第一節(jié)污染物的毒理解析

第一節(jié)污染物的毒理解析第1頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄第一節(jié)污染物的毒理解析一、環(huán)境污染及污染物二、污染物在環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化三、污染物在生物體內(nèi)的遷移和轉(zhuǎn)化四、污染物在生物體內(nèi)的濃縮、積累和放大五、化學(xué)污染物對(duì)生物的聯(lián)合作用六、生物對(duì)污染物在環(huán)境中行為的影響第二節(jié)污染物對(duì)生物的影響一、分子水平二、細(xì)胞和器官水平三、個(gè)體水平四、種群和群落水平第三節(jié)擴(kuò)展閱讀污染物在生物的影響的個(gè)案解析第2頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)環(huán)境污染物的毒理解析一、環(huán)境污染及污染物二、污染物在環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化三、污染物在生物體內(nèi)的遷移和轉(zhuǎn)化四、污染物在生物體內(nèi)的濃縮、積累和放大五、化學(xué)污染物對(duì)生物的聯(lián)合作用六、生物對(duì)污染物在環(huán)境中行為的影響第3頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月1.污染物《辭?！返亩x是：進(jìn)入環(huán)境后能直接或間接危害人類的物質(zhì)，如火山灰、二氧化硫、汞等。《中國大百科全書·環(huán)境科學(xué)卷》解釋為：進(jìn)入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成發(fā)生直接或間接有害于人類的變化的物質(zhì)。

本課程：進(jìn)入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成發(fā)生直接或間接有害于生物生長、發(fā)育和繁殖的變化的物質(zhì)。污染物有自然排放的（天然污染源），也有人類活動(dòng)產(chǎn)生的（人為污染源）。

環(huán)境科學(xué)研究的主要是人類生產(chǎn)和生活排放的污染物。第4頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月污染物的性質(zhì)一種物質(zhì)成為污染物，必須在特定的環(huán)境中達(dá)到一定的數(shù)量或濃度，并且持續(xù)一定的時(shí)間。

只有高于一定數(shù)量、濃度、持續(xù)時(shí)間一定時(shí)間才會(huì)產(chǎn)生影響。（Zn對(duì)人體、N和P對(duì)植物）污染物在環(huán)境中發(fā)生轉(zhuǎn)化，即具有易變性。

如汞經(jīng)過微生物的作用生成甲基汞，毒性更強(qiáng)。苯胺經(jīng)微生物作用生成苯酚，解毒。第5頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月污染源：造成環(huán)境污染的污染物發(fā)生源人為污染源的分類污染物種類：有機(jī)、無機(jī)、熱、噪音、放射性、病原體、混合性污染源。污染的對(duì)象：大氣、水體、土壤

