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1、1、 术语解释（45=20）1、 污染：污染进入环境导致环境的正常组成和性质发生变化，从而直接或间接危害生物的过程和现象；2、 污染物：进入环境后使环境的正常组成发生直接或间接有害于生物生长、发育和繁殖的变化的物质；3、 污染生态学：以生态系统理论为基础，用生物学、化学、数学分析等方法研究在污染条件下生物与环境之间相互关系及其规律的一门学科；4、 安全浓度：生物与某种污染物长期接触，仍为发现受害症状，这种不会产生受害症状的浓度称为安全浓度；5、 最高允许浓度：整个生长发育周期内，最污染物最敏感的时期内该污染对生命活动能力或生产力未发生明显影响的浓度；6、 效应浓度：在某一期限内导致某一特殊反应
2、的毒物浓度；7、 致死浓度：一次染毒后引起受试动物死亡的浓度；8、 相加作用：多种化学物质的混合物，其联合作用时所产生的毒性为各单个物质产生毒性的总和；（M = M1 + M2）9、 协同作用：多种化学物质联合作用的毒性，大于各单个物质毒性的总和；（M M1 + M2）10、 颉抗作用：两种或两种以上化学物质同时作用于生物体，其结果每一种化学物质对生物体作用的毒性反而减弱，其联合作用的毒性小于单个化学物质的毒性的总和；（M M1 + M2）11、 独立作用：各单一化学物质对机体作用的途径、方式及其机理均不相同，联合作用于某机体时，在机体内的作用互不影响；（M = M1 + M2*（1M1）12
3、、 生物富集：生物个体或处于同一营养级的许多生物种群，从周围环境吸收并积累某元素或难分解化合物，导致生物体内该物质的浓度超过环境浓度的现象；13、 生物积累：同一生物个体在其整个代谢活跃期中的不同阶段，机体内来自环境的元素或难分解化合物的浓缩系数不断增加的现象；14、 生物放大：在生态系统的同一食物链，因高营养级生物以低营养级生物为食，某种元素或难分解化合物在机体中的浓度随着营养级的提高而逐步增大的现象；15、 外部排斥：通过形态学机制生理化机制、生态学机制等将污染物阻挡于体外；16、 内部解毒：通过结合固定、代谢解毒、分室作用、外排等过程将污染物在体内富集、解毒、排除；2、 简答题（105=
4、50）1、 污染生态学的基本内涵是什么？两个基本内涵：污染生态过程：生态系统中污染物的输入、污染物对生物的作用过程及生物对污染的反应的适应性；污染控制及污染修复生态工程：人类有意识地对污染生态系统进行控制、改造、修复。2、 污染生态学的研究内容有哪些？污染物在生物体内的生物过程：生物体对污染物的吸收、迁移和富集，污染对生物体的毒害，生物体对污染物的解毒、抗性和适应等过程及机理；环境污染的生物防治与修复：污染物在对生物体造成毒害的同时，生物自身会在代谢机能上作出调整，通过解毒、抗性和适应等方式应对污染物的毒害。因此，利用生物能钝化、吸纳或降解污染物功能，可将其用于污染环境生物防治和修复；环境污染
5、的生物指示、监测和评价：生物的生长状况是对环境条件的综合反应，因此，可用生命系统及其相互关系的变化做“仪器”检测环境质量状况及其变化。3、 简述研究生物富集的方法及各自的优缺点野外采样调查、室内分析；室内模拟实验；前者的优点在于污染物的富集是各种因素综合作用的结果，与实际情况相符；后者的优点在于影响富集的各种因素便于控制，便于分析各个因素各自的作用和它们的综合作用。4、 简述动物机体对污染物的吸收途径P28（1）经呼吸道吸收：呼吸吸收主要是针对一些高等动物而言的，对于采用皮肤呼吸的低等动物，并没有污杂物皮肤吸收与呼吸吸收的差别。呼吸吸收主要以肺为主，肺泡上皮细胞层极薄且表面积大，污染物可以直接
6、透过肺泡上皮进入毛细血管。肺的通气量和血流量对污染物的吸收也有显著影响，两者的比值越大，吸收速率越快，因此在高温和运动剧烈条件下，污染物经肺吸收量将明显增加。（2）经消化道吸收：摄食吸收是污染物进入动物体内的最主要途径。许多污染物随同消化作用被动物吸收。其主要机理是由消化道壁内的体液和消化道内容物之间浓度差值引起的简单扩散作用。也有部分污染物通过动物吸收营养素的专用转运系统进行主动吸收。与动物吸收营养物质的情况类似，小肠是污染物进入动物体的主要场所，由于小肠表面积巨大，它对于污染物的吸收也相当可观。（3）经皮肤吸收：由于污染物在大气、水和土壤中广泛存在，皮肤经常与许多外来污染物接触。作为肌体防
