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文檔簡(jiǎn)介
1、Zhong Dian緒論1.環(huán)境科學(xué):是研究人與環(huán)境相互作用的科學(xué)。目的在于揭示人與環(huán)境相互作用中存在的規(guī)律。2.溫室效應(yīng):在大氣層中,CO2對(duì)光輻射是透徹?zé)o阻的,但是能吸收紅外線而阻擋紅外輻射的通過(guò),就像溫室的玻璃罩一樣,能量進(jìn)來(lái)容易出去難,大氣中CO2越多熱外流越受阻,地球溫度上升越快,這種現(xiàn)象稱為“溫室效應(yīng)”。3.臭氧層的破壞:大氣平流層中CO2能阻止過(guò)量的紫外線到達(dá)地面,而人類活動(dòng)引起氯氟烷烴和含溴鹵代烷烴排放到平流層,氯原子催化O3的分解,打破了O3的自然平衡,導(dǎo)致O3“空洞”。4.酸雨:主要成分是硫酸和硝酸,SO2、NO在強(qiáng)光下發(fā)生光化學(xué)作用并和水汽結(jié)合形成(pH<5.6)5
2、.環(huán)境生物學(xué):是研究生物與受人類干擾的環(huán)境之間相互作用規(guī)律及其機(jī)理的科學(xué),是環(huán)境科學(xué)一個(gè)分支。6.環(huán)境生物學(xué)研究的對(duì)象及目的:研究生物與受人類干擾的環(huán)境間相互關(guān)系。人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成的污染;是人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響和破壞。主要研究:環(huán)境污染引起的生物效應(yīng)和生態(tài)效應(yīng)及其機(jī)理,生物對(duì)環(huán)境污染的適應(yīng)及抗性機(jī)理,利用生物對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)的原理和方法,生物成生態(tài)系統(tǒng)對(duì)污染的控制與凈化的原理與應(yīng)用;自然保護(hù)生物學(xué)和恢復(fù)生態(tài)學(xué)及生物修復(fù)技術(shù)。 目的:在于為人類維護(hù)生態(tài)健康,保護(hù)和改善人類生存與發(fā)展的環(huán)境,合理利用自然資源提空科學(xué)基礎(chǔ),促進(jìn)環(huán)境和生物的互相關(guān)系以利于人類的生存和可持續(xù)發(fā)展。研究
3、方法:野外調(diào)查和實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn),模擬研究。主要任務(wù):闡明環(huán)境污染的生物學(xué)或生態(tài)學(xué)效應(yīng)。探索生物對(duì)環(huán)境污染的凈化原理,提高生物對(duì)環(huán)境污染凈化的效率。探討自然保護(hù)生物學(xué)和恢復(fù)生態(tài)學(xué)的原理與方法。第一章1.環(huán)境污染:是指有害物質(zhì)或因子進(jìn)入環(huán)境并在環(huán)境中擴(kuò)散、遷移、轉(zhuǎn)化,使環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生變化,對(duì)人類以及其他生物的生存和發(fā)展產(chǎn)生不利影響的現(xiàn)象。(加工業(yè)廢水和生活污水排放)。 2,污染源:造成環(huán)境污染的污染物發(fā)生源稱為污染源。向環(huán)境排放有害物質(zhì)或?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生有害物質(zhì)的場(chǎng)所。設(shè)備和裝置。按來(lái)源分為天然污染源和認(rèn)為污染源。3.污染物:是進(jìn)入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成結(jié)構(gòu)、狀態(tài)和性質(zhì)發(fā)生變化、直接
4、或間接有害于人類生存發(fā)展的物質(zhì),是造成環(huán)境污染的重要物質(zhì)組成,包括自然釋放、人類活動(dòng)產(chǎn)生。4.污染物進(jìn)入環(huán)境主要三條途徑:人類活動(dòng)過(guò)程中無(wú)意釋放廢物的排放(三廢) 人類活動(dòng)過(guò)程中故意的應(yīng)用(殺蟲劑) 5.污染物遷移方式:機(jī)械遷移(水、氣、重力)物理化學(xué)遷移生物遷移(食物鏈放大積累)6.污染物轉(zhuǎn)化形式:物理轉(zhuǎn)化、化學(xué)轉(zhuǎn)化、生物轉(zhuǎn)化一方面可使污染物對(duì)生物毒性降低,甚至轉(zhuǎn)為無(wú)毒;另一方面使污染物生物毒性增強(qiáng)或形成難降解。光化學(xué)煙霧:參與光化學(xué)氧化過(guò)程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧現(xiàn)象。 7.生物轉(zhuǎn)運(yùn):是指環(huán)境污染物經(jīng)各種途徑和方式同生物機(jī)體接觸而被吸收、分
