环境生物学复习
环境生物学（Environmental Biology）：是研究生物与受人类干扰的环境之间相互作用规律及其机理的科学
环境污染（Environmental Pollution）：是指有害物质或因子进入环境，并在环境中扩散、迁移、转化，是环境系统结构与功能发生变化，对人类以及其他生物的生存和发展产生不利影响的现象。
环境生物效应：是指各种环境因素变化而导致生态系统变异的效果。
环境化学效应：是在多种环境条件的影响下，物质之间的化学反应所引起的环境效果，如环境的酸化、土壤的盐碱化、地下水硬度的升高、光化学烟雾的发生等。
生物浓缩(bioconcentration)：生物机体或在同一营养级上的多种生物种群，从所栖息的环境中蓄积化学物质使生物体内化学物质浓度大于环境中浓度的过程。
生物积累(bioaccumulation)：生物通过吸收、吸附或吞食，从环境中浓缩某些元素或难分解的物质，并在整个生命周期中不断浓集的现象。
生态入侵：人类有意或无意地把某种生物带进新的地区,倘若当地适于其生存和繁衍,它的种群数量便开始增加,分布区也会逐渐扩大,这就是生态入侵。
环境问题：是指由于人类活动作用于周围环境所引起的环境质量变化，以及这种变化对人类的生产、生活和健康造成的影响。人类在改造自然环境和创建社会环境的过程中，自然环境仍以其固有的自然规律变化着。社会环境一方面受自然环境的制约，也以其固有的规律运动着。人类与环境不断地相互影响和作用，产生环境问题。
环境监测：指通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量（或污染程度）及其变化趋势。环境检测的过程一般为接受任务，现场调查和收集资料，监测计划设计，优化布点，样品采集，样品运输和保存，样品的预处理，分析测试，数据处理，综合评价等。环境监测的对象：自然因素，人为因素，污染组分。环境监测包括：化学监测，物理监测，生物监测，生态监测。活性污泥：微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称．微生物群体主要包括细菌，原生动物和藻类等．其中，细菌和原生动物是主要的二大类．活性污泥主要用来处理污废水。
生物富集：生物个体或处于同一营养级的许多生物种群，从周围环境中吸收并积累某种元素或难分解的化合物，导致生物体内该物质的浓度超过环境中浓度的现象，又称生物浓缩(bio-concentration)。
生物迁移：污染物通过生物的吸收、代谢、生长、死亡等过程所实现的迁移
污染物的生物转化：是指通过生物的吸收和代谢作用而发生的变化
水体的富营养化（Eutrophication）作用：是指大量的氮磷等营养元素物质进入水体，使水中藻类等浮游生物旺盛增殖，从而破坏水体的生态平衡的现象。
靶器官:污染物进入机体后，对个器官并不产生同样的毒作用，而只对部分器官产生直接毒作用，这些器官称为靶器官。
行为毒性（Behavioral Toxicity）:当一种污染物或其他因素（如温度、光照、辐射）使得动物一种行为改变超过正常变化的范围时，就产生了行为毒性。
生物测试（Bioassay）：指系统地利用生物的反应测定一种或多种污染物或环境因素单独或联合存在时，所导致的影响或危害。
生物半减期：是指一种外来化合物在体内消除到原有浓度的一半所需要的时间。
环境质量（Environmental Quality）：是指环境素质的优劣程度。
大气污染指示生物：对大气污染反应灵敏、用来监测和评价大气污染状况的生物。
生态环境质量评价：人们开发、利用、建设甚至破坏周围的生命系统，使它们发生了变化，对这些变化及其给人们的影响作出定量的分析及评价。
自净作用（Selfpurification）:受污染的水质自然地回复原样的现象。
菌胶团细菌：能形成活性污泥絮状体的细菌。
污泥溶剂系数（SVI）：指曝气池中混合液经30min静置沉降后体积与污泥干重之比。一般SVI控制在50~150之间，若其大于200，则表明污泥已发生膨胀。
生物工程（Ecological Engineering）:一般指人工涉及的、以生物种群为主要结构组分、具有一定功能的、宏观的、人为参与调控的工程系统。
生物修复（Bioremediation）:利用生物将土壤、地表及地下水或海洋中的危险性污染物现场去除或讲解的工程技术系统。
优先污染物：指在众多的污染物中筛选出的潜在危险大的作为优先研究和控制对象的污染物
污染物的迁移：指污染物在环境中发生的空间位置的移动及其引起的富集、分散和消失的过程
生物污染：指对人和生物有害的微生物、寄生虫等病原体和变应原等污染水、气、土壤和食品，影响生物产量和质量，危害人类健康的污染
环境激素：指具有动物和人体激素的活性，能干扰和破坏野生动物繁殖障碍、诱发人类重大疾病的天然物质或人工合成物质
生物迁移：指污染物经由生物体的吸收、代谢、生长、死亡等过程所完成的迁移,这是一种极为复杂的迁移方式
污染物的转化：指污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变形态或转变成另一种物质的过程
生物转化：指外源化合物进入生物机体后在有关酶系统的催化作用下的代谢变化过程
生物转运：指环境污染物经各种途径和方式同生物机体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称。这些过程都需要通过细胞的膜结
构
生物积累：指生物在其整个代谢活跃期间通过吸收、吸附、吞食等各种过程，从周围环境中蓄积某些元素或难分解化合物，以致随着生长发育，浓缩系数不断增大的现象，又称生物学积累
生物放大：指在生态系统中，由于高营养级生物以低营养级生物为食物，某元素或难分解化合物在生物机体中浓度随营养级的提高而逐步增大的现象
半数致死浓度（LC50）和半数效应浓度（EC50）
半数致死浓度（LC50）: 指引起一群动物的50%死亡的最低剂量或浓度
半数效应浓度（EC50）: 指引起50%受试生物的某种效应变化的浓度
剂量-效应（反应）关系：
剂量-效应关系：指不同剂量的毒物在个体或群体中表现出来的量效应大小之间的关系
剂量-反应关系：指不同剂量的毒物与其引起的质效应发生率之间的关系
生物监测：是利用生物个体、种群或群落对环境污染或变化所产生的反应阐明环境污染状况，从生物学角度为环境质量的监测和评价提供依据
指示生物：对大气污染反应灵敏，用来监测和评价大气污染状况的生物，它包括指示植物和指示动物两大类，其中对指示植物研究较多
环境生物技术：应用于认识和解决环境问题过程的生物技术体系，包括对环境污染效应的认识、环境质量的评价和环境污染的生物处理技术等
生物强化技术：也称生物增强技术，是为了提高废水处理系统的处理能力，而向该系统中投加从自然界中筛选的优势种群并通过基因组合技术产生的高效菌种，以去除某一种或某一类有害物质，促进系统内生物处理效率的方法。（所使用的菌种可从自然界筛选出来，也可以是经处理的变异菌株或经遗传过程构建的菌株。这些菌种可以通过热风干燥、冷却干燥或添加抑制剂加以保存。）
环境问题一般可以分为两大类，一类是环境污染，一类是生态破坏。
环境生物学的研究方法有野外调查和实验、实验室实验、模拟实验。
环境效应按环境变化的性质可分为环境生物效应、环境化学效应、环境物理效应。
认为污染源按排放物的种类，可分为有机污染源、无机污染源、热污染源、噪声污染源、放射性污染源、病原体污染源和同时排放多种污染物的混合污染源。
污染源杀死按人类社会活动功能来分，可分为工业污染源、农业污染源、交通运输污染源和生活污染源。
在大气中，污染物转化以光化学氧化、催化氧化反应为主。
研究污染物的物理、化学和生物的转化机制和过程是阐明污染物的环境行为、迁移、归趋和对生态系统影响的基础工作。
对大多数的动物而言，主要通过消化管、呼吸系统、皮肤三条途径吸收。10%
由于生物对污染物的吸收和积累随着生物机体的生理因素和外界环境条件而发生变化，因此，生物浓缩系数随之而变。
影响生物浓缩的生理因素主要包括生物的生长、发育、大小、年龄等。
影响生物浓缩系数的环境因素主要有污染物的浓度、化学形态、物质存在的环境条件如温度、pH、光照条件等以及季节。
根据生物学效应的差异，多种化学污染物的联合作用通常分为四种类型：协同作用、相加作用、独立作用和拮抗作用。
生物测试的标准化主要有三方面因素：受试生物、实验条件和不同的实验室。
城市垃圾的处理方法包括：填埋法、堆肥法、制取沼气、焚烧。
自然界中化学物质的降解一般分为3种方式：光降解、化学降解、生物降解。
序批式间歇反应器是今年来开发的活性污泥法新工艺，该工艺通过程序自动控制冲水、反应、沉淀、排水排泥和停置五个阶段，实现对废水的生化处理。
膨胀是活性污泥中的两类细菌——菌胶团细菌和丝状细菌竞争的结果。
堆肥可分为好氧堆肥法（高温堆肥）和厌氧堆肥法。
可用作微生物修复菌种的微生物分三大类：土著微生物、外来微生物和基因工程菌（GEM）.
