生物環(huán)境課件

生物環(huán)境第一節(jié)生物多樣性第二節(jié)生物安全第三節(jié)生物污染生物多樣性的定義遺傳多樣性物種多樣性生態(tài)多樣性景觀多樣性基因細胞組織器官種群群落生態(tài)系統(tǒng)景觀一、生物多樣性生物多樣性的分布極不均衡兩極最少，熱帶雨林、珊瑚礁、熱帶湖泊及深海區(qū)最豐富。物種多樣性與地形、氣候及局部環(huán)境的復雜性有關(guān)。生物多樣性的價值直接價值間接價值備擇價值存在價值直接價值食物：基本來自生物，僅小麥、水稻和玉米三個物種就提供70%以上的糧食。

藥物：發(fā)展中國家有80%、發(fā)達國家有40%的藥物直接或間接依賴生物資源。

工業(yè)原料：皮革、木材、纖維、橡膠等，甚至煤、原油、天然氣等能源也是生物質(zhì)的。科研：改良基因、實驗材料、雷達、聲納。間接價值主要體現(xiàn)在生態(tài)和環(huán)境價值，還有美學價值通常沒有進入宏觀經(jīng)濟指標（如GDP和國民收入）每年中國生物多樣性的直接價值2000億美元間接價值4萬億美元物種滅絕生物多樣性面臨的威脅1600—1700年間大約每十年滅絕一種，1850—1950年間大約每兩年滅絕一種，目前地球每個小時有1個物種消失。物種滅絕速率是自然滅絕速度的1000倍，比形成速度快100萬倍。二、人類活動對生物多樣性的影響威脅生物多樣性的因素生境破壞和破碎

