環(huán)境生物學的試題和答案

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1、環(huán)境生物學(孔繁翔)_課后習題答案及復(fù)習重點61-2不需要購置昂貴的儀器及進行儀器保養(yǎng)和維修；可大面積或長距離內(nèi)密集布點；缺點：反應(yīng)不夠迅速，無法精確檢測某些污染物的含量；易受環(huán)境因素的影響，如季節(jié)和地理環(huán)境等；4、好氧生物處理與厭氧生物處理有哪些主要區(qū)別？；答：（1）起作用的微生物群種不同（2）產(chǎn)物不同（；5、請敘述基因工程的基本過程以及所涉及的重要工具；答：基本過程：1.制備目的基因2.選擇合適的載體；4不需要購置昂貴的儀器及進行儀器保養(yǎng)和維修?？纱竺娣e或長距離內(nèi)密集布點。缺點：反應(yīng)不夠迅速，無法精確檢測某些污染物的含量，精度不高。易受環(huán)境因素的影響，如季節(jié)和地理環(huán)境等。4、好氧生物處理與

2、厭氧生物處理有哪些主要區(qū)別？答：（1）起作用的微生物群種不同 （2）產(chǎn)物不同 （3）反應(yīng)速度不同 好氧分解速度快，厭氧分解轉(zhuǎn)化速度慢，效率低，時間長（4）對環(huán)境條件要求不同 好氧生物處理要求充足供氧，對其它環(huán)境條件要求不太嚴格；厭氧生物處理要求絕對厭氧環(huán)境，對其它環(huán)境條件（如pH值，溫度等）要求甚嚴，一般要求有機物濃度>1000mg/l。（5）受氫體不同。好氧生物以分子態(tài)氧為受氫體，厭氧生物以化合態(tài)鹽、碳、硫、氮為受氫體5、請敘述基因工程的基本過程以及所涉及的重要工具酶。答：基本過程：1.制備目的基因 2.選擇合適的載體，將目的基因與載體相連接生成重組DNA分子 3.將重組DNA分子導入

3、受體4.對目的基因的篩選和檢測 5.目的基因在受體細胞的表達重要工具酶：限制性內(nèi)切酶、 DNA連接酶6、什么是水體自凈？自凈過程中主要發(fā)生了哪些作用？可根據(jù)哪些指標判斷水體自凈程度？答：受污染的水質(zhì)自然地恢復(fù)原樣的現(xiàn)象成為水體自凈發(fā)生的作用：物理作用：稀釋、沉降 化學作用：氧化、還原、凝聚 生物作用判斷指標：1.有機物的濃度 2.生物的相 3.溶解氧的濃度7、簡述污染物對生物大分子的影響。答：污染物及其活性代謝產(chǎn)物可直接與生物大分子反應(yīng)，共價結(jié)合，導致生物大分子的化學性損傷，從而影響生物大分子的功能，引起一系列生物學反應(yīng)，產(chǎn)生毒效應(yīng)8、在生物測試中，受試生物一般應(yīng)符合哪些條件？1. 受試生物對

4、試驗毒物或因子具有敏感性2.受試生物應(yīng)具有廣泛的地理分布和足夠的數(shù)量，并在全年中在某一實際區(qū)域范答：3.受試生物應(yīng)是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成，具有重大的生態(tài)學價值4.在實驗室內(nèi)易于培養(yǎng)和繁殖5受試生物應(yīng)具有豐富的圍內(nèi)可獲得6.受試生物對試驗毒物或因子的反應(yīng)能夠被測生物學背景資料，人們已經(jīng)清楚了解受試生物的生活史、生長、發(fā)育、生理代謝等7.受試生物應(yīng)具有重要的經(jīng)濟價值和旅游價值，應(yīng)考慮人類食物鏈的聯(lián)系 定，并具有一套標準的測定方法或技術(shù)9、厭氧生物處理廢水的原理是什么？簡述厭氧發(fā)酵的生化過程。答：原理：利用厭氧微生物在缺氧并且在所需要的營養(yǎng)條件和環(huán)境條件下分解有機污染物，產(chǎn)生甲烷和二氧化碳。生活過程：

