环境生物学复习汇总

1、一绪论1.环境生物学：环境生物学是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科学。2.环境生物学的研究目的：在于为人类维护生态健康，保护和改善环境，为合理利用自然和自然资源提供科学基础，促进环境和生物的相互关系以有利于人类的生存和社会的可持续发展。3.环境生物学的研究对象：生物与受人类干扰的环境之间相互关系。4环境生物学的研究方法：野外调查和试验、实验室试验、模拟研究第一章、环境污染物在生态系统中的行为1.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。按污染物性质: 生物、化学、物理污染按污染物形

2、态：废气、废水、固体废弃物、噪声、辐射污染2.环境效应：环境污染所导致的环境变化。分类按环境变化的性质：生物、化学、物理效应环境生物效应：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。环境物理效应：物理作用引起的环境效果。（温室效应、地面沉降、热、噪声）八大公害P223. 污染源：通常指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。污染源：工业、农业、交通运输、生活污染源（按人类社会活动功能）自然来源（活动的火山或矿床）、人为来源（来自人类活动，影响范围广、危害大，如工业三废）污染物：指

3、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。产生途径：生产性污染物和生活污染物在环境中物理、化学性状：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。4.优先污染物：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、三致性的污染物环境污染的特点：影响范围大作用时间长污染物浓

4、度低、情况复杂污染容易、治理难5.迁移：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。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、生物化学分解生物迁移例：生物通过食物链对重金属的放大积累作用6.影响迁移的因素：（1）内部因素污染物自身的物理化学性质；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。（2）外部因素：酸碱条件；氧化还原条件；胶体的种类、

5、数量；络合配位体的数量、性质7.污染物的形态：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。污染物的存在形态包括：价态、化合态、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8.污染物的分布：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。9.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成另一种物质的过程。转化形式：物理转化、化学转化（最普遍）、生物转化转化结果：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。大气中的转化：以光化学氧化、催化氧化反应为主

6、例一：光化学烟雾：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)和过氧乙酰硝酸酯例二：酸雨水体中的转化：氧化还原作用、配合作用、生物降解作用土壤中的转化：土壤是环境中微生物最活跃的场所，故生物降解起重要作用。氧化还原作用，在河流受到大量有机物污染时，由于有机物氧化分解作用，水体溶解氧发生变化，随着污染源到河流下游一定距离内，溶解氧由高到低、再到原来溶解氧水平，可绘制成一条溶解氧下降曲线，称之为氧垂曲线。根据有机物在水体中分解水平和溶解氧的变化，将受有机物污染的河流分成相应的地区段：清洁区：表明未受污染，氧及时得到补充。分解区：

7、细菌对有机污染物分解，消耗溶解氧，而通过大气补充的氧不能弥补消耗的氧，因此水体中溶解氧下降，此时细菌个数增加。腐败区：溶解氧消耗殆尽，水体进行缺氧分解，当有机物被分解之后，腐败区却告结束，溶解氧又复上升。恢复区：有机物降解接近完成，溶解氧上升并接近饱和。清洁区：水体环境改善，又恢复到原始状态。10.生物地球化学循环：指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。合成作用：指生物（主要是绿色植物）将吸收的环境化学物质转变为生物体本身的有机物质的过程。矿化作用（分解作用）：指生物通过代谢作用（包括微生物的分解作用）将生物体的有机物质转化为无机物质或简单的有机物。11.生物转运：是

8、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。这些过程都需要通过细胞的膜结构。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主动转运低浓度高浓度（逆）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12.污染物的吸收：指污染物在多种因素影响下，自接触部位透过体内细胞膜进入血液循环的过程。动物吸收的主要途径有：呼吸系统、消化管和皮肤（1）呼吸系统吸收特点:吸收对象主要针对气体、蒸汽、气溶胶等形式的污染

9、物。吸收方式多以被动扩散的方式，通过呼吸膜吸收入血。主要部位例如：肺，肺泡数量多，表面积大，遍布毛细血管，便于污染物经肺迅速吸收进入血管。（2）消化管吸收特点：吸收对象主要为饮水和由大气、水、土壤进入食物链中的污染物。吸收方式多以简单扩散方式通过细胞膜而被吸收。主要部位：胃和小肠。（3）皮肤吸收：如有机磷农药可透过完整皮肤引起中毒。植物吸收的主要途径：（1）根部吸收以及随后随蒸腾流而输送到植物各部分；（2）通过植物叶片上的气孔从周围空气中吸收污染物，是植物对大气污染物吸收的主要方式；（3）有机化合物的蒸汽经过植物地上部分表皮渗透而摄入体内13.生物转化指外源化合物进入生物机体后在有关酶系统的催

