生物浓缩机理和模型
《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。
提取浓缩结构的原理
提取浓缩结构的原理浓缩结构是指在一定条件下将溶液中的溶质成分浓缩增加的过程。
它常用于分离和提纯溶液中的目标化合物，以及去除溶液中的溶剂或其他杂质。
浓缩结构的原理主要有以下几个方面：1.蒸发浓缩：蒸发浓缩是将溶液置于恒温环境下，利用热量蒸发溶剂，使溶液中的溶质逐渐浓缩。
蒸发浓缩原理基于溶剂和溶质之间的差异性，使得溶剂在加热的过程中挥发出来，而溶质则留在容器中。
2.结晶浓缩：结晶浓缩利用溶液中溶质的溶解度随温度变化的规律，通过降低溶液温度来导致溶质逐渐结晶出来，从而实现浓缩的目的。
结晶浓缩的原理是利用溶质在溶液中饱和度随溶剂温度的变化而发生变化，使得饱和溶液中的溶质沉淀结晶。
3.膜分离浓缩：膜分离浓缩主要是利用半透膜，通过渗透作用将溶液中的溶质和溶剂分离。
膜分离浓缩的原理是基于膜的选择性渗透性，即根据溶质和溶剂分子的大小、形状、电荷等特性，通过膜的滤过、渗透、扩散等作用，将溶质和溶剂分离。
4.萃取浓缩：萃取浓缩是利用两相系统中溶质分配系数不同的特点，通过选择性提取和分离溶质。
萃取浓缩的原理是利用溶资和溶剂间的分配系数差异，通过多次提取、萃取的操作，将溶质从溶液中转移到溶剂中，从而实现溶质的浓缩。
浓缩结构的选择主要根据溶质和溶剂的物理化学性质、浓度、温度、压力等条件来确定。
具体操作中，还需考虑溶质的稳定性、操作方便性、经济性等因素。
值得注意的是，在实际应用中，常常会将多种浓缩技术结合起来使用，以达到更好的浓缩效果。
比如，先通过蒸发浓缩将溶液中的大部分溶剂去除，然后再通过结晶浓缩进一步去除溶质。
浓缩结构在化学、生物学、环境科学等领域具有重要的应用价值。
它可以用于制备实验室试剂、纯化原料药物、处理废水、提炼天然产物等等。
通过对浓缩结构的研究和应用，我们可以更好地理解溶液的组成和性质，为相关领域的研究和开发提供技术支持和解决方案。
安徽省安庆市二中2022-2023学年高三第七次质量检测理科综生物试题(含答案解析)
安徽省安庆市二中2022-2023学年高三第七次质量检测理科综生物试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．生命体是由物质组成的，没有物质也就没有生命。
下列有关叙述，错误的是（）A．蛋白质和核酸既是生命赖以存在的物质，也是生命活动的产物B．细胞衰老和凋亡过程中也有新的物质合成C．不同功能的氨基酸进出细胞都需要载体蛋白协助D．人在剧烈运动时细胞呼吸所释放的二氧化碳都由线粒体产生【答案】C【分析】1、蛋白质是生命活动的主要承担者，蛋白质的结构多样，在细胞中承担的功能也多样。
2、衰老细胞的主要特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
3、神经递质：主要有乙酰胆碱、氨基酸类（如谷氨酸、甘氨酸）、多巴胺、肾上腺素等。
【详解】A、蛋白质是生命活动的承担者，核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用，生命活动依赖于蛋白质和核酸，同时也能合成蛋白质和核酸，A正确；B、细胞衰老与凋亡的过程中会有与细胞衰老和凋亡相关的酶合成，故会有新蛋白质的合成，B正确；C、氨基酸作为神经递质发挥作用时，通过胞吐释放到细胞外，不需要载体蛋白的协助，故不同功能的氨基酸进出细胞不一定都需要载体蛋白协助，C错误；D、人在剧烈运动时，能同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸释放二氧化碳，无氧呼吸只合成乳酸，故剧烈运动时细胞呼吸释放的二氧化碳均来自有氧呼吸，而有氧呼吸释放二氧化碳的场所为线粒体基质，D正确。
