环境生物学-考试重点.pdf

名词解释 1 环境生物学 是研究生物与受人类干扰的环境之间的相互作用规律及其机理 的科学 是环境科学的一个分支科学 2 环境污染 是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 3 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 4 污染物的生物地球化学循环 就是生物的合成作用和矿化作用所引起的污染 物周而复始的循环运动过程 5 生物运转 是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 布和排泄等过程的总称 6 生物浓缩 是指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 蓄积某种元素或难以分解的化合物 是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 7 生物积累 是指生物在其整个代谢活跃期通过吸收 吸附 吞噬等各种过程 从周围环境中蓄积某种元素或难以分解的化合物 以至随着生长发育 浓缩 系数不断增大的现象 又称生物学积累 8 生物放大 指在生态系统中 由于高营养级生物以低营养及生物为食物 某 种元素或难分解的化合物在生物机体中的浓度随着营养级的提高而逐步增大 的现象 又称生物学放大 9 靶器官 污染物进入机体后 对各器官并不产生同样的毒作用 而只对部分 器官产生直接毒作用 这些器官称为靶器官 10 生物测试 指系统的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 11 毒性 是指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 12 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 13 最小有作用剂量 是指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 14 急性毒性试验 是研究化学物质大剂量一次染毒或 24 小时内多次染毒动 物所引起的毒性试验 其目的是在短期内了解该物质的毒性大小和特点 并 为进一步开展其他毒性试验提供设计依据 15 亚慢性毒性试验 是在相当于生物周期 1 30 1 20 时间内使动物每日 或反复多次受试物的毒性试验 其目的是为进一步对受试物的主要毒作用 靶器官和最大无作用剂量或中毒阈剂量作出评估 16 慢性毒性试验 是指以低剂量外来化合物 长期与实验动物接触 观察 其对试验动物所产生的生物学效应的实验 通过慢性毒性试验 可确定最大 无作用剂量 为制定人体每日允许摄入量和最高容许浓度提供毒理学依据 17 蓄积毒性试验 低于中毒阈剂量的外来化合物 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 即为蓄积毒性试验 18 BOD 是指在 20 摄氏度条件下 微生物好氧分解水样 废水或受污染 的天然水 中有机物所消耗的溶解氧量 19 COD 是指用强化学试剂在化学氧化被测废水所含有机物过程中所消耗 的氧量 20 原生质体 细胞质壁分离后去掉细胞壁所余下那部分结构成为原生质体 21 生态工程 一般指人工设计的 以生物种群为主要结构组分 具有一定 功能的 宏观的 人为参与调控的工程系统 填空 1 环境生物学的研究方法 野外调查和试验 实验室试验 模拟研究 2 环境效应按环境变化的性质可分为环境生物效应 环境化学效应和环境物 理效应 3 污染物在环境中的迁移方式 机械迁移 物理 化学迁移 生物迁移 4 污染物透过生物膜的方式 被动运转 简单扩散 滤过 特殊运转 主动 运转 易化扩散 胞饮作用 吞噬作用 5 污染物进入机体后导致的生物化学变化分为两种 一种是用来保护生物机 体抵抗污染物的伤害 称之为防护性生化反应 另一种不起保护作用 称 之为非防护性生化反应 6 酶活性的抑制可分为不可逆性抑制 非竞争性抑制和竞争性抑制 7 化学污染物对生物的联合作用的四种类型 协同作用 相加作用 独立作 用 拮抗作用 8 联合作用的研究方法 过筛试验 等效应图法 计算法 统计学方法 9 环境污染物在体内的蓄积作用 是引起亚慢性和慢性毒性试验的基础 10 蓄积毒性试验两种方法 固定剂量每天连续染毒法 剂量定期递增染毒 法 11 AMES 试验原理是利用一种突变型微生物菌株与被检化学物质接触 12 评价空气微生物污染状况的指标可用细菌总数和链球菌总数 