环境生物学考点.doc

绪论
一 环境问题的起源
1、环境问题一般分为两类：
环境污染：自然资源的不合理使用，使有用的资源过多地变为废物进入环境而造成危害；
生态破坏：人类对自然资源的不合理开发利用而引起的生态系统破坏，造成生态失调，生物多样性和生产量下降等问题。
2、环境问题产生的第一阶段：
—— 从早期的人类社会到18世纪后半叶产业革命开始前；
环境问题产生的第二阶段
—— 第一次工业革命到20世纪80年代
第一次工业革命：1884年瓦特发明蒸汽机为标志 
第二次工业革命：20世界30年代，电机产生、电能应用及汽车、
飞机相继问世；
二 环境概念的理解
1、环境科学
研究和指导人类在认识、利用和改造自然中，正确协调人与环境相互关系，寻求人类社会持续发展途径与方法的科学，是由众多新兴分支学科组成的学科体系的总称。
2、自然环境（natural environment）
概念：一切可以直接或间接影响人类生活、生产的自然界中的物质和能量的总称。
环境生物学中的概念：
——指较少受到人类干扰和影响、仍较完整保持先天状况的环境。
在不同的研究工作和领域中，自然环境的内涵也不一样。

自然环境分类：
根据要素可以分为： 大气环境、水环境、土壤环境、地质环境、生物环境等。
根据人类影响程度的不同：原生环境和次生环境。
自然环境的特点：
1) 自然环境是一个综合系统；
2) 区域性很强 ；
3）动态变化 。
3、受损环境
概念：在人为或自然因素干扰下形成的偏离了自然状态的环境，在该环境中，环境要素成分不完成或比例失调，物质循环难以进行，能量流动补偿，系统功能显著降低。
4、胁迫环境（stress environment）
概念：指在自然条件下，各种生态因子也会发生变化，这种变化有时也会超越生物生存的正常环境，形成生物生存的胁迫环境。
5、二者区别；
1）成因不同：
2）环境变化的特点不同：受损环境与胁迫环境相比，在环境因子变化的程度、范围、速度、频度等方面要大得多。
三 环境生物学概述
（概念、研究对象与任务、研究方法、发展趋势）
1 环境生物学概念理解
最初的理解： 1）研究污染条件下生物与环境之间的关系；
2）研究胁迫条件下生物与环境之间的关系；
—— 研究生物与受人类干扰的环境之间相互作用规律及其机理的科学，是环境科学的一个分支学科。
2、研究对象：研究生物与受人类干扰的环境间的相互关系。
3、研究目的： 为维护人类生态健康，保护和改善人类生存与发展的环境，合理利用自然和自然资源提供科学基础，促进环境和生物相互关系以利于人类的生存和社会可持续发展。
4、环境生物学的研究内容
3.1 环境污染的生物效应
污染物在环境中的迁移、转化和积累的生物学规律以及对生物的影响和危害；
3.2 环境污染的生物净化
生物对环境污染净化与去除的基本原理、方法以及影响因素；
3.3 保护生态学
自然保护生物学和恢复生态学 。
5、环境生物学的研究方法
野外调查和试验
实验室试验
模拟研究
四 我国目前的主要环境问题
1） 严重的水土流失及其生物控制
 2） 干旱和半干旱区的生态恢复和沙漠化防治
3） 湖泊和水库的富营养化防治
4） 食品、中药、饮品中有害物质的残留及清洁生产
5） 环境因素和我国人口健康

五 全球重大环境问题
5.1 全球变化及其研究进展
在大气圈、水圈、生物圈和岩石圈组成的地球环境系统发生了异常变化，对人类和生物的生存产生了不良影响的环境变迁。
为什么研究全球变化？
1.       全球变化确实已经发生，还将继续加剧；
2.       全球变化已经影响了自然和生物系统；
3.       人类系统已经受到近来洪水和干旱等极端事件增加的影响；
4.       自然系统是脆弱的，可能将受到不可逆转危害；
5.       全球变化影响问题的复杂性；
6.       有利于制定合理的适应策略。

5.2 温室效应及其对生物的影响
由大气层的气体引起的全球变暖。温室气体是指包括水汽、二氧化碳、甲烷、氧化氮、臭氧和一些浓度更低但仍强烈吸引红外辐射的气体, 如氯氟烃类等对长波辐射有强烈吸收作用的气体，是地球保温的一种自然现象。
人为因素主要是指人类活动如化石燃料的燃烧、植被破坏和农田扩展使大气中温室气体特别是二氧化碳的体积分数增加，破坏原来自然温室效应的热平衡，导致全球气候急剧变暖。
温室效应的影响
主要包括对气候的影响、对生态系统结构和物质循环的影响、对海平面的影响、对农作物的影响和对森林草原的影响等。
减缓温室效应的对策
A　提高能效或采用替代能源
B 提高土壤有机质含量
C 提高生物圈生产力与海洋吸收量
D 加强政府行为与国际合作

