污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的行為

污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的行為第一頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日

第一節(jié)生物對(duì)污染物的吸收第二節(jié)生物對(duì)污染物的轉(zhuǎn)化和排出第三節(jié)生物對(duì)污染物的積累第四節(jié)影響污染物在生態(tài)系統(tǒng)中行為的因素第五節(jié)生物放大第二頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日第三章污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的行為污染pollution

——人為的或自然發(fā)生的事件導(dǎo)致了環(huán)境中存在高濃度有害物質(zhì)的一種狀態(tài)。這些導(dǎo)致污染了的物質(zhì)就是污染物（pollutants）。污染物進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后將發(fā)生一系列的理化過(guò)程，污染物的形態(tài)結(jié)構(gòu)濃度均有可能發(fā)生很大的變化。同時(shí)生活在環(huán)境中的生物也會(huì)主動(dòng)或被動(dòng)地對(duì)污染物進(jìn)行吸收（uptake）.吸收進(jìn)入生物體內(nèi)的污染物發(fā)生相應(yīng)改變，

——

激活（activation）

——

脫毒或解毒作用(detoxication):

統(tǒng)稱為生物轉(zhuǎn)化（biotransformation）.第三頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日第三章污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的行為污染物在體內(nèi)可以通過(guò)運(yùn)輸、轉(zhuǎn)移進(jìn)行再分配。一部分排出體外（elimination），另一部分將會(huì)殘留在體內(nèi)，導(dǎo)致污染物在生物體內(nèi)的積累（accumulation）.積累的污染物在通過(guò)食物鏈的營(yíng)養(yǎng)級(jí)轉(zhuǎn)移，并在更高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體中不斷富集，產(chǎn)生生物放大（biomagnification）效應(yīng)。第四頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日第三章污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的行為第一節(jié)

生物對(duì)污染物的吸收1生物吸收的機(jī)制

吸收——指環(huán)境中的污染物進(jìn)入生物有機(jī)體的過(guò)程。1.1吸附（adsorption）:

——指污染物積累在兩相物質(zhì)共同界面的過(guò)程

吸附在體表的物質(zhì)，然后通過(guò)跨膜運(yùn)輸，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，完成吸收的過(guò)程。第五頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第六頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日污染物通過(guò)細(xì)胞膜的過(guò)程主要有三種方式：1)擴(kuò)散（diffusion）:物質(zhì)順電化學(xué)梯度的移動(dòng)，可以是帶電粒離子通過(guò)通道蛋白或者親脂分子通過(guò)磷脂雙分子層。四種方式：自由擴(kuò)散(a)協(xié)助擴(kuò)散：通道蛋白（如孔蛋白）或者載體蛋白(b)離子通道擴(kuò)散(c)

門(mén)離子擴(kuò)散(d)第七頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日2)主動(dòng)運(yùn)輸（activetransportation）物質(zhì)在載體蛋白的作用下，以ATP或質(zhì)子泵勢(shì)能為能量，將物質(zhì)從細(xì)胞外轉(zhuǎn)到細(xì)胞內(nèi)的過(guò)程。主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是：①逆濃度梯度（逆化學(xué)梯度）運(yùn)輸；②需要能量（由ATP直接供能）或與釋放能量的過(guò)程偶聯(lián)（協(xié)同運(yùn)輸）；③都有載體蛋白。。

第八頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日3)胞吞或胞飲作用（enterocytosis）胞吞作用：phagocytosis吞噬固體顆粒物，是無(wú)脊椎動(dòng)物吸收物質(zhì)的重要方式。胞飲作用：pinocytosis吞噬液體物質(zhì)吞噬過(guò)程包括：膜吸附、膜延展、膜泡形成和釋放第九頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日2植物的吸收陸生植物2.1葉（leaf）葉是同周?chē)鷼怏w交換最活躍的部分，因此也是吸收空氣中有害氣體如HF的主要途徑。同時(shí)，還能對(duì)一些氣溶膠或顆粒物質(zhì)進(jìn)行黏附。葉片同周?chē)鷼怏w進(jìn)行物質(zhì)交換的主要場(chǎng)所是氣孔，植物種類不同，氣孔的結(jié)構(gòu)、組成、數(shù)量和分布都有差異，氣孔的這些特點(diǎn)影響葉片對(duì)污染物的吸收。氣體經(jīng)通過(guò)氣孔進(jìn)入到植物葉片組織是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，吸收效率受界面阻力、氣孔阻力、細(xì)胞間隙阻力和細(xì)胞內(nèi)液相阻力等作用。

