污染生態(tài)學(xué)三、四章習(xí)題分析

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1、污染生態(tài)學(xué)三、四章作業(yè)1、簡述生物對(duì)污染物的吸收，富集和污染物對(duì)生物毒害的關(guān)系。第一，生物對(duì)污染物的吸收---生物對(duì)污染物的富集---污染物對(duì)生物的毒害作用，總的來說是這樣一個(gè)過程。第二，生物對(duì)污染物的吸收。（1）植物，葉片氣孔對(duì)大氣污染物的粘附和吸收；植物的根和葉對(duì)水溶性的污染物的吸收。（2）動(dòng)物，通過呼吸道、消化道、皮膚等途徑將少量的污染物吸收，通過體內(nèi)肺泡的吞噬，腸道粘膜的吸收等。（3）微生物，吸收污染物的主要方式是沉淀作用和絡(luò)合作用，將有毒的污染物轉(zhuǎn)化為微毒害或無毒化合物。第三，在吸收的基礎(chǔ)上，當(dāng)達(dá)到一定數(shù)量無法轉(zhuǎn)化時(shí)就會(huì)富集。（1）生物體內(nèi)凡是能與污染物形成穩(wěn)定結(jié)合的物質(zhì)，都

2、能增加生物富集，從而消除或緩解毒害作用。（2)不同器官對(duì)污染物的富集有很大差異，不同物種對(duì)污染物的吸收積累狀況也不同。（3）生物體內(nèi)污染物的富集量與環(huán)境中污染物的濃度成正相關(guān)，同時(shí)也受作用時(shí)間的影響。（4）生物體內(nèi)對(duì)污染物的富集作用是隨著食物鏈的營養(yǎng)級(jí)的增加，富集量逐漸增多，污染物在體內(nèi)的含量也就越來越多。第四，污染物對(duì)生物的毒害作用必須建立在生物體吸收和富集污染物的基礎(chǔ)上。2、污染物對(duì)生物的生理化毒害與遺傳（特別是DNA）毒害之間有何關(guān)系？（1）對(duì)植物生理化的影響①．污染物影響細(xì)胞膜的透性，從而影響植物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收②．污染物影響植物的光合作用③．重金屬中的鎘對(duì)呼吸作用干擾對(duì)呼吸酶

3、的活性干擾④．污染物對(duì)蒸騰作用有明顯影響⑤．鋅對(duì)吲哚乙酸有明顯的抑制作用使其活性降低⑥．污染物對(duì)植物的化學(xué)成分有明顯的變化（2）污染物對(duì)遺傳物質(zhì)的毒害①細(xì)胞分裂和染色體的影響：大麥根尖經(jīng)Hg2+、Cd2+、和Pd2+處理后，在所有濃度范圍內(nèi)一直表現(xiàn)出對(duì)細(xì)胞分裂的抑制表現(xiàn)為細(xì)胞有絲分裂指數(shù)不同程度下降。重金屬對(duì)根生長的抑制主要是由于抑制了細(xì)胞的有絲分裂。②有絲分裂異常，染色體畸變：斷裂、粘聯(lián)含鎘種子萌發(fā)時(shí)，根尖細(xì)胞有絲分裂頻率隨著種子中鎘積累的增加而下降。根尖細(xì)胞有絲分裂頻率降低，表現(xiàn)為胚根生長緩慢或停止。有絲分裂頻率降低原因，可能是鎘的積累破壞了細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)，抑制了DNA和RNA的合成

