環境科學環境生物學復習題名詞解釋⒈環境生物學:環境生物學是研究生物與受人類干擾的環境之間相互作用規律及其機理的科學,是環境科學的一個分支學科。⒉生態學:生態學是一門研究生物與環境之間相互關系的經典學科。⒊生態毒理學:是研究環境壓力對生態系統內的種群和群落的生態學和毒理學效應,以及物質和因素的遷移途徑和與環境相互作用規律的一門學科。⒋環境污染:是指有害物質或因子進入環境,并在環境中擴散、遷移、轉化,使環境系統結構與功能發生變化,對人類以及其他生物的生存和發展產生不利影響的現象。⒌污染源:造成環境污染的污染物發生源。⒍污染物:是進入環境后使環境的正常組成結構、狀態和性質發生變化、直接或間接有害于人類生存和發展的物質,是造成環境污染的重要物質組成,這類物質有的是自然界釋放的,有的是人類活動產生的。⒎優先污染物:指在眾多污染物中篩選出潛在危險大的作為優先研究和控制對象。⒏污染物的轉化: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⒐生物轉運: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。⒑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能量,是水溶性大分子化合物的主要轉運形式。⒒拮抗作用:拮抗作用是兩種或兩種以上的化學污染物同時或數分鐘內先后輸入機體,其中一種化學污染物可干擾另一化學污染物原有的生物學作用,使其減弱,或兩種化學污染物相互干擾,使混合物的生物作用或毒性作用的強度低于兩種化學污染物任何一種單獨輸入機體的強度。⒓環境生物效應:是指各種環境因素變化而導致生態系統變異的效果。⒔污染物在體內的生物轉化:是指外源化合物進人生物機體后在有關酶系統的催化作用下的代謝變化過程。⒕生物濃縮:是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的化合物,使生物體內該物質的濃度超過環境中的濃度的現象,又稱生物學濃縮,生物學富集。⒖生物積累:是指生物在其整個代謝活躍期通過吸收、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的化合物,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。⒗生物放大:是指在生態系統中,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的濃度隨著營養級的提高而逐步增大的現象,又稱為生物學放大。⒘生物濃縮系數:是指生物體內某種元素或難分解的化合物的濃度同它所生存的環境中該物質的濃度比值,可用以表示生物濃縮的程度,又稱濃縮系數、生物富集系數、生物積累率等。闡述生物濃縮、生物積累和生物放大這些現象,都用濃縮系數的值來表示相應的數量關系。⒙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。21、水體的富營養作用:是指大量的氮、磷等營養元素物質進入水體,使水中藻類等浮游生物旺盛增殖,從而破壞水體的生態平衡的現象。22、微生物毒素:是指微生物在其生長、代謝過程中所產生的毒素。23、回避行為:是指水生動物,特別是游泳能力強的水生動物,能主動避開受污染的水區,游向未受污染的清潔水區的行為。24、種群:是在一定時空中同種個體的組合。25、種群密度:是指單位面積或單位空間內的個體數量。26、群落:是指在一定時間內,居住在一定區域或生境內的各種生物種群相互關聯、相互影響的有規律的一種結構單元。27、協同作用:是指兩種或兩種以上化學污染物同時或數分鐘內先后與機體接觸,其對機體產生的生物學作用強度遠遠超過它們分別單獨與機體接觸時所產生的生物學作用的總和。