不同绿叶菜对砷的吸收积累及调控措施(2)
时间:2018-10-26 11:40 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
近年来，我国设施农业飞速发展，大量化肥农药的施用使得我国部分土壤达到了砷中轻度污染，土壤砷含量明显超出了土壤背景值。 目前，世界卫生组织（WTO）建议的每日砷摄入量上限为0.143mg[14]，砷污染地区蔬菜含砷量最高可达5.3mg/kg，如果每日摄取蔬菜按0.5kg计，则日摄取As为2.6mg，达WTO规定的健康标准的6倍左右[15]。而中国设定的蔬菜砷含量限值为0.5mg/kg[16]，也就是说，含砷土壤种植的蔬菜进入食物链很有可能威胁到人体健康[11]。所有蔬菜中，绿叶类蔬菜被人们食用的频率最高，且相较于其他蔬菜，绿叶类蔬菜的重金属污染程度较高[12-13]。换言之，绿叶菜存在砷含量超标风险，对人体健康存在潜在威胁，必须加以重视。 不同种类的蔬菜对砷的吸收积累具有较大差异且不同人对于同一种蔬菜的报道也不尽相同。蔡保松等[15]曾对湖南郴州污染土壤上的蔬菜做过研究，研究表明：该污染区砷积累较低的蔬菜有萝卜、优尔椒、葱、姜、白菜、小白菜、莴笋和甘薯等，而砷积累较高的几种蔬菜主要有生菜、菠菜和茼蒿。肖细元[35]曾对国内外文献中关于田间条件下蔬菜砷含量的研究作过统计，数据显示，芹菜的砷富集系数最高，其次是荠菜、茼蒿等，砷富集系数最低的一类蔬菜有花椰菜、韭菜、甜菜、南瓜、番茄、大白菜、萝卜、土豆、青菜等。水培条件下，芹菜、苋菜、空心菜、生菜和莴苣中，生菜和莴苣对砷具有较高的耐受性，5种蔬菜对砷的积累量为：空心菜＞芹菜＞苋菜＞生菜＞莴苣[36]。 植物吸收砷受土壤中砷的总量和形态的影响。一般而言，在植物的耐受范围内，土壤溶液中砷含量越高，植物中的砷含量也越高，但也有些植物可以自动调节质膜转运系统对As(Ⅴ)和P(Ⅴ)的亲和力来减少对砷的吸收，如发草和绒毛草[37]。砷在土壤中的价态主要有As(Ⅲ)和As(Ⅴ)，利用砷酸盐和亚砷酸盐进行土培实验，发现施用亚砷酸盐土壤中植物的砷含量较砷酸盐高[34]，究其原因，As(Ⅲ)是由水通道蛋白进入植物[38]，此过程不需要能量的参与，而As(Ⅴ)是由质膜转运系统进入植物的[37]，该过程需要提供能量。蜈蚣草是一种砷超积累植物，在大田修复实验中，其每年从土壤中吸收的As可高达61kg/亩[9-10]，因此，蜈蚣草可用来修复土壤砷污染，以保障蔬菜砷含量低于标准限值。 土壤中的As通过质体流途径到达植物根表[17]，再由共质体进入植物体内[18]。一般而言，金属离子会因植物共质体细胞壁的高阳离子交换量而不易向地上部迁移[19]，但蜈蚣草中的As大多以亚砷酸盐的形式存在，木质部的阻碍作用大大减弱。蜈蚣草各部位砷含量依次为：羽叶＞叶柄＞根系[10]。通常，蜈蚣草吸收的As(Ⅴ)大多在根部被还原为As(Ⅲ)，优先被转移到羽叶中[9]，但当As处理浓度较高时，As(Ⅴ)含量会超出根部的还原能力，来不及还原的As(Ⅴ)会直接被运输至地上部，在羽叶中被还原，即出现As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的竞争性转载。蜈蚣草细胞壁对砷有一定的储存能力，低砷浓度下，砷优先被蜈蚣草细胞壁固定，当砷浓度 (责任编辑：qin) |