第三章 污染物的毒害作用及机制
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36
（三）污染物对微生物的毒害
1．对微生物数量和种类的影响
另有研究表明，土壤中Cu2+浓度小于
100mg/kg时，土壤中真菌的种类为35种，
而中等污染土壤（Cu2+浓度为1000mg/kg） 中为25种，在重度污染条件下（Cu2+浓度为 10000mg/kg）时为13种。
37
酸雨对土微生物数量的影响
提供能量作为保证的，污染物对土壤微生 物呼吸作用的影响因污染物和微生物种类 而异。
■杀虫剂对呼吸作用几乎没有抑制作用，在
一定条件下甚至起促进作用；广谱真菌剂 能在短时间内强烈抑制呼吸作用，但经过 一定时期后，随土壤中污染物浓度的降低， 土壤呼吸作用可以较快的恢复。
42
二、污染物对人群健康的影响
（一）环境污染对人群健康影响的复杂性
（三）污染物对动物的毒害
4. 对神经系统的影响
■神经系统是动物区别于植物、能够灵敏感应
外界环境的功能体系，构成这个功能体系最 重要的物质基础就是神经递质。
■乙酰胆碱是神经突触传递信息的一种神经递
质，是一种氨基酸的衍生物，在动物体内维 持着一定的水平。由于环境中污染物进入动 物体，抑制胆碱脂酶的活性，因而使酶失去 分解乙酰胆碱的作用，引起一系列的神经系 统中毒。
（3）损害叶片，降低蒸腾作用。
植物主要靠根压和蒸腾拉力来吸水， 但当空气中SO2等气体过多时，将灼伤 叶片，或使保卫细胞失水而关闭，减少 甚至停止蒸腾作用。
24
5．对营养吸收的影响
（1）污染物改变土壤环境的pH值，降低植 物对营养吸收的平衡性和有效性。 （2）污染物改变土壤微生物活性，且影响土 壤酶活性，从而影响无机营养的可利用性。 （3）污染物抑制植物根系的呼吸作用。 （4）重金属通过元素之间的拮抗作用影响植 物对某些元素的吸收。
39
3．对硝化和反硝化作用的影响
■微生物把土壤中有机残体分解后，释放出NH4+，
在硝化作用下能转化为NO2-和NO3-，这个过程是
硝化过程。
■另外，土壤中无机离子NO2-和NO3-也能通过反硝
化作用和氨化作用而转化成NH4+。土壤中污染物 的存在，能影响微生物的这些活动。
40
酸雨对土壤微生物生化活性的影响
25
6．对植物酶活性的影响
■污染物胁迫可导致碳水化合物合成代谢、氮素代谢
等失衡。有研究表明，高浓度汞（50mg/L）对萌 发期内小麦种子内α-淀粉酶活性有明显的抑制作用。
■另外，硝酸还原酶对重金属特别敏感，在Pb、Cd
复合污染条件下，烟叶硝酸还原酶、过氧化氢酶活 性显著下降；
Байду номын сангаас
■ Cu能降低固氮酶的活性，大于0.125mmol/L的Cu2+
（二）环境污染对人群健康损害的方式 （三）几种典型重金属对人体健康的影响
43
（一）环境污染对人群健康影响的复杂性
1．污染物可通过多种环境介质（水、空气、食物 等）、多种渠道进入人体； 2．受环境污染影响的人群的反应个体差异大，包括 老、幼、病、弱甚至胎儿及具有遗传易感性的敏 感人群； 3．人群常处于低水平、常时间暴露情况，探索敏感 而特异的反应指标较难； 4．环境污染物在环境中可通过物理、化学和生物作 用而发生转化、降解而产生新的污染物； 5．不同污染物常联合作用于人体，可能产生与原有 污染物不同的危害作用。
■蚕豆种子中积累微量的镉能刺激必需氨基
酸含量的增加。当镉积累量为1.15mg/kg时，
必需氨基酸含量高出对照6.84% ；但当镉
积累量超过5mg/kg后，种子必需氨基酸含
量低于对照。
■镉积累量与种子必需氨基酸含量间总的关
系，仍然表现为显著负相关。
30
9. 对植物生长和发育的影响
■污染物对植物生长的影响主要表现为生长缓