第十頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日根主要吸收土壤中的污染物。1）根的各部分的吸收功能差別很大。例：大麥的根在距根頂端2-4cm對(duì)K的吸收較6-8cm處大，Ca、Si的吸收以根的分生區(qū)和伸長(zhǎng)區(qū)為主，F(xiàn)e的吸收主要集中在分生區(qū)，K、N、P元素的吸收主要在根毛區(qū)。分生組織缺乏輸導(dǎo)組織，因此通過(guò)分生區(qū)吸收的總量不大。2）吸收過(guò)程：土壤→根表面→表皮——進(jìn)入皮層內(nèi)部，由皮層、內(nèi)皮層、中柱鞘進(jìn)入木質(zhì)部導(dǎo)管，進(jìn)一步向莖、葉輸送。第十一頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日3動(dòng)物的吸收——呼吸道陸生動(dòng)物主要通過(guò)消化道吸收污染物，而呼吸道和皮膚的作用相對(duì)較弱。3.1呼吸道大部分溶解在空氣中的污染物以及微粒物質(zhì)都通過(guò)呼吸道進(jìn)入生物體。不同污染物由于水溶性的不同，經(jīng)呼吸道進(jìn)入機(jī)體后到達(dá)呼吸道的位置和停留時(shí)間，以及引起毒性的效應(yīng)差異很大。一般通過(guò)消化道、鰓、呼吸道、皮膚等途徑。具體的吸收途徑與動(dòng)物的生活習(xí)性有很大的關(guān)系。

第十二頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日3.2消化道由于動(dòng)物都需要捕食其他低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物，而整個(gè)消化道對(duì)污染物都有吸收能力，因此胃腸道吸收污染物有非常重要的作用。

主要吸收部位在小腸。

小腸粘膜上有微絨毛，吸收面積增加大概600倍；以顆粒形式吸附的金屬往往和食物共同消化；脊椎動(dòng)物中，胃pH偏酸有利于金屬溶解釋放，而小腸的的偏堿性條件使得在胃釋放的物質(zhì)有吸附到腸粘膜上。

第十三頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日腸道吸收量與污染物化學(xué)性質(zhì)特別是親水性或親脂性有關(guān)；¤：研究表明，魚(yú)、磷蝦等動(dòng)物為材料，發(fā)現(xiàn)腸道對(duì)甲級(jí)汞、乙基汞等脂溶性的有機(jī)汞吸收系數(shù)超過(guò)50%，而對(duì)離子態(tài)和金屬汞的吸收率在20%以下.腸道的不同部位對(duì)物質(zhì)的吸收也有差異；哺乳動(dòng)物中，十二指腸和空腸主要吸收營(yíng)養(yǎng)物和藥物，而回腸吸收膽酸。第十四頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日水生動(dòng)物——由于長(zhǎng)期生活在水中，攝食吸收的重要性降低，他們直接從水中積累的污染物比捕食食物吸收要多很多，因此主要通過(guò)鰓、胃腸道和皮膚吸收。以魚(yú)而言，鰓是最重要的吸收器官，原因：——鰓進(jìn)化了逆流交換機(jī)制（countercurrentexchangemechanisms），提高氧的交換率，同時(shí)增加了污染物的交換；

——直接與水接觸，阻礙小。

——魚(yú)每天要消耗大量的水，占身體體重的5-12%，可以從水中濃縮污染物。

第十五頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日

水華，藻的富集引起，大部分藻類是有毒的，因此產(chǎn)生的藻毒素常集中在貝類的肝胰腺，一旦誤食有毒貝類，出現(xiàn)舌、口、四肢發(fā)麻等癥狀。

¤：為什么在赤潮多發(fā)季節(jié)，海鮮一次不宜吃得太多？？第十六頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日3.3皮膚——表皮：角質(zhì)層、透明層、顆粒層和生發(fā)層?！嫫ぃ罕砥は碌囊粚又旅芙Y(jié)締組織，分為乳頭層和網(wǎng)狀層。污染物經(jīng)皮膚吸收一般分為兩個(gè)階段：

