重金属镉毒性作用机制研究报告进展

合集下载

水环境中镉污染处理的研究进展

文章编号：1673-887X(2023)02-0083-03

水环境中镉污染处理的研究进展

吴泉，罗词安

（上饶幼儿师范高等专科学校，江西上饶334000）

摘要镉存在于自然界中的硫镉矿中，属于一种有毒的金属元素，具有降解难、毒性低、稳定性高、可蓄积的特征，水、土壤、动植物中都分布着一些镉，该重金属会对人的健康造成很大的危害。当镉进入到人体后，往往需要较长的时间才能排出体外，通常人肾皮质的镉生物学半衰期为10~30年。近年来我国各地时常发生镉污染事故，给当地居民的正常生产生活造成了极为严重的影响，我国政府和社会各界也非常关注镉的生产安全及其对环境影响。文章主要阐述水环境中镉污染处理技术。

关键词镉污染；水环境；研究进展

中图分类号X523文献标志码A doi:10.3969/j.issn.1673-887X.2023.02.025

Progress in the Treatment of Cadmium Pollution in Water Environment

Wu Quan,Luo Ci'an

(Shangrao Preschool Teachers College,Shangrao334000,Jiangxi,China)

Abstract：Cadmium,which exists in cadmium sulfide ore in nature,is a toxic metal element,which has the characteristics of diffi‐cult degradation,low toxicity,high stability and accumulation,and some cadmium is distributed in water,soil,animals and plants, this heavy metal will cause great harm to human health.When cadmium enters the human body,it often takes a long time to be ex‐creted from the ually,the biological half-life of cadmium in human renal cortex is10~30years.In recent years,cadmium pollution accidents often occur in various parts of China,which have a very serious impact on the normal production and life of local residents.The government and all sectors of society are also very concerned about the production safety of cadmium and its impact on the environment.This paper mainly described the treatment technology of cadmium pollution in water environment.

镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展

杨红霞ꎬ陈俊良ꎬ刘㊀崴.镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展[Ｊ].江苏农业科学ꎬ２０１９ꎬ４７(２):１－８.ｄｏｉ:１０.１５８８９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００２－１３０２.２０１９.０２.００１

镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展

杨红霞ꎬ陈俊良ꎬ刘崴

(国家地质实验测试中心ꎬ北京１０００３７)

㊀㊀摘要:综述近年来镉对植物的毒害及植物解毒机制的相关研究成果ꎮ主要从植物生长㊁光合作用㊁植物酶活性㊁植物细胞分裂等方面阐述镉的毒害机制ꎬ并从植物对镉的吸收和转运㊁耐受机制㊁影响因素等方面讨论植物的解毒机制ꎮ㊀㊀关键词:镉ꎻ毒害ꎻ解毒ꎻ机制

㊀㊀中图分类号:Ｑ９４８.１２ꎻＸ１７３㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀文章编号:１００２－１３０２(２０１９)０２－０００１－０８收稿日期:２０１７－０９－２２

基金项目:国家自然科学基金(编号:４１３０１５６６)ꎻ中国地质科学院基本科研业务费项目(编号:ＹＹＷＦ２０１６２０)ꎻ国土资源部公益性行业科研专项(编号:２００９１１０４３－２６)ꎻ中国地质大调查项目(编号:

１２１２０１１３０１５４００)ꎮ

作者简介:杨红霞(１９７９ )ꎬ女ꎬ山东济南人ꎬ博士ꎬ教授级高级工程师ꎬ硕士生导师ꎬ主要从事环境地球化学及元素形态分析研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｙａｎｇｈｏｎｇｘｉａ１＠ｓｉｎａ.ｃｏｍꎮ

