生物浓缩系数
生物的富集作用ppt
Ra=kacw
Re=-kecf
式中：
Rg=-kgcf
ka、 ke、 kg——水生生物吸收、消除、生长的速率常数；
cw、cf——水及生物体内的瞬时物质浓度。
一、生物富集
水生生物富集速率微分方程为：
一、生物富集
则水生生物富集速率方程为：
说明在一定条件下生物浓缩系数有一闽值。此时，水生生物富 集达到动态平衡。生物浓缩系数常指生物富集到达平衡时的BCF值， 并可由实验得到。
当上式右端项大于1时，食物链上从饵料生物至捕食 生物才会呈现生物放大。通常Wi,i-1＞kgi，因而对于同种 生物来说， 小和 越大的物质，生物放大也越显著。
第五章 生物体内污染物质的 运动过程及毒性
第四节 污染物质的生物转化
• 一、生物转化中的酶 • 二、若干重要辅酶的功能 • 三、生物氧化中的氢传递过程 • 四、耗氧有机污染物质的微生物降解 • 五、有毒有机污染物质生物转化类型 • 六、有毒有机污染物质的微生物降解 • 七、氮及硫的微生物转化 • 八、重金属元素的微生物转化 • 九、污染物质的生物转化速率
光照状况等。 一般，重金属元素和许多氯化碳氢化合物、稠环、杂环等有
机化合物具有很高的生物浓缩系数。
一、生物富集
从动力学观点来看，水生生物对水中难降解物质的富集 速率，是生物对其吸收速率、消除速率及由生物机体质量 增长引起的物质稀释速率的代数和。
吸收速率(Ra)、消除速率(Re)及稀释速率(Rg)的表示式为：
其通式为：
二、生物放大
生物放大是指在同一食物链上的高营养级生物，通过吞食低营养
级生物蓄积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。 ❖ 生物放大的程度也用生物浓缩系数表示。生物放大的结果，可使食 物链上的高营养级生物体内这种元素或物质的浓度超过周围环境中的 浓度。 ❖ 生物放大并不是在所有条件下都能发生。据文献报道，有些物质只 能沿食物链传递，不能沿食物链放大；有些物质既不能沿食物链传递， 也不能沿食物链放大。
环境生物学复习资料
《环境生物学》课程期末试卷 (A)一．名词解释（每词 2 分，共 20 分）1. 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。
2. 生物浓缩系数：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比值，可用以表示生物浓缩的程度。
3. MFO: 即混合功能氧化酶，是污染物在体内进行生物转化相Ⅰ过程中的关键酶系。
存在与大多数组织的细胞内质网上，但肝脏的活性较其他组织中活性要高得多。
组成包括：细胞色素 P450 、 NADPH 细胞色素 P450 还原酶和磷脂。
其作用是代谢非极性的亲脂性有机化合物。
许多外源性化合物进入生物体内，经混合功能氧化酶作用后发生各种变化，经代谢排出体外。
4. 敏感种：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狭窄，环境条件稍有变化即不能忍受而死亡。
5. 环境激素（环境内分泌干扰物）：指环境中存在一些天然物质和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，如肿瘤。
又称为环境激素，外源性激素。
主要包括天然雌激素和合成雌激素，植物雌激素，具有雌激素活性的环境化学物。
6. LC 50 ：半数致死浓度，能引起一群动物的 50% 死亡的最低剂量。
7. 蓄积系数：分次给受试物后引起 50% 受试动物后出现某种毒效应的总剂量，与一次给受试物后引起 50% 受试动物出现同一毒效应的剂量的比值，比值愈小，蓄积作用愈强。
蓄积系数K= ∑LD 50(n)/ LD 50(1)8. 致突变效应：某些物质引起生物体的遗传物质发生基因结构的变化的作用，分为基因突变和染色体畸变。
9. 生物修复：利用生物（主要是微生物和植物）将土壤、地表水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。
10. 基因工程：在体外将外源 DNA 分子（往往是某一特定的基因）酶切，与载体连接后导入到受体细胞中，使该外源基因在受体细胞中表达的过程。
环境监测中污染物浓度的限量标准计算
在环境监测中，污染物浓度的限量标准是根据国家和地方的法规和标准来确定的。