——污染物以擴(kuò)散形式通過(guò)表皮，表皮的角質(zhì)層是最重要的屏障；

——污染物以擴(kuò)散的方式通過(guò)真皮皮膚對(duì)污染物的吸收與污染物的性質(zhì)有很大關(guān)系：

大量的脂溶性農(nóng)藥，很容易通過(guò)皮膚進(jìn)入人體內(nèi)。這也是夏季農(nóng)田噴灑農(nóng)藥的農(nóng)民，很容易發(fā)生中毒事件的根本性原因。

第十七頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日4微生物的吸收分布最廣，適應(yīng)性最強(qiáng)的一大類生物。個(gè)體微小，因此具有很大表面積，代謝活性高;吸收過(guò)程：細(xì)胞表面吸附和胞內(nèi)運(yùn)輸?shù)谑隧?yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)生物對(duì)污染物的轉(zhuǎn)化和排出1生物轉(zhuǎn)化（biotransformation）

——生物體內(nèi)一種化合物變成另一種化合物的現(xiàn)象。

轉(zhuǎn)化分為三種可能：1.1污染物與生物體中某些成分結(jié)合（螯合），不參加代謝活動(dòng)，使污染物失去毒性，從而可以在生物體內(nèi)富集；1.2污染物在酶的作用下通過(guò)氧化、還原、水解、脫鹵和異構(gòu)化等過(guò)程，毒性降低，甚至完全分解，失去毒性，從而加速生物的吸收，增加生物富集量；1.3污染物經(jīng)過(guò)生物轉(zhuǎn)化后，更容易被吸收，毒性增強(qiáng)。如Bap(苯并（a）芘)第十九頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日2生物對(duì)污染物的排出——機(jī)體分泌污染物或分解代謝污染物后導(dǎo)致污染物在體內(nèi)含量降低的過(guò)程。

2.1污染物的排出方式隨生物種類和污染物不同而不同：植物：蒸發(fā)作用、落葉、根分泌、植食動(dòng)物的啃食等。動(dòng)物：鰓、肝膽汁和腎的排出作用是動(dòng)物排出污染物的基本方式；此外，還有呼吸作用、脫毛、產(chǎn)蛋、各種分泌物（汗腺）等過(guò)程。第二十頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日2.2污染物的排出與污染物的性質(zhì)有很大關(guān)系動(dòng)物個(gè)體A:大的極性分子及其代謝物主要通過(guò)肝，進(jìn)入膽汁，隨糞便排出；如人體，分子量超過(guò)300Da的分子大多經(jīng)過(guò)此途徑排出；

肝內(nèi)循環(huán)（enterohepaticcirculation）：有些隨膽汁進(jìn)入小腸的化合物會(huì)再吸附，重新進(jìn)入。如甲基汞，As3+.（砷）這種循環(huán)作用會(huì)增加污染物對(duì)肝的損傷作用。B：對(duì)分子量小于300Da的物質(zhì)排出，腎分泌起非常重要的作用；也是哺乳動(dòng)物分泌金屬離子的基本路線。第二十一頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日甘肅微縣的鉛超標(biāo)事件第二十二頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日０.３１－０.６２ｍｇ／l

第二十三頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)生物對(duì)污染物的積累生物積累（bioaccumulation）

——生物個(gè)體從周?chē)乃w、空氣、土壤等環(huán)境中凈吸收的污染物的量。水生生物學(xué)研究中，生物積累也定義為生物濃縮（bioconcentration）。1積累的生物過(guò)程污染物在生物體內(nèi)積累的量，取決于生物體內(nèi)能與污染物相結(jié)合的生物活性物質(zhì)數(shù)量的多寡和活性的強(qiáng)弱?；钚晕镔|(zhì)越多，活性越強(qiáng)，積累必然越多。

