环境生物学重点

环境生物学重点

环境生物学1、什么是环境生物学？研究的范围是什么？答：环境生物学是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。研究范围：1、环境污染的生物效应；2、环境污染的生物净化；3、保护生态学。2、环境生物效应：环境生物效应是指各种环境因素变化而导致生态系统变异的效果。3、环境污染物的形态：是环境中污染物的外部形态、化学组成和内部结构的表现形态。环境中污染物的存在形态包括：价态、化合态、络合态、结构态等。4、环境污染物的分布：是指污染物在环境多组分间分布。5、污染物的转化：污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变形态或转变成另一种物质的过程称为污染物的转化。6、氧垂曲线：在河流受到有机物污染时，由于有机物的氧化分解作用，水体的Do发生变化。从污染源到河流下游一定距离内，可绘制一条Do逐渐变化的曲线，称为氧垂曲线。7、生物地球化学循环：污染物的生物地球化学循环就是生物的合成作用和矿化作用所引起的污染物周而复始的循环运动过程。8、生物转运：生物转运是指环境污染物经各种途径和方式同生物机体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称。9、污染物的吸收：吸收就是污染物在多种因素影响下，自接触部位透过体内生物膜进入血液循环的过程。10、污染物的生物转化：污染物在体内的生物转化是指外源化合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。11、污染物的生物浓缩：是指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的化合物，使生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象，又称生物学浓缩，生物学富集。12、污染物的生物放大：是指在生态系统中，由于高营养级生物以低营养级生物为食物，某种元素或难分解化合物在生物机体中的浓度随着营养级的提高而逐步增大的现象，又称为生物学放大。13、污染物的生物积累：是指生物在其整个代谢活跃期通过吸收、吸附、吞食等各种过程，从周围环境中蓄积某些元素或难分解的化合物，以致随着生长发育，浓缩系数不断增大的现象，又称生物学积累。14、污染物在环境中有哪些迁移方式？答：污染物在环境中的迁移主要有下述三种方式：（1）机械迁移;（2）物理-化学迁移；（3）生物迁移。15、污染物在环境中的转化方式可分为物理转化、化学转化和生物转化三种类型。16、根据有机物在水体中分解水平和溶解氧的变化，把受有机污染物的河流分成相应的地区段：清洁区、分解区、腐败区、恢复区、清洁区。17、吸收途径：消化管、呼吸系统、皮肤。18、生物转化的结果有两方面：解毒作用（失活）：使外源性化合物毒性降低，易于排出，或使其转变为易于被其他微生物所降解的化合物；增毒作用（活化）：使其毒性增加。19、污染物透过细胞膜的方式有哪些？这些方式有何特点？答：接触生物机体的环境污染物透过生物膜的生物转运过程，主要分为被动转运、特殊转运和胞饮作用三种形式。特点：被动转运的特点是生物膜不起主动作用，不消耗细胞的代谢能量。这种转运形式包括简单扩散和滤过。特殊转运的特点是具有特定结构的环境污染物和生物膜中的蛋白质构成的载体，形成可逆性复合物进行转运，生物膜有主动选择性，这种转运包括主动转运和易化扩散。胞饮作用的特点是由于生物膜具有可塑性和流动性，因此，\n对颗粒状的物质和液粒，细胞可通过细胞膜的变形移动和收缩，把他们包围起来最后摄入细胞内。20、污染物转化的过程：相I过程（反应）：外源性化合物在有关酶系统的催化下经由氧化、还原或水解反应改变其化学结构，形成某些活性基团（－OH、－SH、－COOH、－NH2）或进一步使这些活性基团暴露。