5、1.水解階段 2.酸化階段3.甲烷化階段10、微生物的哪些特點使其在環(huán)境污染處理過程中起著不可替代的作用？1.微生物個體微小，比表面積大，代謝速率快2.微生物種類繁多，分布廣泛，代謝類型多樣3.微生物具有多種降解酶4.微答：5.微生物具有巨大的降解能力6.微生物的共代謝作用 生物繁殖快，易變異，適應(yīng)性強11、什么是生物修復(fù)技術(shù)的理論基礎(chǔ)？它具有哪些特點？ 答： 生物修復(fù)是環(huán)境工程領(lǐng)域剛剛興起的一門新技術(shù)，用一種或多種微生物來降解土壤中的有機毒物，如農(nóng)藥、石油烴類和有機磷、有機氯等，使這類物質(zhì)變成無毒的或變成二氧化碳，這個過程國際上叫“生物修復(fù)工程”。目前已成功應(yīng)用于土壤、地下水、河道和近海洋面

6、的污染治理。特點：與物理、化學處理處理技術(shù)相比，生物修復(fù)技術(shù)投資費用省，對環(huán)境影響小，能有效降低污染物濃度，適用于其他技術(shù)難以應(yīng)用的場地，微生物對環(huán)境的要求比較苛刻。四、問答題1、水體富營養(yǎng)化造成的環(huán)境問題日益突出，試分析水體富營養(yǎng)化形成的原因及產(chǎn)生的不良后果，并結(jié)合你所學知識談?wù)劮乐嗡w富營養(yǎng)化的措施。答：原因：由于人類的活動，將大量工業(yè)廢水和生活污水以及農(nóng)田徑流中的植物營養(yǎng)物質(zhì)排入湖泊、水庫、河口、海灣等緩流水體。不良后果：水生生物特別是藻類將大量繁殖，形成水華現(xiàn)象，藻類遮蔽陽光，使水底生植物因光合作用受到阻礙而死去，使生物量的種群種類數(shù)量發(fā)生改變，破壞了水體的生態(tài)平衡。大量死亡的水生生物

7、沉積到湖底，被微生物分解，消耗大量的溶解氧，使水體溶解氧含量急劇降低，水質(zhì)惡化，以致影響到魚類的生存；一些腐敗后放出氮、磷等植物的營養(yǎng)物質(zhì)，從而又大大加速了水體的富營養(yǎng)化過程。這樣年深月久，造成惡性循環(huán)，使水體嚴重變質(zhì)。1首先應(yīng)控制營養(yǎng)物質(zhì)進入水體。2治理富營養(yǎng)化水體。如：采取疏浚底泥，去除水草和藻類，引入低營養(yǎng)水防治措施：3生物防治，如引入大型挺水植物與藻類競爭、養(yǎng)殖捕食藻類的魚等抑制藻類繁殖生長。 稀釋和實行人工曝氣等措施。環(huán)境生物學一、名詞解釋：1.環(huán)境激素：指環(huán)境中存在的具有動物和人體激素活性的一些由天然物質(zhì)和人工合成的環(huán)境污染物稱為環(huán)境激素，這些物質(zhì)能干擾和破壞野生動物和人內(nèi)分泌功能

8、，導致野生動物繁殖障礙，甚至能誘發(fā)人類重大疾病。2.最小致死量（MLD）：指能使一群動物中僅有個別死亡的最高劑量或濃度。3.蓄積毒性作用：低于中毒閾劑量的外來化合物，反復(fù)多次地與機體持續(xù)接觸，經(jīng)一段時間后是機體出現(xiàn)明顯的中毒表現(xiàn)，即為蓄積毒性作用。4.生物積累：是指生物在其整個代謝活躍期通過吸收、吸附、吞食等各種過程，從周圍環(huán)境中蓄積某些元素或難分解的化合物，以致隨生長發(fā)育，濃縮系數(shù)不斷增大的現(xiàn)象，又稱生物學積累。5.固定化酶：又稱水不溶酶，是通過物理吸附法或化學鍵合法將水溶性酶和固態(tài)的不溶性載體相結(jié)合，使酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物。6.生物標志物：用于檢測和評價化學污染物的暴露及

9、其效應(yīng)的由化學污染物所導致的生物有機體的生物化學和生理學改變稱之為生物標志物9.共代謝作用：指只有在初級能源物質(zhì)存在時才能進行的有機化合物的生物降解過程。10.活性污泥法：是利用懸浮生長的微生物絮體處理有機廢水的一類好氧生物處理方法。11.污泥沉降比（SV）：指一定量的混合液靜置30min后，沉降的污泥體積與原混合液體積之比，以百分數(shù)來表示。其反映了曝氣池正常運行的污泥量，用來控制剩余污泥的排放量，同時也能反映污泥膨脹等異常現(xiàn)象，以便及時采取措施。12.污泥容積系數(shù)（SVI）：又稱污泥指數(shù)，指曝氣池中混合液經(jīng)30min靜置沉降后體積與污泥干重之比。其反映了活性污泥的凝聚性和沉降性，一般控制在5

