1、重金屬對(duì)植物的毒害機(jī)制、 PPT模板下載：行業(yè)PPT模板：節(jié)假日PPT模板： PPT素材下載： PPT背景圖像： PPT圖表下載：優(yōu)秀PPT下載： PPT教程： Word教程： Excel教程： Excel教程的定義2重金屬污染定義2.1土壤重金屬污染的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)方法2.2土壤重金屬污染源3重金屬對(duì)植物的毒機(jī)理3.1植物對(duì)土壤中重金屬的豐富化特征3.2植物對(duì)重金屬的吸收轉(zhuǎn)移機(jī)理3.3重金屬向植物體內(nèi)的移動(dòng)3.4重金屬對(duì)木本植物的毒效果4甲烷肥料對(duì)沙化區(qū)的農(nóng)作物種類(lèi)對(duì)子代萌發(fā)和生長(zhǎng)的影響研究，1重金屬的定義，重金屬是我國(guó)環(huán)境污染最嚴(yán)重的污染物之一，不僅嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境，而且通過(guò)食物鏈富集于人

2、體，給人們帶來(lái)很大危害。 密度為5以上的金屬總稱(chēng)為重金屬，例如金、銀、銅、鉛、鋅、鎳、鈷、鎘、鉻、水銀等45種。 從環(huán)境污染方面來(lái)說(shuō)，重金屬實(shí)際上主要是汞、鎘、鉛、鉻及類(lèi)金屬砷等生物毒性顯著的重金屬，是具有一定毒性的一般重金屬，如鋅、銅、鈷、鎳、錫等。 現(xiàn)在最引人注目的是汞、鎘、鉻等。 重金屬和廢水一起排出時(shí)，即使?jié)舛刃∫灿锌赡茉斐晌：Α?重金屬污染是人類(lèi)活動(dòng)將重金屬帶入土壤，土壤中重金屬含量明顯高于背景含量，可能引起現(xiàn)存或潛在的土壤質(zhì)量退化、生態(tài)和環(huán)境退化的現(xiàn)象。 重金屬富化性，很難在環(huán)境中分解。 分布：土壤中的重金屬污染物由于無(wú)機(jī)及有機(jī)膠體對(duì)陽(yáng)離子的吸附、置換或絡(luò)合形成、生物作用的結(jié)果，大

3、部分固定在耕作層，一般很少向46cm以下的土層移動(dòng)，但土壤中砷的動(dòng)態(tài)行為與銅、鉛、福等不同，與鐵、 富含鋁成分的酸性(HPS砷酸根與其生成難溶性鹽類(lèi)，可在30一40cm耕作層中富集，2重金屬污染定義，2.1土壤重金屬污染的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方法，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995 )，食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(HJ332-2006 ) 和評(píng)價(jià)方法：富集因子分析法、單因子污染指數(shù)法、內(nèi)梅羅、綜合污染指數(shù)法、地質(zhì)積累指數(shù)法、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法等2.2土壤重金屬污染源、a大氣污染塵土b污水灌溉c工業(yè)固體廢棄物的不當(dāng)處置d礦業(yè)活動(dòng)農(nóng)藥和化肥、a大氣污染塵土、主要大氣污染源為發(fā)電廠、

4、冶煉廠、 建筑道路和鐵路兩側(cè)的農(nóng)田最容易受到重金屬污染，其中以Pb、Zn、Cd (鎘)、Cr (鉻)、Co、Cu的污染為主，它們由含鉛汽油的燃燒、汽車(chē)輪胎的磨損引起的含Zn粉塵等產(chǎn)生， 汽油中添加的抗暴劑烷基鉛隨著汽車(chē)尾氣污染道路兩側(cè)100，b污水灌溉、污水灌溉是指用城市污水污水、工業(yè)廢水、排水污水及超標(biāo)地面水等進(jìn)行灌溉。 我國(guó)部分省市比較干旱，缺水嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)用水緊張，污灌在這些地方比較普遍。 但長(zhǎng)期使用未處理的污水進(jìn)行農(nóng)田灌溉可能會(huì)導(dǎo)致污水中的重金屬元素持續(xù)積累在土壤中，造成土壤重金屬污染。 c采礦和冶煉、工礦地區(qū)重金屬污染主要是采礦和冶煉過(guò)程中的大氣沉降、廢渣滲濾和污水灌溉造成的。 隨著采

