環境生物學復習總結1

環境生物學(EnvironmentalBiology):是研究生物與受人類干擾的環境之詞相互作用規律及其機理的科學

環境污染(EnvironmentalPollution):是指有害物質或因子進入環境，并在環境中擴散、遷移、轉化，是環澳系統結構與功能發生

變化，對人類以及其他生物的生存和發展產生不利影響的現象。

環境生物效應：是指各種環境因素變化而導致生態系統變異的效果。

環境化學效應：是在多種環境條件的影響下，物質之間的化學反應所引起的環境效果，如環境的酸化、土壤的鹽堿化、地下水硬度

的升高、光化學煙霧的發生等。

生物濃縮(bioconcentration)生物機體或在同一營養級上的多種生物種群，從所棲息的環境中蓄積化學物質使生物體內化學物質

濃度大于環境中濃度的過程。

生物積累(bioaccumulation)生物通過吸收、吸附或吞食，從環境中濃縮某些元素或難分解的物質，并在整個生命周期中不斷

濃集的現象。

生物遷移：污染物通過生物的吸收、代謝、生長、死亡等過程所實現的遷移

污染物的生物轉化：是指通過生物的吸收和代謝作用而發生的變化

水體的富營養化(Eutrophication)作用：是指大量的氮磷等營養元素物質進入水體，使水中藻類等浮游生物旺盛增殖，從而破壞水

體的生態平衡的現象。

靶器官(TargetOrgan):污染物進入機體后，對個器官并不產生同樣的毒作用，而只對部分器官產生直接毒作用，這些器官稱為靶

器官。

行為毒性(BehavioralToxicity):當一種污染物或其他因素(如溫度、光照、輻射)使得動物一種行為改變超過正常變化的范圍時,

就產生了行為毒性。

生物測試(Bioassay)：指系統地利用生物的反應測定一種或多種污染物或環境因素單獨或聯合存在時，所導致的影響或危害。

生物半減期：是指一種外來化合物在體內消除到原有濃度的一半所需要的時間。

環境質量(EnvironmentalQuality):是指環境素質的優劣程度。

大氣污染指示生物：對大氣污染反應靈敏、用來監測和評價大氣污染狀況的生物。

生態環境質量評價：人們開發、利用、建設甚至破壞周圍的生命系統，使它們發生了變化，對這些變化及其給人們的影響作出定量

的分析及評價。

自凈作用(Selfpurification):受污染的水質自然地回復原樣的現象。

菌膠團細菌：能形成活性污泥絮狀體的細菌。

污泥溶劑系數(SVI)：指曝氣池中混合液經30min靜置沉降后體積與污泥干重之比。一般SVI控制在50—150之間，若其大于200,

則表明污泥已發生膨脹。

生物工程(EcologicalEngineering):一般指人工涉及的、以生物種群為主要結構組分、具有一定功能的、宏觀的、人為參與調控

的工程系統。

生物修復(Bioremediation):利用生物將土壤、地表及地下水或海洋中的危險性污染物現場去除或講解的工程技術系統。

環境問題一般可以分為兩大類，一類是環境污染，一類是生態破壞。

環境生物學的研究方法有野外調查和實驗、實驗室實驗、模擬實驗。

環境效應按環境變化的件質可分為環境生物效應、環境化學效應、環境物理效應。

認為污染源按排放物的種類，可分為有機污染源、無機污染源、熱污染源、噪聲污染源、放射性污染源、病京體污染源和同時排放

多種污染物的混合污染源。

污染源殺死按人類社會活動功能來分，可分為工業污染源、農業污染源、交通運輸污染源和生活污染源。

在大氣中，污染物轉化以光化學氧化、催化氧化反應為主。

研究污染物的物理、化學和生物的轉化機制和過程是闡明污染物的環境行為、遷移、歸趨和對生態系統影響的基礎工作。

對大多數的動物而言，主要通過消化管、呼吸系統、皮膚三條途徑吸收。10%

由于生物對污染物的吸收和積累隨著生物機體的生理因素和外界環境條件而發生變化，因此，生物濃縮系數隨之而變。

影響生物濃縮的生理因素主要包括生物的生長、發育、大小、年齡等。

影響生物濃縮系數的環境因素主要有污染物的濃度、化學形態、物質存在的環境條件如溫度、pH、光照條件等以及季節。

根據生物學效應的差異，多種化學污染物的聯合作用通常分為四種類型：協同作用、相加作用、獨立作用和拮抗作用。

生物測試的標準化主要有三方面因素：受試生物、實驗條件和不同的實驗室C

城市垃圾的處理方法包括：填埋法、堆肥法、制取沼氣、焚燒。

自然界中化學物質的降解一般分為3種方式：光降解、化學降解、生物降解.

