污染生態(tài)學(xué)課后習(xí)題

1、污染生態(tài)學(xué)復(fù)習(xí)題第一章 污染物在生物體內(nèi)的遷移規(guī)律1.何謂污染物？它具有什么性質(zhì)？如何分類？污染物：進(jìn)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(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的變化的物質(zhì)。污染物的性質(zhì)：a.一種物質(zhì)稱為污染物，必須在特定的環(huán)境中達(dá)到一定的數(shù)量或濃度，并且持續(xù)一定的時(shí)間。b.污染物會(huì)在環(huán)境中發(fā)生轉(zhuǎn)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(zhì)可分為化學(xué)、物理和生物污染物；按污染物在環(huán)境中物理、化學(xué)性狀的變化可分為一次和二次污染物。2.簡(jiǎn)述植物

2、對(duì)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(dá)根表面，主要由兩個(gè)途徑：一條是質(zhì)體流途徑，即污染物隨蒸騰拉力，在植物吸收水分時(shí)與水一起到達(dá)植物根部；另一條是擴(kuò)散途徑，即通過擴(kuò)散而到達(dá)根表面。植物的細(xì)胞壁是污染物進(jìn)入植物細(xì)胞的第一道屏障，在細(xì)胞壁中的果膠質(zhì)成分為結(jié)合污染物提供了大量的交換位點(diǎn)。細(xì)胞膜調(diào)節(jié)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的過程，并與細(xì)胞壁一起構(gòu)成了細(xì)胞的防衛(wèi)體系。污染物通過植物細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的過程，目前認(rèn)為有兩種方式：一種是被動(dòng)的擴(kuò)散，物質(zhì)順著本身的濃度梯度或細(xì)胞膜的電化學(xué)勢(shì)流動(dòng)；一種是物質(zhì)的主動(dòng)傳遞過程，這種過程需要能量。3.簡(jiǎn)述污染物在植物體內(nèi)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(dǎo)管。進(jìn)入導(dǎo)管后隨蒸騰拉力向地上部移動(dòng)。一般認(rèn)為穿過根表面的無機(jī)離子到達(dá)內(nèi)皮層可能有兩種道路：第一條為非共質(zhì)體通道，即無機(jī)離子和水在根內(nèi)橫向遷移，到達(dá)內(nèi)皮層是通過細(xì)胞壁和細(xì)胞間隙等質(zhì)外空間；第二條是共質(zhì)體通道，即通過細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)流動(dòng)和通過細(xì)胞之間向連接的細(xì)胞質(zhì)通道。污染物可以從根部向地上部運(yùn)輸，通過葉片吸收的污染物也可從地上部向根部運(yùn)輸。4.簡(jiǎn)述動(dòng)物體對(duì)污染物質(zhì)的主要吸收途徑。主要有三種：經(jīng)呼吸道吸收，經(jīng)消化管吸收，經(jīng)皮膚及其他途徑的吸收。5.微生物細(xì)胞吸收污染物的機(jī)制是什么？三種：離子交換機(jī)制，沉淀作用，絡(luò)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(shí)間、污染物的濃度及培養(yǎng)溫度等。7.簡(jiǎn)述影響植物吸收、遷移污染物的因素。植物種的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)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(yīng)；土壤性質(zhì)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以滿足其生長(zhǎng)發(fā)育的同時(shí)，還會(huì)主動(dòng)和被動(dòng)地從環(huán)境中吸收許多生長(zhǎng)發(fā)育所非必需的物質(zhì)。有些物質(zhì)在生物體內(nèi)易于降解，在生物體內(nèi)存在的時(shí)間不長(zhǎng)，生物在不斷從外界環(huán)境中吸收的同時(shí)，其分解過程也在不停地進(jìn)行，因而不易積累；而有些物質(zhì)在生物體內(nèi)不易被降解，可在生物體內(nèi)以原來的形態(tài)或其他形態(tài)長(zhǎng)時(shí)間存在。生物在吸收這類物質(zhì)后在

