环境生物
第一章环境生物技术绪论
（华师生科院微生物教研室）
本课程参考教材
?周少奇：环境生物技术（科学出版社）
?张景来等：环境生物技术及应用（化学工业出版社）
?王建龙等：现代环境生物技术（清华大学出版社）
?陈坚：环境生物技术（中国轻工业出版社）
?陈坚：环境生物技术应用与发展（北京中国轻工业出版社）
本章内容
?环境问题
?环境生物技术的概念、目的
?生物技术简介
?环境生物技术的研究内容
?环境生物技术的发展
一、环境问题
?环境：
大气、水、土地、矿藏、森林、草原、野生动植物、水生生物、名胜古迹、风景旅游区、温泉、疗养区、自然保护区、生活居民区等。即作用于人类这一客体的所有外界事物，就是人类的生存环境。
－－－《环境保护法》
人类生存环境的发展历程
“环境问题”
?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反过来对人类的生产、生活和健康的影响问题。
?主要指人类活动给自然环境造成的破坏和环境污染这两大类。
美洲野牛大屠杀
19世纪，美军允许大量屠杀美洲野牛，这些牛头骨正等着被加工成肥料，用于美国
中西部的农业生产。这场大屠杀“有效地”抑制了美国野牛的数量增加，据估计，从1800年到1890年，美国野牛的数量迅速从大约6000万头减少到750头。
第一次环境问题高潮时期的典型代表：
八大公害事件
公害事件：因环境污染造成的在短期内人群大量发病和死亡事件。
1、马斯河谷事件：1930年12月1～5日比利时马斯河谷工业区
工业区处于狭窄的盆地中，12月1～5日发生气温逆转，炼焦厂、炼钢厂、硫酸厂和化肥厂等许多工厂排放出的有害气体，在逆温的条件下大量积累，使60多人中毒死亡，几千人患呼吸道疾病，许多家禽死亡。
2、多诺拉事件：1948年10月26～31日美国宾夕法尼亚洲多诺拉镇
该镇处于河谷，10月最后一个星期大部分地区受反报旋和逆温控制，加上26～30日持续有雾，使大气污染物在近地层积累。二氧化硫及其氧化作用的产物与大气中尘粒结合是致害因素，发病者5911人，占全镇人口43％。症状是眼痛、喉痛、流鼻涕、干咳、头痛、肢体酸乏、呕吐、腹泻，死亡<17人。
3、洛杉矶光化学烟雾事件：40年代初期美国洛杉矶市
全市250多万辆汽车每天消耗汽油约1600万升，向大气排放大量碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳。该市临海依山，处于50公里长的盆地中，汽车排出的废气在日光作用下，形成以臭氧为主的光化学烟雾。
4、伦敦烟雾事件：1952年12月5～8日英国伦敦市
5～8日英国几乎全境为浓雾覆盖，四天中死亡人数较常年同期约多40000人，45岁以上的死亡最多，约为平时3倍；
1岁以下死亡的，约为平时2倍。事件发生的一周中因支气管炎死亡是事件前一周同类人数的93倍。
5、四日市哮喘事件：1961年日本四日市
1955年以来，该市石油冶炼和工业燃油产生的废气，严重污染城市空气。重金属微粒与二氧化硫形成硫酸烟雾。1961年哮喘病发作，1967年一些患者不堪忍受而自杀。1972年该市共确认哮喘病患者达817人，死亡10多人。
6、米糠油事件：1968年3月日本北九洲市、爱知县一带
生产米糠油用多氯联苯作脱臭工艺中的热载体，由于生产管理不善，混入米糠油，食用后中毒，患病者超过1400人，至七八月份患病者超过5000<人，其中16人死亡，实际受害者约13000人。
7、水俣病事件：1953～1956年日本熊本县水俣市
含甲基汞的工业废水污染水体，使水俣湾和不知火海的鱼中毒，人食用毒鱼后受害。1972年日本环境厅公布：水俣湾和新县阿贺野川下游有汞中毒者283人，其中60人死亡。
8、痛痛病事件：1955～1972年日本富山县神通川流域
锌、铅冶炼厂等排放的含废水污染了神通川水体，两岸居民利用河水灌溉农田，使稻米和饮用水含镉而中毒，1963年至1979<年3月共有患者130<人，其中死亡81人。
工业革命时期现代环境保护意识的萌芽
?第一次环境问题高潮启发了社会有识之士对环境破坏后果的忧虑。
?由于公害事件不断发生，范围和规模不断扩大，越来越多的人感觉到自己是处在一种不安全、不健康的环境中，加上社会舆论的广泛宣传，公众环境意识的逐渐提高，人们已不再满足于单纯物质上的享受，而开始渴望更高的有利于身心健康的生活环境和生活方式。于是，自本世纪60年代以来，先是在西方发达国家，千百人走上街头，游行、示威、抗议，要求政府采取有力措施治理和控制环境污染，逐渐掀起了一场声势浩大的群众性的反污染反公害的“环境运动”。
R a c h e l C a r s o n(1907-1964)
《S i l e n t S p r i n g》
?《寂静的春天》详述了滥用滴滴涕等杀虫剂带来的严重的环境危害，立刻引起强烈争议。受到了以杀虫剂等化工产品生产商为首，和受到农业部支持的各种媒体的攻击；在哥伦比亚广播公司的电视节目中，卡逊和化学公司的发言人进行了辩论，在参议院调查委员会上作证，从而导致1972年在美国全面禁止滴滴涕的生产和使用。
?美国著名刊物《时代》在2000年12期，即20世纪最后一期上将蕾切尔·卡逊评选为本世纪最有影响的100个人物之一。
?。《匹兹堡杂志》将卡逊评选为“世纪匹兹堡人”之一，赞扬她对现代环境保护思想和观点的开创性贡献，认为她是现代环境运动之母。
?导致了美国国家环境保护局的建立（1970）和“世界地球日”的设立（1969）。
?戈尔在序言中写道：“《寂静的春天》播下了新行动主义的种子，并且已经深深植根于广大人民群众中。”
“1964年春天，蕾切尔·卡逊逝世后，一切都很清楚了，她的声音永远不会寂静。她惊醒的不但是我们国家，甚至是整个世界。《寂静的春天》的出版应该恰当地被看成是现代环境运动的肇始。”
第二次环境问题高潮
?全球性的环境污染（温室效应、臭氧层破坏、酸雨、水污染）
?大面积生态破坏（生物多样性锐减、荒漠化、森林减少）
?突发性的严重污染事故频发
现代环境问题
?温室效应（全球气候变化）
?臭氧层空洞
?酸雨
?水污染（富营养化、有毒污染）
?白色污染
?环境事故频发
?生物多样性锐减
?荒漠化问题
1、温室效应
C O2等气体就像温室的玻璃一样，并不影响太阳对地球表面的辐射，但却能阻碍由地面反射回高空的红外辐射，这就像给地球罩上了一层保温膜，使地球表面气温增高，产生“温室效应”。
地球年平均温度变化
北极因气候变暖首次变成孤岛
非洲第一高峰——乞力马扎罗山
温室效应的危害
2、海洋温度升高，影响洋流规律，造成气候规律发生变化。导致极端气象条件（台
风、暴雨、冰冻等）增多，洪涝干旱更为剧烈。
3、永冻土融化，造成当地生态灾难，并破坏建筑稳定性；
4、气候变化使进化形成的生物节律失效，造成某些生物灭绝，并由此引发生物多
样性降低。
5、高纬度地区的植物群落变化。低纬度地区的植物北移。
6、在健康方面，由于热浪发生频率升高，某些传染性疾病的影响范围也可能扩大。
温室效应的治理
20年政府间气候谈判历程
?1992年《联合国气候变化框架公约》诞生
?1997年通过了《京都议定书》
?2005年启动了议定书二期谈判（加拿大蒙特利尔召开的《公约》第11次缔约方大会暨议定书生效后的第1次缔约方会议）?2007年底在印尼巴厘岛召开的《公约》第13次缔约方大会上通过了“巴厘路线图”
?2009年丹麦哥本哈根参加《公约》第15次缔约方大会产生了《哥本哈根协议》
?2010年底墨西哥坎昆召开的气候公约第16次缔约方大会上，强行通过了《坎昆协议》
?2011年南非德班联合国气候变化大会，决定实施《京都议定书》第二承诺期并启动绿色气候基金
现代环境问题
?温室效应（全球气候变化）
?臭氧层空洞
?酸雨
?水污染（富营养化、有毒污染）
?白色污染
?环境事故频发
?生物多样性锐减
?荒漠化问题
2、臭氧空洞
氟里昂的应用
1）致冷剂占总用量30%。其中F11和F12应用于小型家用空调和冰箱，一台家用冰箱约需1k g的F12致冷剂。
2）气雾剂占总用量25%。在发胶、摩丝、药物、杀虫剂的喷雾罐中加入F12以产生气溶胶，使喷出的物质分散为雾状形式。
3）发泡剂占总用量25%。制造各种泡沫塑料时需加F11或F12，起到发泡作用。
4）清洗剂占总用量20%。干洗衣物、清洗电子元件、手饰时用F113作溶剂，利用其高溶解力和无腐蚀性。
5）灭火剂利用氟里昂的不燃性和不爆炸性，可用作灭火剂。例如手提灭火器中可用F12B1，重要建筑物的固定灭火系统可用F13B1。这些灭火剂对扑灭各类火灾十分有效，特别是一些怕水场合。臭氧空洞的危害
