有机污染物的植物吸收与传输-中国科学院生态环境研究中心机构知识

生态系统中污染物传递通量的研究方法

生态系统中污染物传递通量的研究方法随着工业的发展和人口的增长，生态系统中污染物的排放量日益增加，导致生态系统的污染与破坏。

了解生态系统中污染物的传递规律和通量变化是保护生态系统的基础。

本文将介绍生态系统中污染物传递通量的研究方法。

一、生态系统中污染物的传递途径生态系统中的污染物通常存在于土壤、水体、空气、人和动物的体内等环境中。

生态系统中污染物的传递主要通过食物链的方式进行。

食物链是一个连续的层次结构，从基础生产者到终级消费者的每个层次称为营养级。

生态系统中的生物通过吃其他生物获取所需的能量，从而沿着食物链传递能量和物质，并将污染物一起传递。

在生态系统中，污染物的传递主要由以下几个因素决定：（1）生物的摄取和吸收能力生物对不同类型的污染物有不同的摄取和吸收能力。

一些生物能够摄取和吸收大量的污染物，而其他生物仅能摄取和吸收少量。

同时，生物自身的代谢和生理过程也会影响污染物在生物体内的积累和排泄。

（2）生态系统内部的相互作用异物在生态系统中的传递也受到生态系统内部相互作用的影响。

例如，天然气中的气体在土壤中可以被微生物分解，从而降解出有害的有机物。

（3）环境因素的影响水分、温度和pH值等环境因素对于异物的传递也有重要的影响。

生态系统中的环境因素越稳定，污染物的传递就会越受控制。

二、（1）同位素示踪法同位素示踪法是一种用来研究污染物在生态系统中传递的非常有用的工具。

例如，研究人造污染物在海洋生态系统中的传递和积累，可以使用同位素示踪法来跟踪这些污染物的运移和分布。

（2）污染物生物积累系数法污染物生物积累系数法是一种通过调查生态系统中不同生物体内的污染物浓度来确定其传递通量的方法。

通过这种方法，可以确定一种污染物在食物链中每个营养级中的传递率，进而研究污染物在生态系统中的传递规律。

（3）动态质量平衡法动态质量平衡法是一种可以测量生物在不同营养级中的补充和释放过程，从而确定污染物传递速率和通量的方法。

通过对污染物在不同生物之间的转化过程进行监测，可以了解生态系统中污染物的转化情况和通量变化。

人工纳米材料与植物的相互作用_植物毒性_吸收和传输

关键词纳米材料植物植物毒性吸收传输中图分类号： X173； TB383 文献标识码： A 文章编号： 1005-281X（ 2013） 01-0156-08
Interactions Between Manufactured Nanomaterials and Plants： Phytotoxicity，Uptake and Translocation
没有得到足够的重视［15，16］。一方面，目前关于纳米材料植物毒性的研究还不够深入与系统；另一方面，纳米颗粒的植物吸收、传输以及积累方面的研究还鲜有报道。相关研究工作自 2007 年以来才陆续有报道，研究尚处于起步阶段［17］，很多问题都有待深入，而且已有的研究结果之间存在很大差异。本文试图梳理近年来关于纳米材料与植物之间相互作用的研究进展，并提出一些思考和展望，以期增进人们对植物与纳米材料相互作用的认识。
Key words nanomaterials； plants； phytห้องสมุดไป่ตู้toxicity； uptake； transport
Contents
1 Introduction 2 Interactions of nanomaterials and plants 3 Effects of nanomaterials on plant growth 3. 1 Carbon nanomaterials 3. 2 Metal （ oxide） nanomaterials 4 Uptake and translocation of nanomaterials by plants 4. 1 Negative opinions on plant uptake of nano-

污染环境的植物修复原理知识讲解

或挥发的形式） • 植物排泄途径：
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
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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。
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• 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＋。