28、相加作用:是指多種化學污染物混合所產生的生物學作用強度等于其中各化學污染分別產生的作用強度的總和。29、獨立作用:是指多種化學污染物各自對機體產生毒性作用的機理不同,互不影響。30、生物測試: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。31、中毒:生物體受到毒物作用引起功能或器質性改變后出現的疾病狀態稱中毒。32、毒性:是指有毒物質接觸或進入機體后,引起生物體的易感部位產生有害作用的能力。33、毒性作用:化學物引起生物體損害的總稱34、效應:表示接觸一定劑量化學物質引起機體個體發生的生物學變化。35、反應:是接觸一定劑量化學物質后,表現一定程度某種效應的個體在一個群體中所占的比例。36、危險性:某化學物質在正常生產使用條件下,能引起機體發生中毒的可能性稱為該物質的危險性。37、最大無作用劑:指化學物在一定時間內,按一定方式與機體接觸,按一定的檢測方法或觀察指標,不能觀察到任何損害作用的最高劑量。38、最小有作用劑量:是指能使機體發生某種異常變化所需的最小劑量,即能使機體開始出現毒性反應的最低劑量。39、毒作用帶:是一種根據毒性和毒性作用特點綜合評價外來化合物危險性的指標。常用的有急性毒性作用帶和慢性毒性作用帶。40、半數致死計量濃度:能引起一群動物的50%死亡的最低劑量或濃度。41、半數抑制濃度:是指能引起受試生物的某種效應50%抑制的濃度。42、急性毒性試驗:是研究化學物質大劑量一次染毒或24小時內多次染毒動物所引起的毒性試驗。43、突變:生物體的遺傳物質發生了基因結構的變化。44、致突變物:具有引起生物體的遺傳物質發生基因結構變化的物質。45、致畸作用:致畸物通過母體作用于胚胎而引起胎兒畸形的現象。46、致畸試驗:是檢測某些環境污染物(即受試物)能否通過妊娠母體引起胚胎畸形的一種動物試驗方法。47、化學致癌作用:指化學物質(包括有機、無機、天然和合成的化學物質)引起腫瘤的過程。48、化學致癌物:指能誘發腫瘤的化學物質。49、致癌試驗:是檢驗受試物及其代謝產物是否具有致癌作用或誘發腫瘤作用的慢性毒性試驗方法,有時可與慢性毒性試驗同時進行。50、微宇宙法:研究污染物在生物種群、群落、生態系統和生物圈水平上的生物效應的一種方法,又被稱為模型生態系統法。51、環境質量:指環境素質的優劣程度。52、環境質量標準:是國家權力機構為保障人群健康和適宜生存條件,為保護生物資源、維持生態平衡,對環境中有害因素在限定的時空范圍內容許閾值所作的強制性的法規。53、環境質量基準:環境因素在一定條件下作用于特定對象(人或生物)而不產生不良或有害效應的最大閾值。或者說環境質量基準是保障人類生存活動及維持生態平衡的基本水準。54、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。55、生物標志物:我們把這些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。56、生態環境:是指除人口種群以外的生態系統中不同層次的生物所組成的生命系統。57、大氣污染物:指由于人類活動或自然過程排人大氣并對人或環境產生有害影響的物質。58、生物需氧量:是指在20℃條件下,微生物好氧分解水樣(廢水或受污染的天然水)中有機物所消耗的溶解氧量。59、化學需氧量:是指用強化學試劑在化學氧化被測廢水所含有機物過程中所消耗的氧量。60、總需氧量:是指廢水有機物徹底燃燒氧化的總需氧量。61、生物降解:是指由于生物的作用,把污染物大分子轉化為小分子,實現污染物的分解或降解。而生物中由微生物所起的降解作用最大,所以又可稱為微生物降解。62、活性污泥法:是利用懸浮生長的微生物絮體處理有機廢水的一類好氧生物處理方法。