5、布和排泄等過(guò)程。方式包括:被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、特殊轉(zhuǎn)運(yùn)、胞飲作用(內(nèi)吞作用)8.污染物生物轉(zhuǎn)化:是指外源化合物進(jìn)入生物機(jī)體后在有關(guān)酶系統(tǒng)的催化作用下代謝變化過(guò)程。9.生物轉(zhuǎn)化:是指外源化合物進(jìn)入生物機(jī)體后在有關(guān)酶系統(tǒng)的催化代謝變化過(guò)程。10.污染物的吸收主要通過(guò)消化管、呼吸系統(tǒng)、皮膚三條途徑。生物轉(zhuǎn)化的過(guò)程:生物體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化一般分為、兩個(gè)連續(xù)作用過(guò)程。相反映,外源性化合物在有關(guān)酶系統(tǒng)的催化下經(jīng)由氧化還原或水解反應(yīng),改變其化學(xué)結(jié)構(gòu),形成某些活性基團(tuán)或進(jìn)一步是這些活性基團(tuán)暴露;相 反應(yīng)中,相反應(yīng)的一級(jí)代謝物在另外一些酶系統(tǒng)催化下通過(guò)上述活性基因與細(xì)胞內(nèi)某些化合物結(jié)合,生成結(jié)合產(chǎn)物(二級(jí)代謝物),
6、結(jié)合產(chǎn)物的極性一般強(qiáng),利于排出。11.生物濃縮:是指生物機(jī)體或處于同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)上的許多生物種群,從周圍環(huán)境中蓄積某種元素或難分解的化合物,使生物體內(nèi)該物質(zhì)的濃度超過(guò)環(huán)境中(蓄積某種元素)的濃度的現(xiàn)象,又稱生物學(xué)富集。12.生物積累:指生物在其整個(gè)代謝活躍期通過(guò)吸收、吸附、吞噬等各種過(guò)程,從周圍環(huán)境中蓄積某些元素或難分解的化合物,以致隨著生長(zhǎng)發(fā)育,濃縮系數(shù)不斷增大的現(xiàn)象。13.生物放大:是指在生態(tài)系統(tǒng)中,由于高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物以低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物為食,某種元素或難分解化合物在生物體的濃度隨著營(yíng)養(yǎng)級(jí)的提高而逐步增大的現(xiàn)象。生物濃縮系數(shù):Kbcf=物質(zhì)在生物體內(nèi)濃度物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中濃度生物污染:是指對(duì)人和生物有害
7、的微生物、寄生蟲等病原體和變應(yīng)原等污染水、氣、土壤和食品,影響生物產(chǎn)量和質(zhì)量,危害人類健康,這種稱為生物污染。水體的富營(yíng)養(yǎng)化:是指大量的N、P等營(yíng)養(yǎng)元素物質(zhì)進(jìn)入水體,使水中藻類等浮游生物旺盛增殖,從而破壞水體生態(tài)平衡的現(xiàn)象。 第二章污染物在物化學(xué)和分子水平上的影響:對(duì)生物機(jī)體酶的影響對(duì)生物大分子的影響(蛋白質(zhì);DNA;脂質(zhì)的過(guò)氧化)污染物在細(xì)胞和器官水平上的影響:對(duì)細(xì)胞的影響,細(xì)胞膜、細(xì)胞器對(duì)組織器官的影響:靶器官,對(duì)組織器官影響。靶器官:污染物進(jìn)入機(jī)體后,毒作用直接表現(xiàn)的器官為效應(yīng)器官。污染物進(jìn)入機(jī)體后,對(duì)各器官并不產(chǎn)生同樣的毒作用,而只對(duì)部分器官產(chǎn)生直接毒作用,這些器官稱為靶器官
8、。污染物在個(gè)體水平上的影響: 死亡:在一定劑量或濃度作用下;污染物引起動(dòng)物死亡。對(duì)行為影響:對(duì)水生生物:回避捕食警惕行為對(duì)鳥類行為:神經(jīng)系統(tǒng)中毒(有機(jī)P)姿態(tài),不照顧后代對(duì)繁殖影響:(產(chǎn)卵、孵化率)對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育影響污染物在種群和群落水平影響:對(duì)生物種群的影響:種群:是在一定時(shí)空中同種個(gè)體的組合。三個(gè)基本特征:空間特征、數(shù)量特征、遺傳特種群密度:是指單位面積或單位空間內(nèi)的個(gè)體數(shù)量。對(duì)生物種群的影響:群落,指在一定時(shí)間內(nèi),居住在一定區(qū)域或環(huán)境內(nèi)的各種生物種群相互關(guān)聯(lián),相互影響的有規(guī)律的一種結(jié)構(gòu)單元。優(yōu)勢(shì)種、耐污種、敏感種。(對(duì)種群組成和結(jié)構(gòu)改變;對(duì)物種多樣性影響)?;瘜W(xué)污染對(duì)生物的聯(lián)合作用
9、:把兩種或兩種以上化學(xué)污染物共同作用所產(chǎn)生的綜合生物學(xué)效應(yīng)。協(xié)同作用:兩種或兩種以上化學(xué)污染物同時(shí)或數(shù)分鐘內(nèi)先后與機(jī)體接觸,其對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的生物學(xué)作用強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)任一單獨(dú)作用強(qiáng)度。相加作用:多種化學(xué)污染物混合所產(chǎn)生的生物學(xué)作用強(qiáng)度=各污染物分別產(chǎn)生強(qiáng)度之和。 獨(dú)立作用:多種化學(xué)污染物各自對(duì)機(jī)體產(chǎn)生毒性作用機(jī)理不同,互不影響,總效果低于相加作用,但不低于其中活性最強(qiáng)者。拮抗作用:兩種或兩種以上的化學(xué)污染物同時(shí)或數(shù)分鐘內(nèi)先后輸入機(jī)體,其中一種污染物課干擾另一化學(xué)污染物原有的生物學(xué)作用,使其減弱,或兩者相互干擾,使混合物生物作用強(qiáng)度<任一種單獨(dú)作用強(qiáng)度第三章 生物測(cè)試:指系統(tǒng)