故选C。
2．某二倍体生物的某个细胞正处于分裂后期，此时其核DNA分子有14个。
下列情况中最可能出现的是（）A．该细胞正在发生同源染色体分离B．此时该细胞的染色体数目是该生物体细胞的2倍C．该细胞中有同源染色体，且正在发生姐妹染色单体分离D．该细胞中没有同源染色体，且正在发生姐妹染色单体分离【答案】D【分析】某二倍体生物的某个细胞正处于分裂后期，此时其核DNA分子有14个，说明处于分裂中期的细胞染色体条数为7条，二倍体生物染色体条数应为偶数，故推测该细胞处于减数第二次分裂的后期。
初中生物,模型制作
初中生物,模型制作篇一:生物模型制作肾单位模型介绍一、材料准备:一条塑料管，一个漏斗，红色绳子，乒乓球，胶带，剪刀等。
二、制作过程:1、把漏斗与塑料管相连;2、把红绳子缠成团，包裹住乒乓球(用胶带粘好)，表示肾小球是毛细血管球;两边用较细线相连接，汇集处较粗，用来表示入球小动脉分支形成毛细血管以及毛细血管汇集形成出球小动脉;3、再用红色绳子缠绕在塑料管上，表示肾小管周围缠绕着丰富的毛细血管，绳子汇集处也是由几股细绳子逐渐变粗，表示毛细血管又汇集成小静脉;4、把出球小动脉和缠绕在肾小管上的较粗红绳子连接，就成了一个肾单位模型。
三、使用效果:形象、直观，便于识记，重点和难点非常容易突破，记忆效果非常好。
肾单位介绍:每个肾约有120万个肾单位，是肾的结构与1功能的基本单位。
每个肾单位包括肾小体和肾小管两部分。
肾小体位于皮质内，由肾小球和包在它外面的肾小囊构成。
肾小球是由入球小动脉分出的数十条毛细血管弯曲盘绕而成的血管球。
这些毛细血管在出肾小体前再汇合成一个出球小动脉。
肾小球将血液过滤到肾小囊中，这是原尿。
被称作肾小球的滤过作用。
接着注入肾小管，将原尿中的有利物质重吸收到身体里。
称作肾小管的重吸收作用。
四、成果展示:不足之处敬请指正。
制作人:初一(6)班篇二:制作初中生物模型活动方案制作生物模型活动方案一、活动目的:学以致用，提高动手实践能力。
二、活动时间:2015年寒假三、活动对象:初二级全体学生。
四、活动要求:(1)寒假期间，每位同学在以下内容中选择一个制作模型。
例如，花的结构、蚕蛹、鸡蛋内部结构、水螅、蝗虫、大肠杆菌噬菌体(8上，p91)、心脏模型、肾脏模型、肾单位模型、眼球模型、三种血管模型(能体现三种血管的差别，静脉中有静脉瓣)、神经模型(能体现出神经的组成过程)、神经细胞、反射弧的模型、植物细胞模型(能体现出植物细2胞的结构，如叶绿体、液泡、线粒体等)、DNA分子模型、草履虫模型、消化系统模型、呼吸系统模型等。
3.东大环境化学课件—生物富集因子
东南大学环境工程系 邵云 2008年2月
1
3. 生物富集因子
3.1 生物富集的概念 3.2 生物富集模型
一.疏水模型；二.鱼体富集动力学模型
SEU
3.3 影响生物富集的因素
一.生物富集与生物的类脂物含量；二.生理因素；三.空间障碍； 四.生物转化；五.物种；六.环境条件；七.生物可利用性； 八.污染物的性质；九.生物富集的平衡时间
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SEU
疏水模型认为生物富集是化学品在暴露的水中和水 生生物的类脂物两相的分配过程，没有生理障碍阻 止其积累，假设富集速率主要由化学品的浓度梯度 和在水及类脂物两相的分配决定。 生物富集可以认为是物质进入水生生物的富集速率 与释放速率竞争的结果，即：
水
富集速率常数ku 释放速率常数ke
鱼
5
SEU
= ku cw − ke corg
（3.2）
corg cw
ku = = BCF ke
（3.4）
6
