環(huán)境化學(xué)作業(yè)答案

緒論

1、如何認(rèn)識(shí)現(xiàn)代環(huán)境問(wèn)題的發(fā)展過(guò)程？

答：環(huán)境問(wèn)題不止限于環(huán)境污染，人們對(duì)現(xiàn)代環(huán)境問(wèn)題的認(rèn)識(shí)有

個(gè)由淺入深，逐漸完善的發(fā)展過(guò)程。

a、在20世紀(jì)60年代人們把環(huán)境問(wèn)題只當(dāng)成一個(gè)污染問(wèn)題,

認(rèn)為環(huán)境污染主要指城市和工農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)的對(duì)大氣、水質(zhì)、土

壤、固體廢棄物和噪聲污染。對(duì)土地沙化、熱帶森林破環(huán)和野生

動(dòng)物某些品種的瀕危滅絕等并未從戰(zhàn)略上重視，明顯沒(méi)有把環(huán)境

污染與自然生態(tài)、社會(huì)因素聯(lián)系起來(lái)。

b、1972年發(fā)表的《人類環(huán)境宣言》中明確指出環(huán)境問(wèn)題

不僅表現(xiàn)在水、氣、土壤等的污染已達(dá)到危險(xiǎn)程度，而且表現(xiàn)在

對(duì)生態(tài)的破壞和資源的枯竭；也宣告一部分環(huán)境問(wèn)題源于貧窮，

提出了發(fā)展中國(guó)家要在發(fā)展中解決環(huán)境問(wèn)題。這是聯(lián)合國(guó)組織首

次把環(huán)境問(wèn)題與社會(huì)因素聯(lián)系起來(lái)。然而，它并未從戰(zhàn)略高度指

明防治環(huán)境問(wèn)題的根本途徑，沒(méi)明確解決環(huán)境問(wèn)題的責(zé)任，沒(méi)強(qiáng)

調(diào)需要全球的共同行動(dòng)。

c、20世紀(jì)80年代人們對(duì)環(huán)境的認(rèn)識(shí)有新的突破性發(fā)展，這

一時(shí)期逐步形成并提出了持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，指明了解決環(huán)境問(wèn)題的

根本途徑。

d、進(jìn)入20世紀(jì)90年代，人們鞏固和發(fā)展了持續(xù)發(fā)展思想，

形成當(dāng)代主導(dǎo)的環(huán)境意識(shí)。通過(guò)了《里約環(huán)境與發(fā)展宣言》、

《21世紀(jì)議程》等重要文件。它促使環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)

發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)人類的持續(xù)發(fā)展作為全球的行動(dòng)綱領(lǐng)。這是本世紀(jì)

人類社會(huì)的又一重大轉(zhuǎn)折點(diǎn)，樹(shù)立了人類環(huán)境與發(fā)展關(guān)系史上新

的里程碑。

2、怎樣理解人類活動(dòng)對(duì)地球環(huán)境系統(tǒng)的影響？

答：地球環(huán)境系統(tǒng)即為生物圈，生物圈有五大圈層組成：大氣圈

水圈、生物圈、土壤圈、巖石圈。這五大圈層受到人類影響，也

就影響了整個(gè)地球環(huán)境系統(tǒng)。例如：

大氣圈：人類的工業(yè)化，是的礦物質(zhì)燃料使得CO2、S02等氣

體大量進(jìn)入大氣中使得大氣吸收的地面的長(zhǎng)波輻射增多，形成保

溫層，這就是我們說(shuō)的溫室效應(yīng)。

生物圈：人類的砍伐，屠殺野生動(dòng)物，造成生態(tài)系統(tǒng)的破壞,

食物鏈的斷裂或減少，是的生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，能量流動(dòng)受到

影響，造成災(zāi)害，各種生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力減弱，抗破壞力減弱。

土壤圈：樹(shù)木的砍伐造成水土流失，人們盲目施肥，造成土

壤污染

水圈：水的污染就不用說(shuō)了

巖石圈：人類活動(dòng)的原因引發(fā)酸雨，溶洞腐蝕，砍伐造成

風(fēng)沙肆虐，風(fēng)化現(xiàn)象加劇。

而且五大圈層相輔相成，一個(gè)受到影響會(huì)引發(fā)其他的影響，

進(jìn)而造成自然災(zāi)害，造成生命財(cái)產(chǎn)損失，人類的活動(dòng)最終的苦果

還要人類自己承受。

3、根據(jù)環(huán)境化學(xué)的任務(wù)、內(nèi)容及特點(diǎn)以及其發(fā)展動(dòng)向，你認(rèn)為

怎樣才能學(xué)好環(huán)境化學(xué)這門(mén)課？

答：（1）環(huán)境化學(xué)的任務(wù)、內(nèi)容、特點(diǎn)：環(huán)境化學(xué)是在化學(xué)科

學(xué)的傳統(tǒng)理論和方法基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，以化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中出

現(xiàn)而引起的環(huán)境問(wèn)題為研究對(duì)象，以解決環(huán)境問(wèn)題為目標(biāo)的一門(mén)

新興學(xué)科。環(huán)境化學(xué)是一門(mén)研究有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存

在、化學(xué)特性、行為和效應(yīng)及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué)。

它既是環(huán)境科學(xué)的核心組成部分，也是化學(xué)科學(xué)的一個(gè)新的重要

分支。

（2）環(huán)境化學(xué)的發(fā)展動(dòng)向：國(guó)際上較為重視元素（尤其是碳、

氮、硫、磷）的生物地球化學(xué)循環(huán)及其相互耦合的研究；重視化

學(xué)品安全評(píng)價(jià)；重視臭氧層破壞、氣候變暖等全球變化問(wèn)題。我

國(guó)優(yōu)先考慮的環(huán)境問(wèn)題中與環(huán)境化學(xué)密切相關(guān)的是：以有機(jī)物污

染為主的水質(zhì)污染；以大氣顆粒物和二氧化硫?yàn)橹鞯某鞘锌諝馕?/p>

染；工業(yè)有毒有害廢棄物和城市垃圾對(duì)大氣、水和土地的污染等。

（3）我對(duì)學(xué)好這門(mén)課的觀點(diǎn)：環(huán)境化學(xué)包含大氣、水體和土壤

環(huán)境化學(xué)多個(gè)分支學(xué)科，研究有害化學(xué)物質(zhì)在大氣、水體和土壤

環(huán)境中的來(lái)源、存在、化學(xué)特性、行為和效應(yīng)及其控制的化學(xué)原

理和方法。這就決定了環(huán)境化學(xué)研究中需要運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)研究、實(shí)驗(yàn)

室研究、實(shí)驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)研究和計(jì)算機(jī)模擬研究相結(jié)合的系統(tǒng)研究

方法，主要以化學(xué)方法為主，還要配以物理、生物、地學(xué)、氣象

學(xué)等其他學(xué)科的方法。因此，要求研究人員具有較廣泛的各相關(guān)

學(xué)科的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。我們?cè)谌粘W(xué)習(xí)中應(yīng)當(dāng)以開(kāi)闊

的視野，除了環(huán)境化學(xué)之外，廣泛涉獵各相關(guān)學(xué)科，并注重培養(yǎng)

自己的實(shí)驗(yàn)操作，如此才可能學(xué)好這門(mén)課。

4、舉例簡(jiǎn)述污染物在環(huán)境各圈層的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程？

答：以汞為例，說(shuō)明其在環(huán)境各圈層的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程，見(jiàn)下圖。

汞在環(huán)境中的存在形態(tài)有金屬汞、無(wú)機(jī)汞化合物和有機(jī)汞化

合物三種。在好氧或厭氧條件下，水體底質(zhì)中某些微生物能使二

價(jià)無(wú)機(jī)汞鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榧谆投谆?。甲基汞脂溶性大，化學(xué)性

質(zhì)穩(wěn)定，容易被魚(yú)類等生物吸收，難以代謝消除，能在食物鏈中

逐級(jí)放大。甲基汞可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為二甲基汞。二甲基汞難溶于水,

有揮發(fā)性，易散逸到大氣中，容易被光解為甲烷、乙烷和汞，故

大氣中二甲基汞存在量很少。在弱酸性水體（pH4?5）中，二甲

基汞也可轉(zhuǎn)化為一甲基汞。

CH.Hg

CH426

空氣

(CH3)2Hg

魚(yú)

