环境生物学 第四章 环境污染物在生态系统中的行为
第四章环境污染物在生态系统中的行为
一、环境污染概述
1.环境污染（Environmental Pollution）: 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生存、发展产生
不利影响的现象。
通常，环境污染主要指人类活动所引起的环境质量下降而有害于人类及其它生物的正
常生存和发展的现象。自然过程引起的同类现象称为自然突变或异常。
2.环境效应——环境污染所导致的环境变化
⑴环境生物效应:指各种环境因素变化而导致生态系统变异的效果,如水利工程、森林砍伐、癌症患者增多。
⑵环境化学效应: 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。
⑶环境物理效应: 环境物理效应是物理作用引起的环境效果。如热岛效应、温室效应、噪声、地面沉降等。
3.污染源（Pollution Source）
工业污染源农业污染源交通运输污染源生活污染源
污染物的自然来源（Natural Source ） : 自然界向环境排放，如：活动的火山 污染物的人为来源（Artificial Source ） : 来自人类活动，影响范围广、危害大
4.污染物（Pollutant）：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物质。
生产性污染物和生活污染物
一次污染物和二次污染物：
二次污染物：进人大气一次污染物之间相互作用；一次污染物与正常大气组分发生化学反应；太阳辐射下引起光化学反应而产生新污染物，它常比一次污染物对环境
和人体危害更为严重。
★优先污染物（Priority Pollutant）：
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，亦
称优先控制污染物。主要针对下列污染物：有毒有机化学污染物、生物难降解性
物质、具有生物积累性、三致性污染物。
★★★环境污染的特点：影响范围大；作用时间长；污染物浓度低、情况复杂；污染容易、治理难。
二、污染物在环境中的迁移
1.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、分散和消失的过程。
2.污染物进入环境的主要途径
（1）人类活动过程中无意排放(如交通事故和火灾)。
（2）工业三废(废水、废气和固体废物徘放)。
（3）人类活动过程中故意应用。
注：①进入环境的污染物可以在各个环境要素（水、气、土）中发生迁移并输
送到很远的距离。
②污染物的长距离传送，往往由局部性污染引发区域性污染甚至全球性污染，
这也是环境污染成为当代主要环境问题的原因之一。
3．污染物的迁移和转化（污染物的环境行为）：污染物进入环境后由于自身物理化学性质的决定和环境因素的影响，在空间位置或形态特征等方面发生一系列复杂的变化，又叫污染物的环境行为（environmental behavior）。
4.污染物在环境中的迁移方式
㈠机械迁移:废水、废气、废渣的排放、丢弃、搬运以及各种有毒、有害物质在生产、生活中的应用包括：水的机械迁移作用 ,气的机械迁移作用 , 重力的机械迁移作用
㈡物理－化学迁移★污染物在环境中迁移的最重要的形式。
（1）溶解－沉淀作用、络合－螯合作用、吸附－解吸作用、氧化－还原作用、水解作用
（2）化学分解、光化学分解、生物化学分解
㈢ 生物迁移 : 污染物通过生物体的吸附、吸收、代谢、死亡等过程而发生的迁移. 例：生物通过食物链对重金属的放大积累作用
A . 生物浓缩 : 生物体内该污染物的浓度超过环境中的浓度。
B . 生物积累 : 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。
C . 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，又称生物学放大。
D .生物浓缩系数（Bioconcentration Factor, BCF ）:
作用：用于阐述生物浓缩、生物积累和生物放大
☑ 平衡浓缩系数：生物通过吸收、吸附、吞食、排出等过程，经历一段时间后达到平衡状态时的浓缩系数。即物质交换达到动态平衡时的浓缩系数。 一般多用来表示某种物质在水中的浓度同在水生生物体内的浓度之间的关系.
★★★ 三个概念的有何区别？
生物浓缩：C 体内>C 环境
生物积累：t （生长期） ，KBCF 生物放大：营养级 ， KBCF
研究意义:
① 阐明人类的接触时间、浓度、途径、方式和条件，即接触的真实情况。 ② 迁移与转化的相互关系：迁移为转化提供了环境条件，转化又为迁移提供了新的理化特征等物质基础 。
环境中该污染物的浓度
生物体内污染物的浓度
BCF K
5. 污染物的形态和分布
⑴污染物的形态: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。
⑵污染物的分布 : 污染物在环境多组分间分布，不仅指在环境空间的浓度分布，而且还指污染物不同形态、不同相态之间的分配。
三、污染物在环境中转化
1.污染物转化（transformation of pollutants）: 污染物在环境中通过物理的、化学的或生物学的作用改变形态或转变成另一物质的过程。
2.转化形式：
一、物理转化: 指污染物通过蒸发、渗透、凝聚、吸附，以及放射性元素的蜕变等一种或几种过程实现的转化。与污染物的迁移关系密切，如有机物的蒸发。
二、化学转化: 通过各种化学反应而发生的转化，如氧化-还原、水解、络合、光化学反应。如：大气中的光化学烟雾水体中主要为氧化-还原与水解络合，例砷的价态变化土壤中农药的降解 :吸附催化而加速塑料的降解。
三、生物转化与生物降解作用: 转化的结果：两种可能：污染物转化为无毒物质或易降解结构; 污染物的毒性增强或转化为难降解结构
四、污染物的生物地球化学循环: 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
合成作用：生物（主要是绿色植物）将吸收的环境化学物质转变为生物体本身的有机物质的过程。
矿化作用：生物通过代谢作用（包括微生物的分解作用）将生物体的有机物质转化为无机物质或简单的有机物。
循环过程（植物-动物-微生物）
环境污染物对人体的毒作用的特点
1. 多种污染物联合作用，少数情况下是一种污染物的毒作用
2. 多数情况下是低浓度，少数情况下是…
3. 多数是长期作用，少数情况是一次作用
4. 多种途径，如呼吸道、消化道、器官移植等
5. 物理、化学和生物学的作用，发生一系列变化（转化），产生不同的危害
6. 在污染范围内作用于整个人群，其中高危人群受到的影响较早、较重
四、污染物在生物体内生物转运、转化
1.生物转运（biotransport）：外来化合物在生物体内发生位移的过程，包括吸收，分布和排泄。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。这些过程都需要通过细胞的膜结构。结果:污染物在生物体内
位移;不同器官、组织等接触不同浓度的污染物
I、生物膜
功能：
能保持细胞和细胞器内部理化性质的稳定
选择性地允许或不允许某些物质透过，以使吸收和排出一些物质
传递信息
生物膜上的酶类(如混合功能氧化酶类等) 对化学物质的生物转化过程起催化作用II、毒物的跨膜转运方式
1.膜蛋白是膜功能主要体现者。核基因组编码蛋白质中30%左右为膜蛋白
2. 膜蛋白在膜中的运动:1.侧向扩散 2.旋转运动
3.膜脂和膜蛋白处于不断的运动状态，称为膜的流动性，是细胞进行生命活动的必要