5.3 臭氧层衰减及其对生物的影响
臭氧是大气中非常稀薄的一种活性气体，它可吸收99％来自太阳友出的强烈紫外线，从而保护了地球上所有的生灵。另外，臭氧还可使我们地球低层的大气冷热适度并减少温室效应，以便更有利于生命的生存和发展。
臭氧被破坏的原因：
人类过多地使用氯氟烃类化学物质（用CFCs表示）是破坏臭氧层的主要原因。
臭氧层破坏对生物圈的影响：
A 给人体健康带来不少麻烦
B 臭氧层破坏对植物产生难以确定的影响
C 紫外辐射的增加对水生生态系统也有潜在的危险
D 对生物化学循环的影响

5.4 酸雨及其对生物的影响
酸雨是指pH 值小于5.6 的大气降水,包括雨、雪、雾、霜等多种形式降水。由于受大气污染的影响,空气中存在大量的酸性物质,主要是含硫化合物和含氮化合物,特别是其中的SO2和NOX 在大气中可以被氧化成不易挥发的硫酸和硝酸,并溶于雨水而降落到地面,对地球生态系统构成危胁。
酸雨的危害
A 对水生生态系统的影响
造成江、河、湖、泊等水体的酸化,必然会对生活其中的水生生物造成影响。致使生态系统的结构与功能紊乱。水体的酸化抑制细菌的繁殖, 而此时真菌数则迅速增加。这些变化加速了水体的富营养化,导致水体生产力的丧失。
B 对陆地生态系统的影响。
酸雨直接影响树木的叶片, 使土壤酸化,破坏土壤的营养结构,
C 对各种建筑物的影响。
D 对人体健康的影响。
它会刺激皮肤,引起哮喘等多种呼吸道疾病。
酸雨防治对策
A 使用低硫煤、节约用煤。
B 烟气脱硫。
C 型煤固硫。

第一章
污染物在生态系统中的行为
第一节 环境污染概述
1环境污染
指人类活动向自然环境中投入的废弃物超过了自然生态系统的自净能力，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统的机构和功能发生变化，对人类和其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象。
2环境污染的分类：
按污染物的性质分： 化学污染，物理污染和生物污染
按环境要素分： 大气污染、土壤污染和水污染
按污染产生的原因分：生产性污染和生活性污染
按污染的范围分： 局部性污染、区域性污染和全球性污染
按污染物的形态： 废气、废水、固体废弃物污染以及噪声、辐射污染等
3 生态破坏
环境系统中生物成分和非生物成分作为人类经济社会发展的资源受到过度利用或人为破坏引起生态系统结构和功能的改变，并对人类生存和发展的环境条件和资源状况产生不良影响。
4污染源
1）造成环境污染的污染物发生源。
2）分类
按污染物的来源：天然和人为污染源
按污染的对象：大气、土壤和水体污染源等
按污染物的种类：有机、无机、热、噪声、放射性、病原体、混合污染源；
按排放的空间分布方式：点、面污染源；
按人类社会活动的功能分：工业、农业、交通和生活污染源
第二节 污染物在环境中的迁移与转化
第三节 污染物在生物体内的生物转运和生物转化
第四节 污染物在生物体内的浓缩、积累和放大
第五节 生物对污染物在环境中行为的影响

