幼苗猝倒病等有良好的防治效果，对细菌引起的柑橘溃疡病、棉花角斑病也有一定防效，是一个很好的植物保护剂，并一直延用至今。
随后1900年氧氯化铜（王铜）被用于杀菌剂；1932年英国人J.G. Horsfall 发现了氧化亚铜的杀菌活性，并于1943年由山道士农化公司（现先正达公司）进行产业化生产和销售。
1968年美国Kennecott Crop（固信公司前身）又推出氢氧化铜杀菌剂。
1970年无机铜制剂开始与有机杀菌剂（代森锰锌、甲霜灵、乙磷铝等）混用，取得较好效果。
1980年无机铜制剂开始与抗生素类杀菌剂（氧氯化铜+春雷霉素）混用。
铜制剂使用至今未见抗药性产生，销售额始终名列杀菌剂品种的5～6位，取得了辉煌成就，成为全球用户最喜爱使用的杀菌剂品种之一。
1 铜制剂杀菌机理及应用 铜制剂杀菌机理是依靠喷施不溶的铜盐（或固着铜）药剂（如波尔多液）到作物上，以粒子的形式粘附在作物叶表面，在空气（或雨水）中，通过CO 2和NH 3的作用，使波尔多液中少量的碱式硫酸铜转化为可溶性硫酸铜，从而产生少量的可溶性铜离子Cu 2+。
杀菌剂残留对环境与人体健康风险评估杀菌剂是一类能够抑制或杀灭病原菌、细菌或真菌的化学物质，常常广泛应用于农业、畜牧业、水产业以及家居环境中。
然而，随着杀菌剂的大规模使用，人们对其残留在环境和食物中对人体健康的潜在风险也越来越关注。
因此，对杀菌剂残留的环境污染和相关风险进行评估是必要的。
首先，我们来关注杀菌剂残留对环境的影响。
杀菌剂使用过程中，无可避免地会产生残余物，并进入土壤、水体和大气中，对环境造成潜在的污染。
这些残留物可能会对土壤中的微生物和生物多样性产生影响，干扰生态系统的平衡。
此外，杀菌剂对水域有潜在的污染风险，可能导致水体中的藻类过度生长或鱼类死亡等问题。
因此，对于杀菌剂在农业和畜牧业中的使用，需要谨慎考虑环境风险，采取适当的管理措施，减少其对环境的负面影响。
其次，杀菌剂残留还会对人体健康产生潜在的风险。
人们通过摄入、吸入或皮肤接触来暴露于残留的杀菌剂。
一些杀菌剂的毒性可能对人体产生慢性或急性的健康影响。
例如，一些杀菌剂被认为具有致突变和致癌性，可能导致遗传突变和癌症的发生。
另外，一些杀菌剂还可能对人体的内分泌系统产生不良影响，干扰激素平衡。
此外，儿童和孕妇更容易受到杀菌剂残留的影响，因为他们的免疫系统尚未完全发育或处于敏感期。
对于这些特殊人群，更需要严格控制残留物的含量，保障其健康安全。
为了评估杀菌剂残留对环境与人体健康的风险，科学方法和标准非常关键。
风险评估应基于大量的实证研究和数据，考虑可能的曝露途径、吸收和代谢过程，综合考虑不同人群的敏感性和暴露情况。
此外，应采取有效的监测和控制措施，定期检测食品、水源和环境中的杀菌剂残留物含量，并设立相应的限量标准来保护公众的健康。
在风险评估的基础上，应制定合理的管理策略和政策来减少杀菌剂残留的风险。
这包括严格的注册和审批制度、合理的使用指南、培训和宣传活动以及有效的监管和执法措施。
此外，促进有机农业和可持续农业的发展也是减少杀菌剂残留风险的重要措施，这有助于减少对环境的污染，提高食品的品质和安全性。
金属离子对细菌的杀菌效应研究金属离子对细菌的杀菌效应研究细菌是生物界中最为普遍的生物之一。
它们广泛分布于自然环境中，并可以寄生在动植物体内，以及人类体内。
细菌感染常常引发疾病，如肺炎、尿路感染、食物中毒等，对人类的健康产生严重威胁。
因此，寻找一种有效的杀菌方法，具有重要的研究意义和应用价值。
金属离子是一类能够与细菌发生相互作用的生物性杀菌剂。