5、礦業(yè)和冶金業(yè)的迅速發(fā)展，在帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，生態(tài)破壞和環(huán)境質(zhì)量惡化也是不可忽視的。 礦區(qū)及周邊土壤重金屬污染問(wèn)題已成為環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。d化肥、農(nóng)藥、肥料中的重金屬問(wèn)題日益受到關(guān)注。 2011年初，中國(guó)南方很多省市的大米中檢測(cè)出了超標(biāo)的鎘，肯定再次將重金屬污染推向了輿論的風(fēng)口浪尖。 由于我國(guó)進(jìn)口磷肥量大，鎘含量高，如美國(guó)、加拿大和澳大利亞的磷肥和復(fù)合肥料，每年施用化學(xué)肥料帶入田地的鎘含量也相當(dāng)大，鎘進(jìn)入土壤后難以移動(dòng)，被農(nóng)作物吸收。 肥料中的重金屬問(wèn)題日益受到關(guān)注。 2011年初，中國(guó)南方很多省市的大米中檢測(cè)出了超標(biāo)的鎘，肯定再次將重金屬污染推向了輿論的風(fēng)口浪尖。 由于我國(guó)進(jìn)口磷肥

6、量大，鎘含量高，如美國(guó)、加拿大和澳大利亞的磷肥和復(fù)合肥料，每年施用化學(xué)肥料帶入田地的鎘含量也相當(dāng)大，鎘進(jìn)入土壤后難以移動(dòng)，被農(nóng)作物吸收。中國(guó)大米污染不完全分布圖，吸收重金屬的植物，鎘：蔬菜水果，特別是蘑菇天門(mén)冬，包括紫苑屬、黃戚、煙草和雞冠花等一類(lèi)植物，能吸引大量鈾等放射性元素，鎘：蔬菜水果， 特別是蘑菇天門(mén)冬，含紫苑屬、黃耆、煙草和雞冠花等一種植物，可吸引大量鈾等放射性元素，煙草有害健康，2010年10月8日，第九屆亞太煙草或健康會(huì)議在澳大利亞悉尼舉行會(huì)議發(fā)表的研究表明，中國(guó)產(chǎn)13品牌煙草檢測(cè)出重金屬、煙草中的鉛、砷和鎘等重金屬成分，其含量最高為加拿大產(chǎn)煙草的3倍以上，3重金屬對(duì)植物有毒機(jī)制

7、。 包括重金屬吸收位點(diǎn)、植物細(xì)胞中重金屬結(jié)合位點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)、重金屬離子的特性、離子的有效性及各種化學(xué)作用等。 重金屬在植物體內(nèi)的積累超過(guò)一定的閾值，嚴(yán)重干擾植物體內(nèi)已存在的細(xì)胞及全株水平的水分和離子穩(wěn)定，引起植物細(xì)胞分子的損傷，最終表現(xiàn)出生長(zhǎng)量、產(chǎn)量和品質(zhì)的降低。 3.1植物具有土壤中重金屬豐富的特點(diǎn)，在被重金屬污染的土壤中生長(zhǎng)的植物，其體內(nèi)必然蓄積重金屬。 根據(jù)維諾格拉多夫的研究，植物蓄積化學(xué)元素的情況至少可以分為兩種類(lèi)型。 a由于某地區(qū)環(huán)境中元素含量高，該地區(qū)全部生物中化學(xué)元素含量高。 b某種生物(常見(jiàn)屬)特別能收集某種化學(xué)元素。 同一種植物對(duì)不同重金屬元素的吸收富集能力不同，不同種植物對(duì)同一

