污染生態(tài)學課后習題

1、污染生態(tài)學復習題第一章 污染物在生物體內的遷移規(guī)律1.何謂污染物？它具有什么性質？如何分類？污染物：進入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成發(fā)生直接或間接有害于生物生長、發(fā)育和繁殖的變化的物質。污染物的性質：a.一種物質稱為污染物，必須在特定的環(huán)境中達到一定的數量或濃度，并且持續(xù)一定的時間。b.污染物會在環(huán)境中發(fā)生轉化，即具有易變性。污染物的分類：按污染物的來源可分為自然來源和人為來源的污染物；按受污染物影響的環(huán)境要素可分為大氣、水體和土壤污染物等；按污染物的形態(tài)可分為氣體、液體和固體污染物；按污染物的性質可分為化學、物理和生物污染物；按污染物在環(huán)境中物理、化學性狀的變化可分為一次和二次污染物。2.簡述植物

2、對水溶態(tài)污染物的吸收過程。植物吸收污染物的主要器官是根，葉片也能吸收污染物。水溶態(tài)的污染物到達根表面，主要由兩個途徑：一條是質體流途徑，即污染物隨蒸騰拉力，在植物吸收水分時與水一起到達植物根部；另一條是擴散途徑，即通過擴散而到達根表面。植物的細胞壁是污染物進入植物細胞的第一道屏障，在細胞壁中的果膠質成分為結合污染物提供了大量的交換位點。細胞膜調節(jié)物質進出細胞的過程，并與細胞壁一起構成了細胞的防衛(wèi)體系。污染物通過植物細胞膜進入細胞的過程，目前認為有兩種方式：一種是被動的擴散，物質順著本身的濃度梯度或細胞膜的電化學勢流動；一種是物質的主動傳遞過程，這種過程需要能量。3.簡述污染物在植物體內的遷移方

3、式。從根表面吸收的污染物能橫穿根的中柱，被送入導管。進入導管后隨蒸騰拉力向地上部移動。一般認為穿過根表面的無機離子到達內皮層可能有兩種道路：第一條為非共質體通道，即無機離子和水在根內橫向遷移，到達內皮層是通過細胞壁和細胞間隙等質外空間；第二條是共質體通道，即通過細胞內原生質流動和通過細胞之間向連接的細胞質通道。污染物可以從根部向地上部運輸，通過葉片吸收的污染物也可從地上部向根部運輸。4.簡述動物體對污染物質的主要吸收途徑。主要有三種：經呼吸道吸收，經消化管吸收，經皮膚及其他途徑的吸收。5.微生物細胞吸收污染物的機制是什么？三種：離子交換機制，沉淀作用，絡合作用。6.影響微生物吸收污染物的因素有

4、哪些？培養(yǎng)液的PH、培養(yǎng)時間、污染物的濃度及培養(yǎng)溫度等。7.簡述影響植物吸收、遷移污染物的因素。植物種的生物學、生態(tài)學特性；污染物的種類及其形態(tài)差異；PH；氧化還原電位；土壤陽離子交換量；污染物間的不同效應；土壤性質的影響。第二章 生物富集2.生物為什么能富集污染物？生物從環(huán)境中吸收營養(yǎng)物質以滿足其生長發(fā)育的同時，還會主動和被動地從環(huán)境中吸收許多生長發(fā)育所非必需的物質。有些物質在生物體內易于降解，在生物體內存在的時間不長，生物在不斷從外界環(huán)境中吸收的同時，其分解過程也在不停地進行，因而不易積累；而有些物質在生物體內不易被降解，可在生物體內以原來的形態(tài)或其他形態(tài)長時間存在。生物在吸收這類物質后在

5、體內的分解過程卻十分緩慢，生物吸收的數量遠遠大于分解的數量，結果導致這類物質在生物體內積累。生物富集主要決定于生物本身的特性，特別是生物體內存在的、能與污染物相結合的活性物質的活性強弱和數量多寡。生物體內凡是能和污染物形成穩(wěn)定結合物的物質，都能增加生物富集量。3.污染物在生物體內富集后產生哪些效應，為什么？生物體吸收污染物后，由于其特有的生物學特性，可以降低污染物的毒性，從而使其在體內富集。主要表現在：a污染物和生物體中某些成分結合，不能再參加代謝活動，使污染物失去毒性，從而可以在生物體內富集；b體內污染物在酶的作用下通過氧化、還原、水解、脫烴、脫鹵、苯環(huán)羥基化和異構化過程，毒性降低，甚至徹底

