环境生物学生物对污染物环境行为的影响优秀课件.ppt

环境生物学生物对污染物环境行为的影响1 1第1页，本讲稿共23页一、生物引起的环境污染一、生物引起的环境污染一、生物引起的环境污染一、生物引起的环境污染 生物污染（生物污染（生物污染（生物污染（Biological PollutionBiological PollutionBiological PollutionBiological Pollution）指对人和生物有指对人和生物有指对人和生物有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、土壤和害的微生物、寄生虫等病原体和变应原等污染水、气、土壤和害的微生物、寄生虫等病原体和变应原等污染水、气、土壤和害的微生物、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。食品，影响生物产量和质量，危害人类健康的污染。食品，影响生物产量和质量，危害人类健康的污染。食品，影响生物产量和质量，危害人类健康的污染。（一）（一）（一）（一）环境中的病原微生物环境中的病原微生物环境中的病原微生物环境中的病原微生物 病原微生物（病原微生物（病原微生物（病原微生物（Pathogenic MicroorganismPathogenic MicroorganismPathogenic MicroorganismPathogenic Microorganism）能能能能使人、家禽、家畜与植物致病的微生物。使人、家禽、家畜与植物致病的微生物。使人、家禽、家畜与植物致病的微生物。使人、家禽、家畜与植物致病的微生物。环境介质：空气、水体、土壤环境介质：空气、水体、土壤环境介质：空气、水体、土壤环境介质：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、甲致病微生物举例：沙门氏菌、霍乱弧菌、肠道病毒、甲致病微生物举例：沙门氏菌、霍乱弧菌、肠道病毒、甲致病微生物举例：沙门氏菌、霍乱弧菌、肠道病毒、甲型肝炎病毒等型肝炎病毒等型肝炎病毒等型肝炎病毒等2 2第2页，本讲稿共23页一、生物引起的环境污染一、生物引起的环境污染一、生物引起的环境污染一、生物引起的环境污染（二）水体的富营养化（二）水体的富营养化（二）水体的富营养化（二）水体的富营养化 富营养化（富营养化（富营养化（富营养化（EutrophicationEutrophicationEutrophicationEutrophication）指大量的氮磷等指大量的氮磷等指大量的氮磷等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营养元素物质进入水体，使水中藻类等浮游生物旺营养元素物质进入水体，使水中藻类等浮游生物旺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。盛增殖，从而破坏水体的生态平衡的现象。盛增殖，从而破坏水体的生态平衡的现象。盛增殖，从而破坏水体的生态平衡的现象。不良后果：不良后果：不良后果：不良后果：水体外观呈色、变浊水体外观呈色、变浊水体外观呈色、变浊水体外观呈色、变浊 散发出不良气味散发出不良气味散发出不良气味散发出不良气味 DODODODO下降下降下降下降 水生生物死亡水生生物死亡水生生物死亡水生生物死亡 产生藻毒素产生藻毒素产生藻毒素产生藻毒素 污染饮用水源污染饮用水源污染饮用水源污染饮用水源3 3第3页，本讲稿共23页（三）微生物代谢产物与环境污染（三）微生物代谢产物与环境污染（三）微生物代谢产物与环境污染（三）微生物代谢产物与环境污染l l硫化氢硫化氢硫化氢硫化氢：主要是反硫化细菌还原硫酸盐或异养微生物分：主要是反硫化细菌还原硫酸盐或异养微生物分：主要是反硫化细菌还原硫酸盐或异养微生物分：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。