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文檔簡介

1、一、名詞解釋:1.優先污染物 P26 :在眾多的污染物中篩選出的潛在危險大的作為優先研究和控制對象的污染物,稱之為優先污染物或稱為優先控制污染物。2.污染物的遷移 P28:指污染物在環境中發生的空間位置的移動及其引起的富集、分散和消失的過程。3.生物污染 P59:生物污染是指對人和生物有害的微生物、寄生蟲等病原體和變應原等污染水、氣、土壤和食品,影響生物產量和質量,危害人類健康,這種污染稱為生物污染。4.環境激素 P87:環境中存在一些天然物質或人工合成的環境污染物具有動物和人體激素的活性,這些物質能干擾和破壞野生動物和人體內分泌功能,導致野生動物繁殖障礙,甚至能誘發人類重大疾病。這些物質被稱

2、為環境激素,或外源性雌激素,或環境內分泌干擾物。5.生物遷移 P29:污染物通過生物的吸收、代謝、生長、死亡等過程所實現的遷移,是一種非常復雜的遷移形式。6.污染物的轉化 P34:污染物在環境中通過物理、化學或生物的作用改變形態或轉變成另一種物質的過程稱為污染物的轉化。7.生物轉化 P43:生物轉化指外源化合物進入生物機體后在有關酶系統的催化作用下的代謝變化過程。8.生物轉運 P38:是指環境污染物經各種途徑和方式同生物機體接觸而被吸收、分布和排泄等過程的總稱。9.生物濃縮 P51:指生物機體或處于同一營養級上的許多生物種群,從周圍環境中蓄積某種元素或難分解化合物,使生物體內該物質的濃度超過環

3、境中的濃度的現象,又稱生物學濃縮,生物學富集。10.生物積累 P51:指生物在其整個代謝活躍期間通過吸收、吸附、吞食等各種過程,從周圍環境中蓄積某些元素或難分解化合物,以致隨著生長發育,濃縮系數不斷增大的現象,又稱生物學積累。11.生物放大 P52:指在生態系統中,由于高營養級生物以低營養級生物為食物,某種元素或難分解化合物在生物機體中濃度隨營養級的提高而逐步增大的現象,又稱為生物學放大。12.生物測試 P95:指系統地利用生物的反應測定一種或多種污染物或環境因素單獨或聯合存在時所導致的影響或危害。13.半數致死濃度(LC50)P100:指能引起一群動物的50%死亡的最低劑量或濃度。14.半數

4、效應濃度(EC50)P101:指引起50%受試生物的某種效應變化的濃度。通常指非死亡效應。15.劑量效應(反應)關系 P100:劑量-效應關系:不同劑量的化學物質在個體或群體中表現來的量效應大小之間的關系。劑量-反應關系:不同劑量的化學物質與其引起的質效應發生率之間的關系16.生物監測 P140:生物監測是利用生物個體、種群或群落對環境污染或變化所產生的反應闡明環境污染狀況,從生物學角度為環境質量的監測和評價提供依據。17.指示生物 P157:指示生物是指環境中對某些物質(包括進入環境中的污染物)能產生各種反應或信息而被用來監測和評價環境的現狀和變化的生物。(不考)18.環境生物技術 P306

5、:就是應用于認識和解決環境問題過程的生物技術體系,包括對環境污染效應的認識、環境質量評價和環境污染的生物處理技術等。19.生物強化技術 P333:生物強化技術(Bioaugmentation)或生物增強技術就是為了提高廢水處理系統的處理能力,而向該系統中投加從自然界中篩選的優勢種群并通過基因組合技術產生的高效菌種,以去除某一種或某一類有害物質,促進系統內生物處理效率的方法。二.填空題1.污染物在環境中的遷移方式 P28:(1)機械遷移 1)水的機械遷移作用 2)氣的機械遷移作用 3)重力的機械遷移作用(2)物理-化學遷移 污染物在環境遷移的最重要的形式(3)生物遷移2.污染物的主要吸收和排泄途