污染物在环境中的迁移方式：机械迁移、物理-化学迁移和生物迁移
污染物的主要吸收和排泄途径
污染物的吸收：动物-呼吸系统吸收、消化管吸收和皮肤吸收；
植物-（1）根部吸收以及随后随蒸腾流而输送到植物各个部分
（2）通过植物叶片上的气孔从周围空气中吸收污染物
（3）有机化合物的蒸汽经过植物地上部分表皮渗透而摄入体内
污染物的排泄：（1）肾脏排泄（尿液）；（2）随胆汁排泄（粪便）；（3）其他排泄途径（肺、汗腺、乳汁）
外源化学物联合作用的主要类型:协同作用、相加作用、独立作用、拮抗作用
机体修复DNA损伤的主要机制:光复活、切除修复、复制后修复（重组修复、分支移动修复）、诱导性修复、易错修复
化学致癌过程:(1)引发阶段、（2）促长阶段、（3）浸润和转移阶段
测定蓄积系数的实验方法：固定剂量每天连续染毒法、剂量定期递增染毒法
污染物排出体外的主要途径
几种常用的致突变试验：
（1）体外基因突变试验：哺乳动物微粒体酶试验、哺乳动物体细胞株突变试验
（2）细胞遗传学试验：染色体畸变试验、微核试验
（3）体内基因突变试验：显性致死试验、果蝇伴性隐性致死试验
（4）DNA损伤试验：姐妹染色单体交换、DNA修复合成试验、单细胞凝胶电泳
发酵法测定水体中大肠杆菌的步骤：初发酵（推测试验）、平皿分离（证实试验）、复发酵（完成试验）
污水生物系统法中，河流按其污染程度的划分：多污带、中污带、寡污带
现代生物技术在环境污染生物处理中的应用：基因工程与环境污染生物治理、细胞工程与环境污染生物处理、酶学工程与环境污染生物治理、发酵过程在环境污染治理中的应用、生态工程与污水处理系统
细胞工程：细胞培养、细胞融合、细胞重组和遗传物质转移
氧化塘内的生物组成：藻类、细菌和微型动物
三、选择题
最大无作用剂量
急性毒性试验选择动物的原则
抗氧化防御系统酶
致突变试验的常用方法
致畸作用
常见有害气体的指示植物和对植物伤害的典型症状
浮游生物生物量的测定方法
生物指数和种的多样性指数
现代生物技术在环境污染生物处理中的应用的常识
生物修复工程技术
四、简答题
环境生物学的任务（1）阐明环境污染的生物学或生态学效应；（2）探索生物对环境污染的净化机理，提高生物对污染净化的效率；（3）搜索自然保护生物学和恢复生态学的原理和方法。
污染物在环境中的迁移污染物主要通过三条途径进入环境：（1）人类活动过程中无意释放，如交通事故和火灾;(2)废物的排放，如工业废水、废气和固体废物排放。(3)人类活动过程中故意的应用。
受试生物的选择条件（1）受试生物对实验毒物或因子要具有敏感性；（2）~应具有广泛的地理分布和足够的数量，并在全年中在某一实际区域范围内可获得；（3）~应是生态系统的重要组成，具有重大的生态学价值；（4）在实验室内易于培养和繁殖；（5）~应具有丰富的生物学背景资料；（6）~应对实验毒物和因子的反应能够被测定，并具有一套标准的测定方法或技术；（7）~应具有重要的经济价值和旅游价值，应考虑与人类食物链的联系。
生物监测的特点优点：能直接反映出环境质量对生态系统的影响；能综合反映环境质量状况；具有连续监测功能；监测灵敏度高；价格低廉，不需购置昂贵的精密仪器；不需要繁琐的仪器保养及维修等工作；可以大面积或较长距离内密集布点，甚至在边缘地区也能布点进行监测。缺点：不能像理化监测仪器那样迅速作出反应；不能像仪器那样能精确地监测出环境中某些污染物的含量，生物监测通常只是反映各监测点的相对污染或变化水平。
生态风险评价的主要内容（1）暴露评价；（2）受体分析；（3）危害评价；（4）风险表征。
受体分析包括的主要内容（1）评价范围或生态系统范围的确定；（2）生态系统调查；（3）选择和确定评价题；（4）对受体的生命过程和所需环境条件进行分析；（5）确定评价终点。
活性污泥法的基本特征（1）利用生物絮凝题为生化反应的主体物；（2）利用曝气设备想生化反应系统分散空气或氧气，为微生物提供氧源；（3）对体系进行混合搅拌以增加接触和加速生化反应传质过程；（4）采用沉淀方式去除有机物，降低出水中的微生物的固体总量；（5）通过回流使沉淀池浓缩的微生物絮凝体返回到反应系统；（6）为保证系统内生物细胞平均停留的时间的稳定，经常排出一部分生物固体。
生物膜法的特点（1）微生物多样性高；（2）生物膜各段的微生物类群不同；（3）生物膜中的食物链较长；（4）具有较高的脱氮能力；（5）单位处理能力大；（6）系统维护方便；（7）操作运行稳定
金属的生物转化：
1、汞的氧化、还原和甲基化
环境中存在着金属汞、有机汞化合物和无机汞化合物三种不同形态的汞。它们被广泛应用于各种工业中，如电器制造业、涂料工业、氯碱工业、仪表制造、农药、防腐剂、制药、造纸等行业，这些汞和汞化物，大部分最终进入环境而形成污染。
三种形态的汞，均具毒，但毒性大小不同。以无机汞化合物毒性最小，而烷基汞是迄今所知毒性最剧的汞化物。
（一）汞的氧化和还原;在有氧条件下，某些细菌，如柠檬酸细菌等使元素汞氧化，Hg→Hg2+。另外，自然界中存在着另一类能使有机汞或无机汞化物还原为元素汞的微生物，称之为抗汞微生物。其还原过程为：抗汞微生物中以假单胞菌属为常见。
（二）汞的甲基化;有些微生物，能将无机汞经甲基化作用而生成甲基汞（一甲基汞或二甲基汞），过程如下：无论在好氧或厌氧条件下，都可能存在能使汞甲基化的微生物。在甲基化过程中需要有一种甲基传递体存在，甲基钴胺素（即甲基维生素B12）能起到这种作用，某些微生物能将钴胺素转化为甲基钴胺素，在环境中有ATP及特定还原剂存在的条件下，以甲基钴胺素为甲基供体，使汞与甲基结合而生成甲基汞。
2、砷的氧化还原和甲基化
砷是介于金属和非金属之间的两性元素，广泛用于合金、农药、木材保存及医药制品中。元素砷不溶于水和强酸，所以几乎无毒。砷的有机、无机化合物有毒，含三价砷的亚砷酸盐的毒性比含五价砷的砷酸盐更大，在有机砷化物中三甲砷是对人具有高毒的物质。（一）砷的氧化和还原; As3+氧化成As5+
微生物参与As3+氧化成As5+的活动，使之毒性减弱;引起转化的微生物为一些异养型微生物，有无色杆菌属、假单胞菌属、黄单胞菌属、节杆菌属和产碱杆菌属。
As5+还原为As3+
另一些异养型微生物如微球菌、某些酵母菌、小球藻等可使砷酸盐还原为更毒的亚砷酸盐。
（二）砷的甲基化;一些含有砷化物的糊墙纸在潮湿季节生长霉菌，产生带大蒜气味的挥发性气体三甲砷，从而使人中毒的事例，在国外曾有过报道。参与形成三甲砷的微生物颇多，微生物生成甲基砷的可能途径如下：砷生物甲基化中的甲基供体也是甲基钴胺素。
污染物对细胞的影响：(一) 对细胞膜的影响 1 污染物引起的膜脂过氧化作用导致细胞膜的损伤。2 污染物可影响细胞膜的离子通透性。3 污染物与细胞膜上的受体结合，干扰了受体正常的生理功能。（二）对细胞器的影响
1 线粒体
污染物不仅可以引起细胞线粒体膜和嵴的形态结构地改变, 而且可以影响线粒体的氧化磷酸化和电子传递功能。
2光面内质网和糙面内质网
某些污染物经代谢活化产生自由基,可导致光面内质网结构和微粒体膜的一些重要组分如混合功能氧化酶的破坏。
多种化学致癌物如黄曲霉毒素等, 能引起糙面内质网上附着核糖体脱落, 导致蛋白质合成控制的改变。
3污染物还可影响微管、微丝、高尔基体、溶酶体等其他细胞器。
1、环境污染物透过细胞膜的生物转运方式及其特点。
（1）被动转运；其特点是生物膜不起主动作用，不消耗细胞的代谢能量。这种形式包括简单扩散和滤过两种方式
（2）特殊转运；其特点是具有特定结构的环境污染物和生物膜中的蛋白质构成的载体形成可逆性复合物进行转运，生物膜有主动选择性。这种转运形式包括主动转运和易化扩散两种形式
（3）胞饮作用；其特点是生物膜具有可塑性和流动性。细胞通过细胞膜的变形移动和收缩，把颗粒状物质和液粒包围起来最后摄入细胞内，这是胞饮作用和吞噬作用
2、酶活性的抑制作用的分类及其特点。
不可逆性抑制，其特点是由于污染物与酶蛋白的活性中心功能基因不可逆性结合（共价键）引起的
非竞争性抑制，其特点是（1）非竞争性抑制剂的化学结构不一定与底物的分子结构类似；（2）抑制剂与酶的活性中心外的位点结合；（3）抑制剂对酶与底物的结合无影响，故底物浓度的改变对抑制程度无影响；抑制程度取决于抑制剂的浓度
竞争性抑制，其特点是当底物浓度增加时，抑制作用减弱。竞争性抑制作用的强弱取决于抑制剂浓度与底物浓度的相对比例
3、简述污染物对蛋白质影响。
污染物导致蛋白质化学损伤作用：①细胞膜结构及通透性改变；②引起各亚细胞结构和功能损伤；③影响酶的催化功能，进而引起代谢异常及能量供应障碍；④导致遗传毒性；⑤引起机体特殊的免疫反应；⑥引起机体繁殖功能障碍
污染物可诱导生物机体内一些功能蛋白，如应激蛋白和金属硫蛋白的产生，这些蛋白质的产生可保护生物机体抵抗污染物的损害4、外源性化合物及其代谢产物能引起DNA损伤，简述它们与DNA的相互作用过程。
外源性化合物及其活性代谢产物与DNA相互作用及产生突变有一定的顺序，可分为四个阶段：第一阶段，形成DNA加合物；第二阶段，可能会发生DNA的二次修饰，如链断裂或DNA修复率提高；第三阶段，DNA结构的破坏被固定，在此阶段，受影响的细胞常表现出功能的改变，最常见的染色体异常是姊妹染色体交换；第四阶段，当细胞分裂时，外源性化合物造成的危害可导致DNA 突变及其基因功能的改变
5、简述化学致癌的三个阶段。
癌的形成一般有以下三个阶段
⑴引发阶段：即通过致癌物的作用，使正常细胞转化为癌细胞的过程。致癌物与DNA结合发生反应，使细胞内遗传物质染色体或基因发生突变，也可能与蛋白质发生反应，使细胞中的基因调控过程发生改变，并出现代谢障碍
⑵促长阶段：促长是经过引发的癌细胞不断增值直至形成一个临床上被检出之肿块的过程，是癌的增殖阶段。促进过程需要较长的时间，一般为可逆过程
⑶浸润和转移阶段：已形成的癌肿不断发展，逐渐侵害周围的正常组织，并扩散到较远的部位
6、简述PFU微型生物群落监测法（简称PFU法）。
(1)原理：把聚氨酯泡沫塑料作为人工基质沉入水中，经一定时间后，水体中大部分微型生物均可群集到PFU内，达到种类平衡，
通过观察和测定PFU上的微型生物的种群结构与功能的各种参数来评价水质状况。
(2)测定要点：用细绳捆紧PFU并有重物垂吊，悬挂于水体中采样，静水采样四周时间，流动的水样二周时间。采样结束后，带回实验室，把PFU块中的水全部挤于烧杯内，用显微镜观察，计算微型生物的种类，及活体个数，然后用给定的公式进行计算。