酸（ABA）浓度增加，使得气孔蒸腾阻力增 加或气孔关闭，蒸腾强度降低。
激下，细胞膨胀、气孔阻力减少，蒸腾加速。
■如浓度太高，叶伤斑面积扩大，导致蒸腾急
剧下降。这种情况下随毒物浓度升高，蒸腾 比率明显按比例降低。
21
（1）降低土壤水分的有效性， 降低植物对水分的有效吸收。 在很多污染环境中，土 壤环境中的溶质离子浓度远 远大于植物体内离子浓度， 则根部的水分外渗。高离子 浓度时能够使细胞大量失水， 发生质壁分离，甚至能够使 细胞膜破裂。
会导致大叶相思固氮酶活性急剧下降，0.25mmol/L 的Cu2+则完全抑制大叶相思固氮酶的活性。
26
7．对植物激素的影响
Zn2+能使吲哚乙酸酶活性升高，加速吲 哚乙酸的分解，从而使吲哚乙酸含量急剧下 降，即Zn2+升高使吲哚乙酸合成受阻 （Pratima，1984）。
27
8．对植化成分的影响
镉对植物叶片可溶性糖含量的影响
■重金属使叶绿素酶活性增加，加速叶绿素分解。
16
2．对呼吸作用的影响
有氧呼吸反应式：
无氧呼吸反应式：
17
2．对呼吸作用的影响
线粒体结构示意图
18
呼吸作用的主要阶段
19
三羧酸循环（柠檬酸循环）
20
3．对蒸腾作用的影响
■污染物对蒸腾作用有明显影响。在低浓度刺
■当污染物浓度超过一定值后，可能诱发脱落
蛋白质体系。土壤酶部分来源于植物根系的分泌 和土壤中的有机残体，但主要来源于微生物的生 命活动。
■研究发现大多数污染物能使土壤酶活性水平下降。
对重金属污染下13种土壤酶的研究发现，与土壤 碳循环有关的酶受到胁迫较小，与土壤N、P、S 等循环有关的酶受胁迫显著。在轻度污染浓度下 （Zn、Cu、Ni、V、Cd分别为300、100、50、50、 3mg/kg时），芳基硫酸酯酶、碱性磷酸酶和脱氢 酶活性分别只有对照的56-80%、46-64%和5469%。
35
（三）污染物对微生物的毒害
1．对微生物数量和种类的影响
■土壤中的污染物能导致土壤微生物生物量的
降低。
■对土壤微生物区系结构的研究表明，同样在
As、Cd、Cr、Cu、Pb、Ni、Zn复合污染 的土壤中，重金属总量达到658.7mg/kg时， 细菌和真菌生物量分别较对照下降29%和 54%；当总量达到3446.6mg/kg时，分别下 降81%和85%。
2
一、污染物对生物的毒害作用
（一）污染物对细胞膜结构和功能的影响 （二）污染物对植物的毒害 （三）污染物对动物的毒害
（四）污染物对微生物的毒害
3
（一）污染物对细胞膜结构和功能的影响
■细胞膜是由磷脂双分子层和镶嵌蛋白构成，细胞膜的
主要功能有：参与细胞内外的物质交换；细胞膜上有
多种受体（如某些激素受体、神经递质受体）和抗原
7
（二）污染物对植物的毒害
1．对光合作用的影响； 2．对呼吸作用的影响； 3．对蒸腾作用的影响； 4．对水分代谢的影响； 5．对营养吸收的影响； 6．对植物酶活性的影响； 7．对植物激素的影响； 8．对植化成分的影响； 9．对植物生长和发育的影响。
8
1．对光合作用的影响
9
■叶绿素 叶绿素分子由碳和 氮原子组成双羧酸 酯。有一个卟啉环 的头部（带正电， 亲水性）和叶醇链 尾部（亲脂性）。 叶醇链插入到类囊 体膜中 叶绿素不溶于水，但溶于酒精、丙酮、石 叶绿素a启动光反 油醚等有机溶剂 叶绿素a中的CH3被CHO取代即成叶绿素b 应
慢，发育受阻、失绿泛黄和早衰等症状。有 的还会引起异常的生长反应。如突发性的大 剂量污染引起植物叶面部分坏死或脱落，光 合面积减少，影响植株生长。 用HF对草莓的熏气实验表明，凡是在开花受 精期进行薰气的花，花托畸形率大大增加。
31
■污染物对植物发育的影响，以花期最为明显。
（三）污染物对动物的毒害
叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色10
