绪论 1.三个环境的概念，尤其是“环境科学”中的“科学” 一般工具书中定义的“环境”是指人以外的客观事物，将环境作为一种人以外的客观存在来加以定义，如新华字典中定义为：周围的一切事物。 环境科学术语的“环境”的中心事物是“人”，是以人类为主体的外部世界，是“人类生存的环境”，在此基础上定义：影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总和。 生态学中“环境”研究的中心事物是“生物”，则环境是以整个生物界的生命为主体，是“生物生存的环境”，可定义：直接或间接影响生物生存和发展的各种因素的总和。 2.“环境”具有相对性，在不同的学科中含义不同，主体的改变往往导致环境概念含义的不同。人类是环境发展到一定阶段的产物，环境是人类生存的物质基础，环境在影响人类生产、生活的同时，人类也在不断地利用和改造自然环境。故人类和环境密切联系，相互作用。 3.环境问题：主要分为环境污染和生态破坏。指由于人类活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化，以及这种变化反过来对人类生产、生活和健康的影响问题。其产生是人类社会发展到一定阶段人类与环境矛盾激化的产物。 其实质是由于人类活动超出了环境的承受能力，对其所赖以生存的自然生态系统的结构和功能产生了破坏作用，导致人与其生存环境的不协调。 重大环境问题 （1）温室效应：大气中的温室气体（二氧化碳、甲烷等）覆盖在地球表层，它们能吸收来自太阳的短波辐射，同时吸收地球发出的长波红外辐射，因而可以像玻璃温室一样使地球保持与积蓄热量，引起地球表面温度上升，发生所谓的“温室效应” 危害：：（1）海平面上升 （2）影响农业和自然生态系统 （3）加剧洪涝、干旱等气候灾害 （4）影响人类健康 （2）臭氧层的破坏：臭氧层的减少是人类活动所引起的，尤其是氯原子能催化抽样的分解，因而打破了臭氧的自然平衡。（到达平流层的氯主要是人们排放的氯氟烷烃CFC和含溴卤代烷烃，如应用在冷冻机、电冰箱及高级电子元件做清洁剂的弗利昂，均对臭氧层产生威胁） 危害：1）使皮肤癌和白内障患者增加，损坏人的免疫力，使传染病的发病率增加。（2）破坏生态系统，植物减产，减少动物寿命，水生系统破坏；（3）引起新的环境问题。 （3）酸雨：酸雨是有于大气中二氧化硫和一氧化氮在强光照射下，进行光化学作用，并和水汽结合而形成。主要成分为硫酸和硝酸。这些强酸在雨水中解离，是雨雪的pH下降，一般将小于5.6的雨称为酸雨 危害：酸雨能直接伤害植物，导致农作物明显减产。也能引起土壤性质改变，主要是使土壤酸化，影响生物数量和群落结构，抑制硝化菌、固氮菌等的活动，是有机物的分解、固氮过程减弱，因而土壤肥力降低，生物生产力明显下降。 （4）有毒物质污染：有毒物质是指对生态系统和人类健康有毒害作用的物质排放到环境中而引起的危害。 环境生物学的研究方法主要有以下三类：野外调查和试验、实验室试验、模拟研究 4.解决环境问题的根本途径是调节人类社会活动与环境的关系。要真正实现这种调节必须具备下列条件：掌握自然生态规律，通晓环境变化过程，能预测人类活动引起的环境影响，运用规律去利用自然资源、改造自然。
第一章 环境污染物在生态系统中的行为 1.环境污染分类：按环境要素分——大气污染、水体污染、土壤污染； 污染物性质——生物污染、化学污染、物理污染； 污染物形态——废气污染、废水污染、固体废弃物污染、噪声污染、辐射污染； 污染产生原因——生产污染、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； 污染涉及的范围——全球性污染、区域性污染、局部污染 2.环境效应——环境污染所导致的环境变化 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。 如热污染、噪声污染等。 3. 污染源常见的分法，是按人类社会活动功能来分，可分为工业污染源，农业污染源，交通运输污染源和生活污染源。最主要的是工业污染。（通过排放废弃、废水、废渣和废热，污染大气、土壤和水体，还产生噪声、振动、核辐射来危害周围的环境）。 4.优先污染物：在众多污染物中筛选出潜在危害大的作为优先研究和控制对象，称之为优先（控制）污染物。美国是最早开展优先检测的国家（规定129种优先污染物，其中114种是有毒有机污染物。我国规定68种优先控制污染物。）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 主要：2.苯系物——笨，甲苯，乙苯，邻二甲苯，间二甲苯，对二甲苯，计6个 6.硝基苯类——硝基苯，对硝基甲苯，2,4-二甲苯，三硝基甲苯，2,4-硝基氯苯，计6个 8.多环芳烃类 10.农药—六六六，滴滴涕，敌敌畏，乐果，对硫磷，甲基对硫磷，除草醚，敌百旱，计8个。 14.重金属及其化合物——砷，铍，镉，铬，汞，镍，铊，铜，铅 及其化合物。 5. 环境污染的特点：影响范围大 ；作用时间长； 污染物浓度低、情况复杂；污染容易、治理难 6. 污染物在环境中的迁移方式： （1）机械迁移—水的机械迁移作用，气的机械迁移作用，重力的机械迁移作用 （2）物理-化学迁移 ——★污染物在环境中迁移的最重要的形式。 如溶解-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 化学分解、光化学分解、生物化学分解 （3）生物迁移 如生物通过食物链对重金属的放大积累作用 7. 