  1 基本概念：
①环境污染：指人类活动向自然环境中投入的废弃物超过了自然生态系统的自净能力，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统的机构和功能发生变化，对人类和其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象。
②污染源：造成环境污染的污染物发生源。
③污染物：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。
④优先控制污染物；经过优先选择的污染物称为环境优先污染物。
⑤污染物形态：
⑥污染物迁移：污染物在环境中的空间位置移动及其引起的富集、分散和消失过程。
⑦污染物转化：污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变其形态或转变成另一种物质的过程。
转化与迁移不同，后者只是空间位置的相对移动，但二者相伴而行。
    2.污染物在环境中的迁移方式和转化途径。
1）迁移方式
机械迁移：水体中的扩散和随水流搬运；大气中的扩散、重力作用。
物理—化学迁移：最重要的迁移方式。
生物迁移：通过生物的生理活动进行的迁移。
2）物理转化 ：通过蒸发、渗透、凝聚、吸附、稀释、悬浮、扩散及放射性蜕变等一种或多种物理变化。
化学转化：通过各种化学反应而发生的转化，如氧化还原反应、水解反应、络合反应、光化学反应等
生物转化:污染物进入生物机体后，在有关酶系统的催化作用下的代谢变化过程。生物转化中转化能力最强大的是微生物，其次是植物和动物。微生物种类繁多、数量巨大、多样的代谢途径、惊人的代谢速度而对各种各样的化学污染物具有强大的降解转化能力，即使新的人工合成化合物，微生物也能在不断适应过程中降解转化。
    3.什么是生物转运?污染物透过细胞膜的方式。
生物转运，环境污染物经各种途径和方式同机体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称这些过程都有类似的机理，即环境污染物在被机体吸收、分布和排泄的每一过程都需要通过细胞的膜结构细胞膜包括细胞外层的细胞膜（质膜）、细胞内的内质网膜、线粒体膜和核膜等，这些膜也称为生物膜。
1) 被动转运（passive transport)或称扩散（diffusion）:
物质顺电化学梯度的移动，可以是带电粒离子通过通道蛋白或者亲脂分子通过磷脂双分子层。
2) 主动运输（active transportation）
物质在载体蛋白的作用下，以ATP或质子泵势能为能量，将物质从细胞外转到细胞内的过程。
3) 胞吞或胞饮作用
胞吞作用：phagocytosis 吞噬固体颗粒物，是无脊椎动物吸收物质的重要方式。
胞饮作用：pinocytosis 吞噬液体物质
    4.什么是污染物在体内的生物转化?生物转化过程和主要反应。
生物转化：生物体内一种化合物变成另一种化合物的现象，指外源化合物进入机体后在有关酶系统的催化作用下的代谢变化过程、
生物转化反应的类型有多种，其中氧化、还原、水解反应，称为第一相反应。结合反应称为第二相反应。
一般来说，激素样活性物质先进行第一相反应进行转化，如果活性的改变未能达到目的，或极性依然较弱，则启动第二相反应，但有些活性物质可直接进行第二相反应。
    5.什么是生物浓缩、生物积累、生物放大和浓缩系数，生物浓缩的机理。
生物浓缩（或生物富集）：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化合物，使生物机体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象。
生物积累：生物在其整个代谢活跃期内都在通过吸收、吸附、吞食等各种过程，从周围环境中蓄积某种元素或难分解化合物，以致随着生物生长发育，浓缩系数不断增大的现象；
生物放大：在生态系统的同一食物链上，由于高营养级生物以低营养级生物为食物，某些元素或难分解化合物在其机体中的浓度随着营养级的提高而逐步增大的现象。
浓缩系数：水生生物体内某种化学物质的浓度同它所在的水环境中该物质的浓度的比值。
    6.生物对环境有哪些污染效应?其污染后果如何?
（一） 环境中的病原微生物
1 空气病原微生物污染：
因生活和生产活动使空气受到病原微生物甚至病原体污染，可导致急性传染病的流行。麻疹、流感、流脑、白喉、百日咳、非典性肺炎等都可通过空气而传播。
2．水体病原微生物污染:
(1)细菌性疾病：如志贺氏菌属、霍乱和副霍乱、伤寒和副伤寒等。
(2)病毒性疾病：如传染性肝炎（甲型肝炎病毒）、脊髓灰质炎、传染性眼结膜炎等。
(3)寄生虫病：如阿米巴痢疾、血吸虫病、胃肠炎等。
（二） 水体的富营养化
1 富营养化：
水体变色、变浊，影响景观；
富营养化造成水的透明度降低，阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用和氧气的释放，同时浮游生物的大量繁殖，消耗了水中大量的氧，使水中溶解氧严重不足，而水面植物的光合作用，则可能造成局部溶解氧的过饱和；
溶解氧过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物(主要是鱼类)有害，造成鱼类大量死亡；
富营养化水体底层堆积的有机物质在厌氧条件下分解产生的有害气体，以及一些浮游生物产生的生物毒素(如石房蛤毒素)也会伤害水生动物
富营养化水中含有亚硝酸盐和硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，会中毒致病等等；
污染饮用水源；
产生藻毒素等。
（三） 微生物代谢产物与环境污染
1 硫化氢H2S
(反硝化细菌+异养微生物的分解）
2 酸性矿水
（化学氧化和耐酸细菌）
3 硝酸和亚硝酸
4 微生物毒素
1） 霉菌毒素
黄曲霉素、烈性肝毒素、镰刀酶等
2）细菌毒素
肉毒毒素、放线菌毒素、藻类毒素、葡萄球菌肠毒素等
后果影响生物产量，危害人类健康，破坏生态平衡。
   7.了解微生物对金属汞、砷的生物转化。
甲基化

