環(huán)境生物學(xué)新-第一章

1、第一篇 環(huán)境污染的生物效應(yīng)第一章 環(huán)境污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的行為本章將討論以下內(nèi)容：環(huán)境污染概述污染物在環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化污染物在生物體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化污染物在生物體內(nèi)的濃縮、積累與放大生物對(duì)污染物在環(huán)境中行為的影響第一節(jié) 環(huán)境污染概述一、環(huán)境污染（Environmental Pollution）1、定義：環(huán)境污染主要指人類活動(dòng)所引起的環(huán)境質(zhì)量下降而有害于人類及其它生物的正常生存和發(fā)展的現(xiàn)象。而自然過(guò)程引起的同類現(xiàn)象稱為自然突變或異常。2、分類：生物污染 化學(xué)污染物理污染按污染物性質(zhì)廢氣污染 廢水污染固體廢棄物污染噪聲污染 輻射污染按污染物形態(tài) 3、環(huán)境效應(yīng)環(huán)境污染導(dǎo)致的環(huán)境變化 、環(huán)境生

2、物效應(yīng)：各種環(huán)境因素變化而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)變異的結(jié)果。 、環(huán)境化學(xué)效應(yīng)：在多種環(huán)境條件的影響下，物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)所引起的環(huán)境效果。如：酸雨、光化學(xué)煙霧等。 、環(huán)境物理效應(yīng)：物理作用引起的環(huán)境效果。如熱污染、噪聲污染等。4、公害與公害?。簆ublic nuisance (disease)嚴(yán)重污染，可引起生態(tài)和人健康損害。公害病特點(diǎn)：疾患，長(zhǎng)期，新病種，法律意義、天然污染源（Natural Source ） : 自然界向環(huán)境排放，如：活動(dòng)的火山或礦床；交通農(nóng)業(yè)人為污染源：（Artificial Source ）:人類社會(huì)活動(dòng)所形成，影響范圍廣、危害大，分類方法多樣，按人類社會(huì)活動(dòng)功能分為，二、污染源

3、（Pollution Source）1、定義：造成環(huán)境污染的污染物發(fā)生源。通常指向環(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，是利用環(huán)境資源的主要場(chǎng)所。工業(yè)生活2、分類： 、點(diǎn)源、面源三、污染物（Pollutant）1、定義：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的生存和發(fā)展的物質(zhì)。2、分類： 、途徑：生產(chǎn)性污染物和生活污染物：前者人類的生產(chǎn)活動(dòng)，后者是人類新陳代謝產(chǎn)生的。、性狀：一次污染物和二次污染物：二次污染物是指進(jìn)人大氣的一次污染物之間相互作用或一次污染物與正常大氣組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以及在太陽(yáng)輻射線的參與下引起光化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的新的污染物，它

4、常比一次污染物對(duì)環(huán)境和人體的危害更為嚴(yán)重。四、優(yōu)先污染物（Priority Pollutant）1、環(huán)境中存在量較大2、高毒性污染物（非急性毒性） 難降解、具有生物積累性 三致效應(yīng)(致癌、致畸、致突變) 3、環(huán)境激素 微量，效應(yīng)復(fù)雜 效應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，影響種群 “非優(yōu)先”新型污染物小結(jié)環(huán)境污染的特點(diǎn)：影響范圍大作用時(shí)間長(zhǎng)污染物濃度低、情況復(fù)雜污染容易、治理難第二節(jié) 污染物的遷移與轉(zhuǎn)化一、污染物在環(huán)境中的遷移1、概述：（1）定義：指污染物在環(huán)境中發(fā)生的空間位置的移動(dòng)及其引起的富集、分散和消失的過(guò)程。（2）污染物進(jìn)入環(huán)境的途徑包括：人類活動(dòng)過(guò)程中無(wú)意排放工業(yè)三廢人類活動(dòng)過(guò)程中故意應(yīng)用注：進(jìn)入環(huán)境的污染物

