第一章环境污染物在生态系统中行为
污染物的迁移和转化
都可以作为配位
体与金属离子络 合
2.2.2.5吸附作用
吸附是发生在固体 或液体表面对其它 物质的一种吸着现 象。污染物在土壤 中的吸附常常受到 土壤中有机质含量， 土壤颗粒大小，粘 土矿物成分，pH， 阳离子交换能等土 壤理化性质的影响。
=SurfOH指铁，铝和锰氧化物表面
2.2.2.6 氧化还原作用
Zn2+ + NH3
ZnNH32+
Hg2+ + 2OH Hg(OH)2 +Cl Hg2+ + ClHg2+ + 2ClHg2+ + 3ClHg2+ + 4Cl-
Hg(OH)2 Hg(OH)Cl HgCl+ HgCl2 HgCl3HgCl42-
吸附力强 吸附力弱
环境中的 OH-， Cl-，HCO3-， CO32-及含NH2，-OH，COOH，-SH等
生物累积的程度可用生物累积系数 bioaccumulation factor, BAF 表示。
BAF=某一生物个体生长发育较后阶段体内蓄积污染物的 浓度/同一生物生长发育较前阶段体内蓄积该污染物的浓 度
生物累积某种污染物的浓度水平取决于该生物摄取和消 除该污染物的速率之比，如果摄入量大于消除量，就会 发生生物积累。
地下水污染或是 造成癌症村现象 的首因
2.2.1.3 重力的机械迁移作用
指污染物及其搬运在体在重力作用下的迁移运动。
➢吸附了污染物的气溶胶，颗粒物，悬浮物等主要以 重力沉降的方式在环境中的迁移。
➢污水设施中污染物逐渐沉积在污泥中，随污泥的处 理而迁移。
➢机械搬运污染物的行为是污染物迁移的重要方式。 如污染物以原材料，成品或包装材料的形式被远距 离运输。
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。
《环境生物学》课程教学大纲
《环境生物学》课程教学大纲一、课程根本信息课程代码：260411课程名称：环境生物学英文名称：Environmental Biology课程类别：专业选修课学时：54学分：3.0适用对象: 环境科学专业考核方式：考试先修课程：无二、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穿插学科，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、生态破坏对人类与生物产生的效应以与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安康，保护和改善人类生存与开展的环境，合理利用自然和自然资源提供科学根底，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开展。
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，以与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根本原理，了解生物净化的根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与其根本规律，了解和掌握环境生物学的根本识；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根底知识和理论。
通过本课程的学习，学生应掌握环境生物学的根本理论、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。
为今后进一步的学习和工作打下良好的根底。
四、教学内容与要求绪论〔2课时〕（一）目的与要求1.掌握环境生物学的概念、研究内容与任务；2.认识环境科学与环境问题，环境科学的开展历史。
3.了解环境生物学与相关学科的关系，环境生物学的开展趋势。
污染物的环境行为与生态风险评估
污染物的环境行为与生态风险评估一、污染物的环境行为污染物指的是一些对生态系统环境有害的化学物质或物理物质的总称。
污染物在环境中存在的方式和运动过程，称为环境行为，是生态风险评估的基础。
具体来说，污染物在环境中的行为包括以下五个方面。
1.空气行为污染物在大气中的运动主要受到大气的动力学和化学因素的影响。
例如，气体污染物的扩散过程受到空气流动的影响，气体和颗粒物的化学反应会导致它们的转化和沉积。
2.水环境行为大多数污染物最终在水环境中沉积或溶解，它们的流动和漂移速度会受到水流的影响。
此外，水环境中的化学因素、水生生物和悬浮物的干扰也会影响污染物的迁移和转化过程。
3.土壤环境行为污染物在土壤中的行为主要与土壤结构和化学性质有关。
例如，pH值和有机质含量等因素会影响土壤中污染物的迁移、吸附和释放。
4.生物环境行为污染物在生物环境中的行为受到生物吸收、代谢和转移的影响。
例如，有些污染物可能会被生物体吸收并转化成毒性更高的物质。
5.生态系统行为污染物在生态系统中的行为包括其在不同环境介质（例如，大气、水、土壤和生物体）之间的转移和转化过程。
这些过程包括氧化、还原和光解等化学反应，同时生物体的凋亡和分解也会导致污染物的释放。
二、生态风险评估生态风险评估是对环境变化和生态系统影响的评估，以确定特定化学物质或其他污染源对环境的潜在影响和生物多样性的威胁。
生态风险评估通常包括以下几个步骤。
1.风险识别这一步骤确定了潜在的生态系统危害或损害来源，包括分析污染源、污染物和可能受到影响的生态系统。
2.剂量-响应分析剂量-响应分析是指分析不同污染物剂量下对生态系统的影响程度，通过数据整合和不同条件下的模拟来评估风险和不确定性。
3.暴露评价评估生物和环境在不同时间段内受到的污染物暴露水平，以及污染物在生态系统中的分布和运移规律。
环境监测、模拟和数学建模是评估暴露过程的主要手段。
4.风险特性分析通过对评估数据的分析和解释，识别和评估可能的风险，包括生态风险、社会风险和经济风险等方面。
污染生态学_第1章.
