第七章 污染生态学
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1、污染生态学是以生态系统理论为基础,用生物学、化学、数学分析等方法研究在污染条件下生物与环境之间的相互关系规律。
2、1962年《寂静的春天》蕾切尔·卡逊3、污染物:进入环境后使环境的正常组成发生直接或间接有害于生物生长、发育和繁殖的变化的物质。
4、污染物的分类:①按污染物的来源分,自然来源和人为来源地污染物。
②按受污染影响的环境要素分,大气、水体和土壤污染物。
③按污染物地形态分,气体、液体和固体污染物。
④按污染物的性质分,化学、物理、生物污染物。
⑤按污染物在环境中物理、化学性状的变化分,一次和二次污染物。
5、污染物的性质:①一种物质成为污染物,必须在特定的环境中达到一定的数量或浓度,并持续一定的时间。
②污染物会在环境中发生转化,即具有易变性。
6、安全浓度:生物与某种污染物长期接触,仍未发生受害症状,这种不会产生受害症状的浓度称为安全浓度。
7、最高允许浓度:生物在整个生长发育周期内,或者是对污染物最敏感的时期内,该污染物对生物的生命活动能力和生产力没有发生明显影响的浓度,称为最高允许浓度。
8、效应浓度:超过最高允许浓度,使生物开始出现受害症状的浓度称为效应浓度。
9、致死浓度:当污染物浓度继续上升到某一定浓度,生物开始死亡,这时的浓度称为致死浓度。
10、植物对气态污染物的粘附和吸收:SO2、NO X、光化学烟雾、飘尘及降尘等,主要通过叶片气孔和茎部皮孔进入植物体。
植物对水溶态污染物的吸收:主要通过根。
途径①有质体流途径,即污染物随蒸腾拉力,在植物吸收水分时与水一起到达植物根部。
②扩散途径。
11、污染物在植物体内的迁移:穿过根表面的无机离子到达内皮层的通道:非共质体通道和共质体通道。
镉主要以共质体方式,在导管中较多而在木质部薄壁组织中较少:铅主要以非共质体方式,在木质部薄壁组织中积累的较多,而导管中较少。
12、动物机体对污染物的吸收一般通过呼吸道、消化管、皮肤等途径。
13、污染物在动物体内的排出:粪、尿、乳汁、呼气、毛发等。
《污染生态学》复习题第一章污染物在生物体内的迁移规律1.何谓污染物它具有什么性质如何分类污染物:进入环境后使环境的正常组成发生直接或间接有害于生物生长、发育和繁殖的变化的物质。
污染物的性质:a.一种物质称为污染物,必须在特定的环境中达到一定的数量或浓度,并且持续一定的时间。
b.污染物会在环境中发生转化,即具有易变性。
污染物的分类:按污染物的来源可分为自然来源和人为来源的污染物;按受污染物影响的环境要素可分为大气、水体和土壤污染物等;按污染物的形态可分为气体、液体和固体污染物;按污染物的性质可分为化学、物理和生物污染物;按污染物在环境中物理、化学性状的变化可分为一次和二次污染物。
2.简述植物对水溶态污染物的吸收过程。
植物吸收污染物的主要器官是根,叶片也能吸收污染物。
水溶态的污染物到达根表面,主要由两个途径:一条是质体流途径,即污染物随蒸腾拉力,在植物吸收水分时与水一起到达植物根部;另一条是扩散途径,即通过扩散而到达根表面。
植物的细胞壁是污染物进入植物细胞的第一道屏障,在细胞壁中的果胶质成分为结合污染物提供了大量的交换位点。
细胞膜调节物质进出细胞的过程,并与细胞壁一起构成了细胞的防卫体系。
污染物通过植物细胞膜进入细胞的过程,目前认为有两种方式:一种是被动的扩散,物质顺着本身的浓度梯度或细胞膜的电化学势流动;一种是物质的主动传递过程,这种过程需要能量。
3.简述污染物在植物体内的迁移方式。
从根表面吸收的污染物能横穿根的中柱,被送入导管。
进入导管后随蒸腾拉力向地上部移动。
一般认为穿过根表面的无机离子到达内皮层可能有两种道路:第一条为非共质体通道,即无机离子和水在根内横向迁移,到达内皮层是通过细胞壁和细胞间隙等质外空间;第二条是共质体通道,即通过细胞内原生质流动和通过细胞之间向连接的细胞质通道。
污染物可以从根部向地上部运输,通过叶片吸收的污染物也可从地上部向根部运输。
4.简述动物体对污染物质的主要吸收途径。
