环境生物学考试内容-修复的

绪论1.三个环境的概念，尤其是“环境科学”中的“科学”一般工具书中定义的“环境”是指人以外的客观事物，将环境作为一种人以外的客观存在来加以定义，如新华字典中定义为：周围的一切事物。环境科学术语的“环境”的中心事物是“人”，是以人类为主体的外部世界，是“人类生存的环境”，在此基础上定义：影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总和。生态学中“环境”研究的中心事物是“生物”，则环境是以整个生物界的生命为主体，是“生物生存的环境”，可定义：直接或间接影响生物生存和发展的各种因素的总和。2.“环境”具有相对性，在不同的学科中含义不同，主体的改变往往导致环境概念含义的不同。人类是环境发展到一定阶段的产物，环境是人类生存的物质基础，环境在影响人类生产、生活的同时，人类也在不断地利用和改造自然环境。故人类和环境密切联系，相互作用。3.环境问题：主要分为环境污染和生态破坏。指由于人类活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化，以及这种变化反过来对人类生产、生活和健康的影响问题。其产生是人类社会发展到一定阶段人类与环境矛盾激化的产物。其实质是由于人类活动超出了环境的承受能力，对其所赖以生存的自然生态系统的结构和功能产生了破坏作用，导致人与其生存环境的不协调。重大环境问题（1）温室效应：大气中的温室气体（二氧化碳、甲烷等）覆盖在地球表层，它们能吸收来自太阳的短波辐射，同时吸收地球发出的长波红外辐射，因而可以像玻璃温室一样使地球保持与积蓄热量，引起地球表面温度上升，发生所谓的“温室效应”危害：：（1）海平面上升（2）影响农业和自然生态系统（3）加剧洪涝、干旱等气候灾害（4）影响人类健康（2）臭氧层的破坏：臭氧层的减少是人类活动所引起的，尤其是氯原子能催化抽样的分解，因而打破了臭氧的自然平衡。（到达平流层的氯主要是人们排放的氯氟烷烃CFC和含溴卤代烷烃，如应用在冷冻机、电冰箱及高级电子元件做清洁剂的弗利昂，均对臭氧层产生威胁）危害：1）使皮肤癌和白内障患者增加，损坏人的免疫力，使传染病的发病率增加。（2）破坏生态系统，植物减产，减少动物寿命，水生系统破坏；（3）引起新的环境问题。（3）酸雨：酸雨是有于大气中二氧化硫和一氧化氮在强光照射下，进行光化学作用，并和水汽结合而形成。主要成分为硫酸和硝酸。这些强酸在雨水中解离，是雨雪的pH下降，一般将小于5.6的雨称为酸雨危害：酸雨能直接伤害植物，导致农作物明显减产。也能引起土壤性质改变，主要是使土壤酸化，影响生物数量和群落结构，抑制硝化菌、固氮菌等的活动，是有机物的分解、固氮过程减弱，因而土壤肥力降低，生物生产力明显下降。（4）有毒物质污染：有毒物质是指对生态系统和人类健康有毒害作用的物质排放到环境中而引起的危害。环境生物学的研究方法主要有以下三类：野外调查和试验、实验室试验、模拟研究4.解决环境问题的根本途径是调节人类社会活动与环境的关系。要真正实现这种调节必须具备下列条件：掌握自然生态规律，通晓环境变化过程，能预测人类活动引起的环境影响，运用规律去利用自然资源、改造自然。环境污染物在生态系统中的行为1.环境污染分类：按环境要素分——大气污染、水体污染、土壤污染；污染物性质——生物污染、化学污染、物理污染；污染物形态——废气污染、废水污染、固体废弃物污染、噪声污染、辐射污染；污染产生原因——生产污染、生活污染。生产污染又可分为工业污染，农业污染，交通污染等；污染涉及的范围——全球性污染、区域性污染、局部污染2.环境效应——环境污染所导致的环境变化环境生物效应：指各种环境因素变化而导致生态系统变异的结果。环境化学效应：在多种环境条件的影响下，物质之间的化学反应所引起的环境效果。如酸雨、光化学烟雾等。环境物理效应：物理作用引起的环境效果。如热污染、噪声污染等。3.污染源常见的分法，是按人类社会活动功能来分，可分为工业污染源，农业污染源，交通运输污染源和生活污染源。最主要的是工业污染。（通过排放废弃、废水、废渣和废热，污染大气、土壤和水体，还产生噪声、振动、核辐射来危害周围的环境）。4.优先污染物：在众多污染物中筛选出潜在危害大的作为优先研究和控制对象，称之为优先（控制）污染物。美国是最早开展优先检测的国家（规定129种优先污染物，其中114种是有毒有机污染物。