生物體內(nèi)污染物質(zhì)的運動過程及毒性

第1頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第一節(jié)物質(zhì)通過生物膜的方式生物膜的結(jié)構(gòu)(ConstitutionofBiologicalMembrane)生物膜主要是磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)鑲嵌組成的。第2頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第一節(jié)物質(zhì)通過生物膜的方式物質(zhì)通過生物膜的方式1、膜孔濾過2、被動擴散

3、被動易化擴散

4、主動轉(zhuǎn)運

5、胞吞和胞飲呈現(xiàn)特異性選擇；是正常的營養(yǎng)物質(zhì)及其代謝產(chǎn)物通過生物膜的主要方式。大多數(shù)物質(zhì)通過生物膜的方式。具體以何種方式通過生物膜，主要取決于機體各組織生物膜的特性和物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)。第3頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第二節(jié)污染物質(zhì)在機體內(nèi)的轉(zhuǎn)運

(TransportofPollutantinBodies)污染物質(zhì)在機體內(nèi)的運動過程包括吸收、分布、排泄和生物轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)運吸收(主要途徑:消化管,呼吸道,皮膚)分布(受膜通透性,組織血流速度決定)排泄(主要途徑:腎,肝,膽,腸,肺,外分泌腺等)消除排泄(主要途徑:腎,肝,膽,腸,肺,外分泌腺等)轉(zhuǎn)化蓄積第4頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第二節(jié)污染物質(zhì)在機體內(nèi)的轉(zhuǎn)運

(TransportofPollutantinBodies)吸收(Adsorption)吸收是污染物質(zhì)從機體外，通過各種途徑通透體膜進入血液的過程。消化管是吸收污染物質(zhì)最主要的途徑；呼吸管是吸收大氣污染物的主要途徑；皮膚吸收是不少污染物質(zhì)進入機體的途徑；分布(Distribution)分布是指污染物質(zhì)被吸收后或其代謝轉(zhuǎn)化物質(zhì)形成后，由血液轉(zhuǎn)送至機體各組織；與組織成分結(jié)合；從組織返回血液；以及再反復(fù)等過程。第5頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第二節(jié)污染物質(zhì)在機體內(nèi)的轉(zhuǎn)運

(TransportofPollutantinBodies)排泄(Excretion)

排泄是污染物質(zhì)及其代謝物質(zhì)向機體外的轉(zhuǎn)運過程。排泄器官以腎和肝膽為主。1、腎排泄(RenalExcretion)2、肝膽系統(tǒng)的膽汁排泄(BiliaryExcretion)3、腸道排泄(EnterohepaticExcretion)蓄積

(Accumulation)

機體長期接觸某污染物質(zhì)，若吸收超過排泄及其代謝轉(zhuǎn)化，則會出現(xiàn)該污染物質(zhì)在體內(nèi)逐增的現(xiàn)象，稱為生物蓄積。污染物的蓄積部位和毒性作用部位不一定相同。有些污染物由膽汁排泄，在腸道運行中又重新被吸收，該現(xiàn)象稱為腸肝循環(huán)。能進行腸肝循環(huán)的污染物，呈高脂溶性，通常在體內(nèi)停留時間較長。如DDT在脂肪組織中蓄積，而毒性作用部位是神經(jīng)系統(tǒng)及其他臟器。鉛集中于骨骼，而毒性作用部位在造血系統(tǒng)，神經(jīng)系統(tǒng)及胃腸系統(tǒng)。第6頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第三節(jié)污染物質(zhì)的生物富集、放大和積累生物富集(BiologicalConcentration)

生物通過非吞食方式，從周圍環(huán)境蓄積某種元素或難降解的物質(zhì)，使其在機體內(nèi)濃度超過周圍環(huán)境中濃度的現(xiàn)象。生物濃縮系數(shù)(BioconcentrationFactor)

：影響B(tài)CF的因素物質(zhì)性質(zhì)：降解性、脂溶性、水溶性等生物特征：種類、大小、性別、器官、生長發(fā)育階段等環(huán)境條件：溫度、鹽度、pH、氧含量等第7頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第三節(jié)污染物質(zhì)的生物富集、放大和積累水生生物富集速率方程為：生物濃縮系數(shù)：了解第8頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第三節(jié)污染物質(zhì)的生物富集、放大和積累生物放大(Biomagnification)同一食物鏈上的高營養(yǎng)級生物，通過吞食低營養(yǎng)級生物富集某種元素或難降解物質(zhì)，使其在機體內(nèi)的濃度隨營養(yǎng)級數(shù)提高而增大的現(xiàn)象。生物放大并不是在所有條件下都能發(fā)生生物積累