SEU
疏水模型假设生物体是一个良好的混合反应器，化合物向鱼 体的富集和释放遵循一级动力学，BCF和暴露浓度无关；富集速 率仅由扩散限制，在水生生物类脂体和水两相的平衡仅由化学 物质的疏水性和类脂体的含量控制，忽略生物体的代谢作用。 支持疏水模型最有力的证据是众多发表的lgKow和lgBCF的相 关性，这意味着辛醇-水系统和鱼的类脂物-水系统相近。 缺点：疏水模型极端简化，与在实际环境中发生的过程可能 有很大的差异。
10
SEU
或者采用水相中化合物浓度ciw来除这个结果，可得到：
BCFf∞ = cf∞ cw
注：BCFd＝ cd / cw。
（3.9）
= (k1 K fw cw + kD K fd (BCF)d − kE K fe ce /cw )/(k1 + kM + kG )
第八章第一节浓缩技术
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? 2. 减压蒸发浓缩
? 减压或真空蒸发有如下 优点： ? ①由于减压，沸点降低，加大了传热温度差，
使蒸发器的传热推动力增加； ? ②适用于热敏性溶液和不高温的溶液； ? ③可利用二次蒸汽作为加热热源； ? ④加热器的热损失减少。 ? 缺点：溶液沸点降低粘度增大，对传热过程不
一、浓缩的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ义 浓缩是低浓度溶液通过除去溶剂变为 高浓度溶 液的过程 .
二、蒸发浓缩原理 当溶液受热时,溶剂分子动能增加 ,蒸发过程加 快.如果液体 表面积增大 ,单位时间内汽化的分子 越多,蒸发越快 . 因此，蒸发是溶液表面的溶剂分子获得的 动能 超过了溶液内溶剂分子间的 吸引力而脱离液面 而溢向空间的过程 .
利；需要真空装置，并增加了能量的消耗。
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? 3. 吸收浓缩
? 吸收浓缩是通过吸收剂直接吸收除去溶液中溶剂分子使 溶液浓缩的方法。
? 吸收剂与溶液不起化学反应，对生化药物不起吸附作用， 容易与溶液分开。吸收剂除去溶剂后能重复使用。
? 最常用的吸收剂有聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖、 凝胶等。
? 常用的凝胶为：Sephadex G-10、G-15、G-25,Bio-gel P-2、P-4、P-6。
? 具体操作：将干燥的凝胶直接投入待浓缩的稀溶液中， 凝胶亲水性强，溶剂及小分子被吸收到凝胶内，大分子 的生物药物留在剩余的溶液中。离心或过滤除去凝胶颗 粒，即得到浓缩的生化药物溶液。
2020/1/27
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1.料液分配器
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。
备战2023年高考等级考生物考试易错题精练07 关于光合作用光反应和暗反应关系分析(含详解)
易错点07 关于光合作用光反应和暗反应关系分析光合作用相关知识是高考命题必考的内容之一，光合作用光反应和暗反应的关系常常以选择题或非选择题形式考查。
这类试题丢分的原因有对光合作用光反应和暗反应的内在联系不理解、对题目新情境有效信息获取能力和分析能力薄弱、对原因依据类表达逻辑混乱等。
在复习备考中，需要对比光合作用光反应和暗反应区别与联系，同时进行专项练习巩固，提高理解能力、获取信息能力和表达能力，注意避开易错陷阱，才能从容应对这类题。
易错陷阱1：光反应和暗反应的场所。
误以为光合作用只能在叶绿体进行；误以为液泡和叶绿体的色素均参与光合作用；误以为叶绿体内膜和外膜参与光合作用。