污染生态学的研究方法：
把生态系统作为一个整体来研究生物与 受污染环境之间的相互关系。 常采用野外实地调查研究,各种规模的模拟 试验相结合的研究方法。具体有：
l、用生物、化学等方法，研究污染物在生态系统中迁 移、转化规律，以及在生态系统各单元之间的积累规律： 2、研究交生态系统中污染物迁移过程中生物的吸收、 宙菜、降解规律，生物受窃状况与机削以及利用生物净化 环境的可行措施。 3、研究污染物刘生态系统结构和功能的影响，建立生 态模型，以阐明污染物对生态系统的稳定性和生物产旦的 影响，预测今后生怒系统发展趋势以及采取相应的对策。 4、研究备类生态系统(森林、草原、农田、水域、工 矿、城市)内部各组分之间和各类生态系统之间的物流、 和污染物流通的关系，以及采取相应的对策。 5、根据各类模型，制定环境规划和区域整体净化措施。
第一章 污染物在生物体内的 迁移规律
生物体对污染物吸收、迁移是研究污染 物在生物体内富集、毒害以及生物体解毒、 抗性作用的基础．是污染物对生物体产生 生理、生态、遗传及分子毒性效应的第一 步。 本章介绍污染物的基本概念、性质、分 类以及生物对污染物的吸收、迁移规律， 最后阐述影响植物吸收、迁移污染物的几 个主要因素。
因而污染物可作如下定义：
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。
污染物有自然排放的，也有人类活动产生的。
环境科学研究的主要是人类生产和生活排放的污染物。
二、污染物的性质 (一) 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，并且持续一定的时间。 只有高于一定数量、浓度、持续时间一定时间才会产 生影响 （二） 污染物再环境中发生转化，即具有易变性。
2、穿过细胞膜，共质体迁移 有的金属用以穿过细胞膜进入共质体，同过共质体迁 移， 如镉 (Cd)容易穿过细胞壁和细胞膜，进入细胞内。 大豆等植物中镉的亚细胞分布，大约70％的镐沉积 在细胞质部分，只有8％—10％结合到细胞壁及其 他细胞器中 。 镉的可溶性成分所占比例最大，约为45％—69％， 铅则以沉积于细胞壁成分占绝大比例，可达77％一79 ％，可溶性成分仅占0．2％一3．8％
环境生物学复习-段昌群-参考重点
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：一类是环境环境，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的现象。
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、生物放大积累在生物体内的污染物随食物链的营养转移而进行迁移，并在更高营养级的生物体中不断富集。
3、吸收：环境中污染物进入生物体内的总过程。
生态毒理学 第一章 环境和有毒物质.