环境保护技术工作原理

环境保护技术工作原理随着全球经济的快速发展和人口的持续增长，环境污染问题日益严重，保护环境已经成为全球的重要议题。

为了解决环境问题，人们积极探索各种环境保护技术，通过科学的手段降低污染物排放、治理环境污染。

本文将介绍几种常见的环境保护技术工作原理。

一、植物营养吸收技术植物是自然界最有效的生态保护者之一，其具有吸收和生物转化能力，可以将环境中的有害物质转化为无害物质。

植物营养吸收技术利用植物吸收有害物质的特性，通过栽种适应性强的植物来治理环境污染。

这一技术可以应用于水体、土壤和大气的污染治理。

其工作原理主要包括以下几个步骤：1. 植物选择：选择适应性强、生长迅速的植物种类，如水生植物、耐盐碱的植物等。

2. 吸收有害物质：通过植物的根系吸收土壤和水体中的污染物，或通过叶片吸收大气中的污染物。

3. 生物转化：植物将吸收到的有害物质通过生物转化作用转化为无害物质。

4. 植物生长和更新：植物依靠吸收的有害物质进行生长，并定期更新植物，以达到治理环境污染的效果。

二、膜分离技术膜分离技术是一种通过膜的选择性透过性实现分离和浓缩的技术。

该技术广泛应用于水处理、气体分离和有机溶剂回收等领域。

其工作原理主要包括以下几个步骤：1. 膜的选择：根据待处理物质的特性，选择合适的膜材料，如超滤膜、反渗透膜等。

2. 膜通道：利用膜的微孔或介孔，通过对待处理物质施加压力或差异浓度，实现物质的分离。

3. 过滤和回收：将有害物质截留在膜上，让清洁的液体或气体通过膜，达到分离和回收的目的。

三、生物降解技术生物降解技术是一种利用生物体的代谢能力将有机废物分解为无害物质的技术。

该技术广泛应用于有机废物处理领域，包括生活垃圾处理、动植物残体处理等。

其工作原理主要包括以下几个步骤：1. 废物收集和分选：将待处理的有机废物收集并进行分选，去除其中的杂质。

2. 微生物分解：利用特定的微生物，将有机废物分解为简单的有机物和无害物质。

3. 细菌代谢：微生物通过自身的代谢活动将有机物进一步分解为二氧化碳、水等无害物质。

大气污染物的植物吸收及累积特征研究

大气污染物的植物吸收及累积特征研究随着工业和交通的快速发展，大气污染问题日益严重。

大气污染物对环境和人体健康的影响已经引起了广泛关注。

在这种背景下，研究大气污染物的植物吸收及累积特征成为了重要的课题。

植物作为地球的“绿肺”，具有吸收和净化大气污染物的能力。

通过植物吸收大气污染物，不仅可以减轻大气污染对环境的影响，还可以改善空气质量，保护人体健康。

因此，研究大气污染物在植物体内的吸收和累积特征，对于制定环境保护政策和提高空气质量具有重要意义。

大气污染物主要包括颗粒物、有机污染物和气态污染物等。

植物对不同类型的污染物有不同的吸收和累积特征。

颗粒物和有机污染物主要通过附着在植物表面的方式被植物吸收。

随着颗粒物和有机污染物的沉积，植物的表面积增大，吸收量也增加。

而气态污染物则主要通过气孔进入植物体内。

植物的气孔具有选择性吸附作用，可吸收一些有害气体，例如二氧化硫和臭氧。

在研究大气污染物的植物吸收及累积特征时，科学家发现了一些有趣的现象。

例如，不同植物对同一种污染物的吸收能力存在差异。

一些植物对污染物的吸附能力较强，可以有效净化空气。

而另一些植物对污染物的吸附能力较弱，甚至对某些污染物无法吸收。

这与植物的生理和形态特征密切相关。

植物叶片的表面积和气孔密度等因素会影响植物对污染物的吸收能力。

此外，研究发现植物对污染物的累积具有一定的选择性。

一方面，植物对于某些有害物质具有较高的排斥性，会将这些物质排除出体内，从而减少对植物自身的伤害。

另一方面，植物对于某些污染物有较高的储存能力。

通过将污染物储存在根部或其他非生物部位，植物有效地减少了污染物对自身生长和发育的干扰。

这些研究结果对于土壤修复和植物修复等技术的发展具有重要意义。

通过研究植物对大气污染物的吸收和累积特征，可以选择出具有较高净化能力的植物物种，将其应用于环境修复工程中。

此外，通过提高植物对污染物的吸收和累积能力，还可以开发出更高效的植物修复技术，提高大气污染物的治理效果。

生物对污染物的吸收和迁移

■效应浓度（effective concentration）：在某一期限内导致某一特殊反应的毒物浓度。
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概念解释
致死浓度（lethal concentration）：一次染毒后引起受试动物死亡的浓度。致死浓度分绝对致死浓度、半数致死浓度和最小致死浓度等（指一次染毒后引起受试动物个别死亡的浓度）。
■革兰氏阳性菌的细胞壁有一层很厚的、网状的肽聚
糖结构，在细胞壁表面存在的磷壁酸质和糖醛酸磷壁酸质连接到网状的肽聚糖上。磷壁酸质的磷酸二酯和糖醛酸磷壁酸质的羧基使细胞壁带负电荷，具有离子交换的性质，能与溶液中带正电荷的离子进行交换反应。
■革兰氏阴性菌的细胞壁中，两层膜之间只有很薄的
一层肽聚糖结构，因此，一般说来它们固定污染
