無生態污染
1. 我國的生態環境問題主要有哪些
和世界上其他國家一樣,我國在經濟發展中也遇到了環境惡化這個棘手的難題。目前,我國以城市為中心的環境污染不斷加劇,並正向農村蔓延。在一些經濟發達、人口稠密地區,環境污染尤為突出。森林減少、沙漠擴大、草原退化、水土流失、物種滅絕等生態破壞問題也日趨嚴重。環境惡化目前已經成為制約我國經濟發展、影響社會安定、危害公眾健康的一個重要因素,成為威脅中華民族生存與發展的重大問題,而經濟的高速發展和人口的持續增長又給我國的資源和環境帶來了更大的壓力和沖擊。
大氣污染十分嚴重。全國城市大氣總懸浮微粒濃度年日均值為320微克/立方米,污染嚴重的城市超過800微克/立方米,高出世界衛生組織標准近10倍。參加全球大氣監測的北京、沈陽、西安、上海、廣州5座城市,都排在全球監測的50多座城市裡污染最嚴重的10名之中。全國酸雨覆蓋面積已佔國土面積的29%,而且酸雨嚴重區已越過長江,向黃河流域蔓延,青島也監測到酸雨,全國每年造成的經濟損失達140億元。以長沙、贛州、懷化、南昌等地為代表的華中酸雨區,20世紀90年代以來,已成為全國最嚴重的酸雨區,其中心區域年均pH值低於4.0,酸雨頻率高於90%。
水污染非常突出。全國七大水系近一半的監測河段污染嚴重,86%的城市河段水質超標。據對15個省市29條河流的監測,有2800千米河段魚類基本絕跡。淮河流域191條支流中,80%的水呈黑綠色,一半以上的河段完全喪失使用價值,沿岸不少工廠被迫停產,一些地區農作物絕收。1994年7月,淮河發生特大污染事故,兩億噸污水排入幹流,形成70千米長的污染帶,使蘇皖兩省150多萬人無水可飲。各地由於水污染導致的停工、停產及糾紛事件頻頻發生。
雜訊和固體廢物加劇。全國有2/3的城市居民生活在超標的雜訊環境中。工業固體廢物和生活垃圾已累積70多億噸,每年仍以六七億噸的速度增加,垃圾「圍城」現象十分普遍,受污染耕地達1.5億畝以上。危險廢物大多未得到有效處置,隨意堆放形成重大環境隱患。
生態環境日益惡化。一些地區盲目發展污染嚴重的企業和不合理地開發資源,造成了嚴重的環境污染和生態破壞,加劇了植被破環、水土流失和土地沙化,致使一些生態環境脆弱地區,陷於人畜無飲水、草木難生長的境地。
環境污染嚴重威脅著人民的身體健康。貴州省務川縣從事土法煉汞的農民中,有97%的人有汞中毒症狀;安徽省奎河污染嚴重的地區,人群癌症發病率高達1024/10萬,超過全國平均水平10多倍。各地污染糾紛和群眾來信來訪逐年增加,由此釀成的械鬥等流血沖突和人員傷亡時有發生,已開始影響社會穩定。
我國的環境問題引起社會各界乃至國際社會的關注。許多專家學者提出,在環境問題上如果不及時採取切實有效的措施,不僅將在很大程度上抵消經濟建設和改革開放取得的成果,而且可能重蹈20世紀50年代人口問題的覆轍,應當引起我們的高度重視。
2. 什麼是生態污染
是指生物在生活過程中和死亡後造成了環境的污染和破壞。
3. 生態環境問題與環境污染的區別
環境污染是指人類直接或間接地向環境排放超過其自凈能力的物質或能量,從而使環版境的質量降低,對人權類的生存與發展、生態系統和財產造成不利影響的現象
生態環境是指影響人類生存與發展的水資源、土地資源、生物資源以及氣候資源數量與質量的總稱,是關繫到社會和經濟持續發展的復合生態系統。生態環境問題是指人類為其自身生存和發展,在利用和改造自然的過程中,對自然環境破壞和污染所產生的危害人類生存的各種負反饋效應
環境污染特指人為污染,但是生態環境問題不僅僅是由於人為污染造成的,它還包括自然界本身的不平衡所導致的問題
4. 生態污染的類別
人們一般常按受影響的環境將污染分為大氣污染﹑水污染和土壤污染等﹔由人類健康的角度出發﹐食品污染也是一個重要類型。還可按污染因子的性質將污染分為化學污染(如有機物污染和無機物污染)﹑物理污染(如聲﹑光﹑熱﹑輻射等造成的污染)和生物污染(如有害微生物﹑寄生蟲和變應源所致污染等)。產生以上污染因子的場所或生境稱為污染源。污染源常分為工業污染源﹑交通運輸污染源﹑農業污染源和生活污染源等。其中為害較大者如燃料燃燒產生的廢氣廢渣﹑工業生產中的有毒產物﹑農葯等。
