第五章_受污染环境的修复
环境规范文件
环境规范文件第一章总则。
为了加强环境保护，促进经济可持续发展，保障人民群众的生存环境，根据《中华人民共和国环境保护法》和相关法律法规，制定本规范。
第二章环境管理。
1.各级政府要加强环境保护工作，建立健全环境保护制度，加大对环境保护的投入，提高环境管理水平。
2.企业和个人要积极参与环境保护，履行环境保护的法律义务，采取有效措施减少环境污染。
3.加强环境监测和评估工作，及时发布环境信息，促进公众参与环境保护。
第三章大气环境保护。
1.加强大气污染防治，控制工业废气排放，加强车辆尾气排放管理，减少大气污染物排放。
2.推广清洁能源，加大煤炭清洁利用力度，减少燃煤污染。
3.加强大气污染治理设施的建设和运行管理，提高治理效率，减少大气污染。
第四章水环境保护。
1.加强水污染防治，控制工业废水排放，加强城市污水处理，减少水污染。
2.加强水资源保护，合理利用水资源，加强水资源管理，防止水资源过度开发和污染。
3.加强水环境监测和评估，及时发布水环境信息，保障人民群众的饮用水安全。
第五章土壤环境保护。
1.加强土壤污染防治，控制工业固体废物排放，加强农业化肥农药使用管理，减少土壤污染。
2.加强土壤环境监测和评估，及时发布土壤环境信息，保障农产品安全。
3.加强土壤修复工作，对受污染的土壤进行治理和修复，恢复土壤生态功能。
第六章生物多样性保护。
1.加强自然保护区建设和管理，保护珍稀濒危物种和生态系统。
2.加强野生动植物保护，禁止非法狩猎和捕捞，保护野生动植物的生存环境。
3.加强生物多样性监测和评估，及时发布生物多样性信息，促进生物多样性保护。
第七章废弃物管理。
1.加强固体废弃物管理，推广垃圾分类处理，减少固体废弃物排放。
2.加强危险废物管理，规范危险废物处置，防止危险废物对环境造成污染。
3.加强废弃物资源化利用，推动废弃物资源化利用和循环经济发展。
第八章环境应急管理。
1.建立健全环境应急预案，提高环境应急管理水平，有效应对环境突发事件。
环境生物学第五章课件(1)
物理法：沉淀法、过滤法、离心分离法、浮选法、吸附法、 萃取法、吹脱法、蒸发结晶法、反渗透法
化学法：化学凝聚法、中和法、氧化还原法、离子交换法 物化法：电解法、电渗析法 生物法：好氧法、厌氧法等
大气污染物净化方法
气溶胶状态污染物的控制方法 重力沉降 旋风除尘 静电除尘 过滤式除尘
N、 NO3－－N。
常用水质测定指标
总氮：包括有机氮和无机氮化合物的测定。 凯氏氮：指以凯氏法测得的氮量，包括了氨氮和在此条件下
能被转化为铵盐的而测定的有机氮化合物。此类有机氮化合 物主要指蛋白质、氨基酸、核酸、尿素以及氮为负三价的有 机氮化合物，由于一般水中存在的有机氮化合物多为这些， 故，在测定凯氏氮和氨氮之后，两者的差值即有机氮。 氨氮 亚硝酸盐氮 硝酸盐氮
气体状态污染物的吸附与净化 气体吸收法 气体吸附法
大气污染物的生物净化方法 生物吸收法 生物洗涤法 生物过滤法
固体废弃物的处理方法
工业废弃物 物理与化学法：覆盖法、化学反应剂法 生物法：栽种永久性植物
城市垃圾 填埋法 堆肥法 制取沼气 焚烧法
BOD曲线
BOD曲线的七个阶段：
废水生物处理实际是水体的自净原理在水污染治理中 的应用，即模拟天然水体自净作用的生物过程。在特 定构筑物中人工创造适宜条件，充分发挥微生物的作 用以高速度、高效率净化污水，通过微生物代谢产生 的酶来降解转化有机物，将有机物最终转化为无害的 二氧化碳和水，从而使废水得到净化。
环境因素
温度 酸碱度 营养 氧 底物浓度
微生物分解有机物的作用
微生物分解有机物的作用可总括成如下图式：
微生物
复杂有机物
简单有机物
