环境污染物在生态系统中的行为课件

环境污染的生物效应第一章环境污染物在生态系统中的行为第一节环境污染概述一、环境污染

1定义：环境污染(EnvironmentalPollution)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。

人类活动与自然因素引起的不同。不同国家环境质量标准不同。2环境污染类型（1）按环境要素分：大气污染、水体污染和土壤污染等。（2）按污染物的性质分：生物污染、化学污染和物理污染。（3）按污染物的形态分：废气污染、废水污染和固体废弃物污染，噪声污染、辐射污染等。（4）按污染产生的原因分：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、交通污染等；（5）按污染涉及范围分：全球性污染、区域性污染、局部污染等。

3环境效应环境条件影响下，物质之间通过物理、化学、生物作用所产生的环境效果。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。

（1）环境生物效应是指各种环境因素变化而导致生态系统变异的效果。

如大型水利工程；森林砍伐，水土流失；致癌物引起癌症患者增多等。急性环境生物效应，慢性环境生物效应。（2）环境化学效应是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,如环境的酸化、土壤的盐碱化、地下水硬度的升高、光化学烟雾的发生等。（3）环境物理效应是物理作用引起的环境效果,如热岛效应、温室效应、噪声、地面沉降等。

二、污染源1定义造成环境污染的污染物发生源称之为污染源。它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。按污染物的来源，可分为天然污染源和人为污染源。

2人为污染源的分类按污染物种类：有机、无机、噪声污染源等。大多数为混合污染源。按污染的主要对象：大气、水体、土壤污染源等。按排放的污染物的空间分布方式：点污染源、非点污染源。按人类社会活动功能分：工业、农业、交通、生活污染源等。（一）工业污染源工业生产过程中产生，多数为点污染源。（二）农业污染源化肥、农药等污染。（三）交通运输污染源对周围环境造成污染的交通运输设施和设备。（四）生活污染源人类消费活动产生的废水、废气和废渣等。在重视工业污染源同时，必须高度重视农业非点源污染。三、污染物污染物（Pollutant)是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生存和发展的物质,是造成环境污染的重要物质组成,这类物质有的是自然界释放的,有的是人类活动产生的。环境科学研究的主要是人类生产和生活排放的污染物。（一）生产性污染物生产活动造成。如废水、废气、废渣、噪声等。（二）生活污染物数量增多，种类复杂。污染物产生途径多样性。如农药在生产、使用过程均可产生。污染物由有用物质到污染物的量的概念。污染物分类方法多样。

四、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(PriorityPollutant)或称为优先控制污染物。

我国水中优先控制污染物黑名单。P27。第二节污染物在环境中的迁移与转化

一、污染物在环境中的迁移

污染物主要通过三条途径进入环境

:①人类活动过程中无意释放,如交通事故和火灾;②废物的排放,如工业废水、废气和固体废物排放;③人类活动过程中故意的应用,如杀虫剂的应用。污染物还可以在各环境要素间发生迁移

所谓污染物的迁移是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、分散和消失过程。由于污染物的迁移作用,使得污染物可以传送到很远的距离,由局部性污染引起区域性污染、甚至造成全球性的污染。

（一）迁移方式1机械迁移：水、气、重力的机械迁移（扩散、搬运等）2物理－化学迁移：溶解－沉淀、氧化－还原作用、水解作用、络合和螯合作用、吸附一解吸作用等。是污染物在环境中迁移的最重要的形式。3生物迁移：污染物通过生物的吸收、代谢、生长、死亡等过程所实现的迁移，是复杂的迁移形式。

（二）影响迁移的因素制约污染物迁移因素：一方面是污染物自身的物理化学性质,另一方面是外界环境理化条件和区域自然地理条件。1内部因素原子的电负性、离子半径、电价、离子电位和化合物的键性和溶解度等是影响污染物迁移的主要理化参数。由共价键结合的污染物易进行气迁移,由离子键结合的污染物易进行水迁移…….

