環(huán)境生物學(xué)的試題和答案

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1、《環(huán)境生物學(xué)(孔繁翔)》_課后習(xí)題答案及復(fù)習(xí)重點(diǎn)61-2 不需要購置昂貴的儀器及進(jìn)行儀器保養(yǎng)和維修；可大面積或長距離內(nèi)密集布點(diǎn)；缺點(diǎn)：反應(yīng)不夠迅速，無法精確檢測(cè)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(qǐng)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(jìn)行儀器保養(yǎng)和維修。 可大面積或長距離內(nèi)密集布點(diǎn)。 缺點(diǎn)：反應(yīng)不夠迅速，無法精確檢測(cè)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)

2、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 （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(shí)間長（4）對(duì)環(huán)境條件要求不同 好氧生物處理要求充足供氧，對(duì)其它環(huán)境條件要求不太嚴(yán)格；厭氧生物處理要求絕對(duì)厭氧環(huán)境，對(duì)其它環(huán)境條件（如pH值，溫度等）要求甚嚴(yán)，一般要求有機(jī)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(qǐng)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

3、連接生成重組DNA分子 3.將重組DNA分子導(dǎo)入受體 4.對(duì)目的基因的篩選和檢測(cè) 5.目的基因在受體細(xì)胞的表達(dá) 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(biāo)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(xué)作用：氧化、還原、凝聚 生物作用 判斷指標(biāo)：1.有機(jī)物的濃度 2.生物的相 3.溶解氧的濃度 7、簡(jiǎn)述污染物對(duì)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(jià)結(jié)合，導(dǎo)致生物大分子的化學(xué)性損傷，從而影響生物大分子的功能，引起一系列生物

4、學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生毒效應(yīng) 8、在生物測(cè)試中，受試生物一般應(yīng)符合哪些條件？ 1. 受試生物對(duì)試驗(yàn)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(shí)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(xué)價(jià)值○4.在實(shí)驗(yàn)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(duì)試驗(yàn)毒物或因子的反應(yīng)能夠被測(cè)生物學(xué)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(jì)價(jià)值和旅游價(jià)值，應(yīng)考慮人類食物鏈的聯(lián)系 定，并具有一套標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定方法或技術(shù)○ 9、厭氧生物處理廢水的原理是什么？簡(jiǎn)述厭氧發(fā)酵的生

5、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(jī)污染物，產(chǎn)生甲烷和二氧化碳。 生活過程：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(diǎn)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(gè)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(qiáng)○ 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(diǎn)？ 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(jī)毒

6、物，如農(nóng)藥、石油烴類和有機(jī)磷、有機(jī)氯等，使這類物質(zhì)變成無毒的或變成二氧化碳，這個(gè)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、河道和近海洋面的污染治理。 特點(diǎn)：與物理、化學(xué)處理處理技術(shù)相比，生物修復(fù)技術(shù)投資費(fèi)用省，對(duì)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(chǎng)地，微生物對(duì)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(xué)知識(shí)談?wù)劮乐嗡w富營養(yǎng)化的措施。 答：原因：由于人類的活動(dòng)，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

7、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(yán)重變質(zhì)。 1首先應(yīng)控制營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入水體?！?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(jìng)爭(zhēng)、養(yǎng)殖捕食藻類的魚等抑制藻類繁殖生長。 稀釋和實(shí)

8、行人工曝氣等措施?！? 環(huán)境生物學(xué) 一、名詞解釋： 1.環(huán)境激素：指環(huán)境中存在的具有動(dòng)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(dòng)物和人內(nèi)分泌功能，導(dǎo)致野生動(dòng)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(dòng)物中僅有個(gè)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(jī)體持續(xù)接觸，經(jīng)一段時(shí)間后是機(jī)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(gè)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