物理因素 环 境 因 素
气候条件 光照时间 活动时间 温度 气压 季节和昼夜节律
生长密度
社会心理
心理压力
物种
敏感度 构造 吸收代谢能力
分布\排泄作用
生 物 因
性别
内分泌状态
生殖角色与行为 成熟度
素
年龄
器官功能退化
对幼年个体的发育毒性
健康状况 疾病\病菌的感染等
拮抗作用
交互作用
相加作用
协同作用
毒
溶解性
主要的环境毒物
金属与 类金属
铝砷镉 铬铜铅汞 镍硒锌
有机化 合物物
氯代烃、多 环芳烃、二 恶英
有机化合物 PAH PCB PBB CFC TCP PCP CHCL3
(POPs)
二垩英 有机磷杀虫剂 芳香族除草剂
致癌致畸致突变 环境激素效应
有毒物质的结构与性质、效应 的基本原理
★ 环境毒物的剂量-效应关系原理 ★环境毒物的结构-活性相关原理 ★毒物作用的多层次效应原理 ★毒物生态动力学原理 ★环境毒物的生态适应性原理 ★复合污染物的联合效应理论
第一章 环境和有毒物质
主要内容
环境的基本概念、主要特点与分类
有毒物质的基本概念、主要特点与 分类
有毒物质的结构、性质与效应的基 本原理
《中华人民共和国环境保护法》把 环境定义为：“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 因素的总体，包括大气、水、海洋、 土地、矿藏、森林、草原、野生生物、 自然保护区、风景名胜、城市和乡村 等。”
巯基易与金属离子生成巯醇 盐，脂溶性增高，渗透力增 强，比醇更易于渗入生物组 织而产生毒害效应。最易与 带双键的化合物进行加成作 用，因此其具很高的生物活 性
生态毒理学：第一章环境毒物与生态毒理效应
fine particle
particulate matter PM2.5
（1）易进
对健在康空的气危中害悬极浮大的。时间更长易入道。进深；入部（血呼2液）吸；
（3）易吸
附其他毒物。
空气污染带来的生态问题
影响小气候和太阳辐射
间接危害
产生温室效应 （Greenhouse effect）
臭氧层空洞（Ozone depletion)
包括液体、固体或者液体和固体结合 存在的，并悬浮在空气介质中的颗粒。
inhalabal particulates IP
可吸入颗粒物 Dp≤10um
particulate matter PM10
能进入人体呼吸道 ，且能长期漂浮于
空气中， 也称飘尘（suspended dusts）。
细粒子 Dp≤2.5um
蒸发加大，改变降水量及降水 分布格局，降水极端事件增加
蒸发增强
第一个因全球变暖 而将要消失的国家
大气污染:大气接纳有害污染物质的量超过大气的自净 能力，污染物浓度增高，甚至超出大气卫生标准的 要求，对居民的身心造成直接或间接的甚至是潜在 的影响和危害，这种大气质量恶化的状态称为大气 污染。
大气的正常组成
0.93% 20.93%
0.03%
78.10%
0.01%
氮 氧 氩 二氧化碳 其他气体
大气结构
颗粒污染物
大气颗粒物有固体和液体两种形态。固体颗粒中较小 的有碳黑、碘化银、燃烧颗粒等，较大的有水泥粉尘 、土尘、铸造尘和煤尘等。液体颗粒物主要有雨滴、 雾和硫酸雾等。
粒径是颗粒物的最重要的性质。它反映了颗粒物来源 的本质，并可影响光散射性质和气候效应。
1. 粉尘 (dust) 2. 烟 (fume) 3. 飞灰 (fly ash) 4. 黑烟 (smoke) 5. 雾 (fog) 6. 煤烟尘 (soot) 7. 总悬浮微粒 (TSP)
孔繁翔《环境生物学》课件讲义
第一章环境污染物在生态系统中的
行为
第一节环境污染概述
1、环境污染(Environmental Pollution)
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.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他生物的正常生存和发展的现象。
(如人们生产和生活活动中排放的废水、废气和废渣，使环境中有毒物质的浓度急剧增加)。
2)、环境污染的来源及种类
环境污染来源：
自然因素：
天然环境：砷、氟过多——生物地球化学性疾病
自然灾害：火山爆发、风暴、火灾等。
人为污染（主要来源）
工业“三废”、生活“三废”、农业生产、医源性污染、
战争、其它
4．优先污染物(Priority Pullutant)：
环境中有毒化学物质数量众多，在环境管理中，不可能对全部污染物进行控制，只能根据社会经济技术条件和环境管理的需要，有步骤地控制最具代表性的、具有较大排放量的、对人体健康和生态平衡危害大的、或具有较大潜在危险性的有毒污染物。
4．优先污染物(Priority Pullutant)：
定义：指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的污染物，称之为优先污染物或优先控制污染物。
美国是最早开展优先检测的国家。
我国水中优先控制污染物有68种，书中p27表1-2所示。
第二节污染物在环境中的迁移和转
