环境生物学复习重点
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3.环境生物学定义: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学科,是环境科学的分支
4.外来化合物:是指生物体在正常情况下不产生的化合物,即使在生物体内存在也是非生物途径火非生里量进入生物体内夫人外来化合物。
5.生态毒理学:研究环境压力对生态系统内的种群和群落的生态和毒理学的效应,以及物质或因素的迁移途径和与环境相互作用规律。
6.环境生物技术:环境生物学将生物技术用于环境质量的监测、评价、控制以及废弃物处理中
7.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。
8.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。
9.外源化合物:除了营养元素及维持正常生理功能和生命所必需的物质以外,存在与环境之中,可与机体接触并进入机体,引起机体发生生物学变化的物质,又称为外来化合物或外源性生物活性物质
10.生物浓缩系数(BCF)生物体内某些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,又称浓缩系数、生物富集系数、生物积累率等。
11.生物污染对人和生物有伤害的微生物、寄生虫等病原体和变应原等污染水、气、土壤和食品,影响生物的产量和质量,危害人类健康,这种污染称为生物污染。
12.种群是在一定时空中同中个体的组合,具有三个基本特征:空间特征、数量特征和遗传特征。
13.种群密度是指单位面积或单位空间内的个体数量。
14.群落在一定时间内,居住在一定区域或生境内的各种生物种群相互关联、相互影响的有规律的一种结构单元。15.群落中物种多样性群落中物种的数目(丰富度)和各个物种的相对密度(群落的异质性)。
16.毒性:有毒物质接触或进入机体后,引起生物体的易感部位产生有害作用的能力。
17.毒物:在一定条件下,以较小剂量给予机体时,能与生物相互作用,引起生物体功能或器质性损伤的化学物质,或剂量虽微,但累积到一定的量,就能干扰或破坏机体的正常生理功能,引起暂时或持久性的病理变化,甚至危及生命的化合物,亦称毒物。
18.中毒:生物体受到毒物作用引起功能或器质性改变后出现的疾病状态称中毒。
19.无损害作用不引起机体形态、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;所引起的的生物学变化一般是可逆的,当停止接触化学物后,不能检出机体维持体内稳态能力的降低;不能使机体对其他环境因素不利影响的影响的易感性增强。
20.损害作用:生物体接触外来化学物期间或停止接触后(1)机体维持体内的稳态能力下降是不可逆的(2)对某些环境因素不利易感性增强(3)代谢速度降低和酶系的相对活力发生异常改变。
21.效应:表示接触到一定剂量化学物质引起机体个体发生的生物学变化。
22.反应:是接触一定剂量化学物质后,表现一定程度某种效应的个体在一个群体中所占的比例。
23.剂量-效应关系:不同剂量在个体或群体中表现出来的量效应大小之间的关系。
24.剂量-反应关系:不同剂量与质效应发生率之间的关系。
25.危害性:有毒物质与机体接触或使用过程中,有引起中毒的可能性。
26.致死剂量:表示一次染毒后引起受试动物死亡的剂量。
27.绝对致死剂量:表示一群动物全部死亡的最低剂量。
28.半数致死剂量:能引起一群动物的50%死亡的最低剂量