10、地利用生物的反應(yīng)測(cè)定一種或多種污染物或環(huán)境因素單獨(dú)或聯(lián)合存在時(shí)所導(dǎo)致的影響或危害。水污染的生物測(cè)試被稱為毒性試驗(yàn)。大氣污染的生物測(cè)試稱為植物人工黑氣。生物測(cè)試方式:根據(jù)生物測(cè)試經(jīng)歷時(shí)間分為:短期生物測(cè)試、中期生物測(cè)試、長(zhǎng)期生物測(cè)試。毒物:在一定條件下,以較小劑量給予機(jī)體時(shí),引起生物體功能或器質(zhì)性損傷的化學(xué)物質(zhì),或劑量雖微,累積到一定量,就能干擾或破壞機(jī)體的正常生理功能,引起暫時(shí)或持久性的病理變化,甚至危至生命的化合物。中毒:生物體受到毒物作用引起功能或器質(zhì)性改變后出現(xiàn)的疾病狀態(tài)。毒性試驗(yàn)常用參數(shù):致死劑量半數(shù)致死劑量絕對(duì)致死劑量最小致死劑量最大耐受劑量最大無(wú)作用劑量。致死劑量:表示一次染毒后引
11、起受試動(dòng)物死亡的劑量或濃度。急性毒性試驗(yàn):是研究化學(xué)物質(zhì)大劑量一次染毒或24h內(nèi)多次染毒動(dòng)物所引起的毒性試驗(yàn)。蓄積毒性作用:低于中毒閾劑量的外來(lái)化合物,反復(fù)多次地與機(jī)體持續(xù)接觸,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后使機(jī)體明顯表現(xiàn)出中毒現(xiàn)象。三致作用:生物致突變、致畸、致癌效應(yīng)。突變:生物體的遺傳物質(zhì)發(fā)生了基因結(jié)構(gòu)的變化(基因突變、染色體畸變)致突變作用:某些物質(zhì)引起生物體的遺傳物質(zhì)發(fā)生基因結(jié)構(gòu)改變的作用。第四章環(huán)境質(zhì)量:指環(huán)境素質(zhì)的優(yōu)劣程度。在一個(gè)具體的環(huán)境內(nèi),環(huán)境的總體或基本要素對(duì)人群生存繁衍級(jí)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展適宜程度,反映人類的具體要求而形成對(duì)環(huán)境性質(zhì)及數(shù)量進(jìn)行評(píng)定的一種概念。生物監(jiān)測(cè):是利用生物個(gè)體、種群或群落對(duì)
12、環(huán)境污染或變化所產(chǎn)生的反應(yīng)闡明環(huán)境污染狀況,從生物學(xué)角度為環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)提供依據(jù)。生態(tài)環(huán)境:是指除人口種群以外的生態(tài)系統(tǒng)中不同層次生物所組成生命系統(tǒng)。有害物理因素的生物學(xué)效應(yīng):環(huán)境噪聲的生物學(xué)效應(yīng)、放射性污染的生物學(xué)效應(yīng)四大環(huán)境污染:噪聲、廢水、廢氣、廢渣。第五章環(huán)境污染“三廢”:地表水體污染、大氣污染、固體廢棄物。污水處理方法:物理法、化學(xué)法、生物法。廢水的污染和凈化度指標(biāo): 生物化學(xué)需氧量(BOD):指在20條件下,微生物好氧分解水樣中有機(jī)物所消耗的溶解氧量。共代謝作用:只有在初級(jí)能源物質(zhì)存在時(shí)才能進(jìn)行的有機(jī)化合物的生物降解過(guò)程,微生物共代謝不僅包括微生物在正常生長(zhǎng)代謝過(guò)程
13、中對(duì)非生長(zhǎng)基質(zhì)的共同氧化,也描述了體細(xì)胞對(duì)不可利用基質(zhì)代謝。微生物降解與轉(zhuǎn)化特點(diǎn):個(gè)體小、表面積大,代謝速率快;種類多分布廣,代謝類型多樣;有多種降解酶繁殖快,易變異,適應(yīng)性強(qiáng);降解能力強(qiáng);共代謝作用。廢水生物處理的原理:天然水體中的自凈作用是廢水生物處理技術(shù)與方法基礎(chǔ)。水體自凈作用:受污染的水質(zhì)自然地恢復(fù)原樣的現(xiàn)象廢水生物處理的作用機(jī)理:活性污泥:由細(xì)菌、原生動(dòng)物等,微生物與懸浮物質(zhì),膠體物質(zhì)混雜在一起形成的具有吸附、分解有機(jī)物能力的絮狀體。 活性污泥特性:具有強(qiáng)吸附能力,很強(qiáng)分解、氧化有機(jī)物能力,具有較長(zhǎng)的食物鏈,良好的沉降性能。微生物脫N時(shí)碳源:廢水中所含有機(jī)碳外加碳源內(nèi)碳源&
14、#160;固體廢物的微生物處理:堆肥、衛(wèi)生填埋、厭氧發(fā)酵。Ke Hou Ti第一章 環(huán)境污染的生物效應(yīng) P671.概念解釋環(huán)境污染:有害物質(zhì)或因子進(jìn)入環(huán)境,并在環(huán)境中擴(kuò)散、遷移、轉(zhuǎn)化,使環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變,對(duì)人類以及其它生物的生存和發(fā)展產(chǎn)生不利影響的現(xiàn)象。P21環(huán)境生物效應(yīng):各種環(huán)境因素變化而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)變異的效果。P22污染源:向環(huán)境排放有害物質(zhì)或?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生有害物質(zhì)的場(chǎng)所、設(shè)備和裝置?;蛟斐森h(huán)境污染的污染物發(fā)生源。P23污染物:進(jìn)入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成結(jié)構(gòu)、狀態(tài)和性質(zhì)發(fā)生變化,直接或間接有害于人類生存和發(fā)展的物質(zhì),是造成環(huán)境污染的重要物質(zhì)組成。P24優(yōu)先控制污染物:由于有毒物質(zhì)品
