生物污染省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件市賽課百校聯(lián)賽優(yōu)質(zhì)課一等獎(jiǎng)?wù)n件

第四章生物污染1/57生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)是生物群落與其環(huán)境之間因?yàn)椴煌５剡M(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)而形成統(tǒng)一整體。生物群落及其非生物環(huán)境(生境)共同組成物質(zhì)-能量系統(tǒng),稱為生態(tài)系統(tǒng)生物圈是最大生態(tài)系統(tǒng)。它包含陸地生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)2/57九寨溝--列為世界自然遺產(chǎn)黃龍景區(qū)早以罕見巖溶地貌蜚聲中外。景區(qū)內(nèi)整個(gè)山谷幾乎全被乳黃色碳酸鈣質(zhì)覆蓋芙蓉鎮(zhèn)原名“王村”，是一座有土家族民族特色和兩千多年歷史文化古鎮(zhèn)世界自然遺產(chǎn)——張家界，地處湖南省西北部，她以神奇峻峭石英砂巖峰林，奧秘莫測(cè)深谷幽境，封閉多姿、艷麗多彩溶洞奇觀，清澈幽靜溪澗流泉，古老茂密原始次森林，人跡未涉神秘境地，漂亮感人神話傳說......，被譽(yù)為“人間仙境”、“天下第一奇山”、“立體山水畫”、“擴(kuò)大盆景，縮小仙山”3/57世界自然遺產(chǎn)——黃石公園,美國(guó)PhotostakeninAugust,4/574.1微生物污染4.2生物入侵污染4.3造成生物污染原因4.4生物污染影響4.5人類面臨難題——不可預(yù)測(cè)生物污染4.6生物污染全球化及控制對(duì)策5/57什么是生物污染？生物污染是指帶入環(huán)境并在環(huán)境中繁殖，對(duì)人類有不良影響有機(jī)體；自然或因?yàn)槿祟惢顒?dòng)把生物帶進(jìn)已經(jīng)有生態(tài)系統(tǒng)，這些被帶入物種在該群落中是異己。

6/57生物污染生物區(qū)污染

指除了化學(xué)污染、物理污染等以外一個(gè)對(duì)環(huán)境污染.自然環(huán)境成份中一個(gè)污染，就像大氣污染、水污染一樣。

7/57生物污染基本特點(diǎn)：

向環(huán)境中引入新、原先不是其特有生物生物有機(jī)體數(shù)量（生物量）過分地增加，超出了自然條件下標(biāo)準(zhǔn)數(shù)，即超出了多年平均數(shù)或周期性峰值對(duì)環(huán)境或其它生物體造成危害福壽螺跑到亞洲吃水稻被列為危害最大外來物種四川省一家農(nóng)研所從南美引進(jìn)福壽螺養(yǎng)殖危害特點(diǎn)：孵化后很快即開始嚙食水稻等水生植物，尤喜幼嫩部分，水稻插秧后至?xí)裉锴笆侵饕芎ζ?。它咬剪水稻主蘗及有效分蘗，致有效穗降低而造成減產(chǎn)。繁殖能力：1只雌螺經(jīng)1年兩代共繁殖幼螺32.5萬余只，繁殖力極強(qiáng)8/57生物污染包含兩個(gè)方面：微生物致病污染動(dòng)植物物種侵入污染利用微生物造福人類9/5710/57ForeignerTastesGreat!11/574.1微生物污染微生物種類一、原核生物

細(xì)菌、放線菌、衣原體支原體、立克次氏體、藍(lán)細(xì)菌；二、真核生物

真菌（霉菌、酵母菌等）、原生動(dòng)物、單細(xì)胞藻類；三、非細(xì)胞生物

病毒、類病毒、擬病毒、朊病毒等；12/5713/57微生物大小直觀感覺可見范圍肉眼光學(xué)顯微鏡電鏡微生物相對(duì)大小真核細(xì)胞型原核細(xì)胞型病毒14/57各種“視野”下細(xì)菌光鏡暗視野熒光透射電鏡超薄切片冷凍切片掃描電鏡DNA蛋白質(zhì)復(fù)合物15/57電鏡下