这些标准通常基于实验室测试的结果，采用特定的测量方法和仪器进行测定。
以下是一些常见的污染物浓度的限量标准计算方法：
1. 质量浓度限量标准：根据国家和地方的法规，环境监测中的污染物浓度限量标准通常采用质量浓度来表示。
质量浓度的计算方法通常基于实验室测试的结果，采用特定的测量方法和仪器进行测定。
例如，对于大气中的二氧化硫，其质量浓度的限量标准通常为10微克/立方米。
2. 体积浓度限量标准：对于液体或气体中的污染物，有时采用体积浓度来表示。
体积浓度的计算方法通常基于实验室测试的结果，采用特定的测量方法和仪器进行测定。
例如，对于大气中的一氧化碳，其体积浓度的限量标准通常为5毫克/立方米。
3. 生物浓缩系数限量标准：对于某些生物，其体内或组织中的污染物浓度可能高于周围环境中的浓度。
在这种情况下，生物浓缩系数可以用来计算限量标准。
生物浓缩系数是指生物体内或组织中的污染物浓度与周围环境中的浓度的比值。
例如，对于水生生物体内的重金属，其生物浓缩系数限量标准通常为10。
需要注意的是，这些计算方法只是一般性的指导原则，实际应用中可能需要根据具体情况进行调整和修改。
环境生物学名词解释
生物修复：利用生物将土壤、地表及地下水或海洋水中的危险性污染物现场去除或降解的工程技术。
生物技术：利用生物有机体或组成部分发展新产品或新工艺的一种技术体系。
环境生物技术：利用生物体或生物的组成部分，建立降低或消除污染物产生的生产工艺，或者能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。
土地处理系统：利用土以及其中的微生物和植物根系对污染物的净化能力来处理已经过预处理的污水或废水，同时利用其中的水分或肥分促进农作物、牧草或树木生长的工程设施。
环境质量：指在一个具体的环境内，环境的总体或环境的基本要素对人群的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程度。
环境质量基准：环境要素在一定条件下作用于特定对象（人或生物）而不产生不良或有害效应的最大阀值。
环境质量标准：国家权利机构为保障人群健康和适宜生存条件，保护生物资源、维持生态平衡，对环境中有害因素在限定的时空范围内容许的最大阀值所作的强制性的法规。
环境质量监测：对环境指标进行定期或连续的监测，观察和分析它们的变化。
环境质量评价：按照一定的标准，采用相应的方法对环境质量进行评定、比较预测。
生物监测：利用生物个体、种群、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监测和评价提供依据。
指示生物：对环境中某些物质（包括污染物）能产生各种反应或信息而被用来监测和评价环境质量现状和变化的生物。
指示生物法：常利用对污染物敏感的或具有较高耐受性的生物的存在或缺失情况来判断水体的污染状况。
生物多样性指数：生物群落中种类与个体数的比值。
生物标志物：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。
生物测试：指系统地利用生物的反应测试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。
长期生物测试：指在低浓度污染物作用下，暴露时间要尽可能长达受试生物的整个生活史的一类生物测试，又称为全部生活史的生物测试。
生物浓缩系数
生物浓缩系数
生物浓缩系数（Bioconcentration Factor，BCF）是指生物体中
特定化学物质的浓度与环境介质（通常是水）中该化学物质的浓度之比。
BCF是一个衡量化学物质在生物体内富集程度的
指标，也是评估化学物质对生物体的潜在毒性和环境风险的重要参数。
BCF值可根据不同物种、环境条件和化学物质的特性而有所
差异。
通常，BCF值越高，说明化学物质在生物体内的富集
程度越高，也可能意味着化学物质具有较高的毒性和潜在的生态风险。
BCF的计算通常基于实验测定的数据，例如将特定浓度的化
学物质暴露于实验动物或植物中，并测定其在生物体中的浓度。
根据这些实验结果，可以计算出BCF值。
此外，还可以利用
预测模型和计算方法对BCF进行估算。
生物浓缩系数对环境监测、风险评估和环境管理具有重要意义。