臭氧层的保护
现代环境问题
?温室效应（全球气候变化）
?臭氧层空洞
?酸雨
?水污染（富营养化、有毒污染）
?白色污染
?环境事故频发
?生物多样性锐减
?荒漠化问题
3、酸雨
?指酸性的大气降水，包括酸性雨、雪、雾、露等沉降，通常是指p H值低于5.6的降水。
?1972年联合国在斯德哥尔摩召开的人类环境会议上，瑞典人第一次把酸雨作为国际性问题提出。
?酸雨现已成为严重威胁世界环境的十大问题之一
我国酸雨的分布
?覆盖国土面积>40％
?长江以南,包括江苏，上海,浙江,福建,江西,湖北,湖南,广东,广西,海南,贵州,四川,重庆,云南等省市大部分地区；
?两小块酸雨区域：胶东半岛和图门江地区
酸雨的危害
?对农业和森林影响巨大。
?影响渔业生产。
?影响人类健康（饮用水、作物）。
?腐蚀建筑和钢铁物件。
?科学家发现酸雨从土壤或岩石中溶解有毒的物质，这些酸性的水，把有毒物质带入河川或湖泊，会造成小河中的鱼类的死亡
现代环境问题
?温室效应（全球气候变化）
?臭氧层空洞
?酸雨
?水污染（富营养化、有毒污染）
?白色污染
?环境事故频发
?生物多样性锐减
?荒漠化问题
4、水污染
?全国污水排放量，1980年为310多亿t，1997年即达到584亿t。在开展水资源质量评价的约10万k m的河长中，受污染的河长占46.5％，其中海河流域高达62.3％。全国90％以上的城市水域，均受到不同程度的污染。
?富营养化
?有毒污染物
污染物
（1）富营养化现象：
【1】赤潮(red tide)
赤潮
湖泊富营养化
水华（a l g a l b l o o m,w a t e r b l o o m）
?水华：水体中藻类、细菌或无脊椎水生动物快速大量繁殖造成单位体积内生物量过高的现象。大多为浮游藻类。海洋中相同的现象通常称为赤潮。
?藻类水华：水体中藻类快速大量繁殖造成单位体积内藻类生物量过高的现象。
?有害藻类水华（H A B）：产生毒素的藻类水华。
水华的判断标准
?澳大利亚、W H O水体蓝藻预警阈值：
15000c e l l s/m l禁止游泳等水上娱乐活动
100000c e l l s/m l关闭水体的所有用途
?韩国环保部水华标准：
w a r n i n g≥5000c e l l s/m l25u g/L c h l a
o u t b r e a k≥1000000c e l l s/m l100u g/L c h l a
?我国学者提出参考值（郑建军2006）：
轻度水华1-10x106c e l l s/L30-150u g/L c h l a
中度水华10-20x106c e l l s/L150-300u g/L c h l a
重度水华≥20x106c e l l s/L≥300u g/L c h l a
常见藻类水华类型
?蓝藻水华（微囊藻、水华鱼腥藻、水华束丝藻）
?甲藻水华（三峡水库倪氏拟多甲藻）
?硅藻水华（汉江小环藻水华）
?绿藻水华（如衣藻水华）
?裸藻水华
?隐藻水华
水华和赤潮(H a r m f u l A l g a l B l o o m s,H A B s)的危害
?危害水资源安全
?损害水生态系统的健康
?影响景观
?危害水产养殖
（2）有毒污染物
?重金属（汞、镉、铅、铜、铬、砷、镍、铁、锰、锌、砷）：
1970－1979年全世界排入水体的汞总量约1.6x104吨。
全国受重金属污染的耕地面积占全国耕地总面积的1/5。
?农药：
我国每年仅农药的使用量就达25万吨，而生产量已达35万吨以上，农药的生产过程还造成1.5亿吨废水的排放。
?石油：
从1970－1990年，发生的油轮事故多达1000起，每年排入海洋的石油有1000—1500万吨。
?有机化合物：
国内外由水中检出的有机污染物已有2000余种，其中114种具有或怀疑有致癌、致畸、致突变的“三致物质”。
合成有机化合物的污染
世界性的重要环境问题之一
持久性有机污染物
?广义上的P O P
?还包括一些具有P O P s特性的其他物质，部分物质是目前公约筛查嫌疑物质，如：
?⒈多环芳烃，在很多文献中，多环芳烃并认为是P O P s物质；
?⒉溴代阻燃剂B F R s，大部分溴代阻燃剂具有P O P s特性，如十溴联苯醚（P B D E209）、六溴环十二烷（H B C D）、四溴双酚A(T B B P A）等；
?⒊具有二恶英特性的物质，溴代二恶英（P B D D/F s），多氯代苯系衍生物（多氯三联苯等）；
?⒋其他氯代物质，如氯代阻燃剂得克隆（d e c h l o r a n e p l u s,D P s），短链氯代石油烃等。
环境激素
环境激素是指那些进入人体后能对人的生殖功能产生恶性影响
的毒物，直接影响到人类的遗传性疾病。
20世纪后期，人类及野生动物的内分泌系统、免疫系统和神经系统出现了各种各样的异常现象。研究者最早发现，一些鱼类生殖器管不能发育成熟，雌雄同体，雄性退化，种群退化；人类免疫系统功能下降，内分泌异常，恶性肿瘤增多，神经系统出现障碍，新生儿畸形，发育不全等疾病逐年上升。
美国环保局(E P A)对这类化学物质影响内分泌系统的具体过程描述为：对生物的正常行为及生殖、发育相关的正常激素的合成、储存、分泌、体内输送、结合及清除等过程产生妨碍作用。
新型有机污染物
多溴联苯醚（P o l y b r o m i n a t e d d i p h e n y l e t h e r s,P B D E s）特性：以溴为基础的一类化合物，209种同系物(B D E1-209)，10个同系组（一溴代至十溴代）。
用途：广普、高效阻燃剂，广泛用于电子、建筑、纺织、家居材料及产品中。
应用
毒性
P B D E s会干扰甲状腺激素，妨碍人类和动物脑部与中枢神经系统的正常发育。
PBDEs在制备、燃烧及高温分解时会生成剧毒致癌物多溴二苯并二恶英及多溴二苯并呋喃。
环境行为
高溴代联苯醚由于具有低挥发性、低水溶解度而极易吸附于泥土和颗粒上，在环境中比较稳定。高溴代联苯醚大部分都沉积在距污染源较近河流底泥和空气中的悬浮颗粒中，而在海洋生物和人体较少检测到。
低溴代联苯醚具有相对较高挥发性、水溶解度和生物富集性，因此在底泥、水生生物、水和空气中都有低溴代联苯醚的存在。
全氟辛烷硫磺酸
（C8H F17O3S,p e r f l u o r o o c t a n e s u l f o n a t e,P F O S）
结构和性质
P F O S是一种重要的全氟表面活性剂，也是其他许多全氟化合物的重要前体。
纺织品、皮革制品、家具和地毯等表面防污处理剂
泡沫灭火剂、地板上光蜡剂、农药和灭蚁药的中间体
用于生产合成洗涤剂、义齿洗涤剂、洗发香波等
计算机、移动电话及电子零件生产领域的特殊洗涤剂中
?PFOS [CF3(CF2)7SO3-] 是由17个氟原子和8个碳原子组成的烃链，烃链末端碳原子上连接一个磺酰基。
?由于C-F键具有强极性并且是自然界中键能最大的共价键之一，因此全氟化合物普遍具有很高的稳定性。
?PFOS以及其他全氟表面活性剂是一类持久性有机化合物。
P F O S的环境行为
?PFOS大部分与血浆蛋白结合存在于血液中，其余一部分则蓄积在动物的肝脏组织和肌肉组织中。
?实验动物对PFOS的肠道吸收率较高，摄入体内后主要分布在血液和肝脏，虽然体内PFOS会随尿和粪便排出体外，但排出速度缓慢。
?人类PFOS半衰期大约4年。
?PFOS具有胚胎毒性和潜在的神经毒性。
医药品和个人护理用品(PPCPs）
?P P C P s包括日常用品，比如说处方药，兽类用品，非处方药，化妆品，香水，化妆水以及家用或工业化学品等。兽类医药、农用医药、人类服用医药以及化妆品的使用是其导入环境的主要方式。
?P P C P s作为一种新兴污染物日益受到人们的关注。许多P P C P s组分具有较强的生物活性、旋光性和极性，大都以痕量浓度存在于环境中。由于该类物质在被去除的同时也在源源不断地被引入到环境中，人们还将其称为“伪持续性”污染物。迄今为止，全球各地的研究并未发现污水处理厂中检测到的痕量级别的P P C P s会对人类
健康产生影响。但是，对水环境中P P C P s的研究，特别是对污水的大量研究表明，水环境中发生的某些异常现象可能与P P C P s有关，比如说雄性和雌性鱼类生殖器官的变化以及鱼类雌雄比例的改变。