7、污水生物系统法的原理是什么
由于河流受污染后，在污染源下游的一段流程里会发生自净过程，生物的种类组成也随之发生变化，在不同河段将出现不同的物种。从而可以根据一条河流中一定区域内所发现的动物区系和植物区系来鉴别该区域的有机物的污染程度。
根据生物种类组成可划分为：
多污带、α-中污带（强中污带）、β-中污带（弱中污带）、寡污带
8、生物标志物及其基本原则。
生物标志物：化学污染物所导致的生物有机体的生物化学和生理学改变。广义上的概念指在任何生物学水平上用于测定污染物暴露和效应的指标，包括亚个体、个体、种群、群落和生态系统。目前普遍赞同和应用的概念指在亚个体和个体水平上既可以测定污染物暴露水平，也可以测定污染物效应的生理和生化指标。
基本原则：⑴一般指示性；⑵相对敏感性；⑶生物特异性；⑷化学特异性；⑸反应的时间效应；⑹固有的变化性；⑺与高级生物学水平上效应的关系；⑻野外应用价值（详见书本Ｐ１６６）
9、生物氧化塘的净化原理及主要的反应过程。
净化原理：氧化塘是利用细菌与藻类的互生关系，来分解有机污染物的废水处理系统。细菌主要利用藻类产生的氧，分解流入塘内的有机物；分解产物中的CO2、N、Ｐ等无机物，以及一部分小分子有机物又成为藻类的营养源。增殖的菌体与藻类细胞又为微型动物所捕食。
主要反应过程（书本P343）
10、土地处理系统与污灌的主要区别。
主要区别：①土地处理系统要求对污水进行必要的预处理，去除污水中的有害物质，使污水水质达到土地处理系统所允许的水质标准，对周围环境不造成污染；
②土地处理系统是按照全年连续运行的污水处理设施，即使冬季和非灌溉季节，污水也能得到适当的处理和储存。污灌则是按照农作物的需要进行灌溉，冬季、非灌溉季节、雨季的污水则直接排放，得不到处理而造成污染；
③土地处理系统是按照所要求的出水标准，精心设计施工，它有完整的工程系统并可以调控，尤其是底层防渗系统的建设，有效地控制了污水对地下水可能造成的污染。而污灌则不具备这些条件；
④土地处理系统地面上种植的植物，以有利于污水处理的牧草、林木、青饲料等经济作物为主，一般不种植直接食用的农作物，以避免进入食物链，而污灌的土地常以粮食、蔬菜等农作物为主
论述题
1、什么是生物富集其有何意义影响生物富集的因素有那些
答：（1）生物富集是指生物个体或处于同一营养级的许多生物种群，从周围环境中吸收并积累某种元素或难分解的化合物，导致生物体内该物质的浓度超过环境中浓度的现象，又称生物浓缩(bio-concentration)。（2）对于一个受污染的生态系统而言，处于不同营养级上的生物体内的污染物浓度，不仅高于环境中污染物的浓度，而且具有明显的随营养级升高而增加的现象。污染物在食物链中的流动和积累，对人类的健康造成了很大的威胁，因此，研究污染物的生物积累现象及其机制，具有十分重要的意义（3）影响生物富集的因素：①生物富集主要决定于生物本身的特性，特别是生物体内存在的，能与污染物结合的活性强弱和数量多寡。生物体内凡是能和污染物形成稳定结合物的物质，都能增加生物富集量。生物体内有很多组分都能和污染物特别是重金属相结合而形成稳定的结合物，从而消除或化解重金属的毒害作用。②生物对复杂有机化合物的富集能力与其体内存在的分解该类物质的酶的活性有关。酶活性愈强，则不易富集，酶活性愈弱，则易富集。③金属元素在各类生物体内的半衰期长短不同，能直接影响生物富集量。
④生物的不同器官对污染物的富集量有很大差异。原因是各类器官的结构和功能不同，与污染物接触时间的长短，接触面积的大小等也存在很大的差异。⑤生物在不同生育期接触污染物，体内富集量有明显差异。
3、请简述活性污泥法和生物膜法处理废水的生化机制
答、（1）典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。从空气压缩机站送来的压缩空气，通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置，以细小气泡的形式进入污水中，目的是增加污水中的溶解氧含量，还使混合液处于剧烈搅动的状态，形悬浮状态。溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充分接触，使活性污泥反应得以正常进行。第一阶段，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，这是由于其巨大的比表面积。和多糖类黏性物质。同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。第二阶段，微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供给自身的增殖繁衍。活性污泥反应进行的结果，污水中有机污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增长，污水则得以净化处理。经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度；增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。事实上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。活性污泥法的原理形象说法：微生物“吃掉”了污水中的有机物，这样污水变成了干净的水。它本质上与自然界水体自净过程相似，只是经过人工强化，污水净化的效果更好。
（2）生物膜法处理废水的生化机制，生物膜的表面总是吸附着一层薄薄的污水，成为“附着水层”或结合水层，其外是能自由流动的污水，称为“运动水层”。当“附着水层”中的有机物被生物膜中的微生物吸附、吸收、氧化分解时，附着水层中有机物质浓度随之降低，由于“运动水层”中有机物浓度高，便迅速地向“附着水层”转移，并不断进入生物膜被微生物分解。微生物所消耗的氧，也是沿着空气→运动水层→附着水层而进入生物膜；微生物分解有机物产生的代谢物及最终生成的有机物以及二氧化碳等，则沿相反向移动。开始形成的膜是好氧性的，但当膜的厚度增加，氧化膜内部扩散受到限制，生物膜就分成了外部的好氧层、内部与载体界面处的厌氧层，以及两者之间的兼性层。因此，生物膜也是一个十分复杂的生态系统，其上存在着的食物链在有效的去除有机物的废水净化过程中，起着十分重要的作用。生物膜在污水处理过程中不断增厚，是附着于载体一面的厌氧区也逐渐扩大增厚，最后生物膜老化、剥落，然后又开始新的生物膜形成过程，这就是生物膜的正常更新。
4、请简述废水生物处理技术的基本生物学原理
答：通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物，转化为稳定、无害的物质的废水处理法。根据作用微生物的不同，生物处理法又可分为需氧生物处理和厌氧生物处理两种类型。废水生物处理广泛使用的是需氧生物处理法，按传统，需氧生物处理法又分为活性污泥法和生物膜法两类。活性污泥法本身就是一种处理单元，它有多种运行方式。属于生物膜法的处理设备有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池以及最近发展起来的生物流化床等。生物氧化塘法又称自然生物处理法。厌氧生物处理法，又名生物还原处理法，主要用于处理高浓度有机废水和污泥。使用的处理设备主要为消化池。
1、污染物导致细胞膜发生脂质过氧化的过程。
膜磷脂富含多烯脂肪酸，自由基对磷脂膜的损伤作用主要表现在其可与膜内多不饱和脂肪酸作用，形成脂质自由基和过氧化物，发生脂质过氧化。
脂性自由基指氧自由基与多不饱和脂肪酸作用后生成的中间代谢产物，包括烷(脂质)自由基（L?）、烷(脂质)氧自由（LO?）、烷(脂质)过氧自由基（LOO?）等。
⑴多烯脂肪酸上双键相邻的亚甲基碳原子受到?OH的攻击, 其中一个H原子被解离，形成不稳定的脂质自由基(L?)。
⑵当有O2存在时，游离基可与O2结合生成脂质过氧自由基(LOO ?);此过氧化物游离基夺取与其相邻的脂肪酸的亚甲基碳原子上的H原子, 生成脂质过氧氢(LOOH)和脂质过氧自由基。
⑶脂质过氧氢经分子内环化和酯解生产脂类和酮类,从而导致多烯脂肪酸降解。
2、什么是污染物在体内的生物转化生物转化过程，主要反应类型和转化结果。
污染物在体内的生物转化是指外源化合物进入生物机体后在有关酶系统的催化作用下的代谢变化过程。
生物转化过程：
相I过程（反应）：外源性化合物在有关酶系统的催化下经由氧化、还原或水解反应改变其化学结构，形成某些活性基团（－ＯＨ、－ＳＨ、－ＣＯＯＨ、－ＮＨ２）或进一步使这些活性基团暴露
相II过程（反应）: 相I过程产生的一级代谢物在另外的酶系统催化下通过上述活性基团与细胞内的某些化合物结合，生成结合产物（二级代谢物）或带有某些基团的外源性化合物与细胞内物质结合反应
主要反应类型：相Ⅰ反应－⑴氧化反应，微粒体氧化、非微粒体氧化⑵还原反应：微粒体还原⑶水解反应；相II反应（结合反应）—葡萄糖醛酸化、硫酸化、甲基化、乙酰化、甘氨酸结合、谷胱甘肽结合
转化结果：解毒作用（失活）：使外源性化合物毒性降低，易于排出，或使其转变为易于被其他微生物所降解的化合物。乐果→乐果酸＋甲胺（在酰胺酶作用下）
增毒作用（活化）：使毒性增加。乐果→氧乐果（在CytP450系作用下）
3、试述影响污染物在环境中迁移的主要因素。
内部因素：污染物自身的物理化学性质，组成该物质的元素所具有的组成化合物的能力、形成不同的电价离子能力、水解能力、形成络合物的能力、被胶体吸附的能力；
原子的电负性、离子半径、电价、离子电位和化合物的键性、溶解度等都是影响迁移的主要理化参数。
外部因素：酸碱条件：许多重金属在酸性条件下具有较强的迁移能力，而在强碱的环境下常形成难溶的化合物，难以迁移。Ca、Sr、Ba、Cu、Zn、Cd、Fe2+和Mn2+在酸性环境中迁移能力较强；碱性环境则有利于Se、Mo、和V5+的迁移；
氧化—还原条件：如氧化环境有利于Cr、V和S的迁移；而还原环境下则有利于Fe、Mn的迁移。
胶体的种类、数量：包括粘土矿物等悬浮物；金属氢氧化物等无机胶体；腐殖质等有机胶体；细菌、病毒、水藻等生物胶体。它们可产生种种胶体化学效应。影响重金属在水中的迁移转化。如：矿物微粒的吸附作用、有机胶体的螯合作用等，都可以使重金属进入底泥暂时固定下来。但是，当条件发生变化时，沉积在底泥的重金属可泛起再次进入水中。
