污染生态学第三章剖析
污染生态学-环境科学与工程学院
理论类课程大纲课程名称: 污染生态学一、课程概况所属专业: 环境科学开课单位：环境科学与工程学院课程类型: 专业方向课课程代码: 13411140开课学期: 4 学分： 3学时：51 核心课程: 是拟使用教材：1.王焕校. 污染生态学（第3版）. 高等教育出版社, 2012年。
国内(外)现有教材：1.孙铁珩等. 污染生态学. 科学出版社, 2001年；2.乔玉辉等. 污染生态学. 化学工业出版社. 2008年。
学习参考资料：1.专著教材类王宏镔等的《污染与恢复生态学》（2016）、李翠娟等的《基础生态学（第3版）》（2015）、金岚的《环境生态学》（1992）、张志杰的《环境污染生态学》（1989）、林肇信等的《环境保护概论（修订版）》（2006）、董世魁等的《恢复生态学》（2009）、Bush的《Ecology of a Changing Planet(3nd edition)》（2003）、Patrick Dugan的《Biochemical Ecology of Water Pollution》（2011）。
2.报纸期刊类生态学报，应用生态学报，生态学杂志，生态毒理学报，应用与环境生物学报，Journal of Applied Ecology，Environmental Pollution.3.网络资源类环境生态网：/；中国生态修复网：/；中国环境修复网：/；中国生态网：/；中国环境影响评价网：/；环境保护部：/。
二、课程描述本门课程是生态学专业方向课，同时也是生态学专业的专业核心课。
污染生态学是研究在污染条件下生物与环境之间相互关系规律的科学。
它是以污染物在生物体内的生物过程为主线索，生物与污染环境之间相互关系为主要研究内容，生物抗性形成和生物防治为研究重点的边缘交叉科学。
通过本课程的学习，使学生能够应用生态学的原理和方法，研究生物对污染物的吸收，污染物在生物体及生态系统中的迁移、转化、富集，污染物对生物的毒害作用机理，生物对污染物的解毒及抗性的形成，生物对长期污染胁迫条件的生态适应与适应分化与进化；能够进行水污染、大气污染、土壤污染及其生物防治措施的研究与应用，能够将污染生态学问题结合进入环境质量的评价工作中。
污染生态学课后习题
《污染生态学》复习题第一章污染物在生物体内的迁移规律1.何谓污染物它具有什么性质如何分类污染物：进入环境后使环境的正常组成发生直接或间接有害于生物生长、发育和繁殖的变化的物质。
污染物的性质：a.一种物质称为污染物，必须在特定的环境中达到一定的数量或浓度，并且持续一定的时间。
b.污染物会在环境中发生转化，即具有易变性。
污染物的分类：按污染物的来源可分为自然来源和人为来源的污染物；按受污染物影响的环境要素可分为大气、水体和土壤污染物等；按污染物的形态可分为气体、液体和固体污染物；按污染物的性质可分为化学、物理和生物污染物；按污染物在环境中物理、化学性状的变化可分为一次和二次污染物。
2.简述植物对水溶态污染物的吸收过程。
植物吸收污染物的主要器官是根，叶片也能吸收污染物。
水溶态的污染物到达根表面，主要由两个途径：一条是质体流途径，即污染物随蒸腾拉力，在植物吸收水分时与水一起到达植物根部；另一条是扩散途径，即通过扩散而到达根表面。
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。
细胞膜调节物质进出细胞的过程，并与细胞壁一起构成了细胞的防卫体系。
污染物通过植物细胞膜进入细胞的过程，目前认为有两种方式：一种是被动的扩散，物质顺着本身的浓度梯度或细胞膜的电化学势流动；一种是物质的主动传递过程，这种过程需要能量。
3.简述污染物在植物体内的迁移方式。
从根表面吸收的污染物能横穿根的中柱，被送入导管。
进入导管后随蒸腾拉力向地上部移动。
一般认为穿过根表面的无机离子到达内皮层可能有两种道路：第一条为非共质体通道，即无机离子和水在根内横向迁移，到达内皮层是通过细胞壁和细胞间隙等质外空间；第二条是共质体通道，即通过细胞内原生质流动和通过细胞之间向连接的细胞质通道。