误以为离体的叶绿体不能进行光合作用。
易错陷阱2：光反应和暗反应的条件。
误以为暗反应在无光条件下可以长期进行；误以为暗反应必须在暗处进行。
易错陷阱3：骤然改变某个因素对光反应和暗反应产物的影响。
忽视光反应与暗反应的联系，即光反应产物NADPH和ATP对C3还原中的作用、忽视暗反应产物ADP和NADP+对ATP和NADPH形成的影响造成分析错误。
例题1、（2021湖南省·T18）图a为叶绿体的结构示意图，图b为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。
回答下列问题：（1）图b表示图a中的______结构，膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H+和e-，光能转化成电能，最终转化为______和A TP中活跃的化学能。
若CO2浓度降低．暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP+减少，则图b中电子传递速率会______（填“加快”或“减慢”）。
（2）为研究叶绿体的完整性与光反应的关系，研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完整性不同的叶绿体，在离体条件下进行实验，用Fecy或DCIP替代NADP+为电子受体，以相对放据此分析：①叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明，叶绿体双层膜对以_________（填“Fecy”或“DCIP”）为电子受体的光反应有明显阻碍作用，得出该结论的推理过程是_________。
生物富集相关问题的探讨
生物富集范丽丽 21416118（浙江大学农业与生物技术学院农药与环境毒理研究所，浙江杭州310058）摘要：生物富集作用的研究，在环境化学与生态毒理学领域已经占据很重要的地位，它对于预测物质在生物体内的含量、建立环境标准以及评估污染物的生态风险具有重要的意义。
本文从生物富集的概念及度量指标、生物富集因子的估算、生物富集的机理与动力学模型以及生物富集的影响因素五个方面对生物富集的相关内容进行了阐述。
并对目前研究的不足之处进行说明，提出了今后可能的研究方向。
关键词：生物富集；生物富集因子（BCF）；定量结构-活性关系；动力学模型；影响因素近年来，随着人们对生活环境要求的不断提高，对环境安全的意识也不断增强。
其中有机化合物等在生物体内的累积和富集不仅可能对生物自身带来不利影响，同时也可能通过食物链传递，对生态系统和人类健康造成潜在威胁。
有机化学物质在不同生态系统中的含量，随食物链营养级的升高而增加，其富集系数在各营养级中均可达到很高的数值。
处于食物链顶端的人类，便成为生物富集的最终受害者。
例如，农田中喷洒的农药通过地表径流或土壤的渗透，使许多水体中农药的浓度显著增加，通过水生生物的富集作用进一步危害人类的健康。
有调查研究表明，1960年5月22日~6月2日，美国加利福尼亚东北部的图利湖和下克拉马斯保护区，由于水生生物体内DDT含量的显著增加，导致了食鱼鸟类的大量死亡。
因此，对环境中的有机化合物在生物体内吸收和富集作用的研究已成为环境化学与生态毒理学领域的一项重要内容。
有关有机化合物生物富集作用的研究，在阐明物质在生态系统内的迁移和转化规律、评价和预测污染物进入生物体后可能造成的危害，以及利用生物体对环境进行监测和净化等方面，具有重要的意义。
1 生物富集作用的相关概念及度量指标1.1 概念在环境中经常出现，生物体中某一有机化合物的浓度高于其所在环境中该化合物的浓度。