我国规定68种优先控制污染物。）主要针对下列污染物：有毒有机化学污染物、生物难降解性物质、具有生物积累性、三致性的污染物主要：2.苯系物——笨，甲苯，乙苯，邻二甲苯，间二甲苯，对二甲苯，计6个6.硝基苯类——硝基苯，对硝基甲苯，2,4-二甲苯，三硝基甲苯，2,4-硝基氯苯，计6个8.多环芳烃类10.农药—六六六，滴滴涕，敌敌畏，乐果，对硫磷，甲基对硫磷，除草醚，敌百旱，计8个。14.重金属及其化合物——砷，铍，镉，铬，汞，镍，铊，铜，铅及其化合物。5.环境污染的特点：影响范围大；作用时间长；污染物浓度低、情况复杂；污染容易、治理难6.污染物在环境中的迁移方式：（1）机械迁移—水的机械迁移作用，气的机械迁移作用，重力的机械迁移作用（2）物理-化学迁移——★污染物在环境中迁移的最重要的形式。如溶解-沉淀作用、络合-螯合作用、吸附-解吸作用、氧化-还原作用、水解作用化学分解、光化学分解、生物化学分解（3）生物迁移如生物通过食物链对重金属的放大积累作用7.影响迁移的因素：①内部因素污染物自身的物理化学性质：组成该物质的元素所具有的组成化合物的能力、形成不同的电价离子能力、水解能力、形成络合物的能力、被胶体吸附的能力。原子的电负性、离子半径、电价、离子电位和化合物的键性、溶解度等都是影响迁移的主要理化参数。②外部因素：酸碱条件，氧化-还原条件，胶体的种类、数量，络合配位体的数量、性质8.氧垂曲线：在河流收到大量有机污染时，由于有机物这种氧化分解作用，水体溶解氧发生变化，随着污染源到河流下游一定距离内，溶解氧由高到低，在来到溶解氧水平，可绘制成一条溶解氧下降曲线。称之为氧垂曲线。附表根据图能说明清洁区，分解区，腐败区，恢复区，清洁区9.什么是生物转运，生物转化，污染物透过细胞膜的方式有哪些？有何特点？生物转运是指环境污染物经各种途径和方法同生物接触而被吸收，分布和排泄等过程的总称。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。方式附表特点方式浓度梯度有无载体是否耗能其它特点简单扩散高浓度’低浓度无否脂溶性有机化合物的主要转运方式滤过过程通过膜上的亲水性孔道主动转运低浓度’高浓度有耗能水溶性大分子化合物的主要方式促进扩散高浓度’低浓度有否胞饮作用内吞物质为液体吞噬作用内吞物质为固体物质10.什么是生物浓缩，生物积累，生物放大和生物浓缩系数，三个概念有何区别？生物浓缩是指生物机体或处于同一营养级的许多生物种群，从周围环境中蓄积某种元素或难分解的化合物，是生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象，又称生物浓缩，生物学富集。、生物积累是指生物在整个代谢活跃期通过吸收、吸附、吞食等过程，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，浓度系数不断增大的现象，又称为生物学积累。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内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。生物浓缩系数是指生物体内某元素或难分解化合物的浓度同它所生存的环境中该物质的浓度比值，可用以生物浓度的程度，又称为浓缩系数，生物富集系数，生物积累率。（考试中根据现象判断）思考：三个概念的有何区别？有何意义？生物浓缩：C体内>C环境生物积累：t（生长期）#，KBCF#生物放大：营养级#，KBCF#思考：许多生物外源性物质在环境中的含量很低，通常在ppb级，为什么这么低的浓度还会引起严重的问题？这正是由于生物放大作用造成的，这样的生物外源性物质必须满足以下两个条件：一、难以生物降解；二、具有亲脂性。11.平衡浓缩系数——物质交换达到动态平衡时的浓缩系数。影响因素：生理因素：如生物的生长、发育、大小、年龄。环境因素：如污染物的浓度、化学形态、环境温度、pH值、光照条件及季节KBCF=物质在生物体内浓度/物质在环境介质中浓度方法有四种：实验室饲养法，野外调查法，平衡法，动力学测定方法优缺点实验室饲养法条件易于控制，数值不够准确野外调查法数值标准，技术难度大，时间周期长动力学方法节省试验时间，更适合大个体生物污染物对生物的影响1.