叶绿素a与叶绿素b的区别
11
光合作用过程：光反应和暗反应
12
暗反应：卡尔文循环（Calvin Cycle）
13
暗反应：卡尔文循环（Calvin Cycle）
14
暗反应：卡尔文循环（Calvin Cycle）
15
1．对光合作用的影响（小结）
■破坏叶绿体的超微结构，进而影响光合作用； ■重金属进入叶片内，与蛋白质上的—SH等活性基 团结合，或取代其中的Fe、Zn、Cu、Mg离子， 直接破坏叶绿体的结构和功能； ■重金属通过拮抗作用干扰植物对Fe、Zn、Cu、Mg 等生命元素的吸收、转移，阻断营养物质向叶部 输送，阻碍叶绿素的合成；
水中镉浓度 ( mg/L) 0 4 8 20 凤眼莲 紫背萍 可溶性糖含量 变化率 可溶性糖含量 变化率 % % % % 0.2 0.23 0.25 0.29 0 15 25 45 0.11 0.29 0.32 0.34 0 164 191 209 28
8．对植化成分的影响
■当蚕豆种子中镉积累量由1.15mg/kg增至
2.16mg/kg时，蛋白质含量由25.22%降至 23.48%；
■喷洒一次致死剂量的2，4-D后，能使一种
毒性很高的杂草含糖量升高，以诱使动物 啃食、中毒；
■用100mg/kg七氯喷洒豆类，能使植物Zn含
量提高60%；每公顷使用1.15kg的2，4， 5-T能使苏丹草体内的氰氢酸增加69%。
29
8．对植化成分的影响
降低血液的输氧能力，导致细胞和组织缺氧。
33
（三）污染物对动物的毒害
3．对营养元素代谢的影响
■动物生命活动需要很多元素的参与，污染条件下
影响动物对营养元素的吸收、转运和分配，从而 影响动物的生理生化机能。
■有机氯农药能使许多鸟类蛋壳变薄，例如DDE能
抑制输卵管内碳酸酐酶与ATP酶的活性，阻碍 CaCO3在卵壳上的积累。原因是输卵管内钙的储 量有限，要靠ATP酶的作用，使Ca能从血液中得 到补充；同时输卵管内CO2与水结合，经过碳酸 酐酶的作用变为H2CO3。如果ATP酶和碳酸酐酶 的活性被抑制，CaCO3的形成将受到障碍。 34
污染生态学
Pollution Ecology
第三章
污染物的毒害作用及机制
（Chapter 3: Toxic effects and mechanisms of pollutants on organisms）
主讲：环境科学与工程学院 王宏镔 2013年10月14日
1
内容提要
一、污染物对生物的毒害作用 二、污染物对人群健康的影响 三、污染物对生物产生毒害的机理及受害条件
（如红细胞膜上的血型抗原）等。
■生物细胞膜系统（包括质膜、液泡膜和细胞器膜）是
细胞和外界环境进行物质交换和信息传递的界面和屏 障，其稳定性是细胞进行正常生理功能的基础。
4
细胞膜
5
生物膜分子结构的流动镶嵌模型
6
（一）污染物对细胞膜结构和功能的影响
1. 污染物引起膜脂过氧化作用导致细胞膜
的损伤； 2. 污染物影响细胞膜的通透性； 3. 膜的结合酶活性降低。
（1000个/g干土）（周崇莲等，1987）
地点 重庆 南山
巴县 江津
微生物 酸雨状况 总数 重酸雨区 轻酸雨区
相对清洁 区
细菌
271 1700 51890
放线菌
500 503 760
真菌
46 36 31
38
817 2239 52681
2．对土壤酶活性的影响
■土壤酶是存在于土壤中、具有生物酶催化功能的
1．对生长发育的影响 ■在污染环境中，动物经常营养严重不良，个体偏 小，体重偏轻，产生的后代数量少，质量低，生 物种群往往不断走向衰退。
■水体中污染物对动物内脏的破坏作用极明显。农
药对鱼类肝脏有明显破坏作用，如氯丹可使湖泊 中鳟鱼的肝脏退化；浓度为3.2×10-4mg/L的DDT 可使鳟鱼鱼苗肝出现空泡。
4．对水分代谢的影响
22
4．对水分代谢的影响