15、種繁多,不可能對(duì)每一種污染物都制定控制標(biāo)準(zhǔn),因而提出的在眾多污染物中篩選出潛在危險(xiǎn)大的作為優(yōu)先研究和控制的對(duì)象。P26污染物形態(tài):環(huán)境中污染物的外部形狀、化學(xué)組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)形式。P30污染物遷移:污染物在環(huán)境中發(fā)生的空間位置的移動(dòng)及其引起的富集、分散、消失的過(guò)程。P28污染物轉(zhuǎn)化:污染物在環(huán)境中通過(guò)物理、化學(xué)或生物的作用改變形態(tài)或轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物質(zhì)的過(guò)程。P342.污染物在環(huán)境中的遷移方式和轉(zhuǎn)化途徑。P28,34-35遷移方式:機(jī)械遷移(水、氣、重力);物理化學(xué)遷移(最重要的形式);生物遷移(吸收、代謝、生長(zhǎng)、死亡等)。轉(zhuǎn)化途徑(轉(zhuǎn)化形式有物理、化學(xué)、生物轉(zhuǎn)化)在大氣中,以光化學(xué)氧化、催化
16、氧化反應(yīng)為主;在水體中,氧化還原作用,配合作用,生物降解作用;在土壤中,生物降解為主。3.什么是生物轉(zhuǎn)運(yùn)?污染物透過(guò)細(xì)胞膜的方式。P38-39生物轉(zhuǎn)運(yùn):環(huán)境污染物經(jīng)各種途徑和方式同生物機(jī)體接觸而被吸收、分布和排泄等過(guò)程的總稱。方式:被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(簡(jiǎn)單擴(kuò)散和濾過(guò));特殊轉(zhuǎn)運(yùn)(主動(dòng)運(yùn)輸和易化擴(kuò)散);胞飲作用(吞噬作用)。4.什么是污染物在體內(nèi)的的生物轉(zhuǎn)化?生物轉(zhuǎn)化過(guò)程和主要反應(yīng)。P43-50污染物在體內(nèi)的的生物轉(zhuǎn)化:外源化合物進(jìn)入生物機(jī)體后在有關(guān)酶系統(tǒng)的催化作用下的代謝變化過(guò)程。過(guò)程:一般分為I、II兩個(gè)連續(xù)的作用過(guò)程。在過(guò)程I(相I反應(yīng))中,外源化合物在有關(guān)酶系統(tǒng)的催化下經(jīng)由氧化、還原或水解反應(yīng)改變
17、其化學(xué)結(jié)構(gòu),形成某些活性基團(tuán)或進(jìn)一步使這些活性基團(tuán)暴露。在過(guò)程II(又稱相II反應(yīng))中,相I反應(yīng)產(chǎn)生的一級(jí)代謝物在另外的一些酶系統(tǒng)催化下通過(guò)上述活性基團(tuán)與細(xì)胞內(nèi)的某些化合物結(jié)合,生成結(jié)合產(chǎn)物,極性有所增強(qiáng),利于排出。主要反應(yīng):相I反應(yīng):氧化反應(yīng),還原反應(yīng),水解反應(yīng);相II反應(yīng):葡萄糖醛酸化,硫酸化,甲基化等等。相II反應(yīng):又叫結(jié)合反應(yīng),指在酶的催化下,外源化合物的相I反應(yīng)產(chǎn)物或帶某些基團(tuán)的外源化合物與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的結(jié)合反應(yīng)。(加)MFO的組成和作用:由細(xì)胞色素P450、NADPH細(xì)胞色素P450還原酶和磷脂組成,具有代謝非極性的親脂性有機(jī)化合物的作用。(加)5.什么是生物濃縮、生物積累、生物放大
18、、濃縮系數(shù),生物濃縮的機(jī)理。P51,52,54,56生物濃縮:生物機(jī)體或處于同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)上的許多生物種群,從周圍環(huán)境中蓄積某種元素或難分解的化合物,使生物體內(nèi)該物質(zhì)的濃度超過(guò)環(huán)境中的濃度的現(xiàn)象。生物積累:生物在其整個(gè)代謝活躍期通過(guò)吸收、吸附、吞食等各種過(guò)程,從周圍環(huán)境中蓄積某種元素或難分解的化合物,以致隨著生長(zhǎng)發(fā)育,濃縮系數(shù)不斷增大的現(xiàn)象。生物放大:在生態(tài)系統(tǒng)中,由于高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物以低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物為食物,某種元素或難分解化合物在生物機(jī)體中的濃度隨著營(yíng)養(yǎng)級(jí)的提高而逐步增大的現(xiàn)象。濃縮系數(shù):BCF,指生物體內(nèi)某種元素或難分解的化合物的濃度同它所生存的環(huán)境中該物質(zhì)的濃度的比值。(可用以表示生物濃縮的程度)