6、徑:P39-P42動物吸收的主要途徑:(1)呼吸系統吸收(2)消化管吸收(3)皮膚吸收植物吸收的主要途徑:(1)根部吸收以及隨后隨蒸騰流而輸送到植物各部分;(2)暴露在空氣中的植物地上部分,主要通過植物葉片上的氣孔從周圍空氣中吸收污染物(3)有機化合物的蒸汽經過植物地上部表皮滲透而攝入體內排泄途徑:(1)腎臟排泄(尿液)(2)隨同膽汁排泄(糞便)(3)其他排泄途徑(肺、汗腺、乳汁)3.外源化學物聯合作用的主要類型 :P92協同作用、相加作用、獨立作用、拮抗作用。4.機體修復DNA損傷的主要機制 P80:光復活修復、切除修復、復制后修復、(誘導性修復、易錯修復)5.化學致癌過程 P129:(1)

7、引發階段(一個細胞發生了突變)(2)促進(長)階段(腫瘤形成)(3)浸潤和轉移階段(癌細胞進入血液和其他組織)6.測定蓄積系數的實驗方法 P110:(1)固定劑量法(2)劑量遞增法7.污染物排出體外的主要途徑 P42:(1)腎臟排泄(尿液)(2)隨同膽汁排泄(糞便)(3)其他排泄途徑(肺、汗腺、乳汁)8.幾種常用的致突變試驗 :P115(1)鼠傷寒沙門氏菌/哺乳動物微粒體酶試驗法(Ames試驗)(2)哺乳動物體細胞株突變試驗9.發酵法測定水體中大腸桿菌的步驟:P149初發酵(推測試驗)、平皿分離(證實試驗)、復發酵(完成試驗)10.污水生物系統法中,河流按其污染程度的劃分:P158多污帶、-中

8、污帶、-中污帶、寡污帶11.現代生物技術在環境污染生物處理中的應用:P305基因工程、細胞工程、酶學工程、發酵工程、生態工程12.細胞工程:P316 細胞工程是運用精巧的細胞學技術,有計劃地改造細胞遺傳結構,從而培育出人們所需要的生物品種或具有某些新性狀的細胞群體。 細胞培養、細胞融合、細胞重組、遺傳物質轉移13.氧化塘內的生物組成: P343藻類(位于氧化塘的表層,常見的有:小球藻屬、衣藻屬、眼蟲藻屬等)細菌(大量存在于氧化塘下層,在好氣狀態下,無色桿菌、假單胞菌、芽孢桿菌等優勢生長; 在氧化塘底部的厭氧層還有硫酸還原菌和甲烷細菌)微型動物(存在多種原生動物、輪蟲、以及甲殼類等) 三.選擇題

9、1.最大無作用劑量 P101:指化學物質在一定時間內,按一定方式與機體接觸,按一定的檢 測方法或觀察指標,不能發現任何損害作用的最高劑量。2.急性毒性試驗選擇動物的原則 P97A.受試生物對試驗毒物或因子要具有敏感性B.受試生物應具有廣泛的地理分布和足夠的數量,并在全年中在某一實際區域范圍內可獲得C.受試生物應是生態系統的重要組成,具有重大的生態學價值D.在實驗室內易于培養和繁殖E.受試生物應具有豐富的生物學背景,人們已較清楚了解受試生物的生活史、生長、發育、生理代謝等等F.受試生物對試驗毒物或因子的反應能夠被測定,并具有一套標準的測定方法或技術G.受試生物應具有重要的經濟價值和旅游價值,應考