5、可以在各個(gè)環(huán)境要素（水、氣、土）中發(fā)生遷移并輸送到很遠(yuǎn)的距離。污染物的長(zhǎng)距離傳送，往往由局部性污染引發(fā)區(qū)域性污染甚至全球性污染，這也是環(huán)境污染成為當(dāng)代主要環(huán)境問(wèn)題的原因之一。2、遷移的方式（1）機(jī)械遷移a、水的機(jī)械遷移作用b、氣的機(jī)械遷移作用c、重力的機(jī)械遷移作用（2）物理化學(xué)遷移 污染物在環(huán)境中遷移的最重要的形式。a、溶解沉淀作用、絡(luò)合螯合作用、吸附解吸作用、氧化還原作用、水解作用b、化學(xué)分解、光化學(xué)分解、生物化學(xué)分解（3）生物遷移 非常復(fù)雜，通過(guò)生物的吸收、代謝、生長(zhǎng)、死亡等過(guò)程所實(shí)現(xiàn)例：生物通過(guò)食物鏈對(duì)重金屬的放大積累作用3、影響遷移的因素：（1）內(nèi)部因素：污染物自身的物理化學(xué)性質(zhì)： a

6、、組成該物質(zhì)的元素所具有的組成化合物的能力 b 、形成不同的電價(jià)離子能力、 c 、水解能力、 d 、形成絡(luò)合物的能力、 e 、被膠體吸附的能力 f 、原子的電負(fù)性、離子半徑、電價(jià)、離子電位和化合物的鍵性、溶解度（2）外部因素：外界環(huán)境理化條件以及區(qū)域自然地理?xiàng)l件 酸堿條件 氧化還原條件 膠體的種類、數(shù)量 絡(luò)合配位體的數(shù)量、性質(zhì)二、 污染物的形態(tài)和分布1、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。form：外觀（形式）；species：內(nèi)在包括：價(jià)態(tài)，如Cr（VI）、 Cr（III）化合態(tài)，如有機(jī)汞和無(wú)機(jī)汞結(jié)構(gòu)態(tài)，如同分異構(gòu)體絡(luò)合態(tài)幾種重要的形態(tài)分類離子態(tài)代換態(tài)膠體有機(jī)結(jié)合態(tài)難

7、溶態(tài)2、分布：污染物在環(huán)境多組分間分布，不僅指在環(huán)境空間的濃度分布，而且還指污染物不同形態(tài)、不同相態(tài)之間的分配。例：汞形態(tài)的分布大氣：以金屬汞和汞蒸汽、二甲基汞以及顆粒態(tài)汞等形式存在水體：水溶性汞，不同價(jià)態(tài)、多種絡(luò)合物沉積物：顆粒態(tài)汞三、轉(zhuǎn)化1、定義指污染物在環(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)變成另一種物質(zhì)的過(guò)程。2、形式物理轉(zhuǎn)化：通過(guò)蒸發(fā)、滲透、凝聚、吸附以及放射性元素的蛻變化學(xué)轉(zhuǎn)化：通過(guò)各種化學(xué)反應(yīng)生物轉(zhuǎn)化：通過(guò)生物的吸收和代謝作用3、轉(zhuǎn)化的結(jié)果：兩種可能：污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)或易降解結(jié)構(gòu)污染物的毒性增強(qiáng)或轉(zhuǎn)化為難降解結(jié)構(gòu)以光化學(xué)氧化、催化氧化反應(yīng)為主例一：光化學(xué)煙霧（Photo

8、chemical Smog）光化學(xué)煙霧是大氣中氮氧化物和碳?xì)浠衔镌谧贤饩€照射下反應(yīng)生成的多種污染物的混合物。光化學(xué)煙霧最具危害的兩種物質(zhì)是臭氧(O3)和過(guò)氧乙酰硝酸酯(peroxyacetylnitrates , PAN)。例二：酸雨（Acid Rain）：SO2 SO3 4、大氣中的轉(zhuǎn)化圖11光化學(xué)煙霧實(shí)例*圖1-2光化學(xué)煙霧形成過(guò)程自然源、電廠以及內(nèi)燃機(jī)等排放出的污染物在大氣中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生導(dǎo)致酸沉降的化學(xué)物質(zhì)。圖13 酸沉降形成示意圖5、水體中的轉(zhuǎn)化主要是生化作用氧化還原作用天然水體本身是一個(gè)氧化還原體系，含有多種無(wú)機(jī)、有機(jī)氧化劑和還原劑，如DO、Fe3+、Mn4+、S2、有機(jī)化合物