10、0-150之間，若其大于200，則表明污泥已膨脹。13.生物轉(zhuǎn)化：是指外源化合物進入生物機體后在有關(guān)酶系統(tǒng)的催化作用下的代謝變化過程。14.生態(tài)模擬：即微宇宙法，是研究污染物在生物種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)和生物圈水平上的生物效應(yīng)的一種方法，又稱為模型生態(tài)系統(tǒng)法。微宇宙是自然生態(tài)系統(tǒng)的一部分，包含有生物和非生物的組成及其過程，能提供自然生態(tài)系統(tǒng)的群落結(jié)構(gòu)和功能。15.生物放大：是指在生態(tài)系統(tǒng)中，由于高營養(yǎng)級生物以低營養(yǎng)級生物為食物，某種元素或難分解化合物在生物機體中的濃度隨著營養(yǎng)級的提高而逐步增大的現(xiàn)象，又稱生物學放大。16.活性污泥：由好氣性微生物及其代謝和吸附的有機物、無機物組成的微生物絮體即活

11、性污泥。17.LD50：即半致死劑量或濃度，指能引起一群動物的50%死亡的最低劑量或濃度。18.LD0：即最大耐受劑量或濃度，指能使一群動物雖然發(fā)生嚴重中毒，但全部存活無一死亡的最高劑量或濃度。19.拮抗作用：指兩種或兩種以上化學污染物進入機體后，污染物的總作用強度小于其中任何一種成分的單獨作用。優(yōu)先污染物：指一些具有生物積累性、毒性大、自然降解弱和三致（致癌、致畸、致突變）作用的污染普遍的有毒有機化學污染物，稱為優(yōu)先污染物（或稱優(yōu)先控制污染物）20.需氧污染物：指降解時需要消耗氧的一些有機污染物，主要包括糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。二、填空題1環(huán)境生物學是研究生物與受人類干預(yù)的環(huán)境之間相互作用的規(guī)律

12、及其機理的科學人類干擾包括兩個方面：一是生態(tài)系統(tǒng)造成的污染 ；二是 指人類活動對生態(tài)系統(tǒng)的影響和破壞，即對自然資源的不合理利用 。環(huán)境生物學在應(yīng)用 生態(tài)學 學和 毒理 學等學科的研究方法的基礎(chǔ)上已經(jīng)形成自己的一套研究方法。2生物污染按照物種的不同，可以分為污染、 污染和污染三種類型。31962年，美國生物學家R.卡遜寫的科普作品，詳細描述了濫用化學農(nóng)藥造成的生態(tài)破壞，這本書引起了西方國家的強烈反響。3人類對環(huán)境的干預(yù)包括人類活動對生態(tài)系統(tǒng)造成的；人類活動對生態(tài)系統(tǒng)的兩個方面。4氮素化肥在土壤中以下，硝酸鹽轉(zhuǎn)化為 亞硝酸鹽 ，此轉(zhuǎn)化物可與土壤中各種胺類化合物反應(yīng)生成強致癌物質(zhì) 亞硝胺 ，對人體危

13、害極大。5污染物不同形態(tài)表現(xiàn)出不同的污染效應(yīng)，這些形態(tài)包括：6在自然界，天然木素分子的降解主要是靠7. 硝化作用分兩步進行：首先是氨氧化成亞硝酸，二是把亞硝酸氧化成硝酸。硝酸鹽還原包括酸鹽還原。異化硝酸鹽還原又分為 發(fā)酵 性硝酸鹽還原和 呼吸 性硝酸鹽還原（反硝化作用）,同化硝酸鹽還原是硝酸鹽被還原成 亞硝酸鹽 和氨，氨被同化成 氨基酸 的過程。8. 機體對生活環(huán)境中化學物的吸收途徑有：吸收 、吸收以及其它途徑吸收。9. 外源化學物的生物轉(zhuǎn)化通常是酶促反應(yīng)，參與生物轉(zhuǎn)化的極為復(fù)雜，這些生物轉(zhuǎn)化酶主要存在以及和液 中。10. 生物地球化學循環(huán)指生物的作用和作用所引起的污染物周而復(fù)始的循環(huán)運動過程

14、。11. 氮循環(huán)由6種氮化合物的轉(zhuǎn)化反應(yīng)所組成：分別是、硝化作用、反硝化作用和硝酸鹽還原。12.在廢水生物脫氮過程中，當廢水的BOD5與總氮的比值為 3:1 時，需另加外碳源。13.微宇宙法，是研究污染物在生物種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)和生物圈水平上的生物效應(yīng)的一種方法，又稱為模型生態(tài)系統(tǒng)法。1闡述呼吸道吸收的特點和影響吸收的因素有哪些。吸收特點：氣體與蒸氣主要通過簡單擴散被吸收。肺中的吸收過程進行的較為迅速。肺泡壁和毛細血管壁及間質(zhì)總厚度在1um左右，而且肺泡與肺泡之間的毛細血管極為豐富，所以氣體由肺泡進入毛細血管的路程很短，極易透過，吸收過程可迅速完成。有些外源化學物可直接經(jīng)肺靜脈進入全身血液循