条件。
4.膜流动性的生理意义:当膜的流动性低于一定的阈值时，许多酶的活动和跨膜运输将
停止，反之如果流动性过高，又会造成膜的溶解。
污染物毒性与生物膜什么特性有关？通透性
毒物的跨膜转运方式
作用
非脂溶性的、分子量较大的化
学物质必须与生物膜组成成分
发生可逆性结合，形成复合物
膜行使载体的功能，运转、释
放、再次转运
( 一）、污染物在哺乳动物体内生物转
Ⅰ、吸收：环境化学物自接触部位，经各种途径透过机体的生物膜而进入血液的过程. 消化道：最主要的途径，饮水和进入食物链的环境污染物
部位：可在消化道的任何部位，主要在小肠（有机碱）、胃（有机酸）
方式：主要胃简单扩散，也有滤过与主动运输
呼吸道：生产性毒物（蒸汽、气体、气溶胶）侵入机体的主要途径
部位：主要在肺部
吸收特点：对脂溶性、非脂溶性和离子都具有高度的通透性，速度仅次于静脉注射
方式：被动扩散、吞噬作用
皮肤：部位：1、表皮2、皮肤附属器（毛囊、汗腺及皮脂腺）
吸收特点：对脂溶性、非脂溶性和离子都具有高度的通透性，速度仅次于静脉注射
方式 : 简单扩散
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。
主要类型：氧化（微粒体混合功能氧化酶系（MFOS）催化的氧化反应），还原，水解
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。
主要类型：结合反应
四．微生物对生物外源性物质的转化主要有以下几种形式：
脱卤（主要是脱氯），如DDT的脱氯
还原，将生物外源性物质上的取代基，特别是硝基，进行还原；
水合反应，如对有机氰的水合反应，形成无毒的含氮有机化合物
※外源性化合物生物转化：
解毒作用（失活）：毒性降低，易于排出，或使其转变为易于被其它微生物所降解的化合物。
增毒作用（活化）：使其毒性增加
Ⅱ.分布(distribution) : 环境化学物被吸收进入血液和体液后，随血液和淋巴的流动分散到全身各组织的过程。
1、分布具体的过程：
⑴外来物质与内源性物质结合：血浆蛋白、脂蛋白、多肽、有机酸
⑵运输：主要途径是循环系统
⑶分布：同一外来物质在生物体不同组织间的分布有相当大的差异
Ⅲ、排泄主要从肾脏，其次是经肝脏，挥发性物质可经呼吸道随呼出气排出
1. 肾脏排泄：
过程：肾小球滤过肾小管重吸收肾小管主动转运
2. 肝脏排泄：
主要转化部位；也可被肝细胞直接排泌入胆汁，不再进入血液循环
转运系统：输送有机酸系统、输送有机碱系统、输送中性化合物系统、金属转运系统；
过程：主动转运去向：肝肠循环
3. 肺：
对象：由呼吸道进入体内的气态、挥发性液态及不溶解的颗粒状外来物
过程：简单扩散
4. 其他：乳汁汗液唾液
毛发，指甲：有些毒物如重金属可通过指甲和毛发排出
（二）、污染物在植物体内生物转运的过程
Ⅰ、污染物在植物体的吸收
进入植物体内三条途径：
1、根部吸收以及随后随蒸腾流而运输到植物各部分
2、暴露在空气中的植物地上部分，主要通过叶片上的气孔：大气污染物
3、通过植物地上表皮渗透：有机污染物(蒸气态)
Ⅱ、污染物在植物体内的运输
运输部位：XB在植物体内的远距离运输主要由维管系统完成,包括木质部导管和韧皮部筛管
运输方向：根部吸收的无机离子主要经木质部向上运输；植物叶片吸收磷酸以后沿着韧皮部向下运输；也有部分叶片吸收的磷酸从韧皮部横向运输到木质部
Ⅲ、污染物在植物体内的分布
污染物在植物体内分布的影响因素
1、XB能否进入通道：重金属进入运输唯一的通道是穿过内皮层的原生质体进入内皮层以内
2、运输距离：通常XB在植物体内的分布格局与其在植物体内的运输距离有关
Ⅳ、植物对污染物的排泄 : 无专门的排泄系统，但仍然需要向体外排泄体内多余的物质和代谢废物，主要排泄方式有：分泌
五生物对污染物在环境中行为的影响
A 、生物引起的污染
生物污染（Biological Pollution）：对人和生物有害微生物、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。
生物性污染来自于：
⑴微生物及其产物的污染 :
※作用
分解作用;
微生物是地球生物演化中的先锋种类：微生物（细菌和蓝细菌）是最早出现的生物体，在生物发展进化的初始阶段起着不可替代的作用。
微生物在物质循环中的作用：地球上90%以上有机物的矿化都是由细菌和真菌完成。
※危害
微生物致病菌污染，对人、动物、植物和有益微生物构成致病威胁
污染、毁损工农业产品和食品
对水域、土壤、大气的污染
微生物产生各种毒素、气体代谢产物、有毒产物污染环境(微生物代谢产物产生的污染 : 硫化氢酸性矿水硝酸和亚硝酸)
酸性矿水成因：黄铁矿（FeS2）氧化所产生的硫酸引起，微生物与形成酸性矿水的整个过程密切相关。当pH<3.5时，铁细菌即氧化亚铁硫杆菌可催化铁的氧化，其它如氧化硫硫杆菌和氧化亚铁铁杆菌都与酸性矿水的形成密切相关。
⑵植物及其产物对环境的影响
※作用
生态系统中重要的生产者——消费者与分解者唯一能量来源
植物群落的时空结构往往对生态系统的形态
植物是有机物质和能量的贮存者
物质循环中的重要成员
地球生物演化中的先锋种类
※危害
某些入侵植物疯长、挤压其他植物
产生特异气味 , 产生过敏物质
产生各种有毒物质污染食物或中草药物
⑶动物及其产物对环境的影响
※危害
如果超出某一密度范围，生产者的生产力不足以支撑消费者的消耗，即造成生态失衡，甚至造成灾难
大量排泄物成为环境一大有机污染源
许多动物带有令人不愉快的气味
许多动物携带并传播人畜共患病病原菌或致人疾病：疟疾、狂犬病、疯牛病、禽流感等
产生毒素危害人类和其他生物：蛇毒、蟾蜍、河豚、蜘蛛、蜈蚣、黄蜂、松毛虫
啃食建筑材料，毁损建筑构物：白蚁、老鼠
⑷转基因生物对环境安全性的影响与控制
转基因技术的安全性问题
基因一旦被改动，一方面可能引起生物体内一系列未知的结构与功能的变化；另一方面，转基因操作对生物体的影响会通过遗传传递。
外源基因引入后，是否会影响其他重要的调节基因，甚至会激活原癌基因？
转基因技术广泛应用是否会导致难以消灭的新病原物出现？
是否会造成生态学灾难？
人类摄食大量转基因食品是否会影响人类及其后代的健康？
转基因生物与环境安全
a.引起环境安全的理由:
打破自然物种原有界限,改变生态系统能量流动和物质循环,重组微生物可能对人类的生活环境造成二次污染,重组DNA与微生物杂交,可能产生有害病原微生物;转基因植物花粉中有毒物质可通过蜜蜂进入蜜蜂,再经过食物链传递;
b.不引起环境安全的理由:
转基因不会改变生物原有分类地位,不会破坏生态系统的稳定性;转基因抗虫作物的种植,减少了农药的使用量;抗除草剂农作物的种植,减轻了农田管理的负担,保护了农田的土壤环境;
B 生物入侵及危害 : 一个物种在新的生存环境中无节制繁衍
⑴原因：不受同类的食物竞争；不受天敌伤害；繁殖能力强等
⑵方式：
自然入侵：美洲斑潜蝇是靠自然因素入侵我国
无意引进：松材线虫”是我国贸易商在进口设备时随着木材制包装箱带进来的
有意引进：外来生物入侵最主要渠道，世界各国出于发展农业、林业和渔业的需要，有意识引进优良动植物品种。由于缺乏全面综合风险评估制度，在引进优良品种的同时也引进了大量有害生物，如大米草、水花生等。
⑶严重后果：
加速物种灭绝：与当地物种竞争有限的食物资源和空间资源，直接导致当地物种的退化，甚至被灭绝。破坏生态平衡。可能携带的病原微生物而对其他生物的生存甚至对人类健康构成直接威胁
六、金属的生物转化
各种金属可通过各种途径进入环境：燃烧、施农药、采矿、冶金等重金属在很低浓度时，对大多数生物即有明显毒性;毒性与重金属形态有关.