分布方式：點(diǎn)、面

人類活動(dòng)：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、生活污染源第6頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月污染物的分類1、來源分：自然、人為2、環(huán)境因素分：大氣、水土、土壤3、形態(tài)分：氣體、液體、固體4、性質(zhì)分：化學(xué)、物理、生物5、物理化學(xué)性質(zhì)的變化分：一次、二次第7頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月污染物的自然來源（NaturalSource）:自然界向環(huán)境排放，如：活動(dòng)的火山或礦床；交通工業(yè)農(nóng)業(yè)污染物的人為來源（ArtificialSource）:來自人類活動(dòng)，影響范圍廣、危害大，如工業(yè)三廢污染源示意圖第8頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月2優(yōu)先污染物人們在眾多污染物中篩選出潛在危險(xiǎn)大的作為優(yōu)先研究和控制的對(duì)象，稱之為優(yōu)先污染物。一般是有毒的有機(jī)化合污染物和重金屬（P27，表1-2）具有生物累積性、毒性大（三致物質(zhì)）第9頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月3環(huán)境污染環(huán)境污染主要指人類活動(dòng)所引起的環(huán)境質(zhì)量下降而有害于人類及其它生物的正常生存和發(fā)展的現(xiàn)象。而自然過程引起的同類現(xiàn)象稱為自然突變或異常。廢氣污染廢水污染固體廢棄物污染噪聲污染輻射污染按污染物形態(tài)生物污染化學(xué)污染物理污染按污染物性質(zhì)第10頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月4環(huán)境污染效應(yīng)環(huán)境污染所導(dǎo)致的環(huán)境變化環(huán)境生物效應(yīng)：指各種環(huán)境因素變化而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)變異的結(jié)果。魚、蝦、蟹回游。急性（傳染?。?慢性（汞-水俁??；鎘-骨痛病）。環(huán)境化學(xué)效應(yīng)：在多種環(huán)境條件的影響下，物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)所引起的環(huán)境效果。如：酸雨、光化學(xué)煙霧等。環(huán)境物理效應(yīng)：物理作用引起的環(huán)境效果。如熱污染、噪聲污染等。第11頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)環(huán)境污染物的毒理解析一、環(huán)境污染及污染物二、污染物在環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化三、污染物在生物體內(nèi)的遷移和轉(zhuǎn)化四、污染物在生物體內(nèi)的濃縮、積累和放大五、化學(xué)污染物對(duì)生物的聯(lián)合作用六、生物對(duì)污染物在環(huán)境中行為的影響第12頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月1污染物在環(huán)境中的遷移遷移的定義：遷移是指污染物在環(huán)境中發(fā)生的空間位置的移動(dòng)及其引起的富集、分散和消失的過程。污染物進(jìn)入環(huán)境的途徑包括：（1）人類活動(dòng)過程中無意排放（火災(zāi)）（2）工業(yè)三廢（廢水、廢棄、廢物）（3）人類活動(dòng)過程中故意應(yīng)用（殺蟲劑、農(nóng)藥）注：進(jìn)入環(huán)境的污染物可以在各個(gè)環(huán)境要素（水、氣、土）中發(fā)生遷移并輸送到很遠(yuǎn)的距離。污染物的長距離傳送，往往由局部性污染引發(fā)區(qū)域性污染甚至全球性污染，這也是環(huán)境污染成為當(dāng)代主要環(huán)境問題的原因之一。第13頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月2污染物在環(huán)境中的遷移方式機(jī)械遷移（1）水的機(jī)械遷移作用污染物在水體中的擴(kuò)散作用和被水流搬運(yùn)（2）氣的機(jī)械遷移作用污染物在氣體中的擴(kuò)散作用和被大氣搬運(yùn)（3）重力的機(jī)械遷移作用第14頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月物理－化學(xué)遷移

★污染物在環(huán)境中遷移的最重要的形式。（1）無機(jī)污染物：溶解－沉淀作用、絡(luò)合－螯合作用、吸附－解吸作用、氧化－還原作用、水解作用（2）有機(jī)污染物：除了以上遷移方式，還有化學(xué)分解、光化學(xué)分解、生物化學(xué)分解等形式第15頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月生物遷移污染物通過生物的吸收、代謝、生長和死亡的哥過程所實(shí)現(xiàn)的遷移。例：生物通過食物鏈對(duì)重金屬和有毒有機(jī)物質(zhì)的放大積累作用。第16頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月3.影響遷移的因素內(nèi)部因素污染物自身的物理化學(xué)性質(zhì)：組成該物質(zhì)的元素所具有的組成化合物的能力、形成不同的電價(jià)離子能力、水解能力、形成絡(luò)合物的能力、被膠體吸附的能力。（與組成該物質(zhì)元素的原子構(gòu)造、特別是核外電子層的構(gòu)造密切相關(guān)。）影響遷移的主要理化參數(shù)：原子的電負(fù)性、離子半徑、電價(jià)、離子電位和化合物的鍵性、溶解度等。共價(jià)鍵結(jié)合的污染物氣遷移離子鍵結(jié)合的污染物水遷移低價(jià)離子﹥高價(jià)離子離子半徑差別大的化合物﹥差別小的重金屬易以絡(luò)離子的形式進(jìn)行遷移第17頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月外部因素酸堿條件重金屬在酸性條件下易遷移氧化－還原條件鉻、釩、硫在氧化環(huán)境下易遷移。鐵、銨在還原環(huán)境下易遷移。膠體的種類、數(shù)量蒙脫石和胡敏酸膠體阻止汞、鉛、鎘的遷移。絡(luò)合配位體的數(shù)量、性質(zhì)CL離子和硫酸根離子促進(jìn)汞、鉛、鎘的遷移。第18頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月4污染物的形態(tài)和分布污染物的形態(tài)定義：指環(huán)境中污染物的外部形狀、化學(xué)組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)形式。污染物的存在形態(tài)包括：價(jià)態(tài)：As3+>As6+，Cr6+>Cr3+