15、環(huán),并在全身組織器官分布,避免了肝臟的首過消除作用，故毒性可能較強。此外，各種外來化合物與細菌、病毒以及植物花粉和孢子等皆可形成固體氣溶膠。氣溶膠和顆粒物進入呼吸道后將在呼吸道中沉積或儲留，少數(shù)水溶性較高的物質(zhì)可通過簡單擴散進入血液，大部分顆?？呻S同氣流到達終末細支氣管和肺泡內(nèi)，沉積、附著于細胞表面，對機體造成一定的損害。影響吸收的因素：氣體在肺泡氣與血漿中的濃度差 氣體的吸收是一個動態(tài)平衡的過程，即該氣體由肺泡進入血液的速度等于由血液進入各組織細胞的速度時的狀態(tài)。平衡狀態(tài)下，該氣體在血液中的濃度(mg/l)與其在肺泡氣中的濃度(mg/l)之比，稱為血氣分配系數(shù)，每種氣體的分配系數(shù)為一常數(shù)。肺

16、的通氣量與血流量 如過氣體在血液中的血氣分配系數(shù)較低，既使通氣量增加，也不能使吸收入血的氣體增多，還必須增加血流量，才能使吸收增多。反之，血氣分配系數(shù)較高的氣體，極易由肺泡吸收進入血液，因此增加通氣量即呼吸頻率或每分鐘通氣量就能使吸收增多。氣體的分子量及在水中的溶解度 溶于水的氣體大多通過親水性孔道被轉(zhuǎn)運，所以溶解度高和分子量小的氣體容易吸收。溶于生物膜脂質(zhì)的氣體吸收情況主要取決于脂水分配系數(shù)，脂水分配系數(shù)越大越易被吸收，較少受分子量大小的影響。2分別簡述急性毒性試驗、慢性毒性試驗和蓄積試驗的目的。急性毒性試驗的目的：求出受試物對一種或幾種實驗動物的致死劑量，通常以半數(shù)致死量（LD50）為主要

17、參數(shù)。闡明受試化合物急性毒性的劑量反應(yīng)關(guān)系與中毒特征。利用急性毒性試驗方法研究化合物在機體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)運和生物轉(zhuǎn)化過程及其動力學變化。(4分)慢性毒性試驗的目的：慢性毒性試驗是檢測在較長時間內(nèi)，以小劑量反復(fù)染毒后所引起損害作用的試驗。其主要目的是評價化學物在長期小劑量作用的條件下對機體產(chǎn)生的損害及其特點，確定其慢性毒作用閾劑量和最大無作用劑量，為制訂環(huán)境中有害物質(zhì)的最高容許濃度提供實驗論據(jù)。蓄積試驗的目的：環(huán)境化學物質(zhì)進入機體后，經(jīng)過代謝轉(zhuǎn)化排出體外，或直接排出體外。當其連續(xù)地、反復(fù)地進入機體，而且吸收速度超過代謝轉(zhuǎn)化與排泄的速度時，化學物質(zhì)在體內(nèi)的量逐漸增加，稱為化學物質(zhì)的蓄積作用。外源性化學

18、物在機體的蓄積作用是化學物發(fā)生慢性中毒的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，蓄積試驗研究外源化學物在機體內(nèi)有無蓄積作用及蓄積程度如何，是評價化學物能否引起潛在的慢性毒性的重要方法之一，也是制定有關(guān)的衛(wèi)生標準時選擇安全系數(shù)的依據(jù)之一。3影響胃腸道吸收的因素有哪些方面的因素？外源化學物的性質(zhì)：溶解度較低者，吸收差；脂溶性物質(zhì)較水溶性物質(zhì)易被吸收；分散度越大，吸收越容易；解離狀態(tài)的物質(zhì)吸收速度慢。機體方面的影響：胃腸蠕動較強，吸收少，反之，有利于吸收；胃腸內(nèi)容物較多時，吸收減慢；反之，空腹或饑餓狀態(tài)下容易吸收；胃液的酸度較高（pH=0.9-2.5）, 弱有機酸類多以未解離的分子狀態(tài)存在，在胃中易被吸收。小腸內(nèi)酸堿度已趨