它们通过破坏细菌细胞膜结构、干扰细胞内代谢过程等方式，实现杀菌效果。
已有研究表明，如银离子、锌离子、铜离子等金属离子在一定条件下具有较好的抗菌效果，并且有些金属离子还可以作为制备抗菌材料的组成部分。
银离子是目前研究较多的金属离子之一。
银离子可以通过与细菌细胞膜蛋白结合，破坏细胞膜结构，进而引起细菌死亡。
研究结果显示，银离子具有广谱的杀菌作用，可以杀灭多种细菌，包括MRSA（耐甲氧西林金黄色葡萄球菌）等多种耐药菌株。
此外，银离子还能够抑制细菌的生长和繁殖，避免细菌对抗菌药物的产生耐药性。
锌离子也是一种常用的金属离子杀菌剂。
锌离子可以通过破坏细菌细胞膜结构和抑制细菌内生化过程，达到杀菌的效果。
研究发现，锌离子对一些致病菌如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等具有较好的抗菌作用。
此外，锌离子还具有促进人体免疫系统功能的能力，可以提高机体的抵抗力，增强抗菌能力。
铜离子也具有一定的杀菌效果。
铜离子通过与细菌细胞膜脂质结合，破坏细菌细胞膜结构，实现对细菌的杀灭。
研究发现，铜离子对一些致病菌如大肠杆菌、沙门氏菌等具有较强的抗菌作用。
此外，铜离子还具有抑制细菌DNA合成的能力，从而抑制细菌的繁殖和生长。
虽然金属离子具有一定的杀菌效果，但其杀菌机制仍然不完全清楚。
此外，金属离子对人体的毒副作用也需要更进一步的研究。
因此，未来的研究需要进一步深入，探索金属离子的杀菌机制，寻找更多的金属离子杀菌剂，并研究其对人体的影响，为开发安全、高效的抗菌材料提供理论依据。
综上所述，金属离子对细菌的杀菌效应已经得到了一定的验证。
铜制剂优缺点汇总！本文首先以铜制剂的市场作为切入点，介绍了铜制剂的杀菌机理及应用，紧接着重点介绍了7大铜制剂代表品种、国内登记和销售的铜制剂产品，而后分析铜制剂的优缺点，最后对铜制剂的应用进行举例说明！在病菌侵染作物之前，先在作物表面上施药，防止病菌入侵，起到保护作用，这类杀菌剂称为保护性杀菌剂。
其防病特点：使用杀菌剂后，能在作物表面形成一层透气、透水、透光的致密性保护药膜，这层保护膜能抑制病菌孢子的萌发和入侵从而达到杀菌防病的目的。
保护性杀菌剂杀菌谱广，兼治性强，不易使病菌产生抗药性。
铜制剂是历史悠久的保护性杀菌剂品种之一，按杀菌原理其属于多位点的无机及金属类杀菌剂，是由含铜类化合物加工成制剂产品的总称。
早在1807年法国人B. prevost就发现硫酸铜（铜制剂的一个品种）有杀菌活性，但直到1885年硫酸铜才被用于保护植物叶子免受病害侵袭。
因硫酸铜使用时易发生药害，所以该品种仅能在对铜离子忍耐力强的作物和休眠期果树上使用。
1882年法国人米拉德氏（Millarder A）在波尔多城发现了硫酸铜混合石灰水后的溶液［xCuSO4·yCa（OH）·zH2O］能杀菌且安全。
后人命名为“波尔多液（Bordeaux mixture）”，并进行了工业化生产，于1885年上市。
后来发现波尔多液对真菌引起的霜霉病、绵腐病、炭疽病、幼苗猝倒病等有良好的防治效果，对细菌引起的柑橘溃疡病、棉花角斑病也有一定防效，是一个很好的植物保护剂，并一直延用至今。
随后1900年氧氯化铜（王铜）被用作杀菌剂。
1932年英国人J.G.Horsfall发现了氧化亚铜的杀菌活性，1943年山道士农化公司（现先正达公司）对其进行产业化生产和销售。
1968年美国Kennecott Crop（固信公司前身）又推出氢氧化铜杀菌剂。
1970年无机铜制剂开始与有机杀菌剂（代森锰锌、甲霜灵、乙磷铝等）混用，取得较好效果。
