环境生物学试题及部分答案

希望认真复习。给的复习力图达到不为难大家的目的，又要保证一般同学与平时学习态度认真的同学之间拉开距离，否则对后者太不公平了。1.生物测试化是指为了减少生物测试中造成的误差，避免影响生物测试结果的诸多因素，保证测试结果的、和，而建立起来的一套标准化测试体系。2.培养基的配制除了选择原料来源，注意营养物质的浓度比和C/N比，还要控制，进行处理。3.基因技术是指将重组对象的插入，拼接后转入新的宿主细胞，构建成工程菌，实现遗传物质的重新组合，并使在工程菌内进行复制和达。4.废水生物处理的理论基础是。5.环境生物学的研究主要分成的研究和应用和的研究和应用两大块。前者主要包括污染的研究和，后者主要包括　技术、生物技术、技术和　　技术。研究的范围不同，应用的技术就不一样。但不管技术体系怎样多种多样，都不外乎　　　　、　和　　三种。6.相Ⅰ反应包括、和反应，经过相Ⅰ反应一般能使污染物分子中非极性基团转变成极性基团，增加亲水性，从而便于派出体外，同时也改变了污染物分子原有的某些功能基团，或产生新的功能基团使污染物　　或　　　。7.原生动物在集群过程中符合模型，由此可求出集群过程中的三个功能参数，对照未污染状态下求得的这三个参数，可判断测试水体的污染状态。8.生物体内抗氧化防御系统酶主要有超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（Cat）、和。10.Ames试验所用的菌株是的组氨酸营养缺陷型菌株，试验中为提高阳性检出率，添加了哺乳动物的。11.生态风险评价是确定环境危害对不利影响的概率和大小，以及这些风险的过程。13.环境污染物在体内的蓄积作用包括和两种情况，二者同时存在，互为基础，是引起亚慢性和慢性毒性作用的基础。14.光合细菌法可分为、和三个阶段，该方法的关键在于和保持系统中。15.有机磷农药对生物体内活性有明显的抑制作用。16.影响微生物除磷的主要因素有、、、温度、pH、有毒物质、工艺的运行参数和运行方式等。17.环境生物技术18.剂量－效应关系19.外源呼吸20.生物浓缩21.生物标志物22.共降解作用23.慢性毒性试验24.生物转运25.大分子加合物26.防护性生化反应27.土壤生物修复过程的主要影响因素：微生物营养盐、电子受体、污染现场和土壤特性、污染物的理化性质等。28.简介环境生物学三种研究方法29.为什么可以用微核法评价污染物毒性和环境污染状况30.废水厌氧生物处理的原理及其发挥主要作用的三大菌群31.生物修复的概念和环境生物学原理32.蚕豆微核试验中修复、固定和解离的主要目的33.简述化学品生态风险评价的程序35.为什么可用微核法来评价污染物毒性和环境污染状况36.以大型水生动物为例，简述毒物影响生物捕食行为的机理。37.影响污染物的生物学效应有哪些主要因素38.谈谈微宇宙法的优、缺点40.为何有些污染物经过生物转化会使其毒性增强？41.为什么现代生物技术在污染治理中占有不可或缺的地位？42.从原理、特点及适用性三方面比较工业废水的好氧、厌氧生物处理方法。43.图为化学物A、B的剂量－反应关系曲线(已用剂量的对数和死亡率的概率单位转换成直线，概率单位=5相当于某生物在某浓度下的死亡率为50%。)，比较两种化学物的急性毒性效应。44.地表水、土壤、地下水生物修复的要点和关键，应该注意哪些问题。45.试述光合细菌法、脱氮、除磷三种特殊工艺的影响因素。部分解答（并非没有作答的不考，只是能在书本和上课中找到。考试时不准带打印了复习题的纸张，我将去清场，一旦考试中有作弊，肯定不会手下留情！）对微生物修复过程的主要影响因素：微生物营养盐、电子受体、污染现场和土壤特性、污染物的理化性质等。对植物修复过程的主要影响因素：植物生长速度和生物量、病虫害等生物因素，光照、温度、水分、矿质营养、土壤特性等非生物因素，污染物的结构和理化性质、污染物的种类、形态和浓度等。机体在用该化学物处理后，对损伤DNA要进行修复，微核试验检测的是经受试物染毒后，细胞对DNA损伤修复失败而出现的微核效应。故应对染毒处理的受试生物的细胞进行22—24h(两个细胞周期)的修复培养，排除可修复的DNA损伤对实验的影响。固定是借助于物理方法或化学药剂的作用，迅速透入组织和细胞将之杀死，并且使其结构和内含物如：蛋白质、脂肪、糖类以及核物质与细胞器等，在形态结构上尽可能保持生活时的完整和真实状态，同时更易于染色，可以较清楚的显现细胞在生活时不易看清的结构。解离的作用是去除未固定的蛋白质，同时使胞间层的果胶类物质解体，细胞分散而易于观察。污染物的生物转化是一个极其复杂的过程，转化后有的生物活性下降或消失（失活），有的生物活性更强（活化）。其主要原因：一、相I反应的产物比其母体具有更高的毒性。因为，当一个分子被引进极性基团后，它不但易于在其后的第二阶段进行结合反应，而且也大大增强了与其它物质发生反应的能力。如果该外来物能与生物体本身的组成成分发生作用，如与细胞内生物大分子发生共价结合，生物体就有可能受到这种外来物的影响，如果这种影响是不利的，就有可能表现出更强的毒性效应。