文献综述
1重金属锌镉污染现状
重金属污染已成为备受关注的全球性环境污染问题之一，我国重金属污染也十分严重（崔斌等，2012）。我国受Cd、As、Pb、Hg、Zn等重金属污染的耕地面积约有1.5亿亩，每年因重金属污染的粮食达1000多万吨，造成的直接经济损失200余亿元（周建军等，2014）。不仅如此，重金属污染还通过食物链对人体健康造成严重危害，如我国有些稻米含Cd浓度已超过诱发“骨痛病”的Cd标准（崔斌等，2012）。
锌（Zn）是植物体内必需的微量元素之一，具有重要的生理功能和营养作用。缺Zn会引起植物的生理病害，但Zn也是导致环境污染的重金属元素。随着Zn肥在农业中的广泛使用及铅锌矿的开发和工业废水的排放，Zn元素及其化合物大量进入环境，使环境中的Zn元素超过植物正常生长的需要，植物Zn毒害问题日益突出（龚红梅等，2009）。资料显示，我国土壤中的Zn含量为28~160 mg/kg（均值为100 mg/kg），比世界土壤的Zn平均含量高出1倍，其中福建省土壤Zn背景值为82.7 mg/kg（陈玉真等，2012）。我国土壤中Zn含量由南向北和由东向西逐渐降低，污罐区、铅锌矿区及有色金属冶炼厂周围地区，受Zn污染严重，土壤中Zn含量可高达219922.63 mg/kg（陈玉真等，2012）。
镉（Cd）是一种分布很广的重金属，也是生物毒性最强的重金属之一。近年来，由于工业“三废”的排放、各种化学产品的排放以及不合理的农业管理措施，导致土壤Cd污染问题日益严重。我国农田、水域Cd污染比较普遍，我国受污染的耕地面积已超过1.33万hm2，而太湖、鄱阳湖等水体的重金属Cd污染也很严重（简敏菲等，2007；徐良将等，2011）。目前，我国土壤污染涉及11个省市的25个地区。比如，上海蚂蚁浜地区污染土壤Cd的含量高达21.48 mg/kg，广州郊区老污罐区土壤镉的含量高达228.0 mg/kg（王凯荣等，1997；冉烈等，2011）。2014年4月发布的全国土壤污染调查研究公报显示，全国土壤总的超标率为16.1%，其中镉的点位超标率为7.0%，位于无机污染物之首（环境保护部amp;国土资源部，2014）。
2 Zn和Cd对植物的毒害作用（Zn、Cd对植物生长发育的影响）
2.1 Zn对植物生长发育的影响
Zn可以作为六大类功能酶中不同的辅助因子成分，可以调节酶的活性；影响DNA、RNA聚合酶进而影响核酸和蛋白质的合成；维持和稳定生物膜功能的完整性（龚红梅，2009）。研究表明，低剂量的Zn可促进植物的生长发育。Zn能影响植物中蔗糖和淀粉的运输，徐晓燕等（1999）研究发现，缺锌会使植物体内醛缩酶的活性降低，从而抑制果糖—1,6—二磷酸的转化，使植物体内蔗糖含量降低。王克武等（2003）发现当土壤有效Zn含量低于1.8 mg/kg时，苜蓿（Medicago sativa）施用Zn肥的增产效果明显。冯志（2005）研究发现，10 mg/L Zn浓度下生长的青花菜（Brassica oleracea）和常规Zn浓度相比，株高、叶面积、单株干重都有所增加。何忠俊（2005）试验表明，足量供Zn能显著提高白三叶（Trifolium repens）全株、地上部和根系生物量。介晓磊等（2006）研究发现，喷施Zn肥能极显著提高紫花苜蓿叶占植株比种和提高苜蓿鲜草产量。
高浓度的Zn则可对植物造成伤害，不利于植物的生长发育。当植物含Zn量超过50 mg/kg时，就会发生Zn中毒（王俊等，2009）。重金属Zn在植物体内超过一定阈值后，会损伤植物细胞超微结构，影响植物生理功能，如破坏植物细胞膜性结构、影响水分代谢和矿质营养、抑制植物光合作用、降低叶绿素含量、抑制呼吸作用等，同时干扰植物氮素代谢和核酸代谢，影响植物激素合成，从而抑制植物的生长发育（龚红梅，2009），使植物产生叶片退绿、萎蔫等明显毒害症状。叶志鸿等（1993）的试验表明，高锌废水引起了宽叶香蒲（Typha latifolia）根系活力降低，叶片生长期缩短。徐勤松等（2001）以培养在不同浓度梯度 Zn2 溶液中的菹草（Potamogeton crispus）为材料，用透射电镜观察其对细胞超微结构的损伤，发现当溶液浓度大于50 mg/L时，菹草的叶绿体被膜断裂，叶绿体解体；线粒体脊突膨大，线粒体空泡化；细胞核核膜断裂，核仁散开。孙涌栋等（2008）研究发现，在Zn2 浓度达到50 mg/L以上时，黄瓜（Cucumis sativus）幼苗的膜结构会受到伤害，选择性机制会受损，膜脂过氧化水平升高，细胞内可溶性物质外渗，质膜相对透性增大。刘俊等（2012）对不同品种的油菜研究表明，Zn浓度为5~20 mg/kg时，对油菜（Brassica campestris）净光合速率的影响表现为“低促高抑”或随处理浓度升高而呈上升趋势，即高浓度Zn会使油菜净光合速率下降。
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