第二章污染物对生物的影响
1.何为酶的抑制和诱导作用?举例说明污染物对酶的抑制和诱导作用。
①酶诱导(enzyme induction)是指细胞在底物影响下进行特定酶合成的作用。
举例: 被多氯联苯和多环芳烃污染的河水对鱼混合功能氧化酶具有诱导作用。
②酶活性的抑制可分为不可逆性抑制，非竞争性抑制和竞争性抑制。举例：氨基喋呤抑制合成氨基酸以及嘌呤和嘧啶衍生物所必须的酶系统。
2.阐述污染物对生物大分子的影响。
1.   对蛋白质影响
　①蛋白质化学损伤后的生物学效应
　②细胞膜结构及通透性改变；
　③引起各亚细胞结构和功能损害；
　④影响酶的催化功能，进而引起代谢异常及能量供应障碍；
　⑤导致遗传毒害；
　⑥引起机体特殊的免疫反应；
　⑦引起机体繁殖功能障碍．
2.     对脱氧核糖核酸（DNA）影响
2.1 结合损伤4个阶段：
DNA加复合物—二次修饰—结构破坏—DNA突变
2.2 保护机制
（1）       光复活修复
（2）       切除修复
（3）       复制后修复
3.       脂质的过氧化
3.污染物在细胞水平上的影响有哪些?
（一）对细胞膜的影响
首先，污染物引起的膜脂过氧化作用导致细胞膜的损伤．
其次，污染物可影响细胞膜的离子通透性
再次，污染物与细胞膜上的受体结合，干扰了受体的正常的生理功能
（二）对细胞器的影响
　1.      线粒体　
　　污染物不仅可以引起细胞线粒体膜和嵴的形态结构的改变，而且可以影响线粒体的氧化磷酸化和电子传递功能．
2.     光面内质网和糙面内质网
4.什么是靶器官?污染物对生物组织器官的影响。
靶器官：污染物进入机体后，对各器官并不产生同样的毒理作用，只对部分器官产生直接毒作用。这些器官就是靶器官。
（一）  靶器官
例子：有机磷农药的靶器官是神经系统，而效应器官则是瞳孔、唾液腺和横纹肌等。
（二）  对组织器官的影响
重金属： 影响器官发育和正常功能
如 甲基汞：增加鱼血浆中Na+和Cl-浓度，使血红蛋白成分改变，导致贫血；
大气污染：呼吸道受损，常因大脑供氧不足而昏厥或脏器受损而致死；
有机农药： 肝脏肿大，肾脏功能衰竭，常出现蛋白尿；
5.什么是行为毒性?污染物对水生生物行为的影响。
行为毒性：指一种污染物或其他因素（如温度、光照、辐射）使得动物一种行为超过正常变化的范围。
对水生生物行为的影响：
警惕行为
回避行为
学习行为
捕食行为
社会行为
6.环境激素有哪几类?环境激素的危害。
环境激素分类：
A.       天然雌激素和合成雌激素
（尿液中的性激素、避孕药、促生长的同化激素）
B.       植物雌激素
（豆科植物、茶、人参）
C.     具有雌激素活性的环境化学物质
（DDT、多氯联苯、多环芳烃、丁苯）
环境激素的危害：
1) 生殖能力降低
在鱼类方面：捕获的胭脂鱼，性腺比正常的要小，性成熟慢，成年鱼产卵少，雄鱼体内睾酮浓度低。
人类：导致精子数量减少，生殖器发生异常，发生精巢癌、乳腺癌等疾病，因此其危害巨大，影响深远，关系到人类和地球上野生动物物种的生死存亡。
 2） 降低生物体的免疫力，并诱发癌症
3） 神经系统损伤
7.何为优势种、敏感种和种的多样性?
优势种：在群落中优势度大的物种；
敏感种：指对环境条件变化反应敏感的物种；
种的多样性：指群落中物种的数目（丰富度）和各个物种的相对密度（群落的异质性）。
8.何为协同作用、相加作用、独立作用和拮抗作用?
1）相加作用： 指多种化合物的联合作用所产生的毒性为各单个物质产生毒性总和；
2）协同作用： 指联合作用的毒性，大于各单个物质毒性的总和。
3）独立作用： 指单一化学物质对机体作用的途径、方式及其机理均不相同，联合作用于某机体时，在机体内的作用互不影响，但常出现在一种有毒物质作用后使机体的抵抗力下降，而使另一种毒物再作用时毒性明显增强。
4）拮抗作用：当两种活着两种以上的化学物质同时作用于生物体，每种化学物质对生物体作用的毒性反而减弱，联合作用的毒性小于单个化学物质毒性的总和。