4、。③對(duì)植物開花和雌雄生殖器官發(fā)育影響最大。如5.4ug/m3會(huì)使花托畸變。4.18，4.28ug/m3就會(huì)使雌蕊和雄蕊的74％和11％發(fā)生畸變。之間的關(guān)系：長期的生理化污染使其的遺傳物質(zhì)或者是遺傳方式發(fā)生改變，這是量變導(dǎo)致質(zhì)變。3、金屬哪些特征對(duì)生物產(chǎn)生的毒害程度起重要作用，為什么？（1）.離子化電壓越高，對(duì)生物潛在的毒性就超大。因?yàn)殡x子化電壓的值是以物質(zhì)在神經(jīng)調(diào)節(jié)的作用下，能否通過細(xì)胞膜作為標(biāo)準(zhǔn)。如3~5v的鋁、鎵等3價(jià)金屬進(jìn)入細(xì)胞時(shí)受到細(xì)胞膜的嚴(yán)密調(diào)控和控制；汞、鎘、鋅之所以容易進(jìn)入機(jī)體是由于有9~10v的高電壓；貴金屬氣體則有11~24v高壓，能自由出入機(jī)體。（2）.越是沸點(diǎn)低的

5、金屬越易發(fā)生彌散；同時(shí)金屬沸點(diǎn)越低，與一般有機(jī)物的沸點(diǎn)差就越小，它們相互間作用的可能性就越大。因?yàn)榘凑誘ranton的法則，以蒸發(fā)潛力熱表示化合物的凝聚力，即越是沸點(diǎn)低的金屬，其凝聚力越小，每個(gè)分子和原子都易于分離。為了使金屬進(jìn)入機(jī)體或與機(jī)體發(fā)生反應(yīng)，首先要使分子或原子進(jìn)行彌散。（3）.離子的毒性和離子的價(jià)數(shù)有關(guān)。金屬陽離子的偶數(shù)價(jià)離子對(duì)機(jī)體的親和性高，奇數(shù)價(jià)的親和性則相對(duì)較低，陰離子正相反。尤其是3價(jià)陽離子在正常的生理狀態(tài)下易被排出體外。4、化學(xué)元素間為什么會(huì)出現(xiàn)拮抗和協(xié)同關(guān)系？有哪些因素影響化學(xué)元素間拮抗和協(xié)同關(guān)系？（一）元素之間出現(xiàn)拮抗和協(xié)同的關(guān)系：（1）、兩元素之間由于直接發(fā)生

6、化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生拮抗例如，As、Hg、Cd、Ad及Sb等對(duì)Se的拮抗，其機(jī)制可能是重金屬與Se反應(yīng)生成相應(yīng)的As?Se?、HgSe、CdSe等難解離的化合物，從而導(dǎo)致Se的生物活性消失；其表現(xiàn)為Se不能被生物吸收或含Se酶（如谷胱甘肽過氧化物酶）中的Se被奪走，Se無法發(fā)揮生物活性作用。（2）、破壞金屬酶的輔基或金屬蛋白的蛋白質(zhì)活性基團(tuán)而產(chǎn)生拮抗某元素作用于金屬酶的輔基或金屬蛋白的蛋白質(zhì)活性基團(tuán)，使酶或蛋白質(zhì)受到破壞，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)酶或蛋白質(zhì)中有益金屬元素的間接拮抗作用"（3）、使金屬酶反應(yīng)體系受阻而產(chǎn)生拮抗由于某一元素的作用，使金屬酶反應(yīng)體系中的一環(huán)受阻，從而產(chǎn)生對(duì)另一元素的間接拮抗"如C

7、u對(duì)Mo的拮抗，它們?cè)诩?xì)胞里的相互關(guān)系如圖1從圖可見，含Mo的脫氫酶（如黃嘌呤脫氫酶）使代謝物氧化并產(chǎn)生H?O?在正常情況下，H?O?在含F(xiàn)e的過氧化氫酶的作用下，迅速分解為H?O和O?，而當(dāng)存在過量Cu時(shí)，便抑制過氧化氫酶，從而造成細(xì)胞內(nèi)H?O?的毒性積累根據(jù)誘導(dǎo)和抑制理論，過剩的過氧化氫將反過來抑制破壞含Mo的脫氫酶，從整體上看就造成Cu—Mo拮抗現(xiàn)象。（4）、相似原子結(jié)構(gòu)的元素在有機(jī)絡(luò)合物中相互取代而造成的拮抗在生物體中相似原子結(jié)構(gòu)的元素