19、機(jī)理:污染物通過(guò)生物呼吸、食物和皮膚吸收等多種途徑進(jìn)入生物體內(nèi),然后通過(guò)血液循環(huán)分散至生物體的各個(gè)部位,被生物的多種器官和組織吸收濃縮。生物各種器官和組織對(duì)某污染物的濃縮程度,取決于該物質(zhì)在血液中的濃度,生物組織與血液對(duì)該物質(zhì)的親合性的差異以及生物組織對(duì)該物質(zhì)的代謝。6.生物對(duì)環(huán)境有哪些污染效應(yīng)?其污染后果如何?P59-62(略)生物污染:對(duì)人和生物有害的微生物、寄生蟲等病原體和變應(yīng)原等污染水、氣、土壤和食品,影響生物產(chǎn)量和質(zhì)量,危害人類健康,這類污染稱為生物污染。(附加)生物對(duì)環(huán)境的污染效應(yīng)有:病原微生物使人、家禽、家畜和植物致??;水體富營(yíng)養(yǎng)化影響水體外觀、氣味、水生生物,產(chǎn)生毒素,污染飲用
20、水;微生物代謝物污染,如H2S氣體難聞且使人中毒,酸性礦水危害周圍生物,硝酸和亞硝酸致病致癌,微生物毒素污染食品。7.闡述微生物對(duì)金屬汞、砷的生物轉(zhuǎn)化。汞Hg:在有氧條件下,某些細(xì)菌使元素汞氧化或使二價(jià)汞還原為元素汞;在甲基鈷氨素參與下使汞甲基化;汞的甲基化與其脫甲基化過(guò)程保持動(dòng)態(tài)平衡。砷As:某些細(xì)菌氧化亞砷酸鹽為砷酸鹽,毒性減弱;在土壤中三價(jià)砷氧化為五價(jià);霉菌使砷化物甲基化形成劇毒的三甲基砷。第二章 污染物對(duì)生物的影響 P931.何謂酶的誘導(dǎo)和抑制作用?舉例說(shuō)明污染物對(duì)酶的誘導(dǎo)和抑制作用。P70-76誘導(dǎo)作用:污染物使酶的合成速度增加或降低酶蛋白的分解。舉例:被多氯聯(lián)苯和多環(huán)芳烴污染的河水
21、對(duì)魚的混合功能氧化酶(CYP1A1)具有誘導(dǎo)作用。抑制作用:污染物與酶的中心功能基團(tuán)結(jié)合而抑制酶的活性。舉例:DDT對(duì)Na+/K+ ATPase(腺三磷酶)和Mg-ATPase有抑制作用。2.闡述污染物對(duì)生物大分子的影響。P77-80(略答)污染物及其活性代謝物可直接與生物大分子反應(yīng),共價(jià)結(jié)合(蛋白質(zhì)、核酸、脂肪酸等),導(dǎo)致生物大分子的化學(xué)性損傷,從而影響生物大分子的功能,引起一系列生物學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生毒性效應(yīng)。抑制生物大分子的合成。3.污染物在細(xì)胞水平上的影響有哪些?P81-82表現(xiàn)為對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的改變:引起細(xì)胞膜脂過(guò)氧化作用導(dǎo)致細(xì)胞膜損傷;影響細(xì)胞膜的離子通透性;與細(xì)胞膜上受體結(jié)合,干擾受
22、體正常生理功能(細(xì)胞膜)。引起線粒體膜和嵴形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變,影響氧化磷酸化和電子傳遞功能;污染物經(jīng)代謝活化產(chǎn)生自由基,導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和微粒體膜的一些重要組分(如MFO)的破壞;阻礙葉綠素合成,加速葉綠素分解,破壞葉綠體超微結(jié)構(gòu),影響光合作用;影響微管、微絲、高爾基體等其他細(xì)胞器(細(xì)胞器)。4.什么是靶器官?污染物對(duì)生物組織器官的影響。P82-83靶器官:污染物進(jìn)入機(jī)體后,對(duì)各器官并不產(chǎn)生同樣的毒作用,而只對(duì)部分器官產(chǎn)生直接毒作用,這些器官稱為靶器官。影響:植物吸收大氣污染物后,導(dǎo)致葉組織的壞死,表現(xiàn)為葉面出現(xiàn)點(diǎn)、片傷害斑,造成葉、蕾、花、果等器官的脫落;農(nóng)藥污染也能對(duì)植物器官和組織產(chǎn)生影響。對(duì)動(dòng)
23、物組織器官的影響較為復(fù)雜,如Pb損害造血器官和神經(jīng)系統(tǒng),Cd影響肝臟和腎臟,引起骨痛??;Hg引起水俁病,影響神經(jīng)系統(tǒng)。5.什么是行為毒性?污染物對(duì)水生生物行為的影響。P84(略)行為毒性:當(dāng)一種污染物或其他因素(溫度、光照、輻射等)使得動(dòng)物一種行為改變超過(guò)正常變化的范圍時(shí),產(chǎn)生行為毒性。影響:影響回避行為,使生物的分布區(qū)系改變,打亂原有的生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)平衡;影響捕食行為,造成獲得的資源減少,進(jìn)一步導(dǎo)致生物發(fā)育和繁殖受阻;影響學(xué)習(xí)行為;影響警惕行為,增加生物死亡率,導(dǎo)致種群數(shù)量下降;影響社會(huì)行為。對(duì)鳥類(有機(jī)磷農(nóng)藥):姿態(tài)效應(yīng)的改變,對(duì)領(lǐng)地的失控,不能照顧后代等。(加)6.環(huán)境激素有哪幾類?環(huán)境激
