7.2生物安全和生物污染（课件)《环境学》同步教学（高等教育出版社）

7.2生物安全和生物污染 第一节 生物安全 第二节 生物污染 目录 第一节 生物安全 转基因安全 一、转基因的生物安全 人类通过基因（甚至是人工合成的基因）在动物、植物、微生物之间的相互转移，创造出前所未有的新的性状甚至新物种，打破了物种原有的生殖屏障，改变了自然界长期进化的规律。 转基因生物技术 的潜在危害 转基因生物技术的潜在危害 危 害 分 类 生态环境 形成超级杂草、超级病毒 ； 对生物多样性的威胁； 对生物链的破坏； 天然物种基因污染 人体健康 致病性 ；抗药性 ； 营养结构失衡 ；基因武器 安全措施 产品标签 技术措施 国际合作 安全评估和风险控制 第二节 生物污染 一、污染物在环境中的循环 二、污染物在生物体内的归宿 三、污染对生物的影响 四、污染对种群和生态系统的影响 工业革命前 20世纪末 21世纪末 人工合成物在 环境中的浓度 1ppt 1ppb 一、污染物在环境中循环 迁 移 方 式 通过大气、水的扩散、 搬运和重力作用实现迁移 机械迁移 物理—化学迁移 通过溶解－沉淀、氧化－还原水解、络合等物化反应实现迁移 生物迁移 通过生物吸收、代谢、生长、死亡实现迁移 污染物在环境中迁移与转化 污染物 毒性增强 毒性减弱 迁移 转化 重金属 持久性有机污染物 需氧有机物 酚和氰化物 二、污染物在生物体内的归宿 转运 生物转化 储存/蓄积 毒性作用 污染物 排泄 吸收 1 污染物跨膜转运 被动转运 特殊转运 简单扩散 滤 过 内吞作用 主动转运 易化扩散 吞噬作用 胞饮作用 污染物 2 污 染 物 吸 收 消化管 呼吸系统 皮肤 体液、血液循环 根部: 根尖的根毛区 地上部分: 叶片上的气孔 动物 植物 3 污染物在体内分布 脂溶性强的污染物蓄积在脂肪中 有些物质对某一组织有特殊亲和力 在脂肪或骨骼中沉积的污染物毒性小 水域、土壤：根>茎>叶>穗>壳>种 大气 ：叶、茎 最多 动 物 植 物 4 污 染 物 的 排 泄 肾 脏 肠胃 静脉循环 肝脏 胆汁 粪便 其它：呼气、汁液、汗液、唾液、毛发、指甲 尿液 植物：根系排出、叶面呼吸、枯枝落叶 5 生 物 转 化 6 污 染 物 蓄 积 生物浓缩 生物积累 生物放大 浓缩系数或富集因子 定性描述 三、污染对生物的影响 大分子 细胞 组织 器官 个体 污染物 污染物毒性分类 急性毒性：污染物一次大剂量或24小时内多次作用于机体，所引起的毒性作用。 亚急性毒性：污染物在生物生命的十分之一左右时间内，每日或反复多次作用，所引起的损害作用。 慢性毒性：低剂量污染物在生物体生命周期内长时间反复多次作用于生物体，所引起的毒性伤害作用。 蓄积性毒性：低于中毒阈剂量的污染物反复地与生物接触一定时间后，致使其出现的中毒作用。 剂量—效应（反应）关系：在一定剂量（一般用单位机体体重的吸收量来表示）的污染物作用下，生物体中发生效应或反应的个体在群体中所占比例，用百分比表示。 重要概念 半致死浓度（剂量）：在急性毒性试验中，使得试验生物死亡率为50％的毒物浓度或剂量，用于急性毒性作用的定量描述。 污染物的联合作用 独立作用：多种污染物共同作用时所产生的毒性与 多种污染物分别作用时的毒性大小相等。 相加作用：多种污染物共同作用所产生的毒性等于它 们分别产生的毒性的总和。 协同作用 ：多种污染物共同作用所产生的毒性大于 它们分别单独与机体接触所产生的毒性总和。 拮抗作用：多种污染物共同作用所产生的毒性小于各 种污染物单独作用产生的毒性的总和。 四、污染对种群和生态系统的影响 1.在种群水平的影响 种群密度 年龄结构 性别比例 种群进化 2 在生态系统水平的影响 生境：单一化 物种结构：敏感种下降，耐污种上升 营养结构：食物链缩短，食物网简化 初级生产力：减少 营养循环：降低有机质分解和矿化速率 $$