㊀㊀镉(Ｃｄ)是一种生物毒性很强的重金属ꎬ是植物生长㊁发育的非必需元素ꎬ当植物体中Ｃｄ积累到一定程度时ꎬ就会表现出各种毒害症状ꎬ如叶片枯黄㊁茎秆缩短㊁侧根减少㊁叶绿素含量降低㊁抗氧化酶活性降低㊁细胞膜通透性发生改变ꎬ导致细胞损伤ꎬ从而对植物的生长产生抑制作用[１－２]ꎮ当Ｃｄ达到一定的浓度时ꎬ不仅影响植物的正常生长ꎬ而且影响植物的生理活动ꎬ主要表现为影响植物的光合作用㊁植物酶活性㊁植物细胞分裂及膜活性㊁呼吸作用㊁蒸腾作用等ꎮ通常植株表现为发育缓慢㊁植株矮小㊁叶片失绿等症状ꎮ某些植物对镉产生超累积作用ꎬ在重金属镉胁迫下ꎬ有一系列的耐性和解毒机制[３－６]ꎮ目前研究表明ꎬ植物的耐Ｃｄ机制主要包括螯合作用㊁区隔化作用㊁㊁抗氧化作用㊁排外作用㊁固定钝化作用㊁应激作用ꎮ本文着重讨论了镉对植物产生的毒害及植物对镉吸收和耐性机制的研究进展ꎬ从而为植物抗镉性机制㊁防治镉污染提供理论依据ꎬ其超积累的生理生化机制对于Ｃｄ污染环境的植物修复研究具有重要意义ꎮ１　植物受镉的毒害

镉的毒性和毒理学研究进展

2Chin J Ind Hyg Occup Dis,Febru ary1998,Vol.16,No.1 述评镉的毒性和毒理学研究进展

刘杰

镉(Cadmium)是一种重金属,它与氧、氯、硫等元素形成无机化合物分布于自然界中。镉对人体健康的危害主要来源于工农业生产所造成的环境污染。镉对肾、肺、肝、睾丸、脑、骨骼及血液系统均可产生毒性,被美国毒物管理委员会(ATSDR)列为第6位危及人体健康的有毒物质。环境中的镉不能生物降解,随着工农业生产的发展,受污染环境中的镉含量也逐年上升。镉在体内的生物半衰期长达10～30年,为已知的最易在体内蓄积的毒物。镉在肾脏的一般蓄积量与中毒阈值很接近,安全系数很低。在60年代提出了镉污染与日本“痛痛病”的因果关系后,环境中的镉与健康关系的研究日益受到重视。近几年来,有关镉毒理学研究的文献每年超过600篇(Medline检索)。美国目前有大约100个关于镉与健康的研究课题,涉及各个领域。国内对镉的毒性和毒理学的研究开展得也比较广泛,其中一些在中毒机制方面作了较深入的探讨,有的学者甚至进行了长达十几年的研究。

镉的毒性和毒理学研究进展主要包括以下几个方面:

一、镉污染与人类健康

1.环境中的镉:对环境中镉污染的早期关注局限于锌、铜、铅矿的冶炼。后来注意力转为镉在工业中的应用,如电池、电镀、合金、油漆和塑料等工业。经过多年的努力,国内外对职业劳动中接触镉的卫生保护已大大加强。近年来,对环境中的镉通过食物链对一般人群的潜在危害已受到高度重视。随着含镉磷肥的施用、污水灌溉等,土壤中镉含量增加,继而被某些植物摄取而进入食物链。1997年国际地球生化学会在美国加州专门对此问题进行了讨论并出版了专著;国际环境科学委员会(SCOPE)则进一步将土壤中镉的来源、价态、食物链中的转化以及对一般人群健康的影响定为目前镉研究的一个重点方向。

生物体内镉代谢与毒理研究的进展

近年来，随着环境污染的加剧，生物体内重金属污染问题受到了广泛关注。其中，镉作为一种常见的重金属污染物，在自然界和人类日常生活中广泛存在。镉具有强烈的毒性和生物积累性，可以损害生物体内的各种生理和代谢过程。因此，研究生物体内镉代谢与毒理机制，具有重要的理论和应用价值。