相II过程（反应）：相I过程产生的一级代谢物在另外的酶系统催化下通过上述活性基团与细胞内的某些化合物结合，生成结合产物（二级代谢物）或带有某些基团的外源性化合物与细胞内物质结合反应。21、许多生物外源性污染物在环境中含量很少，为什么低浓度还会引起严重的污染性问题？答：由生物放大作用造成的，这些外源性化合物具有生物难降解性，和亲脂性。22、影响生物浓缩的因素：生物种的生物学特征、不同组织器官的影响、不同生育期、与性别的关系、污染物的性质、污染物浓度和作用时间、环境条件。23、生物对于汞的甲基化和脱甲基化有何意义？答：汞的甲基化和脱甲基化通常保持着一个动态的平衡，从而使环境中的甲基汞浓度维持在低水平。但是，在有机污染严重、pH较低的环境中，容易形成和释放甲基汞，对生物的危害较大。一方面甲基汞溶于水被鱼、贝吸收浓缩;另一方面甲基汞还会逸出水体，进入大气，使污染扩大。24、什么是酶？特殊蛋白酶起催化作用答：酶是一种特殊的蛋白质，在生物体内对代谢活动起催化作用，本身不发生变化。受酶作用的物质称为基质（底物），在酶作用下的反应称为酶促反应。25、靶器官：污染物进入机体后，对各器官并不产生同样的毒作用，而只对部分器官产生直接毒作用，这些器官称为靶器官。26：效应器官：污染物作用于靶器官后，其毒作用直接由靶器官表现出来，则此靶器官是效应器官。但这种毒作用也可以通过某种病理生理机理，由另一个效应器官表现出来。27、蓄积器官：污染物有毒物在生物体内的蓄积部位。28、行为毒性：当一种污染物或其他因素（如温度、光照、辐射）使得动物一种行为改变超过正常变化的范围时，就产生了行为毒性。29、环境激素：指具有动物和人体激素的活性，能干扰和破坏野生动物和人内分泌功能，导致野生动物繁殖障碍、诱发人类重大疾病的天然物质或人工合成物质。也叫做外源性雌激素或环境内分泌干扰物。30、相加作用：污染物的总作用强度等于其各个成分单独作用强度的总和。31、协同作用：污染物的总作用强度大于其各个成分单独作用强度的总和。32、独立作用：是指多种化学污染物各自对机体产生毒性作用的机理不同，互不影响。33、拮抗作用：污染物的总作用强度小于其中任何一种成分的单独作用强度。34、环境激素的种类：天然雌激素和合成雌激素；植物雌激素；具有雌激素活性的环境化学物质。35、联合作用包括哪四种类型：协同作用、相加作用、独立作用和拮抗作用。36、环境污染物对生物体内酶的影响有哪些？答：污染物对酶辅助因子的影响；对酶活性中心的影响；破坏酶的结构；与酶激活剂作用；污染物与基质竞争同种酶而抑制酶的作用。37、污染物对生物大分子的影响表现在哪几方面？答：一干扰正常的受体—配体的相互作用；二生物膜损伤；三干扰细胞内钙稳态；四干扰细胞能量的合成；五脂质过氧化与自由基；六与生物大分子共价结合。38、污染物对水生生物行为的影响包括：对污染物的回避行为；捕食行为；学习行为；\n警惕行为和社会行为。39、什么是酶的诱导作用？简述机理。答：外源化合物进入组织后，通过加速酶的合成速度或者降低酶蛋白的分解作用，提高酶的活性，使酶促反应速度提高的作用。机理：诱导作用主要发生在转录水平上，操纵基因去遏制作用；酶蛋白合成控制基因：结构基因、操纵基因、调节基因；结构基因：含有酶蛋白合成信息，通过转录和翻译指导酶合成；操纵基因：控制结构基因DNA转录成mRNA的速度；调节基因：形成遏制（调节）蛋白，作用于操作基因使之失活，终止转录过程；外源化合物与阻遏物形成复合物，使阻遏作用失效，酶合成增加。40、酶的抑制机理分析有机磷中毒的原因：有机磷农药分子中具有亲电子性的磷原子和带正电荷部分。正电荷部分与胆碱酯酶的负矩部分（氨基酸残基的侧链羟基）结合，亲电子性磷与活性中心脂解部分（丝氨酸残基的羧基）结合，形成磷酰化胆碱酯酶，结合相当稳定，因而使酶失去分解乙酰胆碱的作用，引起一系列的中毒反应。