（2）影响植物的呼吸作用，使植物水分吸收 能力下降，引起生理性干旱。 实验表明，植物对水分的吸收是需要 能量的，很多污染物能显著抑制植物的呼 吸作用，从而使能量的产生能力和产生水 平降低，从而使植物根系不能有效地吸收 土壤中的水分。
23
4．对水分代谢的影响
■鳟鱼卵DDT含量大于0.4mg/kg时，幼鱼死亡率为
30-90%。
32
（三）污染物对动物的毒害
2．对呼吸作用的影响 污染物能严重影响和破坏动物的呼吸器官， 导致呼吸机能减弱。在一般高等动物中，向组织 细胞运输O2的是红细胞，红细胞的血红蛋白，是
能与O2结合的含Fe蛋白。而污染物能与一些高等
动物的红细胞结合，改变其结构，或与O2竞争，
（周崇莲等，1988）
地点
氨化作用 硝化作用 固氮作用 酸雨状况 （NH3mg （NO3mg （Nmg/g /g干土） /g干土） 干土） 0.68 17.22 0.23
重庆南山 重酸雨区
巴县
江津
轻酸雨区
相对清洁 区
0.33
1.40
11.54
17.94
—
0.23
41
4．对土壤呼吸作用的影响
■土壤中各种物质的生物转化是以呼吸作用
（三）污染物对微生物的毒害
1．对微生物数量和种类的影响
另有研究表明，土壤中Cu2+浓度小于
100mg/kg时，土壤中真菌的种类为35种，
而中等污染土壤（Cu2+浓度为1000mg/kg） 中为25种，在重度污染条件下（Cu2+浓度为 10000mg/kg）时为13种。
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酸雨对土微生物数量的影响
提供能量作为保证的，污染物对土壤微生 物呼吸作用的影响因污染物和微生物种类 而异。
■杀虫剂对呼吸作用几乎没有抑制作用，在
一定条件下甚至起促进作用；广谱真菌剂 能在短时间内强烈抑制呼吸作用，但经过 一定时期后，随土壤中污染物浓度的降低， 土壤呼吸作用可以较快的恢复。
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二、污染物对人群健康的影响
（一）环境污染对人群健康影响的复杂性
（三）污染物对动物的毒害
4. 对神经系统的影响
■神经系统是动物区别于植物、能够灵敏感应
外界环境的功能体系，构成这个功能体系最 重要的物质基础就是神经递质。
■乙酰胆碱是神经突触传递信息的一种神经递
质，是一种氨基酸的衍生物，在动物体内维 持着一定的水平。由于环境中污染物进入动 物体，抑制胆碱脂酶的活性，因而使酶失去 分解乙酰胆碱的作用，引起一系列的神经系 统中毒。
（3）损害叶片，降低蒸腾作用。
植物主要靠根压和蒸腾拉力来吸水， 但当空气中SO2等气体过多时，将灼伤 叶片，或使保卫细胞失水而关闭，减少 甚至停止蒸腾作用。
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5．对营养吸收的影响
（1）污染物改变土壤环境的pH值，降低植 物对营养吸收的平衡性和有效性。 （2）污染物改变土壤微生物活性，且影响土 壤酶活性，从而影响无机营养的可利用性。 （3）污染物抑制植物根系的呼吸作用。 （4）重金属通过元素之间的拮抗作用影响植 物对某些元素的吸收。
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3．对硝化和反硝化作用的影响
■微生物把土壤中有机残体分解后，释放出NH4+，
在硝化作用下能转化为NO2-和NO3-，这个过程是
硝化过程。
■另外，土壤中无机离子NO2-和NO3-也能通过反硝
化作用和氨化作用而转化成NH4+。土壤中污染物 的存在，能影响微生物的这些活动。
40
酸雨对土壤微生物生化活性的影响
