污染生态学版Word格式.docx

1、2.人工湿地：是一种人造生态系统。由人工建造和监督控制的利用该生态系统中的物理，化 学和生物的三重协同作用，通过过滤，吸附，共沉，离子交换，氧化还原，植物吸收和微生 物分解来实现对污水的高效净化。组成包括：水，透水性基质，水生、湿生植物，微生物, 无脊椎、脊椎动物。3.相一、相二反应4.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，从周用环境中蓄积某种元 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。5生物积累：是指生物在其整个代谢活跃期通过吸收、吸附、吞食等务种过程，从周国环境 中蓄积某些元素或难分解的化合物，以致随着生长发冇，浓缩

2、系数不断增大的现象，又称生 物学积累。6.生物放大：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渐增大的现象，又称为生物学放大。第二章1.什么是混合功能氧化酶（MFO）?其特点？意义？答：混合功能氧化酶是污染物在体内进行生物转化相一过程中的关键酶系。混合功能氧化酶 是电子传递系统，存在于大多数组织的细胞内质网上，但肝脏中的活性较其他组织中活性要 高得多。混合功能氧化酶的组成包括：细胞色素P450, NADPH细胞色素P450还原酶和磷 脂。经由微粒体诱导产生。它的作用是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

3、性化合物。大多数情 况下会使污染物毒性降低，少数情况下升高，甚至变为致癌物。应用混合功能氧化酶作为分子水平上敏感性的生物指标，来监测污染物对生态系统的早期影 响，混合功能氧化酶的诱导具有很好的剂量一效应关系，例如用来监测海洋石油污染。 但是英特异性较差，易受到大量天然化合物、人造化合物的诱导，还受到许多其它因素的影 响，如温度、食物等。因此，用其对环境进行监测的方法还未广泛展开，仍在不断研究中。2.什么是自由基和活性氧？种类？致毒机理和生物学毒性？1） 自由基：游离存在的、带有不成对电子的分子、原子或离子，都称为自由基，其化学性 质很活泼。可见，凡是自由基其共同的基本特征就是带有不成对电子。无

4、论是不带电荷的分 子或原子，还有带正电荷或负电荷的离子，无论是无机化合物还是有机化合物，只要带有不 成对电子，都属于自由基。活性氧：氧的某些代谢产物及英衍生的含氧物质，由于它们都含有氧并且具有比氧活泼的化 学反应性，因此统称为活性氧。都是直接或间接由氧转化而成的。2） 种类：超氧阴离子自由基 ，疑自由基 ，单线态氧 ，过氧化氢（氧分子吸收能量，使一个外层电子从基态进行电子自旋反转，从而形成具有不稳泄的激发 态电子的 ），脂类过氧化物 。3） 生物体内自由基及活性氧水平及维持的功能系统：生物体内的自由基和活性氧是人体进行生命活动时所产生的一种活性分子（正常代谢产 物）。正常情况下，生物体内自由基

5、具有调巧细胞间的信号传递，细胞生长，抑制病毒、细 菌，以及参到物质合成等作用。在正常的生理状态下，生物体的自由基或活性氧在生物体内 不断的产生，但也不断的被清除，其含量处于生理低浓度的动态平衡状态。维持这一状态的 关键是生物体内的抗氧化防御系统，包括抗氧化酶系统和抗氧化剂系统（生物体长期进化 产生的）。4） 抗氧化防御系统的组成及其生物学作用：抗氧化酶系统：a.超氧化物歧化酶：催化02-生成H2O2,淸楚体内过剩的超氧阴离子自由基，不仅可提示污 染物的作用机理，而且可以监测和评价污染物对生态系统的损害。b.谷胱甘肽过氧化物酶：催化有机过氧化氢物还原成相应的醇。c.过氧化氢酶：可还原脂质过氧化物