对细胞膜的影响（1）污染物引起的脂质过氧化作用导致的损伤（2）污染物可影响膜的离子通透性（3）污染物与膜上的受体结合，干扰正常的生理功能对细胞器的影响（1）线粒体——线粒体是细胞供能的场所。污染物可引起其结构改变，从而影响线粒体的氧化磷酸化和电子传递功能。（2）内质网——光面内质网和糙面内质网是进行激素和外源性化合物的代谢场所。糙面内质网：通过附着或解离核糖体控制蛋白质的合成。例：多种化学致癌物如黄曲霉毒素能引起核糖体脱落，导致蛋白质合成控制的改变。2.污染物对组织器官的影响什么是靶器官，效应器官，蓄积器官答：污染物进入机体后对各种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。污染物作用于靶器官后，其毒作用直接由靶器官表现出来，则此器官为效应器官。蓄积器官是污染物在体内的蓄积部位。区别：①靶器官不同于效应器官，污染物的毒作用可以通过靶器官表现处来，也可由另外的效应器官表现出来。②靶器官不同于蓄积器官，污染物在蓄积器官内的浓度高于其他器官，但对蓄积器官并不一定显示毒作用。对组织器官的影响：对植物，表现为叶面出现点、片伤害斑，造成叶、蕾、花、果实等的脱落对动物，以重金属污染为例：铅可损害造血器官和神经系统，镉可损害肝脏、肾脏，导致骨痛病。3.污染物对植物在个体水平上的影响：主要表现为生长减慢、发育受阻、失绿黄化、早衰等。污染物对动物在个体水平上的影响：主要表现为死亡、行为改变、繁殖下降、生长和发育抑制、疾病敏感性增加、代谢率变化4.死亡:在一定的剂量或浓度作用下，污染物能引起动物死亡，这样的剂量或浓度被称为致死剂量或致死浓度。死亡比例的大小（死亡率）常常被作为一个重要的生物学指标，用以评价污染物的毒性大小。衡量死亡的指标死亡率：死亡比例的大小，为评价污染物毒性大小的生物学指标致死剂量（LethalDose）或致死浓度（LethalConcentration）：能引起动物死亡的污染物的剂量或浓度。半数致死剂量（LD50）或半数致死浓度（LC50）：能引起50％的动物死亡的污染物的剂量或浓度。影响致死效应的主要因素：污染物的种类及其物理化学性质，生物的种类，作用时间、水质条件，如温度、硬度、溶解氧等，多种污染物的综合作用5.水环境污染可影响的生物行为：1.回避行为：是指水生生物，特别是游泳能力强的水生生物，能自主避开受污染的水区，游向未受污染的清洁水区的行为。2.捕食行为：污染物可影响水生生物的胃口，最终导致捕食的停止。3.警惕行为:水生生物本身有逃避被捕食的能力，因此水生生物本身具有警惕行为，4.学习行为5.社会行为6.什么是环境激素，分成哪几类，及其危害答：环境激素是具有动物和人体激素的活性，能干扰和破坏野生动物和人类内分泌功能，导致野生动物繁殖障碍，甚至诱发人类重大疾病的一些天然物质和人工合成的环境污染物。主要包括三类: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危害：是野生动物性发育和雄生殖器异常，导致繁殖成功率下降，对人类可引起多种形式的雄性生殖系统发育障碍，并且与人类许多重大疾病发生有关。7.污染物对生物群落的影响：优势种：在群落中优势度大的物种耐污种：是指只在某一污染条件下生存的物种。敏感种：指对环境条件变化反应敏感的物种。对群落组成和结构的改变对物种多样性的影响8.化学污染物对生物的联合作用有哪种类型，分别介绍答：联合作用：指两种或两种以上化学污染物共同作用所产生的综合生物学效应。根据生物学效应的差异，多种化学污染物的联合作用通常分为协同作用、相加作用、独立作用、拮抗作用。协同作用是指两种或两种以上化学污染物同时或数分钟内先后与机体接触，其对机体产生的生物学作用强度远远超过他们分别单独与机体接触时所产生的生物学作用的总和。相加作用是指多种化学污染物混合所产生的生物学作用强度等于其中各化学污染分别产生的作用强度的总和。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。拮抗作用是指两种和两种以上的化学污染物同时或数分钟后先后输入机体，其中一种化学污染物可干扰另一化学污染物原生的生物学作用，使其减弱，或两种化学污染物相互干扰，使混合物的生物作用或毒性作用的强度低于两种化学污染物任何一种单独输入机体的强度。