【正文】 化學(xué)致癌物根據(jù)作用機(jī)理分為遺傳毒性致癌物和非遺傳毒性致癌物。 1）基因突變： DNA中堿基對(duì)的排列順序發(fā)生變化，包括堿基對(duì)的轉(zhuǎn)換、顛換、插入和缺失四種類型。重金屬離子與含巰基的酶進(jìn)行可逆非競爭性結(jié)合，使酶失去活性。 引起一系列病理、生理的繼發(fā)反應(yīng)，出現(xiàn)中毒癥狀。 M＝ M1+M2（ 1－ M1）。若以死亡率作為毒作用的觀察指標(biāo)，稱為 LC50和 LD50 。 毒物可按其作用于機(jī)體的主要部位，也可按作用性質(zhì)進(jìn)行分類。 pH：通常在 5～ 9。 污染物的生物轉(zhuǎn)化速率 微生物反應(yīng)速率 （ 1）速率公式 dc/dt=k 大多數(shù)有機(jī)污染物和無機(jī)污染物在水中的微生物轉(zhuǎn)化速率，一般都遵守二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律： d[S]/dt=kb[S][B] [S]和 [B]分別表示水中污染物和微生物的濃度。各種酶的最適 pH一般在 5－ 8之間。同時(shí)，由于微生物體內(nèi)的酶多種多樣，酶促反應(yīng)在不同程度上相互影響，并與微生物的生理活動(dòng)有聯(lián)系，而使微生物對(duì)物質(zhì)的反應(yīng)速率與體外酶促反應(yīng)又有一定差別。 在污水處理過程中增設(shè)反硝化裝置使氣態(tài)無機(jī)氮逸出，防止出水引起水體富營養(yǎng)化。固氮必須在固氮酶的催化作用下進(jìn)行，最主要的固氮微生物為好氧根瘤菌。 1）苯氧乙酸的降解 2）有機(jī)磷殺蟲劑對(duì)硫磷的可能降解途徑 3） DDT降解 DDT的主要降解途徑是：在微生物還原脫氯酶 作用下，脫氯和脫氯化氫。 （ 2） 烯烴的微生物降解途徑：主要是烯烴飽和末端氧化，再經(jīng)過和碳原子數(shù)大于 1的正烷烴相同的途徑成為不飽和脂肪酸；或者是烯烴的不飽和末端雙鍵環(huán)氧化成為環(huán)氧化合物，再經(jīng)開環(huán)所成的二醇至飽和脂肪酸。 甲烷發(fā)酵中，一般以糖類降解率和降解速率最高，脂肪次之，蛋白質(zhì)最低。在無氧氧化下通常氧化不完全，生成簡單有機(jī)酸、醇及 CO2等，降解不徹底。而丙酮酸的進(jìn)一步氧化同前面所述及的方式。 糖類的微生物降解 綜上所述，糖類通過微生物作用，在有氧氧化下能被完全氧化成 CO2和水，降解徹底；在無氧氧化下通常氧化不完全，生成簡單有機(jī)酸、醇及CO2等，降解不徹底。這一過程稱為有機(jī)物質(zhì)的 生物降解 。這一氫原子或電子的傳遞過程稱為氫傳遞或電子傳遞過程，其受體為受氫體或電子受體。（可逆過程） NAD+和 NADP+ 輔酶 NAD+和 NADP+分別稱為輔酶 I和輔酶 II， 分別是煙酰胺嘌呤 二核苷酸 和煙酰胺嘌呤 二核苷酸磷酸 的縮寫。在酶催化下發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)稱為底物或基質(zhì)；底物所發(fā)生的轉(zhuǎn)化稱為酶促反應(yīng)。 ? 水生生物的積累微分速率方程： 食物鏈上水生生物對(duì)某種物質(zhì)的積累速率等于從水中的吸收速率、從食物鏈上的吸收速率及其本身消除、吸收速率的代數(shù)和。以正辛醇作為水生生物脂肪組織的代用品，發(fā)現(xiàn)這些有機(jī)物質(zhì)在辛醇 水兩相分配系數(shù)的對(duì)數(shù)與其在水生生物體內(nèi)濃縮系數(shù)的對(duì)數(shù)之間具有良好的線性正相關(guān)關(guān)系： lgBCF＝ algKow＋ b 二、生物放大 生物放大指在同一食物鏈上的高營養(yǎng)級(jí)生物，通過 吞食 低營養(yǎng)級(jí)生物蓄積某種元素或難降解物質(zhì)，使其在機(jī)體內(nèi)的濃度隨營養(yǎng)級(jí)數(shù)提高而增大的現(xiàn)象。蓄積量是吸收、分布、代謝轉(zhuǎn)化和排泄各量的代數(shù)和。 三、排泄 排泄是污染物質(zhì)及其代謝產(chǎn)物向機(jī)體外的轉(zhuǎn)運(yùn)過程。 ?污染物的解離情況（未解離易于擴(kuò)散） 吸收 呼吸管是吸收大氣污染物的主要途徑： ? 主要吸收部位在肺泡 ? 吸收的氣態(tài)和液態(tài)氣溶膠物質(zhì)，通過被動(dòng)擴(kuò)散和濾過方式，分別迅速通過肺泡和毛細(xì)管膜進(jìn)入血液 ； ? 