6、和H2O2o抗氧化剂系统：a.维生素C：可猝灭 ，生成相应的脱氧抗坏血酸和 ：是水溶性的；在叶绿体中清除H2O2：还原维生素E。b.谷胱甘肽：抗氧化防御作用：可以猝火H2O2,防护过氧化造成的损伤，是自由基回复为原 有的化合物，参与叶绿体中抗坏血酸循环以淸除自由基。C.维生素E：生物学作用：可以猝灭 ，使生物膜免受损害。如可抑制眼睛晶状体内的过氧化反应，预防近视发生。d.B胡萝卜素e.尿酸：单线态氧92、疑自由基.0H的有力淸除剂；抑制脂类过氧化。f.血浆铜蓝蛋白：在铜解毒、铁代谢以及许多芳香族胺类与酚类代谢中起重要作用：可参与 淸除氧自由基和超氧阴离子。5） 自由基和活性氧的生物学毒性：当机

7、体内抗氧化防御系统不能消除这些自由基和活性氧时，它们可使DNA链断裂、脂质过 氧化、酶蛋白失活等，从而引起机体氧化应激或氧毒性。6） 致毒机理：当外源化合物无论以何种方式进入到生物体内后：一方面它可以引起生物体内产生过量 的自由基，使得生物体内的两大自由基淸除系统来不及及时的清除，造成生物体内的自由基 代谢平衡失调，自由基过量，从而引起脂类过氧化，蛋白质（酶）、核酸等分子遭受损伤， 从而使生物体的正常生理生化代谢紊乱，生物个体表现出一泄的病变或症状。另一方面，可直接破坏生物体中的两大自由基淸除系统及其有关的因素，使生物体两大 自由基淸除系统丧失消除自由基的能力而导致自由基在体内的过度积累，引起

8、上诉后果。3.DNA加合物：是外源性化学物经生物转化后的亲电活性产物与DNA链特异位点共价结合 产生的结合物，加合物的位点可以是DNA的碱基，糖基以及磷酸。4.污染物在个体水平上的影响？ 答：一、 死亡二、 对行为的影响：1） 对水生生物行为的影响：A.回避行为（鱼、虾、蟹）：a.使水生生物种类组成、区系分布随之改变，从而打乱原有生态系统的平衡：b.一些经济鱼类失去索饵场和产卵场，一些仍留在污水中的鱼类会出现更多的病鱼。c.一些水生生物的回避阈值低于污染物对水生生物的致死浓度。d.不同的水生生物对同一种污染物的回避能力差异很大。B.捕食行为：捕食食物后处理时间延后，拒食并捕食能力下降，引起味觉

9、阻断。C.警惕行为：警惕行为破坏，导致易被捕食，增加了死亡率。2） 对鸟类行为的影响A.站立姿态：有机磷农药可以抑制鸟类乙酰胆碱酯酶的活性，引起神经系统中毒。B.对领地的失控和不能照顾后代。C.若受伤的鸟类处于繁殖期，则表现为破坏和舍弃了孵蛋和不照顾它们的后代，导致繁殖 率下降和幼鸟的死亡率增加。三、 对繁殖的影响：一般表现为产卵数、孵化率和幼体存活率下降以及繁殖行为的变化等。生物机体繁殖损害最 终导致种群数量下降，甚至导致物种火绝。对乌类影响的最大特点是鸟蛋壳变薄。对鱼类繁殖的影响：精子数疑下降：卵数量减少：胚胎发冇中酶活性的改变：孵化中的幼体：改变孵化周期，改 变幼体的存活率，增加了被捕食

10、的概率。幼体：增加对疾病的敏感性，增加被捕食的概率, 减少食物利用率，增加死亡率。对水生生物：产卵数、孵化率和幼体存活率下降和繁殖行为变化对鱼类及不同幼鱼发育期产 生影响。四、 对生长和发育的影响：引起生物机体的摄食率和生理代谢的危害，导致生长和发冇的障碍。当生物机体从食物获得的能量超过机体维持正常的生理代谢所需的能量时，生物机体将利用 能量进行生长发育和繁殖，反之，不能生长发育或导致死亡。尽管有些污染物不会危害生物机体摄食率和生理代谢，但由于机体对污染物的解毒，消耗了 大量的能量，仍能导致生长发弃障碍。通过频繁地蜕皮产卵等来排岀毒素，导致种群水平的 变化。5.环境激素：环境中存在的一些天然物