（具体行为必须知道）污染物的生物效应检测1.什么是生物测试？与常规的物理化学检测有何不同，基本类型答：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。所利用的生物反应包括分子、细胞、组织、器官、个体、种群、群落、生态系统各级水平上的反应。生物测试不同于常规的物理、化学检测。前者能够测定污染物对生物机体的影响，而后者只能测定污染物的浓度。生物测试不仅能弥补物理和化学检测的不足，还可以提供物理和化学检测无法得到的数据。根据生物测试所经历的时间长短可分为短期测试方式，中期测试方式和长期测试方法。2.根据生物测试所经历的时间长短可分为短期测试，中期测试和长期测试方式。短期生物测试，时间<8d大多数采用静止式。中期生物测试，时间8d—90d，中期的试验可以使静止式和流动式，但在大多数情况下采用流动式。长期生物测试，时间>90d，只能采用流动式。3.（大体知道重要的）在生物测试中，受试生物必须符合以下条件：受试生物对实验毒物或因子要具有敏感性。受试生物应具有广泛的地理分布和足够的数量，并在全年中在某一实际区域范围内可获得。受试生物应是生态系统的重要组成，具有重大的生态学价值。在实验室内易于培养和繁殖。受试生物应具有丰富的生物学背景资料，人们已较清楚了解受试生物的生活史、生长、发育、生理代谢等等。受试生物对试验毒物或因子的反应能够被测定，并具有一套标准的测定方法或技术。受试生物应具有重要的经济价值和旅游价值，应考虑与人类食物链的联系。4.表示毒性的常用参数有哪些，解释其含义答：（课件上前六个参数）致死剂量或致死浓度:绝对致死剂量或致死浓度（LD100、LC100）：表示一群动物全部死亡的最低剂量或浓度。半数致死剂量或浓度（LD50、LC50）：能引起一群动物的50%死亡的最低剂量或浓度。最小致死剂量或浓度（MLD、MLC）：能使一群动物中仅有个别死亡的最高剂量或浓度。最大耐受剂量或浓度（LD0、LC0）：能使一群动物虽然发生严重中毒，但全部存活无一死亡的最高剂量或浓度。最大无作用剂量:每日容许摄入量（AcceptableDailyIntake）：指人类终生每日摄入该外来化学物质对人体不致引起任何损害作用的剂量。最高容许浓度（MaximumAllowableConcentration）：指某一环境污染物可以在环境中存在而不致对人类造成任何损害作用的浓度。5.急性毒性试验，是研究化学物质大剂量一次染毒或24h内多次染毒动物所引起的毒性试验。哺乳动物急性毒性试验水生生物急性毒性试验蚯蚓急性毒性试验6.蓄积系数法（课件上一页）蓄积系数法（CumulativeCoefficientMethod）：用来评价环境污染物蓄积作用的方法。蓄积系数K＝蓄积系数K蓄积作用强度＜11~3~＞5高度蓄积明显蓄积中度蓄积轻度蓄积7.致突变效应突变可分为：基因突变和染色体畸变致突变试验的目的——为了检查受试物对机体遗传过程有无影响致突变试验方法：（1）基因突变试验，例如Ames试验（2）染色体畸变试验（3）DNA损伤试验8.何谓Ames试验？它的原理是什么？答：Ames试验是一种利用微生物进行基因突变的体外致突变试验法。其基本原理是利用一种突变型微生物菌株与被检化学物质接触，如该化学物质具有致突变性，则可使突变性微生物发生回复突变，重新成为野生型微生物。9.标准化水生微宇宙SAM（课件上一页，实验周期，装置，内容，生物）用于在实验室测定有毒物质在多物种水平对淡水生态系统的影响。试验时间64d，容器为4L的玻璃广口瓶，试验生物包括10种藻、4种无脊椎动物、1种细菌。对温度、光照强度、pH值等理化参数均有具体要求环境质量的生物监测与生物评价1.环境质量：指环境素质的优劣程度。环境质量基准一般定义为：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。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为的强制性的法规。2.生物监测（课件）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。思考：与理化监测相比，生物监测有何优缺点？优点：能直接反映环境质量对生态系统的影响；不需购置昂贵的仪器及进行仪器保养和维修；可连续监测，可大面积或长距离内密集布点缺点：反应不够快速，无法精确监测某些污染物的含量，精度不高，易受环境因素的影响如季节和地理环境等。