2外部因素A外界环境理化条件影响污染物迁移的外部因素主要是环境的酸碱条件、氧化一还原条件、胶体的种类和数量、络合配位体的数量和性质等。

（1）大多数重金属在强酸性环境中形成易溶性化合物,有较高的迁移能力,而在碱性环境申则形成难溶性化合物,难以迁移。（2）有些污染物在氧化环境中有较强的迁移能力,如铬、钒、硫,有些污染物在还原环境中有较强的迁移能力,如铁、铵。（3）当环境中存在大量有机或无机配位体,特别是大量

Cl-和SO42-前,可大大促进汞、镉、锌、铅的迁移。（4）当环境中有大量胶体,特别是有大量蒙脱石和难溶性胡敏酸时可大大阻止汞、铅、镉的迁移。

B区域自然地理条件

在自然环境中,所有影响污染物迁移的理化条件均受区域自然地理条件(气候、地形、水文、土壤等)的制约,其中气候条件对污染物迁移的影响最为明显,主要表现为两个最重要的气候因子一热量和水分之间的配合状况。污染物在环境中迁移直接影响环境质量,有些情况下起有利作用,有些情况下起不利作用。

二、污染物的形态和分布

(一)污染物的形态

环境中污染物的形态是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。不同形态的污染物在环境中有不同的化学行为,并表现出不同的污染效应。例如,六价铬有强烈毒性,而三价铬毒性较弱。

按污染物的化学组成和内部结构可以分为单质和化合态两类。

污染物形态若按其物理性状和结构来分可分为固体、流体(气体和液体)、射线等形态。按污染物的形态和功能特点,还可分为离子态、代换态、胶体、有机结合态和难溶态等。①许多种污染物可溶于水形成离子态（如Hg2+)

。②代换态是水体或土壤溶液中存在的离子或分子态的物质,在物理化学的作用下产生各种同离子代换的表现形式。③胶体是一种常见的复杂分散体系,可分为气溶胶、水溶胶和固溶胶等。

气溶胶有飘尘、烟气和雾等形态。

④有机结合态是由生物吸收积累起来的污染物,如农产品中的残留农药。⑤难溶态是以硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硫化物、氧化物等形态存在的难溶物质,广泛地分布于岩石、土壤、河湖底泥和各种固体废弃物品(特别是废渣)中。(二）污染物的分布污染物的分布，不只是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。如汞。(P32)三、污染物在环境中的转化

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

质的过程称为污染物的转化(TransformationofPollutant)。（一）转化形式

污染物的转化形式可分为物理转化、化学转化和生物转化三种类型。

污染物在环境中转化的结果，一方面使污染物的生物毒性降低，另一方面毒性增强。

（二）大气中的转化污染物以光化学氧化、催化氧化反应为主。大气中的碳氢化合物和氮氧化物（一次污染物）在阳光（紫外线）作用下发生光化学氧化反应产生臭氧、过氧乙酰硝酸酯（PAN)等(二次污染物）。如光化学烟雾。（三）水体中的转化1氧化还原作用如湖泊，水体净化过程等。2.配合作用

天然水体中存在许多无机配位体,如

OH－、Cl－等和有机配位体如氨基酸,腐殖酸,以及生活废水中洗涤剂、清洁剂、农药和大分子环状化合物等。水体中各种配位体可以与水中各种污染物特别是重金属污染物进行配合反应，改变其性质和存在状态,影响污染物在水体中的发生、迁移、反应和生物效应等。

3.生物降解作用

水体中的微生物

,特别是底泥中的厌氧微生物可使一些污染物发生转化，如无机汞转化为一甲基汞或二甲基汞。

（四）土壤中的转化土壤由固、液、气三相构成。污染物在土壤中的转化及其行为取决于污染物和土壤的理化性质。生物降解在这里起重要的作用。

四、污染物的生物地球化学循环

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。(一

)循环过程

(二

)循环机理

在被污染的环境中,污染物质随着营养物被生物吸入体内

,污染物在环境(水、土、气)与生物群落之间交换引起污染物的生物地球化学循环。

在这个循环过程中同时伴随有污染物的迁移、转化、分散、富集的过程,从而使得污染物的形态、化学组成和性质也发生变化。如酚第三节污染物在生物体内的生物转运和生物转化

一生物转运

生物转运

(Bio-transportorBiotransport)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。