一、生物体内镉代谢

镉进入生物体内后，在体内的代谢过程中呈现出一系列复杂的变化。一般来说，镉主要通过三种途径进入生物体内，分别为水、空气和食物摄入。在进入生物体内后，镉会被分散到各个组织和器官中，其主要富集在肝、肾、骨骼和软组织等部位。

在生物体内，镉主要通过肝、肾等器官参与代谢和排泄。其中，肝脏是镉代谢

的重要场所之一。镉在肝脏中会被转化为较少毒性的物质，如镉蛋白（CdMT）和

镉硫（CdS）。而这些物质会进一步转移到肾脏等器官中，最终通过尿液排出体外。此外，一部分镉还会与生物体内的其他物质（如钙、铁和锌等）结合，形成相应的化合物。这些化合物的代谢和运输过程也对生物体内镉的积累和毒性产生了重要的影响。

二、生物体内镉毒理机制

尽管镉在体内的代谢和排泄过程中受到严格的控制，但其毒性依然相当大。镉

对人体的毒性主要表现为慢性毒性，会影响多个器官和系统的正常功能。其中，较为明显的影响为：

1. 影响肾脏功能

肾脏是镉毒性的主要靶器官之一。在镉进入肾脏后，它会直接影响肾小管细胞

的结构和功能，导致细胞损伤和死亡。此外，镉还会干扰肾脏的毒素清除和体内液体平衡，导致尿毒症等疾病。

2. 影响骨骼健康

镉会与骨组织中的钙和其他元素结合，形成强大的韧性固体，导致骨质疏松和易骨折。这些影响在儿童和老年人身上尤为明显，易导致骨骼发育异常和老年骨质疏松症等疾病。

镉(Cd)作为一种高度有毒且生物累积性强的重金属污染物

镉（Cd）作为一种高度有毒且生物累积性强的重金属污染物，对植物生态系统构成了严重威胁。在土壤-植物连续体中，镉因其显著的毒性和流动性，引起了土壤科学家和植物营养学家的广泛关注。为了深入探究镉对植物生长发育及生理机能的影响，本研究以年轻嫩叶蔬菜品种Eruca sativa（芝麻菜）为对象，通过设计盆栽试验，模拟了不同浓度Cd（0、1.5、6和30 μmol/L）对幼苗的施用情境，对其形态、生理及生化适应性进行了详尽的研究。

研究结果显示，在高镉胁迫下，E. sativa幼苗叶片中镉积累显著增加，这种积累可能会对植物细胞结构和生理功能造成严重干扰。进一步的分析表明，镉胁迫使光合作用受到了显著抑制，表现为光合速率明显下降，同时，叶绿素a、b以及其他色素含量也出现了不同程度的降低。这暗示镉可能通过损害光合器官结构、抑制光合色素合成以及破坏光合电子传递链，从而削弱了植物的光合能力。

此外，镉胁迫对植物抗氧化防御系统产生了重大影响。抗氧化酶活性检测结果显示，抗坏血酸过氧化物酶（APX）、愈创木酚过氧化物酶（GPX）、过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）等抗氧化酶活性在镉处理后均呈现出显著降低的趋势。这些酶在正常情况下起着清除活性氧、维持细胞

内氧化还原平衡的关键作用，其活性的降低表明镉胁迫使植物抗氧化防御系统遭受了严重破坏。

与此形成对比的是，植物体内总抗坏血酸（TAS）的浓度在所有Cd施用水平上均有上升，这可能是植物在响应镉胁迫时的一种自然保护机制，试图通过提高抗坏血酸的含量来抵御镉引起的氧化应激。然而，抗坏血酸（ASA）和脱氢抗坏血酸（DHA）的变化趋势较为复杂，在1.5μmol/L镉处理时不显著增加，而在6和30 μmol/L处理时表现出显著上升，但在最高浓度30 μmol/L镉处理下并未观察到显著下降。

