【經(jīng)典】7環(huán)境污染物在生物體內(nèi)的遷移與轉(zhuǎn)化 環(huán)境生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)電子教案

1、環(huán)境污染物在生態(tài)環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化,主要內(nèi)容,,環(huán)境污染物在生態(tài)環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化,,環(huán)境污染物與毒物,,第一節(jié) 環(huán)境污染物與毒物,,1.1 概念,,1.2 毒害過(guò)程和毒作用時(shí)相,,1.3,,1.4 影響毒作用的主要因素,主要環(huán)境污染物及其毒理學(xué)效應(yīng),1.1 概念,1、污染物：進(jìn)入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成和性質(zhì)發(fā)生變化，直接或間接有害于生物生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的物質(zhì)。 2、環(huán)境污染物：由于人類(lèi)的活動(dòng)進(jìn)入環(huán)境，使環(huán)境正常組成和性質(zhì)發(fā)生改變

2、，直接或間接有害于生物和人類(lèi)的物質(zhì)。 3、毒物：對(duì)機(jī)體產(chǎn)生有害作用（毒作用）的化學(xué)物質(zhì)。 環(huán)境污染物屬于毒物。 具有相對(duì)性 4、外來(lái)化合物：在所研究的生物體內(nèi)，正常情況下不產(chǎn)生的化合物。包括環(huán)境污染物。 5、環(huán)境毒物：有毒化學(xué)物質(zhì)通過(guò)各種途徑排放至大氣、水源和土壤等人類(lèi)環(huán)境中，通常稱(chēng)為環(huán)境毒物。,毒物的分類(lèi),按用途及分布范圍分： 工業(yè)毒物、環(huán)境污染物、食品中有害成分、農(nóng)業(yè)化合物、嗜好品、化

3、妝品、其他日用品、生物毒素、醫(yī)用藥物、軍事毒物、放射性同位素等按毒物作用于機(jī)體的主要部位： 神經(jīng)系統(tǒng)毒物、造血系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、肝、腎、眼和皮膚的毒物等按作用性質(zhì)分： 刺激性、腐蝕性、窒息性、致敏、致癌、致突變、致畸毒物等。,1.2 毒害過(guò)程和毒作用時(shí)相,1、毒害過(guò)程時(shí)間尺度：瞬時(shí)生態(tài)毒害 長(zhǎng)期生態(tài)毒害空間尺度：微觀過(guò)程 宏觀過(guò)程2、毒作用時(shí)相,毒物,毒物的劑型與劑量,

4、吸收、分布、代謝、排泄,靶器官中生物學(xué)作用,效應(yīng),,,,,暴露相,毒物動(dòng)力學(xué)相,效相,,靶器官：毒物直接產(chǎn)生毒效應(yīng)作用的器官，按照不同的層次，分為靶器官、靶細(xì)胞、靶分子。效應(yīng)器官：通過(guò)病理、生理機(jī)理，由另一個(gè)器官表現(xiàn)出來(lái)。例如：有機(jī)磷農(nóng)藥作用于神經(jīng)系統(tǒng)，會(huì)抑制膽堿酯酶活性，造成膽堿能神經(jīng)突觸處乙酰膽堿積累，結(jié)果表現(xiàn)為瞳孔縮小、流涎、肌束顫動(dòng)等。因此，有機(jī)磷農(nóng)藥的靶器官是神經(jīng)系統(tǒng)，而效應(yīng)器官則是瞳孔、唾液腺和橫紋肌等。蓄積器官：毒物

5、在體內(nèi)的蓄積部位。污染物在蓄積器官內(nèi)的濃度高于其他器官，但對(duì)蓄積器官并不一定顯示毒作用。如DDT等有機(jī)氯農(nóng)藥的靶器官雖是中樞神經(jīng)系統(tǒng)和肝臟，但這類(lèi)農(nóng)藥主要蓄積在脂肪組織中。,1、重金屬的環(huán)境毒理學(xué)效應(yīng) 汞 鎘2、大氣污染物的環(huán)境毒理學(xué)效應(yīng)3、農(nóng)藥的環(huán)境毒理學(xué)作用 有機(jī)氯農(nóng)藥 有機(jī)磷農(nóng)藥 有機(jī)氮農(nóng)藥 擬除蟲(chóng)菊脂類(lèi)農(nóng)藥,1.3 主要環(huán)境污染物及其環(huán)境毒理學(xué)效應(yīng),環(huán)境中的汞,汞循環(huán)(mercury