7、止外来侵袭的第一道屏障，动物皮肤通常对污染物的通透性较差，可以在一定程度上防止污染物的吸收。但是下同动物皮肤的屏障作用差异较大，有些动物表皮细胞防止外源污染物侵袭的能力较低，污染物渗透体表后可以直接进入体液或组织细胞。5、 简述土壤性质对植物吸收重金属的影响土壤类型和特性不同，能影响植物根系对污染物的吸收。某些重金属常形成络合物，其溶解度提高后，增加根系对它的吸收；土壤中有机质含量愈多，提供更多的能沉淀、漯河污染物的基团，从而对污染物吸附能力愈强，根系吸毒量就愈少；不同类型的金属离子，被土壤吸附的数量、强弱不同。黏土矿物、蒙脱石和高岭石对金属离子吸附都有差异。金属元素被吸附在黏土矿物表面交换点
8、上，则较易被交换，若背媳妇在晶格中，则很难被释放；金属离子形成有机螯合物后，植物对它们的吸收主要取决于形成螯合物溶解性；土壤类型的不同，植物从中吸收的有毒物质差异也很大；添加腐殖质等土壤改良剂还能影响重金属形态的变化，进而影响植物的吸收。6、 重金属超积累植物具有哪些特征？重金属超积累植物：能超量吸收和积累重金属的植物体内某元素浓度大于一定的临界值；植物吸收的重金属大部分在地上部，即有较高的地上部/根系浓度比率；在重金属污染的土壤上这类植物能良好的生长，一般不会发生重金属毒害现象。7、 容易被生物所富集的物质具有哪些性质？（1）化学稳定性高。其理化性质能在环境中和在生物体内的迁移过程中长时间保
9、持稳定。（2）水溶性低，脂溶性高。这类污染物与生物接触时，能迅速被吸收，并储存于脂肪内，很难被分解，也不易排出体外。（3）难以被化学降解及生物降解。（4）污染物的渗透能力决定了污染物在生物体内的富集部位。（5）在基质溶液中，污染物的可给性（可溶性）直接影响植物对污染物的吸收和富集。8、 污染物影响植物根系吸收土壤中营养元素的原因有哪些？污染物能影响植物根系对土壤中营养元素的吸收。原因可能有三个方面。（1）污染物能改变土壤微生物的活性，也能影响土壤酶的活性。从而影响到土壤制营养元素的化学形态和可给性。（2）污染物能抑制植物根系的呼吸作用，影响根系的吸收能力。（3）重金属影响植物对某些元素的吸收，
10、可能还与元素之间的颉颃作用有关。9、 简述污染物对动物及人体健康的影响（1）对动物：重金属元素能严重影响和破坏动物的呼吸器官，导致呼吸功能减弱。重金属能粘积在鳃的表面，造成鳃的上皮和黏液细胞的贫血和营养失调，从而影响对氧的吸收和降低血液输送氧的能力。重金属还能降低血液中呼吸色素的浓度，使红细胞减少。污染物对动物内脏的破坏作用非常明显。如肝广泛受损，胃壁腐蚀，肠上皮退化。某些污染物能使动物骨骼变形，使脊椎弯曲。有机氯农药对鱼类、鸟类、哺乳动物的繁殖有严重影响。（2） 对人体健康：无机污染物的影响：汞以有机汞的形式被人体吸收，能随血液循环进入脑部，并在脑部积累，进入脑部的甲基汞衰减缓慢，能引起神经
11、系统损伤及运动失调等，严重时能疯狂痉挛致死；氟能引起骨质硬化症、骨质软化症及甲状腺肿瘤等；铅中毒引起贫血；镉污染引起骨痛病；有机污染物的影响：其一，毒性来自本身的化学结构；其二，毒性与代谢有关，大部分属于这一类。10、 植物对污染物的排出作用有哪几种？生物体对污染物来说只是个通道，污染物进入体内后不经过转化排出体外；污染物进入体内后很快与体内物质结合后排出体外；污染物经过氧化、还原、水解后直接排除体外；污染物经过体内氧化、还原、水解后再与其他物质结合后排出体外；11、 植物对污染物的抗性指标有哪几个方面？植物的抗性指标有以下几个方面：（1）形态解剖指标。如气孔构造、栅栏和海绵组织的比例、角质层
12、和木栓层的厚度及根套的有无等。（2）理生化指标。如细胞膜透性、细胞质含水量、酶系统活性及细胞内结合物质（如谷胱甘肽、类金属硫蛋白）的含量。（3）生态学指标。如根的分布特性、根际效应状况等。12、 长期污染对生物的生态效应包括哪两个方面？在长期的污染条件下，生物的这种生态效应包括两个方面：其一，不能适应污染的生物，种群衰退，物种消亡，引起生物多样性的丧失。其二，能够适应的生物，在强大的污染选择作用下，将产生快速分化并形成了旨在提高污染适应性的进化取向。由于对污染的适应机制不完全等同于对“自然”环境的适应机制，从而使生物改变自己“自然”进化模式，发生适应污染的进化。13、 污染条件下，遗传多样性水
