重金属联合作用

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重金属Cu,Pb,Zn,Cd在小麦中的富集特征

重金属Cu、Pb、Zn、Cd在小麦中的富集特征肖昕,冯启言,刘忠伟,王华(中国矿业大学,江苏徐州221008)摘要:采用无土栽培法,以小麦为受试作物,通过对不同时期各器官重金属含量的变化,研究了重金属Cu、Pb、Zn和Cd在小麦中的富集与迁移特征。

研究结果表明,在不同生长阶段小麦不同部位中重金属的含量有很大差异,总的来说,幼苗期重金属分布为:根>茎>叶;成熟期分布为:根>茎>叶>颖壳>籽实,而Zn在颖壳中会有较大富集。

其中,根中重金属的富集系数的顺序为Cd>Cu>Pb>Zn;茎富集能力是Cd>Cu>Zn>Pb;叶片富集能力是Cd>Cu>Pb>Zn;颖壳富集能力是Zn>Cu>Cd>Pb;籽实的富集能力是Cu>Zn>Cd>Pb。

关键词:无土栽培;重金属污染;小麦;富集特征中图分类号:X592文献标识码:A文章编号:1006-8759(2004)03-0028-04ENRICHMENT CHARACTERISTICS OF HEAV YMETALS(Cu、Pb、Z n、Cd)IN WHEATXIAO X in,FENG Q i-y an,LIU Zhon g-w ei,W ANG Hua(China Univ er sit y o f Minin g and T echnolo gy,Xuzhou221008,China) Abstract:W ith the test of g row in g p lant w ithout soil the enrichm ent characteristics of heav y m etals (Cu,Pb,Zn,Cd)in wheat w ere studied.T he result shows that enrichm ent of heav y m etals in different or g ans varied in different g row in g sta g e.G enerall y,content of heav y m etals in root is hi g her than in stalk,and content in stalk is hi g her than that in leaf.In adult sta g e the distribution of heav y m etals is root>stalk>leaf>crust>seed,Zn which has a hi g her content in crust.T he order of enrichm ent factors in root is Cd>Cu>Pb>Zn;Cd>Cu>Zn>Pb in stalk,Cd>Cu>Pb>Zn in leaf,Zn> Cu>Cd>Pb in crust and Cu>Pb>Zn>Cd in seed.K e y w ords:g row in g p lant w ithout soil,heav y m etal p ollution,wheat,enrichm ent characteristics1重金属复合污染研究现状污水农灌,农药、除草剂和化肥的使用,均可造成土壤的重金属的污染,而土壤一旦发生重金属污染,就可能造成重金属在植物根、茎、叶及籽粒中的大量累积,不仅严重地影响植物的生长和发育,而且还会影响到作物的产量与质量。

重金属污染土壤修复中的根际效应研究进展

重金属污染土壤修复中的根际效应研究进展景文杰，全占军，韩煜，蔡譞，马俊勇*中国环境科学研究院摘要　由根际分泌物介导的根际效应表现为根际土壤中微生物种类和活性、土壤理化性质（如酶、pH 、有机质等）显著不同于非根际土壤。

根际效应受土壤类型、植物种类等影响较大，在农业生产、林业防护等领域被广泛研究，并被投入到实际应用中。

近年来，根际效应在土壤修复领域的研究取得了一定进展，但对其修复机制、影响因素等尚缺乏系统性的认识。

综述了受重金属污染土壤中根际效应的修复机制、影响因素，并提出加强修复效果的措施，以期利用根际效应提高土壤生物修复效率。

根际效应驱动根际土壤与非根际土壤中重金属的形态和分布差异显著，受土壤类型、植物功能性状、重金属性质等因素影响，土壤改良、接种外源微生物等措施可强化植物根际对重金属污染土壤的修复效果。

然而目前相关研究时间较短、规模较小，忽略了多年生植物不同生长阶段的根际效应对重金属修复效果的影响，植物生长发育周期长导致筛选特异性修复植物也存在一定的挑战。

随着根际效应在土壤修复领域研究的深入，建议展开更系统、全面、长期的指标监测研究，从而明确影响根际效应修复重金属的主次因素，同时筛选出针对不同重金属污染土壤的特异性修复植物，以便于建立土壤生物修复的植物资源库。