① 大氣污染----人為原因造成大氣污染的主要原因有:工業污染源;生活污染源;交通污染源;農業污染源。在我國,煤煙和汽車尾氣是大氣污染的兩個重要污染源。
② 水體污染----入今,在我國很多地區的江、河、湖泊中都存在不同程度的水體污染狀況。尤其是位於人口密集區域的大小河流、池塘等眾多地表水域,由於各種固體廢棄物、禽畜糞尿及各類廢水被直接 或輾轉入河,加上無人管理,又基本不加疏浚,使大多數水質從量變到質變,從清澈到黑臭,甚至成為了天然垃圾箱,連儲水功能也逐漸喪失。
③ 居室污染----居室污染通常指室內空氣受到化學、生物污染侵入,空氣質量下降。各種燃料(如煤、煤氣、石油氣、柴草等)燃燒是居室污染的重要來源。另外,廚房油煙、室內抽煙和室內裝潢所用的 絕緣材料、粘結劑、塑料及油漆等均會散發出對人體有害的物質,甚至建築材料中的放射性物質,也可從水泥地板、牆體、天花板中放射出來,造成危害。
④ 土壤污染----工業廢水、生活污水和固體廢棄物、農葯、化肥、牲畜排泄物、生物殘體以及大氣沉降物進入 土壤並積累到一定程度,會引起土壤質量惡化。有些地方採用污水灌溉肥田,直接造成土壤嚴重污染,帶來農副產品污染,危害食用者健康。
⑤ 城市化問題--由於城市規模迅速膨脹而造成的住房緊張、交通擁擠、資源短缺、環境惡化、城市疾病等一系列問題,也是生態破壞的重要部分。如城市熱島效應、城市雜訊、城市污水、城市垃圾、城市煙塵、城市綠地破壞、城市光污染等。
5. 全球氣候變暖是環境污染還是生態破壞
全球氣候變暖是生態破壞。
但是這種破壞的原因,就是環境被污染專的結果。
空氣污染,二氧化碳排、以及其他屬有害氣體的排放是造成空氣污染的主要原因。從而導致溫室效應。
當然,全球氣候變暖的原因很復雜有多方面的因素。但是,環境污染是決定的因素。現在,如果還不採取改進措施,人類就會自食惡果。
6. 什麼是非污染生態影響
非污染生態影響是指人的開發建設活動對自然資源產生的非污染性影響。這些開發建設活動並不產生污染物,卻會引起整個自然生態體系結構和功能的宏觀變化,甚至不可逆轉的退化。隨著我國「污染控制與生態保護並舉」的環境保護方針的實施,人為活動產生的非污染生態問題越來越受到重視。農家生態旅遊活動對森林、山體、水體等珍貴的自然景觀以及區域生物多樣性的影響,就屬於這一范疇。
7. 生態的污染
生態污染
生物與受污染的環境間的相互作用,以及污染物在生態系統中遷移、轉化和積累的規律。污染指環境中某些物質或能量的增加直接或間接危及人類的情況。例如工業排廢、交通噪音及核彈輻射等都對人類有害。污染多為人類活動的後果,但某些自然現象(如火山爆發)也能造成污染。
污染的類別 人們一般常按受影響的環境將污染分為大氣污染、水污染和土壤污染等;由人類健康的角度出發,食品污染也是一個重要類型。還可按污染因子的性質將污染分為化學污染(如有機物污染和無機物污染)、物理污染(如聲、光、熱、輻射等造成的污染)和生物污染(如有害微生物、寄生蟲和變應源所致污染等)。產生以上污染因子的場所或生境稱為污染源。污染源常分為工業污染源、交通運輸污染源、農業污染源和生活污染源等。其中為害較大者如燃料燃燒產生的廢氣廢渣、工業生產中的有毒產物、農葯等。
環境污染對生物的為害 環境污染與一般中毒有所不同,一般說來,環境污染物的作用范圍廣,可經大氣、水體、土壤、食物等多種途徑作用於生物體;污染物濃度一般不高、但作用時間長,可同時有幾種污染物作用於生物體;受影響的生物數量大、種類多,但受害的程度不等,因此環境污染常打亂生物群體內部的數量比例;污染物在生物體內可能解毒,也可能增毒,還可被生物濃縮並經食物鏈網造成間接為害。
