植物对有机污染物胁迫的响应

7.4.1　有机污染物对植物生长的影响

研究表明：多环芳烃对植物种子的萌芽有影响：油菜种子在萘、芘和荧蒽污染实验的萌芽过程中，根的数量降低，长度变短［276］；Henner等［277］通过水培方法研究多环芳烃对玉米、酥油草、一年生黑麦草等种子萌芽的影响中发现：在萌芽早期，多环芳烃处理下的所有种子萌芽与对照相比出现了延迟，但随着萌发时间的延长，这种延迟现象消失；刘宛等［278］研究发现，高浓度氯苯会延缓小麦种子出苗，降低幼苗的干重和鲜重。Maliszewska等［279］用芴、蒽、芘等分别土培小麦、燕麦和玉米等6种作物，在培养初期，土壤中低于10mg/L的PAHs对作物生长有刺激作用。Ren等［280，281］通过研究荧蒽、菲和萘对水萍的光诱导性毒害影响，结果表明，植物的生长和失绿现象可以作为最终评价多环芳烃光诱导毒害的指标，随着苯环的增加其毒害症状逐渐明显。

7.4.2　有机污染物对植物酶系统的影响

外来物质进入生物体后，在酶系统的作用下可以代谢转变成为水溶性高且易于排出体外的化合物，该过程称为生物转化。此过程包括氧化、还原、水解和结合等一系列生化反应。几乎所有生物都具有生物转化酶和解毒酶，在生物体内，通过一系列生化反应，可将脂溶性有机污染物转化为水溶性的、可被生物排泄的产物。

由于有机物在生物体内代谢过程中会产生氧自由基，而生物体内过量的氧自由基会给生物自身造成氧化伤害，因此，生物体内的抗氧化系统会对有机物有一定的响应。植物细胞体内的抗氧化系统包括抗氧化酶系和小分子抗氧化物。抗氧化酶系主要有超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（AsAPOD）、脱氢酸抗坏血酸氧化酶（DHAR）、谷胱甘肽还原酶（GR）、谷胱甘肽过氧化物酶（GP）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDAR）等。小分子抗氧化物主要有还原性谷胱甘肽（GSH）、类胡萝卜素（CAR）、半胱氨酸（Cys）等。其中SOD，POD和GSH的防卫功能非常显著。(www.xing528.com)

陆志强［282］研究芘和萘处理下红树植物秋茄幼苗以及抗氧化酶系统的变化发现，秋茄幼苗叶片根尖的SOD与POD总活性随着处理浓度的提高而提高，表明多环芳烃的胁迫引起了秋茄幼苗体内自由基含量增加从而诱导SOD与POD活性上升。孙娟等［283］通过沙培萘处理白骨壤幼苗实验，探讨了萘胁迫对红树植物白骨壤幼苗萌发初期的幼苗生长、子叶抗氧化酶活力及膜脂质过氧化作用的影响。刘宛等［284］研究了短期菲胁迫对大豆幼苗超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）浓度的影响，指出SOD活性可以作为大豆幼苗遭受短期菲胁迫的生物标记物。刘建武等［285］通过盆栽实验研究了萘污染对5种水生植物生理指标的影响，发现叶绿素含量及过氧化物酶（POD）活性可以作为水生植物受萘污染影响的指标。Paskova等［286］在研究PAHs及其氮杂环衍生物对高等植物的毒性时认为，植物的氧化胁迫响应是植物响应PAHs胁迫的早期警报，在胁迫条件下，植物保护酶活性显著提高，脂质过氧化作用增强。Alkio等［287］的研究表明多环芳烃能引起氧化胁迫，受多环芳烃处理的植物体抗氧化酶活性会有一定变化。Roy等［288］研究发现：POD和SOD活性的增加与体系中产生的羟基醌及邻二酚有关。研究还发现：在苯并芘的诱导下，水生植物抗氧化酶活性升高。

7.4.3　有机污染物对植物根际土壤酶活性的影响

土壤酶是土壤生物化学反应的催化剂，直接参与土壤系统中许多重要代谢过程，如土壤环境的净化。李玉瑛等［289］在柴油污染土壤的生物修复研究中发现土壤受到污染后过氧化氢酶、脱氢酶和脂酶的活性上升，而后随着土壤中石油烃的降解，脂酶又不断降低，脂酶活性与柴油降解率及柴油降解菌数量都有很好的相关性；李洪梅等［290］通过盆栽实验发现当石油污染物浓度超过500mg/kg时，随着浓度的增大，土壤中细菌数量呈下降趋势、放线菌数量急剧下降、真菌数量变化不明显；范淑秀等［291］研究苜蓿对多环芳烃菲污染土壤的修复作用中发现，相同处理的根际土壤脱氢酶活性高于非根际，脱氢酶活性与菲降解率显著正相关。而朱凡等［292］发现在3种多环芳烃污染水平（重度L3）、（中度L2）、（轻度L1）下，四种绿化树的多酚氧化酶和过氧化氢酶的趋势相同，都表现为L3＞L1＞L2。