9、等，對(duì)污染物的轉(zhuǎn)化起重要作用。水體中的氧化還原類型、速率和平衡，在很大程度上決定了水中重要污染物的性質(zhì)。如：厭氧性湖泊水體中的許多氧化還原反應(yīng)均為微生物催化反應(yīng)。氧垂曲線（Oxygen Sag Curve）（P36）氧垂曲線的定義在河流受到有機(jī)物污染時(shí)，由于有機(jī)物的氧化分解作用，水體的DO發(fā)生變化。從污染源到河流下游一定距離內(nèi)，可繪制一條DO逐漸變化的曲線，稱之為氧垂曲線。根據(jù)有機(jī)物在水體中分解變化和DO的變化，可把受污河流分成幾段:清潔區(qū)：未受污染分解區(qū)： 細(xì)菌分解有機(jī)物， DO下降腐敗區(qū)： DO消耗殆盡，進(jìn)行缺氧分解恢復(fù)區(qū)：有機(jī)物分解接近完成， DO上升并接近飽和清潔區(qū)：恢復(fù)原始狀態(tài)配合作

10、用無(wú)機(jī)配位體：OH、Cl、CO32-、HCO3等有機(jī)配位體：氨基酸、腐植酸、洗滌劑、清潔劑等生物降解作用：微生物6、土壤中的轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)復(fù)雜，固、液、氣三相污染物和土壤的理化性質(zhì)都很重要生物降解起重要作用。各種污染物在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化過(guò)程是復(fù)雜的，往往存在相互影響、制約的關(guān)系，研究污染物的物理化學(xué)和生物的轉(zhuǎn)化機(jī)制和過(guò)程是闡明污染物的環(huán)境行為，遷移轉(zhuǎn)化與歸宿和對(duì)生態(tài)系統(tǒng)影響的基礎(chǔ)工作。四、生物地球化學(xué)循環(huán)1、概述、定義：生物的合成作用和礦化作用所引起的污染物周而復(fù)始的循環(huán)運(yùn)動(dòng)過(guò)程。注：合成作用指生物（主要是綠色植物）將吸收的環(huán)境化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樯矬w本身的有機(jī)物質(zhì)的過(guò)程。礦化作用指生物通過(guò)代謝作用（包括微

11、生物的分解作用）將生物體的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物質(zhì)或簡(jiǎn)單的有機(jī)物。 、循環(huán)過(guò)程：生物小循環(huán) 、循環(huán)機(jī)理：污染物與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)一同被生物體吸收，在環(huán)境與生物體間交換，引起污染物的生物地球化學(xué)循環(huán)第三節(jié) 體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)和轉(zhuǎn)化一、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。這些過(guò)程都需要通過(guò)細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)。細(xì)胞膜（生物膜）包括：細(xì)胞外層的細(xì)胞膜（質(zhì)膜）、細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、線粒體膜、核膜等；它們基本的化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)、功能有共同的特征。一般生物膜由蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子（主要是磷脂類）組成細(xì)胞質(zhì)膜結(jié)構(gòu)圖圖14 細(xì)胞質(zhì)膜結(jié)構(gòu)圖1、污染物透過(guò)細(xì)胞膜的方式 特點(diǎn) 方式濃度梯度有無(wú)

12、載體是否耗能其它特點(diǎn)簡(jiǎn)單擴(kuò)散高濃度低濃度（順）無(wú)否脂溶性有機(jī)化合物的主要轉(zhuǎn)運(yùn)方式濾過(guò)過(guò)程通過(guò)膜上的親水性孔道主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)低濃度高濃度（逆）有耗能水溶性大分子化合物的主要方式易化擴(kuò)散高濃度低濃度（順）有否胞飲作用內(nèi)吞物質(zhì)為液體吞噬作用內(nèi)吞物質(zhì)為固體物質(zhì)表11 污染物透過(guò)細(xì)胞膜的方式被動(dòng)特殊2、污染物的吸收：指污染物在多種因素影響下，自接觸部位透過(guò)體內(nèi)細(xì)胞膜進(jìn)入血液循環(huán)的過(guò)程。（1）動(dòng)物吸收的主要途徑有：呼吸系統(tǒng)、消化管和皮膚a 、呼吸系統(tǒng)吸收特點(diǎn):吸收對(duì)象主要針對(duì)氣體、蒸汽、氣溶膠等形式的污染物。吸收方式多以被動(dòng)擴(kuò)散的方式，通過(guò)呼吸膜吸收入血。主要部位例如：肺，肺泡數(shù)量多，表面積大，遍布毛細(xì)血管，便