10、化作用下的代谢变化过程。注1：外源化合物：指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，存在于环境之中，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。又叫外来化合物或外源性生物活性物质。例如：药物、日用化学品、食品添加剂、环境污染物等。生物外源性物质是指那些人工合成的，具有不被现有降解酶系所识别和作用的分子结构和化学键序列的化合物，简而言之，就是不能被生物降解的化合物。如DDT、六六六、多氯联苯、染料、塑料、合成橡胶等。注2：内源性化合物指生物机体正常的生理活动产生的物质。注3：酶是由活细胞产生的，能在体内和体外起同样催化作用的一类具有活性中心和特殊构象的生物大分子，包括蛋白质

11、和核酸。注4：生物转化的主要场所是肝脏，其它有肺、胃、肠、皮肤等。14. 生物转化的过程I相I过程（反应）： 外源性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（OH、SH、COOH、NH2）或进一步使这些活性基团暴露。II相II过程（反应）： 相I过程产生的一级代谢物在另外的酶系统催化下通过上述活性基团与细胞内的某些化合物结合，生成结合产物（二级代谢物）或带有某些基团的外源性化合物与细胞内物质结合反应。相I反应的主要类型：氧化、还原、水解相II反应的主要类型：葡萄糖醛酸化、硫酸化、甲基化、乙酰化、甘氨酸结合、谷胱甘肽结合15.微生物对生物外源性物质的转化

12、主要有以下几种形式： 脱卤（主要是脱氯），如DDT的脱氯 还原，将生物外源性物质上的取代基，特别是硝基，进行还原； 水合反应，如对有机氰的水合反应，形成无毒的含氮有机化合物影响生物转化的因素物种差异和个体差异饮食营养状况生理因素16.生物转化（小结）任何一种外源性化合物的生物转化方式不是简单的，它们可同时进行不同的氧化还原或水解反应，此后又可继续进行不同类型的结合反应。生物转化的结果：解毒作用（失活）：使外源性化合物毒性降低，易于排出，或使其转变为易于被其它微生物所降解的化合物。增毒作用（活化）：使其毒性增加17.生物浓缩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

13、分解化合物，使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。生物浓缩系数KBCF：KBCF物质在生物体内的浓度/物质在环境介质中的浓度生物积累：指生物在其整个代谢活跃期间通过吸收、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化合物，以致随着生长发育，浓缩系数不断增大的现象，又称生物学积累。生物放大：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，又称生物学放大。有生物放大作用的物质的特点：难降解、脂溶性三个概念的区别：浓缩：体内浓度大于环境浓度 积累：在生长期时，浓缩系数不断增大 放大

14、：针对食物链而言18.生物浓缩系数的测定平衡浓缩系数：物质交换达到动态平衡时的浓缩系数。测定方法： 优缺点实验室饲养法 条件易于控制，但数值不够准确野外调查法 数值标准，但技术难度大，可能时间周期长动力学方法 节省试验时间，更适合大个体生物影响因素：生理因素：如生物的生长、发育、大小、年龄环境因素：如污染物的浓度、化学形态、环境温度、pH值、光照条件及季节生物组织中化合物的浓度不仅与该化合物在该组织中的代谢速率有关，还与进出组织的血液中的化合物浓度差成正比。19.影响生物浓缩的因素生物种的生物学特征不同组织器官的影响不同生育期与性别的关系污染物的性质污染物浓度和作用时间环境条件20.生物污染：

15、指对人和生物有害的微生物、寄生虫等病原体和变应原等污染水、气、土壤和食品，影响生物产量和质量，危害人类健康的这类污染。环境中的病原微生物，例如：沙门氏菌、霍乱弧菌、肠道病毒等水体的富营养化：指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的现象。（富营养化藻类主要为蓝细菌和绿藻）微生物代谢产物产生的污染：硫化氢、酸性矿水、硝酸和亚硝酸酸性矿水：由化学氧化和耐酸细菌的联合作用而产生。危害：最有破坏性的组分是硫酸。防治：利用碳酸钙矿石中和过量酸性矿水，但Fe(III)往往同时存在，反应后，pH上升，Fe(OH)3立即覆盖在碳酸钙矿石的表面成为不透水层，这种保

16、护效应阻止了碳酸钙对酸的进一步中和。微生物毒素：指微生物在其生长、代谢过程中所产生的毒素，可污染食品和环境，危害人类健康。如黄曲霉毒素、葡萄球菌肠毒素、藻类毒素等。21. 金属的生物转化金属的微生物转化：微生物对金属的毒性转化，主要是氧化还原和甲基化作用。汞的存在形式：无机汞：零价的金属汞与一价汞盐几乎不溶;二价汞盐除了硫化汞、碘化汞外几乎均可溶解有机汞：汞易和有机基团形成化合物，通常是以共价键连接在碳原子上形成有机汞。汞化合物的毒性： 难溶的汞生物吸收困难，毒性很小 易溶的汞容易吸收，毒性很强（其中甲基汞的毒性最强） 毒性体现：生物的神经系统受到伤害，神经麻痹以致引起死亡。汞的甲基化汞的甲基