它可以用于预测化学物质在环境中的生物富集趋势，从而帮助评估其对生态系统和人类健康的潜在风险，以及指导环境保护和管理措施的制定。
生物富集
lg BCF 0.542 lg K ow 0.124
这一类比性为上述有机物质生物富集的分配机理提供了验 证。上式中的回归系数a，b与有机物质和水生生物的种类及 水体条件有关。据此选用已建成的回归方程，代入KOW值， 便可估算相应有机物质的BCF值。
对于有较高脂溶性和较低水溶性的、以被动扩散通过生物膜的难降解 有机物质，这一过程的机理可简示为该物质在水和生物脂肪组织两相 间的分配作用。
例： 鱼类通过呼吸，在短时间内有大量的水流经鳃膜；水中溶解的该类 有机物，易于被动扩散通过极薄的鳃膜，随血流转运，相继经过富 含血管的组织，除少许被消除外，主要输至脂肪组织中蓄积，显示 其在水—脂肪体系中的分配特征。
k a cw cf 1 exp k e k g t ke k g k a cw 1 exp ke t cf ke
(3)
(4)
从式(3)，(4)可看出，水生生物浓缩系数(ct/cw)随时间延续而增大，先 期增大比后期迅速，当t→∞时，生物浓缩系数依次为：
BCF BCF
cf cw cf cw
ka ke k g ka ke
(5)
(6)
在一定条件下，生物浓缩系数有一阈值。此时，水生生物富集达到 动态平衡，生物浓缩系数常指生物富集到达平衡时的BCF值，并由实 验可得。在控制条件下的实验中，可用平衡方法测定水生生物体内 及水中的物质浓度，也可用动力学方法测定ka，ke和kg，然后用式(5) 或(6)算得BCF值。
人们正以辛醇作为水生生物脂肪组织代用品，发现这些有机 物质在辛醇—水两相分配系数的对数(lgKOW)与其在水生生物 体中浓缩系数的对数(lgBCF)之间有良好的线性正相关关系， 其通式为
污染物在生物体内的浓缩积累和放大
第五节 生物对污染物环境行为的影响
一、生物污染（Biological Pollution）
1、环境中的病原微生物，例如：沙门氏菌、 霍乱弧菌、肠道病毒等 2、水体的富营养化
– 概念：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。 – 不良后果：
六、外来物动力学 0级动力学过程：物质的转运速率与浓度无关，是 恒定值。 一级动力学过程：物质的转运速率与所在部位的 量（或浓度）的一次方成正比。 二级动力学过程：两种物质参与反应，非线形。 速率：mg/min. 速率常数：K=总量（浓度）/速率= mg/ （mg/min.）=min.-1
七、生物浓缩模型
图1－6 生物体某一组织生物浓缩的机理模型
cT t
dcT VT qV cBi cBo VTK 2cT dt qV
VTK 2 qV cBi cBo cT VTK 2
cBi cBo1 e K 2t
由此可知：生物组织中化合物的浓度不仅与该化合物 在该组织中的代谢速率有关，还与进出组织的血液中 的化合物浓度差成正比。
– 影响因素：金属的浓度、金属的形态
– 例如，六价铬比三价铬毒得多；甲基汞的毒性比其他的汞化合物毒性大 得多；有机锡比无机锡毒，有机锡中的烷基锡比芳香基锡毒，烷基锡中 三烷基又比其他烷基锡毒。
2、金属的微生物转化
– 微生物对金属的毒性转化，主要是氧化、还原和甲基 化作用。
3、汞的转化
a、汞的存在ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ式
第四节 污染物在生物体内的浓缩、 积累和放大
一、生物浓缩（Bioconcentration） 1、概念：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。（体内/环境中）
生物富集的概念
生物富集的概念生物富集(bio-concentration)，又称生物浓缩，是生物有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，使生物有机体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象。
生物富集与食物链相联系，各种生物通过一系列吃与被吃的关系，把生物与生物紧密地联系起来，如自然界中一种有害的化学物质被草吸收，虽然浓度很低，但以吃草为生的兔子吃了这种草，而这种有害物质很难排出体外，便逐渐在它体内积累。
