环境生物化学ppt课件

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1、环境生物化学EnvironmentalBiochemistryBeautifulnaturalworld生物环境、生态圈与生态系统生物的组成与微生物的生理特征污染物质在生物体内的转运污染物质的毒性返回生物环境、生物圈与生态系统生物环境自然界中的生物，包括植物、动物、微生物等有生命的机体，构成了人类生存的生物环境。生物环境是自然环境要素中的重要组成部分，它为人类提供了食物来源，通过绿色植物的光合作用将CO2和H2O固定为糖类等有机物；又通过动、植物的呼吸作用将这些有机物的化学键断裂，将植物体内的储藏能量转变为人体或生物体内的储存能量；此外，通过微生物的作用可以将生物残体和排泄物分解成无

2、机物返回自然界完成了碳循环、氮循环、硫循环、磷循环等。因此，生物环境是维持人类生态系统和整个地球自然生态平衡不可缺少的环境要素。生物圈地球上自有生物出现以来，它的发展便进入了新的更高级阶段，这是因为生物在地球物质循环和能量交换过程中起特殊重要的作用。生物圈的概念是奥地利地质学家休斯（EduardSuess）在1875年提出来的，但直到1926年前苏联地球化学家维尔纳茨基所做的“生物圈”的报告之后，才引起人们的注意。现代对生物圈的理解仍是当时维尔纳茨基的概念。生物圈是指地球上有生命活动的范围及其生存环境的整体。其范围的上限可达15km~20km高空，其下限可达海平面以下10km~11k

3、m海洋深处。陆地上的油井钻孔深达7.5km处仍发现有细菌生存。但绝大部分生物通常生存于地球陆地上和海面之下各约100m厚的范围内。生物圈的形成是生物界和水圈、大气圈及岩石（土壤圈）长期相互作用的结果。作为地球外套的生物圈，它之所以能够存在，是因为具备了下列几个条件：①这里可以获得来自太阳的充足的光能。一切生命活动都需要能量，而这些能量的根本来源正是太阳能；②这里有可被生物利用的大量液态水，几乎所有的生物体都含有大量的水分，没有水就没有生命；③生物圈内有适宜生命活动的温度条件，在此温度变化范围内的物质存在着气态、固态、液态三种物态变化，这也是生命活动的必要前提；④生物圈内提供了生命活动

4、所需的氧气、CO2以及氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁等矿质营养元素。综上所述，在地球上有生命存在的地方均属生物圈。构成生物圈的生物，即包括人类在内的所有动物、植物和微生物,他们不断地与环境进行物质循环与能量交换。在当今环境污染问题越来越严重的情况下，人类与生物圈的相互关系问题也越来越引起人们的关注。生态系统生态系统的概念生态系统的概念是英国植物群落学家坦斯莱（Tansley）在20世纪30年代首先提出，到20世纪50年代得到广泛传播，20世纪60年代后逐渐成为生态学研究的中心。种群（Population）种群是組成同一种生物的不同个体在特定环境空間內的集群。因此，在一定地段上群落中的一个

5、种的所有个体就是一个种群。在自然界中，种群是物種存在的基本单位，是生物群落或生态系統的基本組成部分群落（Community）在一定的自然区域内，许多不同种群生物的总和叫群落，或简单的说：不同种群的生物生活在一个环境中构成群落。如一片森林、草原、或农田中的所有不同种群生物的总和，都叫生物群落。生态系统（Ecosystem）任何一个生物群落与周围非生物环境（水、大气、土壤等）的综合体就是生态系统。但一个种群与其周围环境也可构成简单的生态系统。生态系统可大可小，小到一滴含有微生物的天然水，大到整个生物圈，整个生物圈是最大的生态系统。生态系统是自然界一定空间的生物与环境之间相互作用，相互制约

6、，不断演变，达到动态平衡，相对稳定的统一整体，是具有一定结构与功能的单位。生态系统是自然界的划分单位，大系统又可分为若干亚系统或子系统，具有明显的层次性。例如，生态系统可分为农业生态系统和城市生态系统。农业生态系统又可分为农田生态系统、森林生态系统、草原生态系统等。农田生态系统又可分为植物生态系统和土壤生态系统。土壤生态系统又可分为土壤动物生态系统、土壤微生物生态系统、土壤植物根区微环境生态系统等。生态系统的组成生态系统是由生物群落和非生物环境-阳光、空气、水、土壤、矿物养分等所组成的。生态系统中的生物部分，根据其在系统中物质与能量迁移转化中的作用不同，又可分为三个机能群：（1）第一

7、性生产者：主要指绿色植物。即含有叶绿素能利用太阳辐射和光能合成有机体的植物，包括某些海藻类在内。没有第一性生产者有机体，任何生态系统都不会有能流和物流组成食物链。因此，第一性生产者是生态系统的基石。（2）消费者：即以生物有机体为食的各类异养性生物，主要包括各类动物（草食动物和肉食动物），人类也是消费者。按照消费者在食物链中所处的位置，又可分为：一级消费者（草食动物）、二级消费者（以草食动物为食的肉食动物）和三级消费者（以二级消费者为食的肉食动物）。人类为最