解有机硫化物时产生的。解有机硫化物时产生的。解有机硫化物时产生的。低浓度低浓度低浓度低浓度难闻气味；高浓度难闻气味；高浓度难闻气味；高浓度难闻气味；高浓度急性中毒。急性中毒。急性中毒。急性中毒。l l酸性矿水酸性矿水酸性矿水酸性矿水：由化学氧化合耐酸细菌的联合作用产生，是矿：由化学氧化合耐酸细菌的联合作用产生，是矿：由化学氧化合耐酸细菌的联合作用产生，是矿：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。区的一个严重的污染问题。区的一个严重的污染问题。区的一个严重的污染问题。l l硝酸和亚硝酸硝酸和亚硝酸硝酸和亚硝酸硝酸和亚硝酸：亚硝酸盐在人体内可同蛋白质代谢产物胺：亚硝酸盐在人体内可同蛋白质代谢产物胺：亚硝酸盐在人体内可同蛋白质代谢产物胺：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类发生反应生成致癌物类发生反应生成致癌物类发生反应生成致癌物亚硝胺。亚硝胺。亚硝胺。亚硝胺。l l微生物毒素微生物毒素微生物毒素微生物毒素：指微生物在其生长、代谢过程中所产生的毒：指微生物在其生长、代谢过程中所产生的毒：指微生物在其生长、代谢过程中所产生的毒：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、素，可污染食品和环境，危害人类健康。如黄曲霉毒素、素，可污染食品和环境，危害人类健康。如黄曲霉毒素、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。葡萄球菌肠毒素、藻类毒素等。葡萄球菌肠毒素、藻类毒素等。葡萄球菌肠毒素、藻类毒素等。4 4第4页，本讲稿共23页二、金属的生物转化二、金属的生物转化二、金属的生物转化二、金属的生物转化l l受到关注的金属：汞、砷、铅、锡、锑、铜、镉、铬、镍和受到关注的金属：汞、砷、铅、锡、锑、铜、镉、铬、镍和受到关注的金属：汞、砷、铅、锡、锑、铜、镉、铬、镍和受到关注的金属：汞、砷、铅、锡、锑、铜、镉、铬、镍和钒。钒。钒。钒。l l金属的毒性金属的毒性金属的毒性金属的毒性l l影响因素：金属的浓度、金属的存在状态。影响因素：金属的浓度、金属的存在状态。影响因素：金属的浓度、金属的存在状态。影响因素：金属的浓度、金属的存在状态。l l例如，例如，例如，例如，六价铬六价铬六价铬六价铬比三价铬毒得多；比三价铬毒得多；比三价铬毒得多；比三价铬毒得多；甲基汞甲基汞甲基汞甲基汞的毒性比其他的汞化合物毒性大得多；的毒性比其他的汞化合物毒性大得多；的毒性比其他的汞化合物毒性大得多；的毒性比其他的汞化合物毒性大得多；有有有有机机机机锡锡锡锡比比比比无无无无机机机机锡锡锡锡毒毒毒毒，有有有有机机机机锡锡锡锡中中中中的的的的烷烷烷烷基基基基锡锡锡锡比比比比芳芳芳芳香香香香基基基基锡毒，烷基锡中锡毒，烷基锡中锡毒，烷基锡中锡毒，烷基锡中三烷基三烷基三烷基三烷基又比其他烷基锡毒。又比其他烷基锡毒。又比其他烷基锡毒。又比其他烷基锡毒。l l金属的微生物转化金属的微生物转化金属的微生物转化金属的微生物转化l l微微微微生生生生物物物物对对对对金金金金属属属属的的的的转转转转化化化化，主主主主要要要要是是是是氧氧氧氧化化化化还还还还原原原原和和和和甲甲甲甲基基基基化化化化作用。作用。作用。作用。