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6．对植物酶活性的影响
■污染物胁迫可导致碳水化合物合成代谢、氮素代谢
等失衡。有研究表明，高浓度汞（50mg/L）对萌 发期内小麦种子内α-淀粉酶活性有明显的抑制作用。
■另外，硝酸还原酶对重金属特别敏感，在Pb、Cd
复合污染条件下，烟叶硝酸还原酶、过氧化氢酶活 性显著下降；
Байду номын сангаас
■ Cu能降低固氮酶的活性，大于0.125mmol/L的Cu2+
（二）环境污染对人群健康损害的方式 （三）几种典型重金属对人体健康的影响
43
（一）环境污染对人群健康影响的复杂性
1．污染物可通过多种环境介质（水、空气、食物 等）、多种渠道进入人体； 2．受环境污染影响的人群的反应个体差异大，包括 老、幼、病、弱甚至胎儿及具有遗传易感性的敏 感人群； 3．人群常处于低水平、常时间暴露情况，探索敏感 而特异的反应指标较难； 4．环境污染物在环境中可通过物理、化学和生物作 用而发生转化、降解而产生新的污染物； 5．不同污染物常联合作用于人体，可能产生与原有 污染物不同的危害作用。
■蚕豆种子中积累微量的镉能刺激必需氨基
酸含量的增加。当镉积累量为1.15mg/kg时，
必需氨基酸含量高出对照6.84% ；但当镉
积累量超过5mg/kg后，种子必需氨基酸含
量低于对照。
■镉积累量与种子必需氨基酸含量间总的关
系，仍然表现为显著负相关。
30
9. 对植物生长和发育的影响
■污染物对植物生长的影响主要表现为生长缓
酸（ABA）浓度增加，使得气孔蒸腾阻力增 加或气孔关闭，蒸腾强度降低。
激下，细胞膨胀、气孔阻力减少，蒸腾加速。
■如浓度太高，叶伤斑面积扩大，导致蒸腾急
剧下降。这种情况下随毒物浓度升高，蒸腾 比率明显按比例降低。
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（1）降低土壤水分的有效性， 降低植物对水分的有效吸收。 在很多污染环境中，土 壤环境中的溶质离子浓度远 远大于植物体内离子浓度， 则根部的水分外渗。高离子 浓度时能够使细胞大量失水， 发生质壁分离，甚至能够使 细胞膜破裂。
会导致大叶相思固氮酶活性急剧下降，0.25mmol/L 的Cu2+则完全抑制大叶相思固氮酶的活性。
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7．对植物激素的影响
Zn2+能使吲哚乙酸酶活性升高，加速吲 哚乙酸的分解，从而使吲哚乙酸含量急剧下 降，即Zn2+升高使吲哚乙酸合成受阻 （Pratima，1984）。
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8．对植化成分的影响
镉对植物叶片可溶性糖含量的影响
■重金属使叶绿素酶活性增加，加速叶绿素分解。
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2．对呼吸作用的影响
有氧呼吸反应式：
无氧呼吸反应式：
17
2．对呼吸作用的影响
线粒体结构示意图
18
呼吸作用的主要阶段
19
三羧酸循环（柠檬酸循环）
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3．对蒸腾作用的影响
■污染物对蒸腾作用有明显影响。在低浓度刺
■当污染物浓度超过一定值后，可能诱发脱落
蛋白质体系。土壤酶部分来源于植物根系的分泌 和土壤中的有机残体，但主要来源于微生物的生 命活动。
■研究发现大多数污染物能使土壤酶活性水平下降。