13、平下降的原因有哪些？在污染条件下，种群的敏感性个体消失，这些个体所具有的特异性遗传多样性也一次不复存在，从而整个种群的以遗传多样性水平降低；污染引起总群的规模减小，由于遗传飘变的发生，降低了种群的遗传多样性水平；污染一起种群数量减小，以至于达到了种群的遗传学瓶颈，即使种群最后实现了完全的适应，并恢复到原来的种群数量，由于建立者效应，导致遗传来源单一，使得遗传变异性的来源也大大降低；14、 污染引起物种多样性降低的机制有哪些？污染引起物种多样性降低的机制般为：污染物的直接毒害作用，阻碍生物的正常生长发育，是生物丧失生存或繁衍的能力；污染引起生境的改变，是生物丧失生存的环境；生态系统中的富集和积累
14、作用，是食物链后端的生物中毒而难以存活或繁育等；15、 生物对污染适应的代价有哪些？（1）生态代价：是目前探讨最多的代价形式。它主要指对污染适应的生物，在进入到正常环境中时，竞争力降低；同时，还可能伴随着对温度、水分、病虫害的抵抗能力下降。（2）生理代价：是指对污染适应的植物，在某些生理性能上低于正常植物。例如，对SO2污染适应时，气孔的关闭降低了光合能力；抗性植物通过降低代谢以减少对有害元素的吸收，但同时也降低了对水肥的吸收。（3）进化代价：反映的是耐污染适应很好的植物在其他环境中进化发展的灵活度降低，以致于可能失去适应其他环境的可能性。原因可能是，长期的选择作用，使与污染没有关系的种群遗传
15、多样性丧失太多。3、 论述题（152=30）1、 试述影响植物吸收、迁移污染物的因素P31-41（1） 植物种的生物学、生态学特性：生态类型、不同植物种、同种生物生态型的差异吸收污染物有差异；（2） 污染物的种类及其形态差异：植物对有些元素容易吸收而对另一些元素很难吸收。同一元素的不同价态吸收系数差别很大；（3） pH：降低导致碳酸盐和氢氧化物结合态的重金属溶解、释放；增加吸附态重金属的释放；此外影响植物对农药的吸收，2,4D在pH34条件下，分解为有机阳离子，在pH67条件下，解离为有机阴离子。前者被带负电荷的土壤胶体所吸附，后者被带正电荷的土壤胶体所吸附；（4） 氧化还原电位：不同的氧化还
16、原条件下，沉积物中重金属结合形态可相互转化；（5）土壤阳离子交换量；（6）污染物间的不同效应；（7）土壤性质的影响；（8）根基微生物的作用；2、 试述污染物对植物生理生化的影响污染物对植物生长发育的影响，主要是通过生理生化过程实现的。（1）对细胞膜透性的影响：污染物能影响细胞膜的透性，从而影响植物对营养物质的吸收。（2）对光合作用的影响：污染物对光合作用的影响是植物受害的主要原因之一。（3）对呼吸作用的影响：污染物对植物呼吸作用的影响与呼吸酶受到干扰有关。污染物低浓度时，呼吸作用增强，而在污染物浓度高时，呼吸作用会受到抑制。（4）对蒸腾作用的影响：污染物低浓度时，蒸腾作用增加，而在高浓度时，蒸
17、腾作用会降低。（5）对生长素的影响：在污染条件下，吲朵乙酸合成酶活性下降，吲朵乙酸减少；而吲朵乙酸氧化酶活性升高，加速吲朵乙酸的分解。（6）对植物化学成分的影响：污染条件下，植物体内氨基酸、蛋白质、糖类、淀粉、脂肪的含量会发生变化。3、 毒物的哪些性质决定生物的受害程度？（1）毒物存在形态。对金属而言，离子态要比络合态毒性大，特别是形成金属硫蛋白以后，金属就失去毒性，或毒性大大降低。但脂溶性有机络合物和有机金属化合物的毒性却明显增加。（2）毒物的价态。毒物的价态也影响化学物质的毒性。如3价As比5价As毒性高，6价Cr毒性大于3价Cr。（3）金属的凝聚力特性。越是沸点低的金属，其凝聚力越小，每
