1、第二章 生物富集,第一节 生物富集的概念,生物从周围环境中吸收并积累某种元素或难分解化合物，导致生物体内该物质的浓度超过环境浓度的现象生物富集（又称为生物浓缩） 生物富集常用富集系数或浓缩系数表示 富集系数生物体内污染物浓度/环境中污染物浓度,第二节 生物富集的机制,生物学特性 污染物的性质 污染物的浓度和作用时间 环境特点 富集与食物链,1、生物学特性,生物学特性包括5个方面： 第一、生物有机分子 第二、生物器官 第三、不同发育阶段 第四、不同生物种类 第五、超积累植物,第一 生物有机分子,生物体内能够与污染物（尤其是重金属）结合的有机分子包括：糖类、蛋白质、脂肪类和核酸类以及一些有机小分子
2、。 有机分子对污染物结合能力的强弱和结合数量的多少取决于：有机分子上能够与污染物相结合的活性物质的活性强弱和数量多寡。,糖类：单糖分子含有醛基或酮基，双糖分子含有半缩醛羟基和醇羟基等活性官能团，可与金属离子结合； 蛋白质：含有氨基和羧基，其中羧基可与金属离子结合。在能够与重金属结合的蛋白质中，最重要的是金属硫蛋白及类金属硫蛋白。 脂类含有脂键，脂键能够与金属离子结合形成络合物或螯合物。 核酸是极性化合物，既含有磷酸基团又含有碱性基团，在一定条件下可与金属结合，目前知之甚少。,第二、 生物器官,生物不同器官对污染物的富集程度存在很大差异: 鱼类对Pb的积累表现为：鳃内脏骨骼肌肉。 鸡对Pb的积累
3、表现为：骨骼内脏肌肉鸡蛋。 水稻对Pb的积累表现为：根叶茎谷壳米。,第三、不同生育期,水稻不同生育期各器官Pb含量（mg/kg）,第四、不同生物种,第五、超积累植物,超积累植物：能超量吸收和积累重金属的植物。 Jaffre等（1976）在他们的论文题目中首次使用该概念，Brooks等（1977）用该概念定义含Ni浓度超过1000mg/kg的植物。,超积累植物研究简史,1885年，Baumann发现堇菜属和遏蓝菜属植物的含Zn量大于1%； 20世纪30年代，Beath和他的同事发现黄芪属13种植物能够超量积累Se（Se1000mg/kg）； Minguzzi等（1948）发现庭荠属植物干叶组织含
4、Ni量高达7900mg/kg； 到了1980年代，人们提出利用超积累植物治理重金属污染土壤的想法； 目前，超积累植物和植物修复的研究成为植物学、生态学、土壤科学和环境科学研究的热点之一。,重金属在土壤和普通植物中的平均含量及超积累植物的临界标准mg/kg.DW,Ni的超积累植物：318种，主要包括大戟科（83）、十字花科（82）、紫箢属（）、大风子科（）黄杨科（）、茜草科（），其他种来自个不同的科。 的超积累植物主要是十字花科的遏蓝菜属及蓼科、堇菜科的某些种类。 的超积累植物主要是十字花科的遏蓝菜属植物。 的超积累植物包括十字花科的遏蓝菜属植物和浮萍。 和的超积累植物较少。 的超积累植物主要是
5、黄芪属植物。,2、污染物的性质,污染物的性质包括： 第一、污染物的价态 第二、污染物的形态 第三、污染物的结构 第四、污染物的相对分子量 第五、污染物的溶解度 第六、污染物的物理稳定性 第七、污染物的化学稳定性 第八、污染物的生物稳定性 第九、污染物在溶液中的扩散能力 第十、污染物在生物体内的迁移能力,3、污染物的浓度和作用时间,污染物的浓度越高、作用时间越长，则生物体内污染物的富集量相对越多。,4、环境特点,土壤水分过高，污染物以还原态为主，活性受到抑制，植物富集量减少； 土壤水分过低，污染物可给量数量减少，植物富集量亦减少； 土壤pH值降低，有利于污染物质活化，植物富集量增加； 土壤中大量有机质和矿物质的增加，降低植物对污染物的富集量； 土壤类型能够影响植物对污染物的富集量。,5、污染物生物富集与食物链,第三节 研究生物富集的方法,模拟研究法 调查试验法,
