污染物在生态系统中的行为.pptVIP

生物放大（Biomagnification）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，又称生物学放大。原因：生态系统食物链的物质流动的原理鱼类（石斑鱼）痕量~1.6mg/L(2667)无脊椎动物0.0~6.1mg/Lmg/L(10000)大型水生植物0.0~2.1mg/L(3500)水鸟(尸体）63~75.5mg/L(10500~125873）湖水0.0006mg/L藻类0.1~0.3mg/L(167~500)沉积物痕量~3.8mg/L(6333)图尔湖和克拉马斯南部保护区DDT对生物群落的影响思考1：许多生物外源性物质在环境中的含量很低，通常在ppb级，为什么这么低的浓度还会引起严重的问题？生物积累：t（生长期）?，KBCF?思考2：三个概念的有何区别？有何意义？生物浓缩：C体内C环境生物放大：营养级?，KBCF?0102030405意义阐明污染物在生态系统中的迁移转化规律评价和预测污染物对生态系统的危害利用生物对环境进行监测和净化01020304二、结合污染物的生物大分子（生物浓缩机制）1生物体内存在能与污染物结合的物质：生物浓缩主要决定于生物本身的特性，特别是生物体内存在的、能与污染物相结合的活性物质的活性强弱和数量多寡。2糖类：往往具有还原性3脂类：极性酯键4核酸：极性化合物蛋白质和氨基酸：金属硫蛋白及类金属硫蛋白低相对分子质量的蛋白质6000-10000高达30%半胱氨酸镉硫蛋白在于250nm处吸收最强热稳定性蛋白质三、体内运输动物吸收的污染物，经过跨膜运输进入血液循环系统后，同血细胞和血浆蛋白结合，随血液循环被运送到全身组织和器官，发生新的分配和定位污染物在植物体内的运输主要是在蒸腾拉力和生长中心双重动力作用下，驱动污染物随水分和营养物质的分配而完成再分配。四、生物体内的分布5%55%30%10%铅：骨骼汞：神经系统DDT、六六六：肝脏和肾脏氟：牙齿和骨骼五、超量积累植物重金属污染的土壤上这类植物能良好地生长，一般不会发生重金属的毒害现象。3124能超出一般植物的平均水平而大量吸收和积累重金属的植物被称为超量积累植物。体内某一元素浓度大于一定的临界值植物吸收的重金属大部分分布在地上部01主动运输：生物膜有主动选择性、载体02低—高，消耗能量特点方式浓度梯度有无载体是否耗能其它特点简单扩散高浓度?低浓度（顺）无否脂溶性有机化合物的主要转运方式滤过过程高浓度?低浓度（顺）无否通过膜上的亲水性孔道协助扩散高浓度?低浓度（顺）有否水溶性大分子化合物的主要方式主动转运低浓度?高浓度（逆）有耗能胞饮作用内吞物质为液体吞噬作用内吞物质为固体物质第二节生物对污染物的转化和排出一、生物转化01概念biotransformation生物转化指外源化合物进入生物机体后在有关酶系统的催化作用下的代谢变化过程。02排出体外外源性化合物一级代谢物结合产物（二级代谢物）毒害作用过程I（相I反应）图生物转化过程示意图过程II（相II反应）1相I过程（反应）2外源性化合物在有关酶系统的催化下经由氧化、还原或水解反应改变其化学结构，形成某些活性基团（－OH、－SH、－COOH、－NH2）或进一步使这些活性基团暴露。3相II过程（反应）4相I过程产生的一级代谢物在另外的酶系统催化下通过上述活性基团与细胞内的某些化合物结合，生成结合产物（二级代谢物）或带有某些活性基团的外源性化合物与细胞内物质结合反应。反应类型反应性质细胞内酶的主要定位氧化羟化反应微粒体脱烷基反应微粒体环氧化反应微粒体脱硫反应微粒体脱卤反应微粒体醇氧化反应胞液为主，微粒体少量醛氧化反应胞液，微粒体还原脱氨反应微粒体，线粒体醛还原反应胞液偶氮还原反应微粒体，胞液硝基反应微粒体，胞液水解相Ⅰ反应1、氧化反应：混合功能氧化酶MFO混合功能氧化酶MixedFunctionOxidase混合功能氧化酶的作用混合功能氧化酶（MFO）MFO引起的生物转化的反应特征相同，但底物、产物的化学特性差别很大，即具有多种催化功能。MFO是污染物在体内进行生物转化相I过程中的关键酶系，它们对人工化学品解毒发挥了重要作用。从解毒作用来看，许多外源性化合物进入体内，经MFO作用后发生各种变化，大多数被转化成低毒易溶的代谢产物排出体外。但有的则