Hale Waihona Puke 胞外酶需氧微生物胞内酶
水污染防治法实施细则（三篇）
水污染防治法实施细则第一章总则第一条根据《中华人民共和国水污染防治法》（以下简称《水污染防治法》）的规定，制定本实施细则。
第二条本实施细则适用于水污染防治法的实施工作。
第三条水行政主管部门应当按照本实施细则的规定，加强对水污染防治工作的组织、协调和指导。
第二章监督管理第四条水行政主管部门应当建立健全水污染防治工作的监督管理制度，对水污染防治工作进行监督检查，并及时对发现的问题进行处理。
第五条水行政主管部门可以委托具备相应资格的机构进行水污染防治工作的监测、评估、检测、试验和评审等相关工作。
第六条监测机构应当具备相应的监测设备、技术人员和质量控制系统，并按照国家有关规定进行监测工作。
第七条水行政主管部门应当建立水污染防治信息公开制度，及时公布相关信息，接受社会公众监督。
第三章污染源的排放第八条污染源应当按照国家和地方有关规定进行排放，不得超过规定的污染物排放标准。
第九条污染源应当严格执行排污许可制度，取得排污许可证后方可排放污染物。
第十条污染源应当按照排污许可证的要求进行建设和改建，不得擅自改变排放方式、排放口、排放量等。
第十一条水行政主管部门应当加强对污染源的排污许可证管理，定期进行检查，对不符合要求的污染源要进行处罚。
第四章水环境质量的保护与修复第十二条水行政主管部门应当制定水环境质量的评价标准和修复标准，并定期进行评估和修复工作。
第十三条水行政主管部门应当建立水环境监测网络，对水体进行监测和评估，及时发现和掌握水环境质量状况。
第十四条水行政主管部门应当加强对污染物的监控，建立相应的污染物排放数据库，及时掌握污染物的排放情况。
第十五条水行政主管部门应当加强对水环境质量的修复工作，采取相应措施恢复或改善水环境质量。
第五章污染事故的应急处置第十六条监测机构和污染源应当建立事故应急预案，按照预案规定的程序和要求，及时对污染事故进行应急处置。
第十七条污染事故应急处置主要包括污染源的封存、污染物的清理、受污染地区的隔离等。
污染环境的植物修复原理知识讲解
①经过根吸收后，再经叶片或茎等地上器官排出 去(如汞、硒等）。 ②叶片吸收后，根排泄。 ③ 去旧生新
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（3）植物积累
• 进入植物体内的污染物质虽可经生物转化过程 成为代谢产物经排泄途径排出体外，但大部分 污染物质与蛋白质或多肽等物质具有较高的亲 和性而长期存留在植物的组织或器官中，在一 定的时期内不断积累增多而形成富集现象，还 可在某些植物体内形成超富集。
第五章 污染环境的植物修复原理
目录
• 5.1 概述 • 5.2 植物对污染物的修复作用 • 5.3 影响植物修复的环境因子 • 5.4 有机污染物的植物修复 • 5.5 重金属的植物修复 • 5.6 放射性核素及富营养化物的植物修复
2
5.1概述
5.1.1植物修复的概念和类型
植物修复技术：是以植物忍耐和超量积累某种或某 些污染物的理论为基础，利用植物及其根际圈微生 物体系的吸收、挥发、降解和转化作用来消除环境 中污染物的一门环境污染治理技术。
具体地说植物修复就是利用植物本身特有的利 用、分解和转化污染物的作用，利用植物根系特殊 的生态条件加速根际圈的微生态环境中微生物的生 长繁殖，以及利用某些植物的特殊积累与固定能力， 提高对环境中某些无机和有机污染物的脱毒和分解 能力。
3
• 广义的植物修复包括利用植物修复重金属污染 的土壤、利用植物净化空气和水体、利用植物 清除放射性核素和利用植物及其根际微生物共 存体系净化土壤中的有机污染物。