5 5第5页，本讲稿共23页 环境中的汞污染及其转化环境中的汞污染及其转化环境中汞的赋存形式环境中汞的赋存形式l l无机汞存在形式：无机汞存在形式：无机汞存在形式：无机汞存在形式：l l零价的金属汞：液态、汞蒸汽（常温下）；零价的金属汞：液态、汞蒸汽（常温下）；零价的金属汞：液态、汞蒸汽（常温下）；零价的金属汞：液态、汞蒸汽（常温下）；l l一价和二价离子态：形成无机汞化合物（一价汞盐、一价和二价离子态：形成无机汞化合物（一价汞盐、一价和二价离子态：形成无机汞化合物（一价汞盐、一价和二价离子态：形成无机汞化合物（一价汞盐、二价汞盐）；二价汞盐）；二价汞盐）；二价汞盐）；l l可溶性汞：如氯化汞；可溶性汞：如氯化汞；可溶性汞：如氯化汞；可溶性汞：如氯化汞；l l难溶性汞：如磷酸氢汞、碳酸汞、硫化汞、零价的难溶性汞：如磷酸氢汞、碳酸汞、硫化汞、零价的难溶性汞：如磷酸氢汞、碳酸汞、硫化汞、零价的难溶性汞：如磷酸氢汞、碳酸汞、硫化汞、零价的金属汞与一价汞盐等。金属汞与一价汞盐等。金属汞与一价汞盐等。金属汞与一价汞盐等。6 6第6页，本讲稿共23页 环境中汞的赋存形式环境中汞的赋存形式 有机汞存在形式：有机汞存在形式：有机汞存在形式：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汞易和有机基团形成化合物，通常是以共价键连接在汞易和有机基团形成化合物，通常是以共价键连接在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，如碳原子上形成有机汞，如碳原子上形成有机汞，如碳原子上形成有机汞，如CHCH3 3HgHg+，CH3HgCH3CH3HgCH3。残渣态残渣态残渣态残渣态：土壤中存在：土壤中存在：土壤中存在：土壤中存在 晶格态晶格态晶格态晶格态：土壤中存在：土壤中存在：土壤中存在：土壤中存在 交换态交换态交换态交换态：土壤中存在：土壤中存在：土壤中存在：土壤中存在 腐殖酸结合态腐殖酸结合态腐殖酸结合态腐殖酸结合态：土壤、水体中存在：土壤、水体中存在：土壤、水体中存在：土壤、水体中存在 络合态络合态络合态络合态：土壤、水体中存在，如：土壤、水体中存在，如：土壤、水体中存在，如：土壤、水体中存在，如Hg(OH)Hg(OH)n n2-n2-n，7 7第7页，本讲稿共23页自然环境中汞的分布自然环境中汞的分布 土壤环境土壤环境土壤环境土壤环境 据张庆辉据张庆辉据张庆辉据张庆辉 地球岩石圈内汞的丰度约地球岩石圈内汞的丰度约地球岩石圈内汞的丰度约地球岩石圈内汞的丰度约0.03ppm0.03ppm0.03ppm0.03ppm。自然环境中。自然环境中。自然环境中。自然环境中汞的本底值不高，森林土壤约为汞的本底值不高，森林土壤约为汞的本底值不高，森林土壤约为汞的本底值不高，森林土壤约为0.029-0.10ppm0.029-0.10ppm0.029-0.10ppm0.029-0.10ppm，耕作土壤约为，耕作土壤约为，耕作土壤约为，耕作土壤约为0.03-0.07ppm0.03-0.07ppm0.03-0.07ppm0.03-0.07ppm，粘质土壤约为，粘质土壤约为，粘质土壤约为，粘质土壤约为0.03-0.034ppm0.03-0.034ppm0.03-0.034ppm0.03-0.034ppm。土壤中的汞含量与土壤的形成。土壤中的汞含量与土壤的形成。土壤中的汞含量与土壤的形成。土壤中的汞含量与土壤的形成过程及利用情况有关。过程及利用情况有关。过程及利用情况有关。过程及利用情况有关。水环境水环境水环境水环境 据张庆辉；孔志明据张庆辉；孔志明据张庆辉；孔志明据张庆辉；孔志明 l l自然界水体中的汞浓度约在自然界水体中的汞浓度约在自然界水体中的汞浓度约在自然界水体中的汞浓度约在ppbppbppbppb级的水平。如江、河、级的水平。如江、河、级的水平。如江、河、级的水平。如江、河、湖泊中的汞浓度一般不超过湖泊中的汞浓度一般不超过湖泊中的汞浓度一般不超过湖泊中的汞浓度一般不超过1.0ppb1.0ppb1.0ppb1.0ppb，海水中约为，海水中约为，海水中约为，海水中约为0.01-0.3ppb0.01-0.3ppb0.01-0.3ppb0.01-0.3ppb，但泉水中可达，但泉水中可达，但泉水中可达，但泉水中可达80 80 80 80 gg/L/L 以上。