13 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 大肠菌群数每升水中不得超过 3 个 14 1ML 水中 如果细菌总数为 10 100 个为极清洁水 100 1000 个为 清洁水 1000 10000 个为不太清洁水 10000 100000 个为不清洁水 多于 100000 个为极不清节水 15 发酵法又称多管发酵法或三步发酵法 三个步骤 初发酵 推测试验 平皿分离 证实试验 复发酵 完成试验 16 污水生态系统把河流分为多污带 中污带 寡污带三带 17 生物标志物分为暴露生物标志物和效应生物标志物 18 噪声对听觉器官 神经系统 心血管系统 内分泌产生不良影响 19 放射性物质对人体健康的作用机理 主要是放射不同类型的射线 如中 子 质子等 对机体均导致电离 20 自然界中化学物质的降解可分为 3 种方式 光降解 化学降解 生物降 解 21 影响微生物对物质降解转化作用的因素 微生物的代谢活性 微生物的 适应性 化合物结构 环境因素 22 有机污染物的生物可降解性及其评价方法 测定生物氧化率 测呼吸线 测定相对好氧速度曲线等等 23 厌氧生物处理的过程 水解阶段 酸化阶段 甲烷化阶段 24 厌氧反应器内的微生物分为产甲烷菌和不产甲烷菌 25 微生物脱氮的影响因素 PH 值 温度 溶解氧 碳源 26 好氧堆肥的微生物学过程 发热阶段 高温阶段 降温和腐熟保肥阶段 27 生物技术包括 基因工程 细胞工程 酶工程 和发酵工程 28 酶固定化方法 载体结合法 交联法 包埋法 逆胶束酶 复合法 29 发酵工程的四个阶段 发胶原料的预处理 发酵过程的准备 发酵过程 产品的分离与纯化 30 可以用做生物修复菌种的微生物有三大类 土著微生物 外来微生物 基因工程菌 简答 一 影响污染物在生物体内积累分布的因素 1 生物特性 不同生物种类 不同组织和器官 发育期和年龄 性别 2 污染物的性质 污染物的浓度和作用时间 污染物间的相互作用 3 环境要素 二 生物测试的分类 1 短期生物测试 是被测试的生物在短时间内暴漏于高浓度的污染物下 测定 污染物对生物机体的影响 主要用于测定半数致死浓度或半数抑制浓度或半 数效应浓度 短期生物测试大多数采用静止式 2 中期生物测试 是介于短期和长期之间的一类生物测试 在短期与中期或中 期与长期之间 没有严格的区分 一般来说 8 天之内算作短期 8 到 90 天 算作中期 中期的试验可以是静止式和流动式 大多情况采用流动式 3 长期生物测试 是指在低浓度污染物作用下 曝露时间要尽快可能长达受试 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 其目的 是要测定出在持续情况下不造成有害效应的毒物最大浓度或最大允许毒物浓 度 长期的生物测试只能采用流动式 三 剂量 效应关系和剂量 反应关系 分别表示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 以及不同 剂量与质效应发生率之间的关系 剂量反应关系是评价化学物质的毒性和确定安 全接触水平的基本依据 因此 测定这种关系是毒性试验和化学物质安全评价的 基本内容之一 四 生物对环境污染的抗性表现在哪些方面 生物的抗性途径 1 拒绝吸收 生物对污染物的避性 植物对气态污染物的避性 植物对土壤污染物的避性 2 结合钝化 3 代谢转化 4 改变代谢途径 5 排除体外 五 检测和评价中生物标志物的作用 1 生物标志物起到预警系统的作用 2 可以用低等物种来预测高等物种 3 反映在特 定环境中的生物体在生理上是否正常 六 微生物对物质降解与转化的特点 1 微生物个体微小 比表面积大 代谢速率快 2 微生物种类繁多 分布广泛 代谢类型多样 3 微生物具有多种降解酶 4 微生物繁殖快 易变异 适应性强 5 微生物具有巨大的降解能力 6 共代谢作用 微生物在可用作碳源和能源的基质上生长时 会伴随着一种非 生长基制的不完全转化 七 水体自净作用 受污染的水质自然的恢复原样的现象称为自净作用 三个变化 1 有机污染物的浓度由低到高 2 生物相发生一系列变化 首先 异氧 细菌迅速氧化分解有机污染物而大量增殖 出现数量高峰 然后是以细菌为食料 的原生动物出现数量高峰 然后是由于有机矿化 利于藻类的生长 而出现藻类 的生长高峰 3 溶解氧浓度随着有机物被微生物氧化分解而大量消耗 很快降到 最低点 随后 由于有机污染物的无机化合和藻类的光合作用及其他好氧微生物 数量的下降 溶解氧又渐渐恢复到原来水平 曲线 八 生物膜法与活性污泥法相比较的优点 