1980年无机铜制剂开始与抗生素类杀菌剂（氧氯化铜＋春雷霉素）混用。
论铜类杀菌剂对环境的安全性Study on the safety of Cu-germ icide to environm ent于建光 阿茹娜(内蒙古农牧学院环保组 呼和浩特,010018) 单正军(国家环保总局南京环科所 南京,210042)摘要 本文对铜类杀菌的使用情况、进入土壤后的环境行为以及长期施用对环境生物的影响进行了探讨,阐明了长期施用铜类地区土壤中Cu累积对作物产生的严重危害,并就如何慎重使用铜类杀菌剂提出相应对策。
关键词:铜制剂 环境 危害Abstract T his paper investigated the cur rent usage of the Cu-ger micide,it s enviro nment behav ior af-ter g oing into the soil and its influence o n enviro nment cr eature if used fo r long t ime,the se-rio usly harmful effect o f co pper a ccumulat ed in the so il that Cu-g er micide w as used for lo ngtime was elucidated,t hen the str ategy o n how to car efully use Cu-ger micide was put for-war d.Key words:Cu-germicide envir onm ent harm 铜制剂被用来杀菌已有很长时间的历史。
我国随着对粮食需求的增长,对铜类杀菌剂的使用也在逐年增加,长期以来,铜类杀菌剂以其广谱性、易施用,价格低廉等特点,被广泛用于果园菜地杀菌,虽然近年来铜制剂使用量的增长趋势有所减缓,但在果园及菜地上的残留已带来严重影响与危害。
本文旨在通过研究铜类杀菌剂的使用情况及其在环境中的迁移、转化、累积规律,为农药的安全使用提供决策依据。
1 铜类杀菌剂种类、用量及有效性1.1 铜类杀菌剂的种类、用量1. 1.1 种类目前世界上使用的铜类杀菌剂有几十种,分为有机铜与无机铜,使用量最大的是硫酸铜和波尔多液,其有效成分皆为Cu。
本文主要讨论硫酸铜和波尔多液。
1. 1.2 用量作物上用铜制剂作为杀菌剂极为普通,而尤以在果树上,用药次数多,用药量大,每年施用量折铜达1～4.8kg/亩。
粮食作物上使用铜制剂与果园相比,使用次数少,用药量低,因此铜类杀菌剂使用对果园土壤的污染比粮食作物土壤污染更为严重。
1.2 铜类杀菌剂进入土壤后的形态及其有效性1. 2.1 铜在土壤中的形态进入土壤中铜形态,依土壤有机质含量、粘粒矿物的种类和数量、土壤酸度、土壤氧化还原电位等而有很大的不同(杨景辉,1986)。
采用不同提取剂对铜加以提取分类,应用—20—较多的提取法有Tessler法和Shum an法,或在此基础上改进了的方法,一般把Cu的形态区分为以下几种:(1)水溶态铜 (2)交换态铜 (3)碳酸盐结合态铜 (4)铁锰氧化物结合态铜 (5)有机质结合态铜 (6)残余态铜。
1. 2.2 铜的有效性铜进入环境(主要是土壤)中,最为人类所关心的是对人类、动植物的毒害,其中对植物的危害最直接,也最严重,一般把易进入植物的土壤铜称为有效态铜。
王晓蓉等认为,有效铜主要指为,有效铜主要指为植物直接吸收利用的水溶态铜和交换态铜,因此把1M M g Cl2提取的铜量作为有效含量;杨永刚也建议用1M M gCl2-Cu评价生物毒性。