8、種重金屬元素的吸收富集能力也不同。 植物從土壤中吸收的這些元素首先積蓄在根部，然后一部分被運(yùn)送到植物體的其他部位。 植物對(duì)金屬元素的吸收積累，除了與環(huán)境中金屬元素的含量有關(guān)外，與該元素對(duì)植物的有效性、土壤的pH值及光溫等生態(tài)因素有關(guān)的另一種途徑是擴(kuò)散途徑，即通過(guò)擴(kuò)散到達(dá)根表面的途徑。 重金屬在土壤中的擴(kuò)散一般遵循Fikc第二定律，其平均擴(kuò)散距離在公式中，d是平均擴(kuò)散距離，cm:D是擴(kuò)散系數(shù)，cmZ/s。 t是時(shí)間，s。 a重金屬到達(dá)植物的根或葉的表面，b重金屬跨越根細(xì)胞膜輸送，植物吸收環(huán)境中的重金屬有兩種方式：之一是細(xì)胞壁等質(zhì)外空間的吸收之一是重金屬透過(guò)細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入細(xì)胞的生物過(guò)程。 重金屬透過(guò)

9、細(xì)胞膜的過(guò)程可以用物理化學(xué)的原理來(lái)說(shuō)明。不具有c電荷的分子的跨膜擴(kuò)散，以分子從膜的一側(cè)通過(guò)膜進(jìn)入另一側(cè)的速度為v:v=pa(c1-c2)p作為膜的擴(kuò)散系數(shù)，a是脂質(zhì)區(qū)域的面積，c1、c2分別是膜外側(cè)和膜內(nèi)側(cè)的溶質(zhì)濃度。 此外，已經(jīng)證明溶質(zhì)分子在有機(jī)相中的溶解度與膜對(duì)溶質(zhì)分子的滲透性有關(guān)的溶質(zhì)分子的大小也是非常重要的因素，影響以溶質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)d、D=D0M-1.22 D0為單位分子質(zhì)量的溶質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)的m是相對(duì)分子質(zhì)量。 溶質(zhì)分子進(jìn)入細(xì)胞的速度受到水的影響，受生物膜之間的分配系數(shù)和相對(duì)分子質(zhì)量的制約，分配系數(shù)相同，相對(duì)分子質(zhì)量小的溶質(zhì)滲透性快。 d帶電離子的跨膜擴(kuò)散、金屬離子(或水合離子)從膜的外

10、側(cè)進(jìn)入膜時(shí)，從相對(duì)介電常數(shù)高的水溶液進(jìn)入相對(duì)介電常數(shù)低的脂雙層膜，必須克服高的屏障。 由兩相(水相和脂質(zhì)相)中石膏自由能的變化可知，在水溶液中和磷脂兩分子層間的金屬離子的分配系數(shù)：式中，cmax、cwat為膜相，水相的重金屬離子濃度0 (w )為水溶液中的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)勢(shì)：0 (m )為磷脂膜表面的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)勢(shì)離子的電荷和半徑是決定分配系數(shù)的重要因素。 僅靠擴(kuò)散，金屬離子難以進(jìn)入擴(kuò)散膜，難以通過(guò)。 一般來(lái)說(shuō)，金屬離子的跨膜輸送需要能量。 膜間運(yùn)輸有兩種方式：一種是正電化學(xué)梯度的無(wú)源運(yùn)輸，能量主要來(lái)源于膜兩側(cè)電化學(xué)梯度的產(chǎn)生和保持，第二種是反電化學(xué)梯度的有源運(yùn)輸。 促進(jìn)離子輸送的驅(qū)動(dòng)力是具有化學(xué)勢(shì)、電位