络合配位体的数量、性质：天然水中Cl-的含量，氯离子是天然水体中最易迁移的离子之一，其迁移形态为溶解态。氯离子是一些重金属离子的络合剂，它与重金属的络合程度取决于氯化物自身的浓度，也取决于被络合金属离子的性质。水中Cl-的存在，可增加水中重金属的溶解态，从而加速了重金属在水中的迁移；水中CO32-与硫化氢的含量，水中有CO32-、H2S、S2-存在时，可使重金属元素和离子以碳酸盐和硫化物的形式沉淀至底泥，从而起到了阻止重金属元素在水中迁移的作用。
4 、什么是生物监测请比较在环境质量监测过程中，生物监测与理化监测相比有哪些优点存在哪些不足
生物监测：利用生物个体、种群或群落对环境污染或变化所产生的反应阐明环境污染状况，从生物学角度为环境质量的监测和评价提供依据
生物监测的优点：
（1）能直接反应出环境污染对生态系统的影响
（2）能较好地反映出环境污染对生物产生的综合效应
（3）具有连续监测的功能，是对环境质量状况长期的、历史的反映
（4）监测灵敏度高
（5）价格低廉；不需购置昂贵的精密仪器；不需要繁琐的仪器保养及维修等工作
（6）可以在大面积或较长距离内密集布点，甚至在边远地区也能布点进行监测
生物监测的不足：
（1）不能像仪器那样迅速作出反应
（2）不能像仪器能精确地监测出污染物的含量
（3）标准化问题、所选择的指标生物生活在自然环境中，除受到污染物影响外，同时还受到气候、季节、地域、土壤、病虫害等因子影响，因此建立标准化的监测方法，使获得结果可比，才具有应用价值
（4）监测参数的选择较为困难。由于选用的是活体生物，同一种生物不同生长时期对污染物的敏感性和反应不同，并且即使是同一种生物也存在有个体差异，如何挑选合适的生物进行监测，要视监测的环境（土壤、大气、水域）、污染物类型（重金属、杀虫剂、有毒气体、放射性元素、致癌物等）和受检环境中生物对污染物反应情况而定
5、某研究机构开发出一种新的农药，将广泛使用于工农业杀虫除害，现委托您对该产品进行毒性评价，请以哺乳动物为例试述亚慢性毒性试验程序。
亚慢性毒性试验是在相当于动物生命周期的1/30—1/20时间内使动物每日或反复多次接触受试物的毒性试验。（1）实验动物及分组：亚慢性试验中试验动物的种属和品系，应当是急性毒性试验证明的对受试物敏感的动物种属和品系，同时还应考虑与慢性毒作用试验中预计使用的动物种属和品系相同。一般要求选择两种试验动物，啮齿类和非啮齿类各一种，以便于更全面地了解受试物的毒效应。实验时选用健康、年幼的动物，各试验组动物体重均值相近。至少设3个剂量组和一个对照组；（2）染毒剂量及实验期限：适宜的剂量为高剂量能引起明显中毒反应，但不引起很多动物死亡；低剂量组不引起任何中毒反应；介于二者之间的为中间剂量组。另设一组对照组。一般用LD50（LC50）的1/80—1/50作为亚慢性试验剂量。试验期随目的和要求或动物不同而异；（3）染毒途径：亚慢性毒性试验中接春外来化合物的途径，应尽量模拟人类在环境中实际接触的方式或途径，此外还应与预期进行慢性毒作用试验的接触途径相一致；（4）观察指标：ａ、一般综合指标：观察动物的一般活动、症状和死亡情况，每周称重一次，记录饲料或饮水量，计算生长率，并计算脏器湿重与单位体重的比值；b、血液及生化检验：主要指血清和肝、肾功能的检验；c、病理组织学检查：在外来化合物的亚慢性毒作用试验中应重视病理组织学检查，必要时还可进行组织化学和电镜检查；（5）试验评价：由试验结果可对受试物的主要作用、靶器官和最大无作用水平及中毒阈剂量做出初步估计，并为进一步开展慢性毒性试验提供依据
6 、什么是生物修复与生物处理有何区别生物修复与物理、化学技术相比有哪些优点和不足请以植物修复为例说明在去除环境中金属、有机物污染中的应用
生物修复：利用生物将土壤、地表及地下水或海洋中的危险性污染物现场去除或降解的工程技术系统。
与生物处理的区别：两者原理一致，但生物修复侧重于受污区域的原位生物处理
优点：采用生物修复技术投资费用省，对环境影响小，能有效降低污染物浓度，适用于在其他技术难以应用的场地
局限性：微生物不能降解进入环境的所有污染物
植物修复在去除环境中金属元素的应用：植物固定、植物挥发和植物吸收（具体见书本P366）
植物修复在有机污染中的应用：植物对有机污染物的直接吸收作用、植物释放分泌物和酶可去除环境有机污染物、强化根区的矿化作用（具体见书本P367-368）
名词解释 1）环境生物学：是研究生物与受人类干扰的环境之间的相互作用规律及其机理的科学，是环境科学的一个分支科学。 2）环境污染：是指有害物质或因子进入环境，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统结构与功能发生变化对人类以及其他生物的生存和发展产生不利影响的现象。 3）优先污染物：在众多污染物中筛选出潜在危险大的作为优先研究和控制对象，称之为优先污染物。 4）污染物的生物地球化学循环：就是生物的合成作用和矿化作用所引起的污染物周而复始的循环运动过程。 5）生物运转：是指环境污染物经各种途径和方式同生物机体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称。 6）生物浓缩：是指生物机体或处于同一营养级上的许多生物种群从周围环境中蓄积某种元素或难以分解的化合物，是生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象，又称生物学浓缩，生物学富集。 7）生物积累：是指生物在其整个代谢活跃期通过吸收、吸附、吞噬等各种过程，从周围环境中蓄积某种元素或难以分解的化合物，以至随着生长发育，浓缩系数不断增大的现象，又称生物学积累。 8）生物放大：指在生态系统中，由于高营养级生物以低营养及生物为食物，某种元素或难分解的化合物在生物机体中的浓度随着营养级的提高而逐步增大的现象，又称生物学放大。 9）靶器官：污染物进入机体后，对各器官并不产生同样的毒作用，而只对部分器官产生直接毒作用，这些器官称为靶器官。 10）生物测试：指系统的利用生物的反应测定一种或多种污染物或环境因素单独或联合存在时，所导致的影响或危害。 11）毒性：是指有毒物质接触或进入机体后，引起生物体的易感部位产生有害作用的能力。 12）最大无作用剂量：指化学物在一定时间内，按一定方式与机体接触，按一定的检测方法或观察指标，不能观察到任何损害作用的最高剂量。 13）最小有作用剂量：是指能使机体发生某种异常变化所需的最小剂量，即能使机体开始出现毒性反应的最低剂量。 14）急性毒性试验：是研究化学物质大剂量一次染毒或24小时内多次染毒动物所引起的毒性试验。其目的是在短期内了解该物质的毒性大小和特点，并为进一步开展其他毒性试验提供设计依据。 15）亚慢性毒性试验：是在相当于生物周期1-30——1-20时间内使动物每日或反复多次受试物的毒性试验。其目的是为进一步对受试物的主要毒作用、靶器官和最大无作用剂量或中毒阈剂量作出评估。 16）慢性毒性试验：是指以低剂量外来化合物，长期与实验动物接触，观察其对试验动物所产生的生物学效应的实验。通过慢性毒性试验，可确定最大无作用剂量，为制定人体每日允许摄入量和最高容许浓度提供毒理学依据。 17）蓄积毒性试验：低于中毒阈剂量的外来化合物，反复多次的与机体持续接触，经一定时间后使机体出现明显的中毒表现，即为蓄积毒性试验。 18）BOD：是指在20摄氏度条件下，微生物好氧分解水样（废水或受污染的天然水）
《环境生物学》 填空（每空1分，共20分） 1、污染物在环境中的迁移方式主要有机械迁移、物理-化学迁移、 生物迁移 2、污染物在水体中转化的主要途径有氧化还原作用、配合作用、 生物降解作用。 3、环境污染物透过生物膜的生物转运过程，主要分为被动转运、特殊 转运和胞饮作用三种形式。 4、大多数动物对污染物的吸收主要通过呼吸系统吸收、消化管吸 收、皮肤吸收三条途径。 5、污染物对生物的不利影响最先作用于细胞膜。 6、污染物进入机体后导致的生物化学变化包括：防护性反应和非防 护性反应。 7、酶抑制作用可分为可逆和不可逆抑制作用两大类。 8、多种化学污染物的联合作用通常分为协同作用、相加作用、独立 作用和拮抗作用 4种类型。 9、环境效应按环境变化的性质可分为环境生物效应、环境化学效应、 环境物理效应 10、污染物进入环境的途径包括：自然界释放、人类活动过程中的无 意释放和人类活动过程中故意应用。 11、环境中微生物对金属的转化，主要是通过氧化还原和甲基化作 用 12、环境激素主要包括天然激素和合成激素、植物雌激素、和具 有雌激素活性的环境化学物质等三类。 13、影响生物测试结果的主要因素有：受试生物、试验条件和不 同的实验室。 14、水污染的生物监测方法有：水污染的细菌学监测；浮游生物监测 法；底栖大型无脊椎动物监测法和微型生物群路监测法。 15、污染物对群落的影响表现在：污染物可导致群落组成和结构的改 变。 16、环境污染的“三致作用”是指环境污染具有使人或哺乳动物致癌、致 畸和致突变的作用。 17、毒性试验常用参数EC50和IC50分别表示能引起50%受试生物的某 种效应变化的浓度和能引起受试生物的某种效应50%抑制的浓度