铜有效性的影响素有:土壤PH、土壤氧化还原状况、土壤矿物类型、有机质、时间等。
2 过量铜对作物的危害铜类杀菌剂的大量使用,使进入土壤的铜大量增加,超过一定限度,则对其上生长的作物、土壤中的动物、微生物产生危害,土壤中全铜含量一般在1-20m g/kg之间(Klo ke, 1980)。
我国土壤铜背景值大部分在16-60ppm,平均为33.20ppm。
2.1 过量铜对植物的危害铜可以影响有丝分裂,但更专性的影响与各种酶系统对铜污染敏感性有关。
有人认为提高铜水平可以导致莴苣中过氧化氢酶、IAA 一氧化酶和超氧化酶活性增加是铜中毒的机制;这种对酶系统的影响包括降低核酸,尤其是胚中核酸含量,降低a-淀粉酶和RN酶的活性及降低胚乳中蛋白酶活性。
刘文彰(1985, 1986)在研究铜过量对棉花及黄瓜幼苗酶活性影响时发现,铜过量可使植物体内过氧化物酶活性增大,这可能是由于铜过量引起有毒物质一过氧化氢急剧增加的缘故,因此过氧化物酶的活性可作为铜过剩作物的生理指标。
吴家燕等人(1990)研究表明,在不同土壤铜浓度下,水稻根系过氧酶处于受抑制与促进的多次交替过程中。
铜中毒导致的失绿症可以降低光合作用,Cedeno-Maldonado(1972)报道25umo1/L的铜水平可以抑制分离中绿体中的电子转移过程;铜过量可以明显地降低棉花和黄瓜幼苗叶绿素a、b的含量。
铜对幼胚萌发的主要危害是抑制胚根的形成,这种抑制作用似乎与根器官原基不能形成或受到伤害有关。
蒋婉茹(1991)发现低浓度的铜可刺激幼胚的萌动与生长,当铜浓度为100ppm时,胚根不能形成,但有个别萌发的胚芽;当铜浓度较低(25ppm)时,胚芽能正常生长,但胚根的伸长却受到明显抑制,将受到毒害作用100及200ppm浓度达二个月之久的幼胚,重新转到无毒的正常培养基中后,胚芽能恢复萌动和正常生长,但胚根则一律不能萌动。
土壤铜过量时植物受害首先表现在根上。
植物根的分泌物能固定铜,所以Cu容易在根部特别是根尖部位累积,与此相符,Cu中毒的最显著症状是根的生长受阻碍和根畸形,地上部出现新叶失绿,老叶坏死,叶柄和叶背变紫。
多数植物根际土壤溶液中铜的活度或有效浓度介于0.02-0.04m g/L之间,水培试验表明,0.1-0.3m g/L就对作物产生危害。
日本学者认为,铜的电负性大是铜易在根表面上累积的原因;植物根部的耐毒能力也比其它部位强,他们出地上部分中铜的毒害浓度水平为20-30ppm,根部中铜的浓度毒害水平浓度为100-300ppm。
受铜毒害的植物产量显著降低。
日本以受害(稍减产)出现率为5%时的浓度,土壤铜中的基准值定为125ppm(0.1N HCL浸取),—21—夏家淇等(1989)通过对水稻田的研究,得水稻减产(以Y-2S作为减产的临界含铜量),以有效铜(2.5%HAc)计为91.5m g/kg。
前苏联的研究发现有效态铜81m g/kg时对大麦产生不良影响,且显著降低籽粒产量(有效态用PH4.8的醋酸氨缓冲溶液)。
1980年美国EPA根据土壤CEC的不同,提出土壤中的总铜量不得大于土壤CEC的5%,即不得大于240mg/kg。
涂从和青长乐(1990)报道,莴苣定植后第二周,酸性紫色土加铜>=100m g/ kg土处理,即表现受害症状。
根据“六五”、“七五”国家科技攻关项目的成果(夏增禄等, 1992),土壤铜对作物减产10%的临界值为:石灰性、中性土壤为100mg/kg,酸性土壤约为50mg/kg,水田土壤和旱地土壤二者差别不大。