步骤之二：离子通过自由空间（外部空间）
进入皮层内部
■根部有一个与外界溶液保持扩散平衡、自由出入的外部区域，称为自由空间或外部空间。包括根部的细胞壁、胞间层和细胞间隙等部分。
■离子和水分就是通过自由空间迅速地由根表面到达皮层内部。
■植物的细胞壁是污染物进入植物细胞的第一道屏障，在细胞壁中的果胶质成分为结合污染物提供了大量的交换位点。
■溶解度； ■挥发度； ■分散度。
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毒物（toxicant）
■毒物（toxicant）是指对有机体产生有害作用（毒作用）的化学物质（P198）。
■毒物是指在一定条件下，较小剂量就能对机体产生损害作用或使机体出现异常反应的外源化学物（李建政等，2006）。
■能对人畜鱼禽或其他生物体显示体内毒性的那些环境污染物又可称为环境毒物（何燧源，2002）。环境毒物可分为化学性的、生物性的和物理性的三类。
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三、动物对污染物的吸收和迁移

植物吸收、迁移和代谢有机污染物的机理及影响因素

２０１３，３２（４）：６６１ — ６６７
农
业环
境
科
学
学
报
２０１３年４月
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｏ－ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ
植物吸收、迁移和代谢有机污染物的机理及影响因素
ｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６５５，Ｃｈｉｎａ；３．ＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｏｖｒｉｎｃｉｌａＫｅｙＬａｂｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｏｉｌｕ —
Ｕｐｔａｋｅ，ＴｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄＭｅａｂｔｏｌｉｓｍｏｆＯｒｇａｎｉｃＰｏｌｌｕａｎｔｔｓｂｙＰｌａｎｔｓ：ＭｅｃｈａｉｓｎｍｓａｎｄＡｆｆｅｃｔｉｎｇＦａｃｔｏｒｓ
林庆祺，蔡信德，王诗忠，一，杨秀虹，，仇荣亮一，黄雄飞，周文
（１．中山大学环境科学与工程学院，广州５１０２７５；２．环境保护部华南环境科学研究所，广州５１０６５５；３．广东省环境污染控制与修
域进行了展望。
关键词：植物；有机污染物；吸收；迁移；代谢

中科院城市环境研究所揭示长期有机肥施用可导致作物叶际耐药基因富集研究

中科院城市环境研究所揭示长期有机肥施用可导致作物叶际耐药基因富集研究抗生素大规模生产和使用已经持续了70多年，拯救了无数生命，为人类传染病防治做出了重要贡献。

抗生素除应用于医疗领域外，由于其预防疾病和刺激生长，常以亚治疗剂量长期添加于饲料中，在全球范围内广泛应用于养殖业。

因抗生素大量使用或不恰当使用导致了抗生素抗性的蔓延。

抗生素抗性基因（ARGs）在全球范围内的传播对人类健康构成严重威胁。

作为一种新型污染物，ARGs已成为国际研究热点。

然而，关于有机肥施用对作物叶际微生物组中抗性基因的影响仍不清楚。

中国科学院城市环境研究所，城市微生物研究组苏建强团队采用高通量荧光定量PCR系统（HT-qPCR）和高通量测序研究了污泥和鸡粪的长期施用对玉米叶际抗性基因和微生物群落结构的影响。

研究结果表明，变形菌门（Proteobacteria），拟杆菌门（Bacteroidetes），放线菌门（Actinobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）在玉米叶际微生物中占主导地位。

污泥和鸡粪的长期施用导致了叶际微生物alpha-多样性的降低。

通过高通量定量PCR，在玉米叶际中共检测到124个ARGs，主要的ARGs有氨基糖苷类（aminoglycoside），β-内酰胺类（β-lactams），四环素类（tetracyclines），多重抗药性基因（multidrugs）。

污泥和鸡粪的长期添加显著增加了叶际中ARGs的丰度（P<0.05)，单个抗性基因的最高富集倍数达2638倍（ampC-06）。

VPA分析结合网络分析表明微生物群落结构变化是导致叶际抗性基因变化的主要因素。

本研究成果为评价有机肥长期施用导致的抗生素抗性基因污染的风险提供了理论依据。

研究成果于2018年7月22日，在线以“Long-term organic fertilization increased antibiotic resistome inphyllosphere of maize”为题发表于Science of the T otal Environment （DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.07.260）。