X

水+

CH3Hg

+細(xì)1111菌

Hg一CH3Hg">?(CH3)2Hg

\細(xì)菌―田菌

2+2+

沉積物Hg2Hg+Hg―

細(xì)菌

第一章：典型化學(xué)污染物

1.列舉幾種典型的無(wú)機(jī)污染物（包括重金屬和無(wú)機(jī)非金屬物

質(zhì)），說(shuō)明其主要來(lái)源和危害。

答：重金屬：

1.汞（Hg）：

來(lái)源：俗稱水銀，是唯一在常溫下呈液態(tài)且能揮發(fā)的金屬。汞污

染主要來(lái)自使用和生產(chǎn)汞及其化合物的工廠所排放的含汞“三

廢”。氯堿、塑料、電子、煉金和雷汞生產(chǎn)排放的廢水是水體中

汞的主要來(lái)源。土壤汞的污染主要來(lái)自燃煤、有色金屬冶煉等。

大氣中汞的污染主要來(lái)自含汞金屬的冶煉廢氣以及化石燃料燃

燒過(guò)程中排放出的含汞廢氣和顆粒態(tài)的汞塵。在正常的氧化還原

電位和pH范圍內(nèi)，汞主要以單質(zhì)汞、HgO?H20和HgCL的形式存

在于環(huán)境中。

危害：汞是環(huán)境中毒性最強(qiáng)的重金屬元素之一，其熔、沸點(diǎn)在金

屬中最低，無(wú)色、味，引起水污染，在水生生物體內(nèi)富集，通過(guò)

食物鏈又危害人及其他動(dòng)物。汞具有很強(qiáng)的神經(jīng)毒性，還會(huì)引起

口腔消化道癥狀、腐蝕性腸炎等。金屬汞和無(wú)機(jī)汞在人體內(nèi)大部

分可以排泄出去，但在水中由于污泥中微生物的作用，汞被轉(zhuǎn)化

為甲基汞，甲基汞是一種有機(jī)汞，有很強(qiáng)的親脂性，會(huì)積累在中

樞神經(jīng)，并排出緩慢。典型的有“水俁病”事件。

其中，

對(duì)于植物的危害體現(xiàn)在：汞是危害植物生長(zhǎng)的元素，如果土壤中

的共含量過(guò)高，那么汞不但能在植物體內(nèi)積累，還會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生

毒害。

對(duì)于人類的危害體現(xiàn)在：汞可通過(guò)多種途徑進(jìn)入人體，金屬汞以

蒸氣形式通過(guò)呼吸道侵入人體，皮膚也有一定的吸收能力。汞化

合物侵入人體，被血液吸收后可迅速?gòu)浬⒌饺砀髌鞴?。人體對(duì)

汞雖然有一定的解毒和排毒能力，但重復(fù)接觸汞后，可能引起腎

臟損害，排汞能力隨之降低。同時(shí)，甲基汞能改變細(xì)胞通透性，

破壞細(xì)胞離子平衡，抑制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入，損害肝臟，引起腎功能

衰竭，還可引起神經(jīng)系統(tǒng)的損害。

2.鉛(Pb)：

來(lái)源：鉛是地殼中含量最多的重金屬元素，在自然界中分布甚廣。

鉛污染的來(lái)源非常廣泛，主要來(lái)自于礦山開(kāi)采，汽車廢氣、冶煉、

制造以及使用鉛制品的工礦企業(yè)，如蓄電池、電纜包鉛、油漆、

顏料、農(nóng)藥、陶瓷等。

危害：在環(huán)境中，鉛是所有有毒物質(zhì)中分布最廣泛的一種。它每

年使成千上萬(wàn)的人中毒，尤其是對(duì)城市地區(qū)的兒童威脅最大。鉛

在降塵中廣泛存在，它們會(huì)降到農(nóng)作物上，或者通過(guò)食物的制作

過(guò)程將其污染。因此，飲食和呼吸是人體鉛暴露的主要途徑。再

者，飲用水中也可能含鉛。鉛的長(zhǎng)時(shí)間、低劑量暴露會(huì)引起貧血,

還會(huì)損傷兒童神經(jīng)功能、視覺(jué)能力以及導(dǎo)致神經(jīng)損傷、記憶力衰

退、注意力分散等。另外，還會(huì)出現(xiàn)厭食、疲勞、頭疼等癥狀。

處于發(fā)育期的兒童，對(duì)鉛多導(dǎo)致的危害非常敏感，其機(jī)體的快速

發(fā)育也會(huì)吸收更多的鉛。在孕婦懷孕期間，鉛可以經(jīng)胎盤(pán)進(jìn)入胎

兒體內(nèi)，尤其是在即將分娩前這種影響非常顯著，經(jīng)常接觸高濃

度鉛的孕婦出現(xiàn)流產(chǎn)和死產(chǎn)的比例非常高，即使接觸濃度很低的

鉛，也可能引起嬰兒體重下降、聽(tīng)力損傷或者智力水平下降，新

生兒血鉛濃度約為母親血鉛濃度的80%-100%o此外，有機(jī)鉛還

可以經(jīng)皮膚直接進(jìn)入血液。鉛主要沉積在骨骼和牙齒中，并隨鈣

攝取量與血液酸堿值的變動(dòng)而變動(dòng)。比如過(guò)度勞累、發(fā)燒會(huì)使血

液中pH下降(血液偏酸)，導(dǎo)致鉛中毒癥狀，攝取含鈣量高的

食物則會(huì)使鉛中毒癥狀減輕。

3.錫(Sn)：比較活潑，在自然界中均以化合狀態(tài)存在，主要

是錫礦石。

來(lái)源：錫污染主要是有機(jī)錫的污染，主要來(lái)自工業(yè)廢水和農(nóng)業(yè)。

錫在工業(yè)上主要用于制造馬口鐵和錫箔，在食品工業(yè)中還可作為

包鑲材料。錫的化合物在陶瓷工業(yè)上可制造法瑯，錫也可在醫(yī)藥

上用于治療皮膚傳染病等。在使用錫的過(guò)程中，也向環(huán)境排放大

量錫。有機(jī)錫農(nóng)藥和防污涂料是水環(huán)境中有機(jī)錫的主要來(lái)源，用

于殺蟲(chóng)劑的有機(jī)錫會(huì)直接對(duì)土壤、空氣和水體造成污染，同時(shí)，

作為PVC穩(wěn)定劑、殺菌劑和木料防腐劑等的有機(jī)錫也是錫污染的

一個(gè)來(lái)源。

危害：錫本身是無(wú)毒的金屬，大多數(shù)無(wú)機(jī)錫化合物屬于低毒或微

毒類，少數(shù)無(wú)機(jī)錫對(duì)動(dòng)物有明顯毒性。有機(jī)錫是一類具有較高毒

性的物質(zhì)。研究表明，生物長(zhǎng)期處于有機(jī)錫污染環(huán)境下，即使?jié)?/p>

度很低的有機(jī)錫也會(huì)產(chǎn)生明顯的毒性作用。有機(jī)錫可經(jīng)呼吸道、

皮膚和消化道吸收，一般接觸有機(jī)錫后「8天即出現(xiàn)中毒癥狀，

嚴(yán)重時(shí)可出現(xiàn)昏迷、抽搐等明顯精神癥狀。

4.鎘(Cd)：是一種白色金屬，抗腐蝕、耐磨，稍經(jīng)加熱易揮

發(fā)，屬于分散元素，在各圈層中的儲(chǔ)量以及各個(gè)圈層中的遷移通

量都較小。

來(lái)源：水體中鎘污染物的來(lái)源可追溯到含鎘礦物開(kāi)采、冶煉以及

工業(yè)廢水的排放和各種鎘化合物的生產(chǎn)和應(yīng)用等領(lǐng)域。排入大氣

的鎘主要來(lái)自鋼鐵工業(yè)、廢物灰化、火山活動(dòng)等。土壤中鎘的來(lái)