污染物可以从根部向地上部运输，通过叶片吸收的污染物也可从地上部向根部运输。
4.简述动物体对污染物质的主要吸收途径。
污染生态学王焕校复习思考题
污染生态学王焕校复习思考题污染生态学第一章思考题：1、试比较动物、植物、微生物三种生物类型吸收、迁移污染物的途径、机制的异同。
第二章思考题1、什么叫生物的富集作用？生物为什么能富集污染物?2、不同污染物类型和各种污染物质在不同生物及同一生物的不同器官、组织内富集量有明显差异，为什么? 据此在不同类型污染地区农作物结构应如何合理布局，如何避免过多污染物进入人体？3、通过生态系统食物链的延伸，生物富集将发生什么变化，为什么?第三章思考题1 生物为什么会受污染物毒害？在什么情况下才会发生毒害?2 金属有哪些特性对生物产生的毒害程度起重要作用，为什么？3 化学元素之间为什么会出现拮抗和协同关系，有哪些因索决定元素之间的拮抗和协同关系？研究元素之间的拮抗和协同关系有什么重要意义？第四章思考题1、总体来讲，生物对污染物的抗性通过哪些途径实现？试比较动物、植物和微生物对环境污染物抗性作用的异同。
2、如何理解生物对污染物的吸收、累积、解毒与抗性的关系？3、如何利用生物的抗性作用解决环境污染问题？第五章思考题1、生物对污染环境的长期生态学效应有哪些?各有何特点？2、污染为什么会影响生物多样性的变化？3、生物对污染环境适应的遗传学根源是什么?如何提高生物对污染的适应性水平？4、污染条件下生物进化具有什么特点?你如何判断这种进化的方向?1第六章思考题1．什么是生物监测? 如何处理物理监测、化学监测与生物监洲三者间的关系？2．利用生物监测环境质量有哪些优势?3．在环境质量的生物监测中，如何利用生物的抗性作用？第七章思考题1水体富营养化的概念是什么？水体富营养化形成的条件有哪些？用来描述水体富营养化的水体氧平衡指标有哪些？各指标的含义是什么？2什么是氧化塘？简述氧化塘作用的基本原理。
氧化塘可分为哪几类，备有何特点？3 污水土地处理系统的概念是什么？污水土地处理系统有哪些类型？4 比较污水上地处理系统、污水灌溉的异同点。
第八章思考题1、简述大气污染造成的危害。
第三章环境污染对食品安全性的影响
（一）自然环境与食品安全
自然环境是指天然形成、并未受人为活动影响 或影响较小的环境。一般来说，自然环境存在 着许多有利于人体健康的因素，人类可获得清 洁而安全的空气、水和食品。然而，产生于这 种环境中的食品也并不都是安全的。
有些自然环境也会对人体健康产生不利影响， 例如由于地球结构上原因，造成地球化学元素 分布的不均匀性，使某一地区的水体或土壤中 某些元素过多或过少，从而引起某些特异性疾 病。
由于这类疾病的特点具有明显的地方性，故又 称地方病。
最典型的元素过少而引起的地方病为碘缺乏病。
在远离海洋和有高山阻隔的地区，由于土壤含 碘少或易流失，常常为缺碘土壤，土壤缺碘会 导致水和食物中含碘少，使人体摄碘量不足； 同时不合理的膳食（营养缺乏）也会影响人对 碘的吸收，从而形成人体碘缺乏，由此而引起 的最常见的疾病为甲状腺肿大和克汀病（主要 表现为生长发育落发、痴呆和聋哑）。缺硒还 常常引起克山病和大骨节病的流行。
环境问题的发展：
环境问题第一次高潮（上世纪50-80年代）
环境问题更加突出,震惊世界的公害事件接连不断,如1952年12月伦敦的烟雾事件,1953～1957年日本的水俣病事 件,1961年的四日市哮喘病事件,1955～1972年的疼痛病事件等等,形成了第一次环境问题高潮.这主要是由于下 列因素造成的: 一是人口迅猛增加,都市化的迅速加快 二是工业不断集中和扩大,能源的消耗大增.1900年世界能源消费量还不到10亿吨煤当量,至1950年就猛增至25 亿吨煤当量;到1956年石油的消费量也猛增至6亿吨,在能源中所占的比重加大,又增加了新污染.
然已出现了城市化和手工业作坊(或工场),但工业生产并不发达,由此引起的环境污染问题并不突出.