6、 cycle),,,火山活動(dòng),化石燃燒,,,,,降水,揮發(fā),揮發(fā),沉積物,,,,農(nóng)田風(fēng)化和淋溶作用,,,農(nóng)藥噴灑,徑流,,,(CH3)2Hg,Hg2＋,CH3Hg,,,,,,魚(yú),水生植物,水鳥(niǎo),,工廠汞的廢物,,捕魚(yú),,,由河水帶走,(中性pH),(酸性pH),,,,,,汞的環(huán)境毒理作用,汞及其化合物可通過(guò)呼吸道、消化道及皮膚等途徑進(jìn)入機(jī)體，可分布于各個(gè)器官，以腎臟含量最高。 腎>肝>血液>腦>

7、;末梢神經(jīng)汞化合物的通透性差異很大： 金屬汞：被消化道吸收的數(shù)量很少，通過(guò)食物和飲水一般不會(huì)中毒； 金屬氣態(tài)汞侵入呼吸道可被肺泡完全吸收，經(jīng)血液運(yùn)至全身； 無(wú)機(jī)汞中的氯化汞為劇毒； 有機(jī)汞中苯基汞分解快，毒性小，甲基汞和乙基汞毒性最大，甲基汞蓄積量達(dá)到30mg/70kg，出現(xiàn)感覺(jué)障礙，達(dá)到100mg時(shí)為中毒閾值。,大氣污染物的環(huán)境毒理學(xué)效應(yīng),分為氣態(tài)污染物和顆粒污染物。按化學(xué)形態(tài)分為含硫化合物、含氮化

8、合物、碳?xì)浠衔?、鹵素化合物、顆粒物質(zhì)和放射性物質(zhì)7類(lèi)。來(lái)源于工業(yè)生產(chǎn)、生活爐灶、采暖鍋爐、交通運(yùn)輸、火山爆發(fā)、森林火災(zāi)等。SO2為無(wú)色而具有辛辣刺激性的氣體，與二氧化氮、碳?xì)浠衔锕泊鏁r(shí)，經(jīng)7小時(shí)轉(zhuǎn)化為SO3，形成酸霧。易與呼吸道表面的水相作用，吸水形成亞硫酸或硫酸，短時(shí)間內(nèi)解除低濃度，上呼吸道極易受刺激，腐蝕損害。短期接觸高濃度的，可引起機(jī)型支氣管炎、呼吸困難。以致死亡。對(duì)微生物具有致突變作用，引起植物、動(dòng)物細(xì)胞染色體畸變的

9、發(fā)生。,農(nóng)藥的環(huán)境毒理學(xué)作用,有機(jī)氯農(nóng)藥 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于水，溶于多種有機(jī)溶劑。遇光和高溫均不易分解，可在自然界長(zhǎng)期殘留。在土壤中消失95%，需要數(shù)年至數(shù)十年。 揮發(fā)性低，吸入中毒的機(jī)會(huì)較少，主要經(jīng)消化道進(jìn)入機(jī)體，蓄積在脂肪組織以及脂質(zhì)含量較高的組織器官，如腎周?chē)M織等 大劑量的進(jìn)入機(jī)體可引起中樞神經(jīng)及某些實(shí)質(zhì)臟器特別是肝、腎的嚴(yán)重?fù)p害，易蓄積。有機(jī)氯農(nóng)藥在土壤中的殘留量（%）DDT 狄式劑

10、 林丹 氯丹 七氯 一年后 88 75 60 55 45,農(nóng)藥的環(huán)境毒理學(xué)作用,有機(jī)磷農(nóng)藥 呈油狀液體或晶體固體，具大蒜臭味，揮發(fā)性強(qiáng)，難溶于水，可溶于有機(jī)溶劑，對(duì)光、熱河氧穩(wěn)定，遇堿迅速分解。 經(jīng)消化道、呼吸道和皮膚吸收進(jìn)入機(jī)體，大多數(shù)化合物經(jīng)皮膚吸收快且完全，分布各個(gè)器官，以肝、腎及肺含量最高。一般可通過(guò)血腦屏障，代謝較快，沒(méi)有明顯蓄積作用。 毒作用