微生物酵母菌曲霉阿米巴草履蟲16/57病毒形態(tài)腺病毒吸附在雞紅細(xì)胞上17/571.微生物與糧食提升土壤肥力,促進(jìn)糧食增產(chǎn)發(fā)酵生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白和飼料蛋白18/572.微生物與資源利用微生物轉(zhuǎn)化能力將無用廢物變?yōu)橛杏迷?9/573.微生物與能源如:甲烷細(xì)菌；20/574.微生物與環(huán)境保護(hù)使用生物肥料，生物殺蟲劑；降解有毒物質(zhì)；凈化廢水廢氣，處理石油污染；用于環(huán)境監(jiān)測(cè)。5.微生物與醫(yī)藥抗生素、維生素、激素疫苗和菌苗等21/57微生物

在醫(yī)藥衛(wèi)生、合成化學(xué)化工、石油化工、糧食、能源、環(huán)境凈化和廢棄物資源化諸領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用

是無處不在隱形殺手，時(shí)刻威脅著毫無防范各種動(dòng)植物，包含人類22/57微生物生物學(xué)之最個(gè)體最小，比面值最大（比面值=面積/體積)比面值:假設(shè)人=1;大腸桿菌(E.coli)=300,000;有利于物質(zhì)交換和能量、信息交換；微生物一系列屬性均與此特點(diǎn)親密相關(guān)。形態(tài)最簡(jiǎn)代謝能力最強(qiáng)食譜最雜繁殖最快數(shù)量最多分布最廣種類最多變異最易23/571.形態(tài)最簡(jiǎn)24/572.代謝能力最強(qiáng)生物界普遍規(guī)律：某生物個(gè)體越小，其單位體重消耗食物越多；3克地鼠天天消耗與體重等重糧食；1克閃綠蜂鳥天天消耗兩倍于體重糧食；大腸桿菌每小時(shí)消耗倍于體重糖；25/573.食譜最雜從無機(jī)物到有機(jī)物；從無毒物到有毒物；從結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單到結(jié)構(gòu)復(fù)雜物質(zhì)，微生物都能利用和降解。4.繁殖最快大腸桿菌37℃培養(yǎng)在牛奶中，12.5min即可分裂一次；普通培養(yǎng)液菌濃度為108～

109個(gè)/ml。26/575.數(shù)量最多6.分布最廣如：萬米深海硫細(xì)菌；

85公里高空微生物；地層下128米和427米沉積巖中細(xì)菌。如：人體腸道中一直借居著100～400種微生物，為腸道正常菌叢，總數(shù)可達(dá)100萬億。27/577.種類最多類型低限傾向種數(shù)高限病毒與立克次氏體1,2171,2171,217支原體424242細(xì)菌與放線菌>1,0001,5001,500藍(lán)細(xì)菌1,2271,5001,500藻類15,05123,10023,100真菌37,17547,30068,939原生動(dòng)物24,06824,06830,000總數(shù)79,78098,727127,29828/578.變異最易突變頻率普通為10-5～10-10，但因繁殖快，數(shù)量多，與外界環(huán)境直接接觸，因而在短時(shí)間內(nèi)可出現(xiàn)大量變異后代。如：流感病毒另外，微生物還含有抗性最強(qiáng)、休眠最長(zhǎng)、起源最早、發(fā)覺最晚等特點(diǎn)。29/57病毒繁殖過程吸附侵入生物合成裝配釋放30/57乙

肝

病

毒

感

染

過

程侵入合成裝配31/57微生物入侵事例艾滋病、瘋牛病、口蹄疫、霍亂、天花、鼠疫、炭疽病等馬鈴薯晚疫病、栗疫病、水稻細(xì)條病、棉花枯萎病、甘薯黑斑病32/57微生物污染是指在環(huán)境中出現(xiàn)不尋常大量微生物，這些微生物在人工基質(zhì)或在自然環(huán)境中大量繁殖；原先無害微生物種類取得病原性特征或成為能抑制群落中其它生物有機(jī)物。