63、生物膜法:利用微生物在固體表面的附著生長對廢水進行生物處理的技術,稱為生物膜法。64、堆肥法:就是依靠自然界廣泛分布的細菌、放線菌、真菌等微生物,有控制地促進可被生物降解的有機物向穩定的腐殖質轉化的生物化學過程。65、好氧堆肥法:是在有氧的條件下,通過好氧微生物的作用使有機廢棄物達到穩定化,轉變為有利于作物吸收生長的有機物的方法。66、生物技術:是指利用生物有機體或組成部分發展新產品或新工藝的一種技術體系。67、環境生物技術: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。68、發酵:是微生物分解有機物,產生乳酸或乙醇和二氧化碳的作用過程。69、環境化學效應:環境化學效應是在多種環境條件的影響下,物質之間的化學反應所引起的環境效果,如環境的酸化、土壤的鹽堿化、地下水硬度的升高、光化學煙霧的發生等。70、環境物理效應:環境物理效應是物理作用引起的環境效果,如熱島效應、溫室效應、噪聲、地面沉降等。71、被動轉運:生物膜不起主動作用,不消耗細胞的代謝能量的轉運形式。72、胞飲作用:由于生物膜具有可塑性和流動性,因此,對顆粒狀物質和液粒,細胞可通過細胞膜的變形移動和收縮,把它們包圍起來最后攝入細胞內的過程稱為胞飲作用。73、機械遷移:機械遷移又可分為:①水的機械遷移作用,即污染物在水體中的擴散作用和被水流搬運;②氣的機械遷移作用,即污染物在大氣中的擴散和被氣流搬運;③重力的機械遷移作用74、物理——化學遷移:以簡單的離子、絡離子或可溶性分子的形式在環境中通過一系列物理化學作用,如氧化—還原作用、水解作用等所實現的遷移。75、生物遷移: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,與各生物種屬的生理、生化和遺傳、變異作用有關。76、靶器官:污染物進入機體后,對各器官并不產生同樣的毒作用,而只對部分器官。產生直接毒作用,這些器官稱為靶器官77、優勢種:在群落中優勢度大的即為群落優勢種,它在群落功能中占重要的位置。78、耐污種:是指只在某一污染條件下生存的物種。如顫蚓、蜂蠅幼蟲等。富的水體中生活,繁衍。79、敏感種:指對環境條件變化反應敏感的物種。80、微核試驗:一切進行分裂的細胞,在染色體斷裂劑作用下,均能產生微核,因此用微核率的變化來檢測誘變物的試驗為微核試驗。81、生物修復:指利用生物將土壤、地表及地下水或海洋中的危險性污染物現場去除或降解的工程技術系統。82、“三致”作用:因受污染物等不良因素的影響而造成的生物體發生了致突變作用,致畸作用,致癌作用,稱為“三致”作用。(簡答及論述)1.污染物進入環境的途徑有哪些?①人類活動過程中無意釋放,如交通事故和火災;②廢物的排放,如工業廢水、廢氣和固體廢物排放;③人類活動過程中故意的應用,如殺蟲劑的應用。2.污染物的遷移方式有哪些?①機械遷移:又可分為水的機械遷移作用,即污染物在水體中的擴散作用和被水流搬運;氣的機械遷移作用,即污染物在大氣中的擴散和被氣流搬運;重力的機械遷移作用②物理—化學遷移:污染物在環境中通過物理或化學作用實現的遷移。這種遷移的結果決定了污染物在環境中的存在形式、富集狀況和潛在危害程度。③生物遷移: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。3.污染物透過細胞膜的方式有哪些?①被動轉運:生物膜不起主動作用,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。②特殊轉運:具有特定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③胞飲作用:對顆粒狀物質和液粒,細胞可通過細胞膜的變形移動和收縮,把它們包圍起來最后攝入細胞內。4.污染物的吸收途徑有哪些?