第三章 污染物的生物效应检测 
1.什么是生物测试?生物测试的基本类型。
生物测试：指系统地利用生物的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。
生物测试所利用的生物反应包括分子、细胞、组织、器官、个体、种群、群落-生态系统各级水平上的反应。
根据测试所经历的时间长短区分：
短期生物测试（Short Term Bioassays）
主要用于测定LC50、IC50、EC50，时间最长不超过8天。多数采用静止式。
中期生物测试（Intermediate Term Bioassays）
时间为8d到90d，多数情况下为流动式。
长期生物测试（Long Term Bioassays）
包括全部生活史的生物测试（Complete Life－cycle Bioassays）和部分生活史的生物测试（ Partial Life－cycle Bioassays ）
目的是要测定出在持续情况下不造成有害效应的毒物最大浓度或最大允许毒物浓度（MATC）
只能采用流动式，要保证试验的环境条件和自然界的季节变化相符合。
2.受试生物选择的条件。
①受试生物对试验毒物或因子要具有敏感性。
②受试生物应具有广泛的地理分布和足够的数，并在全年中在某一实际区域范围内可获得。
③受试生物应是生态系统的重要组成，具有重大的生态学价值。
④在实验室内易于培养和繁殖。
⑤受试生物应具有丰富的生物学背景资料，人们已较清楚了解受试生物的生活史、生长、发育、生理代谢等等。
⑥受试生物对试验毒物或因子的反应能够被测定，并具有一套标准的测定方法或技术。
⑦受试生物应具有重要的经济价值和旅游价值，应考虑与人类食物链的联系。
3.半数致死剂量、蓄积系数、最大无作用剂量和最小有作用剂量。
半数致死剂量或浓度(Median Lethal Dose，LD50；Mediean Lethal Coneentration，LC50)：能引起一群动物的50%死亡的最低剂量或浓度。
蓄积系数：分次给受试物后引起50%受试动物出现某种毒效应的总剂量，与一次给受试物后引起50%受试动物出现同一毒效应的剂量的比值。
4.急性毒性试验和慢性试验的一般程序。
以哺乳动物急性毒性实验为例；
1、查阅文献与受试物类似物的LD50
2、以3倍之差的三个剂量组进行预试验，每组3只动物，求出动物全活、全死剂量
3、在预试验的全活全死剂量之间设5-6个剂量组，各组间距按1.2-1.5等比级数设计，选用适宜染毒方法
4、观察两周内的死亡情况，做解剖检查，计算LD50，评价其毒性。LD50越小，毒性越大。
以哺乳动物慢性毒性实验为例；
1、试验动物及分组：试验动物年龄应低于亚慢性试验，选用断乳动物，性别雌雄各半，设置3-4剂量组和1对照组，其他同亚慢性实验。
2、染毒剂量和试验期限：高剂量组应引起明显的毒性反应，低剂量组应不引起毒性作用。试验期限为1-12个月。
3、尽量模拟人类在环境中实际接触的方式或途径。
4、观察指标：一般综合指标、血液及生化检验、病理组织学检查。
5.致突变、致畸效应和致癌效应的基本概念。
致突变作用；某些物质引起生物体的遗传物质发生基因结构改变的作用，称为致突变作用
致畸效应作用：外源性环境因素对人或动物母体内的胎儿产生毒性，影响其胚胎的发育和器官的分化，以致出现新生儿（子代）体形或器官方面先天性畸变的作用。由此产生的畸形包括结构畸形和功能异常。
化学致癌作用(Chemical Carcinogenesis):指化学物质(包括有机、无机、天然和合成的化学物质)引起肿瘤的过程。
6.致畸物的致畸作用具有什么毒理学特点，这些特点在致畸试验中有什么意义?
致畸作用的毒理学特点：
①胚胎与致畸物发生接触时，可因胚胎所处的发育阶段不同而呈现不同的敏感性。一般在器官形成期，胚胎对致畸物最敏感，故此期称为敏感期或危险期(Critical Period)。
②种属差异在致畸作用中较为明显，不同种系的动物呈现不同的敏感性。可能是由于不同种属动物对致畸物的代谢过程不同，胎盘构造亦有差异，其本质在于遗传因素，即基因型的差异。
意义：
①一种致畸物在敏感期中与胚胎接触时，可因胚胎处于不同发育阶段(受孕后日数)而引起不同的畸形。
②典型的致畸作用剂量-反应曲线的斜率是很陡的，亦即致畸带较为狭小，有时最大无作用剂量与引起胚胎死亡的最低剂量仅相差2～3倍。
7.微宇宙的基本概念、分类及不同微宇宙的应用。
微宇宙(Microcosm)法: 研究污染物在生物种群、群落、生态系统和生物圈水平上的生物效应的一种方法，又被称为模型生态系统法(Model Ecosystem)。
微宇宙的分类：
自然微宇宙直接来自自然生态系统的一部分。它们是自然生态系统的断面，例如土壤核心区，河流和湖泊底部土壤等。
人工微宇宙是研究者根据他们所需研究的生态系统的特征在实验室组建的人工生态系统。
微宇宙的应用：
微宇宙既可以被应用于研究自然生态系统的结构和功能，也可以被应用于污染生态系统。对污染生态系统的研究，可以研究
污染物对生物和非生物组成的影响；
污染物在生物和非生物组成中的分布；
研究污染物对生物—生物和生物—非生物之间相互关系的作用；
研究生物和非生物组成及其过程对污染物的生物效应的影响；等等。
上述提到的污染物包括有毒化学污染物如杀虫剂、营养元素如氮、磷等。
8.熟悉致畸试验方法。
1、动物选择
动物对受试物的代谢过程与人类相似，具人类胚胎构造相似的胎盘。
妊娠孕期应较短，以有利观察，且每窝产仔数较多，以便获得足够的标本。
应符合试验动物的一般要求，如体型小、驯服、易繁殖、价廉等。
根据要求综合考虑，一般多采用大鼠、小鼠和家兔。
2、剂量分组
根据试验目的和要求不同，确定剂量分组。
若对受试物只作有无致畸作用的定性检测时，剂量组数可较少；
若不仅观察致畸作用的剂量关系，还探讨与作用的靶器官之间的关系，此时剂量分组应相对增多。
受试物剂量的大小，应根据试验时给予受试物的次数及连续时间的长短而定。若试验期间只给一次受试物，此时剂量应较大，反之则应较小。
试验所需动物数，均以经交配确定已受精的雌性动物为计数对象。如采用鼠类为实验动物，每组不少于15～20只，家兔7～8只。试验中除各实验组外，应同时设立阴性对照组和阳性对照组。
3、受试动物的处理
选择一批性成熟，未交配过的雌鼠和雄鼠，按一雄一雌或二雌一雄比例，同笼过夜，次日清晨检查雌鼠是否受孕。发现阴栓或精虫，则表示动物受孕，查到日为孕期“0”天，次日为第一天，以此推算孕龄。
 给予受试物一般多采用灌胃方法。由于致畸物主要是在受精卵着床后，准确掌握给予受试物的时机十分重要。
过早给予可影响受精卵着床；
过迟则对发育成熟的胚胎往往不能显示致畸作用