植物对硅的吸收转运机制研究进展

植物对硅的吸收转运机制研究进展植物对硅的吸收转运机制的研究近年来取得了很大的进展。

硅是一种广泛存在于自然环境中的微量元素，对植物的生长发育和逆境抗性起到了重要作用。

植物对硅的吸收和转运机制包括硅的吸附、膜载体介导的吸收和运输以及硅在植物体内的分配和积累等过程。

首先，植物对硅的吸附是通过根部的细胞壁和胞间隙进行的。

植物根部表皮细胞外层有一层叫做根毛帽的结构，根毛帽表面带有负电荷，可以吸附硅离子。

同时，细胞壁中的纤维素、木质素和半纤维素等也具有负电荷，这些负电荷对硅吸附起到了协同作用。

其次，硅的吸收和运输主要依赖于多种膜载体。

硅通过根毛帽表面的膜载体进入根细胞内部。

已经鉴定出了一些硅吸收转运相关的膜载体基因，例如硅吸收转运蛋白基因家族（SIT）和硅取代可溶性蛋白(SLRP)基因家族。

这些蛋白通过调节根细胞膜的通透性，对硅的吸收和转运起到了重要作用。

另外，植物体内的硅分配和积累也受到多种因素的调控。

研究发现，植物中的硅分布不均匀，不同器官对硅的需求和吸收能力不同。

硅在植物体内主要以二硅酸盐的形式存在，可在植物体内进行转运和分布。

植物根系对硅的吸收能力较高，随着硅的转运，可通过根—茎—叶（维管束）路线向茎、叶等地方分配。

最后，近年来，研究者们通过遗传学和分子生物学技术，鉴定和研究了一些参与硅吸收、转运和分布的关键基因。

其中，OsLsi1和OsLsi2基因在水稻中起到了重要作用。

OsLsi1基因编码硅吸收载体蛋白，在根细胞的质膜上起到了硅进入根细胞的作用。

而OsLsi2基因编码了硅转运载体蛋白，在根细胞和韧皮部细胞中起到了硅的转运作用。

综上所述，植物对硅的吸收转运机制的研究已经取得了一定的进展。

通过对硅吸附、膜载体介导的吸收和运输、分布和积累等环节的研究，可以更好地理解植物对硅的利用和适应机制，为进一步提高植物的抗逆性和生产力提供理论基础。

未来的研究还可以进一步探索硅吸收转运相关基因的功能和调控机制，以及硅在植物逆境应答中的作用等问题。

植物对大气污染物的吸附能力研究

植物对大气污染物的吸附能力研究近年来，随着城市化进程的加快，大气污染问题越来越严重。

不仅会对人们的身体健康产生不良影响，还对生态环境造成了严重的破坏。

解决大气污染问题，净化空气已成为当务之急。

在这个问题日益凸显的背景下，植物的吸附能力成为备受关注的研究方向。

植物作为自然界的一部分，具有较强的环境适应能力。

而且，植物在光合作用过程中能够吸收大气中的二氧化碳，同时还能够通过气体交换作用吸附和分解有害气体，如二氧化硫和氮氧化物等。

这一能力被称为植物的吸附能力。

植物吸附大气污染物的过程主要包括气孔吸附、气溶胶吸附和积累吸附等。

首先，气孔吸附是植物最主要的吸附方式之一。

大多数植物体表面都覆盖着微小的气孔，通过这些气孔植物能够吸收大量的水分和营养物质。

同时，气孔还可以起到吸附大气污染物的效果。

有研究表明，植物的气孔能够吸附和过滤大气中的颗粒物，如车辆尾气中的PM2.5等。

这是因为气孔中的细胞壁材料能够有效吸附颗粒物，并通过交叉连接和电荷作用紧密固定住颗粒物。

其次，气溶胶吸附是另一种重要的植物吸附方式。

气溶胶是指由固体或液体微粒悬浮在气体中形成的细小颗粒物，它们能够在大气中传播并携带着各种有害物质。

植物体表面的细小凹陷和毛细管道能够吸附这些气溶胶，并随着环境湿度的变化释放出来，从而净化了大气中的污染物。

实践证明，种植气溶胶吸附能力较强的植物可以显著改善周边空气的质量。

最后，植物还可以通过积累吸附的方式吸收大气污染物。

这种方式主要是指植物根系通过吸收营养物质的过程中，同时吸收了土壤和水体中的污染物。

许多植物具有较强的吸附能力，尤其是对重金属的吸附能力更为突出。

通过吸收重金属，植物能够降低土壤中的重金属含量，从而减少了地下水和地表水的污染风险。

综上所述，植物具有显著的吸附大气污染物的能力。

无论是通过气孔吸附、气溶胶吸附还是积累吸附，植物都扮演着重要的角色，促进了大气的净化和环境的改善。

因此，发展植物吸附技术，利用植物的生态功能来解决大气污染问题具有巨大潜力。

植物对污染物的吸收和积累研究

植物对污染物的吸收和积累研究植物在环境污染治理工作中，具有极其重要的作用。

其主要原理是利用植物的生长代谢特性来吸收和降解环境中的污染物质。

