污染生态学2011年思考题

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1、思考题1、简述污染物在植物体内的迁移方式。答：从根表面吸收的污染物能横穿根的中柱，被送入导管。进入导管后随蒸腾拉力向地上部移动。一般认为穿过根表面的无机离子到达内皮层可能有两种通路：第一条为非共质体通道，即无机离子和水在根内横向迁移，到达内皮层是通过细胞壁和细胞间隙等质外空间；第二条是共质体通道，即通过细胞内原生质流动和通过细胞之间相连接的细胞质通道。污染物可以从根部向地上部运输，通过叶片吸收的污染物也可从地上部向根部运输。不同的污染物在植物体内的迁移、分布规律存在差异。由于污染物具有易变性，可通过不同的形态和结合方式在植物体内运输和储存。根吸收的部位不同，向地上部移动的速率也有差异。此外，

2、土壤或培养液中离子浓度的高低，能直接影响离子的运输速率。浓度过高时，离子向地上部运输的速率相应变小。土壤中离子浓度高低还影响离子的形态。重金属的物理形态不同，植物对其吸收、迁移的方式也不同。根是植物吸收重金属的主要器官，大量的重金属分布在根部。流动性大的元素则可向上运输到茎、叶、果实中。叶片吸收的重金属也能向下移动。2、在实际生产中如何减少植物对土壤中污染物的吸收？答：（1）土壤类型和特性不同，能影响植物根系对污染物的吸收。某些重金属常形成络合物，其溶解度提高后，增加根系对它的吸收。（2）土壤中有机质含量愈多，提供了更多的能沉淀、络合污染物的基团，从而对污染物吸附能力愈强，根系吸毒量就愈少。

3、（3）不同类型的金属离子，被土壤吸附的数量、强弱是不同的。粘土矿物、蒙脱石和高岭石对金属离子吸附都有差异。金属离子被土壤胶体吸附是它们从液相转入固相的重要途径之一。金属元素若被吸附在粘土矿物表面交换点上，则较易被交换，如被吸附在晶格中，则很难被释放。（4）金属离子形成有机螯合物后，植物对它们的吸收主要取决于所形成螯合物的溶解性。（5）土壤对农药的吸附作用，有物理和物理化学吸附两类。其中主要是物理化学吸附(或称离子交换吸附)。（6）根据土壤能吸附、螯合、络合污染物的特点，因此，可以从改良土壤入手以减少植物对污染物的吸收。（7）添加腐殖质等土壤改良剂还能影响重金属形态的变化，进而影响植物的吸收。

4、（8）污染土壤上石灰加Ca、Mg、P肥处理对重金属迁移、积累的影响以及重金属对作物的效应，结果表明处理后可减少重金属向作物籽实的迁移和积累。3、研究生物富集的最佳方法有哪些？请你设计一个研究生物富集的方案。答：生物富集的研究，可在个体（单独生物种）和食物链两个水平上进行。生物富集的研究，无论在哪个水平上进行，都可以采取野外采样调查、室内分析的方法和室内模拟实验的方法。前者的优点在于污染物的富集是各种因素综合作用的结果，与实际情况相符。后者的优点在于影响富集的各种因素便于控制，便于分析各个因素各自的作用和它们的综合作用。也可以将两种方法相结合，互相印证。例如，设计玻璃缸一只（25cm×30cm

5、×50cm），内装15kg石英砂作陆相，加入一定量的营养液作水相。在陆相中栽种50株高粱苗，并放养若干条毛虫。在水相中放养一定量的藻类、浮游生物、瓶螺、孑孓和食蚊鱼。上述生物可组成两条食物链：高粱→毛虫→硅藻→浮游生物→孑孓→食蚊鱼。高粱→毛虫→绿藻→瓶螺。将放射性标记农药涂在石英砂、植物上或直接加入水相中。间隔一定时间后，测定砂和水中各种生物的放射性标记农药及其代谢产物。实验的目的是：（1）水相中放射性农药的污染速度；（2）在生态系统中，农药对生物的毒害作用；（3）水相和各种生物体内，放射性农药代谢、变化情况；（4）测定农药在各生物体内的富集系数。根据上述设计，把5.0mg的14C-DDT

6、（1%丙酮溶液）涂在模拟生态系统的高粱叶上，经一个月后测定的结果，从表中可明显看出：DDT进入生物体中，能很快地转化为DDE，它比DDT更易在生物体内富集，富集系数可高达20000～112309。表2-14DDT在生物系统中的转移①农药及其代谢产物水中残留量(mg/kg)孑孓瓶螺食蚊鱼残留量(mg/kg)富集系数残留量(mg/kg)富集系数(mg/kg)残留量(mg/kg)富集系数(mg/kg)14C-DDT14C-DDE14C-DDD14C水溶性代谢产物0.000220.000260.000120.00321.85.20.41.581812000033334677.612.01.60.98

7、3454546154133330618.629.25.30.8584545112309441662654、化学元素之间为什么会出现拮抗和协同关系？有哪些因素决定元素之间的拮抗和协同关系？答：一、两元素之间由于直接发生化学反应而产生拮抗(1)凡两种元素能生成难解离的稳定化合物的，它们之间便可能存在着生物的拮抗。(2)凡两种元素能生成稳定络合物的，它们之间便可能存在生物拮抗作用。(3)凡两种元素可发生氧化还原反应