10、慮與人類食物鏈的聯系H.還應考慮到受試生物的個體大小和生活史長短,以前曾否有過接觸待測試物等異常情況急性毒性試驗中動物選擇的原則:一般要求選擇兩個不同種屬;雌雄各半;常用哺乳類動物 每組實驗動物的數量因求LD50方法不同而不同3.抗氧化防御系統酶 P73超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化酶(GPx)、過氧化氫酶(Ct)4.致突變試驗的常用方法P115基因點突變試驗、染色體畸變試驗、DNA損傷試驗5.致畸作用 P123:致畸物通過母體作用于胚胎而引起胎兒畸形的現象稱為致畸作用6.常見有害氣體的指示植物和對植物傷害的典型癥狀 P143指示植物:SO2污染物指示植物:地衣、苔蘚、水杉、菠菜、馬

11、尾松、芝麻、曼陀羅氟化物污染物指示植物:唐菖蒲、郁金香、葡萄、金線草、雪松、杏樹O3污染物指示植物:煙草、洋蔥、馬鈴薯、葡萄、菠菜、黃瓜過氧乙醚硝酸酯污染指示植物:早熟禾、矮牽牛、繁縷。菜豆乙烯污染指示植物:萬壽菊、番茄、黃瓜、蘭花、皂莢樹氯氣污染指示植物:芝麻、蕎麥、向日葵、雞冠花、大馬蓼NO2污染指示植物:向日葵、懸鈴木、番茄、秋海棠、煙草對植物傷害的典型癥狀:SO2的污染癥狀:葉脈間出現產生不整齊的變色斑塊,嚴重時,只留葉脈為綠色氟化氫的污染癥狀:葉邊緣和葉尖萎黃,與正常組織之間間有一條明顯分界線,嚴重時葉片大部分枯黃硫酸霧的污染癥狀 :葉面上出現淺黃色透光斑點,嚴重時則成孔洞 O3的污

12、染癥狀:老齡葉片上出現細小點狀煙斑,呈銀灰色或褐色,嚴重時使之脫落過氧乙酰硝酸酯:損傷幼齡葉片的尖部及敏感老齡葉片的基部氯氣的污染癥狀:葉上出現漂白斑,與正常組織之間界線模糊乙烯的污染癥狀:乙烯不會造成葉組織的破壞,它的作用是多方面的:使葉片下垂,使正在 開放的花朵發生閉花現象,引起葉片、花蕾、花和果實的脫落,因而影響 某些農作物產量和花卉的觀賞效果氨氣的污染癥狀:大多為脈間點塊狀傷斑,傷斑褐色或褐黑色,與正常組織界限明顯NO2的污染癥狀:大多為葉脈間不規則狀傷斑,呈白色、黃褐色或棕色,有時出現全葉點狀斑7.浮游生物生物量的測定方法 P154葉綠素a:在一定條件下光合作用強度與細胞內葉綠素含量

13、直接相關,因此根據葉綠素量 和藻類的同化指數可計算其生產量體積法:把生物體當作一個近似幾何圖形,按求積公式獲得生物體積重量法ATP法:利用螢光素 螢光毒酶系統,并且借助于液體閃爍計數器完成的 8.生物指數和種的多樣性指數 P160生物指數:貝克(Beck)指數、硅藻生物指數、顫蚓類與全部底棲動物相比的生物指數、生物多樣性指數:1.格利森林和馬加利夫多樣性指數;2.香農韋弗多樣性指數; 3.辛普森Simposon指; 4.凱恩斯連續比較指數。9.現代生物技術在環境污染生物處理中的應用的常識P305 生物技術(Biotechnology Biotechnology):是指利用生物有機體或組成部分發

14、展新產品或新工藝的一種技術體系基因工程:核酸的分離、提取、體外剪切、拼接重組以及擴增與表達等技術。細胞工程:細胞的離體培養、繁殖、再生、融合,細胞核、質、器的移植改建。酶工程:利用酶的特異催化功能,借助固定化、生物反應器等新技術生產特定產品的技術發酵工程:為微生物提供最適宜的發酵條件,生產特定產品的技術細胞工程構建環境工程菌:1.原生質體融合來構建環境工程菌:2.原生質體融合構建苯環化合物降解菌 3.原生質體融合構建纖維素降解菌 4.聚已二醇誘導原生質體融合制備細菌殺蟲劑5.電融合誘導選育利用木糖和纖維二糖產乙醇的菌株 基因工程在環境生物處理中的應用: 1.降解鹵代芳烴的基因工程菌2.分解尼龍