源主要是拋棄的廢物、煤的燃燒、鋼鐵生產(chǎn)、磷肥和鋅的生產(chǎn)等。

危害：鎘和汞一樣，是人體不需要的元素。鎘對(duì)生物有機(jī)體的毒

性通常與抑制酶系統(tǒng)的功能有關(guān)。在人體內(nèi)半減期為10-30年，

對(duì)人體組織和器官害處是多方面的，能引起肺氣腫、高血壓、神

經(jīng)痛、骨質(zhì)松軟、骨折、骨炎等病癥。鎘還具有“三致”毒性和

內(nèi)分泌干擾作用，引起前列腺癌、呼吸道癌、腎癌，阻斷睪丸酮

的合成，從而對(duì)胚胎生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生顯著影響。

無(wú)機(jī)非金屬物質(zhì)：

1.氟化物（cyanide）：指帶有氟基CN的化合物。通常人們

了解的氧化物都是無(wú)機(jī)氟化物，是指包含有CW的無(wú)機(jī)鹽。

來(lái)源：水中氟化物的主要來(lái)源為工業(yè)污染。氟化物和氫氟酸廣泛

用于采礦提煉、攝影、沖印、電鍍、金屬表面處理、煤氣、染料、

塑料、合成纖維以及洗滌等行業(yè)，這些行業(yè)都會(huì)排放工業(yè)含氟廢

水，其中電鍍工業(yè)是排放最多的。另外，氟化物還被大量用于黃

金開(kāi)采中，這也是一個(gè)污染來(lái)源。

危害：氟化物都有劇毒，而且中毒非常迅速，它們可通過(guò)多種途

徑進(jìn)入人體，如皮膚吸收、傷口侵入、呼吸道吸入、誤食等，而

水質(zhì)和環(huán)境的污染使人與其他生物體被動(dòng)吸收更是防不勝防。氟

化物進(jìn)入人體后，能使中樞神經(jīng)系統(tǒng)癱瘓，使呼吸酶及血液中血

紅蛋白中毒，引起呼吸困難，全身細(xì)胞會(huì)因缺氧窒息而使機(jī)體死

亡。

2.神化物（arsenide）：種是一種類金屬元素，在自然界中主

要以硫化物礦的形式存在。

來(lái)源：環(huán)境中種污染的主要來(lái)源是化工、冶金、火力發(fā)電等工業(yè)

排放的三廢，以及以神化物為主要成分的農(nóng)藥。

危害：種具有毒性，易從五價(jià)還原到三價(jià)，而三價(jià)種比五價(jià)種的

毒性更強(qiáng)。有研究表明，在人工培養(yǎng)的細(xì)胞中，三價(jià)種可發(fā)生類

似于汞甲基化的過(guò)程，甲基化后的產(chǎn)物具有高活性，能夠損傷

DNAO同時(shí)，種還具有致癌性，并能引起催化劑中毒。

2.什么是POPs?POPs的判別標(biāo)準(zhǔn)是什么？POPs公約涵蓋了哪

些污染物？如何分類？

答：定義：POPs指通過(guò)各種環(huán)境介質(zhì)(大氣、水、生物體等)

能夠長(zhǎng)遠(yuǎn)距離遷移并長(zhǎng)期存在于環(huán)境，具有長(zhǎng)期殘留性、生物蓄

積性、半揮發(fā)性和高毒性，對(duì)人類健康和環(huán)境具有嚴(yán)重危害的天

然或人工合成的有機(jī)污染物。

特征：國(guó)際上公認(rèn)POPs具有四個(gè)特征：

(1)能在環(huán)境中長(zhǎng)期存在。由于POPs對(duì)生物降解、光解及化學(xué)

降解作用有較高抵抗力，一旦排放到環(huán)境中，就難以分解，可以

在水體、土壤、沉積物等環(huán)境介質(zhì)中滯留數(shù)年甚至更長(zhǎng)時(shí)間。

(2)可蓄積于食物鏈中，對(duì)高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物造成影響。因POPs具

有低的水溶性、高脂溶性特點(diǎn)，導(dǎo)致POPs從周圍環(huán)境介質(zhì)中富

集到生物體內(nèi)，并可通過(guò)食物鏈生物放大達(dá)到中毒濃度。

(3)能夠通過(guò)長(zhǎng)遠(yuǎn)距離遷移達(dá)到偏遠(yuǎn)的極地地區(qū)。POPs具有半

揮發(fā)性使得它能夠以蒸氣形式存在或吸附在大氣顆粒物，便于在

大氣中做長(zhǎng)距離遷移，并可通過(guò)“蚱蠕跳效應(yīng)”、“全球蒸僧”

等遷移到偏遠(yuǎn)的地區(qū)。

(4)在一定的濃度下會(huì)對(duì)接觸它的生物體造成有毒或有害的影

響，如可以產(chǎn)生致癌、致畸和致突變效應(yīng)及內(nèi)分泌干擾效益等。

POPs的判別標(biāo)準(zhǔn)：

(1)能在環(huán)境中持久地存在。在空氣中的半衰期大于2天，在水

中的半衰期大于2個(gè)月，在土壤或沉積物中半衰期大于6個(gè)月。

(2)能蓄積在食物鏈中，對(duì)較高營(yíng)養(yǎng)等級(jí)的生物造成影響。一般

其生物富集因子(BCF或者BAF)大于5000；其辛醇/水分配系數(shù)

^W>105o

(3)能夠經(jīng)過(guò)長(zhǎng)遠(yuǎn)距離遷移到達(dá)偏遠(yuǎn)的地區(qū)，一般在空氣中的半

衰期大于2天。

(4)在相應(yīng)環(huán)境濃度下會(huì)對(duì)接觸該物質(zhì)的生物造成有害或有毒

效應(yīng)。

POPs公約是指《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》,

在2001年，該公約包括了12種對(duì)人類健康和自然環(huán)境特別有害

的持久性有機(jī)污染物，分別為艾氏劑、氯丹、狄氏劑、DDT、異

狄氏劑、七氯、滅蟻靈、毒殺芬、六氯苯、多氯聯(lián)苯、多氯代二

苯并二嗯英和吠喃。其中前9種屬于有機(jī)氯農(nóng)藥，多氯聯(lián)苯和六

氯苯也是精細(xì)化工產(chǎn)品，六氯苯和多氯代二苯并二嗯英和吠喃也

是化學(xué)產(chǎn)品的衍生物雜質(zhì)和含氯廢棄物焚燒產(chǎn)生的次生污染物。

2009年，POPs公約的第四次締約國(guó)大會(huì)又增加9種POPs,分別

為a-六六六、B-六六六、Y-六六六、開(kāi)蓬/十氯酮、五氯苯、

六澳聯(lián)苯醵和七澳聯(lián)苯醒、六澳聯(lián)苯、全氟辛烷磺酸及其鹽類，

前5種屬于殺蟲(chóng)劑，后4種屬于澳代阻燃劑，五氯苯也是化學(xué)產(chǎn)

品的衍生物雜質(zhì)和含氯廢棄物焚燒產(chǎn)生的次生污染物。

因此，現(xiàn)在POPs公約涵蓋的污染物及分類歸納如下：

艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑、氯丹、

殺蟲(chóng)劑及副產(chǎn)物-覆咒篇'片器六

HCH、開(kāi)蓬/十氯陰、五氯苯

r多氯聯(lián)苯、六氯天、五氯苯

POPSyJ工業(yè)化學(xué)品-r四漠聯(lián)苯酶和五澳聯(lián)苯酸

V)六澳聯(lián)苯酸和七澳聯(lián)苯酸

I阻燃劑<六濱聯(lián)苯

全原辛烷磺酸基化合物

I全氟辛烷磺酰氨

\「六氯代二基并二嗯英和峽喃

-工業(yè)副產(chǎn)物Y

L六氯苯和五氯苯

3.PCB,PBDE,PCDE,PF0S/PF0A分別指代什么化學(xué)污染物?這

些污染物的來(lái)源、環(huán)境水平、毒理學(xué)效應(yīng)和污染防治措施。

答：①PCBs：polychlorinatedbiphenyls,多氯聯(lián)苯。它的結(jié)構(gòu)

由兩個(gè)以共價(jià)鍵相連的苯環(huán)所組成，如圖。PCB具有良好的熱穩(wěn)

定性、低揮發(fā)性、低水溶性、較高的正辛醇/水分配系數(shù)和生物

富集因子，高度化學(xué)惰性及高介電常數(shù)，能耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及腐蝕

