环境生物学 PPT课件
合集下载
环境生物学ppt课件
土壤污染对生物的影响
影响植物生长
01
土壤中的污染物，如重金属、农药等，会破坏土壤结构，影响
植物根系的生长和养分的吸收。
危害土壤生物
02
土壤污染会对土壤中的微生物、昆虫等生物造成危害，破坏土
壤生态系统的平衡。
通过食物链危害人类
03
受污染的土壤中的有害物质会通过食物链传递到人类体内，对
人类健康造成威胁。
加强物种保护和恢复计划
控制外来物种入侵
环境保护与生物多样性保护的互动关系
01
02
03
环境保护对生物多样性 保护的影响
改善生态环境质量，提 高生物多样性
减少污染和生态破坏， 保护物种栖息地
环境保护与生物多样性保护的互动关系
01
生物多样性保护对环境保护的 促进
02
维护生态系统稳定性，提高环 境抵抗力
03
促进生态恢复和修复，改善环 境质量
环境保护与生物多样性保护的互动关系
01
环境保护与生物多样性保护的协同作用
02
共同构建生态安全屏障
03
促进人与自然和谐共生
06
环境生物学研究方法与技术
野外调查与观测方法
生态环境调查
对研究区域的自然环境、生物群落及其相互关系 进行全面、系统的调查。
物种多样性观测
数据分析与建模
运用统计学和计算机技术等手段，对实验数据进行处理、分析和建 模。
现代生物技术在环境生物学中的应用
分子生物学技术
利用PCR、基因克隆、基因编辑等技术，研究生物大分子与环境因 子的相互作用。
生物信息学技术
运用计算机算法和软件工具，对生物信息进行存储、检索、分析和 可视化。
环境生物学PPT精品课件
水生态系统保护与恢复 通过治理水污染、恢复水生植被等措施，保护和恢复水生态系统。
加强水资源管理和保护，合理利用水资源。
生态环境保护与恢复的实践案例
农业生态系统保护与恢复 推广生态农业和有机农业，减少化肥和农药的使用。
加强农田水土保持和土壤改良，提高土壤肥力。
06
环境生物学实验技术与方 法
环境生物学实验设计原则与方法
导致生物中毒
当生物体摄入含有大量有 毒物质的水时，会出现中 毒症状，甚至导致死亡。
土壤污染对生物的影响
影响植物生长
01
土壤污染中的有害物质会对植物的生长产生不良影响，如抑制
植物生长、降低植物产量和品质等。
破坏土壤生态系统
02
土壤污染会破坏土壤中的生态系统平衡，导致土壤生物多样性
减少，土壤功能退化。
环境生物学常用实验技术与方法
• 生态环境因子观测：对样地的气候、土壤、水文等生态环 境因子进行定期观测和记录。
环境生物学常用实验技术与方法
环境因子模拟
通过实验室设备模拟不同环境条件，研究生物对环境变化的响应。
生物生理生化指标测定
测定生物的生理生化指标，如酶活性、代谢产物等，以评估生物对 环境变化的适应性。
发展历程
环境生物学起源于20世纪初的生态学研究，随着环境问题的日益严重和人类对 生态环境的关注加深，环境生物学逐渐发展成为一个独立的学科领域。
环境生物学的研究对象与任务
研究对象
环境生物学的研究对象包括个体、种 群、群落和生态系统等多个层次，涉 及植物、动物、微生物等各类生物。
研究任务
揭示生物与环境之间的相互作用机制， 探讨生物适应环境的策略以及环境变化 对生物多样性的影响，为环境保护和生 态修复提供科学依据。
加强水资源管理和保护，合理利用水资源。
生态环境保护与恢复的实践案例
农业生态系统保护与恢复 推广生态农业和有机农业，减少化肥和农药的使用。
加强农田水土保持和土壤改良，提高土壤肥力。
06
环境生物学实验技术与方 法
环境生物学实验设计原则与方法
导致生物中毒
当生物体摄入含有大量有 毒物质的水时，会出现中 毒症状，甚至导致死亡。
土壤污染对生物的影响
影响植物生长
01
土壤污染中的有害物质会对植物的生长产生不良影响，如抑制
植物生长、降低植物产量和品质等。
破坏土壤生态系统
02
土壤污染会破坏土壤中的生态系统平衡，导致土壤生物多样性
减少，土壤功能退化。
环境生物学常用实验技术与方法
• 生态环境因子观测：对样地的气候、土壤、水文等生态环 境因子进行定期观测和记录。
环境生物学常用实验技术与方法
环境因子模拟