以上。以上。以上。8 8第8页，本讲稿共23页自然环境中汞的分布自然环境中汞的分布 大气环境大气环境大气环境大气环境 据孔志明据孔志明据孔志明据孔志明 大气中汞的平均含量为大气中汞的平均含量为大气中汞的平均含量为大气中汞的平均含量为1-101-101-101-10gg/m/m3 3。环境中汞污染的主要来源环境中汞污染的主要来源l l汞矿和含汞矿石及风化；汞矿和含汞矿石及风化；汞矿和含汞矿石及风化；汞矿和含汞矿石及风化；l l煤炭、石油的燃烧；煤炭、石油的燃烧；煤炭、石油的燃烧；煤炭、石油的燃烧；l l焚烧垃圾及氯碱工业、塑料工业、电池工业和电焚烧垃圾及氯碱工业、塑料工业、电池工业和电焚烧垃圾及氯碱工业、塑料工业、电池工业和电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；子工业等含汞三废的排放；子工业等含汞三废的排放；子工业等含汞三废的排放；l l含汞农药的使用等。含汞农药的使用等。含汞农药的使用等。含汞农药的使用等。l l沉积物、土壤中汞的二次污染。沉积物、土壤中汞的二次污染。沉积物、土壤中汞的二次污染。沉积物、土壤中汞的二次污染。9 9第9页，本讲稿共23页 汞的环境标准汞的环境标准 由于各种形态的汞广泛存在于环境中，并在一由于各种形态的汞广泛存在于环境中，并在一由于各种形态的汞广泛存在于环境中，并在一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，定条件下能转化成毒性更大的甲基汞，而且，定条件下能转化成毒性更大的甲基汞，而且，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，所以各国均任何形态的汞都可能成为污染物，所以各国均任何形态的汞都可能成为污染物，所以各国均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，制定相应的以不同环境中的总汞浓度为依据，制定相应的以不同环境中的总汞浓度为依据，制定相应的以不同环境中的总汞浓度为依据，制定相应的标准。标准。标准。标准。根据汞中毒事件的流行病学调查结果，推荐人根据汞中毒事件的流行病学调查结果，推荐人根据汞中毒事件的流行病学调查结果，推荐人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的安全摄汞量为每天的安全摄汞量为每天的安全摄汞量为每天3030gg，包括由空气、水和，包括由空气、水和，包括由空气、水和，包括由空气、水和食物各种摄入途径。食物各种摄入途径。食物各种摄入途径。食物各种摄入途径。1010第10页，本讲稿共23页 汞的环境标准汞的环境标准考虑到水生生物对汞的生物浓缩系数高达考虑到水生生物对汞的生物浓缩系数高达考虑到水生生物对汞的生物浓缩系数高达考虑到水生生物对汞的生物浓缩系数高达10104 4以以以以上，应以保证鱼体中累积的汞浓度低于世卫组上，应以保证鱼体中累积的汞浓度低于世卫组上，应以保证鱼体中累积的汞浓度低于世卫组上，应以保证鱼体中累积的汞浓度低于世卫组织（织（织（织（WHOWHO）推荐的）推荐的）推荐的）推荐的）0.50.5 g/kgg/kg，换算成淡水水，换算成淡水水，换算成淡水水，换算成淡水水体的基准值应为体的基准值应为体的基准值应为体的基准值应为0.050.05 g/Lg/L。我国地面水标准（我国地面水标准（我国地面水标准（我国地面水标准（19731973年）：无机汞化合物的年）：无机汞化合物的年）：无机汞化合物的年）：无机汞化合物的最高容许浓度为最高容许浓度为最高容许浓度为最高容许浓度为1 1 g/L g/L。