性。

來(lái)源：PCBs主要通過(guò)以下途徑進(jìn)入環(huán)境：隨工業(yè)廢水排放進(jìn)入

環(huán)境水體，從密封存放點(diǎn)滲漏或在垃圾場(chǎng)所瀝濾釋放到環(huán)境，由

于焚燒含PCBs的物質(zhì)而進(jìn)入大氣，由于世界各國(guó)大多數(shù)國(guó)家在

20世紀(jì)80年代已停止生產(chǎn)PCBs,環(huán)境中PCBs主要來(lái)自于廢舊

電器設(shè)備。

環(huán)境水平：自從瑞典科學(xué)家于1988年在野生動(dòng)物和魚(yú)類體內(nèi)檢

測(cè)到高濃度PCBs后，PCBs污染問(wèn)題才逐漸被重視。據(jù)WHO的數(shù)

據(jù)，全世界生產(chǎn)的約200萬(wàn)噸的工業(yè)PCBs,有31%左右已排放到

環(huán)境中。與國(guó)外相比，我國(guó)生產(chǎn)的PCBs總量雖不多，但由于人

們對(duì)其認(rèn)識(shí)不足，生產(chǎn)和使用過(guò)程中的揮發(fā)和泄漏以及對(duì)廢舊的

電力電容器的拆卸等環(huán)節(jié)，已使相當(dāng)數(shù)量的PCBs進(jìn)入環(huán)境，造

成局部地區(qū)嚴(yán)重污染。同時(shí)，由于PCBs的長(zhǎng)距離遷移性和“蒸

僧效應(yīng)”，在北極、南極和西藏南迦巴瓦峰的一些動(dòng)物和雪水中

都發(fā)現(xiàn)了PCBs,在人體中，據(jù)2003年報(bào)道，有3/4因紐特女人

血液中PCBs含量超出了安全值的5倍。2004年報(bào)道在俄羅斯靠

北極地區(qū)人群中的5%人血脂中PCBs含量超高。因此，PCBs的環(huán)

境水平是較高的，甚至超過(guò)了安全許可值。

毒理學(xué)效應(yīng)：PCBs具有毒性，最低致死計(jì)量為500mg/Kg（人經(jīng)

口）。涂敷于動(dòng)物皮膚時(shí)，能使局部表皮增厚，毛囊腫脹，肝臟

出現(xiàn)脂肪變性等。而且還具有亞急性和慢性毒性，嚴(yán)重的PCBs

中毒會(huì)使動(dòng)物產(chǎn)生腹瀉、血淚、運(yùn)動(dòng)失調(diào)、進(jìn)行性脫水和中樞神

經(jīng)抑制等癥狀，甚至死亡。肝臟是PCBs中毒的主要器官之一，

同時(shí)研究表明，中毒病人免疫系統(tǒng)可能受抑制。PCBs還具有致

癌性和致突變性，對(duì)水體和大氣可造成污染，對(duì)水生生物、家禽

等也具有生態(tài)毒性。

污染防治措施：

1限制開(kāi)放性使用或禁止生產(chǎn)和使用PCBso

2治理已有的PCBs污染。目前PCBs的治理方法主要有熱分解法、

氯解法、加氫脫氯法、微波等離子法、金屬鈉法、活性炭吸附法、

臭氧法、濕氏催化法、水泥法、微生物法、掩埋法、焚燒法等。

其中焚燒法被認(rèn)為是目前最好的處理方法，但必須在專用的高效

焚燒爐中進(jìn)行，不能隨意焚燒。

3爭(zhēng)取國(guó)際援助，加強(qiáng)技術(shù)合作，提高中國(guó)的PCBs焚燒處置的

技術(shù)水平。在國(guó)外專家與環(huán)境咨詢機(jī)構(gòu)的幫助下，建立PCBs處

置全過(guò)程的技術(shù)規(guī)范，開(kāi)展PCBs污染場(chǎng)地修復(fù)的示范工程研究。

4盡快頒布中國(guó)PCBs廢物限期治理的管理規(guī)定，對(duì)其進(jìn)行限期

處理，并盡快制定符合中國(guó)國(guó)情的PCBs污染防治規(guī)劃及技術(shù)經(jīng)

濟(jì)政策框架。

②PBDEs：polybrominateddiphenylethers,多漠代聯(lián)苯酸,

是一種應(yīng)用廣泛的澳代阻燃劑，結(jié)構(gòu)如圖。具有與PCBs相類似

的結(jié)構(gòu)。化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定。

來(lái)源：PBDEs被廣泛應(yīng)用于商業(yè)、紡織業(yè)、塑料和電器產(chǎn)品等行

業(yè)中。在產(chǎn)品的使用過(guò)程中，PBDEs可通過(guò)蒸發(fā)和滲漏等進(jìn)入環(huán)

境，焚化和報(bào)廢含有PBDEs的廢棄物也是PBDEs在環(huán)境中的主要

來(lái)源。除此之外，阻燃劑生產(chǎn)廠邊也直接排放一些PBDEs。進(jìn)入

大氣中的PBDEs會(huì)通過(guò)大氣干濕沉降作用向水體和土壤轉(zhuǎn)移。家

具是室內(nèi)空氣中PBDEs的主要來(lái)源。

環(huán)境水平：PBDEs極易從產(chǎn)品散逸出來(lái)進(jìn)入環(huán)境。20世紀(jì)80年

代以來(lái)發(fā)現(xiàn)，環(huán)境中PBDEs的含量逐年升高。PBDEs由于具有低

揮發(fā)性和水溶性而極易吸附于泥土和顆粒上，所以大部分沉積在

據(jù)污染源較近河流的底泥中和空氣懸浮顆粒中，而低澳代聯(lián)苯醒

具有比高澳代聯(lián)苯醒更高的揮發(fā)性、水溶性和生物富集性，所以

普遍存在于河底底泥、水、空氣和生物樣品中。據(jù)檢測(cè)，在一些

與PBDEs產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)如土壤、大氣、河底底泥、魚(yú)類及電子

垃圾拆解工人血液中，高濱代和低澳代聯(lián)苯醵含量都很高。室內(nèi)

空氣中的含量一般高于室外。在食物、血液和母乳中也有檢測(cè)到

高含量存在。

毒理學(xué)效應(yīng)：一般認(rèn)為，由于PBDEs和PCBs在結(jié)構(gòu)上很相似，

其毒性也具有相似性。PBDEs會(huì)擾亂甲狀腺激素的作用。盡管如

此，也不能認(rèn)為它們毒性相同。PBDEs不像PCBs和二嗯英那樣

會(huì)對(duì)Ah受體具有強(qiáng)烈的誘導(dǎo)作用，低澳代的PBDEs具有較高的

致癌性和內(nèi)分泌干擾特性，而高取代的PBDEs毒性較小。大氣、

土壤和水體中痕量的PBDEs可通過(guò)食物鏈最終進(jìn)入人體，可能對(duì)

人體和高級(jí)生物的健康造成危害，對(duì)生物有肝腎毒性、生殖毒性、

胚胎毒性、神經(jīng)毒性和致癌性等，能干擾內(nèi)分泌，改變動(dòng)物的本

能行為，對(duì)人類特別是兒童可能具有潛在的發(fā)育神經(jīng)毒性。

污染防治措施：

1禁止使用PBDEs,并制定出臺(tái)相關(guān)法規(guī)。

2對(duì)廢棄物進(jìn)行處理，并對(duì)有害廢棄物作嚴(yán)格的規(guī)范性處理。如

將電子產(chǎn)品回收，通過(guò)處理后再使用；不回收的，全部掩埋。

3國(guó)家建立和完善政府綠色采購(gòu)政策和相關(guān)的采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)先采

購(gòu)環(huán)境友好的產(chǎn)品，引導(dǎo)電器與電子產(chǎn)品生產(chǎn)向綠色化方向發(fā)

展。

③PCDEs：polychlorinateddiphenylethers,多氯代聯(lián)苯醒,

是一類具有持久性、生物累積性并能造成全球污染的有機(jī)氯化合

物，其結(jié)構(gòu)如圖。

PCDEs

來(lái)源：PCDEs與PCBs有相似的用途，可作為液壓油，電子絕緣

體、阻燃劑、潤(rùn)滑劑和增塑劑，其衍生物也用作殺蟲(chóng)劑和抗菌劑。

PCDEs在環(huán)境中的廣泛分布除了其工業(yè)用途外，還有兩個(gè)主要來(lái)

源，一是來(lái)源于氯代苯酚和氯代苯氧乙酸的副產(chǎn)物，歷史上氯代

苯酚和氯代苯酚鈉鹽廣泛用于木頭防腐劑、殺真菌劑和除草劑

等，這些化工品含有一定量的PCDEs,另一來(lái)源是不完全燃燒過(guò)