化。
环境污染物的化学行为和生态学效应
环境污染物的化学行为和生态学效应现代社会的工业化和城市化进程已经对环境造成了深刻的影响，其中污染问题尤为突出。
污染的源头和类型繁多，但大多数都与化学物质有关。
本文将探讨环境污染物的化学行为和生态学效应。
一、化学行为1. 有机物污染物有机物是指含碳的化合物，是环境污染物的主要组成部分。
一些有机物是天然的，如叶绿素，生物胺等，但更多的是合成的，如石油和淀粉材料。
这些有机物容易渗透到地下水中，但它们也经常被土壤分解和氧化，以CO2和水为最终产物释放到大气中。
然而，约2％的这些有机物是非容易分解的，如环境荷尔蒙和多环芳烃，它们可以积累在生物系统中并越积越多。
其中最突出的例子是PCB(H-14多氯联苯)，这是一种异常稳定的有机物，可以在水中存在达数十年之久，且可在有毒氯的生产工业过程中产生。
PCB中的氯原子具有类似于醇类中的羟基或吡啶环中的氮原子的极性。
因此PCB对水生生物有较强的毒性。
2. 无机污染物无机污染物包括金属元素和盐类。
工业进程中很多金属被大量排放到环境中，其中最常见的是铅，汞和铬。
这些金属会在生物系统中积累，并在细胞中占据其它离子的位置，导致细胞内酶的活性降低或细胞壁的变形。
水环境中铬6价离子和硫酸氢沸石类物质化合物的组合可以产生毒性更强的Cr(VI)化合物，它对人体神经系统有很强的毒性。
3. 残留农药和化肥残留农药和化肥的化学行为与有机污染物类似。
化肥中含有高浓度的氮和磷，使它们成为海洋和淡水环境中藻类生长的主要限制因素。
一些农药，特别是高滴定的有机磷酸盐，可以渗透进地下水，对水源造成严重污染。
在生物系统中，这些有机磷酸盐会被氨解酶降解成有毒的酰胺和其他化合物，对人类和动物的神经系统造成伤害。
二、生态学效应1. 化学物质的毒性和生态效应在生态系统中，污染物对生物和地理过程的影响可以导致严重且不可预测的后果。
它们会在食物链中积聚并对高等生物和生态系统的稳定性产生影响。
任何生物对污染物的敏感程度都不同，这种差异很大程度上由基因决定，但环境的特定因素也会产生影响。
《环境生物学》课程教学大纲
《环境生物学》课程教学大纲Environmental Biology一、课程基本信息二、教学目标（一）知识目标通过本课程的教学使学生掌握环境生物学的基本理论和基本规律，了解学科发展的前沿动态。
（二）能力目标通过各教学环节的实施注重培养学生思考、分析、解决问题的能力和主动获取知识的能力，树立实事求是、严谨治学的学风。
（三）素质目标从思想上明确认识到生物与环境是相互依存、相互作用、相互制约的统一体，树立正确的科学观。
— 1 —三、基本要求（一）了解环境生物学在环境科技发展中的地位和作用，以及与相关学科之间的关系。
（二）理解利用生物进行环境质量监测和污染治理的基本原理。
（三）掌握污染物对生物的影响、污染物的生物效应检测、环境质量的生物监测与评价、环境污染的生物净化、现代生物技术在环境污染治理中的应用以及污染环境的生物修复等基本内容。
四、教学内容与学时分配第一章绪论2学时一、环境生物学定义二、环境生物学的形成与发展三、环境生物学的研究对象、内容与研究方法四、环境生物学的发展趋势本章小结重点：要求掌握对现代环境问题认识的发展以及对环境生物学提出的任务；明确学习环境生物学任务、研究对象及研究方法。
难点：环境生物学的分类地位思考题：1.你认为环境生物学的形成及其研究范畴与传统学科有哪些异同？2.环境生物学的研究对象与目的是什么？3.环境生物学在环境科学研究中有哪些作用？作业：如何开展环境生物学的研究？建议教学方法：课堂讲授与多媒体相结合。
第二章环境污染物在生态系统中的行为6学时第一节污染物在环境中的迁移与转化2学时一、污染物在环境中的迁移二、污染物的形态和分布— 2 —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二节污染物在生物体内的生物转运和生物转化2学时一、生物转运二、污染物在体内的生物转化第三节环境污染物在生物体内的浓缩、积累与放大2学时一、生物浓缩二、生物积累三、生物放大四、生物浓缩系数本章小结重点：要求掌握环境污染物在环境中的迁移与转化、在生物体内的生物转运和生物转化以及在生物体内的浓缩、积累与放大。
《环境生物学及实验》课程教学大纲
环境生物学及实验Environmental Biology and Experiment一、课程基本情况课程类别：学科基础课课程学分：3 学分课程总学时：48 学时，其中讲课：32 学时，实验（含上机）：16 学时，课外0 学时课程性质：必修开课学期：第3学期先修课程：普通生物学，环境科学概论适用专业：环境科学教材：《环境生物学》，孔繁翔，高等教育出版社，2000.开课单位：环境科学与工程学院环境科学系二、课程性质、教学目标和任务环境科学是一门综合性学科，涉及自然科学、人文社会科学和工程技术等广泛领域。