响水体重金属离子的活性，以及水体悬浮泥沙、 底泥对重金属的吸附，进而影响植物的吸收。 （9）重金属的种类及其形态差异 • 植物对有些元素容易吸收而对另一些元素很难 吸收，通过植物对Cr,Hg,As,Cd的吸收比较发现植 物最容易吸收Cd和As，而对Cr的吸附量就很少。 同一元素的不同价态吸收系数差别很大，如水稻 对Cr3＋的吸收系数平均值为0.032，而对Cr6＋则为 0.056，可见Cr6＋的吸收系数大于Cr3＋。
环境化学：第一章 绪论 1
Question to be answered
Conceptual model for hazardous compound in environmental system considered
Mathematical model
Input data
Quantitative description of fate of the hazardous compound in the environmental system considered
“决不能吃祖宗饭，断子孙路”
环境化学的研究任务： 从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现 象与变化的化学机制及其防治途径，其核心是研 究化学污染物在环境中的化学转化和效应。
环化与普化不同：
（1） 综合体系、开放体系 （2）含量低，分布广，且处于很快的迁移或转化之中 （3）跨学科：涉及化学、生物、医学和地学等
1、环境化学的定义
１９７２年Ｒ.Ａ.Ｈorne在《环境化学》一书中定义： “环境化学是研究岩石圈、水圈、生物圈、外层大气圈的化学 组成和其中发生的过程，特别是界面上的化学组成和过程的 学科。”
也有的学者认为环境化学按其英文名称（Environment Chemistry），它的基础是化学，所以又把环境化学定义为：
全球环境问题
全球气候变化 臭氧层破坏 酸雨 有毒有害化学物质污染与越境转移 生态环境污染与生态系统失去平衡 生物多样化减少
等等……
2、可持续发展
——1987年环境与发展委员会在《我们共同的未来》报 告中第一次阐述了可持续发展的概念，得到了国际社会 的广泛共识。
——可持续发展是指既满足现Байду номын сангаас人的需求以不损害后代 人满足需求的能力。
《第五章 人类面临的环境问题与可持续发展》试卷及答案_高中地理必修第二册_2024-2025学年
《第五章人类面临的环境问题与可持续发展》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列哪种环境问题是由于大气污染引起的？A、土地盐碱化B、水体富营养化C、全球气候变化D、土壤荒漠化2、下列哪种现象可以直接导致生物多样性减少？A、水体净化B、土地退化C、森林资源的可持续管理D、清洁能源的使用3、题目：以下哪项不属于我国环境保护的基本国策之一？A、可持续发展B、严格保护C、预防为主D、改革创新4、题目：以下哪种现象属于可持续发展？A、过度开发矿产资源B、实行资源有偿使用制度C、大量排放工业废气D、破坏森林资源进行农业开发5、关于全球变暖对极地冰盖的影响，下列说法正确的是：A. 全球变暖导致极地冰盖融化速度加快，海平面上升B. 极地冰盖在增加，因为全球变暖导致更多降雪C. 全球变暖对极地冰盖没有明显影响D. 极地冰盖的变化主要受太阳活动周期的影响6、下列哪一项不是可持续发展的三个基本原则之一？A. 生态持续性B. 经济持续性C. 社会持续性D. 技术持续性7、下列哪项不属于可持续发展的核心原则？A、经济效益最大化B、社会公平性C、环境可持续性D、生态平衡8、以下哪种行为符合可持续发展的消费模式？