24、素的危害。P87-88環(huán)境激素:環(huán)境中存在一些天然物質(zhì)和人工合成的環(huán)境污染物具有動(dòng)物和人體激素的活性,這些物質(zhì)能干擾和破壞野生動(dòng)物和人的內(nèi)分泌功能,導(dǎo)致野生動(dòng)物繁殖障礙,甚至能誘發(fā)人類的重大疾病,這些物質(zhì)被稱為環(huán)境激素。(此題中可略去)種類:天然雌激素和合成雌激素;植物雌激素;具有雌激素活性的環(huán)境化學(xué)物質(zhì)。危害:可使野生動(dòng)物的性發(fā)育和雄性生殖器異常;使魚類等發(fā)生性逆轉(zhuǎn),導(dǎo)致繁殖成功率下降;引起人體多種形式的雄性生殖系統(tǒng)發(fā)育障礙;與人類許多重大疾病的發(fā)生有關(guān)。7.何謂優(yōu)勢(shì)種?敏感種?種的多樣性?P90-91優(yōu)勢(shì)種:在群落中優(yōu)勢(shì)度大的物種。敏感種:對(duì)環(huán)境條件變化反應(yīng)敏感的物種。種的多樣性:群落中物
25、種的數(shù)目(豐富度)和各物種的相對(duì)密度(群落的異質(zhì)性)。8.何謂協(xié)同作用、相加作用、獨(dú)立作用、拮抗作用?P92-93協(xié)同作用:兩種或兩種以上化學(xué)污染物同時(shí)或數(shù)分鐘內(nèi)先后與機(jī)體接觸,其對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的生物學(xué)作用強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)它們分別單獨(dú)與機(jī)體接觸時(shí)的生物學(xué)作用的總和。相加作用:多種化學(xué)污染物混合所產(chǎn)生的生物學(xué)作用強(qiáng)度等于其中各化學(xué)污染物分別產(chǎn)生的作用強(qiáng)度的總和。獨(dú)立作用:多種化學(xué)污染物各自對(duì)機(jī)體產(chǎn)生毒性作用的機(jī)理不同,互不影響。拮抗作用:兩種或兩種以上的化學(xué)污染物同時(shí)或數(shù)分鐘內(nèi)先后輸入機(jī)體,其中一種化學(xué)污染物可干擾另一種化學(xué)污染物原有的生物學(xué)作用,使其減弱,或兩種化學(xué)污染物相互干擾,使混合物的生物作用或
26、毒性作用的強(qiáng)度低于任何一種單獨(dú)輸入機(jī)體的作用強(qiáng)度。9.什么是抗氧化防御系統(tǒng)?其作用是什么?P72需氧生物在長(zhǎng)期進(jìn)化中發(fā)展出的防御過(guò)氧化損害的系統(tǒng)。(由GSH,VC,VE,GPx,SOD,Ct等組成)作用:控制由體內(nèi)代謝產(chǎn)生的活性氧,消除活性氧對(duì)機(jī)體的傷害作用;在一定范圍內(nèi)清除氧化還原循環(huán)產(chǎn)生的大量活性氧。第三章 污染物的生物效應(yīng)檢測(cè) P1371.什么是生物測(cè)試?生物測(cè)試的基本類型。P95-97(略)指系統(tǒng)地利用生物的反應(yīng)測(cè)定一種或多種污染物或環(huán)境要素單獨(dú)或聯(lián)合存在時(shí),所導(dǎo)致的影響或危害?;绢愋停憾唐谏餃y(cè)試、中期生物測(cè)試、長(zhǎng)期生物測(cè)試。2.受試生物的選擇條件。P97對(duì)試驗(yàn)毒物或因子具有敏感性
27、;地理分布廣泛,數(shù)量多,易獲得;具有重大生態(tài)學(xué)價(jià)值;易于培養(yǎng)和繁殖;生物學(xué)背景資料豐富,已被清楚了解;對(duì)試驗(yàn)毒物或因子的反應(yīng)能被測(cè)定,并有標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法或技術(shù);具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值和旅游價(jià)值并考慮與人類食物鏈的聯(lián)系;考慮受試生物的個(gè)體大小和生活史長(zhǎng)短;考慮是否曾經(jīng)受污染;等。(選其中幾個(gè))3.半數(shù)致死劑量、蓄積系數(shù)、最大無(wú)作用劑量和最小有作用劑量。P100,101,109半數(shù)致死劑量:LC50,能引起一群動(dòng)物的50%死亡的最低劑量。蓄積系數(shù):分次給受試物后引起50%受試動(dòng)物出現(xiàn)某種毒效應(yīng)的總劑量(LD50(n)與一次給受試物后引起50%受試動(dòng)物出現(xiàn)同一效應(yīng)的劑量(LD50(1)的比值,即蓄積系數(shù)K=
28、LD50(n)/ LD50(1)最大無(wú)作用劑量:化學(xué)物在一定時(shí)間內(nèi),按一定方式與機(jī)體接觸,按一定檢測(cè)方法或觀察指標(biāo),不能觀察到任何損害作用的最高劑量。最小有作用劑量:能使機(jī)體發(fā)生某種異常變化所需的最小劑量(即,能使機(jī)體開始出現(xiàn)某種毒性反應(yīng)的最低劑量)。4.急性毒性試驗(yàn)和慢性毒性試驗(yàn)的一般程序。P104,107急性':選擇受試生物;預(yù)試驗(yàn)及確定劑量組;染毒方式;觀察指標(biāo);確定LD50;試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)。慢性':選定試驗(yàn)動(dòng)物并分組;確定染毒劑量和實(shí)驗(yàn)期限;選定染毒途徑;觀察指標(biāo);試驗(yàn)評(píng)價(jià)。5.致突變、致畸效應(yīng)和致癌效應(yīng)的基本概念。P114,124,128致突變:某些物質(zhì)引起生物體的遺傳