微生物具有适应金属化合物而生长并代谢这些物质的活性；其代谢活动可改变其形态
转化主要作用：
氧化还原：可将化合态金属还原成单质，如汞
甲基化：微生物对有毒金属一种解毒方式，但被排出的金属化合物可能比其原有形态对高等生物具有更大的危害性
汞的转化
I.汞的存在形式：
无机汞：零价的金属汞与一价汞盐几乎不溶;二价汞盐除了硫化汞、碘化汞外几乎均可溶解
有机汞：汞易和有机基团形成化合物，通常是以共价键连接在碳原子上形成有机汞。
II.汞化合物的毒性
难溶的汞——生物吸收困难，毒性很小
易溶的汞——容易吸收，毒性很强（其中甲基汞的毒性最强）
毒性体现：生物的神经系统受到伤害，神经麻痹以致引起死亡。
III. 汞的甲基化 : 甲基化是由微生物形成的。
鱼类体表粘液中有许多含有甲基化辅酶的微生物，他们将无机汞转化为甲基汞，动物和人体肠道肠道中的细菌大部分也具有这种功能，
甲基汞中毒是由微生物造成的。
小结
生物意义：汞的甲基化与脱甲基化通常保持着一个动态的平衡，从而使环境中的甲基汞浓度维持在低水平。
但是，在有机污染严重、pH较低的环境中，容易形成和释放甲基汞，对生物的危害较大。一方面甲基汞溶于水被鱼、贝吸收浓缩，另一方面甲基汞还会逸出水体，进入大气，使污染扩大
生态学中的环境污染问题
生态学中的环境污染问题 随着人类社会的发展和经济的迅速增长，环境污染成为一个越 来越严重的问题。环境污染对人类健康和整个生态系统产生了负 面影响，而生态学是研究生物与环境之间相互关系及其对生态系 统整体稳定性的科学。在生态学中，环境污染是一个重要的研究 领域，本文将从不同层面来讨论环境污染及其对生态系统的影响。 一、环境污染的定义和特点 环境污染主要指由人类活动引起的有害物质和能量排放，这些 排放超出了生态系统的承受能力，对环境和生态系统造成了负面 影响。它是一种过量、不良或有害的物质性或能量性输入，造成 环境的破坏或生态平衡的失调。 环境污染的主要特点包括： 1. 时空交互性：环境污染不仅影响当地的环境和生态系统，还 可能在时间和空间上扩散，以至于影响远离污染源的地区。
2. 综合性：环境污染往往涉及多种因素，包括物理、化学、生 物等各个方面，可能同事发生。 3. 累积性：环境污染物可以在环境中逐渐积累，长期影响生态 系统和人类健康。 4. 毒性：环境中的有害物质可能对生物体产生毒性作用，尤其 是对某些敏感和易受影响的生物种群。 二、环境污染的影响 环境污染对生态系统产生较为显著的影响，主要表现在以下几 个方面： 1. 影响空气质量：大气中的污染物质主要由工厂、机动车辆、 用能设施等排放而来，这些排放物质加重了大气质量下降的程度。例如，二氧化碳、氮氧化物、挥发性有机物、硫化物等物质的排 放会引起臭氧发生、酸雨形成、颗粒物沉积等多种环境和生态问题。
2. 污染水环境：水质污染主要由於工业废水、农家肥料和居民 废水等引起的污染。这些废水与大部分污染物质进入河流等水体后，可能会导致河流环境和生态系统受到污染，对其中的生物体 产生负面影响，例如污水中若有高浓度的氮磷等营养元素，容易 使一些藻类和无足类生长顺畅，形成大面积的藻类突发生长，并 泛滥成灾。 3. 土壤质量下降：土壤污染主要是由於人类活动引起的城市化、工业化和农业生产等。所排放的污染物质可能会渗入土壤，影响 土壤贡献和生物多样化。土壤被污染后，生物体就可能被吸收这 些物质，导致生物种群减少、数量降低，生态系统失去坚韧性和 弹性量。 4. 生物环境恶化：环境污染可能导致生物多样性降低和生物体 数量减少。在过去的几十年里，很多生态系统和生物社区都受到 了极度的影响，包括森林和海洋生态系统等。例如一个未处理污 水的垃圾场会释放出大量有害物质，毒害附近的鱼、鸟和植物， 甚至可能对该地区的人类身心健康产生负面影响。 三、环保措施
环境生物学
. 环境生物学：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，是环境科学地一个分支学科。 环境污染：指有害物质或因子进入环境，并在环境中进行扩散、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。 优先污染物：在众多污染物中筛选出潜在危险最大的作为优先研究和控制对象。 氧垂曲线：河流受到有机物污染时，由于有机物的氧化分解作用，水体的DO发生变化。从污染源到河流下游一定距离内，可绘制一条DO逐渐变化的曲线，称之为氧垂 曲线。 生物地球化学循环：指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。 生物转运：指环境污染物经各种途径和方式同生物体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称。 吞噬作用：当外源污染物与细胞接触时，接触部位膜的表面张力改变，膜表面向四周形成伪足，将外来物质包围并吞入。 胞饮作用：与吞噬作用的区别在于，其胞吞物为溶液。 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。 生物浓缩：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。一般指水生生物个体从水中吸收污染物。 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：生物放大是指在生态系统中，由于高营养级生物以低营养级生物为食，某种元素或难分解化合物在生物机体中的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。 生物浓缩系数（BCF）：又称为富集因子，指生物体内某种物质的浓度和环境中该物质浓度 的比值。 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，这种污染称为生物污染。 激素：由内分泌腺或内分泌细胞分泌的高效生物活性物质，在体内作为信使传递信息，对机体生理过程起调节作用的物质称为激素。 环境激素：是由于人类的生产和生活活动而释放到周围环境中的，对人体内和动物体内原本营造的正常激素功能施加影响，从而干扰内分泌系统的物质。 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。 群落：生物群落是指具有直接或间接关系的多种生物种群的有规律的组合，具有复杂的种间关系。我们把在一定生活环境中的所有生物种群的总和叫做生物群落，简称群落。敏感种：是指对环境条件变化反应敏感的物种。这类生物对环境因素的适应范围比较窄，环境条件稍有变化即不能忍受而死亡。 耐污种：指只有在污染条件下生存的物种。这类生物具有独特的结构与机能，适于在低氧条件下生活。
环境生物学
