重金属污染生态毒理.ppt

* （2）微生物修复技术 利用微生物对某些重金属的吸收、沉淀、氧化和还原等作用，减少植物摄取，从而降低重金属的生物毒性。 Hg在常温下以液态存在并容易挥发。在自然环境中Hg主要以二价离子（Hg2+）存在，一些细菌可以利用Hg还原酶把Hg离子还原成Hg。 * Ruch等已经成功地把细菌的Hg2+还原酶基因导入拟南芥植株，并使植株耐Hg 能力大大提高，且Hg2+被转基因植物还原可促进Hg从土壤中挥发而得到净化。 * 创新之处： 1.修改了整个PPT的字体格式。 2.增加了李应学等在盆栽试验中研究了不同土壤As浓度对小麦、水稻生长发育的影响的文献。 3.增加了吴家燕和夏增禄的参考文献。 4.增加了草甸棕壤添加As对水稻的影响。 5.增加了不同客土深度对土壤可溶As含量及水稻产量的影响。 6.增加了吴燕玉等开展的土壤As复合污染及防治研究及其结果。 7.增加了宋玉芳研究重金属对土壤中萝卜种子发芽与根生长抑制的实验结果。 * 8.增加了不同浓度铅对微生物的影响。 9.增加了重金属Pb对土壤生化活性影响的研究。 10.增加了黄晓华等开展的五种常绿树木对Pb污染胁迫反应的结果。 11.增加了铅对大豆生长发育的影响。 12.增加了Lutful应用电动力学法的研究结果。 13.增加了王新开展的重金属迁移、积累影响的研究。 14.增加了周鸿开展的实验研究结果。 * 15.增加了Hg含量的增加，对植物的毒害作用增强的实验结果。 16.增加了氯化汞的生物毒性。 17.增加了Hg对大豆幼苗叶硝酸还原酶活性的影响。 18.增加了不同Hg化合物对水稻产量的影响。 19.增加了Michael的实验研究结果。 20.增加了Meng等用旧轮胎橡胶可固化污染土壤中的Hg2+。 * * * （2）微生物修复 利用微生物对某些重金属的吸收、沉淀、氧化和还原等作用，减少植物摄取，从而降低重金属的有效性和毒性。 * 一、暴露途径与界面过程 二、毒作用机理与生态毒性诊断 三、生态化学毒性效应及调控 第三节 汞 * 一、暴露途径和界面过程 汞（Hg）是各种金属元素中毒性较高的元素之一，它广泛分布于生物圈，构成对生物体的污染暴露。 Hg通过挥发、溶解、甲基化、沉降、降水冲洗迁移等过程，在大气、水体和土壤之间，不断进行着交换和转移。 * （一）大气暴露途径 煤和石油燃烧、含Hg金属矿物（主要是辰砂）的冶炼，成为大气中Hg污染暴露的主要途径。由于汞具有独特的大气远距离传输特性，被公认为全球性的污染物。 * （二）水体暴露途径 各种工业排放的含汞废水成为水体中汞污染暴露的主要途径和来源。 Hg在水体气态迁移涉及到Hg的气化作用、还原作用及二甲基化作用，此时Hg转变成挥发性Hg0、（CH3)2 Hg等而进入大气环境中。进入大气中的Hg可部分吸附在颗粒物上，随降水及降尘进入土壤环境。 * （三）土壤暴露途径 施用含汞的农药和含汞的污泥肥料及污水灌溉成为土壤中汞污染暴露的主要途径和来源。 土壤中Hg含量甚微，活泼易挥发，它的暴露形态可分为金属Hg、无机化合态Hg和有机化合态Hg。 Hg能以零价状态存在，是土壤Hg污染暴露的重要特点。 * （四）界面过程 汞在大气、水体、土壤和生物之间，通过挥发、溶解、甲基化、沉降、降水冲洗和生物性迁移等过程，不断进行交换和转移。 大气 土壤圈 水圈 挥发 降水淋溶 干湿沉降 干湿沉降 气化、还原、二甲基化作用变为挥发态 水体污泥 * 二、毒作用机理与生态毒性诊断 （一）对生物的毒作用机理 1、Hg的毒作用分子基础主要是Hg离子极易与巯基（-SH）或二巯基（-S-S-）结合。 Hg与生物体内蛋白中的巯基结合，导致蛋白的结构和功能发生变化，抑制ATP合成，使细胞代谢紊乱甚至死亡。 * 2、 Hg还可以与生物大分子的氨基、羧基、羰基、嘌呤基、嘧啶基和磷酸基等重要基团结合，造成细胞的损伤。 3、金属汞具有高的扩散性和脂溶性，进入血液后，通过血脑屏障进入脑组织，并在脑组织中氧化成Hg离子与脑蛋白结合，造成对脑的侵害。 * 4、甲基汞可以迅速经血流到达脑部，抑制脑中蛋白质的活性和ATP的产生；还可以与生物大分子中的碳原子形成牢固的C-Hg共价键，以其分子整体发挥毒作用；甲基汞属于脂溶性化合物，易引起中枢神经系统症状和胎儿畸形。 5、无机Hg化合物属水溶性化合物，主分布在肾脏，它可作用于近端肾小管细胞内线粒体和内质网，抑制多种酶，使肾脏受损害。 * （二）生态毒理诊断 1、根生长变化 Hg能降低作物种子活力，抑制萌发代谢，抑制植物根伸长和细胞分裂。 * 陈刚才于2000年开展的试验研究结果表明，随着Hg2+浓度的增加，小麦幼苗株高和主根长生长受到明显的抑制。 处理浓度/(mol/L) 株高/cm 主根长/cm 对照 9.7 8.4 10