在这个过程中，植物可以将因环境污染而使土壤、水体中富集的污染物质，以一种更为安全的方式固定在植物体内。

这种方法不仅对环境造成的危害程度有所降低，同时可以从根本上保护环境和生态系统的稳定性。

本文将从吸收和积累的角度，探讨植物对污染物的处理作用。

一、植物吸收污染物的机理植物吸收污染物的机理主要有以下三类。

(一)根际清净区概念根际清净区是指根系周围一定距离内的土壤层，这个区域内的营养物质浓度低，而且利于土壤微生物的生长和代谢。

由于根际清净区中空气流通良好、土壤含水量适宜、细胞间隙小等特点，因此根系能够在这里发挥吸附和转运的作用。

(二)根压作用根系统如果进入了富含有机和无机物质的土壤，就会通过渗透压和根压效应产生向中央部分运输的压力，并渗透到根部内部。

这个过程主要是靠根系统和土壤微生物共同协作完成的，同时也是植物吸收污染物质的主要方式之一。

(三)化学吸附作用植物体内还会通过化学吸附作用将污染物质进行转化。

这种化学变化主要是由于植物体内存在着一些特殊的物质结构，例如根系表面的微小孔隙、叶片表面的注射器等，这类结构可以高效地吸附和固定化学物质。

二、植物积累污染物的机理植物体内的积累作用往往需要长时间的积累才能达到比较高的效果。

而一旦植物体内的积累量达到了一定的程度，那么植物就可以起到类似于污泥脱水的作用。

在这个过程中，植物体内的水分会被迫排出，然后植物体内的污染物质也会被随着水分一起排出。

(一)胁迫反应机制在植物生长过程中，植物体内经常受到各种外部胁迫因素的影响。

这些因素包括化学物质、生物压力、温度、土壤水分等。

经过一系列的适应和反应选择，植物体内就会对这些有害物质进行积累。

(二)生化反应机制在生物体内，矿物质与有机物相互作用，形成了不同的有机化合物。

当矿物质进入植物细胞内部时，往往会参与到植物代谢或转化的过程中。

植物积累有机污染物的分子机制和生态效应

植物积累有机污染物的分子机制和生态效应植物是一类非常重要的生物，它们具有吸收CO2和释放氧气的重要功能，还可以在吸收和净化空气方面扮演着非常重要的角色。

除此之外，植物还可以吸收环境中的有机污染物，使其减少到人体不会受到危害的浓度。

在本文中，我们将探讨植物积累有机污染物的分子机制和生态效应。

一、有机污染物对生态环境的危害有机污染物是指那些由化学合成或天然形成的固体、液体或气体化合物，它们可以对环境和生物体产生负面影响。

有机污染物具有毒性、致癌性和生殖毒性等特点，它们可以直接威胁到人类和生态环境的健康。

特别是在工业化城市和沿海城市，人类活动释放出大量的有机污染物，这些污染物会在大气中游荡一段时间，然后通过大气降雨，进入地表水和土壤中。

如果这些有机污染物不得到有效地处理和排放，它们会累积在生态系统中，进入食物链，对生态环境产生持久的影响。

二、植物吸收有机污染物的分子机制在自然环境中，植物可以通过根系吸收和累积有机污染物。

植物的根系通过分泌物质和离子吸附剂等方式，向周围环境释放出物质，同时也可以吸收矿物质和水分，以及环境中的有机物质。

在有机污染物方面，植物可以通过两种方式来吸收它们：吸附和吸收。

首先，植物根系表面具有许多毛细管和细胞，这些细胞可以通过物理和化学作用来吸附环境中的有机污染物，例如多环芳烃、有机氯和有机溶剂等。

其次，植物体内具有许多吸收通道，能够将有机污染物带入植物体内进行代谢和降解。

例如，植物细胞内存在许多酶和酸碱性的蛋白质，这些物质可以对吸附的有机污染物进行化学反应，将它们转换成无毒或低毒的物质。

三、植物吸收有机污染物的生态效应植物吸收有机污染物的生态效应非常显著。

首先，在自然环境中，植物可以作为污染物减少的“存储器”，它们能够吸收和积累来自周围环境的有机污染物，使其减少到安全的水平。

其次，在较小的范围内，植物可以使用其代谢和降解机制来降解吸收的有机污染物，将其转化为无毒或低毒的物质，从而减少对生态环境和人类健康的威胁。

探究植物吸收污染物的分子机制及其修复效能

探究植物吸收污染物的分子机制及其修复效能植物修复污染问题是当下热门的环保领域研究。

我们常能看到一些城市中心的花园、绿化带被赋予了“治理城市空气污染”的任务，甚至有些植物被当成了治理污染的“高手”，受到了广泛的关注和研究。

那么，植物在吸收污染物方面究竟拿出了什么样的“绝技”呢？在本文中，我们将通过探究植物吸收污染物的分子机制及其修复效能，来揭示这个环保领域的奥秘。