?目前针对P P C P s的研究主要集中于环境监测调查方面，需要进一步探索能够有效去除城市污水中P P C P s的技术。家庭水龙头碳过滤器将会去除一部分的P P C P s，水软化剂对减量P P C P s貌似没有积极作用，而反渗透装置则被认为是去除P P C P s的最佳措施。
现代环境问题
?温室效应（全球气候变化）
?臭氧层空洞
?酸雨
?水污染（富营养化、有毒污染）
?白色污染
?环境事故频发
?生物多样性锐减
?荒漠化问题
5白色污染
白色污染的污染物--塑料消费在迅速增长
2011年1-12月，全国塑料制品的产量达5474.3万吨，同比增长22.35%。其中，我国塑料薄膜的产量为843.6万吨，占总产量的15.41%；日用塑料制品的产量为458万吨，占总产量的8.37%；塑料人造革、合成革的产量为240万吨，占总产量的4.39%；泡沫塑料的产量为141万吨，占总产量的2.58%。
从各省市的产量来看，2011年1-12月，广东省塑料制品的产量达1073.8万吨，同比增长13.86%，占全国总产量的19.62%。紧随其后的是浙江、广西和山东，分别占总产量的15.45%、7.17%和6.89%。
“第八大陆”
据新华社华盛顿2012.５月９日电（记者任海军）美国研究人员９日报告说，他们的研究显示，北太平洋海域的塑料垃圾密度在过去近４０年增长了百倍，这将威胁该地区的生态环境。
斯克里普斯海洋学研究所研究人员说，北太平洋海域每平方公里塑料垃圾的数量如今已达１.３万块，与上世纪七十年代初相比增加了百倍，“如此大的增幅令人非常惊讶”。他们指出，大量细小的塑料垃圾随环流系统在北太平洋亚热带海域汇集，以塑料垃圾为主要成分的“太平洋大垃圾带”面积如今已与美国得克萨斯州相当。
研究人员说，在阳光和海浪冲击下，塑料垃圾会逐渐分解成直径不足５厘米的碎片，但始终不会沉至海底，这些垃圾为海洋昆虫—海黾提供了栖息地。他们发现，在塑料垃圾愈多的海域，海黾数量也更多。他们警告说，如果塑料垃圾密度持续扩大，海黾数量也会持续增加，浮游生物或鱼卵将进一步减少，海洋生态系统的平衡将被打破。
白色污染的危害
?产生“视觉污染”，影响市容和自然景观；
?影响土壤结构，影响农作物吸收养分和水分，导致农作物减产；
?其成分增塑剂和添加剂的渗出会导致地下水污染；
?混入城市垃圾一同焚烧会产生有害气体，污染空气，损害人体健康；
?填埋处理将会长期占用土地；
?对野生动物产生危害。
现代环境问题
?温室效应（全球气候变化）
?臭氧层空洞
?酸雨
?水污染（富营养化、有毒污染）
?白色污染
?环境事故频发
?生物多样性锐减
?荒漠化问题
5严重污染事故频发
从公害到环境灾难
?前苏联切尔诺贝利核电站爆炸
1986年4月26日，位于苏联乌克兰基辅以北130公里处的切尔诺贝利核电站发生爆炸，建筑遭到毁坏，同时发生了火灾，反应堆内的放射物质大量外泄，造成了核电史上迄今为止最严重的事故。核泄漏使十五万平方公里面积的地区受到铯-137、锶-90、贫铀污染，地区的总人口达七百万。根据联合国2005年发布的一份报告，切尔诺贝利事故引起的癌症最终会使4000人死亡。
印度博帕尔事件
博帕尔事件发生于1984年12月3日凌晨，印度中央邦的博帕尔市（B h o p a l）美国联合碳化物（U n i o n C a r b i d e）属下的联合碳化物（印度）有限公司（U C I L），设于博帕尔贫民区附近一所农药厂发生氰化物泄漏事件。一夜之间有40多吨异氰酸甲酯溢出，当时有二千多名博帕尔贫民区居民即时丧命，后来更有两万人死于这次灾难，二十多万博帕尔居民因而永久残废。
我国近年的污染事故
?湖南郴州重金属污染严重(2009)
?江苏镇江水被苯酚污染(2012)
?内蒙古一地多村庄遭受土地污染(2012)
?广西龙江河镉污染事件(2012)
?中海油渤海油田漏油事件(2011)
?云南曲靖铬污染事件(2011)
?江苏盐城城西水厂受化学污染(2009)
?广东北江镉污染事故(2006)
?海口白沙门遭垃圾污染(2010)
?松花江水污染事件(2005)
现代环境问题
?温室效应（全球气候变化）
?臭氧层空洞
?酸雨
?水污染（富营养化、有毒污染）
?白色污染
?环境事故频发
?生物多样性锐减
?荒漠化问题
地质史上的生物大灭绝事件
第六次生物大灭绝
生物多样性锐减的原因
?污染
?人类过度索取（长江刀鱼、海南黄檀、冬虫夏草、发菜）
?工程等人类活动间接影响（大坝）
?生物入侵（如非洲维多利亚湖入侵者尼罗河鲈鱼）
?栖息地破坏
?气候变化
现代环境问题
?温室效应（全球气候变化）
?臭氧层空洞
?酸雨
?水污染（富营养化、有毒污染）
?白色污染
?环境事故频发
?生物多样性锐减
?荒漠化问题
荒漠化（d e s e r t i f i c a t i o n）
?1992年世界环境与发展大会上通过的定义是“包括气候和人类活动在内种种因素
造成的干旱、半干旱和半湿润地区的土地退化”。也就是由于大风吹蚀，流水侵蚀，土壤盐渍化等造成的土壤生产力下降或丧失，都称为荒漠化。
?我国有时也将湿润和亚湿润区的石漠化归入荒漠化范畴。
我国荒漠化土地现状
?截至2009年底,我国荒漠化土地面积为262.37万平方公里,占国土总面积的27.33%。
?截至2011年，我国石漠化土地面积为1200.2万公顷。
荒漠化成因
?自然因素。
?过度樵采。
?不合理的耕作方式。陡坡耕种，广种薄收的方式。
?过度开垦。毁林毁草开垦来扩大耕地面积。
?乱砍滥伐。
?过度放牧。
我国的严峻的环境问题
?最新统计表明，全国七大水系409个监测断面，劣五类水质占30%，基本丧失使用价值，全国75%的湖泊出现了不同程度的富营养化，全国尚有3.6亿农村人口喝不上符合标准的饮用水。
?全国沙漠和沙化土地总面积达174.3万平方公里，占国土面积的18%，20世纪70年代，每年沙化1560平方公里，80年代每年沙化2100平方公里，90年代每年沙化高达3436平方公里，等于一年沙化掉一个大县的面积。
?如今，酸雨覆盖我国1/3的国土面积，主要分布在长江以南各省。
?（－－国家环保总局副局长潘跃）
据保守估计，我国每年由于环境污染和生态破坏所造成的经济损失高达2000亿元！
环境问题日趋严重的根源
?人口大量增长；
?生产方式的变化；
?生活方式的变化。
二、环境生物技术概念、目的
?环境生物技术（E n v i r o n m e n t a l B i o t e c h n o l o g y），也称环境生物工程。
?结合生物技术对环境进行监控、治理或修复，清洁生产、污染物资源化以及生物材料和能源开发等的技术和方法。
?目的：减少或治理污染、减少或消除资源浪费、开发可再生能源－－总之，为可持续发展提供技术支持。
三、生物技术简介
?生物技术概念：
?以现代的生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其它基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。
（－－国家科委，1986）
先进的工程技术手段包括
?基因工程
?酶工程
?细胞工程
?发酵工程
生物技术发展简史
?古老（传统）生物技术阶段：
（公元前6000－17世纪）
酿酒、面包、奶酪等食品发酵技术。
特点：经验为主，未明机理。
2.初期（第一代）生物技术阶段：
（17世纪－20世纪40年代）
?工业发酵的开展；
?废水处理、固体废弃物的堆肥处理。
特点：了解了微生物和酶在发酵中的作用3.近代（第二代）生物技术阶段：（20世纪40年代－70年代）
?抗生素的发酵生产；
?氨基酸发酵生产。
特点：发酵过程质量控制严格
4.现代（第三代）生物技术阶段：（20世纪40年代－70年代）
?克隆技术；
?基因重组改良生物品种；
?动植物细胞培养生产生物制剂；
?植物组织培养。
特点：基因工程的应用
生物技术在解决环境问题中的地位
四、环境生物技术的研究内容?污染治理生物技术：
?废水处理技术；
?废气生物处理技术；
?固体废弃物生物处理技术；
?生物修复和植物修复技术；
?污染环境生态恢复的生物技术。
2.污染预防生物技术：
?生物农药
?可降解塑料
?清洁生产的生物技术
?生物制浆
?生物脱硫
?生物絮凝剂
?生物吸附剂
?生物表面活性剂
?微生物湿法冶金
五、环境生物技术的发展
?起始于活性污泥法（80多年前）；
?20世纪80年代末，学科逐渐形成；1989年阿拉斯加的E x x o n 邮轮失事事件促进了环境生物技术的发展；
?目前的发展趋势是：