19、向于弱堿性或中性(pH=6.6-7.6), 弱有機堿類在小腸內(nèi)主要是非解離狀態(tài)，也容易通過簡單擴散而被吸收。某些特殊生理狀況如：妊娠和授乳期對鉛和鎘的吸收增強。胃酸分泌隨年齡增長而降低，可影響弱酸或弱堿性物質(zhì)的吸收。4污染物對生物大分子的影響主要表現(xiàn)在哪些方面？(1)干擾正常的受體配體的相互作用 受體是許多組織細胞膜上的大分子成分；配體是生物體內(nèi)的一些具有生物活性的化學物。正常情況下，受體與配體結(jié)合形成受體配體復(fù)合物，產(chǎn)生一定的生物學效應(yīng)。(2)生物膜損傷 不少環(huán)境化學物通過改變膜脂流動性，影響膜的通透性和鑲嵌蛋白質(zhì)的活性，改變其結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性，從而產(chǎn)生生物效應(yīng)(3)干擾細胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài) 正常情況下

20、細胞內(nèi)的鈣濃度較低（107108 mol/L），細胞外濃度較高（103 mol/L ）。各種細胞毒物，如硝基酚、過氧化物、汞、鉛等重金屬離子均能干擾細胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)，引起細胞損傷和死亡。(4)干擾細胞能量的合成 一些環(huán)境污染物可干擾糖類的氧化，使細胞不能合成能被生物利用的ATP，ATP使細胞生命活動得不到充足的能量供給(5)脂質(zhì)過氧化與自由基 脂質(zhì)過氧化是細胞損傷的一種特殊方式,是由于產(chǎn)生了自由基而引起的,正常情況下,生物體內(nèi)氧化、還原和酶促反應(yīng)過程中，均可產(chǎn)生少量自由基，一般可被體內(nèi)存在的抗氧化物質(zhì)（如維生素C、維生素E）所對抗，對生物危害不大。當大量污染物（自由基）進入機體，造成機體抗氧化作用

21、失衡，即可發(fā)生脂質(zhì)過氧化，對生物體造成危害。(6)與生物大分子共價結(jié)合 共價結(jié)合可改變生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能，引起一系列生物學改變，特別是與酶蛋白、脂肪、核酸等重要生物大分子共價結(jié)合，能改變其化學結(jié)構(gòu)，影響其生理功能，甚至導致變性和細胞死亡(7)誘導生物機體內(nèi)一些功能蛋白的產(chǎn)生 如應(yīng)激蛋白和金屬硫蛋白的產(chǎn)生，這些蛋白質(zhì)的產(chǎn)生可保護生物機體抵抗污染物的損害。注：金屬硫蛋白對二價金屬離子具有極高的親和力，在細胞內(nèi)起貯存必需的微量金屬如Zn、Cu和結(jié)合有毒金屬如Cd、Hg的作用，它與必需金屬的結(jié)合起調(diào)節(jié)這些金屬在細胞內(nèi)濃度的作用，而與有毒金屬結(jié)合則可以保護細胞免受金屬毒性影響。5活性污泥由哪些微生物

22、組成；它們的組成類型與活性污泥系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常與否有何關(guān)聯(lián)，繪出ASP工藝流程圖。（1）活性污泥的微生物有細菌、霉菌和原生動物等組成：細菌：堿桿菌、微桿菌、叢毛單胞菌、芽孢桿菌、假單胞菌、柄桿菌、球衣菌、動膠菌和黃桿菌等。霉菌：酵母、假絲酵母、青霉菌和鐮刀霉菌，它們能在酸性條件下生長繁殖，且需氧量比細菌少，所以在處理某些特種工業(yè)廢水及有機固體廢渣中起到重要作用。原生動物和微型后生動物：原生動物以游泳型的纖毛類為主，如草履蟲。如果運轉(zhuǎn)正常，出水良好，原生動物則以固著的纖毛類為主，例如鐘蟲、累枝蟲等。后生動物：輪蟲、甲殼蟲和線蟲等，以游離的細菌和有機微粒作為食物，可以起到提高出水水質(zhì)的作用。（2）組成