日本：总汞的水质环境标准为日本：总汞的水质环境标准为日本：总汞的水质环境标准为日本：总汞的水质环境标准为0.5 0.5 g/L g/L；排放；排放；排放；排放标准为标准为标准为标准为5 5 g/L g/L；烷基汞均不得检出。；烷基汞均不得检出。；烷基汞均不得检出。；烷基汞均不得检出。1111第11页，本讲稿共23页汞的转化汞的转化（一）汞的氧化、还原和甲基化（一）汞的氧化、还原和甲基化（一）汞的氧化、还原和甲基化（一）汞的氧化、还原和甲基化无机汞无机汞l l如如如如HgHgHgHg、Hg2+Hg2+Hg2+Hg2+、HgSHgSHgSHgS之间在微生物作用下可以互相转化。之间在微生物作用下可以互相转化。之间在微生物作用下可以互相转化。之间在微生物作用下可以互相转化。l l土壤溶液中存在一定的土壤溶液中存在一定的土壤溶液中存在一定的土壤溶液中存在一定的S S S S2-2-2-2-时时时时,就可能生成就可能生成就可能生成就可能生成HgSHgSHgSHgS，HgSHgSHgSHgS在嫌气条件在嫌气条件在嫌气条件在嫌气条件下是稳定的，但存在大量下是稳定的，但存在大量下是稳定的，但存在大量下是稳定的，但存在大量S S S S2-2-2-2-时时时时,则会生成一种可溶性的则会生成一种可溶性的则会生成一种可溶性的则会生成一种可溶性的HgSHgSHgSHgS2 2 2 22-2-2-2-存在存在存在存在于溶液中；在氧化环境某些特殊生物酶的作用下，于溶液中；在氧化环境某些特殊生物酶的作用下，于溶液中；在氧化环境某些特殊生物酶的作用下，于溶液中；在氧化环境某些特殊生物酶的作用下，HgSHgSHgSHgS也也也也可转化成可转化成可转化成可转化成HgHgHgHg2+2+2+2+。l l氧化：如在有氧化：如在有氧化：如在有氧化：如在有O O O O2 2 2 2条件下，柠檬酸细菌条件下，柠檬酸细菌条件下，柠檬酸细菌条件下，柠檬酸细菌(CitrobacterCitrobacterCitrobacterCitrobacter)、枯草芽、枯草芽、枯草芽、枯草芽孢杆菌孢杆菌孢杆菌孢杆菌(B.(B.(B.(B.subtilissubtilissubtilissubtilis)等使元素汞氧化。等使元素汞氧化。等使元素汞氧化。等使元素汞氧化。l l还原：如铜绿假单胞菌还原：如铜绿假单胞菌还原：如铜绿假单胞菌还原：如铜绿假单胞菌(P.(P.(P.(P.aeruginosaaeruginosaaeruginosaaeruginosa)、大肠埃希氏菌、大肠埃希氏菌、大肠埃希氏菌、大肠埃希氏菌(E.(E.(E.(E.colicolicolicoli)等使无机或有机汞化物中的二价汞离子还原为元等使无机或有机汞化物中的二价汞离子还原为元等使无机或有机汞化物中的二价汞离子还原为元等使无机或有机汞化物中的二价汞离子还原为元素汞。素汞。素汞。素汞。1212第12页，本讲稿共23页有机汞有机汞 汞的甲基化汞的甲基化汞的甲基化汞的甲基化使汞甲基化的微生物：使汞甲基化的微生物：使汞甲基化的微生物：使汞甲基化的微生物：细菌细菌细菌细菌甲烷菌、匙形梭菌、荧光假单胞菌、大甲烷菌、匙形梭菌、荧光假单胞菌、大甲烷菌、匙形梭菌、荧光假单胞菌、大甲烷菌、匙形梭菌、荧光假单胞菌、大肠埃希氏菌、产气肠杆菌、巨大芽孢杆菌等；肠埃希氏菌、产气肠杆菌、巨大芽孢杆菌等；肠埃希氏菌、产气肠杆菌、巨大芽孢杆菌等；肠埃希氏菌、产气肠杆菌、巨大芽孢杆菌等；真菌真菌真菌真菌粗糙链孢霉、黑曲霉、酿酒酵母等。粗糙链孢霉、黑曲霉、酿酒酵母等。粗糙链孢霉、黑曲霉、酿酒酵母等。粗糙链孢霉、黑曲霉、酿酒酵母等。