海洋污染生物效應

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更新時間: 2013-12-13

海洋環境污染對生物的個體、種群、群落乃至生態系統造成的有害影響,也稱海洋污染生態效應。海洋生物通過新陳代謝同周圍環境不斷進行物質和能量的交換,使其物質組成與環境保持動態平衡,以維持正常的生命活動。然而,海洋污染會在較短時間內改變環境理化條件,干擾或破壞生物與環境的平衡關係,引起生物發生一系列的變化和負反應,甚至構成對人類安全的嚴重威脅。 海洋污染對海洋生物的效應,有的是直接的,有的是間接的;有的是急性損害,有的是亞急性或慢性損害。污染物濃度與效應之間的關係,有的是線性,有的呈非線性。對生物的損害程度主要取決於污染物的理化特性、環境狀況和生物富集能力等。海洋污染與生物的關係是很複雜的,生物對污染有不同的適應範圍和反應特點,表現的形式也不盡相同。

海洋污染生物效應海洋污染生物效應
海洋污染生物效應 -定義

海洋污染生物效應:海洋環境污染對生物的個體、種群、群落乃至生態系統造成的有害影響,也稱海洋污染生態效應。海洋生物通過新陳代謝同周圍環境不斷進行物質和能量的交換,使其物質組成與環境保持動態平衡,以維持正常的生命活動。然而,海洋污染會在較短時間內改變環境理化條件,干擾或破壞生物與環境的平衡關係,引起生物發生一系列的變化和負反應,甚至構成對人類安全的嚴重威脅。

海洋污染生物效應 -概述

海洋污染對海洋生物的效應,有的是直接的,有的是間接的;有的是急性損害,有的是亞急性或慢性損害。污染物濃度與效應之間的關係,有的是線性,有的呈非線性。對生物的損害程度主要取決於污染物的理化特性、環境狀況和生物富集能力等。海洋污染與生物的關係是很複雜的,生物對污染有不同的適應範圍和反應特點,表現的形式也不盡相同(圖1)。

海洋污染生物效應 -效應
海洋污染生物效應海洋污染生物效應的不正常細胞

個體生物的生物學效應  高濃度或劇毒性污染物可以引起海洋生物個體直接中毒致死或機械致死,而低濃度污染物對個體生物的效應主要是通過其內部的生理、生化、形態、行為的變化和遺傳的變異而實現的。

污染物質對生物生理、生化的影響,主要是改變細胞的化學組成,抑制酶的活性,影響滲透壓的調節和正常代謝機制,並進而影響生物的行為、生長和生殖。有些污染物還能使生物發生變異、致癌和致畸。比如,DDT能抑制ATP酶的活性;石油及分散劑能影響雙殼軟體動物的呼吸速率及龍蝦的攝食習性;低濃度的甲基汞能抑制浮游植物的光合作用等等。又如,魚類離體卵巢組織在10ppm濃度氯化汞海水溶液中培養48小時后,經電子顯微鏡觀察,發現卵巢細胞的胞質器(cytoplasmis orgunel-les)遭到破壞並出現大小不一的液泡(圖2)。有些污染物質能影響魚類游泳能力,改變其活動方式和迴避反應,從而影響魚類探尋食物、配偶和產卵以及逃避敵害的能力。如低濃度甲基汞能使魚體神經系統受阻引起平衡失調。

生物種群-群落的生態效應  海洋受污染通常能改變生物群落的組成和結構,導致某些對污染敏感的生物種類個體數量減少、甚至消失,造成耐污生物種類的個體數量增多。如有機污染較嚴重的水域,小頭蟲(Capitellacapitata)數量明顯增多,可達群落總生物量的80~90%,從而降低了群落生物種類的多樣性,使生態平衡失調。又如美國加利福尼亞近海,因一艘油輪失事流出的柴油殺死大量植食性動物海膽和鮑魚,致使海藻得以大量增殖,改變了生物群落原有的結構。通過控制生態系實驗,發現低濃度的銅、汞、鎘和多氯聯苯能改變初級生產者的種類組成,進而改變食物鏈的類型。許多海洋生物對重金屬、有機氯農藥和放射性物質具有很強的富集能力,它們可以通過直接吸收和食物鏈(網)的積累、轉移,參與生態系統物質循環,干擾或破壞生態系統的結構和功能,甚至危及人體健康。