11、差、摩擦力等電特性的力。 重金屬進(jìn)入根系，可以?xún)?chǔ)藏在根部，也可以輸送到地上部。 從根表面吸收的重金屬橫穿根的中柱輸送到導(dǎo)管，進(jìn)入導(dǎo)管，根據(jù)蒸餾張力移動(dòng)到地上部。 認(rèn)為通過(guò)根表面的金屬離子到達(dá)內(nèi)皮層可能有2個(gè)途徑的第一條是非共質(zhì)體(質(zhì)外體)通道，即金屬離子和水在根內(nèi)橫向移動(dòng)，到達(dá)內(nèi)皮層的是細(xì)胞壁和細(xì)胞間隙等質(zhì)外空間的第二條是共質(zhì)體通道，即細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)體的因?yàn)閮?nèi)皮層有凱氏帶，金屬離子不能通過(guò)，進(jìn)入共質(zhì)體后可以進(jìn)入木質(zhì)部導(dǎo)管，所以在內(nèi)皮層的共質(zhì)體內(nèi)輸送重金屬是輸送到地上部的限制性步驟。 重金屬進(jìn)入根細(xì)胞質(zhì)后，可以以游離金屬離子的形態(tài)存在。 但是，由于細(xì)胞質(zhì)中的游離金屬離子過(guò)多，對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒作用，妨礙

12、細(xì)胞的正常代謝，因此細(xì)胞質(zhì)中的金屬可能與細(xì)胞質(zhì)中的有機(jī)酸、氨基酸、多肽和無(wú)機(jī)物等結(jié)合，通過(guò)液泡膜上的輸送體或通道蛋白進(jìn)入液泡中。 但是，相對(duì)于超積聚植物，阻斷金屬在氣泡中輸送到地面部分是不利的，超積聚植物的氣泡膜中可能存在特殊的輸送體，氣泡中暫時(shí)儲(chǔ)存的金屬可以裝載在木質(zhì)部導(dǎo)管上。 3.3重金屬是植物體內(nèi)的移動(dòng)重金屬在根共質(zhì)體內(nèi)運(yùn)送，3.3重金屬是植物體內(nèi)的移動(dòng)重金屬在木質(zhì)部運(yùn)送，金屬離子從根系向地上部移動(dòng)主要是通過(guò)兩個(gè)過(guò)程的控制：從木質(zhì)部薄壁細(xì)胞轉(zhuǎn)載到導(dǎo)管和載體導(dǎo)管上，后者主要受到根壓和蒸騰流的影響。 總之，植物從根際吸收重金屬，并將其積累在地上部，這一過(guò)程包括許多環(huán)節(jié)和控制部位： a跨越根細(xì)

13、胞質(zhì)膜運(yùn)輸在內(nèi)的b本皮質(zhì)細(xì)胞中的橫向運(yùn)輸； 從c根系的中柱薄壁細(xì)胞到裝載在木質(zhì)部導(dǎo)管上的d木質(zhì)部中的長(zhǎng)距離運(yùn)送e從木質(zhì)部卸載到葉細(xì)胞中，越過(guò)葉細(xì)胞膜運(yùn)送的f越過(guò)葉細(xì)胞的氣泡膜運(yùn)送。 重金屬對(duì)植物的毒害效應(yīng)不僅破壞單一的器官，而且由于植物細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)和非膜結(jié)構(gòu)、生化反應(yīng)以及生理活動(dòng)的整體傷害，以及植物細(xì)胞內(nèi)各細(xì)胞對(duì)重金屬的抗性不同，因而在各細(xì)胞表達(dá)的癥狀上存在差異。a對(duì)細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響重金屬對(duì)線(xiàn)粒體結(jié)構(gòu)和功能的影響：線(xiàn)粒體結(jié)構(gòu)的損傷，阻礙其內(nèi)部的電子傳遞系統(tǒng)和氧化磷酸化循環(huán)，減弱細(xì)胞呼吸作用，阻礙有氧糖代謝，最終影響植物的呼吸作用。 重金屬對(duì)氣泡結(jié)構(gòu)和功能的影響：氣泡是來(lái)源于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的