6、分解，失去毒性，從而加速生物的吸收，增加生物富集量。4.生物富集與生物解毒之間有什么關系？解毒能力越強，富集能力越弱；解毒能力越弱，富集能力越強。5.生物富集與環(huán)境之間有什么關系？環(huán)境要素通過影響生物的生長發(fā)育和污染物的性質來間接影響污染物的生物富集。7.通過生態(tài)系統食物鏈的延伸，生物富集將發(fā)生什么變化？在生態(tài)系統內，污染物沿食物鏈流動過程中，含量逐級增加，其富集系數在各營養(yǎng)級中均達到很高的程度。8.影響生物富集的因素有哪些？生物種的特性、污染物的性質、污染物的濃度和作用時間、環(huán)境特點。第三章 污染物的毒害作用及機制4.重金屬對生物毒性的分子機制是什么？關于重金屬使生物中毒的分子機制，目前還未

7、弄清楚，但是從大量的生物毒性試驗結果可以預測，毒性是由于重金屬與生物大分子作用造成的。金屬離子既可取代生物大分子活性點位上原有的金屬，也可以結合在該分子的其他位置。當有毒金屬離子與生物大分子上活性點位或非活性點位結合后，可以改變生物大分子正常的生理和代謝功能，使生物體表現中毒現象或者死亡。第四章 生物對環(huán)境污染物的抗性1.總體來講，生物對污染物的抗性通過哪些途徑實現？生物對污染物的抗性機制是外部排斥和內部忍耐的綜合結果。生物處于污染脅迫條件下，一方面通過形態(tài)學機制、生理生化機制、生態(tài)學機制等將污染物阻擋于體外；另一方面通過結合固定、代謝解毒、分室作用等過程將污染物在體內富集、解毒，這兩方面的綜

8、合結果形成抗性。3.簡述動物的抗性機制。動物的抗性機制可以劃分為避性、結合鈍化、分解轉化及排出體外等。避性：動物對污染物的避性可以通過行為或生理的方式表現出來，通常毒物經吸收后方能產生效應。動物具有排斥環(huán)境中的污染物，使其不能進入體內的機制，但對于可以自由活動的動物來說，從行為上主動避開污染環(huán)境也許是一種更為有效的措施。結合鈍化：污染物可經呼吸道、消化管、皮膚和其他一些途徑進入體內。毒物有機體內的吸收、分布、代謝和排泄過程是一個極為復雜的過程，涉及許多屏障，其中之一是污染物在動物體內經多種方式被結合、固定下來，使其不能達到敏感位點。分解轉化：污染物進入動物體后，在體內經過水解、氧化、還原或加成

9、等一系列代謝過程，改變其原有的化學結構，生理活性也相對減弱，加速了從體內排泄的過程。排泄作用：污染物及其代謝產物從動物體內排出的主要途徑是經過腎隨尿排出，其次是經過肝、膽通過消化管隨糞便排出，還有一個途徑是通過皮膚隨汗液排出。揮發(fā)性污染物及其代謝物還可以通過呼吸道隨呼出氣體排出。4.簡述微生物的抗性機制。微生物的抗性機制可以劃分為避性、分解轉化等途徑。避性：環(huán)境污染物對微生物各個部分都會受到不同程度的影響，而微生物則有避開污染物的能力，這取決于微生物的生理學、形態(tài)學和生態(tài)學特性。在形態(tài)學上有些微生物具有莢膜，它是污染物進入細胞內子重要的屏障。微生物的生理學避性則表現在環(huán)境污染脅迫下能夠從體內分

10、泌出某些具有絡合或分解轉化污染物能力的有機物質，是污染物的移動性降低或極性改變，從而不容易進入微生物體內。分解轉化：微生物對環(huán)境污染物的抗性途徑主要是分解和轉化，將它們轉變成為無毒害或低毒害作用的物質，甚至將污染物作為營養(yǎng)或獲得能源的物質。第五章 生物對長期污染的生態(tài)效應與適應進化1.生物對污染環(huán)境的長期生態(tài)學效應有哪些？在長期的污染條件下，生物的這種生態(tài)效應包括兩個方面：其一，不能適應污染的生物，種群衰退，物種消亡，引起生物多樣性的喪失；其二，能夠適應的生物，在強大的污染選擇作用下，將產生快速分化并形成了旨在提高污染適應性的進化取向。2.生物對污染環(huán)境的適應將付出哪些代價？為了適應污染環(huán)境，