对重金属污染下13种土壤酶的研究发现，与土壤 碳循环有关的酶受到胁迫较小，与土壤N、P、S 等循环有关的酶受胁迫显著。在轻度污染浓度下 （Zn、Cu、Ni、V、Cd分别为300、100、50、50、 3mg/kg时），芳基硫酸酯酶、碱性磷酸酶和脱氢 酶活性分别只有对照的56-80%、46-64%和5469%。
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（三）污染物对微生物的毒害
1．对微生物数量和种类的影响
■土壤中的污染物能导致土壤微生物生物量的
降低。
■对土壤微生物区系结构的研究表明，同样在
As、Cd、Cr、Cu、Pb、Ni、Zn复合污染 的土壤中，重金属总量达到658.7mg/kg时， 细菌和真菌生物量分别较对照下降29%和 54%；当总量达到3446.6mg/kg时，分别下 降81%和85%。
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一、污染物对生物的毒害作用
（一）污染物对细胞膜结构和功能的影响 （二）污染物对植物的毒害 （三）污染物对动物的毒害
（四）污染物对微生物的毒害
3
（一）污染物对细胞膜结构和功能的影响
■细胞膜是由磷脂双分子层和镶嵌蛋白构成，细胞膜的
主要功能有：参与细胞内外的物质交换；细胞膜上有
多种受体（如某些激素受体、神经递质受体）和抗原
7
（二）污染物对植物的毒害
1．对光合作用的影响； 2．对呼吸作用的影响； 3．对蒸腾作用的影响； 4．对水分代谢的影响； 5．对营养吸收的影响； 6．对植物酶活性的影响； 7．对植物激素的影响； 8．对植化成分的影响； 9．对植物生长和发育的影响。
8
1．对光合作用的影响
9
■叶绿素 叶绿素分子由碳和 氮原子组成双羧酸 酯。有一个卟啉环 的头部（带正电， 亲水性）和叶醇链 尾部（亲脂性）。 叶醇链插入到类囊 体膜中 叶绿素不溶于水，但溶于酒精、丙酮、石 叶绿素a启动光反 油醚等有机溶剂 叶绿素a中的CH3被CHO取代即成叶绿素b 应
慢，发育受阻、失绿泛黄和早衰等症状。有 的还会引起异常的生长反应。如突发性的大 剂量污染引起植物叶面部分坏死或脱落，光 合面积减少，影响植株生长。 用HF对草莓的熏气实验表明，凡是在开花受 精期进行薰气的花，花托畸形率大大增加。
31
■污染物对植物发育的影响，以花期最为明显。
（三）污染物对动物的毒害
叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色10
叶绿素a与叶绿素b的区别
11
光合作用过程：光反应和暗反应
12
暗反应：卡尔文循环（Calvin Cycle）
13
暗反应：卡尔文循环（Calvin Cycle）
14
暗反应：卡尔文循环（Calvin Cycle）
15
1．对光合作用的影响（小结）
■破坏叶绿体的超微结构，进而影响光合作用； ■重金属进入叶片内，与蛋白质上的—SH等活性基 团结合，或取代其中的Fe、Zn、Cu、Mg离子， 直接破坏叶绿体的结构和功能； ■重金属通过拮抗作用干扰植物对Fe、Zn、Cu、Mg 等生命元素的吸收、转移，阻断营养物质向叶部 输送，阻碍叶绿素的合成；
水中镉浓度 ( mg/L) 0 4 8 20 凤眼莲 紫背萍 可溶性糖含量 变化率 可溶性糖含量 变化率 % % % % 0.2 0.23 0.25 0.29 0 15 25 45 0.11 0.29 0.32 0.34 0 164 191 209 28
8．对植化成分的影响
■当蚕豆种子中镉积累量由1.15mg/kg增至
2.16mg/kg时，蛋白质含量由25.22%降至 23.48%；
■喷洒一次致死剂量的2，4-D后，能使一种
毒性很高的杂草含糖量升高，以诱使动物 啃食、中毒；
■用100mg/kg七氯喷洒豆类，能使植物Zn含
量提高60%；每公顷使用1.15kg的2，4， 5-T能使苏丹草体内的氰氢酸增加69%。