3.大气污染的植物监测有以下几种方法：指示植物法，现场调查法，植物群落调查法，现场盆栽定点监测法，地衣、苔藓监测法，微核技术的应用，污染量指数法，大气污染的综合生态指标法指示植物利用某些植物对某些有害气体的特殊敏感性，可以监测大气中该气体的浓度，这种植物就称为该大气污染物的指示植物。常见大气污染指示植物二氧化硫污染指示植物：如地衣、苔藓、芝麻、向日葵、落叶松、加拿大白杨等；氟化物污染指示植物：如郁金香、杏、葡萄、梅、雪松等；二氧化氮污染指示植物：向日葵、番茄、秋海棠、烟草等。4.指示植物的选择方法（大概知）：现场比较评比法，栽培比较实验法，人工熏气法常见有害气体对植物伤害的典型症状：二氧化硫：症状主要出现在叶脉间，呈现大小不等的、物一定分布规律的点、块状伤斑，与正常组织之间界线明显，也有少数伤斑分布在叶片边缘，或全叶褪绿黄化。伤斑颜色多为土黄或红棕色，但伤斑的形状、分布和色泽因植物种类和受害条件的不同会有一定的变化。幼叶不易受害。二氧化氮：大多为叶脉间不规则形伤斑，呈白色、黄褐色或棕色，有时出现全叶点状斑。酸雾（硫酸、盐酸、硝酸等）：叶上出现细密、近圆形坏死斑。5.地衣、苔藓检测法特点（课件上）对二氧化硫和氟化氢等的反应比高等植物敏感；生长在树干上，可减少土壤或水体污染的干扰；所需水分和养分等全部依赖于雨水和露，同时以植物整体吸收养分，而高等植物靠气孔来吸收大气中的污染物，故前者吸收污染物的量相对较多；生长速度比高等植物慢，一旦受损不易恢复，有利于掌握长时间的污染积累结果；为多年生长绿色植物，一年四季均可作为监测器。而高等植物往往冬季落叶，难以显示受害情况；取材方便，成本低，有直观效果，但在自然条件下难以获得精确可靠的定量数据；形体小，分类困难，不经过专门的学习不易掌握辨识方法。6.课件思考题<思考>应用植物监测应注意哪些问题？采取哪些措施？应注意区分大气污染对植物的伤害与其他因素对植物伤害，如冻害、病虫害、肥料不足、农药药害等也可使植物受害。可从调查污染源入手，通过观察植物叶片受害症状、受害方式，或进行叶片污染物的含量分析来进行判断，这要求工作人员观察细心，并有较为丰富的实践经验。7.空气污染的微生物学评价指标——细菌总数、链球菌总数测定方法：沉降平皿法、吸收管法、撞击平皿法、滤膜法大气污染的细菌数测定方法主要掌握沉降平皿法（名字即可）水污染的细菌学指标：我国现行饮水卫生标准规定，细菌总数1mL自来水不得超过100个，大肠杆菌数每升水中不得超过3个。8．水污染的生物监测方法有哪些答：一、水污染的细菌学监测以大肠杆菌在水中存在的数目作为水体受粪便污染的指标，也可通过检测水中的细菌数来反映水体被细菌污染的状况。（1）水污染的细菌学指标：我国现行饮水卫生标准规定，细菌总数1mL自来水不得超过100个，大肠杆菌数每升水中不得超过3个。（2）水的采集与保存：供细菌学检验的水样必须按一般无菌操作的基本要求进行采样，并保证运送、保存过程不受污染。（3）细菌总数的测定—平皿法，细菌总数是指1mL水样接种于不同琼脂培养基中，在37⁰C培养24h，计数生长的菌落数，可以反映水体有机污染的程度。（4）大肠杆菌的测定—大肠杆菌系指一群需氧及兼性厌氧的革兰氏阳性无芽孢杆菌能在37⁰C培养24h内使乳糖发酵产酸产气者。二、水污染的浮游生物的检测法浮游生物尤其是浮游植物长期以来就被用作水质的只是生物，有些种类对有机污染或化学污染非常敏感。（1）采样包括采样点的布设，采样的步骤，采样器的选择。（2）检验标本的制作：浮游植物的永久性湿封片，浮游动物的针片（3）浮游生物的计数：浮游动植物的计数均在显微镜下进行（4）生物量的测定：浮游生物的现存量可用单位体积的生物个数来表示。三、底栖大型无脊椎动物的监测法：大型无脊椎动物对环境变化的反应可用来监测和评价城市工业、石油、农业、废物及其他土地对自然水体的影响，一般方法是污染影响地点和邻近的未受影响的地点采集大型无脊椎动物进行对比。四、微型生物群落监测法：微型生物是生活在水中的微小生物，包括藻类、原生动物、轮虫、线虫、甲壳虫类、微型生物群落结构特征与高等生物群落特征类似，如果环境收到外界的严重干扰。