11、在于對(duì)膽堿酯酶活力的抑制，使其失去分解乙酰膽堿的能力，造成乙酰膽堿在體內(nèi)積聚，引起神經(jīng)功能紊亂。,農(nóng)藥的環(huán)境毒理學(xué)作用,有機(jī)氮農(nóng)藥 對(duì)人、畜毒性屬于中等程度至低毒范疇。 在土壤中滯留時(shí)間短，半衰期僅1-4周。擬除蟲(chóng)菊脂類(lèi)農(nóng)藥 黃色粘稠狀液體或無(wú)色晶體，揮發(fā)度低，不溶于水，溶于多種有機(jī)溶劑，遇堿分解。 代謝快，蓄積程度低。 屬神經(jīng)毒劑，抑制神經(jīng)細(xì)胞離子通道，降低神經(jīng)肌肉膜的電興

12、奮電位。,1.4影響毒作用的主要因素,1、環(huán)境因素物理環(huán)境因素a.溫度:高溫促進(jìn)毒物吸收，攝入量增加，毒性增加。b.濕度：促進(jìn)毒物經(jīng)皮膚吸收，濕度增高，吸收增強(qiáng)。也 可加速毒物水解。毒物也可在高濕條件下改變狀 態(tài)，如SO2轉(zhuǎn)化為SO3。c.氣壓：高壓使?jié)舛仍龃?；氣壓降低，氧分壓降低，CO毒 性加大d.時(shí)間變化：生物體功能隨季節(jié)和晝夜節(jié)律產(chǎn)生規(guī)律性變 動(dòng)。

13、,,,環(huán)境污染物的作用方式a.獨(dú)立作用：b.相加作用c.協(xié)同作用：四氯化碳和乙醇，對(duì)肝臟毒性增加d.頡頏作用：Ag-Cu Cu-Zn Hg-Se Se對(duì)Hg的頡頏作用,2、化學(xué)毒物的理化性狀,物理性狀與生物學(xué)效應(yīng)a.溶解度 溶解度越大，體內(nèi)吸收率越高，毒性越大 As2O3 氧化鉛>金屬鉛>硫化鉛（在血清中的溶解度）b.揮發(fā)度 揮發(fā)度越大，空氣中的濃度越大，呼吸道中毒的

14、危險(xiǎn)性越大。c.分散度 分散度愈大，顆粒越小，化學(xué)活性越大，易進(jìn)入呼吸道，如PM10,,毒物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與毒性 結(jié)構(gòu)不同，毒性不同。苯具有麻醉作用，抑制造血功能。 苯環(huán)上的氫被甲基取代，形成甲苯或二甲苯，對(duì)造血技能的作用不明顯； 苯環(huán)上的氫被氨基或硝基取代，形成高鐵血紅蛋白，對(duì)肝臟具有毒性作用； 苯環(huán)上的氫被鹵素取代，對(duì)肝臟產(chǎn)生毒性。,3、個(gè)體因素,種屬、品系和個(gè)體差異 由于有機(jī)體的結(jié)構(gòu)和功能

15、方面存在不同程度的差異。大多數(shù)毒物對(duì)人和動(dòng)物的敏感性差異不大于10倍。年齡和發(fā)育 年輕機(jī)體對(duì)中樞神經(jīng)劑敏感性較差。對(duì)中樞神經(jīng)抑制劑較敏感，年老機(jī)體代謝慢，對(duì)需經(jīng)生物轉(zhuǎn)化后才具有毒性的化學(xué)物質(zhì)不敏感。性別與激素 雌性動(dòng)物較雄性動(dòng)物敏感，個(gè)別化合物對(duì)雄性動(dòng)物毒性較高。遺傳因素 先天性代謝缺陷或生理變異可導(dǎo)致對(duì)某些化合物效應(yīng)的敏感性。健康狀況與營(yíng)養(yǎng) 營(yíng)養(yǎng)狀況不良，使毒物在體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化減慢，出現(xiàn)