生物富集(bio-concentration)，又称生物浓缩，是生物有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，使生物有机体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象。
生物富集与食物链相联系，各种生物通过一系列吃与被吃的关系，把生物与生物紧密地联系起来，如自然界中一种有害的化学物质被草吸收，虽然浓度很低，但以吃草为生的兔子吃了这种草，而这种有害物质很难排出体外，便逐渐在它体内积累。
而老鹰以吃兔子为生，于是有害的化学物质便会在老鹰体内进一步积累。
这样食物链对有害的化学物质有累积和放大的效应，这是生物富集直观表达。
污染物是否沿着食物链积累，决定于以下三个条件：即污染物在环境中必须是比较稳定的，污染物必须是生物能够吸收的，污染物是不易被生物代谢过程中所分解的。
富集系数生物富集常用富集系数或浓缩系数（即生物体内污染物的平衡浓度与其生存环境中该污染物浓度的比值）来表示。
此外还有人用生物累计、生物放大等术语来描述生物富集现象。
前者是指同一生物个体在生长发育的不同阶段生物富集系数不断增加的现象；后者指在同一事物链上，生物富集系数从低位营养级到高位营养级逐级增大的现象。
污染物是否沿着食物链积累，决定于以下三个条件：即污染物在环境中必须是比较稳定的，污染物必须是生物能够吸收的，污染物是不易被生物代谢过程中所分解的。
最典型的还是ddt 在生态系统中的转移和积累。
在生态系统中，污染物在沿食物链流动过程中随营养级的升高而增加，其富集系数在各营养级中均可达到极其惊人的含量。
环境毒理学课后习题答案
环境毒理学第一章绪论1、什么是环境毒理学？它是怎样产生的？环境毒理学（environmental toxicology）是利用毒理学方法研究环境，特别是空气、水和土壤中已存在或即将进入的有毒化学物质及其在环境中的转化产物，对人体健康的有害影响及其作用规律的一门学科。
是环境科学（environmental sciences）和生态毒理学（ecotoxicology）的重要组成部分。
环境毒理学的产生过程：早在远古时代，人们对一些动植物的有毒作用就已有认识，并已有文献记载。
18世纪西班牙化学家和生理学家Bonaventura Orfila:现代毒理学的奠基人。
毒理学在第二次世界大战后得到快速发展。
2、环境毒理学的研究对象、主要任务和内容是什么？环境毒理学的研究对象主要是对各种生物特别是对人体产生危害的各种环境污染物（environmental pollutant）。
环境污染物主要是人类的生产和生活活动所产生的化学性污染物。
环境毒理学的主要任务是研究环境污染物对人体的损害作用及其机理，探索环境污染物对人体健康的损害的早期检测指标和生物标志物，从而为制定环境卫生标准和有效防治环境污染对人体健康的危害提供理论依据；此外，根据环境污染物对其他生物（包括动物、植物、微生物等）个体、种群及生态系统的危害，甚至在特定环境中对整个生物社会的危害，研究其损害作用及其机理、早期损害指标及防治理论和措施。
环境毒理学的最终任务是保护包括人类在内的各种生物的生存和持续健康的发展。
环境毒理学的主要内容是研究环境污染物及其在环境中降解和转化产物对机体相互作用的一般规律，包括毒物在体内的吸收、分布和排泄等生物转运过程和代谢转化等生物转化过程，剂量与作用的关系，毒物化学结构和毒性以及影响毒作用的各种有关因素。
3、阐述环境毒理学的主要研究方法。
体外试验（in vitro test）：器官水平（包括器官灌流和组织培养，基本保持器官完整性，常用于毒物代谢的研究）；细胞水平（应用的细胞包括已建株的细胞系（株）和原代细胞（可用不同的器官进行制备），可用于外来化合物的毒性和致癌性的各种过筛试验，也可用来研究化合物的代谢和中毒机理的探讨）；亚细胞水平（研究中毒机理、毒物引起损伤的亚细胞定位以及化合物代谢）；分子水平（如研究毒物对生物体内酶的影响）。
第五章 生物体内污染物质的运动过程及毒性解答.doc
第五章生物体内污染物质的运动过程及毒性一、概念1、生物富集 (bio-concentration)，又称生物浓缩，是生物有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，使生物有机体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象。
