污染生态学课后习题.docx

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污染生态学课后习题

《污染生态学》复习题

第一章污染物在生物体的迁移规律

1.何谓污染物？

它具有什么性质？

如何分类？

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。

污染物的性质：

a.一种物质称为污染物，必须在特定的环境中达到一定的数量或浓度，并且持续一定的时间。

b.污染物会在环境中发生转化，即具有易变性。

污染物的分类：

按污染物的来源可分为自然来源和人为来源的污染物；按受污染物影响的环境要素可分为大气、水体和土壤污染物等；按污染物的形态可分为气体、液体和固体污染物；按污染物的性质可分为化学、物理和生物污染物；按污染物在环境中物理、化学性状的变化可分为一次和二次污染物。

2.简述植物对水溶态污染物的吸收过程。

植物吸收污染物的主要器官是根，叶片也能吸收污染物。

水溶态的污染物到达根表面，主要由两个途径：

一条是质体流途径，即污染物随蒸腾拉力，在植物吸收水分时与水一起到达植物根部；另一条是扩散途径，即通过扩散而到达根表面。

植物的细胞壁是污染物进入植物细胞的第一道屏障，在细胞壁中的果胶质成分为结合污染物提供了大量的交换位点。

细胞膜调节物质进出细胞的过程，并与细胞壁一起构成了细胞的防卫体系。

污染物通过植物细胞膜进入细胞的过程，目前认为有两种方式：

一种是被动的扩散，物质顺着本身的浓度梯度或细胞膜的电化学势流动；一种是物质的主动传递过程，这种过程需要能量。

3.简述污染物在植物体的迁移方式。

从根表面吸收的污染物能横穿根的中柱，被送入导管。

进入导管后随蒸腾拉力向地上部移动。

一般认为穿过根表面的无机离子到达皮层可能有两种道路：

第一条为非共质体通道，即无机离子和水在根横向迁移，到达皮层是通过细胞壁和细胞间隙等质外空间；第二条是共质体通道，即通过细胞原生质流动和通过细胞之间向连接的细胞质通道。

污染物可以从根部向地上部运输，通过叶片吸收的污染物也可从地上部向根部运输。

4.简述动物体对污染物质的主要吸收途径。

主要有三种：

经呼吸道吸收，经消化管吸收，经皮肤及其他途径的吸收。

5.微生物细胞吸收污染物的机制是什么？

三种：

离子交换机制，沉淀作用，络合作用。

6.影响微生物吸收污染物的因素有哪些？

培养液的PH、培养时间、污染物的浓度及培养温度等。

7.简述影响植物吸收、迁移污染物的因素。

植物种的生物学、生态学特性；污染物的种类及其形态差异；PH；氧化还原电位；土壤阳离子交换量；污染物间的不同效应；土壤性质的影响。

第二章生物富集

2.生物为什么能富集污染物？

生物从环境中吸收营养物质以满足其生长发育的同时，还会主动和被动地从环境中吸收许多生长发育所非必需的物质。

有些物质在生物体易于降解，在生物体存在的时间不长，生物在不断从外界环境中吸收的同时，其分解过程也在不停地进行，因而不易积累；而有些物质在生物体不易被降解，可在生物体以原来的形态或其他形态长时间存在。

生物在吸收这类物质后在体的分解过程却十分缓慢，生物吸收的数量远远大于分解的数量，结果导致这类物质在生物体积累。

生物富集主要决定于生物本身的特性，特别是生物体存在的、能与污染物相结合的活性物质的活性强弱和数量多寡。

生物体凡是能和污染物形成稳定结合物的物质，都能增加生物富集量。

3.污染物在生物体富集后产生哪些效应，为什么？

生物体吸收污染物后，由于其特有的生物学特性，可以降低污染物的毒性，从而使其在体富集。

主要表现在：

a污染物和生物体中某些成分结合，不能再参加代活动，使污染物失去毒性，从而可以在生物体富集；b体污染物在酶的作用下通过氧化、还原、水解、脱烃、脱卤、苯环羟基化和异构化过程，毒性降低，甚至彻底分解，失去毒性，从而加速生物的吸收，增加生物富集量。