17、化是由微生物形成的。 鱼类体表粘液中有许多含有甲基化辅酶的微生物，他们将无机汞转化为甲基汞，动物和人体肠道肠道中的细菌大部分也具有这种功能，因此甲基汞中毒是由微生物造成的。汞甲基化微生物： 细菌甲烷菌、匙形梭菌、荧光假单胞菌、大肠埃希氏菌、产气肠杆菌、巨大芽孢杆菌 真菌粗糙链孢霉、黑曲霉、酿酒酵母等。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。生物意义：汞的甲基化与脱甲基化通常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。在有机

18、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。其它重金属的转化重金属普遍可被微生物甲基化。甲基化的重金属普遍毒性提高重金属生物转化的环境效应： 微生物通过分泌作用或呼吸作用排出形成的有机金属化合物，是微生物具有的一种对有毒金属解毒方式；但被排出的金属化合物，可能比其原形态对高等生物具更大的危害性。 另一方面，微生物可将化合态的重金属转化还原为单质形式，这种转移方式可暂时或永久地将金属从生物接触的环境中清除出去。第三章、污染物在生物化学和分子水平上的影响1.防护性生化反应：用来保护生物

19、体抵抗污染物的伤害；非防护性生化反应：不起保护作用。2.污染物通常：亲脂性、长半衰期3. 混合功能氧化酶（MFO）作用：代谢非极性的亲脂性有机化合物，包括内源性化合物和外源性化合物。从解毒作用来看，外源性化合物经MFO作用，大多数转化成低毒易溶的产物排出体外，少数则变成高毒产物甚至致癌物。4. 酶活性的抑制直接抑制：不可逆性抑制、非竞争性抑制和竞争性抑制生成中间产物抑制5. 6.污染物对脱氧核糖核酸（DNA）的影响外源性化合物及其代谢产物能引起DNA损伤，它们与DNA的相互作用过程有以下四个阶段：一、形成DNA加合物（DNA Addcuts）二、发生DNA的二次修饰三、DNA结构的破坏被固定四

20、、当细胞分裂时，外源性化合物造成的危害可导致DNA突变及其基因功能的改变7.DNA损伤的修复途径：光复活修复、切除修复、复制后修复、诱导性修复和易错修复8.细胞膜的功能：参与细胞内外的物质交换；膜上有许多种受体，如某些激素受体、神经递质受体；携带有某些抗原，如组织相容性抗原、血型抗原9.污染物效应：引起的脂质过氧化作用导致膜的损伤可影响膜的离子通透性与膜上的受体结合，干扰正常的生理功能10.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11.污染物在个体水平上的影响：动物：死亡、行为改变、繁殖下降、生长和发育抑制、疾病敏感性增加、代谢率

21、变化植物：生长减慢、发育受阻、失绿黄化、早衰12.行为毒性：当一种污染物或其他因素（如温度、光照、辐射）使得动物一种行为改变超过正常变化的范围时，就产生了行为毒性。对水生生物行为的影响：回避行为捕食行为警惕行为学习行为社会行为13.环境激素是指环境中存在的具有动物和人体激素活性的一些天然物质和人工合成的环境污染物，能干扰和破坏野生动物和人的内分泌功能，导致野生动物繁殖障碍，甚至诱发人类重大疾病，如肿瘤，也叫外源性雌激素或环境内分泌干扰物。包括三类：天然雌激素和合成雌激素、植物雌激素、具有雌激素活性的环境化学物质环境激素的危害：使野生动物性发育和雄性生殖器异常；引起雄性生殖系统发育障碍；与人类许

22、多重大疾病发生有关，如高血压、肿瘤等。14.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。类型（四）：协同作用、相加作用、独立作用、拮抗作用、联合作用的研究方法协同：YA+B+ > YA+YB+相加：YA+B+ YA+YB+独立：Max (YA,YB,)YA+B+ < YA+YB+拮抗：YA+B+ < Min (YA,YB,)协同：是指两种或两种以上化学污染物同时或数分钟内先后与机体接触，其对机体产生的生物学作用强度远远超过它们分别单独与机体接触时所产生的生物学作用的总和。相加：是指多种化学污染物混合所产生的生物学作用强度等于其中各种化学污染物

23、分别产生的作用强度的总和。独立：是指多种化学污染物各自对机体产生毒性作用的机理不同，互不影响。拮抗：是指两种或两种以上的化学污染物同时或数分钟内先后进入机体，其中一种化学污染物可干扰另一种化学污染物原有的生物学作用，使其减弱，或两种化学污染物相互干扰，使混合物的生物学作用或毒性作用的强度低于两种化学污染物任何一种单独产生的生物学作用。第三章 污染物的生物效应检测1.生物测试（Bioassay）：指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。生物测试种类：毒性试验（水污染）植物人工熏气（大气污染）2.生物测试的分类根据时间长短：短期、中期、长期生物测试；