2、生物浓缩系数：生物富集常用富集系数或浓缩系数即生物体内污染物的平衡浓度与其生存环境中该污染物浓度的比值来表示。
3、生物放大：生物放大指某些在自然界不能降解或难降解的化学物质，在环境中通过食物链的延长和营养级的增加在生物体内逐级富集，浓度越来越大的现象。
4、生物积累（bioaccumulate）：生物在其整个代谢活跃期内都在通过吸收、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的化合物，以致随生物的生长发育，浓缩系数不断增大，这种现象称为生物积累（又称生物学积累），生物积累的程度用浓缩系数表示。
生物积累、生物浓缩和生物放大三个概念，既有联系，又有区别。
生物积累指同一生物个体在其整个代谢活跃期中的不同阶段，机体内来自环境的元素或难分解化合物的浓缩系数不断增加的现象；生物浓缩指生物机体通过对环境中元素或难分解化合物的浓缩，使这种物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象；生物放大指在同一食物链上，高位营养级生物机体内来自环境的元素或难分解化合物的浓缩系数比低位营养级生物增加的现象。
5、汞的甲基化：汞的甲基化分为生物甲基化和非生物甲基化两种途径。
生物甲基化是指在微生物的存在下，通过甲基钴胺素作用将无机汞转化为甲基汞的过程；非生物甲基化是指在光的作用下，甲基供体(乙酸根、碘甲烷和氨基酸等)将无机汞转化为甲基汞的过程。
甲基汞的毒性比无机汞大，并会在生物体内积累，经食物链的富集而威胁人类健康。
另外，汞的甲基化过程还会引起水质的恶化。
指能导致中毒人员或动物半数死亡6、半致死剂量：又称半数致死剂量，LD50的剂量。
通过呼吸道吸入的半致死剂量单位是毫克•分/升（mg.min/l）；通过口服和皮肤吸收的半致死剂量单位均是毫克/千克（mg/kg）。
关于“重金属富集系数”
关于“重金属富集系数”生物富集系数、生物富集因子等名称一直混淆，看了很多国内的文献，一直没有很统一的概念。
查看外文文献，也没有结果，更没有一个权威的定义。
但这个概念在很多很多论文或是出版物中出现，一篇文章中也出现互相矛盾的地方，看了一些参考文献特整理出来，跟大家交流。
希望大家补充和完善。
生物富集系数、生物富集因子（bioconcentration factor，Biological Enrichment Factor，BCF）；BCF=Cp/Cs，其中，Cp 为植物地上部分重金属含量，Cs 为沉积物中重金属含量）。
以BCF为指标反映野生植物对沉积物中重金属的富集特征。
应用富集系数法对重金属的富集情况进行评价，其计算式为：式中， EF为重金属在沉积物中的富集系数； Cx为元素x的浓度；C Al为Al元素浓度；s和b为样品和背景。
若EF＞1，说明该元素相对富集，受到人为活动的影响，若EF≈1，则该元素来源于地壳风化。
由此可评价元素的富集程度。
（马宏瑞，张茜，季俊峰，吴昀昭. 长江南京段近岸沉积物中重金属富集特征与形态分析. 生态环境学报2009, 18(6): 2061-2065）中国科学院沈阳应用生态研究所魏树和说，学术界目前对超富集植物的衡量标准还有些争议。
周启星等人提出的四个标准是目前有关这一问题最准确的提法和学术见解。
这四个标准包括：一是临界含量标准，如镉的临界含量是100毫克/千克，锌、锰超过1万毫克/千克，铅、铜等超过1000毫克/千克；二是植物地上部分的重金属含量要大于根部；三是和没有污染的植物相比，生物量（植株大小、茎叶生长状况等特征）不能明显减少；四是要考虑富集系数，就是植物体内的重金属含量一定要大于土壤中的含量，即富集系数大于1，至少当土壤中重金属含量高到足以使植物体内富集的含量大于超富集植物临界含量。
（百度百科）植物从沉积物中吸收、富集的重金属，可以用富集系数来反映植物对重金属富集程度的高低或富集能力的强弱。
环境与健康智慧树知到答案章节测试2023年南开大学
绪论单元测试1.环境污染的成因大致可分为（）A:土壤污染B:生物污染C:水污染D:化学品污染E:物理性污染答案:BDE2.POPs属于化学品污染物中的（ )A:无机污染物B:重金属污染物C:有机污染物D:营养元素污染物答案:C3.水俣病是由于误食了含镉的大米所产生的一种综合性疾病。