生物資源過度開發(fā)外來物種入侵

環(huán)境污染農(nóng)林種植品種的單一化生境破碎邊緣效應小種群不利生物生存800米道路（寬10米）內(nèi)積＝8.7公頃×4＝34.8公頃1000米1000米內(nèi)積＝64公頃8.7公頃8.7公頃8.7公頃8.7公頃（A）一個1km2的保護區(qū)，假定邊緣效應發(fā)生在進入保護區(qū)100m的范圍內(nèi)，大約64公頃的面積適于筑巢性的鳥類生存。(B)道路和鐵路對生境進行了均分，雖然道路本身只占較少面積（約2公頃，占總面積的2%），由于擴大邊緣效應的影響一半的營巢生境被破壞。生物資源過度開發(fā)直接導致某種生物資源枯竭破壞生物鏈導致其它生物滅絕破壞生物生存的生態(tài)環(huán)境外來物種引入豐富當?shù)厣锒鄻有裕褐袊M小麥、玉米、花生、甘薯，澳大利亞引進蜣螂破壞本地生物多樣性：中國引進水葫蘆、大米草，澳大利亞引入野兔三、生物多樣性的保護就地保護遷地保護建立新種群受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復第二節(jié)生物安全一、食品安全二、轉(zhuǎn)基因安全人類的健康安全人類賴以生存的農(nóng)業(yè)生物安全與人類生存有關(guān)的環(huán)境生物安全廣義狹義現(xiàn)代生物技術(shù)（主要指轉(zhuǎn)基因技術(shù)）可能產(chǎn)生的負面影響生物安全的定義新聞報道——國內(nèi)外發(fā)生的食品安全事件1988年，由于食用帶有甲肝病毒的不潔毛蚶，上海甲肝暴發(fā)流行，并波及浙、蘇、魯三省，感染人數(shù)達42萬人。1999年5月比利時發(fā)生“二惡英污染食品”事件，是由于飼料中含有致癌物質(zhì)二惡英所致，有1000萬只受污染的雞被屠宰銷毀，造成直接損失3.55億歐元。2001年11月，廣東河源400多名市民食用含“瘦肉精”的豬肉中毒而被送往醫(yī)院搶救。2001年2－9月英國爆發(fā)口蹄疫，400多萬頭牲畜被屠宰，損失50億美元。我國每年食物中毒報告例數(shù)約為2～4萬人，專家估計實際發(fā)生數(shù)至少在20～40萬人。一、食品安全食品污染的來源與分類按食品污染的性質(zhì)分：生物性污染、化學性污染、放射性污染按食品污染的來源分：原料生產(chǎn)過程、加工過程、貯運和銷售、烹飪及食用前后受到的污染。食品原料生產(chǎn)（種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)）的污染是來自源頭的污染，對食品安全最大的威脅(本節(jié)重點討論）食品源頭污染環(huán)境污染人為污染工業(yè)化農(nóng)業(yè)的隱患環(huán)境污染物進入生物體，并通過食物鏈的累積攝入人體二惡英污染毒性：世界上最強的，具有內(nèi)分泌毒性、生殖毒性、強致癌性和免疫抑制作用，可以損害肝臟和生殖系統(tǒng)。污染途徑：通過食物鏈累積進入人體，其在脂肪中的高度溶解性能在體內(nèi)蓄積，較難排出。來源：生產(chǎn)含氯有機化學品、紙漿漂白、工業(yè)冶煉和垃圾焚燒產(chǎn)生二惡英。為達到使食品原料增產(chǎn)、防病等目的，在其生長和繁育過程中人為地加入農(nóng)藥、獸藥、激素等物質(zhì)可能造成的污染。豬肉生產(chǎn)：瘦肉精飼養(yǎng)甲魚：乙烯雌酚蔬菜種植：有機磷農(nóng)藥……大面積宰殺最近發(fā)生的瘋牛病、口蹄疫、豬瘟等集約化養(yǎng)殖集中屠宰牲畜國際貿(mào)易某一環(huán)節(jié)出了問題病原體迅速擴散到其他地區(qū)食品安全“從田頭到餐桌”的管理種植、養(yǎng)殖加工、包裝儲存、運輸嚴禁使用危害人體健康和環(huán)境的化學品和添加劑等，合理使用農(nóng)藥和化肥。不能使用禁用的色素、防腐劑等，加工場所、包裝材料等都要具備安全無污染條件。避免與有害的合成物質(zhì)接觸，倉庫必須保持清潔，并杜絕傳染病對產(chǎn)品的污染。二、轉(zhuǎn)基因的生物安全人類通過基因（甚至是人工合成的基因）在動物、植物、微生物之間的相互轉(zhuǎn)移，創(chuàng)造出前所未有的新的性狀甚至新物種，打破了物種原有的生殖屏障，改變了自然界長期進化的規(guī)律。轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)的潛在危害轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)的潛在危害危害分類生態(tài)環(huán)境形成超級雜草、超級病毒；對生物多樣性的威脅；對生物鏈的破壞；天然物種基因污染人體健康致病性；抗藥性；營養(yǎng)結(jié)構(gòu)失衡；基因武器安全措施產(chǎn)品標簽技術(shù)措施國際合作安全評估和風險控制第三節(jié)生物污染一、污染物在環(huán)境中的循環(huán)二、污染物在生物體內(nèi)的歸宿三、污染對生物的影響四、污染對種群和生態(tài)系統(tǒng)的影響一、污染物在環(huán)境中循環(huán)遷移方式通過大氣、水的擴散、搬運和重力作用實現(xiàn)遷移機械遷移物理—化學遷移通過溶解－沉淀、氧化－還原水解、絡(luò)合等物化反應實現(xiàn)遷移生物遷移通過生物吸收、代謝、生長、死亡實現(xiàn)遷移污染物在環(huán)境中遷移與轉(zhuǎn)化污染物毒性增強毒性減弱遷移轉(zhuǎn)化重金屬持久性有機污染物需氧有機物酚和氰化物二、污染物在生物體內(nèi)的歸宿轉(zhuǎn)運生物轉(zhuǎn)化儲存/蓄積毒性作用污染物排泄吸收1污染物跨膜轉(zhuǎn)運被動轉(zhuǎn)運特殊轉(zhuǎn)運簡單擴散濾過內(nèi)吞作用主動轉(zhuǎn)運易化擴散吞噬作用胞飲作用污染物2污染物吸收消化管呼吸系統(tǒng)皮膚體液、血液循環(huán)根部:根尖的根毛區(qū)地上部分:葉片上的氣孔動物植物3污染物在體內(nèi)分布脂溶性強的污染物蓄積在脂肪中有些物質(zhì)對某一組織有特殊親和力在脂肪或骨骼中沉積的污染物毒性小水域、土壤：根>莖>葉>穗>殼>種大氣：葉、莖最多動物植物4污染物的排泄腎臟腸胃靜脈循環(huán)肝臟膽汁糞便其它：呼氣、汁液、汗液、唾液、毛發(fā)、指甲尿液植物：根系排出、葉面呼吸、枯枝落葉5生物轉(zhuǎn)化6污染物蓄積生物濃縮生物積累生物放大濃縮系數(shù)或富集因子定性描述三、污染對生物的影響大分子細胞組織器官個體污染物污染物毒性分類急性毒性：污染物一次大劑量或24小時內(nèi)多次作用于機體，所引起的毒性作用。亞急性毒性：污染物在生物生命的十分之一左右時間內(nèi)，每日或反復多次作用，所引起的損害作用。慢性毒性：低劑量污染物在生物體生命周期內(nèi)長時間反復多次作用于生物體，所引起的毒性傷害作用。蓄積性毒性：低于中毒閾劑量的污染物反復地與生物接觸一定時間后，致使其出現(xiàn)的中毒作用。劑量—效應（反應）關(guān)系：在一定劑量（一般用單位機體體重的吸收量來表示）的污染物作用下，生物體中發(fā)生效應或反應的個體在群體中所占比例，用百分比表示。重要概念半致死濃度（劑量）：在急性毒性試驗中，使得試驗生物死亡率為50％的毒物濃度或劑量，用于急性毒性作用的定量描述。污染物的聯(lián)合作用獨立作用：多種污染物共同作用時所產(chǎn)生的毒性與多種污染物分別作用時的毒性大小相等。相加作用：多種污染物共同作用所產(chǎn)生的毒性等于它