水稻重金属镉污染研究综述

镉Cadmium,Cd是一种毒性极强的重金属元素,也是人体和植物非必需元素;Cd由于其在环境中具有很强的迁移转化特性及对人体的高度危害性而被列为国家重金属污染综合防治“十二五”规划重点关注的5大重金属污染元素之一孙聪,2014;镉通过食物链进入人体后,会对人体肾、肺、肝、睾丸、脑、骨骼及血液系统等产生损伤,造成急性或慢性中毒,甚至癌变;镉过量会抑制植物的生长;水稻是中国第一大粮食作物,全国约有65%人口以稻米为主食,稻米的安全品质与人类健康密切相关,目前水稻生产正受到镉污染土壤的严重威胁孟桂元,2015;与其它重金属元素相比,镉Cd对水稻显示出更大的毒性,镉的活性较强,容易被水稻吸收和富集,可以在不影响水稻正常生长的情况下积累较高含量的镉,重金属Cd通过灌溉在土壤中累积,且主要累积在0－20cm表层土壤姜国辉,2012,经过根、茎、叶的吸收,最终迁移到稻米中,直接影响人类的健康;据不完全统计,我国受镉污染的农田面积已超过20万hm2,每年生产镉含量超标的农产品达亿kg杨双,2015,由于重金属污染导致的粮食每年减产1000多万t,受污染粮食多达1200多万t,经济损失达200多亿元;如在湖南安化县境内的某铀矿区,每年因污灌带入农田的镉达2-3kg/hm2,使近40km2的农田受到不同程度污染;严重危害了广大人民群众的身体健康贺慧,2014;目前土壤镉污染问题已成为国内外学者研究的热点之一李启权,2014;国内、外关于土壤Cd污染对水稻的生态风险进行了大量的研究,主要集中在不同水稻对Cd的富集机理、Cd在土壤-水稻系统迁移转化的根际过程及分子机理与遗传规律、Cd 诱导胁迫的生理生化特征及Cd污染土壤的生态修复等;

镉污染土壤修复技术研究进展

摘要简单描述了镉污染对粮食安全、生活环境和人体健康的危害；详细介绍了国内外包括农业生态修复、物理修复、化学修复和生物修复在内的镉污染土壤修复技术的概念、优势及制约因素；着重阐明了植物修复技术的研究现状和应用前景，为镉污染土壤修复提供参考和基础。

关键词镉污染；土壤修复；生物修复；研究进展

镉是环境中毒性最强的重金属元素之一，位于元素周期表中第二副族，也是《重金属污染综合防治“十二五”规划》重点监控与污染物排放量控制的5种重金属之一；具有生物迁移性强、极易被植物吸收和积累的特点，对动植物和人体均可产生毒害作用[1]，严重时甚至会造成骨痛病、高血压、肾功能紊乱、肝损害、肺水肿等疾病[2]；据统计，我国每年生产的镉含量超标农产品和动物造成累积性毒害品达146万t[3]，镉污染的农田面积已超过28万hm2，年产镉超标农产品达150万t[4]，我国市场上常见的市售大米约10%存在镉超标[5]，对环境经济和人类的身体健康造成了极大的隐患。近年来湖南浏阳、云南曲靖以及广西河池地区先后发生的镉污染事件[6]造成了极大的影响，因此控制镉污染，加大对镉污染土壤修复力度已经势在必行，笔者对目前最新镉污染土壤修复的方法予以全面概述，着重于镉污染土壤的生物修复，旨在为后续的研究提供参考。

1 农业生态修复

农业生态修复措施是指因地制宜选择耕作管理制度来减轻重金属危害，主要包括农艺修复措施和生态修复措施。农艺修复措施一般是通过耕作制度的改变，辅以多种植物组合间作、轮作以及套作或者通过向镉污染土壤中加入能结合游离态的镉形成有机络合物的有机肥，从而达到有效减少土壤中镉的含量、降低植物对镉的吸收的目的，实现土壤中镉的迁移、吸收和降解[7-8]。我国在生态修复措施方面研究较多，一般通过调节包括土壤水分等在内的生态因子来实现对污染物所处环境介质的调控[9]。农业生态修复措施既能保持土壤的肥力，又能促进自然生态循环和系统协调的运作，但存在着修复时间长、见效慢等不利因素。

