1环境污染物在生态系统中的行为

第一章环境污染物在生态系统中的行为2020/7/16提纲第一节环境污染概述第二节污染物的生物转运与转化第三节污染物在生物体内的浓缩、积累与放大第四节生物对污染物在环境中行为的影响第一节环境污染概述•环境污染•污染源–工业、农业、交通运输、生活污染源•污染物–生产性、生活污染物、优先污染物1.1环境污染•环境污染（EnvironmentalPollution）：–有害物质或因子进入环境，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统结构与功能发生变化，对人类以及其他生物的生存和发展产生不利影响的现象–环境污染还包括其所衍生的环境效应•环境生物、环境化学、环境物理效应1.2污染源•污染源（PollutionSource）：–造成环境污染的污染物发生源，分为天然污染源和人为污染源•人为污染源（按人类社会活动功能划分）–工业污染源、农业污染源–交通运输污染源、生活污染源1.2污染源•交通运输污染源–运行中发出的噪声、引起的振动–运载的有毒害物质的泄漏–清洗车（船）的扬尘、污水、压舱水–燃料燃烧后产生的尾气•生活污染源–消耗能源排除的废气–生活污水–垃圾等固体废弃物1.3污染物•污染物（Pollutant）：–进入环境后使环境的正常组成结构、状态和性质发生变化、直接或间接有害于人类生存和发展的物质自然界生产资料生活资料产品废物废物废物自然界劳动科技劳动科技人的消费新陈代谢消费1.3污染物•污染物的分类–生产性污染物、生活性污染物•注意：–当某种物质成为污染物时，必须在特定的环境中达到一定的数量或浓度，并持续一定的时间。–环境中污染物的毒性（有害性）可能会发生变化–不同污染物之间可能存在拮抗或协同作用1.3污染物•优先污染物（PriorityPollutant）：–从众多污染物中筛选出的潜在危险大的污染物，作为优先研究和控制的对象，又名“优先控制污染物”。我国水中的68种优先污染物第二节污染物的生物转运与转化•污染物的分布•污染物的生物转运–污染物吸收、分布和排泄•污染物的生物转化2.1污染物的分布•污染物的分布（DistributionofPollutant）:–污染物在环境多组份间的分布–污染物不同形态、不同相态之间的分配•污染物在水生生态系统中的分布•污染物在陆生生态系统中的分布•汞形态的分布2.2污染物的生物转运•生物转运（Bio-transport）：–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和。2.2污染物的生物转运•污染物的吸收：污染物在多种因素的影响下，自接触部位透过体内生物膜进入体内的过程。–污染物透过细胞膜方式•被动转运、特殊转运（主动转运、易化作用）、胞饮作用–动物对污染物的吸收方式•呼吸系统吸收、消化管吸收、皮肤吸收–植物对污染物的吸收方式•根部的吸收、叶片的吸收、地上表皮的渗透2.2污染物的生物转运•污染物进入植物的途径–附着：污染物粘附在植物体表面•停着、附着、粘着–吸收：植物体通过气孔、皮孔、表皮和根系对污染物的吸收作用2.2污染物的生物转运•污染物的体内分布：环境污染物随血液或其它体液的流动，分散到全身各组织细胞的过程。污染物血液与白蛋白结合游离形式血液循环在组织中蓄积和沉积屏障2.2污染物的生物转运•污染物的排泄：进入机体的污染物及其代谢转化产物被机体清除的过程–肾脏排泄–随同胆汁排泄–其它排泄途径•呼出气体、汁液，乳汁排出等2.3污染物的生物转化•生物转化（Biotransformation）：–外源化合物（Xenobiotic）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。排出体外外源性化合物一级代谢产物结合产物毒害作用过程I（相I反应）过程II（相II反应）第三节污染物在生物体内的浓缩、积累与放大•生物浓缩•生物积累•生物放大3.1生物浓缩•生物浓缩（Bioconcentration）：–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，又称生物学富集。•浓缩系数（BioconcentrationFactor,BCF）：–某种物质在生物机体内的浓度和环境的浓度的比值3.2生物积累•生物积累（Bioaccumulation）：–生物在其代谢活跃期蓄积的某些元素或难分解的化合物，随着生长发育，浓缩系数不断增大的现象。•生物积累只有当摄取量（吸收）大于消除量（排泄、降解）时才能发生3.3生物放大•生物放大（Biomagnification）：–在生态系统中，由于高营养级生物以低营养级生物为食物，某种元素或难分解的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，又称生物学放大。3.3生物放大•DDT对水体生物群落的污染第四节生物对污染物在环境中行为的影响•生物污染的概念•环境中的病原微生物–空气和水体中的微生物污染•水体的富营养化•微生物代谢产物与环境污染•微生物毒素•金属的生物转化4.1生物污染的概念•生物污染（BiologicalPollution）：–对人和生物有害的微生物、寄生虫等病原体污染水、气、土壤和食品，影响生物产量和质量，危害人类健康，即生物引起的污染。4.2环境中的病原微生物•空气中的微生物污染（来自污水处理与污水灌溉）•水体中的微生物污染（来自人、畜、禽的粪便）•土壤的微生物污染（来自污水、粪便和动物尸体）4.3水体的富营养化•富营养化（Eutrophication）：由于大量营养元素进入水体，使某些生物大量增殖，从而破坏水体生态平衡的现象。•富营养化的危害–改变水体的浊度、颜色、散发不良气味–使其它水生生物死亡–产生毒素，污染饮用水源4.3水体的富营养化——水华4.3水体的富营养化——水华4.3水体的富营养化——水华4.3水体的富营养化——水华4.3水体的富营养化——赤潮4.4微生物代谢产物与环境污染•硫化氢–由反硫化细菌或分解有机硫的异养微生物产生•酸性矿水–由化学氧化和耐酸细菌的联合作用产生•亚硝酸–由化能自养硝化菌或硝酸还原菌产生4.5微生物毒素•霉菌毒素–如黄曲霉毒素等•细菌毒素–如肉毒毒素等•放线菌毒素–如放线菌素等•藻类毒素–如麻痹性贝毒、微囊藻毒素等4.6金属的生物转化•微生物具有适应金属化合物而生长并代谢这些物质的活性，从而改变环境中金属的状态、性质及其生物学效应。–主要作用方式：氧化、还原、甲基化