章重金属污染生态毒理PPT课件下载推荐.ppt

章重金属污染生态毒理PPT课件下载推荐.ppt

《章重金属污染生态毒理PPT课件下载推荐.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《章重金属污染生态毒理PPT课件下载推荐.ppt（100页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

据有关资料表明，淡水中As的天的天然暴露水平为然暴露水平为0.0005mg/L，海水为，海水为0.0037mg/L。

5v水域中水域中As的污染暴露通常以的污染暴露通常以砷酸盐砷酸盐和和亚砷酸盐亚砷酸盐形式形式存在，有时也能与存在，有时也能与铁、铝、钙铁、铝、钙一起大量一起大量沉淀沉淀。

在。

在氧氧化条件化条件下，下，As一般以一般以砷酸盐形态砷酸盐形态存在；

在存在；

在还原条件还原条件下，则以下，则以亚砷酸盐亚砷酸盐为主。

为主。

v某些海洋生物能把某些海洋生物能把无机无机As转化为较复杂的转化为较复杂的有机有机As化化合物合物。

v一些一些化学工业化学工业、冶炼冶炼、电子工业电子工业在其生产工艺流程在其生产工艺流程中排出中排出As，这些工业部门含，这些工业部门含As废水正在造成水环境废水正在造成水环境As的污染。

的污染。

6v3、土壤、土壤暴露途径暴露途径土壤中的不同价态土壤中的不同价态As的的溶解度溶解度不同，不同，As3+化合化合物的溶解度比物的溶解度比As5+化合物的溶解度化合物的溶解度大大410倍倍，因此土壤中的砷对生命系统的暴露大多是通过因此土壤中的砷对生命系统的暴露大多是通过As3+化合物化合物的形式进行。

的形式进行。

7v4、界面过程、界面过程砷从大气到土壤，从土壤到水体，或从水体进入砷从大气到土壤，从土壤到水体，或从水体进入沉积物中，要穿过一个沉积物中，要穿过一个边界边界。

同样，砷从沉积物。

同样，砷从沉积物中释放进水体，又从水体挥发进大气，或从大气中释放进水体，又从水体挥发进大气，或从大气沉降到土壤，也要穿过一个沉降到土壤，也要穿过一个边界边界。

这些过程的发。

这些过程的发生，是导致环境系统污染的主要机制。

生，是导致环境系统污染的主要机制。

8二、二、毒作用机理与生态毒性效应毒作用机理与生态毒性效应

（一）

（一）As对生物的毒作用机理对生物的毒作用机理砷对生物的毒害作用主要体现在对砷对生物的毒害作用主要体现在对植物植物、作物作物和和动动物物的毒害作用。

的毒害作用。

v1、As对植物毒作用机理主要是对植物毒作用机理主要是阻碍阻碍植物体内植物体内水分水分的运输的运输，影响植物根部分，影响植物根部分对水分和养分的吸收对水分和养分的吸收，破，破坏坏叶绿素的合成叶绿素的合成。

9v2、As对作物的毒害，从对作物的毒害，从生理方面生理方面看是由于看是由于As影响影响植物对磷的代谢，使其三碳糖磷酸氧化，并不产生植物对磷的代谢，使其三碳糖磷酸氧化，并不产生高能的磷酸，以至于在高能的磷酸，以至于在PAC循环循环中严重阻碍中严重阻碍ATP生生成，阻碍植物养分的吸收和积累，进而阻碍植物的成，阻碍植物养分的吸收和积累，进而阻碍植物的生长发育生长发育。

v3、As对动物的毒理效应产生主要是由于对动物的毒理效应产生主要是由于As与酶蛋与酶蛋白质中的白质中的巯基巯基（-SH）、蛋白质的）、蛋白质的胱氨酸胱氨酸、半胱氨酸半胱氨酸含硫的氨基含硫的氨基（-NH2）有很强的亲和力，通过）有很强的亲和力，通过As3+与与巯基结合引起酶失活，巯基结合引起酶失活，As可以抑制酶的可以抑制酶的催化活性催化活性，可以引起细胞结构的变化，可以引起细胞结构的变化，As3+阻滞阻滞ATP的合成，的合成，引起机体乏力。