41、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。42、中毒：生物体受到毒物作用引起功能或器质性改变后出现的疾病状态称中毒。43、毒性：是指有毒物质接触或进入机体后，引起生物体的易感部位产生有害作用的能力。（毒物与非毒物之间不存在绝对的界限，通常一种物质只有达到中毒剂量时才是毒物。）44、致死剂量（LD）：表示一次染毒后引起受试动物死亡的剂量。45、致死浓度（LC）：表示一次染毒后引起受试动物死亡的浓度。46、半数致死剂量（LD50）：能引起一群动物的50%死亡的最低剂量。47、半数致死浓度（LC50）：能引起一群动物的50%死亡的最低浓度。48、最大无作用剂量：指化学物在一定时间内，按一定方式与机体接触，按一定的检测方法或观察指标，不能观察到任何损害作用的最高剂量。49、最小有作用剂量：是指能使机体发生某种异常变化所需的最小剂量，即能使机体开始出现毒性反应的最低剂量。50、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。51、致畸作用：致畸物通过母体作用于胚胎而引起胎儿畸形的现象称为致畸作用。52、蓄积毒性作用：低于中毒阈剂量的外来化合物，反复多次地与机体持续接触，经一定时间后使机体出现明显的中毒表现，即为蓄积毒性作用。53、蓄积系数：是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，即：54、化学致癌作用：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。55、微宇宙法：是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。56、生物测试的方法：根据生物测试所经历的时间长短可以分为短期测试方式、中期测试方式和长期测试方式。根据试验溶液或试验气体的给予方式分为静止式生物测试和流动式生物测试。57、DNA—加合物测定方法：免疫法、荧光法和32P—后标记法。58、细胞癌变学：1、体细胞突变学说；2分化障碍学说；3、癌基因学说。59、微宇宙可分为：可分为自然微宇宙和人工微宇宙或分为水生微宇宙和陆生微宇宙。（烧杯水生微宇宙、室外水生微宇宙、土壤核心微宇宙、模拟农田生态系统）。\n60、生物测试的优点和意义：方法简单，不需要特殊仪器设备，又能综合反映污染物对生态系统的影响或污染状况。61、简述慢性毒性试验及其意义：慢性毒性试验是指以低剂量外来化合物，长期与试验动物接触，观察其对试验动物所产生的生物学效应的试验。意义：通过慢性毒性实验，可确定最大无作用剂量，为制订人体每日允许摄入量和最高容许浓度提供毒理学依据。62、简述化学致畸作用的机理：突变引起胚胎发育异常；对细胞的生长分化较为重要的酶类受到抑制；母体正常代谢过程被破坏；细胞分裂过程的障碍。63、生物测试的方法有几种？说其特点。答：三种。短期生物测试：主要用于测定半数致死浓度（LC50）或半数抑制浓度（EC50），其对于快速估计污染物的毒性，评定几种不同的毒物或废物堆某种生物的相对毒性或评定不同生物对不同条件如温度、PH的相对敏感性等，具有实用价值，短期生物测定大多数采用静止式。中期生物测试：在短期与中期或长期之间，没有严格的区分，8d之内做短期，8d到90d的算作中期，中期的试验大多数采用流动式。长期生物测试：是要测定出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，长期的生物测试只能采用流动式，要保证试验的环境条件如PH、硬度、温度等和自然界的季节变化相符合。