通过实验室设备模拟不同环境条件，研究生物对环境变化的响应。
生物生理生化指标测定
测定生物的生理生化指标，如酶活性、代谢产物等，以评估生物对 环境变化的适应性。
发展历程
环境生物学起源于20世纪初的生态学研究，随着环境问题的日益严重和人类对 生态环境的关注加深，环境生物学逐渐发展成为一个独立的学科领域。
环境生物学的研究对象与任务
研究对象
环境生物学的研究对象包括个体、种 群、群落和生态系统等多个层次，涉 及植物、动物、微生物等各类生物。
研究任务
揭示生物与环境之间的相互作用机制， 探讨生物适应环境的策略以及环境变化 对生物多样性的影响，为环境保护和生 态修复提供科学依据。
环境生物学第三章PPT课件
➢ 化学物引起生物体损害的总称
无损害作用（Non-adverse Effect）
➢ 可逆的生物学变化，不引起机体形态、生长发育和寿命的改变； 不引起机体功能容量的降低和对额外应激状态代偿能力的损害等。
第9页/共64页
• 效应（Effect）
• 也称为作用，指接触一定剂量化学物后，使机体产生的生 物学改变。
• 在最高剂量组剂量和最低剂量组剂量的范围内，按等比 级数插入若干个中间剂量（一般为4-6个），从而确定 正式试验的剂量组。
第21页/共64页
3、染毒方式和受试物的配制
• 一般用灌胃法和人工熏气法。 • 受试物的配制：配制试验所需的最高剂量浓度溶液，
然后依次稀释到所需浓度。
4、观察指标
• 中毒症状：一般观察24～48小时，最好观察到绝大多 数动物出现典型中毒症状。
➢ 目的是要测定出在持续情况下不造成有害效应的毒物 最大浓度或最大允许毒物浓度（MATC）
➢ 只能采用流动式
第5页/共64页
• 受试生物的选择 • 敏感性 • 广泛性和可获得性 • 有代表性，是生态系统的重要组成 • 易于实验室培养和繁殖 • 具有丰富的生物背景资料 • 对毒物的响应能够被反应和测定 等等
第18页/共64页
第19页/共64页
三、急性毒性试验（Acute Toxicity Test）
• 急性毒性试验（Acute Toxicity Test）
• 研究化学物质大剂量一次染毒或24小时内多次染毒 动物所引起的毒性的试验。
• 其目的是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。
不一致，故表示LD50应注释明动物种类和染毒方式。
第23页/共64页
鱼类急性毒性试验过程
无损害作用（Non-adverse Effect）
➢ 可逆的生物学变化，不引起机体形态、生长发育和寿命的改变； 不引起机体功能容量的降低和对额外应激状态代偿能力的损害等。
第9页/共64页
• 效应（Effect）
• 也称为作用，指接触一定剂量化学物后，使机体产生的生 物学改变。
• 在最高剂量组剂量和最低剂量组剂量的范围内，按等比 级数插入若干个中间剂量（一般为4-6个），从而确定 正式试验的剂量组。
第21页/共64页
3、染毒方式和受试物的配制
• 一般用灌胃法和人工熏气法。 • 受试物的配制：配制试验所需的最高剂量浓度溶液，
然后依次稀释到所需浓度。
4、观察指标
• 中毒症状：一般观察24～48小时，最好观察到绝大多 数动物出现典型中毒症状。
➢ 目的是要测定出在持续情况下不造成有害效应的毒物 最大浓度或最大允许毒物浓度（MATC）
➢ 只能采用流动式
第5页/共64页
• 受试生物的选择 • 敏感性 • 广泛性和可获得性 • 有代表性，是生态系统的重要组成 • 易于实验室培养和繁殖 • 具有丰富的生物背景资料 • 对毒物的响应能够被反应和测定 等等
第18页/共64页
第19页/共64页
三、急性毒性试验（Acute Toxicity Test）
• 急性毒性试验（Acute Toxicity Test）
• 研究化学物质大剂量一次染毒或24小时内多次染毒 动物所引起的毒性的试验。
• 其目的是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。
不一致，故表示LD50应注释明动物种类和染毒方式。
第23页/共64页