23、與系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的關(guān)聯(lián)：如果活性污泥系統(tǒng)運轉(zhuǎn)不正常，出水水質(zhì)差，則原生動物以游泳型的纖毛類為主，如草履蟲。如果運轉(zhuǎn)正常，出水良好，原生動物則以固著的纖毛類為主，例如鐘蟲、累枝蟲等，并有后生動物出現(xiàn)，如輪蟲、甲殼蟲和線蟲。（3）工藝流程圖: 標準（推流式）活性污泥法（CAS）：廢水初沉淀池懸浮固體去除掉曝氣裝置（活性污泥就在這種裝置中將廢水中BOD降解了，并產(chǎn)生新的活性污泥）二次沉淀池固液分離（上清液排放，沉淀下來的污泥一部分回流到曝氣池中，一部分作為剩余污泥而排放）。推流式活性污泥法的曝氣池一般為一個長條的矩形池，廢水從一端進入，另一端流出，池中曝氣裝置多數(shù)為鼓風式。普通曝氣法是在池內(nèi)均勻地通入空氣

24、?；旌弦簯腋」腆w濃度為1.5千mg/L3千mg/L，活性污泥回流比約為1030，去除每公斤BOD33需空氣44m62m。普通曝氣法優(yōu)點為出水水質(zhì)高，BOD去除率高，缺點是氧利用率低，曝氣時間長，適應(yīng)水質(zhì)變化的能力差。為了克服上述缺點，在普通曝氣法的基礎(chǔ)上進行了曝氣量控制和進水水量控制，如漸減曝氣系統(tǒng)、逐步曝氣法、吸附再生法等，目的都是為了提高氧的利用率，增加BOD的去除量，縮短處理時間，提高出水水質(zhì)。供氣設(shè)備為鼓風機，充氧設(shè)備有穿孔管、微孔曝氣器、散流式曝氣器和曝氣軟管等6微生物對化學物質(zhì)的降解與轉(zhuǎn)化有哪些特點，使其在環(huán)境污染處理中起著不可替代的作用？（1）個體微小，比表面積大，代謝速率快；（

25、2）種類繁多，分布廣泛，代謝類型多；（3）具有多種降解酶；（4）繁殖快，易變異，適應(yīng)性強；（5）具有巨大降解能力；（6）具有共代謝作用。7. 簡述監(jiān)測和評價中生物標志物的作用。體內(nèi)劑量、生物有效劑量可作為污染物危害監(jiān)測和鑒定的重要指標；是定性污染物與暴露后果相聯(lián)系的重要參考；生物標志物能應(yīng)用于確定暴露一反應(yīng)，暴露一效應(yīng)關(guān)系和危險度的估計；生物效應(yīng)分子生物標志物，細胞結(jié)構(gòu)功能改變標志物有助于污染物對機體損傷機制的研究；易感性生物標志物，對發(fā)現(xiàn)污染易感個體和制定保護易感人群的衛(wèi)生措施有著十分重要的價值。8.生物修復(fù)的本質(zhì)是生物降解，能否成功取決于生物降解速率，在生物修復(fù)中采取強化措施促進生物降解十

26、分重要。這些強化措施促主要包括哪些方面？接種微生物 目的是增加降解微生物數(shù)量，提高降解能力，針對不同的污染物可以接種人工篩選分離的高效降解微生物，接人單種、多種或一個降解菌群，人工構(gòu)建的遺傳工程菌被認為是首選的接種微生物；添加微生物營養(yǎng)鹽 微生物的生長繁殖和降解活動需要充足均衡的營養(yǎng)，為了提高降解速度，需要添加缺少的營養(yǎng)物；提供電子受體 為使有機物的氧化降解途徑暢通，要提供充足的電子受體，一般為好氧環(huán)境提供氧，為厭氧環(huán)境的降解提供硝酸鹽；提供共代謝底物 共代謝有助于難降解有機話染物的生物降解；提高生物可利用性 低水溶性的疏水污染物難于被微生物所降解，利用表面活性劑、各種分散劑來提高污染物的溶解

27、度，可提高生物可利用性；添加生物降解促進劑 一般使用H2O2可以明顯加快生物降解的速度。9電磁輻射的有哪些方面的生物效應(yīng)？（8分）答：（1）使癌癥發(fā)病率增高（2）影響生殖功能 如：5-10mw/cm2的電磁輻射，其子女中畸形兒童的發(fā)病率異常高。（3）損害中樞神經(jīng)系統(tǒng) 輕則引起失眠多夢、頭痛頭昏、疲勞無力、記憶力減退、易怒、抑郁等神經(jīng)衰弱癥；重則使大腦皮質(zhì)細胞活動能力減弱，并造成腦損傷。（4）引起心血管疾病 如心率加快、血壓升高、呼吸率加快、喘息、出汗等，嚴重的還會出現(xiàn)抽搐和呼吸障礙。（5）傷害眼睛 白內(nèi)障形成的最小功率密度約150mW/cm2,100min。低于500MHz的頻率引起眼損害的可

