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环境生物学
填空（每空1分，共20分）
1、污染物在环境中的迁移方式主要有 机械迁移、物理-化学迁移、生物迁移
2、污染物在水体中转化的主要途径有 氧化还原作用、配合作用、生物降解 作用。
3、环境污染物透过生物膜的生物转运过程，主要分为 被动转运、特殊转运 和 胞饮作用 三种形式。
4、大多数动物对污染物的吸收主要通过 呼吸系统吸收、消化管吸收、皮肤吸收 三条途径。
5、污染物对生物的不利影响最先作用于 细胞膜。
6、污染物进入机体后导致的生物化学变化包括： 防护性 反应和 非防护性 反应。
7、酶抑制作用可分为 可逆 和 不可逆 抑制作用两大类。
8、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 和 拮抗作用 4种类型。
9、环境效应按环境变化的性质可分为 环境生物效应、环境化学效应、环境物理效应
10、污染物进入环境的途径包括： 自然界释放、人类活动过程中的无意释放 和人类活动过程中故意应用。
11、环境中微生物对金属的转化，主要是通过 氧化还原 和 甲基化 作用
12、环境激素主要包括 天然激素和合成激素、植物雌激素、和具有雌激素活性的环境化学物质等三类。
13、影响生物测试结果的主要因素有： 受试生物、试验条件 和不同的实验室。
14、水污染的生物监测方法有：水污染的 细菌学监测 ；浮游生物监测法；底栖大型无脊椎动物监测法和 微型生物群路 监测法。
15、污染物对群落的影响表现在：污染物可导致群落 组成 和 结构 的改变。
16、环境污染的“三致作用”是指环境污染具有使人或哺乳动物致癌、致畸 和 致突变 的作用。
17、毒性试验常用参数EC50和IC50分别表示 能引起50%受试生物的某种效应变化的浓度 和 能引起受试生物的某种效应50%抑制的浓度
18、现代生物技术的核心基础是 基因工程。
二、名词解释（每题2分，共20分）
1、环境生物效应：各种环境因素变化而导致生态系统变异的效果。
2、污染物转化：污染物在环境中通过物理的、化学的或生物的作用改变其形态或转变为另一种物质的过程。
行为毒性：当一种污染物或其他因素（如温度、光照、辐射）使得动物一种行为改变超过正常变化的范围。
3、共代谢：只有在初级能源物质存在时才能进行的有机化合物的生物降解过程。
4、生物标志物：用于监测和评价能够导致生物有机体的生物化学和生理学改变的化学污染物。
5、生物测试：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。
6、活性污泥：微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称。
7、生态工程：人工设计的、以生物种群为主要结构组分、具有一定功能的、宏观的、人为参与调控的工程系统。
8、生物修复：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系统。
9、生物浓缩系数：生物体内某种元素或难分解的化合物的浓度同它所生存的环境中该物质的浓度比值，可用以表示生物浓度的程度。
10、抗氧化防御系统：在长期进化中，需氧生物发展防御过氧化损害的系统
11、氧垂曲线：在河流受到大量有机物污染时，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流一定距离内，溶解氧由高到低，再到原来溶解氧水平，可绘制成一条溶解氧下降曲线，称之为氧垂曲线。
12、协同作用：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它们分别单独与机体接触时所产生的生物学作用的总和。
13、蓄积毒性作用：低于中毒阈剂量的外来化合物，反复多次对与机体持续接触，经一定时间后使机体出现明显的中毒表现
14、指示生物：是指环境中队某些物质能产生各种反应或信息而被用来监测和评价环境质量的现状和变化的生物。