鱼类急性毒性试验过程
环境生物学模板.ppt
生态学中“环境”的概念 • 生态学研究的中心事物是“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结：
“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。
2020-6-17
谢谢阅读
6
环境问题
环境问题的概念
• 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。
2020-6-17
谢谢阅读
4
一般工具书中定义的“环境”概念 • 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。
作为环境科学术语的“环境”概念 • 环境科学所研究的中心事物是“人”，则环境是以人类为主 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。
2020-6-17
谢谢阅读
14
酸雨
一般将pH小于5.6的降雨称 为酸雨。
酸雨的成因？ 酸雨的危害？
2020-6-17
谢谢阅读
7
环境问题的分类 • 环境污染 • 生态破坏
重大的环境问题
• 温室效应和气候变暖 • 臭氧层的破坏 • 酸雨 • 有毒物质污染 • 生态破坏
“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。
2020-6-17
谢谢阅读
6
环境问题
环境问题的概念
• 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。
2020-6-17
谢谢阅读
4
一般工具书中定义的“环境”概念 • 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。
作为环境科学术语的“环境”概念 • 环境科学所研究的中心事物是“人”，则环境是以人类为主 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。
2020-6-17
谢谢阅读
14
酸雨
一般将pH小于5.6的降雨称 为酸雨。
酸雨的成因？ 酸雨的危害？
2020-6-17
谢谢阅读
7
环境问题的分类 • 环境污染 • 生态破坏
重大的环境问题
• 温室效应和气候变暖 • 臭氧层的破坏 • 酸雨 • 有毒物质污染 • 生态破坏
环境生物学课件pptx
环境生物学课件pptxcontents •环境生物学概述•生物与环境的关系•环境污染与生物治理•生态保护与生物多样性•环境生物学实验技术与方法•环境生物学前沿领域与展望目录01环境生物学概述环境生物学的定义与发展定义环境生物学是研究生物与环境之间相互关系的科学，探讨生物如何适应环境以及环境如何影响生物的生存、繁衍和进化。
发展历程环境生物学起源于生态学，随着环境问题的日益严重和人类对生态环境的关注加深，逐渐发展成为一个独立的学科。
环境生物学的研究对象与任务研究对象包括个体、种群、群落和生态系统等各个层次的生物及其与环境之间的相互关系。
任务揭示生物与环境之间的相互作用机制，预测环境变化对生物的影响，提出保护生物多样性和生态环境的措施。
环境生物学与其他学科的关系与生态学的关系01环境生物学与生态学密切相关，生态学是研究生物与环境之间相互关系的科学，而环境生物学则更侧重于研究环境变化对生物的影响以及生物的适应机制。
与环境科学的关系02环境科学是研究人类活动对环境的影响以及环境保护和治理的科学，而环境生物学则是研究生物与环境之间相互关系的科学，两者在研究对象和研究方法上有一定的交叉和重叠。
与生物学的关系03生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学，而环境生物学则是研究生物与环境之间相互关系的科学，是生物学的一个重要分支。
02生物与环境的关系1 2 3生物通过改变自身的形态、生理和行为来适应不同的环境条件，如温度、湿度、光照和食物供应等。
