阿特拉津与镉对番茄幼苗的联合毒性效应及机理研究

Heavy metals and herbicides are two kinds of common contaminants, which have the characteristics of wide use, high toxicity, large discharge and wide influence. In recent years, with the rapid development of industry and agriculture, the emissions of heavy metals and organic herbicides in the environment become more and more. Cadmium is a typical heavy metal, lots of public events occurred are related to it. With the use of herbicide, its residues may enter into rivers, lakes along with rainfall, and then pollute surface water and soil, which will further affect the growth of crops. These two types of contaminants on the environment and human health hazards are increasingly prominent. Their coexist in the environment and produce complex effects, which can greatly change the physiological activity or toxicity caused by only one of them, and lead serious damage to crops and human health. As one of widespread used herbicides, atrazine contains amino groups, and it can chelate with heavy metal, so this study will take different order of adding two kinds of contaminants, discuss their joint toxic to plants, and the existence of Trojan effect of atrazine in order to explain compound pollution toxical mechanism. And also propose some corresponding suggestions and countermeasures in response to weakened the impact of joint pollution, thereby provide basic data for the food security.

重金属和农药是较为常见的污染物，具有使用广泛、毒性大、排放量大、影响区域广的特点。近年来，随着工农业的迅速发展，重金属和有机农药在环境中的排放量、蓄积量越来越大。镉是一种典型重金属污染物，近年来我国发生的重金属污染的公共事件很多与它有关。随着农药的施用，残留的农药可以随着降雨进入河流、湖泊等水体，污染地表水和土壤，进而会影响农作物的生长。这两类污染物对环境和人类健康的危害日益凸显。它们在环境中共存而产生复合效应，可以大大改变某种或某些污染物的生理活性或毒性，对农作物和人类健康造成严重破坏。作为普遍施用的除草剂，阿特拉津含有氨基基团，易与重金属发生螯合作用，因此本研究将采取分时分次序投加两种污染物，研究二者在对植物体产生毒性时，是否存在携带效应，能够更进一步解释二者复合污染的致毒机理，同时针对减弱复合污染的影响程度，提出相应建设性意见和对策，从而为农作物的食品安全提供一定的数据支持。

镉（Cd）是一种典型重金属污染物，阿特拉津是一种普遍施用的除草剂，它们会在环境中共存而产生复合效应，可以大大改变某种或某些污染物的生理活性或毒性，对农作物和人类健康造成严重破坏。阿特拉津含有氨基基团，易与重金属发生螯合作用。因此本研究采取分时不同位点施加两种污染物，研究二者在对番茄幼苗产生毒性时，是否存在携带效应，能够更进一步解释二者复合污染的致毒机理。.研究结果表明：无论单一污染还是复合污染，均存在一定的时间-剂量-效应关系。.单一污染情况.单一的Cd和单一的阿特拉津对番茄幼苗的毒性均随着时间的增加而增加，同时随着二者浓度的增加，番茄幼苗的生理生化指标有所下降（包括番茄幼苗生物量、叶绿素等），抗氧化系统酶活性、谷胱甘肽（GSH），谷胱甘肽硫转移酶（GSTs）也随之增强。.复合污染情况：.二者在投加先后次序方面并未对结果产生太大的影响。而在不同位点施加阿特拉津和Cd影响了二者联合毒性作用。.同时在根部添加时，二者复合污染毒性相对于单一污染毒性所有减弱，原因是由于阿特拉津结构中含有氨基，可能与Cd形成了络合物质，进而影响了二者进入番茄幼苗体内的速度，造成二者之间产生拮抗作用。.当在根部施加镉，叶面施加阿特拉津时，二者复合污染相对于单一污染毒性有所增强。这与前者不一样的是，镉从根部进入番茄，阿特拉津从叶面进入番茄，因此二者不会形成螯合物，不会产生相互影响，此时二者复合污染对番茄幼苗的毒性产生了协同作用。.由此可见当复合污染出现时，由于作用位点的不同，镉与阿特拉津之间可能产生协同作用，也可能产生拮抗作用。本研究结果可为将来受重金属污染的农用地是否采用阿特拉津作为除草剂使用提供一定的参考。