【正文】
開始生長時,蘿卜的根和莖生長將不再受到種皮的保護,所以使得汞對蘿卜根和莖生長的抑制力表現出最大。同時,對于生物來說,汞既不是植物細胞生長所必須元素,也不會產生一般積極的生態(tài)作用。在含有重金屬鎘的物質中,硫酸鹽是最常見的,它的溶液也是具有毒性的,而水中鎘的來源主要分為天然源和人類生產活動源。三價鉻對植物及其生長一般表現出很少的毒性,但是六價鉻對植物及其生長大都表現出有很大的毒性效應。重金屬鉻通常主要以三種形態(tài)存在于自然界,即單質鉻、三價鉻和六價鉻。由于汞、鎘、鉻、 鉛、砷的強毒性使得它們在土壤重金屬污染中占有非常重要的地位,除此之外,鋅、銅、 鈷、鎳、硒和一些其它元素也因其對生物的毒性而特別被關注。相應地,對重金屬影響下的種子萌發(fā)和植物早期幼苗生長的研究將是十分必要的。隨著經濟發(fā)展以及由此帶來的生態(tài)結構破壞,自然災害的增加,可利用的土壤已經越來越少。在中國的北部地區(qū),一些蔬菜和作物的種植基地中的土壤受重金屬污染非常嚴重,比如北京、天津、沈陽、濟南、長春、鄭州等地的種植基地。全世界大部分范圍內的土壤都在不同的程度上受到重金屬的污染。在沒有受污染的土壤中,重金屬大都以很少量存在。碩 士 學 位 論 文重金屬污染對蘿卜的生態(tài)毒理效應研究Ecotoxicological effects of Heavy Metals on Raphanus Sativus摘 要隨著全球經濟的發(fā)展,重金屬通過各種方式進入土壤中,從而使得土壤的重金屬污染越來越嚴重。被重金屬污染的土壤不僅會影響到植物的生長,降低農作物的產量,而且還會導致大氣環(huán)境和水環(huán)境的污染,最后可以通過食物鏈威脅到人類的健康。 從全球范圍來看,重金屬污染被認為是最主要的環(huán)境污染之一。世界上每年向環(huán)境中釋放的重金屬量近似于:汞是150萬噸,銅是340萬噸,鉛是500萬噸,錳是1500噸,鎳100萬噸。相比北方,中國南部大部分地區(qū)重金屬污染較輕,但是在福州、寧波、上海、武漢、成都和一些地區(qū)重金屬污染日益嚴重且造成了各種各樣的生態(tài)問題。所以,怎樣控制重金屬的土壤污染,研究重金屬污染的機理是非常重要的。,但由于其毒性和其它性質與重金屬相似,所以砷和硒也被認為是重金屬污染物。重金屬鋅、鐵、銅、錳等是植物生長不可缺少的微量元素,它們在很多生物酶的合成與代謝過程中起到非常重要的作用,而其它重金屬如鉛,鎘,砷,銫,鉻,鋁等雖然在生物學上并不是必須的,但如果它們超過一定濃度將會對生物產生極大的毒性效應。其中以三價鉻最多,而六價鉻和單質鉻主要來自工業(yè)生產當中。過量的鎘可以在植物生長過程中產生各種各樣的毒性癥狀,比如植物生長的衰退,光合作用的減弱等等。汞是毒性很大的污染物。在本實驗研究中,汞對蘿卜種子的萌發(fā)和早期幼苗的生長都表現出了顯著的抑制作用。然而,不同重金屬對植物種子萌發(fā)和幼苗早期生長抑制的影響機理是不同的。汞還能夠改變生物體內蛋白質的結構,影響谷氨酸運輸和生物酶的合成。這些重金屬元素的過量存在都會導致植物種子萌發(fā)和早期幼苗生長受的影響。鋅是生物體內許多重要生物酶的組成元素,其在氮的循環(huán)、細胞的合成代謝、光合作用和生物生長素合成中起著非常重要的作用,再加上鋅也是生物界所必須的營養(yǎng)元素之一,所以其對于植物的影響具有種類異質性,比如其毒性作用的大小與植物種類的生長年齡、生長時期以及鋅本身是否可以直接被植物利用等因素有關。雖然鉛對于植物來說不是必須的元素,但當其達到一定的量時將會對植物生長起到抑制作用,從而影響植物的光合作用、細胞分裂和植物對水分的吸收。鉛可以通過采礦、冶煉、殺蟲劑的使用、交通、煤炭等被釋放到環(huán)境中,它沒有積極的生物效應。土壤中的重金屬污染源有很多。雖然有些痕量元素是組成土壤的重要元素,但頻繁的人類活動如:采礦、工業(yè)生產、局部地區(qū)集約的農業(yè)生產使得世界許多地區(qū)大量的有毒重金屬得以積累。污水灌溉也是重金屬污染的主要來源之一。毫無疑問,頻繁用污水灌溉土壤將不斷增加重金屬在土壤中的含量,尤其是以下重金屬:汞、鎘、鉻、砷、銅、鋅、鉛等。除此之外,廢棄物中也包括很多的重金屬元素,不同重金屬的混合使得不同廢棄物對生物有著不同的毒害作用。重金屬在液體中移動和其相對遷移能力主要取決于氧化還原條件、PH和有機絡合物量等環(huán)境條件,在溶液中,溶液的離子強度和陽離子的飽和條件也會影響到重金屬的移動,環(huán)境中大部分毒性重金屬由于其非溶性而很難在維管植物中自由轉移。大多數情況下,由于這些重金屬陽離子對巰基具有很強的親合力,從而對有機體中正常的酶活動造成很大的破壞,最后將改變酶物質的活性,產生致命性的副作用?;び闷泛凸I(yè)“三廢”的排放對土壤,空氣和水源的污染也越來越嚴重。在污染環(huán)境下生長的植物將含有重金屬以及其他污染物,這必將影響到人們的健康生活水平。雖然重金屬在自然環(huán)境下很難被降解,但是通過生物降解作用其在環(huán)境中的毒性可能被一定程度的降低。在本實驗中,其中一些重金屬(鉛、鎘)在低濃度時對某些種子的萌發(fā)有促進作用,但是大多重金屬在超過一定的濃度范圍后都會對蘿卜的種子萌發(fā)產生抑制作用。蘿卜根據其不同的種類在一年中的任何時候都可以種植,所以其在中國是很常見的蔬菜。這就說明蘿卜對重金屬污染有一定的忍耐性,如果已受重金屬污染的蘿卜被當做食物食用勢必會對人體造成很大危害。重金屬是造成全球作物產量減少的重要原因之一。作為基礎的相關研究,本實驗通過Hg、Pb、Cd、Co、Cr對大部分萌發(fā)種子的抑制的研究來說明重金屬對種子萌發(fā)與生長的毒害效應。 (、 、 、 、 mg/l), K2Cr2O7 (、 mg/l), CoCl2本實驗所用蘿卜種子由甘肅省農科院提供。%的次氯酸鈉殺菌1020分鐘后用蒸餾水沖洗。1℃,晚上溫度為2025177。每隔24小時測一次萌發(fā)率,72小時后測根長和徑長,稱鮮重; 葉綠素和類胡蘿卜素測定在7天后進行, 95%乙醇(或80%丙酮),研成勻漿,再加乙醇4mL,繼續(xù)研磨至組織變白。然后取濾紙1張,置漏斗中,用乙醇濕潤,沿玻璃棒把提取液倒入漏斗中,過濾到25 mL棕色容量瓶中,用少量乙醇沖洗研缽、研棒及殘渣數次,最后連同殘渣一起倒入漏斗中。最后用乙醇定容至10 mL,搖勻。以95%乙醇為空白,在波長665nm、649nm和470nm下測定吸光度。取出培養(yǎng)皿中的樣品,分離根和幼芽,然后把根和幼芽放入烤箱中,在溫度為80℃條件下,烘干24h。冷卻后用蒸餾水稀釋定容至25mL,最后用原子吸收分光光度計測定重金屬含量;試驗數據源于每組濃度六次重復的平均值,數據分析應用SPSS ()軟件,對數據進行單因素方差分析(oneway analysis of variance (ANOVA))和多重比較(least significant difference (LSD))。且隨著重金屬濃度的增加,抑制程度增加。 3. 蘿卜種子在受所有不同濃度的重金屬處理下,其根長均受到了抑制,且抑制顯著。4. 