化合態(tài)：有機(jī)汞>>無機(jī)汞結(jié)構(gòu)態(tài)：γ型六六六毒性最強(qiáng)絡(luò)合態(tài)：絡(luò)和態(tài)﹤離子態(tài)第19頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月幾種重要的形態(tài)分類離子態(tài)：活性大、毒性強(qiáng)、易遷移代換態(tài)：土壤或水體中存在的離子或者分子態(tài)的物質(zhì)，在物理化學(xué)作用下產(chǎn)生各種同離子代換的一種表現(xiàn)形式。膠體：氣溶膠、水溶膠、固溶膠有機(jī)結(jié)合態(tài)：農(nóng)藥殘留等難溶態(tài)：硅酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽等第20頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月污染物的分布定義：指污染物在環(huán)境多組分間分布，不僅指在環(huán)境空間的濃度分布，而且還指污染物不同形態(tài)、不同相態(tài)之間的分配。例：汞形態(tài)的分布（P33）第21頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月5污染物在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化的定義指污染物在環(huán)境中通過物理、化學(xué)或生物的作用改變形態(tài)或轉(zhuǎn)變成另一種物質(zhì)的過程。轉(zhuǎn)化的形式物理轉(zhuǎn)化：蒸發(fā)、滲透、凝聚、吸附化學(xué)轉(zhuǎn)化：氧化-還原、水解、絡(luò)合、光化學(xué)生物轉(zhuǎn)化：吸收和代謝轉(zhuǎn)化的結(jié)果：污染物轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)或易降解結(jié)構(gòu)：對(duì)硫磷和馬拉硫磷水解后毒性喪失污染物的毒性增強(qiáng)或轉(zhuǎn)化為難降解結(jié)構(gòu)：芳香族化合物的聚化作用。第22頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月大氣中的轉(zhuǎn)化：以光化學(xué)氧化、催化氧化反應(yīng)為主。例一：光化學(xué)煙霧（PhotochemicalSmog）光化學(xué)煙霧是大氣中氮氧化物和碳?xì)浠衔镌谧贤饩€照射下反應(yīng)生成的多種污染物的混合物。光化學(xué)煙霧最具危害的兩種物質(zhì)是臭氧(O3)和過氧乙酰硝酸酯(peroxyacetylnitrates,PAN)。例二：酸雨（AcidRain）硫氧化物或氮氧化物，在大氣中經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，形成硫酸或硝酸氣溶膠，或?yàn)樵啤⒂?、雪、霧捕捉吸收，降到地面成為酸雨。大氣中的轉(zhuǎn)化第23頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月光化學(xué)煙霧實(shí)例第24頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月**光化學(xué)煙霧形成過程第25頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月自然源、電廠以及內(nèi)燃機(jī)等排放出的污染物在大氣中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生導(dǎo)致酸沉降的化學(xué)物質(zhì)。酸沉降形成示意圖第26頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月水體中的轉(zhuǎn)化氧化－還原作用天然水體本身是一個(gè)氧化－還原體系，含有多種無機(jī)、有機(jī)氧化劑和還原劑，如DO、Fe3+、Mn4+、S2－、有機(jī)化合物等，對(duì)污染物的轉(zhuǎn)化起重要作用。水體中的氧化還原類型、速率和平衡，在很大程度上決定了水中重要污染物的性質(zhì)。如：厭氧性湖泊,湖下層元素以還原態(tài)存在，湖上層元素多以氧化態(tài)存在。水體中的許多氧化還原反應(yīng)均為微生物催化反應(yīng)?？諝庵械姆肿討B(tài)氧溶解在水中稱為溶解氧（DO）。微生物利用水中的溶解氧對(duì)有機(jī)物進(jìn)行有氧降解。