[科普中国]-忍耐指标

生物有机体对环境因素的改变(如出现污染物质)产生的一种耐受和适应的能力，称为忍耐性，这种耐受和适应能力的最大限度，即污染物不危及生物有机体的最大容许浓度，称为生物体的忍耐指标1。

简介生物有机体对环境因素的改变(如出现污染物质)产生的一种耐受和适应的能力，称为忍耐性；这种耐受和适应能力的最大限度，即污染物不危及生物有机体的最大容许浓度，称为生物体的忍耐指标。

相关研究忍耐性和忍耐指标这两个概念在20世纪初已受到重视。50年代，国内外学者研究了水生藻类、底栖动物和鱼类的抗污、耐污能力，测定它们的忍耐指标，用以监测和表示水体污染。如刚毛藻可吸收甲基汞50微克/升，颤蚓可在含DDT达100ppm的溶液里存活;颤蚓类对铅24小时平均耐受限，在pH值为6.5时是9ppm，在pH值为8.5时是27.5ppm，对锌的平均耐受限在 pH值为7.5时是46ppm；鲦鱼对铜96小时平均耐受限是0.43ppm,对马拉硫磷96小时平均耐受限是 10.45ppm，对镉 96小时平均耐受限是7.2ppm。

20年代英、美学者开始研究野生植物对铜、铅、锌、镍、汞的忍耐性和忍耐指标。70年代研究工作更加深入，由研究个体植物发展到研究一个植物群落，由研究一种污染物到研究混合污染物，由野外观察到实验室模拟试验，从研究外部形态到研究忍耐机制、忍耐指标同pH值、离子拮抗的相关性等。近年来普遍注意忍耐指标的实际应用。

高等植物的忍耐指标有些植物对重金属的忍受能力是相当强的,如剪股颖属的白剪股颖(Agrostis alba)可生长在含铜量 1～39%的土壤里；Vellozia equisetoides和菊科的Dicoma macrocephala 能吸收1000ppm的镍。舌叶藓属的Merceya和缺齿藓属的Meilichhoferia有“铜藓”的称号，被用作探矿的指示生物。农作物的忍耐指标，国内外有不少研究。如1974年有人提出作物的忍耐指标(体内含量)：镉为3ppm，铬为2ppm,铜为150ppm,锰为300ppm,镍为3ppm,锌为200ppm。中国的研究结果认为,在荷格兰德溶液(Hoagland's solution)中（pH值为5.5～6）栽培的水稻, 当该溶液含污染物浓度分别为下述指标时,都可以正常生长：汞为0.1ppm、镉为0.1ppm、锌为2ppm、六价铬为0.5ppm、铅为5ppm、砷为1ppm、氰化钠为 0.5ppm、苯酚为50ppm。然而植物可忍受的浓度和延续时间并不是固定不变的，此外，还受温度、氧化还原电势以及其他条件的影响1。

低等植物的忍耐指标细菌和真菌都具有在极端恶劣的条件下生存的能力。如硫杆菌属（Thiobacillus）、亚铁杆菌属(Ferrobacillus)和酵母(Rhodotorula)能在pH值为2.5、铜浓度为0.8克/升或铁浓度1.06克/升的矿水中生活。硝化细菌对六价铬的忍耐指标是0.1ppm，真菌(Acontium velatum)可生长在pH值为0的4%硫酸铜溶液里。藻类在重金属污染的水里生长的例子很少见，但小球藻(Chlorella vulgaris)对钡、锰、铅、铜有忍耐能力。地衣珊瑚枝属的Stereocaulon manodes在含锌量为700ppm的土壤中生长,体内（干重）可积累锌3300ppm。

忍耐指标与环境中重金属的溶解度、pH值及其他离子的存在有直接关系。由于许多金属不易溶解，环境中}x值偏碱性，会影响生物体对金属的吸收，离子的拮抗作用，会降低金属的毒性而使生物的忍耐指标升高。生物体本身也有排斥污染物的能力，金属离子进入植物体后，可被鳌合在细胞壁，不进入细胞的代谢体系，因而对生物体不起毒害作用。此外，污染物中一些重金属如铜、锌、铁、锰、铬等是植物所需要的微量和超微量元素，它们参加植物的代i}f作用。吸收少量的有机物如酚类化合物和氰化物，对植物生长还有一定的刺激作用。

意义忍耐指标的确定在理论和实践上都有很大意义：

（1）水生生物的忍耐指标可用来监测和指示水体污染；

（2）植物的忍耐指标可用以指示探矿和采矿工作；

（3）对有害气体忍耐指标低的敏感植物，可用来指示大气污染；

（4）大力发展那些忍耐指标高又具有净化能力的生物种类，可以净化环境；

（5）忍耐指标可作为确定环境容量和环境标准的依据。

生物体的忍耐指标的确定是很复杂的问题，因为生物的忍耐性受到多种多样环境因素的制约和生物休生理特性的影响，必须有生态学、生理学、遗传学、生物化学等多学科的共同研究，才能得到可靠的指标1。

本词条内容贡献者为:

黄头生 - 副教授 - 华北电力大学