水生植物富集重金属(综述)

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1、水生植物富集重金属的研究摘要：水体重金属污染已经成为一个日益严重的环境问题，了解水体重金属污染原理、处理水体重金属，已经成为一个必须解决的课题。本文分析了重金属对水生植物的影响以及水生植物对重金属离子的富集和去除。综述了重金属的来源，在国内外的污染现状，以及具体的治理方法，分析了各种方法的优缺点。在所有的方法中，利用水生植物修复是最有潜力的。并重点讨论了常见重金属离子对水生植物的影响，包括重金属对水生植物伤害的作用机理、毒害途径及其影响水生植物吸收重金属的因素，统计了水生植物对重金属离子的耐受上限。关键字：重金

2、属水生植物富集植物修复AccumulationofheavymetalsofaquaticplantsAbstract:Thepaperreviewsthesourceofheavymetals，itspollutionstatusandcontrolmethodsathomeandabroad，andpointsoutthatthephytoremediationbywaterplantsisthemostpotentialmethodafteranalyzingadvantagesanddisadvanta

3、gesofalldifferentcontrolmethods.Analysestheinfluenceofheavymetalsinaquaticplantsforheavymetalionsandaquaticplantstheenrichmentandpurify.Thepaperdiscussestheharmfulmechanismandtoxicpathstowaterplants，andthefactorsaffectingabsorptionofheavymetalsbywaterplants，

4、andsummarizesthemaximumtolerantvaluesofdifferentwaterplantstoheaymetalions.Keywords：heavymetalsaquaticplantspurifyandenrichmentphytoremediation;重金属污染现已成为危害最大的水污染问题之一。由于重金属元素具有难降解、易积累、毒性大等特点，另外还能被生物富集吸收进入食物链危害人、畜、鸟等各种生命[1]，因此在水环境中重金属污染尤其受到人们关注。人类如果长期食用重金属含量超过

5、一定值的水产品，会引发各种疾病，如臭名昭著的“公害病”-水俣病和骨痛病等就分别由汞和镉引起。因此，寻找高效的重金属富集植物仍然是重金属污染植物修复的关键。1.重金属离子对水生植物的影响1.1重金属对水生植物的伤害机理重金属伤害水生植物主要的机理为自由基伤害理论。通常情况下，许多酶促反应和某些低分子化合物的自动氧化都会产生活性氧。水生植物在长期的进化过程中在体内形成了由SOD、CAT和POD酶组成的有效的清除活性氧的酶系统。它们在一定范围内及时清除机体内过多的活性氧，以维持自由基代谢的动态平衡，能维持水生植物体内

6、活性氧自由基的较低水平，从而避免了活性氧对水生植物细胞的伤害。由于重金属能导致水生植物体内活性氧产生速率和膜脂过氧化产物明显上升，从而使水生植物体内活性氧自由基的产生速度超出了水生植物清除活性氧的能力，因而引起细胞损伤。这是重金属对水生植物产生毒害的一个重要机制[2]。而重金属对水生植物的影响作用主要表现在改变细胞的细微结构，抑制光合作用、呼吸作用和酶的活性，使核酸组成发生改变，细胞体积缩小和生长受到抑制等[3]。孔繁翔等人在研究中发现，不同浓度的锌等重金属对羊角月牙藻的生长进度、蛋白质含量、ATP水平等有明显

7、的影响，其实验结果表明，金属离子在其所试验的范围内对其生长速率均有抑制作用[4]。1.2重金属对水生植物产生毒害的生物学途径-9-重金属对水生植物产生危害的途径可能有两种:一是大量的重金属离子进入水生植物体内干扰离子间原有的平衡系统，造成正常离子的吸收、运输、调节和渗透等方面的阻碍，从而使代谢紊乱；二是较多的重金属离子进入水生植物体内，不仅和核酸、蛋白质、酶等大分子结合，而且还可以取代某些蛋白质和酶行使其功能时所必须的特定元素，使其变性或活性降低[5]。1.3常见重金属离子对水生植物的影响1.3.1Hg的影响汞

8、属于毒性很强的重金属离子，中毒临界值很低。在临界值以下，Hg能增加细胞内核糖体、核糖体亚基及多聚核糖体的数量，诱导蛋白质合成。当其积累的数量超过临界值时就会影响植物的正常生理活动。随着Hg浓度的增大，光合作用系统受到不可修复的破坏，表现为植株受到严重伤害。其原因是汞的积累抑制叶绿素酸酯还原酶和影响氨基-γ-酮酸的合成，而影响叶绿素的生物合成；同时使叶绿体膜系统在结构上受到逐渐破坏，导致