生物监测 生物防治检测技术<
发布时间2025-04-17
一、污染物在植物内的分布 植物通过根系吸收土壤或水体中营养物质的同时也吸收了污染物, 植物叶片通过气孔也 会吸收气态污染物或颗粒状污染物, 均经管束组织运往株体的其他部位。 植物对污染物的吸 收效率和积累量与污染物的性质、 浓度、 植物的种类、 环境条件等诸多因素有关。 不同来源, 不同类别的污染物,在不同植物体内的分布也存在着很大的差别。 植物从土壤和水体中吸收重金属污染物时, 一般的分布规律和残留含量顺序为: 根茎 叶穗种子。例如, 某土壤研究所应用放射性同位素镉进行水稻测试,各部位镉的残留情 况列于表 9-1。 表 9-1 成熟期水稻各部位镉的分布情况 植株部位 每盆吸收 镉总量 m/μ g 植株根系 植株地上部分 164.00 35.11 82.4 17.6 镉分布百分率% 放射性记数 脉冲 (min·Kg 干物) 3540 16.12 含镉量 ω / ( μ g·Kg
有机农药在植物果实中残留分布一般情况是果皮大于果肉, 糠大于米。 但向果肉渗透性 很强的农药,如西维因在苹果上的残留含量是果肉大于果皮。
二、污染物在动物体内分布 动物吸收有害物质之后,主要通过体液(血液和淋巴液)输送到全身,最后到达各种 组织细胞的作用点发生危害。各种物质的分布大体符合下述规律: 1) 能溶解于体液的物质,几乎在体内均匀分布,如钾、钠等盐类以及氟、氯等水溶性化 合物。 2) 有些污染物易贮留于肝或其他网状内皮组织系统。如水解后能生成胶体的锑、钍等三 价和四价阳离子。 3) 具有亲骨性的污染物,如二价阳离子铅、钙、铍、钡、锶等在骨骼中积累量较高。 4) 对某一器官具有特殊亲和性的物质,在该器官中存在量较高。如碘对甲状腺,汞、铀 对肾脏亲和性极强。
5) 脂溶性物质,如有机氯化合物等易蓄积于体内脂肪。如六六六和 DDT 在动物体内均以 脂肪组织中含量最高。猪板油和肥膘的脂肪含量分别为肌肉的 28 倍,而六六六和 DDT 在板 油及肥膘中含量分别为肌肉中含量 30、35 倍和 53、66 倍之多。在肝、肾、心、肠、胃等器 官中积累量更少。 实际上,污染物在动物体内的分布是复杂的,各种亲和作用彼此交叉,往往一种污染物 对某一器官有特殊亲和作用,同时也会分布于其它器官或组织中。如铅除分布在骨骼、牙齿 之外,肝、肾也同时存有铅。同一种元素由于价态和存在形式不同,在体内各部位积累也会 不同,如水溶性的汞离子进入脑组织极少;而烷基汞是脂溶性,较多残留于脑组织。 有机污染物进行动物体内, 除少量水溶性强的小分子化合物以原形排泄之外, 多数化合 物经酶代谢转化增强水溶性,而无机污染物仅部分参与代谢过程。肝、肾、肠、胃等器官均 有污染物转化功能,降解毒性(也存在增毒转化) ,其中以肝脏最为重要。污染物经转化通 过粪便、尿液、汗液、乳液、唾液排出体外,也有些随皮肤代谢,及毛发、爪甲等离开肌体。 在污染物代谢和排出过程可能对某些器官会造成积累性伤害。 表 9-3 列出污染物在人或动物体内主要积累部位及常用的检测生物材料作为参考。 表 9-3 污染物在动物体内积累部位及检测生物材料 污染物 砷 镉 铬 铅 无机汞 甲基汞 有机氯农药 多氯联苯 氟化物 一氧化碳 积累部位 肝、脾、肾 肾、肝、主动脉 肝、肺、皮肤 骨骼、主动脉、肝、肾 肾 脂肪 脂肪 脂肪 骨骼 血液 生物检测材料 血、尿、发、肝 血、尿、粪便、肾、肝、胎盘 尿 血、尿、粪便、肾、肝、骨骼、胎盘、牙齿 血、尿、肾 血、脑、发 脂肪组织、血、乳汁 脂肪组织、血、乳汁 尿、骨骼、牙齿 血、呼出气体
环境中的污染物可通过空气、水、食物,经呼吸道、口或表皮,以及植物的根叶进入生 物体内,吸收、转化和浓缩积累。测定生物体内污染物含量,即可说明生物体受污染物危害 情况,也表明环境污染状况。同时对人类减少食入污染物也是一种预防措施。所谓无公害食 品或绿色食品就是依据这种监测所规范的某些物质在允许检出量以内的食物。 生物体内的污染物也可分为无机污染物和有机污染物。 其中金属类无机污染物除部分参 加生化代谢过程,转化化学形态和结构之外,大部分不会在生物体内转化,对生物的危害仅 在于金属化合物本身所表现出的毒性作用;有机污染物在生物内可代谢转变为另一种物质, 其毒性可能是污染物本身,也可能是代谢产物。因此,对生物样品进行监测时,重金属污染 物以其本身为主,而有机污染物不仅要测定有机污染物本身,还要测定其代谢转化产物。另 外,各种污染物在生物体内各个部位的分布极不均匀。故此,生物体内污染物含量测定的生 物样品采集、处理各不相同,而测定方法与水体、土壤污染测定相近。本章重点介绍生物样 品的采集与处理 。
从表中可以看到:水稻地下部分(根)镉吸收量为 164 微克/盆,占植株吸收镉总量的 82.4%;地上部分只吸收 35.11 微克/盆,占植株吸收镉总量的 17.6%。地面上各部位的分布 状况为:茎杆叶与叶鞘穗轴穗壳糙米。 重金属污染物在植物体内各部位分布, 依植物种类的不同有着很大的差异。 如镉在水稻 内的残留量,根部远比叶内高;但萝卜和胡萝卜却相反,其根部镉残留量比叶子残留镉低得 多。似乎这种植物能将根部吸收的镉迅速输送至地上各部位。 植物受大气污染物影响时, 残留污染物的分布情况与从土壤中吸收污染物的分布有所不 同。表中 9-2 所列为放射性氟对各种蔬菜进行实验的结果。这表明在叶子中残留氟最高,其 次才是根部、茎部。果实中含氟量最低。 表 9-2 氟在不同蔬菜各部位的含量ω /(mg·kg ) 蔬菜各部 位 叶片 根 茎 果实 番茄 149 32.0 19.5 2.5 茄子 107 31.0 9.0 3.8 黄瓜 110 50.0 — 3.6 菜豆 164 — 33.0 17.0 菠菜 57.0 18.7 7.3 — 青萝卜 34.0 3.8 — — 胡萝卜 63.0 2.4 — —星空体育
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