复习题 一、名词解释（5个，10分） 光化学烟雾：参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。 氧化应激（OS）是指体内氧化与抗氧化作用失衡，倾向于氧化，导致中性粒细胞炎性浸润，蛋白酶分泌增加，产生大量氧化中间产物。氧化应激是由自由基（活性氧自由基(ROS)和活性氮自由基RNS)在体内产生的一种负面作用，并被认为是导致组织损伤、衰老和疾病的一个重要因素。 共代谢作用：只有在初级能源物质存在时微生物才能进行有机物的生物降解过程。 硝化作用：是好氧条件下在无机化能硝化细菌作用下氨被氧化成硝酸盐的过程。 生物转化：指污染物进入生物机体后在有关酶系统的催化作用下, 发生一系列化学变化并形成一些分解产物或衍生物的代谢变化过程。 氧垂曲线：在河流受到大量有机物污染时，由于有机物这种氧化分解作用，水体溶解氧发生变化，随着污染源到河流下游一定距离内，溶解氧由高到低，再到原来溶解氧水平，可绘制成一条溶解氧下降曲线，称之为氧垂曲线。 固定化酶：通过物理吸附法或化学键合法将水溶性酶和固态的不溶性载体相结合，使酶变成不溶与水但仍保催化活性的衍生物。 BOD5 每日容许摄入量（ADI）最高容许浓度（MAC）PM2.5 混合功能氧化（MFO）相Ⅰ反应相Ⅱ反应污泥负荷（Ls）污泥沉降比（SV）二、填空（每空1分，共约40分） 1．土壤中，硫酸盐在硫酸盐还原菌的作用下，将硫酸盐还原成硫化氢。 2．污染物经完整皮肤吸收，脂／水分配系数接近的化合物最容易经皮肤吸收。 3.微宇宙法是研究污染物在生物、、生态系统和生物圈水平上的生物效应的一种方法。标准化水生微宙的实验容器为L。 4.大肠菌群是较好的水质粪便污染的指示菌，其检验方法有和两种。 5.MFO代谢有机化合物，转化成低毒易溶的代谢产物排出体外，但有的则变成高毒甚至致癌物。 6.劣质磷肥，除含大量重金属外，三氯乙醛的含量也很高；氯乙醛在土壤微生物的作用下，迅速转为，其毒性大于三氯乙醛。 7.排泄主要途径是，随尿排出；其次是经通过消化道，随粪便排出，挥发性化学物还可经呼吸道，随呼出气排出。 8.对于能发生生物浓缩的外源性物质必须满足以下两个条件：(1) 难以生物降解(2) 具有亲脂性。 9．铅被机体吸收后90%沉积在骨骼中；有机氯农药蓄积在脂肪组织中。 10．生物对环境的污染效应有①病原微生物的危害，能使人动物及植物致病；②水体富营养化；③污染生物的代谢产物，使其他生物中毒，食品污染等。 11．评价微生物污染状况的指标可用细菌总数和链球菌总数；测定大气污染的细菌总数的方法有：沉降平皿法；吸收管法；撞击平皿法；滤膜法。 12．一定剂量的化学物质A和B分别引起某动物15％和40％的死亡率，经A和B同时作用于100只活的动物，若A和B具有独立作用，那么将死亡只；若A和B具有相加作用，那么将死亡只。 13.为了探明环境污染物对机体是否有蓄积毒作用，致畸、致突变、致癌等作用，随着毒理
福师《环境生物学》在线作业二-0006 试卷总分:100 得分:100 一、单选题(共10 道试题,共20 分) 1.溶解氧指溶解于水中的（）态氧。 A.分子 B.液体 C.固体混合体 答案:A 2.所谓环境是指相对于主体对象而言的背景，意即围绕主体对象以外的其他（）的综合。 A.各种因素 B.生物因素 C.环境因素 D.人为因素 答案:A 3.环境化学效应是在多种环境条件的影响下，（）的化学反应所引起的环境效果，如环境的酸化、土壤的盐碱化、地下水硬度的升高、光化学烟雾的发生等。环境酸化主要是由于酸雨造成地面水体和土壤的酸度增加，与环境酸化相反的环境化学效应是环境碱化。 A.物质之间 B.生态之间 C.环境之间 D.人类与环境这间 答案:A 4.生物氧化塘又称（），是利用藻类和细菌两类生物间功能上的协同作用处理污水的一种生态系统。 A.稳定塘 B.独立沉淀塘 C.生物分解塘 D.化学处理塘 答案:A 5.温室效应是大气中的（）等气体物质的大量聚集，可以吸收近地表的太阳长波辐射，并将其反射回地表，从而使地表增温的现象。 A.二氧化碳 B.氮气 C.氯气 D.二氧化硫 答案:A 6.微生物对环境中的物质具有强大的降解与转化能力，主要因为微生物有以下特点：1．微生物个体微小，比表面积大，代谢速率快。2．微生物种类繁多，分布广泛，代谢类型多样。3．微生物具有多种降解酶。4．微生物繁殖快，易变异，适应性强。5．微生物具有巨大的
降解能力。6．（）。 A.共转换代谢 B.共代谢作用 C.互交换过程 D.依存性 答案:B 7.环境是生态学和（）中的重要概念。任何从事相关领域学习和研究的人员都必须对这个概念有一个清晰的认识。 A.自然科学 B.环境科学 C.基础科学 D.理论科学 答案:B 8.污染物在生态系统中的行为受（）的影响，涉及生态系统中生物本身的因素，还涉及污染物的环境因素。 A.多种因素 B.单种因素 C.复合因素 D.综合因素 答案:A 9.多氯联苯是（）的有机物，在工业上有广泛的用途，导致全球性的环境污染。 A.天然 B.人工合成 C.来自自然 D.复合产物 答案:B 10.比重在4 或5 以上的金属元素统称（）。如汞、镉、铅、铬、铜、铍、镍、铊等。以汞的毒性最大，镉次之。铅、铬也有相当的毒性。此外还有砷、硒，虽不属于重金属，但其毒性与重金属相似。 A.重金属 B.金属 C.轻金属 D.复合重金属 答案:A 二、多选题(共25 道试题,共50 分) 11.在自然条件下，环境是由很多环境因子组合起来的复合体，这些因子之间（），任何一个因子的变化都会引起其他因子程度不同地发生变化；在人类的影响和干扰下，某一个环境因子受损，也将导致其他环境因子发生变化，也就是说任何一个因子的人为改变都将可能引起其他环境因子的改变，而在任何一个受损环境中，多个甚至是所有环境因子程度不同都发生
28530 环境生物学课程考试说明 一、本课程使用的教材、大纲 环境生物学课程指定使用的建材为《环境生物学》，李顺鹏主编，中国农业出版社，2002年7月版。《大纲》由苏州大学制定。 二、本课程的试卷题型及试题难易程度 2．试卷分别针对识记、领会、简单应用、综合应用四个认知及能力层次命制试题，四个层次在试卷中所占的比例大致为识记占20％，领会占30％，简单应用占30％，综合应用占20％。 3．试卷难易度大致可分为容易、中等偏易、中等偏难、难四个等级，试卷中不同难易程度试题所占的分数比例，大致为容易占20％，中等偏易占30％，中等偏难占30％，难占20％。 三、各章内容分数的大致分布 根据自学考试大纲的要求，试卷在命题内容的分布上，兼顾考核的覆盖面和课程重点，力求点面结合。教材具体各章所占分值情况如下： 第一章绪论
（1）环境生物学的基本概念；（2）环境生物学的特点；（3）环境生物学的分支学科及其应用。 第二章自然生物环境 （1）硫素生物循环的途径和作用；（2）磷素生物循环的途径和作用；（3）碳素生物循环的途径和生物参与的多种作用；（4）氮素生物循环的途径和生物参与的多种作用。 第三章自然生态系统 （1）生态系统和生物圈的概念；（2）生物圈的组成；（3）生态系统的组成成员；（4）生态系统的物质循环；（5）陆地生态系统和水域生态系统的组成。 第四章自然环境中的生物多样性 （1）生物多样性的概念；（2）微生物的多样性；（3）微生物在生态系统中的作用；（4）植物的多样性；（5）植物在生态系统中的多样性。 第五章自然环境的污染 （1）化学性污染物在环境中的行为特点；（2）化学性污染物对环境和环境生物的影响； （3）物理性污染对环境和环境生物的影响；（4）人类对环境的影响；（5）微生物、动物、植物及其产物对环境的影响。 第六章环境污染的生物效应 （1）SO2、氟化物、O3、温室气体、酸雨等对大气污染的生物效应；（2）水域氮、磷、有机物污染的生物效应；（3）土壤农药、除草剂、重金属污染的生物效应；（4）城市化对环境和环境生物的影响。 第七章生物监测和生物学评价 （1）生物监测的概念、特点、依据；（2）大气污染生物监测中的指示植物和细菌总数测定法；（3）水污染生物监测中的虚假存单、浮游生物测定、大型底栖无脊椎动物测定；（4）土壤污染的类型和土壤污染的生物监测；（5）生物监测基本方法中的指示生物法、现场调查法、现场盆栽定点监测法。 第八章生物与环境保护 （1）生物的生理代谢活动直接参与污染物的降解；（2）微生物降解有毒物质的机制及影响；（3）微生物对易降解有机污染物的分解和利用；（4）植物与环境保护；（5）原生动物在污水处理中的应用。 第九章有机污水的生物处理 （1）活性污泥法处理污、废水的原理；（2）活性污泥法的运行方式；（3）生物膜法废水处理的特点；（4）生物膜法的生物相；（5）生物膜法反应器类型。 第十章污染环境的生物修复 （1）生物修复的基本概念和内容；（2）生物修复的技术方法；（3）湖泊水体富营养化的生物治理；（4）海洋赤潮的生物防治；（5）地下水污染的生物治理。 五、各题型试题范例及解题要求 1、单项选择题（每小题1分，共15分） 解题要求：在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其字母填入题干的括号内。 范例：以下污染物中属于二次污染物的是（ D ） A．CO Ｂ．NO Ｃ．SO2D．光化学烟雾解答：D 2、填空题（每小题1分，共10分） 解题要求：直接将答案填在试题的空格上。 范例：污染物对生物机体的最早作用是从开始的，然后逐步在各个水
实验一污染物对生物在生物化学和分子水平上的影响 ——空气中SO2对植物叶片叶绿素含量 及叶绿素a、b含量比例的影响 [实验目的] （1）掌握植物叶绿素含量的测定方法 （2）了解SO2对植物叶绿素含量的影响 [实验原理] （1）用丙酮提取叶绿素 （2）叶绿素a、b的最大吸收峰分别位于663nm和645nm，根据Lambert-Beer定律，可得：C a（mg/L）= 12.7D663 － 2.69D645 C b（mg/L）= 22.9D645 － 4.68D663 式中：C a、C a为叶绿素a、b的浓度。将C a与C b相加即得叶绿素总量C T： C T（mg/L）= C a + C b = 20.21A645 + 8.02A663 按下列公式计算叶绿素在叶片中的含量，并计算叶绿素a、b的比例。 mg/g ?? 叶绿素浓度提取液最终体积稀释倍数 叶绿素含量（）= 叶片鲜重克数 [实验器材] （1）仪器设备：分光光度计；电子天平；研钵；剪刀；50mL棕色容量瓶；小漏斗；玻璃棒；定量滤纸；吸水纸；滴管；2mL移液管；50mL烧杯。 （2）试剂：丙酮，80%丙酮，石英砂，碳酸钙粉。 （3）实验材料：经SO2熏气和未经熏气的植物样品 [实验步骤] （1）分别剪取两种处理植物的叶样，洗净，擦干，除去中脉，称取0.5g，剪碎。 （2）将剪碎的叶样置于研钵中，加少许石英砂和碳酸钙，再加少许丙酮，磨成匀浆。再加15 mL左右丙酮，搅拌，静置3min。 （3）将提取液过滤至50mL棕色容量瓶中，多次洗涤研钵、研棒。 （4）用滴管吸取丙酮，将滤纸上的叶绿素全部洗入容量瓶。用丙酮定容至50mL，摇匀。 （5）分别取2mL叶绿素提取液和2mL80%丙酮于50mL烧杯，混匀，成比色液。
