【摘要】：生態(tài)毒理學是上世紀80年代前后才形成的新學科，許多方面尚處于完善過程中，而在我國，生態(tài)毒理學研究還屬于剛起步，相對于其它研究顯得尤為薄弱。加強這方面的研究不僅可以促使我國在該學科的上的進步，而且在促進我國經(jīng)濟發(fā)展模式向可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)變上有積極的推動作用。 生態(tài)毒理學是建立在生態(tài)學基礎(chǔ)的毒理學，著重研究研究外源化學物質(zhì)，尤其是有毒化學品對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的危害作用及生態(tài)系統(tǒng)所發(fā)生的反應(yīng)，也探索這些物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。同時，還為有毒物質(zhì)污染環(huán)境的生態(tài)(生物)恢復(fù)、生態(tài)風險評價提供技術(shù)支持和理論指導。其中，重金屬作為一類特殊的有毒物質(zhì)受到生態(tài)毒理學研究者的特別關(guān)注。生態(tài)毒理學給毒理學研究帶來了深刻的變革，也改變了許多環(huán)境技術(shù)的發(fā)展方向。 重金屬對植物的生態(tài)效應(yīng)是多方面的，既有個體水平上的，也有更高水平上的，如種群水平和群落水平上的，既有生理生化方面的，也有遺傳演化方面的，但植物也能夠產(chǎn)生多種耐性機制以減輕重金屬的毒害效應(yīng)，如產(chǎn)生脅迫蛋白、脅迫乙烯，啟動抗氧化保護系統(tǒng)，合成金屬硫蛋白、植物螯合素，產(chǎn)生應(yīng)激乙烯，增加排除量，將重金屬集中于局部部位并隔離起來等。理解重金屬的毒性及其產(chǎn)生機制，了解植物對脅迫的反應(yīng)，既可以增加我們對重金屬的生態(tài)效應(yīng)的認識，還能夠幫助我們更深入地了解重金屬的不良的生態(tài)學效應(yīng)，促使我們更加合理地使用重金屬，以盡量減輕重金屬對生態(tài)系統(tǒng)的不利影響。 各種化學品，特別是像重金屬及其制品、農(nóng)藥、除草劑之類的有毒化學物質(zhì)對生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能有很大的危害性，對這種危害性進行評價是進行有毒化學品科學管理的基礎(chǔ)，也是保護環(huán)境，維護生態(tài)安全的有效手段。發(fā)達國家不僅有成熟的標準評價方法，而且有相應(yīng)的法規(guī)保證。我國在這方面還比較落后，但嚴峻的環(huán)境形勢迫使我們必須加快研究步伐，尤其是應(yīng)該將國外成熟的評價方法能盡快本土化，以便為加強有毒化學品管理的立法、執(zhí)法和科學管理提供科學依據(jù)。國外在使用維管束植物進行毒性評價時，浮萍屬的植物是其中研究和應(yīng)用最多的，加快本土化的步伐會對保護我國的環(huán)境產(chǎn)生積極影響。 本論文利用我國浮萍科植物中分布最廣的兩個種類作為測試材料，從幾個方面對自然 來源的稀脈萍(L。。na aoquj，] ocrj;/js)和紫萍(sPjrod。/刀夕01少r廠hiz召)的重金屬生 態(tài)毒理學進行了較全面的研究，其目的是建立以本土浮萍種類為標準植物毒性m.J試材料的 國家標準方法，發(fā)揮浮萍在水體污染植物修復(fù)中的作用.在研究中有新的發(fā)現(xiàn)，并探討了 其機理.研究結(jié)果不僅增加了人們對重金屬毒性效應(yīng)的認識，也可以為建立我國利用本土 浮萍屬植物進行有毒有害物質(zhì)的植物毒性評價的標準方法，充分發(fā)揮其在重金屬污染的生 態(tài)恢復(fù)中的作用提供科學依據(jù).主要工作如下: 1.在實驗中研究7重金屬錫(Cd)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鎳(Ni)、汞(Hg)、鉻(Cr)脅 迫對自然來源的稀脈萍(L.刁四u，’刀octf召1j’s)和錫(cd)脅迫對自然來源的紫萍(s. Po了廠rh，’z刀)的效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)它們能夠產(chǎn)生使這兩種浮萍的子體與母體提前分離，致使 群體發(fā)生解體的效應(yīng)，也發(fā)現(xiàn)錫和銅的這種效應(yīng)非常靈敏，并呈現(xiàn)明顯的時間和濃度 依賴關(guān)系，其它四種金屬的這種效應(yīng)要低于銅和錫，時間和濃度依賴關(guān)系也比較弱. 并且，對稀脈萍，這種效應(yīng)在最快時暴露于錫或銅處理下2一3個小時就可達到顯著水 平，2礴小時即可完成，而對紫萍需要30小時才脆達到顯著水平，72小時才基本完成。 同時還證明鉛(Pb)對自然來源的稀脈萍(乙.五時ul’肋cti左l，’，.)不產(chǎn)生這種效應(yīng)。分 析了過去的研究沒有報道這種現(xiàn)象的原因可能是因為他們使用的材料多是經(jīng)過特殊篩 選的浮萍的特殊品系，遺傳多樣性水平大大降低，已經(jīng)丟失了產(chǎn)生這種反應(yīng)的敏感株 系，或者是他們忽略了這種反應(yīng)，也可能是由浮萍的地理差異導致的遺傳上的原因. 認為能夠形成濃度依賴和時間依賴關(guān)系也是由于自然來源的稀脈萍的遺傳多樣性較高 的緣故，使得敏感個體和杭性個體構(gòu)成正態(tài)分布，是形成時間一濃度一效應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ). 并推測兩種浮萍對重金屬的這種反應(yīng)對植物適應(yīng)環(huán)境變化有一定價值，也可以作為重 金屬植物毒性評價的生物標記。重金屬鍋過量會對植物的生存形成多種脅迫效應(yīng)，如 生長率的下降，光合作用效率降低，呼吸強度增加等，但它們能夠促使稀脈萍和紫萍 群體發(fā)生解體的現(xiàn)象尚未見文獻報道。 2.以銅、錫的脅迫效應(yīng)為例，進一步研究了重金屬產(chǎn)生的這種效應(yīng)的機制，并測定了鍋 脅迫下紫萍的一些生理生化指標的變化，較全面地了解了鍋對紫萍的毒性效應(yīng)。氣相 色譜分析表明，在脅迫培養(yǎng)過程中，乙烯的產(chǎn)生量有很大增加，遠遠超過正常生長時 的產(chǎn)生量.說明在它們的脅迫下，有脅迫乙烯產(chǎn)生.根據(jù)已有的對其它植物進行研究 II 的報道，鍋、銅脅迫能夠刺激這些植物產(chǎn)生脅迫乙烯，并結(jié)合乙烯在植物體內(nèi)具有的 能夠加快衰老、促進脫葉的生理學作用，推側(cè)
【學位授予單位】：武漢大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2003
【分類號】：X173

【引證文獻】

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 張利靜;黃花水龍在不同污染水體中的生長狀況研究[D];中國科學院研究生院（武漢植物園）;2006年

本文編號：2731335