29..最小致死剂量或浓度:能使一群动物中仅有个别死亡的最高剂量或浓度。
30.最大耐受剂量或浓度:能使一群动物虽然发生严重中毒,但全部存活无一死亡的最高剂量或浓度。
31.最大无作用剂量:指化学物在一定时间内,按一定方式与机体接触,按一定的检测方法或观察指标,不能观察到任何损害作用的最高剂量。
32.每日容许摄入量ADI:人类终生每日摄入该外来化合物对人体不致引起任何损害作用的剂量。
33.最高容许浓度MAC:某一环境污染物可以在环境中存在而不致对人体造成任何损害作用的浓度。
34.最小有作用剂量:能使机体发生某种异常变化所需的最小剂量,即能使机体开始出现毒性反应的最低剂量。
35.急性毒性作用=半数致死量÷急性毒性最小有作用剂量
36.急性毒性实验:研究化学物质大剂量一次染毒或24h内多次染毒动物所引起的毒性试验。水生生物急性毒性实验:鱼类,水蚤类和藻类。
37.亚慢性毒性试验:在相当于动物生命周期的1/30~1/20时间内使动物每日或反复多次接触受试物的毒性试验。38.环境质量:是指环境素质的优劣程度。环境质量包括:自然环境质量和社会环境质量,具体划分为大气环境质量、水环境质量、土壤环境质量、生物环境质量等。39.环境质量标准:环境因素在一定条件下作用与特定对象而不产生不良或有害效应的最大阈值。环境质量标准:国家权力机构为保障人群健康和适宜生存条件,为保护生物资源、维持生态平衡,对环境有害生物因素在限定的时空范围内容许阈值所做的强制性的法规。
40.环境质量调查:了解环境的质量而进行的一系列工作。
41.环境质量预测:对环境质量未来趋势所做的推断,是环境科学的重要组成部分,是制定环境法规,对环境进行科学管理,以及规划区域性人口资源、生产布局的重要的基础性依据。
42.环境质量调控:应包括狭义及广义两方面。狭义的调控:采取合理有效的措施,调节和控制向环境中排放的污染和不超出允许的容纳量。广义的调控:采取人工手段,使环境要素变化不超过或能够达到一定的标准。
43.浮游生物:具有很少或没有克服水流的能力,随波逐流的生活于广阔水域或大洋的微型水生生物,包括浮游植物和浮游动物。浮游生物尤其是浮游植物长期以来就被用作水质的指示生物,有些种类对有机污染或化学污染非常敏感44.底栖大型无脊椎动物:栖息在水底或附着在水中植物和石块上肉眼可见的,大小不能通过孔眼为0.595mm(淡水)或。。。。(海洋)的水生无脊椎动物。种类:包括水生昆虫、大型甲壳类、软体动物、环节动物、圆形动物、扁形动物以及其它水生无脊椎动物。微型生物:生活在水中的微小生物,包括藻类、原生动物、轮虫、线虫甲壳类等,常用的方法是PFU法
45.生物半减期(T1/2):一种外来化合物在体内消除到原有浓度(或量)的一半所需要的时间。
46.水污染的细菌学指标:我国现行饮用水卫生标准规定:细菌总数1ml自来水不得超过100个,大肠杆菌群数每升水中不得超过3个
47.受污染的水质自然的恢复原样的现象称为自净作用1.重大的环境问题:1.温室效应与气候变2.臭氧层破坏3.
酸雨4.有毒物质的污染.5.生态环境破坏。
2.环境问题类型和实质:环境问题的类型:环境污染,环
境生态的破坏。实质: 由于人类活动超出了环境的承受能
力对其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。
3.环境生物学的发展:(1)1962年《寂静的春天》标志环
境生物学的开端。(2)以后的毒理学级生态毒理学研究成
为主流。国内70年代末农药的毒理学成为研究热点。研
究污染物对生物体的影响包括遗传毒理学。(3)认为胁迫
下环境多样性的保护。