环境生物学是20世纪50年代环境问题成为全球性重大问题时，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，并与环境地学、环境化学、环境物理、环境医学、环境经济学、环境管理学等学科共同构成环境科学。
在环境科学的高等教育中，如果没有环境生物学的教学内容，那么环境科学就会成为一门没有生命的科学。
因此，了解与掌握环境生物学的基本理论与方法，是环境类各专业人才认识和解决环境问题所必需的。
本课程主要讲授环境生物学基本知识，旨在培养学生应用生物学知识分析、解决实际环境问题的能力。
三、教学内容和要求绪论（2学时）1．1环境科学概论与环境生物学（1学时）（1）初步了解环境问题与环境科学的产生与发展；（2）了解重大环境问题；（3）掌握环境生物学的概念与研究对象重点：环境问题；生态环境破坏难点：环境生物学的概念与研究对象1．2环境生物学概述（1学时）（1）熟悉环境生物学的任务和研究方法（2）理解环境生物学与相关学科的关系及发展趋势重点：环境生物技术的发展；难点：环境生物学的研究方法；环境生物学与相关学科间的关系第一章环境污染物在生态系统中的行为（4学时）1．1环境污染概述（1学时）（1）了解环境污染物；（2）理解污染源和污染物；（3）掌握优先污染物重点：环境污染物和污染源的概念难点：优先污染物的概念2．2污染物在环境中的迁移与转化（1学时）（1）了解污染物的生物地球化学循环（2）理解污染物在环境中的迁移及污染物的形态和分布（3）掌握污染物在环境中的转化重点：污染物在环境中的迁移及污染物的形态和分布难点：污染物在环境中的转化2．3污染物在生物体内的生物运转和生物转化（1学时）（1）了解生物运转的概念（2）理解污染物在生物体内运转的方式（2）掌握污染物在生物体内运转和转化的过程及相关的反应重点：污染物在生物体内运转的方式难点：污染物在生物体内运转和转化的过程及相关的反应2.4污染物在生物体内的浓缩、积累与放大（0.5学时）（1）了解生物浓缩模型（2）理解生物浓缩机理（2）掌握重点：生物浓缩、生物积累和生物放大的基本概念难点：生物浓缩机理2.5生物对污染物在环境中行为的影响（0.5学时）（1）了解生物引起的环境污染（2）掌握金属的生物转化重点：生物引起环境污染的机理难点：金属的生物转化3．第二章污染物对生物的影响（4学时）3.1污染物在生物化学和分子水平上的影响（1学时）（1）了解生物机体酶的基本概念（2）理解污染物对生物大分子的影响（3）掌握污染物对生物有机酶和生物大分子影响的机理重点：污染物对生物有机酶和生物大分子影响的机理难点：污染物对生物有机酶和生物大分子影响的机理3.2污染物在细胞和器官水平上的影响（1学时）（1）了解污染物对生物有机体细胞和组织器官影响的概念（2）理解污染物对生物有机体细胞产生影响的机理（3）掌握污染物对生物有机体在器官水平产生影响的机理重点：污染物对生物有机体细胞产生影响的机理难点：污染物对生物有机体在器官水平产生影响的机理3.3污染物在个体水平上的影响（1学时）（1）了解环境生物学意义上的死亡的定义（2）理解污染物对生物体行为和繁殖的影响（3）掌握污染物对生物个体生长和发育的影响机理重点：污染物对生物个体生长和发育的影响机理难点：污染物对生物个体生长和发育的影响机理3.4污染物在种群和群落水平的影响（0.5学时）（1）了解生物种群和生物群落的概念（2）理解污染物对生物种群的影响极其机理（3）掌握污染物对生物种群的影响极其机理重点：污染物对生物种群影响的影响难点：污染物对生物群落影响的机理3.5化学污染对生物的联合作用（0.5学时）（1）了解污染物对生物的联合作用类型（2）理解联合作用的研究方法（3）掌握协同作用、相加作用、独立作用和拮抗作用的概念重点：协同作用、相加作用、独立作用和拮抗作用的概念难点：联合作用的研究方法第三章污染物的生物效应检测4.1生物测试及方式（0.5学时）（1）了解影响生物测试的因素及标准（2）理解生物测试的分类以及试受生物的选择（3）掌握生物测试的定义重点：生物测试的内容与方法难点：影响生物测试的因素及标准4.2一般毒性试验（1学时）（1）了解表示毒性的常用参数（2）理解急性毒性试验、亚慢性和慢性试验的区别及方法（3）掌握蓄积毒性试验的方法重点：蓄积毒性试验的方法难点：急性毒性试验、亚慢性和慢性试验的区别及方法4.3生物的分子和细胞水平检测（1学时）（1）了解加合物测定的方法（2）理解抗氧化防御系统的检测方法（3）掌握一般代谢酶的活性测定和解毒系统酶类诱导作用的检测重点：一般代谢酶的活性测定和解毒系统酶类诱导作用的检测难点：一般代谢酶的活性测定和解毒系统酶类诱导作用的检测4.4生物致突变、致畸和致癌效应检测（1学时）（1）了解污染物对生物致突变的类型（2）理解生物生物致突变、致畸和致癌效应的概念以及致畸作用的评价（3）掌握生物致突变、致畸和致癌效应检测的方法和机理重点：生物致突变、致畸和致癌效应的检测方法难点：生物致突变、致畸和致癌效应的检测机理4.5微宇宙法（0.5学时）（1）了解微宇宙法及定义（2）理解标准化水生微宇宙、烧杯水生微宇宙和室外水生微宇宙（3）掌握土壤核心微宇宙和模拟农田生态系统的方法重点：土壤核心微宇宙和模拟农田生态