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《鵝毛竹對(duì)鎘脅迫的生理響應(yīng)及硅和鈣的調(diào)控作用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、鵝毛竹對(duì)鎘脅迫的生理響應(yīng)及硅和鈣的調(diào)控作用—文獻(xiàn)綜述1.1重金屬的概念重金屬在化學(xué)中一般指密度在4.5g/cm3以上的金屬，構(gòu)成環(huán)境污染的主要重金屬有汞、鎘、鉛、鉻等對(duì)生物毒性強(qiáng)的金屬，其次是具有一定毒性的金屬銅、鋅、鎳等[1]。目前最引起人們關(guān)注的是汞、鎘、鉛、鉻、砷等，被合稱(chēng)為重金屬污染中的“五毒”[2]。從20世紀(jì)50年代以來(lái)，隨著人口數(shù)量的大幅度增加，采礦、冶煉和制造等工業(yè)的快速發(fā)展，農(nóng)用化學(xué)品的大量使用及城市污水污物的排放，導(dǎo)致Cd,Pb,Hg,Cu等對(duì)生物有毒金屬元素在環(huán)境中快速、過(guò)量的積累，這一由人類(lèi)活動(dòng)造成的環(huán)境污染問(wèn)題引起了廣泛的關(guān)注
2、。這些金屬元素的大部分被概括在一起，被稱(chēng)之為“重金屬(Heavymetals)”元素，總稱(chēng)那些比重大于5的金屬元素[3～4]，盡管這一概念還沒(méi)有被精確定義，使用起源也不明確，但己被廣泛采用[5-6]。1.2我國(guó)農(nóng)田的鎘污染情況土壤重金屬污染是一個(gè)全球性的問(wèn)題，隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，由于人類(lèi)的不合理使用，濫用農(nóng)藥、化肥和污水灌溉，使土壤污染日益嚴(yán)重。其中土壤重金屬污染已經(jīng)成為一個(gè)全球性的環(huán)境問(wèn)題。在所有非植物必需的重金屬元素中，鎘、鉛最為引起關(guān)注。因?yàn)镃d易被作物吸收，并通過(guò)食物鏈在人體內(nèi)富集[7]。我國(guó)對(duì)二十多處采礦、冶煉及工業(yè)廢水污染點(diǎn)的調(diào)查表明，一些
3、地區(qū)的農(nóng)田Cd污染非常嚴(yán)重，且面積和程度呈上升趨勢(shì)。如廣西陽(yáng)朔鉛鋅礦廢水污染的農(nóng)田土壤含Cd量達(dá)10-136mg/kg;沈陽(yáng)張士灌區(qū)受污染農(nóng)田面積2800hm'，土壤Cd含量5-7mg/kg;湖北大冶煉銅廠的煙囪排出的鍋對(duì)周?chē)鷏Okm范圍的農(nóng)田造成污染，污染農(nóng)田面積達(dá)8700hm2。[10]1.3土壤鎘污染來(lái)源土壤重金屬污染源主要有灌溉(特別是污灌)、固體廢棄物堆置(污泥、垃圾等)、農(nóng)藥和肥料施用、以及大氣沉降物等。植物受到鎘污染主要是由“三廢”所引起。工業(yè)廢氣是造成空氣福污染的主要來(lái)源。大氣中的鎘可以通過(guò)降雨或干沉降而進(jìn)入土壤，有一部分則直接被植物葉
4、片所吸收，造成污染。在有工業(yè)污染(包括燃煤)的地區(qū)，土壤和果樹(shù)葉片都積累了大量的鎘[11]。冶煉、燃煤、石油燃燒、垃圾廢物的焚燒等都能造成對(duì)大氣的污染。礦區(qū)開(kāi)發(fā)、鍍鋅廠以及與染料、塑料的穩(wěn)定劑、油漆的著色劑及輪胎生產(chǎn)有關(guān)的工廠是含鎘污水的主要來(lái)源[12-13]。污灌是使重金屬進(jìn)入土壤的重要途徑，。農(nóng)田施用污泥等固體垃圾，在增加N.P等營(yíng)養(yǎng)元素的同時(shí)，鍋等重金屬含量也增高，美國(guó)的幾項(xiàng)調(diào)查表明，消化的污泥平均含鎘量為10--16mg/kg[12],施用多年土壤鎘含量必然增加。此外，施用化肥、農(nóng)藥也會(huì)造成鎘的污染，據(jù)調(diào)查，廣州市施用磷肥、石灰的鎘含量為2-3