11、生物在生理、生化、遺傳進化方面的調整，提高了生物對污染的適應性，但可能降低和制約了生物在其他方面的適應性，這就是適應代價問題。適應代價的表現是多種多樣的，可以歸納為生態(tài)代價、生理代價、進化代價三種。生態(tài)代價主要指對污染適應的生物在進入到正常環(huán)境中時，它的競爭力降低；同時，還可能伴隨有對溫度、水分、病蟲害的抵抗能力下降。生理代價是指對污染適應的植物，在某些生理性能上低于正常植物。進化代價反映的是污染適應很好的植物在其他環(huán)境中進化發(fā)展的靈活性降低，以至于可能失去適應其他環(huán)境的可能性。3. 污染引起物種多樣性降低的機制？三種機制：一、污染物的直接毒害作用，阻礙生物的正常生長發(fā)育，使生物喪失生存或繁衍

12、的能力；二、污染引起生境的改變，使生物喪失了生存的環(huán)境；三、生態(tài)系統中的富集和積累作用，使食物鏈后端的生物中毒而難以存活或繁育等。4. 生物對污染的適應，實際上包括兩個方面：一是對污染引起的“自然”環(huán)境的改變的適應，以及對污染引起生物的生理變化的適應；二是生物對污染物自身的適應。前者是間接性的，后者是直接性的。第六章 環(huán)境污染的生物監(jiān)測1.什么是生物監(jiān)測？如何處理物理監(jiān)測、化學監(jiān)測與生物監(jiān)測三者間的關系？生物監(jiān)測是利用生物分子、細胞、組織、器官、個體、種群和群落等各層次對環(huán)境污染程度所產生的反應來闡明環(huán)境狀況，從生物學的角度為環(huán)境質量的監(jiān)測和評價提供依據。生物監(jiān)測是利用生物對特定污染物的抗性或

13、敏感性來綜合地反映環(huán)境狀況，這是任何物理、化學監(jiān)測所不能比擬的。生物監(jiān)測能夠彌補化學、物理監(jiān)測的缺陷。如果沒有化學、物理監(jiān)測數據所提供的信息，生物的反應就不能準確地提供污染信息。3.如何區(qū)分指示生物和監(jiān)測生物？指示生物是指對環(huán)境中的污染物能產生各種定性反應，指示環(huán)境污染物的存在。監(jiān)測生物不僅能夠反映污染物的存在，而且能夠反映污染物的量。監(jiān)測生物必然是指示生物，同時它還要回答環(huán)境中污染物多少的問題。第七章 水體污染及其生物防治1.水體及水體污染的概念是什么？水體污染的來源有哪些？水體是指以相對穩(wěn)定的陸地為邊界的天然水域，包括河流、湖泊、沼澤、水庫、地下水、冰川和海洋等。水體不僅包括水，還包括水中

14、的懸浮物質、溶解物質、底泥及水生生物等完整的生態(tài)系統，它是地表被水覆蓋的自然綜合體。水體污染是指污染物進入水體中的數量達到了破壞水體原有功能的程度。水體污染的來源：工業(yè)廢水，生活污水。2.污水灌溉的概念是什么？污水灌溉有哪幾方面的效益？污水灌溉一般是指使用經過一定處理的城市污水灌溉農田、森林和草地。污水灌溉的效益有三方面：提供灌溉水源、提高土壤肥力和凈化污水。3.水體富營養(yǎng)化的概念是什么？水體富營養(yǎng)化形成的條件有哪些？水體富營養(yǎng)化是指水體中營養(yǎng)物質過多，特別是氮、磷過多而導致水生植物（浮游藻類等）大量繁殖，影響水體與大氣正常的氧氣交換，加之死亡藻類的分解消耗大量的氧氣，造成水體溶解氧迅速下降，