A:对B:错答案:B4.POPs的基本属性有（）A:生物积累性B:半挥发性C:环境持久性D:高毒性答案:ABCD5.到目前为止, 斯德哥尔摩公约已经限制了20种持久性有机污染物的使用。
A:对B:错答案:B6.POPs的全球传播主要依靠的途径有（）。
A:洋流传播B:河道输入C:空气传播D:土壤分配答案:ABC7.臭氧层破坏主要发生在大气层的对流层。
A:错B:对答案:A8.雾霾等环境污染的产生是由于大气圈出现逆温现象, 不利于污染物的扩散所导致的。
A:错B:对答案:B9.生物浓缩（BCF）是指生物体从环境中富集污染物的因子。
A:错B:对答案:B10.化学品的三致效应包括（）A:致毒B:致畸C:致癌D:致突变答案:BCD第一章测试1.一般使用声压级来度量声音, 声压级的单位是（）A:赫兹（Hz）B:牛（N）C:分贝（dB）D:帕（Pa）答案:C2.一定强度的噪声长期暴露会造成听力永久损伤（）。
A:对B:错答案:A3.噪声的主要来源有（）。
A:建筑施工噪声B:社会生活噪声C:工业噪声D:交通噪声答案:ABCD4.从广义上来讲, 凡是干扰到他人的声音, 或者在某些场合“不需要的声音”,都可以界定为噪声（）。
A:对B:错答案:A5.紫外灯不可用于以下哪种用途（）。
A:诱杀害虫B:杀菌C:验钞D:照明答案:D6.太阳光发射的UVC大部分被地球大气层中的水汽所吸收（）。
A:对B:错答案:B7.夏季的阴天可以不用考虑防晒（）。
A:错B:对答案:A8.浴室中的“浴霸”主要发射紫外线, 长期直视容易灼伤眼睛（）。
A:错B:对答案:A9.以下属于电离辐射源的是（）。
环境化学第五章污染物的生物富集、放大和积累
草酰乙酸 柠檬酸
顺乌头酸
异柠檬酸
草酰琥珀酸
苹果酸
延胡索酸
琥珀酸
α－酮戍二酸
C、丙酮酸的转化：无氧条件 CH3COCOOH+2[H] 厌氧 CH3CH(OH)COOH (乳酸) 乳酸菌 CO2+CH3CHO CH3CH2OH CO2+ CH3CH2OH
CH3COCOOH
CH3CHO+2[H] CH3COCOOH +2[H]
Cb——某种元素或难降解物质在机体中的浓度 Ce ——某种元素或难降解物质在机体周围环境中的 浓度
物质性质（降解性、脂溶性和水溶性）、生物特征
（生 物种类、大小、性别、器官、生物发育阶段）和环境条件
一般＞1
（温度、盐度、水硬度、氧含量和光照情况） 蚯蚓富集＜1 都会影响BCF 值大小。
农作物＜1
3、生物富集的动力学描述：
2、微分速率方程
dci k ai cw i ,i 1 Wi ,i 1 ci ,i 1 kei k gi ci dt
当生物积累达到平衡时dci/dt=0,上式变换为：
k ai ci k k gi ei
ci cwi ci
从水中积累 污染物量
五、有毒有机污染 物质生物转化类型
生物转化的结果，一方面往往使有机毒物 水溶性和极性增加易于排出体外；另一方面也 会改变有机毒物的毒性，多数是毒性减小，少 数毒性反而增大。
1、氧化反应类型
A、混合功能氧化酶加氧氧化 混合功能氧化酶又称单 O 2 加氧酶，功能是利用细胞内 的分子氧，将其中的一个氧 P450(Fe2+) 原子与有机底物结合，使之 e 氧化，而使另一个氧原子与 O2 S 氢原子结合成水。在该过程 2H+ 中，细胞色素P450酶起着关 键作用。活性部位是铁卟啉 的Fe，它在二与三价态间进 行变换。 一个电子来自P450(Fe3+) 一个电子来自NADPH ＋H＋
环境化学第五章
CH
3
2
AsO(OH
)
2eCH
3
2
As(OH
)
C H3 CH
3
3
AsO
2eCH
3
3
As
九、污染物质的生物转化速率
▪ 1、酶促反应的速率 1）米氏方程：
2）影响酶促反应速率的因数 （1）pH的影响 （2）温度的影响 （3）抑制剂的影响
▪ 2、微生物反应的速率 1）微生物反应速率方程：L=L0e-kt 2）影响微生物反应速率的因素 链长规律
▪ 酶 催化作用的特点： 1、催化专一性高 2、酶催化效率高 3、酶催化需要温和的外界条件
二、若干重要辅酶的功能
▪ 1、FMN和FAD ▪ 2、NAD+和NADP + ▪ 3、辅酶Q ▪ 4、细胞色素酶系的辅酶 ▪ 5、辅酶A
其作用是在酶促反应中担任递氢任务, 其作用见下图
▪ 细胞色素酶系的辅酶主要有细胞色素b、c1、 c、a和a3等几种在反应中担当传递电子作 用，见下图
六、有毒有机污染物质的微生物降解
