污染生态学第三章剖析课件.ppt
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- 污染 生态学 第三 剖析 课件
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1、污染生态学污染生态学第三章第三章 污染物的毒害作用污染物的毒害作用及机理及机理 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。第三章第三章 污染物的毒害作用及机理污染物的毒害作用及机理第一节 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
2、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CdZn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 一、污染物对植物的影响(二)对植物细胞超微
3、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: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/kgPd:100、500、1000mg/kg第一节 污染物的毒害作用在在25ppm25ppm镉处理时,可观察到核的变形镉处理时,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。发现一小核、产生根尖微核化。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
4、,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 污染物的毒害作用镉胁迫对水车前叶片亚
5、显微结构的影响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。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种子萌发时几种酶活性的
6、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)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(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+0.10
7、.5mg/kg,刺激 115、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5.4g/m3会使花托崎变。4.18,4.28 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(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
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