24、根据试验溶液或试验气体的给予方式：静止式、流动式生物测试；根据测试所用的生物物种：单物种、多物种、模拟生态系统生物测试；根据所测试的生物效应性质：毒性试验，积累试验，行为试验，“三致”试验，DNA损伤试验3.短期生物测试：主要用于测定LC50、IC50、EC50，用来快速估计污染物的毒性，评定几种不同毒物或废物对某种生物的相对毒性或评定不同生物对不同条件如温度、pH的相对敏感性等。多数采用静止式。时间最长不超过8d。中期生物测试：时间为8d到90d，多数情况下为流动式。长期生物测试：包括全部生活史的生物测试和部分生活史的生物测试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

25、物浓度（MATC）只能采用流动式，要保证试验的环境条件和自然界的季节变化相符合。4.受试生物的选择敏感性。广泛性和大量，可获得性。重要性，具有生态学价值。室内容易培养和繁殖。生物学背景资料清楚。反应可测定性，测定标准化。经济价值和旅游价值。5.影响生物测试结果的因素受试生物试验条件实验室差异6.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合物，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。7.化学物质的毒性的影响因素剂量方式：经口食入、经呼吸道吸入、经皮肤或粘膜接触时间分布：一次或

26、反复多次给予。8.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。中毒是各种毒性作用的综合表现，包括急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒。9.毒性：指一种物质引起机体损伤的能力。毒性作用或毒效应：化学物引起生物体损害的总称。危害性：有毒物质在与机体接触或使用过程中，有引起中毒的可能性。危险性：某化学物质在正常生产使用条件下，能引起机体发生中毒的可能性。10.无损害作用：不引起机体的形态，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尝能力的损害；所引起的生物学变化一般是可逆的，当停止接触化学物后，不能检测出机体维持体内稳态能力的降低；也不能使机体对其他环境因素不利影响

27、的易感性增强。11.损害作用：生物体接触外来化学物期间或停止接触后，机体维持体内的稳态能力下降是不可逆的，对某些环境因素不利影响的易感性增高，代谢速度降低和酶系的相对活力发生异常改变12.效应：也称为作用，指接触一定剂量化学物后，使机体产生的生物学改变。效应是对个体而言的，这种改变可用一定的计量单位表示。13.反应：指接触一定剂量化学物后，产生某种效应并达到一定强度的个体在群体中所占的比例。反应是对群体而言的，用百分率或比值来表示，如发病率、死亡率等。14.毒性试验常用参数（致死剂量或致死浓度LD或LC）几个概念简称死亡数剂量或浓度绝对致死剂量或浓度LD100、LC100全部最低半数致死剂量或

28、浓度LD50、LC5050最低最小致死剂量或浓度MLD、MLC个别最高最大耐受剂量或浓度LD0、LC0无一最高15.最大无作用剂量：指化学物在一定时间内，按照一定方式与机体接触，按照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。（每日容许摄入量、最高容许浓度）最小有作用剂量:指能使机体发生某种异常变化所需要的最小剂量，即能使机体开始出现毒性反应的最低剂量。也称中毒阈剂量最小有作用剂量>最大无作用剂量16.毒作用带：一种根据毒性和毒性作用特点综合评价外来化合物危险性的指标：急性毒作用带、慢性毒作用带 比值越大，危险性越小。比值越大，引起慢性毒性中毒可能性越大。17.半数效应浓

29、度（EC50）：指能引起50受试生物的某种效应变化的浓度，通常是非死亡效应。半数抑制浓度（IC50）：指能引起受试生物的某种效应50抑制的浓度。18.急性毒性试验：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的试验。目的：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。（一）急性毒性试验类型：哺乳动物急性毒性试验、水生生物急性毒性试验、蚯蚓急性毒性试验（二）动物急性毒性试验方法如下：按试验要求选择受试生物预备试验和确定剂量组染毒方式和受试物的配制（三）按试验要求选择受试生物常用成年大鼠或小鼠，雌雄动物同时试验，对试验动物预先观察几天后标记编号并随机分

30、组。预备试验和确定剂量组选用少量动物进行预备试验，找出引起动物90（或全部）死亡的剂量（即最高剂量组剂量）和引起动物10死亡（或不死亡）的剂量（即最低剂量组剂量）。在最高剂量组剂量和最低剂量组剂量的范围内，按等比级数插入若干个中间剂量（一般46组），从而确定正式试验的剂量组。染毒方式和受试物的配制一般用灌胃法和人工熏气法。受试物的配制：配制试验所需的最高剂量浓度溶液，然后依次稀释到所需浓度。观察指标中毒症状：一般观察2448小时，最好观察到绝大多数动物出现典型中毒症状。动物死亡数目和死亡时间病理检查：对于试验时立即死亡的动物，可解剖，分析死亡原因，看是技术事故还是中毒引起的死亡。确定半数致死量