▪ 下面介绍几种有机毒物微生物降解的途径 ▪ 1、烃类
1）正烷烃的讲解 2）烯烃的微生物降解途径主要是烯的饱和末 端氧化，再经与正烷烃相同的途径成为不饱和脂 肪酸 3）苯的微生物降解途径 4）苯系化合物的讲解
▪ 2、农药的降解 1）苯氧乙酸的降解 2）有机磷杀虫剂对硫磷的可能降解途径 3）DDT降解
▪ 在磷脂双分子层中，亲水的极性基因排列于内外 两面，疏水的烷链端伸向内侧，所以，在双分子 层中央存在一个疏水区，生物膜是类脂层屏障。
▪ 膜上镶嵌的蛋白质，有附着在磷脂双分子层表面 的表在蛋白，有深埋或贯穿磷脂双分子层的内在 蛋白，但他们亲水端也都露在双分子层的外表面。
环境生物学 期末复习资料1
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18、现代生物技术的核心基础是基因工程。
二、名词解释（每题2分，共20分）1、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。
2、污染物转化：污染物在环境中通过物理的、化学的或生物的作用改变其形态或转变为另一种物质的过程。
行为毒性：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。
生物浓缩系数的公式
生物浓缩系数的公式
生物浓缩系数（Bioconcentration Factor，BCF）是用于描述生物体内富集污染物的程度的参数。
BCF通常用于环境毒理学和生态学领域，用来评估化学物质在食物链中的生物富集情况。
BCF的计算通常基于以下公式：
BCF = Cw / Ci
其中：
• BCF 是生物浓缩系数。
• Cw 是生物体内污染物的浓度（通常以重量单位表示，如μg/g 或mg/kg）。
• Ci 是生物体周围环境中污染物的浓度（通常以重量单位表示，如μg/L或mg/L）。
这个公式描述了生物体内富集污染物的程度，BCF的值越高，表示生物体对污染物的富集程度越高。
通常，BCF的值用于评估环境中的有害物质对生态系统和生物体的风险。
高BCF值的物质可能会对食物链中的高级食物链中的生物产生更大的影响，因为它们更容易在生物体内积累。
需要注意的是，BCF的计算可能会因污染物的性质、生物体的类型和环境条件而异。
因此，在具体的环境风险评估中，需要谨慎选择和确定BCF值，以考虑特定情境中的不同因素。
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一、生物富集
生物浓缩系数可以是个位到万位级，甚至更高。 其大小与下列三个方面的影响因素有关:
在物质性质方面: 降解性、脂溶性和水溶性。一般，降解
性小、脂溶性高、水溶性低的物质，生物浓缩系数高；反之， 则低。
在生物特征方面: 生物种类、大小、性别、器官、生物
发育阶段等。
在环境条件方面: 温度、盐度、水硬度、pH值、氧含量
第三节 污染物质的生物富集、放大和积累 •
•• 一、生物富集二、生物放大三、生物积累
一、生物富集
生物富集是指生物通过非吞食方式，从周围环境(水、
土壤、大气)蓄积某种元素或难降解的物质，使其在机体
内浓度超过周围环境中浓度的现象。
生物富集用生物浓缩系数表示，即：
BCF=cb／ce 式中：BCF——生物浓缩系数； • • cb—某种元素或难降解物质在机体中的浓度； ce—某种元素或难降解物质在机体周围环境中的浓度
第三，酶催化需要温和的外界条件。
酶催化作用一般要求温和的外界条件，如常温、常 压、接近中性的酸碱度等。
一、生物转化中的酶
酶的种类很多，已知的酶有2X103多种。 酶按照成分：分为单成分酶和双成分酶两大类。 单成分酶：只含有蛋白质，如脲酶、蛋白酶。 双成分酶：除含蛋白质外，还含有非蛋白质部分，前 者称酶蛋白，后者称辅基或辅酶。
当上式右端项大于1时，食物链上从饵料生物至捕食 生物才会呈现生物放大。通常Wi,i-1＞kgi，因而对于同种 生物来说， 小和 越大的物质，生物放大也越显著。
第五章 生物体内污染物质的 运动过程及毒性
第四节 污染物质的生物转化
• 一、生物转化中的酶
• 二、若干重要辅酶的功能 • 三、生物氧化中的氢传递过程 • 四、耗氧有机污染物质的微生物降解 • 五、有毒有机污染物质生物转化类型 • 六、有毒有机污染物质的微生物降解 • 七、氮及硫的微生物转化 • 八、重金属元素的微生物转化 • 九、污染物质的生物转化速率