1. 植物吸收污染物的分子机制首先，我们需要了解植物吸收污染物的分子机制。

植物对污染物的吸收主要是通过根系进行的，而根系中的细胞壁、细胞质、细胞膜和内质网等在吸收过程中扮演了极为关键的角色。

其中，植物根系中的细胞壁起到了“障碍物”的作用。

这是因为，植物细胞壁由纤维素、琼脂、聚糖、蛋白质等多种物质组成，其中的纤维素是一种强韧的物质，它能抵御污染物的外来入侵。

接下来，当污染物进入到细胞内部时，它需要经过植物细胞膜的筛选。

植物细胞膜是由磷脂质和蛋白质组成的，它在吸收和筛选污染物方面起到了重要的作用。

这是因为细胞膜具有选择性通透性，只有一部分分子能够通过细胞膜，而其他的则无法穿过。

最后，当污染物通过筛选后，它需要在植物的细胞质中进一步被吸收和储存。

此时，植物的内质网会派上用场。

内质网中的内腔用于修饰和折叠蛋白质，这一过程是吸收和转化污染物的必要步骤。

总之，植物吸收污染物的分子机制主要涉及根系、细胞壁、细胞质和细胞膜等组成部分，这些组成部分共同构成了一个完整的、高效的吸收污染物的体系。

2. 植物修复污染物的效能了解了植物吸收污染物的分子机制之后，我们对于植物在污染治理方面的效能也有了更为深刻的认识。

相比于传统的环保技术，植物修复的优势主要体现在以下几个方面：第一，植物修复可以针对性地治理某些特定污染物，例如氮和磷的富集、重金属的污染等。

这是因为不同污染物对于植物物种的选择性是不同的，植物物种的差异性正是植物修复相对其他污染治理技术的优势之一。

第二，植物修复不仅能够吸收污染物，而且能够有效地转化和固定污染物。

食物链传递和富集有机污染物的机理

食物链传递和富集有机污染物的机理在现代工业化社会，有机污染物已成为环境中一个无法回避的问题。

这些物质在自然界中的分布广泛，可以来源于田野、河流、大海、天空、农田和工厂等多个方面。

这些有机污染物由于它们的生物降解时间比较长，往往会被食物链不断地传递，同时在传递过程中富集，最终达到高浓度的地步。

本文将讨论食物链传递和富集有机污染物的机理，并探讨其对人类生活的影响。

有机污染物的来源和种类有机污染物广泛存在于生活中。

它们来自于各种不同的来源和类型。

有机污染物包括挥发性有机物、卤代烃、多环芳烃、药品和农药等。

这些污染物被广泛应用于农业生产、医疗保健、化学工业、电子工业和制药等领域。

它们在分子结构、化学性质和毒性等方面都有所不同。

然而，它们都具有共同的特点，即分子与分子之间具有很强的化学惰性和稳定性，因此，在自然环境中不容易分解，往往可以在土壤、水体或大气中长期存留。

有机污染物在自然环境中的迁移和分布有机污染物在水、土和空气中分别具有不同的运移特性。

水溶性有机污染物很容易被水体中的微生物、植物和动物吸收，并在水中广泛分布。

然而，非极性有机污染物往往被土壤、沉积物和底泥所吸附，使其难以运移到其他环境中。

对于VOC（挥发性有机物），它们具有很高的蒸汽压，可以在大气中长期存在，难以通过沉积沉积物和固体颗粒而阻止其进入食物链。

有机污染物在食物链中的迁移和分布在食物链中，有机污染物通常从低层次进食者向高层次进食者传递。

例如，污染了海洋中的浮游生物的有机污染物会被小型鱼类摄入，然后被大型鱼类所摄入。

这样的传递会一直持续下去，直到食物链的最高层次。

在这个过程中，有机污染物的富集是不可避免的。

在食物链的层次结构中，由于每一层次进食者需要摄入之前低一级进食者的所有营养物质，因此，有毒有机物质通常在更高层次的进食者中超过了中间和低层次进食者的生物标准。

此外，由于这些污染物非常稳定，不容易分解，也不容易消失。

因此，即便没有新的有机污染物源，它们也可以在食物链中不断累积、富集，并存在好几个世纪。

大气污染物的生物积累与食物链传递研究

大气污染物的生物积累与食物链传递研究近年来，大气污染逐渐成为全球范围内的关注焦点。

众所周知，空气污染对人类的健康和环境造成了巨大影响。

然而，除了直接影响人类健康以外，大气污染物也可能通过生物积累和食物链传递的方式影响到生态系统和生物多样性。

首先，让我们了解一下大气污染物的主要来源和类型。

大气污染物主要包括颗粒物（PM2.5，PM10等）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、挥发性有机物（VOCs）等。