(BioaccumulationProcess)生物從周圍環(huán)境和食物鏈蓄積某種元素或難降解物質(zhì)，使其在機體中的濃度超過周圍環(huán)境中濃度的現(xiàn)象。在北極地區(qū)地衣北美馴鹿狼的食物鏈上，明顯存在著Cs生物放大現(xiàn)象。據(jù)文獻報道：有些物質(zhì)只能沿食物鏈傳遞，不能沿食物鏈放大；有些物質(zhì)既不能沿食物鏈傳遞，也不能放大。第9頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)1、生物轉(zhuǎn)化中的酶；4、耗氧有機污染物質(zhì)的微生物降解；7、氮及硫的微生物轉(zhuǎn)化；主要內(nèi)容2、若干重要輔酶的功能；3、生物氧化過程中的氫傳遞過程；6、有毒有機污染物質(zhì)的微生物降解；5、有毒有機污染物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化類型；8、重金屬元素的微生物轉(zhuǎn)化；第10頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)一、生物轉(zhuǎn)化中的酶(EnzymeinBiotransformation)酶(Enzyme)：一類由細胞制造和分泌的、以蛋白質(zhì)為主要成分的、具有催化活性的生物催化劑。酶催化作用的特點：1、催化專一性高2、酶催化效率高3、酶催化需要溫和的外界條件第11頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)一、生物轉(zhuǎn)化中的酶(EnzymeinBiotransformation)催化作用的場所催化反應(yīng)的類型成分酶的分類胞外酶胞內(nèi)酶氧化還原酶水解酶裂解酶異構(gòu)酶合成酶轉(zhuǎn)移酶單成分酶雙成分酶（酶蛋白+輔酶）在雙成分酶催化反應(yīng)時，一般是輔酶起著傳遞電子、原子或某些化學(xué)集團的功能，酶蛋白起著決定催化專一性和催化高效率的功能。因此，只有雙成分酶的整體才具有酶的催化活性。第12頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)二、若干重要輔酶的功能(EffectofSomeImportantCoenzyme)1、FMN和FAD2、NAD+和NADP+3、輔酶Q4、細胞色素酶系的輔酶5、輔酶A第13頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三FMN（黃素單核苷酸）FAD（黃素腺嘌呤二核苷酸）FMN、FAD是氧化還原酶的輔酶，在酶促反應(yīng)中具有傳遞氫原子的功能。第14頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三NAD+煙酰胺腺嘌呤二核苷酸第15頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三NADP+煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸第16頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)3.輔酶Q，簡寫CoQ，是某些氧化還原酶的輔酶。FMN和FAD、NAD+和NADP+、輔酶Q的作用均是在酶促反應(yīng)中擔(dān)任遞氫的任務(wù)。

如：第17頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)4.細胞色素酶系的輔酶主要有細胞色素b、c1、c、a和a3等幾種，在反應(yīng)中擔(dān)當(dāng)傳遞電子的作用。輔酶A是一種轉(zhuǎn)移酶的輔酶，在酶促反應(yīng)中起著傳遞?；淖饔玫?8頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)三、生物氧化中的氫傳遞過程(HydrogenTransforProcessinBiologicalOxidation)生物氧化(BiologicalOxidation

):指有機物質(zhì)在機體細胞內(nèi)的氧化，并伴隨有能量的釋放。放出的能量主要通過二磷酸腺苷與正磷酸合成三磷酸腺苷而被暫時存放。腺苷部分第19頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)氫傳遞過程的幾種分類1、有氧氧化中以分子氧為直接受氫體的遞氫過程；2、有氧氧化中以分子氧為間接受氫體的遞氫過程；3、無氧氧化中有機底物轉(zhuǎn)化中間產(chǎn)物作受氫體的遞氫過程；4、無氧氧化中某些無機含氧化合物作受氫體的遞氫過程第20頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)1、有氧氧化中以分子氧為直接受氫體的遞氫過程該過程只有一種酶作用于有機底物。第21頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)2、有氧氧化中以分子氧為間接受氫體的遞氫過程該過程有幾種酶共同發(fā)揮作用第22頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)3、無氧氧化中有機底物轉(zhuǎn)化中間產(chǎn)物作受氫體的遞氫過程酵母菌乳酸菌第23頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)4、無氧氧化中某些無機含氧化合物作受氫體的遞氫過程第24頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)耗氧有機污染物質(zhì)(Oxygen-ConsumingOrganicPollutant):是生物殘體、排放廢水和廢棄物中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)等較易生物降解的有機物質(zhì)。生物降解(Biodegradation)：有機物質(zhì)通過生物氧化以及其他的生物轉(zhuǎn)化，可以變成更小、更簡單的分子過程。四、耗氧有機污染物質(zhì)的微生物降解(MicrobialDegradation