系统的方法难点：模拟农田生态系统的方法第四章环境质量的生物监测与生物评价（4学时）5.1生物监测和环境质量评价概念（0.5学时）（1）了解环境质量的概念（2）理解环境质量的基本内涵（3）掌握生态监测的概念与分类重点：环境质量的基本内涵难点：生态监测的概念与分类5.2生物监测与评价（1学时）（1）了解大气污染生物监测的方法及大气污染的生物学分级（2）理解评价大气污染的相关指标（3）掌握水污染的生物监测及评价方法与指标重点：评价大气污染的相关指标难点：水污染的生物监测及评价方法与指标5.3生态环境质量评价（1学时）（1）了解环境质量及其基本内涵和生态环境质量的背景问题（2）理解环境质量预测方法（3）掌握生态环境质量评价参量的选择及其数量表征重点：环境质量语法方法难点：生态环境质量评价参量的选择及其数量表征5.4化学品生态风险评价（1学时）（1）了解风险和生态风险评价的定义（2）理解生态风险评价的内容和化学品生态风险评价的信息系统（3）掌握生态风险评价的程序重点：生态风险评价的内容和生态风险评价的程序难点：化学品生态风险评价的信息系统5.5 有害物理因素的生物学效应的评价（0.5学时）（1）环境噪声、放射性污染和射频电磁辐射污染的概念（2）理解环境噪声、放射性污染和射频电磁辐射污染的生物学效应（3）掌握环境噪声、放射性污染和射频电磁辐射污染的生物学评价方法重点：环境噪声、放射性污染和射频电磁辐射污染的生物学效应难点：环境噪声、放射性污染和射频电磁辐射污染的生物学评价方法6 第五章环境污染生物净化的原理（3学时）6.1环境污染净化概述（1学时）（1）了解环境污染物的类型和来源（2）理解环境污染治理方法（3）掌握环境污染的污染与净化指标重点：环境污染的类型及其治理方法难点：环境污染的污染与净化指标6.2生物对污染物净化原理（2学时）（1）了解废水生物处理的类型（2）理解废水生物处理的原理（3）掌握微生物对污染无的降解与转化重点：废水生物处理的降解与转化难点：废水生物处理的原理7．第六章环境污染物的生物净化方法（5学时）7.1废水的好氧生物处理（1.5学时）（1）理解生物膜法对废水的处理方法及原理（2）掌握活性污泥法对废水的处理方法和原理重点：活性污泥法和生物膜法对废水的处理方法难点：活性污泥法和生物膜法对废水的处理原理7.2废水的厌氧生物处理（1学时）（1）了解对高浓度有机废水厌氧处理与好氧处理的经济分析（2）理解厌氧生物处理的类型和运行过程的安全（3）掌握厌氧生物处理的原理及过程重点：厌氧生物处理的原理及过程难点：厌氧生物处理的原理及过程7.3特定微生物处理及组合工艺（1学时）（1）理解光合细菌法处理废水（2）掌握典型的生物处理废水的组合工艺重点：典型的生物处理废水的组合工艺方法难点：典型的生物处理废水的组合工艺原理7.4废水的微生物脱氮除磷（0.5学时）（1）微生物脱氮工艺及其机理（2）微生物除磷工艺及其机理重点：微生物脱氮除磷工艺难点：微生物脱氮除磷机理7.5固体废弃物的微生物处理（0.5学时）（1）了解堆肥（2）理解卫生填埋（3）掌握厌氧发酵（消化）及机理重点：卫生填埋和厌氧发酵难点：厌氧发酵的机理7.6大气污染的微生物处理（0.5学时）（1）了解煤炭微生物脱硫（2）理解微生物对无机废气和有机废气的处理重点：微生物对无机废弃的处理8第八章现代生物技术与环境污染治理（2学时）8.1现代生物技术的概况（1学时）（1）了解现在生物技术的概况（2）理解现在生物技术在环境中的应用前景（3）掌握各类生物技术在环境污染治理中的应用重点：基因工程、酶工程和细胞工程在环境污染治理中的应用难点：基因工程的基本过程以及治理环境污染中的机理8.2生态工程与污水处理系统（1学时）（1）了解生态工程（2）理解污水土地处理系统和生态工程与生态农业（3）掌握氧化塘和水生生物塘重点：氧化塘和水生生物塘在处理污水中的应用难点：生态工程运行的机理9第八章污染环境的生物修复（4学时）9.1生物修复的概念及其原理（2学时）（1）理解生物修复的概念及其原理（2）生物修复中主要生物种类及其修复原理重点：生物修复的概念及生物修复中主要的生物种类难点：生物修复的原理9.2生物修复工程技术（2学时）（1）了解生物修复工程技术的可行性（2）理解地下水生物修复工程技术（3）掌握地表水和土壤生物修复工程技术重点：地表水和土壤生物修复工程技术难点：土壤修复技术的实际应用四、课程考核（1）作业和报告：作业：课程论文：篇；（2）考核方式：闭卷考试或半开卷考试（3）总评成绩计算方式：平时成绩20%、期末考试成绩80%五、参考书目1.《环境毒理学基础》，高等教育出版社，孟紫强，2003年出版2.《环境生物学》，科学出版社，段昌群，2005年出版3.《环境生物技术》，科学出版社，周少奇，2003年出版4.《陈阅增普通生物学（第二版）》，高等教育出版社，吴湘钰，2005年出版；5.《环境生物学实验技术》，化学工业出版社，张清敏，2005年出版。
《环境生物学》_课后习题答案及复习重点
环境生物学第一章环境污染的生物效应1.概念解释环境污染：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。