物理因子(如輻射)可直接作用於生物體表。在高等動物,大氣中污染物主要經呼吸道進入體內,水體及土壤中污染物則多通過飲水或食物經消化道進入體內。污染物進入體內後隨體液分布至各處,但血腦屏障和胎盤屏障可阻礙污染物進入中樞神經系統和胎兒體內。有些污染物可在組織中蓄積,如鉛蓄積於骨中,DDT蓄積於脂肪組織中。一般污染物在體內還要經歷代謝變化,例如肝細胞中存在一些系作用於污染物,通過氧化、還原、水解等反應改變其化學結構、形成一級代謝物。另外一些系則促使這些一級代謝物與體內某些化合物(如葡萄糖醛酸或硫酸)相結合形成二級代謝物。二級代謝物的親水性一般有所增強,有利於排出。在這個生物轉化過程中,許多污染物毒性降低,但有的毒性反而增強。大部分污染物以原形或以轉化形態經腎自尿排出或經肝隨膽汁排出。許多污染物作用於生物膜,或影響物質轉運,或破壞細胞結構。有些則為抑制劑,可阻斷代謝途徑的順利進行。還有的直接影響核糖核酸等遺傳物質,造成基因突變,可導致癌變甚至影響後代。
許多生物有濃集環境中污染物的能力,使體內污染物濃度遠大於環境中的濃度,這種現象稱為生物濃縮或生物富集。隨著時間的推移,體內濃集的污染物不斷增加,這種現象稱為生物積累。在食物鏈網中,高營養級生物以低營養級生物為食物,將食物中所含污染物一並吸收,結果生物體內污染物的濃度逐級增多,這種現象稱為生物放大。如有機氯農葯使用的數量大、范圍廣,且有機氯為脂溶性物質,可經體表吸收,容易在脂肪組織中蓄積,並經食物鏈逐級放大。1966年對美國圖利湖和克拉馬斯南部保護區中DDT污染情況的調查表明,湖中水DDT濃度僅為0.0006ppm,經水生植物和無脊椎動物等環節後至石斑魚體中達1.6ppm,即放大2600多倍。而在食魚的小鷿體內竟可發現75ppm的DDT(放大12萬多倍),在濃縮DDT的小鷿脂肪組織中甚至達到459.5ppm,即放大77萬倍。DDT可使鳥類產蛋數目減少,蛋殼變薄和胚胎不易發育,從而嚴重影響鳥類繁殖。
有的污染物經過生物作用後毒性增強。20世紀50年代在日本熊本縣水俁灣漁民中陸續出現多例中樞神經系統病患者,其中部分死亡。當時病因不明,僅稱之為水俁病,後證明主要系甲基汞中毒。該地區工廠排出含汞廢渣,汞進入水體後經底泥和魚體中細菌作用轉化為甲基汞,居民食用含甲基汞的魚和貝類而中毒。
還有時,污染的直接後果是促進某些生物增殖,打破生物間的平衡,間接地傷及其它生物。如水體受到有機物污染,氮、磷、碳等營養物質大量聚集(稱為富營養化),引起藻類和其它浮游生物大量增生並覆蓋水面,影響下層生物的呼吸及光合作用,浮游生物殘體分解時也耗氧,造成水體缺氧,再加上某些浮游生物產生毒素,結果魚類及其它生物成批死亡。在這里,有的污染物毫無毒性,生物傷亡不是污染直接造成的。
環境中的無機毒物和難降解的有機毒物通過大氣、水體、土壤進入動植物體內,然後動植物排泄物及其殘體經微生物分解後又回到環境中,形成有毒物質的生物循環。其中最重要的循環途徑是經農田土壤進入農作物為人畜食用,最後又歸於土壤。歸納起來有幾種主要循環系統:"農葯-土壤-植物-人畜","廢水-土壤-植物-人畜","大氣-土壤-植物-人畜"和"廢水-水生植物-水生動物-人畜"。
20世紀中葉以來,工業廢棄物大量傾瀉到環境中,已成為自然選擇壓力的一個重要組成部分。微生物的世代短、變異快,最能反映出污染物的選擇作用。敏感的生物被淘汰,有耐性的得以存活,能分解這些廢棄物並藉以為生的生物則大量繁殖。這一切將產生什麼樣的長遠影響,目前還很難預測。
生物在防治污染中的應用 在污染生態研究中得到廣泛應用的有生物監測和生物凈化兩方面內容:
生物監測 已廣泛應用於大氣和水體污染監測。監測大氣污染常利用敏感植物。高等植物葉片可對不同污染物產生不同的病斑,而地衣和苔蘚等低等植物對污染尤為敏感,例如低濃度的二氧化硫便可殺死地衣。植物體內的污染物積累量也反映污染情況。監測水體污染則廣泛利用多種動植物。例如,大型底棲無脊椎動物分布廣、比較固定,壽命長,且形體大、易於辨認,是常用的指示生物。不過在這里觀察的對象實為有耐力的物種,例如在有機污染造成水體嚴重缺氧情況下,只有顫蚓等抗低氧物種得以繁殖,故可以其量表示污染程度。有時生物群落的結構變化可用作較為靈敏的指針。將特定生物置於污染水體中測試其生存情況或其生理、生化和行為等反應,以及測定水生生物體內的殘毒蓄積量,這些也是常用的監測手段。生物監測不能准確判定污染物的性質和數量,故必須與化學和物理學測定手段結合應用。