群落平衡被破坏，其结构特征也随之变化，其常用方法为聚氨脂泡沫塑料块法，又称PFU法，用PFU法得到的原生动物群集过程速度随种类上升而下降，集群速度与种群数的交叉点就是种群数的平衡点，环境污染能影响集群和平衡点，不同程度污染水域，其集群速度和种类数不同，利用其可以监测水环境质量变化。9.什么是大肠菌群？为何用其作为水质粪便污染的指示菌？大肠菌群系是指一群需氧及兼性厌氧的革兰氏阴性无芽孢杆菌。大肠菌群是较好的水质粪便污染的指示菌，其检验方法有多管发酵法及滤膜法两种。致病菌在水体中存在数量极少，检测技术复杂，不易直接检测；大肠菌在水中存在的数目与致病菌呈一定正相关，抵抗力略强，易于检查等特点，故作为水体受粪便污染的指标，以大肠菌群最为理想。10.水环境质量的生物学评价——污水生物系统法原理：受污染的河流由于自身的自净过程从而导致自上游往下游形成一系列在污染程度上逐渐减轻的连续带。随污染物浓度的降低，生物种类也发生变化，每一带都生存有大体上能够表示这一带特性的动物和植物，由此可以将河流依次划分为四个污染带，即多污带、α-中污带、β-中污带、寡污带，从而可以根据一条河流中一定区域内所发现的动物区系和植物区系来鉴别该区域的有机污染程度。多污带α—中污带β—中污带寡污带溶氧全无有一些较多很多BOD很高高较低低有机物有大量高分因高分子有机很多脂肪酸胺有机物全分解子有机物物分解产生胺酸化合物水中大量存在，每毫很多，每毫升达数量减少，每毫升少，每毫升中细菌升100万个以上10万个以上10万个以下100个以下11.噪声所谓噪声是指凡是干扰人们休息、学习和工作的声音，即不需要的声音。此外，振幅和频率杂乱，断续或统计上无规律的声振动，也称噪声。主要有：交通噪声、工业噪声、施工噪声、社会生活噪声。危害：对听觉器官、神经系统、心血管系统、内分泌都产生影响。环境噪声污染的特点：①环境噪声是能量污染，发声源停止发声，污染即自行消除；②环境噪声是感觉公害，噪声对环境的污染与大气、水质一样，是一种危害人类环境的公害；③环境噪声具有局限性和分散性，随着噪声源距离增加和受建筑物及绿林带的阻挡，声能量衰减，噪声源的特点是分散，数量多和有流动性。环境污染生物净化的原理1.污水处理方法（课件上一页）物理法：沉淀法、过滤法、离心分离法、浮选法、吸附法、萃取法、吹脱法、蒸发结晶法、反渗透法化学法：化学凝聚法、中和法、氧化还原法、离子交换法物化法：电解法、电渗析法生物法：好氧法、厌氧法等2.环境污染的污染与净化指标：BOD5CODTODTOC固体物质含氮化合物pH值生物污染指标（细菌总数，大肠菌群总数）生化需氧量BOD：在20℃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。BOD5：微生物5天好氧分解有机物所消耗的溶解氧量。BOD曲线的七个阶段：（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）所有的微生物继续减少，有机物最终转化为CO2和H2O。化学需氧量COD：COD是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，以氧的毫克/升来表示。它反映了水中受还原性物质污染的程度，水中还原性物质包括：有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物污染是很普遍的，故COD也作为有机物相对含量的指标之一。3.BOD和COD的比较（课件上）废水处理中多以BOD和COD两个指标来度量水样的有机污染物浓度和被净化程度。BOD反映的是微生物能够降解的那部分有机物的数量，基本上反映出水体中生物氧化分解有机物所消耗的氧量，比较符合实际，但检出时间过长，不能迅速及时指导生产实践，而且毒性大的废水可抑制微生物的作用而影响结果，甚至无法测定。COD一般表示废水中有机污染物重量的98％，几乎可以表示出有机物全部氧化所需氧量，测定不受水质限制，并可在数小时内完成；但是它不能反映微生物能够降解的那部分有机物的数量。BOD和COD的关系：COD包括两部分：一部分为能够被微生物降解的有机物的耗氧量CODB，另一部分为不能够被微生物降解的有机物的耗氧量CODNB。BODu¹CODBBOD5=0.58CODB4.总需氧量TOD指有机物和少量无机物在铂催化下，在燃烧炉900℃高温燃烧成稳定的最终产物所消耗的氧的量。