29、物質(zhì)發(fā)生基因結(jié)構(gòu)改變的作用。致畸效應(yīng):致畸物通過(guò)母體作用于胚胎而引起胎兒畸形的現(xiàn)象。致癌效應(yīng):環(huán)境中的物理、化學(xué)、生物等因素作用于生物體引起生物體發(fā)生腫瘤的作用。6.致畸物的致畸作用具有什么毒理學(xué)特點(diǎn)?這些特點(diǎn)在致畸試驗(yàn)中有什么意義?P124-128毒理學(xué)特點(diǎn):胚胎與致畸物發(fā)生接觸時(shí),可因胚胎所處的發(fā)育階段不同而呈現(xiàn)不同敏感性;種屬差異在致畸作用中較為明顯,不同種系的動(dòng)物呈現(xiàn)不同的敏感性。意義:同種動(dòng)物重復(fù)試驗(yàn)和多種動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性才可對(duì)受試物的致畸作用有助于作出比較可靠的結(jié)論;由于動(dòng)物的種系間存在差異,不能根據(jù)一種動(dòng)物的致畸性而簡(jiǎn)單推論對(duì)人類一定具有致畸作用。7.微宇宙的基本概念,舉例說(shuō)
30、明微宇宙試驗(yàn)的設(shè)計(jì)。P132(略)微宇宙:是自然生態(tài)系統(tǒng)的一部分,包含生物和非生物的組成及其過(guò)程,能提供自然生態(tài)系統(tǒng)的群落結(jié)構(gòu)和功能。標(biāo)準(zhǔn)化水生微宇宙設(shè)計(jì)舉例:時(shí)間(64天);實(shí)驗(yàn)容器(4L廣口瓶);實(shí)驗(yàn)生物(10種藻類,4種無(wú)脊椎動(dòng)物,1種細(xì)菌);環(huán)境條件(溫度、光照、pH等)第四章 環(huán)境質(zhì)量的生物監(jiān)測(cè)與生物評(píng)價(jià) P1921.生物檢測(cè)與化學(xué)測(cè)試相比有哪些優(yōu)點(diǎn)?存在哪些不足?P140優(yōu)點(diǎn):能直接反映出環(huán)境質(zhì)量對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響;能綜合反映環(huán)境質(zhì)量狀況;具有連續(xù)監(jiān)測(cè)的功能;監(jiān)測(cè)靈敏度高;價(jià)格低廉,不需購(gòu)置昂貴的精密儀器;不需要繁瑣的儀器保養(yǎng)及維修等工作;可以在大面積或較長(zhǎng)距離內(nèi)密集布點(diǎn),甚至在邊遠(yuǎn)
31、地區(qū)也能布點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。不足:不能像理化監(jiān)測(cè)儀器那樣迅速作出反應(yīng);不能像一起那樣能精確地監(jiān)測(cè)出環(huán)境中某些污染物的含量,生物監(jiān)測(cè)通常只是反映各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的相對(duì)污染或變化水平。生物監(jiān)測(cè):利用生物個(gè)體、種群或群落對(duì)環(huán)境污染或變化的反應(yīng)闡明環(huán)境污染狀況,從生物學(xué)角度為環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)提供依據(jù)。(加)2.大氣污染的生物檢測(cè)方法有哪些?P141-145指示植物;現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查法;植物群落監(jiān)測(cè)法;現(xiàn)場(chǎng)盆栽定點(diǎn)監(jiān)測(cè)法;地衣、苔蘚監(jiān)測(cè)法;微核技術(shù)的應(yīng)用;污染量指數(shù)法;大氣污染的綜合生態(tài)指標(biāo)。3.水污染的生物監(jiān)測(cè)方法有哪些?P147-157細(xì)菌學(xué)監(jiān)測(cè)(通常以大腸菌群為指標(biāo));浮游生物檢驗(yàn)法;底棲大型無(wú)脊椎動(dòng)物監(jiān)測(cè)法;微型
32、生物群落監(jiān)測(cè)法。4.如何進(jìn)行水環(huán)境的生物學(xué)評(píng)價(jià)?P157-163水體受到污染后,對(duì)生存于其中的生物產(chǎn)生影響,生物也對(duì)此做出不同的反應(yīng)和變化,其反應(yīng)和變化是水環(huán)境評(píng)價(jià)的良好指標(biāo),這是水環(huán)境質(zhì)量的生物學(xué)評(píng)價(jià)的基本依據(jù)和原理。主要的評(píng)價(jià)方法有:一般描述對(duì)比法;指示生物法;污染生物系統(tǒng);生物指數(shù);種的多樣性指數(shù);生產(chǎn)力分析;殘留量指數(shù)和富集系數(shù)。5.化學(xué)品生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的定義、基本內(nèi)容和評(píng)價(jià)程序。P173-178定義:確定環(huán)境中的化學(xué)品對(duì)非人群生態(tài)系統(tǒng)不利影響的概率和大小,以及這些風(fēng)險(xiǎn)可接受程度的過(guò)程?;緝?nèi)容:暴露評(píng)價(jià)、受體分析、危害評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)表征。評(píng)價(jià)程序:危害識(shí)別、暴露反應(yīng)估算、暴露評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)表征