镉对植物的毒害及植物解毒机制研究

镉是一种常见的重金属元素，它广泛存在于土壤、水体和空气中，同时也是人类活动

的副产品。虽然镉在人类生活中有许多用途，但过量的镉摄入会对环境和生态系统造成严

重影响。

植物是地球上的重要生物，不仅为人们提供食物和美观，还对环境进行了有益的调节。植物在自然界中经常受到镉的污染，对植物的生长和发育产生了极大的影响。因此，深入

探究镉对植物的毒害及植物解毒机制是非常必要的。

镉是一种有害的重金属，它会大量积累在植物的根、茎和叶子等部位。当镉浓度超过

一定程度时，就会对植物的生长和发育产生严重的危害。镉对植物的毒害主要表现在以下

方面：

1. 镉胁迫导致植物生长受限

研究表明，镉胁迫会抑制植物根系的生长，导致根系表面积减少，而根系半径也会变小。此外，镉对植物的苗高、根长、叶面积等方面也会产生负面影响。

镉胁迫会导致植物代谢异常，植物内部代谢酶的活性也会受到抑制。同时，植物体内

的氧化还原平衡也会被扰乱，导致细胞内环境恶化。这些都会影响植物的正常生长和发

育。

镉胁迫还会影响植物体内的次生代谢物质的合成，导致植物产生过多的毒素。这些毒

素会破坏植物的细胞膜结构，降低植物的抗氧化能力，加剧植物的受损程度。

为了适应镉污染环境，植物发展出了一套独特的解毒机制。植物的镉解毒机制主要包

括以下几种方式：

1. 分泌镉和固定镉的物质

植物可以通过分泌一些物质，如根分泌物、枝叶分泌物等，将有害物质从体内排出。

此外，植物还可以通过将镉离子固定在细胞壁、顶芽、根系等部位来减少吸收。

2. 抑制镉在植物体内的转运

植物可以通过抑制镉在植物体内的转运来减少其毒性。植物可以通过减少转运蛋白的

重金属镉在植物体内的转运途径及其调控机制

一、本文概述

镉（Cadmium，Cd）是一种有毒的重金属元素，广泛存在于环境中，对生态系统和人类健康构成严重威胁。植物作为生态系统的重要组成部分，常常成为重金属污染的主要受害者。然而，植物也具有一定的耐受和积累镉的能力，其内部转运途径和调控机制的研究对于理解植物对重金属的响应和抗性机制具有重要意义。本文旨在探讨重金属镉在植物体内的转运途径及其调控机制，以期为植物重金属污染修复和农业生态安全提供理论支持和实践指导。

文章将首先介绍镉污染的现状及其对植物的影响，阐述研究镉在植物体内转运途径和调控机制的重要性和紧迫性。随后，将综述镉在植物体内的吸收、转运和积累过程，包括镉离子进入植物细胞的方式、在细胞内的转运途径以及最终在植物体内的分布情况。在此基础上，文章将深入探讨镉转运的调控机制，包括与镉转运相关的基因、蛋白及其相互作用，以及环境因子对镉转运的影响。文章将总结当前研究的不足和未来的研究方向，以期为植物重金属污染修复和农业生态安全提供有益参考。

二、重金属镉在植物体内的吸收与转运

重金属镉（Cd）作为一种有毒的非必需元素，在环境中的广泛存在对植物生长和生态系统健康构成了严重威胁。植物对镉的吸收与转运是一个复杂的过程，涉及多个生理和分子机制。

镉进入植物体的主要途径是通过根系。植物根部细胞通过质膜上的转运蛋白主动或被动地吸收土壤中的镉离子。这些转运蛋白通常对多种金属离子具有广泛的底物特异性，因此它们也可能参与其他金属离子的转运。镉离子进入细胞后，可以与细胞内的有机分子（如蛋白质、核酸和磷脂）结合，形成稳定的复合物，从而改变这些分子的结构和功能。