15、BOD：水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量，即生化需氧量。
16、生物降解：复杂的有机物质被生物降解成为低分子量产物的过程
17、人工湿地：根据自然湿地模拟的人工生态系统
18、环境污染：有害物质或因子进入环境，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统的结构和功能发生改变，对人类以及其它生物的生存和发展产生不利影响的现象。
19、环境：指某一特定生物体或生物群体以外的空间及直接、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。
20、矿化作用：指生物通过代谢作用（包括微生物的分解作用）将生物体的有机物质转化为无机物质或简单的有机物。
21、生物浓缩：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
22、生物放大：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，某元素或难分解化合物在生物机体中浓度随营养级的提高而逐步增大的现象
23、三、简答题（每题7分，共42分）
1、简述微生物对金属汞、砷的生物转化。
答：汞Hg：在有氧条件下，某些细菌使元素汞氧化或使二价汞还原为元素汞；在甲基钴氨素参与下使汞甲基化；汞的甲基化与其脱甲基化过程保持动态平衡。
砷As：某些细菌氧化亚砷酸盐为砷酸盐，毒性减弱；在土壤中三价砷氧化为五价；霉菌使砷化物甲基化形成剧毒的三甲基砷。
2、污染物在细胞水平上的影响有哪些？ 答：
一、对细胞膜的影响。
首先，污染物引起膜脂的过氧化作用导致细胞膜的损伤。其次，污染物可影响细胞膜的离子通透性。再者，污染物与细胞膜上的受体结合，干扰受体正常的生理功能。
二、对细胞器的影响。
1.线粒体。污染物可以引起细胞线粒体膜和嵴的形态结构的改变，而且影响线粒体的氧化磷酸化和电子传递功能。
2.光面内质网 污染物经代谢活化产生自由基，可导致内质网结构和微粒体膜的一些重要组分如混合功能氧化酶的破坏。
3.粗糙内质网 多种结构的化学致癌物，能引起粗糙内质网上的核糖体脱落，导致蛋白质合成控制的改变。
3、生物监测与化学测试相比有哪些优点？存在哪些不足？ 答：优点：能直接反应环境质量对生态系统的影响。
不需要购置昂贵的仪器及进行仪器保养和维修。
可大面积或长距离内密集布点。
缺点：反应不够迅速，无法精确检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。
4、好氧生物处理与厌氧生物处理有哪些主要区别？
答：（1）起作用的微生物群种不同（2）产物不同（3）反应速度不同 好氧分解速度快，厌氧分解转化速度慢，效率低，时间长（4）对环境条件要求不同 好氧生物处理要求充足供氧，对其它环境条件要求不太严格；厌氧生物处理要求绝对厌氧环境，对其它环境条件要求甚严。（5）受氢体不同。好氧生物以分子态氧为受氢体，厌氧生物以化合态盐、碳、硫、氮为受氢体
5、请叙述基因工程的基本过程以及所涉及的重要工具酶。
答：基本过程：1.制备目的基因 2.选择合适的载体，将目的基因与载体相连接生成重组DNA分子 3.将重组DNA分子导入受体 4.对目的基因的筛选和检测 5.目的基因在受体细胞的表达 重要工具酶：限制性内切酶、DNA连接酶
6、什么是水体自净？自净过程中主要发生了哪些作用？可根据哪些指标判断水体自净程度？ 答：受污染的水质自然地恢复原样的现象成为水体自净
发生的作用：物理作用：稀释、沉降 化学作用：氧化、还原、凝聚 生物作用 判断指标：1.有机物的浓度 2.生物的相 3.溶解氧的浓度
1、简述污染物对生物大分子的影响。
答：污染物及其活性代谢产物可直接与生物大分子反应，共价结合，导致生物大分子的化学性损伤，从而影响生物大分子的功能，引起一系列生物学反应，产生毒效应
2、在生物测试中，受试生物一般应符合哪些条件？