汞的甲基化过程（好氧或还原条件下）汞的甲基化过程（好氧或还原条件下）汞的甲基化过程（好氧或还原条件下）汞的甲基化过程（好氧或还原条件下）Hg2+Hg+-CH3 Hg(CH3)2 甲基化辅酶甲基化辅酶甲基化辅酶甲基化辅酶-CH3-CH3汞的生物甲基化往往与甲基钴氨素有关，汞的生物甲基化往往与甲基钴氨素有关，含有活性甲基基团含有活性甲基基团1313第13页，本讲稿共23页有机汞有机汞l l微生物合成甲基汞在好氧或厌氧条件下都可以进行微生物合成甲基汞在好氧或厌氧条件下都可以进行微生物合成甲基汞在好氧或厌氧条件下都可以进行微生物合成甲基汞在好氧或厌氧条件下都可以进行l l在在在在好氧好氧好氧好氧条件下：主要形成脂溶性的一甲基汞条件下：主要形成脂溶性的一甲基汞条件下：主要形成脂溶性的一甲基汞条件下：主要形成脂溶性的一甲基汞,可被微可被微可被微可被微生物吸收、积累，而转入食物链造成对人体的危害生物吸收、积累，而转入食物链造成对人体的危害生物吸收、积累，而转入食物链造成对人体的危害生物吸收、积累，而转入食物链造成对人体的危害;l l在在在在厌氧厌氧厌氧厌氧条件下：一般在碱性和有机氮存在的情况下条件下：一般在碱性和有机氮存在的情况下条件下：一般在碱性和有机氮存在的情况下条件下：一般在碱性和有机氮存在的情况下有利于合成二甲基汞，它难溶于水，易挥发，易被有利于合成二甲基汞，它难溶于水，易挥发，易被有利于合成二甲基汞，它难溶于水，易挥发，易被有利于合成二甲基汞，它难溶于水，易挥发，易被光解为甲烷、乙烷和汞。在光解为甲烷、乙烷和汞。在光解为甲烷、乙烷和汞。在光解为甲烷、乙烷和汞。在pHpHpHpH值为值为值为值为4-54-54-54-5的微酸性环境的微酸性环境的微酸性环境的微酸性环境（如水体中）下，二甲基汞不稳定（如水体中）下，二甲基汞不稳定（如水体中）下，二甲基汞不稳定（如水体中）下，二甲基汞不稳定,可转化为一甲基可转化为一甲基可转化为一甲基可转化为一甲基汞，后者易被水体吸收而进入食物链。汞，后者易被水体吸收而进入食物链。汞，后者易被水体吸收而进入食物链。汞，后者易被水体吸收而进入食物链。l l此外在生物（如鱼体）体内也可进行汞的甲基化作此外在生物（如鱼体）体内也可进行汞的甲基化作此外在生物（如鱼体）体内也可进行汞的甲基化作此外在生物（如鱼体）体内也可进行汞的甲基化作用。用。用。用。1414第14页，本讲稿共23页l l汞的甲基化是在微生物作用下形成汞的甲基化是在微生物作用下形成汞的甲基化是在微生物作用下形成汞的甲基化是在微生物作用下形成l l鱼鱼鱼鱼体体体体表表表表面面面面粘粘粘粘液液液液中中中中有有有有许许许许多多多多含含含含甲甲甲甲基基基基化化化化辅辅辅辅酶酶酶酶（即即即即甲甲甲甲基基基基钴钴钴钴氨氨氨氨素素素素）的的的的微微微微生生生生物物物物，它它它它们们们们可可可可将将将将无无无无机机机机汞汞汞汞转转转转化化化化为为为为甲甲甲甲基基基基汞汞汞汞；动动动动物物物物和和和和人人人人体体体体肠肠肠肠道道道道中中中中的的的的细细细细菌菌菌菌大大大大部部部部分分分分也也也也具具具具有有有有这种功能。这种功能。这种功能。这种功能。l l甲基汞的降解甲基汞的降解甲基汞的降解甲基汞的降解甲甲甲甲基基基基汞汞汞汞在在在在天天天天然然然然水水水水体体体体中中中中的的的的浓浓浓浓度度度度十十十十分分分分低低低低，这这这这是是是是由由由由于于于于不不不不仅仅仅仅存存存存在在在在汞汞汞汞的的的的甲甲甲甲基基基基化化化化过过过过程程程程，同同同同时时时时还还还还存存存存在在在在甲甲甲甲基基基基汞汞汞汞的降解作用，甲基汞可被生物还原为金属汞。的降解作用，甲基汞可被生物还原为金属汞。的降解作用，甲基汞可被生物还原为金属汞。的降解作用，甲基汞可被生物还原为金属汞。降降降降解解解解甲甲甲甲基基基基汞汞汞汞的的的的微微微微生生生生物物物物：包包包包括括括括需需需需氧氧氧氧菌菌菌菌、兼兼兼兼性性性性厌厌厌厌氧氧氧氧菌、专性厌氧菌。菌、专性厌氧菌。菌、专性厌氧菌。菌、专性厌氧菌。