4.环境生物学的研究对象与任务:研究生物与受人类干扰
的环境之间相互关系。三个对象(1)研究环境污染引
起的省区效应和生态效应机理,生物对环境污染的抗性级
适应机理,利用生物对环境进行检测和评价的原理和方
法。(2)生物或生态系统对污染的控制与净化的原理和应
用。(3)自然保护生物学和恢复生态及生物修复。
5.环境生物学的任务:(1)阐明环境污染的生物学和生态
学效应。(2)探索生物对环境污染的净化原理,提高生物
对污染净化的效率。(3)探讨自然保护生物学和恢复生态
学的原理和方法
6.环境生物学的研究方法(1)野外调查和实验(2)实验
室实验(3)模拟研究
7.环境生物学的发展趋势:1生态毒理学的研究2环境污
染的生物净化3环境生物技术的发展4保护生物学
8.我国在本学科中存在的主要优先领域有哪些方面(1)严
重的水土流失及其生物控制2)干旱和半干旱地区的生态
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其清洁生产5)环境因素和
我国人群健康6)转基因食品、生物入侵7)生物多样性
的保护。
9.环境污染的概念、类型、含义
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。环境污染
的类型:1)按环境要素:大气污染,水体污染,土壤污
染2)按污染物的性质:生物污染,化学污染,物理污染3)
按污染物的形态:废气污染,废水污染,固体废弃物污染,
噪声污染,辐射污染4)按污染产生的原因:生产污染和
生活污染,生产污染又可分为工业污染,农业污染,交通
污染5)按污染涉及范围:全球性污染,区域性污染,局
部污染。环境污染的含义:有害物质或因子进入环境系
统,导致结构和功能发生不利于人类及生物正常生存和发
展的变化,包括各种变化所衍生的环境效应。
10.污染源类型:天然污染源和人为污染源。
11.三致作用,优先污染物的含义、种类。三致作用:致
畸致癌致突变。优先污染物: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,称之为优先污染
物或称为优先控制污染物
12.污染物进入环境的途径:人类活动过程中无意释放,废
物的排放,人类活动中故意的应用
污染物迁移方式及影响迁移的因素。迁移方式:1)机械
迁移2)物理化学迁移3)生物迁移。影响迁移的因素:
内因:污染物自身的物理化学性质。外因:外界环境理化
条件和区域自然地理条件。
13.污染物的转化形式及内容,转化结果:
转化形式:物理转化,化学转化,生物转化
内容:污染物的物理转化是指通过蒸发、渗透、凝聚、吸
附以及放射性元素的蜕变等一种或几种过程来实现的转
化。污染物的化学转化是指通过各种化学反应发生的转
化,如氧化—还原反应、水解反应、络合反应、光化学反
应等。污染物的生物转化是指通过吸收和代谢作用发生
的转化。解毒和激活作用统称为生物转化
转化的结果:可是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,以增加污染物的生物可利
用性;使污染物的毒性增强,或形成难降解的结构
14.污染物透过生物膜的方式:被动转运,特殊转运,胞饮
作用。
特点:被动转运,生物膜不起主动作用,不消耗细胞的代
谢能量;特殊转运,具有特定结构的环境污染物,与生物
膜中的蛋白质构成的载体形成可逆性复合物进行转运,生
物膜有主动选择性;胞饮作用,由于生物膜具有可塑性和
流动性,因此,对颗粒状物质和液粒,细胞可通过生物膜
的变形移动和收缩,把它们包围起来,最后摄入细胞内。.