64、环境质量基准：环境因素在一定条件下作用于特定对象（人或生物）而不产生不良或有害效应的最大阈值。65、环境质量标准：是国家权力机构为保障人群健康和适宜生存条件，为保护生物资源、维持生态平衡，对环境中有害因素在限定的时空范围内容许阈值所作的强制性的法规。66、生物监测：是利用生物个体、种群或群落对环境污染或变化所产生的反应阐明环境污染状况，从生物学角度为环境质量的监测和评价提供依据。67、生物监测包括：生物监测包括水、土壤和大气污染监测三大部分。68、水污染监测包含：细菌学监测、水污染的浮游生物检验法、底栖大型无脊椎动物监测法、微型生物群落监测法。69、生物监测的优缺点：优点：1能直接反映出环境质量对生态系统的影响；2能综合反映环境质量状况；3具有连续监测的功能；4监测灵敏度高；5价格低廉，不需购置昂贵的精密仪器；6不需要繁琐的仪器保养及维修等工作；7可以在大面积或较长距离内密集布点，甚至在边远地区也能布点进行监测。缺点：1不能像理化监测仪器那样迅速作出反应；2不能像仪器那样能精确地监测出环境中某些污染物的含量，生物监测通常只是反映各监测点的相对污染或变化水平。70、大气污染的植物监测法：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。71、应用上述监测时注意的问题及措施：主要是区分大气污染对植物的伤害与其他因素对植物伤害。1调查污染源；2观察叶片受害症状；3观察植物受害方式。72、水生水环境质量的生物评价：1一般描述对比法；2指示生物法；3污水生物系统；4生物指数；5种的多样性指数；6生产力。7、残留量指数及富集指数。73、BOD（生物化学需氧量）：是指在20C条件下，微生物好氧分解水样（废水或受污染的天然水）中有机物所消耗的溶解氧量。74、BOD5：是微生物5d好氧分解有机物所消耗的氧的数量。75、COD（化学需氧量）：是指用强化学试剂在化学氧化被测废水所含有机物过程中所消耗的氧量。76、TOD（总需氧量）：是指废水有机物彻底燃烧氧化的总需氧量。77、TOC（总有机碳）：水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量。\n78、生物可降解性：是指通过微生物的生命活动来改变污染物的化学结构，使污染物的化学和物理学性能改变所能达到的程度。79、活性污泥：是由细菌、原生动物等微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起形成的具有吸附分解有机物能力的絮状体。活性污泥就是具有很强的吸附分解有机物能力的、充满微生物的污泥。80、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。81、生物修复：利用生物将土壤、地表及地下水或海洋中的危险性污染物现场去除或降解的工程技术系统称为生物修复。82、所有化合物根据微生物对它们的降解性可分成：可生物降解、难生物降解、不可生物降解。83、污水处理最常用的生物处理方法：活性污泥法和生物膜法。84、污水处理按所利用的微生物种类分：好氧处理、厌氧处理和兼性处理。85、污水处理按处理系统中微生物存在的状态分为：悬浮生长系统和固定膜系统。86、污水处理按反应器的形式分类分为：完全混合式生化反应器，间歇式反应器，完全推流式反应器、固定填充床反应器和流化床反应器。87、简述BOD曲线的7个阶段：1微生物增殖的迟缓期；2细菌的对数生长期；3耗氧平缓阶段；4原生动物耗氧峰；5耗氧再次平缓阶段；6硝化细菌耗氧峰；7所有的微生物都在继续减少。画图。88、微生物对于物质降解与转化的特点：1、微生物个体微小，比表面积大，代谢速率快；2、微生物种类繁多，分布广泛，代谢类型多样；3、微生物具有多种降解酶；4、微生物繁殖快，易变异，适应性强；5、微生物具有巨大的降解能力；6、共代谢作用。