A、一次性用品的大量使用B、鼓励购买大量奢侈品C、使用环保材料和节能产品D、过度捕捞海洋资源9、全球气候变暖对以下哪个选项的影响最为显著？A、城市交通拥堵B、农作物产量变化C、北极熊栖息地减少D、海平面上升 10、可持续发展原则不包含下列哪个？A、公平性原则B、持续性原则C、协同性原则D、共同性原则11、以下哪项措施不属于可持续发展战略的基本原则？（）A. 环境保护优先B. 可持续发展C. 经济增长主要依赖自然资源D. 社会公正与人类参与12、在推动可持续发展过程中，以下哪种行为体现了生态伦理学的基本观念？（）A. 清洁生产技术的研究和应用B. 开展节日环保宣传活动C. 实施地方性贸易壁垒D. 鼓励大量使用一次性塑料制品13、关于全球气候变化对农业生产的影响，下列说法正确的是：A. 全球变暖导致所有地区的农作物产量增加B. 气候变化对农业生产的负面影响大于正面影响C. 所有农作物的生长周期都将缩短D. 农业生产不再受到季节性气候的影响14、下列哪项措施不符合可持续发展的原则？A. 大力开发可再生能源，减少化石燃料依赖B. 推广使用一次性塑料制品以提高生活便利性C. 加强自然资源保护，实施生态修复项目D. 提倡节能减排，鼓励公共交通出行15、以下哪项措施不属于可持续发展战略的核心内容？（）A. 生态保护B. 经济增长C. 社会公正D. 公众参与16、以下哪种资源属于可再生资源？（）A. 煤炭B. 石油C. 水资源D. 大气二、非选择题（本大题有3小题，每小题18分，共52分）第一题题目：阅读以下材料，然后详细回答下面的问题。
第五章 污染土壤的物理修复原理与技术
第五章 污染土壤的物理修复技术
概念 利用污染物与土壤之间各种物理特性的差异，达到将 污染物从土壤从去除、分离的目的。 物理修复技术
物理分离 蒸汽浸提 固定/稳定化 玻璃化 低温冰冻 热力学方法 电动力学方法
1 物理分离修复技术
基本原理 依据污染物和土壤颗粒的特性，借助物理手段将污染
物从土壤分离开来的技术。
土壤气相抽提示意图
气相抽提修复技术处理过程示意图
土壤气相抽提(SVE)利用真空泵产生负压驱使空气流过污 染的土壤孔隙而解吸并夹带有机组分流向抽取井，最终于 地上进行处理。为增加压力梯度和空气流速，很多情况下 在污染土壤中也安装若干空气注射井。
2.2 影响因素
对SVE的影响（分析）
土壤的渗透性 蒸气压与环境温度 地下水深度及土壤湿度 土壤结构和分层 气相抽提流量和Darcy流速
污染土壤修复技术与方法概述
污染土壤修复技术
指通过物理、化学、生物、和生态工程 的方法和原理， 并采用人工调控措施，使土壤污染物浓度降低，或无害化 和稳定化的措施
土壤修复的分类与技术体系
按修复场地
1 原位修复 2 异位修复
按技术类别
1 物理修复 2 化学修复 3 生物修复 4 生态工程修复 5 联合修复
污染土壤多相抽提修复技术示意图
两相抽提技术（two-phase extraction,TPE） 利用蒸汽浸提或者生物通风技术向不饱和土壤中输送气
流，以修复挥发性有机物和油类污染物污染土壤的过程。
典型的两相抽提系统示意图
两重抽提技术(dual-phase extraction,DPE) 两重抽提技术既可以在高真空下，也可以在低真空下
、有机药剂（如EDTA等）
环境毒理学概论》实验教案
《环境毒理学概论》实验教案第一章：环境毒理学的概念与原理1.1 环境毒理学的定义解释环境毒理学的概念，强调其研究环境因素对生物体的毒害作用。
强调环境毒理学的重要性和其在环境保护中的应用。
1.2 环境毒理学的研究方法介绍环境毒理学的研究方法，包括实验室研究和现场研究。
强调实验方法在环境毒理学研究中的应用，并解释实验设计的原则。