15.生物转化的两大反应及其意义
生物转化的两大反应,第一相反应,氧化、还原、水解反
应。第二相反应,为结合反应。
意义:1)研究环境污染物生物转化是生态毒理学研究的
重要组成部分。2)它有助于阐明污染物对生物机体作用
机理。3)解释环境污染物的联合作用。4)判断或评价环
境中外源性五指对机体的危害程度,环境质量标准的建立
等,均具有十分重要的意义。
16生物浓缩、生物积累、生物放大概念及其的异同点;
生物浓缩: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些元素或难分解的化合物,使生物体
内该物质的浓度超过环境的浓度现象,又称生物学浓缩,
生物学富集。生物积累生物在其整个代谢活跃期通过吸
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:生态系统中,由于
高营养级生物以低营养级生物为食,某些元素或难分解化
合物在生物体内的浓度随营养级提高而增大的现象,又称
生物学放大。异同:生物放大是针对食物链关系而言,污染
物浓度的比较:高营养级和低营养级生物;生物浓缩对象:
生物机体或处于同一营养级上的许多生物种群,污染物浓
度的比较:生物个体和环境;生物积累:随着生长发育,浓
度系数不断增大。
17水体富营养化及其后果:
水体的富营养化作用大量的氮、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
态平衡现象。后果:①水体外观呈色,变浊。②水中散
发出不良气味。③溶解氧含量下降。④水生生物死亡。⑤
产生藻毒素。⑥污染饮用水源。
18.污染物对生物的影响不同水平机理;
大量的研究表明,污染物对生物的最早作用是从生物大分
子开始的,然后逐步在细胞→器官→个体→种群→群落→
生态系统各个水平上反映出来。(1)污染物在生物和分子
水平上的影响:1.对生物机体酶的影响2.对生物大分子的
影响(2)生物体在细胞和器官水平上的影响:1.对细胞的
影响 2.对组织器官的影响(3)污染物在个体水平上的影
响:污染物在个体水平上的影响主要有死亡,行为改变,
繁殖下降,生长和发育抑制,疾病敏感性增加和代谢率的
变化。(4)污染物在种群和群落水平的影响:1.对生物种
群的影响2.对生物群落的影响
19.污染物对酶的抑制和诱导作用:酶活性的诱导:1.混合
功能的氧化酶(MFO)2.抗氧化酶防御系统酶3.谷胱甘肽
转移酶(GSTS酶的抑制作用:不可逆性抑制,非竞争性抑
制,竞争性抑制
20.DNA修复类型;(1)光复活修复(2)切除修复(3)
复制后修复
21.污染物在个体水平上对生物体影响类型
污染物对动物个体水平的影响:死亡、行为改变、繁殖下
降生长和发育抑制、疾病敏感性增加和代谢率变化。对植
物的影响:主要表现为生长缓慢、发育受阻、失绿黄化、
早衰等。
22.联合作用及其类型;联合作用:两种或两种以上化学污
染物共同作用所产生的综合生物学效应称为联合作用。根
据生物学效应差异,多种化学污染物的联合作用通常分为
四种类型:协同作用,相加作用,独立作用,拮抗作用。
23.生物测试、主要类型及其含义
生物测试系统地利用生物的反应测定一种或多种污染物
或环境因素单独或联合存在时,所导致的影响或危害。类
型:根据生物测试所经历的时间长短可以分为短期测试方
法、中期测试方法和长期测试方法。根据实验溶液或试验
气体的给予方式分为静止式生物测试和流动式生物测试。
根据生物测试中所用测试生物的物种可分为单物种生物
测试、多物种生物测试和模拟生态系统生物测试。根据生
物测试中所测试的生物效应性质分为毒性试验、积累试
验、行为试验、“三致”(致癌、致畸、致突变)试验、DNA
损伤试验等等。
24.蓄积毒性类型;物质蓄积;功能蓄积;如何判断蓄积作
用;生物半衰期
蓄积毒性作用低于中毒?剂量的外来化合物,反复多次的
与机体持续接触,经一定时间后使机体出现明显的中毒表
现。蓄积分类①物质蓄积②功能蓄积。物质蓄积:环境污
染物不断进入机体内,其吸收量大于排出量,使其在体内
的量逐渐积累增多。功能蓄积不断进入机体内的环境污染
物,反复作用机体,引起机体一定结构或功能的变化,并
逐渐累积加重,最后导致出现损害作用。评价:环境污染
物在体内的蓄积作用,是引起亚慢性和慢性毒性作用的基
础。生物半减期(T1/2):一种外来化合物在体内消除到
原有浓度(或量)的一半所需要的时间。
25.突变及其类型;Ames试验的原理;细胞遗传学试验方
法(微核试验);DNA损伤实验;
突变:生物体的遗传物质发生了基因结构的变化称为突变.