31、（LD50）试验结果LD50值越小，毒性越大。急性毒性试验结果只能粗略地表示某化学物质的毒性，而不能全面反映其毒性。由于动物种属、性别、染毒方式的不同，所表现的毒性也不一致，故表示LD50应注释明动物种类和染毒方式。19.亚慢性毒性试验：在相当于动物生命周期的1/301/20时间内使动物每日或反复多次接触受试物的毒性试验。目的：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估计。亚慢性毒性试验程序（哺乳动物为例）：实验动物及分组染毒剂量及实验期限染毒途径观察指标试验评价实验动物及分组：一般要求选择两种试验动物，啮齿类和非啮齿类各一种。雌雄各半。至少设3个剂量组和一个对照组。染毒剂

32、量及实验期限：高、低、中间剂量组，对照组。一般用LD50的1/801/50作为亚慢性试验剂量。大鼠90 d，较大的动物46月。染毒途径：经胃肠道、呼吸道及皮肤接触。观察指标：一般综合指标、血液及生化指标、病理组织学检查试验评价：初步估计受试物的主要作用、靶器官和最大无作用水平及中毒阈剂量。20.慢性毒性试验：以低剂量外来化合物，长期与试验动物接触，观察其对试验动物所产生的生物学效应的试验。目的：确定最大无作用剂量。慢性毒性试验类型：哺乳动物慢性毒性试验、水生生物慢性毒性试验慢性毒性试验程序（哺乳动物为例）：试验动物及分组染毒剂量及实验期限染毒途径观察指标试验评价实验动物及分组：一般要求雌雄各半

33、。设34个剂量组和一个对照组。染毒剂量及实验期限：高、低、中间剂量组（12组），对照组。亚慢性试验剂量最低中毒剂量的1/10、1/20及1/50（或LD50的1/1001/20 中取34个剂量）。试验期限112月。染毒途径：经胃肠道、呼吸道及皮肤接触。观察指标（基本同亚慢性毒性试验）：称体重的要求每两个月进行一次血液学及其他生长指标的测定对病理检查作半定量的评定试验评价：找出最大无作用剂量，对受试物的致癌性评定提供依据。21蓄积毒性作用：低于中毒阈剂量的外来化合物，反复多次地与机体持续接触，经过一定时间后使机体出现明显的中毒表现。原因：累积速度大于消除速度。蓄积作用：物质蓄积、功能蓄积蓄积系数

34、法：用来评价环境污染物蓄积作用的方法。意义：比值小，蓄积作用越强。22.DNA加合物的测定：（测定方法）色谱法、免疫法、荧光法和32P后标记法23突变：生物体的遗传物质发生了基因结构的变化，包括基因突变和染色体畸变。致突变试验方法：基因突变：染色体局部染色体畸变：染色体数目或结构致突变物作用于生殖细胞引起突变的两种后果：显性致死突变、引起遗传性疾病a.基因突变试验，例如Ames试验，以鼠伤寒沙门氏菌/哺乳动物微粒体酶试验法为例介绍。b.染色体畸变试验c.DNA损伤试验Ames试验原理P115利用一种微生物的营养缺陷型突变型菌株与受试物接触，若此化学物质具有致突变性，可使突变型微生物再发生一次突

35、变，重新成为野生型微生物。这种突变叫做回复突变。24. 微核：由染色单体或染色体的无着丝点断片或因纺锥体受伤而失去的整个染色体，在分裂后期，仍留在细胞质中，或因核膜受损后核物质向外突出延伸形成，形成一个或几个规则的圆形或椭圆形小体，其嗜染性与细胞核相似，比主核小。25.畸形：胚胎在发育过程中，由于受到某种因素的影响，使胚胎的细胞分化和器官形成不能正常进行，而造成器官组织上的缺陷，并出现肉眼可见的形态结构异常者。畸胎：有畸形的胚胎或胎仔。致畸物：凡能引起胚胎发育障碍而导致胎儿发生畸形的物质。致畸作用：致畸物通过母体作用于胚胎而引起胎儿畸形的现象。致畸作用的毒理学特点:胚胎与致畸物接触时因胚胎处于

36、不同的发育阶段而呈现不同的敏感性。一般在器官形成期，胚胎对致畸物最敏感。种属差异较为明显。化学致畸作用机理:突变引起胚胎发育异常；对细胞的生长分化较为重要的酶类受到抑制；母体正常代谢过程被破坏；细胞分裂过程的障碍。26.癌变过程(三阶段):引发阶段（即通过致癌物的作用，使正常细胞转化为癌细胞的过程。）促进阶段（促长是经过引发的癌细胞不断增殖直至形成一个临床上可被检出之肿块的过程，是癌的增殖阶段。需要较长时间，一般为可逆过程）浸润和转移阶段（已形成的肿块不断发展，逐渐侵害周围的正常组织，并扩散到较远的部位。）27.微宇宙：是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，