33、。6.生物標(biāo)志物的定義、種類以及在監(jiān)測(cè)中的作用。P164-167定義:亞個(gè)體和個(gè)體水平上既可以測(cè)定污染物暴露水平,也可以測(cè)定污染物效應(yīng)的生理和生化指標(biāo)。種類:暴露生物標(biāo)志物,效應(yīng)生物標(biāo)志物。作用:能在最早期階段發(fā)現(xiàn)污染物的危害,起到預(yù)警系統(tǒng)的作用;預(yù)測(cè)污染物對(duì)另一個(gè)物種的影響更加準(zhǔn)確和精確,可用低等物種來(lái)預(yù)測(cè)高等物種;可以反映特定環(huán)境中的生物體在生理上是否正常,起到環(huán)境診斷的作用;反應(yīng)一般較為快速,通常在48h可表現(xiàn)出來(lái)。7.環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量以及它們的基本內(nèi)涵。P138,139,170環(huán)境質(zhì)量:在一個(gè)具體的環(huán)境內(nèi),環(huán)境的總體或環(huán)境的基本要素對(duì)人群的生存和繁衍及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的適宜程度,是反
34、映人類的具體要求而形成的對(duì)環(huán)境的性質(zhì)及數(shù)量進(jìn)行評(píng)定的一種概念?;緝?nèi)涵:環(huán)境質(zhì)量指自然環(huán)境質(zhì)量和社會(huì)環(huán)境質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面,包括物理的、化學(xué)的和生物的質(zhì)量,又可具體劃分為大氣環(huán)境質(zhì)量、水環(huán)境質(zhì)量、土壤環(huán)境質(zhì)量、生物環(huán)境質(zhì)量等。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量:除人口種群以外的生態(tài)系統(tǒng)中不同層次的生物組成的生命系統(tǒng)在人為作用下所發(fā)生的好與壞的變化程度或總變化狀態(tài)?;緝?nèi)涵:生態(tài)環(huán)境質(zhì)量是從生態(tài)系統(tǒng)的層次上,研究系統(tǒng)各組分,特別是有生命組分的質(zhì)量變化規(guī)律和相互關(guān)系,以及人為作用下結(jié)構(gòu)和功能的變化情況,從而評(píng)定其環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣,其綜合性很強(qiáng)。Ti Gang緒論1.重大的環(huán)境問(wèn)題2.環(huán)境問(wèn)題類型和實(shí)質(zhì)3環(huán)境生物學(xué)定義、形成與發(fā)
35、展、研究對(duì)象與任務(wù)、研究方法、發(fā)展趨勢(shì)以及環(huán)境生物學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系 4.外來(lái)化合物 生態(tài)毒理學(xué) 環(huán)境生物技術(shù)5.我國(guó)在本學(xué)科中存在的主要優(yōu)先領(lǐng)域有哪些方面?6.國(guó)外環(huán)境生物學(xué)重要期刊第一章 環(huán)境污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的行為1.環(huán)境污染的概念、類型、含義212. 污染源類型3.三致作用P26,優(yōu)先污染物的含義、種類4.污染物進(jìn)入環(huán)境的途徑285. 污染物的遷移方式及影響遷移的因素28306.污染物的轉(zhuǎn)化形式及內(nèi)容,轉(zhuǎn)化結(jié)果34357.生物轉(zhuǎn)運(yùn)38;污染物透過(guò)生物膜的形式及其特點(diǎn)38398.生物轉(zhuǎn)化;外源化合物43;生物轉(zhuǎn)化的兩大反應(yīng)及其意義49。9.生物濃縮、生物積累、生物放大概念及其三者之間的異
36、同點(diǎn);生物濃縮系數(shù)515410.生物污染59;水體富營(yíng)養(yǎng)化及其后果6011、超量積累植物(hyperaccumulator)第二章 污染物對(duì)生物的影響 1.污染物對(duì)生物體的影響不同水平機(jī)理68;2.污染物對(duì)酶的抑制和誘導(dǎo)作用 ;3.DNA修復(fù)類型804.污染物在個(gè)體水平上對(duì)生物體影響類型835.種群、種群密度、群落、物種多樣性916.聯(lián)合作用及其類型;927、環(huán)境激素概念、類型和特點(diǎn)第三章 污染物的生物效應(yīng)檢測(cè) 1.生物測(cè)試、主要類型及其含義96;2.毒性、毒物、中毒、無(wú)損害作用、損害作用、效應(yīng)與反應(yīng)、劑量效應(yīng)關(guān)系、劑量反應(yīng)關(guān)系、危害性101分析毒物作用時(shí)間、劑量、效應(yīng)三者之間的關(guān)系。 3.致死劑量、絕對(duì)致死劑量、半數(shù)致死劑量、最小致死劑量、最大耐受劑量、最大無(wú)作用劑量、ADI、最高容許濃度(MAC)、最小有作用劑量、急性毒作用帶、慢性毒作用帶、半數(shù)效應(yīng)濃度、半數(shù)擬制濃度P1004.急性毒性實(shí)驗(yàn);水生生物急性毒性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物104;5.亞慢性毒性實(shí)驗(yàn)、慢性毒性實(shí)驗(yàn)107、6.蓄積毒性109、類型;物質(zhì)蓄積、功能蓄積、如何評(píng)判蓄積作用;生物半衰期1117.突變及其類型11
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