引起机体乏力。

10v高浓度的高浓度的As3+可使丙酮的氧化酶受阻，引发可使丙酮的氧化酶受阻，引发代谢紊代谢紊乱乱，阻碍细胞呼吸，使中枢神经系统和末梢神经系，阻碍细胞呼吸，使中枢神经系统和末梢神经系统功能紊乱，形成统功能紊乱，形成多发性神经炎多发性神经炎，肢体感觉异常，肢体感觉异常，运动失调。

运动失调。

As3+还使还使血管中枢麻痹血管中枢麻痹，高浓度，高浓度As3+对对动物产生危害，造成动物产生危害，造成畸形或突变畸形或突变。

As5+还会造成还会造成DNA复制复制和和转录转录的错误。

的错误。

11

（二）砷的生态毒理诊断

（二）砷的生态毒理诊断v利用利用生态毒理学生态毒理学的原理，对土壤的原理，对土壤As元素的元素的剂量剂量与与植植物反应物反应之间的关系进行研究，观测不同之间的关系进行研究，观测不同As浓度对植浓度对植物物生长发育指标生长发育指标的影响。

的影响。

1、根生长与根重的变化、根生长与根重的变化作物受到作物受到As害后使根部生长受害后使根部生长受抑制抑制，抑制作用进一，抑制作用进一步发展就是破坏步发展就是破坏根与叶组织根与叶组织，致使作物枯死。

，致使作物枯死。

12杨居荣杨居荣于于1985年开展的实验研究，其结果如下表：

年开展的实验研究，其结果如下表：

不同浓度不同浓度As暴露对水稻根重的影响暴露对水稻根重的影响132、作物、作物生长发育生长发育的影响的影响砷对作物的毒作用常表现为影响作物生长发育。

砷对作物的毒作用常表现为影响作物生长发育。

v李应学李应学等在盆栽试验中研究了等在盆栽试验中研究了不同土壤不同土壤As浓度浓度对小麦、水稻生长发育的影响，其结果见下表：

对小麦、水稻生长发育的影响，其结果见下表：

14As浓度（浓度（mg/kg）02550100200-1000小麦小麦株高株高/cm70.974.875.750.7枯死枯死千粒重千粒重/g40.742.139.031.0产量产量/%100108.7119.537.2As浓度（浓度（mg/kg）0205070100-200水稻水稻株高株高/cm74.764.341.034.8枯死枯死千粒重千粒重/g22.019.510.88.9产量产量/%100.062.645.64.6不同不同As浓度土壤对水稻、小麦生长发育的影响浓度土壤对水稻、小麦生长发育的影响153、微生物数量微生物数量的变化的变化v微生物对砷的暴露影响在数量上的反应微生物对砷的暴露影响在数量上的反应不是非常敏不是非常敏感感，特别在低剂量暴露条件下观察不到明显的效应，特别在低剂量暴露条件下观察不到明显的效应，但是，砷对微生物的但是，砷对微生物的毒性毒性是存在的。

是存在的。

v据据报道报道，As对放线菌、细菌、硝化菌的抑制浓度范对放线菌、细菌、硝化菌的抑制浓度范围为围为10004000mg/kg，根据菌抑制率的概率值与金，根据菌抑制率的概率值与金属浓度对数的关系曲线，求得属浓度对数的关系曲线，求得As的的ED50值，放线菌值，放线菌为为15.0mg/kg，细菌为，细菌为14.9mg/kg。

164、土壤酶活性土壤酶活性反应反应酶作为土壤组成部分，其活性大小可有效地反映出酶作为土壤组成部分，其活性大小可有效地反映出土壤生化反应的土壤生化反应的强弱强弱。

吴家燕吴家燕开展的实验研究表明，开展的实验研究表明，As对水稻对水稻根系脱氢酶根系脱氢酶活性活性、过氧化物酶活性过氧化物酶活性均有不同程度的均有不同程度的抑制抑制作用。

作用。

夏增禄夏增禄的研究表明，土壤添加的研究表明，土壤添加As在在27.19mg/kg浓度浓度下，对下，对脲酶、碱性磷酸酶、蛋白酶脲酶、碱性磷酸酶、蛋白酶三种土壤酶都产三种土壤酶都产生一定的抑制。