这些污染物主要来自于工业排放、交通尾气和燃煤等活动，它们在大气中的浓度逐渐上升，进而进入到各个生态系统中。

生物积累是大气污染物在生物体中逐渐富集的过程，它通常发生在植物、动物和微生物等生物体内。

由于污染物对不同生物的表观生物学性质（形态、构造、基因和生物化学）的影响不同，造成的生物富集效应也各不相同。

一些污染物，如重金属，具有较高的生物积累潜能，它们在生物体内不易排除，很容易通过食物链传递到上层生物。

例如，大气中的重金属污染物首先在植物叶片上积累，然后经过食物链的传递，逐渐富集到食肉动物体内，最终可能对高级消费者产生危害。

除了生物积累，大气污染物还可以通过食物链传递给其他生物，影响整个生态系统的稳定性和生物多样性。

食物链是能量和物质在生态系统中传递的重要途径，而大气污染物的传递路径也往往跟随着食物链的传递路径。

例如，一些富集了大气污染物的植物可能被食草动物摄入，再被食肉动物摄入，最终传递到食肉动物之上，从而引起生物多样性的破坏。

此外，大气污染物还可以通过水环境的传递而进一步影响到水生生物，对水生生态系统的健康产生负面影响。

为了探究大气污染物的生物积累和食物链传递机制，科学家们开展了大量的研究工作。

他们通过实验室模拟或野外观测的方式，研究大气污染物在生物体内的富集过程和传递规律。

这些研究不仅有助于正确认识大气污染物的潜在风险，还有助于制定相关环境政策和管理措施，以减少大气污染物对生态系统的影响。

值得一提的是，大气污染物的生物积累和食物链传递研究也为生态修复提供了一些启示。

植物吸附污染物的特性及其在环境治理中的应用

植物吸附污染物的特性及其在环境治理中的应用植物对于吸附污染物非常敏感，这也是植物在环境治理中的一个重要角色。

植物对于吸附污染物的特性是什么？在环境治理中如何应用这些特性呢？植物对于吸附污染物的特性植物的根系是非常发达的，能够在地下深处寻找水分和养分。

这些能力同样也适用于吸附污染物，因为污染物往往与水分和土壤微生物共存在于土壤中。

植物的根系中存在细胞膜和质壁，具有一定的透过性，这样就能够吸附不同种类的污染物，例如重金属，有机物和放射性物质。

植物吸附污染物的各种成分通常存储在植物的根和根际区域。

植物根际区域的微生物在植物的根系周围形成了一层“第二生态系统”，这些微生物能够增强植物对于污染物的吸附和去除作用。

这也说明了为什么植物的再生能力非常强大，并能够帮助环境降低污染物的数量。

植物在环境治理中的应用由于植物能够吸附污染物，因此一些有毒的重金属可以被转移至植物的地下，从而减少地表水和土壤水中的重金属浓度。

在这些重金属吸收后，植物的生长速度会变慢，对于污染物存储和降解也有效果。

这种方式被人们称为“植物吸附污染物循环利用技术”。

植物吸附污染物常用于工厂和矿业场所，即那些生产过程中产生大量废弃物的地方。

这种技术可以帮助减少电子废弃物，金属废品和其他污染物的累积。

另一个重要的应用是在农业领域。

很多农作物在生长过程中喜欢吃一些重金属，这些重金属会被耕种的区域损坏，并且会在食品链中蔓延。

通过植物吸附技术，农作物中的重金属可以以更安全的方式去除。

总的来说，植物吸附污染物的使用是一种低成本，环保，低技术成本的方式，尤其适用于那些不存在其他可行治理方案的农业和工业场所。

当然，在使用这种技术时，要确保使用不存在任何副作用的植物，并且在治理无害化过程中，也要高度重视环保。

污染物在生态系统中的行为

七鳃鳗>鲶鱼、花鳅、青鱼、黄鱼>鲤鱼、银鲫、犬首>银鲴
污染物在生态系统中的行为
在静态暴露染毒条件下BCF
汞
铅
镉
近江牡蛎
2435.6
11.3
76.5
菲律宾蛤仔 53.7
18.5
19.5
翡翠贻贝
121.8
1.1
污染物在生态系统中的行为
15.2
2、组织和器官的差异性：生物的不同器官对污染物的富集量有很大差异。因为各类器官的结构和功能不同，与污染物接触时间的长短、接触面积的大小等也都存在很大差异。