第二章：化学物质的毒性评估2.1 毒性评估方法介绍毒性评估的方法，包括体外实验和体内实验。
解释不同毒性评估方法的优缺点，并强调其适用性。
2.2 毒性参数的测定介绍毒性参数的测定方法，包括毒理学参数和生态学参数。
强调测定毒性参数的重要性，以评估化学物质的生态风险。
第三章：环境中有机污染物的毒理学研究3.1 有机污染物的来源和分布解释有机污染物的来源和其在环境中的分布情况。
强调有机污染物对生物体的毒害作用及其对生态系统的威胁。
3.2 有机污染物的毒性机制介绍有机污染物的毒性机制，包括吸收、分布、代谢和排泄过程。
强调不同有机污染物的毒性差异及其对生物体的影响。
第四章：环境中有机氯农药的毒理学研究4.1 有机氯农药的特性解释有机氯农药的化学特性和生物积累特性。
强调有机氯农药在环境中的持久性和对生物体的毒性。
4.2 有机氯农药的毒性评估介绍有机氯农药的毒性评估方法，包括急性毒性和慢性毒性实验。
强调有机氯农药对生态系统和人类健康的风险。
第五章：环境中有机磷农药的毒理学研究5.1 有机磷农药的特性解释有机磷农药的化学结构和作用机制。
强调有机磷农药在农业生产中的应用和环境分布。
5.2 有机磷农药的毒性评估介绍有机磷农药的毒性评估方法，包括神经毒性实验和代谢毒理学实验。
强调有机磷农药对生物体的毒性及其对生态系统的影响。
第六章：环境重金属污染的毒理学研究6.1 重金属的来源和毒性介绍环境中重金属污染的来源，如工业排放、农业使用等。
阐述重金属对生物体的毒性，包括它们的生物积累和生物放大作用。
6.2 重金属的毒性评估方法讲解评估重金属毒性的实验方法，包括急性毒性试验、慢性毒性试验和发育毒性试验。
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Trafficking and sequestration
三、植物修复有机污染物的过程 和机理
（1）直接吸收 有机污染物被植物吸收以后，可直接以 母体化合物或以不具有植物毒性的代谢产物的 形态，通过木质化作用在植物组织中贮藏，也 可代谢或矿化为水和CO2等，或随植物的蒸腾 （呼吸）作用排除植物体。
植物修复技术直接利用各种活体植物，通 过提取，降解和固定等过程清除环境中的污染 物，或消减污染物的毒性，可以用于受污染的
地下水，沉积物和土壤的原位处理。
二、植物修复重金属污染的过程和 机理
（1）植物提取 植物提取是利用重金属超积累植物从土壤 中吸取一种或几种重金属，并将其转移，储存 到地上部分，随后收割地上部分并集中处理，
影响微生物修复效率的因素
（3）污染物的性质
可降解性是关键；另外还包括毒性，挥
发性和锁定
锁定：污染物与土壤颗粒物相互作用，生物
有效性下降。
影响微生物修复效率的因素
（4）环境条件
土壤颗粒的性质（有机质及黏土含量等及 介质条件（酸碱度、温度、湿度和孔隙率等）
（5）微生物的协同作用
微生物降解过程需要两种或更多种类微生 物的协同作用才能够完成。
（3）植物挥发 植物挥发是利用植物的吸收，积累和 挥发而减少土壤中一些挥发性污染物，即 植物将污染物吸收到体内后将其转化为气 态物质，释放到大气中，多用于吸收金属 元素汞和非金属元素硒。
• 植物耐受重金属毒害的机制
植物耐金属毒害的机制复杂多样， 包括细胞壁钝化，跨膜运输减少，主动 外排，区域化分布，鳌合，合成逆境蛋 白，产生乙烯。其中最主要的，最普遍 的机制是通过诱导金属配体的合成，形 成金属配体复合物，并在器官，细胞和 亚细胞水平呈区域化分布。
三、臭氧氧化技术
臭氧在酸性介质中氧化还原电位为2.07V, 在碱性介质中为1.27V，其氧化能力仅次于氟， 高于氯和高锰酸钾。 （1）臭氧分子的直接氧化反应 1 打开双键发生加成反应 2 亲电反应－发生在分子中电子云密度高的 点 3亲核反应－只发生在带有吸电子基团的碳原 子上，限于同不饱和芳香族或脂肪族化合物或 某些特殊基团发生反应