15、寡聚物的基因工程菌3.分解多糖的基因工程菌4.抗金屬基因工程菌5.除草劑降解基因工程菌6.殺蟲劑降解基因工程菌酶學工程固定化技術工程實例:1.固定化技術處理廢水工程實例:2.用海藻酸鈣包埋固定熱帶假絲酵母菌處理含酚廢水 3.運用多孔陶珠固定具脫色功能的混合菌細胞處理印染廢水 4.固定化藻細胞發酵工程在環境污染治理中的應用:1.亞硫酸鹽紙漿廢液乙醇發酵2.酵母循環系統3.廢纖維素的資源化4.有機固體廢物的快速堆肥10.生物修復工程技術 地表水生物修復工程技術土壤生物修復工程技術地下水生物修復工程技術四簡答題1、環境污染物透過細胞膜的生物轉運形式有哪幾種?P38 1)被動轉運:被動轉運的特點是生物

16、膜不起作用,不消耗細胞的代謝能量。這種轉運形式包括簡單擴散和濾過兩種方式。簡單擴散過程是環境污染物由生物膜的高濃度一側,透過生物膜向低濃度一側轉運,這是脂溶性有機化合物的主要轉運方式。特點是順濃度梯度運輸、不需要載體參與、不需要消耗能量。濾過過程是污染物通過生物膜上的親水性孔道的轉運的過程。親水性孔道由蛋白質分子的親水性氨基酸組成。 2)特殊轉運:特殊轉運的特點是具有特定的結構的環境污染物和生物膜中的蛋白質構成的載體形成可逆性復合物進行轉運,生物膜有主動選擇性。這種轉運形式包括主動轉運和易化擴散兩種方式。主動轉運是環境污染物由生物膜低濃度一側逆濃度梯度向高濃度一側轉運,這種轉運需要消耗細胞代謝

17、能量,是水溶性大分子化合物的主要轉運形式。特點是借助載體蛋白、逆濃度梯度、消耗細胞能量ATP。易化擴散也稱促進擴散或載體擴散,是環境污染物與生物膜的載體結合,由生物膜高濃度一側向低濃度一側轉運,這種轉運不能逆濃度梯度,也不消耗細胞代謝能。特點是順濃度梯度運輸、需要載體參與、不需要消耗能量 3)胞飲作用:由于生物膜具有可塑性和流動性,因此,對顆粒狀物質和液體,細胞可通過細胞膜的變形移動和收縮,把他們包圍起來最后攝入細胞內,這就是胞飲作用和吞噬作用。2、酶活性的抑制作用的分類及其特點。P74分類:不可逆性抑制、非競爭性抑制、競爭性抑制不可逆性抑制:是由于污染物與酶蛋白的活性中心功能基因不可逆性結合

18、(共價鍵)引起的。非競爭性抑制:是一種可逆性抑制,污染物與酶分子的結合位置不是底物的結合位置,因此 增加底物濃度,不能使抑制作用逆轉。特點:非競爭性抑制劑的化學結構不一定與底物的分子結構類似; 抑制劑與酶的活性中心外的位點結合; 抑制劑對酶與底物的結合無影響,故底物濃度的改變對抑制程度無影響; 抑制程度取決于抑制劑的濃度 競爭性抑制:抑制劑的化學結構與底物相似,能與底物竟爭酶活性中心,從而阻礙酶底物復 合物的形成,使酶的活性降低。但競爭抑制劑不被酶所代謝。 特點:當底物濃度增加時,抑制作用減弱抑制強弱取決于抑制劑的濃度與底物濃度的相對比例。反競爭性抑制:抑制劑僅與酶和底物形成的中間產物(ES)