16、異常毒性表現(xiàn)，少數(shù)化合物缺乏蛋白質(zhì)環(huán)境下毒性降低。,4、元素的生物半衰期,元素自進(jìn)入生物體內(nèi)到排出體外的時(shí)間。,第二節(jié) 環(huán)境污染物在生態(tài)環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化,,2.1 污染物在動(dòng)物體內(nèi)的吸收分布和排泄,,2.2 植物對(duì)污染物的吸收、遷移及影響,2.1污染物在動(dòng)物體內(nèi)的吸收分布和排泄,一、污染物通過(guò)動(dòng)物細(xì)胞膜的方式吞噬作用：固態(tài)污染物與細(xì)胞膜上某種蛋白質(zhì)具有親和力，改變膜的表面張力，引起細(xì)胞膜外包或內(nèi)凹，將固態(tài)物質(zhì)包圍進(jìn)細(xì)

17、胞。胞飲作用：如吞噬的是液態(tài)物質(zhì)，稱(chēng)為胞飲。,二、動(dòng)物機(jī)體對(duì)污染物質(zhì)的吸收,吸收途徑主要有：呼吸道、消化道、皮膚。（一）經(jīng)呼吸道吸收部分污染物能穿過(guò)肺泡：直徑小于5nm部分污染物能在肺部長(zhǎng)期停留：使肺部致敏纖維化或致癌，如苯并芘、石棉、鈹?shù)炔糠治廴疚镞\(yùn)至支氣管，刺激氣管壁產(chǎn)生反應(yīng)性咳嗽而排出或被咽入消化管。肺泡總面積55m2，是皮膚的40倍，細(xì)胞膜對(duì)脂溶性、非脂溶性分子及離子都具有高度的通透性，吸入量達(dá)到一定程度會(huì)進(jìn)入血液引

18、起中毒，這是與消化道吸收的不同之處。,,,,NO2很少停留在上呼吸道，而是從下呼吸道侵入肺深部；低流量經(jīng)鼻吸入時(shí)，SO2攝入率（氣管上部）幾乎為100%，臭氧為72%，高流量經(jīng)口吸入時(shí)，二者的攝取率均大幅下降，臭氧的攝取率更低，說(shuō)明吸入臭氧可能損傷支氣管末梢。汞化合物揮發(fā)性很高，金屬汞很難被呼吸道粘膜吸附、阻攔，易達(dá)肺部，動(dòng)物的肺泡吸收率達(dá)50%-100%，人體可達(dá)75%-85%，肺泡對(duì)汞化合物有極高的吸收率。,,呼吸道吸收情況主要

19、取決于被吸收化合物的血液-氣體分配系數(shù)K（氣體在血液中的濃度與在肺泡氣中濃度之比），K越大，氣體越易被吸收。二硫化碳 k=5 苯 k=6.85 乙醚 k=15 甲醇 K=1500水溶性高的化合物在上呼吸道被粘膜吸附，水溶性低的化合物多進(jìn)入呼吸道深部被吸收。,,（二）消化道吸收 消化道是動(dòng)物吸收污染物的主要途徑，腸道粘膜是吸收污染物的主要部位之一。整個(gè)消化管對(duì)污染物都有吸收能力

20、，但主要部位是在胃和小腸。小腸粘膜上的微絨毛，可增加吸收面積600倍。 腸道吸收量因污染物化學(xué)形態(tài)不同而不同：甲基汞和乙基汞吸收量遠(yuǎn)高于離子態(tài)汞，有機(jī)汞（脂溶性）的吸收率達(dá)95%以上；無(wú)機(jī)汞中的離子態(tài)汞吸收率在20%以下，二價(jià)汞不易被腸壁吸收，主要與氨基酸形成絡(luò)合物排出體外。,,鎘在呼吸道的吸收率為10-14%，消化道為5-10%。腸道吸收可因某種物質(zhì)的存在而加強(qiáng)或減弱： 若存在足夠半胱氨酸會(huì)促進(jìn)腸道粘膜上的氨基酸的主動(dòng)