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8．对植化成分的影响
降低血液的输氧能力，导致细胞和组织缺氧。
33
（三）污染物对动物的毒害
3．对营养元素代谢的影响
■动物生命活动需要很多元素的参与，污染条件下
影响动物对营养元素的吸收、转运和分配，从而 影响动物的生理生化机能。
■有机氯农药能使许多鸟类蛋壳变薄，例如DDE能
抑制输卵管内碳酸酐酶与ATP酶的活性，阻碍 CaCO3在卵壳上的积累。原因是输卵管内钙的储 量有限，要靠ATP酶的作用，使Ca能从血液中得 到补充；同时输卵管内CO2与水结合，经过碳酸 酐酶的作用变为H2CO3。如果ATP酶和碳酸酐酶 的活性被抑制，CaCO3的形成将受到障碍。 34
污染生态学
Pollution Ecology
第三章
污染物的毒害作用及机制
（Chapter 3: Toxic effects and mechanisms of pollutants on organisms）
主讲：环境科学与工程学院 王宏镔 2013年10月14日
1
内容提要
一、污染物对生物的毒害作用 二、污染物对人群健康的影响 三、污染物对生物产生毒害的机理及受害条件
（如红细胞膜上的血型抗原）等。
■生物细胞膜系统（包括质膜、液泡膜和细胞器膜）是
细胞和外界环境进行物质交换和信息传递的界面和屏 障，其稳定性是细胞进行正常生理功能的基础。
4
细胞膜
5
生物膜分子结构的流动镶嵌模型
6
（一）污染物对细胞膜结构和功能的影响
1. 污染物引起膜脂过氧化作用导致细胞膜
的损伤； 2. 污染物影响细胞膜的通透性； 3. 膜的结合酶活性降低。
（1000个/g干土）（周崇莲等，1987）
地点 重庆 南山
巴县 江津
微生物 酸雨状况 总数 重酸雨区 轻酸雨区
相对清洁 区
细菌
271 1700 51890
放线菌
500 503 760
真菌
46 36 31
38
817 2239 52681
2．对土壤酶活性的影响
■土壤酶是存在于土壤中、具有生物酶催化功能的
1．对生长发育的影响 ■在污染环境中，动物经常营养严重不良，个体偏 小，体重偏轻，产生的后代数量少，质量低，生 物种群往往不断走向衰退。
■水体中污染物对动物内脏的破坏作用极明显。农
药对鱼类肝脏有明显破坏作用，如氯丹可使湖泊 中鳟鱼的肝脏退化；浓度为3.2×10-4mg/L的DDT 可使鳟鱼鱼苗肝出现空泡。
4．对水分代谢的影响
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4．对水分代谢的影响
（2）影响植物的呼吸作用，使植物水分吸收 能力下降，引起生理性干旱。 实验表明，植物对水分的吸收是需要 能量的，很多污染物能显著抑制植物的呼 吸作用，从而使能量的产生能力和产生水 平降低，从而使植物根系不能有效地吸收 土壤中的水分。
23
4．对水分代谢的影响
■鳟鱼卵DDT含量大于0.4mg/kg时，幼鱼死亡率为
30-90%。
32
（三）污染物对动物的毒害
2．对呼吸作用的影响 污染物能严重影响和破坏动物的呼吸器官， 导致呼吸机能减弱。在一般高等动物中，向组织 细胞运输O2的是红细胞，红细胞的血红蛋白，是
能与O2结合的含Fe蛋白。而污染物能与一些高等
动物的红细胞结合，改变其结构，或与O2竞争，
（周崇莲等，1988）
地点
氨化作用 硝化作用 固氮作用 酸雨状况 （NH3mg （NO3mg （Nmg/g /g干土） /g干土） 干土） 0.68 17.22 0.23
重庆南山 重酸雨区
巴县
江津
轻酸雨区
相对清洁 区
0.33
1.40
11.54
17.94
—
0.23
41
4．对土壤呼吸作用的影响
■土壤中各种物质的生物转化是以呼吸作用