海洋污染生物效應 -生物效應事件

海洋污染生物效應事件之一

卡迪茲號油輪事:

1978年3月16日,美國22萬噸的超級油輪「亞莫克·卡迪茲號」,滿載伊朗原油向荷蘭鹿特丹駛去,航行至法國布列塔尼海岸觸礁沉沒,漏出原油22.4萬噸,污染了350公里長的海岸帶。僅牡蠣就死掉9000多噸,海鳥死亡2萬多噸。海事本身損失1億多美元,污染的損失及治理費用卻達5億多美元,而給被污染區域的海洋生態環境造成的損失更是難以估量。

海洋污染生物效應事件之二

墨西哥灣井噴事件
1979年6月3日,墨西哥石油公司在墨西哥灣南坎佩切灣尤卡坦半島附近海域的伊斯托克1號平台鑽機打入水下3625米深的海底油層時,突然發生嚴重井噴,平台陷入熊熊火海之中,原油以每天4080噸的流量向海面噴射。後來在伊斯托克井800米以外海域搶打兩眼引油副井,分別於9月中、10月初鑽成,減輕了主井壓力,噴勢才稍減。直到1980年3月24日井噴才完全停止,歷時296天,其流失原油45.36萬噸,以世界海上最大井噴事故載入史冊,這次井噴造成10毫米厚的原油順潮北流,湧向墨西哥和美國海岸。黑油帶長480公里,寬40公里,覆蓋1.9萬平方公里的海面,使這一帶的海洋環境受到嚴重污染。

海洋污染生物效應事件之三

海灣戰爭油污染事件
據估計,1990年8月2日至1991年2月28日海灣戰爭期間,先後泄入海灣的石油達150萬噸。1991年多國部隊對伊拉克空襲后,科威特油田到處起火。1月22日科威特南部的瓦夫臘油田被炸,濃煙蔽日,原油順海岸流入波斯灣。隨後,伊拉克佔領的科威特米納艾哈麥迪開閘放油入海。科南部的輸油管也到處破裂,原油滔滔入海。1月25日,科接近沙特的海面上形成長16公里,寬3公里的油帶,每天以24公里的速度向南擴展,部分油膜起火燃燒黑煙遮沒陽光,伊朗南部降下粘糊糊的黑雨"。至2月2日,油膜展寬16公里,長90公里,逼近巴林,危及沙特。迫使兩國架設浮攔,保護海水淡化廠水源。這次海灣戰爭釀成的油污染事件,在短時間內就使數萬隻海鳥喪命,並毀滅了波斯灣一帶大部分海洋生物。

海洋污染生物效應 -發展趨勢

海洋污染生物效應的研究,是認識和評價海洋環境質量的現狀及其變化趨勢的重要依據,是海洋環境質量生物監測和生物學評價的理論基礎,對於防治污染、了解污染物在海洋生態系統中的遷移、轉化規律和保護海洋環境均具有理論意義和實際意義。

20世紀60年代以來,人們對海洋污染生物效應進行了大量的調查研究和毒性毒理實驗,積累了很多資料。但是對於低濃度下的亞致死效應和慢性效應及其致毒機制的研究還比較少,特別是低濃度或混合污染物對生態系統的長期影響還難以作出正確的估計。為保護海洋生物和水產資源,保護海洋生態系免受污染損害,必須開展低濃度的多種污染物對海洋生態系的結構和功能影響的研究。

海洋污染生物效應 -參考資料

[1] 中國百科網 http://www.chinabaike.com/article/316/327/2007/2007022047321.html