9、斷增大的現(xiàn)象，又稱生物學(xué)積累。 5.固定化酶：又稱水不溶酶，是通過物理吸附法或化學(xué)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(biāo)志物：用于檢測(cè)和評(píng)價(jià)化學(xué)污染物的暴露及其效應(yīng)的由化學(xué)污染物所導(dǎo)致的生物有機(jī)體的生物化學(xué)和生理學(xué)改變稱之為生物標(biāo)志物 9.共代謝作用：指只有在初級(jí)能源物質(zhì)存在時(shí)才能進(jìn)行的有機(jī)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(jī)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?jǐn)?shù)來表示。其反映了曝氣池正常運(yùn)行的

10、污泥量，用來控制剩余污泥的排放量，同時(shí)也能反映污泥膨脹等異?，F(xiàn)象，以便及時(shí)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50-150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(jìn)入生物機(jī)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

11、。 15.生物放大：是指在生態(tài)系統(tǒng)中，由于高營養(yǎng)級(jí)生物以低營養(yǎng)級(jí)生物為食物，某種元素或難分解化合物在生物機(jī)體中的濃度隨著營養(yǎng)級(jí)的提高而逐步增大的現(xiàn)象，又稱生物學(xué)放大。 16.活性污泥：由好氣性微生物及其代謝和吸附的有機(jī)物、無機(jī)物組成的微生物絮體即活性污泥。 17.LD50：即半致死劑量或濃度，指能引起一群動(dòng)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(dòng)物雖然發(fā)生嚴(yán)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(xué)污染物進(jìn)入機(jī)體后，污染物的總作用強(qiáng)度小于其中任何一種成分的單獨(dú)作用。 優(yōu)先污染物：指一些具有生物積累性、

12、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(jī)化學(xué)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(shí)需要消耗氧的一些有機(jī)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(xué)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)律及其機(jī)理的科學(xué)人類干擾包括兩個(gè)方面：一是生態(tài)系統(tǒng)造成的污染 ；二是 指人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響和破壞，即對(duì)自然資源的不合理利用 。環(huán)境生物學(xué)在應(yīng)用 生態(tài)學(xué) 學(xué)和 毒理 學(xué)等學(xué)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。 3．1962年，美國生物

13、學(xué)家R.卡遜寫的科普作品《》，詳細(xì)描述了濫用化學(xué)農(nóng)藥造成的生態(tài)破壞，這本書引起了西方國家的強(qiáng)烈反響。 3．人類對(duì)環(huán)境的干預(yù)包括人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成的；人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的兩個(gè)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(qiáng)致癌物質(zhì) 亞硝胺 ，對(duì)人體危害極大。 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(jìn)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

14、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(jī)體對(duì)生活環(huán)境中化學(xué)物的吸收途徑有：吸收 、吸收以及其它途徑吸收。 9. 外源化學(xué)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(xué)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(yùn)動(dòng)過程。 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(dāng)廢水的BOD5與總氮的比值為 ＜3:1 時(shí)，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

15、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(diǎn)和影響吸收的因素有哪些。 吸收特點(diǎn)：氣體與蒸氣主要通過簡(jiǎn)單擴(kuò)散被吸收。①肺中的吸收過程進(jìn)行的較為迅速。肺泡壁和毛細(xì)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(xì)血管極為豐富，所以氣體由肺泡進(jìn)入毛細(xì)血管的路程很短，極易透過，吸收過程可迅速完成。②有些外源化學(xué)物可直接經(jīng)肺靜脈進(jìn)入全身血液循環(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(qiáng)。此外，各種外來化合物與細(xì)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(jìn)入呼吸道后將在呼吸道中沉積或儲(chǔ)留，少數(shù)水溶性較高的物質(zhì)可通過簡(jiǎn)單擴(kuò)散進(jìn)入血

16、液，大部分顆?？呻S同氣流到達(dá)終末細(xì)支氣管和肺泡內(nèi)，沉積、附著于細(xì)胞表面，對(duì)機(jī)體造成一定的損害。 影響吸收的因素：①氣體在肺泡氣與血漿中的濃度差 氣體的吸收是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過程，即該氣體由肺泡進(jìn)入血液的速度等于由血液進(jìn)入各組織細(xì)胞的速度時(shí)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)。②肺的通氣量與血流量 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(jìn)入血液，因此增加通氣量即呼吸頻率或每分