1、环境污染的分类：按环境污染的性质分为物理性污染、化学性污染、生物性污染； 按污染物的物理状态分为气体污染物、废水污染物、固体污染物； 按污染方式分为点源污染、非点源污染； 按环境要素分为大气污染、水域污染、土壤污染。 2、化学污染物在环境中的行为特点：具有环境残留持久性、具有环境迁移性和循环性、 具有环境生物浓缩性、具有环境可转化性。 3、化学污染物的转化结果：被完全矿化、丧失或降低毒性、活化或加强毒性、改变毒性谱、生成更为复杂庞大的物质。 4、污染源按人类社会活动的功能分：工业污染源、农业污染源、交通运输污染源、生活污染源。 5、污染物进入环境的途径：人类活动过程中无意排放、人类活动过程中故意排放、工业三废。 6、污染物在环境中的迁移方式：机械迁移、物理—化学迁移、生物迁移 7、污染物存在的形态：污染物的存在形态包括价态、化合态、结构态、络合态； 按污染物的化学组成和内部结构分为单质、化合态； 按污染物的物理现状和结构分为固体、流体（气体和液体）、射线等形态； 按污染物的形态和功能特点分为离子态、代换态、胶体、有机结合态、难溶态。 8、生物浓缩系数的测定方法有：实验室饲养法、野外调查法、动力学方法。 9、生物测试的方式：根据生物测试所经历的时间长短分为短期、中期、长期 根据试验溶液或试验气体给予方式分静止式、流动式 根据生物测试中所用测试生物的物种分单物种、多物种、模拟生态系统 根据生物测试中所用测试生物效应性质分毒性试验、积累试验、 行为试验、三致试验、DNA损伤试验等 根据测试的目的有多种分法 10、表示毒性的常用参数：致死剂量或致死浓度、绝对致死剂量或浓度、半数致死剂量或浓度、最小致死剂量或浓度、最大耐受剂量或浓度、最大无作用剂量、每日容许摄入量、最高容许浓度、最小有作用剂量、毒作用带、半数效应浓度、半数抑制浓度。 11、水环境污染可生物行为：回避行为、捕食行为、警惕行为。 12、生物联合作用的类型：协同作用、相加作用、独立作用、拮抗作用。 13、有机污染物通过叶片进入植物体一般有三个途径：通过吸附渗透作用进入、随大气颗粒沉降累积于叶片表面后进入植物体、通过气孔从周围大气介质吸收污染物。 14、全球性污染条件生物应对的环境特点：①全新的“人造”环境；②化学物质种类多，多重污染物共同作用时生物适应受到很大的挑战；③毒害大，选择作用强；④成为重要的主导因子和限制因子。 15、生物对污染的适应性反应：形态结构上的适应性反应、生理上的适应性反应、遗传上的适应反应。 16、生物对污染选择的响应取决于选择作用的强度和生物本身的特点。 17、死亡率大于或等80%为协同作用，小于或等于30%为拮抗作用，在两者之间为相加作用。 18、生物入侵的途径：人类的有意引进、人类的无意引进。 19、影响生物测试结果的因素：受试生物、试验条件、实验室差异。
环境生物学 重点内容
环境生物学重点内容
环境科学：影响人类生存和发展的和经过人工改造的自然因素总合。 生态学：直接或间接影响生物生存和发展的各种因素总和。 环境问题的实质：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。 环境问题的根本：人类活动作用于人们周围的环境所引起环境质量变化，及这种变化反过来对人们的影响。环境生物学：是研究生物与人类干扰的环境之间相互作用规律及其机理的学科，是环境科学的一个分支学科。 第一章环境污染物在生态系统中的行为 环境污染：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。 环境生物效应：各种环境因素变化而导致系统变异的效果。 污染源：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。（生产性、生活性） 优先污染物：有毒有机化学污染物、难降解污染物、具有生物积累作用的污染物、三致（致癌、致畸、致突变）污染物 ★一、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、分散和消失过程。 迁移方式：机械迁移（水，风），物理化学迁移（溶解沉淀、氧化还原、水解、络合螯合、吸附解析），生物迁移（通过食物链放大积累作用） 环境中污染物的形态：外部形态、化学组成、内部结构 ★二、污染物的转化：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成另一种物质的过程。转化形式：物理转化、化学转化和生物转化。转化结果：①污染物对生物的毒性降低，甚至转化为无毒物质或形成易降解的结构②增加污染物的生物可利用性，使污染物的生物毒性增强，或形成难降解的结构。大气中的转化：光化学氧化，催化氧化（光化学烟雾—碳氧化物和氮氧化物在紫外线照射下发生光化学氧化，形成臭氧和过氧乙酰硝酸酯PAN） 水体中的转化：氧化还原反应，配合作用（水体中有大量无机配为体），生物降解作用 污染物生物地球化学循环 合成作用：生物将所吸收的环境化学物质变成为生物体本身的有机物质 矿化作用：生物通过代谢作用将生物体的有机物质转化为无机物质或简单的有机物 三、生物转运和生物转化 ★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。 ★污染物透过细胞膜的方式：被动转运、特殊运输（主动转运，易化扩散）、胞饮 污染物的吸收：呼吸系统吸收、消化管吸收、皮肤吸收 植物对污染物的吸收途径：①根部吸收，蒸腾作用②暴露在空气中的地上部分，叶片吸收③有机化合物蒸汽，表皮渗透吸收 生物转化：外源性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。 外源化合物：人工合成，具有不被现有酶系所识别和作用的分子结构和化合键序列的化合物。 ★生物转化过程： 相Ⅰ反应：外源性化合物在有关酶的催化下经由氧化、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集团暴露。（氧化、还原、水解） 相Ⅱ反应：相Ⅰ反应产生的以及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，产生二级代谢产物。（葡萄糖醛酸化、硫酸化、甲基化） （相Ⅱ反应为解毒反应①时有毒化合物的功能基团失活②增加水溶性，由肾脏排出）
环境生物学 第四章 环境污染物在生态系统中的行为
第四章环境污染物在生态系统中的行为 一、环境污染概述 1.环境污染（Environmental Pollution）: 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生存、发展产生 不利影响的现象。 通常，环境污染主要指人类活动所引起的环境质量下降而有害于人类及其它生物的正 常生存和发展的现象。自然过程引起的同类现象称为自然突变或异常。 2.环境效应——环境污染所导致的环境变化 ⑴环境生物效应:指各种环境因素变化而导致生态系统变异的效果,如水利工程、森林砍伐、癌症患者增多。 ⑵环境化学效应: 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。 ⑶环境物理效应: 环境物理效应是物理作用引起的环境效果。如热岛效应、温室效应、噪声、地面沉降等。 3.污染源（Pollution Source） 工业污染源农业污染源交通运输污染源生活污染源 污染物的自然来源（Natural Source ） : 自然界向环境排放，如：活动的火山 污染物的人为来源（Artificial Source ） : 来自人类活动，影响范围广、危害大 4.污染物（Pollutant）：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物质。 生产性污染物和生活污染物 一次污染物和二次污染物： 二次污染物：进人大气一次污染物之间相互作用；一次污染物与正常大气组分发生化学反应；太阳辐射下引起光化学反应而产生新污染物，它常比一次污染物对环境 和人体危害更为严重。