89、评价微生物可降解性的方法：易被降解、难被降解、不被降解。90、测定生物可降解性的方法：1、测定生物氧化率；2、测呼吸线；3、测定相对耗氧速度曲线；4、测BOD5与CODcr之比；5、测COD30；6、培养法。91、生物膜和活性污泥各具有什么特点？答：活性污泥特点：1、具有很强的吸附能力；2、具有很强的分解、氧化有机物的能力；3、具有较长的食物链；4、具有良好的沉降性能。生物膜特点：1、微生物多样性高；2、生物膜各段的微生物类群不同；3、生物膜中的食物链较长；4、具有较高的脱氮能力；5、单位处理能力大；6、系统维护方便；7、操作运行稳定。92、论述BOD与COD的关系：废水处理中大多以COD和BOD两个指标来度量水样的有机污染物浓度和被净化程度，COD一般表示肺水肿有机污染物重量的98%，不受谁知限制且可测有机物全部氧化所需氧量，作用时间短，不能反映所降解的数量，BOD反映的是微生物能够降解的那部分，有机污染物的数量不能迅速检测，受毒物影响时间长，COD与BOD之差不能完全代表不能被微生物降解的那部分有机污染物的数量，COD值包括两部分：分为能被微生物降解的有机物的耗氧量；另一部分，为不能呗生物降解的有机物的耗氧量。BOD5/COD的最大值只有0.58，废水中有时会存在一些还原性的无机物，（如硫化物，亚硫酸盐，亚硝酸亚等），他们的耗氧量也会反映在COD测定值中，BOD的测定又可能受种种因素的影响而使测定值偏低。93、什么是水体自净作用？并叙述3个阶段，3个变化。答：水体自净作用指天然水体受到污染后，在无人为处理条件下，借助水体自身恢复到原来状态的过程。三个阶段：阶段一：有机物进入河流有机物浓度升高，异养菌数量增大，DO下降；阶段二：有机物浓度降低，异养菌数量减小，原生动物数量增多，DO升高；阶段三：有机物浓度降低，异养菌数量减少，原生动物数量继续增多，藻类数量增多，DO继\n续升高，最后恢复正常水平。三个变化：1、有机污染物的浓度由高变低；2、生物相发生一系列变化。异养菌增多，原生动物数量增大，藻类数量升高；3、溶解氧浓度随着有机物被微生物氧化分解而大量消耗，很快降到最低点，随后，由于有机污染物的无机化和藻类的光合作用及其他好氧微生物数量的下降，溶解氧又渐渐恢复到原来的水平。94、按废水和回流污泥的进入方式及其在曝气池中的混合方式，活性污泥法主要有：推流式和完全混合式。95、固定床生物处理的主要类型：普通生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘滤池、生物接触氧化滤池。96、流化床生物处理技术根据反应器中的微生物主要营养形式可分为：好氧生物流化床和厌氧生物流化床。97、厌氧处理过程：第一阶段称为水解阶段；第二阶段为酸化阶段；第三阶段是甲烷化阶段。98、固体废弃物处理基本原则：稳定化、无害化、减量化和资源化。99、固体废弃物微生物处理法：堆肥法、卫生填埋法、厌氧发酵（消化）法。100、厌氧堆肥的两个阶段：酸性发酵阶段和产气发酵阶段。101、卫生填埋微生物的活动过程：1、好氧分解阶段；2、厌氧分解不产甲烷阶段；3、厌氧分解产甲烷阶段；4、稳定产气阶段。102、微生物对有机废气的处理法：1、微生物吸收法；2、微生物洗涤法；3、微生物过滤法。103、活性污泥工作参数：1、混合液悬浮固体；2、混合液挥发性悬浮固体；3、污泥沉降比；4、污泥容积系数；5、污泥负荷。104、流化床生物处理技术：使废水通过运动态并附着生长有生物膜的颗粒床，废水中的基质在床内同均匀分散的生物膜相接触而获得降解去除。流化床中既有生物膜，又有活性污泥。105、什么是厌氧生物处理？它有什么优缺点？答：厌氧生物处理是在厌氧条件下，形成了厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件，利用这类微生物分解废水中的有机物并产生甲烷和二氧化碳的过程，又称厌氧发酵。