程如城市垃圾焚燒爐等，這些不完全燃燒過(guò)程向環(huán)境中排放

PCDEso

環(huán)境水平：PCDEs已經(jīng)在全球范圍內(nèi)的環(huán)境介質(zhì)、生物體和人體

中廣泛存在，對(duì)全球生態(tài)系統(tǒng)造成了一定污染。目前已在飛灰、

沉積物、魚(yú)、海鷗、貓頭鷹和人體脂肪組織中檢測(cè)到了PCDEs。

PCDEs在食物鏈中的生物放大作用在較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)中已觀察到，處

在食物鏈最頂端的動(dòng)物PCDEs最高。

毒理學(xué)效應(yīng)：一些研究表明，PCDEs具有與PCBs相似的免疫毒

性，能夠引起廣泛的毒性和生物化學(xué)響應(yīng)。PCDEs可影響到生物

體諸如免疫功能、激素代謝、生殖遺傳等各個(gè)方面。PCDEs的靶

器官是肝臟和甲狀腺。PCDEs先進(jìn)入血液和肝臟后，再分配到動(dòng)

物脂肪和肌肉中。還有研究表明，PCDEs還可能影響出生率，有

致癌、致畸、致突變作用。

污染防治措施：

1禁止使用該類物質(zhì)。

2加強(qiáng)環(huán)境分析方法研究，大力推廣更準(zhǔn)確的采用低分辨質(zhì)譜的

內(nèi)標(biāo)法，長(zhǎng)期目標(biāo)應(yīng)是推動(dòng)高分辨率質(zhì)譜的普及使用，以取得更

準(zhǔn)確的分析結(jié)果。

3開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)合成。

4進(jìn)行毒理研究。

5加強(qiáng)新型綠色阻燃劑的開(kāi)發(fā)。

6加強(qiáng)環(huán)境基礎(chǔ)研究，抓緊有關(guān)政策的制定。

?PFOS/PFOA：PFOS（perfluorooctanesulfonate,全氟辛烷磺

酸基化合物）與PFOA（perfluorocaprylicacid,全氟辛酸）

是環(huán)境中常被檢出的兩種典型的PFCs（全氟化合物），且它們

是多種PFCs在環(huán)境中的最終轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，可在生物體內(nèi)蓄積且不

易降解，結(jié)構(gòu)如圖。

PF0A

來(lái)源：PFOS和PFOA的使用量很大，環(huán)境中的PFOS和PFOA主要

有兩個(gè)來(lái)源：一是產(chǎn)品中含有或產(chǎn)品制造過(guò)程中需要的該類表面

活性劑（如PFOA類表面活性劑）；二是含有該類物質(zhì)基團(tuán)的產(chǎn)

品在自然界中降解釋放。一般認(rèn)為，PFCs如PFOS和PFOA主要

來(lái)源于工業(yè)廢水和污水處理廠等。

環(huán)境水平：PFOS和PFOA在環(huán)境中分布廣泛。目前在地表水、地

下水、空氣、土壤、海洋、所有的動(dòng)植物及人體血清中已檢出，

而且在美國(guó)，日本，歐洲及我國(guó)幾乎所有的自來(lái)水水樣檢測(cè)中發(fā)

現(xiàn)了他們的存在，其濃度大致在幾個(gè)到幾十個(gè)ng/L左右。

在我國(guó)圈養(yǎng)大熊貓等多種瀕危動(dòng)物血清中檢測(cè)到PFOS和PFOA,

在污染區(qū)域的魚(yú)體中檢出包括PFOS和PFOA在內(nèi)的7中PFCs,

并且我國(guó)部分人群血清的PFOS濃度明顯高于發(fā)達(dá)國(guó)家。并且在

北極動(dòng)物的血液中也檢測(cè)到其存在。

毒理學(xué)效應(yīng)：PFCs類的共同特點(diǎn)是不會(huì)被人體降解，屬于表面

活性類物質(zhì)，可自由分布在細(xì)胞壁、細(xì)胞膜等界面，對(duì)細(xì)胞正常

的膜內(nèi)外物質(zhì)交換基因表達(dá)產(chǎn)生干擾影響。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn),PFOA

能引起皮膚刺激反應(yīng)并可透過(guò)皮膚進(jìn)入人體引起體重和肝臟的

變化，造成肝臟細(xì)胞變行或壞死。并且，研究表明，PFOS和PFOA

能和POPs一樣造成神經(jīng)行為的缺陷。PFOS和PFOA還能影響人

類精子的活性，對(duì)睪丸間質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生毒害性，影響胚胎的生長(zhǎng)發(fā)

育，對(duì)細(xì)胞和基因產(chǎn)生遺傳毒性，并有一定的致癌性。

污染防治措施：

1.限制或禁止PFOS和PFOA的生產(chǎn)和使用。

2.控制環(huán)境候總PFCs的安全濃度，如應(yīng)用活性炭離子交換樹(shù)脂

對(duì)PFCs進(jìn)行吸附，利用高級(jí)氧化技術(shù)、納濾和反滲透工藝控制

等。

3.繼續(xù)毒理性研究，對(duì)其引發(fā)的毒作用機(jī)制，敏感指標(biāo)等進(jìn)一

步深入研究，以便制定規(guī)章，尋求經(jīng)濟(jì)而有效的控制新技術(shù)。

4.尋找更高效的工藝處理如凈水工藝燈，更好的處理所含的PFCs,

降低其濃度。

5.研究PFCs類代替品或回收減排，減少排放到環(huán)境中的PFCs。

4.PAH,PCDD,PCDF和Dioxin分別指代什么化學(xué)污染物？這些

污染物的來(lái)源、環(huán)境水平、毒理學(xué)效應(yīng)和污染防治措施。

答：①PAHs：Polycyclearomatichydrocarbons,多環(huán)芳煌，

是含有兩個(gè)以上苯環(huán)的碳?xì)浠衔镆约捌溲苌锏母鞣N化合物

的總稱。以下是蔡、；?、菲的結(jié)構(gòu)，如圖。

蔡惠菲

來(lái)源：PAHs的來(lái)源可分為天然來(lái)源和人為來(lái)源。人為來(lái)源是主

要來(lái)源。天然來(lái)源包過(guò)火山爆發(fā)、森林植物和灌木叢燃燒等。有

些藻類、微生物和植物也能通過(guò)生物合成產(chǎn)生一定數(shù)量的PAHso

人類活動(dòng)特別是化石燃料的不完全燃燒也是PAHs的主要來(lái)源。

煤、石油、天然氣、木材、紙張、秸稈、煙草等汗碳?xì)浠衔锏?/p>

物質(zhì)，經(jīng)過(guò)不完全燃燒或在還原氣氛中熱分解都會(huì)產(chǎn)生PAHs交

通工具尾氣排放、吸煙、蚊香驅(qū)蚊等過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生。在適當(dāng)環(huán)境

和充分時(shí)間和100T50°C的低溫下，有機(jī)物的裂解也能產(chǎn)生PAHs,

還有一部分來(lái)自化石燃料本身的流失，如煉油廠、化石廠的廢棄

物、原油泄漏、傳播泄漏等。

環(huán)境水平：PAHs在環(huán)境中微量但是分布很廣。國(guó)外東京，葡萄

牙、慕尼黑、倫敦等地的PAHs的污染都在幾個(gè)或幾十個(gè)ng/m3

以上，而我國(guó)一些燃煤城市如南京、杭州、天津、呼和浩特、蘭

州等地污染物的平均在幾千個(gè)ng/W以上。

毒理學(xué)效應(yīng)：

PAHs就有“三致”毒性，并且由于其親脂性和惰性，可在環(huán)境

和生態(tài)系統(tǒng)中存在很長(zhǎng)時(shí)間，這使其環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)更大。PAHs