镉造成心血管损害毒性机制的研究进展

詹杰;周启星;魏树和

【摘要】Cadmium (Cd) is a cumulative heavy metal poison which may exert a wide variety of adverse effects on hu mans through bioconcentration and biomagnifkation processes. The cardiovascular injuries caused by Cd include ather osclerosis, hypertension and cadiomyopathy. This review aims to summarize the toxicological mechanism of Cd on car diovascular system, including oxidative damage, adhesion molecules damage, damage to functions of vascular endotheli al cells, damage to DNA repairing system, and promotion of apoptosis of vascular endothelial cells. Conducting a sys tematic research on the toxicological mechanism of Cd-induced cardiovascular disease is suggested as one of the focu ses of the future study in this area.%镉是一种极易在人体内蓄积的有毒元素,长期的生物蓄积和生物放大,会对机体产生一系列的损伤,其中,对心血管系统的损伤包括易造成动脉硬化、高血压和心肌病等.本文将镉在心血管损伤方面的毒作用的研究进展进行了总结,包括镉对心血管的氧化损伤,对心血管粘附因子的破坏,对心血管内皮细胞的功能和DNA损伤修复机制的破坏,以及对心血管内皮细胞凋亡的促进等,指出全面系统地研究镉对心血管损伤的毒作用的主要机制是未来研究的重要方向.

土壤重金属镉污染现状、危害及治理措施

一、本文概述

随着工业化和城市化的快速发展，土壤重金属污染问题日益严重，其中镉污染尤为突出。镉是一种毒性极强的重金属元素，对生态环境和人类健康构成严重威胁。本文旨在全面概述土壤重金属镉污染的现状、危害及治理措施。我们将探讨镉污染的主要来源，包括工业排放、农业活动、城市污水等。我们将分析镉污染对土壤、水体、大气等环境的危害，以及对农作物和人体健康的潜在影响。在此基础上，我们将提出一系列有效的治理措施，包括源头控制、土壤修复、农业管理等，以期为我国土壤重金属镉污染的防治工作提供有益的参考和借鉴。

二、土壤重金属镉污染现状

近年来，随着工业化和城市化的快速发展，土壤重金属污染问题日益严重，其中镉污染尤为引人关注。镉是一种具有显著生物毒性的重金属元素，它在土壤中的积累不仅会对土壤生态环境造成破坏，还会通过食物链影响人类健康。

在全球范围内，镉污染问题普遍存在。特别是在一些工业发达、人口密集的地区，土壤镉污染尤为严重。这些地区的工业活动，如采矿、冶炼、电镀等，会产生大量的含镉废水、废气和固体废弃物，这

些废弃物如果不经过有效处理而直接排放，就会对土壤造成严重的污染。

在我国，土壤镉污染问题也不容忽视。由于历史原因，一些地区长期存在重金属排放超标的问题，导致土壤镉含量严重超标。这些地区的土壤不仅生态环境受到破坏，而且农产品质量也受到影响，甚至存在食品安全隐患。

为了有效应对土壤镉污染问题，我国已经采取了一系列治理措施。例如，加强工业废水、废气和固体废弃物的监管和处理，推广环保技术和清洁能源，开展土壤污染修复和生态恢复等。这些措施的实施，对于改善土壤镉污染现状、保护生态环境和人民健康具有重要意义。

镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展

镉是一种常见的重金属污染物，由于其在工业生产中的广泛应用和排放，导致了环境

中镉的积累和富集。镉对于植物的毒害一直是环境科学研究的重要课题之一。本文将对镉

对植物的毒害及植物解毒机制进行综述，从分子、细胞和植物整体水平对镉对植物的影响

进行具体分析，为进一步研究镉污染物的治理和植物对抗镉污染提供理论支持。

一、镉对植物的毒害

1. 分子水平：镉对植物分子水平的影响主要表现在DNA、RNA和蛋白质的损伤。镉离

子能与DNA结合，导致DNA链的断裂和碱基对的突变。镉还能与蛋白质结合，造成蛋白质

活性的丧失，从而影响植物的正常代谢活动。

2. 细胞水平：细胞是植物生长发育的基本单位，镉对植物细胞的毒害主要表现在细

胞膜的破坏、细胞器的损伤和细胞色素的释放。镉离子能够破坏细胞膜的完整性，导致细

胞内外环境的失衡。镉还能损害植物的细胞器，影响细胞的正常功能。

3. 植物整体水平：在植物整体水平上，镉对植物的毒害主要表现在植物生长受限、

叶片黄化和植物死亡。镉离子能抑制植物的根系生长，降低植物对水分和养分的吸收能力。叶片的黄化和枯萎现象也是镉毒害的表现之一。

二、植物对镉的解毒机制研究进展

1. 镉的转运和蓄积机制：植物对抗镉毒害的第一道防线是通过根系对镉的吸收和转运。研究表明，植物根系表面的根毛和根尖细胞对镉具有高选择性的吸收和排斥能力，通

过转运蛋白在细胞内外间平衡镉的浓度分布。植物还可以通过细胞壁和液泡等结构对镉进

行蓄积和隔离，减少对细胞结构的直接损害。

2. 植物的镉解毒酶系统：植物在受到镉毒害时，会通过激活一系列镉解毒酶来降解

镉毒体内代谢中的氧化还原调控机制研究

镉是一种常见的重金属污染物，它对人体健康的危害非常大。由于工业化和人类的活动不断增加，大量的镉污染事件屡屡发生。镉主要通过口腔、皮肤和呼吸道进入人体，被吸收后会在体内积累，并对人体各个器官产生毒性作用。最近的研究发现，镉对人体的氧化还原系统有着极大的干扰作用，从而导致细胞的氧化应激和死亡。因此，探究镉毒体内代谢中的氧化还原调控机制对于了解镉的毒性作用具有重要的意义。

氧化还原系统是维持细胞正常代谢和功能的基本机制。这个系统包括维生素和酶的协同作用，在细胞内对物质转移和代谢等过程起到至关重要的作用。在这个系统中，NADPH氧化酶-一氧化氮合酶系统是一个关键的抗氧化和抗炎过程。最近的研究表明，镉可以影响这个系统的功能，进而导致细胞氧化应激的发生和细胞死亡的加速。

NADPH氧化酶是一种将氧还原成水的酶，它在细胞内主要起到产生ROS（反应性氧类物质）的作用。ROS是一类高度反应性的分子，它们可以影响细胞膜的完整性、蛋白质的结构和功能以及DNA的稳定性。在正常情况下，ROS的生成和清除是一个动态平衡的过程。当细胞内环境受到镉的侵害时，ROS的产生会显著增加，导致细胞膜氧化、酶的活性丧失，从而影响代谢和细胞凋亡的过程。

一氧化氮合酶是一个能够将一氧化氮合成的酶，它对于维持细胞内一氧化氮的平衡以及抗癌作用具有重要的作用。最近的研究表明，镉可以抑制该酶的活性，进而降低一氧化氮的合成，从而影响其对细胞凋亡的抵抗能力。这表明，镉毒会引起一系列氧化还原过程的失调，从而导致多种代谢和生理功能受到影响。

镉对人体健康的危害效应及其机理研究进展

摘要概述了镉对人体健康的危害效应及其机理。重点阐述了镉对肺、骨、肾、心血管、免疫系统、遗传、肝脏、生殖系统的毒害及其毒性作用机制。关键词镉；人体健康；危害效应；机理中图分类号 ()%) 文献标识码 * 文章编号 ’$!+ , --!! （"’’+） ’. , ’"$") , ’& !"#$"% &’ ()" *&+$,&-&.$,/- 011",( /’2 ()" 3",)/’$45 &1 6/25$75 (& 875/’ 8"/-() B266;6C D02A:03< 97EE0C0， ?76CF:7G， HG26CI; $%"&’’） 89:;< =$7>,)/’ "( /- （ /012345064 78 9:05;<43= 26> ?;80 @A;06A0， :?4(@/,( J6 4:;< 30K;0L 4:0 47I;A;4= 26> ;4< 50A:26;<5 78 A2>5;G5 47 4:0 :G526 :02E4: L030 M0 <G5523;F0> # D:0 47I;A7E7C;A2E 0880A4< 26> 4:0 47I;C06;A;4= M760， N;>60=， ME77> K0<<0E， ;55G6;4= <=<405， >0<A06>;ME;4= 26> E;K03 26> 137A3024;76 <=<405 L030 0I1E2;60> # 50A:26;<5 78 4:0 A2>5;G5 47 EG6C ， A"B %&@24 92>5;G5； OG526 :02E4:； D7I;A7E7C;A2E 0880A4 ； P0A:26;<5