21、運(yùn)輸，半胱氨酸和甲基汞結(jié)合能增加腸道對(duì)甲基汞的吸收； 乙醇對(duì)肺泡吸收汞有抑制作用，金屬汞轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)機(jī)離子態(tài)汞要經(jīng)過(guò)氧化酶的作用，乙醇能阻礙氧化酶的氧化。,,（三）皮膚及其他途徑吸收 第一階段：通過(guò)表皮，表皮的 角質(zhì)層是最重要的屏障。 第二階段：通過(guò)真皮。 四氯化碳可通過(guò)皮膚吸收引起肝損害，有機(jī)磷農(nóng)藥可經(jīng)皮膚吸收。,污染物吸收后隨血液和淋巴的流動(dòng)分散到全身各組織器官的過(guò)程叫分布。

22、不同化合物在體內(nèi)的分布不一樣，易透過(guò)生物膜，即可分布全身，反之，則分布受限。有機(jī)污染物多呈均勻分布； 無(wú)機(jī)污染物多呈不均勻分布： 一價(jià)陽(yáng)離子，鉀、鈉、鋰、銫，均勻分布； 二、四價(jià)陽(yáng)離子，鈣、鋇、鈹、鐳等，分布在 骨骼中； 鎘、釕多集中于腎臟； 無(wú)機(jī)離子態(tài)汞在腎內(nèi)積累的最多，其次是肝、脾、 甲狀腺，金屬汞易通過(guò)血腦屏障到達(dá)腦中樞。

23、外來(lái)化合物在體內(nèi)的貯存往往不具活性，貯存部分與游離部分呈動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)游離態(tài)部分逐漸消除時(shí)，貯存的化學(xué)物可逐漸被釋放進(jìn)入人體循環(huán)，如DDT,饑餓。,三、動(dòng)物機(jī)體對(duì)污染物質(zhì)的分布,四、污染物在動(dòng)物體內(nèi)的排出,動(dòng)物主要以糞便和尿的形式直接將污染物排出，糞便中排出的汞大部分為無(wú)機(jī)汞，尿中的汞6%-25%為無(wú)機(jī)汞。 或通過(guò)膽汁、乳汁、呼氣、毛發(fā)等將污染物排出。 腎臟是最重要的高功效排泄器官，經(jīng)腎臟排泄的數(shù)量超過(guò)各種途徑排

24、泄的總和。,五、污染物在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化,生物代謝轉(zhuǎn)化：污染物的生物轉(zhuǎn)化是指進(jìn)入體內(nèi)的外來(lái)化合物，在體內(nèi)酶催化下發(fā)生一些列代謝變化的過(guò)程。轉(zhuǎn)化成的衍生物稱(chēng)為代謝物。肝臟代謝最為活躍，其次為腎和肺等。生物活化作用（生物增毒作用）：經(jīng)過(guò)生物代謝轉(zhuǎn)化，原無(wú)毒或毒性小的化合物，能夠被轉(zhuǎn)化成有毒或毒性大的產(chǎn)物。生物滅活作用（生物解毒作用）：有毒的化學(xué)物經(jīng)代謝轉(zhuǎn)化變成無(wú)毒或低毒的產(chǎn)物。生物轉(zhuǎn)化過(guò)程是將親脂性毒物轉(zhuǎn)化成極性較強(qiáng)的親水性物質(zhì)，以

25、降低其通過(guò)細(xì)胞膜的能力，加速排出；有些毒物經(jīng)生物轉(zhuǎn)化，在體內(nèi)生成新的毒性更強(qiáng)的化合物，稱(chēng)為致死性合成。如對(duì)硫磷和樂(lè)果氧化成對(duì)氧磷和氧樂(lè)果。,,污染物的生物轉(zhuǎn)化過(guò)程主要包括四種反應(yīng)，即氧化、還原、水解和結(jié)合反應(yīng)。前三個(gè)為第一階段或第一相反應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)為第二階段，或稱(chēng)第二相反應(yīng)。降解反應(yīng) 微粒體混合功能氧化反應(yīng) 微粒體外的氧化反應(yīng) 還原反應(yīng)：被還原酶催化還原。 水解作用：脂類(lèi)、酰胺類(lèi)和含有脂式鍵的磷

