污染物毒害作用及机理

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1、第三章污染物的毒害作用及机理环境中污染物数量不断增加，相应的生物体内的毒物含量也逐渐积累。当富集到一定数量后，生物就开始出现受害症状：生理、生化过程受阻，生长发育停滞，最后可能导致死亡。污染物究竟如何对生物产生毒害作用，生物又怎样作出相应的反应以及毒害机理是什么，这是污染生态学研究的主要内容。引言主要内容污染物的毒害作用污染物毒害作用条件生物体受害机制第三章污染物的毒害作用及机理第一节污染物的毒害作用一、污染物对植物的影响二、对动物和人体健康的影响(了解)第二节受害机理一、生物活性点位二、重金属对生物毒性效应的分子机理（了解）三、金属离子对生物大分子活性点位的竞争及其与

2、金属生物毒性的关系（自学）四、分子、原子结构理论解释（自学）※第三节受害条件一、毒物性质二、外界条件第四节化学元素的拮抗、协同关系一、化学元素的拮抗作用二、研究元素之间的拮抗作用和协同关系的意义三、元素之间拮抗的机理污染物的毒害作用第一节污染物的毒害作用污染物对植物的影响污染物一植物吸收植物生长、发育植物细胞超微结构植物生理生化种子生活力1、对植物吸收的影响抑制植物根系的呼吸作用，影响根系的吸收能力污染物某些重金属和营养元素之间有拮抗作用。影响植物对相应元素的吸收。改变土壤微生物的活性和影响土壤中一些重要酶类的生物活性，影响植物根系对土壤中营养元素的吸收2、对植物细胞超微

3、结构的影响细胞核线粒体叶绿体细胞分裂、染色体核仁铅细胞核自溶解体线粒体肿胀成巨型线粒体，内腔中各种物质解体成为空泡，内部残存颗粒状内含物，细胞质中多溶酶体。随着浓度的增加，线粒体基粒片层逐渐消失，类囊体空泡，最终叶绿体膜系统溃解，出现大而多的脂类小球染色体断裂、粘连有丝分裂出现异常出现多核仁现象镉核变形肿胀，核仁破碎趋边，细胞核发生微核化，内质网扩张。凝聚性线粒体，膜扩张，内腔中嵴突消失，出现颗粒状内含物，中心区出现空泡同铅细胞核微核化同铅3、对种子生活力的影响（1）含镉F1代种子的萌发含镉F1种子的发芽率随着种子中镉积累量的增加而显著下降。（2）含镉F1代种子萌发时几种

4、酶活性的变化（3）含镉F1种子萌发时根尖细胞有丝分裂频率的变化含镉F1种子萌发时，根尖细胞有丝分裂频率随着种子中镉积累的增加而下降。结论:种子质量影响综合指数表明,种子镉积累量低于1.68mg/kg时，对种子质量的综合影响效应轻微；高于1.68mg/kg，则综合效应严重。4、对植物生长的影响（1）对植物根的影响不同浓度的Hg2+对水稻种子胚根生长有明显的抑制作用。特别对胚根纵向生长具有强烈的抑制作用。对幼苗根系脱氢酶活性的测定结果表明，随着铅处理浓度的升高，根系脱氢酶活性下降。（2）植物地上部分生长的影响Garrec(1982)报道了在受氟污染的针叶林内，云杉针叶中氟浓度

5、与木材生长率的关系为：y=10.7+11.02lnx(r=0.8)这里y：生长损失(%)，x：叶片氟化物浓度（mg/kg）叶片中氟化物超过100mg/kg时，将引起生长量严重减少（减少40%）；植物叶片含氟量与生长关系的阈值为：菜豆300mg/kg，紫花苜蓿200mg/kg，柑桔和黄杉100mg/kg。（3）污染物对水生植株生长及产量的影响明显不同浓度镉处理几种水生植物，随水中镉浓度升高，水生植物生长率明显降低。表3-4镉污染水体中植物的生产量(干重g/kg.d)水体镉浓度(mg/L)水葫芦荇菜紫背萍狐尾藻0.0054.131.302.302.2312.921.180.6

6、51.1222.890.931.242.3142.370.930.371.2082.070.16-1.02-0.90102.100.80-1.24-2.83均值2.750.88-0.280.52相关系数(r)-0.870①-0.750①-0.910①-0.941②①P<0.01；②P<0.055、对植物发育(生育期)的影响（1）污染物对植物发育的影响，主要表现为对花期的影响Bontle（1982）以5.4±0.4g/m3HF在草莓3个不同发育时期进行薰气，结果表明，凡是在开花受精期进行薰气的花，花托畸形率大大增加，而在开花前或开花后薰气的对花托均无影响。表3-5草莓不同

7、发育阶段HF薰气对花托畸形和果重的影响编号开花时间受精期成熟期花托畸形率(%)平均果重(g)1薰气薰气薰气573.472不薰气584.493不薰气不薰气1.335.584不薰气不薰气薰气2.75.7155.45.566不薰气薰气41.95.54（2）污染物对不同生育期植物影响的差异性（3）植物产量受污染物随浓度的增高，产量降低小麦拔节期和扬花期分别以不同浓度的HF进行熏气表3-8氟对小麦各生育期的影响薰气HF(ng/m3)茎中积累的氟化物(mg/kg)穗中积累的氟化物(mg/kg)单穗干物质重(g)单株穗数单株产量拔节期01.