发展恶化阶段（工业革命至上世纪50年代）
四川农业大学污染生态学思考题
第一章污染物在生物体内的迁移规律的思考题一、填空题1、按污染物的来源可分为来源和来源的污染物。
2、按受污染物影响的环境要素可分为、和污染物等。
3、按污染物的形态可分为、和污染物。
4、按污染物的性质可分为、和污染物。
5、按污染物在环境中物理、化学性状的变化可分为和污染物。
二、名词解释1、污染物2、安全浓度3、最高允许浓度4、效应浓度5、致死浓度6、吞蚀作用7、胞饮作用8、相加作用9、协同作用10、拮抗作用11、独立作用三、间述题1、简述污染物的性质2、简述污染物的分类3、简述植物对气态污染物的粘附和吸收。
4、简述污染物在植物体内的迁移方式。
5、简述复合污染时污染物联合作用的类型。
四、论述题1、论述影响植物吸收、迁移污染物的因素。
2、在实际生产中如何减少植物对土壤中污染物的吸收？3、论述植物对水溶态污染物的吸收过程。
五、单项选择题1、多种化学物质联合作用的毒性，大于各单个物质毒性的总和。
这是（）A、相加作用B、协同作用：C、拮抗作用D、独立作用：第二章生物富积一、名词解释：1、生物富集(bio-enrichment)(又称生物浓缩（bio-concentration）)2、富集系数或浓缩系数3、超量积累植物(hyperaccumulator)二、简答题1、简述污染物的性质主要包括那些方面2、污染物在生物体内富集后产生哪些效应，为什么？3、生物富集与生物解毒之间有什么关系？4、通过生态系统食物链的延伸，生物富集将发生什么变化，为什么？三、填空题：1、影响生物富集的主要因素有：、、、和。
2、生物体内影响其富积的因素：、、、、和3、到目前为止，我国科学家仅发现砷超积累的植物、；锌、隔超积累的植物；隔超积累的植物；锰超积累的植物；铅、隔超积累的植物。
4、解毒能力愈，则富集能力愈；反之则富集能力愈。
5、基质溶液中，污染物可给态（可溶性）数量，植物的吸收和富集量就。
6、土壤水分过多，污染物以态为主，活性受到，富集量。
污染生态学
表8.4部分污染物及其超积累植物、动物和微生物（见291）
①植物本身对目标重金属的富集能力
植物提取修复
螯合剂的作用机理 ① 将重金属从土壤颗粒上解 吸到土壤溶液中。（活化 效果） ② 促进根系的吸收、植物体 内的转移和贮存。
螯合剂在重金属污染土壤植物修复中的应用 胡亚虎 2010
（2）生物指数法
1）污染指数法（IPC）
：以分析叶片中污染物含量为基础，监测大气污染的一种方 法 IP= Cm / CC 式中：Cm为监测点指示植物叶片中污染物含量；CC为对照 点同种植物叶片中污染物的含量。 根据IP值，对各监测点污染程度进行分级： I级：清洁大气（IP<1.20）； II级：轻度污染（IP：1.21——2.0）； III级：中度污染（IP：2.01——3.0）； IV级：严重污染（IP>3.0）。
三、环境 污染的修复与生态工程
（一）环境污染的修复类型与原理 （二）污染修复生态工程
（一）环境污染的修复类型与原理
污染环境生物修复 污染环境生态修复
1、污染环境生物修复
（1）什么是生物修复（Bioremediation）? 广义：指利用生物将土壤、地表及地下水 或海洋中的危险性污染物现场去除或降解 的工程技术系统。 狭义：通过微生物的作用清除土壤和水体 中的污染物。
（2）生物指数法
2）生物指数法（评价水质用） 主要依据不利环境因素对生物群落结构的影响， 用数学形式来表现群落结构指示环境质量状况 Beck生物指数（ Beck ，1955）：
IB = 2 nA + nB
式中：IB是 生物指数；nA为不耐有机污染的种数； nB 为耐中度有机污染的种数。 IB值= 0，表示水体受有机物严重污染； IB值1 —— 10， 表示水体受有机物中度污染； IB值>10 ，表示水体为清洁水体。
