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绪论
1、污染生态学:污染生态学是研究生物与受污染的环境之间相互作是研究生物与受污染的环境之间相互作用机理和规律的科学,并采用生态学原理和方法对污染环境进行控制和修复的科学,是生态学与环境科学相互融合、相互交叉而形成的新学科。交叉学科、分支学科,是认识和解决环境问题的重要学科。污染生态学是认识和解决环境问题一门重要分支科学。
第一章
1、 优先(控制)污染物:由于有毒物质品种繁多,不可能对每一种污染物都制定控制标准,因而提出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。
2、生物转化的复杂性:
1) 生物转化的多样性,毒物通常都经过多种形式的生物转化,形成各种不同的代谢产物和结合物;同一种毒物代谢途径不同,其毒性作用也可能不同,如对硫磷、对氧磷。
2) 生物转化的连续性,毒物在体内的代谢转化往往是多个反应连续进行,表现出代谢转化的连续性。
3) 生物转化的两重性,大多数毒物经过生物转化后都水溶性增强,如四乙基铅,醇类,易于从尿液和胆汁排出;但也存在例外,如磺胺类。
4) 代谢饱和状态,开始接触毒物时,随毒物在体内的浓度的增加,单位时间内药物代谢酶对毒物催化代谢产生的产物量也随之增加;但当毒物量达到一定浓度时,其代谢过程所需要的基质可能被耗尽或参与代谢酶的催化能力不能满足其需要,单位时间内的代谢产物不再随之增加,正常代谢途径亦可能发生改变。如氯乙烯,溴苯。
5) 生物转化的影响因素,生物:物种、遗传、性别、年龄;其他:如食物等
3、储存库:当污染物在某一部位积累,对蓄积组织(部位)相对无害时,此蓄存地点可称为储存库;储存库具有两面性(它既是急性中毒的保护又是慢性中毒的条件);包括血浆蛋白,肝、肾,脂肪组织,骨骼组织。
4、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。
生物积累:是指生物在其整个代谢活跃期通过吸收、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步增大的现象,又称为生物学放大。
5、混合功能氧化酶:混合功能氧化酶系(MFO)是生物转化相Ⅰ反应中的一种很重要的酶;存在在组织内质网上,组成复杂,特异性差,酶催化的反应特征相同,但是底物、产物的化学特性差别很大。生物学作用:与不同的亲电性化合物或一些相Ⅰ代谢产物结合,产生水溶性化合物,易于排出体外,起到解毒作用。
6、
第二章
1、抗性的概念
抗性(resistance):抗性是指有机体暴露在逆境(如有毒物质、低温、干旱及病虫害等)时成功进行各项固有活动的能力
2、抗性种群的形成条件
1)选择作用。污染物的选择作用对抗污染种群的形成起着关键作用,也是形成和维持抗性种群的基本因素。1选择作用下,抗性种群形成的阶段:
阶段Ⅰ:种群中最敏感的基因型被消除,但种群的一般特征,即种群的基本结构仍未发生改变;
阶段Ⅱ: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;
阶段Ⅲ: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),并继续经历污染物的选择
2)基因流——稀释作用,与选择相反的作用
动物:通过个体在种群间的迁出与迁入而实现;
种子植物:种子散布、花粉传播。
点源污染常常在一个有限的局部区域内形成足够的选择压并导致抗性种群形成;
3、环境激素:环境中存在一些天然物质或人工合成的环境污染物具有动物和人体激素的活性,干扰和破坏动物和人内分泌功能,导致繁殖障碍,甚至诱发人类重大疾病,如肿瘤。这类物质统称为环境激素。
4、物种冗余假说:两个或多个物种在生态功能上有相当程度的重叠,消除或失去一个物种生态系统的功能保持或接近正常状态。
铆钉假说:认为生态系统中每个物种都具有同样重要的功能,每一个物种好比一架精制飞机上的每颗铆钉,任何一个物种的丢失或灭绝都会导致严重的事故或系统的变故。
第三章
1、 生物测试:是指系统地利用生物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。仅靠化学和物理的检测不能全面地评定污染物对生态系统的影响。生物测试对于监测环境质量的变化、制定污染物或工业废水的排放标准、环境质量标准以及污染物的生态风险评价等均具有重要的价值。
2、 共价结合学说:在生物体内,污染物或其代谢产物可以与生物大分子发生共价结合,从而改变生物大分子的结构与功能,引起一些列的有害生物效应。
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第四章
1、 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。重点放在个体及以上水平的生物反应上。
2、 生物监测的理论基础:生态系统理论是生物监测的理论基础。生命与环境协同进化理论,生物与环境的统一性和协同进化是生物监测的基础。生物相对适应法则,生物适应的相对性决定着生物监测的可能。生物富集现象,生物富集是污染生物监测的依据。可比性与可重复性,是生物监测的重要条件。
生物监测的基本方法
(一)指示生物法
(二)现场调查法
(三)现场盆栽定点监测法
(四)群落和生态系统监测法
(五)生物标志物检测法
(六)毒性与毒理试验
(七)环境流行病学调查法
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第五章
1、 共代谢:微生物在利用生长基质A时(从中获得能量、碳源或其他任何营养),同时非生长基质B(不能从中获得能量或营养)也伴随着发生氧化或其它反应,共代谢只是一种截止式转化。意义:共代谢的这种转化可以为其他微生物所进行的共代谢或其他生物对某种物质的降解铺平道路,其代谢产物可以继续降解。特别是对难降解的污染物(POPs)具有重要意义。
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第六章
第七章
第八章
1、人工湿地
概念: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。
人工湿地的分类:根据植物类型的不同分为:挺水植物系统、漂浮植物系统、浮叶植物系统、沉水植物系统;根据布水方式的不同分为:自由表面流人工湿地、水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地。
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