17、鐘通氣量就能使吸收增多。③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(yùn)，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(jiǎn)述急性毒性試驗(yàn)、慢性毒性試驗(yàn)和蓄積試驗(yàn)的目的。 急性毒性試驗(yàn)的目的：①求出受試物對(duì)一種或幾種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的致死劑量，通常以半數(shù)致死量（>LD50）為主要參數(shù)。②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。③利用急性毒性試驗(yàn)方法研究化合物在機(jī)體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化過程及其動(dòng)力學(xué)變化。(4分) 慢性毒性試驗(yàn)的目的：慢性毒性試驗(yàn)是檢測(cè)在較長時(shí)

18、間內(nèi)，以小劑量反復(fù)染毒后所引起損害作用的試驗(yàn)。其主要目的是評(píng)價(jià)化學(xué)物在長期小劑量作用的條件下對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的損害及其特點(diǎn)，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(shí)驗(yàn)論據(jù)。 蓄積試驗(yàn)的目的：環(huán)境化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入機(jī)體后，經(jīng)過代謝轉(zhuǎn)化排出體外，或直接排出體外。當(dāng)其連續(xù)地、反復(fù)地進(jìn)入機(jī)體，而且吸收速度超過代謝轉(zhuǎn)化與排泄的速度時(shí)，化學(xué)物質(zhì)在體內(nèi)的量逐漸增加，稱為化學(xué)物質(zhì)的蓄積作用。外源性化學(xué)物在機(jī)體的蓄積作用是化學(xué)物發(fā)生慢性中毒的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，蓄積試驗(yàn)研究外源化學(xué)物在機(jī)體內(nèi)有無蓄積作用及蓄積程度如何，是評(píng)價(jià)化學(xué)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

19、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)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？ ①外源化學(xué)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。②機(jī)體方面的影響：胃腸蠕動(dòng)較強(qiáng)，吸收少，反之，有利于吸收；胃腸內(nèi)容物較多時(shí)，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(jī)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)酸堿度已趨向于弱堿性或中性(pH=6.6-7.6), 弱有機(jī)堿類在小腸內(nèi)主要是非解離狀態(tài)，也容易通過簡(jiǎn)單擴(kuò)散而被吸收。某些特殊生理狀況如：妊娠和授乳期對(duì)鉛和鎘的吸收增強(qiáng)。胃酸分泌

20、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(duì)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(xì)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(xué)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(xué)效應(yīng)。 (2)生物膜損傷 不少環(huán)境化學(xué)物通過改變膜脂流動(dòng)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(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài) 正常情況下細(xì)胞內(nèi)的鈣濃度較低（10－7～10－8 mol/L），細(xì)胞外濃度較高（103 mol/L ）。各種細(xì)胞毒物，如硝基酚、過氧化物、汞、鉛等重金屬離

21、子均能干擾細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)，引起細(xì)胞損傷和死亡。 (4)干擾細(xì)胞能量的合成 一些環(huán)境污染物可干擾糖類的氧化，使細(xì)胞不能合成能被生物利用的ATP，ATP使細(xì)胞生命活動(dòng)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(xì)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(duì)抗，對(duì)生物危害不大。當(dāng)大量污染物（自由基）進(jìn)入機(jī)體，造成機(jī)體抗氧化作用失衡，即可發(fā)生脂質(zhì)過氧化，對(duì)生物體造成危害。 (6)與生物大分子共價(jià)結(jié)合 共價(jià)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(xué)

22、改變，特別是與酶蛋白、脂肪、核酸等重要生物大分子共價(jià)結(jié)合，能改變其化學(xué)結(jié)構(gòu)，影響其生理功能，甚至導(dǎo)致變性和細(xì)胞死亡 (7)誘導(dǎo)生物機(jī)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(hù)生物機(jī)體抵抗污染物的損害。注：金屬硫蛋白對(duì)二價(jià)金屬離子具有極高的親和力，在細(xì)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(xì)胞內(nèi)濃度的作用，而與有毒金屬結(jié)合則可以保護(hù)細(xì)胞免受金屬毒性影響。 5．活性污泥由哪些微生物組成；它們的組成類型與活性污泥系統(tǒng)運(yùn)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(xì)菌、霉菌