绪论P18 1.你认为环境科学的形成及其研究范畴与传统学科有哪些异同？（略） 环境生物学：研究生物与受人类干扰的环境之间相互作用规律及其机理的科学，是环境科学的一个分支学科。（加） 2.环境生物学的研究对象和目的是什么？P9 环境生物学研究生物与受人类干扰（包括人类活动对生态系统造成的污染和人类活动对生态系统的影响和破坏即对自然资源得不合理利用）的环境之间的关系。（加） 研究对象为：环境污染引起的生物效应和生态效应及其机理，生物对环境污染的适应及抗性机理，利用生物对环境进行监测和评价的原理和方法；生物或生态系统对污染的控制与净化的原理与应用；自然保护生态学和恢复生态学及生物修复技术。 目的：为人类维护生态健康，保护和改善人类生存与发展的环境，合理利用自然资源提供科学基础，促进环境与生物的相互关系以利于人类的生存和社会的可持续发展。 ３.环境生物学在环境科学研究中有哪些作用？（略） ４.如何开展环境生物学的研究？P11 野外调查和试验；实验室试验；模拟研究。 第一章环境污染的生物效应P67 1.概念解释 环境污染：有害物质或因子进入环境，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统的结构和功能发生改变，对人类以及其它生物的生存和发展产生不利影响的现象。P21 环境生物效应：各种环境因素变化而导致生态系统变异的效果。P22 污染源：向环境排放有害物质或对环境产生有害物质的场所、设备和装置。或造成环境污染的污染物发生源。P23 污染物：进入环境后使环境的正常组成结构、状态和性质发生变化，直接或间接有害于人类生存和发展的物质，是造成环境污染的重要物质组成。P24优先控制污染物：由于有毒物质品种繁多，不可能对每一种污染物都制定控制标准，因而提出的在众多污染物中筛选出潜在危险大的作为优先研究和控制的对象。P26 污染物形态：环境中污染物的外部形状、化学组成和内部结构的表现形式。P30 污染物迁移：污染物在环境中发生的空间位置的移动及其引起的富集、分散、消失的过程。P28 污染物转化：污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变形态或转变为另一种物质的过程。P34 2.污染物在环境中的迁移方式和转化途径。P28，34-35 迁移方式：机械迁移（水、气、重力）；物理化学迁移（最重要的形式）；生物迁移（吸收、代谢、生长、死亡等）。
福师《环境生物学》在线作业一 一、单选题（共 10 道试题，共 20 分。） 1. 环境化学效应是在多种环境条件的影响下，（）的化学反应所引起的环境效果，如环境的酸化、土壤的盐碱化、地下水硬度的升高、光化学烟雾的发生等。环境酸化主要是由于酸雨造成地面水体和土壤的酸度增加，与环境酸化相反的环境化学效应是环境碱化。 . 物质之间 . 生态之间 . 环境之间 . 人类与环境这间 正确答案： 2. 生态破坏从农耕文明开始起就出现，直到今天愈演愈烈，成为引起（）的重要因素，成为全人类共同面临的问题。 . 全球环境变化 . 生态环境变化 . 生活环境变化 . 生活质量变化 正确答案： 3. 污染物在体内的生物转化是指（）进入生物机体后在有关酶系统的催化作用下的代谢变化过程。 . 外源化合物 . 化合物 . 外源物 . 生化物 正确答案： 4. 生物氧化塘又称（），是利用藻类和细菌两类生物间功能上的协同作用处理污水的一种生态系统。 . 稳定塘 . 独立沉淀塘 . 生物分解塘 . 化学处理塘 正确答案： 5. 不吸收或少吸收污染物是生物抵抗污染胁迫的-条重要途径，但目前有关这一抗性途径的分子机理仍知之甚少，-些实验结果甚至相互矛盾，一般认为生物不吸收或少吸收污染物的机理与生物外分泌物有关，如（）。 . 植物的根分泌物 . 植物的根抗性 . 植物根抗渗透性
. 植物的根分解能力 正确答案： 6. 所谓环境是指相对于主体对象而言的背景，意即围绕主体对象以外的其他（）的综合。. 各种因素 . 生物因素 . 环境因素 . 人为因素 正确答案： 7. 在农业生产过程中对环境造成（）的农田和各种农业设施称为农业污染源。 . 有害影响 . 农药 . 化肥 . 水源 正确答案： 8. 比重在4 或5 以上的金属元素统称（）。如汞、镉、铅、铬、铜、铍、镍、铊等。以汞的毒性最大，镉次之。铅、铬也有相当的毒性。此外还有砷、硒，虽不属于重金属，但其毒性与重金属相似。 . 重金属 . 金属 . 轻金属 . 复合重金属 正确答案： 9. 污染物在生态系统中的行为受（）的影响，涉及生态系统中生物本身的因素，还涉及污染物的环境因素。 . 多种因素 . 单种因素 . 复合因素 . 综合因素 正确答案： 10. 臭氧层减薄是人类面临的全球性环境问题之一。在地球表面，臭氧在吸收紫外线方面起着举足轻重的作用。大气臭氧层能吸收强烈的太阳紫外辐射，使地球生物得以正常生长，从而成为地球生命的（）。 . 保护层 . 有效保护层 . 产生的保护层 . 有效隔离层 正确答案： 福师《环境生物学》在线作业一
一、名词解释： 1.优先污染物P26 ：在众多的污染物中筛选出的潜在危险大的作为优先研究和控制对象的污染物，称之为优先污染物或称为优先控制污染物。 2.污染物的迁移P28：指污染物在环境中发生的空间位置的移动及其引起的富集、分散和消失的过程。 3.生物污染P59：生物污染是指对人和生物有害的微生物、寄生虫等病原体和变应原等污染水、气、土壤和食品，影响生物产量和质量，危害人类健康，这种污染称为生物污染。 4.环境激素P87：环境中存在一些天然物质或人工合成的环境污染物具有动物和人体激素的活性，这些物质能干扰和破坏野生动物和人体内分泌功能，导致野生动物繁殖障碍，甚至能诱发人类重大疾病。这些物质被称为环境激素，或外源性雌激素，或环境内分泌干扰物。 5.生物迁移P29：污染物通过生物的吸收、代谢、生长、死亡等过程所实现的迁移，是一种非常复杂的迁移形式。 6.污染物的转化P34：污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变形态或转变成另一种物质的过程称为污染物的转化。 7.生物转化P43：生物转化指外源化合物进入生物机体后在有关酶系统的催化作用下的代谢变化过程。 8.生物转运P38：是指环境污染物经各种途径和方式同生物机体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称。 9.生物浓缩P51：指生物机体或处于同一营养级上的许多生物种群，从周围环境中蓄积某种元素或难分解化合物，使生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象，又称生物学浓缩，生物学富集。 ! 10.生物积累P51：指生物在其整个代谢活跃期间通过吸收、吸附、吞食等各种过程，从周围环境中蓄积某些元素或难分解化合物，以致随着生长发育，浓缩系数不断增大的现象，又称生物学积累。 11.生物放大P52：指在生态系统中，由于高营养级生物以低营养级生物为食物，某种元素或难分解化合物在生物机体中浓度随营养级的提高而逐步增大的现象，又称为生物学放大。 12.生物测试P95：指系统地利用生物的反应测定一种或多种污染物或环境因素单独或联合存在时所导致的影响或危害。 13.半数致死浓度（LC50）P100：指能引起一群动物的50%死亡的最低剂量或浓度。 14.半数效应浓度（EC50）P101：指引起50%受试生物的某种效应变化的浓度。通常指非死亡效应。 15.剂量—效应（反应）关系P100： 剂量-效应关系：不同剂量的化学物质在个体或群体中表现来的量效应大小之间的关系。 剂量-反应关系：不同剂量的化学物质与其引起的质效应发生率之间的关系 16.生物监测P140：生物监测是利用生物个体、种群或群落对环境污染或变化所产生的反应阐明环境污染状况，从生物学角度为环境质量的监测和评价提供依据。 17.指示生物P157：指示生物是指环境中对某些物质（包括进入环境中的污染物）能产生各种反应或信息而被用来监测和评价环境的现状和变化的生物。（不考） \ 18.环境生物技术P306：就是应用于认识和解决环境问题过程的生物技术体系，包括对环境污染效应的认识、环境质量评价和环境污染的生物处理技术等。 19.生物强化技术P333：生物强化技术（Bioaugmentation）或生物增强技术就是为了提高废水处理系统的处理能力，而向该系统中投加从自然界中筛选的优势种群并通过基因组合技术
环境生物学实验指导 专业：环境科学 时间：二零零九年九月
环境生物学实验指导 一、课程简介 环境生物学是环境科学专业开设的一门重要的专业必修课。通过本课程的学习，了解生物与环境之间的相互作用及其关系，生物在环境监测、环境评价、环境修复中的作用以及环境污染物的生物降解与转化规律，生物技术在环境治理中的应用等有关基本知识。系统地掌握环境生物学的基本理论、基本知识和基本技能。 二、课程实验目的和要求： 1 、目的：通过实践操作，印证和巩固课堂教学中学到的环境生物学的理论知识，学会实地观察的技术，培养进行科学工作的能力，养成实事求是的工作作风和解决实际问题的能力。 2 、要求：要求学生能够正确使用实验室的基本仪器设备，掌握环境生物学实验的基本操作技术，并能够客观地对实验进行观察、描述、比较、分析和综合。 三、考试（考核）方式： 以考核方式进行，要求学生独立完成每个实验并提交报告，并用百分制记分，然后求平均分 = 总分 / 实验次数。其实验成绩占课程总评成绩的 30% 。实验内容在课程考试中占 30% 。 四：主要仪器： 光学显微镜（含有关配件）50 台，超净工作台4台，高压蒸气灭菌锅2只，烘箱、恒温培养箱各3台，电炉 10 只，酒精灯、载玻片、接种环（针）、培养皿、试管、移液管、锥形瓶等若干。 五、主要参考书目： [1] 孔繁翔，环境生物学，南京：南京大学出版社。 [2] 王家玲，环境微生物学实验，北京：高等教育出版社。 [3] 程树培，环境生物技术实验指南，南京：南京大学出版社。