生物凈化 綠色植物可以凈化空氣、減弱雜訊、改善小氣候、美化環境,而土壤微生物體系是自然界分解有機物質的主要場所,有極大的凈化有機污染的能力。目前廣泛利用微生物來凈化工業廢水和生活污水,這包括各類氧化塘、活性污泥及生物膜等方法。
生態污染
生物與受污染的環境間的相互作用,以及污染物在生態系統中遷移、轉化和積累的規律。污染指環境中某些物質或能量的增加直接或間接危及人類的情況。例如工業排廢、交通噪音及核彈輻射等都對人類有害。污染多為人類活動的後果,但某些自然現象(如火山爆發)也能造成污染。
污染的類別 人們一般常按受影響的環境將污染分為大氣污染、水污染和土壤污染等;由人類健康的角度出發,食品污染也是一個重要類型。還可按污染因子的性質將污染分為化學污染(如有機物污染和無機物污染)、物理污染(如聲、光、熱、輻射等造成的污染)和生物污染(如有害微生物、寄生蟲和變應源所致污染等)。產生以上污染因子的場所或生境稱為污染源。污染源常分為工業污染源、交通運輸污染源、農業污染源和生活污染源等。其中為害較大者如燃料燃燒產生的廢氣廢渣、工業生產中的有毒產物、農葯等。
環境污染對生物的為害 環境污染與一般中毒有所不同,一般說來,環境污染物的作用范圍廣,可經大氣、水體、土壤、食物等多種途徑作用於生物體;污染物濃度一般不高、但作用時間長,可同時有幾種污染物作用於生物體;受影響的生物數量大、種類多,但受害的程度不等,因此環境污染常打亂生物群體內部的數量比例;污染物在生物體內可能解毒,也可能增毒,還可被生物濃縮並經食物鏈網造成間接為害。
物理因子(如輻射)可直接作用於生物體表。在高等動物,大氣中污染物主要經呼吸道進入體內,水體及土壤中污染物則多通過飲水或食物經消化道進入體內。污染物進入體內後隨體液分布至各處,但血腦屏障和胎盤屏障可阻礙污染物進入中樞神經系統和胎兒體內。有些污染物可在組織中蓄積,如鉛蓄積於骨中,DDT蓄積於脂肪組織中。一般污染物在體內還要經歷代謝變化,例如肝細胞中存在一些系作用於污染物,通過氧化、還原、水解等反應改變其化學結構、形成一級代謝物。另外一些系則促使這些一級代謝物與體內某些化合物(如葡萄糖醛酸或硫酸)相結合形成二級代謝物。二級代謝物的親水性一般有所增強,有利於排出。在這個生物轉化過程中,許多污染物毒性降低,但有的毒性反而增強。大部分污染物以原形或以轉化形態經腎自尿排出或經肝隨膽汁排出。許多污染物作用於生物膜,或影響物質轉運,或破壞細胞結構。有些則為抑制劑,可阻斷代謝途徑的順利進行。還有的直接影響核糖核酸等遺傳物質,造成基因突變,可導致癌變甚至影響後代。
許多生物有濃集環境中污染物的能力,使體內污染物濃度遠大於環境中的濃度,這種現象稱為生物濃縮或生物富集。隨著時間的推移,體內濃集的污染物不斷增加,這種現象稱為生物積累。在食物鏈網中,高營養級生物以低營養級生物為食物,將食物中所含污染物一並吸收,結果生物體內污染物的濃度逐級增多,這種現象稱為生物放大。如有機氯農葯使用的數量大、范圍廣,且有機氯為脂溶性物質,可經體表吸收,容易在脂肪組織中蓄積,並經食物鏈逐級放大。1966年對美國圖利湖和克拉馬斯南部保護區中DDT污染情況的調查表明,湖中水DDT濃度僅為0.0006ppm,經水生植物和無脊椎動物等環節後至石斑魚體中達1.6ppm,即放大2600多倍。而在食魚的小鷿體內竟可發現75ppm的DDT(放大12萬多倍),在濃縮DDT的小鷿脂肪組織中甚至達到459.5ppm,即放大77萬倍。DDT可使鳥類產蛋數目減少,蛋殼變薄和胚胎不易發育,從而嚴重影響鳥類繁殖。
有的污染物經過生物作用後毒性增強。20世紀50年代在日本熊本縣水俁灣漁民中陸續出現多例中樞神經系統病患者,其中部分死亡。當時病因不明,僅稱之為水俁病,後證明主要系甲基汞中毒。該地區工廠排出含汞廢渣,汞進入水體後經底泥和魚體中細菌作用轉化為甲基汞,居民食用含甲基汞的魚和貝類而中毒。