关键词　根际效应；重金属；土壤；根际修复中图分类号：X53 文章编号：1674-991X （2022）01-0153-08 doi ：10.12153/j.issn.1674-991X.20210505Research progress of rhizosphere effect in the remediation ofheavy metal contaminated soilJING Wenjie, QUAN Zhanjun, HAN Yu, CAI Xuan, MA Junyong *Chinese Research Academy of Environmental SciencesAbstract The rhizosphere effect mediated by rhizosphere exudates shows that the species and activities of microorganisms, and soil physicochemical properties such as enzymes, pH and organic matter in rhizosphere soil are significantly different from those in non-rhizosphere soil. Rhizosphere effect is greatly affected by soil types and plant species, etc., and has been widely studied and used in agricultural production and forestry protection. In recent years, some progress had been made in the research of rhizosphere effect on soil remediation, but systematic understanding of its remediation mechanism and influencing factors still needed to be further improved. In this study, the remediation mechanism and influencing factors of rhizosphere effect in heavy metal contaminated soil were reviewed and analyzed, and the measures to strengthen the remediation effect were proposed to improve the soil bioremediation efficiency by rhizosphere effect. The review indicated that the rhizosphere effects drove the significant differences in the form and distribution of heavy metals between the rhizosphere and non-rhizosphere soils. Affected by soil types, plant functional traits, heavy metal properties and other factors, soil improvement and inoculation of exogenous microorganisms could enhance the remediation effect of plant rhizosphere on heavy metals contaminated soil. However, current studies were in short term and small scale, and had neglected the rhizosphere effects at different growth stages of perennial plants on heavy metal remediation, and the long cycle of plant growth and development set a challenge for screening of specific remediation plants. With the deeper study of rhizosphere effect in the field of soil remediation, it was necessary to carry out more systematic, comprehensive and long-term index monitoring researches to identify the primary and secondary factors affecting the restoration of heavy metals by rhizosphere effect. At the same time, specific remediation plants of different heavy metal contaminated soil types收稿日期：2021-09-13基金项目：国家重点研发计划项目（2016YFC0501101-3）作者简介：景文杰（1995—），女，硕士研究生，主要从事矿山生态修复根际土壤研究，*****************.cn* 责任作者：马俊勇（1991—），男，助理研究员，博士，主要从事全球气候变化生态学相关研究，*******************Vol.12，No.1环　境　工　程　技　术　学　报第 12 卷，第 1 期Jan.，2022Journal of Environmental Engineering Technology2022 年 1 月景文杰，全占军，韩煜，等.重金属污染土壤修复中的根际效应研究进展[J].环境工程技术学报，2022，12（1）：153-160.JING W J,QUAN Z J,HAN Y,et al.Research progress of rhizosphere effect in the remediation of heavy metal contaminated soil[J].Journal of Environmental Engineering Technology ，2022，12（1）：153-160.were needed to be selected to facilitate the establishment of soil bioremediation plant resource bank. Key words　rhizosphere effect; heavy metal; soil; rhizoremediation根际是指植物根系与植物-微生物-土壤之间相互作用的狭窄而敏感的土壤微环境区域，其物理、化学、生物特性与原土体显著不同。

【国家自然科学基金】_剂量加和_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731

科研热词独立作用浓度相加重金属联合作用细胞培养环境雌激素大鼠共轭亚油酸青海弧菌通心络辐射质粒dna 调节性t细胞肺癌肝细胞联合毒性细胞增殖细胞分化/药物作用细胞凋亡神经干细胞心肌细胞多囊卵巢综合征动物模型剂量凋亡体外培养代谢产物 ames试验 a549细胞龙血竭黄芪鸡高雄激素血症高糖高压注射高分子絮凝剂高催乳素血症高体积分数氧骨髓间充质干细胞骨髓c-kit+lin-细胞颗粒物预测顺铂非酯化脂肪酸非水溶成分除草剂阿霉素镉铜绿假单胞菌铜离子铅钥孔 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
肺损伤肝细胞生长因子肝癌肝炎,自身免疫性聚酮类化合物聚丙烯酰胺耳聋耐药细胞老龄大鼠美丽镰刀菌结肠癌细颗粒物细胞外微电极记录细胞因子诱导的杀伤细胞细胞因子组织构建组织纳米复合材料纤维环细胞紫杉醇糖尿病精原细胞粘度空气污染稳定性核素移植免疫积累神经肽y 神经内分泌因子神经免疫磺原酸化磷碳纳米管碱性鞘磷脂酶碱性磷酸酶碱性成纤维细胞生长因子硫酸头孢喹肟硝基苯相关凋亡蛋白相互作用白血病白术茯苓汤白术白介素1β 癌症癌,肝细胞,细胞死亡病理学与病理生理学界面迁移生长性能生物除磷生物膜生川乌提取物犊牛肝细胞犊牛