生物膜Biologicalmembrane各类细胞器的膜（如内质网膜、内囊体膜等）、质膜和核膜在分子结构上基本相同，它们统称为生物膜。膜的结构1895年Overton膜是由脂组成的1917年Langmuir磷脂单分子层1925年Gorter&Grendel

磷脂双分子层1932年Davson&Danielli

“三明治”模型

……流动镶嵌模型生物膜的“流动镶嵌模型”主要特点Fluidmosaicmodel有序性流动性不对称性生物膜的结构是与其功能相一致的。（一）污染物透过细胞膜的方式主要分为被动转运、特殊转运和胞饮作用三种形式。1被动转运（passivetransport）

被动转运的特点是生物膜不起主动作用;不消耗细胞的代谢能量。这种转运形式包括简单扩散和滤过两种方式。简单扩散是脂溶性有机化合物的主要转运方式。滤过过程是环境污染物通过生物膜上的亲水性孔道的转运过程。滤过是分子直径小于生物膜亲水性孔道直径的水溶性化合物的主要转运方式。

简单扩散（simplediffusion）概念：脂溶性物质从高浓度侧向低浓度侧跨膜转运影响因素：*动力：浓度差*阻力：通透性（permeability）

通透性：物质通过膜的难易程度

2特殊转运特点：具有特定结构的环境污染物和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,包括主动转运和易化扩散。主动转运

是环境污染物由生物膜低浓度一侧逆浓度梯度向高浓度一侧转运。这种转运需要消耗细胞代谢能量，是水溶性大分子化合物的主要转运形式。易化扩散facilitateddiffusion载体蛋白carrierprotein能与被载物结合，有特异性易化扩散（facilitateddiffusion）

概念：在膜蛋白的帮助下物质从高浓度侧向低浓度侧跨膜转运。

特点：从高浓度到低浓度特异性

3胞吞和胞吐作用

endocytosis

andexocytosis

——生物大分子或颗粒物质的运输(二）污染物的吸收吸收就是污染物在多种因素影响下，自接触部位透过体内生物膜进入血液循环的过程。对多数动物而言，主要是通过消化管、呼吸系统、皮肤三条途径吸收。1.呼吸系统吸收

（1）

气体和蒸气：以气体和蒸气存在的化合物,到达肺泡后主要经过被动扩散，通过呼吸膜吸收入血。其吸收速度与肺泡和血液中毒物的浓度(分压)差呈正比。

（2）气溶胶和颗粒状物质以被动扩散方式通过细胞膜吸收，吸收情况与颗粒大小有明显差异。以被动扩散方式通过细胞膜吸收情况与颗粒大小有明显差异〉在生物学上有意义的颗粒大小是0.1μm－10μm。2消化管吸收污染物在消化管吸收的多少与其浓度和性质有关,浓度越高吸收越多，脂溶性物质较易吸收,水溶性易离解或难溶于水的物质则不易吸收。

经胃肠道吸收的外源化合物主要通过下列转运方式：（1）简单扩散

是外源化学物在胃肠道吸收的主要方式。分子量小的(200D以下)，脂溶性大的(油水分配系数大)，极性低的(解离度小)化学物较易通过生物膜被吸收。（2）滤过

小肠粘膜细胞膜上有直径0.4nm左右的亲水性孔道，分子量100左右，直径小于亲水性孔道的小分子，可随同水分子一起滤过而被吸收，例如，经口摄入的铅盐10%,锰盐4%,镉盐1.5%和铬盐1%可被胃肠道吸收。（3）主动转运机体需要的某些营养物质如糖类、氨基酸、核酸、无机盐可由肠道通过主动转运逆浓度梯度被吸收，少数外源化学物，由于其化学结构或性质与体内所需的营养物质非常相似，也能通过主动转运进入机体。例如铅可利用钙的运载系统，铊、钴和锰可利用铁的运载系统；抗癌药５-氟尿嘧啶（5-FU）和５-溴尿嘧啶可利用小肠上皮细胞上的嘧啶运载系统。（4）胞吞作用