23、和原生動(dòng)物等組成： 細(xì)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(dòng)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(xì)菌少，所以在處理某些特種工業(yè)廢水及有機(jī)固體廢渣中起到重要作用。 原生動(dòng)物和微型后生動(dòng)物：原生動(dòng)物以游泳型的纖毛類為主，如草履蟲。如果運(yùn)轉(zhuǎn)正常，出水良好，原生動(dòng)物則以固著的纖毛類為主，例如鐘蟲、累枝蟲等。 后生動(dòng)物：輪蟲、甲殼蟲和線蟲等，以游離的細(xì)菌和有機(jī)微粒作為食物，可以起到提高出水水質(zhì)的作用。 （2）組成與系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)聯(lián)：如果活性污泥系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，出水水質(zhì)差，則原生動(dòng)物以游泳型的纖毛類為主，如

24、草履蟲。如果運(yùn)轉(zhuǎn)正常，出水良好，原生動(dòng)物則以固著的纖毛類為主，例如鐘蟲、累枝蟲等，并有后生動(dòng)物出現(xiàn)，如輪蟲、甲殼蟲和線蟲。 （3）工藝流程圖: 標(biāo)準(zhǔn)（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(gè)長條的矩形池，廢水從一端進(jìn)入，另一端流出，池中曝氣裝置多數(shù)為鼓風(fēng)式。普通曝氣法是在池內(nèi)均勻地通入空氣?；旌弦簯腋」腆w濃度為1.5千mg/L～3千mg/L，活性污

25、泥回流比約為10％～30％，去除每公斤BOD 33需空氣44m～62m。普通曝氣法優(yōu)點(diǎn)為出水水質(zhì)高，BOD去除率高，缺點(diǎn)是氧利用率低，曝氣時(shí)間長，適應(yīng)水質(zhì)變化的能力差。 為了克服上述缺點(diǎn)，在普通曝氣法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了曝氣量控制和進(jìn)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(shí)間，提高出水水質(zhì)。供氣設(shè)備為鼓風(fēng)機(jī)，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(duì)化學(xué)物質(zhì)的降解與轉(zhuǎn)化有哪些特點(diǎn)，使其在環(huán)境污染處理中起著不可替代的作用？ （1）個(gè)體微小，比表面積大，代謝速率快；（2）種類繁多，分布廣泛，代謝類型

26、多；（3）具有多種降解酶；（4）繁殖快，易變異，適應(yīng)性強(qiáng)；（5）具有巨大降解能力；（6）具有共代謝作用。 7. 簡(jiǎn)述監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)中生物標(biāo)志物的作用。 ①體內(nèi)劑量、生物有效劑量可作為污染物危害監(jiān)測(cè)和鑒定的重要指標(biāo)；是定性污染物與暴露后果相聯(lián)系的重要參考；②生物標(biāo)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(xiǎn)度的估計(jì)；③生物效應(yīng)分子生物標(biāo)志物，細(xì)胞結(jié)構(gòu)／功能改變標(biāo)志物有助于污染物對(duì)機(jī)體損傷機(jī)制的研究；④易感性生物標(biāo)志物，對(duì)發(fā)現(xiàn)污染易感個(gè)體和制定保護(hù)易感人群的衛(wèi)生措施有著十分重要的價(jià)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(qiáng)化措施促進(jìn)生物降解十分重要。這

27、些強(qiáng)化措施促主要包括哪些方面？ ①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(duì)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(gè)降解菌群，人工構(gòu)建的遺傳工程菌被認(rèn)為是首選的接種微生物； ②添加微生物營養(yǎng)鹽 微生物的生長繁殖和降解活動(dòng)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； ③提供電子受體 為使有機(jī)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； ④提供共代謝底物 共代謝有助于難降解有機(jī)話染物的生物降解； ⑤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