一些超积累植物和累积金属的最大含量
Metals Cu Cd Pb Zn Mn Co Ni As Plants Ipomoea alpina Thlaspi caerulenscens Thlaspi caerulenscens Thlaspi caerulenscens Macadamia neurophylla Haumaniastrum robertii Berkheya coddii Pteris vittata Maxium contents 12300 1800 8200 51600 51800 10200 7880 5000
• 游船海难事故造成的原油泄漏；污染
海面和海滩进行生物修复
1. 投表面活性剂
2. 投微生物菌剂
3. 投营养物
二、影响微生物修复效率的因素
（1）营养物质
污染物主要提供碳源， 而N,P是限制微生物活 动的重要因素
典型的细菌细胞组成
碳 氮 磷 钾 硫 铁 其它
影响微生物修复效率的因素
（2）电子受体
土壤中污染物氧化分解的最终电子受体 种类和浓度极大影响着污染物降解的速率和 程度，微生物氧化还原反应的最终电子受体 分为： 1.溶解氧 2.有机物分解的中间产物 3.无机酸根
国内一些学者发现的超积累植物
重金属名称 Zn As Mn Cd 植物名称 东南景天 大叶井口边草 商陆 宝山堇菜 发现者 杨肖娥 陈同斌 陈英旭 束文圣
我们发现的锰超积累植物——商陆
（2）植物稳定 植物稳定是利用耐重金属植物的根际 的一些分泌物，增加土壤中有毒金属的 稳定性，从而减少金属向作物的迁移， 以及被淋滤到地下水或通过空气扩散进 一步污染环境的可能性。
100bp
1
2
M
1
2
3
M
4
5
6
fpg 融合基因克隆与构建结果
PCR products of TP-PCR method
表达载体构建结果
116.0kD 66.2 kD 45.0 kD 35.0 kD 25.0 kD 18.4 kD 14.4 kD
1 2 3 4 5 6 7 8
M1 2 3 4 5 6 7 8 M
下水水层上部通气层土壤。
原位强化修复技术
（3）生物注射法 适用于处理受挥发性有机物污染的地下 水及上部土壤。 （4）生物冲淋法 将含氧和营养物的水补充到亚表层，促 进土壤和地下水中的污染物的生物降解。 （5) 土地耕作法 对污染土壤进行耕梨处理。
异位生物修复
(1)堆肥法
处理固体废弃物的传统技术，用于受石油， 洗涤剂，多氯烃，农药等污染土壤的修复处理。 (2)生物反应器处理 把污染物移到反应器中完成微生物移到反 应器中完成微生物的代谢过程，生物反应器包 括土壤泥浆生物反应器和预制床反应器
（2）植物分泌物的降解作用
植物的根系可向土壤环境释放大量分泌物，
其数量约占植物年光合作用的10％－20％。
植物产生的各种天然有机物或酶类，可以促进
有机污染物在植物体外发生生物降解。 酶对污染物的降解起到关键作用。
（3）增强根际微生物降解 直接围绕在植物根周围的土壤环境，一般 称作根际。植物根系分泌一些物质及酶进入土 壤，不但可以降解有机污染物，还向生活在根 际的微生物提供营养和能量，支持根际微生物 的生长和活性，使根际环境的微生物数量明显 高于非根际土壤，生物降解作用增强。 根冠细胞和分泌物是根区微生物生长的重 要营养源。
微生物修复（源分类）
• 人为修复工程：采用外源微生物
1. 生物刺激技术：满足微生物生长环境条件 2. 生物强化技术：投入外源微生物等
又称强化生物修复或工程化的生物修复手段：
生物修复（场址分类）