15、水質惡化，魚類及其他生物大量死亡，加速水體衰老的進程。水體富營養(yǎng)化形成的條件：營養(yǎng)元素特別是氮、磷，決定水體中綠色植物分布、生長的光，影響水中氧和營養(yǎng)物質的垂直運動和在各層分布的水體溫度。5.簡述水體富營養(yǎng)化的危害及生物防治方法。危害：感官惡化，不利觀光；魚類窒息或中毒死亡；影響作物生長；水質變劣，凈化費用增高；加速湖泊衰亡。生物防治方法：污泥法除氮，活性污泥法除磷，種植高等水生植物，建立良好的水生生態(tài)系統。7.氧化塘的概念是什么？氧化塘可分為哪幾類？氧化塘又稱穩(wěn)定塘或生物塘，是利用庫塘等水生生態(tài)系統對污水的凈化作用，進行污水處理和利用的生物工程措施。氧化塘可分為厭氧、兼性和好氧串聯氧化塘。8

16、.簡述氧化塘作用的基本原理。氧化塘作用的基本原理是生物降解。當廢水進入塘后，可沉淀的固體沉淀至塘底，其中有機物進行厭氧分解，產生的沼氣逸出水面，二氧化碳、氨等溶解于水中。溶解或懸浮于水中的有機物經微生物作用進行有氧分解，同時釋放的氨和二氧化碳溶解于水中，供水中藻類營養(yǎng)和繁殖。藻類進行光合作用放出的氧氣供微生物分解有機物。10.氧化塘系統有哪些類型？四種類型：一，處理-貯存塘系統；二，多級生態(tài)處理與利用系統；三，高濃度有機廢水的多級氧化塘處理系統；四，病原微生物污水氧化塘處理系統。11.污水土地處理系統的概念是什么？污水土地處理系統有哪些類型？污水土地處理系統是指利用生態(tài)工程原理，將污水通過土壤

17、-生物系統，除去污水中的營養(yǎng)成分和污染物，達到凈化和綜合利用的目的。污水土地處理系統類型：慢速滲濾，快速滲濾，坡面徑流，濕地系統。12.試述污水土地處理系統的基本功能及處理機制。土地處理系統凈化污水實際上是利用土地生態(tài)系統的自凈能力消除環(huán)境污染。土地處理系統的凈化機制包括土壤的過濾截留，物理和化學吸附，化學降解，生物氧化以及植物和微生物的攝取等作用。它的主要過程是，污水通過土壤時，土壤將污水中懸浮和膠體狀態(tài)的物質截留下來，而在土壤顆粒的表面形成一層薄膜，在這層薄膜里充滿著細菌，它能吸附污水中的有機物，并且利用空氣中的氧氣，在好氧細菌的作用下將污水中的有機物轉化為無機物。植物通過根系吸收污水中的

18、水分和被細菌礦化了的無機營養(yǎng)并通過光合作用進行同化，植物體又不斷地通過收割和采伐而被去除，這就使污水得到了凈化和利用。第八章 大氣污染及生物防治1.比較清潔的空氣、大氣污濁、大氣污染這幾個概念。清潔的空氣：含有78%的氮、21%的氧、0.93%的氬、少量二氧化碳和水蒸氣、微量的稀有氣體的空氣。大氣污濁：大氣中某些氣體異常地增多或者增加了新的成分。大氣污染：大氣成分的變化增大到危及生物的正常生存。3.我國大氣污染屬什么類型，在時空分布上有何差異？主要污染物有哪些？我國的大氣污染以煤煙型為主，主要污染物是二氧化硫和煙塵。城市、工礦區(qū)的污染較嚴重。城市仍以煤煙型污染為主，部分大中城市出現煤煙-機動車尾氣混合型污染。從整體上說，我國北方城市的大氣污染大于南方城市，冬季大于夏季，城市、工礦區(qū)大于農村。4.酸雨的防治措施：減少SO2等酸性物質的排放（選洗高硫煤、改變民用煤的燃料結構，用其他燃料代替煤），篩選對酸雨敏感的指示植物和抗酸性植物。5.溫室氣體有：CO2、水蒸氣、CH4、N2O、O3及氟氯烴類。6.什么是溫室效應，為什么會形成溫室效應？大氣層能透過太陽輻射的短波光，而能反射和吸收從地面反射的長波光，阻擋地面的熱量向宇宙擴散，就是所謂的溫室效應。8.酸雨：指PH小于5.6的降水。廣義的酸雨（酸沉降）包括干沉降和濕沉降。干沉降包括各種酸性氣體、酸性氣溶膠和酸性顆粒物。濕沉降即通常所說