5、mg/kg[16]，而澳大利亞施用的過(guò)磷酸鈣含鎘量達(dá)3848mg/kg[12],顯然施用不當(dāng)也必然造成鎘的污染。在污水農(nóng)用造成農(nóng)業(yè)土壤污染的同時(shí)，淤泥農(nóng)用、鉛礦的開(kāi)發(fā)、含鉛化肥和農(nóng)藥的施用等都直接或間接的增加了土壤的鉛污染[17-19]1.4鎘對(duì)人的毒性Cd是嚴(yán)重污染性元素，Cd對(duì)于生物和人體來(lái)說(shuō)是非必需元素，污染性Cd主要通過(guò)消化道吸收進(jìn)入人體。金鋒[20]等調(diào)查研究表明，Cd是慢性毒害作用的靶器官，長(zhǎng)期攝入鎘使腎小球受到損害，引起尿白蛋白排出量的增加。鎘中毒的主要危害是破壞腎功能，導(dǎo)致腎小管對(duì)低分子蛋白再吸收功能發(fā)生障礙，糖、蛋白質(zhì)代謝紊亂，尿蛋白
6、、尿糖增多，引發(fā)糖尿病;鎘進(jìn)入人體的呼吸道可引起肺炎、肺氣腫;進(jìn)入人的消化系統(tǒng)則可引起腸胃炎;鎘中毒常伴有貧血癥;孕婦福中毒易造成流產(chǎn)、新生兒畸形和死亡;鎘中毒可誘發(fā)骨癌、直腸癌、食管癌和胃癌。此外，Cd有致突變、致癌和致畸作用，以及引起高血壓、肺氣腫等病癥[21]。1.5鎘對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響1.5.1鎘對(duì)植物生長(zhǎng)的影響鎘強(qiáng)烈抑制植株的生長(zhǎng)[26-28]，使植物表現(xiàn)出生長(zhǎng)遲緩、植株矮小、褪綠、產(chǎn)量下降等癥狀。但也有研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鎘濃度較低時(shí)，作物產(chǎn)量反而增加的情況[29-30]。表明低濃度的鎘對(duì)某些植物的生長(zhǎng)發(fā)育有一定的“促進(jìn)”作用。重金屬能抑制植物生
7、長(zhǎng)，生長(zhǎng)在重金屬脅迫中的植物，敏感性類(lèi)型很容易受害，體內(nèi)生理生化過(guò)程紊亂，光合作用降低，吸收受到抑制，導(dǎo)致供給植物生長(zhǎng)的物質(zhì)和能量減少，相應(yīng)地生長(zhǎng)受到抑制;即使能完成生活史的耐性較強(qiáng)的品種，為了保持細(xì)胞正常功能，適應(yīng)逆境，必然要消耗植物生長(zhǎng)過(guò)程中的有效能量，對(duì)于正常環(huán)境的適應(yīng)能力下降，它們的生長(zhǎng)率降低[31]。張義賢[32]研究表明，隨著重金屬Cd,Pb濃度的增加和處理時(shí)間的延長(zhǎng)，大麥種子的萌發(fā)率、根生長(zhǎng)速率、有絲分裂指數(shù)下降。Hg,Pb,Cd,Cu復(fù)合污染情況下，重金屬通過(guò)抑制核酸的生物合成和破壞蛋白質(zhì)合成機(jī)制以及破壞植物組織膜的完整性等活動(dòng)加速水生
8、植物的衰老。重金屬鎘對(duì)小麥、玉米的發(fā)芽率，幼苗生長(zhǎng)，根的伸長(zhǎng)都有抑制作用，但發(fā)現(xiàn)發(fā)芽初期，低濃