(1)動物對污染物的吸收有三種途徑:1.呼吸系統吸收:環境中許多污染物以氣體、蒸氣和氣溶膠等形式存在于空氣中,這些氣態污染物通過呼吸系統吸收。2.消化管吸收:是環境污染物的主要吸收途徑。3.皮膚吸收:一些污染物可通過皮膚吸收而引起全身作用。(2)植物對污染物的吸收也有三種形式:1根部吸收2氣孔吸收3地上部分的表皮吸收5.污染物在體內的生物轉化過程:污染物在生物體內轉化一般分為I、Ⅱ兩個連續的作用過程:①在相I反應中,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結構,形成某些活性基團(如一OH、一COOH等)或進一步使這些活性基團暴露。②在相Ⅱ反應中,相I反應產生的一級代謝物在另外的一些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,生成二級代謝物。結合產物的親水性一般有所增強,利于排出。6.環境激素有哪些?1)天然雌激素和合成雌激素2)植物雌激素3)有雌激素活性的環境化學物質7.生物監測與化學測試相比有哪些優點?存在哪些不足?優點:①能直接反映出環境質量對生態系統的影響;②能綜合反映環境質量狀況;③具有連續監測的功能,監測靈敏度高;④價格低廉,不需購置昂貴的精密儀器,不需要繁瑣的儀器保養及維修等工作;⑤可以在大面積或較長距離內密集布點,甚至在邊遠地區也能布點進行監測。缺點:①不能像理化監測儀器那樣迅速做出反應;②不能像儀器那樣能精確地監測出環境中某些污染物的含量,生物監測通常只是反映各監測點的相對污染或變化水平。8.SBR工藝的特點是什么?①SBR工藝可獲得沉淀性能好的活性污泥,SBR工藝可極大提高活性污泥濃度,十分有利于提高處理效果和容積負荷;2)SBR工藝使活性污泥的活性明顯提高;3)SBR工藝的無氧或低氧狀態,可促進世代時間短、生長繁殖快的酸化細菌大量增加,提高了對有機物降解的能力,因此SBR具有較快的生物繁殖速率;4)SBR工藝通過缺氧—厭氧—好氧的過程,可使原來難降解的有機物分解成能夠被降解的物質;9.厭氧生物處理的過程是什么?厭氧生物處理的生化過程可分為三階段:①第一階段稱為水解階段,由水解和發酵性細菌群將附著的復雜有機物分解為脂肪酸、醇類、二氧化碳、氨和氫等。主要是由厭氧有機物分解菌分泌的胞外酶水解有機污染物。這類細菌的種類和數量隨有機物種類而變化。按所分解的物質可分纖維素分解菌、脂肪分解菌和蛋白質分解菌等。在它們的作用下,多糖水解成單糖,蛋白質分解成多肽和氨基酸,脂肪分解成甘油和脂肪酸。②第二階段為酸化階段,由產氫和產乙酸細菌群將第一階段的脂肪酸等產物進一步轉化為乙酸和氫,利用乙酸細菌和某些芽胞桿菌等產酸細菌,降解較高級的脂肪酸如長鏈脂肪酸中的硬脂酸,生成乙酸和氫。還可降解芳香族酸,如苯基醋酸和吲哚醋酸,以產生乙酸和氫。③第三階段為甲烷化階段,由產甲烷菌利用二氧化碳和氫或一氧化碳和氫合成甲烷;或由產甲烷菌利用甲酸,乙酸,甲醇及甲基胺裂解成甲烷。10.環境生物學與生態學的主要區別是什么?環境生物學是研究生物與受人類干擾的環境之間相互作用規律及其作用機理的科學,是環境科學的一個分支學科。環境生態學是一門研究生物與環境之間相互關系的經典學科。它是生物學的一個分支學科。環境生物學的特殊性在于其研究的重點是生物受認為干擾的環境之間相互關系作用的規律及其作用機理。而環境生態學中所涉及的環境是以生物為主體的環境,兩者環境的范疇不同。11.環境生物學與毒理學的區別是什么?環境生態學是一門研究生物與環境之間相互關系的經典學科。它是生物學的一個分支學科。毒理學是研究外來化合物對生物體毒性作用的一門學科。