固態(tài)氣溶膠和粉塵污染物中的易溶微粒按上述方式被吸收，而難溶微粒在吞噬作用下被吸收。 物質(zhì)的理化性質(zhì)包括脂溶性、水溶性、解離度、分子大小等。 被動(dòng)擴(kuò)散： 脂溶性物質(zhì)通過有類脂層屏障的生物膜，由高濃度側(cè)向低濃度側(cè)的擴(kuò)散，其擴(kuò)散速率服從費(fèi)克定律： 式中 D為擴(kuò)散系數(shù)，決定于通過物質(zhì)和膜的性質(zhì)， A為擴(kuò)散面積。 ? 膜上鑲嵌的蛋白質(zhì)，有附著在磷脂雙分子層表面的表在蛋白，有深埋或貫穿磷脂雙分子層的內(nèi)在蛋白，但他們親水端也都露在雙分子層的外表面。 具有競爭性抑制、特異性選擇和飽和現(xiàn)象。吸收途徑主要是機(jī)體的消化管、呼吸道和皮膚。 ? 中樞神經(jīng)系統(tǒng)的毛細(xì)管壁間幾乎無空隙，污染物之經(jīng)膜通透性的大小成為轉(zhuǎn)運(yùn)的限制因素：低脂溶性高解離度的物質(zhì)經(jīng)膜通透性差，受經(jīng)膜通透性限制。 主要是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，被動(dòng)擴(kuò)散少 。 一般，重金屬元素和許多含氯碳?xì)浠衔?、稠環(huán)、雜環(huán)有機(jī)化合物具有很高的生物濃縮系數(shù)。 三、生物積累 生物積累是生物從周圍環(huán)境中（水、土壤、大氣）和食物鏈蓄積某種元素或難降解物質(zhì)，使其在機(jī)體中的濃度超過周圍環(huán)境中濃度的現(xiàn)象。污染物質(zhì)在環(huán)境中的生物轉(zhuǎn)化過程中，微生物起到非常重要的作用。 同一種輔酶 可以結(jié)合不同的酶蛋白，構(gòu)成許多種雙成分酶，對(duì)不同底物 進(jìn)行 相同（同類）反應(yīng) 。 輔酶 A是一種轉(zhuǎn)移酶的輔酶，所含的巰基與酰基形成硫酯，在酶促反應(yīng)中起 傳遞酰基 的作用： CoASH ＋ CH3CO+ ＝ CH3COSCoA + H+ 三、生物氧化中的氫傳遞過程 生物氧化是有機(jī)物質(zhì)在機(jī)體細(xì)胞內(nèi)的氧化，并伴隨有能量的釋放。 生物氧化中的氫傳遞過程 無氧氧化中有機(jī)底物轉(zhuǎn)化中間產(chǎn)物作為受氫體的遞氫過程： 有一種或一種以上的酶參與，最后常由脫氫輔酶NADH+H+將所含來源于有機(jī)底物的氫， 傳給該底物生物轉(zhuǎn)化的相應(yīng)中間產(chǎn)物 。 多糖水解的產(chǎn)物以葡萄糖為主。 脂肪的微生物降解 脂肪是由脂肪酸和甘油合成的酯。 甲酰輔酶 A最后轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。 蛋白質(zhì)中含有硫的氨基酸在有氧氧化下還可形成硫酸，在無氧氧化下可形成硫化氫。第一階段反應(yīng)的產(chǎn)物或生物體內(nèi)具有適宜功能基團(tuán)的原毒物質(zhì)與機(jī)體內(nèi)源性物質(zhì)進(jìn)行的結(jié)合反應(yīng)，稱為第二階段。降解過程的中間產(chǎn)物 —— 對(duì)氧磷的毒性反而比母體對(duì)硫磷的毒性更大。 4）反硝化：硝酸鹽在通氣不良的條件下，通過微生物作用而還原的過程為反硝化。 微生物進(jìn)行反硝化需在厭氧條件下進(jìn)行。其中以脫硫弧菌最為重要。 注意 Km的物理意義和酶學(xué)意義： Km值越大，達(dá)到最大反應(yīng)速率一半所需要的底物濃度越大，說明酶對(duì)底物的親和力越小。 但僅在酶反應(yīng)時(shí)間規(guī)定下，才有特定的最適溫度。 影響微生物反應(yīng)速率的因素 環(huán)境條件包括溫度、 pH、營養(yǎng)物質(zhì)、溶解氧、共存物質(zhì)等。 第五節(jié) 污染物質(zhì)的毒性 一、毒物 毒物是進(jìn)入生物機(jī)體后可使體液和組織發(fā)生生物化學(xué)變化，干擾或破壞機(jī)體的正常生理功能，并引起暫時(shí)性或持久性病理損害，甚至可造成生命危險(xiǎn)的物質(zhì)。 劑量 反應(yīng)關(guān)系 毒物的毒性 毒物作用 1）毒物作用的快慢：急性、慢性和亞急（或亞慢）性三種。 相加作用：指聯(lián)合作用的毒性等于其中各毒物成分單獨(dú)作用毒性的總和，即其中各毒物成分之間均可按比例取代另一毒物成分，混合物毒性無變化， M＝ M1+M2。 污染物質(zhì)的毒性