第四章 环境质量的生物监测与生物评价
1.生物监测与化学测试相比有哪些优点?存在哪些不足?
生物监测的优点：
能直接反映出环境污染对生物个体乃至生态系统的影响；
能全面综合的反映环境污染状况；
检测灵敏度高，材料方便易得，价格便宜；
可以在很大范围内布点监测，具有普遍适用性；
可以长期连续进行监测；
生物监测参数选择的局限性：
污染的发生总是综合性的，不同污染物对生态系统各组分并非产生同样的影响；
生物在不同生活史阶段的反应不同；
系统受无然后的效应往往初期不易测出；
对生态系统尚无法确定一个最基本的标准。
2.大气污染的生物监测方法有哪些?
①指示植物
②现场调查法
③植物群落监测法
④现场盆栽定点监测法
⑤地衣、苔藓监测法
⑥微核技术的应用
⑦污染量指数法
⑧大气污染的综合生态指标
3. 噪声概念、特点及危害
噪声概念：指凡是使人烦恼的、讨厌的不需要声音都可称为噪声，因此噪声的定义及标准的制定并不完全根据声音的客观物理性数据，还要参考机体的主观感觉、心理状态及所处环境。
噪声特点： 噪声源多，污染范围广；
暂时性（噪声源小时，噪声消失）
对人体健康的主要影响：
v 1）  影响休息和睡眠
v 2）  影响生活质量和工作效率
v 3） 噪声对机体的病理生理改变
v 4）特异性危害——对听觉器官的影响
v 按其影响程度可分为听觉适应、听觉疲劳和听觉损伤三个阶段。
v 听觉适应：短期接触80分贝以上的强烈噪声可使人感到刺耳、不适、耳鸣、听力下降，听阈提高15-20分贝，在离开噪声环境数分钟可完全恢复。
v 听觉疲劳：长时间接触超过90分贝以上的强烈噪声可使人听力明显下降，听阈提高15-30分贝，在离开噪声环境数小时至20多小时后听力才能完全恢复，是噪音性耳聋的前驱信号
v 听觉损伤：继续接触强噪音，内耳感音器官由功能性病变发展为器官性推行性病变，听力损伤不能完全恢复，发展为听力损伤和噪音性耳聋。
v 5）非特异性危害－对机体的其他影响，即听觉外效应
v ① 对神经系统的影响：长时间反复刺激超过生理承受能力，可对中枢神经系统造成损伤，使大脑皮层兴奋和抑制平衡失调，导致条件反射异常，脑血管功能紊乱，脑电位改变及生理性变化。
v ② 对心血管系统的影响：引起交感神经紧张，导致心跳加速，心律不齐，血压增高。噪声强度愈大，频带愈宽，血管收缩愈强烈，心排出血量减少，舒张压增高。引起心室组织缺氧，导致散在性心肌损害。
v ④对内分泌的影响：引起母体子宫收缩，影响胎儿发育所需必需营养素及氧的供给。
4. 熟悉五类不同区域的环境噪声标准；
类别
昼间
夜间