有機(jī)物不多，有氧降解，有機(jī)物過多，缺氧分解，造成水惡化。第27頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月氧垂曲線（OxygenSagCurve）在河流受到有機(jī)物污染時(shí)，由于有機(jī)物的氧化分解作用，水體的DO發(fā)生變化。從污染源到河流下游一定距離內(nèi)，可繪制一條DO逐漸變化的曲線，稱之為氧垂曲線。根據(jù)有機(jī)物在水體中分解變化和DO的變化，可把受污河流分成幾段:清潔區(qū)：未受污染，DO得到及時(shí)補(bǔ)充分解區(qū)：DO下降，細(xì)菌個(gè)數(shù)增加腐敗區(qū)：DO消耗殆盡，缺氧分解恢復(fù)區(qū)：DO上升，接近飽和清潔區(qū)：水體環(huán)境改善，恢復(fù)原始狀態(tài)第28頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月配合作用無機(jī)配位體：OH－、Cl－、CO32-、HCO3－等有機(jī)配位體：氨基酸、腐植酸生物降解作用：水體中的微生物使污染物發(fā)生轉(zhuǎn)化作用。第29頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月土壤中的轉(zhuǎn)化土壤是環(huán)境中微生物最活躍的場所，故生物降解起重要作用。影響轉(zhuǎn)化的因素：固液氣三相分布、pH、溫度、濕度、通氣、微生物群等。第30頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月6污染物的生物地球化學(xué)循環(huán)生物地球化學(xué)循環(huán)的概念指生物的合成作用和礦化作用所引起的污染物周而復(fù)始的循環(huán)運(yùn)動(dòng)過程。注：合成作用指生物（主要是綠色植物）將吸收的環(huán)境化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樯矬w本身的有機(jī)物質(zhì)的過程。礦化作用指生物通過代謝作用（包括微生物的分解作用）將生物體的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無機(jī)物質(zhì)或簡單的有機(jī)物。第31頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月循環(huán)過程第32頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月循環(huán)機(jī)理生物的代謝作用第33頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)環(huán)境污染物的毒理解析一、環(huán)境污染及污染物二、污染物在環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化三、污染物在生物體內(nèi)的遷移和轉(zhuǎn)化（植物和動(dòng)物對(duì)污染物的轉(zhuǎn)化見第三節(jié)擴(kuò)展閱讀）四、污染物在生物體內(nèi)的濃縮、積累和放大五、化學(xué)污染物對(duì)生物的聯(lián)合作用六、生物對(duì)污染物在環(huán)境中行為的影響第34頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月1.生物轉(zhuǎn)運(yùn)生物轉(zhuǎn)運(yùn)（Bio－transportorBiotransport）生物轉(zhuǎn)運(yùn)：是指環(huán)境污染物經(jīng)各種途徑和方式同生物機(jī)體接觸而被吸收、分布和排泄等過程的總稱。這些過程都需要通過細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)。細(xì)胞膜（生物膜）有多種：細(xì)胞質(zhì)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、線粒體膜、核膜等；一般細(xì)胞膜由蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子（主要是磷脂類）組成。第35頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月生物膜結(jié)構(gòu)第36頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1污染物透過細(xì)胞膜的方式