還有時,污染的直接後果是促進某些生物增殖,打破生物間的平衡,間接地傷及其它生物。如水體受到有機物污染,氮、磷、碳等營養物質大量聚集(稱為富營養化),引起藻類和其它浮游生物大量增生並覆蓋水面,影響下層生物的呼吸及光合作用,浮游生物殘體分解時也耗氧,造成水體缺氧,再加上某些浮游生物產生毒素,結果魚類及其它生物成批死亡。在這里,有的污染物毫無毒性,生物傷亡不是污染直接造成的。
環境中的無機毒物和難降解的有機毒物通過大氣、水體、土壤進入動植物體內,然後動植物排泄物及其殘體經微生物分解後又回到環境中,形成有毒物質的生物循環。其中最重要的循環途徑是經農田土壤進入農作物為人畜食用,最後又歸於土壤。歸納起來有幾種主要循環系統:"農葯-土壤-植物-人畜","廢水-土壤-植物-人畜","大氣-土壤-植物-人畜"和"廢水-水生植物-水生動物-人畜"。
20世紀中葉以來,工業廢棄物大量傾瀉到環境中,已成為自然選擇壓力的一個重要組成部分。微生物的世代短、變異快,最能反映出污染物的選擇作用。敏感的生物被淘汰,有耐性的得以存活,能分解這些廢棄物並藉以為生的生物則大量繁殖。這一切將產生什麼樣的長遠影響,目前還很難預測。
生物在防治污染中的應用 在污染生態研究中得到廣泛應用的有生物監測和生物凈化兩方面內容:
生物監測 已廣泛應用於大氣和水體污染監測。監測大氣污染常利用敏感植物。高等植物葉片可對不同污染物產生不同的病斑,而地衣和苔蘚等低等植物對污染尤為敏感,例如低濃度的二氧化硫便可殺死地衣。植物體內的污染物積累量也反映污染情況。監測水體污染則廣泛利用多種動植物。例如,大型底棲無脊椎動物分布廣、比較固定,壽命長,且形體大、易於辨認,是常用的指示生物。不過在這里觀察的對象實為有耐力的物種,例如在有機污染造成水體嚴重缺氧情況下,只有顫蚓等抗低氧物種得以繁殖,故可以其量表示污染程度。有時生物群落的結構變化可用作較為靈敏的指針。將特定生物置於污染水體中測試其生存情況或其生理、生化和行為等反應,以及測定水生生物體內的殘毒蓄積量,這些也是常用的監測手段。生物監測不能准確判定污染物的性質和數量,故必須與化學和物理學測定手段結合應用。
生物凈化 綠色植物可以凈化空氣、減弱雜訊、改善小氣候、美化環境,而土壤微生物體系是自然界分解有機物質的主要場所,有極大的凈化有機污染的能力。目前廣泛利用微生物來凈化工業廢水和生活污水,這包括各類氧化塘、活性污泥及生物膜等方法。
生態污染
生物與受污染的環境間的相互作用,以及污染物在生態系統中遷移、轉化和積累的規律。污染指環境中某些物質或能量的增加直接或間接危及人類的情況。例如工業排廢、交通噪音及核彈輻射等都對人類有害。污染多為人類活動的後果,但某些自然現象(如火山爆發)也能造成污染。
污染的類別 人們一般常按受影響的環境將污染分為大氣污染、水污染和土壤污染等;由人類健康的角度出發,食品污染也是一個重要類型。還可按污染因子的性質將污染分為化學污染(如有機物污染和無機物污染)、物理污染(如聲、光、熱、輻射等造成的污染)和生物污染(如有害微生物、寄生蟲和變應源所致污染等)。產生以上污染因子的場所或生境稱為污染源。污染源常分為工業污染源、交通運輸污染源、農業污染源和生活污染源等。其中為害較大者如燃料燃燒產生的廢氣廢渣、工業生產中的有毒產物、農葯等。
環境污染對生物的為害 環境污染與一般中毒有所不同,一般說來,環境污染物的作用范圍廣,可經大氣、水體、土壤、食物等多種途徑作用於生物體;污染物濃度一般不高、但作用時間長,可同時有幾種污染物作用於生物體;受影響的生物數量大、種類多,但受害的程度不等,因此環境污染常打亂生物群體內部的數量比例;污染物在生物體內可能解毒,也可能增毒,還可被生物濃縮並經食物鏈網造成間接為害。