環境生物學與毒理學的最大區別在于:環境生物學不僅研究環境污染物對生物產生損害作用的發生、發展,而且要闡明其作用機理及影響其毒性作用的各種因素和控制的規律,探索污染物損害有機體的敏感指標,毒物在生物體內積累與毒物濃度的關系以及在生物代謝與劑量——效應的關系;在宏觀上,要對毒物在特定的生物區系中,對生物種群,生物群落以及生態系統的結構和功能的影響做出預測,并對外來化合物進行環境風險評價,確定毒物毒性大小,危害程度以及制畸、制癌、制突變的作用,為制定環境標準提供科學依據。12.生物轉化的過程是什么?生物體內的生物轉化一般分為I、Ⅱ兩個連續的作用過程:①在相I反應中,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結構,形成某些活性基團(如一OH、一COOH等)或進一步使這些活性基團暴露。②在相Ⅱ反應中,相I反應產生的一級代謝物在另外的一些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,生成二級代謝物。結合產物的親水性一般有所增強,利于排出。13.污染物可誘導酶活性的原因是什么?污染化合物大多屬親脂性化合物,并且有較長的半衰期。而誘導作用發生在轉錄水平上。污染化合物誘導酶蛋白合成,主要是操縱基因去阻遏作用,酶蛋白的合成受結構基因、操縱基因和調節基因三種基因的控制。調節基因形成內源基因阻遏蛋白,作用于操縱基因使之失活,中止結構基因的轉錄過程,進而使酶蛋白合成停止。外源性化合物與阻遏物形成復合物,使阻遏作用失效,故操縱基因不受阻遏,結構基因指導酶蛋白合成增加。其誘導作用是增加酶的合成速度,或可能降低酶蛋白分解。14.如何應用混合功能氧化酶來監測污染物對生態系統早期影響?應用混合功能氧化酶活性的誘導作用,不僅能闡明污染物的作用機制、污染物的生物可利用性、污染物間的相互作用和生物機體的防御反應等等,而且可以利用它作為分子水平上敏感性的生物指標,來監測污染物對生態系統的早期影響。15.舉例說明酶活性不可逆性抑制。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而引起的。例如:①有機磷農藥對膽堿酯酶的抑制作用。有機磷農藥分子中具有親電子性的磷原子和帶正電荷部分。正電荷部分與膽堿酯酶的負矩部分結合,親電子性磷與活性中心酯解部分結合,形成磷酰化膽堿酯酶,結合相當穩定,因而使酶失去分解乙酰膽堿的作用,引起一系列的中毒反應。②鉛、汞等重金屬能與酶活性中心上的半胱氨酸殘基的巰基結合,抑制酶的活性,是不可逆性抑制。16.舉例說明酶活性非競爭性抑制。①某些污染物與酶分子中半胱氨酸殘基的巰基可逆性結合,引起酶構型改變,使酶活性受到可逆性但非競爭性抑制。②CO、氰化物、H2S和疊氮化合物能與細胞色素氧化酶的鐵結合,如氰化物與Fe2+結合,生成氰化鐵細胞色素氧化酶,阻斷電子傳遞鏈,細胞不能利用氧,造成內窒息。17.舉例說明酶活性競爭性抑制。氨基喋呤、氨甲喋呤、5—氟尿嘧啶、6—巰基嘌呤等,它們抑制合成氨基酸以及嘌呤和嘧啶衍生物所必須的酶系統。嘌呤和嘧啶衍生物是合成核酸所必需,氨基酸是合成蛋白質所必需,這一作用就抑制了細胞的增殖。18.舉例說明污染物對細胞的影響。1.對細胞膜的影響:1)對細胞膜的影響:例如大氣污染物S02經氣孔進入葉組織后,溶于浸潤細胞壁的水生SO32-或HS03-,然后被細胞氧化成S042-,由于S042-的毒性遠小于SO32-和HS03-因而削減S02的毒性作用;然而,在SO32-氧化為S042-的過程中,產生了自由氧基,引起了膜脂的過氧化,從而傷害了膜系統。2)影響細胞膜的離子通透性:例如神經信息傳導依賴于神經細胞膜的Na+或K+通透,擬除蟲菊酯殺蟲劑和DDT均可作用于細胞膜的Na+通道,干擾Na+通過細胞膜,影響神經傳導。再者,污染物與細胞膜上的受體結合,干擾了受體正常的生理功能。2.細胞器的影響19.舉例說明污染物對組織器官的影響。