• 原位生物修复：污染的原地点
• 异位生物修复：将污染物移动到邻近点 或反应器内进行。
海洋污染的生物修复
二、高锰酸钾氧化法
（1）高锰酸钾在酸性溶液中有很强的氧化性 MnO4-+8H++5e-——Mn2++4H2O 标准氧化还原电位为E＝1.51V （2）高锰酸钾在中性溶液中氧化性要低得多 MnO4-+2H2O+3e-——MnO2+4OH标准氧化还原电位为E=0.588V (3)高锰酸钾在碱性溶液中的氧化性也较弱 E＝0.564V (4)高锰酸钾氧化有机污染物的机理——在酸性条件下， 它是通过提供氧原子而不是通过生成羟基自由基进行 氧化反应
一、基本原理
利用电动力学原理对受污染土壤进行修复的方法 称为电动力学修复技术。电动力学修复是将电极插入 受污染的地下水及土壤区域，施加直流电，形成直流 电场。由于土壤颗粒表面双电层，孔隙水中带有电荷 的离子或颗粒，在电场作用下通过电迁移、电渗析流 或电泳的方式沿电场方向迁移，这些统称为电动效应。 这样，污染物离开土壤向两极迁移，最终富集在电极 区得到集中处理或分离。
（2）自由基的反应
臭氧在碱性环境等因素作用下，产生活
泼的自由基，主要是羟基自由基，与污染物反
应，臭氧在催化条件下易于分解形成OH自由
基，土壤中天然存在的金属氧化物如αFe2O3,MnO2和Al2O3通常可以作为这种催化 反应的活性位点。
四、过氧化氢及FENTON氧化技术
Fenton试剂是指在天然或人为添加的
亚铁离子（ Fe2+）时，与过氧化氢发生作用，
能够产生高反应活性的羟基自由基（ OH ·）
的试剂。
Fenton反应体系中，过氧化氢产生羟基自由 基的总反应方程为： 酸性条件下 Fe2++H2O2——Fe3++O2+OH· Fenton反应生成的OH · 能快速降解多种有机 化合物：
RH+ OH · ——H2O + R ·
Uptake and sequestration
离子通道或转运蛋白
锌转运蛋白(ZIP)和铁转运蛋白 (ITR1)对根吸收土壤中Zn和Fe起重要作 用； ZIP和ITR1也具有吸收转运Mn(II), Co(II), Cd(II)或Cu(II)等重金属离子的潜 力。
木质部运输
木质部薄壁细胞转载到导管的能量可能来自木质部薄壁细 胞膜上的H-ATPase产生的负性跨膜电势 在导管中运输的能量主要来自根压和蒸腾拉力 有机分子在超积累植物体内重金属运输中有重要作用，用 X-射线吸收精细结构分析法( EXAFS) 研究,发现印度芥菜 伤流液中有机酸参与了Cd 在木质部的运输
pGEX 4T digested BamHI and EcoRI by
EcoRI
pT-fpg vector digested by BamHI/ EcoRI and fpg gene was recovered
Recombinant pGEX-fpg
构建结果
2000bp 1000bp
750bp 500bp 250bp
Xylem transport
卸载与组织分布
从木质部卸载到叶细胞(跨叶细胞膜运输) 在组织水平上,重金属主要分布在表皮细 胞、亚表皮细胞和表皮毛中
Unloading and tissue distribution
细胞分布定位
细胞壁 液泡 线粒体 叶绿体 高尔基体 其他
细胞壁是重金属离子进入的第一道屏障,它的 金属沉淀作用是一些植物耐重金属的原因。 蹄盖蕨属（Athyrium yokoscense)植物吸收的 Cu大约有70-90%位于细胞壁。 液泡常被认为是重金属 贮存的主要场所,用电子 探针观察了遏蓝菜属 T.caerulenscens观察到根 中的Zn大部分分布在液 泡中。
重金属吸收、累积和存在形态
重金属的主动吸收和被动吸收机理