忍耐指標

生物有機體對環境因素的改變(如出現污染物質)產生的一種耐受和適應的能力，稱為忍耐性，這種耐受和適應能力的最大限度，即污染物不危及生物有機體的最大容許濃度，稱為生物體的忍耐指標。

基本介紹

• 中文名：忍耐指標
• 外文名：Patience indicator
• 提出時間：20世紀初
• 作用：監測和表示水體污染
• 主體：水生動植物
• 學科：生態工程

簡介

耐受和適應能力的最大限度，即污染物(因素)不危及生物有機體的最大允許濃度，稱為生物體的忍耐指標，又稱忍耐限。忍耐指標低的生物稱為敏感生物，忍耐指標高的生物稱為耐污生物。生物有機體對環境因素的改變(如出現污染物質)產生的一種耐受和適應的能力，稱為忍耐性。

相關研究

忍耐性和忍耐指標這兩個概念在20世紀初已受到重視。50年代，國內外學者研究了水生藻類、底棲動物和魚類的抗污、耐污能力，測定它們的忍耐指標，用以監測和表示水體污染。如剛毛藻可吸收甲基汞50微克/升，顫蚓可在含DDT達100ppm的溶液里存活;顫蚓類對鉛24小時平均耐受限，在pH值為6.5時是9ppm，在pH值為8.5時是27.5ppm，對鋅的平均耐受限在 pH值為7.5時是46ppm；鰷魚對銅96小時平均耐受限是0.43ppm,對馬拉硫磷96小時平均耐受限是 10.45ppm，對鎘 96小時平均耐受限是7.2ppm。

20年代英、美學者開始研究野生植物對銅、鉛、鋅、鎳、汞的忍耐性和忍耐指標。70年代研究工作更加深入，由研究個體植物發展到研究一個植物群落，由研究一種污染物到研究混合污染物，由野外觀察到實驗室模擬試驗，從研究外部形態到研究忍耐機制、忍耐指標同pH值、離子拮抗的相關性等。近年來普遍注意忍耐指標的實際套用。

高等植物的忍耐指標

有些植物對重金屬的忍受能力是相當強的,如剪股穎屬的白剪股穎(Agrostis alba)可生長在含銅量 1～39%的土壤里；Vellozia equisetoides和菊科的Dicoma macrocephala 能吸收1000ppm的鎳。舌葉蘚屬的Merceya和缺齒蘚屬的Meilichhoferia有“銅蘚”的稱號，被用作探礦的指示生物。農作物的忍耐指標，國內外有不少研究。如1974年有人提出作物的忍耐指標(體內含量)：鎘為3ppm，鉻為2ppm,銅為150ppm,錳為300ppm,鎳為3ppm,鋅為200ppm。中國的研究結果認為,在荷格蘭德溶液(Hoagland's solution)中（pH值為5.5～6）栽培的水稻, 當該溶液含污染物濃度分別為下述指標時,都可以正常生長：汞為0.1ppm、鎘為0.1ppm、鋅為2ppm、六價鉻為0.5ppm、鉛為5ppm、砷為1ppm、氰化鈉為 0.5ppm、苯酚為50ppm。然而植物可忍受的濃度和延續時間並不是固定不變的，此外，還受溫度、氧化還原電勢以及其他條件的影響。

低等植物的忍耐指標

細菌和真菌都具有在極端惡劣的條件下生存的能力。如硫桿菌屬（Thiobacillus）、亞鐵桿菌屬(Ferrobacillus)和酵母(Rhodotorula)能在pH值為2.5、銅濃度為0.8克/升或鐵濃度1.06克/升的礦水中生活。硝化細菌對六價鉻的忍耐指標是0.1ppm，真菌(Acontium velatum)可生長在pH值為0的4%硫酸銅溶液里。藻類在重金屬污染的水裡生長的例子很少見，但小球藻(Chlorella vulgaris)對鋇、錳、鉛、銅有忍耐能力。地衣珊瑚枝屬的Stereocaulon manodes在含鋅量為700ppm的土壤中生長,體內（乾重）可積累鋅3300ppm。

忍耐指標與環境中重金屬的溶解度、pH值及其他離子的存在有直接關係。由於許多金屬不易溶解，環境中}x值偏鹼性，會影響生物體對金屬的吸收，離子的拮抗作用，會降低金屬的毒性而使生物的忍耐指標升高。生物體本身也有排斥污染物的能力，金屬離子進入植物體後，可被鰲合在細胞壁，不進入細胞的代謝體系，因而對生物體不起毒害作用。此外，污染物中一些重金屬如銅、鋅、鐵、錳、鉻等是植物所需要的微量和超微量元素，它們參加植物的代i}f作用。吸收少量的有機物如酚類化合物和氰化物，對植物生長還有一定的刺激作用。

意義

忍耐指標的確定在理論和實踐上都有很大意義：

（1）水生生物的忍耐指標可用來監測和指示水體污染；

（2）植物的忍耐指標可用以指示探礦和採礦工作；

（3）對有害氣體忍耐指標低的敏感植物，可用來指示大氣污染；

（4）大力發展那些忍耐指標高又具有淨化能力的生物種類，可以淨化環境；

（5）忍耐指標可作為確定環境容量和環境標準的依據。

生物體的忍耐指標的確定是很複雜的問題，因為生物的忍耐性受到多種多樣環境因素的制約和生物休生理特性的影響，必須有生態學、生理學、遺傳學、生物化學等多學科的共同研究，才能得到可靠的指標。