19、結合,使中間產物ES的量下降, 既減少從中間產物轉化為產物的量,也減少從中間產物解離出游離酶和底物 的量,這種抑制作用稱為反競爭性抑制作用 3、簡述污染物對蛋白質影響。P77 一)污染物對蛋白質的影響主要表現在以下方面:1.細胞膜結構及通透性改變;2.引起各亞細胞結構和功能損害;3.影響酶的催化功能,進而引起代謝異常及能量供應障礙;4.導致遺傳毒害;5.引起機體特殊的免疫反應;6.引起機體繁殖功能障礙二)誘導生物機體內一些功能蛋白的產生:如應激蛋白和金屬硫蛋白的產生,這些蛋白質的 產生可保護生物機體抵抗污染物的損害。4、外源性化合物及其代謝產物能引起DNA損傷,簡述它們與DNA的相互作用過程。

20、P78 第一階段:形成DNA加合物第二階段:發生DNA的二次修飾。如鏈斷裂或DNA修復率的提高第三階段:DNA結構的破壞被固定。此階段,受影響的細胞常表現出功能的改變,最常見的 染色體異常是姐妹染色體的交換第四階段:當細胞分裂時,外源性化合物造成的危害可導致DNA突變及其基因功能的改變。 由此可見,外源性化合物及其活性代謝產物與DNA相互作用形成DNA加合物是產 生DNA損傷最早期的作用,隨后產生的最重要的影響是DNA結構改變,包括堿基 置換、堿基丟失、鏈斷裂等。5、簡述化學致癌的三個階段。P129第一階段:引發階段:即通過致癌物的作用,使正常細胞轉化為癌細胞的過程第二階段:促長階段:促長是經

21、過引發的癌細胞不斷增殖直至形成一個臨床上可被檢出之腫 塊的過程,是癌的增殖階段第三階段:浸潤和轉移階段:已形成的癌腫不斷發展,逐漸侵害周圍的正常組織,并擴散到 較遠的部位6、簡述PFU微型生物群落監測法(簡稱PFU )P156PFU是聚氨酯泡沫塑料塊的簡稱原理:把聚氨酯泡沫塑料作為人工基質沉入水中,經一定時間后,水體中大部分微型生物均 可群集到PFU內,達到種類平衡,通過觀察和測定PFU上的微型生物的種群結構與功 能的各種參數來評價水質狀況測定要點:用細繩捆緊PFU并有重物垂吊,懸掛于水體中采樣,靜水采樣四周時間,流動的 水樣二周時間。采樣結束后,帶回實驗室,把PFU塊中的水全部擠于燒杯內,用

22、 顯微鏡觀察,計算微型生物的種類,及活體個數,然后用給定的公式進行計算7、污水生物系統法的原理是什么?P158 由于受污染河流的自凈過程而導致自上游往下游形成一系列在污染程度上逐漸減輕的連續帶,每一帶都生存有大體上能夠表示這一帶特性的動物和植物。從而可以根據一條河流中一定區域內所發現的動物區系和植物區系來鑒別該區域的有機物污染程度。8、生物標志物及其基本原則。P164化學污染物所導致的生物有機體的生物化學和生理學改變稱之為生物標志物廣義上的概念:指在任何生物學水平上用于測定污染物暴露和效應的指標,包括亞個體、個體、種群、群落和生態系統目前普遍贊同和應用的概念:指在亞個體和個體水平上既可以測定污

23、染物暴露水平,也可以測定污染物效應的生理和生化指標生物標志物基本原則:1.一般指示性; 2.相對敏感性; 3.生物特異性; 4.化學特異性; 5.反應的時間效應; 6.固有的變化性 7.與高級生物學水平上效應的關系; 8.野外應用價值:9、生物氧化塘的凈化原理及主要的反應過程。P342凈化原理:氧化塘是利用細菌與藻類的互生關系,來分解有機污染物的廢水處理系統。藻類 進行光合作用釋放氧氣;細菌主要利用藻類產生的氧,分解流入塘內的有機物; 分解產物中的 CO 2、N、P等無機物以及一部分小分子有機物成為藻類的營養源; 增殖的細菌和藻類細胞為微型動物所捕食。反應過程:藻類和光合細菌的光合放氧過程;