濃度梯度載體耗能其它特點(diǎn)簡單擴(kuò)散高濃度低濃度（順）無否脂溶性有機(jī)化合物的主要轉(zhuǎn)運(yùn)方式濾過過程否通過膜上的親水性孔道主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)低濃度高濃度（逆）有耗能水溶性大分子化合物的主要方式易化擴(kuò)散高濃度低濃度（順）有否胞飲作用細(xì)胞膜的變形移動(dòng)和收縮第37頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2污染物的吸收（AbsorptionofPollutant）指污染物在多種因素影響下，自接觸部位透過體內(nèi)細(xì)胞膜進(jìn)入血液循環(huán)的過程。動(dòng)物吸收的主要途徑有：呼吸系統(tǒng)、消化管和皮膚A呼吸系統(tǒng)吸收特點(diǎn):吸收對(duì)象：氣體、蒸汽、氣溶膠。吸收方式：被動(dòng)擴(kuò)散。主要部位：肺部。B消化管吸收特點(diǎn)：吸收對(duì)象：飲水和由大氣、水、土壤進(jìn)入食物鏈中的污染物。吸收方式：簡單擴(kuò)散。吸收部位：胃和小腸。C皮膚吸收：如有機(jī)磷農(nóng)藥可透過完整皮膚引起中毒。兩個(gè)階段：穿透相：污染物角質(zhì)層透明層顆粒層生發(fā)層和基膜真皮或者汗腺/皮脂腺/毛囊真皮吸收相：真皮毛細(xì)血管全身第38頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月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）通過植物葉片上的氣孔從周圍空氣中吸收污染物，是植物對(duì)大氣污染物吸收的主要方式；（3）有機(jī)化合物的蒸汽經(jīng)過植物地上部分表皮滲透而攝入體內(nèi)第39頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3污染物的體內(nèi)分布指環(huán)境污染物隨血液或其它體液的流動(dòng)，分散到全身各組織細(xì)胞的過程。污染物到達(dá)血液后，一部分可以和雪景蛋白質(zhì)結(jié)合，不透過生物膜。另一部分呈游離狀態(tài)，達(dá)到一定的組織細(xì)胞，呈現(xiàn)某種生物學(xué)作用。鉛——90%沉積在骨骼DDT（二氯二苯三氯乙烷）和六六六——脂肪組織第40頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4污染物的排泄指進(jìn)入機(jī)體的環(huán)境污染物及其代謝產(chǎn)物被機(jī)體清除的過程。排泄的主要途徑是通過腎臟進(jìn)入尿液和通過肝臟的膽汁進(jìn)入糞便，有的環(huán)境污染物還可隨同呼出的氣體、汁液等排出體外。第41頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月2污染物在體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化（Biotransformation）指外源化合物進(jìn)入生物機(jī)體后在有關(guān)酶系統(tǒng)的催化作用下的代謝變化過程。注1：外源化合物（Xenobioticcompounds）指除了營養(yǎng)元素及維持正常生理功能和生命所必需的物質(zhì)以外，存在于環(huán)境之中，可與機(jī)體接觸并進(jìn)入機(jī)體引起機(jī)體發(fā)生生物學(xué)變化的物質(zhì)。又叫外來化合物或外源性生物活性物質(zhì)。例如：藥物、日用化學(xué)品、食品添加劑、環(huán)境污染物等。生物外源性物質(zhì)是指那些人工合成的，具有不被現(xiàn)有降解酶系所識(shí)別和作用的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵序列的化合物，簡而言之，就是不能被生物降解的化合物。如DDT、六六六、多氯聯(lián)苯、染料、塑料、合成橡膠等。第42頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月注2：內(nèi)源性化合物指生物機(jī)體正常的生理活動(dòng)產(chǎn)生的物質(zhì)。注3：酶（Enzyme）是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，能在體內(nèi)和體外起同樣催化作用的一類具有活性中心和特殊構(gòu)象的生物大分子，包括蛋白質(zhì)和核酸。注4：生物轉(zhuǎn)化的主要場所是肝臟，其它有肺、胃、腸、皮膚等。第43頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1生物轉(zhuǎn)化的過程相I過程（反應(yīng)）外源性化合物在有關(guān)酶系統(tǒng)的催化下經(jīng)由氧化、還原或水解反應(yīng)改變其化學(xué)結(jié)構(gòu)，形成某些活性基團(tuán)（－OH、－SH、－COOH、－NH2）或進(jìn)一步使這些活性基團(tuán)暴露。相II過程（反應(yīng)）相I過程產(chǎn)生的一級(jí)代謝物在另外的酶系統(tǒng)催化下通過上述活性基團(tuán)與細(xì)胞內(nèi)的某些化合物結(jié)合，生成結(jié)合產(chǎn)物（二級(jí)代謝物）或帶有某些基團(tuán)的外源性化合物與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)結(jié)合反應(yīng)。第44頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月排出體外外源性化合物一級(jí)代謝物