《环境生物学》总结
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。 对象---生物与受人类干扰的环境之间相互关系，目的---为人类维护生态健康，保护和改善环境，为合理利用自然和自然资源提供科学基础，促进环境和生物的相互关系以有利于人类的生存和社会的可持续发展。方法---①野外调查和试验②实验室试验③模拟研究。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。 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。污染物在环境中的迁移方式机械迁移（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）。 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。 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。 氧垂曲线:在河流受到大量有机污染时,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,再到原来的溶解氧水平,可绘制成一条溶解氧下降的曲线 (清洁区,分解区,腐败区,恢复区,清洁区)。 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）生物膜不起主动作用,不消耗细胞的代谢能量；特殊转运（主动运输和易化扩散）具有特定结构的环境污染物和生物膜中蛋白质构成的载体形成可逆性复合物进行转运,生物膜又主动选择性；胞饮作用（吞噬作用和胞饮作用）生物膜变形。 污染物的吸收：动物 1、呼吸系统吸收：（1）气体和蒸气——化合物，被动扩散（2）气溶胶——被动扩散； 2、消化管吸收
污染生态学复习题
《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。 主要有三种：经呼吸道吸收，经消化管吸收，经皮肤及其他途径的吸收。 5.微生物细胞吸收污染物的机制是什么？
生态毒理学——污染物在生态系统中的影响
生态毒理学——污染物在生态系统中的影响 污染物指的是那些由于人类活动或自然原因而使环境中的各种化学物质和生物物质达到一定浓度和数量的物质。这些物质的存在不仅会危害自然界的生态系统，还会对人类健康带来严重的影响。因此，对于污染物在生态系统中的影响，生态毒理学的研究变得越来越重要。 一、生态毒理学的概念与意义 生态毒理学是一门研究污染物在生态系统中的转化、传递、积累和对生态系统及其组成部分的影响的学科。生态毒理学研究的对象包括生态系统中的各种物质、生物和环境条件等，涉及的领域极其广泛，包括环境化学、生物学、生态学等多个学科。 深入研究污染物在生态系统中的行为与影响，对于建设生态文明和实现可持续发展具有重要意义。同时，生态毒理学的研究可以为环境保护提供科学依据，为制定环保政策、开展环保行动提供参考。 二、污染物在生态系统中的转化与传递 环境中大量的污染物会在自然条件下分布、转化、迁移、转化和积累，形成复杂的环境污染过程。其中，生态系统是污染物转移和积累的重要环节。 （一）污染物在生物体中的积累 当污染物进入生态系统后，会进入各种生物体中，并经过食物链传递。污染物在生物体内沉积并积累，成为了生物体组织中的有毒物质，这种现象被称为生物富集。富集现象中，毒性物质从食物链的下层生物通过捕食被积累到食物链的高层生物中，这种过程被称为生物放大。 （二）水体中污染物的传递
水体是大量污染物的传递和积累的重要载体。污染物可以通过水生物体、水沉积物、水中微生物等途径进入水中并进行迁移和积累。 水体中的污染物可以通过水生生物进入陆地生态系统。例如，鸟类食用各种水生生物，这些水生生物可能含有有机污染物，鸟类摄入含有污染物的水生生物后，这些污染物得以积累在鸟体内，从而对鸟类产生毒性影响。 （三）土壤中污染物的转化与传递 土壤是生态系统中的一个重要污染物吸收器。污染物可以通过大气气溶胶、降雨、尾气排放和地下水污染的方式进入土壤中。 在土壤中，污染物可以通过吸附、蒸腾、渗漏和挥发等途径进行迁移和转移。与其他的环境介质相比，土壤中的污染物会更长时间地存在，从而对土壤中的生态系统带来更大的影响。 三、污染物对生态系统的影响 污染物对生态系统的影响是非常复杂的。它可能会影响到生态系统中的各种环境因素、生物体、群落、生态位等，在影响过程中还可能会出现生态位替换、生态系统衰退等现象。 （一）污染物对生物体的影响 有毒污染物会对生物体的健康产生危害，直接导致生物死亡、停滞生长、出现变异等危害。有毒污染物首先进入微生物、植物和动物体内，大多数有毒物质会在生物体内发生变化，进行转化。 污染物会对生物体的生命周期、行为变化产生影响，还可能使得生物体的能量代谢发生改变，从而导致繁殖能力下降、寿命缩短等危害。 （二）污染物对生态系统的影响
微生物在生态环境治理中的作用与应用
微生物在生态环境治理中的作用与应用 随着环境污染日益严重，环境治理已经变得越来越重要。微生 物作为一种天然、普遍存在的生物资源，在环境治理中扮演了重 要的角色。微生物对于环境中化学物质的转化、分解能力和固定 有机碳等功能，在环境治理中具有广泛的应用前景。本文将从微 生物在生态环境中的作用、微生物在污染治理中的应用等方面进 行探讨。 一、微生物在生态环境中的作用 微生物在许多生态系统中起着重要的作用，例如在土壤、河流、湖泊、森林等生态系统。微生物参与了许多基本的生态功能，包 括营养循环、腐烂和分解有机废物、矿物质的转化和固定、植物 营养物质循环、人工作物和生态系统功能的维持等。 1.营养循环 微生物通过分解有机物，能够将有机物转化为无机物，使得这 些无机物可以再次被植物和其他生物利用。例如，微生物能够将 死亡的植物和动物组织分解成它们的基本元素，如氮、磷、钾、 铁和钙等，这些元素可以为植物提供必需的养分，进而促进植物 生长。 2.腐烂和分解有机废物
微生物还能够分解和降解许多有机废物、污染物和环境污染物，如污泥、废水等，减少它们对环境的危害。例如，微生物能够将 含有有毒物质的废土和废水中有机污染物分解为更简单、不会对 环境产生危害的有机物或无机物等。 3.矿物质的转化和固定 微生物能够促进矿物质的转化和固定，例如，能够将氮气固定 为植物可吸收的氨基酸和蛋白质，从而促进植物生长。微生物还 能将有机物分解为二氧化碳和水，使其能够被植物利用，并通过 光合作用转化为有机物。 4.植物营养物质循环 微生物还能够担负起植物营养物质的维持和根固。在植物根际 区内，微生物与植物形成独特的共生关系，通过分解残留的植物 物质并转换根际土壤的化学性质，为植物的生长提供了有利的环境。微生物还能够分解根际土壤中的营养物质，使得这些物质能 够被植物吸收，从而促进植物根系的发育和生长。 5.人工作物和生态系统功能的维持 人们在进行生产和生活活动时，大量排放各种有机废物、化学 污染物、放射性物质等污染物。微生物可以促进这些污染物的分 解和转化，从而减少其对环境造成的危害。此外，微生物还能够