污染物進入機體后,對各器官并不產生同樣的毒作用,而只對部分器官產生直接毒作用,這些器官稱為靶器官。1.對靶器官的影響:Ⅰ放射性碘積累在哺乳動物的甲狀腺中,可能引起甲狀腺癌;Ⅱ鎘積累在哺乳動物肝和腎中,破壞腎細胞,引起蛋白尿;Ⅲ甲基汞作用于哺乳動物的腦,引起神經性疾病;Ⅳ有機磷農藥作用于神經系統,會抑制膽堿酯酶活性,造成膽堿能神經突觸處乙酰膽堿積累,結果表現為瞳孔縮小、流涎、肌束顫動等。①對組織器官的影響:Ⅰ.污染物對植物組織器官的影響植物吸收大氣污染物后,導致葉組織的壞死,表現為葉面出現點、片傷害斑,造成葉、蕾、花、果實等器官脫落,如S02、O3、氟化氫、乙烯等。氟化氫污染時,植物吸收的F+隨蒸騰流轉移到葉尖和葉緣,在那里積累至一定濃度后就會使組織壞死,出現葉片脫落。乙烯使洋玉蘭的花瓣和花萼脫水枯萎。農藥污染也能產生植物組織和器官產生影響,其主要影響有:葉發生葉斑、穿孔、焦枯、黃化、失綠、褪綠、卷葉、厚葉、落葉等;果實脫落、畸形等;花發生花瓣焦枯、落花等;根發生粗短肥大,缺少根毛,表面高厚發脆等。Ⅱ.污染物對動物組織器官的影響:鉛(Pb)可損害動物造血器官(骨髓)和神經系統。對造血器官的損害是通過干擾血紅素合成,引起貧血。對神經系統的損害是引起末梢神經炎,出現運動和感覺障礙。鎘(Cd)主要影響動物的肝臟和腎臟,引起骨痛病。汞(Hg)主要影響動物的神經系統,引起水俁病。污染對動物損傷的器官很多,常用于研究的器官有肝、腎、神經、繁殖器官、血液、呼吸器官、消化器官和內分泌器官。20.環境激素對影響生物性發育有哪些危害?環境激素可使野生動物性發育和雄性生殖器異常,如爬行動物鱷陰莖變小;鳥類中鯡鷗結成同性對、遺棄鳥蛋;魚類性逆轉等,導致繁殖成功率下降。21.怎樣進行蚯蚓急性實驗?1.濾紙接觸毒性試驗:將蚯蚓與濕潤濾紙上的受試物接觸,測定土壤中受試物對蚯蚓的潛在影響;2.人工土壤試驗:將蚯蚓置于含不同濃度受試物的人工配制土壤中,飼養7d和14d,評價其死亡率。應包括使生物無死亡發生和全部死亡的兩組濃度。整個試驗期為14d,每一處理組和對照組應有4個平行樣。22.簡述化學致畸作用原理。1突變引起胚胎發育異常;2對細胞的生長分化較為重要的酶類受到抑制;3母體正常代謝過程被破壞;4細胞分裂過程的障礙;23.大氣污染指示植物應具備的條件是什么?對污染物反應敏感,受污染后的反應癥狀明顯,且干擾癥狀少;生長期長,能不斷萌發新葉;栽培管理和繁殖容易;盡可能具有一定的觀賞或經濟價值,以起到美化環境與監測環境質量的雙重作用。通常敏感植物對大氣污染反應最快,最容易受害,最先發出污染信息,出現污染癥狀。人們可以根據發出的各種信息來判斷大氣污染狀況,對大氣環境質量作出評價。指示植物能綜合反映大氣污染對生態系統的影響強度,能較早發現大氣污染,監測出不同的大氣污染,反映一個地區的污染歷史。24.簡述微型生物群落監測法。微型生物是生活在水中的微小生物,包括藻類、原生動物,輪蟲,線蟲,甲殼類等。微型生物群落結構特征與高等生物群落特征類似,如果環境受到外界的嚴重干擾,群落的平衡被破壞,其結構特征也隨之變化。微型生物群落常被用于污染水體的監測和評價。常用的方法是聚氨酯泡沫塑料塊法。25.生物標志物未能廣泛應用的主要原因是什么?①對許多環境污染物來說,化學分析方法相對容易和簡單。②目前人們研究的重點是發展生物標志物,而不是生物標志物的應用。③現階段還很難闡明生物標志物的監測結果與特定環境改變之間的系。④缺乏了解生物標志物的效應與相關種群、群落和生態系統水平上效應的直接聯系,即缺乏了解生物標志物的生態相關性。26.活性污泥哪些特性使其在凈化污水中起重要作用?1.具有很強的吸附能力當廢水與活性污泥一接觸,首先發生的就是活性污泥對廢水中污染物質的吸附作用。大量的有機物和鐵、銅、鉛、鎳、鋅等金屬離子能被活性污泥通過吸附去除。2.