14、單位膜包裹的小泡，其內(nèi)部是水溶性系統(tǒng)，含有大量離子和代謝物質(zhì)，是植物細(xì)胞的自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)和內(nèi)部環(huán)境，由此可見(jiàn)，氣泡對(duì)植物細(xì)胞防止重金屬污染發(fā)揮著重要的保護(hù)作用3.4重金屬對(duì)植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響，b對(duì)植物細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響重金屬對(duì)細(xì)胞核結(jié)構(gòu)和功能的影響：重金屬對(duì)細(xì)胞核超微結(jié)構(gòu)的損害主要是雙核膜結(jié)構(gòu)的分離、結(jié)構(gòu)的損傷、染色質(zhì)的聚集、核的解體、微核的出現(xiàn)。 當(dāng)重金屬對(duì)質(zhì)膜結(jié)構(gòu)和功能的影響：植物受到重金屬損傷時(shí)，質(zhì)膜先受到影響的細(xì)胞結(jié)構(gòu)重金屬脅迫引起的細(xì)胞膜變化無(wú)疑增加了膜的滲透性，一些研究也得到了充分證實(shí)。 重金屬對(duì)葉綠體結(jié)構(gòu)和功能的影響：葉綠體是植物細(xì)胞特有的能量轉(zhuǎn)換器，其超微結(jié)構(gòu)與光合功能密切相關(guān)。

15、 葉綠體超微結(jié)構(gòu)對(duì)重金屬敏感，其損害通常是引起植物死亡的原因之一。 葉綠體膜系統(tǒng)損傷，分解葉綠色素增強(qiáng)酶活性，導(dǎo)致葉綠色素的分解。 類(lèi)囊體的破壞導(dǎo)致合成葉綠素的酶失去骨架，無(wú)法發(fā)揮正常功能，葉綠素含量下降。 葉綠素含量的降低會(huì)直接降低植物光合效率，引起巨大毒作用植物受到高溫等其他脅迫對(duì)植物生理生化代謝時(shí)，葉綠體和基質(zhì)類(lèi)膠囊空泡化，葉綠體光合功能逐漸喪失的現(xiàn)象。 例：硼對(duì)植物的毒癥狀，硼(x )是植物必需的營(yíng)養(yǎng)素，土壤中的數(shù)量不足會(huì)導(dǎo)致植物營(yíng)養(yǎng)不足，而過(guò)量存在則有可能對(duì)植物造成毒。 硼在植物體內(nèi)的運(yùn)輸主要受蒸騰作用的控制，硼中毒現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在葉片上，不同植物在高硼介質(zhì)中表現(xiàn)的葉中毒癥狀也不同：一

16、方面，毒癥狀先出現(xiàn)在頂端葉，隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng)，毒最嚴(yán)重的部位是基部葉，如栒子屬、梔子屬、木犀屬二、毒癥狀首先出現(xiàn)在基部葉子上，逐漸波及上部葉子，隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，毒最嚴(yán)重的部位仍然是基部葉子，如綠豆、大麥、豆、苜蓿。 三、毒癥狀首先出現(xiàn)在頂端葉，隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，毒最嚴(yán)重的部位是中部葉，如上所述為海青、小白菜。 例如，木本植物是對(duì)重金屬的毒響應(yīng)，木本植物是其特有的生物學(xué)特性，對(duì)土壤重金屬有一定的吸收積累能力。 例如刺槐、毛白楊、垂柳、接骨木、臭豆腐、油松、馬尾松、木麻黃、小葉榕子等對(duì)重金屬具有較強(qiáng)的抗性或吸收能力。 紙皮樺能夠不中毒地富集10gg-1WD (干重)的Hg。 速生樹(shù)種楊樹(shù)類(lèi)植物內(nèi)蓄積的鎘和汞的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別達(dá)到34.93 mgkg-1WD和47.19 mgkg-1WD，超過(guò)對(duì)照株的10倍以上，生長(zhǎng)未見(jiàn)異常。 刺槐、白楊、接骨木、木麻黃、小葉榕子、3.5重金屬對(duì)木本植物的毒害效應(yīng)，3.51對(duì)木本植物生長(zhǎng)的影響3.52對(duì)礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的影響3.54對(duì)光合作用的影響3.55對(duì)木本植物的遺傳損傷和影響，海棠、檳榔、楊桃能夠與細(xì)胞壁結(jié)合，引起中膠層中果膠的交聯(lián)，該交聯(lián)成為細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)被抑制的原因，植物的生長(zhǎng)有可能被抑制。 陳志澄等人在無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液中加入Al，栽培龍眼、