28、能性不能完全排除。10.生物膜有哪些特點？細胞與外界環(huán)境交換一些大分子物質(zhì)的過程有哪些方式？特點微生物多樣性高：在所形成的生物膜中與凈化有關(guān)的微生物種類的多樣性程度較高，其中包括好氧細菌、厭氧細菌、真菌和藻類，使其在去除污染物方面更具有廣譜性。生物膜各段的微生物類群不同：在多段式的生物膜法處理中，與凈化程度相對應(yīng)，分別出現(xiàn)不同的微生物優(yōu)勢種。微生物群落的種類組成隨廢水的凈化過程而相應(yīng)的發(fā)生演替的處理方法被認為較為合理。生物膜中的食物鏈較長：與活性污泥相比，生物膜上動物性成分所占的比例較高，而且微型后生動物的量也明顯增大，也就是說，在生物膜上不僅棲息著捕食細菌的生物，而且存在著其它更高營養(yǎng)級的生

29、物，因而食物鏈比活性污泥中的更長。具有較高的脫氮能力：由于在生物膜上存在許多繁殖速度較慢的硝化細菌，因此具有較高的脫氮能力；硝化細菌和脫氮細菌發(fā)育良好，亞硝化細菌和硝化細菌的增殖速度很小，差不多與輪蟲類的增殖速度相似近。單位處理能力大：大量微生物生長占據(jù)了整個反應(yīng)器的空間，單位體積生物量遠比活性污泥法高，因此單位處理能力巨大。系統(tǒng)維護方便：系統(tǒng)操作維護方便，能耗低，無需污泥回流。操作運行穩(wěn)定：因生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對水力和有機物負荷的承受能力強，操作運行穩(wěn)定。方式被動轉(zhuǎn)運：特點是生物膜不起主動作用，不消耗細胞的代謝能量，這種轉(zhuǎn)運形式包括簡單擴散和濾過兩種方式。簡單擴散是環(huán)境中的物質(zhì)分子由生物膜

30、的高濃度一側(cè)，透過生物膜向低濃度一側(cè)的轉(zhuǎn)運，這是脂溶性有機物的主要轉(zhuǎn)運方式。濾過過程是環(huán)境中的物質(zhì)通過生物膜上的親水性孔道的轉(zhuǎn)運過程。濾過是分子直徑小于生物膜親水性孔道直徑的水溶性化合物的主要轉(zhuǎn)運方式。特殊轉(zhuǎn)運：特點是具有特定結(jié)構(gòu)的環(huán)境污染物和生物膜中的蛋白質(zhì)構(gòu)成的載體形成可逆性復(fù)合物進行轉(zhuǎn)運，生物膜具有主動選擇性。這種轉(zhuǎn)運形式包括主動轉(zhuǎn)運和易化擴散。主動轉(zhuǎn)運是環(huán)境污染物由生物膜低濃度一側(cè)逆濃度梯度向高濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運，這種轉(zhuǎn)運需要消耗細胞代謝能量，是水溶性大分子化合物的主要轉(zhuǎn)運形式。易化擴散也稱促進擴散或載體擴散，是環(huán)境污染物與生物膜的載體結(jié)合，有生物膜高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運，這種轉(zhuǎn)運不能逆

31、濃度梯度，也不消耗細胞代謝能量。胞飲作用：由于生物膜具有可塑性和流動性，因此，對顆粒狀物質(zhì)和液粒，細胞可通過細胞膜的變形移動和收縮，把它們包圍起來最后攝入細胞內(nèi)。這就是胞飲作用和吞噬作用。11皮膚的吸收的特點和影響因素(1)特點：經(jīng)皮膚吸收是外源化學物由外界進入皮膚并經(jīng)血管和淋巴管進入血液和淋巴液的過程。皮膚的通透性不高，但當皮膚與外源化學物接觸時，外源化學物也可透過皮膚而被吸收，例如氯仿可透過完整健康的皮膚引起肝損害，有機磷殺蟲劑和汞的化學物可經(jīng)皮膚吸收，引起中毒以至死亡。外源化學物經(jīng)皮膚簡單擴散方式的吸收，主要通過表皮或皮膚附件如汗腺管，皮脂腺和毛囊吸收，分為兩個階段，第一階段為穿透角質(zhì)層