这种现象被称为生物富集、生物放大或生物累积。
《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。
第四节污染物在生物体内的浓缩积累和放大
• 过程如下： 甲基化辅酶
Hg2+
-CH3
Hg+ -CH3
甲基化辅酶
-CH3
Hg(CH3) 2
d、甲基汞的降解
• 事实上通常情况甲基汞在天然水体中的 浓度十分低，这是由于不仅存在汞的甲 基化，同时还存在甲基汞的降解，甲基 汞可被生物还原为金属汞。
• 甲基汞降解微生物：柠檬酸杆菌、假单 胞菌、节杆菌、隐球菌等。
• 小结 • 生物意义：汞的甲基化与脱甲基化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。
4、其它重金属的转化
2、特点：不同生物，比例不同
三、生物放大（Biomagnification）
1、概念：指在生态系统中，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，称生物学放大。（体内/食物内）
2、特点 间接吸收
生物学过程
达到平衡时间长，有波动。
与年龄、脂肪量有关
3、思考：许多生物外源性物质在环境中的含量很 低，通常在ppb级，为什么这么低的浓度还会引 起严重的问题？
– 这正是由于生物放大作用造成的，这样的生物外源性 物质必须满足以下两个条件：一、难以生物降解；二、 具有亲脂性。
4、思考：三个概念有何区别？有何意义？
– 生物浓缩：C体内>C环境
– 生物积累：t（生长期），KBCF
酸性矿水（p61）
• 成因
– 由黄铁矿（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。
离心浓缩法的原理和应用
离心浓缩法的原理和应用
离心浓缩法是利用离心力将溶液中的溶质物质分离和浓缩的方法。
该方法的原理是基于溶液中溶质的分子量差异。
通过高速旋转离心机，产生大大小小不同的离心力。
离心力越大，大分子量的溶质被迫向离心管的底部沉积，从而可以将溶质浓缩在离心管底部。
而小分子量的溶质则有较大可能漂浮在溶液表面或溶液中。
离心浓缩法主要应用于以下领域：
1. 生物化学研究：用于分离和浓缩蛋白质、DNA、RNA等生物分子，从而便于后续的实验操作和分析。
2. 医药制造：用于制备药物、疫苗、细胞培养物等，可将其中有价值的组分进行分离和浓缩。
3. 环境监测：用于水体、大气等环境样品中有机物的检测与浓缩。
4. 食品工业：用于浓缩果汁、牛奶等液体产品，改变其质地和口感。
5. 化工工业：用于分离和浓缩有机化合物和无机盐溶液等。
需要注意的是，在进行离心浓缩时，应根据被浓缩溶质的性质和浓度选择适当的离心力和时间，以免溶质损失或超过容器承受能力。
蛋白浓缩的原理
蛋白浓缩的原理
蛋白浓缩是一种常用的实验技术，在分析和纯化蛋白质样品时经常使用。
蛋白浓缩的原理是通过去除样品中的溶剂来增加蛋白质的浓度。
蛋白浓缩通常使用离心、过滤或吸附剂等方法来实现。
其中，最常见的方法是使用离心技术。
离心是利用离心机以高速旋转离心管，通过离心力使重质蛋白和其他溶液成分沉积到管底。
具体操作中，用一管文件夹(如Amicon Ultra)将待浓缩的蛋白
质溶液加入至文件夹内，然后放入离心机中进行离心。
离心时，重质蛋白质会向文件夹中心聚集，而水分子和其他小分子则通过滤膜透过离心机，最终被离心机收集器收集。
离心结束后，蛋白质被留在文件夹中，实现蛋白浓缩。
除了离心方法，过滤技术也是常用的蛋白浓缩方法之一。
通过使用具有特定孔径的滤膜来筛选并去除小分子成分，从而实现蛋白质的浓缩。
过滤方法广泛应用于样品中存在大量小分子溶质的情况下。
另外，还可以利用吸附剂来实现蛋白浓缩。