第二十四頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日污染物在生物體內(nèi)的積累是吸收、轉(zhuǎn)化以及排出過(guò)程的綜合結(jié)果。最簡(jiǎn)單的基于速率常數(shù)的積累模型可簡(jiǎn)單的表示為：dC/dt=kuC1-keC其中，C1是環(huán)境中污染物的濃度，C是生物體內(nèi)的濃度，ku是吸收常數(shù)（h-1）,ke是排出常數(shù)（h-1）.積分可得到：Ct=C1(ku/ke)(1-e-ket)根據(jù)公式可以預(yù)測(cè)生物體內(nèi)任一時(shí)刻污染物的積累濃度。第二十五頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日1積累的生物過(guò)程在暴露初期機(jī)體內(nèi)的污染物濃度逐漸提高，吸收作用（U,uptake）大于排出作用（E，elimination），直到達(dá)到一個(gè)平衡(U=E)，此時(shí)機(jī)體內(nèi)污染物濃度達(dá)到最大，并且處于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。此時(shí)機(jī)體內(nèi)的污染物濃度定義為Css(Catsteadystate)，此時(shí)(1-e-ket)接近于1，可以得到下列關(guān)系式：Css/C1=ku/keku/ke：生物積累因子（bioaccumulationfactor,BAF）。如果外界環(huán)境是水體，則ku/ke稱為濃縮因子（BCF,bioconcentrationfactor）第二十六頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日2結(jié)合污染物的生物大分子進(jìn)入生物體內(nèi)的污染物同生物大分子結(jié)合，而使得毒性降低或減少的方式，稱為污染物的規(guī)避（sequestration）在生物體內(nèi)，能和污染物進(jìn)行結(jié)合的主要有以下幾大類物質(zhì)：

2.1蛋白質(zhì)和氨基酸——主要吸收物質(zhì)A:含氮物質(zhì)具有大量的羧基、氨基和一些巰基基團(tuán)，這些基團(tuán)是重金屬和某些農(nóng)藥相結(jié)合的位點(diǎn)；B蛋白質(zhì)中含有的酸性氨基酸往往比堿性氨基酸多，等電點(diǎn)接近于5，在中性環(huán)境下往往呈陰離子狀態(tài)，易和金屬陽(yáng)離子結(jié)合;C游離的氨基酸含有羧基、氨基和巰基等，也能與金屬結(jié)核形成復(fù)雜的金屬螯合物。第二十七頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日能與重金屬結(jié)合的蛋白質(zhì)中，最重要的是金屬硫蛋白及類金屬硫蛋白。富含半胱氨酸腸蛋白質(zhì)（cysteine-richintestinalprotein,）與類金屬硫蛋白（metallothionein）共同調(diào)節(jié)哺乳動(dòng)物吸收Z(yǔ)n的過(guò)程。CRIP哺乳動(dòng)物腸上皮細(xì)胞中Zn的運(yùn)輸?shù)鞍?。第二十八?yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日2.2糖類物質(zhì)由于某些糖類的分子結(jié)構(gòu)中含有醛基（如葡萄糖）、半縮醛羥基（如乳糖、麥芽糖等），這些基團(tuán)在還原性的環(huán)境中，能使重金屬離子還原并結(jié)合形成不溶性化合物而沉積在體內(nèi)。2.3脂類脂類物質(zhì)含有極性酯鍵,這類酯鍵能與金屬離子結(jié)合而形成絡(luò)合物或螯合物。從而把重金屬儲(chǔ)存載體在脂肪內(nèi)。脂肪的含量在很大程度上影響了生物對(duì)污染物的積累，脂肪較低的個(gè)體積累的重金屬的含量能力低，同時(shí)具有較高的排出率。2.4核酸和有機(jī)酸由于含有磷酸基團(tuán)和堿性基團(tuán)，能兩性電解的極性化合物。在一定的條件下，能電解分離而帶電荷，所以能與金屬離子結(jié)合。第二十九頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日3體內(nèi)運(yùn)輸生物體吸收或積累一定的污染物后，可以通過(guò)循環(huán)系統(tǒng)的活動(dòng)，促使污染物在生物體內(nèi)的組織和器官之間運(yùn)輸，從而使污染物在器官間再分配。

就不同生物個(gè)體而言，其體內(nèi)運(yùn)輸方式存在差異。

動(dòng)物個(gè)體：

——吸收的污染物，經(jīng)過(guò)跨膜運(yùn)輸進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)后，同血細(xì)胞和血漿蛋白結(jié)合，將隨血液循環(huán)被運(yùn)送到全身組織和器官，發(fā)生新的分配和定位；