32、的屏障作用，但速度較慢。第二階段為吸收階段，須經(jīng)過顆粒層、棘細胞層、生發(fā)層和真皮，各層細胞都富有孔狀結(jié)構(gòu)，不具屏障功能，外源化學物極易透過，然后通過真皮中大量毛細血管和毛細淋巴管而進入全身循環(huán)。(2)影響因素外源化學物的理化性質(zhì) 在通過角質(zhì)層時，分子量的大小和脂/水分配系數(shù)的影響較為明顯。脂溶性化學物透過角蛋白絲間質(zhì)的速度與其脂/水分配系數(shù)成正比，但在吸收階段，外源化學物將進入的血液或淋巴液，是同時具有脂溶性和水溶性的液體，所以脂/水分配系數(shù)在1左右者，更容易被吸收。非脂溶性的極性外來化學物的吸收與其分子量大小有關(guān)，分子量較小者也較易穿透角質(zhì)層被吸收。皮膚的完整性 人體不同部位皮膚對外源化學物

33、的吸收能力存在差異，角質(zhì)層較厚的部位如手掌、足底，吸收較慢，陰囊、腹部皮膚較薄，外源化學物易被吸收。其它因素 血流速度和細胞間液流動加快，吸收也快；皮膚大量排出汗液，外源化學物容易在皮膚表面汗液中溶解、粘附，延長外源化學物與皮膚接觸時間，也易于吸收。12生物轉(zhuǎn)化的生物學意義生物轉(zhuǎn)化是外源化學物進入機體后，其存在形式可能會發(fā)生各種變化，活性也會發(fā)生改變，其中有些毒性增強，有些毒性減弱。因此，生物轉(zhuǎn)化對于判定其對機體的影響有重要作用。通過對生物轉(zhuǎn)化作用的研究，可以探求外源化合物活性基因、活性分子的重要規(guī)律，為防治其對機體損傷有重要意義。 通過對外源化學物在機體的生物轉(zhuǎn)化過程的研究，有利于探求其損傷

34、機制，作用的靶器官、靶組織、靶細胞乃至靶分子。 外源化合物經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化會形成新的代謝間產(chǎn)物、終產(chǎn)物，存在于血液和組織中，或被排出體外，可為中毒診斷，程度判斷，治療效果評價提供有意義的生物學材料緒論：1.環(huán)境科學：是研究人與環(huán)境相互作用的科學。目的在于揭示人與環(huán)境相互作用中存在的規(guī)律。2.溫室效應(yīng)：在大氣層中， CO2對光輻射是透徹無阻的，但是能吸收紅外線而阻擋紅外輻射的通過，就像溫室的玻璃罩一樣，能量進來容易出去難，大氣中CO2越多熱外流越受阻，地球溫度上升越快，這種現(xiàn)象稱為“溫室效應(yīng)”。3.臭氧層的破壞：大氣平流層中CO2能阻止過量的紫外線到達地面，而人類活動引起氯氟烷烴和含溴鹵代烷烴排放到

35、平流層，氯原子催化O3的分解，打破了O3的自然平衡，導致O3“空洞”。4.酸雨：主要成分是硫酸和硝酸，SO2、NO在強光下發(fā)生光化學作用并和水汽結(jié)合形成（pH5.6）5.環(huán)境生物學：是研究生物與受人類干擾的環(huán)境之間相互作用規(guī)律及其機理的科學，是環(huán)境科學一個分支。6.環(huán)境生物學研究的對象及目的：研究生物與受人類干擾的環(huán)境間相互關(guān)系。 人類活動對生態(tài)系統(tǒng)造成的污染；是人類活動對生態(tài)系統(tǒng)的影響和破壞。 主要研究：環(huán)境污染引起的生物效應(yīng)和生態(tài)效應(yīng)及其機理，生物對環(huán)境污染的適應(yīng)及抗性機理，利用生物對環(huán)境監(jiān)測和評價的原理和方法，生物成生態(tài)系統(tǒng)對污染的控制與凈化的原理與應(yīng)用；自然保護生物學和恢復(fù)生態(tài)學及生物修復(fù)技術(shù)。 目的：在于為人類維護生態(tài)健康，保護和改善人類生存與發(fā)展的環(huán)境，合理利用自然資源提空科學基礎(chǔ)，促進環(huán)境和生物的互相關(guān)系以利于人類的生存和可持續(xù)發(fā)展。 研究方法：野外調(diào)查和實驗，實驗室實驗，模擬研究。 主要任務(wù)：闡明環(huán)境污染的生物學或生態(tài)學效應(yīng)。探索生物對環(huán)境污染的凈化原理，提高生物對環(huán)境污染凈化的效率。探討自然保護生物學和恢復(fù)生態(tài)學的原理與方法。第一章1.環(huán)境污染：是指有害物質(zhì)或因子進入環(huán)境并在環(huán)境中擴散、遷移、轉(zhuǎn)化，使環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生變化，對人類以及其他生物的生存和發(fā)展產(chǎn)生不利影響的現(xiàn)象。（加工業(yè)廢水和生活污水排放）。