空氣中微生物污染

水體中微生物污染

土壤微生物污染

環(huán)境中病原微生物33/57微生物毒素是指微生物在其生長(zhǎng)、代謝過程中所產(chǎn)生毒素。細(xì)菌、放線菌、真菌和藻類中都有一些產(chǎn)生毒素種類。

藻類毒素放線菌毒素

細(xì)菌毒素

霉菌毒素微生物毒素34/574.2生物入侵污染當(dāng)非土著種進(jìn)入一個(gè)過去不曾分布地域，并能存活、繁殖，形成野化種群（feralpopulation)，其種群深入擴(kuò)散已經(jīng)或?qū)⒃斐娠@著環(huán)境和經(jīng)濟(jì)后果，這一過程稱為生物入侵（biologicalinvasion,bio-invasion)。造成生物入侵物種稱為外來入侵種（invasivealienspecies,IAS)，指能對(duì)生態(tài)系統(tǒng)、棲境、物種、人類健康帶來威脅外來種。35/5710月以來，浙江嘉興、寧波、杭州等地均出現(xiàn)外來物種“加拿大一枝黃花”瘋長(zhǎng)蔓延、泛濫成災(zāi)情況，僅嘉興一地就出現(xiàn)7萬畝?！凹幽么笠恢S花”曾是上海等地在1935年從北美引進(jìn)觀賞植物，后逸生野外，含有極強(qiáng)繁殖和快速占有空間能力，壓抑當(dāng)?shù)刂参锷L(zhǎng)，破壞入侵地植被生態(tài)平衡36/57農(nóng)技人員在浙江海鹽縣一片“一枝黃花”剛才被割除空地上查看當(dāng)?shù)刂参锷L(zhǎng)情況。在這片“一枝黃花”入侵過空地上，當(dāng)?shù)刂参锘旧弦选叭姼矝]”。37/57浙江海鹽縣一位姑娘無奈地站在“一枝黃花”地中。她告訴記者，這片地上“一枝黃花”在3個(gè)月前剛才被割除過，現(xiàn)在卻又泛濫成災(zāi)38/57食人魚又名食人鯧，原產(chǎn)亞馬遜河，共有20余個(gè)不一樣品種。其中含有代表性也是當(dāng)前在國(guó)內(nèi)各市場(chǎng)俏銷品種被稱為紅腹食人魚，它們體型小巧，普通為25公分左右，色彩漂亮，擁有墨綠色魚背，淺綠色魚體，火紅色腹部，性格卻極為殘暴。食人魚長(zhǎng)著銳利牙齒，一旦被咬獵物溢出血腥，它就會(huì)瘋狂無比，用其尖銳尖齒，像外科醫(yī)生手術(shù)刀普通瘋狂地撕咬切割，直到剩下一堆骸骨為止39/5740/57薇甘菊美國(guó)白蛾紫莖澤蘭天牛蟲41/57外來入侵種4個(gè)基本條件：1）不屬于所考慮國(guó)家或生物地理區(qū)域原產(chǎn)物種。2）已在新入侵區(qū)域歸化且正在逐步增加其豐度或分布越來越廣。3）在某種程度上已成為有害物種，對(duì)入侵地生物多樣性、農(nóng)林木漁業(yè)生產(chǎn)以及人類健康造成影響。人類往往是這些物種最初有意或無意引種責(zé)任者。42/57依據(jù)國(guó)際組織（環(huán)境科學(xué)委員會(huì)）對(duì)80年代后期研究，提出了粗略拇指法則，也就是說，已被確認(rèn)外來物種中，10％物種含有一些主要生態(tài)影響。十?dāng)?shù)定律：外來種10%偶見種群10%定居種群10%外來入侵種43/57生物名稱產(chǎn)地侵占區(qū)域主要影響黑貓和棕貓東亞和東南亞幾乎全部大陸島嶼上鳥類滅絕；在15世紀(jì)期間，西歐有30%貓傳輸瘟疫；損害農(nóng)作物英國(guó)麻雀歐洲、中亞、南亞、北非北、中、南美，南非，澳洲，新西蘭危害農(nóng)作物；驅(qū)走當(dāng)?shù)芈槿敢吧帑湚W洲和亞洲幾乎全部種植小麥地域造成糧食減產(chǎn)足以養(yǎng)活5000萬人亞洲老虎蚊東南亞