污染生态学1、生态学的概念:生态学是研究生物有机体与周围环境相互关系的科学,强调的是相互关系,即有机体与其非生物环境之间的联系。
2、污染生态学的定义和内涵。
污染生态学的基本原理:污染生态学是研究生物系统与被污染的环境系统之间的相互作用的机理和规律,及采用生态学原理和方法对污染环境进行控制和修复的科学。
基本内涵:污染生态过程、污染控制与污染修复生态工程。
基本原理:整体优化原理、循环再生原理、区域分异原理。
3、污染生态学与环境生物学的关系:环境生物学的一个分支学科;污染生态学是研究生物系统(包括人类)与被污染的环境系统之间相互作用规律的科学;环境生物学是研究生物与受人类干扰的环境之间的相互关系的学科,主要研究异常环境条件与生物系统之间的相互关系,受人类干扰的环境系统包括:环境污染和人类对自然资源的不可理利用。
研究领域包括:污染生态学和自然保护生态学。
4、污染物的概念及性质:概念:污染物是指进入环境后,使环境的正常组成发生直接或间接有害于生物生长、发育和繁殖的变化的物质。
性质:一种物质成为污染物,必须在特定的环境中达到一定的数量和浓度,并且持续一段时间;污染物在环境中发生转化,即具有易变性。
5、影响植物吸收迁移的因素有哪些:1.物质的形态和结合方式在植物体内运输和储存;2.吸收部分的发育阶段;3.周围环境污染物的浓度高低。
简单扩散:生物膜两侧化学物质分子从浓度高一侧向低一侧扩散,特点顺浓度梯度、无载体;滤过过程:化学物质透过生物膜上的亲水性孔道的过程;主动转运:化学物质随能量的消耗由低浓度向高浓度转运以透过生物膜的过程,特点需要载体参加、逆浓度梯度消耗能量、对化学物质有一定选择性、载体具有一定容量、相似物质之间抑制;易化扩散:非脂溶性物质或亲水性物质,借助膜蛋白帮助顺浓度梯度或顺电化学浓度梯度,不消耗ATP进入膜内的一种运输方式,又称帮助扩散,特点由高浓度向低浓度转运,不消耗能量、比自由扩散转运速率高、存在最大转运速率,一定限度内运输速率同物质浓度成正比、载体蛋白结合位点饱和、具有特异性。
我们都知道环境是以人类为主体的外部世界,即人类赖以生存和发展的物质条件的综合体,包括自然环境和社会环境。
自然环境是直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质及其能量的总体。
社会环境是人类在自然环境的基础上,通过长期有意识的社会劳动所创造的人工环境。
环境污染产生的原因,大都是资源的浪费和不合理使用,使有用的资源变为废物进入环境而造成的。
环境问题主要是由于人类活动所引起的环境质量下降,对人类及其他生物的正常生长和发育产生危害的现象。
环境污染物来自三个方面(1)生产性污染物(2)生活性污染物(3)放射性污染物。
污染物在环境中的迁移:(1)机械迁移包括:①水的机械迁移作用;②大气的机械迁移作用;③重力的机械迁移作用。
(2)物理-化学迁移污染物在环境中迁移的最重要的形式,这类迁移的结果决定了污染物在环境中的存在形式、富集状况和潜在危害程度。
(3)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。
选择吸收和积累作用,降解作用,放大累积作用。
环境污染效应分为短期效应和长期效应,对于短期效应:(1)污染物对生物的毒害作用;生理、生化过程受阻,生长发育停滞,最终导致死亡。
1)污染物对植物的影响,首先能影响植物根系对营养元素的吸收,其次能抑制植物根系的呼吸作用,再者对植物细胞的超微结构、种子生活力以及植物生长、发育、生理生化诸方面的影响。
2)对动物和人体的影响,如重金属对鱼类的影响:首先重金属能粘附在鱼鳃的表面,造成鳃上皮和粘液细胞的营养失调,影响对氧的吸收,降低血液输送氧的能力;其次重金属还能降低血液中呼吸色素的浓度,使红细胞减少。
(2)生物对污染物的抗性:生物对各种不良环境具有一定的适应性和抵抗力,称为生物的耐性或抗性。
生物对污染物的抗性机制是外部排斥和内部忍耐的综合结果。
环境污染的长期效应是生物多样性的丧失和遗传多样性的丧失。
环境污染引起的物种丧失程度,并不亚于生态破坏。
(1)遗传多样性的丧失,包括已有的遗传基因库的减少和新的遗传变异来源的降低。