偶氮色素及某些微生物毒素可通过胞吞作用进入肠粘膜上皮细胞。（5）淋巴管吸收

脂肪经肠道吸收后，与磷脂和蛋白质一起形成乳糜微粒，经胞吐作用进入细胞外空间，通过淋巴管直接进入全身静脉血流。某些脂溶性外源化学物也可沿这一途径被淋巴管吸收。例如苯并(a)芘［benzo(a)pyrene］、３-甲基胆蒽(3-methylcholan-threne)和顺二甲氨基芴(cis-dimethylaminostilbene)以及DDT都式通过这种方式吸收的。3皮肤吸收1、吸收特点皮肤的通透性不高，但污染物也可透过皮肤而被吸收，例如氯仿可透过完整健康的皮肤引起肝损害，有机磷杀虫剂和汞的化学物可经皮肤吸收，引起中毒以至死亡。1吸收途径与阶段污染物经皮肤简单扩散方式的吸收，主要通过表皮或皮肤附件如汗腺管，皮脂腺和毛囊吸收，分为两个阶段.第一阶段:为穿透角质层的屏障作用，但速度较慢。第二阶段:为吸收阶段，须经过颗粒层、棘细胞层、生发层和真皮，各层细胞都富有孔状结构，不具屏障功能，外源化学物极易透过，然后通过真皮中大量毛细血管和毛细淋巴管而进入全身循环。2、影响因素(1)污染物的理化性质

脂/水分配系数在1左右者，更容易被吸收。非脂溶性的极性外来化学物的吸收与其分子量大小有关，分子量较小者也较易穿透角质层被吸收。(2)皮肤的完整性

人体不同部位皮肤对外源化学物的吸收能力存在差异，角质层较厚的部位如手掌、足底，吸收较慢，腹部皮肤较薄，污染物易被吸收。(3)其它因素化合物与皮肤接触的条件。血流速度和细胞间液流动加快，吸收也快；皮肤大量排出汗液，外源化学物容易在皮肤表面汗液中溶解、粘附，延长外源化学物与皮肤接触时间，也易于吸收。4.植物对污染物的吸收（1）根部：蒸腾流而输送到植物各部分。根部吸收污染物主要有两种方式:主动吸收过程和被动吸收过程。（2）叶片上的气孔。（3）表皮：渗透。

（三）污染物的体内分布血液是大多数外源化学物在吸收后或排泄前最为重要的运输系统，主要有以下几种运输形式1、与血浆蛋白结合

污染物与血浆蛋白的结合一般是非共价结合，常以氢键连接。血浆蛋白的结合有竞争现象，结合率高的外源化学物可将结合率低的外源化学物从血浆蛋白的结合位点上置换出来，而增加后者的血浆游离浓度。2、溶解状态

外源化学物在血液溶解后，游离形式存在的多少对于运输量有影响。如水溶性化学物，主要溶解于血浆的水性介质中；脂溶性化学物，可溶解在乳糜微粒或中性脂肪酸中。

3、与血红蛋白结合

血红蛋白有较强的亲合力，这些化合物多与血红蛋白结合，随血循环运送到全身各处。4、吸附或结合于红细胞表面

如有机磷化合物吸附于红细胞表面并与膜上胆碱酯酶结合，容易运输。5被吸收的污染物可能在脂肪组织或骨组织中蓄积和沉积。铅有90%沉积在骨髓中;DDT和六六六等着机氯化合物则大量蓄积在脂肪组织中。6某些组织器官具有阻止或减缓外源化学物进入组织器官的生理功能，即屏障作用。在毒理学中较为重要的屏障有皮肤屏障、血脑屏障和胎盘屏障。（四）污染物的排泄污染物的排泄是指进入机体的环境污染物及其代谢转化产物被机体清除的过程。1肾脏是环境污染物最重要的排泄器官,其转运方式是肾小球滤过和肾小管主动转运。2.随同胆汁排泄

这也是一种主要排泄途径。

3.其他排泄途径

二、污染物在体内的生物转化(一

)生物转化的概念污染物在体内的生物转化(Biotransformation)是指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。