生物的形态、生理和行为适应生物通过代谢活动、繁殖和迁徙等行为对环境产生影响，如植物的生长和繁殖可以改变土壤的性质和生态系统的结构。
生物对环境的影响生物在长期的进化过程中，通过自然选择和遗传变异等方式，逐渐适应特定的环境条件，形成不同的物种和生态类型。
生物的进化与适应生物对环境的适应与影响化学环境的影响环境中的化学物质，如氧气、二氧化碳、营养物质和有毒物质等，对生物的生存和繁殖也有重要影响，它们可以影响生物的代谢途径和生理机能。
环境生物学环境生物学课件共47页
情况分析：
根据植物叶片出现的症状特点（伤斑出 现叶脉间），表明该厂附近的大气已被 SO2污染。从受害程度上看，由于一些对 SO2抗性强的构树、马齿苋等已受到损害， 可以判断该地区发生过急性危害，估测其 SO2浓度为3～10 ppm。
地衣、苔藓监测法
地衣、苔藓作为指示植物的特点
这两类植物对二氧化硫和氟化氢等的反应比高等 植物敏感；例如SO2年平均浓度在0.015～0.105 ppm范围内就可使地衣绝迹；浓度超过0.017ppm 时大多数苔藓植物不能生存。
美国威斯康星地区湖泊中的软水指示植物为Gratiola， 硬水指示植物为Ranunculus aquatilis。
指示资源
安徽的海州香薷指示铜矿，湖南念同的野韭指示金矿
注：指示生物只在一定的时空范围内起作用：安徽的海州香薷只在安徽 指示铜矿，在北方则无此作用。
指示植物监测法
指示植物
利用某些植物对某些有害气体的特殊敏感性，可以监 测大气中该气体的浓度，这种植物就称为该大气污染 物的指示植物。
盖度、频度等也逐渐增高并且在树干上的分布高 度也升高。
植物监测的其他方法
微核技术的应用：
根据环境污染物会引起染色体畸变而形成微核的 原理，利用紫路草花粉母细胞的微核数量指示环 境污染状况，我国已应用该法来监测水、大气污 染状况。
污染量指数法
KIPC＝监测点指示植物叶片中某污染物的含量/对 照点同种植物中某污染物的含量
取材方便，成本低，有直观效果，但在自然条件 下难以获得精确可靠的定量数据。
形体小，分类困难，不经过专门的学习不易掌握 辨识方法。
地衣、苔藓监测法
观察指标
通常观察地衣、苔藓植物的多度、盖度、频度、 种类数量以及内外部受害症状等指标。
《环境生物》PPT课件
载体：琼脂、琼脂糖、海藻酸钠、角叉菜胶、明胶、聚丙烯 酰胺……
（1）凝胶包埋法： 以各种多孔凝胶为载体，将酶、细胞或原生质
体包埋在凝胶的微孔内的固定化方法。
（2）半透膜包埋法
将酶包埋在由各种高分子聚合物制成的小球内，制成固 定化酶.
制备方法：
酶， 水， 乙二胺
癸二酰氯+氯仿 包埋法 优点：结合力劳、活力回收高、底物专一性不变。
3.2.1 酶的固定化
1、为什么开展酶的固定化技术？
游离酶的一些不足之处： （1）酶的稳定性较差 （2）酶的一次性使用 （3）产物的分离纯化较困难
2、什么是固定化酶？ 水溶性酶
水不溶性载体
固定化技术
水不溶性酶 （固定化酶）
固定化酶是被固定在某一有限空间内不再能自由 流动而仍有催化活性的酶。
固定化酶是20世纪50年代发展起来的一项 技术
1969年固定化氨基酸酸化酶在工业生产中 被正式应用
1971年的第一届国际酶工程会议上，正式 采用固定化酶
3、固定化酶的优点和缺点
优点： —易于将酶与底物及产物分离，因而产物相对容易提纯； —酶能够重复利用，使用效率提高，成本低； —大多数情况下可以提高酶的稳定性； —可以增加产物的收率，提高产物质量； —有利于实现管道化、连续化以及自动化操作，易于与各
3.酶化学修饰的原理 1)如何增强酶天然构象的稳定性与耐热性
修饰剂分子存在多个反应基团，可与酶形成多点交 联。使酶的天然构象产生“刚性”结构。
2)如何保护酶活性部位与抗抑制剂 大分子修饰剂与酶结合后，产生的空间障碍或静电 斥力阻挡抑制剂，“遮盖”了酶的活性部位。
3)如何维持酶功能结构的完整性与抗蛋白水解酶
1.2 国内外生物化工现状：
（1）凝胶包埋法： 以各种多孔凝胶为载体，将酶、细胞或原生质
体包埋在凝胶的微孔内的固定化方法。
（2）半透膜包埋法
将酶包埋在由各种高分子聚合物制成的小球内，制成固 定化酶.