東亞、太平洋和印度洋島嶼、澳洲、新西蘭、尼日利亞、南非、美國(guó)、巴西助長(zhǎng)黃熱病、登革熱和腦炎傳輸斑馬河蚌里海歐洲及美洲東北部浮游生物扼殺了許多當(dāng)?shù)厮鷦?dòng)物種類；清理水管和船舶外殼造成數(shù)百萬美元損失各種草類亞歐大陸、非洲、北美北美、太平洋島嶼、澳洲、新西蘭外來草正在增加暴發(fā)怒災(zāi)頻率，也在取代上百萬公頃當(dāng)?shù)刂参锪_非魚非洲熱帶和溫帶許多湖泊和河流

爭(zhēng)奪當(dāng)?shù)佤~種類食物，造成這些物種數(shù)量降低和滅絕甜味海桐花澳洲新西蘭、大洋洲、中美洲、加勒比海諸島及大西洋島嶼、南非在熱帶和亞熱帶地域各種氣候條件下有效侵占，遮蓋當(dāng)?shù)貥涿?，阻止其它樹木再?/p>

外來生物侵入范例表

44/5745/57外來生物侵入

澳洲兔子、黑魚、鳳眼蓮（水葫蘆）、薇甘菊、葛藤、豚草、大米草、美國(guó)白蛾、松材線蟲、光肩星天牛、葡萄根瘤蚜、美洲斑潛蠅、地中海實(shí)蠅、德國(guó)蜚蠊、日本金龜子基因污染：天然生物物種基因中摻進(jìn)了人工重組基因，外來基因可隨時(shí)經(jīng)過被污染生物繁殖而得到增殖，再隨被污染生物傳輸而擴(kuò)散。46/574.3造成生物污染原因人為引種

偶然傳入

生態(tài)平衡失調(diào)氣候改變生物技術(shù)47/57生物污染影響

生態(tài)系統(tǒng)

人類健康

全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展

48/5749/574.5人類面臨難題——不可預(yù)測(cè)生物污染什么樣生物會(huì)成為成功侵入者？侵入者會(huì)在什么樣地方侵入？侵入者會(huì)在什么時(shí)候侵入？侵入范圍怎樣？

50/57生物入侵學(xué)優(yōu)先研究領(lǐng)域1.外來種本底調(diào)查2.入侵通道3.入侵過程及其影響原因4.有意引種評(píng)定5.生物入侵進(jìn)化后果以及對(duì)生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)系統(tǒng)影響6.自然保護(hù)區(qū)以及主要生物區(qū)生物區(qū)系獨(dú)特征維持7.生物入侵控制以及受侵土著生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)51/574.6生物污染全球化及控制對(duì)策

加強(qiáng)動(dòng)植物檢疫尊重自然規(guī)律

加強(qiáng)生物多樣性保護(hù)

促進(jìn)生物技術(shù)健康發(fā)展

52/57國(guó)家禁止旅客攜帶入境物品

1、人血及其制品2、水果、辣椒、茄子、西紅柿3、動(dòng)物尸體及其標(biāo)本4、土壤5、動(dòng)植物病原體、害蟲及其它有害生物6、活動(dòng)物(伴侶犬、貓除外)及動(dòng)物精液、受精卵、胚胎等遺傳物質(zhì)7、蛋、皮張、鬃毛類、蹄骨角類、油脂類、動(dòng)物肉類(含臟器類)及其制品，鮮奶、奶酪、黃油、奶油、乳清粉，蠶蛹、蠶卵，動(dòng)物血液及其制品，水生動(dòng)物產(chǎn)品8、轉(zhuǎn)基因生物材料9、廢舊服裝53/57依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)即地域物種