ofOxygen-ConsumingOrganicPollutant)第25頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)1、糖類的微生物降解(MicrobialDegradation

ofCarbohydrate)1）多糖水解成單糖2）單糖酵解成丙酮酸3）丙酮酸的轉(zhuǎn)化糖類通過微生物作用，有氧條件下完全氧化為CO2和H2O，降解徹底；無氧條件下不完全氧化為有機酸、醇及CO2等，降解不徹底，同時引起體系pH的下降。第26頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)2、脂肪的微生物降解(MicrobialDegradationofFat)1）脂肪水解成脂肪酸和甘油2）甘油的轉(zhuǎn)化丙酮酸丙酮酸的轉(zhuǎn)化3）脂肪酸的轉(zhuǎn)化有氧氧化無氧氧化?-氧化TCA循環(huán)脂肪通過微生物作用，有氧條件下完全氧化為CO2和H2O，降解徹底；無氧條件下不完全氧化為有機酸、醇及CO2等，降解不徹底。第27頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)3、蛋白質(zhì)的微生物降解(MicrobialDegradationofProtein)1）蛋白質(zhì)水解成氨基酸2）氨基酸脫氨成脂肪酸3）脂肪酸的轉(zhuǎn)化4、甲烷發(fā)酵糖類蛋白質(zhì)脂肪乙酸甲酸氫氣CO2無氧氧化有機酸醇產(chǎn)氫菌產(chǎn)乙酸菌產(chǎn)甲烷菌第28頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)

五、有毒有機污染物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化類型

(TypesofBiotransformationofToxicOrganicPollutant)1、耗氧反應(yīng)2、還原反應(yīng)3、水解反應(yīng)4、結(jié)合反應(yīng)一方面使有機毒物水溶性和極性增加易于排除體外；另一方面會改變有機毒物的毒性：減小或增大。第29頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

——有毒有機污染物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化類型

1）混合功能氧化酶加氧氧化

2）脫氫酶脫氫氧化

3）氧化酶氧化1、耗氧反應(yīng)類型第30頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

——有毒有機污染物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化類型1）混合功能氧化酶加氧氧化類型利用細胞內(nèi)分子氧，將其中的一個氧原子與有機底物結(jié)合，使之氧化；而使另一個氧原子與氫原子結(jié)合形成水。第31頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

——有毒有機污染物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化類型混合功能氧化酶的專一性較差，能催化許多有機毒物氧化碳雙鍵環(huán)氧化碳羥基化第32頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

——有毒有機污染物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化類型氧脫烴硫脫烴、硫-氧化及脫硫第33頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

——有毒有機污染物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化類型氮脫烴、氮氧化及脫氮第34頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

——有毒有機污染物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化類型2）脫氫酶脫氫氧化類型醇氧化成醛：醇氧化成酮：醛氧化成羧基：3）氧化酶氧化（OxidationofOxidationase）氧化酶是伴隨有氫原子或電子轉(zhuǎn)移，以分子氧為直接受氫體的酶類。例如：第35頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

——有毒有機污染物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化類型2、還原反應(yīng)類型1）可逆脫氫酶加氫還原2）硝基還原酶還原3）偶氮還原酶還原4）還原脫氯酶還原第36頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

——有毒有機污染物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化類型3、水解反應(yīng)類型1）羧酸酯酶使脂肪簇脂水解2）芳香酯酶使芳香簇脂水解第37頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

——有毒有機污染物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化類型3、水解反應(yīng)類型3）磷酯酶使磷酸酯水解4）酰胺酶使酰胺水解HNCOCH3第38頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

——有毒有機污染物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化類型4、若干重要結(jié)合反應(yīng)類型（自學(xué)）

1）葡萄糖醛酸結(jié)合

2）硫酸結(jié)合

3）谷胱甘肽結(jié)合第39頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)六、有毒有機污染物質(zhì)的微生物降解

(MicrobialDegradationofToxicOrganicPollutants)1、烴類(Hydrocarbons)