0
50
40
1
55
45
2
60
50
3
65
55
4
70
55
v 0类标准适用于疗养区、高级别墅区、高级宾馆区等特别需要安静的区域。位于城郊和乡村的这一类区域分别按严于0类标准5dB执行。
v 1类标准适用于以居住、文教机关为主的区域。乡村居住环境可参照执行该类标准。
v 2类标准适用于居住、商业、工业混杂区。
v 3类标准适用于工业区。
v 4类标准适用于城市中的道路交能干线道路两侧区域，穿越城区的内河航道两侧区域。穿越城区的铁路主、次干线两侧区域的背景噪声(指不通过列车时的噪声水平)限值也行该类标准。
5 放射性和射频辐射污染源类型：
放射性辐射污染源类型：分为天然放射性污染源和人工放射性污染源。
1、天然存在的某些物质所具有的能自发地放射出α或β或γ射线的性质，称为天然放射性污染源；
2、人工放射性污染源
1) 核武器试验的沉降物
2) 核电站及核燃料循环的“三废”排放
3) 核燃料的开采
4) 来源于医疗照射、工业、科研等引起的放射性污染
射频辐射污染源类型：
主要有无线电广播、电视通讯、雷达控测、高频加热和理疗用的电子设备等，这些射频设备均会产生不同频率和功率的电磁辐射，对周围地区造成不同程度的射频电磁辐射污染。
第五章 环境污染生物净化的原理
l 1、水环境污染有哪些指标？为什么BOD和COD能说明水的污染程度和净化程度？
BOD5
COD
TOD（900ºC，3min)
TOC ( 950ºC，以铂为催化剂）
固体物质 （TS, SS, DS,VS)
含氮化合物
pH值
生物污染指标
细菌总数
大肠菌群总数
l BOD：
l 微生物能够降解的那部分有机物的数量，基本上反映出水体中生物氧化分解有机物所消耗的氧量，比较符合实际，但检出时间过长，不能迅速及时指导生产实践，而且毒性大的废水可抑制微生物的作用而影响结果，甚至无法测定。
l COD：
l 一般表示废水中有机污染物重量的98％，几乎可以表示出有机物全部氧化所需氧量，测定不受水质限制，并可在数小时内完成；但是它不能反映微生物能够降解的那部分有机物的数量。
l BOD 和COD的关系：
l COD包括两部分：能够被微生物降解的有机物的耗氧量COD B，不能够被微生物降解的有机物的耗氧量CODN B。
l BOD u ¹ < COD B
l BOD 5 = 0.58 COD B
l 微生物的哪些特点使其在环境污染处理过程中起着不可替代的作用？
微生物对物质降解与转化的特点:
微生物个体微小，比表面积大，代谢速率大；
种类繁多，分布广泛，代谢类型多样；
微生物具有多种降解酶；