24、好氧反應:氧化作用、氮氧化作用、硫氧化作用等; 厭氧反應:硝酸鹽還原反應、硫酸鹽還原反應、發酵反應等;10、土地處理系統與污灌的主要區別。P3521.土地處理系統要求對污水進行必要的預處理,去除污水中有害物質。 2.土地處理系統是按照全年連續運行的污水處理設施; 污灌則是按照農作物的需要進行灌溉。 3.土地處理系統有完整的工程系統并可以調控,其底層防滲系統,有效的控制了污水對地下 水可能造成的污染。 4.土地處理系統地面上種植的植物,以有利于污水處理的牧草、林木、青飼料等經濟作物為 主,不種直接食用的農作物;污灌的土地常以糧食、蔬菜等農作物為主。五、論述題1.污染物導致細胞膜發生脂質過氧化的過

25、程。P81膜磷脂富含多烯脂肪酸,自由基對磷脂膜的損傷作用主要表現在其可與膜內多不飽和脂肪酸作用,形成脂質自由基和過氧化物,發生脂質過氧化1. 多烯脂肪酸上雙鍵相鄰的亞甲基碳原子受到OH的攻擊, 其中一個H原子被解離,形成不穩定的脂質自由基(L)。 2. 當有O2存在時,游離基可與O2結合生成脂質過氧自由基(LOO);此過氧化物游離基奪取與其相鄰的脂肪酸的亞甲基碳原子上的H原子, 生成脂質過氧氫(LOOH)和脂質過氧自由基。 3.脂質過氧氫經分子內環化和酯解生產脂類和酮類,從而導致多烯脂肪酸降解。 2、什么是污染物在體內的生物轉化?生物轉化過程,主要反應類型和轉化結果。P43生物轉化是指外源化合

26、物進入生物機體后在有關酶系統的催化作用下的代謝變化過程生物轉化一般分為、兩個過程:相過程:外源性化合物在有關酶系統的催化下經由氧化、還原或水解反應改變其化學構, 形成某些活性基團或進一步使這些活性基團暴露相過程:相I過程產生的一級代謝物在另外的酶系統催化下通過上述活性基團與細胞內的 某些化合物結合,生成結合產物(二級代謝物)或帶有某些基團的外源性化合 物與細胞內物質結合反應主要反應類型:相反應:氧化反應:微粒體混合功能氧化酶參與的反應,脂肪族羥化、芳香族羥化、N-羥化等等 非微粒體反應,單胺和二胺氧化、醇、醛氧化 還原反應:微粒體還原,硝基還原,偶氮還原,還原性脫鹵 非微粒體還原,包括醇、醛、

27、酮、有機二硫化物、硫氧化物、氮氧化物等反應 水解反應:a.酯酶種類繁多,分布廣泛,能水解各種酯類 b.酰胺酶能特異地作用于酰胺鍵,使其水解 c.糖苷酶能特異地使各種糖苷水解相II反應:結合反應:1.葡萄糖醛酸化2.硫酸化3.甲基化4.乙酰化5.甘氨酸結合6.谷胱甘肽結合轉化結果:解毒作用(失活):使外源性化合物毒性降低,易于排出,或使其轉變為易于被 其它微生物所降解的化合物。 增毒作用:使其毒性增加 外源性化合物過程(相反應)毒害作用排出體外一級代謝物 結合產物(二級代謝物)過程(相反應)4、什么是生物監測?請比較在環境質量監測過程中,生物監測與理化監測相比有哪些優點?存在哪些不足? P140 生物監測是利用生物個體、種群或群落對環境污染或變化所產生的反應闡明環境污染狀況,從生物學角度為環境質量的監測和評價提供依據。優點:(1) 能直接反應出環境污染對生態系統的影響; (2)

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