序批式間璇反應器是今年來開發的活性污混法新工藝.該工藝通過程序自動控制沖水、反應、沉淀、排水排泥和停置五個階段.實

現對廢水的生化處理。

膨脹是活性污泥中的兩類細菌一一菌膠團細菌和絲狀細菌競爭的結果。

堆肥可分為好氧堆肥法(高溫堆肥)和厭氧奉肥法-

可用作微生物修愛菌種的微生物分三大類：土著微生物、外來微生物和基因工程菌(GEM).

三、簡答題

環境生物學的任務？（1）闡明環境污染的生物學或生態學效應；（2）探索生物對環境污染的凈化機理，提高生物對污染凈化

的效率；（3）搜索自然保護生物學和恢復生杰學的原理和方法。

污染物在環境中的遷移？污染物主要通過三條途徑進入環境：（1）人類活動過程中無意釋放，如交通事故和火災”）廢物的排放，如

工業廢水、廢氣和固體廢物排放。（3）人類活動過程中故意的應用。

受試生物的選擇條件？（1）受試生物對實驗毒物或因子要具有敏感性；（2）~應具有廣泛的地理分布和足夠的數量，并在全年中在

某一實際區域范圍內可獲得；（3）~應是生態系統的重要組成，具有重大的生態學價值；（4）在實驗室內易于培養和繁殖；（5）~

應具有豐富的生物學背景資料；（6）~應對實驗毒物和因子的反應能夠被測定，并具有一套標準的測定方法或技術；（7）~應具有重

要的經濟價值和旅游價值，應考慮與人類食物鏈的聯系。

生物監測的特點？優點：能直接反映出環境質量對生態系統的影響；能綜合反映環境質量狀況；具有連續監測功能；監測靈敏度

高；價格低廉，不需購置昂貴的精密儀器；不需要繁瑣的儀器保養及維修等工作；可以大面積或較長距離內密集布點，甚至在邊緣

地區也能布點進行監測。缺點：不能像理化監測儀器那樣迅速作出反應；不能像儀器那樣能精確地監測出環境中某些污染物的含

量，生物監測通常只是反映各監測點的相對污染或變化水平。

生態風險評價的主要內容？（1）暴露評價；（2）受體分析；（3）危害評價；（4）風險表征。

受體分析包括的主要內容？（D評價范圍或生態系統范圍的確定；（2）生態系統調查；（3）選擇和確定評價題；（4）對受體的

生命過程和所需環境條件進行分析；（5）確定評價終點。

活性污泥法的基本特征？（1）利用生物絮凝題為生化反應的主體物；（2）利用曝氣設備想生化反應系統分散空氣或氧氣，為微生

物提供氧源；（3）對體系進行混合攪拌以增加接觸和加速生化反應傳質過程；（4）采用沉淀方式去除有機物，降低出水中的微生物

的固體總量；（5）通過回流使沉淀池濃縮的微生物絮凝體返回到反應系統；（6）為保證系統內生物細胞平均停留的時間的穩定，經

常排出一部分生物固體。

1、生物膜法的特點？（1）微生物多樣性高；（2）生物膜各段的微生物類群不同；（3）生物膜中的食物鏈較長；（4）具有較高

的脫氮能力；（5）單位處理能力大；（6）系統維護方便；（7）操作運行穩定

2、金屬的生物轉化：

3、汞的氧化、還原和甲基化

環境中存在著金屬汞、有機汞化合物和無機汞化合物三種不同形態的汞。它們被廣泛應用于各種工業中，如電器制造業、涂料工業、

氯堿工業、儀表制造、農藥、防腐劑、制藥、造紙等行業，這些汞和汞化物，大部分最終進入環境而形成污染。

三種形態的汞，均具毒，但毒性大小不同。以無機汞化合物毒性最小，而烷基汞是迄今所知毒性最劇的汞化物。

4、（一）汞的氧化和還原;在有氧條件下，某些細菌，如檸檬酸細菌等使元素汞氧化,Hg-Hg2+。另外，自然界中存在著另一類能使

有機汞或無機汞化物還原為元素汞的微生物，稱之為抗汞微生物。其還原過程為：抗汞微生物中以假單胞菌屬為常見。

5、（"）汞的甲基化;有些微生物，能將無機汞經甲基化作用而生成甲基汞（一甲基汞或二甲基汞），過程如下：無論在好氧或厭

氧條件下，都可能存在能使汞甲基化的微生物。在甲基化過程中需要有?種甲基傳遞體存在，甲基鉆胺素（即甲基維生素B12）能

起到這種作用，某些微生物能將鉆胺素轉化為甲基鉆胺素?，在環境中有ATP及特定還原劑存在的條件下，以甲基鉆胺素為甲基供體,

使汞與甲基結合而生成甲基汞。

6、神的氧化還原和甲基化

（-）碑是介于金屬和非金屬之間的兩性元素，廣泛用于合金、農藥、木材保存及醫藥制品中。元素碑不溶于水和強酸，所以幾乎

無毒。碎的有機、無機化合物有毒，含三價碑的亞神酸鹽的毒性比含五價碑的神酸鹽更大，在有機礎化物中三甲碑是對人具有高毒

的物質。

（二）種的氧化和還原;As3+氧化成As5+

微生物參與As3+氧化成As5+的活動，使之毒性減弱;引起轉化的微生物為一些異養型微生物，有無色桿菌屬、假單胞菌屬、黃單胞

菌屬、節桿菌屬和產堿桿菌屬。

As5+還原為As3+

另一些異養型微生物如微球菌、某些酵母菌、小球藻等可使碎酸鹽還原為更毒的亞神酸鹽。

礎的甲基化;一些含有碎化物的糊墻紙在潮濕季節生長霉菌，產生帶大蒜氣味的揮發性氣體三甲神，從而使人中毒的事例，在國外曾

有過報道。參與形成三甲種的微生物頗多，微生物生成甲基碑的可能途徑如下：碑生物甲基化中的甲基供體也是甲基鉆胺素.