具有很強的分解、氧化有機物的能力被活性污泥吸附的大分子有機物質,在微生物細胞分泌的胞外酶作用下,變成小分子有機物,然后透過細胞膜進入微生物細胞,這些被吸收的營養物質,再由胞內酶的作用,經過一系列生化途徑而氧化為無機物并放出能量,這就是微生物的異化作用;與此同時,微生物又利用呼吸作用釋放的能量,把氧化過程的——些中間產物轉變為細胞物質,這就是微生物的同化作用。在此過程中,微生物不斷地生長繁殖,有機物也不斷地被氧化分解。3.具有較長的食物鏈在活性污泥和生物膜中,一般都能看到存在著“有機物一細菌一原生動物一微型后生動物”這樣的食物鏈。食物鏈越長,作為能量消耗的比例就越大,在這樣的系統中存在的生物量相應地就比較少。如果微型后生動物捕食原生動物,則產生的生物量更小。所剩余的污泥或脫落污泥的發生量就小,可以減輕生物處理后污泥處理的負擔。4.具有良好的沉降性能活性污泥因具有絮狀結構而有良好的沉降性能,使處理水比較容易地與污泥分離,最終達到廢水凈化的目的。27.生物轉盤有哪些特點?1繁殖大量的絲狀菌,因而有利于增加活性表面積,生物氧化能力較強,能承受負荷變化。2生物膜與污水、空氣的接觸時間可通過調節圓盤轉速來控制;生物膜的量也可用轉速加以調節。3可進行分級運轉,使優勢微生物種群因級而異,有利于發揮多種微生物的作用。4生物膜成熟期較短,一旦生物膜受損壞,掛膜較容易。5管理方便、運行費用省。28.適應重金屬脅迫的植物有哪幾種情況?1不吸收或少吸收重金屬。2將吸收的重金屬鈍化在植物地下部分使其不向地上部分轉移。3大量吸收重金屬元素植物仍能正常生長。29.生物膜有哪些特性使其在凈化污水中起重要作用?①微生物多樣性高②生物膜各段的微生物類群不同③生物膜中的食物鏈較長④具有較高的脫氮能力⑤單位處理能力大⑥系統維護方便⑦操作運行穩定30.填埋法中微生物的活動過程:⑴好氧分解階段:隨著垃圾填埋,垃圾孔隙中存在著大量空氣也同樣被埋人其中,因此開始階段垃圾只是好氧分解。⑵厭氧分解不產甲烷階段:在此階段,微生物利用硝酸根和硫酸根作為氧源,產生硫化物、氮氣和二氧化碳,硫酸鹽還原菌和反硝化細菌的繁殖速度大于產甲烷細菌。⑶厭氧分解產甲烷階段:此階段甲烷氣的產量逐漸增加。⑷穩定產氣階段:此階段穩定地產生二氧化碳和甲烷。31.A—A/O工藝流程及工藝特點:工藝流程:廢水經預處理后進人厭氧反應器,使高COD物質在該段得到部分分解,然后進入缺氧階段,進行反硝化過程,而后是進行氧化降解有機物和進行硝化反應的好氧段。為確保反硝化的效率,好氧段出水一部分通過回流而進入缺氧階段,并與厭氧段的出水混合,以便充分利用廢水中的碳源。另一部分出水進入二沉池,分離活性污泥后作為出水,污泥直接回流到厭氧段。工藝特點:1高的COD和NH3—N去除率適合于處理高濃度COD和氨氮廢水。2厭氧段除能夠降解部分難降解的有機物外,還能改進廢水的可生化性,以便于作為碳源而被反硝化利用;3A—A/O系統操作穩定,對水質和流量有很好的抗沖擊能32。化合物結構對物質降解與轉化作用的影響①在烴類化合物中,一般是鏈烴比環烴易分解,直鏈烴比支鏈烴易分解,不飽和烴比飽和烴易分解。支鏈烷基愈多愈難降解。碳原子上的氫都被烷基或芳基取代時,會形成生物阻抗物質。②主要分子鏈上的C被其他元素取代時,對生物氧化的阻抗就會增強。③每個C原子上至少保持一個氫碳鍵的有機化合物,對生物氧化的阻抗較小;而當C原子上的H都被烷基或芳基所取代時,就會形成生物氧化的阻抗物質。④官能團的性質及數量,對有機物的可生化性影響很大。⑤化合物的分子量大小對生物降解性的影響很大。高分子化合物,其生物可降解性降低。33.致突變、致畸效應和致癌效應的基本概念化學致畸作用原理.某些物質引起生物體的遺傳物質發生基因結構改變的作用,稱為致突變作用.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.