实验一有毒物质对水生生物的影响或急性毒性实验（4学时） 农药是一类特殊化学品。农药引起的环境污染和对生物的影响日益突出。在施用过程中,仅有1 %左右的农药作用于靶生物，其余的或残留于土壤,或通过间接途径进入水环境，从而影响土壤生物和水生生物。水环境中的农药可通过食物链途径逐级浓缩，从而导致对水生态系统的危害，甚至可最终危害人类健康。农药对水生生物的毒性是农药的生态风险评价和管理的重要参数。 一、实验目的和内容 百草枯、草甘膦、敌杀死和乐果是目前我国广泛施用的除草剂和高效杀虫剂。本实验采用急性毒性实验来研究农药对水生生物的影响。 二、实验材料 实验动物：体长约5~8cm的鲫鱼； 实验药品：草甘膦 实验仪器：塑料桶（容量约﹥10L）；容量瓶（100ml）；移液管；烧杯（250ml）； 三、实验方法步骤 (一)急性毒性试验的一般程序 1．急性试验剂量分组 (1)先查阅文献，找出与受试化学物结构与理化性质近似的化合物的毒性资料，并以其相同生物种类和相同染毒途径得出LD50(LC50)值作为受试物的预期毒性中值。 (2)以此LD50(LC50)为待测化合物的中间剂量组，再上下以3倍之差的剂量各推1～2个剂量组做预试验，求出生物全活、全死剂量。 (3)在预试验的全活全死剂量之间设5～6个剂量组，一般的各组间距按1.2～1.5等比级数设计。 2．选用适宜的染毒方式染毒，观察两周内的死亡情况。 3．症状观察：LD50值并不能充分说明受试化合物的急性毒性，因此应详细观察实验动物接触不同剂量外源化合物后的中毒症状、发生和发展过程及规律，死亡前症状特点、死亡时间等。一般常见的中毒症状有兴奋现象、抑制现象。 4．剖检死亡和濒死动物及部分存活动物，做大体病理解剖检查。 5．计算LD50(LC50)，及其标准法。通常采用寇氏法和几率单位法。 6．根据所得结果，按相关急性毒性分级标准，评定其毒性大小，如急性毒性作用带愈小，则引起死亡的危险性就愈大，反之，则愈小；LD50值愈小，毒性愈大。 (二)本实验方法步骤 1、农药的配制：母液稀释法（二次稀释法） 即先用少量的水把农药稀释，配成母液，再用大量的水把母液稀释成所需浓度。这样配出的药液高效又稳定！ 2、剂量分组 按水生生物急性毒性试验标准方法进行。每种农药设6～7 个试验浓度组,并同时设一对照组。每组
《环境生物学(孔繁翔)》_课后习题答案及复习重点 61-2 不需要购置昂贵的仪器及进行仪器保养与维修;可大面积或长距离内密集布点;缺点:反应不够迅速,无法精确检测某些污染物的含量;易受环境因素的影响,如季节与地理环境等;4、好氧生物处理与厌氧生物处理有哪些主要区别？;答:(1)起作用的微生物群种不同(2)产物不同(;5、请叙述基因工程的基本过程以及所涉及的重要工具;答:基本过程:1、制备目的基因2、选择合适的载体;4 不需要购置昂贵的仪器及进行仪器保养与维修。 可大面积或长距离内密集布点。 缺点:反应不够迅速,无法精确检测某些污染物的含量,精度不高。 易受环境因素的影响,如季节与地理环境等。 4、好氧生物处理与厌氧生物处理有哪些主要区别？ 答:(1)起作用的微生物群种不同 (2)产物不同 (3)反应速度不同好氧分解速度快,厌氧分解转化速度慢,效率低,时间长(4)对环境条件要求不同好氧生物处理要求充足供氧,对其它环境条件要求不太严格;厌氧生物处理要求绝对厌氧环境,对其它环境条件(如pH值,温度等)要求甚严,一般要求有机物浓度>100 0mg/l。(5)受氢体不同。好氧生物以分子态氧为受氢体,厌氧生物以化合态盐、碳、硫、氮为受氢体 5、请叙述基因工程的基本过程以及所涉及的重要工具酶。 答:基本过程:1、制备目的基因 2、选择合适的载体,将目的基因与载体相连接生成重组DNA分子 3、将重组DNA分子导入受体 4、对目的基因的筛选与检测 5、目的基因在受体细胞的表达
重要工具酶:限制性内切酶、 DNA连接酶 6、什么就是水体自净？自净过程中主要发生了哪些作用？可根据哪些指标判断水体自净程度？ 答:受污染的水质自然地恢复原样的现象成为水体自净 发生的作用:物理作用:稀释、沉降化学作用:氧化、还原、凝聚生物作用 判断指标:1、有机物的浓度 2、生物的相 3、溶解氧的浓度 7、简述污染物对生物大分子的影响。 答:污染物及其活性代谢产物可直接与生物大分子反应,共价结合,导致生物大分子的化学性损伤,从而影响生物大分子的功能,引起一系列生物学反应,产生毒效应 8、在生物测试中,受试生物一般应符合哪些条件？ 1、受试生物对试验毒物或因子具有敏感性○ 2、受试生物应具有广泛的地理分布与足够的数量,并在全年中在某一实际区域范答:○ 3、受试生物应就是生态系统的重要组成,具有重大的生态学价值○ 4、在实验室内易于培养与繁殖○5受试生物应具有丰富的围内可获得○ 6、受试生物对试验毒物或因子的反应能够被测生物学背景资料,人们已经清楚了解受试生物的生活史、生长、发育、生理代谢等○ 7、受试生物应具有重要的经济价值与旅游价值,应考虑人类食物链的联系定,并具有一套标准的测定方法或技术○ 9、厌氧生物处理废水的原理就是什么？简述厌氧发酵的生化过程。 答:原理:利用厌氧微生物在缺氧并且在所需要的营养条件与环境条件下分解有机污染物,产生甲烷与二氧化碳。 生活过程:1、水解阶段 2、酸化阶段3、甲烷化阶段
绪论 1.三个环境的概念，尤其是“环境科学”中的“科学” 一般工具书中定义的“环境”是指人以外的客观事物，将环境作为一种人以外的客观存在来加以定义，如新华字典中定义为：周围的一切事物。 环境科学术语的“环境”的中心事物是“人”，是以人类为主体的外部世界，是“人类生存的环境”，在此基础上定义：影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总和。 生态学中“环境”研究的中心事物是“生物”，则环境是以整个生物界的生命为主体，是“生物生存的环境”，可定义：直接或间接影响生物生存和发展的各种因素的总和。 2.“环境”具有相对性，在不同的学科中含义不同，主体的改变往往导致环境概念含义的不同。人类是环境发展到一定阶段的产物，环境是人类生存的物质基础，环境在影响人类生产、生活的同时，人类也在不断地利用和改造自然环境。故人类和环境密切联系，相互作用。 3.环境问题：主要分为环境污染和生态破坏。指由于人类活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化，以及这种变化反过来对人类生产、生活和健康的影响问题。其产生是人类社会发展到一定阶段人类与环境矛盾激化的产物。其实质是由于人类活动超出了环境的承受能力，对其所赖以生存的自然生态系统的结构和功能产生了破坏作用，导致人与其生存环境的不协调。 重大环境问题 （1）温室效应：大气中的温室气体（二氧化碳、甲烷等）覆盖在地球表层，它们能吸收来自太阳的短波辐射，同时吸收地球发出的长波红外辐射，因而可以像玻璃温室一样使地球保持与积蓄热量，引起地球表面温度上升，发生所谓的“温室效应” 危害：：（1）海平面上升（2）影响农业和自然生态系统（3）加剧洪涝、干旱等气候灾害（4）影响人类健康 （2）臭氧层的破坏：臭氧层的减少是人类活动所引起的，尤其是氯原子能催化抽样的分解，因而打破了臭氧的自然平衡。（到达平流层的氯主要是人们排放的氯氟烷烃CFC和含溴卤代烷烃，如应用在冷冻机、电冰箱及高级电子元件做清洁剂的弗利昂，均对臭氧层产生威胁）危害：1）使皮肤癌和白内障患者增加，损坏人的免疫力，使传染病的发病率增加。（2）破坏生态系统，植物减产，减少动物寿命，水生系统破坏；（3）引起新的环境问题。 （3）酸雨：酸雨是有于大气中二氧化硫和一氧化氮在强光照射下，进行光化学作用，并和水汽结合而形成。主要成分为硫酸和硝酸。这些强酸在雨水中解离，是雨雪的pH下降，一般将小于5.6的雨称为酸雨 危害：酸雨能直接伤害植物，导致农作物明显减产。也能引起土壤性质改变，主要是使土壤酸化，影响生物数量和群落结构，抑制硝化菌、固氮菌等的活动，是有机物的分解、固氮过程减弱，因而土壤肥力降低，生物生产力明显下降。 （4）有毒物质污染：有毒物质是指对生态系统和人类健康有毒害作用的物质排放到环境中而引起的危害。 环境生物学的研究方法主要有以下三类：野外调查和试验、实验室试验、模拟研究 4.解决环境问题的根本途径是调节人类社会活动与环境的关系。要真正实现这种调节必须具备下列条件：掌握自然生态规律，通晓环境变化过程，能预测人类活动引起的环境影响，运用规律去利用自然资源、改造自然。 第一章环境污染物在生态系统中的行为 1.环境污染分类：按环境要素分——大气污染、水体污染、土壤污染；污染物性质——生
中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述（中英文）： 本课程配合环境科学专业本科学生的专业基础课《环境生物学》设置，通过一系列4个实验，由浅入深地学习和掌握环境生物学实验方法，深化对概念和理论的理解，锻炼实验操作技能。包括污染物对酶、器官和细胞等不同生物水平的影响，掌握环境生物学实验的基本操作，学习受损生物体的观察和检测方法，运用不同生物水平指标监测和检测污染物的生物学效应。 Experiment on Environmental Biology is associated on the basic curriculum of environmental biology in environmental sciences. It is assigned 4 practical projects from lower to higher levels, in order to practice and promote the professional and operational skills in environmental biology. These 4 projects not only assist the understanding on concepts, theories and technology in the course of Environmental Biology, but also improve the students’ practical skills and abilities. The projects cover the pollutant influences on biological levels of enzyme, organ and cell, by which grasp the basic practical methods in environmental biology, learn the observation and determination methods on poisoned organisms, and apply the parameters in different biological levels on monitoring and detecting the biological effects of pollutants. 2.设计思路： 《环境生物学实验》的实验内容包括污染物对种子萌发的影响，污染物对藻类细胞形态和结构的影响，重金属污染对藻类初级生产力的影响，过氧化氢酶对有机污染的 - 1 -