26、酸鹽取代物易水解，毒性降低。結(jié)合反應(yīng),2.2 植物對(duì)污染物的吸收、遷移及影響,,一、植物對(duì)污染物的吸收（一）植物對(duì)氣態(tài)污染物的粘附和吸收,植物粘附污染物的數(shù)量主要決定于植物表面積的大小和粗糙度等。分泌油脂、粘液的樹(shù)種：云杉、側(cè)柏、油松、馬尾松等；葉表面積大、葉面粗糙的植物：楊梅、榆、木槿、草莓等；葉面硬挺，不易抖動(dòng)：女貞、大葉黃楊加拿大楊：葉面光滑、葉片下傾、葉柄細(xì)長(zhǎng)，易抖動(dòng)，滯塵能力弱。,,幾種針、闊葉樹(shù)種截獲粉塵的數(shù)

27、量： 橡樹(shù)7.15%、白樺10.59%、楊12.80%、刺槐17.58%、松2.32%、落葉松4.05%、云杉5.42%。氣孔是葉片吸收污染物的主要部位，如氟化物、SO2（氣孔張開(kāi)和關(guān)閉的機(jī)能癱瘓）、臭氧（破壞葉片的柵欄組織）。,（二）植物對(duì)水溶態(tài)污染物的吸收,植物吸收污染物的主要器官是根，葉片也能吸收。1、水溶態(tài)污染物到達(dá)植物根（或葉）表面到達(dá)根表面，主要有兩個(gè)途徑：?質(zhì)體流途徑，即污染物隨蒸騰拉力，在植物吸收水分時(shí)

28、與水一起到達(dá)植物根部；?擴(kuò)散途徑，即通過(guò)擴(kuò)散到達(dá)根表面。 重金屬擴(kuò)散一般遵循Fick的第二法則： 平均擴(kuò)散距離： D 擴(kuò)散系數(shù)（cm2/s） T是時(shí)間（s） 3×10-10 cm2/s 3×10-8 cm2/s 100天內(nèi)移動(dòng)的平均距離：0.72mm 7.2mm 只有靠近根部的重

29、金屬才能通過(guò)擴(kuò)散作用到達(dá)根表面，污染物主要通過(guò)質(zhì)體流途徑到達(dá)根表面。 到達(dá)根表面的污染物能否被植物吸收決定于土壤特性、污染物的種類(lèi)和數(shù)量、植物特性和蒸騰拉力等。,,植物葉片對(duì)農(nóng)藥的吸收主要有兩種途徑： 氣孔吸收 角質(zhì)層吸收 農(nóng)藥在植物葉面的附著性能是影響藥效的重要因素，表面活性劑能顯著降低水溶液的表面張力，可極大改善藥液的附著性。,草甘膦在蠶豆葉片上的氣孔吸收,2、水溶態(tài)污染物進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程,

30、植物的細(xì)胞壁是污染物進(jìn)入植物細(xì)胞的第一道屏障，其中的果膠質(zhì)成分為結(jié)合污染物提供了大量的交換地點(diǎn)。植物最初對(duì)污染物的迅速吸收主要靠細(xì)胞內(nèi)自由空間非代謝性擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。當(dāng)外界污染物濃度相當(dāng)大時(shí)，也有部分污染物透過(guò)細(xì)胞壁，穿過(guò)質(zhì)膜進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。污染物進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程主要有：細(xì)胞壁的吸附、非共質(zhì)體沉積和透過(guò)質(zhì)膜的細(xì)胞內(nèi)積累。,黃瓜、菠菜細(xì)胞各組分Cd的含量及分配表,黃瓜、菠菜細(xì)胞各組分Pb的含量及分配表,F1細(xì)胞壁及未破碎殘?jiān)?；F2細(xì)胞核為主的成