污染物對細胞的影響：（一）對細胞膜的影響1污染物引起的膜脂過氧化作用導致細胞膜的損傷。2污染物可影響細胞膜的離子

通透性。3污染物與細胞膜上的受體結合，干擾r受體正常的生理功能。（二）對細胞器的影響

1線粒體

污染物不僅可以引起細胞線粒體膜和崎的形態結構地改變.而II.可以影響線粒體的氧化磷酯化和電子傳涕功能。

2光面內質網和糙面內質網

某些污染物經代謝活化產生自由基，可導致光面內質網結構和微粒體膜的一些重要組分如混合功能氧化的的破壞。

多種化學致癌物如黃曲霉毒素等，能引起糙面內質網上附著核糖體脫落，導致蛋白質合成控制的改變。

3污染物還可影響微管、微絲、高爾基體、溶酶體等其他細胞器。

1.什么是生物富集？其有何意義？影響生物富集的因素有那些？

答；（1）生物富集是指生物個體或處于同一營養級的許多生物種群，從周圍環境中吸收并積累某種元素或難分解的化合物，導致生

物體內該物質的濃度超過環境中濃度的現象，又稱生物濃縮（bio-concentration）。（2）對于一個受污染的生態系統而言，處于不同營

養級上的生物體內的污染物濃度，不僅高于環境中污染物的濃度，而且具有明顯的隨營養級升高而增加的現象。污染物在食物鏈中

的流動和積累，對人類的健康造成了很大的威脅，因此，研究污染物的生物積累現象及其機制，具有十分重要的意義（3）影響生物

富集的因素：①生物富集主要決定于生物本身的特性，特別是生物體內存在的，能與污染物結合的活性強弱和數量多寡。生物體內

凡是能和污染物形成穩定結合物的物質，都能增加生物富集量。生物體內有很多組分都能和污染物特別是重金屬相結合而形成穩定

的結合物，從而消除或化解重金屬的毒害作用。②生物對復雜有機化合物的富集能力與其體內存在的分解該類物質的酚的活性有

關。酶活性愈強，則不易富集，酶活性愈弱，則易富集。③金屬元素在各類生物體內的半衰期長短不同，能直接影響生物富集量。④

生物的不同巖官對污染物的富集量有很大差異。原因是各類器官的結構和功能不同，與污染物接觸時間的長短，接觸面積的大小等

也存在很大的差異。⑤生物在不問生育期接觸污染物，體內富集量有明顯差異。

3.請簡述活性污泥法和生物膜法處理廢水的生化機制？

答、（1）典型的活性污泥法是由曝氣池、沉淀池、污泥回流系統和剩余污泥排除系統組成。污水和回流的活性污泥一起進入曝氣池

形成混合液。從空氣壓縮機站送來的壓縮空氣，通過鋪設在曝氣池底部的空氣擴散裝置，以細小氣泡的形式進入污水中，目的是增

加污水中的溶解氧含量，還使混合液處于劇烈攪動的狀態，形懸浮狀態。溶解乳、活性污泥與污水互相混合、充分接觸，使活性污

泥反應得以正常進行。第一階段，污水中的有機污染物被活性污泥顆粒吸附在菌膠團的表面上，這是由于其巨大的比表面積。和多