微生物繁殖快，易变异，适应性强；
微生物具有巨大的降解能力；
质粒（Plasmid）：染色体外遗传物质，是在原核微生物中除染色体外，还存在的一种较小的携带少量遗传基因的环状DNA分子。
质粒可用来培育优良菌种，或用作基因工程中基因转移的载体。
例如：多功能超级细菌的构建
l 什么是水体自净？可根据哪些指标判断水体自净程度？
水体自净：天然水体受到污染后，在无人为干扰条件下，借助水体自身的能力使之得到净化的过程
该过程包括稀释、沉降等物理作用，氧化、还原、分解、凝聚等化学作用，及更重要的生物作用，即生物对无机物和有机物的同化和异化作用。
生物中最活跃的是细菌，捕食细菌的原生动物和微型生物亦起很大作用。
l 自净过程中DO的变化
l 有机物浓度­ ，耗氧速率＞复氧速率， DO ¯
l 有机物浓度¯，耗氧速率＝复氧速率， DO ÞDO min
l 有机物浓度¯ Þ 0，耗氧速率＜复氧速率， DO ÞDO 饱和
l 氧垂曲线
l 河流受到污染后，河水中DO含量的变化情况用一条曲线来表示，曲线呈下垂状，叫做氧垂曲线。
l 从耗氧这个侧面反映河流的自净过程。当有机污染程度超过河流的自净能力时，河流将出现无氧的河段，此段的有机物转入无氧分解，出现黑臭现象，此时，氧垂曲线出现中断。故氧垂曲线可作为衡量水体自净的指标。

l 为什么活性污泥和生物膜能够在污水净化中发挥重要作用？
l 活性污泥和生物膜的特点
l 具有很强的吸附能力
l 具有很强的分解、氧化有机物的能力
l 具有较长的食物链
l 食物链越长，作为能量消耗的比例就越大，在系统中存在的生物量就比较少，所剩余的污泥量就相应较少，可减轻生物处理后污泥处理的负担。
l 具有良好的沉降性能
l 处理水易与污泥分离，最终达到废水净化的目的。
第七章 现代生物技术与环境污染治理
1.环境生物技术的概念。
环境生物技术指应用于认识和解决环境问题过程中的生物技术体系，包括对环境污染效应的认识、环境质量评价和环境污染的生物处理技术。
2.酶的固定化方法。
①载体结合法
包括共价结合法、离子结合法、物理吸附法、生物特异结合法
常用载体有：活性炭、多孔玻珠、高岭土、氧化铝等
②交联法
利用戊二醛等交联剂使酶与酶发生交联而进行固定。
③包埋法
将酶包裹在凝胶格子或由半透明膜组成的胶囊中。
④逆胶束酶法
逆胶束指表面活性剂等两性分子在有机溶剂中自发形成的聚集体。
逆胶束酶法指将酶以逆胶束的形式固定。
⑤复合法

3.固定化技术处理废水的优点和存在的问题。
固定化技术处理废水的优点
处理效能高，成本低，稳定性高；
可通过再培养恢复酶的相对活力。
固定化技术处理废水目前存在的问题
载体成本较高；
固定化材料对传质过程有阻碍，使酶活性大多低于游离细胞。

4.什么是生态工程？生态工程的类型。
生态工程：指由人工设计的、以生物种群为主要结构组分、具有一定功能的、宏观的、人为参与调控的工程系统。它可以是人工设计的一个群落、生态系统或更宏观的地域性生态空间。
生态工程的类型：
l 物质能量多层利用生态工程
l 物质转化与再生生态工程
通过多级代谢，完成物质在系统中的循环。例子：桑基鱼塘
l 无污染生态工程
兼顾工业生产和环境保护的多种无污染工艺体系所构成的工程系统。例子：重金属吸附植物
l 污染自净多功能生态工程，以自然生态系统的缓冲能力为基础
l 工农业联合生态工程
工农业发展中相互补偿原料，保持稳定生产体系，减少废物，并改善农村生态环境的生态工程

5.生物氧化塘的概念，以及生物氧化塘内的各生物组成。
生物氧化塘：又称稳定塘，是利用藻类和细菌两类生物间功能上的协同作用处理污水的一种生态系统。
生物氧化塘内各生物组成：
藻类：位于氧化塘的表层，常见的有：小球藻属、衣藻属、眼虫藻属等；
细菌：大量存在于氧化塘下层，在好气状态下，无色杆菌、假单胞菌、芽孢杆菌等优势生长；在氧化塘底部的厌氧层还有硫酸还原菌和甲烷细菌。
微型动物：存在多种原生动物、轮虫、以及甲壳类等。
总体特点：构筑物简单，能源消耗少，运转管理方便。