外源化合物(Xenobitic)系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,又称为外来化合物或外源性生物活性物质,包括药物、日用化学品、工业化学品、食品添加剂,环境污染物等。

（二）生物转化过程外源化学物的生物转化过程分两项反应。第一相反应(PhaseⅠreaction)主要包括氧化(oxydation)、还原(reduction)和水解(hydrolysis)；

形成某些活性基因(如一

OH、-SH、一

COOH、-NH2等

)或进一步使这些活性基因暴露。第二相反应(phaseⅡreaction)主要为结合反应(conjugation),结合反应指化合物经第一相反应形成的中间代谢产物在酶系统催化下与细胞内的某些化合物相互结合的反应过程。肝脏是机体内最重要的代谢器官，外源化合物的生物转化过程主要在肝脏进行。其它组织器官，例如肺、肾、肠道、脑、皮肤等也具有一定的生物转化能力。1相Ⅰ反应（1）氧化反应是在混合功能氧化酶系的催化下进行的。这些氧化酶位于细胞微粒体上。有些外源性化合物也可被位于线粒体部分的非微粒体氧化还原酶所催化。<1>微粒体混合功能氧化酶参与的主要反应①脂肪族羟化反应常见于丁烷、戊烷和已烷等直链脂肪族化合物烷烃类，其羟化产物为醇类。②芳香族羟化反应

芳香环上的氢被氧化，形成酚类。例如苯可形成苯酚，苯胺可形成对氨基酚或邻氨基酚。常用的氨基甲酸酯类农药残杀威经机体内氧化亦可形成羟化产物。

③N-羟化反应

是外源化学物的氨基（H2N-）上的一个氢与氧结合的反应。苯胺可代表一种类型。苯胺经羟化后形成羟胺，羟胺的毒性较苯胺本身为高，可使血红蛋白氧化成为高铁血红蛋白。具有毒理学意义的是有些芳香胺类本身并不致癌，经N-羟化后才具有致癌作用。④环氧化反应在微粒体混合功能氧化酶催化下，一个氧原子在外源化学物的两个相邻碳原子之间构成一桥式结构（P45)，形成环氧化物。有些环氧化物可以致癌，例如氯乙烯的环氧化产物环氧氯乙烯即为致癌物。有些外源化学物的环氧化物性质极为稳定，可长期在环境和机体脂肪组织中存留，例如有机氯杀虫剂艾氏剂的环氧化物锹氏剂已造成严重的生态问题。还有些化学物的环氧化物性质极不稳定，将继续发生羟化，形成二氢二醇化合物。⑤N－氧化反应如三甲胺生成三甲胺氧化物。⑥P-氧化反应如二苯甲磷，通过氧化反应可生成二苯甲磷氧化物。⑦S-氧化反应这一反应多发生在硫醚类化合物，其代谢产物为亚砜，有一部分可继续氧化为砜类。可进行硫氧化反应的外源化学物还有某些有机磷化合物，例如杀虫剂内吸磷和甲拌磷等；氨基甲酸酯类杀虫剂中的灭虫威及常用药物氯丙嗪。⑧氧化性脱卤典型的氧化脱卤反应可以滴滴涕（DDT）为代表。DDT经脱卤反应可形成滴滴伊（DDE）和滴滴埃（DDI）。DDE具有较重要的毒理学意义，脂溶性极高，反应活性较低，可在脂肪组织中大量蓄积，DDT代谢物的60%、DDI主要由尿中排出。

⑨氧化性脱氨反应胺类物质在氧化同时脱去一个氨基，如苯丙胺生成苯丙酮。⑩氧化性脱烷基反应反应产物为分别含有氨基、羟基、或巯基的化合物并有醛或酮生成。由于反应中有一个O原子插入外源化学物的-C-H键，所以称为氧化脱烷基反应，可分N-脱烷基反应(如烟碱，二甲基亚硝胺致癌)、O-脱烷基反应(如农药甲基对硫磷生成一甲基对硫磷解毒)和S-脱烷基反应（四乙基铅脱烷基后生成三乙基铅毒性增强）。