土壤镉污染的现状及修复研究进展

1.引言

土壤镉污染问题日益严重，给农田生态环境和人类健康带来严重威胁。本文旨在介绍土壤镉污染的现状，并探讨目前的修复研究进展。

2.土壤镉污染的现状

镉是一种常见的重金属污染物，广泛存在于土壤中。土壤镉污染主要源自工业废渣、化肥、农药的过度使用以及城市排放等。镉离子具有亲水性、迁移性强的特点，因此易溶于土壤水溶液中并迅速被植物吸收，进而进入人类食物链。

3.土壤镉污染对环境的影响

土壤镉污染对环境影响多方面，首先是对生物多样性的威胁。土壤中镉的累积和富集会导致土壤中部分微生物和土壤动物死亡，影响土壤中的生态平衡。其次，土壤镉污染还会对陆地生态系统的稳定性产生重要的影响，破坏农田的肥力。最后，土壤中镉的富集对人类健康构成巨大风险。被污染的农产品经人类摄入后，会对肾脏、骨骼等器官产生急性和慢性毒性。

4.土壤镉污染修复技术

为了修复土壤镉污染，研究人员提出了一系列的修复技术。主要包括生物修复、物理修复和化学修复三个方面。

4.1 生物修复

生物修复是一种利用生物体对污染物进行分解、转化或吸附的方法。生物修复技术包括菌根菌修复、微生物菌剂修复和植物修复等。菌根菌修复是利用植物与菌根菌共生作用，通过对污染物的吸附和转化来修复污染土壤。微生物菌剂修复则通过添

加特定的微生物菌剂来降低土壤中镉的含量。植物修复是一种利用植物对镉具有吸附和富集能力的特点，通过种植适应镉胁迫的植物来修复土壤镉污染。

4.2 物理修复

物理修复是一种利用外部能量或物质的作用来改变土壤环境，从而降低镉的含量和毒性的技术。常见的物理修复方法包括电渗析、超声波辐射和热分解等。这些方法通过物理力学的原理，将土壤中的镉离子迁移至电场中的阳极或通过超声波波动将镉溶解或通过热分解将镉氧化物分解。

重金属镉对植物的毒害研究进展

照的３．４引。３２。但近年来，学者指出，ｄ对有Ｃ植物表现出“ 低促高抑” 。例如当Ｃ。浓度时，ｄ低
对黄豆、米玉如的萌发有刺激作用，提高发芽
率和发芽势，浓度则抑制。有研究工作者认为高
２１Ｃ．ｄ对植物光合作用的影响地球９以上的有机物质来自绿色植物光５
血、高血压抑及肾损伤等疾病］土壤镉污染使，
农产品的安全性受到严重威胁。因此，了解Ｃｄ
对植物，特别是对作物的影响对进来自百度文库步提高人们
的毒害机理，以及从镉的吸收与转运等方面讨了植物的基因型差异，探并指出了现阶段研究中存在的问题和
发展前景。
关键词：；物；害镉植毒
近年来，分工矿企业的污染失控，肥和农部化药的不合理利用，以及不合标准的污水灌溉，使得
镉是植物生命活动中的非必需元素，为过作渡元素，ｄ电子在催化磁性方面的特殊性能以其
以通过食物链传递富集于人体，引起骨质疏松、贫