从污染物的降解和处理技术朝解决更广泛的环境问题方向发展；
?学科不断与其它多学科渗透、借鉴和融合。
思考题
?什么是环境问题？我们身边有哪些环境问题？如何解决？?我国主要环境问题的发展趋势？
?新型污染物对生物的影响机制？
?你能否提出用生物技术解决某个环境问题的想法和思路？本章结束
生物对环境的适应性
如何提高生物对污染环境的 适应性能力 一、什么叫生物的适应性 适应性是指生物体与环境表现相适合的现象。适应性是通过长期的自然选择，需要很长时间形成的。比如应激性的结果是使生物适应环境，可见它是生物适应性的一种表现形式。但生物体的有些适应特征(如北极熊的白色、绿草地中蚱蜢呈绿色等等)是通过遗传传给子代的。并非生物体接受某种刺激后才能产生，这与应激性是不同的。 下面是几种典型适应性的实例： 1.保护色 动物适应栖息环境而具有的与环境色彩相似的体色，叫做保护色。具有保护色的动物不容易被其他动物发现，这对它躲避敌害或捕猎动物都是有利的。保护色的形式多种多样，如水母、海鞘等水生生物的躯体近乎透明，能巧妙地隐身于水域中。昆虫的体色往往与它们所处环境中的枯叶、绿叶、树皮、土壤等物体的色彩非常相似。生活在草地、池塘中的青蛙是绿色的，活动在山间溪流石块上的棘胸蛙却是深褐色的，而树蛙则随着它所栖息的不同树种而具有不同的体色。生活在北极地区的北极狐和白熊，毛是纯白色的，与冰天雪地的环境色彩协调一致，这有利于它们捕猎动物许多鱼类背部颜色深，腹部色浅，从上向下看，与水底颜色一致，从下向上看，却又像天空。分割
色是保护色的又一种形式，如虎、豹、斑马、长颈鹿身上都有鲜艳的花纹，在光暗斑驳的环境配合下，能使其轮廓模糊不清。某些种类的比目鱼和蜥蜴能随背景变化而改变体色，以保护与环境的协调，这又是保护色的一种形式。还有些动物在不同的季节具有不同的保护色。例如，生活在寒带的雷鸟，在白雪皑皑的冬天，体表的羽毛是纯白色的，一到夏天就换上棕褐色的羽毛，与夏季苔原的斑驳色彩很相近。有些蝗虫在夏天草木繁盛时体色是绿色的，到了秋末则变为黄褐色。 2.警戒色 某些有恶臭或毒刺的动物所具有的鲜艳色彩和斑纹，叫做警戒色。例如，黄蜂腹部黑黄相间的条纹就是一种警戒色。据有人研究，鸟类被黄蜂螫一次，会记忆几个月，当它们再见到黄蜂时就会很快地避开。有些蛾类幼虫具有鲜艳的色彩和斑纹，身上长着毒毛，如果被鸟类吞食，这些毒毛就会刺伤鸟的口腔黏膜，吃过这种苦头的鸟再见到这些幼虫就不敢吃了。又如欧洲有一种塔蛛，腹部呈现红色，其皮肤腺能分泌毒液，当它受到攻击时，其腹部向上，显示红色肚皮以示对天敌的“警告”。其他如瓢虫的斑点，毒蛇鲜艳的花纹等。警戒色的特点是色彩鲜艳，容易识别，能够对敌害起到预先示警的作用，因而有利于动物的自我保护。 3.拟态 某些生物在进化过程中形成的外表形状或色泽斑，与其他生物或非生物异常相似的状态，叫做拟态。例如，竹节虫的形状像竹枝，尺蠖的形状像树枝，枯叶蝶停息在树枝上的模样像枯叶(翅的背面颜色
环境生物学 试题
《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
环境化学复习资料
环境化学复习资料 一、填空 1、造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三方面，其中化学物质引起的约占80%~90% 环境问题是在工业化过程中产生的，具体原因包括污染物排放和过度开发资源； 2、可持续发展的战略思想是经济、社会和环境保护协调发展，其核心思想是：经 济发展不能超过资源和环境的承载力； 3、在大气对流层中污染物易随空气发生垂直对流运动，在平流层中污染物易随地 球自转发生水平运动； 4、逆温层不利于污染物的传输。 5、当Γ<Γd时，大气处于稳定状态。 6、大气中重要自由基产生于光离解。 7、在有氮氧化物和碳氢化合物存在于大气中时可能发生光化学烟雾，该反应机制为： 自由基引发、自由基转化和增殖、自由基氧化NO 、链终止； 8、平流层中的臭氧层能够吸收紫外线从而保护生物，维持生态平衡； 9、洛杉矶烟雾也称为光化学烟雾。10、伦敦烟雾也称为硫酸型烟雾。 11、当降水的pH值 5.0 时，称为酸雨。 12、可吸入粒子是指粒径﹤10um 的颗粒物； 13、PAN是指大气中的过氧乙酰硝酸酯污染物； 14、水中异养生物利用自养生物产生的有机物为能源及材料构成生命体； 15、导致痛痛病的污染物是Cd ；16、导致水俁病的污染物是甲基汞。 17、腐殖质分子中含有多元环状结构，其上联接有-OH -COOH -CHO 等官 能团； 18、非离子型有机物可通过溶解作用分配到土壤有机质中；
19、pH值在4.5至8.3之间时,水中碳酸的主要形态分别为CO2、H2CO3、 HCO3-； 20、水中无机污染物的迁移转化方式有吸附、凝聚絮凝、溶解沉淀、配合、氧化还 原； 21、水中有机污染物的迁移转化方式有分配、水解、光解、挥发、生物降解 22、次生矿物由物理分化和化学分化而成； 23、次生铝硅酸盐由硅氧四面体层和铝氢氧八面体层构成，它们是高岭石、蒙脱石和伊利石。 24、能引起温室气体效应的气体主要有CO2、CH4、CO 、CFCs 。 25、腐殖质中不能被酸和碱提取的部分称为腐黑物，可溶于稀碱但不溶于酸的部分称为腐殖酸，既溶于碱又溶于酸的的部分称为富黑酸。 26、土壤是由气、液、固三相组成的，其中固相可分为土壤矿物质和土壤有机质 ，两者占土壤总量的90%以上。 27、土壤及沉积物（底泥）对水中有机物的吸附作用（sorption）包括表面吸附和分配作用 28、降水中主要的阴离子有SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-。 29、污染物在环境中的迁移主要有机械迁移、物理-化学迁移和生物迁移 三种方式。 30、天然水中的总酸度= [HCO3-] +2 [H2CO3*] + [H+] - [HO-]。 31、大气的扩散能力主要受风、湍流和浓度梯度的影响。 32、一般通过湿沉降过程去除大气中颗粒物的量约占总量的80%~90% ，而干沉降只有10%~20 。 33、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有表面吸附、离子交换吸附和专属吸附。 34、无机污染物进入水体后，主要通过沉淀-溶解、氧化还原、配合作用、胶体形成、吸附-解吸等一系列物理化学作用进行迁移转化。
环境生物学 考试重点
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）
生物对环境的适应概要
生物对环境的适应 一、素质教育目标 （一）知识教学点 1．了解 生物与环境的关系。 2．理解 （1）生物对环境适应的普遍性、相对性。 （2）保护色、警戒色、拟态的概念及实例。 3．掌握 保护色、警戒色与拟态的区别。 （二）能力训练点 观察能力、概括能力、归纳能力、表达能力。 （三）德育渗透点 1．通过保护色、警戒色、拟态，认识生物与环境的协调美、和谐美。 2．由生物与环境的相互关系，树立矛盾对立统一的观点。 3．培养保护环境的思想意识。 （四）学科方法训练点 1．学习掌握新概念的方法：由事例归纳、理解概念，通过比较辨别掌握概念。2．学习理论与实际相联系的学习方法。 二、教学重点、难点、疑点及解决办法 1．教学重点：适应的普遍性，保护色、警戒色、拟态的概念，辨别概念的方法。
2．教学难点 （1）引导学生自己总结出保护色、警戒色、拟态的区别。 （2）认识生物与环境的协调美、和谐美。 3．教学疑点：保护色与拟态的辨别。 4．解决办法 （1）运用投影或多媒体辅助教学，创设保护色、警戒色、拟态的问题情景，学生观察、归纳得出概念。 （2）对比显示典型的保护色、警戒色、拟态的现象，两两对比发现差别，辨析概念。 （3）学生对概念及概念间的区别进行概括、表述。 （4）根据学生练习中反馈信息进行个别辅导或集体答疑。 三、课时安排 1课时。 四、教学方法 教师讲述、举例帮助学生理解，学生阅读、观察、思考、表述，积极探索学习。 五、教具准备 根据学校设备条件准备：课时目标（文字）、沙漠上的仙人掌（图像）、淡水中的菱（图像）、猛虎袭击鹿群（图像）、鹿、兔、刺猬（豪猪）、黄鼬、蛔虫（图像）、绿草丛中的蝈蝈（图像）、北极地区的白熊（图像）、冬天和夏天的雷鸟（图像）、黄蜂、瓢虫、毒蛇（图像）、竹节虫、尺蠖、枯叶蝶、螳螂（图像）、土壤中的蚯蚓（图像）、生物与环境的关系（文字小结），课堂练习题（文字）。 六、学生活动设计
环境化学期末考试复习资料..