突变可分为基因突变和染色体畸变Ames试验:利用一种
突变型微生物菌株与被检化学物质接触,如该化学物具有
致突变型,则可使突变性微生物发生回复突变,重新成为野
生型微生物。细胞遗传学试验;(1)染色体畸变试验(2)微
核试验①动物体内细胞微核率检测试验②细胞培养微核
试验人淋巴细胞、中国地鼠卵巢或肺成纤维细胞。③蚕豆
根尖微核试验DNA损伤试验:(1)姐妹染色单体交换试
验(2)DNA修复合成试验(3)单细胞凝胶电泳
26.致畸作用及其特点:致畸物通过母体作用于胚胎而引起
胎儿畸形的现象称为致畸作用。特点:1胚胎与致畸物发生
作用时,可因胚胎所处的发育阶段不同而呈现不同的敏感
性,2毒性作用带小:不同种系的动物呈现不同的敏感性。
27.致癌作用及其特点:细胞癌变学说;癌变过程机理;
化学致癌作用:化学物质(包括有机、无机、天然和合成
的化学物质)引起肿瘤的过程。一次效应较大;从机理看,
一般都和宿主细胞的遗传物质或其他生物大分子的相互
作用有关。过程机理:⑴引发阶段:是致癌物引起的
变化成为永久性变化,是正常细胞转化为癌细胞,此种引
发过程需时较短,一般为不可逆过程。⑵促长阶段:促长
是经过引发的癌细胞不断增值直至形成一个临床上可被
检出肿块的过程,是癌的增值阶段,促进过程需要较长时
间,一般为可逆过程。⑶浸润和转移阶段已形成的癌肿不
断发展,逐渐侵害周围的正常组织,并扩散到较远的部位。
28.微宇宙法及其试验方法种类:微宇宙法;研究污染物在
生物种群、群落、生态系统和生物圈水平上的生物效应的
一种方法,被称为模型生态系统法。试验方法:自然微宇
宙、人工微宇宙、标准化水生微宇宙、烧杯水生微宇宙、
室外水生微宇宙、土壤核心微宇宙、模拟农田生态系统。
29.生物监测及其特点、优点缺点:
生物监测:利用生物个体、种群或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
量的监测和评价提供论据。优点:①能直接反映出环境质
量对生态系统的影响②能综合反映环境质量状况③具有
连续监测的功能④监测灵敏度高⑤价格低廉,不需购置昂
贵的精密仪器⑥不需要繁琐的仪器保养及维修等工作⑦
可以在大面积及较长距离内密集布点甚至在边远地区也
有布点进行检测。(易于大范围作业)缺点:①不能像理
化检测仪器那样迅速作出反应(速度较慢)②不能想仪器
那样精确地监测出环境中某些污染物的含量,生物监测通
常只是反映各监测点的相对污染或变化水平。(精度较低)
30.指示植物、指示植物应具备的条件、常见大气污染指示
植物举例、指示植物的选择方法
指示植物:对大气污染反应灵敏,用来监测和评价大气污
染状况的生物称为大气污染指示生物,它包括指示植物和
指示动物两大类。指示植物应具备的条件:①对污染物反
应敏感,受污染后的反应症状明显,且干扰症状少;②生
长期长,能不断萌发新叶;③栽培管理和繁殖容易;④尽
可能具有一定的观赏或经济价值,以起到美化环境与监测
环境质量的双重作用。常用大气污染指示植物:①二氧化
硫污染指示植物:地衣、苔藓;②氟化物污染指示植物:
郁金香、唐菖蒲、玉簪等;③臭氧污染指示植物:洋葱、
萝卜;④过氧乙酰硝酸酯污染指示植物:矮牵牛、早熟禾、
繁缕等;⑤乙烯污染指示植物:芝麻、番茄⑥氯气污染指
示植物:大白菜、萝卜⑦二氧化氮污染指示植物:向日葵、
番茄、秋海棠。指示植物的选择方法:①现场比较评比法
②栽培比较试验法③人工熏气法