結(jié)合產(chǎn)物（二級(jí)代謝物）毒害作用過程I（相I反應(yīng)）

生物轉(zhuǎn)化過程示意圖過程II（相II反應(yīng)）第45頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月相I反應(yīng)的主要類型：氧化反應(yīng)：微粒體混合功能氧化酶參與的反應(yīng)，例如脂肪族羥化非微粒體反應(yīng)還原反應(yīng)：微粒體還原非微粒體還原水解反應(yīng)：酯酶、酰胺酶、糖苷酶相II反應(yīng)的主要類型：葡萄糖醛酸化、硫酸化、甲基化、乙?；?、甘氨酸結(jié)合、谷胱甘肽結(jié)合等反應(yīng)類型第46頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月2.2微生物對(duì)生物外源性物質(zhì)的轉(zhuǎn)化作用微生物對(duì)生物外源性物質(zhì)的轉(zhuǎn)化主要有以下幾種形式：脫鹵（主要是脫氯），如DDT的脫氯還原，將生物外源性物質(zhì)上的取代基，特別是硝基，進(jìn)行還原；水合反應(yīng)，如對(duì)有機(jī)氰的水合反應(yīng)，形成無毒的含氮有機(jī)化合物第47頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月影響微生物吸收和轉(zhuǎn)化污染物的因素芽技狀枝抱吸附Au3+的最適pH是5以下，該范圍內(nèi)吸附率都在97％以上，隨pH升高，吸附率降低。細(xì)胞和含Au溶液接觸5min吸附率達(dá)到87．5％，隨時(shí)間延長吸附率增加較慢。

Au濃度越低，吸附速度越快。第48頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月2.3影響生物轉(zhuǎn)化的因素物種差異和個(gè)體差異由各自的遺傳因素決定，主要表現(xiàn)在體內(nèi)酶的種類和活力不同上。飲食營養(yǎng)狀況蛋白質(zhì)、無機(jī)鹽、維生素等營養(yǎng)缺乏時(shí)會(huì)不同方式地影響生物轉(zhuǎn)化作用。生理因素年齡因素性別因素激素和晝夜規(guī)律：機(jī)體在每日不同時(shí)間的生物轉(zhuǎn)化能力有高低差異，與內(nèi)分泌功能的晝夜規(guī)律有關(guān)。代謝酶的抑制和誘導(dǎo)第49頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)任何一種外源性化合物的生物轉(zhuǎn)化方式不是簡單的，它們可同時(shí)進(jìn)行不同的氧化還原或水解反應(yīng)，此后又可繼續(xù)進(jìn)行不同類型的結(jié)合反應(yīng)。生物轉(zhuǎn)化的結(jié)果有兩方面：解毒作用（失活）：使外源性化合物毒性降低，易于排出，或使其轉(zhuǎn)變?yōu)橐子诒黄渌⑸锼到獾幕衔?。增毒作用（活化）：使其毒性增加?0頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)環(huán)境污染物的毒理解析一、環(huán)境污染及污染物二、污染物在環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化三、污染物在生物體內(nèi)的遷移和轉(zhuǎn)化四、污染物在生物體內(nèi)的濃縮、積累和放大五、化學(xué)污染物對(duì)生物的聯(lián)合作用六、生物對(duì)污染物在環(huán)境中行為的影響第51頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月1.基本概念：生物濃縮（Bioconcentration）指生物機(jī)體或處于同一營養(yǎng)級(jí)上的許多生物種群，從周圍環(huán)境中蓄積某種元素或難分解化合物，使生物體內(nèi)該物質(zhì)的濃度超過環(huán)境中的濃度的現(xiàn)象，又稱生物學(xué)濃縮、生物學(xué)富集。生物濃縮系數(shù)KBCF