影响迁移的因素：①内部因素 污染物自身的物理化学性质：组成该物质的元素所 具有的组成化合物的能力、形成不同的电价离子能力、水解能力、形成络合物的能力、被胶体吸附的能力。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、数量，络合配位体的数量、性质 8.氧垂曲线：在河流收到大量有机污染时，由于有机物这种氧化分解作用，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，在来到溶解氧水平，可绘制成一条溶解氧下降曲线。称之为氧垂曲线。附表 根据图能说明清洁区，分解区，腐败区，恢复区，清洁区 9.什么是生物转运，生物转化，污染物透过细胞膜的方式有哪些？有何特点？ 生物转运是指环境污染物经各种途径和方法同生物接触而被吸收，分布和排泄等过程的总称。 生物转化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。 方式附表
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 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 有 耗能 水溶性大分子化合物的主要方式
促进扩散 高浓度 低浓度 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
10.什么是生物浓缩，生物积累，生物放大和生物浓缩系数，三个概念有何区别？ 生物浓缩是指生物机体或处于同一营养级的许多生物种群，从周围环境中蓄积某种元素或难分解的化合物，是生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象，又称生物浓缩，生物学富集。、 生物积累是指生物在整个代谢活跃期通过吸收、吸附、吞食等过程，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，浓度系数不断增大的现象，又称为生物学积累。 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内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。 生物浓缩系数是指生物体内某元素或难分解化合物的浓度同它所生存的环境中该物质的浓度比值，可用以生物浓度的程度，又称为浓缩系数，生物富集系数，生物积累率。 （考试中根据现象判断） 思考：三个概念的有何区别？有何意义？ 生物浓缩：C体内>C环境 生物积累：t（生长期），KBCF 生物放大：营养级 ， KBCF 思考：许多生物外源性物质在环境中的含量很低，通常在ppb级，为什么这么低的浓度还会引起严重的问题？ 这正是由于生物放大作用造成的，这样的生物外源性物质必须满足以下两个条件： 一、难以生物降解；二、具有亲脂性。 11.平衡浓缩系数——物质交换达到动态平衡时的浓缩系数。 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 KBCF=物质在生物体内浓度/物质在环境介质中浓度 方法有四种：实验室饲养法，野外调查法，平衡法，动力学 测定方法 优缺点 实验室饲养法 条件易于控制，数值不够准确 野外调查法 数值标准，技术难度大，时间周期长 动力学方法 节省试验时间，更适合大个体生物
第二章 污染物对生物的影响 1. 对细胞膜的影响 （1）污染物引起的脂质过氧化作用导致的损伤（2）污染物可影响膜的离子通透性（3）污染物与膜上的受体结合，干扰正常的生理功能 对细胞器的影响 （1）线粒体——线粒体是细胞供能的场所。 污染物可引起其结构改变，从而影响线粒体的氧化磷酸化和电子传递功能。 （2）内质网——光面内质网和糙面内质网是进行激素和外源性化合物的代谢场所。 糙面内质网：通过附着或解离核糖体控制蛋白质的合成。例：多种化学致癌物如黄曲霉毒素能引起核糖体脱落，导致蛋白质合成控制的改变。 2.污染物对组织器官的影响 什么是靶器官，效应器官，蓄积器官 答：污染物进入机体后对各种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。 污染物作用于靶器官后，其毒作用直接由靶器官表现出来，则此器官为效应器官。 蓄积器官是污染物在体内的蓄积部位。 区别：①靶器官不同于效应器官，污染物的毒作用可以通过靶器官表现处来，也可由另外的效应器官表现出来。 ②靶器官不同于蓄积器官，污染物在蓄积器官内的浓度高于其他器官，但对蓄积器官并不一定显示毒作用。 对组织器官的影响：对植物，表现为叶面出现点、片伤害斑，造成叶、蕾、花、果实等的脱落 对动物，以重金属污染为例：铅可损害造血器官和神经系统，镉可损害肝脏、肾脏，导致骨痛病。 3. 污染物对植物在个体水平上的影响：主要表现为生长减慢、发育受阻、失绿黄化、早衰等。 污染物对动物在个体水平上的影响：主要表现为死亡、行为改变、繁殖下降、生长和发育抑制、疾病敏感性增加、代谢率变化 4.死亡:在一定的剂量或浓度作用下，污染物能引起动物死亡，这样的剂量或浓度被称为致死剂量或致死浓度。死亡比例的大小（死亡率）常常被作为一个重要的生物学指标，用以评价