重金属复合污染对小麦幼苗生长的毒性效应

ｌｗｏｃｎｒｔｎｒｎｅａｄａｓｇｉｃｎｎｉｉｉｎｅｅｔｉｉｈｃｎｅｔａｉｎｒｎｅ．ＷｅｏｉｅｔｕｃｉｎｗｉｔｅｅｖｔｓｈｅｒｏｃｎｅｔａｉａｇｎｉｎｆａｔｉｈｂｔｆｃｎｈｇｏｃｎｒｔａｇｈｎＣｕｃｍｂｎｉｆｎｔｔ４ｏｒｈｙｍａ．ｔｉｏｉｏｏｄｓｏｈｈａｅｌｃｍｂｉｅｆｅｔｔｏｓｓｏｄｙｅｇｓｉｆｔｏｕａｄＣｏｎｅｃｙｅｈｗｅａｓｎｒｉｔｅｆｆＣｎｄ，ａｔｇｎｓｉｆｔｆＣｕａｄＣｒｄｉｖｆｔｆＣｎｂ，ａｄａｔｇｎｓｉｆｃｆｄｃｅｃｎａｏｉｔｅｅｓｏｃｃｎ，ａｄｔｅｅｅｉｃｏｕａｄＰｎｎａｏｉｃｅｅｔｏｔ
ＣｎｎｏｃｕｉｕａｄＺ．１ｎｌｓｎＣｏ
１ｃｍｏｄｐｌｔｎｍｃａｉｓｏｉｅｅｔｅｗｔｓｗｒｉｅｅｔｅｏｐｕｌｉｅｈｎｓｆｆｒａｍａｅｅｄｒ．ｎｏｕｏｍｄｎｈｅｌｉｆｎ
crpbcd蔷量晷甚至专絮篓t浓度concentrationigl图1单一重金属对小麦叶绿秉含量的影响fig1effectssingleheavymetaloftemoroinwheat22复合重金属处理对小麦幼苗叶绿素含量的影响从表1可知cu与其他4种重金属的二元混合物对小麦幼苗叶绿素含量的影响与单一重金属的作用具有类似的规律即除cuzn混合物在试验浓度范围几乎都影响或显著促进叶绿素合成外其他3种混合物在低浓度区20mgl无显著影响或促进叶绿素的合成在高浓度区40ragl才产生显著的抑制作用

第5章重金属的毒性

四、镉的毒理作用
（一）毒性 1．急性毒性
• 镉对胃肠黏膜有刺激作用，故口服镉化合物可引起呕吐，并可引起腹泻、休克和肾功能障碍。 • 人在生产环境中大量吸入镉烟尘和蒸气也可引起急性镉中毒，口有金属味，出现头晕、头痛、咳嗽、呼吸困难、恶寒、呕吐、腹泻等，并产生肺炎和肺水肿。此外，还可引起肾功能不良。
铅对卟啉代谢的影响图
五、铅的环境卫生标准
我国制定的铅在环境中的允许限量标准为： • 饮用水：0.05mg/L。 • 车间空气中：铅烟0.03mg/m3 ；铅尘0.05mg/m3 ；硫化铅0.50mg/m3；四乙基铅0.005mg/m3。 • 居民区大气中：日平均允许限量 0.0007mg/m3。
（五）环境铅污染引起铅中毒症状
对于从事铅作业的工人要加强个人防护和医学监护。一般监测人体铅接触的指标为：血铅、尿铅、发铅、尿中δ–氨基酮戊酸（δ-ALA）及红细胞内的
δ–ALA脱氢酶。
（六）毒作用机制
1．影响卟啉代谢 2．损害神经系统 3．引起血管痉挛 4．对消化系统有损害 5．钙对无机铅中毒有缓解作用
（三）排泄与蓄积
• 吸收入体内的铅主要经肾脏由尿排出，小部分随粪便、唾液、乳汁、汗液及月经排出。毛发和指甲也可排出少量。 • 食入的铅由于消化道吸收很少，大部分从粪便排出，故粪便中的铅含量几乎等于食物中的铅含量。 • 人体内铅的蓄积，一般随年龄增长而增加。
四、铅的毒理作用
（一）急性中毒
急性中毒时，贫血是主要症状之一。患者口内常有金属味、流涎、恶心、呕吐、便秘或腹泻，并有阵发性腹绞痛。神经系统受铅损害出现中毒性脑病。肾受害的中毒性肾病，可见近端肾小管功能异常，尿中出现氨基酸、葡萄糖等。肝损伤可引起中毒性肝炎等。此外，个别患者可发生麻痹性肠梗阻、消化道出血等。