1 微生物多样性高 2 生物膜各段的微生物类群不同 3 生物膜中的食物链较长 4 具有较高的脱氮能力 5 单位处理能力大 6 系统维护方便 7 操作系统稳定 九 厌氧与好氧生物处理相比的优缺点 优点 1 无需供养 耗能少 2 有经济效应 3 有机负荷高 4 可高浓度进水 5 剩余污 泥少 缺点 处理负荷效率低 停留时间较长 设备体积较大 十 基因工程的基本过程 1 基因工程的工具酶 2 基因工程的载体 3 目的基因的分离 从生物的基因组直接分离 人工合成 4 目的基因与载体的重组工艺 5 将目的基因导入受体 6 对目的基因的筛选和检测 7 目的基因在受体细胞中的表达 十一 细胞融合的全过程 在一定的条件下 将两个或多个细胞融合为一个细胞的过程 细胞融合又称细胞 杂交 细胞的融合过程 最初是细胞在促融因子作用下 出现凝集现象 细胞之 间的质膜发生粘连 细胞质开始融合 然后在培养过程中 进而发生核融合 形 成杂种细胞 十二 氧化塘法概念及原理 生物氧化塘 又称稳定塘 是利用藻类和细菌两类生物同功能上的协同作用处理 污水的一种生态系统 有藻类的光合作用产生的氧以及空气中的氧来维持好气状 态 使池塘内的废水中的有机物在微生物作用下进行生物降解 论述 一 酶的活性诱导 1 混合功能氧化酶 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 对人工合成化学品解毒发挥了重要作用 2 抗氧化防御系统酶 在长期进化中 需氧生物发展防御过氧化损害的系统 由体内代谢产生的活性氧可为抗氧化防御系统控制 消除活性氧对机体的伤 害作用 1 超氧化物歧化酶 超氧化歧化酶在抗氧化防御系统中起重要的作用 催化 O2 生成 H2O2 是一类高诱导性酶 2 谷胱甘太过氧化酶 谷胱甘肽过氧化酶是以 H2O2 作为底物 催化形成 H2O 消除 H2O2 3 谷胱甘肽转移酶 谷胱甘肽转移酶是污染物在体内生物转化相 II 过程中的重 要酶 具有许多同工酶 起到脱毒作用 二 生物监测的概念及其优缺点 1 概念 生物监测是利用生物个体 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依据 2 优点 1 能直接反映出环境质量对生态系统的影响 能综合直接反映环境质 量状况 2 具有连续监测的功能 3 具有连续监测的功能 4 检测灵敏度高 价 格低廉 不需购置昂贵的精密仪器 3 缺点 1 反应不快 精度不高 2 不能精确的检测出环境中某些污染物的含量 3 只能反映各监测点的相对污染或变化水平 4 易受环境因素的影响 如季节和地 理环境 三 什么是指示植物 筛选条件及方法 并举例说明常见有害气体对指示植物伤 害的典型症状 1 概念 对环境中污染物的作用或环境条件的改变能较敏感快速的产生明显反 应的植物 2 条件 1 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 栽培容易 4 多功能性 如监测 观赏价值 3 筛选方法 现场比较评比法 栽培比较试验法 人工熏气法 4 举例 1 二氧化硫 常用的有地衣 苔藓 紫花苜蓿等 症状主要出现在叶 脉间 呈现大小不等的 无一定分布规律的点 块状伤斑 与正常组织之间界限 明显 伤斑颜色多为土黄或红棕色 2 臭氧 烟草 矮天牛 天牛花等 大多为 叶面散布细密点状斑 呈棕色或黄褐色 少数为脉间块斑 3 二氧化氮 常用的有悬铃木 向日葵 番茄等 大多为叶脉间不规则形伤斑 呈白色 黄褐色或棕色 有时出现全叶点状斑 四 活性污泥法 1 概念 活性污泥法 是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水的一类好氧生 物处理方法 推流式和完全混合式 2 特性 1 具有很强的吸附能力 2 具有很强的分解氧化有机物的能力 3 具有较 长的生物链 4 具有良好的沉淀性能 3 阶段 1 吸附阶段 2 摄取 分解阶段 3 污泥的凝聚 沉淀阶段 4 基本流程 1 序批式间歇反应器 SBR2 氧化沟 属于悬浮生长生物处理技 术 5 活性污泥中的微生物及其作用 1 形成活性污泥絮状体的细菌 它们是构成 活性污泥絮状体的主要成分 有很强的吸附氧化有机物的能力 2 活性污泥中的 丝状细菌与污泥膨胀 丝状细菌具有很强的氧化分解有机物的能力 起着一定的 净化作用 异常现象 在有些情况下它在数量上可超过菌胶团的细菌 使污泥 絮凝体沉降性能变差 严重时即引起活性污泥膨胀 造成出水水质下降 3 活性 污泥中的真菌 其出现往往与水质有关 4 活性污泥中的原生动物 作为处理系 统运转管理