海洋污染与海洋生物
一、污染物的海洋生物学过程
海洋生物对污染物的首要作用是摄取,包括吸附和吸收两种情况。吸附是物质结合于体
表细胞壁的过程,既有可逆的物理吸附,也有可逆性较小的化学吸附。吸收则是污染物穿过
体表(通过鳃、消化道的壁)进入体内,主动或被动地转移(经血液、血淋巴的循环)到其
它组织和器官的作用。
生物通过被动机制吸附并结合于细胞表面的金属量,比通过代谢或依靠能量作用所吸收
的金属量少得多。吸附污染物的多少,与生物体的体积和表面积的比例有关,个体小的生物
如浮游植物比表面较大、代谢率高、吸附量也多,而且在较短时间内(从几分钟到几小时)
即可达到平衡,浮游动物的平衡时间也较短(从几分钟到几小时)。一般每单位时间内污染
物的穿透量是表面吸附量的函数。生物的生理状况、生活周期、摄饵习性和种群密度等对吸
附作用会产生显著影响。如活的比死的刚毛藻能更有效地吸附甲基汞、生物种群密度大吸附
量就相对的少。水的pH值、硬度、温度、盐度、水中通气情况、生长调节物质、有机物、
本文于1987年10月30日收到,修改稿于1988年2月11日收到。3期王明俊:海洋生物与海洋环境质量I
乌
悬浮颗粒和腐植质等环境因素对摄取亦有很大影响。例如,
时,几种大型藻对二Zn的摄取率增高。因为在酸性条件下,金属以自由离子形态存在,对
藻类的毒性较大;在碱性pH值时,某些金属倾向于形成不溶性的盐类或氧化物、氢氧化物
等沉淀下来,对藻类的毒性降低。而且在通常条件下被鳌合、络合的重金属,其离子的活度
降低因而比其游离离子的毒性小得多。在一定范围内,海洋生物对金属和放射性核素的摄取
与温度呈正相关而与盐度呈负相关。如鲍氏织线藻对‘,c。和“‘Mn的吸收,分别在25和36℃
时达最大值,温度再升高时则吸收减少。这可能是由于增加温度时呼吸作用增强相对减轻了
重金属毒性的原因。增加盐度会导致吸附的重金属和溶解阳离子之间的竞争作用,后者可部
分地取代重金属因而呈现负的相关性。另外,水中各种污染物的浓度、化学形态和化学价、
污染物之间的协同或拮抗作用以及污染物在环境中停留的时间等,也会影响生物对污染物的
摄取。例如,环境中有高浓度的铜时,栅列藻能增加对镍的吸收,有DDT时,硬石药
对.“zn的吸收减少。通常,这种吸收率是接触速率的函数。在污染物的浓度恒定时,一定
时期内,生物吸收污染物的量随时间延长而增多,一般遵循弗罗因德利希等温吸附线的关
系。
污染物在海洋中的第二种重要的生物学过程是积累,它取决于生物对污染物的同化效
率、浓缩程度、急性或慢性污染作用等因素。例如,短期严重污染时,污染物的浓度较大,
从水中浓缩是积累的主要途径,这在低营养阶层的生物特别明显,如聚球藻对金属的积
累24小时就可达到平衡,并且其积累程度与溶解的金属浓度成比例。如果是长期轻度污染,
则摄饵是污染物进入生物体内的基本途径,特别是处于营养级顶端的海洋生物,污染物沿食
物链转移占绝对优势,如海鸟对DDT的积累等。
不同生物对污染物的浓缩程度不同,如贻贝和多毛类浓缩多氯联苯的系数分别为390和
3830。浓缩系数受脂肪含量的影响,而且一年中不同时期的浓缩系数也有很大差别。有的生
物浓缩污染物的系数很高,如挠足类、鱼类
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