环境中重金属的毒性

影响皮肤吸收的因素
脂溶性强的金属化合物易通过皮肤，透过毛细血管进入血液的扩散速度取决于水溶性，脂/ 水分配系数接近1的化合物最易被皮肤吸收；未电离的分子比离子态易吸收；皮肤角质层的厚度、接触面积、完整性等皮肤接触有机溶剂时金属元素也易通过

周围环境温度在20~25℃，每升高10 ℃，皮肤穿透性增加1~2倍；湿度上升，穿透力也随之增大。
（三）分布
不同器官对不同金属的选择性明显不同；元素的分布主要取决于器官的血流量，血流供应越丰富，元素分布越多；随后元素发生再分布，主要受与器官亲和力大小的影响。金属元素的分布与金属的浸入途径、溶解度、化学形式、代谢特点、毒性性质及器官特点等有关。

例：经过肺吸入的水蒸气，主要随血流分布在脑组织，引起脑损伤；水溶性的汞离子，很难通过血脑屏障，进入脑组织很少；脂溶性较强的烷基汞，可通过血脑屏障进入脑组织。

（4）肠道微生物与肠道粘膜竞争金属元素：
有的微生物分泌特殊的螯合剂与铁形成易被微生物吸收的铁螯合剂（铁色素），使粘膜细胞难以吸收利用。

（5）年龄的影响：
婴幼儿对环境种金属污染较敏感，乳儿期肠粘膜未成熟，胞饮作用大于成人，因而对Pb、 Cd、Fe、Co等的吸收率高。

（6）膳食成分
第二篇
不同环境因素的毒性
第七章
一、概述
主要环境污染物的毒理学
第一节重金属的毒理学
金属：元素周期表中从硼（B）砹（At）连接线左侧除氢之外所有元素的总称。
一、重金属
比重>4.0: 60种元素比重>5.0: 45种元素环境科学中所研究的重金属，主要是指汞、铜、镉、铅、锌、铬等元素，还有银、锡、钴、镍、硒等。砷、硒的毒性和某些性质与重金属相似，归入重金属。

4种重金属离子对多刺裸腹溞的联合毒性效应

相加指数法研究了联合毒性效应。实验结果表明重金属离子的毒性大，依次为Ｃ “ ＞Ｃ “ ＞Ｐ “ ＞Ｚ “ ，４种Ｊ－ｄｕｂｎ
对多刺裸腹潘４ｈ的Ｌ分别为００７ｍ／，．３６ｇＬ００３ｍ／，．５８／Ｐ “ 一Ｃ “ 一ｃ “ 、ｂ一８．０６ｇＬ０００ｍ／，．５２ｇＬ０３６ｍｇＬ；ｂｕｄＰ“
ＡｂｔａｔＴｅｏｎｔｉｔｏｅｖｎａｉｓｏｐｒｌａ，ａｍｕｎｉｃｔＭｏａｍａｒｃｐａｖｌａｅａｉｇｏｃｔｓｒｃ：ｈｉｔｏｃｙｆａｙｍｅｔｎｐｅ，ｅｄｃｄｉｍａｄｚｉｃｏａｗｓｅａｔｂｓｎａｕｅｊｘｉｈｌｏｃｎｏｎｏｕｄｎ
４种重金属离子对多刺腹潘的联合毒性效应裸
徐善良，王丹丽，叶静娜，超艳贾
（波大学生命科学与生物工程学院，宁波３５１）宁１２ｉ
摘要：研究了铜、、和锌４种单一因子对多刺裸腹潘（ｉａｍｃｏｏａ急性毒性作用基础上，用Ｍｒｉ在铅镉Ｍｏａｒｐ）ｎｃ采ａｋｎｇ
Ｃ一Ｚ～ＣａｄＰ一Ｃ一Ｚ。ｗａｏｌａｅ．Ｗｈｎｔｅｃｎｅｔｔｎｐｏｏｔｎｏｅｔｒｅｗａ：：，ｔｅｒｕｎｄｎｂｕｎｓｃｍｐｉｔｄｃｅｈｏｃｎｒｉｒｐｒｏｆｔｈｅｓ１１１ｈｙｗｅｅａｏｉｈｓｎｒｅｉｏｅｃｔｅ；ｈｗｅｅ，ｉｔｅｒｔｘｃｔｒｐｒｏａ１：，ｔｅｒｙｅｇｔｔ４ｙｅｇｔｔａｈｏｈｒｏｖｒｆｈｉｏｉｉｐｏｏｔｎｗｓ１：１ｈｙｗｅｅｓｎｒｅｉａｈ，ｂｔａｔｇｎｓｉｔ８．ｃｙｉｃ２ｕｎａｏｉｔａｈｃ４