物理因子(如輻射)可直接作用於生物體表。在高等動物,大氣中污染物主要經呼吸道進入體內,水體及土壤中污染物則多通過飲水或食物經消化道進入體內。污染物進入體內後隨體液分布至各處,但血腦屏障和胎盤屏障可阻礙污染物進入中樞神經系統和胎兒體內。有些污染物可在組織中蓄積,如鉛蓄積於骨中,DDT蓄積於脂肪組織中。一般污染物在體內還要經歷代謝變化,例如肝細胞中存在一些系作用於污染物,通過氧化、還原、水解等反應改變其化學結構、形成一級代謝物。另外一些系則促使這些一級代謝物與體內某些化合物(如葡萄糖醛酸或硫酸)相結合形成二級代謝物。二級代謝物的親水性一般有所增強,有利於排出。在這個生物轉化過程中,許多污染物毒性降低,但有的毒性反而增強。大部分污染物以原形或以轉化形態經腎自尿排出或經肝隨膽汁排出。許多污染物作用於生物膜,或影響物質轉運,或破壞細胞結構。有些則為抑制劑,可阻斷代謝途徑的順利進行。還有的直接影響核糖核酸等遺傳物質,造成基因突變,可導致癌變甚至影響後代。
許多生物有濃集環境中污染物的能力,使體內污染物濃度遠大於環境中的濃度,這種現象稱為生物濃縮或生物富集。隨著時間的推移,體內濃集的污染物不斷增加,這種現象稱為生物積累。在食物鏈網中,高營養級生物以低營養級生物為食物,將食物中所含污染物一並吸收,結果生物體內污染物的濃度逐級增多,這種現象稱為生物放大。如有機氯農葯使用的數量大、范圍廣,且有機氯為脂溶性物質,可經體表吸收,容易在脂肪組織中蓄積,並經食物鏈逐級放大。1966年對美國圖利湖和克拉馬斯南部保護區中DDT污染情況的調查表明,湖中水DDT濃度僅為0.0006ppm,經水生植物和無脊椎動物等環節後至石斑魚體中達1.6ppm,即放大2600多倍。而在食魚的小鷿體內竟可發現75ppm的DDT(放大12萬多倍),在濃縮DDT的小鷿脂肪組織中甚至達到459.5ppm,即放大77萬倍。DDT可使鳥類產蛋數目減少,蛋殼變薄和胚胎不易發育,從而嚴重影響鳥類繁殖。
有的污染物經過生物作用後毒性增強。20世紀50年代在日本熊本縣水俁灣漁民中陸續出現多例中樞神經系統病患者,其中部分死亡。當時病因不明,僅稱之為水俁病,後證明主要系甲基汞中毒。該地區工廠排出含汞廢渣,汞進入水體後經底泥和魚體中細菌作用轉化為甲基汞,居民食用含甲基汞的魚和貝類而中毒。
還有時,污染的直接後果是促進某些生物增殖,打破生物間的平衡,間接地傷及其它生物。如水體受到有機物污染,氮、磷、碳等營養物質大量聚集(稱為富營養化),引起藻類和其它浮游生物大量增生並覆蓋水面,影響下層生物的呼吸及光合作用,浮游生物殘體分解時也耗氧,造成水體缺氧,再加上某些浮游生物產生毒素,結果魚類及其它生物成批死亡。在這里,有的污染物毫無毒性,生物傷亡不是污染直接造成的。
環境中的無機毒物和難降解的有機毒物通過大氣、水體、土壤進入動植物體內,然後動植物排泄物及其殘體經微生物分解後又回到環境中,形成有毒物質的生物循環。其中最重要的循環途徑是經農田土壤進入農作物為人畜食用,最後又歸於土壤。歸納起來有幾種主要循環系統:"農葯-土壤-植物-人畜","廢水-土壤-植物-人畜","大氣-土壤-植物-人畜"和"廢水-水生植物-水生動物-人畜"。
20世紀中葉以來,工業廢棄物大量傾瀉到環境中,已成為自然選擇壓力的一個重要組成部分。微生物的世代短、變異快,最能反映出污染物的選擇作用。敏感的生物被淘汰,有耐性的得以存活,能分解這些廢棄物並藉以為生的生物則大量繁殖。這一切將產生什麼樣的長遠影響,目前還很難預測。
生物在防治污染中的應用 在污染生態研究中得到廣泛應用的有生物監測和生物凈化兩方面內容:
生物監測 已廣泛應用於大氣和水體污染監測。監測大氣污染常利用敏感植物。高等植物葉片可對不同污染物產生不同的病斑,而地衣和苔蘚等低等植物對污染尤為敏感,例如低濃度的二氧化硫便可殺死地衣。植物體內的污染物積累量也反映污染情況。監測水體污染則廣泛利用多種動植物。例如,大型底棲無脊椎動物分布廣、比較固定,壽命長,且形體大、易於辨認,是常用的指示生物。不過在這里觀察的對象實為有耐力的物種,例如在有機污染造成水體嚴重缺氧情況下,只有顫蚓等抗低氧物種得以繁殖,故可以其量表示污染程度。有時生物群落的結構變化可用作較為靈敏的指針。將特定生物置於污染水體中測試其生存情況或其生理、生化和行為等反應,以及測定水生生物體內的殘毒蓄積量,這些也是常用的監測手段。生物監測不能准確判定污染物的性質和數量,故必須與化學和物理學測定手段結合應用。