若用食品卫生标准来确定铜最高含量,由于大多数作物体内铜含量不超过30mg/kg,根部累积大部分铜,虽然其受高浓度铜的毒害,可食部分未超标,即使对人畜是安全的,但人物已严重受害。
如曹仁林等(1986)研究小麦和大豆对铜的残留累积,发现当土壤中投加铜达500ppm时,两者在茎叶和籽实中的铜仅比对照多1倍,都低于20ppm,但两者已明显在表观受害。
此外营养元素的供应状况、生长状况、扎根深度和植物生长期的持续时间也会影响重金属对植物的毒性;金属盐的阴离子也对溶液中金属的植物毒性产生一定的影响。
作物受到铜制剂的危害,叶面积表面气孔受阻或根部生长困难,使吐水强度减弱。
2.2 过量铜类杀菌剂施用对农产品质量的影响铜类杀菌剂从植物体表面或通过根部吸收进入食物和饲料中,于是我们平时可以看到市场上出售的苹果等表面有大量的铜斑;据报道,桂林地区某果园中桔叶含铜量高达22.30～22.80ppm,已位于过量水平(一般不超过20ppm)。
当植物体中铜含量超过一定限度就会对以它为食物的动物产生危害;饲料中过量铜(20ppm)可使牛、羊产生溶血性贫血症和肝坏;英国和德国规定食品中含铜量不行超过20ppm,我国食品中铜限量卫生标准规定粮食<=10m g/kg,大豆<=20mg/kg(GB15199 -94)。
土壤铜不易向禾谷类作物的籽实转移,低等植物的组织结构较为简单,选择吸收能力差,所以能大量吸收铜而表现较强适应力;高等植物则会通过根组织与叶部蛋白质的沉淀作用阻碍其进一步迁移,并发生积累危害,也可能随水淋洗,叶片吐水或根际分泌而将重金属排出体外,实现植物的抗性与适应能力。
维生素C是蔬菜的重要营养价值指标,水溶性糖是蔬菜作物的营养成分之一,过量铜制剂加入土中,随铜浓度提高,二者的含量大幅度下降,从而使品质下降。
3 铜对土壤微生物和生化过程的影响3.1 对土壤微生物的影响常常人们在考虑重金属毒性时,大多只注意到对植物生长和产量影响及其进入农产品或饲料中的数量,但如果除此之外,不仅关心到要获取一定产量水平的合乎卫生的农产品,而且还关心土壤的未来命运和土壤肥力,必须考虑其对微生物的影响。
硫酸铜、波尔多液等杀菌剂中的有效成分Cu2+能吸附在病菌孢子的表面,破坏细胞原生质膜的渗透性,使细胞中的水分或其它物质流出或使外界水分大量渗透进入细胞,使细胞膨胀而死亡;铜离子也可进入病菌细胞内,与蛋白质发生作用,使蛋白质及酶凝因变性,细胞死亡。
正因如此,土壤中的有益微生物平衡。
—22—一种假设认为,土壤中微生物原来是互相抑制的,加入杀菌剂后,抑制生物被杀死,幸存的繁殖更快,严重影响土壤生态平衡。
很多学者通过研究发现土壤中对铜污染最敏感的是因氮菌、硝化菌和纤维分解菌。
纯培养试验表明,铜对较敏感的大芽孢杆菌和枯草杆菌均有明显抑制作用,当Cu为100ppm时,枯草杆菌不能存活(杨居荣等,1982)。
Bro okes和M c-Gr ath(1984)研究表明,受重金属(含铜)污染的地段上微生物生物量和AT P浓度均低于施用厩肥的地段。
3.2 对生物过程的影响过量铜杀菌剂进入土中,通过对土壤微生物的抑制,阻碍或减缓了有机质的降解和有机质的矿化。
当土壤中铜的浓度提高时,腐殖质中的活性级分(富里酸)的比例增大,水解性酸度提高,交换性阳离子量减少(Dr ozd和Kow alinski,1977)。
采用呼吸强度(CO2释放量)可以说明有机质分解和土壤生物呼吸的强度。
大多数的实验表明,铜对CO2释放量的影响从强烈到减弱至恢复;这也是毒物选择的结果,使土中的适应微生物种生存壮大,而淘汰校敏感的微生物种。