的毒性表現(xiàn)在以下方面：

1.“三致毒性”：一些PAHs如苯并花等具有很強(qiáng)的致癌性或致

癌誘變性，長(zhǎng)期接觸這類物資可引發(fā)皮膚癌、肺癌等。

2.對(duì)微生物生長(zhǎng)有強(qiáng)烈的抑制作用。

3.光致毒性效應(yīng)：某些PAHs經(jīng)紫外光照射后毒性可能會(huì)更大。

污染防治措施：

a預(yù)防措施：燃料必須經(jīng)過(guò)燃燒充分，可減少多環(huán)芳煌的生成量。

室內(nèi)加強(qiáng)通風(fēng)換氣，降低室內(nèi)多環(huán)芳煌的含量。

b防治措施：

1.組織措施：對(duì)于生產(chǎn)性灰塵從組織制度上保證防塵工作的經(jīng)常

化，采取技術(shù)措施革新的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)話。

2.改善能源結(jié)構(gòu)：發(fā)展水力發(fā)電代替火力發(fā)電，研究新能源，采

用發(fā)展消除煙塵技術(shù)，采用地區(qū)集體供暖措施，減少空氣中顆粒

物的污染。

②PCDDs：Polychlorinateddibenzo-p-dioxins,多氯代二苯并

二嗯英。

PCDFs：Polychlorinateddibenzofurans，多氯代二苯并吠喃

Dioxins：二嗯英，是對(duì)PCDDs和PCDFs的統(tǒng)稱。

來(lái)源：二嗯英不是人類有意制造的化學(xué)品，而是燃燒過(guò)程和一些

工業(yè)過(guò)程中的副產(chǎn)品，環(huán)境中二嗯英的來(lái)源可分為兩類：自然來(lái)

源和人為來(lái)源，其中人為來(lái)源是二嗯英的主要來(lái)源。自然來(lái)源中

比較重要的是森林火災(zāi)和木材燃燒，泥煤的燃燒也是來(lái)源之一。

另外，自然環(huán)境中存在的辣根過(guò)氧化物酶也可將氯酚轉(zhuǎn)化為二嗯

英。人為來(lái)源主要包過(guò)廢棄物焚化發(fā)電或能源工業(yè)，其他高溫排

放源，金屬冶煉與化學(xué)制造等。城市生活垃圾和醫(yī)療垃圾焚燒是

許多國(guó)家環(huán)境中二嗯英的主要來(lái)源。此外，一些特定工業(yè)工程，

如鋼鐵制造、金屬冶煉、火力發(fā)電及氯堿工業(yè)、造紙等也會(huì)產(chǎn)生

少量二嗯英。抽煙、汽車尾氣、露天燒烤也是二嗯英的主要來(lái)源。

另外，當(dāng)自來(lái)水用消毒時(shí)，在紫外線作用下，水中微量的苯

酚也可能會(huì)發(fā)生氯代和脫氫反應(yīng)，生成二嗯英。它的另一主要來(lái)

源是化工過(guò)程，二嗯英往往作為副產(chǎn)物以雜質(zhì)的形式存在于各種

化工產(chǎn)品中，在生產(chǎn)過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生二嗯英。PCDDs和PCDFs主

要是在某些物質(zhì)生產(chǎn)、冶煉、燃燒、使用處理時(shí)進(jìn)入環(huán)境。

環(huán)境水平：自然界的微生物和水解作用對(duì)二嗯英的分子結(jié)構(gòu)影響

較小，因此，環(huán)境中的二嗯英很難得自然降解消除。其在環(huán)境中

的分布也是較為廣泛的。1999年，比利時(shí)、荷蘭、法國(guó)、德國(guó)

相繼發(fā)生因二嗯英污染導(dǎo)致畜禽類產(chǎn)品及乳制品含高濃度二嗯

英事件。

毒理學(xué)效應(yīng)：二嗯英系列物雖然結(jié)構(gòu)類似，但是毒性差異較大，

二嗯英通常以混合物的形式存在。它進(jìn)入人體的途徑主要有呼吸

道、皮膚和消化道，能夠?qū)е聡?yán)重的皮膚損傷性疾病。具有強(qiáng)烈

的致癌致畸作用，同時(shí)還有生殖毒性、免疫毒性和內(nèi)分泌毒性、

若人體短時(shí)間暴露于高濃度中，可導(dǎo)致皮膚損傷，還會(huì)出現(xiàn)肝功

能的改變。長(zhǎng)期曝露則對(duì)免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌和生殖系

統(tǒng)造成上傷害。微量攝入不會(huì)立即病變，但長(zhǎng)期食用引起癌或慢

性病。

污染防治措施：專家指出，防治二嗯英的根本方法在“治”，改

變過(guò)去錯(cuò)誤的工業(yè)廢物排放方式，建立新型的工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，并

有一套完整的監(jiān)督測(cè)評(píng)機(jī)制，才能在未來(lái)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)防止二嗯英的

進(jìn)一步污染。

因此：

A、要盡快制定完善防治二嗯英污染物的法規(guī)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，借鑒

發(fā)達(dá)國(guó)家的做法，做到法規(guī)嚴(yán)謹(jǐn)，標(biāo)準(zhǔn)明確；

B、完善監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)，強(qiáng)化對(duì)企業(yè)排放二嗯英的監(jiān)控，責(zé)令

企業(yè)定期公布環(huán)境數(shù)據(jù)；

C、把防范污染作為建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，嚴(yán)格準(zhǔn)入制；

D、要求并規(guī)范企業(yè)加大防治二嗯英污染的資金與技術(shù)投入，從

總量上控制并逐漸減少二嗯英排放；

E、積極提倡垃圾分類收集和處理，控制無(wú)組織的垃圾焚燒，通

過(guò)采用新的焚燒技術(shù)，提高燃燒溫度，減少二嗯英排放量。

第二章：污染物的生態(tài)毒理

1.物質(zhì)通過(guò)生物膜的方式主要有哪幾種？如何定義？分別有何

特點(diǎn)？

答：(1)膜孔過(guò)濾

直徑小于膜孔的水溶性物質(zhì)，可借助膜兩側(cè)的靜水壓及滲透壓經(jīng)

膜孔濾過(guò)。

(2)被動(dòng)擴(kuò)散

脂溶性物質(zhì)從高濃度向低濃度側(cè)擴(kuò)散。擴(kuò)散速率服從費(fèi)克定律。

特點(diǎn)：脂/水分配系數(shù)越大，分子越小，不容易離解的分子，擴(kuò)

散系數(shù)越大。被動(dòng)擴(kuò)散不需要耗能，不需要載體參與，沒(méi)有特異

性選擇、競(jìng)爭(zhēng)性抑制及飽和現(xiàn)象。

(3)被動(dòng)易化擴(kuò)散

在高濃度側(cè)與膜上特性性蛋白質(zhì)結(jié)合，通過(guò)生物膜，至低濃度側(cè)

解離出原物質(zhì)。

特點(diǎn)：它受到膜特異性載體及其數(shù)量的制約，因此有特異性選擇,

競(jìng)爭(zhēng)性抑制和飽和現(xiàn)象。

(4)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

在需要消耗一定的代謝能量下，一些物質(zhì)可在低濃度側(cè)與膜上高

濃度特異性蛋白載體結(jié)合，通過(guò)生物膜，至高濃度側(cè)解離出蛋白

質(zhì)和原物質(zhì)。所需要的能量來(lái)自于ATP。這種轉(zhuǎn)運(yùn)具有特異性選

擇、競(jìng)爭(zhēng)性抑制和飽和現(xiàn)象。例如鉀離子的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

(5)胞吞和胞飲

少數(shù)物質(zhì)與膜上某種蛋白質(zhì)具有特殊的親和力，當(dāng)其與膜接觸

后，可改變這部分膜的表面張力，引起膜的外包或內(nèi)陷而被包圍

進(jìn)入膜內(nèi)，固體物質(zhì)的這一轉(zhuǎn)運(yùn)稱為胞吞，液體物質(zhì)的這一轉(zhuǎn)運(yùn)

稱為胞飲。

總之，物質(zhì)通過(guò)生物膜的方式取決于膜內(nèi)外環(huán)境、膜的性質(zhì)和物

質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

2.解釋ADME的內(nèi)容。

答：ADMEisanacronyminpharmacokineticsandpharmacology

forabsorption,distribution,metabolism,andexcretion,

anddescribesthedispositionofapharmaceuticalcompound

withinanorganism.