5、體內(nèi)的分解過程卻十分緩慢，生物吸收的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分解的數(shù)量，結(jié)果導(dǎo)致這類物質(zhì)在生物體內(nèi)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(nèi)存在的、能與污染物相結(jié)合的活性物質(zhì)的活性強(qiáng)弱和數(shù)量多寡。生物體內(nèi)凡是能和污染物形成穩(wěn)定結(jié)合物的物質(zhì)，都能增加生物富集量。3.污染物在生物體內(nèi)富集后產(chǎn)生哪些效應(yīng)，為什么？生物體吸收污染物后，由于其特有的生物學(xué)特性，可以降低污染物的毒性，從而使其在體內(nèi)富集。主要表現(xiàn)在：a污染物和生物體中某些成分結(jié)合，不能再參加代謝活動(dòng)，使污染物失去毒性，從而可以在生物體內(nèi)富集；b體內(nèi)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(gòu)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(guān)系？解毒能力越強(qiáng)，富集能力越弱；解毒能力越弱，富集能力越強(qiáng)。5.生物富集與環(huán)境之間有什么關(guān)系？環(huán)境要素通過影響生物的生長(zhǎng)發(fā)育和污染物的性質(zhì)來間接影響污染物的生物富集。7.通過生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的延伸，生物富集將發(fā)生什么變化？在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，污染物沿食物鏈流動(dòng)過程中，含量逐級(jí)增加，其富集系數(shù)在各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中均達(dá)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(zhì)、污染物的濃度和作用時(shí)間、環(huán)境特點(diǎn)。第三章 污染物的毒害作用及機(jī)制4.重金屬對(duì)生物毒性的分子機(jī)制是什么？關(guān)于重金屬使生物中毒的分子機(jī)制，目前還未

7、弄清楚，但是從大量的生物毒性試驗(yàn)結(jié)果可以預(yù)測(cè)，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(diǎn)位上原有的金屬，也可以結(jié)合在該分子的其他位置。當(dāng)有毒金屬離子與生物大分子上活性點(diǎn)位或非活性點(diǎn)位結(jié)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(xiàn)中毒現(xiàn)象或者死亡。第四章 生物對(duì)環(huán)境污染物的抗性1.總體來講，生物對(duì)污染物的抗性通過哪些途徑實(shí)現(xiàn)？生物對(duì)污染物的抗性機(jī)制是外部排斥和內(nèi)部忍耐的綜合結(jié)果。生物處于污染脅迫條件下，一方面通過形態(tài)學(xué)機(jī)制、生理生化機(jī)制、生態(tài)學(xué)機(jī)制等將污染物阻擋于體外；另一方面通過結(jié)合固定、代謝解毒、分室作用等過程將污染物在體內(nèi)富集、解毒，這兩方面的綜

8、合結(jié)果形成抗性。3.簡(jiǎn)述動(dòng)物的抗性機(jī)制。動(dòng)物的抗性機(jī)制可以劃分為避性、結(jié)合鈍化、分解轉(zhuǎn)化及排出體外等。避性：動(dòng)物對(duì)污染物的避性可以通過行為或生理的方式表現(xiàn)出來，通常毒物經(jīng)吸收后方能產(chǎn)生效應(yīng)。動(dòng)物具有排斥環(huán)境中的污染物，使其不能進(jìn)入體內(nèi)的機(jī)制，但對(duì)于可以自由活動(dòng)的動(dòng)物來說，從行為上主動(dòng)避開污染環(huán)境也許是一種更為有效的措施。結(jié)合鈍化：污染物可經(jīng)呼吸道、消化管、皮膚和其他一些途徑進(jìn)入體內(nèi)。毒物有機(jī)體內(nèi)的吸收、分布、代謝和排泄過程是一個(gè)極為復(fù)雜的過程，涉及許多屏障，其中之一是污染物在動(dòng)物體內(nèi)經(jīng)多種方式被結(jié)合、固定下來，使其不能達(dá)到敏感位點(diǎn)。分解轉(zhuǎn)化：污染物進(jìn)入動(dòng)物體后，在體內(nèi)經(jīng)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(xué)結(jié)構(gòu)，生理活性也相對(duì)減弱，加速了從體內(nèi)排泄的過程。排泄作用：污染物及其代謝產(chǎn)物從動(dòng)物體內(nèi)排出的主要途徑是經(jīng)過腎隨尿排出，其次是經(jīng)過肝、膽通過消化管隨糞便排出，還有一個(gè)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(jiǎn)述微生物的抗性機(jī)制。微生物的抗性機(jī)制可以劃分為避性、分解轉(zhuǎn)化等途徑。避性：環(huán)境污染物對(duì)微生物各個(gè)部分都會(huì)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(xué)、形態(tài)學(xué)和生態(tài)學(xué)特性。在形態(tài)學(xué)上有些微生物具有莢膜，它是污染物進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)子重要的屏障。微生物的生理學(xué)避性則表現(xiàn)在環(huán)境污染脅迫下能夠從體內(nèi)分