一、生物富集
水生生物对水中物质的富集是一个复杂过程。但是对于有较高 脂溶性和较低水溶性的、以被动扩散通过生物膜的难降解有机物质， 这一过程的机理可简示为该类物质在水和生物脂肪组织两相间的分配 作用。 人们以正辛醇作为水生生物脂肪组织代用品，发现这些有机物 质在辛酪—水两相分配系数的对数(lgKow)与其在水生生物体中浓缩 系数的对数(lgBCF)之间有良好的线性正相关关系。
三、生物积累
生物放大或生物富集是属于生物积累的一种情况。
所谓生物积累，就是生物从周围环境(水、土壤、
大气)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。
生物积累也用生物浓缩系数表示。
三、生物积累
以水生生物对某物质的生物积累而论．其微分速率方 程可以表示为：此式表明，食物链上水生生物对某物质的积累速率
第四节 污染物质的生物转化
物质在生物作用下经受的化学变化，称为生 物转化或代谢(转化)。 生物转化、化学转化和光化学转化构成了污 染物质在环境中的三大主要转化类型。 一、生物转化中的酶
酶是一类由细胞制造和分泌的、以蛋白质为主要成分 的、具有催化活性的生物催化剂。 其中，在酶催化下发生转化的物质称为底物或基质； 底物所发生的转化称为酶促反应。
和光照状况等。 一般，重金属元素和许多氯化碳氢化合物、稠环、杂环等 有机化合物具有很高的生物浓缩系数。
一、生物富集
从动力学观点来看，水生生物对水中难降解物质的富集 速率，是生物对其吸收速率、消除速率及由生物机体质量 增长引起的物质稀释速率的代数和。 吸收速率(Ra)、消除速率(Re)及稀释速率(Rg)的表示式为：
在双成分酶催化反应时，一般是辅酶起着传递电子、原子 或某些化学基团的功能，酶蛋白起着决定催化专一性和催化高 效率的功能。因此，只有双成分酶的整体才具有酶的催化活性， 而当酶蛋白与辅酶经分离后各自单独存在时则均失去相应作用。
二、若干重要辅酶的功能
1．FMN和FAD
辅酶FMN和FAD分别是黄素单核苷酸和黄素腺嘌呤二核苷酸的缩写，结 构式如图5—2
等于从水中的吸收速率，从食物链上的吸收速率及其本身消除、稀释速 率的代数和。
• 三、生物积累
上列式子表明，生物积累的物质浓度中，一项是从水中摄得的浓度， 另一项是从食物链传递得到的浓度。这二项的对比，反映出相应的生物官 集和生物放大在生物积累达到平衡时的贡献大小。
三、生物积累
另外，可知 的关系为
一、生物转化中的酶
酶催化作用的特点在于： 第一，催化专一性高。
一种酶只能对一种底物或一类底物起催化作用，而促 进一定的反应，生成一定的代谢产物。如脲酶仅能催化尿 素水解：
第二，酶催化效率高。
例如，蔗糖酶催化蔗糖水解的速率较强酸催化速率高 2X1012倍。0℃时过氧化氢酶催化过氧化氢分解的速率高 于铁离子催化速率1X1010倍。一般，酶催化反应的速率比 化学催化剂高107一1013倍。
二、若干重要辅酶的功能
1．FMN和FAD
二、若干重要辅酶的功能
2．NAD+和NADP+
辅酶NAD+和DADP+又分别称为辅酶I和辅酶Ⅱ，依次是烟酰胺腺嘌 呤二核苷酸和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸的缩写，结构式如图5—3所 示。
Ra=kacw
Re=-kecf Rg=-kgcf 式中： ka、 ke、 kg——水生生物吸收、消除、生长的速率常数； cw、cf——水及生物体内的瞬时物质浓度。
一、生物富集
水生生物富集速率微分方程为：
一、生物富集
则水生生物富集速率方程为：
说明在一定条件下生物浓缩系数有一闽值。此时，水生生物 富集达到动态平衡。生物浓缩系数常指生物富集到达平衡时的BCF 值，并可由实验得到。
其通式为：
二、生物放大
生物放大是指在同一食物链上的高营养级生物，通过吞食低
营养级生物蓄积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。
生物放大的程度也用生物浓缩系数表示。生物放大的结果，可使 食物链上的高营养级生物体内这种元素或物质的浓度超过周围环境中 的浓度。 生物放大并不是在所有条件下都能发生。据文献报道，有些物质 只能沿食物链传递，不能沿食物链放大；有些物质既不能沿食物链传 递，也不能沿食物链放大。