37、又称模型生态系统法。可分为自然微宇宙和人工微宇宙或分为水生微宇宙和陆生微宇宙。第四章 环境质量的生物监测与生物评价1.环境质量：在一个具体的环境内，环境的总体或环境的基本要素对人群的生存和繁衍及社会经济发展的适宜程度，是反映人类的具体要求而形成的对环境的性质及数量进行评定的一种概念。（指环境素质的优劣程度。）2. 环境质量指自然环境质量和社会环境质量。（记） 物理环境质量：指周围物理环境条件的好坏，自然界气候，水文，地质，地貌等条件的变化，人为的热污染，噪声污染，微波辐射，地面下沉以及自然灾害等。化学环境质量：周围化学环境条件的好坏，不同地区各个环境要素的化学组成不同。生物环境质量：自然环境质

38、量的组成部分，周围生物群落构成的特点，不同地区生物群落的结构及组成特点不同。3.环境质量基准指环境因素在一定条件下作用于特定对象（人或生物）而不产生不良或有害效应的最大阈值。它是由污染物同特定对象之间的剂量反应关系确定的，不考虑社会、经济、技术等人为因素，具有客观性。（不受经济发展影响，不受人影响的）环境质量标准有一定主观性4.环境质量调查调查内容：环境背景值，自然环境状态，区域污染状况，人类干扰下环境的演变规律，以及环境因素的危害效应。环境质量评价指按照一定的标准，采用相应的方法对环境质量进行评定、比较及预测。环境质量调控：狭义：采取合理有效的措施，调节和控制向环境中排放的污染物不超出允许的

39、容纳量。广义：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。环境质量预测对环境质量未来趋势所作的推断。5.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。生物监测的特点：长期性、综合性、富集性环境监测至少应具备两个重要条件：对比性，有已建立的标准可供对照；重复性，在一定观测点上每隔一定时间采样分析。6.与理化监测相比，生物监测有何优缺点？优点： 能直接反映环境质量对生态系统的影响 不需购置昂贵的仪器及进行仪器保养和维修 可大面积或长距离内密集布点缺点： 反应不够快速，无法精确监测某些污染物的含量，精度不高，易

40、受环境因素的影响如季节和地理环境等。7. 大气污染的植物监测方法(>4):指示植物法指示生物指对环境中某些物质（包括污染物）能产生各种反应或信息而被用来监测和评价环境质量的现状和变化的生物。种类: 大气污染指示生物和水体污染指示生物指示植物:利用某些植物对某些有害气体的特殊敏感性，可以监测大气中该气体的浓度，这种植物就称为该大气污染物的指示植物。指示植物选择方法:现场比较评比法、栽培比较试验法、人工熏气法监测方法：选择可靠的指示植物，了解其受害症状和受伤阈值，然后根据受害程度大小估测大气污染物的成分、浓度和范围。（注：受伤阈值指引起指示植物受害的污染气体的）最低浓度和暴露时间。常见有害气

41、体对植物的危害典型症状污染物危害症状O3*叶面出现白色或褐色不规则斑点或呈条斑分布，叶尖端变成褐色或坏死PAN*叶子下表面变光滑或呈银白色或青铜色NO2脉间组织和靠近叶缘边出现不规则的白色或褐色溃伤SO2*伤斑多分布于脉间，与健康组织区别明显，阔叶植物脉间出现不规则坏死斑，单子叶植物平行脉间出现斑点或条状坏死区HF*叶尖和叶缘出现灼伤、退绿，伤区与健康组织区别明显Cl2叶脉间变白，叶尖和叶缘出现灼伤及落叶酸雾叶上出现细密、近圆形坏死斑现场调查法植物群落监测法现场盆栽定点监测法地衣、苔藓监测法（这两类植物对SO2和HF等反应敏感）微核技术的应用污染量指数法大气污染的综合生态指标法植物监测和评价大

42、气污染中值得注意的问题: 应注意区分大气污染对植物的伤害与其他因素对植物伤害，如冻害、病虫害、肥料不足、农药药害等也可使植物受害.-可从调查污染源入手，通过观察植物叶片受害症状、受害方式，或进行叶片污染物的含量分析来进行判.8.大气污染的细菌总数测定(方法)： 沉降平皿法 吸收管法 撞击平皿法 滤膜法空气污染的微生物学评价指标: 细菌总数 链球菌总数9.水污染的生物监测主要包括以下方面：水污染的细菌学监测(细菌总数 100个/ml饮用水、大肠菌群数3个/L饮用水)为何用大肠菌群作为水质粪便污染的指示菌：A致病菌在水体中存在数量极少，检测技术复杂，不易直接检测；B大肠菌在水中存在的数目与致病菌呈