18、个分子和原子都易于分离。为了使金属进入机体或与机体发生反应，首先要使分子或原子进行弥散。所以，越是沸点低的金属越易发生弥散；同时金属沸点越低，与一般有机物的沸点差就越小，它们相互间作用的可能性就越大。（4）金属对生物的毒害还和离子化电压有关，因为离子化电压的值是以物质在神经调节的作用下能否通过细胞膜作为标准。4、 试述植物对污染物的避性（1）植物对气态污染物的避性a.气孔的阻碍作用：有些植物能在空气污染严重时关闭气孔以减少毒气进入体内。例如，花生、番茄等植物在接触SO2后，能将气孔关闭，从而获得对SO2的抗性。b.外表皮的阻碍作用：叶片角质层、表皮层、木栓层以及叶表附属物是植物的防御机构，可以
19、减少毒气进入叶内。（2）植物对土壤污染物的避性a.根际pH的变化：根际pH的变化从多方面影响着根际环境。如影响根际土壤中各种矿质养分的化学和生物学有效性，根际土壤中重金属元素的化学和生物学有效性。因此，根际pH变化在一定程度上调节着植物对土壤污染物的吸收。b.氧化还原性质的改变：许多有毒金属如铜、铬、汞以及类金届砷等在土壤中以多种价价态存在。不同价态的重金属对生物的毒性不同，而金属价态的变化与土壤氧化还原状态有关。c.根系分泌物对污染物的结合、降解作用：植物生长过程中，一部分光合作用产物被转移到根部，并且其中大部分通过根系分泌到根际中。根分泌物中含有有机酸、氨基酸、糖类物质、蛋白质、核酸以及大
20、量其他物质，这些物质能同根际土壤中的污染物结合，使其移动性和毒性降低。土壤中的酶类对土壤圬染物的分解转化至关重要。d.根际效应的作用：根系分泌物可为微生物提供能源及物质，将大量具有趋化作用的微生物聚集在根周围，从而产生“根际效应”。其中有些微生物具有净化土壤中污染物的作用。5、 试述动物对污染物的排泄途径（1）肾排泄：肾是排泄污染物及其代谢产物的主要器官。其排泄污染物的机制包括肾小球滤过、肾小管的被动扩散和肾小管的主动分泌。（2）肝胆排泄：肝胆系统也是污染物及其代谢产物排出的重要途径之一。通常相对分子质量较小的污染物经肾系统排出，而大分子毒物则经肝胆系统排泄。因此肝胆系统是很多污染物结合物的主
21、要排泄途径。污染物及其代谢产物从肝主动分泌到胆道，然后随胆汁排到肠道，最后随粪便排列体外。（3）呼吸道排泄：通常，在动物体内未分解转化的气态污染物及挥发性液态污染物均可以经过呼吸道排出。（4）其他途径排泄：有些污染物及其代谢产物还可以经肠道、皮肤毛孔、口腔等器官或组织随粪便、汗液、唾液和乳汁等徘出体外。6、 生物对污染的适应性反应包括哪些方面？P166（1） 形态结构上的适应反应:在污染条件下,很多生物在形态结构上出现了明显变化,易适应污染的环境.如在重金属长期污染条件下,植物往往出现叶面积减小,地下生长优于地上生长,导致植物在形态上有向”旱生化”方向发展的趋势. 从植物的整体性状特征上看,污
22、染适应性水平越高的种质,资源分配上有向生殖生长更多转化的趋势;动物在形态上的适应最典型的例子是椒花蛾的工业黑化现象;不少生物优于先天性组织器官的结构形式和生理代谢特征,对干旱,高温,寒害等逆境具有一定的抵抗能力,而这些适应性对于适应污染具有一定作用,把生物在没有接受污染以前具有的性状特征在污染环境中适应的现象称为前适应.（2） 生理上的适应反应:污染引起的生物生理性适应包括消极和积极两个方面. 消极的生理适应性反应是指有些生物在污染条件下,能够暂时减弱或停止部分生理代谢活动,在污染停止或降低时,再行正常的生理活动,通过回避作用产生的适应性;如大豆等植物,在二氧化硫污染条件下,气孔关闭,光合作用
23、停止.当污染停止后,气孔重新开放,光合作用又可正常进行甚至其强度高于正常情况. 积极的生理适应性反应是指生物在污染条件下通过继续保持较高的代谢活力,积极地适应污染.即仍保持酶的活性.由于代谢活力依然保持,生物具有较高的资源供给水平,从而提高生物抵抗污染的水平.（3） 遗传上的适应反应基因表达水平上的变化:面对污染,很多生物在基因表达上具有各种各样的变化;由于基因的多效性,在污染条件下适应性较强的生物更倾向有利提高抗性水平的方向进行表达,其他很多基因在表达上水平更高,以形成更多的产物,减小污染引起的生理紊乱等.遗传基因自身的变化:生物对污染在遗传上的适应性突出表现在抗性的遗传性上.抗性是生物对污染物长期作用下产生的一种稳定而定向的适应性状.污染物对植物产生巨大影响,有很强的选择力;而相当多的植物具有对污染胁迫适应产生新种群的潜力,这是第抗性的本质属性.7