第三十頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日植物個(gè)體：——

主要是在蒸騰拉力和生長(zhǎng)中心雙中動(dòng)力作用下，驅(qū)動(dòng)污染物隨水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分配而完成再分配。1）不同金屬離子從表面吸收到根的中柱，橫向遷移的方式不同；如玉米根吸收重金屬離子：Cd：以共質(zhì)體方式在玉米根內(nèi)橫向運(yùn)輸；Pb：以非共質(zhì)體方式在玉米根內(nèi)橫向運(yùn)輸。

2）根吸收的部位不同，運(yùn)輸速率也存在差異；小麥根尖1~4cm區(qū)域吸收的離子最容易向地上部轉(zhuǎn)移，更成熟的部位吸收的離子，移動(dòng)速度則越慢。3）在葉片吸收的部分重金屬也能從地上部分向根運(yùn)輸。第三十一頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日

4污染物在生物體內(nèi)的分布1）對(duì)植物而言，根和葉是主要的污染物積累器官?！煌参镏?，同種金屬離子在根、葉的分布相差很大；如Cd小白菜：根〉地上部分；蘿卜：地上部分〉直根；萵苣：根〉葉〉莖——即使在根的內(nèi)部，在不同的組織中，金屬離子分布也有差別；2）在動(dòng)物中，主要積累在肝、腎和腸道。第三十二頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日

5超量積累植物（hyperaccumulatoer）——是生物積累污染物的極端例子，是指能超出一般植物的平均水平而大量吸收和積累某種或幾種重金屬的植物。作為超量積累植物具備以下幾個(gè)特征：1）體內(nèi)某一元素濃度大于一定的臨界值；2）植物吸收的重金屬大部分分布在地上部分，既有較高的地上部/根濃度比率；3）在重金屬污染的土壤上這類植物能良好的生長(zhǎng)，一般不會(huì)發(fā)生毒害現(xiàn)象?？梢岳贸糠e累植物對(duì)污染地區(qū)進(jìn)行生物提取以治理重金屬污染。

比如，遏蘭菜Tcaerulescens(十字花科遏蘭菜屬)，第三十三頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日第四節(jié)影響污染物在生態(tài)系統(tǒng)中行為的因素1生物因素1.1生物種類的差異性1.2組織和器官差異性1.3發(fā)育期和年齡1.4性別1.5生物對(duì)污染物的吸收途徑2污染物因素2.1種類和理化性質(zhì)2.2污染物的存在狀態(tài)2.3濃度和暴露時(shí)間2.4污染物的相互作用3環(huán)境因素3.1溫度、濕度和光照

3.2環(huán)境介質(zhì)——水分3.3根際環(huán)境

第三十四頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日1生物因素1.1生物種類的差異性動(dòng)物：1）水生和陸生、恒溫和變溫、生活在地表或地下、冬眠或夏眠、食性差異（草食性、泛食、肉食或者碎食性等）、性成熟時(shí)間及生殖周期等方面存在差異。如：生活方式、器官差異性對(duì)重金屬污染物積累量的影響。2）動(dòng)物的主動(dòng)逃避行為或移動(dòng)對(duì)污染物的積累影響很大；

3）體表面積的大小對(duì)水生動(dòng)物的呼吸和積累有很大的影響如松花江同一江段不同魚(yú)類積累汞和甲基汞的含量：雷氏七鰓鰻>鯰魚(yú)、花鰍、青魚(yú)、黃魚(yú)>鯉魚(yú)、銀鯽魚(yú)>銀鲴。第三十五頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日植物主要針對(duì)營(yíng)固定生活的種類而言，1）影響污染物積累的主要因素是草本與木本、常綠與落葉、陸生與水生等特性。如對(duì)Cd的吸收，不同植物的積累量存在明顯差異。2）在相同環(huán)境下，不同植物對(duì)某種離子的吸收能力也存在明顯差異，如7種水生植物對(duì)Cu的吸收和沉降規(guī)律為：苦草〉黑棗〉水龍〉喜旱蓮子草〉大藻〉心葉水車(chē)前〉水車(chē)前