优点：耐有机负荷高；可生成甲烷；剩余污泥量少；无需充氧，能耗低。缺点：污泥量增长慢，工艺过程启动时间长；对负荷变化、毒物敏感；故厌氧处理一般只用于预处理，要使废水达标排放，还需要进一步处理。106、简述好氧堆肥法的微生物学过程：1、发热阶段；2、高温阶段：由于温度上升和易分解的物质的减少，好热性的纤维素分解菌逐渐代替了中温微生物，这时堆肥中除残留的或新形成的可溶性有机物继续被分解转化外，一些复杂的有机物如纤维素、半纤维素等也开始迅速分解。大多数嗜热性微生物已不适应，相继大量死亡，或进入休眠状态；3、降温和腐熟保肥阶段：易于分解或较易分解的有机物（包括纤维素等）已大部分分解，剩下的是木质素等较难分解的有机物以及新形成的腐殖质。这时，好热性微生物活动减弱，产热量减少，温度逐渐下降，中温性微生物又渐渐成为优势菌群，残余物质进一步分解，腐殖质继续不断地积累，堆肥进入了腐热阶段。107、卫生填埋法：指将垃圾在填埋场里分层填埋的处理方法。由废物层（一般厚度2.5～3.0m）和覆土层（一般厚度为0.2～0.3m）构成一个填埋单元，由一系列填埋单元构成一个填埋层，当填埋至设计高度后再盖上一层0.9～1.2m的土壤，压实后就得到了一个完整的卫生填埋场。108、大气污染物的微生物处理：是利用微生物的生物化学作用，使污染物分解，转化为无害或少害的物质。微生物处理大气污染物主要用来净化有机污染物，特别是脱除臭味。\n109、大气污染物的微生物处理的特点：设备简单、能耗低、不消耗有用的原料、安全可靠、无二次污染等优点，但不能回收利用污染物。110、氧化塘的净化原理：氧化塘的净化原理是利用了细菌与藻类的互生关系。藻类进行光合作用释放氧气；细菌利用藻类产生的氧气分解流入塘内的有机物；分解产物中CO2、N、P的等无机物以及一部分小分子有机物成为藻类的营养源；增殖的细菌和藻类细胞为微型动物所捕食。111、生物修复技术的特点：优点：投资费用省，对环境影响小，能有效降低污染物浓度，适用于在其他技术难以应用的场地，而且能同时处理受污染的土壤和地下水。局限性：需对具体地点的状况和污染物进行详细而昂贵的考察，微生物活性受温度和其他环境条件的影响，某些情况下，生物修复不能去除全部的污染物。112、生物修复技术与生物处理的区别：两者原理一致，但生物修复侧重于受污区域的原位生物处理。113、叙述活性污泥法与生物膜法各自的基本特征：活性污泥法的基本特征：1、利用生物絮凝体为生化反应的主体物；2、利用曝气设备向生化反应系统分散空气或氧气，为微生物提供氧源；3、对体系进行混合搅拌以增加接触和加速生化反应传质过程；4、采用沉淀方式去除有机物，降低出水中的微生物的固体含量；5、通过回流使沉淀池浓缩的微生物絮凝体返回到反应系统；6、为保证系统内生物细胞平均停留的时间的稳定，经常排出一部分生物固体。生物膜法的特征：通过废水与生物膜的相对运动，使废水与生物膜接触，进行固液两相的物质交换，并在膜内进行有机物的生物氧化和降解，使废水得到净化，同时，生物膜内微生物不断得以生长和繁殖。114、现代生物技术的内容：基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程。115、酶的固定化方法：1、载体结合法；2、交联法；3、包埋法；4、逆胶束酶；5、复合法。116、氧化塘类型：分为兼性塘、厌氧塘、好氧高效塘、精制塘、曝气塘。117、土地处理系统类型：（1）地表漫流系统；（2）慢速渗滤系统；（3）快速渗透系统；（4）自然湿地系统；（5）复合污水土地处理系统。118、植物修复金属污染的方式：植物固定、植物挥发、植物吸收。119、生物修复工程技术可行性研究的内容：1、数据调查；2、技术查询；3、选择技术路线；4、可处理性试验；5、实际工程设计。