① 輻射生物效應有哪些
輻射的生物效應有如下幾點:
1、可能是遺傳物質發生改變,也即基因突變。
2、可能使得酶等物質被破壞,進而使得活細胞死亡。
3、輻射本身的能量可能會造成灼傷。
② 什麼叫靜磁場生物效應
所謂的靜磁場,是指主磁場。主磁場除了很危險的投射效應外還存在著主磁場的生物效應,主磁場是磁共振系統的主要組成部分。隨著技術的發展應用於醫學成像的磁共振場強越來越高。美國FDA和英國的NRPB分別將醫學磁共振成像的最高場強限制在3.0T和2.5T以內,目前超高磁場的醫學成像僅限於實驗室內進行。
1. 溫度效應
目前靜磁場對人體體溫的影響主要有三種觀點:使體溫升高;使體溫下降;體溫不受影響。在1989年,G.S.Frank等在1.5T場強中採用熒光溫度計進行了精確的測量研究證實:磁場對人體的溫度不產生影響。由於該實驗設計的較科學精確,被廣泛的認同接受。
2. 磁流體力學效應
磁流體動力學效應是指靜磁場對人體中的血流及其他流動液體產生的生物效應。主要表現為心電圖改變和紅細胞的沉積速度改變並可能感應生物電位。對心電圖改變主要表現為T波幅度的加大以及一些特異性波形的輕微變化,一旦離開場強該現象均會消失,場強對ECG的影響並不是很明顯,目前主要認為是生物電位變化的結果。在MRI系統中,由於靜磁場引起的ECG變化並不伴隨其他循環系統及心功能的障礙,因而認為其沒有生物風險,但對心臟病患者檢查應注意其ECG變化情況。
血液在磁場中的沉積現象又叫靜態血磁效應。血液中的血紅素含有鐵離子,它具有一定的磁性,其磁性的大小與血紅蛋白的氧合水平有關。脫氧血紅蛋白具有較大的磁矩表現為順磁性,在強磁場中表現一定程度的沉積,基於該原理,驗室應用梯度場來分離血液。但人體正常循環的血液在磁共振檢查中觀察不到血沉現象,原因在於血液的流動完全阻止血細胞的沉降,所以在目前的成像場強下靜態血磁效應可以不以考略。
感生生物電位主要與場強強度、脈管直徑,血流速度、血流方向(夾角)及血液的磁導率等有關。主要表現在動態血磁效應方面,在人體的肺動脈,升主動脈處最明顯,但此效應引起的電位變化可忽略不計。
3. 中樞神經系統效應
由於神經系統的傳導是一種電活動,磁場有可能幹擾突觸處乙醯膽鹼和去甲腎上腺素等神經遞質的釋放,從而會對神經系統神經電荷載體或傳導過程產生影響。另一方面基於磁流體動力學機制,強磁場可能會引起腦血流量的改變,從而引起中樞神經系統的效應。目前大部分研究表明靜磁場對神經系統的結構和功能不會產生任何影響,但也有部分學者持不同的觀點。現在國際上公認短期內暴露於3.0T以下的靜磁場對人體中樞神經系統不會產生顯著的不良影響。但在超高(一般認為大於3.0T)場強中,人會出現明顯的生理變化,如眩暈、頭痛、惡心、嘔吐、口有異味、幻覺等。
③ 什麼是環境生物效應
環境生物效應是環境諸要素變化而導致生態系統變化的效果。這種效應的許多例子是大家所熟悉的,如現代大型水利工程,使魚、蝦、蟹等水生生物的繁殖受到不同程度的影響。另外,工業廢水大量排入江河、湖泊和海洋,也會使魚貝類水生生物受到嚴重危害。還有,對森林的濫砍濫伐,不僅會造成水土流失、增加乾旱、風沙等災害,從而使農業減產、城市受害,而且還會使鳥類的棲息場所縮減,影響鳥類繁衍,增多蟲害,等等。
④ 污染物遷移中的物理、化學、生物效應
污染物進入地下水後,可與原先的水、岩土介質和水中生物主要是微生物發生各種物理交換、化學反應和生物分解等多種聯系,從而引起地下水水質的變化,其結果稱為物理、化學、生物效應。這些效應有正、有負。所謂正效應是指在上述作用下,地下水中污染物濃度降低並基本達到天然背景值或某一規定水平,有時又稱自然凈化。另一種是負效應,即經過物理、化學、生物作用使污染程度加劇。事實上,無論是物理作用、化學作用,還是生物作用,都具有兩重性。在某些情況下,其中一種具體作用可能會降低某種組分的濃度,減輕或去除這種污染物,而在另一種條件下,則會使這種組分增加,而加劇其污染效果。因此,研究時要針對不同的物理、化學條件以及具體的污染組分,做出具體分析。
(一)物理作用
地下水污染物在遷移過程中發生的物理作用有吸附、過濾、稀釋三種。
1.物理吸附