（BioconcentrationFactor）KBCF＝物質(zhì)在生物體內(nèi)的濃度/物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的濃度生物積累（Bioaccumulation）指生物在其整個(gè)代謝活躍期間通過吸收、吸附、吞食等各種過程，從周圍環(huán)境中蓄積某些元素或難分解化合物，以致隨著生長發(fā)育，濃縮系數(shù)不斷增大的現(xiàn)象，又稱生物學(xué)積累。第52頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月生物放大（Biomagnification）指在生態(tài)系統(tǒng)中，由于高營養(yǎng)級(jí)生物以低營養(yǎng)級(jí)生物為食物，某元素或難分解化合物在生物機(jī)體中濃度隨營養(yǎng)級(jí)的提高而逐步增大的現(xiàn)象，又稱生物學(xué)放大。第53頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月2.生物濃縮系數(shù)的測定平衡濃縮系數(shù)：物質(zhì)交換達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的濃縮系數(shù)。測定方法：優(yōu)缺點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)法：條件易于控制，但數(shù)值不夠準(zhǔn)確野外調(diào)查法：數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)，但技術(shù)難度大，周期長動(dòng)力學(xué)方法：節(jié)省試驗(yàn)時(shí)間，更適合大個(gè)體生物影響因素生理因素：如生物的生長、發(fā)育、大小、年齡環(huán)境因素：如污染物的濃度、化學(xué)形態(tài)、環(huán)境溫度、pH值、光照條件及季節(jié)第54頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月表汞在水生物中的富集生物類型汞濃度（ppm）濃縮系數(shù)食肉娃魚1-210000-20000小魚0.1-0.31000-3000低等動(dòng)物0.02-0.05200-500植物0.01-0.02100-200海水0.0001第55頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)環(huán)境污染物的毒理解析一、環(huán)境污染及污染物二、污染物在環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化三、污染物在生物體內(nèi)的遷移和轉(zhuǎn)化四、污染物在生物體內(nèi)的濃縮、積累和放大五、化學(xué)污染物對(duì)生物的聯(lián)合作用六、生物對(duì)污染物在環(huán)境中行為的影響第56頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月1.協(xié)同作用

協(xié)同作用是指兩種或兩種以上化學(xué)污染物同時(shí)或數(shù)分鐘內(nèi)先后與機(jī)體接觸,其對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的生物學(xué)作用強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過它們分別單獨(dú)與機(jī)體接觸所產(chǎn)生的生物學(xué)作用的總和.AB﹥﹥A+B