环境生物学课程教学大纲
环境生物学课程教学大纲 课程编号：n11091050 课程名称：环境生物学/Environmental biology 学时：54 学分：3 适用专业：环境科学开课学期：3 开课部门：生命科学与资源环境学院 先修课程：环境科学概论 考核要求：考试 使用教材及主要参考书： [1] 孔繁翔主编，环境生物学，高等教育出版社，2000 [2] 程树培主编，环境生物技术，南京大学出版社；2002 [3] 周群英、高廷耀编著，环境工程微生物学，高等教育出版社，2000 一、课程的性质和任务 《环境生物学》是环境科学专业的专业基础课，该课程主要学习环境污染的生物效应及其在环境监测和生物评价上的应用，环境污染的生物净化及污染环境的生物修复等内容，培养学生分析问题、解决问题的能力和创新能力，为今后从事相关的工作打下良好的基础。 二、教学目的与要求 通过教学，使学生了解环境生物学这门学科的特点及其发展趋势，掌握环境污染的生物效应，掌握污染物生物效应检测的方法和环境质量的生物监测和生物评价方法，掌握污染物的生物净化原理，掌握污染物的生物净化方法，以及了解污染物净化的现代方法和技术，了解污染物净化的发展方向等。 三、学时分配
四、教学中应注意的问题 采用多媒体教学，在教学中采用理论与实例相结合的方法，加强课堂讨论、辩论和答疑的课堂活动。 五、教学内容 第一章绪论（4学时） 1.基本内容：环境科学的概述，环境生物学的概述等。 2.教学基本要求：了解环境科学这门学科的特点，了解环境生物学的这门课程的特点和研究对象及这门学科的发展趋势。 3.教学重点难点：环境生物的研究对象和任务及其研究方法。 4.教学建议：以讲授为主。 第二章环境污染物在生态系统中的行为（6学时） 1.基本内容：环境污染概述，污染物在环境中的迁移和转化，污染物在生物体内的生物转运和生物转化，环境污染物在生物体内的浓缩、积累和放大。生物对污染物在环境中的影响。 2.教学基本要求：了解环境污染的特点和生物对污染物在环境中的影响；理解污染物在环境中的迁移和转化的特点；掌握污染物在生物体内的生物转运和生物转化，环境污染物在生物体内转化的具体过程。 3.教学重点难点：污染物在环境中的迁移和转化，污染物在生物体内的生物转运和生物转化。 4.教学建议：以讲授为主，理论与实例相结合。 第三章污染物对生物的影响（6学时） 1.基本内容：污染物在生物化学和分子水平上、在细胞和器官水平上、在个体水平上、种群和群落水平上对生物的影响，化学污染物对生物联合作用。 2.教学基本要求：了解污染物在生物化学和分子水平，细胞和器官水平的影响，掌握污染物在个体水平上的影响，化学污染物对生物的联合作用。 3.教学重点难点：污染物在生物个体上的影响机制，以及化学污染物对生物的联
污染物在生物链中的生物富集
生态学 污染物在生物链中的生物富集 草业科学 王佩羽 10090305068
污染物在生物链中的生物富集 王佩羽草业科学10090503068 摘要： 在生态环境中，由于食物链的关系，一些物质如金属元素或有机物质，可以在不同的生物体内经吸收后逐级传递，不断积聚浓缩；或者某些物质在环境中的起始浓度不很高，通过食物链的逐级传递，使浓度逐步提高,最后形成了生物富集或生物放大作用。对整条食物链进行系统而完整的研究，国内外学者对污染物在水生陆生食物链中的生物积累、生物放大和预测模型探讨。开展对污染物在食物链中积累、放大及相关预测模型更深入更完整的研究,已成为当前生态学和环境科学研究的重点课题和前沿领域。 关键词：污染物；生物放大；生物积累；食物链 人类在改造客观世界、提高生活质量的同时，对环境的破坏日益加重。随着环境质量的下降，许多动物的栖息地遭到破坏，生物多样性和生态平衡受到严重威胁。在生态环境中,由于食物链的关系,一些物质如金属元素或有机物质,可以在不同的生物体内经吸收后逐级传递,不断积聚浓缩;或者某些物质在环境中的起始浓度不很高,通过食物链的逐级传递,使浓度逐步提高,最后形成了生物富集或生物放大作用 研究生物放大,特别是研究各种食物链对哪些污染物具有生物放大的潜力,对于确定环境中污染物的安全浓度等,具有重要的意义. 1 重金属污染 重金属污染是陆地生态系统中的重金属浓度超过自然背景水平且导致生态破坏或环境质量下降的一种现象。重金属主要是指汞、镉、铅、铜、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属，以及具有一定毒性的锌、钴、镍、锡等。 1.1重金属在海洋食物链中的传递 近年来，金属在不同海洋食物链中摄食富集的定量研究得到越来越多的关注。自然环境中生物体内金属的浓度并不一定和生物在食物链中所处的营养级有相关关系，金属在生物体内的富集还受到生物的同化，排出等过程以及其它生理生化因子的影响[1]。在经典的海洋浮游生物食物链中（浮游植物--桡足类--鱼类）桡足类往往可以很有效地排出体内的金属，同时鱼类的金属同化率又很低，所以该食物链中金属的浓度随食物链水平增加而减少。 目前研究发现只有甲基汞和铯会被食物链所放大。在以腹足动物为顶级捕食者的底栖食物链中，因为生物结合金属的效率很高，高同化率和低排出率导致金属浓度在生物体内得到放大。重金属在生物体内的可利用性可以通过测定同化率、排出率等参数、并结合考虑生物对该金属的消化行为，运用一个简易的动态模型来估算。已有的研究中人们多考虑金属的化学性质对食物链传递的影响。着重介绍了近年来国外对金属在不同海洋食物链（底栖和浮游）中的传递的研究成果，强调在金属的生物可利用性评估中，要充分考虑到动物的生理、生化过程的影响，同时也必须认识到不同的海洋生物有着复杂且不同的金属代谢机制[2]。1.1.1不同海洋食物链中各营养级的金属蓄积 关于海洋食物链上不同营养级的生物体内金属的蓄积已经有很多报道，目前可用常规的方法测定金属在不同生物体或器官中的浓度，大量的研究证实，生物体内的金属浓度差异不仅存在于种间，也存在于种内。 大多数金属经过食物链传递被生物富集的规律目前尚难以准确地掌握。但是对某些金属人们已经有了较深入的了解。例如沿浮游植物--浮游动物--鱼类这一浮游生物食物链的传递
云南大学 环境生物学复习资料
云南大学环境生物学复习资料 第一章 1.1名词解释： 环境生物学定义：生物与人为受损环境之间的相互关系的科学。 环境科学主要强调的是人类生存和发展所依赖的环境，而且核心是讨论在人类干扰和破坏作用下出现的受损环境 1.2简答 环境生物学相关学科的侧重点： ①污染生态学：侧重于研究污染条件下生物的生态效应，核心是分析污染物在生态系统中的行为及其对生物的影响，目的是利用生物控制污染和改善环境质量，并对环境质量进行综合评价和预测，提出生态区划与管理对策。 ②环境毒理学：侧重于研究环境污染物对人体健康的危害机理，目的是探索污染物对人体毒害的早期检测指标，制定卫生标准，并为有毒化学品的管理提供依据。③保护生物学：侧重于研究和评估人类活动对生物多样性的影响，提出防止物种灭绝，生物多样性丧失的具体措施。 ④生态毒理学：是生态学与毒理学相互渗透的边缘学科，主要研究化学物质对生态系统中的生物及环境的综合影响，尤其是种群和群落的影响，探讨读物—环境—生物之间的相互关系，进而防止污染物对生态系统中生物的毒性和影响，保护人类的生活环境。⑤恢复生态学：主要侧重研究退化环境的重建和修复的机理和技术的一门综合性、应用性的学科。 环境生物学的发展趋势： ①在和总店突出环境污染对生物的影响研究热潮之后，将环境污染和生态破坏这两个导致环境受损和破坏的要素给予了同等的重视，并在生物多样性和可持续生物圈的水平上达到了有机结合，使环境生物学成为一个真正关注人类未来命运的科学体系。 ②针对污染条件的生物学效应，更多转向研究小剂量条件下在更大的时空尺度上分析环境污染对生物的各种影响，尤其是关注污染的全球化对生物后代的潜在影响。③大量采用先进的技术和方法。 ④多学科的交叉研究和大量的国际合作研究计划。⑤环境效应的超前预警