《污染生态学》课程教学方案的设计
《 污染 生态学》 是 研究生 物系统 与被 污染环 境系
统 之 间 的相 互 作用 规 律 ，通过 生 态 学 原 理 和 方 法 对 污 染
１ ２ 课程 的知 识 结构 ．
《 污染生态学》 课程具有 明显 的现 实性 、综 合性和
实践性特点 。该课程内容包括生态环境现状分析 、污染 生态学基本概念和原理 、污染 生态效应评价和环境质量 评价中的污染生态问题 、不同介质 的污染与防治策略。 为了使学生对污染生态学有所 了解 ，并认识 到该课 程的重要性 ，第 １部分 通过 大量 的 图片资料 和影 音资 料 ，让同学们对 当前的生态环境问题 和现状有直观 的认
ｐ ａ ｔ ａ ｈ ｒｃｅｉｔｃ ． ａ ｅ ｎ ａ ａｙ ｉｇ ｔ ｅ ｋ ｏ ｌｄ ｅ ｓｒ ｃｕ ｅ ａ ｄ ｔａ ｈ ｎ ｏ ， ｔ ｅ ｃ ｕ ｓ ｏ ｔｎ ｓｏ ｔｍｉｅ ｒｃ ｉ ｌｃ ａａ ｔｒｓｉｓ Ｂ ｓｄ ｏ ｎ ｚｎ ｈ ｎ ｗ ｅ ｇ ｔｕ ｔｒ ｎ ｅ ｃ ｉ ｇ ｇ ａ ｃ ｌ ｌ ｈ ｏ ｒｅ ｃ ｎ ｅ ｔｉ ｐ ｉ ｚ ｄ，
１ 课程分析
１ １ 相 关 课 程 ．
由于 《 污染生态学》课 程 内容涉及 了植物 、动物 、 微生物和物理环境等多方面的内容 ，因此 在人 才培养方
案 中设 置 在 大 三上 学 期 ，此 时学 生 已经具 备 了 相 关 课 程
让学生知道污染生态效应 的内涵 ，由此而引述 出污染环 境对植物 、动物和人体等有机体的毒 害作用 ，再讲解 生 物对污染环境的作出的生态 响应 ，并 阐述该响应的影响
日 择 业 、就业 和深 造 打下 一 定 的 基 础 。 后
第 ２部分为污染生态学的基本概念和原理 ，在此主 要介绍污染物进 入生态系统的 ２个表理以及生物富集 。
污染生态学第三章
第三节 受害条件
• 二、外界条件
• 3、大气湿度 • 大气湿度能直接影响植物的受害程度，即大气相对湿 度与植物受害程度成正比，与植物的抗性成反比。这 是因为高的相对湿度使有害气体和烟尘能吸附在叶表 面，并使这些污染物溶解，慢慢从气孔、表皮渗透到 叶片内，特别是碱性污染物，溶解在表面后，能直接 伤害叶片。
• （七）对植物生理生化的影响
• 1、对细胞膜透性的影响
• 2、对光合作用的影响 • 3、对呼吸作用的影响 • 4、对蒸腾作用的影响 • 5、对生长素的影响
• 6、对植物化学成分的影响
第一节 污染物的毒害作用
• 二、污染物对动物和人体健康的影响
• (一) 对动物的影响
• 1、重金属元素能严重影响和破坏鱼类的呼吸器官，导致呼 吸功能减弱。
• 如：W-Mo，Cd-Ca，V-Mn，Ni-Cu，Mn-Mg等。 • 表3—29说明每对拮抗元素生成络合物的配位数、离子半径 、离子体积以及半径比率等值都非常接近，这就构成了它 们之间相互取代的基本条件，所不同的只是它们的晶格能 和电离势差别较大，而正是这两个常数的差别，决定了元 素间牛物拮抗能力的大小。
第一节 污染物的毒害作用
• 一、污染物对植物的影响
• (二)对植物细胞超微结构的影响 • 植物在受到重金属或其他污染物对植物的伤害在出现可见症状之前， 生理生化和亚细胞显微结构等微观方面的就已经发生了变化。 • 镉、铅影响为例： • 1、对根、叶细胞核的影响
• 伤害随着浓度的增加而加重：
• Cd：10mg/kg、25mg/kg • Pd： 100、500 、1000mg/kg
污染生态学第三章,第四章课后作业