1515第15页，本讲稿共23页l l一般来说，汞通过食物链富集可使某些生物体内的一般来说，汞通过食物链富集可使某些生物体内的一般来说，汞通过食物链富集可使某些生物体内的一般来说，汞通过食物链富集可使某些生物体内的含汞量比水体中的浓度增加几倍至几十万倍。含汞量比水体中的浓度增加几倍至几十万倍。含汞量比水体中的浓度增加几倍至几十万倍。含汞量比水体中的浓度增加几倍至几十万倍。l l一般水生生物食物链是：浮游植物一般水生生物食物链是：浮游植物一般水生生物食物链是：浮游植物一般水生生物食物链是：浮游植物浮游动物浮游动物浮游动物浮游动物贝类、贝类、贝类、贝类、虾、小鱼虾、小鱼虾、小鱼虾、小鱼大鱼。大鱼。大鱼。大鱼。l l汞通过吸入、饮水和食物摄入人体，其中最主要的汞通过吸入、饮水和食物摄入人体，其中最主要的汞通过吸入、饮水和食物摄入人体，其中最主要的汞通过吸入、饮水和食物摄入人体，其中最主要的是通过食物链摄入。由于甲基汞能在食物链中被高是通过食物链摄入。由于甲基汞能在食物链中被高是通过食物链摄入。由于甲基汞能在食物链中被高是通过食物链摄入。由于甲基汞能在食物链中被高度浓集，因此，即使环境中甲基汞的浓度异常低微，度浓集，因此，即使环境中甲基汞的浓度异常低微，度浓集，因此，即使环境中甲基汞的浓度异常低微，度浓集，因此，即使环境中甲基汞的浓度异常低微，通过食物链后，也能将较大量的甲基汞输送到人体通过食物链后，也能将较大量的甲基汞输送到人体通过食物链后，也能将较大量的甲基汞输送到人体通过食物链后，也能将较大量的甲基汞输送到人体内，从而造成巨大危害。内，从而造成巨大危害。内，从而造成巨大危害。内，从而造成巨大危害。1616第16页，本讲稿共23页汞的毒作用汞的毒作用 金金金金属属属属汞汞汞汞具具具具有有有有高高高高的的的的扩扩扩扩散散散散性性性性和和和和脂脂脂脂溶溶溶溶性性性性，进进进进入入入入血血血血液液液液后后后后，通通通通过过过过血血血血脑脑脑脑屏屏屏屏障障障障进进进进入入入入脑脑脑脑组组组组织织织织，并并并并在在在在脑脑脑脑组组组组织织织织中中中中氧氧氧氧化化化化成成成成汞汞汞汞离离离离子子子子（Hg2+Hg2+）与与与与脑脑脑脑内内内内蛋蛋蛋蛋白质结合，造成对脑的损害。白质结合，造成对脑的损害。白质结合，造成对脑的损害。白质结合，造成对脑的损害。难难难难溶溶溶溶性性性性的的的的无无无无机机机机汞汞汞汞难难难难以以以以进进进进入入入入人人人人体体体体，而而而而可可可可溶溶溶溶性性性性的的的的无无无无机机机机汞汞汞汞化化化化合合合合物物物物进进进进入入入入人人人人体体体体内内内内后后后后，以以以以离离离离子子子子态态态态与与与与金金金金属属属属硫硫硫硫蛋蛋蛋蛋白白白白结结结结合合合合，容容容容易易易易在在在在肾脏和肝脏中蓄积，并使其成为靶器官。肾脏和肝脏中蓄积，并使其成为靶器官。肾脏和肝脏中蓄积，并使其成为靶器官。肾脏和肝脏中蓄积，并使其成为靶器官。甲甲甲甲基基基基汞汞汞汞可可可可迅迅迅迅速速速速经经经经血血血血流流流流到到到到达达达达脑脑脑脑部部部部，抑抑抑抑制制制制脑脑脑脑中中中中蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的活活活活性性性性和和和和ATPATP的产生，从而引起甲基汞中毒的中枢神经系统症状。的产生，从而引起甲基汞中毒的中枢神经系统症状。的产生，从而引起甲基汞中毒的中枢神经系统症状。的产生，从而引起甲基汞中毒的中枢神经系统症状。1717第17页，本讲稿共23页汞化合物中毒引起的主要症状与毒性的强弱（据惠秀娟）汞化合物中毒引起的主要症状与毒性的强弱（据惠秀娟）18第18页，本讲稿共23页实实例例：日日日日本本本本的的的的水水水水俣俣俣俣湾湾湾湾甲甲甲甲基基基基汞汞汞汞中中中中毒毒毒毒事事事事件件件件就就就就是是是是典典典典型型型型的的的的汞汞汞汞污污污污染染染染事事事事件件件件。