环境生物学教学大纲
环境生物学教学大纲 学生通过学习这门课程，掌握环境科学的基本知识，全球环境问题及其计策与生物学效应（酸雨、温室效应、臭氧层破坏、厄尔尼若现象、基因污染与生物污染、生物多样性丧失等），掌握环境污染的生物学效应及生物净化等科学知识。共４０课时，课时安排如下： 绪论（２个课时） 第一节环境科学概述 一、环境科学与环境问题 二、环境科学的进展历史 第二节环境生物学概述 一、环境生物学定义 二、环境生物学的形成与进展 三、环境生物学的研究对象与任务 四、环境生物学的研究方法 五、环境生物学的进展趋势 六、环境生物学与有关学科的关系 第一篇环境污染的生物效应 第一章环境污染物在生态系统中的行为（４个课时） 第一节环境污染概述 一、环境污染 二、污染源 三、污染物 四、优先污染物 第二节污染物在环境中的迁移与转 一、污染物在环境中的迁移 二、污染物的形态与分布 三、污染物在环境中的转化 四、污染物的生物地球化学循环 第三节污染物在生物体内的生物转运与生物转化 一、生物转运 二、污染物在体内的生物转化 第四节环境污染物在生物体内的浓缩、积存与放大 一、生物浓缩 二、生物积存 三、生物放大 四、生物浓缩系数 五、生物浓缩机理与浓缩模型 第五节生物对污染物在环境中行为的影响 一、生物引起的环境污染 二、金属的生物转化 第二章污染物对生物的影响（４个课时） 第一节污染物在生物化学与分子水平上的影响 一、对生物机体酶的影响
二、对生物大分子的影响 第二节污染物在细胞与器官水平上的影响 一、对细胞的影响 二、对组织器官的影响 第三节污染物在个体水平上的影响 一、死亡 二、对行为的影响 三、对繁殖的影响 四、对生长与发育的影响 第四节污染物在种群与群落水平的影响 一、对生物种群的影响 二、对生物群落的影响 第五节化学污染物对生物的联合作用 一、协同作用 二、相加作用 三、独立作用 四、拮抗作用 五、联合作用的研究方法 第三章污染物的生物效应检测（４个课时）第一节生物测试及方式 一、生物测试的定义 二、生物测试的方式 三、生物测试的标准化 第二节通常毒性试验 一、生物毒性的基本概念 二、急性毒性试验 三、亚慢性与慢性毒性试验 ·四、蓄积毒性试验 第三节生物的分子与细胞水平检测 一、加合物测定 二、通常代谢酶的活性测定 三、解毒系统酶类诱导作用的检测 四、抗氧化防御系统检测 第四节生物致突变、致畸与致癌效应检测 一、致突变效应 二、致畸效应 三、致畸作用的评价 四、致癌效应 第五节微宇宙法 一、微宇宙法简介 二、标准化水生微宇宙 三、烧杯水生微宇宙 四、室外水生微宇宙 五、土壤核心微宇宙
《环境生物学》课程教学大纲
《环境生物学》课程教学大纲 课程中文名称（英文名称）：环境生物学（Environmental Biology） 课程代码：PRN241 课程类别：学科基础课程 课程性质：必修课 课程学时：48学时（理论32学时，实验16学时） 学分：3学分 适用专业：环境科学 先修课程：环境学、无机化学 一、课程介绍 1.环境生物学是环境科学专业一门重要的必修学科基础课。环境生物学是20世纪50年代环境问题成为全球重大问题时，生物学家在运用生命科学的理论和方法，认识环境问题实质并寻找解决环境问题途径的过程中逐渐形成的一门新兴边缘学科。本课程系统介绍环境生物学的基本知识、主要技术和发展动态，使学生对环境生物学能有一个较完整的认识，为学习后续课程打下坚实的基础 2.环境生物学属于环境科学专业学生必修的专业基础课，在专业人才培养方案和课程体系中的地位十分重要，属重点基础课，许多后续课程如环境毒理学、环境生物化学、环境生物工程、环境污染修复工程等与环境生物学密切相关。环境生物学也是环境生态类考研科目之一，对学生的考研具有重要作用。了解与掌握环境生物学的基本理论和方法，是环境类专业人才认识和解决环境问题所必须。 二、课程教学目的和任务 通过本课程的学习，使学生对本大纲范围内的环境生物学内容有比较系统和比较全面的了解，认识环境污染物的生物效应以及环境污染的生物净化，使学生掌握环境生物学的基本知识和基础理论；培养学生具有初步的分析问题和解决问题的能力，为学好后续课程打下坚实基础。课程应达到的基本要求为理解和掌握以下理论、方法和技术： 1）环境污染物在生态系统中的行为； 2）污染物对生物的影响； 3）污染物的生物效应检测； 4）环境质量的生物监测与生物评价； 5）环境污染生物净化的原理； 6）环境污染物的生物净化方法； 7）现代生物技术与环境污染治理
环境生物学复习资料
第一章绪论 1、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科学。 2、环境生物学的研究内容： （1）污染物在生态系统中的行为及其生物效应 （2）生态退化及其对生物的影响 （3）生物在受损环境中的响应 （4）全球变化生物学 （5）生物对受损环境的监测 （6）生物修复和生态重建 （7）生物多样性的保护 3、我国的优先研究领域： （1）严重的水土流失及其生物控制 （2）干旱和半干旱的生态恢复和沙漠化防治 （3）湖泊和水库的富营养化防治 （4）食品、中药、饮品中有害物质的残留及清洁生产 （5）环境因素和我国人群健康 （6）转基因产品、生物入侵 （7）生物多样性的保护 第二章生物与受损环境 1、自然环境：指一切可以直接或间接影响人类生活、生产的自然界中的物质和能量的总和。 2、受损环境：指在人为或自然干扰下形成的偏离自然状态的环境。 3、自然环境和受损环境两者之间的区别： 4、受损环境主要有两种类型：一类是污染环境，一类是生态破坏。 5、环境污染和生态破坏的概念和实质： （1）环境污染概念：环境污染是指人类活动向自然环境中投入的废弃物超过自然生态系统的自净能力，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境结构和功能发生变化，对人类和其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象。 环境污染本质：环境污染在本质上是没有被完全利用的资源（一种工业和生活原料）进入到环境中所出现的后果。 （2）生态破坏概念：环境系统中的生物成分和非生物成分作为人类经济社会发展的资源受到过度利用或人为破坏引起生态系统结构和功能的改变，并对人类生存和发展的环境条件和资源状况产生不良影响，把这种现象称为生态破坏。 生态破坏本质：生态破坏其本质是对人类有用部分的环境因素作为资源而过度利用所出现的后果。 第三章污染物在生态系统中的行为 1、生物转化：是在生物体内一种化合物变成另一种化合物的现象。 2、生物放大：是指食物链中不同层次的生物可以逐级浓缩外源性物质的作用，结果使在级 别越高的生物中浓度越高。 第四章污染物对生物的影响和毒害作用 1、污染物的“三致作用”：致畸作用、致突变作用、致癌作用。 2、环境激素的定义、作用机制、特点及危害： （1）环境激素：是由于人类的生产和生活活动而释放到周围环境中的，对人体内和动物体内原本营造的正常激素功能施加影响，从而干扰内分泌系统的物质，统称为“环境内分泌干扰物”。
