对植物生物膜而言，重金属会诱导脂质过氧化。当植物生长环境中存在重金属离子时，植物体细胞内原本正常的自由基产生与清除的生理活动平衡变得紊乱，直接导致活性氧自由基的含量高于正常水平。此外，细胞膜中的不饱和脂肪酸是细胞膜维持其正常结构与功能的重要物质。生物体内许多代谢过程都与膜功能有关,细胞膜组分的正常和结构的稳定是其发挥生理功能的前提[5]。细胞膜不仅仅是细胞内环境与外环境的物理屏障，它还承载着许多影响植物体生长发育的生理功能，例如：膜上的各类受体承担着膜内外信号的传输、膜上各式各样的离子通道保障着细胞内外物质的交换等。但是由于自由基的异常，不饱和脂肪酸发生过氧化反应，细胞膜的结构因此受到影响，以细胞膜为基础的生理生化活动也就无法正常进行，直接导致植物体的异常。

重金属还会直接危害植物体的代谢活动。酶是植物生理代谢功能的重要组成部分，重金属作为外源性物质，它对酶的活性影响不容忽视。酶活性受到影响后，植物体代谢紊乱，生长发育受阻甚至导致死亡。细胞膜上存在着ATP酶，当重金属影响其活性或者取代原本钙离子这一酶活性重要组成部分时，膜的稳定性下降且养分跨膜运输异常。在有重金属影响的环境中，植物体易产生拮抗作用。拮抗作用指的是一种物质的存在导致另一种物质受到阻碍作用。有研究表明，在微藻体内铜、镉发生拮抗作用的机制也可能与重金属的脂质过氧化作用由于拮抗受到抑制有关[6]。

由于重金属的危害性较大，人类在生产生活中都会有意识的避开重金属污染，但土壤中的重金属污染却仍可以通过别的途径影响到人类。土壤重金属主要通过“土壤－农作物－人体”或“土壤－农作物－动物－人体”食物链系统进入人体，干旱区土壤表层重金属也可以通过“土壤－扬尘－人体”系统进入人体，危害人体健康[7]。具体来说，重金属污染产地的粮食作物及其制品被人们所食用，其中的重金属由消化系统所吸收，随血液进入各组织脏器中。近几年，媒体上有关重金属污染耕地和粮食作物的报道屡见不鲜。2013年广州“镉大米”事件报道中，流入市场中的大米被检测出镉超标。大米是中国人餐桌上的主食，长期食用这些镉含量超标的大米，人体内的肝脏、肾脏等器官会积蓄大量的镉，最终导致慢性镉中毒甚至癌症。除了“镉大米”外，食物中铅对人体地影响也同样不容忽视。铅中毒常见症状有食欲不振、胃肠炎、口腔金属味、失眠、头昏、头痛、关节肌肉酸痛、腰痛、便秘、腹泻和贫血等，严重者可发生休克和死亡[8]。

1.2植物修复技术

1.2.1植物对环境中重金属的防御措施

植物在长期的进化过程中，虽然不曾面对过现在如此严重的重金属污染形式，但自然环境中还是普遍存在着处于正常范围的重金属。某些重金属，如铜既是植物生长发育所必需的微量元素，又是污染环境的重金属元素，当土壤中铜浓度超过一定值时，会对细胞形成较大的毒害，影响植物的生长和发育[9]。这就无法避免的要求植物本身建立起一套耐受重金属胁迫的机制。这一整套的防御机制，由几大主要系统构成。

首先是抗氧化系统。当植物处于重金属胁迫的逆境中时，自身细胞会产生活性氧（ROS），包括氧离子、过氧化物和含氧自由基等，它们是植物有氧代谢过程中的副产物。正常水平的ROS能够帮助保持机体恒常性和参与细胞间信号传导。由于活性氧类含有未配对的自由电子，当它们的含量过高时就会损害细胞和基因结构。当ROS含量较高时，植物的防御措施就是生成抗氧化剂。包括过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶及非酶抗氧化剂（谷胱甘肽、抗坏血酸等）。这些物质的作用就是清除自由基，减少ROS以保护细胞。有研究表明，使用不同浓度梯度的重金属对菠菜、小白菜、茭白进行处理，然后检测硝酸还原酶