环境化学期末考试复习资料 一、名词解释： 1、分配系数：非离子性有机化合物可以通过溶解作用分配到土壤有机质中，并经过一段时间达到分配平衡，此时有机化合物在土壤有机质和水中的含量的比值称为分配系数。 2、标化分配系数：达分配平衡后，有机毒物在沉积物中和水中的平衡浓度之比称为标化分配系数。 3、辛醇-水分配系数：达分配平衡时，有机物在辛醇中的浓度和在水中的浓度之比称为有机物的辛醇-水分配系数。 4、生物浓缩因子：某种元素或难降解物质在机体中的浓度与其在机体周围环境中的浓度之比称为生物浓缩因子。 5、亨利定律常数：化学物质在气——液相达平衡时，该化学物质在水面大气中的平衡分压和其在水中的平衡浓度之比。 6、水解常数：有机物在水中水解速率与其在水中浓度之比称为水解常数。 7、直接光解：有机物直接吸收太阳能进行的分解反应 8、敏化光解：水体中天然有机物质（腐殖质、微生物等），吸收太阳光后，被太阳光激发，又将其激发态的过剩能量转移给接受体分子，导致接受体分子的分解反应，称为敏化光解，也称间接光解。 9、光量子产率：进行光化学反应的光子占吸收总光子数之比称为光量子产率。 10、生长代谢：有机毒物作为微生物培养的唯一碳源，使有机毒物进行彻底的降解或矿化的过程。 11、共代谢：某些有机物不能作为微生物培养的唯一碳源，必须有另外的化合物提供微生物培养的碳源或能源时，该有机物才能降解，这类现象称为共代谢12、生物富集：指生物通过非吞食方式（吸收、吸附等），从周围环境中蓄积某种元素或难降解的物质，使其在机体内的浓度超过周围环境中浓度的现象。又称为生物浓缩。 13、生物放大：同一食物链上的高营养级生物，通过吞食低营养级生物富集某种元素或难降解物质，使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大的现象。14、生物积累：指生物在其整个代谢活跃期内通过吸收、吸附、吞食等方式从周围环境和食物链蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体中的浓度超过周围环境中浓度的现象。 15、基因突变：指DNA中碱基对的排列顺序发生改变。包括碱基对的转换、颠换、插入和缺失四种类型。 16、遗传致癌物：1）直接致癌物：直接与DNA反应引起DNA基因突变的致癌物，如双氯甲醚。 2）间接致癌物（前致癌物）：不能直接与DNA反应，需要机体代谢活化转变后才能与DNA反应导致遗传密码改变。如二甲基亚硝胺、苯并(a)芘等。17、半数有效剂量：ED50和EC50分别是毒物引起一群受试生物的半数产生同一毒作用所需的毒物剂量和毒物浓度。 18、阈剂量：是指长期暴露在毒物下，引起机体受损害的最低剂量。 19、硫化：硫化氢、硫在微生物作用下，经有氧氧化转化为硫酸的过程。 20、反硫化：硫酸盐、亚硫酸盐等在微生物作用下，经无氧还原转化为H2S的过程。 21、汞的甲基化：在好氧或厌氧条件下，某些微生物将二价无机汞盐转变为一
环境化学复习题库
第一章绪论 一、填空 1、造成环境污染的因素有（）、（）和（）的三方面，其中化学物质引起的约占__80%-90%_。 2、环境化学研究的对象是：。 3、环境中污染物的迁移主要有、和三种方式。 4、人为污染源可分为__、__、___、和___。 5、如按环境变化的性质划分，环境效应可分为、、三种。 二、选择题 1、属于环境化学效应的是 A热岛效应B温室效应C土壤的盐碱化D噪声 2、五十年代日本出现的痛痛病是由____污染水体后引起的 A Cd B Hg C Pb D As 3、五十年代日本出现的水俣病是由__污染水体后引起的 A Cd B Hg C Pb D As 三、问答题 1、举例说明环境效应分为哪几类？ 2、举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。 第二章大气环境化学 一、填空题 1、写出下列物质的光离解反应方程式： （1）NO2+ hν + （2）HNO2 + hν + 或HNO2 + hν + （3）HNO3 + hν + （4）H 2CO + hν + 或H2CO + hν + （5）CH 3X + hν + 2、大气中的NO2可以转化成、和等物质。 3、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成烟雾的主要参与者。 5、大气颗粒物的去除与颗粒物的、和有关，去除方式有 和两种。 8、大气颗粒物的三模态为____、_____、___。
9、大气中最重要的自由基为_。 10、能引起温室效应的气体主要有_、__、___、____等。 12、大气的扩散能力主要受______和_______的影响。 13、大气颗粒物按粒径大小可分为___、__、、。 15、伦敦烟雾事件是由__、__、等污染物所造成的大气污染现象。 17、降水中主要阴离子有（）、__ 、___、____。 18、由于通常化学键的键能大于167.4Kj/mol，所以波长大于（）的光往往不能引起光化学离解。 19、我国酸雨中关键性离子组分是（）、（）、（） 二、选择题 1、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到的影响。 A风B湍流C天气形势D地理地势 2、大气中HO自由基的来源有的光离解。 A O3 B HCHO C H2O2 D HNO2 3、烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应，生成。 A RO B R自由基 C H2O D HO2 4、酸雨是指pH______的雨、雪或其它形式的降水。 A <6.0 B <7.0 C <5.6 D <5.0 6、大气逆温现象主要出现在______。 A 寒冷的夜间 B 多云的冬季 C 寒冷而晴朗的冬天 D 寒冷而晴朗的夜间 8、根据Whittby的三模态模型，粒径小于μm的粒子称为爱根核模。 A 0.05 B 0.1 C 1 D 2 9、随高度的增加气温的现象，称为逆温。 A 升高 B 降低 C 不变 10、气溶胶中粒径________μm的颗粒，称为可吸入颗粒物。 A >10 B <5 C >15 D <10 11、我国酸雨中关键性离子组分中，作为酸的指标。 A Ca2+ B SO42- C NH4+ 三、问答题 1、试述酸雨的成因、影响因素、主要成分，并写出有关的化学方程式。并阐述重庆地区酸雨频率高，而北京酸雨频率低的原因。 2、用光化学烟雾的简化链反应机制解释其概念、特征、日变化曲线？ 3、为什么排放到大气中的CFCs能破坏臭氧层，写出有关化学反应式。 4、试述大气中CO2等气体浓度上升，引起温室效应的原因。
生物对环境的适应
第四节生物对环境的适应 教学目标：1、知识目标：描述生物对环境的适应。认识生物的形态、结构、生理、行为是与环境相适应的。 2、能力目标：通过实际观察，收集、分析图文资料，培养学生分析说 明问题的能力，收集处理信息的能力，模拟实验的能力。 3、情感态度价值观目标：感受“适者生存、不适者被淘汰”，坚持“合 理规划，确保可持续发展”的原则，防止不合理的行为破坏环境而导致生物 灭绝。 教学重点：描述生物对环境的适应。生物对环境的适应是普遍的。 教学难点：模拟实验的能力，认同生物的形态、结构、生理和行为与环境相适应的观点。 设计思想：1、主动探索、建构概念 2、合作交流、提高素养 教学准备：1、教师：展示自然环境的背景图片，课桌的调整、教室的布置、课件等 2、学生：每人准备一只纸蝴蝶，搜索有关生物对环境适应的资料。分 组，确定小组长，发言人。明确扮演小鸟的两位同学。 教学过程 开场白 引入 活动：“小鸟捕捉蝴蝶” （课件展示：自动播放风景图片，下方为任课者单位与姓名） 师：玉溪的同学们，“上有天堂，下有苏杭”，我是来自江南水乡的“不丑”老师，今日有缘相约在这里，共同闯荡“生物世界”。相信我们一定会学得非常快乐。 云南真是个好地方，“天气常如二三月，花枝不断四时春”；云南也是个资源丰富的地方，“一山分四季，十里不同天”，因而，云南也便成了“动物的乐园，植物的王国”。 早就听说云南有个“蝴蝶泉”，可惜这次我是无法观赏到“蝴蝶盛会”了。哎，你们看，这儿不是有一群蝴蝶正在快乐地飞舞吗？（示图）哎呀，如果小鸟们飞到这里来，蝴蝶会遭遇怎样的危险呢？我们一起来探究一下，好吗？（示图：探究活动：小鸟捕捉蝴蝶） 师（边说边走向后方）：1、请转身看后面的墙壁，那里有一组风景图片，五彩的鲜花、苍翠的树林、清澈的河水……怡人的风景让我们再次感受着大自然的魅力。 2、再看一下自己的桌子，每人都有一只纸蝴蝶。