11、质和人工合成的环境污染物具有动物和人体激素活性, 这些物质能丁扰和破坏野生动物和人内分泌功能，导致野生动物生殖障碍，甚至能诱发人类 重大疾病，如肿瘤。这些物质被称为环境激素，或外源性雌激素，或环境内分泌干扰物。主 要包括三类：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。6污染对种群动态的影响及调节：1） 影响：A.对生活史进程的影响：一些物理性或化学性污染因素能够延缓和阻滞生物体的生活史进 程，或者相反加速生物的生活史进程。B.对种群增长率的影响的应用：已广泛地应用于研究污染胁迫对种群的影响：用于进行污 染影响评价：杀虫剂效果的模拟研究中，也彼广泛应用。2） 调节:A.污

12、染对种群增长率的影响是通过改变种群密度来实现的。种群增长率是描述种群特征的重要参数，与种群密度密切相关。污染因素是种群死亡率增加，生长率下降，种群走向火绝，但在实际的情形中，除了某 些受到特別严重污染的种群可能走向火绝外，许多种群并不一立火绝，而可能回复到相对稳 定的状态。B.种群的密度调节（图）C.食物调节7.为何在环境胁迫下，优势者下降而机会者强大起来？1） 种间关系：包括捕食、竞争、寄生和共生等，是连接生物个体、种群和群落的纽带。2） 种间竞争：是两个物种间通过共同利用一种有限的资源而发生的一种间接的相互关系； 是另一个影响种群增长率和生物群落结构的生态学过程。3） 食物阈值理论：在食物

13、供应稳立的条件下，具有相似摄食模式的物种中，对英繁殖而言 具有最低食物浓度阈值的物种是最成功的竞争者。食物浓度阈值是指完成生殖和维持种群大 小所必须的水平。从摄食率的角度理解：污染物进入环境后，导致生物体的摄氏率下降，食物浓度阈值升高，从而使种群的竞争力下 降。根据食物阈值理论，参与竞争的物种在污染胁迫下摄食率敏感性的差异将改变种间竞争 关系。最敏感的（即摄食行为最易受污染影响）物种将被淘汰，而抗性最强的物种将成为优 胜者。4） 环境污染可以改变或扭转种间竞争关系。正常的飞污染环境中具有竞争优势的物种，而 在环境受到污染后其优势地位可能被削弱，而原先处于竞争劣势地位的物种则取而代之成为 优势物

14、种。8.抗性种群形成的三个阶段？形成条件，维持因素，代价？（抗性种群形成的利与弊） 答：1） 三个阶段：A.阶段一：种群中最敏感的基因型被消除，但种群的一半特征，即种群的基本结构仍未发 生改变。B.阶段二：种群中除了最具抗性的基因型外，其他基因型均被消除，原始种群被最具抗性 的基因型替代。C.阶段三：种群中幸存的抗性个体间进行杂交，结果因遗传重组而产生抗性更强的个体（基 因型），并维持经历污染物的选择。2） 形成条件和维持因素：A.生殖隔离机制：增加自交可冇性：花期不遇：杂交不亲和。这是抗性种群得以维持的重要因素。B.选择：污染物的选择作用是形成和维持抗性种群的基本因素。3） 代价:A.遗传损失导致适合度下降：种群的抗性进化将伴随有基因损失，使得抗性种群在新环境中将成为敏感种群。当某种 不常见的环境突发事件出现时，此类种群火绝的可能性较大。对于植物来说，保持较高的种 群遗传多样性，种群因病虫害爆发而被毁火的风险将大大减少。B.资源配宜变化使适合度下降：机体不同部分间的资