物理吸附是由於岩土表面靜電引力,使水中的離子被吸附在岩土顆粒表面的現象。由於鍵聯力比較弱,在一定條件下,岩土顆粒所吸附的離子也可以被水中另一種離子替換,即發生離子交換。附著在岩土顆粒上的離子再次進入水中的現象稱為解吸。物理吸附是可逆過程。一般而言,當水中的某種離子被吸附的同時,岩土顆粒表面也會有另一種離子解吸,所以,物理吸附只是對某些污染組分的暫時截留,不會徹底去除。物理吸附對如下污染組分具有截留的作用,如K+、Na+、Ca2+、Mg2+和一些金屬離子,包括Cu、Hg、Pb、Ni、Cd、Co、Mn等,另外,對某些碳氫化合物如苯、酚、石油類產品也具有截留作用。
2.過濾
過濾是指透水介質的空隙小於固體污染物粒度的條件下,固體污染物被阻滯而不能隨水流遷移的現象。能夠被過濾的地下水污染物包括化學沉澱物如CaCO3、CaSO4、Fe(OH)3、Al(OH)3等,以及泥、沙、絮凝狀的微生物集合體和絮凝狀的有機物等懸浮或漂浮物質。顯然,過濾作用是否明顯,與固體污染物的粒度和透水介質的隙徑有關,隙徑越小,過濾作用越明顯,所以,亞黏土、亞砂土要比砂礫石、裂隙、岩溶地層具有更好的防止固體污染物遷移的效果。
3.稀釋
稀釋是高濃度的污染水進入含水層與地下水混合,混合後地下水污染組分濃度低於原污染水,或者是已污染的地下水得到未污染水的補給(降水入滲補給或側向徑流補給),使污染組分濃度降低的過程。地下水長期觀測結果表明,地表堆放污染物的地段,降水後,潛水的污染程度會增高。在地表和土壤均未被污染的地段,側向滲流污染的潛水會因降水入滲水的摻和,污染程度降低。這些現象均與稀釋有關,只不過前一種情況是污染物溶解,地下水遭到污染;後者是地下水污染濃度因稀釋而降低。
(二)化學作用
化學作用包括化學吸附、溶解沉澱和氧化-還原反應三種。
1.化學吸附
化學吸附不同於物理吸附,是以化學鍵的方式將吸附的離子束縛,使之成為膠體結晶格架的一部分,如果水化學條件不發生明顯改變,被吸附的離子不會重新返回水中,所以,化學吸附是不可逆的,可使某些污染物從水中去除。由於在實際工作中,嚴格區分物理吸附和化學吸附是十分困難的,所以,常將兩種吸附效應一並考慮,用交換容量(CEC)來表示。交換容量是表徵岩土介質吸附能力大小的一個指標。一般而言:①顆粒比表面積越大,即顆粒個體越小,交換容量也越大,所以黏粒含量高的土壤具有較強的截留污染物的能力;②岩土顆粒表面電荷的正、負性及電荷的多少與pH有關,pH低時,正的表面電荷占優勢,吸附水中的陰離子,pH高時,岩土顆粒表面完全是負電荷,吸附水中的陽離子。能夠被化學吸附的污染組分有Al、K、Mn、Zn、Cr、Co、Ni等金屬離子,另外,化學吸附也可去除如硫磷、毒莠定、西維因、百草枯、多氯聯苯等有機化合物。
2.溶解和沉澱
溶解和沉澱是污染物進入地下水和從中脫出的兩種相反的化學過程。前者是使污染物從固相變為液相,後者是從液相變為固相,這兩種作用既發生在某些固體污染源釋放污染物的過程中,又是含水層中水-岩相互作用的一個重要方面。至於溶解和沉澱是在什麼條件下會發生,需要讀者參考水文地球化學的相關知識,在此不再贅述。
3.氧化-還原反應
氧化-還原反應是地下水中非常普遍的化學過程,而污染組分進入含水層後,這一過程會變得更為復雜。污染物(水)會與業已存在的天然水、岩土介質、微生物相互作用,某些物質失去電子,發生氧化反應,另外一些物質會得到電子,發生還原作用。由於電子轉移和得失是同時發生的,所以稱這種化學反應為氧化-還原作用。由於各種物質的氧化態還原能力不同,而且許多元素具有多種氧化態,如Fe有二價和三價,Mn有二價和四價,吸引電子的能力強弱也不同,因此,在某些條件下,有些物質或氧化態更易吸引電子,發生還原反應,相應地下水中另外一些物質會釋放電子發生氧化反應。至於哪些物質以何種氧化態的形式出現在水中,則與地下水中的pH-Eh條件有關。例如Cr、As、Se在氧化條件下(Eh值較高),pH為7左右的地下水中,往往以一價或二價的陰離子形式存在,容易隨水遷移,當Eh值很低時則形成難溶的硫化物沉澱。又如Fe當地下水Eh值大於0.77V,pH小於2.76時,Fe3+出現在地下水中,當pH、Eh值超出這個范圍時,可能形成Fe(OH)3沉澱或轉變為Fe2+。研究表明,氧化環境有利於硝化作用的形成,所以地下水中常見NO-3,而Cr和一些難溶的金屬硫化物可轉變為易溶的硫酸鹽;還原環境不利於Pb、Cd等重金屬的遷移,NO-3也因反硝化轉為氣態氮逸散。除此之外,地下水中發生的氧化還原反應幾乎都需要微生物的催化。起催化作用的微生物主要是細菌,如硝化桿菌、反硝化桿菌、硫還原菌等,它們的作用是加快氧化-還原反應的進行。