(2)非微粒体氧化体内具有催化醇、醛和酮功能基团的化合物的氧化反应的酶类,主要在线粒体和肝组织的胞液中存在，在肺和肾中亦有出现。包括醇脱氢酶、醛脱氢酶和胺氧化酶类，例如单胺氧化酶、双胺氧化酶等。①醇与醛类脱氢反应分别由醇脱氢酶与醛脱氢酶催化。醇脱氢酶催化醇类氧化形成醛或酮，醛类氧化反应主要由肝组织中的醛脱氢酶催化。因摄入乙醇经脱氢酶催化而形成的乙醛将继续氧化成为乙酸。乙醇的毒性主要来自乙醛。有人由于遗传缺陷造成醛脱氢酶活力较低，乙醛在体内不易经氧化分解而解毒，饮洒后容易出现乙醛聚积，洒精中毒及酒醉与此有关。

②胺氧化反应胺氧化酶主要存在于线粒体，可催化单胺类和二胺类氧化反应，形成醛类。根据底物不同，可分为单胺氧化酶（MAO）和二胺氧化酶（DAO）。MAO可将伯胺、仲胺、叔胺等脂肪族胺类氧化脱去胺基，形成相应的醛类并释放出NH3。DAO主要催化二胺类的氧化反应，例如腐胺、尸胺等。（2）还原反应

（1）微粒体还原主要包括硝基还原、偶氮还原、还原性脱卤。①硝基还原反应典型的硝基还原反应可以硝基苯为例。在反应过程中先形成亚硝基苯和苯羟胺，终产物为苯胺。

②偶氮还原反应脂溶性偶氮化合物在肠道易被吸收，还原作用主要在肝微粒体以及肠道中进行；而水溶性偶氮化合物虽然可被肝脏胞液以及微粒体中还原酶还原，但由于其水溶性较强，在肠道不易被吸收，所以主要被肠道菌丛所还原，肝微粒体参与较少。偶氮化合物中还有一些色素，例如苏丹Ⅳ，经还原后形成邻氨基偶氮甲苯。③还原性脱卤如CHCl3脱卤加氢，生成CH3Cl2（2）非微粒体还原如醛类和酮类还原反应，可分别生成伯醇和仲醇。乙醇在氧化还原反应中可经醇脱氢酶催化氧化为乙醛，同时醇脱氢酶也可催化乙醛还原为乙醇，这是可逆反应中相反方向的反应。

（3）水解作用①酯酶水解作用。有机磷农药在哺乳动物体内代谢主要方式。②酰胺酶水解作用。水解过程比酯酶慢。农药乐果的水解反应。③糖苷酶水解作用。如硫代葡萄糖毒苷的水解反应。2结合反应(相

Ⅱ反应）

绝大多数外源化学物在第一相反应中无论发生氧化、还原或水解反应，最后必须进行结合反应排出体外。结合物一般将随同尿液或胆汁由体内排泄。（1）、葡萄糖醛酸化葡萄糖醛酸结合反应在结合反应中占有重要的地位，在许多外源化学物都可进行，如醇类、酚类、羧酸类、硫醇类和胺类等。葡萄糖醛酸为葡萄糖的中间代谢产物，先活化成尿苷二磷酸α-葡萄糖醛酸（UDPGA），然后经各种转移酶催化，将葡萄糖醛酸基转移到外源化学物分子。根据进行结合反应的外源化学物结构及结合方式或部位不同，可分为O-葡萄糖醛酸结合(醇类，酚类，羧酸胺类)、N-葡萄糖醛酸结合(氨基甲酯类，芳香胺类，磺胺类)和S-葡萄糖醛酸结合，统称葡萄糖醛酸化。

（2）硫酸化系外源化学物与硫酸根结合反应，硫酸的来源主要是含硫氨基酸的代谢物。在大多数外源化学物的结合反应中，硫酸结合往往与葡萄糖醛酸结合反应同时存在，如机体接触的外源物较少，则首先进行硫酸结合，随着剂量增多，硫酸结合减少，而与葡萄糖醛酸的结合增多。（3）乙酰化系外源化学物与乙酰基结合的反应，多发生在芳香族伯胺类、磺胺类、肼类化合物的氨基（-NH2）或羟氨基。