制备方法：
酶， 水， 乙二胺
癸二酰氯+氯仿 包埋法 优点：结合力劳、活力回收高、底物专一性不变。
3.2.1 酶的固定化
1、为什么开展酶的固定化技术？
游离酶的一些不足之处： （1）酶的稳定性较差 （2）酶的一次性使用 （3）产物的分离纯化较困难
2、什么是固定化酶？ 水溶性酶
水不溶性载体
固定化技术
水不溶性酶 （固定化酶）
固定化酶是被固定在某一有限空间内不再能自由 流动而仍有催化活性的酶。
固定化酶是20世纪50年代发展起来的一项 技术
1969年固定化氨基酸酸化酶在工业生产中 被正式应用
1971年的第一届国际酶工程会议上，正式 采用固定化酶
3、固定化酶的优点和缺点
优点： —易于将酶与底物及产物分离，因而产物相对容易提纯； —酶能够重复利用，使用效率提高，成本低； —大多数情况下可以提高酶的稳定性； —可以增加产物的收率，提高产物质量； —有利于实现管道化、连续化以及自动化操作，易于与各
3.酶化学修饰的原理 1)如何增强酶天然构象的稳定性与耐热性
修饰剂分子存在多个反应基团，可与酶形成多点交 联。使酶的天然构象产生“刚性”结构。
2)如何保护酶活性部位与抗抑制剂 大分子修饰剂与酶结合后，产生的空间障碍或静电 斥力阻挡抑制剂，“遮盖”了酶的活性部位。
3)如何维持酶功能结构的完整性与抗蛋白水解酶
1.2 国内外生物化工现状：
环境生物学主讲：李亚宁培训课件.ppt
2021/4/9
13
南极臭氧层空洞——Ozone Hole
• 80年代观测发现，自每年9月份下旬开始， 南极洲上空的臭氧总量迅速减少一半左右， 极地上空臭氧层的中心地带，近90％臭氧被 破坏，若从地面向上观测，高空臭氧层已极 其稀薄，与周围相比象是形成了一个直径上 千公里的洞，称为“臭氧洞”。
2021/4/9
考试形式：闭卷，平时40%；卷面60%
2021/4/9
2
绪论
环境与环境问题 ? 环境科学 ? 环境生物学 ?
2021/4/9
3
环境（Environment）的概念：
请思考以下三个问题：
“这里环境真优美！”中的“环境”指的是什么？ 作为环境科学术语的“环境”指的是什么？ 生态学中“环境”的概念又是什么？
中国水土流失面积已达367万km2，约占国土面积的38％，总 量达每年50亿吨，相当于全国的耕地每年被剥去1cm的肥土层， 损失N.P.K肥4000多万吨，相当于全国1年生产化肥的总和。
2021/4/9
7
环境问题的分类 • 环境污染 • 生态破坏
重大的环境问题
• 温室效应和气候变暖 • 臭氧层的破坏 • 酸雨 • 有毒物质污染 • 生态破坏
2021/4/9
8
20世纪著名的八大公害事件
表绪－1 20世纪著名的八大公害事件
2021/4/9
9
温室效应与全球变暖
温室效应 • 大气对地表热辐射能遮挡保温的属性类似温室中玻璃具有的 作用，故被称为温室效应。
12
臭氧层破坏
臭氧——O3 • 臭氧大部分集中在10~30km的平流层。
• 平流层中臭氧的存在对于地球生命物质至关重要，通 过吸收太阳辐射维护地球的能量平衡和生态平衡。