.第三章p104 思考题3有机污染物和无机污染物对生物的毒害作用1无机有毒物:主要有非重金属的氰化物,砷化物与重金属中的汞,镉,铬,铅等.氰化物(CN)是剧毒物质,对人的口服致死量每毫升0.05-0.12毫克,低浓度的氰化物会引起人的慢性中毒.砷是累积性中毒的毒物,当饮用水中砷含量每毫升大于0.05毫克时,就会导致累积.重金属在水体中只要有微量的浓度即可产生毒性效应,某些重金属还可以在微生物的作用下转化为毒性更强的金属化合物;重金属不但不能被生物降解,相反却能在食物链的生物放大作用下,大量地富集,最后进入人体.采矿、冶炼、机械制造、建筑材料、化工等工业生产排出的污染物中大量为无机污染物，其中硫、氮、碳的氧化物和金属粉尘是主要的大气无机污染物。
各种酸、碱和盐类的排放，会引起水体污染，其中所含的重金属如铅、镉、汞、铜会在沉积物或土壤中积累，通过食物链危害人体与生物。
无机元素不同价态或以不同化合物的形式存在时其环境化学行为和生物效应大不相同，这是当今无机污染物研究中的前沿领域。
无机污染物有的是随着地壳变迁、火山爆发、岩石风化等天然过程进入大气、水体、土壤和生态系统的。
有的是随着人类的生产和消费活动而进入的。
各种无机污染物在环境中迁移和转化，参预并干扰各种环境化学过程和物质循环过程，造成了无机污染物的污染。
锡、镉、砷、铅、锑等的矿物开采量甚至大大超过它们的自然循环量。
现代采矿、冶炼、机械制造、建筑材料、化工等生产部门，每天都排放大量的无机污染物，包括有害的元素氧化物、酸、碱和盐类等。
其中硫、氮、碳的氧化物和一些金属粉尘是主要的大气污染物，可以直接危害人体和生态系统（见大气污染）。
它们有的会和烃类污染物进一步发生气相反应生成光化学烟雾，有的会发生液相反应,引起酸雨等,从而伤害动植物，腐蚀建筑材料和使土壤肥力下降。
各种酸、碱和盐类的任意排放，往往引起水质恶化等后果，其中所含的重金属元素如铅、镉、汞、铜等可在土壤中积累，通过食物链在不同的营养级上逐级富集，造成更大的危害。
环境污染的生态学效应分析
环境污染的生态学效应分析环境污染是造成当前环境问题的主要原因之一，它对生态系统产生了极大的影响和破坏，导致许多生态灾难的发生。
环境污染不仅会影响生物的生长、繁殖和死亡，还会影响生态系统的结构和功能，对整个地球生态系统产生重要的影响。
本文将对环境污染的生态学效应进行分析。
一、环境污染对生物的影响环境污染对生物的影响主要表现在以下几个方面：1. 影响生物的生长和繁殖环境污染物对生物的正常生长和繁殖都会产生很大的影响，如导致畸形、死亡、生育率下降、种群数量减少等。
长期暴露在重金属和有机物质污染的环境中，会导致生物体内重金属与有机物质的积累，对生理及行为方式等方面产生影响。
例如，水污染物质可以抑制水生动物的生长，影响它们的进食和繁殖行为；空气污染可以对植物呼吸的气孔产生损伤，使得植物生长受到影响；土壤污染对微生物生长的影响很大，缺乏足够的微量元素会导致单一微生物菌种过于繁殖，降低土壤的种类和结构，对生态系统产生不可逆的影响。
2. 影响生物的行为和生态系统的结构环境污染还对生物的行为和生态系统的结构产生了影响。
污染物质可以使生物改变原来的行为，如离开原来的栖息地、改变食性等。
这些行为改变会使得整个生态系统的结构发生变化，如生态链条破坏、生态平衡改变等。
例如，水污染可以改变鱼类的游泳行为，使得它们离开原来的栖息地，导致整个生态系统的失衡；土壤污染可以破坏微生物群落的平衡，导致土壤贫瘠，无法支持植物的生长。
二、环境污染对生态系统的影响环境污染对生态系统的影响主要表现在以下几个方面：1. 影响生态系统的相互作用生态系统是由物种、生物群落、生境和生态过程组成的。
环境污染会对这些元素产生影响，进而影响生态系统的相互作用。
生物之间的相互作用被破坏，导致生态平衡失调。
例如，空气污染可以破坏植物与昆虫之间的互惠关系，导致昆虫数量下降，影响植物的授粉，从而影响植物的生长。
2. 影响生态功能和生态服务生态功能和生态服务是生态系统的重要组成部分，包括物质循环、土壤水文、气候调节、产生氧气、净化空气和水等。
污染生态学课件第三章
相加作用 0.4~2.7 0.57~1.75