总有机碳TOC是以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标。它的测定采用燃烧法：在950℃和铂催化下，测定二氧化碳的含量，并扣除150℃燃烧测得的碳酸盐等无机碳元素的含量。该法能将有机物全部氧化，比BOD5和COD更能直接表示有机物的总量，故常常被用来评价水体中有机物污染的程度。5.微生物对物质降解与转化的特点：微生物个体微小，比表面积大，代谢速率快微生物种类繁多，分布广泛，代谢类型多样微生物具有多种降解酶微生物繁殖快，易变异，适应性强微生物具有巨大的降解能力共代谢作用6.有机污染物的可降解性及其评价方法（课件上，方法，尤其是前四种，挨个看）P230评价生物可降解性的方法：测定生物氧化率测呼吸线测定相对耗氧速度曲线测BOD5与CODCr之比测COD30培养法7.什么是水体自净，可根据哪些指标判断水体自净程度？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，借助水体自身的能力使之得到净化的过程指标：1.有机污染物的浓度2.生物相的变化3.溶解氧8.三个阶段阶段一：有机物进入河流，有机物浓度­，异养菌数量­，DO¯；阶段二：有机物浓度¯，异养菌数量¯，原生动物数量­，DO­；阶段三：有机物浓度¯，异养菌数量¯，原生动物数量­，藻类数量­，DO­；三个变化变化一：有机污染物浓度由高降至低；变化二：生物相发生一系列变化：异养菌­Þ原生动物数量­Þ藻类­；变化三：DO的变化：DO¯ÞDO­Þ恢复原有水平9.氧垂曲线自净过程中DO的变化有机物浓度­，耗氧速率＞复氧速率，DO¯有机物浓度¯，耗氧速率＝复氧速率，DOÞDOmin有机物浓度¯Þ0，耗氧速率＜复氧速率，DOÞDO饱和氧垂曲线的概念河流受到污染后，河水中DO含量的变化情况用一条曲线来表示，曲线呈下垂状，叫做氧垂曲线。（见图5-9）氧垂曲线从耗氧这个侧面反映了河流的自净过程。当有机污染程度超过河流的自净能力时，河流将出现无氧的河段，此段的有机物转入无氧分解，出现黑臭现象，此时，氧垂曲线出现中断。故氧垂曲线可作为衡量水体自净的指标。9.水环境污染有哪些指标？为什么BOD和COD能说明岁的污染程度和净化程度？BOD5（生物需氧量）：在20⁰C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。COD（化学需氧量）：指用强化学试剂在化学氧化被测废水所含有有机物过程中所消耗的氧量。TOD（总需氧量）：是指废水有机物彻底燃烧氧化的总需氧量。TOC（总有机碳）：在950⁰C，以铂为催化剂，高温燃烧水样，测定排出气体中的CO₂含量，以此确定废水水样中碳元素的重量，并从中扣除碳酸盐等无机碳元素的含量，即为总有机碳。固体物质：包括总固体、悬浮固体、溶解性固体、挥发性固体与非挥发性固体含氮化合物：废水中的氮主要以有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮四种化合态存在。pH值生物污染指标：细菌总数、大肠菌群总数COD一般表示废水中有机污染物重量的98%，BOD反映的是微生物能够降解的那部分有机物的数量。环境污染物的生物净化方法1.活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水的一类好氧生物处理方法。微生物种类：细菌、真菌、原生动物和后生动物。过程：1.吸附阶段中，因微生物生长繁殖过程中形成表面积较大的菌胶团，大量絮凝和吸附废水，污水中大部分有机污染物是通过吸附去除的。2.摄取，分解阶段中，细菌将被吸附的污染物摄入细胞内，进行代谢，一部分在氧的作用下，将其转化为菌体本身的结构组分和新的细胞。另一部分则完全被氧化为二氧化碳和水等物质。形成活性污泥絮状体的细菌——菌胶团细菌菌胶团狭义指动胶菌属形成的细菌团块，广义指所有具有荚膜或粘液或明胶质的絮凝性细菌互相絮凝聚集形成的菌胶团块。菌胶团细菌是活性污泥的主体，它的作用：具有很强的吸附、氧化分解有机物的能力。菌胶团的形成可使细菌避免被微型动物所吞噬，并且与污泥的沉降性能和二沉池能否有效泥水分离密切相关；为原生动物、微型后生动物提供了良好的生存环境、附着场所。丝状细菌一方面：是活性污泥的重要组分，交叉穿织与菌胶团内，或附着生长于絮状体表面，具有强氧化分解有机物能力，起到一定的净化作用。