这这这这类类类类汞汞汞汞中中中中毒毒毒毒一一一一般般般般都都都都不不不不是是是是通通通通过过过过直直直直接接接接饮饮饮饮用用用用水水水水被被被被汞汞汞汞污污污污染染染染造造造造成成成成，而而而而是是是是由由由由于于于于甲甲甲甲基基基基汞汞汞汞在在在在食食食食物物物物链链链链积积积积累累累累并并并并由水中的鱼类向上传递给人而引起的。由水中的鱼类向上传递给人而引起的。由水中的鱼类向上传递给人而引起的。由水中的鱼类向上传递给人而引起的。1919第19页，本讲稿共23页汞的甲基化与脱甲基化的生物意义汞的甲基化与脱甲基化的生物意义这这这这两两两两个个个个过过过过程程程程通通通通常常常常保保保保持持持持动动动动态态态态平平平平衡衡衡衡，从从从从而而而而使使使使环环环环境境境境中中中中的甲基汞浓度维持在低水平。的甲基汞浓度维持在低水平。的甲基汞浓度维持在低水平。的甲基汞浓度维持在低水平。但是，在有机污染严重、但是，在有机污染严重、但是，在有机污染严重、但是，在有机污染严重、pHpHpHpH较低的环境中，容较低的环境中，容较低的环境中，容较低的环境中，容易形成和释放甲基汞，对生物的危害较大。易形成和释放甲基汞，对生物的危害较大。易形成和释放甲基汞，对生物的危害较大。易形成和释放甲基汞，对生物的危害较大。l l一方面一甲基汞溶于水被鱼、贝吸收；一方面一甲基汞溶于水被鱼、贝吸收；一方面一甲基汞溶于水被鱼、贝吸收；一方面一甲基汞溶于水被鱼、贝吸收；l l另一方面甲基汞还会逸出水体，进入大气，使污染另一方面甲基汞还会逸出水体，进入大气，使污染另一方面甲基汞还会逸出水体，进入大气，使污染另一方面甲基汞还会逸出水体，进入大气，使污染扩大。扩大。扩大。扩大。2020第20页，本讲稿共23页（二）其它重金属的转化（二）其它重金属的转化（二）其它重金属的转化（二）其它重金属的转化l l与汞相似，与汞相似，与汞相似，与汞相似，重金属普遍可被微生物甲基化重金属普遍可被微生物甲基化重金属普遍可被微生物甲基化重金属普遍可被微生物甲基化;l l甲甲甲甲基基基基化化化化的的的的重重重重金金金金属属属属普普普普遍遍遍遍毒毒毒毒性性性性提提提提高高高高，这这这这些些些些金金金金属属属属包包包包括括括括砷砷砷砷、硒硒硒硒、铅、锡、镉、锑等。铅、锡、镉、锑等。铅、锡、镉、锑等。铅、锡、镉、锑等。2121第21页，本讲稿共23页（三）重金属生物转化的环境效应（三）重金属生物转化的环境效应（三）重金属生物转化的环境效应（三）重金属生物转化的环境效应l l微微微微生生生生物物物物通通通通过过过过分分分分泌泌泌泌作作作作用用用用或或或或呼呼呼呼吸吸吸吸作作作作用用用用排排排排出出出出形形形形成成成成的的的的有有有有机机机机金金金金属属属属化化化化合合合合物物物物，是是是是微微微微生生生生物物物物具具具具有有有有的的的的一一一一种种种种对对对对有有有有毒毒毒毒金金金金属属属属解解解解毒毒毒毒方方方方式式式式；但但但但被被被被排排排排出出出出的的的的金金金金属属属属化化化化合合合合物物物物，可可可可能能能能比比比比其原形态对高等生物具更大的危害性。其原形态对高等生物具更大的危害性。其原形态对高等生物具更大的危害性。其原形态对高等生物具更大的危害性。l l另另另另一一一一方方方方面面面面，微微微微生生生生物物物物可可可可将将将将化化化化合合合合态态态态的的的的重重重重金金金金属属属属转转转转化化化化还还还还原原原原为为为为单单单单质质质质形形形形式式式式，这这这这种种种种转转转转移移移移方方方方式式式式可可可可暂暂暂暂时时时时或或或或永永永永久久久久地地地地将金属从生物接触的环境中清除出去。将金属从生物接触的环境中清除出去。将金属从生物接触的环境中清除出去。将金属从生物接触的环境中清除出去。2222第22页，本讲稿共23页谢谢！2323第23页，本讲稿共23页