延安大学：《环境学 Environmental Studies》课程电子教案_第七章 生物环境

第七章生物环境 第一节环境污染与生物 环境生物污染定义:指环境中有毒有害物质的含量超过一定阈值 范围之后,对生物个体、种群、群落或生态系统产生的负面效应,包 括系统结构改变、稳定性降低、生态服务功能退化等。 一、污染物种类及其生物毒性 (一)污染物的种类 化学污染物、物理污染物和生物污染物;可降解污染物和永久性 污染物等 (二)污染物的毒性 1、急性毒性:污染物一次大剂量或24小时内多次作用于机体所引起 的毒性作用 2、亚急性毒性:污染物在生物生命的1/10左右时间内,每日或反复 多次作用于机体所引起的损害作用。 3、慢性毒性:低剂量污染物在生物体生命周期内长时间反复多次作 用于生物体所引起的毒性伤害作用。 4、蓄积性毒性:低于中毒阈剂量的污染物反复地与生物接触一定时 间后致使其出现的中毒作用。 5、三致作用:污染物的致癌、致畸、致突变作用。 污染物的生物毒性参数 ①半致死浓度:一定观测时间内,使得实验生物死亡率为50% 的毒物浓度或剂量 ②半数效应浓度:一定观测时间内,使实验生物半数产生某一(非 死亡)效应的毒物浓度或剂量。 ③阈剂量:引起群体中极少数个体出现最轻毒效应的最小剂量或 浓度。 ④最大无作用剂量:污染物在一定时间内,以一定方式与生物机

第七章 生物环境 第一节 环境污染与生物 环境生物污染定义：指环境中有毒有害物质的含量超过一定阈值 范围之后，对生物个体、种群、群落或生态系统产生的负面效应，包 括系统结构改变、稳定性降低、生态服务功能退化等。 一、污染物种类及其生物毒性 （一） 污染物的种类 化学污染物、物理污染物和生物污染物；可降解污染物和永久性 污染物等。 （二） 污染物的毒性 1、急性毒性：污染物一次大剂量或 24 小时内多次作用于机体所引起 的毒性作用。 2、亚急性毒性：污染物在生物生命的 1/10 左右时间内，每日或反复 多次作用于机体所引起的损害作用。 3、慢性毒性：低剂量污染物在生物体生命周期内长时间反复多次作 用于生物体所引起的毒性伤害作用。 4、蓄积性毒性：低于中毒阈剂量的污染物反复地与生物接触一定时 间后致使其出现的中毒作用。 5、三致作用：污染物的致癌、致畸、致突变作用。 污染物的生物毒性参数： ①半致死浓度：一定观测时间内，使得实验生物死亡率为 50％ 的毒物浓度或剂量。 ②半数效应浓度：一定观测时间内，使实验生物半数产生某一（非 死亡）效应的毒物浓度或剂量。 ③阈剂量：引起群体中极少数个体出现最轻毒效应的最小剂量或 浓度。 ④最大无作用剂量：污染物在一定时间内，以一定方式与生物机

体接触,不能观测到任何损害作用的最高剂量 ⑤最低观测效应浓度:慢性毒性实验中能观测到受试生物的有任 何损害作用的最低浓度 、污染物的生物吸收及其生物毒效 1、污染物的生物吸收 污染物由环境介质进入生物体的过程。 (1)被动吸收:是指生物膜不起主动作用,不消耗细胞的代谢能量(简 单扩散和滤过) (2)特殊吸收:是指污染物与生物膜组成成分形成可逆性复合物进行 转运(主动吸收、易化扩散和内吞作用) ①主动吸收污染物由生物膜低浓度一侧向高浓度一侧转运,并消耗 细胞代谢能量的过程。 ②易化扩散:非脂溶性或亲水性的污染物与生物膜的载体结合,由生 物膜髙浓度一侧向低浓度一侧转运,也称促进扩散或载体扩散。这种 运转不能逆浓度梯度,不消耗细胞代谢能。 ③内吞作用:是较大的分子和颗粒借形成液泡而被生物膜成批摄取, 包括吞噬作用(内吞的是固体)和胞饮作用(内吞的是液体)。发生 于肺、小肠等器官 2、污染物的生物浓缩、蓄积和放大 生物浓缩:生物个体或处于同一营养级上的生物种群,从周围环境和 食物链中蓄积某种元素或难降解物质,使生物体内该物质的浓度超过 环境中的浓度的现象。 生物浓缩系数(BCF):生物机体内某种物质的浓度和环境中该物质 浓度的比值。 生物放大:在生态系统中同一食物链上,高营养级生物以低营养级生 物为食,因而在体内蓄积某种元素或难降解物质,其浓度随着营养级 的提高而逐渐增大的现象