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。
污染源：向环境排放有害物质或对环境产生有害物质的场所、设备和装置。
或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，是造成环境污染的重要物质组成。
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。
2.污染物在环境中的迁移方式和转化途径。
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）。
转化途径（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。
3.什么是生物转运？污染物透过细胞膜的方式。
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）；特殊转运（主动运输和易化扩散）；胞饮作用（吞噬作用）。
4.什么是污染物在体内的的生物转化？生物转化过程和主要反应。
污染物在体内的的生物转化：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。
过程：一般分为I、II两个连续的作用过程。
在过程I（相I反应）中，外源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，形成某些活性基团或进一步使这些活性基团暴露。
1--环境生物学第一章 环境污染物在生态系统中的行为
表皮吸收的主要方式是简单扩散
• 影响因素： • （1）透过角质层的速度与化学物相对分
子质量的大小、脂/水分配系数及角质层 的厚度有关。 • （2）不同种属的动物表皮通透性不同， 可能与其角质层的厚度不同有关。 • （3）高温促进皮肤血液和间质液流动， 使化学物较易被皮肤吸收。 • （4）角质层损伤因子。
• 污染物在环境中迁移的最重要的形式。
• （1）溶解－沉淀作用（如地下水）、
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。
3、生物迁移
• 例：生物通过食物链对重金属的放大 积累作用
（二）影响 迁移的因素：
1、内部因素
• 污染物自身的物理化学性质：组成该物 质的元素所具有的组成化合物的能力、 形成不同的电价离子能力、水解能力、 形成络合物的能力、被胶体吸附的能力
环境生物学
第一章 环境污染物在 生态系统中的行为
本章将讨论以下内容： 第一节 环境污染概述 第二节 污染物在环境中的迁移与转化 第三节 污染物在生物体内的生物转运和生
物转化 第四节 污染物在生物体内的浓缩、积累和放
大 第五节 生物对污染物在环境中行为的影响
第一节 环境 污染概述
主要内容： 一、环境污染 二、污染源 三、污染物 四、优先污染物
?一般细胞膜由蛋白质分子和脂质分子主要是磷脂类组成污染物透过细胞膜的方式污染物透过细胞膜的方式特点方式浓度梯度有无载体是否耗能其它特点简单扩散高浓度?低浓度顺无否脂溶性有机化合物的主要转运方式滤过过程通过膜上的亲水性孔道低浓度低浓度?高浓度逆高主动转运有耗能水溶性大分子化合物的主要方式易化扩散高浓度?低浓度顺有否胞饮作用内吞物质为液体吞噬作用内吞物质为固体物质表11污染物透过细胞膜的方式污染物的吸收污染物的吸收absorptionofpollutantabsorptionofpollutant
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例：生物通过食物链对重金属的放大积累作用
第一章环境污染物在生态系统中行 为
影响迁移的因素：
❖ 内部因素
• 污染物自身的物理化学性质：组成该物质的元素所具有的组 成化合物的能力、形成不同的电价离子能力、水解能力、形 成络合物的能力、被胶体吸附的能力
• 原子的电负性、离子半径、电价、离子电位和化合物的键性、 溶解度等都是影响迁移的主要理化参数。
❖ 一次污染物和二次污染物： • 二次污染物是指进人大气的一次污染物之间相互作用或一次 污染物与正常大气组分发生化学反应，以及在太阳辐射线的 参与下引起光化学反应而产生的新的污染物，它常比一次污 染物对环境和人体的危害更为严重。
❖ 优先污染物（Priority Pollutant）：
• 指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、三致性的污染物
第一章环境污染物在生态系统中行 为
小结
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
第一章环境污染物在生态系统中行 为
1.2 污染物在环境中的迁移与转化
• 污染物的存在形态包括：
价态，如Cr（VI）、 Cr（III）
化合态，如有机汞和无机汞
结构态，如同分异构体