生一定的抑制。

17（三）对（三）对人体人体的毒害效应的毒害效应v途径途径：

生活中误食：

生活中误食As污染的污染的食品食品、误饮、误饮As污染的污染的饮饮料料，或误服含，或误服含As的的农药农药等。

等。

v症状症状：

1、急性急性As中毒症状，胃部和腹部剧烈疼痛，患者中毒症状，胃部和腹部剧烈疼痛，患者口内有金属味感，有时呼气有大蒜气味，严重者出口内有金属味感，有时呼气有大蒜气味，严重者出现脱水和休克。

现脱水和休克。

2、慢性慢性As中毒症状，厌食，指甲失去光泽、脆而中毒症状，厌食，指甲失去光泽、脆而薄，同时可引起末梢神经炎。

薄，同时可引起末梢神经炎。

18三、生态毒理效应及调控三、生态毒理效应及调控

（一）生态毒理效应

（一）生态毒理效应v1、对作物的、对作物的毒害症状毒害症状水稻对水稻对As的毒性十分的毒性十分敏感敏感，因此易受毒害，因此易受毒害，症状症状主主要表现为要表现为植株矮化植株矮化，生长，生长迟缓迟缓，抽穗期和成熟期，抽穗期和成熟期延延迟迟。

小麦。

小麦As中毒的症状是中毒的症状是根部枯死根部枯死，地上部分生长，地上部分生长发育受发育受阻碍阻碍，叶片变细，变硬，呈深绿色。

，叶片变细，变硬，呈深绿色。

19v2、对作物、对作物产量产量的影响的影响农作物中农作物中大豆大豆易受易受As毒害，大豆轻度毒害时表现为毒害，大豆轻度毒害时表现为干物重干物重下降，长势较弱、萎缩，严重毒害时则造成下降，长势较弱、萎缩，严重毒害时则造成绝产绝产。

小麦As中毒的症状表现为根部枯死，地上部中毒的症状表现为根部枯死，地上部生长发育受阻。

不同生长发育受阻。

不同As暴露浓度对水稻生长影响不暴露浓度对水稻生长影响不同，其结果见下表：

同，其结果见下表：

20草甸棕壤添加草甸棕壤添加As对水稻的影响对水稻的影响暴露浓度暴露浓度/（mg/kg）株高株高/cm有效分蘖有效分蘖数数产量产量/（g/盆盆）千粒重千粒重/g增减产增减产/%对照对照92.224972.0523.5407.588.884671.7222.60-0.4581586.784672.3224.70+0.3753065.404155.7621.76-22.614564.243451.3522.62-28.736060.823031.1521.83-56.7721（二二）调控措施调控措施1、物理化学物理化学调控法调控法v

（1）客土工程法客土工程法山忠根昭山忠根昭于于1985年在年在As污染水田土壤上开展了客土污染水田土壤上开展了客土田间试验研究，比较了不同客土量对田间试验研究，比较了不同客土量对As的迁移变化、的迁移变化、产量和胡麻叶斑病的影响。

产量和胡麻叶斑病的影响。

22不同客土深度对土壤可溶不同客土深度对土壤可溶As含量及水稻产量的影响含量及水稻产量的影响处理处理剖面深度剖面深度/cm产量产量/%可溶性可溶性As/（mg/kg）旗叶旗叶*胡麻叶斑病发病胡麻叶斑病发病概率概率/%As污染土壤污染土壤（15mg/kg）1510042.619.7客土客土10cm1522113.09.8客土客土13cm2045610.65.923v客土工程措施客土工程措施优点优点：

治理效果彻底稳定，使用于大多数污染土壤的治治理效果彻底稳定，使用于大多数污染土壤的治理。

理。

v缺点缺点：

工程措施工程措施投资大投资大，易引起土壤肥力下降，更适用，易引起土壤肥力下降，更适用于于小面积重度污染区小面积重度污染区的修复。

的修复。

24v

（2）增施固化剂增施固化剂Durtre采用水泥和（或）石灰固化稳定法，对采用水泥和（或）石灰固化稳定法，对As污污染土壤进行修复，固化结果证明可把物质浸出液中染土壤进行修复，固化结果证明可把物质浸出液中As含量降到低于含量降到低于1mg/L的标准，半动态渗滤实验结的标准，半动态渗滤实验结果表明，固化物质果表明，固化物质As的释放速度很慢