污染生态控制原理与方法.ppt

4.污染物对动物的影响1)污染物对动物膜结构与功能的影响A.对生物膜透性的影响B.对膜电荷和膜电位的影响C.膜质过氧化D.对生物膜结合酶的影响E.对膜成分和结构的影响第31页，共78页，星期日，2025年，2月5日2)影响污染物对动物生态效应的因素A.污染物的结构及理化性质：①芳香族污染物一般比脂肪族污染物毒性高,多环芳香烃类污染物是三致作用最强的化合物之一；烃基结构的存在可以增加污染物的脂溶性,从而使污染物的毒性增强；②污染物毒性随分子结构卤元素增加而增加,卤元素使分子极化程度增加,对酶的攻击性增强,使毒性作用加剧；③羟基的存在可以使污染物毒性增加,羟基与酶的碱性基团反应而抑制其活性；第32页，共78页，星期日，2025年，2月5日④带有羧基带污染物通常具有较弱毒性,羧基使污染物水溶性增加,而不易被有机体吸收；但羧基酯化后,会使污染物吸收量增加而增大毒性；⑤醛和酮类污染物有较高的反应性,在体内可与多种生物活性物质反应,产生毒害作用,毒性随污染物烷基链的延长而递减；⑥污染物化学结构的构象对其毒性也有影响,不对称污染物D-构型对动物无毒性,而L-构型具有较高的生物活性。剧毒性—高毒性—中等毒性—低毒性—微毒性第33页，共78页，星期日，2025年，2月5日B.动物种类的影响C.遗传因素的影响D.年龄因素E.营养状况第34页，共78页，星期日，2025年，2月5日环境污染对遗传的影响据史料记载，19世纪中叶以前，英国椒花蛾（Bistonbetularia）的身体和翅大多是带有斑点的淡灰色，它们和树干上的地衣颜色一致，借此可逃避鸟类的捕食。暗黑色的椒花蛾也有，但极少见。1845年在英国的工业区发现了一只暗黑色的椒花蛾，以后在各工业区都陆续发现了暗黑色椒花蛾，并且越来越多。到1898年，各工业地区暗黑色椒花蛾的数量大大超过灰色椒花蛾，比例可达98%以上。第35页，共78页，星期日，2025年，2月5日1956年，英国开始实施《清洁空气法案》，在严重污染地区建立无烟区。随着空气质量的好转，黑花蛾的比例显著降低，到1996年，黑花频率从93%降到了8%（Grant等，1998）第36页，共78页，星期日，2025年，2月5日第37页，共78页，星期日，2025年，2月5日污染物对遗传物质的损伤：污染物及其代谢物与DNA相互作用并产生突变，大致分为四个阶段：第一阶段，形成DNA聚合物；第二阶段，发生DNA的二次修饰；第三阶段，DNA结果的破坏被固定；第四阶段，当细胞分裂时，造成DNA突变及基因功能改变。第38页，共78页，星期日，2025年，2月5日第39页，共78页，星期日，2025年，2月5日第40页，共78页，星期日，2025年，2月5日第四节污染物对陆地生态系统的生态效应1.基本概念2.污染物对植物的影响3.植物对环境污染的响应与反馈机制4.污染物对动物的影响5.污染物对微生物的影响第41页，共78页，星期日，2025年，2月5日5.污染物对土壤微生物的影响1)对微生物数量影响2)对土壤酶活性的影响3)对硝化和反硝化作用的影响4)对土壤呼吸作用的影响5)对微生物群落结构和多样性的影响第42页，共78页，星期日，2025年，2月5日酸沉降对土壤酶活性的影响在土壤中，土壤酶进行着各种重要的生物地球化学的转化作用。土壤酶虽然主要来自土壤中的微生物，但酸沉降和植物的相互影响，会改变土壤的理化特性，从而影响土壤中微生物的组成和活性。反过来土壤中微生物又会进一步改变土壤的理化特性，并对植物产生影响。长期的酸沉降作用会引起土壤中耐碱性和中性的微生物种类和数量的减少，如细菌、放线菌等；同时，喜酸性的微生物数量得到提高，如真菌、青菌和木霉等，但其种类仍然减少了。第43页，共78页，星期日，2025年，2月5日其结果是,土壤中铵化作用、硝化作用减弱，纤维素分解作用强度增加，土壤中蛋白酶、转化酶和接触酶活性下降，磷酸酶活性增强。冯宗炜等的实验表明，酸雨使土壤中固氮作用降低80%，铵化作用强度减弱30%~50%。纤维素分解作用强度提高2~3倍。酸雨的长期影响会使土壤中碳、氮的转化及平衡遭到破坏。而土壤中蛋白酶、转化酶和接触酶活性的下降，又延缓了土壤中某些基质的氧化还原进程。第44页，共78页，星期日，2025年，2月5日重金属污染可使固氮酶活性与反硝化作用均随土壤中重金属浓度增加而降低；Wike(1988)分别单独加入Cd(3mg·kg-1)、Cu(50mg·kg-1)、Pb(100mg·kg-1)、Zn(200mg·kg-1)不引起土壤呼吸和脱氢酶活性改变,而这些元素联合投加将显著产生抑制效应。第45页，共78页，星期日，