环境生物学 第一章环境污染的生物效应 1.概念解释 环境污染：有害物质或因子进入环境，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统的结构和功能发生改变，对人类以及其它生物的生存和发展产生不利影响的现象。 环境生物效应：各种环境因素变化而导致生态系统变异的效果。 污染源：向环境排放有害物质或对环境产生有害物质的场所、设备和装置。或造成环境污染的污染物发生源。 污染物：进入环境后使环境的正常组成结构、状态和性质发生变化，直接或间接有害于人类生存和发展的物质，是造成环境污染的重要物质组成。 优先控制污染物：由于有毒物质品种繁多，不可能对每一种污染物都制定控制标准，因而提出的在众多污染物中筛选出潜在危险大的作为优先研究和控制的对象。 污染物形态：环境中污染物的外部形状、化学组成和内部结构的表现形式。 污染物迁移：污染物在环境中发生的空间位置的移动及其引起的富集、分散、消失的过程。 污染物转化：污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变形态或转变为另一种物质的过程。 2.污染物在环境中的迁移方式和转化途径。 迁移方式：机械迁移（水、气、重力）；物理化学迁移（最重要的形式）；生物迁移（吸收、代谢、生长、死亡等）。 转化途径（转化形式有物理、化学、生物转化）在大气中，以光化学氧化、催化氧化反应为主；在水体中，氧化还原作用，配合作用，生物降解作用；在土壤中，生物降解为主。 3.什么是生物转运？污染物透过细胞膜的方式。 生物转运：环境污染物经各种途径和方式同生物机体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称。 方式：被动转运（简单扩散和滤过）；特殊转运（主动运输和易化扩散）；胞饮作用（吞噬作用）。 4.什么是污染物在体内的的生物转化？生物转化过程和主要反应。 污染物在体内的的生物转化：外源化合物进入生物机体后在有关酶系统的催化作用下的代谢变化过程。 过程：一般分为I、II两个连续的作用过程。在过程I（相I反应）中，外源化合物在有关酶系统的催化下经由氧化、还原或水解反应改变其化学结构，形成某些活性基团或进一步使这些活性基团暴露。在过程II（又称相II反应）中，相I反应产生的一级代谢物在另外的一些酶系统催化下通过上述活性基团与细胞内的某些化合物结合，生成结合产物，极性有所增强，利于排出。 主要反应：相I反应：氧化反应，还原反应，水解反应；相II反应：葡萄糖醛酸化，硫酸化，甲基化等等。 相II反应：又叫结合反应，指在酶的催化下，外源化合物的相I反应产物或带某些基团的外源化合物与细胞内物质的结合反应。MFO的组成和作用：由细胞色素P450、NADPH细胞色素P450还原酶和磷脂组成，具有代谢非极性的亲脂性有机化合物的作用。 5.什么是生物浓缩、生物积累、生物放大、浓缩系数，生物浓缩的机理。 生物浓缩：生物机体或处于同一营养级上的许多生物种群，从周围环境中蓄积某种元素或难分解的化合物，使生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象。 生物积累：生物在其整个代谢活跃期通过吸收、吸附、吞食等各种过程，从周围环境中蓄积某种元素或难分解的化合物，以致随着生长发育，浓缩系数不断增大的现象。 生物放大：在生态系统中，由于高营养级生物以低营养级生物为食物，某种元素或难分解化合物在生物机体中的浓度随着营养级的提高而逐步增大的现象。 浓缩系数：BCF，指生物体内某种元素或难分解的化合物的浓度同它所生存的环境中该物质的浓度的比值。（可用以表示生物浓缩的程度） 机理：污染物通过生物呼吸、食物和皮肤吸收等多种途径进入生物体内，然后通过血液循环分散至生物体的各个部位，被生物的多种器官和组织吸收浓缩。生物各种器官和组织对某污染物的浓缩程度，取决于该物质在血液中的浓度，生物组织与血液对该物质的亲合性的差异以及生物组织对该物质的代谢。 6.生物对环境有哪些污染效应？其污染后果如何？ 生物污染：对人和生物有害的微生物、寄生虫等病原体和变应原等污染水、气、土壤和食品，影响生物产量和质量，危害人类健康，这类污染称为生物污染。（附加） 生物对环境的污染效应有：病原微生物使人、家禽、家畜和植物致病；水体富营养化影响水体外观、气味、水生生物，产生毒素，污染饮用水；微生物代谢物污染，如H2S气体难闻且使人中毒，酸性矿水危害周围生物，硝酸和亚硝酸致病致癌，微生物毒素污染食品。 7.阐述微生物对金属汞、砷的生物转化。 汞Hg：在有氧条件下，某些细菌使元素汞氧化或使二价汞还原为元素汞；在甲基钴氨素参与下使汞甲基化；汞的甲基化与其脱甲基化过程保持动态平衡。 砷As：某些细菌氧化亚砷酸盐为砷酸盐，毒性减弱；在土壤中三价砷氧化为五价；霉菌使砷化物甲基化形成剧毒的三甲基砷。 第二章污染物对生物的影响 1.何谓酶的诱导和抑制作用？举例说明污染物对酶的诱导和抑制作用。 诱导作用：污染物使酶的合成速度增加或降低酶蛋白的分解。 举例：被多氯联苯和多环芳烃污染的河水对鱼的混合功能氧化酶（CYP1A1）具有诱导作用。 抑制作用：污染物与酶的中心功能基团结合而抑制酶的活性。 举例：DDT对Na+/K+ ATPase（腺三磷酶）和Mg-ATPase有抑制作用。 2.阐述污染物对生物大分子的影响。
环境生物学期末复习
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
一、名词解释 环境生物学（Environmental Biology）：研究生物与受人类干预的环境之间相互作用的规律及其机理的科学。外源性化合物（Xenobiotics）: 不是人体的组成成分，也非人体所需的营养物质或维持正常生理功能所必需的物质，但它们可由人类生活环境通过一定环节和途径与人体接触并进入人体，且产生一定的生物学作用，它们是一类“外来生物活性物质”。 生态毒理学（Ecotoxicology）: 研究环境有毒有害因子对生态系统内的非人类种群和群落的生态学和毒理学效应，以及物质或因素的迁移途径和与环境相互作用规律。 优先污染物（Priority pollutants）:从众多污染物中筛选出潜在危险大的作为优先研究和控制对象。 持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants，POPs）：指人类合成的能持久存在于环境中、通过生物食物链（网）累积、并对人类健康造成有害影响的化学物质。 生物转运（Biotransport）:环境污染物经各种途径和方式同生物机体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称。 生物转化（Biotransformation）:污染物经生物体或其酶的作用而发生的化学结构改变或价态变化的过程。微粒体混合功能氧化酶（Mixed-function oxidase, MFO） 超量积累（Hyperaccumulation）：外源化学物在生物体内的积累极限值与其吸收量和清除半衰期成正比，即吸收量越大，清除半衰期越长，则其积累极限值越高。 超量积累者（Hyperaccumulator）：生物能够异常高含量积累外源化学物的现象称为超量积累现象，这种能力的生物成为超量积累者。 富营养化（Eutrophication）：大量的氮、磷等营养元素物质进入水体，使水中藻类（蓝藻和绿藻，有鱼腥藻属、微囊藻属、颤藻等）等浮游生物和水生植物旺盛增殖，破坏水体的生态平衡的现象。 生物标志物（Biomarker）:用于监测和评价能够导致生物有机体的生物化学和生理学改变的化学污染物。活性氧（Activiated Oxygen或Oxyradicals）:指在生物体内与氧代谢有关的含氧自由基和易形成自由基的过氧化物的总称。 自由基（Free radical）: 又称游离基，是具有非偶电子的基团或原子。 超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutases，SOD）:是一种能够催化超氧化物通过歧化反应转化为氧气和过氧化氢的酶。 过氧化氢酶（Catalases，Ct）:是催化过氧化氢分解成氧和水的酶，存在于细胞的过氧化物体内 三磷酸腺苷酶（ATPase）:ATP酶，又称为三磷酸腺苷酶，是一类能将三磷酸腺苷（ATP）催化水解为二磷酸腺苷（ADP）和磷酸根离子的酶，这是一个释放能量的反应。 乙酰胆碱酯酶（AchE）:活性高,选择性水解Ach的必需酶，能使乙酰胆碱（ACh）水解成胆碱和乙酸。 生物大分子（Biological Macromolecule）:指核酸(DNA和RNA)和蛋白质以及脂肪酸等。 金属硫蛋白（Metallothionein）: 由由微生物和植物产生的金属结合蛋白，富含半胱氨酸的短肽，对多种重金属有高度亲和性 DNA加合物（DNA Addcuts）: 化学物经生物转化后的亲电活性产物与DNA链特异位点上的共价结合物. 脂质过氧化（Lipid Peroxidation）: 强氧化剂如过氧化氢或超氧化物能使油脂的不饱和脂肪酸经非酶性氧化生成氢过氧化物的过程。 环境内分泌干扰物（Environmental Endocrine Disrupters 、EEDs）:一种外源性物质，该物质会导致未受损伤的有机体发生逆向健康影响，或使有机体后代的内分泌功能发生改变。 水华（Water bloom）: 就是淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象，是水体富营养化的一种特征，耐污种（Tolerant species）:是指只有在污染条件下生存的物种。 敏感种（Sensitive species）：是指对环境条件变化反应敏感的物种。 耐污值（Tolerance value，TV）：是指生物对污染因子的忍耐力。 生物测试（Bioassay）:系统地利用生物的反应测定一种或多种污染物或环境因素单独或联合存在时，所导