4.生物富集与生物解毒之间有什么关系？

解毒能力越强，富集能力越弱；解毒能力越弱，富集能力越强。

5.生物富集与环境之间有什么关系？

环境要素通过影响生物的生长发育和污染物的性质来间接影响污染物的生物富集。

7.通过生态系统食物链的延伸，生物富集将发生什么变化？

在生态系统，污染物沿食物链流动过程中，含量逐级增加，其富集系数在各营养级中均达到很高的程度。

8.影响生物富集的因素有哪些？

生物种的特性、污染物的性质、污染物的浓度和作用时间、环境特点。

第三章污染物的毒害作用及机制

4.重金属对生物毒性的分子机制是什么？

关于重金属使生物中毒的分子机制，目前还未弄清楚，但是从大量的生物毒性试验结果可以预测，毒性是由于重金属与生物大分子作用造成的。

金属离子既可取代生物大分子活性点位上原有的金属，也可以结合在该分子的其他位置。

当有毒金属离子与生物大分子上活性点位或非活性点位结合后，可以改变生物大分子正常的生理和代功能，使生物体表现中毒现象或者死亡。

第四章生物对环境污染物的抗性

1.总体来讲，生物对污染物的抗性通过哪些途径实现？

生物对污染物的抗性机制是外部排斥和部忍耐的综合结果。

生物处于污染胁迫条件下，一方面通过形态学机制、生理生化机制、生态学机制等将污染物阻挡于体外；另一方面通过结合固定、代解毒、分室作用等过程将污染物在体富集、解毒，这两方面的综合结果形成抗性。

3.简述动物的抗性机制。

动物的抗性机制可以划分为避性、结合钝化、分解转化及排出体外等。

避性：

动物对污染物的避性可以通过行为或生理的方式表现出来，通常毒物经吸收后方能产生效应。

动物具有排斥环境中的污染物，使其不能进入体的机制，但对于可以自由活动的动物来说，从行为上主动避开污染环境也许是一种更为有效的措施。

结合钝化：

污染物可经呼吸道、消化管、皮肤和其他一些途径进入体。

毒物有机体的吸收、分布、代和排泄过程是一个极为复杂的过程，涉及许多屏障，其中之一是污染物在动物体经多种方式被结合、固定下来，使其不能达到敏感位点。

分解转化：

污染物进入动物体后，在体经过水解、氧化、还原或加成等一系列代过程，改变其原有的化学结构，生理活性也相对减弱，加速了从体排泄的过程。

排泄作用：

污染物及其代产物从动物体排出的主要途径是经过肾随尿排出，其次是经过肝、胆通过消化管随粪便排出，还有一个途径是通过皮肤随汗液排出。

挥发性污染物及其代物还可以通过呼吸道随呼出气体排出。

4.简述微生物的抗性机制。

微生物的抗性机制可以划分为避性、分解转化等途径。

避性：

环境污染物对微生物各个部分都会受到不同程度的影响，而微生物则有避开污染物的能力，这取决于微生物的生理学、形态学和生态学特性。

在形态学上有些微生物具有荚膜，它是污染物进入细胞子重要的屏障。

微生物的生理学避性则表现在环境污染胁迫下能够从体分泌出某些具有络合或分解转化污染物能力的有机物质，是污染物的移动性降低或极性改变，从而不容易进入微生物体。

分解转化：

微生物对环境污染物的抗性途径主要是分解和转化，将它们转变成为无毒害或低毒害作用的物质，甚至将污染物作为营养或获得能源的物质。

第五章生物对长期污染的生态效应与适应进化

1.生物对污染环境的长期生态学效应有哪些？

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。

2.生物对污染环境的适应将付出哪些代价？

为了适应污染环境，生物在生理、生化、遗传进化方面的调整，提高了生物对污染的适应性，但可能降低和制约了生物在其他方面的适应性，这就是适应代价问题。

适应代价的表现是多种多样的，可以归纳为生态代价、生理代价、进化代价三种。

生态代价主要指对污染适应的生物在进入到正常环境中时，它的竞争力降低；同时，还可能伴随有对温度、水分、病虫害的抵抗能力下降。

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。

进化代价反映的是污染适应很好的植物在其他环境中进化发展的灵活性降低，以至于可能失去适应其他环境的可能性。

3.污染引起物种多样性降低的机制？

三种机制：

一、污染物的直接毒害作用，阻碍生物的正常生长发育，使生物丧失生存或繁衍的能力；二、污染引起生境的改变，使生物丧失了生存的环境；三、生态系统中的富集和积累作用，使食物链后端的生物中毒而难以存活或繁育等。