污染物在生态系统中的行为
一、生物转化
（一）概念biotransformation
生物转化指外源化合物进入生物机体后在有关酶系统的催化作用下的代谢变化过程。
污染物在生态系统中的行为
（二）生物转化的过程
排出体外
外源性化合物
过程I （相I反应）
一级代谢物
毒害作用
过程II （相II反应）
结合产物（二级代谢物）
消化管吸收：
吸收对象主要为饮水和由大气、水、土壤进入食物链中的污染物。
吸收方式多以简单扩散方式通过细胞膜而被吸收。
主要部位如胃和小肠。
污染物在生态系统中的行为
皮肤吸收：如有机磷农药可透过完整皮肤引起
中毒污染物经皮肤吸收的两个不同阶段
第一阶段：穿透相，以扩散的方式通过表皮第二阶段：吸收相，以扩散的方式通过真皮
混合功能氧化酶的作用
MFO存在于所有的脊椎动物和大部分的无脊椎动物中，其作用是代谢非极性的亲脂性有机化合物，包括内源性化合物和外源性化合物。
从解毒作用来看，许多外源性化合物进入体内，经 MFO作用后发生各种变化，大多数被转化成低毒易溶的代谢产物排出体外。但有的则变成高毒甚至致癌物。

动物、植物、微生物吸收和迁移污染物的途径和机制的异同

2、动物体内的污染物迁移还包括动物的排出
3、食物链和食物网的能量流动是污染物在生物之间的污染物迁移途径
4、肾脏—随尿液经肾脏排出体外
5、经肝脏随同胆汁排泄
6、经肺随同呼出气排泄
7、…
8、其它排泄途径
1、微生物生存时间较短，污染物随微生物死亡而分解排出
迁移
途径与机制
1、非共质体通道：无机离子和水在根内横向迁移，到达皮层是通过细胞壁和细胞间隙等质外空间
2、'
3、共质体通道：通过细胞内原生质流动和通过细胞之间相连接的细胞质通道
4、污染物可以从根部向上运输，通过叶片吸收的污染物也可以从地上向根部运输
1、污染物质的迁移是被动运输，主要有经血液传到肝、脾、肾、甲状腺等脏器的迁移
动物、植物、微生物吸收和迁移污染物的途径和机制的异同
植物
动物
微生物
不同点
!
相同点
吸收
途径与机制
1、气孔是叶片吸收污染物的主要途径（蒸腾作用）
2、水溶物质进入植物根表面有质体流和扩散
3、水溶物进入细胞有流动输送、脂质层受控过程、媒介输送与能动载体输送
1、进入细胞有被动运输和特殊转运以及某些与细胞有特殊亲和力的吞噬作用（细胞膜的通透性）
2、大气污染的污染物经过呼吸道，机制是动物的肺部（肺细胞）
3、{
4、经消化道进入，肠道粘膜是吸收污染物的主要部位之一
5、经皮肤及其他部位的吸收进入
1、细胞吸收机制：随代谢必须物一同吸收进入细胞
2、
植物、动物、微生物体内污染物的吸收、迁移和运输都伴随物质运输（主动运输和被动运输）和吸收

植物吸附核污染

植物吸附核污染
植物吸附核污染是指植物通过根系吸收土壤中的核污染物质，将其固定在植物体内，减少核污染物对环境的污染程度的过程。

植物能够吸附核污染主要是因为植物根系含有大量的根毛和根细胞，这些细胞表面具有负电荷，从而使得正电荷的核污染物能够与植物根系表面形成物理吸附或化学吸附。

同时，植物的根毛也能够通过渗透作用将土壤中的核污染物溶解到植物体内，并通过植物的内部运输系统将其转移到植物的其他部位。

植物吸附核污染的效果受到多种因素的影响，包括植物的物种、生长状态、根系形态和根系对土壤中污染物的吸收能力等。

一些植物具有较高的吸附能力，如油菜、向日葵等，它们能够将土壤中的放射性物质吸附到根系中，并将其有效固定，减少核污染物的扩散和迁移。

尽管植物吸附核污染具有一定的效果，但其本质上只是将核污染物从土壤中转移到了植物体内，并没有真正去除核污染。

因此，植物吸附核污染只能作为一种辅助的、暂时的处理方法，无法完全解决核污染问题。

在实际应用中，植物吸附核污染常常与其他处理工艺相结合，如土壤修复、放射性废物处理等，以达到更好的处理效果。