13、于污染物經(jīng)肺迅速吸收進(jìn)入血管。b 、消化管吸收特點(diǎn)：吸收對(duì)象主要為飲水和由大氣、水、土壤進(jìn)入食物鏈中的污染物。吸收方式多以簡(jiǎn)單擴(kuò)散方式通過(guò)細(xì)胞膜而被吸收。主要部位如胃和小腸。c 、皮膚吸收：如有機(jī)磷農(nóng)藥可透過(guò)完整皮膚引起中毒。經(jīng)皮吸收的兩條途徑：通過(guò)表皮脂質(zhì)屏障；通過(guò)汗腺、毛囊、皮脂腺等皮膚附屬器 經(jīng)皮吸收的兩個(gè)階段： 穿透相：通過(guò)表皮進(jìn)入真皮 吸收相：由真皮進(jìn)入乳頭層毛細(xì)血管 植物吸收的主要途徑：a 、根部吸收以及隨后隨蒸騰流而輸送到植物各部分；b 、通過(guò)植物葉片上的氣孔從周圍空氣中吸收污染物，是植物對(duì)大氣污染物吸收的主要方式；c 、有機(jī)化合物的蒸汽經(jīng)過(guò)植物地上部分表皮滲透而攝入體內(nèi)3、分布

14、指環(huán)境污染物隨血液或其它體液的流動(dòng)，分散到全身各組織細(xì)胞的過(guò)程。4、排泄指進(jìn)入機(jī)體的環(huán)境污染物及其代謝產(chǎn)物被機(jī)體清除的過(guò)程。排泄的主要途徑是通過(guò)腎臟進(jìn)入尿液和通過(guò)肝臟的膽汁（乳化作用）進(jìn)入糞便，有的環(huán)境污染物還可隨同呼出的氣體、汁液等排出體外。二、生物轉(zhuǎn)化1、概念：生物轉(zhuǎn)化指外源化合物進(jìn)入生物機(jī)體后在有關(guān)酶系統(tǒng)的催化作用下的代謝變化過(guò)程。注1：外源化合物（Xenobiotic compounds）指除了營(yíng)養(yǎng)元素及維持正常生理功能和生命所必需的物質(zhì)以外，存在于環(huán)境之中，可與機(jī)體接觸并進(jìn)入機(jī)體引起機(jī)體發(fā)生生物學(xué)變化的物質(zhì)。又叫外來(lái)化合物或外源性生物活性物質(zhì)。例如：藥物、日用化學(xué)品、食品添加劑、環(huán)境

15、污染物等。生物外源性物質(zhì)是指那些人工合成的，具有不被現(xiàn)有降解酶系所識(shí)別和作用的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵序列的化合物，簡(jiǎn)而言之，就是不能被生物降解的化合物。如DDT、多氯聯(lián)苯、染料、塑料、合成橡膠等。注2：內(nèi)源性化合物指生物機(jī)體正常的生理活動(dòng)產(chǎn)生的物質(zhì)。注3：酶（Enzyme）是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，能在體內(nèi)和體外起同樣催化作用的一類具有活性中心和特殊構(gòu)象的生物大分子，包括蛋白質(zhì)和核酸。注4：生物轉(zhuǎn)化的主要場(chǎng)所是肝臟，其它有肺、胃、腸、皮膚等。2、過(guò)程相I過(guò)程（反應(yīng)）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)（OH、SH、COOH、NH2）或進(jìn)一步使這些活性基團(tuán)暴

16、露。相II過(guò)程（反應(yīng)）相I過(guò)程產(chǎn)生的一級(jí)代謝物在另外的酶系統(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（二級(jí)代謝物）或帶有相應(yīng)活性基團(tuán)的外源性化合物與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)進(jìn)行結(jié)合反應(yīng)。排出體外外源性化合物一級(jí)代謝物 結(jié)合產(chǎn)物（二級(jí)代謝物）毒害作用過(guò)程I （相I反應(yīng)）圖15 生物轉(zhuǎn)化過(guò)程示意圖過(guò)程II （相II反應(yīng)）相I反應(yīng)的主要類型：氧化反應(yīng)：微粒體混合功能氧化酶參與的反應(yīng)，例如脂肪族羥化 非微粒體反應(yīng)還原反應(yīng)：微粒體還原 非微粒體還原水解反應(yīng)相II反應(yīng)的主要類型：葡萄糖醛酸化、硫酸化、甲基化、乙酰化、甘氨酸結(jié)合、谷胱甘肽結(jié)合3、微生物對(duì)生物外源性物質(zhì)的轉(zhuǎn)化作用 形式：脫鹵（主要是脫氯