另一方面：当丝状菌的数量超过菌胶团细菌时，可使絮状体沉降性能下降，严重时可引发污泥膨胀现象。2.原生动物及微型后生动物净化作用：腐生性营养的原生动物可吸收溶解性有机物，动物性营养的原生动物可吞食有机颗粒、游离细菌及其它微小生物促进絮凝和沉淀作用：原生动物分泌一定的粘液物协同和促进细菌发生絮凝作用。指示作用：可作为处理系统运转管理的指标3.推流式活性污泥法，序批式间歇反应器SBR,氧化沟（课件，怎么运行，优缺点）（1）推流式推流式活性污泥曝气池有若干个狭长的流槽，废水从一端进入，另一端流出。随水流的过程，底物降解，微生物增长；从池首端到尾端，混合液内影响活性污泥净化功能的各种因素，如F/M值、微生物的组成和数量、基质的组成和数量等都在连续地变化，有机物降解速率、耗氧速率也连续变化。推流式活性污泥法的优缺点优点：出水水质好（85～90％），剩余污泥量较少。缺点：①耐冲击负荷差：根据推流原理，进水与回流污泥混合形成混合液，从池子起端流向末端。如果进水水质发生变化，对活性污泥影响较大。如果流入的废水含有有害物损害了回流污泥，引起的问题就更大。②供氧与需氧间存在不可克服的矛盾沿曝气池池长需氧速度变化很大，但是沿曝气池池长的供氧速度是基本相同的——供需矛盾：前段供氧不足而后端供氧过剩。如果想要在曝气池前端维持足够的溶解氧，则后段的氧量会太大，氧的利用率低，增加了处理费用。（2）SBR法的五个运行阶段-进水阶段，反应阶段，沉淀阶段，排水阶段，待机阶段（3）氧化沟式活性污泥法混合液在沟内不断循环流动，废水在氧化沟内停留时间一般很长（15～40h）。氧化沟具有处理流程简单，机械设备少，管理方便，出水水质好，污泥产量少而稳定以及耐冲击负荷强等优点。生物膜法的特点（与活性污泥法相比较）微生物多样性高，生物膜各段的微生物类群不同，生物膜中的食物链较长，具有较高的脱氮能力，单位处理能力大，系统维护方便，操作运行方便5.同一类型废水

好氧活性污泥法与生物滤池法处理效果对比优缺点对比6.废水的厌氧生物处理（课件，优缺点）什么是厌氧生物处理（AnaerobicProcess）？在厌氧条件下，利用厌氧微生物分解废水中的有机物并产生甲烷、二氧化碳的过程，又称厌氧发酵。与好氧生物处理的区别：不以分子氧为受氢体（最终电子受体），以无机物、化合态盐、碳、硫、氮为受氢体，如CO、CO2、SO42-、NO3-等厌氧生物处理的优缺点优点：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，还需要进一步处理厌氧生物处理的过程（三个阶段）：水解阶段：复杂有机物¬水解和发酵性细菌ß酸化阶段：简单有机物（可溶态）¬产氢、产乙酸细菌ß甲烷化阶段：简单有机酸类、醇类¬产甲烷菌ßCH4、CO27.微生物除磷微生物除磷工艺——A/O法A/A/O法SBR生物除磷法Phoredox法UCT法A/O法（课件上）8.固体废弃物处理的基本原则：无害化、减量化、资源化固体废弃物的微生物处理的主要方法：堆肥法、卫生填埋法、厌氧发酵法堆肥法就是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物有控制地促进可被微生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。好氧堆肥法是在有氧的条件下，通过好氧微生物的作用使有机废弃物达到稳定化，转变为有利于作物吸收生长的有机物的方法。阶段：1.发热阶段2.高温阶段3.降温和腐熟保肥阶段卫生填埋（课件一页）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。污染环境的生物修复1.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。生物修复的指导思想：提供氧气、添加氮、磷营养盐，接种经驯化培养的高效微生物等，以便能够迅速去除污染物。与物理、化学处理技术相比的优缺点：优点：投资费用省，对环境影响小，能有效的降低污染物浓度，适用于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：微生物不能降解进入环境的所有污染物，需要对具体地点的状况和存在的污染物进行详细而昂贵的具体考察，微生物活性受温度和其他环境