28、劑來提高污染物的溶解度，可提高生物可利用性； ⑥添加生物降解促進(jìn)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(mèng)、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(xì)胞活動(dòng)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(yán)重的還會(huì)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

29、,100min。低于500MHz的頻率引起眼損害的可能性不能完全排除。 10.生物膜有哪些特點(diǎn)？細(xì)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(diǎn)①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(xì)菌、厭氧細(xì)菌、真菌和藻類，使其在去除污染物方面更具有廣譜性。 ②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(duì)應(yīng)，分別出現(xiàn)不同的微生物優(yōu)勢(shì)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(rèn)為較為合理。 ③生物膜中的食物鏈較長：與活性污泥相比，生物膜上動(dòng)物性成分所占的比例較高，而且微型后生動(dòng)物的量也明顯增大，

30、也就是說，在生物膜上不僅棲息著捕食細(xì)菌的生物，而且存在著其它更高營養(yǎng)級(jí)的生物，因而食物鏈比活性污泥中的更長。 ④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(xì)菌，因此具有較高的脫氮能力；硝化細(xì)菌和脫氮細(xì)菌發(fā)育良好，亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌的增殖速度很小，差不多與輪蟲類的增殖速度相似近。 ⑤單位處理能力大：大量微生物生長占據(jù)了整個(gè)反應(yīng)器的空間，單位體積生物量遠(yuǎn)比活性污泥法高，因此單位處理能力巨大。 ⑥系統(tǒng)維護(hù)方便：系統(tǒng)操作維護(hù)方便，能耗低，無需污泥回流。 ⑦操作運(yùn)行穩(wěn)定：因生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)水力和有機(jī)物負(fù)荷的承受能力強(qiáng)，操作運(yùn)行穩(wěn)定。 方式①被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)：特點(diǎn)是生物膜不起主

31、動(dòng)作用，不消耗細(xì)胞的代謝能量，這種轉(zhuǎn)運(yùn)形式包括簡(jiǎn)單擴(kuò)散和濾過兩種方式。簡(jiǎn)單擴(kuò)散是環(huán)境中的物質(zhì)分子由生物膜的高濃度一側(cè)，透過生物膜向低濃度一側(cè)的轉(zhuǎn)運(yùn)，這是脂溶性有機(jī)物的主要轉(zhuǎn)運(yùn)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(yùn)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(yùn)方式。 ②特殊轉(zhuǎn)運(yùn)：特點(diǎn)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(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，生物膜具有主動(dòng)選擇性。這種轉(zhuǎn)運(yùn)形式包括主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和易化擴(kuò)散。主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)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(yùn)，這種轉(zhuǎn)運(yùn)需要消耗細(xì)胞代謝能量，是水溶性大分子化合物的主要轉(zhuǎn)運(yùn)形式。易化

32、擴(kuò)散也稱促進(jìn)擴(kuò)散或載體擴(kuò)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(yùn)，這種轉(zhuǎn)運(yùn)不能逆濃度梯度，也不消耗細(xì)胞代謝能量。 ③胞飲作用：由于生物膜具有可塑性和流動(dòng)性，因此，對(duì)顆粒狀物質(zhì)和液粒，細(xì)胞可通過細(xì)胞膜的變形移動(dòng)和收縮，把它們包圍起來最后攝入細(xì)胞內(nèi)。這就是胞飲作用和吞噬作用。 11．皮膚的吸收的特點(diǎn)和影響因素 (1)特點(diǎn)：經(jīng)皮膚吸收是外源化學(xué)物由外界進(jìn)入皮膚并經(jīng)血管和淋巴管進(jìn)入血液和淋巴液的過程。皮膚的通透性不高，但當(dāng)皮膚與外源化學(xué)物接觸時(shí)，外源化學(xué)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(jī)磷殺蟲劑和汞的化學(xué)物可經(jīng)皮膚吸收，引起中毒以至