吸附剂通常具有高亲和性，可以选择性地结合和吸附目标蛋白质，然后通过洗涤和洗脱的步骤来去除非目标物质，实现蛋白浓缩。
总结来说，蛋白浓缩的原理是通过去除样品中的溶剂来增加蛋白质的浓度。
离心、过滤和吸附剂等方法是常用的实现蛋白浓
缩的技术。
这些方法能够有效地去除不需要的成分，使蛋白质浓度提高，为后续的研究和分析提供方便。
生物浓缩机理和模型
（二）生物浓缩模型
为了探讨生物浓缩的机理和开展浓缩理论的研究， 常用模型来模拟生物浓缩自然过程，如：单一组 合模型，食物链组合模型等，下面以水生生物浓 缩为例来讨论单一组合模型。
k1 k-1
化合物在水生生物体中的分配
水 cw
生物 cf
（二）生物浓缩模型
dcf/dt=k1(kcw-k-1cf)
如图： qvcb1
血液 vbcb 组织 vtct
qvcb0
k2ct
生物体内某一组织生物浓缩的机理模型
（一）生物体某组织生物浓缩的机理模型
血液
组织
血液通过该组织的流量
进入该组织的血中化合物浓度 血管和生物组织的体积 化合物的代谢速率常数
出该组织血中化合物的浓度
化合物在血液中和组织中的浓度
如果在一定条件下，血液流量qv进出生物组 织的化合物浓度cb1,cb0恒定，则由物料平衡可 得该组织的生物浓缩速率方程：
ct( 无穷大)=qv(cb1-cb0)/vtk2
(1-4)
此时生物组织中的化合物浓度，除了与该化合 物在该组织中的代谢速率常数有关外，还与进出血 液中的化合物浓度差成正比。而（ cb1-cb0）恰恰反 映了生物组织及血液对化合物亲和性的差异。 事实上，生物组织和血液中的化合物不可能恒 定不变的由于生物的代谢作用，生物组织和血液中 的化合物浓度都会有变化。
生物体内某一组织生物浓缩的机理模型血液vbcb组织vtct一生物体某组织生物浓缩的机理模型血液组织血液通过该组织的流量进入该组织的血中化合物浓度出该组织血中化合物的浓度血管和生物组织的体积化合物在血液中和组织中的浓度化合物的代谢速率常数如果在一定条件下血液流量qv进出生物组织的化合物浓度cb1cb0恒定则由物料平衡可得该组织的生物浓缩速率方程
提取浓缩结构的原理
提取浓缩结构的原理浓缩结构是一种常见的分离技术，用于从混合物中提取特定物质或浓缩溶液中的溶质。
它基于两个关键原理：蒸发和再凝结。
在浓缩结构中，通常使用加热源，如热板、热水槽或蒸发器，使溶液中的溶剂（通常是水）蒸发。
蒸发产生的蒸汽被收集，并进一步处理以回收溶剂。
溶液中的溶质由于具有较高的沸点而不易挥发，因此在溶剂挥发后留在容器中。
蒸发过程结束后，需要进行再凝结以将蒸汽转化为液态。
再凝结通常通过冷却蒸发产生的蒸汽，使其凝结为液体形式。
冷凝器可以是水冷凝器、冷却盘或冷凝管，其目的是快速冷却和凝结蒸气。
通过再凝结，蒸气转化为液体，并收集在冷却器的底部。
浓缩结构通常分为单效和多效两种类型。
在单效浓缩结构中，只有一个蒸发器和一个冷凝器，蒸发器中的溶液只经过一次蒸发和再凝结。
多效浓缩结构则具有多个蒸发器和冷凝器，其中后一个蒸发器利用之前蒸发器中产生的蒸汽作为加热源，实现多次蒸发和再凝结。
多效浓缩结构比单效浓缩结构更节能，因为它能够充分利用热能和蒸汽。
浓缩结构在许多工业领域中具有广泛应用。
例如，它可以用于从食品加工废水中提取有价值的溶质，或者浓缩制药过程中的溶液。
它还可以用于海水淡化，从海水中提取淡水。
总之，浓缩结构是一种基于蒸发和再凝结的分离技术，通过蒸发溶剂和再凝结蒸气，实现对溶液中溶质的提取和浓缩。
它的原理简单直观，可以通过单效或多效浓缩结构来实现。
这种技术在许多工业过程中都有重要应用，并在资源回收和再利用方面发挥了积极作用。
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