隨著重金屬濃度的增大,葉綠素含量和類胡蘿卜素含量降低。5. 重金屬在蘿卜體內的累積與重金屬濃度呈正相關,且重金屬更容易累積在蘿卜的根部,不易遷移至莖部。7. 在鉛和汞復合處理時,汞的加入增加了鉛的毒害作用,鉛的加入,降低了汞的毒害作用。但在兩種重金屬低濃度污染對根和莖的生長表現為拮抗作用。 Cadmium and solutions of its pounds are toxic. Cadmium can enter surface waters from the natural sources and from a variety of manufacturing operations. Mercury is not essential to living cells and performs no known biological function. Hg has inhibitory effect on the germination and seedling growth of the test root and shoot length were inhibited much more than germination in this study, may be it’s because of the seed coat is able to reduce the amount of Hg entering the seed, but after the seed germination, root and shoot have no barrier to protect. Some other studies have the same conclusion, and the different metals may inhibit seed germination and growth by different mechanism, may be it’s because of holding and accumulating the mercury in the root and shoot, bring about the result that the growth of the root and shoot growth were affected much more. Mercury also causes alterations in protein structure, alterations in calcium transport, along with the inhibition of glucose transport and enzyme function. Except Hg, Pb, Cd, Cr, there exist many other heavy metals in the environment and soil, nearly all the heavy metals have negative effect to seed germination and seedling growth when the concentration exceeded to some degree, and some heavy metal has the more toxicity effect to plant, include As, Co, Al, Se etc. Zinc is also a constituent of metal enzyme or a cofactor for several enzymes such as anhydrases, dehydrogenases, oxidases and peroxidases [104] and plays important role in regulation the nitrogen metabolism, cell multiplication, Photosynthesis and auxin synthesis in plants,also it plays an important role as an essential trace element in all living systems from bacteria to humans .The toxic of zinc and most zinccontent in plants is species specific。 the aim of the study was to pare the effect of Zn2+ to seed germination, root and plumue growth of radish. Lead is not essential for plants, and excessive amounts can cause growth inhibition, as well as reduced photosynthesis, mitosis, and water lead and dissoluble lead are poisonous, Pb can be entered the environment by mine, melting, pesticide, transportation, coal and industry related to Pb, Pb was regarded as no positive bioeffect, many experiment and analysis have proved that Pb can enter the tissue of plant through root and shoot, and then enriched in plant, and the enrich degree pared to it’s habitat. The source of heavy metal pollutant in soil have many approaches, firstly, some soil itself contain heavy metal inbeing, different soil type contain different heavy metal pollutant, in another, because of human’s activity, heavy metal pollution were spread out to the air, water and at trace levels heavy metals are natural ponents of soils, activities such as mining, industry, and localized intensive agriculture have contributed to undesirable accumulations of toxic metals in many areas around the wor