10、泌出某些具有絡(luò)合或分解轉(zhuǎn)化污染物能力的有機(jī)物質(zhì)，是污染物的移動(dòng)性降低或極性改變，從而不容易進(jìn)入微生物體內(nèi)。分解轉(zhuǎn)化：微生物對(duì)環(huán)境污染物的抗性途徑主要是分解和轉(zhuǎn)化，將它們轉(zhuǎn)變成為無毒害或低毒害作用的物質(zhì)，甚至將污染物作為營(yíng)養(yǎng)或獲得能源的物質(zhì)。第五章 生物對(duì)長(zhǎng)期污染的生態(tài)效應(yīng)與適應(yīng)進(jìn)化1.生物對(duì)污染環(huán)境的長(zhǎng)期生態(tài)學(xué)效應(yīng)有哪些？在長(zhǎng)期的污染條件下，生物的這種生態(tài)效應(yīng)包括兩個(gè)方面：其一，不能適應(yīng)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(yīng)的生物，在強(qiáng)大的污染選擇作用下，將產(chǎn)生快速分化并形成了旨在提高污染適應(yīng)性的進(jìn)化取向。2.生物對(duì)污染環(huán)境的適應(yīng)將付出哪些代價(jià)？為了適應(yīng)污染環(huán)境，

11、生物在生理、生化、遺傳進(jìn)化方面的調(diào)整，提高了生物對(duì)污染的適應(yīng)性，但可能降低和制約了生物在其他方面的適應(yīng)性，這就是適應(yīng)代價(jià)問題。適應(yīng)代價(jià)的表現(xiàn)是多種多樣的，可以歸納為生態(tài)代價(jià)、生理代價(jià)、進(jìn)化代價(jià)三種。生態(tài)代價(jià)主要指對(duì)污染適應(yīng)的生物在進(jìn)入到正常環(huán)境中時(shí)，它的競(jìng)爭(zhēng)力降低；同時(shí)，還可能伴隨有對(duì)溫度、水分、病蟲害的抵抗能力下降。生理代價(jià)是指對(duì)污染適應(yīng)的植物，在某些生理性能上低于正常植物。進(jìn)化代價(jià)反映的是污染適應(yīng)很好的植物在其他環(huán)境中進(jìn)化發(fā)展的靈活性降低，以至于可能失去適應(yīng)其他環(huán)境的可能性。3. 污染引起物種多樣性降低的機(jī)制？三種機(jī)制：一、污染物的直接毒害作用，阻礙生物的正常生長(zhǎng)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(tǒng)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(duì)污染的適應(yīng)，實(shí)際上包括兩個(gè)方面：一是對(duì)污染引起的“自然”環(huán)境的改變的適應(yīng)，以及對(duì)污染引起生物的生理變化的適應(yīng)；二是生物對(duì)污染物自身的適應(yīng)。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(cè)1.什么是生物監(jiān)測(cè)？如何處理物理監(jiān)測(cè)、化學(xué)監(jiān)測(cè)與生物監(jiān)測(cè)三者間的關(guān)系？生物監(jiān)測(cè)是利用生物分子、細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體、種群和群落等各層次對(duì)環(huán)境污染程度所產(chǎn)生的反應(yīng)來闡明環(huán)境狀況，從生物學(xué)的角度為環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)提供依據(jù)。生物監(jiān)測(cè)是利用生物對(duì)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(xué)監(jiān)測(cè)所不能比擬的。生物監(jiān)測(cè)能夠彌補(bǔ)化學(xué)、物理監(jiān)測(cè)的缺陷。如果沒有化學(xué)、物理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)所提供的信息，生物的反應(yīng)就不能準(zhǔn)確地提供污染信息。3.如何區(qū)分指示生物和監(jiān)測(cè)生物？指示生物是指對(duì)環(huán)境中的污染物能產(chǎn)生各種定性反應(yīng)，指示環(huán)境污染物的存在。監(jiān)測(cè)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(cè)生物必然是指示生物，同時(shí)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(duì)穩(wěn)定的陸地為邊界的天然水域，包括河流、湖泊、沼澤、水庫(kù)、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(zhì)、溶解物質(zhì)、底泥及水生生物等完整的生態(tài)系統(tǒng)，它是地表被水覆蓋的自然綜合體。水體污染是指污染物進(jìn)入水體中的數(shù)量達(dá)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(jīng)過一定處理的城市污水灌溉農(nóng)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(yíng)養(yǎng)化的概念是什么？水體富營(yíng)養(yǎng)化形成的條件有哪些？水體富營(yíng)養(yǎng)化是指水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過多，特別是氮、磷過多而導(dǎo)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(zhì)惡化，魚類及其他生物大量死亡，加速水體衰老的進(jìn)程。水體富營(yíng)養(yǎng)化形成的條件：營(yíng)養(yǎng)元素特別是氮、磷，決定水體中綠色植物分布、生長(zhǎng)的光，影響水中氧和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的垂直運(yùn)動(dòng)和在各層分布的水體溫度。5.簡(jiǎn)述水體富營(yíng)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(zhǎng)；水質(zhì)變劣，凈化費(fèi)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(tǒng)。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(kù)塘等水生生態(tài)系統(tǒng)對(duì)污水的凈化作用，進(jìn)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(lián)氧化塘。8