2、農(nóng)藥的降解

(DegradationofPesticides)1）烷烴的微生物降解2）烯烴的微生物降解3）苯及苯系物的微生物降解第40頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—有毒有機污染物質(zhì)的微生物降解1）正烷烴的降解烷烴醇醛酸CO2+H2O第41頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—有毒有機污染物質(zhì)的微生物降解2）烯烴的微生物降解途徑第42頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—有毒有機污染物質(zhì)的微生物降解3）苯的微生物降解途徑第43頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—有毒有機污染物質(zhì)的微生物降解烴類化合物微生物降解難易程度比較1、烯烴最易降解，烷烴次之，芳烴較難，多環(huán)芳烴更難，脂環(huán)烴最為困難。2、在烷烴中，正構(gòu)烷烴比異構(gòu)烷烴容易降解，直鏈烷烴比支鏈烷烴容易降解。3、在芳香類中，苯的降解要比烷基苯類及多環(huán)化合物困難。第44頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—有毒有機污染物質(zhì)的微生物降解1）苯氧乙酸的降解2、農(nóng)藥的降解

(DegradationofPesticides)第45頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—有毒有機污染物質(zhì)的微生物降解2）對硫磷的可能降解途徑2、農(nóng)藥的降解

(DegradationofPesticides)對硫磷對氧磷Ⅰ氧化Ⅲ還原：硝基變氨基Ⅱ水解第46頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—有毒有機污染物質(zhì)的微生物降解3）DDT的降解2、農(nóng)藥的降解(DegradationofPesticides)第47頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)七、氮及硫的微生物轉(zhuǎn)化1、氮的微生物轉(zhuǎn)化

1）氮的主要形態(tài)：（1）分子氮（2）生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸等有機氮化合物，以及生物殘體變成的各種有機氮化合物（3）銨鹽、硝酸鹽等無機氮化合物同化、氨化、硝化、反硝化、固氮的概念第48頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—氮的微生物轉(zhuǎn)化同化：綠色植物和微生物吸收硝態(tài)氮和銨態(tài)氮，組成機體中蛋白質(zhì)、核酸等含氮有機物質(zhì)的過程。氨化(Ammoniation)：生物殘體中的有機氮化合物，經(jīng)微生物分解成氨態(tài)氮的過程。硝化(Nitrification)：氨在有氧條件下通過微生物作用,氧化成硝酸鹽的過程。第49頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—氮的微生物轉(zhuǎn)化2）反硝化(Denitrification)

硝酸鹽在厭氧條件下，通過微生物作用而還原的過程。（1）硝酸鹽還原成亞硝酸（2）硝酸鹽還原成氮氣（3）硝酸鹽還原成亞硝酸鹽和氨第50頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—氮的微生物轉(zhuǎn)化傳統(tǒng)水處理理論認(rèn)為：氨氮的去除是通過硝化和反硝化兩個相互獨立的過程實現(xiàn)的，由于對環(huán)境條件的要求不同，這兩個過程不能同時發(fā)生，而只能序列式進行，即硝化反應(yīng)發(fā)生在好氧條件下，反硝化反應(yīng)則發(fā)生在嚴(yán)格的缺氧或厭氧條件下。在這種理論指導(dǎo)下，傳統(tǒng)的生物脫氮工藝都是將缺氧區(qū)(或厭氧區(qū))與好氧區(qū)分隔開，如A/O系統(tǒng)。在好氧區(qū)供氧充足，氨氮被硝化菌群氧化成硝酸鹽氮，然后混合液進入缺氧段；在缺氧條件下，反硝化菌利用硝酸鹽氮和原污水中的有機物完成反硝化過程，達到脫氮的目的。第51頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—氮的微生物轉(zhuǎn)化固氮(NitrogenFixation)：通過微生物的作用把分子氮轉(zhuǎn)化為氨的過程。生物固氮在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用氮素是農(nóng)作物從土壤中吸收的一種大量元素，土壤每年因此要失去大量的氮素。土壤可以通過兩條途徑獲得氮素：一條是含氮肥料；另一條是生物固氮：豆科植物。好氧根瘤菌第52頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)七、氮及硫的微生物轉(zhuǎn)化2、硫的微生物轉(zhuǎn)化

硫化：微生物（硫桿菌和硫磺菌）作用下，S、H2S生成H2SO4的過程。反硫化：SO42-、SO32-在微生物（脫硫弧菌）作用下，還原生成H2S的過程。由于海水中硫酸鹽濃度較高，所以由硫酸鹽經(jīng)細菌作用還原為硫化氫，是海水硫化氫的主要來源。第53頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