(完整版)环境化学习题答案5_戴树桂主编
《生物体内污染物质的运动过程及毒性》重点习题及参考答案1．在通常天然水中微生物降解丙氨酸的过程如下，在其括号内填写有关的化学式和生物转化途径名称，并说明这一转化过程将对水质带来什么影响。 CH3CH(NH 2)COOH O2(1) (3) + (2) (12) (13途径)酶 (6) (4) (5) (10) (7)(8)(9) CO2 , H2O (11途径) 解：有关的化学式和生物转化途径如下： (1)CO2；(2)CH3COOH；(3)NH3；(4)CoASH；(5)H2O；(6)CH3COCoASH； (7)CH3COCOOH；(8)H2O；(9)CoASH；(10)(CH2COOH)2C(OH)COOH；(11)三羧酸循环；(12)NO2-；(13)硝化。 该过程将氮由不能被植物吸收利用的有机态转化为无机氮，利于植物利用；且此过程是耗氧过程，可能引起水体富营养化，使水质变差。 2．比较下列各对化合物中微生物降解的快慢，指出所依据的定性判别规律。 （1） NO2OH （2）CH3 (CH2)5CH3 CH3CH2CH3 （3） CH SO3Na(CH2)3 CH3 CH3
答：（1）硝基苯降解要慢于苯酚，根据取代规律，在芳香族化合物中羟基取代基加快其降解，硝基取代基使其降解减缓。 （2）庚烷的降解要快于丙烷，根据链长规律，在一定范围内，碳链越长，降解越快。 （3）前者降解要快于后者，根据链分支规律，在烷基苯磺酸盐中，分支程度越大，降解越慢。 3．试说明化学物质致突变、致癌和抑制酶活性的生物化学作用机理。 （1）致突变作用机理：致突变性是指生物体中细胞的遗传性质在受到外源性化学毒物低剂量的影响和损伤时，以不连续的跳跃形式发生了突然的变异。致突变作用发生在一般体细胞时，则不具有遗传性质，而是使细胞发生不正常的分裂和增生，其结果表现为癌的形成。致突变作用如影响生殖细胞而使之产生突变时，就有可能产生遗传特性的改变而影响下一代，即将这种变化传递给子细胞，使之具有新的遗传特性。 （2）致癌机理：致癌是体细胞不受控制的生长。其机理一般分两个阶段：第一是引发阶段，即致癌物与DNA反应，引起基因突变，导致遗传密码改变。第二是促长阶段，主要是突变细胞改变了遗传信息的表达，增殖成为肿瘤，其中恶性肿瘤还会向机体其他部位扩展。 （3）抑制酶活性作用机理：有些有机化合物与酶的共价结合，这种结合往往是通过酶活性内羟基来进行的；有些重金属离子与含硫基的酶强烈结合；某些金属取代金属酶中的不同金属。 4．解释下列名词的概念。 （1）被动扩散；（2）主动转运；（3）肠肝循环；（4）血脑屏障；（5）半数有效剂量（浓度）；（6）阈剂量（浓度）；（7）助致癌物；（8）促癌物；（9）酶的可逆和不可逆抑制剂 答：（1）被动扩散：脂溶性物质从高浓度侧向低浓度侧，即顺浓度梯度扩散通过有类脂层屏障的生物膜。 （2）主动转运：在需要消耗一定代谢能量下，一些物质可在低浓度侧与膜上高浓度特异性蛋白载体结合，通过生物膜，至高浓度侧解离出原物质。
《环境生物技术》
《环境生物技术》 一、课程基本信息 课 程 编 号：2522310 课程中文名称：环境生物技术 课程英文名称：Environmental Biotechnology 课 程 类 型：(专业限选课) 总 学 时：36+18 理论学时：36 实验学时18 学 分：2 适 用 专 业：生物技术 先 修 课 程：普通生物学/2531000，生物化学/2501030，微生物学/2580030 开 课 单 位：生命科学学院 二、课程性质和任务 《环境生物技术》是一门生物技术专业的选修课。通过本课程的学习，可使学生了解环境生物技术的全貌、最新成果和发展方向，初步了解污染物的类型与一般特征，掌握废水、废气、固体废弃物等生物处理的基本原理和基本工艺；了解污染土壤和水体的生物修复技术及其基本原理；了解污染预防及环境生物检测基本技术；了解生物能源、生物源表面活性剂和生物农药的应用及生产工艺。达到拓展学生视野的目的，并为今后从事废物、废水生物处理、污染场地生物修复和生物活性环保产品开发等工作提供相关的理论知识背景。 三、课程教学目标 在学完本课程之后，学生能够了解： 1. 了解污染物的类型及环境行为，污染物对生物的影响； 2. 了解污染与净化指标，污染物的在生物体内的转运与转化； 3. 了解微生物动力学； 4. 熟悉废水的生物处理技术； 5. 了解污染环境的生物修复技术； 6. 了解生物技术与资源开发； 7. 掌握基本的环境检测技术。 四、理论教学环节和基本要求 （一）绪论 1. 环境的概念及分类 2. 全球环境问题 3. 现代环境生物技术的发展史 4. 环境生物技术的作用及市场状况 本章的重点：环境问题 本章的难点：环境的内涵 （一）环境中的微生物 1．了解大气中的微生物、水体中的微生物、土壤中的微生物、极端环境中的微生物的分类； 2．掌握微生物的检测方法； 3．了解微生物与碳、氮、磷、硫物质循环。 本章的重点是：环境微生物的分类。 本章的难点是：微生物与碳、氮、磷、硫物质循环。 （二）环境污染对生物的影响 1．了解污染物的类型； 2．掌握污染环境的类型；
环境生物学重点
环境生物学重点 绪论 1.环境的概念 以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和发展的基本条件的综合体，包括自然环境和社会环境。2.环境问题包括哪两大类、酸雨的定义、生物多样性的层次 两类环境问题：环境污染和生态破坏 定义：pH＜5.7 ①遗传多样性 ②物种多样性 ③生态系统多样性 ④景观多样性 3.环境生物学的概念 环境生物学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，是环境科学与生物学的相互融合、相互渗透所形成的交叉学科（教材）。 其他定义 环境生物学是研究生物与人为受损环境之间的相互关系的学科（段昌群）。 环境生物学是研究生物系统与人为逆境相互关系的科学（熊冶廷）。 4.环境生物技术 是利用生物体、生物体的代谢反应过程和生物合成产物对污染或被破坏的环境进行治理和修复以及监测和评价的一种单一的或复合的工艺技术系统。 包括污染物生物控制、消除技术和环境生物监测、评价技术 5.环境生物学和分支学科的相关性 第一章环境污染物在生态系统中的行为 1、环境污染及类型 大气污染、水体污染和土壤污染
大气污染物种类 气体污染如CO2、NO x、碳氢化合物、HF、H2S、SO2、CO等。 颗粒物污染烟灰、烟尘、光化学烟雾 微生物悬浮气溶胶污染 水污染水污染的类型 需氧有机物质污染氮磷化合物污染有毒重金属和难降解化合物的污染石油类污染病原微生物污染热污染盐污染 土壤污染 环境污染的类型 ?按污染物的性质：生物污染、化学污染和物理污染。 ?按污染物的形态：废气污染、废水污染、固体废弃物污染、噪声污染和辐射污染。 ?按污染物的产生原因：生活污染和生产污染（如工业农业和交通）。 ?按污染的涉及范围：全球性污染、区域性污染和局部污染 2、污染物、优先污染物、污染源 污染物：指进入环境以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。 优先污染物：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，称之为优先污染物或优先控制污染物。 污染源：造成环境污染的污染物发生源称为污染源。 按人类社会活动功能：工业污染源（最多）、农业污染源、交通运输污染源、生活污染源。 按污染源空间分布方式：点污染源与面污染源 点污染源：污染物发生于某一局部较小范围，一般有固定的排污口。如工厂的排污口，形成以管口为中心的圆形扩散污染。 面污染源：其特点是没有固定的排放点，分布广而散，污染物浓度较低，但总量很大。 3、污染物在环境中的迁移与转化 污染物的迁移：污染物在环境中发生的空间位置的移动及其引起的富集、分散和消失过程。 迁移的方式： ?机械迁移（水、气、重力等）； ?物理－化学迁移（最重要的迁移方式）； ?生物迁移。 污染物的转化：污染物在环境中通过物理、化学、生物作用改变形态或转变为另一种物质的过程。 迁移与转化往往相伴发生。
生物对环境的影响