(三)生物作用
除上面提到的微生物對氧化-還原反應的影響外,這里所說的生物作用主要是指微生物的降解和生物的吸納作用。
1.生物降解
生物降解主要是微生物對天然的和人工合成的有機物的破壞或礦化作用,使復雜的有機物變為簡單的有機物或者轉變為無機物的過程。微生物降解可在溶解氧較多的地下水中快速進行。在缺氧條件下,有些微生物可通過對含氧化合物如NO-3、SO2-4的分解,獲取其中的氧生存,以完成對有機物的降解過程。生物降解的最終產物是無機鹽、CO2和H2O,可以消除有機物污染的危害,但在不充分降解時,也可能會形成中間產物,成為有毒害作用的新污染物。
2.生物的吸納
地下水是某些微生物的生存環境,地下水中許多化學組分是微生物的生長與繁殖所必需的營養物質,如N、P、K、Ca、Mg、Na、S、Cl等。另外,有些微量元素如Cu、Zn、Cr、I、Co等,它們對調節生物的生理機能也起著重要作用。所以,當地下水的污染組分中含有這些物質時,微生物的存在將有助於減輕污染程度。
⑤ 什麼是生物學效應請簡述鈣元素的生物學效應
生物效應是指某種外界因素(例如生物物質、化學葯品、物理因素等)對生物體產生的影響。鈣元素的生物學效應有四點:
1 、作為第二信使起作用
2 、參與或協調其他第二信使的代謝和對細胞生理功能的調節
3 、在肌肉收縮、激素、消化酶類和神經遞質的釋放中起重要的作用.
4 、參與生物膜通透性及細胞興奮性的控制、細胞代謝、細胞形態的維持、細胞周期的調控以及生殖細胞的成熟和受精等.
⑥ 什麼是生物效應檢測
生物檢測是指定期的檢查人體生物材料中毒物和其代謝產物的含量,或由其所致的生物效應水平,並與參比值進行比較,以評價人體接觸毒物的程度及可能的健康影響。
⑦ 電磁場的生物效應包括什麼
大量科學研究證實,人體作為一個生命有機體,細胞內確實存在著生物電現象。然而,經過測量之後,專家們發現存在於人體內的生物電,它的能量極其微小,小到人們根本無法察覺到。
人體本身也是一個小小的磁源,人體「生物磁」產生有兩大原因:一為體內鉀、鈉、鎂離子的活動產生了生物電,有電就有磁場;二是人體內沾染了含鐵的灰塵和微小的有機體。現代醫學證實,適量磁場,有益健康。
現代醫學已設立「磁醫學」分科,專門研究磁與健康的關系。電生理學表明,人體的腦、心、腎、脾、胃、肌肉、神經乃至毛囊,都有著強弱不等的微弱磁場(約為地球磁場的千萬分之一),尤以大腦中的磁場為最強。若這種電磁場的平衡變化受到各種因素(主要是外界電磁場)的干擾,就會造成人體種種不適,即「現代磁缺乏症」。它有多種表現:在生理上,自律神經調節失常、情感失調、新陳代謝紊亂;細胞衰老加速;血液無活性、血脂升高、血黏度升高、動脈硬化加速……在臨床上出現多種不適症:頭痛頭暈、關節酸痛、腰酸背痛、眼目昏花、胸悶腹脹、失眠多夢和腎虛氣喘等
有一種理論認為:人們通常所說的生物鍾,實際上就是指人體內的生物電電場與環境磁場的共振效應。也就是說,只有體內生物電與環境磁場相適應,才能使人的情緒、反應、睡眠等表現出與環境變化相適應的生物鍾現象。如,當夜晚來臨,環境磁場逐漸減弱,人體內的生物電流動趨向平緩,就很容易產生睡意而入睡;當黎明到來,地球磁場逐步增強,人體的生物電也趨向活躍,人就會從睡眠中醒來,並精神振奮。如果人體的生物電與環境磁場的協調被破壞,就會導致人體生物鍾的紊亂。
⑧ 生物中,生理功能一般指什麼
生理功能是指生物體為完成各項生命活動,其各個器官或系統所實現的作用。
⑨ 什麼是生物學效應
生物學效應是指某種外界因素(例如生物物質、化學葯品、物理因素等)對生物體產生的影響。
在講到葯物對生物體的影響時,「效應」和「作用」這兩個詞是有區別的,效應指的是對生物體所造成影響的外在表現或觀察到的現象,而作用指的是葯物對生物體產生影響所發生的部位或原發的機理。
(如鈣元素的生物學效應:
1
作為第二信使起作用
2
參與或協調其他第二信使的代謝和對細胞生理功能的調節
3
在肌肉收縮、激素、消化酶類和神經遞質的釋放中起重要的作用。
4
參與生物膜通透性及細胞興奮性的控制、細胞代謝、細胞形態的維持、細胞周期的調控以及生殖細胞的成熟和受精等。)