例子：農(nóng)藥中的馬拉硫磷和苯硫磷，苯硫磷抑制了干燥對(duì)馬拉硫磷的降解，固毒性增強(qiáng)。2.相加作用

相加作用是指多種化學(xué)污染物混合所產(chǎn)生的生物學(xué)作用強(qiáng)度等于各化學(xué)污染分別產(chǎn)生的作用強(qiáng)度的總和.AB=A+B第57頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月3.獨(dú)立作用獨(dú)立作用是指多種化學(xué)污染物各自對(duì)機(jī)體產(chǎn)生毒副作用的機(jī)理不同,互不影響.AB≦A+B4.拮抗作用拮抗作用是兩種或兩種以上的化學(xué)污染物同時(shí)或數(shù)分鐘內(nèi)先后輸入機(jī)體,其中一種化學(xué)污染物可干擾另一化學(xué)污染物原有的生物學(xué)作用,使其減弱,或兩種化學(xué)物相互干擾,使混合物的生物作用或毒性作用的強(qiáng)度低于兩種化學(xué)污染物任何一種單獨(dú)輸入機(jī)體的強(qiáng)度.AB﹤﹤A+B第58頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)環(huán)境污染物的毒理解析一、環(huán)境污染及污染物二、污染物在環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化三、污染物在生物體內(nèi)的遷移和轉(zhuǎn)化四、污染物在生物體內(nèi)的濃縮、積累和放大五、化學(xué)污染物對(duì)生物的聯(lián)合作用六、生物對(duì)污染物在環(huán)境中行為的影響第59頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月1生物污染（BiologicalPollution）對(duì)人和生物有害的微生物、寄生蟲等病原體和變應(yīng)原等污染水、氣、土壤和食品，影響生物產(chǎn)量和質(zhì)量，危害人類健康，這種污染成為生物污染。分類病原微生物水體富營養(yǎng)化微生物代謝產(chǎn)物微生物毒素

第60頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月環(huán)境中的病原微生物（PathogenicMicroorganism）空氣中的微生物污染（帶菌氣溶膠）水體中的微生物污染（主要來自糞便，如沙門氏菌、霍亂弧菌、腸道病毒等）土壤中的微生物污染水體的富營養(yǎng)化（Eutrophication）指大量的氮磷等營養(yǎng)元素物質(zhì)進(jìn)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(tài)平衡的現(xiàn)象。不良后果：變色、變味、DO下降、水生生物死亡、產(chǎn)生藻毒素、污染飲用水源。第61頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月微生物代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的污染硫化氫酸性礦水硝酸和亞硝酸硝酸根過高，嬰兒的高鐵血紅蛋白癥。亞硝酸鹽，致癌物質(zhì)。硫酸鹽有機(jī)硫化物硫化氫反硫化細(xì)菌異養(yǎng)微生物第62頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月酸性礦水由黃鐵礦（FeS2）氧化所產(chǎn)生的硫酸引起，微生物與形成酸性礦水的整個(gè)過程密切相關(guān)。當(dāng)pH<3.5時(shí)，鐵細(xì)菌即氧化亞鐵硫桿菌可催化鐵的氧化，其它如氧化硫硫桿菌和氧化亞鐵鐵桿菌都與酸性礦水的形成密切相關(guān)。危害酸性礦水中最有破壞性的組分是硫酸，pH在1.5~0.5之間，有直接的毒性。還有一些其他金屬離子，破壞水生生態(tài)系統(tǒng)。防治利用碳酸鈣礦石中和過量酸性礦水，但Fe(III)往往同時(shí)存在，反應(yīng)后，pH上升，F(xiàn)e(OH)3立即覆蓋在碳酸鈣礦石的表面成為不透水層，這種保護(hù)效應(yīng)阻止了碳酸鈣對(duì)酸的進(jìn)一步中和。第63頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月微生物毒素指微生物在其生長、代謝過程中所產(chǎn)生的毒素，可污染食品和環(huán)境，危害人類健康。如黃曲霉毒素、葡萄球菌腸毒素、藻類毒素等。第64頁，課件共70頁，創(chuàng)作于2023年2月2金屬的生物轉(zhuǎn)化金屬的毒性影響因素：金屬的濃度、金屬的存在狀態(tài)六價(jià)鉻比三價(jià)鉻毒得多；甲基汞的毒性比其他的汞化合物毒性大得多；有機(jī)錫比無機(jī)錫毒，有機(jī)錫中的烷基錫比芳香基錫毒，烷基錫中三烷基又比其他烷基錫毒。金屬的微生物轉(zhuǎn)化微生物對(duì)金屬的毒性轉(zhuǎn)化，主要是氧化還原和甲基化作用。第65頁