(BiotransformationofPollutedMatter)汞(Mercury)八、重金屬元素的微生物轉(zhuǎn)化(MicrobialTransformation

ofHeavyMetal)汞的環(huán)境化學(xué)行為：（1）汞及其化合物有較大揮發(fā)性（2）膠體對汞有強烈的吸附作用（3）汞的甲基化汞的三種價態(tài)間的相互轉(zhuǎn)化第54頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—汞的微生物轉(zhuǎn)化汞的生物甲基化(Methylation)：在好氧或厭氧條件下，水體底質(zhì)中某些微生物能使二價無機汞鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榧谆投谆倪^程?！?5頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—汞的微生物轉(zhuǎn)化汞的生物甲基化途徑第56頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—汞的微生物轉(zhuǎn)化汞的生物去甲基化

在抗汞微生物的作用下，甲基汞或無機汞轉(zhuǎn)化為單質(zhì)汞的過程。常見的抗汞微生物是假單胞菌屬。第57頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—砷的微生物轉(zhuǎn)化砷的存在形態(tài)

As(Ⅴ)、As(Ⅲ)、CH3AsO(OH)2

、(CH3)2AsO(OH)、(CH3)3AsO、(CH3)3As、砷膽堿[(CH3)2As+CH2CH2OH]、砷甜菜堿[(CH3)2As+CH2COO-]、砷糖等。各形態(tài)砷的毒性As2O3?

CH3AsO(OH)2≈(CH3)2AsO(OH)>(CH3)3AsO≈(CH3)2As+CH2COO-高毒毒毒無毒無毒毒性以As(Ⅲ)最大，As(Ⅴ)次之，甲基化合物再次之，大致呈現(xiàn)砷化物甲基數(shù)遞增毒性遞減的規(guī)律，但是典型的例外是(CH3)3As具有高毒性。第58頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—砷的微生物轉(zhuǎn)化砷的微生物甲基化

甲基供體是相應(yīng)轉(zhuǎn)移酶的輔酶S-腺苷甲硫氨酸，起傳遞CH3+的作用。CH3+先進攻由砷酸鹽還原得到的亞砷酸鹽中的砷，取得其外層獨對電子，CH3-以與之結(jié)合，形成砷為五價的一甲基砷酸鹽，并以此類推?；就緩饺缦拢旱?9頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—鐵的微生物轉(zhuǎn)化鐵細菌引起的酸性礦水問題鐵細菌上述三式聯(lián)合構(gòu)成由鐵細菌發(fā)揮重大作用的溶解黃鐵礦的循環(huán)問題，生成大量硫酸，加劇了礦水的酸化，造成嚴(yán)重污染問題。第60頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第五節(jié)污染物質(zhì)的毒性

(ToxicityofPollutant)一、毒物(Toxicant)毒物是進入生物機體后能使體液和組織發(fā)生生物化學(xué)的變化，干擾或破壞機體的正常生理功能，并引起暫時性或持久性的病理損害，甚至危及生命的物質(zhì)。毒物與非毒物之間并不存在絕對的界限二、毒物的毒性(ToxicityofToxicant)

影響毒物毒性的因素：毒物的化學(xué)結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)毒物所處的基體因素機體暴露于毒物的狀況生物因素生物所處的環(huán)境第61頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三效應(yīng)：毒理學(xué)把毒物劑量（濃度）與引起個體生理學(xué)的變化，如腦電、心電、血象、免疫功能、酶活性等的變化稱為效應(yīng)。反應(yīng)：把引起群體的變化，如腫瘤或其他損害的發(fā)生率、死亡率等變化稱為反應(yīng)。S型第五節(jié)污染物質(zhì)的毒性

(ToxicityofPollutant)第62頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—毒物的毒性毒作用的分類急性(Acute)慢性(Chronic)亞急（慢）性(Sub-acute)半數(shù)有效劑量（ED50，medianeffectivedose）半數(shù)有效濃度（EC50，medianeffectiveconcentration)半數(shù)致死劑量（LD50，medianlethaldose)半數(shù)致死濃度（LC50

，medianlethalconcentration)閾值量（濃度）最高允許量（濃度）在長期暴露毒物下，引起機體受損害的最低劑量（濃度）在長期暴露毒物下，不引起機體受損害的最高劑量（濃度）第63頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三三、毒物的聯(lián)合作用(Complex-ActionofToxicant)協(xié)同作用

(Synergism)相加作用

(AdditiveEffect)獨立作用(IndependentEffect)

拮抗作用

(Antagonism)

M>M1+M2

M=M1+M2

M<M1+M2

M=M1+M2(1-M1)第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—毒物的毒性第64頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第四節(jié)污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

—毒物的毒性四、毒作用的過程(Process