环境生物学-3生物对污染物环境行为的影响.ppt

生物对污染物环境行为的影响
环境生物学
教材:孔繁翔主编,环境生物学,2000,高等教育出版社,北京
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一、生物引起的环境污染
生物污染(Biological Pollution)——指对人和生物有害的微生物、寄生虫等病原体和变应原等污染水、气、土壤和食品,影响生物产量和质量,危害人类健康的污染。
(一)环境中的病原微生物
病原微生物(Pathogenic anism)——能使人、家禽、家畜与植物致病的微生物。
环境介质:空气、水体、土壤
致病微生物举例:沙门氏菌、霍乱弧菌、肠道病毒、甲型肝炎病毒等
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一、生物引起的环境污染
(二)水体的富营养化
富营养化(Eutrophication)——指大量的氮磷等营养元素物质进入水体,使水中藻类等浮游生物旺盛增殖,从而破坏水体的生态平衡的现象。
不良后果:
水体外观呈色、变浊
散发出不良气味
DO下降
水生生物死亡
产生藻毒素
污染饮用水源
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(三)微生物代谢产物与环境污染
硫化氢:主要是反硫化细菌还原硫酸盐或异养微生物分解有机硫化物时产生的。
低浓度——难闻气味;高浓度——急性中毒。
酸性矿水:由化学氧化合耐酸细菌的联合作用产生,是矿区的一个严重的污染问题。
硝酸和亚硝酸:亚硝酸盐在人体内可同蛋白质代谢产物胺类发生反应生成致癌物——亚硝胺。
微生物毒素:指微生物在其生长、代谢过程中所产生的毒素,可污染食品和环境,危害人类健康。如黄曲霉毒素、葡萄球菌肠毒素、藻类毒素等。
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二、金属的生物转化
受到关注的金属:汞、砷、铅、锡、锑、铜、镉、铬、镍和钒。
金属的毒性
影响因素:金属的浓度、金属的存在状态。
例如,
六价铬比三价铬毒得多;
甲基汞的毒性比其他的汞化合物毒性大得多;
有机锡比无机锡毒,有机锡中的烷基锡比芳香基锡毒,烷基锡中三烷基又比其他烷基锡毒。
金属的微生物转化
微生物对金属的转化,主要是氧化还原和甲基化作用。
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环境中的汞污染及其转化
环境中汞的赋存形式
无机汞存在形式:
零价的金属汞:液态、汞蒸汽(常温下);
一价和二价离子态:形成无机汞化合物(一价汞盐、二价汞盐);
可溶性汞:如氯化汞;
难溶性汞:如磷酸氢汞、碳酸汞、硫化汞、零价的金属汞与一价汞盐等。
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环境中汞的赋存形式
有机汞存在形式:
汞易和有机基团形成化合物,通常是以共价键连接在碳原子上形成有机汞,如CH3Hg+,CH3HgCH3。
……
残渣态:土壤中存在
晶格态:土壤中存在
交换态:土壤中存在
腐殖酸结合态:土壤、水体中存在
络合态:土壤、水体中存在,如Hg(OH)n2-n,
……
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自然环境中汞的分布
土壤环境[据张庆辉]
。自然环境中汞的本底值不高,-,-,-。土壤中的汞含量与土壤的形成过程及利用情况有关。
水环境[据张庆辉;孔志明]
自然界水体中的汞浓度约在ppb级的水平。如江、河、,-,但泉水中可达80 μg/L 以上。
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自然环境中汞的分布
大气环境[据孔志明]
大气中汞的平均含量为1-10μg/m3。
环境中汞污染的主要来源
汞矿和含汞矿石及风化;
煤炭、石油的燃烧;
焚烧垃圾及氯碱工业、塑料工业、电池工业和电子工业等含汞三废的排放;
含汞农药的使用等。
沉积物、土壤中汞的二次污染。
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汞的环境标准
由于各种形态的汞广泛存在于环境中,并在一定条件下能转化成毒性更大的甲基汞,而且,任何形态的汞都可能成为污染物,所以各国均以不同环境中的总汞浓度为依据,制定相应的标准。
根据汞中毒事件的流行病学调查结果,推荐人的安全摄汞量为每天30μg,包括由空气、水和食物各种摄入途径。
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