33、死亡。 外源化學(xué)物經(jīng)皮膚簡(jiǎn)單擴(kuò)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(gè)階段，第一階段為穿透角質(zhì)層的屏障作用，但速度較慢。第二階段為吸收階段，須經(jīng)過顆粒層、棘細(xì)胞層、生發(fā)層和真皮，各層細(xì)胞都富有孔狀結(jié)構(gòu)，不具屏障功能，外源化學(xué)物極易透過，然后通過真皮中大量毛細(xì)血管和毛細(xì)淋巴管而進(jìn)入全身循環(huán)。 (2)影響因素 ①外源化學(xué)物的理化性質(zhì) 在通過角質(zhì)層時(shí)，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(xué)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(xué)物將進(jìn)入的血液或淋巴液，是同時(shí)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

34、容易被吸收。非脂溶性的極性外來化學(xué)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。 ②皮膚的完整性 人體不同部位皮膚對(duì)外源化學(xué)物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(xué)物易被吸收。 ③其它因素 血流速度和細(xì)胞間液流動(dòng)加快，吸收也快；皮膚大量排出汗液，外源化學(xué)物容易在皮膚表面汗液中溶解、粘附，延長外源化學(xué)物與皮膚接觸時(shí)間，也易于吸收。 12．生物轉(zhuǎn)化的生物學(xué)意義 ①生物轉(zhuǎn)化是外源化學(xué)物進(jìn)入機(jī)體后，其存在形式可能會(huì)發(fā)生各種變化，活性也會(huì)發(fā)生改變，其中有些毒性增強(qiáng)，有些毒性減弱。因此，生物轉(zhuǎn)化對(duì)于判定其對(duì)機(jī)體的影響有重要作用。

35、 ②通過對(duì)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(duì)機(jī)體損傷有重要意義。 ③通過對(duì)外源化學(xué)物在機(jī)體的生物轉(zhuǎn)化過程的研究，有利于探求其損傷機(jī)制，作用的靶器官、靶組織、靶細(xì)胞乃至靶分子。 ④外源化合物經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化會(huì)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(píng)價(jià)提供有意義的生物學(xué)材料 緒論： 1.環(huán)境科學(xué)：是研究人與環(huán)境相互作用的科學(xué)。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(duì)光輻射是透徹?zé)o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(jìn)來容易出

36、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(dá)地面，而人類活動(dòng)引起氯氟烷烴和含溴鹵代烷烴排放到平流層，氯原子催化O3的分解，打破了O3的自然平衡，導(dǎo)致O3“空洞”。 4.酸雨：主要成分是硫酸和硝酸，SO2、NO在強(qiáng)光下發(fā)生光化學(xué)作用并和水汽結(jié)合形成（pH<5.6） 5.環(huán)境生物學(xué)：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(jī)理的科學(xué)，是環(huán)境科學(xué)一個(gè)分支。 6.環(huán)境生物學(xué)研究的對(duì)象及目的：研究生物與受人類干擾的環(huán)境間相互關(guān)系。 ⑴人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成的污染；⑵是人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響和

37、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(jī)理，生物對(duì)環(huán)境污染的適應(yīng)及抗性機(jī)理，利用生物對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)的原理和方法，生物成生態(tài)系統(tǒng)對(duì)污染的控制與凈化的原理與應(yīng)用；自然保護(hù)生物學(xué)和恢復(fù)生態(tài)學(xué)及生物修復(fù)技術(shù)。 目的：在于為人類維護(hù)生態(tài)健康，保護(hù)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(xué)基礎(chǔ)，促進(jìn)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(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，模擬研究。 主要任務(wù)：①闡明環(huán)境污染的生物學(xué)或生態(tài)學(xué)效應(yīng)。 ②探索生物對(duì)環(huán)境污染的凈化原理，提高生物對(duì)環(huán)境污染凈化的效率。 ③探討自然保護(hù)生物學(xué)和恢復(fù)生態(tài)學(xué)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(jìn)入環(huán)境并在環(huán)境中擴(kuò)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(duì)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）。