43、一定正相关，抵抗力略强，易于检查等特点，故作为水体受粪便污染的指标，以大肠菌群最为理想。总数的测定（定义）：细菌总数指1mL水样在营养琼脂培养基中，于37、24 h培养后所生长的细菌菌落总数。大肠菌群的测定（定义）：一群需氧及兼性厌氧的革兰氏阴性无芽孢杆菌，能在37培养24 h内使乳糖发酵产酸产气者。（产酸产气者，则判定为总大肠菌群阳性。）方法：多管发酵法或三步发酵法、滤膜法浮游生物监测法浮游生物监测法的具体步骤： 采样 检验标本的制作 计数 生物量的测定：叶绿素a法；生物体积法；重量法；ATP测定法底栖大型无脊椎动物监测法微型生物群落监测法10.微型生物群落监测法PFU法（聚氨酯泡沫塑料块法

44、）：原生动物在PFU内的群集速度和时间受环境的影响，不同污染水体，其群集速度和种类数不同。11.水环境质量的生物学评价方法：一般描述对比法指示生物法（常采用底栖动物中的环节动物、软体动物、固着生活的甲壳动物以及水生昆虫等。它们个体较大，在环境中相对位移小，无逃避行为，生命周期较长，故成为水体污染指示生物的重要研究对象。)污水生物系统法生物指数法(依据不利环境因素，用数学形式表现群落结构来指示环境质量状况，包括污染在内的水质变化对生物群落的生态学效应的一种方法。) (多污带、中污带、中污带、寡污带)Beck生物指数:IB2nAnB注1： nA为底栖大型无脊椎动物中对有机物敏感的种类数，在污染水体

45、中从未发现； n B为底栖大型无脊椎动物中对有机物不敏感（耐污性）的种类数，只在污染状况下才出现。注2： IB0时，表示水体受到严重污染； IB在110之间时为中等污染； IB大于10时为清洁水体。种的多样性指数(应用数理统计方法来表示生物群落的种类和个体数量的比值从而评价环境质量的一种方法。)工作原理:不同的生物对污染的敏感性和耐受性不同，敏感的种类在不利的条件下死亡，抗性强的种类在新的条件下可大量发现。利用群落中个体数与种类数的比值在不同污染区的不同，从而反映环境污染的状况。A.格利森和马格列夫多样性指数(d):d值越大表示水质越清洁B.香农韦弗多样性指数(H)：H值在01时为重污染；d在

46、13时为中度污染；d大于3时为轻至无染。C.辛普森多样性指数(d)：d值越大，表示污染越轻D.凯恩斯连续比较指数（I）一般认为多样性指数小于1时为重污染带；13时为中污染带；大于3时为寡污带。生产力法（当d小于1时为重污染带；d在13时为中污染带；d大于3时为寡污带。）残留量指数及富集系数分指数或平均综合指数小于1时表明水体未受污染，大于1时表明水体受到污染，并按不同数值划分污染程度。11.生物标志物：化学污染物所导致的生物有机体的生物化学和生理学改变分类：暴露生物标志物：可指示机体对化学污染物的暴露，但不显示发生这种变化所造成的不利效应的程度。效应生物标志物：可证明化学污染物对机体的不利效应

47、。12.作为生物标志物的基本原则：一般指示性相对敏感性生物特异性化学特异性反应的时间效应固有的变化性与高级生物学水平上效应的关系野外应用价值13.在监测和评价中生物标志物的作用：“预警”的作用。以一个物种的生物标志物的监测结果预测污染物对另一个物种的影响更加准确和精确，可以应用低等物种来预测高等物种，甚至人群。环境诊断作用。在受损生态系统的修复时，判断修复技术是否有效和生态系统是否恢复到正常水平。14.生态环境：除人口种群以外的生态系统中不同层次的生物所组成的生命系统。生态环境质量：生态环境在人为作用下所发生的好或坏的变化程度。生态环境质量评价：人们开发、利用、建设甚至破坏周围的生命系统，使它

48、们发生了变化，对这些变化及其给人们的影响作出定量的分析及评价。15.风险：指人或事物遭受损失，伤害，不利或毁灭的可能性，是不利事件发生的概率，符合一定的统计规定。16.生态风险评价：确定环境危害对非人群生态系统不利影响的概率和大小，以及这些风险可接受程度的过程，即确定进入生态系统的污染物的可见或期望效应的性质，数量和变化。17.污水生物系统中各带特点：-多污带：有机污染严重，溶解氧含量低，细菌极多，无好氧生物，无鱼类生存；-中污带：包括中污带（有机污染较为严重，溶解氧略有回升，多为耐污性生物种类，）和中污带（中等程度的有机污染区域，溶解氧较高，有多种藻类和原生动物，有鱼类出现）；-寡污带：溶解