致癌作用指化學物質,(包括有機、無機、天然和合成的化學物質)引起腫瘤的過程。化學致癌物在體內也進行生物轉化;受試驗動物種類、品系和性別的影響;化學致癌試驗也受環境因素的影響,并使其作用增強或減弱。從機理看,一般都和宿主細胞的遺傳物質或其他細胞大分子的相互作用有關。有很多因素有致畸作用,例如輻射能和某些病毒感染也有致畸作用,但要是各種化學因素,即外來化合物的致畸作用。34.化學致畸作用原理.外來化合物致畸作用的原理根據目前研究結果,初步認為主要有下列幾種可能:(1)突變引起胚胎發育異常;(2)對細胞的生長分化較為重要的酶類受到抑制;(3)母體正常代謝過程被破壞;(4)細胞分裂過程的障礙;35.何為共代謝作用?共代謝在有機物的生物降解中有何意義?微生物共代謝的定義是:只有在初級能源物質存在時才能進行的有機化合物的生物降解過程。意義:微生物利用不同底物進行合作轉化,對于環境中難降解污染物的徹底分解起著重要的作用。36.好氧堆肥的微生物學過程1發熱階段:堆肥堆制初期,主要由中溫好氧的細菌和真菌,利用堆肥中容易分解的有機物,如淀粉、糖類等迅速增殖,釋放出熱量,使堆肥溫度不斷升高。2高溫階段:堆肥溫度上升到50℃以上,進入了高溫階段。由于溫度上升和易分解的物質的減少,好熱性的纖維素分解菌逐漸代替了中溫微生物,一些復雜的有機物如纖維素、半纖維素等也開始迅速分解。3降溫和腐熟保肥階段:當高溫持續一段時間以后,易于分解或較易分解的有機物已大部分分解,剩下的是木質素等較難分解的有機物以及新形成的腐殖質。這時,好熱性微生物活動減弱,產熱量減少,溫度逐漸下降,中溫性微生物又漸漸成為優勢菌群,殘余物質進一步分解,腐殖質繼續不斷地積累,堆肥進入了腐熟階段。37.微生物對物質降解與轉化的特點:1微生物個體微小,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,繁殖快,易變異,適應性強。4具有巨大的降解能力和共代謝作用。●生物標志物:在亞個體和個體水平上既可以測定污染物暴露水平,也可以測定污染物效應的生理和生化指標。●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形狀的細胞群體●生物技術:是指利用生物有機體或組成部分發展新產品或新工藝的一種技術體系。●急性毒性試驗:是研究化學物質大劑量一次染毒或24小時內多次染毒動物所引起的毒性試驗。●水體富營養化:是指大量的氮、磷等營養元素物質進入水體,使水中藻類等浮游生物旺盛增殖,從而破壞水體的生態平衡。●光合細菌:是一大類能進行光合作用的原核生物的總稱。●詳細說明BOD曲線所呈現的典型變化規律.P2041.微生物增殖的遲緩期:耗氧量增加緩慢。2.細菌的對數生長期:異氧細菌利用廢水中的營養物質而迅速增殖,使耗氧量迅速增加。3.耗氧平緩階段廢水中養分為異氧細菌所消耗,細菌生長陰影樣缺乏而緩慢,數量減少,逐漸進入內源呼吸。4.原生動物耗氧峰:由原生動物的活動引起的。5.耗氧再次平緩階段:原生動物的食料逐漸耗盡,原生動物開始大量死亡,耗氧曲線有平緩下來。6.硝化細菌耗氧峰:硝化細菌(自養細菌)對氨的氧化而耗氧的結果。7.所有的微生物都在繼續減少,一寫屋脊物也逐漸被氧化,最終都轉化并穩定為CO2和H2O。●為什么將有機氯農藥列為比較危險的環境毒物?P2261.這類農藥蒸氣壓低、揮發性小;2.氯苯的結構桅頂,不易為生物體內的酶系所降解;3.有機氯農藥具有懸浮在水表面的特性,進入水體后很容易擴散,并通過事物鏈逐漸富集;4.有機氯農藥多為疏水性,具有很高的脂溶性,很容易進入動物和人的體內造成危害。●寫出測呼吸線時出現的幾種情況.P2301.生化呼吸線位于內呼吸線之上,說明該有機物或廢水可被微生物氧化分解。兩條呼吸線位于內呼吸線的距離越大,該有機物或廢水的生物降解性越好,