對(duì)F的吸收能力：紅松12Х10-6，大葉黃楊8Х10-6，柏6Х10-6；桑樹(shù)24Х10-6；杉14Х10-6，茶樹(shù)60Х10-6依次為：茶樹(shù)〉桑樹(shù)〉杉〉紅松〉大葉黃楊〉柏第三十六頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日

1.2組織和器官差異性動(dòng)物：1）組織或器官的組成型細(xì)胞含酶量和蛋白質(zhì)的差異，影響污染物的吸收、轉(zhuǎn)化和積累肝組織：細(xì)胞含有大量的氧化酶和蛋白質(zhì)，是吸收和積累污染物的主要場(chǎng)所；腸胃：污染物進(jìn)入陸生動(dòng)物體的主要渠道。吸收污染物的情況與其pH和表皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)存在差異：如：腸和消化腺含有大量的重金屬配體，傾向于積累重金屬離子。第三十七頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日

1.2組織和器官差異性2）不同組織器官接觸污染事件的長(zhǎng)短和接觸面積的大小也存在差異；對(duì)水生動(dòng)物：皮膚和鰓長(zhǎng)期接觸污染物；用相同濃度的Pb處理三種實(shí)驗(yàn)魚(yú)（鰱魚(yú)、草魚(yú)和鯉魚(yú)）.含量梯度為：鰓〉內(nèi)臟〉骨骼〉頭〉肌肉。對(duì)陸生動(dòng)物：主要接觸部位在呼吸道和消化道；第三十八頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日

1.2組織和器官差異性——植物植物

影響植物對(duì)污染物的吸收和積累的組織器官特異性主要體現(xiàn)在：1）葉片的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)（葉的硬度、著生位置、角度、是否有分泌物、表面積大小、粗糙程度等）硬度大、粗糙、具有分泌粘液的葉片具有較大吸收功能。2）氣孔的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

——主要是氣孔的數(shù)量多少、開(kāi)閉狀態(tài)、著生位置等。一般而言，氣孔數(shù)量少、氣孔下陷的植物，污染物難以進(jìn)入.3）組織結(jié)構(gòu)的差異性也決定了對(duì)污染物的吸收也存在差異；即使是同一器官，不同部位對(duì)污染物的積累量也差別很大；

第三十九頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日用相同濃度的HF處理水稻和黃瓜

第四十頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日

1.3發(fā)育期和年齡動(dòng)物個(gè)體：脂肪/身體體重的比值隨年齡變化而變化，幼體的比值往往比成熟和老化個(gè)體高，因此也具有更大積累污染物的能力，對(duì)污染物的敏感性也更強(qiáng)。植物個(gè)體1)植株的不同發(fā)育期，不同器官的污染物積累量有明顯：水稻根對(duì)Pb的吸收和積累順序?yàn)椋喊喂?jié)期〉分蘗期〉苗期〉抽穗期〉結(jié)實(shí)期谷殼：結(jié)實(shí)期〉苗期〉拔節(jié)期〉抽穗期〉分蘗期2)同株植物，不同葉齡的的葉片反應(yīng)也有差別：

如對(duì)SO2，尚未展開(kāi)的幼葉抗性最強(qiáng)，剛展開(kāi)的嫩葉最敏感，老葉不敏感。桑葉和茶樹(shù)葉中，對(duì)HF的積累是隨發(fā)育期的變化而逐漸增加的過(guò)程。第四十一頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日

1.4性別1）可以通過(guò)產(chǎn)蛋、產(chǎn)奶、生產(chǎn)幼兒、排精等方式將體內(nèi)污染物排出體外。

如：DDE喂養(yǎng)母野鴨，濃度為40Х10-6，喂養(yǎng)96天；停止喂養(yǎng)的開(kāi)始一段時(shí)間：脂肪中的積累量為311Х10-6—362Х10-6之間，蛋中是714Х10-6。停止喂養(yǎng)11個(gè)月后，身體負(fù)荷下降到19Х10-6，蛋中的含量也僅有107Х10-6。2）由于繁殖活動(dòng)的影響，動(dòng)物體內(nèi)污染物的含量有明顯的季節(jié)性波動(dòng)（主要體現(xiàn)在魚(yú)類和哺乳類）。如：鰻魚(yú)、鱈魚(yú)體內(nèi)含有的DDT含量在產(chǎn)卵期迅速下降，產(chǎn)卵結(jié)束后又有增加；海豹分娩和哺乳期間，體內(nèi)有機(jī)氯化物的積累較少。第四十二頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日