16、.簡(jiǎn)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(dāng)廢水進(jìn)入塘后，可沉淀的固體沉淀至塘底，其中有機(jī)物進(jìn)行厭氧分解，產(chǎn)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(jī)物經(jīng)微生物作用進(jìn)行有氧分解，同時(shí)釋放的氨和二氧化碳溶解于水中，供水中藻類營(yíng)養(yǎng)和繁殖。藻類進(jìn)行光合作用放出的氧氣供微生物分解有機(jī)物。10.氧化塘系統(tǒng)有哪些類型？四種類型：一，處理-貯存塘系統(tǒng)；二，多級(jí)生態(tài)處理與利用系統(tǒng)；三，高濃度有機(jī)廢水的多級(jí)氧化塘處理系統(tǒng)；四，病原微生物污水氧化塘處理系統(tǒng)。11.污水土地處理系統(tǒng)的概念是什么？污水土地處理系統(tǒng)有哪些類型？污水土地處理系統(tǒng)是指利用生態(tài)工程原理，將污水通過土壤

17、-生物系統(tǒng)，除去污水中的營(yíng)養(yǎng)成分和污染物，達(dá)到凈化和綜合利用的目的。污水土地處理系統(tǒng)類型：慢速滲濾，快速滲濾，坡面徑流，濕地系統(tǒng)。12.試述污水土地處理系統(tǒng)的基本功能及處理機(jī)制。土地處理系統(tǒng)凈化污水實(shí)際上是利用土地生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力消除環(huán)境污染。土地處理系統(tǒng)的凈化機(jī)制包括土壤的過濾截留，物理和化學(xué)吸附，化學(xué)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(shí)，土壤將污水中懸浮和膠體狀態(tài)的物質(zhì)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(xì)菌，它能吸附污水中的有機(jī)物，并且利用空氣中的氧氣，在好氧細(xì)菌的作用下將污水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物。植物通過根系吸收污水中的

18、水分和被細(xì)菌礦化了的無機(jī)營(yíng)養(yǎng)并通過光合作用進(jìn)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(gè)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(guó)大氣污染屬什么類型，在時(shí)空分布上有何差異？主要污染物有哪些？我國(guó)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(yán)重。城市仍以煤煙型污染為主，部分大中城市出現(xiàn)煤煙-機(jī)動(dòng)車尾氣混合型污染。從整體上說，我國(guó)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(nóng)村。4.酸雨的防治措施：減少SO2等酸性物質(zhì)的排放（選洗高硫煤、改變民用煤的燃料結(jié)構(gòu)，用其他燃料代替煤），篩選對(duì)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(yīng)，為什么會(huì)形成溫室效應(yīng)？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(zhǎng)波光，阻擋地面的熱量向宇宙擴(kuò)散，就是所謂的溫室效應(yīng)。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