17、），如DDT的脫氯還原，將生物外源性物質(zhì)上的取代基，特別是硝基，進(jìn)行還原；水合反應(yīng)，如對(duì)有機(jī)氰的水合反應(yīng)，形成無(wú)毒的含氮有機(jī)化合物 影響生物轉(zhuǎn)化的因素（酶體系不同）物種差異和個(gè)體差異由各自的遺傳因素決定，主要表現(xiàn)在體內(nèi)酶的種類和活力不同上。飲食營(yíng)養(yǎng)狀況蛋白質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽、維生素等營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)會(huì)不同方式地影響生物轉(zhuǎn)化作用。生理因素年齡因素性別因素健康因素激素和晝夜規(guī)律：機(jī)體在每日不同時(shí)間的生物轉(zhuǎn)化能力有高低差異，與內(nèi)分泌功能的晝夜規(guī)律有關(guān)。代謝酶的抑制和誘導(dǎo)小結(jié)任何一種外源性化合物的生物轉(zhuǎn)化方式不是簡(jiǎn)單的，它們可同時(shí)進(jìn)行不同的氧化還原或水解反應(yīng)，此后又可繼續(xù)進(jìn)行不同類型的結(jié)合反應(yīng)。生物轉(zhuǎn)化的結(jié)果有兩方

18、面：解毒作用（失活）：使外源性化合物毒性降低，易于排出，或使其轉(zhuǎn)變?yōu)橐子诒黄渌⑸锼到獾幕衔?。一般?guī)律增毒作用（活化）：使其毒性增加。普遍存在第四節(jié) 污染物在生物體內(nèi)的濃縮、積累和放大一、生物濃縮（Bioconcentration）1、概念：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，又稱生物學(xué)濃縮、生物學(xué)富集。（體內(nèi)/環(huán)境中）2、特點(diǎn) 是物化過(guò)程 直接吸收，基本屬于簡(jiǎn)單擴(kuò)散 與體內(nèi)親和力、外界條件有關(guān)3、生物濃縮系數(shù)KBCF 、KBCF生物體內(nèi)/環(huán)境介質(zhì)中、污染物達(dá)到平衡時(shí)的比值二、生物積累（Bioac

19、cumulation）1、概念：生物在其整個(gè)代謝活躍期間通過(guò)吸收、吸附、吞食等各種過(guò)程，從周圍環(huán)境中蓄積某些元素或難分解化合物，以致隨著生長(zhǎng)發(fā)育，濃縮系數(shù)不斷增大的現(xiàn)象，又稱生物學(xué)積累。（體內(nèi)后期/體內(nèi)前期）2、特點(diǎn)：不同生物，比例不同三、生物放大（Biomagnification）1、概念：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)生物為食物，某元素或難分解化合物在生物機(jī)體中濃度隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)的提高而逐步增大的現(xiàn)象，稱生物學(xué)放大。（體內(nèi)/食物內(nèi)）2、特點(diǎn) 間接吸收 生物學(xué)過(guò)程 達(dá)到平衡時(shí)間長(zhǎng)，有波動(dòng)。與年齡、脂肪量有關(guān)3、思考：許多生物外源性物質(zhì)在環(huán)境中的含量很低，通常在ppb級(jí)，為什么這么低的濃

20、度還會(huì)引起嚴(yán)重的問(wèn)題？這正是由于生物放大作用造成的，這樣的生物外源性物質(zhì)必須滿足以下兩個(gè)條件：一、難以生物降解；二、具有親脂性。4、思考：三個(gè)概念有何區(qū)別？有何意義？生物濃縮：C體內(nèi)C環(huán)境生物積累：t（生長(zhǎng)期），KBCF 生物放大：營(yíng)養(yǎng)級(jí) ， KBCF 四、生物濃縮系數(shù)1、概念：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)的濃度比值，可用以表示生物濃縮的程度，又稱濃縮系數(shù)、生物富集系數(shù)、生物積累率等。2、平衡濃縮系數(shù)：物質(zhì)交換達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的濃縮系數(shù)。3、測(cè)定方法： 優(yōu)缺點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)法： 條件易于控制，但數(shù)值不夠準(zhǔn)確野外調(diào)查法： 數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)難度大，時(shí)間周期長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)方法：