1.5生物對(duì)污染物的吸收途徑

1）同種生物對(duì)不同金屬離子吸收途徑的差異對(duì)污染物的吸收有影響Cd：以共質(zhì)體方式在玉米根內(nèi)橫向運(yùn)輸，在從皮層到中柱\導(dǎo)管，濃度存在明顯的上升趨勢(shì)。Pb：以非共質(zhì)體方式在玉米根內(nèi)橫向運(yùn)輸，從皮層到中柱，濃度存在明顯的下降趨勢(shì)。

2）吸收部位差異對(duì)污染物的吸收有影響：如黑頭鯛魚(yú)，對(duì)DDT的可以通過(guò)食物吸收積累和水中濃縮殘留，但通過(guò)食物吸收的DDT在60天后僅有少部分在體內(nèi)殘留，而從水中濃縮的DDT全部殘留。在同樣的環(huán)境下，吸收的速率也差異很大，從食物積累DDT的濃度變化大約是1.2倍，在相同時(shí)間上，從水中通過(guò)皮膚直接積累的濃度變化達(dá)到100000倍。

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3)與食物伴隨在一起的污染物的吸收同個(gè)體消化食物的速率有關(guān)：A消化越快，污染物從食物中快速釋放出來(lái)，吸收速率越高。B如果作用時(shí)間越長(zhǎng)，肌體有可能對(duì)污染物產(chǎn)生相應(yīng)的抗性，使得污染物的毒性相對(duì)減弱，最終又會(huì)導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)污染物積累濃度升高。第四十四頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日

2污染物因素2.1種類和理化性質(zhì)1）種類的差異，其相應(yīng)的理化性質(zhì)（如污染物的價(jià)態(tài)、形態(tài)、結(jié)構(gòu)形式，相對(duì)分子量、溶解度、物理穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、生物穩(wěn)定性、相對(duì)分子量、在生物體內(nèi)的擴(kuò)散和遷移能力等）有很大差別，這些差異影響到生物體內(nèi)的結(jié)合和轉(zhuǎn)化速率，進(jìn)而影響到吸收和積累的量。

A污染物不同，積累分布的組織器官有差異：B不同污染物，在同種生物體的同一器官的積累也不同：如DDE在磕頭烏龜脂肪的含量是：57.5Х10-6；而PCB(多聯(lián)氯苯)含量是7990Х10-6；相差100多倍。

第四十五頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日2）理化性質(zhì)的影響：污染物的脂溶性、親水性、酸堿基團(tuán)的存在、pKa和分子大小都影響通過(guò)腸道的吸收。A化學(xué)穩(wěn)定性高，易溶于水和部分溶于脂的是最好吸收的，水溶性使得污染物完全暴露在腸細(xì)胞的表面；脂溶性能確保污染物經(jīng)過(guò)被動(dòng)擴(kuò)散進(jìn)入血液。B不溶于水和不溶于脂的很少被吸收的；C不溶或少溶于水但高度溶于脂的污染物吸收，在個(gè)體和種之間的差異很大，也后個(gè)體生理特性等的影響。

對(duì)重金屬而言

——溶解在水環(huán)境中的重金屬離子態(tài)是主要的生物有效態(tài)形式，而部分重金屬或一些微量金屬元素與N\S等元素易于結(jié)合，形成一些生物大分子的活性中心，具有重要的生物學(xué)意義。

——金屬元素在各類生物體內(nèi)的半衰期長(zhǎng)段不同直接影響生物的積累量。如：甲基汞：鯉魚(yú)230d;鯰魚(yú)190d,r無(wú)機(jī)汞：在鼠體內(nèi)為100d.第四十六頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日2.2污染物的存在狀態(tài)污染物一般都是在氣體、食物、沉積物或固相物質(zhì)中存在，存在狀態(tài)影響污染物的吸收和積累。大氣污染物:

危害植物的最常見(jiàn)種類有硫氧化物、氟化物、臭氧、氯氣、乙烯、氮氧化物、硫化氫、氨、粉塵等約20余種。根據(jù)毒性強(qiáng)弱可以分為三個(gè)等級(jí)：一級(jí)：毒性極強(qiáng)，在很低濃度下（10-9級(jí)）就對(duì)植物發(fā)生毒害作用，如氟化物、氯氣、乙烯等二級(jí)：毒性中等，在10-6—10-9級(jí)產(chǎn)生危害的種類，如硫氧化物、氮氧化物等三級(jí)：毒性相對(duì)較低的物質(zhì)，要在高濃度下或經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的暴露才能產(chǎn)生毒害作用

如：CO、氨、甲醛等。

第四十七頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日2.2污染物的存在狀態(tài)食物污染物：吸收效率是多個(gè)因素的綜合作用，其中食物顆粒的大?。ㄓ绊懥耸澄飬⑴c消化的過(guò)程從而影響吸收）污染物的化學(xué)形式影響最大（與胃腸的酸堿性環(huán)境有直接關(guān)系）。

第四十八頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日2.3濃度和暴露時(shí)間濃度越高，作用時(shí)間越長(zhǎng)，生物體內(nèi)污染物的積累量也愈多。如：距離磚瓦廠100米的地方，大氣和植物葉片中HF的濃度分別為147Х10-9、91.9Х10-61000米的地方，大氣和植物葉片中HF的濃度分別為35.5Х10-9、50.4Х10-6

人工熏氣實(shí)驗(yàn)，HF,測(cè)量葉片中F的含量。第四十九頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日2.4污染物的相互作用在污染的環(huán)境中，經(jīng)常是多種污染物共存，共同作用于生物體，因此，這些污染物之間的相互作用與生物吸收和積累污染物量的增加或減少有直接關(guān)系。一般而言，污染物之間的作用方式，主要有下面四種方式：1）相加作用：指多種化合物的聯(lián)合作用所產(chǎn)生的毒性為各單個(gè)物質(zhì)產(chǎn)生毒性總和；2）協(xié)同作用：指聯(lián)合作用的毒性，大于各單個(gè)物質(zhì)毒性的總和。3）獨(dú)立作用：指單一化學(xué)物質(zhì)對(duì)機(jī)體作用的途徑、方式及其機(jī)理均不相同，聯(lián)合作用于某機(jī)體時(shí)，在機(jī)體內(nèi)的作用互不影響，但常出現(xiàn)在一種有毒物質(zhì)作用后使機(jī)體的抵抗力下降，而使另一種毒物再作用時(shí)毒性明顯增強(qiáng)。4）拮抗作用：當(dāng)兩種活著兩種以上的化學(xué)物質(zhì)同時(shí)作用于生物體，每種化學(xué)物質(zhì)對(duì)生物體作用的毒性反而減弱，聯(lián)合作用的毒性小于單個(gè)化學(xué)物質(zhì)毒性的總和。第五十頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日3環(huán)境因素環(huán)境因素很多，大致而言可以區(qū)分為兩大類：一類影響生物的生長(zhǎng)發(fā)育而直接影響生物的積累，如溫度、濕度、光照二類影響污染物的化學(xué)性質(zhì)而產(chǎn)生間接的影響，主要是指污染物存在的環(huán)境介質(zhì)。第五十一頁(yè)，共五十六頁(yè)，2022年，8月28日3環(huán)境因素3.1溫度、濕度和光照溫度，影響生物的重要生理代謝活動(dòng)，進(jìn)而影響到毒物在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化、吸收、排除和積累。一般而言，在一定溫度范圍內(nèi)，溫度高，則導(dǎo)致污染物的積累量高，但水生生物種類例外，在低溫時(shí)，組織可積累較多的污染物，滯留時(shí)間也較長(zhǎng)。有的生物不受溫度的影響或具有更為復(fù)雜的溫度效應(yīng)。

濕度：影響污染物的溶解度，同時(shí)溶解的污染物比大氣中的污染物具有更快的擴(kuò)散速度。光照：影響植物體的氣孔開(kāi)關(guān)，從而影響植物的光合作用即同化作用。隨季節(jié)變化，上述幾個(gè)因素都發(fā)生相應(yīng)的變化，影響到生物積累。第