二、经过生物转化后，一些产物水溶性反而降低，积累在体内，进一步反应后可能形成具有高度亲电性的离子，并与蛋白质、RNA和DNA反应，导致细胞坏死和肿瘤形成。也有一些产生改变酶的数量或活性。上述原因均可能使细胞及至个体受到更大的毒害作用。现代生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程，应用于污染治理与其它技术相比具有低耗、高效、副产物少、副作用小、安全性好、不污染等优点。在农业上，应用发酵技术将农业废物沤制堆肥，将固废物转化成可再利用资源；应用基因工程生产转基因植物，减少农药污染；发展生态农业。在废水处理上，应用活性污泥、氧化塘、污水土地处理系统等方法净化废水，应用固定化技术处理废水，解决当前水污染和水资源短缺问题。在处理污染物上，应用基因工程、细胞工程构建了降解多种污染物的工程菌。此外，应用固定化技术还可治理水体富营养化，在受污染及受损生态系统的生物修复中也少不了它。由此可以看出，它在污染治理中占有不可或缺的地位，而且，随着现代生物技术的不断发展，它在污染治理和环境保护方面会发挥越来越大的作用。好氧生物处理和厌氧生物处理的原理略好氧生物处理的优点：运行简单，反应速度较快，所需的反应时间较短，处理构筑物容积较小，对CODCr、BOD5的去除率较高，散发的臭气少。好氧生物处理的适用范围：中小规模废水处理厂，特别是无初沉池的好氧生物污水处理厂，适合于中、低浓度的有机废水处理。好氧生物处理的缺点：处理成本较高；能耗较高；对高浓度有机物或一些特殊废水难以用这种方法处理。厌氧处理的优点：不需曝气，运行能耗和费用低，产出的沼气是一种清洁能源，既节能又产能，对营养需求低，耐毒性强，可降解的有机物分子量高，耐冲击负荷能力强，而且剩余污泥量少。厌氧处理的适用范围：适用于高浓度有机废水，目前已有改进后的厌氧新工艺也可适用于低浓度有机废水。此外，一些好氧处理难以降解的废水也可用这类方法处理。厌氧处理的缺点：易产生臭气、管理水平要求较高、反应速度较慢等等。由图可知，A、B两种化学品的半致死剂量相等。斜率越大，表示毒物的剂量有较小改变时，就能引起死亡率的较大改变，故可通过斜率比较两种毒物的性质。斜率越大，毒物的急性毒性越大。A直线的斜率比B的大，所以，A化学品的急性毒性比B大。直线平缓，意味着毒物的吸收差，转化和排泄快，直线陡峭常意味着毒物吸收快，出现急性中毒作用快。B直线比A平缓，说明生物对B化学品吸收差，吸收后转化快，或排泄快；对A化学品吸收快，出现急性中毒作用也快。在LC50以下，B化学品引起的死亡率大于A化学品引起的死亡率，在LC50以上，B化学品引起的死亡率小于A化学品引起的死亡率，说明高浓度的A化学品对该生物的急性毒性更显著，而B化学品在高浓度下急性毒性反而受到抑制生态风险评价程序包括的要点：危害识别、暴露-反应估算、暴露评价、风险表征。大型水生动物的捕食能力取决于许多因素，其中最重要的是搜索猎物的策略和感觉系统。毒物可影响搜索猎物策略和感觉系统，降低捕食能力；也影响对猎物的选择，降低捕捉效率；还可影响捕捉后处理的时间，降低捕食能力。（1）污染物结构和性质。如脂/水分配系数、电离度、构型、官能团等。（2）机体状况。不同种属及同种的不同个体、机体的生理因素（性别与激素、年龄、营养与健康、生物节律等）对同一污染物感受性均有差异。（3）接触条件。生物接触污染物的途径、接触过程中有无协助剂存在、接触量的多少或毒物的浓度、交叉接触等。（4）环境因素。如气温、气湿、气压、光照等。优点：与自然系统比较：系统费用低；取样容易，费时少，精度高；控制力强，易定量及物质平衡；观察和取样在同一水柱，可在半自然条件下测定浮游生物速率过程；重复和控制方便；与室内系统比较：能研究不同生物；浮游生物可在低污染浓度下生长；行为研究较真实；可进行长期和季节研究；人为影响缩小；复杂性提高；污染的物理模拟较真实；结果可直接外推自然。与数模比较：能预测理论和模型不能预测的结果；完全综合的过程不需要假设；包括了所有参数而不是人为认定的重要参数。不足：系统维护比室内单种实验复杂；环境水动力模拟能力比较弱；较小的系统有壁效应；取样量有限。生物修复是利用生物将土壤、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技术。在生物修复中，目前主要是利用微生物和植物来进行。微生物修复即通过微生物的降解和转化，最终将有机污染物转化成无害的小分子化合物、二氧化碳和水。植物修复是利用庞大的叶冠和根系在水体或土壤中与环境之间进行复杂的物质交换和能量流动，从而达到修复的目的，包括重金属、有机污染物、放射性核素的去除和富营养化修复。对重金属污染修复有三种方式，即植物固定、植物挥发和植物吸收。对有机污染物的去除是直接吸收将其分解、借助根区微生物和根菌共生系统来实现。还通过吸收放射性核素和水体中氮、磷来修复放射性核素污染和富营养化。