4.生物对污染的适应，实际上包括两个方面：

一是对污染引起的“自然”环境的改变的适应，以及对污染引起生物的生理变化的适应；二是生物对污染物自身的适应。

前者是间接性的，后者是直接性的。

第六章环境污染的生物监测

1.什么是生物监测？

如何处理物理监测、化学监测与生物监测三者间的关系？

生物监测是利用生物分子、细胞、组织、器官、个体、种群和群落等各层次对环境污染程度所产生的反应来阐明环境状况，从生物学的角度为环境质量的监测和评价提供依据。

生物监测是利用生物对特定污染物的抗性或敏感性来综合地反映环境状况，这是任何物理、化学监测所不能比拟的。

生物监测能够弥补化学、物理监测的缺陷。

如果没有化学、物理监测数据所提供的信息，生物的反应就不能准确地提供污染信息。

3.如何区分指示生物和监测生物？

指示生物是指对环境中的污染物能产生各种定性反应，指示环境污染物的存在。

监测生物不仅能够反映污染物的存在，而且能够反映污染物的量。

监测生物必然是指示生物，同时它还要回答环境中污染物多少的问题。

第七章水体污染及其生物防治

1.水体及水体污染的概念是什么？

水体污染的来源有哪些？

水体是指以相对稳定的陆地为边界的天然水域，包括河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、冰川和海洋等。

水体不仅包括水，还包括水中的悬浮物质、溶解物质、底泥及水生生物等完整的生态系统，它是地表被水覆盖的自然综合体。

水体污染是指污染物进入水体中的数量达到了破坏水体原有功能的程度。

水体污染的来源：

工业废水，生活污水。

2.污水灌溉的概念是什么？

污水灌溉有哪几方面的效益？

污水灌溉一般是指使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。

污水灌溉的效益有三方面：

提供灌溉水源、提高土壤肥力和净化污水。

3.水体富营养化的概念是什么？

水体富营养化形成的条件有哪些？

水体富营养化是指水体中营养物质过多，特别是氮、磷过多而导致水生植物（浮游藻类等）大量繁殖，影响水体与大气正常的氧气交换，加之死亡藻类的分解消耗大量的氧气，造成水体溶解氧迅速下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡，加速水体衰老的进程。

水体富营养化形成的条件：

营养元素特别是氮、磷，决定水体中绿色植物分布、生长的光，影响水中氧和营养物质的垂直运动和在各层分布的水体温度。

5.简述水体富营养化的危害及生物防治方法。

危害：

感官恶化，不利观光；鱼类窒息或中毒死亡；影响作物生长；水质变劣，净化费用增高；加速湖泊衰亡。

生物防治方法：

污泥法除氮，活性污泥法除磷，种植高等水生植物，建立良好的水生生态系统。

7.氧化塘的概念是什么？

氧化塘可分为哪几类？

氧化塘又称稳定塘或生物塘，是利用库塘等水生生态系统对污水的净化作用，进行污水处理和利用的生物工程措施。

氧化塘可分为厌氧、兼性和好氧串联氧化塘。

8.简述氧化塘作用的基本原理。

氧化塘作用的基本原理是生物降解。

当废水进入塘后，可沉淀的固体沉淀至塘底，其中有机物进行厌氧分解，产生的沼气逸出水面，二氧化碳、氨等溶解于水中。

溶解或悬浮于水中的有机物经微生物作用进行有氧分解，同时释放的氨和二氧化碳溶解于水中，供水中藻类营养和繁殖。

藻类进行光合作用放出的氧气供微生物分解有机物。

10.氧化塘系统有哪些类型？

四种类型：

一，处理-贮存塘系统；二，多级生态处理与利用系统；三，高浓度有机废水的多级氧化塘处理系统；四，病原微生物污水氧化塘处理系统。

11.污水土地处理系统的概念是什么？

污水土地处理系统有哪些类型？

污水土地处理系统是指利用生态工程原理，将污水通过土壤-生物系统，除去污水中的营养成分和污染物，达到净化和综合利用的目的。

污水土地处理系统类型：

慢速渗滤，快速渗滤，坡面径流，湿地系统。

12.试述污水土地处理系统的基本功能及处理机制。

土地处理系统净化污水实际上是利用土地生态系统的自净能力消除环境污染。

土地处理系统的净化机制包括土壤的过滤截留，物理和化学吸附，化学降解，生物氧化以及植物和微生物的摄取等作用。

它的主要过程是，污水通过土壤时，土壤将污水中悬浮和胶体状态的物质截留下来，而在土壤颗粒的表面形成一层薄膜，在这层薄膜里充满着细菌，它能吸附污水中的有机物，并且利用空气中的氧气，在好氧细菌的作用下将污水中的有机物转化为无机物。

