环境生物学南开大学第二章污染物在生态系统中的行为.ppt

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1、环境生物学,第二章 污染物在生态系统中的行为,一、环境污染 1、定义：人类活动 质量下降 有害于人和生物 2、类型与特点：据目的、角度划分 3、环境效应：分为环境生物效应、环境化学效应和环境物理效应 4、公害与公害病：public nuisance(disease)严重污染，可引起生态和人健康损害。公害病特点：疾患，长期，新病种，法律意义,第一节 概述,第一节 概述,二、污染源 1、特点：污染源和环境资源相互依存、相互 转化、是利用环境资源的主要场所 2、类型：点源 面源(非点源),第一节 概述,三、优先(控制)污染物：潜在危害大（生态风险大）1、环境中存在量较大2、高毒性污染物（非急性毒性）

2、难降解、具有生物积累性 三致效应(致癌、致畸、致突变)3、环境激素 微量，效应复杂 效应时间长，影响种群“非优先”新型污染物,第二节 污染物的迁移与转化,一、污染物的迁移 空间位置的相对移动及其引起的富集、分散和消失过程。也称转运（移）-一般指近距离 1、迁移方式 a、机械迁移 b、物-化迁移 c、生物迁移：个体内（生物转运）沿食物链?生物携带,第二节 污染物的迁移与转化,2、影响因素 a、内部：污染物自身的性质 b、外部：环境条件、颗粒物、有机质、气候等 二、形态与分布 1、形态：外部形态、化学组成及内部结构；form：外观（形式）；species：内在 2、分布：在环境空间的浓度分布和不同

3、形态、不 同相态之间的分布。动态平衡扩散：离开某系统,第二节 污染物的迁移与转化,三、转化 transformation通过物理、化学、生物作用改变形态或转变成另一种物质的过程。1、大气中转化：主要是化学作用 2、水体中转化：主要是生化作用 3、土壤中转化：生物降解起重要作用,第三节 体内的转运和转化,一、生物转运 环境污染物经各种途径和方式同生物体接 触而被吸收、分布和排泄等过程的总称。1、穿膜过程 a、被动转运：物理作用，简单扩散，滤过 b、特殊转运：生物作用，异化扩散，主动转运 c、内吞作用（endocytosis）：生物膜变形，胞饮，吞噬,第三节 体内的转运和转化,第三节 体内的转运和

4、转化,第三节 体内的转运和转化,2、吸收 污染物透过生物膜进入血液循环的过程，或指污染物透过细胞膜进入细胞的过程（相对于吸附）。生物可利用性(Bioavailability):环境化学/环境生物学 化学物被生物体吸收和可能产生毒性的机会（Alexander,2000)生物有效性（Bioeffectivity):环境生物学 3、分布 环境污染物随血液或其它液体的流动，分散到全身个组织细胞的过程。屏障：细胞多层、密致 4、排泄：肾脏排泄为主，还有胆汁排泄（乳化作用）。,第三节 体内的转运和转化,二、转化 1、概念：外源化合物进入生物体后在有关 酶系统的催化作用下的代谢变化过程。2、过程 相反应 相

5、反应（相反应）,生物转化过程示意图,3.钝化与活化解毒：一般规律增毒：普遍存在4.转化的生物学差异：酶体系不同个体，性别，年龄，健康；物种,第四节 污染物在生物体内的浓缩、积累与放大,一、生物浓缩(BC)1、概念：体内/环境中 2、特点 是物化过程 直接吸收，基本属于简单扩散 与体内亲和力、外界条件有关3.BCF：达到平衡时的比值？生物浓缩简单扩散,第四节 污染物在生物体内的浓缩、积累与放大,二、生物放大(BM)1、概念：体内/食物内 2、特点 间接吸收 生物学过程 达到平衡时间长，有波动。与年龄、脂肪量有关,第四节 污染物在生物体内的浓缩、积累与放大,三、生物积累(BA)1.概念：体内后期/

6、体内前期（浓缩+放大）2.特点：不同动物，比例不同 四、外来物动力学 0级动力学过程：物质的转运速率与浓度无关，是恒定值。一级动力学过程：物质的转运速率与所在部位的量（或浓度）的一次方成正比。二级动力学过程：两种物质参与反应，非线形。速率：mg/min.速率常数：K=总量（浓度）/速率=mg/（mg/min.）=min.-1 一室模型：,第五节 生物对污染物环境行为的影响,一、生物污染1.病原微生物：病毒、细菌2.水体富营养化：原因、现象、后果3.花粉：过敏反应4.生物产物：代谢（转化）物、毒素 二、金属的生物转化 1.氧化、还原：不同微生物（生态位）2.有机化：生物的自身保护机制甲（乙）基化、金属硫（巯）蛋白（metallothionein),