“ADME”即“生物轉(zhuǎn)化”，指機(jī)體對(duì)外源化學(xué)物的吸收

(absorption)、分布(distribution)、代謝(metabolism)

及排泄(excretion)過(guò)程。外源化學(xué)物的代謝和排泄合成為消

除，吸收、分布、代謝和排泄的過(guò)程可能同時(shí)發(fā)生。

3.何為劑量-反應(yīng)關(guān)系和劑量-效應(yīng)關(guān)系？

答：毒理學(xué)把讀物劑量或濃度與引起個(gè)體生物學(xué)的變化稱為效

應(yīng)，把引起群體的變化稱為反應(yīng)。這種毒物劑量與反應(yīng)(效應(yīng))

變化之間的關(guān)系稱為劑量-反應(yīng)(效應(yīng))關(guān)系。

劑量-反應(yīng)關(guān)系：

指外源化合物的劑量與出現(xiàn)某種效應(yīng)的個(gè)體在群體中所占比例

的關(guān)系。

劑量-效應(yīng)關(guān)系：

外源化合物的劑量與在個(gè)體中引起某種效應(yīng)(計(jì)量指標(biāo))的強(qiáng)度

改變的關(guān)系。

主要表現(xiàn)為直線關(guān)系（a）、對(duì)數(shù)曲線關(guān)系（c）和S狀曲線關(guān)系三種

（b）（如圖所示）。

劑量

劑量-反應(yīng)（效應(yīng)）曲線

直線關(guān)系，在這種關(guān)系中，劑量改變與效應(yīng)強(qiáng)度或反應(yīng)率成正比,

這種關(guān)系是少見(jiàn)的（線a）o

對(duì)數(shù)曲線關(guān)系，是一條先銳后鈍的曲線，當(dāng)將劑量換算成對(duì)數(shù)劑

量時(shí)，可轉(zhuǎn)換成直線（線c）

S狀曲線，當(dāng)群體中的全部個(gè)體，對(duì)某一化合物的敏感性變異，

呈對(duì)稱正態(tài)頻數(shù)分布時(shí),劑量與反應(yīng)率關(guān)系成S狀曲線（線b）。

如果將效應(yīng)強(qiáng)度或發(fā)生率用概率單位表示，劑量用對(duì)數(shù)來(lái)表示，

S形曲線亦變成直線。

4.影響毒物毒性的因素有哪些？哪些指標(biāo)可以量化毒物毒性大

??？

答：毒物：進(jìn)入生物機(jī)體后能使體液和組織發(fā)生生物化學(xué)變化，

干擾或破壞機(jī)體的正常生理功能，并引起暫時(shí)性或持久性的病理

損害，甚至危及生命的物質(zhì)。

毒性影響因素

影響毒物毒性的因素很多，而且很復(fù)雜。概括來(lái)說(shuō):

⑴有毒物的化學(xué)結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)（如毒物的分子立體結(jié)

構(gòu)，分子大小，官能團(tuán)，溶解度，電離度，脂溶性等）；

（2）毒物所處的基體因素（如基體的組成，性質(zhì)等）；

（3）機(jī)體暴露于毒物的狀況（如毒物劑量，濃度，機(jī)體暴露

的持續(xù)時(shí)間、頻率、總時(shí)間、機(jī)體暴露的部位及途徑等）；

（4）生物因素（如生物種屬差異、年齡、體重、性別、遺傳

及免疫情況、營(yíng)養(yǎng)及健康情況等）；

（5）生物所處的環(huán)境如生物環(huán)境（溫度、濕度、氣壓、季節(jié)

及晝夜節(jié)律的變化、光照、噪聲等）；其中關(guān)鍵因素之一是毒物

的劑量（濃度）。

毒性指標(biāo)

計(jì)量指標(biāo)：用測(cè)量值表示毒性強(qiáng)度的差別。如有機(jī)磷農(nóng)藥抑制膽

堿酯酶的程度，用膽堿酯酶的活性表示。

計(jì)數(shù)指標(biāo)：這類毒性效應(yīng)只有"有或無(wú)”的差別，沒(méi)有性質(zhì)和強(qiáng)度

的差別。計(jì)數(shù)指標(biāo)主要用于群體，所得到的測(cè)定值是非連續(xù)性的，

通常以一個(gè)群體中某效應(yīng)的出現(xiàn)率表示，常用于生態(tài)毒理研究及

生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)之中。

5.什么是生物富集、生物放大和生物積累？它們的區(qū)別和聯(lián)

系？影響生物富集因子的因素有哪些？生物富集因子和正辛醇/

水分配系數(shù)之間有什么關(guān)系？如何推導(dǎo)生物積累的動(dòng)力學(xué)。

答：生物富集：是指生物通過(guò)非吞食方式，從周圍環(huán)境

中蓄積某種元素或難降解性物質(zhì)，使其在機(jī)體內(nèi)的濃度超過(guò)周圍

環(huán)境中的濃度的現(xiàn)象。

b生物放大：同一食物鏈上的高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物，通過(guò)吞食低營(yíng)養(yǎng)

級(jí)生物而蓄積某種元素或難降解物質(zhì)，使其在機(jī)體內(nèi)濃度隨營(yíng)養(yǎng)

級(jí)數(shù)升高而增大的現(xiàn)象。

c生物累積：所謂生物積累，就是生物從周圍環(huán)境和食物鏈蓄積

某種元素或難降解性物質(zhì)，使其在機(jī)體中濃度超過(guò)周圍環(huán)境中濃

度的現(xiàn)象。生物積累也用生物濃縮系數(shù)表示。

[2]區(qū)別和聯(lián)系

生物富集是生物從周圍環(huán)境中續(xù)集某種元素或難降解性物質(zhì)；生

物放大專指具有食物鏈關(guān)系的生物說(shuō)的，如果生物之間不存在食

物鏈關(guān)系，則用生物富集或生物積累來(lái)解釋；生物放大或生物富

集是屬于生物積累的一種情況

[3]影響生物富集系數(shù)的因素：

a污染物質(zhì)性質(zhì)因素：脂溶性、水溶性和可降解性。一般，降解

性小、脂溶性高、水溶性低的物質(zhì)，生物濃縮系數(shù)高。

b生物特征方面影響因素：生物種類、大小、性別、器官、發(fā)育

階段。

c環(huán)境條件方面的影響因素：溫度、鹽度、pH值、氧含量、光照

狀況等。

[4]生物富集因子和正辛醇/水分配系數(shù)（及J之間的關(guān)系：

可以用航來(lái)估算生物富集因子，生物富集因子和隘成線性相關(guān)。

膩增大,則BCF增大。

[5]動(dòng)力學(xué)

水生生物對(duì)水中難降解性物質(zhì)的富集是生物對(duì)其吸收速率、

消除速率以及由于生物體的生長(zhǎng)所造成的稀釋速率的總和。

吸收速率：Ra-kaC?.

消除速率：Rer-ktcf

稀釋速率：Rg=-kgCf

幻％勺一一水生生物吸收、消除、生長(zhǎng)速率常數(shù);

G一—水生生物體內(nèi)污染物的瞬時(shí)狀態(tài)濃度；

G——水中污染物的瞬時(shí)狀態(tài)濃度；

如果富集過(guò)程中生物量增長(zhǎng)不明顯，則勺可以忽略不計(jì)，得

at

一-通常水體足夠大，水中濃度Gv可視為恒定。又r=飛一

時(shí)，。=0,在此條件下求解上面二式，分別得到：

Cf=￥f[l-exp（FM）4

ke+%

4=華絲[1-exp（北川

I隨時(shí)間的增長(zhǎng)而增

當(dāng)t——>8時(shí)，生物富集因子為:

BCF^F

6.論述:有毒有機(jī)污染物在生物體內(nèi)能發(fā)生哪些變化（MFO酶系、

I相反應(yīng)II相反應(yīng)）

答：有機(jī)毒物在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化途徑主要有氧化、還原、

水解和結(jié)合反應(yīng)四種。

通常將氧化、還原、水解四種反應(yīng)稱為I相反應(yīng)或第一階

段反應(yīng)；將結(jié)合反應(yīng)稱為n相反應(yīng)或第二階段反應(yīng)。

微粒體混合功能氧化酶(MFO)是催化機(jī)體內(nèi)外源化合物氧化降解

的主要酶系。它利用細(xì)胞內(nèi)分子氧，將其中的一個(gè)氧原子與有機(jī)

底物結(jié)合，使之氧化，而使另一個(gè)氧原子與氫原子結(jié)合成水。在

這一催化過(guò)程中，混合功能氧化酶的成分之一，細(xì)胞色素P450

起著關(guān)鍵作用。P450的活性部位是鐵嚇琳的鐵原子。

第三章：環(huán)境介質(zhì)及性質(zhì)