《环境生物学》第三章

一般包括三个方面：对能量代谢的影响、微管功能障碍、水解酶激活。
• 五、胞内共价结合和自由基损伤机制
• （一）共价结合机制
• 共价结合是重要的细胞损害机制之一，可解释一些CAFs的中毒作用。CAFs或其具有活性的代谢产物上具有亲电子基，可与生物机体内核酸、蛋白质、酶、膜脂等分子中的亲核部位或基团发生共价结合，形成稳定的加合物（adducts），从而不可逆地改变这些生物大分子的化学结构与生物学功能。
二、BAFs的生物学效应
• 1、病原微生物污染
• 病原微生物是指能够使人或者动物致病的微生物。
• 2、他感作用
• 他感作用是是指一种植物（包括微生物）通过释放某些化学物质到环境中，而对其它种属植物（包括微生物）产生直接或间接的有害影响。
DNA损伤示意图
• DNA损伤修复是生物保持遗传机构相对稳定的重要因素，主要修复途径有：
• 1、光复活修复（photoreactivation repair ）。
• 2、切除修复（excission repair）。 • 3、错配修复（mismatch repair）。 • 4、重组修复（recombination repair）。 • 5、SOS修复（SOS repair）。
• 一、靶位点结合机制
• CAFs损伤作用的靶位点通常是CAFs及其代谢产物与生物体接触的部位，或是生物转运和生物转化发生的部位，CAFs这种特异性的损伤作用，主要取决于CAFs本身的理化性质，同时也与生物体靶位点的生物大分子结构及其功能密切相关。
• 二、生物膜损伤机制
• 生物膜的正常结构对维持机体内的生物转运、信息传递及内环境稳定至关重要，而 CAFs在机体内的生物转运和生物转化过程均与生物膜有关。近年来，环境毒理学发展了一个新的分支――膜毒理学，主要研究CAFs对生物膜的组成成分和生物物理功能、膜上的酶或受体、信息传递和物质转运过程的影响和损伤。

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影响重金属联合毒性作用的因素集中在以下方面：
1.受试组分的浓度、浓度配比、加入时间和顺序的影响
Morley 等研究了锌、镉对曼森氏住血吸虫的联合毒性发现:锌、镉低浓度混合时呈协同效应, 而高浓度混合时呈拮抗效应。

Wang 等发现先加入汞, 那么硒就无法抑制汞对鲯鳅的肾细胞的毒性; 而如果先加入硒, 那么它就能够降低汞对鲯鳅的肾细胞伤害。

只有硒与汞同时加入, 两者的拮抗作用才可见, 而且硒酸钠的浓度越高, 拮抗作用越强, 加入的时间间隔越短, 拮抗作用越强。

2.指示生物的不同
不同的生物其细胞结构不同, 它们暴露于污染物时所发生的反应也会不一样。

实验发现用摇尾幼虫作指示生物时, 镉与锌发生拮抗效应;指示生物为老鼠簕属动物副睾时则表现出协同效应。

可见对多元混合物的联合作用的风险评价仅仅以某一种或一类生物为指示生物是不够的, 它需要进行多种指示生物甚至是生物群落的复合评价。

3.测试终点
在进行联合作用评价时, 不仅要选择敏感的测试指标, 而且要选择最佳的测试终点。

4.pH 值
土壤pH值较低时, 锌主要发生静电吸附;随着 pH 值的上升, 锌的化学吸附越来越明显, 从而与铜竞争结合位。

土壤中重金属类别的不同以及浓度的变化都将导致土壤 pH值的改变, 从而影响实际可生物利用的金属浓度。

5.染毒时间
随着染毒时间的延长, 联合作用的类型可能会随之发生变化。

实验发现镉与锌按毒性 1∶1 配比, 对草鱼种的联合毒性 24h、48h 均为拮抗作用，而在 96h 表现为协同作用。

即随着染毒时间的延长,联合作用的类型和程度都可能发生变化。

参考文献
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[3]王银秋,张迎梅,赵东芹. 重金属镉、铅、锌对鲫鱼和泥鳅的毒性[J]. 甘肃科学学报,2003,01:35-38.
[4]许永香,修瑞琴,郑静,高世荣,任玫英,傅迎春. 镉锌离子对两种水生物的联合毒性研究[J]. 中国公共卫生学报,1996,01:24-25.。