（4）氨基酸化是带有羧酸基的外源化学物与一种α-氨基酸结合的反应，多发生在芳香羧酸，例如芳基乙酸。参与结合反应的氨基酸主要有甘氨酸、谷氨酰胺以及牛磺酸，较少见的还有天冬酰胺、精氨酸、丝氨酸以及N-甘氨酰甘氨酸等。（5）谷胱甘肽化是外源化学物在一系列酶催化下与还原型谷胱甘肽结合形成硫醚氨酸的反应。应具备以下条件：一定程度的疏水性；含有一个亲电子碳原子；可与谷胱甘肽进行一定程度的非酶促反应。这样的化学物主要有卤化物，例如烷基卤化物、硝基卤化物、芳基卤化物，各种酯类化合物如磷酸酯类杀虫剂，苯、萘、苯胺等芳烃类及芳胺类化合物和环氧化物等。另外，值得注意的是有些外源化学物与谷胱甘肽形成的结合物可与生物大分子结合，诱发突变以及癌变，例如氯甲烷和二溴乙烷。

（6）、甲基化在甲基转移酶催化下，将内源性来源的甲基结合于外源化学物分子结构内的反应。与其它结合反应相比，甲基结合后，外源化学物的功能基团未被遮盖，水溶性没有明显的增强，有的反而下降；生物学作用并未减弱，有的反而增强，甲基化反应有解毒作用。内源性甲基供体是S-腺苷甲硫氨酸(SAM)。能进行甲基结合反应的外源化学物主要有含羟基、巯基或氨基的酚类、硫醇类和各种胺类，还有吡啶、喹啉等含氮杂环化合物。

第四节环境污染物在生物体内的浓缩、积累与放大一、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分解的化合物，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。生物浓缩的程度用浓缩系数或富集因子〈

BioconcentrationFactor，BCF〉来表示,亦指生物机体内某种物质的浓度和环镜中该物质浓度的比值。

二、生物积累生物积累(Bioaccumulation)是指生物在其整个代谢活跃期通过吸收、吸附、吞食筹各种过程,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。

生物积累过程中,不同种生物,同一种生物的不同器官和组织,对同一种元素或物质的平衡浓缩系数的数值,以及达到平衡所需要的时间,可能有很大差别。生物个体大小同积累量的关系三、生物放大生物放大(Biomagnification)是指在生态系统中,由于高营养级生物以低营养级生物为食物,某种元素或难分解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,又称为生物学放大。DDT的生物放大。四、生物浓缩系数生物浓缩系数(BCF）

生物体内某种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，用以表示生物浓缩程度。求得水生生物中某种物质的浓缩系数有两种方法

:实验室饲养法和野外调查法,两者各有优缺点。由于生物对污染物的吸收和积累随着生物机体的生理因素和外界环境条件而发生变化,因此,生物浓缩系数随之而变。五、生物浓缩机理和浓缩摸型

(一)生物浓缩机理

生物的各种器官和组织对某污染物的浓缩程度,取决于该物质在血液中的浓度,生物组织与血液对该物质亲合性的差异以及生物组织对该物质的代谢。

(二

)生物浓缩的模型

目前采用生物浓缩的模型很多,如单一组合模型、食物链组合模型等。

第五节生物对污染物在环境中行为的影响一、生物引起的环境污染生物污染(BiologicalPollution)：是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,这种污染称为生物污染。

（一）环境中的病原微生物

1空气中的微生物污染2水体中的微生物污染(1)沙门氏菌(Salmonella)

(2)志贺氏菌属(Shigella)

(3)霍乱弧菌(Vibriocholerae)

(4)肠道病毒属(Enterovirus)

(5)甲型肝炎病毒、呼肠锅病毒等

3.土壤的微生物污染造成土壤微生物污染主要方式有:(1)用未经彻底元害处理的人、畜粪便施肥。(2)用未经处理的生活污水、医院污水和含有病原体的工业废水进行农田灌溉和利用其污泥