体接触，不能观测到任何损害作用的最高剂量。 ⑤最低观测效应浓度：慢性毒性实验中能观测到受试生物的有任 何损害作用的最低浓度。 二、污染物的生物吸收及其生物毒效 1、污染物的生物吸收 污染物由环境介质进入生物体的过程。 （1）被动吸收:是指生物膜不起主动作用，不消耗细胞的代谢能量（简 单扩散和滤过）。 （2）特殊吸收:是指污染物与生物膜组成成分形成可逆性复合物进行 转运（主动吸收、易化扩散和内吞作用）。 ①主动吸收:污染物由生物膜低浓度一侧向高浓度一侧转运，并消耗 细胞代谢能量的过程。 ②易化扩散:非脂溶性或亲水性的污染物与生物膜的载体结合，由生 物膜高浓度一侧向低浓度一侧转运，也称促进扩散或载体扩散。这种 运转不能逆浓度梯度，不消耗细胞代谢能。 ③内吞作用:是较大的分子和颗粒借形成液泡而被生物膜成批摄取， 包括吞噬作用（内吞的是固体）和胞饮作用（内吞的是液体）。发生 于肺、小肠等器官。 2、污染物的生物浓缩、蓄积和放大 生物浓缩：生物个体或处于同一营养级上的生物种群，从周围环境和 食物链中蓄积某种元素或难降解物质，使生物体内该物质的浓度超过 环境中的浓度的现象。 生物浓缩系数（BCF）：生物机体内某种物质的浓度和环境中该物质 浓度的比值。 生物放大：在生态系统中同一食物链上，高营养级生物以低营养级生 物为食，因而在体内蓄积某种元素或难降解物质，其浓度随着营养级 的提高而逐渐增大的现象

第二节生物效应的危害 污染物的生物害效 种群密度:对有毒污染物敏感的种群个体死亡率增加,繁殖率下 降,种群密度下降 2、年龄结构:生命早期阶段比成年阶段对污染敏感。 3、性别比例:一些环境激素物质具有动物和人体激素的活性,能干 扰和破坏生物的内分泌功能,导致生物繁殖障碍。 4、种群关系:影响捕食者与被捕食者的关系。 5、种群进化:污染使种群内具有抗性的个体的等位基因上升,敏感 个体的等位基因丧失 6、生境:全球变暖、生境多样性丧失 7、物种结构:选择压力与适者生存原理 8、营养结构:食物链缩短或歧化,营养结构简单化 9、初级生产力:改变光合生产潜能。 10、营养循环:干扰有机物分解过程(酶系统)。 二、典型环境污染的生物效应事件 汞污染(水俣病);镉污染(痛痛病);铅污染;多氯联苯(米糠 油);二恶英;碘(地方性甲状腺肿);氟(地方性氟中毒);硒(克 山病、大骨节病);瘦肉精污染;血吸虫;疯牛病;禽流感;猪流感

第二节 生物效应的危害 一、污染物的生物害效 1、种群密度：对有毒污染物敏感的种群个体死亡率增加，繁殖率下 降，种群密度下降。 2、年龄结构：生命早期阶段比成年阶段对污染敏感。 3、性别比例：一些环境激素物质具有动物和人体激素的活性，能干 扰和破坏生物的内分泌功能，导致生物繁殖障碍。 4、种群关系: 影响捕食者与被捕食者的关系。 5、种群进化：污染使种群内具有抗性的个体的等位基因上升，敏感 个体的等位基因丧失。 6、生境：全球变暖、生境多样性丧失。 7、物种结构：选择压力与适者生存原理。 8、营养结构：食物链缩短或歧化，营养结构简单化。 9、初级生产力：改变光合生产潜能。 10、营养循环：干扰有机物分解过程（酶系统）。 二、典型环境污染的生物效应事件 汞污染（水俣病）；镉污染（痛痛病）；铅污染；多氯联苯(米糠 油）；二恶英；碘 (地方性甲状腺肿）；氟（地方性氟中毒）；硒（克 山病、大骨节病）；瘦肉精污染；血吸虫；疯牛病；禽流感；猪流感