生物对环境的影响 第一单元第二章第一节环境对生物的影响导学案 学习目标 知识目标: 1、举例说出影响生物生存的环境因素。 2、举例说出生物之间有密切的联系。 能力目标:体验探究的一般过程,学习控制实验变量和设计对照实验。 情感目标:形成爱护实验动物的情感,能够认真观察和记录,并与小组其他同学合作交流。 重点、难点 1、说出影响生物生存的环境因素。 2、体验探究的一般过程,学习控制实验变量和设计对照实验。 知识链接: A复习前面内容:1、生物的特征 2、怎样判断一个物体是否具有生命 B“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,造成为一现象的原因是什么呢 学法指导: 实验分析、自主学习、合作学习 学习内容: 第一课时 一、自主学习: 阅读课本完成下列问题: 1、生物的生存是依赖于的。 2、影响生物生活的环境因素可以分为两类,一类是等,另一类是。 3、探究的一般过程是从、开始的。得出结论后,还需进行。 4、实验方案的设计要紧紧围绕和来进行。假设的提出不是凭空臆造的,需要有较丰富的知识和生活经验。当实验结果不符合假设时,应该怎么做() A.放弃实验不再探讨此问题 B.修正实验结果以符合假设 C.重新提出假设再进行实验 D.不再做此实验直接提出结论
5、在捕捉鼠妇时会发现鼠妇通常躲在的环境中。根据鼠妇的生活环境,你提出的问题是:。 6、在设计实验时,注意要使鼠妇的生活环境除______________外都保持相同,形成了________两种环境的对照。 7、实验完毕后,用过的鼠妇应怎样处理________________________________。 8、影响生物的非生物因素除了光,还有、、等。 二、合作探究 如果你翻动花园、庭院中的花盆或石块,常常会看到一些身体略扁、长椭圆形、灰褐色或黑色的小动物在爬行,这就是鼠妇,又叫潮虫。当你搬开花盆或石块,鼠妇很快就爬走了。这是为什么呢是因为环境变明亮了吗某同学对此进行了探究,请你将他探究活动 的过程填写完整。 (1)提出问题:鼠妇会选择阴暗的环境吗 (2)做出假设: (3)制定并实施探究方案:在铁盒内放上一层湿土,一侧盖上不透光的纸板,另一侧盖上透明的玻璃板,在铁盒两侧的中央处各放5只鼠妇,观察鼠妇的行为。这样在盒里就形成了和两种环境。该实验的变量是。如果在铁盘两侧中央各放1只鼠妇是否可以得出准确的结论为什么实验时所用鼠妇的数量是不是越多越好为什么 (4)分析结果,得出结论:该同学对上述实验重复了5次,结果如下表: (5)从中得出的实验结论是:。 (6)表达和交流。 三、拓展创新 1.下列生物现象,主要受阳光因素影响的是() A.鱼类的季节洄游 B.仙人掌的叶刺 C.变温动物的冬眠 D.人参在密林下才能生长好 2.生活在高原上的人,与生活在平原地区的人比较,血液中含的红细胞数目多。与此有关的环境因素是() A.阳光 B.温度
中科院环境化学考试大纲
中科院研究生院硕士研究生入学考试 《环境化学》考试大纲 《环境化学》考试大纲适用于中国科学院研究生院环境科学专业硕士研究生入学考试。《环境化学》是环境科学与工程类专业的重要基础课程，包括了环境化学研究的内容、特点和发展动向，主要环境污染物的类别和它们在环境各圈层中的迁移转化过程，典型污染物在环境各圈层中的归趋和效应。本考试大纲侧重于环境污染化学，着重于各类有害物质在环境介质中的存在、行为、效应以及减少或消除其产生的理论和方法。主要内容包括水环境化学、大气环境化学、土壤环境化学及化学物质的生物效应与生态效应等经典内容。对其中有机污染物的归趋模式、金属离子的存在形态及生物效应、化学物质结构与毒性关系，污染物的生物效应和生物浓缩机制以及全球范围内的温室效应、酸雨、臭氧层破坏等环境问题需加以重点掌握。要求考生掌握基本概念、基本原理和计算方法，并具备综合运用所学知识分析和解决实际环境问题的能力。 考试内容： 环境化学发展及基本内容 1．环境化学基本概念、发展动向、研究内容及热点问题 水环境化学 1．天然水的基本特征组成； 2．水体无机污染物的迁移转化。着重配合作用、氧化-还原作用、沉淀和溶解、水体颗粒物的吸附作用等基本原理及其实际应用。 3．水体有机污染物的迁移转化：环境行为与归趋模式。着重分配作用、挥发作用、水解作用等典型机制与迁移转化模式。 4.水体的富营养化问题：水体富营养化；水体富营养化的机理；营养物质的来 源；富营养化的影响因素；湖水的营养化程度；水体富营养化的危害及其防治对策。 大气环境化学 1．大气中污染物的特征； 2．大气中污染物的迁移和转化(温室效应；气相大气化学：光化学反应、光化学
生物进化与环境的关系
生物进化与环境的关系生物是不断进化的，自有生物以来，生物就不断地变化着；从单细胞生物到多细胞生物，从细菌到哺乳动物，从海洋生物到陆地生物，它们都是不断改变着。然而，物种具体是如何进化的呢?最有影响的是达尔文的自然选择学说。达尔文的自然选择学说生物进化主要是因为自然选择的结果，基因突变为它提供原材料，自然选择控制生物进化的方向。 生物进化与环境存在一定的关系，而构成环境的要素—环境因子对生物的生长、发育等都有着直接或间接的影响。环境因子有着五大特点：综合性、非等价性、不可替代性和互补性、限定性、直接和间接作用性。生物对每一种环境因子都有耐受范围，生物只有在耐受范围内才能正常生长、发育；一旦超过生物在某一环境因子的耐受范围，生物就会受到影响。而且同种生物在不同发育时期对环境因子的耐受范围是不同的，其原因是生物在不同的发育时期它的发育情况、基因的表达情况等都不同，从而使生物对外面环境的需求、耐受能力发生变化。对于同一种环境因子，不同种类的生物其耐受范围也是不同的，其原因是每一种生物都有不同与其他生物的结构、生物特点。生物对某一生态因子地耐范围也不是固定不变的，会受到其他生态因子的影响。这也为生物的进化提供可能。长期生活在某一地区的生物，它们的遗传结构和特性受到这个地区生态因子的影响，并产生很好的适应性。但当环境条件改变，或迁居到一个新的地方时，它们的遗传结构和特性就会受到新的环境因子的影响，如果能忍受环境条件的变化，生物就会产生定向的诱导变异，由不习惯到习惯，并逐渐在新环境里顺利生存下来；如果不能，就会从时间长河中被淘汰掉。 在植物的进化中，由于地壳的运动，一些海洋地区变成了沼泽、陆地，生存于这些地区的水生植物会在陆生环境的诱导下自组织产生适应于陆地环境的性状特征，并不断发展进化，形成陆生植物。水生植物向陆生植物的进化，并不是一开始就完全脱离水环境的，而是生活在半水生半陆地的沼泽中，逐渐脱离水环境甚至适应干旱环境。 同时许多旱生植物的叶子很小甚至缩小成针刺状，而根系发达。仙人掌的叶子在干旱的沙漠中渐变为刺状，减少水分的蒸发，保存水分，同时依靠肉质茎进行光合作用。生活在沙漠中的豆科植物骆驼刺，地上部分只有几厘米，而地下部分可以深达十几米，根系覆盖的面积达六七百平方米，发达的根系是旱生植物增加水分吸收的重要途径。 会飞的昆虫由于某种原因定居到海岛上之后，新的环境会改变它们的生长发育，最终形成独特的物种。大风、恶劣的气候、潮湿的环境、新的食物、光照的变化都可能会导致昆虫翅膀的生长发育发生障碍，形成残翅或无翅的昆虫，这种影响持续存在最终使昆虫的翅膀趋于退化消失。非洲马德拉岛上的甲虫翅膀发育不全或退化消失，应该就是这样形成的。 当人类穿上衣服、使用火之后，人类抵御寒冷的能力就在一代一代的退化，抗寒性逐渐降低，表现为与此功能相关的一些性状特征发生变异，如体毛、皮肤腠理、皮肤脂肪厚度、皮肤毛孔等。而且，这些组织器官的变化还会进一步诱导其它组织器官生长发育的变化，如肺脏、血管、体液调节系统、神经调节系统等。在人类的进化中，一系列的进化特征很明显都不是自然选择的结果，如人的大脑、寿命、身高、牙齿和体毛等，这些特征的进化是在自然环境的诱导刺激下再经过人类自身生长发育的重新调整而完成的。这些都说明了环境对生物的影响。 生物的进化又与物种的形成存在一定的关系。生物进化是指生物在不断地变化着，它的遗传结构和特性也不断地变化着，当生物遗传结构和特性与其他生物存在比较大的差异时，新的物种就会出现。生物进化是通过繁殖而体现的。同一物种的个体可以互配生育，产生有繁殖力的后代，不同物种生殖隔离。物种是进化单位。任何一个物种在作为祖种进行系统发展中总是沿着纵横两条道路而展开的。开始是从少变多的渐变，当渐变达到一定的程度就会发生量变，量变积累到一定程度就会出现质变，最终造成物种的形成。
环境生物工程复习要点