协同作用 >2.7 >1.75
(2)等效应线图法
只能评定两个化合物的联合作用 方法： • 相同试验条件和接触途径下分，求化合物 甲、乙的LD50及其95%可信限，作等效应线。 • 相同条件下求甲、乙的等毒性剂量(如各取 0.5 LD50 )混合物的LD50。 • 以混合物中甲、乙的实际剂量在图中各做 垂线，以交点位置评价类型。
上限 甲 化 合 LD50 物 下限 2
1
(mg/kg)
3
下限
LD50
上限
乙化合物(mg/kg)
联合作用的等效应曲线 1—拮抗作用 2—相加作用 3—协同作用
（3）毒性指数法 混合毒性指数： MTI=(logM0-LogM)/LogM0
M Ti
1
n
M M0 Tmax
MTI <0 =0 0~1 =1 >1
1 两种元素能生成难解离的稳定化合物的，可 能产生颉颃 例：Se 对As、Hg、Cd、Ag、Sb的拮抗 S对Cu、Fe
2 两种元素能生成稳定络合物，可能产生颉颃 作用 例：络合物 对金属元素的拮抗 CN-对Fe3+ F-对Al
3 两种元素之间发生氧化还原反应的可能产颉 颃作用 例：血红素中的Fe2+还原Cr6+到Cr3+
效应类型 拮抗作用 独立作用 部分可加性 可加性 效应加强
研究元素撷抗的意义：
• 理论意义；
• 应用价值； • 环境评价工作中的意义。
第三章 污染物的毒害作 用及机制
第四节 化学元素的颉颃、协同关系 一般的颉颃作用
1 Cu对Zn中毒的抑制作用 表3-24
2 Se对Hg的颉颃
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第一节 污染物的毒害作用
• (三)对种子活力的影响 • 3、种子萌发根尖细胞有丝分裂变化 • 含镉种子萌发时，根尖细胞有丝分裂频率随着种子中镉积 累的增加而下降。 • 根尖细胞有丝分裂频率降低，表现为胚根生长缓慢或停止 。
• 有丝分裂频率降低原因，可能是镉的积累破坏了细胞核的 结构，抑制了DNA和RNA的合成。
第一节 污染物的毒害作用
• 一、污染物对植物的影响
• (一)对植物吸收的影响 • 污染物能影响植物根系对土壤中营养元素的吸收，原因： • 1、污染物能改变土壤微生物的活性，也能影响酶的活性。 • 土壤微生物和酶活性的变化，影响土壤中某些元素的释放 和可给态量。
第一节 污染物的毒害作用
第一节 污染物的毒害作用来自• 2、血液输氧能力破坏氧的能力。重金屈还能降低血液中呼 吸色素的浓度，使红细胞减少。
• 3、污染物对动物内脏的破坏作用极明显。
• 4、某些污染物还能使动物骨骼变形
• 5、对鱼类、水鸟、哺乳动物的繁殖有严重的影响。
第一节 污染物的毒害作用
第一节 污染物的毒害作用
• (四)对水生生物生物量的影响
第一节 污染物的毒害作用
• （五）对植物生长的影响
• 1、对根生长的影响
• 不同浓度的Hg2+对水稻种于胚根生长有明显的抑制作用。 • 和重金属的浓度有关，低浓度刺激，高浓度抑制。 • 如：Hg2+ 0.1～0.5mg/kg，刺激 • 1～15、20 mg/kg，抑制
• 2、地上部分生长影响
• 植物地上部分生长和环境中污染物浓度直接相关，如 F浓度。
第一节 污染物的毒害作用
• （六） 对植物发育的影响
• 对植物开花和雌雄生殖器官发育影响最大。
• 如5.4μ g/m3会使花托崎变。4.18，4.28 μ g/m3就会使雌蕊 和雄蕊的74％和11％发生崎变。
第一节 污染物的毒害作用
第一节 污染物的毒害作用
• 一、污染物对植物的影响
• (三)对种子活力的影响 • 1、镉对种子萌发的影响 • 种子的发芽率随着种子重镉的积累量的增加而显著下降。 • 种子中积累的镉(内源性)对种子萌发的抑制效应比外源性 镉强的多。
第一节 污染物的毒害作用