21、節(jié)省試驗(yàn)時(shí)間，更適合大個(gè)體生物4、影響因素生理因素：如生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、大小、年齡環(huán)境因素：如污染物的濃度、化學(xué)形態(tài)、環(huán)境溫度、pH值、光照條件及季節(jié)表12汞在水生物富集生物類型汞濃度（ppm）濃縮系數(shù)食肉娃魚(yú)1-210000-20000小魚(yú)0.1-0.31000-3000低等動(dòng)物0.02-0.05200-500植物0.01-0.02100-200海水0.0001q v C BiVBCBVTCTK2CTq v C Bo血液組織圖16 生物體某一組織生物濃縮的機(jī)理模型由此可知：生物組織中化合物的濃度不僅與該化合物在該組織中的代謝速率有關(guān)，還與進(jìn)出組織的血液中的化合物濃度差成正比。五、生物濃縮機(jī)理

22、六、外來(lái)物動(dòng)力學(xué) 0級(jí)動(dòng)力學(xué)過(guò)程：物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)速率與濃度無(wú)關(guān)，是恒定值。 一級(jí)動(dòng)力學(xué)過(guò)程：物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)速率與所在部位的量（或濃度）的一次方成正比。 二級(jí)動(dòng)力學(xué)過(guò)程：兩種物質(zhì)參與反應(yīng)，非線形。速率：mg/min.速率常數(shù)：K=總量（濃度）/速率= mg/（mg/min.）=min.-1 七、生物濃縮模型水cw生物cfK1K-11、從以上討論可以看出，生物濃縮系數(shù)由分配系數(shù)K和速度常數(shù)組合而成，這種組合可分三種情況：a. K1K-1，t ，KBCF為分配系數(shù)Kb. K1K-1，t ，KBCF為分配系數(shù)的一半K/2c. K1K-1，t ，KBCF為K/K-1八、影響生物濃縮的因素1、生物種的生物學(xué)特征2

23、、不同組織器官的影響3、不同生育期4、與性別的關(guān)系5、污染物的性質(zhì)6、污染物濃度和作用時(shí)間7、環(huán)境條件第五節(jié) 生物對(duì)污染物環(huán)境行為的影響一、生物污染（Biological Pollution）1、環(huán)境中的病原微生物，例如：沙門(mén)氏菌、霍亂弧菌、腸道病毒等2、水體的富營(yíng)養(yǎng)化概念：指大量的氮磷等營(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，從而破壞水體的生態(tài)平衡的現(xiàn)象。不良后果：3、微生物代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的污染硫化氫酸性礦水硝酸和亞硝酸4、微生物毒素指微生物在其生長(zhǎng)、代謝過(guò)程中所產(chǎn)生的毒素，可污染食品和環(huán)境，危害人類健康。如黃曲霉毒素、葡萄球菌腸毒素、藻類毒素等。酸性礦水（p61）成因由黃鐵礦（F

24、eS2）氧化所產(chǎn)生的硫酸引起，微生物與形成酸性礦水的整個(gè)過(guò)程密切相關(guān)。當(dāng)pH3.5時(shí)，鐵細(xì)菌即氧化亞鐵硫桿菌可催化鐵的氧化，其它如氧化硫硫桿菌和氧化亞鐵鐵桿菌都與酸性礦水的形成密切相關(guān)。危害酸性礦水中最有破壞性的組分是硫酸，有直接的毒性及其他不良影響。防治利用碳酸鈣礦石中和過(guò)量酸性礦水，但Fe(III)往往同時(shí)存在，反應(yīng)后，pH上升，F(xiàn)e(OH)3立即覆蓋在碳酸鈣礦石的表面成為不透水層，這種保護(hù)效應(yīng)阻止了碳酸鈣對(duì)酸的進(jìn)一步中和。二、金屬的生物轉(zhuǎn)化1、金屬的毒性影響因素：金屬的濃度、金屬的形態(tài)例如，六價(jià)鉻比三價(jià)鉻毒得多；甲基汞的毒性比其他的汞化合物毒性大得多；有機(jī)錫比無(wú)機(jī)錫毒，有機(jī)錫中的烷基錫比芳香基錫毒，烷基錫中三烷基又比其他烷基錫毒。2、金屬的微生物轉(zhuǎn)化微生物對(duì)金屬的毒性轉(zhuǎn)化，主要是氧化、還原和甲基化作用。3、汞的轉(zhuǎn)化a、汞的存在形式無(wú)機(jī)