31、分；F3線粒體成分；F4核蛋白成分；F5可溶性組分,,污染物通過(guò)植物細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程主要有兩種方式：一種是被動(dòng)的擴(kuò)散，物質(zhì)順著本身的濃度梯度或細(xì)胞膜的電化學(xué)勢(shì)流動(dòng)；一種是物質(zhì)的主動(dòng)傳遞過(guò)程，需要能量。細(xì)胞膜透過(guò)機(jī)制可歸納為以下幾個(gè)方面：（1）流動(dòng)輸送 主要指水溶性的化學(xué)物質(zhì)和難脂溶性的微粒子，直徑8.4nm以上不能通過(guò)；（2）脂質(zhì)層受控?cái)U(kuò)散 主要指脂溶性化合物（3）媒介輸送與能動(dòng)載體輸送 促使媒介輸送的能量為濃度

32、比（擴(kuò)散），稱(chēng)被動(dòng)輸送；促使能動(dòng)載體輸送的能量來(lái)自生物化學(xué)作用，稱(chēng)主動(dòng)輸送。,二、污染物在植物體內(nèi)的遷移與代謝轉(zhuǎn)化,1、污染物在植物體內(nèi)的遷移 從根表面吸收的污染物能橫穿根的中部，被送入導(dǎo)管，進(jìn)入導(dǎo)管后隨蒸騰拉力向地上部移動(dòng)。 無(wú)機(jī)離子達(dá)到內(nèi)皮層可能有兩種通路：一是為非共質(zhì)體通道，即無(wú)機(jī)離子和水在根內(nèi)橫向遷移，到達(dá)內(nèi)皮層是通過(guò)細(xì)胞壁和細(xì)胞間隙等質(zhì)外空間；第二條是共質(zhì)體通道，即通過(guò)原生質(zhì)流動(dòng)和通過(guò)細(xì)胞之間相連接的

33、細(xì)胞質(zhì)通道。 鎘主要以共質(zhì)體方式在根內(nèi)橫向遷移，鉛主要以非共質(zhì)體方式遷移。,,污染物除了從根部向地上部運(yùn)輸，也可通過(guò)葉片吸收從地上部分向根部運(yùn)輸。根吸收的部位不同，向地上部移動(dòng)速率不同，如小麥根尖端1-4cm區(qū)域離子最易上移，成熟部位離子不易移動(dòng)；植物發(fā)育階段不同上移速度不同，禾谷類(lèi)抽穗前10天最易上移。,不同種作物對(duì)Cd的吸收、蓄積能力,小白菜根>地上部分 蘿卜地上部分（葉）>直根 萵苣根>葉

34、>莖,2、污染物在植物體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)化,污染物在生物體內(nèi)酶的作用下，通過(guò)氧化、還原、水解、脫烴、脫鹵、羥基化合異構(gòu)化作用，逐步代謝為毒性較低或完全無(wú)毒的物質(zhì)。這種防御機(jī)制稱(chēng)為解毒作用。酚、氰等可降解為二氧化碳和水。鳳眼蓮對(duì)酚、毒殺酚等具有降解作用。（1）植物對(duì)農(nóng)藥的分解轉(zhuǎn)化作用高等植物體內(nèi)導(dǎo)致毒性降低的基本生化反應(yīng)包括氧化作用、還原作用、水解作用、異構(gòu)化作用等。（2）植物對(duì)其他污染物的分解轉(zhuǎn)化作用 如石油、洗滌劑

35、、塑料等。鄰苯二甲酸脂類(lèi)和苯胺是我國(guó)優(yōu)先控制的有機(jī)污染物，蛋白小球藻、斜生柵藻降解能力強(qiáng)。 鳳眼蓮對(duì)液體燃料偏二甲苯具有很強(qiáng)的降解能力。,3、植物對(duì)污染物及其代謝產(chǎn)物的排出作用,植物沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的排泄系統(tǒng)，可通過(guò)其他的途徑將污染物及其代謝物排除體外：1）活的植物對(duì)于金屬、類(lèi)金屬的排出往往通過(guò)根系分泌作用；2）氣態(tài)污染物通過(guò)葉面呼吸帶走；3）農(nóng)藥等有機(jī)軛合物可通過(guò)葉片或其他器官的衰老脫落而排除體外。,www.themegal