糖類黏性物質。同時一些大分子有機物在細曲胞外筋作用下分解為小分子有磯物。第二階段，微生物在氧氣充足的條件下，吸收這

些有機物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供給自身的增殖繁衍。活性污泥反應進行的結果，污水中有機污染物得到降解而

去除,活性污泥本身得以繁衍增長，污水則得以凈化處理。經過活性污泥凈化作用后的混合液進入二次沉淀池，混合液中懸浮的活

性污泥和其他固體物質在這里沉淀下來與水分離，澄清后的污水作為處理水排出系統。經過沉淀濃縮的污泥從沉淀池底部排出，其

中大部分作為接種污泥回流至曝氣池，以保證曝氣池內的懸浮固體濃度和微生物濃度：增殖的微生物從系統中排出，稱為“剩余污

泥”。事實上，污染物很大程度上從污水中轉移到了這些剩余污泥中。活性污泥法的原理形象說法：微生物“吃掉”了污水中的有

機物，這樣污水變成了干凈的水。它本質上與自然界水體自凈過程相似，只是經過人工強化，污水凈化的效果更好。

（2）生物膜法處理廢水的生化機制，生物膜的表面總是吸附著一層薄薄的污水，成為“附著水層”或結合水層，其外是能自由流動

的污水，稱為“運動水層”。當“附著水層”中的有機物被生物膜中的微生物吸附、吸收、氧化分解時，附著水層中有機物質濃度

隨之降低，由于“運動水層”中有機物濃度高，便迅速地向“附著水層”轉移，并不斷進入生物膜被微生物分解。微生物所消耗的

氟，也是沿著空氣f運動水層一附著水層而進入生物膜；微生物分解有機物產生的代謝物及最終生成的有機物以及二氧化碳等，則

沿相反向移動。開始形成的膜是好氧性的，但當膜的厚度增加，氧化膜內部擴散受到限制，生物膜就分成了外部的好氧層、內部與

載體界面處的厭氧層，以及兩者之間的兼性層。因此,生物膜也是?個十分復雜的生態系統,其上存在著的食物鏈在有效的去除有

機物的廢水凈化過程中，起著十分重要的作用。生物膜在污水處理過程中不斷增厚，是附著于載體一面的厭氧區也逐漸擴大增厚，

最后生物膜老化、剝落，然后又開始新的生物膜形成過程，這就是生物膜的正常更新。

4.請簡述廢水生物處理技術的基本生物學原理？

答：通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機污染物，轉化為穩定、無害的物質的廢水處理法。根

據作用微生物的不同，生物處理法乂可分為需氧生物處理和厭氧生物處理兩種類型。廢水生物處理廣泛使用的是需氧生物處理法，

按傳統，需筑生物處理法又分為活性污泥法和生物膜法兩類。活性污泥法本身就是一種處理單元，它有多種運行方式。屬于生物膜

法的處理設備有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池以及最近發展起來的生物流化床等。生物