植物通过根系吸收污水中的水分和被细菌矿化了的无机营养并通过光合作用进行同化，植物体又不断地通过收割和采伐而被去除，这就使污水得到了净化和利用。

第八章大气污染及生物防治

1.比较清洁的空气、大气污浊、大气污染这几个概念。

清洁的空气：

含有78%的氮、21%的氧、0.93%的氩、少量二氧化碳和水蒸气、微量的稀有气体的空气。

大气污浊：

大气中某些气体异常地增多或者增加了新的成分。

大气污染：

大气成分的变化增大到危及生物的正常生存。

3.我国大气污染属什么类型，在时空分布上有何差异？

主要污染物有哪些？

我国的大气污染以煤烟型为主，主要污染物是二氧化硫和烟尘。

城市、工矿区的污染较严重。

城市仍以煤烟型污染为主，部分大中城市出现煤烟-机动车尾气混合型污染。

从整体上说，我国北方城市的大气污染大于南方城市，冬季大于夏季，城市、工矿区大于农村。

4.酸雨的防治措施：

减少SO2等酸性物质的排放（选洗高硫煤、改变民用煤的燃料结构，用其他燃料代替煤），筛选对酸雨敏感的指示植物和抗酸性植物。

5.温室气体有：

CO2、水蒸气、CH4、N2O、O3及氟氯烃类。

6.什么是温室效应，为什么会形成温室效应？

大气层能透过太阳辐射的短波光，而能反射和吸收从地面反射的长波光，阻挡地面的热量向宇宙扩散，就是所谓的温室效应。

8.酸雨：

指PH小于5.6的降水。

广义的酸雨（酸沉降）包括干沉降和湿沉降。

干沉降包括各种酸性气体、酸性气溶胶和酸性颗粒物。

湿沉降即通常所说的酸雨，包括酸性雨、酸性雾、酸性露、酸性雪和酸性霜等。

9.酸雨是如何形成的？

形成的机制是什么？

酸雨形成包括两大过程，即排入大气中的酸性物质被氧化后与雨滴作用，或在雨滴形成过程中同时被吸收与氧化，雨滴降落过程中把酸性物质一起冲刷下来。

二氧化硫变为硫酸的最关键的一步是被氧化成三氧化硫，然后再与水作用称为硫酸，其形成机制可能有三种：

a被光化学氧化剂氧化；b在金属触媒作用下，产生氧化作用；c被空气中的固体粒子吸附和催化，形成硫酸烟雾。

11.谈谈酸雨对生态有何影响，应采取哪些措施防止酸雨？

对水生生态系统的影响：

使水体酸化，促使土壤中重金属溶入水体；水体酸化对水生生物种类的影响极为明显。

对陆生生态系统的影响：

a对土壤的影响：

土壤酸化影响微生物群落结构和种群数量，并严重影响微生物的活动和营养元素在土壤-植物系统中的循环；土壤酸化能抑制硝化和氨化作用等。

b对植物的影响：

对植物生理生态的影响包括对叶绿素、树木净光合速率和呼吸作用的影响；对植物生育期的影响。

12.破坏臭氧层的物质：

氟利昂类、CH4、N2O、CCl4等

第九章土壤污染及生物防治

1.重金属对土壤的影响有哪些方面？

重金属污染将直接影响到土壤中生物体的重金属离子含量，并进而影响人体健康和土壤生态系统的平衡。

重金属进入土壤后将首先影响土壤中细菌、真菌、放线菌等微生物的生长数量。

重金属对土壤酶活性也有较为明显的影响，使土壤酶活性降低。

重金属对土壤有机残落物、土壤呼吸代、土壤氨化和硝化作用也有影响。