环境生物技术复习要点 环境生物技术的概念？ 环境生物技术是一门由现代生物技术与环境工程相结合的新兴交叉学科，是直接或间接利用完整的生物体或生物体的某些组成部分或某些机能，建立降低或消除污染物产生的生产工艺，或者能够高效净化环境污染以及同时生产有用物质的人工技术系统。 分为哪三个层次，分别是什么？ 基因工程菌，活性污泥法.氧化塘？ 废水生物处理？ 废水生物处理是利用微生物的生命活动，对废水中呈溶解态或胶体状态的有机污染物降解作用，从而使废水得到净化的一种处理方法。 好氧生物处理原理？ 好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物(以溶解状与胶体状的为主)，作为营养源进行好氧代谢。 BOD、COD指什么？为什么BOD5/COD是可化降解的指标？ 生化需氧量或生化耗氧量(五日化学需氧量)，表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指示。说明水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量。 化学需氧量又称化学耗氧量（chemicaloxygendemand），简称COD。是利用化学氧化剂（如高锰酸钾）将水中可氧化物质（如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等）氧化分解，然后根据残留的氧化剂的量计算出氧的消耗量。它和生化需氧量（BOD）一样，是表示水质污染度的重要指标。COD的单位为ppm或毫克／升，其值越小，说明水质污染程度越轻。 好氧生物处理对水质的要求？ 活性污泥指什么？ 活性污泥(activesludge)是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称．
环境化学物的生物转运和生物转化
第二章环境化学物的生物转运和生物转化 【选择题】 1.外源化学物经消化道吸收的主要方式是 A．通过营养物质作载体 B．滤过 C．简单扩散 D．载体扩散 2.影响化学物质经呼吸道吸收的因素是 A．肺泡的通气量与血流量之比 B．溶解度 C．气血分配系数 D．以上都是 3.pKa为 4.2的有机酸（苯甲酸）在消化道中吸收最好的部位是 A．胃 B．十二指肠 C．小肠 D．结肠 4.血脑及胎盘屏障受以下因素的影响 A．动物种属 B．年龄 C．生理状态 D．以上都是 5.毒物排泄的主要途径是 A．肠道 B．唾液 C．汗液 D．肾脏 6.肾脏排泄主要的机理是 A．肾小球简单扩散 B．肾小球主动转运 C．肾小球滤过 D．肾小管主动转运 7.外源化学物生物转化的两重性表现在 A．N一氧化．苯胺N羟基苯胺（毒性增强） B．脱硫反应，对硫磷对氧磷（水溶性增加，毒性增强） C．环氧化，苯并（α）芘7，8-二醇-9，10环氧化物（致癌） D．以上都是生物转化两重性的典型例子 8.外来化合物代谢酶的诱导是指 A．某些化合物可使某些代谢酶活力增强 B．酶的含量增加 C．生物转化速度增高
D．以上都是 9.对于呈气体状态或易挥发的化学毒物的排泄，下列哪一项描述是正确的A．通过主动转运的方式经肺泡壁排出气体 B．排出的速度与吸收的速度成正比 C．血液中溶解度低可减缓其排除速度 D．肺通气量加大可加速其排除速度 10.能沿浓度梯度扩散，需要载体参加但不消耗能量的转运方式称为A．简单扩散 B．主动转运 C．易化扩散 D．滤过 11.外源化学物在体内生物转化的最主要器官是 A．肝 B．肾 C．肺 D．小肠 12.外源化学物生物转化的I相反应，不包括下列哪一种反应 A．甲基化 B．羟化 C．共氧化 D．环氧化 13.外源化学物在器官和组织中的分布最主要受哪项因素影响 A．化学毒物与器官的亲和力 B．血流量 C．特定部位的屏障作用 D．器官和组织所在部位 14.外源化学物在胃肠道吸收的主要方式为 A．简单扩散 B．主动转运 C．易化扩散 D．胞吞 15.外源化学物经皮吸收必须具备下述哪项条件 A．水溶性 B．脂溶性 C．水溶性和脂溶性 D．分子量小于100 16.外源化学物在消化道吸收的主要部位是 A．食管 B．胃 C．小肠 D．大肠 17. 外源化学物体内生物转化I相反应的酶主要存在于
环境生物学简答论述
1、何为生物多样性？生物多样性可划分为多少层次类型？ 是指一定的空间范围内所有生物种类、种类遗传变异和他们所生存环境的总称可划分为：遗传多样性、生物多样性、生态的多样性和累观多样性四个层次。 2、异生素的主要吸收途径（哺乳动物）有哪些？ 答：①消化道（最主要）简单扩散，极少数为主动转运②呼吸道：大气中得以胜诉，肺泡上及细胞，非脂溶性，水溶性，颗粒物均可透过，其吸收速率仅次于静脉注射 ③皮肤：表皮细胞（多数），皮脂腺细胞，汗腺细胞。 3、生物监测的优点及其局限性是什么？ 优点：①综合效应性：能较好的综合反应环境质量状况 ②连续监测性：能反映出某地区受污染或生态破坏后累积结果的历史状况 ③多功能性：通过指示生物的不同反应症状，分别检测多种干扰效应 ④高灵敏性：能真实而全面地反应外干扰的生态效应所引起的环境变化 局限性：①反应相对迟钝：不能在较短的时间内获得测量结果、做出判断 ②很难定性和定量化：只反映环境中各污染物所反映出来的总体生物毒性水平 ③影响因素多：外界各种因子容易影响生物监测结果和生物监测技能 4、指示生物的基本特征是什么？ ①具有灵敏性②具有代表性③具有小的差异性④具有多功能性 5、简述动物界外来物及其代谢产物的主要排泄途径？ ①肾脏排泄：肾小球滤过（被动转运）、肾小管主动转运（主动排泄） ②随胆汁排泄③有呼吸道排出 ④其他排泄途径:胃肠道排泄、乳汁排泄、随汗液和唾液排出、经毛发和指甲排出 6、简述城市化对环境的影响？ ①都市热岛效应②城市化对水资源的超量使用和严重污染：a、城市地下水抽用多，补充少 b、城市对地面水域的污染日趋严重 ③城市成为了固体垃圾废物的集中产生地④城市大气污染远比农村严重 7、简述活性污泥法的基本原理？ 是一种应用很广泛的污水好氧生物处理技术。污水经物化预处理后与二沉池回流淤泥同时进入曝气池，通过曝气搅拌作用，使污泥呈现悬浮态并和污水完全混合。污水重的悬浮固体和可溶性有机物被活性污泥吸附并降解或同化。最终转化为二氧化碳和剩余污泥，污水因而得到净化。净化后的污水和活性污泥在二沉池中分离后，上清液溢流排放，活性污泥一部风自流到曝气池以保持曝气池中一定的污泥浓度，另一部分则作为剩余污泥排放。8、如何利用生物去除固体废弃物的重金属？ 生物淋滤法：共分五步 ①污泥预酸化至PH4左右② 添加能量物，如元素硫等③回流污泥以添加接种物搅拌并在好气的条件下培养数天至数周④污泥压滤脱水⑤脱水污泥的石灰中和。滤液重的重金属通过石灰沉淀去除。 9、何谓生物膜法？生物膜法有何特点？ 答：微生物附着在特定的载体表面上形成独特的微生物群体结构并以固着方式生长时形成生物膜利用生物膜处理污水的方法叫生物膜法。特点：①生物膜抗水质变化，冲击能力较强②生物相多样化③可以承受较高的有机负荷 10、厌氧生物处理污水的原理是什么？ 答：在厌氧条件下，兼氧和厌氧微生物群体将有机物转化为甲烷和二氧化碳的过程。 11、厌氧消化的影响因素有哪些？ 答：①接种物②污泥浓度③温度④Ph⑤抑制物质⑥原料的C：N比值和其它营养物质⑦氧还电位⑧搅拌⑨压力 12、土壤污染后的生物效应有哪些？ 答：① 对微生物及其他生物的影响②对农药、除草剂污染的生物效应③对重金属的生物效应。 13、环境生物学分支学科有哪些及意义？ 答：分支学科有污染生态学、生态毒理学、保护生态学和环境生物技术等。意义？ 14、环境生物学的发展方向如何？ 答：①生态毒理学研究②环境污染的生物净化③环境生物技术的发展④保护生态学15、环境生物学的基本研究内容是什么？ 答：生物系统与人为逆境的相互关系。即①人为胁迫因子对生物关系的效应②生物系统对人类的影响。 16、水体的化学性污染类型及污染源是什么？ 答：㈠水体污染物包括有机污染物和无机污染物。有机污染物包括耗氧有机物：BOD5,CODmn,CODcr和有毒有机物：有机农药；无机污染物包括有毒无机物：重金属和无毒无机物：水中的酸碱化合物。㈡污染源主要是人为活动产生的工业废水、生物污水、农业废水、此外工业废气中污染物由大气沉降进入水体，固废物中可溶性物质经，直接倾倒入水体的固体废弃物。 17、当今全球和我国主要环境问题有哪些？ 答：①温室效应②臭氧层破坏③酸雨④生物多样性减少⑤土壤荒漠化⑥淡水资源危机⑦海洋环境污染⑧固体废弃物污染⑨有毒难降解化学品污染；我国当今所面临的环境问题：①水资源紧缺并污染严重②农业环境形势严峻③生态环境状况恶化④城市环境污染严重。