生物凈化 綠色植物可以凈化空氣、減弱雜訊、改善小氣候、美化環境,而土壤微生物體系是自然界分解有機物質的主要場所,有極大的凈化有機污染的能力。目前廣泛利用微生物來凈化工業廢水和生活污水,這包括各類氧化塘、活性污泥及生物膜等方法。
生態污染
生物與受污染的環境間的相互作用,以及污染物在生態系統中遷移、轉化和積累的規律。污染指環境中某些物質或能量的增加直接或間接危及人類的情況。例如工業排廢、交通噪音及核彈輻射等都對人類有害。污染多為人類活動的後果,但某些自然現象(如火山爆發)也能造成污染。
污染的類別 人們一般常按受影響的環境將污染分為大氣污染、水污染和土壤污染等;由人類健康的角度出發,食品污染也是一個重要類型。還可按污染因子的性質將污染分為化學污染(如有機物污染和無機物污染)、物理污染(如聲、光、熱、輻射等造成的污染)和生物污染(如有害微生物、寄生蟲和變應源所致污染等)。產生以上污染因子的場所或生境稱為污染源。污染源常分為工業污染源、交通運輸污染源、農業污染源和生活污染源等。其中為害較大者如燃料燃燒產生的廢氣廢渣、工業生產中的有毒產物、農葯等。
環境污染對生物的為害 環境污染與一般中毒有所不同,一般說來,環境污染物的作用范圍廣,可經大氣、水體、土壤、食物等多種途徑作用於生物體;污染物濃度一般不高、但作用時間長,可同時有幾種污染物作用於生物體;受影響的生物數量大、種類多,但受害的程度不等,因此環境污染常打亂生物群體內部的數量比例;污染物在生物體內可能解毒,也可能增毒,還可被生物濃縮並經食物鏈網造成間接為害。
物理因子(如輻射)可直接作用於生物體表。在高等動物,大氣中污染物主要經呼吸道進入體內,水體及土壤中污染物則多通過飲水或食物經消化道進入體內。污染物進入體內後隨體液分布至各處,但血腦屏障和胎盤屏障可阻礙污染物進入中樞神經系統和胎兒體內。有些污染物可在組織中蓄積,如鉛蓄積於骨中,DDT蓄積於脂肪組織中。一般污染物在體內還要經歷代謝變化,例如肝細胞中存在一些系作用於污染物,通過氧化、還原、水解等反應改變其化學結構、形成一級代謝物。另外一些系則促使這些一級代謝物與體內某些化合物(如葡萄糖醛酸或硫酸)相結合形成二級代謝物。二級代謝物的親水性一般有所增強,有利於排出。在這個生物轉化過程中,許多污染物毒性降低,但有的毒性反而增強。大部分污染物以原形或以轉化形態經腎自尿排出或經肝隨膽汁排出。許多污染物作用於生物膜,或影響物質轉運,或破壞細胞結構。有些則為抑制劑,可阻斷代謝途徑的順利進行。還有的直接影響核糖核酸等遺傳物質,造成基因突變,可導致癌變甚至影響後代。
許多生物有濃集環境中污染物的能力,使體內污染物濃度遠大於環境中的濃度,這種現象稱為生物濃縮或生物富集。隨著時間的推移,體內濃集的污染物不斷增加,這種現象稱為生物積累。在食物鏈網中,高營養級生物以低營養級生物為食物,將食物中所含污染物一並吸收,結果生物體內污染物的濃度逐級增多,這種現象稱為生物放大。如有機氯農葯使用的數量大、范圍廣,且有機氯為脂溶性物質,可經體表吸收,容易在脂肪組織中蓄積,並經食物鏈逐級放大。1966年對美國圖利湖和克拉馬斯南部保護區中DDT污染情況的調查表明,湖中水DDT濃度僅為0.0006ppm,經水生植物和無脊椎動物等環節後至石斑魚體中達1.6ppm,即放大2600多倍。而在食魚的小鷿體內竟可發現75ppm的DDT(放大12萬多倍),在濃縮DDT的小鷿脂肪組織中甚至達到459.5ppm,即放大77萬倍。DDT可使鳥類產蛋數目減少,蛋殼變薄和胚胎不易發育,從而嚴重影響鳥類繁殖。
有的污染物經過生物作用後毒性增強。20世紀50年代在日本熊本縣水俁灣漁民中陸續出現多例中樞神經系統病患者,其中部分死亡。當時病因不明,僅稱之為水俁病,後證明主要系甲基汞中毒。該地區工廠排出含汞廢渣,汞進入水體後經底泥和魚體中細菌作用轉化為甲基汞,居民食用含甲基汞的魚和貝類而中毒。
還有時,污染的直接後果是促進某些生物增殖,打破生物間的平衡,間接地傷及其它生物。如水體受到有機物污染,氮、磷、碳等營養物質大量聚集(稱為富營養化),引起藻類和其它浮游生物大量增生並覆蓋水面,影響下層生物的呼吸及光合作用,浮游生物殘體分解時也耗氧,造成水體缺氧,再加上某些浮游生物產生毒素,結果魚類及其它生物成批死亡。在這里,有的污染物毫無毒性,生物傷亡不是污染直接造成的。