答：对试验毒物或因子具有敏感性；地理分布广泛，数量多，易获得；具有重大生态学价值；易于培养和繁殖；生物学背景资料丰富，已被清楚了解；对试验毒物或因子的反应能被测定，并有标准测定方法或技术；具有重要经济价值和旅游价值并考虑与人类食物链的联系。
3、厌氧生物处理废水的原理是什么？简述厌氧发酵的生化过程。
答：原理：利用厌氧微生物在缺氧并且在所需要的营养条件和环境条件下分解有机污染物，产生甲烷和二氧化碳。
生活过程：1.水解阶段 2.酸化阶段 3.甲烷化阶段
4、微生物的哪些特点使其在环境污染处理过程中起着不可替代的作用？ 答：1.微生物个体微小，比表面积大，代谢速率快
2.微生物种类繁多，分布广泛，代谢类型多样 3.微生物具有多种降解酶
4.微生物繁殖快，易变异，适应性强 5.微生物具有巨大的降解能力 6.微生物的共代谢作用
5、什么是生物修复技术的理论基础？它具有哪些特点？
特点：与物理、化学处理处理技术相比，生物修复技术投资费用省，对环境影响小，能有效降低污染物浓度，适用于其他技术难以应用的场地，微生物对环境的要求比较苛刻。
6、什么是生物转运？污染物透过细胞膜的方式。
生物转运：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称。• 方式：扩散：物质顺电化学梯度的移动，可以是带电粒离子通过通道蛋白或者亲脂分子通过磷脂双分子层,只能从高浓度到低浓度。污染物扩散出入细胞的量在少数情况下并不相等。• 主动运输：物质在载体蛋白的作用下，以ATP或质子泵势能为能量，将物质从细胞外转到细胞内的过程。• 胞吞或胞饮作用：胞吞作用:吞噬固体颗粒物，是无脊椎动物吸收物质的重要方式。答：生物修复通常是指在自然或人工控制的条件下，利用特定的微生物降解、清除环境中污染物的技术。
四、问答题（18分）
1、水体富营养化造成的环境问题日益突出，试分析水体富营养化形成的原因及产生的不良后果，并结合你所学知识谈谈防治水体富营养化的措施。
答：原因：由于人类的活动，将大量工业废水和生活污水以及农田径流中的植物营养物质排入湖泊、水库、河口、海湾等缓流水体。不良后果：水生生物特别是藻类将大量繁殖，形成水华现象，藻类遮蔽阳光，使水底生植物因光合作用受到阻碍而死去，使生物量的种群种类数量发生改变，破坏了水体的生态平衡。大量死亡的水生生物沉积到湖底，被微生物分解，消耗大量的溶解氧，使水体溶解氧含量急剧降低，水质恶化，以致影响到鱼类的生存；一些腐败后放出氮、磷等植物的营养物质，从而又大大加速了水体的富营养化过程。这样年深月久，造成恶性循环，使水体严重变质。
防治措施：1.首先应控制营养物质进入水体。
2.治理富营养化水体。如：采取疏浚底泥，去除水草和藻类，引入低营养水稀释和实行人工曝气等措施。
3.生物防治，如引入大型挺水植物与藻类竞争、养殖捕食藻类的鱼等抑制藻类繁殖生长。
2、植物修复重金属的方式有哪些？
植物固定：利用植物将有毒有害污染物如重金属聚集在根系地带, 降低其活动性, 阻止其向深层土壤或地下水中扩散, 但并不为植物利用。
根系降解：植物中超过20%的营养成分都聚集在根部, 因此会生长很多微生物,一些微生物可以同植物相结合促进重金属的降解, 也可以矿化某些有机污染物
植物提取：植物根系将土壤中重金属或有机污染物从污染的土壤中转移到植物的地上部分。植物降解：植物的根、茎、叶吸收或降解污染物。
植物挥发：某些易挥发污染物被植物吸收后从植物表面组织空隙中挥发。挥发转移：植物通过叶表孔隙挥发水分的形式转移在水系中的污染物。
3、污染物的生物地球化学循环机理？
生物（主要是绿色植物）将所吸收的化学物质转变成为生物体本身的有机物质，这个过程称为生物合成作用；生物通过代谢作用（包括微生物的分解作用）将生物体的有机物质转化为无机物或简单的有机物，这个过程称为生物矿化作用。污染物生物地球化学循环就是指生物的合成作用和矿化作用所引起的污染物周而复始地运移过程。
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