1.Deducetheformulasforthecompoundswiththefollowing

codenumbers：

(1)12,(2)113,(3)123,(4)134

答：(1)12+90=102表示1個(gè)碳，0個(gè)氫和2個(gè)氟，非碳原子

總數(shù)2n+2=4,氯原子個(gè)數(shù)：4-(0+2)=2,所以分子式:CF2C12

(2)113+90=203表示2個(gè)碳，0個(gè)氫和3個(gè)氟，非碳原子總數(shù)

2n+2=6,氯原子個(gè)數(shù):6-(0+3)=3,所以分子式：C2F3C13

(3)123+90=213表示2個(gè)碳，1個(gè)氫和3個(gè)氟，非碳原子總數(shù)

2n+2=6,氯原子個(gè)數(shù):6-(1+3)=2,所以分子式：C2HF3C12

(4)134+90=224表示2個(gè)碳，2個(gè)氫和4個(gè)氟，非碳原子總數(shù)

2n+2=6,氯原子個(gè)數(shù):6-(2+4)=0,所以分子式：C2H2F4

2.Deducethecodenumbersforeachofthefollowing

compounds

(1)CH3CC13,(2)CC14,(3)CH3CFC12

答：(1)2個(gè)碳，3個(gè)氫和0個(gè)氟，所以代碼為：230-90=140；

(2)1個(gè)碳，0個(gè)氫和0個(gè)氟，所以代碼為：100-90:10；

(3)2個(gè)碳，3個(gè)氫和1個(gè)氟，所以代碼為：231-90=141o

9.舉例說(shuō)明，怎樣表示大氣中的氣體與同種氣體在溶液中的平

衡？

答：大氣中的氣體分子與溶液中相應(yīng)的同種氣體分子之間的平衡

可以表述為：

G(g)OG(aq)

大氣中的氣體與溶液中同種氣體間的平衡為：

[G(aq)]=K&XPG

[G(aq)]—?dú)怏w在溶液中的濃度(mol/L)；

一氣體在一定溫度下的亨利定律常數(shù)(mol/L-Pa)

氣體在大氣中的分壓(Pa)

舉例：CO?在干燥空氣中的含量為0.0314%,水在25。。時(shí)的蒸汽

壓為0.03167X105Pa,CO2的亨利定律常數(shù)為3.34X10-7

mol/L.Pao則CO2在水中的濃度為：

PCO,=(1.0130X105-0.03167X1053)X0.0314%=30.8(Pa)

[CO2(aq)]==3.34X10-8x30.8=1.028x10-5(mol/L)

KR-PCO,

12.水體富營(yíng)養(yǎng)化的機(jī)理和危害。

答：定義：人類活動(dòng)影響下，生物所需的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量

進(jìn)入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物迅

速繁殖，導(dǎo)致水體溶解氧下降、水質(zhì)惡化、魚(yú)類及其他生物大量

死亡的現(xiàn)象，即為水體富營(yíng)養(yǎng)化。

機(jī)理：由于污染物質(zhì)排入水體湖泊、河口、海灣等，引起水化學(xué)

失衡，藻類和浮游生物大量增殖，溶解氧量下降，最終導(dǎo)致魚(yú)類

及其它生物死亡、生態(tài)紊亂以及內(nèi)源營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)釋放。

危害：(1)水體中的藻類大量繁殖可以阻塞水道，縮小魚(yú)類生

存空間，水體變色、透明度降低，其分泌物引起水

臭，給水處理造成各種困難；更重要的是富營(yíng)養(yǎng)化

還可能破壞水體中生態(tài)系統(tǒng)的原有平衡；

(2)水體富營(yíng)養(yǎng)化后，藻類繁生將使有機(jī)物生成速度遠(yuǎn)

遠(yuǎn)大于其消耗速度，積累大量的有機(jī)物。其后果是

促使細(xì)菌類微生物繁殖，加快異氧生物的生長(zhǎng)，使

水體耗氧量增加。富營(yíng)養(yǎng)化引起有機(jī)體大量生長(zhǎng)，

反過(guò)來(lái)又會(huì)使某些藻類、植物及水生生物、魚(yú)類趨

于衰亡，以致絕跡。這些藻類及其他浮游生物殘?bào)w

在腐爛過(guò)程中，又把生物所需的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

釋放到水中，供新的一代藻類等生物利用。因此，

富營(yíng)養(yǎng)化了的水體，即使切斷外界營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)

源，也很難自凈和恢復(fù)到正常狀態(tài)。

13.分別論述封閉和開(kāi)放水體系中的碳酸平衡過(guò)程。

答：水體中存在CO2,H2c。3,HCOf,CO/四種化合態(tài)。因?yàn)镠2c。3

含量極低，故把C02和H2c合并H2co3*。

則水中存在的平衡體系為:

CO2+H2OoH2CO3(pK()=1.46)

H2cO3=HCO3+H+(pKi=6.35)

HCO3=8$+H+(pK2=10.33)

/[HCOJ][H+]

K1=------------------

[H2cO3]

[CO^-][H+]

K2=---------------

[HCO3]

KI[H2cO3]

[HCO3]=

[H+]

KIK2[H2cO3]

[CO|']=

MP

山。

。0=2c31“+旦+砍尸

[H+][H+F

KI[H2co3]K]K2[H2co3]

[HCO]+

23[H+][H+]2

出+]?K?廠1

%=(1+

Ki[H+]

[H+]2][H+]1

。2=(1+K1K2~K^

以上討論未考慮C02與大氣交換過(guò)程，故屬于封閉的體系。

以下考慮C02在氣、液兩相達(dá)到平衡時(shí)（開(kāi)放體系）:

田。2（叫）]=長(zhǎng)八％02

。?（叫）]//=

（?T=[CKH-PCQ

-4

[HCO3]=CT-fZj=UKH-Pc。?~[H'*H-Pco2

；跖-'+，?設(shè)'

[CO]=CT-CTj=Pco.=rPco?

6roLnJ

14.什么是天然水酸度和堿度？如何計(jì)算？和pH有什么關(guān)系？

答：堿度：堿度是指水中能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的全部物質(zhì)，亦

即能接受Y的物質(zhì)總量。

2-+

總堿度=[HC03]+2[co3]+[OH]-[H]

2-+

酚酰堿度=[C03]+[OH]-[H2CO3*]-[H]

+

苛性堿度=[OH]-[HCO3]-2[H2CO3*]-：H]

酸度：是指水中能與強(qiáng)堿發(fā)生中和作用的全部物質(zhì)，亦即放

出川或經(jīng)水解能產(chǎn)生中的物質(zhì)總量。包括強(qiáng)酸、弱酸、強(qiáng)酸弱堿

鹽等。

總酸度=：H+]+[HCO3]+2[H2CO3*]-[OH-]

+-

C02酸度=[H]+HCO3*]-[CO門(mén)-[OH]

+-

無(wú)機(jī)酸度=：H]-[HCO3-1-2[COM-[OH]

與pH關(guān)系：pH=-Lg[Hl即pH是H]的負(fù)對(duì)數(shù)。

15.論述土壤的組成和性質(zhì)。

答：土壤是由固體、液體和氣體三相共同組成的多相體系。固相

指土壤礦物質(zhì)（原生礦物和次生礦物質(zhì)）和土壤有機(jī)質(zhì)，兩者占土

壤總量的90?95%。液相指土壤水分及其可溶物，兩者合稱為土

壤溶液。氣相指土壤空氣。土壤中還有數(shù)量眾多的細(xì)菌和微生物,

一般作為土壤有機(jī)物而視為土壤固相物質(zhì)。土壤礦物是土壤的主

要組成物質(zhì)，占土壤固體總量的90%以上。它源于巖石的風(fēng)化

作用，在大小和組成上復(fù)雜多變。土壤礦物按成因可分為原生礦

物和次生礦物。土壤有機(jī)質(zhì)概指土壤中動(dòng)植物殘?bào)w、微生物體及

其分解和合成的物質(zhì)，是土壤的固相組成部分。約占土壤固體總

重量的1%—10%,土壤水分是土壤的重要組成部分，主要來(lái)自

大氣降水、灌溉水和地下水。這些水充當(dāng)了土壤中所發(fā)生各種化

學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，對(duì)于巖石風(fēng)化、土壤形成、植物生長(zhǎng)有著決定性

的意義。土壤空氣