《环境生物学》课程教学大纲
《环境生物学》教学大纲 一、说明 （一）本课程的目的、要求 《环境生物学》是环境科学专业的一门必修专业基础课程，主要探讨人类活动造成的环境污染、生态破坏对人类及生物产生的效应以及人类和生物产生的响应，其目的在于为维护人类生态健康，保护和改善环境，合理利用自然和自然资源提供科学基础，并为培养21世纪环境专门人才应具备的两个基本能力（对人类社会行为及其与自然相互关系进行综合分析的能力和处理实际环境问题的能力）提供必要的知识准备。 本课程以环境与生物的相互作用为体系，教学的基本要求是使学生： 1. 掌握环境污染生物学效应：污染物在生物体内从吸收到排泄的整个行为过程，了解环境污染对生物在各级水平上的影响和污染物的生物效应检测方法，掌握微生物学基础知识。 2. 微生物对污染物的降解与转化、生物净化污染物的基本原理，了解生物净化的基本方法和常用的工艺，为后续专业课程的学习奠定基础。 （二）内容选取和实施中注意的问题 1. 本课程以孔繁翔主编的《环境生物学》为基本教材，并增加部分微生物学基础知识（环境中的微生物、微生物的生理、微生物的生长繁殖与生存因子），使内容选取更加完整全面，系统性强，难易适度，同时适时介绍课程相关新知识、新动向，以拓展学生的学术视野，提升其专业素养。 2. 在讲授中，应精讲基本内容，基本原理，避免与本专业其他课程重复教学，注意教学方法，尽量采用现代化的教学手段辅助教学。 3. 实施中课堂教学注意理论联系实际，寻找切入点，让学生带着兴趣积极地学习，教学中关注学生，注意师生互动，培养学生的分析问题解决问题的能力，应适当的讲授例题、案例，安排适当的习题，以帮助学生正确理解概念，牢固掌握知识。。 4. 在应用本大纲进行教学时，应保证大纲的基本内容，而对系统安排、课时分配等问题可根据教学和学生的具体情况灵活掌握，必要时可进行适当的调整。 （三）教学方法 1. 以课堂讲授为主，以课堂讨论、网络课程等自学内容为辅，构建立体化教学体系，丰富教学内容。
环境生物学大纲
XX生物科技职业学院 《环境生物学》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码： 课程名称：环境生物学 英文名称：Environmental Biology 学时：50 适用对象:生物技术与应用专业 考核方式：考试（平时成绩占30%） 先修课程：《普通生物学》 二、课程简介 环境生物学主要探讨生物与受损环境之间的相互作用和调控机理。环境生物学是环境科学、生态学、环境毒理学、环境化学、普通生物学等相关科学的交叉学科，它包含了污染生态学、生态毒理学等不同分支学科的内容，该学科主要研究人类活动对生态系统造成的环境污染、生态破坏对人类及生物产生的效应以及人类和生物对这种环境污染、生态破坏的产生的响应，其目的在于为维护人类生态健康，保护和改善人类生存与发展的环境，合理利用自然和自然资源提供科学基础，促进环境和生物相互关系以利于人类的生存和社会可持续发展。 三、课程性质与教学目的 通过本课程的教学，帮助学生了解环境污染物在生态系统中的行为和对生物体的危害，以及生物体在净化环境污染中的作用，使学生充分理解环境污染和生物之间的相互作用，更深层次地认识到环境保护的重要性。 本课程要求学生掌握环境污染物在生物体内从吸收到排泄的整个行为过程，和环境污染对生物在各级水平上的影响，了解污染物的生物效应的检测方法。掌握生物净化污染物的基本原理，了解生物净化的基本方法和常用的工艺。该学科主要培养和训练学生认识生物与环境的相互关系及其基本规律，了解和掌握环境生物学的基本识； 本课程要求学生应具备普通物学、生态学、环境学概论等相关专业的基础知识和理论。通过本课程的学习，学生应掌握环境生物学的基本理论、研究方法和技术，同时拓宽学生的学术视野和知识结构，提高学生整体综合素质。为今后进
环境生物学期末重点
1、自然环境：指一切可以直接或间接影响人类生活、生产的自然界中的物质和能量的总称。在环境生物学中，自然环境往往强调的是较少受到人类的干扰和影响、仍较完整保持先天状况的环境 受损环境：指在人为或自然干扰下形成的偏离了自然状态的环境，在该环境中，环境要素成分不完整或比例失调，物质循环难以进行，能量流动不畅，系统功能显著降低。 胁迫环境：指在自然条件下，各种生态因子也会发生变化，这种变化有时也会超越生物生存的正常环境，形成生物生存的胁迫环境。 自然环境总是强调与研究的受损环境相对应，较少受到人类干扰的另一种环境。 后面两者区别： 1）成因不同：胁迫环境是自然条件下生态因子数量上偏离正常状态时的“自然环境”，受损环境成因主要为环境污染与生态破坏2）环境变化的特点不同：受损环境与胁迫环境相比，在环境因子变化的程度、范围、速度、频度等方面要大得多。 2、环境污染：人类活动向自然环境中投入的废弃物超过自然生态系统的自净能力，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统的结构和功能发生变化，对人类和其它生物的正常生存和发展产生不利影响的现象，简称为污染。本质：没有被完全利用的资源（一种工业和生活原料）进入到环境中所出现的后果。 生态破坏：环境系统中的生物成分和非生物成分作为人类经济社会发展的资源受到过度利用或人为破坏引起生态系统结构和功能的改变，并对人类生存和发展的环境条件和资源状况产生不良影响，把这
种现象称为生态破坏。本质：过多利用，人为破坏。拿走 3、分析受损环境时应该注意哪些方面？（生物与受损环境关系的综合分析） （1）环境因子的综合作用：在自然条件下，环境是有很多环境因子组合起来的复合体，这些因子之间相互作用，相互促进，相互制约，任何一个因子的变化都会引起其他因子程度不同的发生变化。（2）主导因子：在众多的环境因子中，它们的作用程度是差异的，其中起突出作用的环境因子就是主导因子。（3）积累效应：污染物在生态系统中积累。环境变化是逐步发展的，一开始并不被人们所察觉或重视，通过初步积累，最后产生不可逆转的后果。（4）放大效应：积累到一定程度，产生放大效应。在人类的干扰和影响下，环境变化并不是线性增加的，而是逐步以加速度发展，呈现放大效应。（5）滞后效应积累和放大需要一定时间。（6）适应组合：形态生理行为。生物是一个统一的整体，适应受损环境时往往涉及多个生理过程的综合调整，乃至形态结构和功能协同发生变化。 污染：指认为的或自然发生的事件导致环境中存在高浓度有害物质的一种状态。污染物：指这些导致了污染的物质。污染物在环境中的吸收迁移有三种方式：机械迁移，物理-化学迁移，生物性迁移 4、超积累植物Hyperaccumulator：指能够超量吸收和积累重金属的植物，超积累植物体内的重金属含量要达到一般植物的100倍以上。