络合态
❖ 几种重要的形态分类
• 离子态
• 代换态
• 胶体
• 有机结合态 • 难溶态
第一章环境污染物在生态系统中行 为
污染物的分布
❖ 污染物的分布
定义：指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。
❖ 例二：酸雨（Acid Rain）
第一章环境污染物在生态系统中行 为
图1－2光化学烟雾实例
第一章环境污染物在生态系统中行 为
1 环境污染物在生态系统中的行为
1.1 环境污染概述
❖ 什么是环境污染（Environmental Pollution）？
• 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。而自然过程 引起的同类现象称为自然突变或异常。
❖ 环境污污染
按污染物性质 化学污染
按污染物形态 固体废弃物污染
物理污染
第一章环境污染物在生态系统中行 为
噪声污染 辐射污染
环境效应——环境污染所导致的环境变化
❖ 环境生物效应：指各种环境因素变化而导致生态系统 变异的结果。
❖ 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：酸雨、光化学烟 雾等。
❖ 外部因素
酸碱条件 氧化－还原条件 胶体的种类、数量 络合配位体的数量、性质
第一章环境污染物在生态系统中行 为
1.2.2 污染物的形态和分布（Form and Distribution of Pollutant）
❖ 污染物的形态
• 定义：指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。
第一章环境污染物在生态系统中行 为
大气中的转化
❖ 大气中的转化：以光化学氧化、催化氧化反应为主
❖ 例一：光化学烟雾（Photochemical Smog）
光化学烟雾是大气中氮氧化物和碳氢化合物在紫外线照射下反应 生成的多种污染物的混合物。
光 化 学 烟 雾 最 具 危 害 的 两 种 物 质 是 臭 氧 (O3) 和 过 氧 乙 酰 硝 酸 酯 (peroxyacetylnitrates , PAN)。
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行 为
第一章 环境污染物在生态系统中的行为
本章将讨论以下内容：
❖ 环境污染概述 ❖ 污染物在环境中的迁移与转化 ❖ 污染物在生物体内的生物转运和生物转化 ❖ 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行为的影响
第一章环境污染物在生态系统中行 为
农业
污染物的人为来源（Artificial Source ） : 来自人类活动，影 响范围广、危害大，如工业三废
交通
工业
第一章环境污染物在生态系统中行 为
污染物（Pollutant）
❖ 污染物
• 指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 或间接有害于人类的生存和发展的物质。
❖ 生产性污染物和生活污染物
第一章环境污染物在生态系统中行 为
污染物在环境中的迁移方式
❖ 机械迁移
（1）水的机械迁移作用 （2）气的机械迁移作用 （3）重力的机械迁移作用
❖ 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
例：汞形态的分布
第一章环境污染物在生态系统中行 为
1.2.3 污染物在环境中的转化（Transformation of Pollutant）
❖ 转化的定义
指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。
❖ 转化的形式
物理转化： 化学转化 生物转化
❖ 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
❖ 环境物理效应：物理作用引起的环境效果。如热污染、 噪声污染等。
第一章环境污染物在生态系统中行 为
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
第一章环境污染物在生态系统中行 为
图1-1 污染源示意图
污染物的自然来源（Natural Source ） : 自然界向环境排放， 如：活动的火山或矿床；
1.2.1 污染物在环境中的迁移
❖ 迁移的定义：
• 迁移是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、分散和消失的过程。
❖ 污染物进入环境的途径包括：
• （1）人类活动过程中无意排放 • （2）工业三废 • （3）人类活动过程中故意应用
❖ 注：
• 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。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。