環境中的無機毒物和難降解的有機毒物通過大氣、水體、土壤進入動植物體內,然後動植物排泄物及其殘體經微生物分解後又回到環境中,形成有毒物質的生物循環。其中最重要的循環途徑是經農田土壤進入農作物為人畜食用,最後又歸於土壤。歸納起來有幾種主要循環系統:"農葯-土壤-植物-人畜","廢水-土壤-植物-人畜","大氣-土壤-植物-人畜"和"廢水-水生植物-水生動物-人畜"。
20世紀中葉以來,工業廢棄物大量傾瀉到環境中,已成為自然選擇壓力的一個重要組成部分。微生物的世代短、變異快,最能反映出污染物的選擇作用。敏感的生物被淘汰,有耐性的得以存活,能分解這些廢棄物並藉以為生的生物則大量繁殖。這一切將產生什麼樣的長遠影響,目前還很難預測。
生物在防治污染中的應用 在污染生態研究中得到廣泛應用的有生物監測和生物凈化兩方面內容:
生物監測 已廣泛應用於大氣和水體污染監測。監測大氣污染常利用敏感植物。高等植物葉片可對不同污染物產生不同的病斑,而地衣和苔蘚等低等植物對污染尤為敏感,例如低濃度的二氧化硫便可殺死地衣。植物體內的污染物積累量也反映污染情況。監測水體污染則廣泛利用多種動植物。例如,大型底棲無脊椎動物分布廣、比較固定,壽命長,且形體大、易於辨認,是常用的指示生物。不過在這里觀察的對象實為有耐力的物種,例如在有機污染造成水體嚴重缺氧情況下,只有顫蚓等抗低氧物種得以繁殖,故可以其量表示污染程度。有時生物群落的結構變化可用作較為靈敏的指針。將特定生物置於污染水體中測試其生存情況或其生理、生化和行為等反應,以及測定水生生物體內的殘毒蓄積量,這些也是常用的監測手段。生物監測不能准確判定污染物的性質和數量,故必須與化學和物理學測定手段結合應用。
生物凈化 綠色植
8. 水污染給生態環境帶來哪些嚴重的後果
1.城鄉居民的飲用水安全受到嚴重威脅
由於我國水環境污染嚴重,使城鄉居民飲水安全受到威脅。據衛生部門的調查統計,我國有65.4%的人口飲用不合標準的水。1989年國家環保局組織對全國環境保護重點城市飲用水水源保護情況進行調查,結果發現有48%的地表水源、20%的地下水源達不到標准。由於水源地污染而引起的社會問題相當突出。其中比較典型的是1994年、1995年,淮河幹流連續發生的水污染事故,引起淮南、蚌埠、盱眙等市縣上百萬人一段時間沒水喝,當地群眾反映十分強烈。太湖近年來藍藻頻發,造成無錫自來水廠取水困難,部分水廠停產。海河流域有不少地區已經成為「污水縣",「污水鄉",當地群眾飲水發生困難。
2.對工、農業生產產生嚴重影響
我國是水資源相對貧乏的國家,人均水資源量相當於世界人均佔有量的四分之一,居世界第88位。隨著工農業的發展和人民生活水平的提高,水資源緊缺的矛盾日趨緊張。而目前日趨嚴重的水污染又進一步加劇了水資源短缺的矛盾。待別象遼河流域、海河流域、淮河流域內的廣大地區,本來就是我國缺水最嚴重的地區,嚴重的水污染使當地缺水矛盾尖銳化,給工農業生產造成嚴重損失。此外,由於水資源緊缺,7些城市和地區多年來一直用污水進地灌溉,僅海河流域污灌面積就達1000萬畝。長期污灌,使得污灌區土壤遭到污染,從而使農作物帶有一定殘毒,有的甚至無法食用。水污染對漁業同樣產生了嚴重的影響,一些污染嚴重的河段已經魚蝦絕跡。
3.對人民群眾健康產生嚴重威脅
水污染嚴重的地區,一方面飲水安全受到威脅,另一方面長期污灌,造成地表水、地下水、土填、農牧漁產品等的污染和農業生態環境的破壞,對人體健康已構成了威脅。據一些地區居民健康普查結果,污染區居民的腸道疾病率、癌症發病率及嬰兒先天性崎變、畸胎的發生率均比對照區有明顯的增高。
4.跨行政區的水污染糾紛日趨尖銳
嚴重的水污染造成一些地區水污染事故頻繁,從而引發了許多污染糾紛,其中尤為跨行政區的水污染糾紛危害最大。僅以省界水污染糾紛為例,如山東德州與河北吳橋的污染糾紛、浙江慶元與福建松溪的污染糾紛、江蘇吳江與浙江嘉興的污染糾紛等,這些糾紛直接影響了當地社會安定。