• (三)对种子活力的影响 • • • • 2、种子萌发时几种酶活性的变化 Cd拟制蛋白质酶水解酶； 对淀粉酶抑制 物质供应 脱氢酶 呼吸作用（能量供应）
镉胁迫对水车前叶片 亚显微结构的影响
第一节 污染物的毒害作用
• 4、对细胞分裂和染色体的影响
•
• •
A、大麦根尖经Hg2+、Cd2+、和Pd2+处理后，在所有浓度范围 内一直表现出对细胞分裂的抑制，表现为细胞有丝分裂指数 不同程度下降。 重金属对根生长的抑制主要是由于抑制了细胞的有丝分裂。 B、有丝分裂异常，染色体崎变：断裂、粘连。
污染生态学
第三章 污染物的毒害作用 及机理
第三章 污染物的毒害作用及机理
• 环境中污染物数量不断增加，相加的生物体内的毒物含量 也逐渐积累。当富集到一定数量后，生物就开始出现受害 症状：生理、生化过程受阻，失长发育停滞，最后可能导 致死亡。 • 污染物对生物产生什么样的毒害作用，生物又怎样作出相 应的反应以及毒害机制是什么，这是污染生态学研究的主 要内容。
第一节 污染物的毒害作用
在25ppm镉处理时，可观察到核的变形 肿胀，核仁碎裂趋边。除主核外，还可 发现一小核、产生根尖微核化。
第一节 污染物的毒害作用
• 2、根、叶细胞线 粒体变化
• 5ppm 镉 处 理 玉 米 5 天 后，线粒体结构无明 显 变 化 ， 10pPm 镉 处 理5天后，线粒体出 现受害症状，表现为 凝聚性线粒体，膜扩 张，内腔中瘠突消失， 出现颗粒状内含物， 中心区出现空泡。
第一节 污染物的毒害作用
• 镉能明显影响玉米对氯、磷、钾、钙、镁、铁、锰、锌和 铜的吸收
第一节 污染物的毒害作用
• 一、污染物对植物的影响
• (一)对植物吸收的影响 • 污染物能影响植物根系对土壤中营养元素的吸收，原因： • 镉对的吸收影响可能是： • a、抑制植物根系亚硝酸还原酶的活性，如氮、磷、锌 • b、影响速效态 ，如速效氮、速效磷、代换性锌 • c、微生物的分解作用，如硝化作用 • d、形成难溶物质，如Cd－Zn碳酸盐 • e、离子间的拮抗作用，如，锌、镍、钴、铅影响磷的吸收
第一节 污染物的毒害作用
• 3、对叶绿体超微结构的影响
•
叶绿体呈椭圆形，由许多基核片层及基质片层组成。叶绿体 有完好的外膜，基粒片层清晰，垛叠有规则，层次多，贯穿 其间的基质片层密布，与基核片层形成连续的膜系统。但经 镉、铅污染后，叶绿体结构发生明显变化。在低浓度处理时 (10ppm镉100ppm铅处理5天)叶绿体首先表现出基粒片层稀疏， 层次减少，分布不均。经25ppm镉处理后，基粒片层很多都 消失，类囊体空泡基粒垛叠混乱，已不见基质片层， 叶绿 体内出现许多大的脂类小球
第一节 污染物的毒害作用
• 一、污染物对植物的影响
• (二)对植物细胞超微结构的影响 • 植物在受到重金属或其他污染物对植物的伤害在出现可见症状之前， 生理生化和亚细胞显微结构等微观方面的就已经发生了变化。 • 镉、铅影响为例： • 1、对根、叶细胞核的影响
• 伤害随着浓度的增加而加重：
• Cd：10mg/kg、25mg/kg • Pd： 100、500 、1000mg/kg
• （七）对植物生理生化的影响
• 污染物对植物生长发育的珍响，主要是通过生理生化过程 实现的。
• 1、对细胞膜透性的影响 • 污染物能影响细胞膜的透性，从而影响植物对营养物质的 吸收。 • 如 SO2，破坏蛋白质的二硫键，使蛋白质变性。 • O3氧化膜蛋白。Cd对水生植物。
第一节 污染物的毒害作用
• （七）对植物生理生化的影响
• 1、对细胞膜透性的影响
• 2、对光合作用的影响 • 3、对呼吸作用的影响 • 4、对蒸腾作用的影响 • 5、对生长素的影响
• 6、对植物化学成分的影响
第一节 污染物的毒害作用
• 二、污染物对动物和人体健康的影响
• (一) 对动物的影响
• 1、重金属元素能严重影响和破坏鱼类的呼吸器官，导致呼 吸功能减弱。