49、氧恢复正常或达饱和，水质透明，细菌数量少，藻类种类和数量多。18.生态风险评价内容（四方面）：-暴露评价：提供污染物在生态系统中的时空分布规律-受体分析：受危害的生物或生态系统的相关信息-危害评价：研究剂量效应关系，提出某种控制指标或阈值-风险表征：根据上述信息综合分析，给出有无风险及风险大小的结论19.暴露评价:对污染物从污染源排放进入环境到被生物吸收，以及对生态受体发生作用的整个过程的评价。内容： 源强分析 迁移过程分析 转归分析 受体暴露途径分析 受体暴露方式分析20.受体分析确定对象：某种生物个体，某种生物种群或生态系统，或者生境（栖息地，水源或食物等）。确定指标：生物个体的死亡，种群

50、的丰度，作物的产量，生物多样性，生态系统的稳定性或持久性等内容： 评价范围或生态系统范围的确定 生态系统调查 选择和确定评价受体 对受体的生命过程和所需要的环境条件进行分析 确定评价终点21.危害评价对象：研究污染物的作用与受体响应之间的关系。过程：某污染物在某剂量下受体暴露某段时间在某部位产生某种性质的危害以及危害的某种程度。结果：提出某种控制指标或阈值22.风险表征目的：估算各种暴露条件下对受体造成不利影响的概率过程，包括计算结果的不确定性的处理。内容： 有害影响出现的概率 每种影响的性质和时间特征 每种影响的程度 受影响的受体数量或栖息地23.生态风险评价程序（PPT95）：基本过程：危

51、害识别暴露反应估算暴露评价风险表征24.噪声：凡是干扰人们休息、学习和工作的声音，即不需要的声音。来源：交通噪声、工业噪声、施工噪声、社会生活噪声。25.环境噪声污染的特点：能量污染，发声源停止发声，污染即自行消除；感觉公害，是一种危害人类环境的公害。具有局限性和分散性。对人体健康的影响： 对听觉器官的影响 对神经系统的影响 对心血管系统的影响 对内分泌的影响26.对噪声的主观评价分为4个等级：无任何干扰、有一定干扰、中等干扰、很受干扰（很安静、较安静、吵、很吵）（50居民认为吵的噪声强度为许可噪声标准的上限值。）27.放射性污染来源：天然放射性、人工放射性射线的电离辐射对机体的损伤作用一般有

52、两种途径：直接损伤、间接损伤直接损伤：辐射直接将机体物质的原子或分子电离，破坏机体内某些大分子结构，如DNA、RNA、蛋白质分子及一些重要的酶等）间接损伤：射线首先将体内广泛存在的水分子电离，生成活性很强的自由基和分子产物，继而通过它们与机体的有机成分作用，产生与直接作用相同的结构。对人体健康的影响： 急性辐射损伤：一次或者短期内接受大剂量辐射引起的急性生物效应。远期效应：辐射致癌、白血病、白内障、寿命缩短、遗传效应慢性小剂量照射效应（电离辐射损伤效应出现在受照射人身上的叫躯体效应。辐射引起的躯体效应，根据发生的时间早晚分为急性和远期效应。）第五章 环境污染的生物净化地表水体污染物农业用水工业

53、用水生活用水62 11. 生活污水含大量的无机物和有机物。所含物质多为无毒。营养元素使水体富营养化，形成赤潮和“水华”；大肠杆菌和致病菌大量繁殖导致鱼虾、贝类死亡2. 工业废水水体的主要污染源。面广量大、含污染物多、组成复杂、毒性大、处理较困难。按来源分为钢铁工业废水、食品工业废水、印染废水、化工废水等。按主要污染物分为酸性废水、含氰废水、放射性废水等。3.农业废水农业污水、灌溉水面广量大、分散、渠道多农药污染河流化肥引起水体富营养化大气污染物 大气中对人或环境产生有害影响的物质。存在状态分为气溶胶状态污染物和气体状态污染物。气溶胶状态污染物： 粉尘：小固体粒子，可因重力而沉降，但在一段时间内保持悬浮状态。 烟：一般指由冶金过程所形成的固体粒子的气溶胶，是由熔融物质挥发后生成的气态物质的冷凝物。 飞灰：随燃料燃烧产生的烟气飞出的、分散得较细的灰分。 雾：气体中液滴悬浮体的总称。泛指小液体粒子悬浮体。液体蒸汽的凝结、液体的雾化、化学反应水雾、酸雾、油雾气体状态污染物气体状态污染物是以分子状态存在的污染物。五大类：含硫化合物、含氮化合物、碳氢化合物、碳氧化合物和卤素化合物。分类：一次污染物：主要是硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物和碳氢化物，主要来源是燃料燃烧。二次污染物：主要是