生物擴(kuò)大生物富集

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1、生物擴(kuò)大作用指某些在自然界不能降解或難降解的化學(xué)物質(zhì)，在環(huán)境中通過食物鏈的延長和營養(yǎng)級的增加在生物體內(nèi)逐級富集，濃度越來越大的現(xiàn)象。許多有機(jī)氯殺蟲劑和多氯聯(lián)苯都有明顯的生物放大現(xiàn)象。了解這種現(xiàn)象對評價化學(xué)物質(zhì)對人體健康和環(huán)境的影響有著重要意義。生物放大是指在同一個食物鏈上，高位營養(yǎng)級生物體內(nèi)來自環(huán)境的某些元素或難以分解的化合物的濃度，高于低位營養(yǎng)級生物的現(xiàn)象。生物放大一詞是專指具有食物鏈關(guān)系的生物說的，如果生物之間不存在食物鏈關(guān)系，則用生物濃縮或生物積累來解釋。直至20世紀(jì)70年代初期，不少科學(xué)家在研

2、究農(nóng)藥和重金屬的濃度在食物鏈上逐級增大時，多將這種現(xiàn)象稱為生物濃縮或生物積累。直到1973年起，科學(xué)家們才開始用生物放大一詞，并將生物富集作用、生物積累和生物放大三者的概念區(qū)分開來。研究生物放大，特別是研究各種食物鏈對哪些污染物具有生物放大的潛力，對于確定環(huán)境中污染物的安全濃度等，具有重要的意義。生物放大與食物鏈　　在生態(tài)環(huán)境中，由于食物鏈的關(guān)系，一些物質(zhì)如金屬元素或有機(jī)物質(zhì)，可以在不同的生物體內(nèi)經(jīng)吸收后逐級傳遞，不斷積聚濃縮；或者某些物質(zhì)在環(huán)境中的起始濃度不很高，通過食物鏈的逐級傳遞，使?jié)舛戎鸩教岣?/p>

3、，最后形成了生物富集或生物放大作用。例如，海水中汞的濃度為0.0001mg/L時，浮游生物體內(nèi)含汞量可達(dá)001-0.002mg/L，小魚體內(nèi)可達(dá)0.2-0.5mg/L，而大魚體內(nèi)可達(dá)1-5mg/L，大魚體內(nèi)汞比海水含汞量高1萬-6萬倍。生物放大作用可使環(huán)境中低濃度的物質(zhì)，在最后一級體內(nèi)的含量提高幾十倍甚至成千上萬倍，因而可能對人和環(huán)境造成較大的危害?！　∩锓糯笞饔檬峭ㄟ^食物鏈完成的，而食物鏈可以分為幾種形態(tài)。在生態(tài)系統(tǒng)中，根據(jù)生物間的食物關(guān)系，可將食物鏈分為四類。一是捕食性食物鏈，它是以植物為基礎(chǔ)，

4、后者捕食前者。如青草-野兔-狐貍-狼-虎。二是碎食性食物鏈，指的是以碎食物為基礎(chǔ)形成的食物鏈。如樹葉碎片及小藻類-蝦（蟹）-魚-食魚的鳥類。三是寄生性食物鏈，是以大動物為基礎(chǔ)，小動物寄生到大動物上形成的食物鏈。如哺乳類-跳蚤-原生動物-細(xì)菌-過濾性病毒。四是腐生性食物鏈，指的是以腐爛的動植物尸體為基礎(chǔ)，然后被微生物所利用。生物放大作用就是通過食物鏈完成的?？偟恼f來，初級生產(chǎn)者所產(chǎn)生和固定的能量、物質(zhì)，通過一系列取食和被食的關(guān)系而在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞，便可形成生物富集或生物放大。多種有害物質(zhì)的放大作用　　D

5、DT等殺蟲劑通過食物鏈的逐步濃縮，能充分說明它們對人類健康的危害。1962年，美國的雷切爾·卡遜在其《寂靜的春天》中充分描述了以DDT為代表的殺蟲劑對環(huán)境、生物和人類健康的危害，甚至連美國的國鳥白頭海雕也因殺蟲劑的使用而幾乎滅絕。但是，DDT的生物放大危害作用并沒有得到充分揭示。一項(xiàng)研究結(jié)果表明，DDT在海水中的濃度為5.0X10-11g，而在浮游植物中則為4.0X10-8g，在蛤蜊中為4.2X10-7g，到銀鷗時就達(dá)75.5X10-6g。DDT從初始濃度到食物鏈最后一級的濃度擴(kuò)大了百萬倍，這就是典型

6、的生物擴(kuò)大作用。DDT對英國雀鷹（Accipiternisus）的影響也是災(zāi)難性的。早在20世紀(jì)60年代，雀鷹遭受了顯著的毀滅，部分原因是由于DDT的生物放大作用，由于使母鳥吃了富集DDT的小蟲和其他食物，它產(chǎn)下的卵的卵殼太薄，使得卵在孵出小鳥之前就很容易破碎，因而對雀鷹造成滅頂之災(zāi)。　　中國科學(xué)院水生生物研究所的研究人員還發(fā)現(xiàn)，我國典型湖泊底泥中19世紀(jì)早期已存在微量二惡英，主要存在土壤的表層，一旦沉積很難通過環(huán)境物理因素再轉(zhuǎn)移，但卻可通過食物鏈再傳給其它生物，轉(zhuǎn)移到環(huán)境中。因此，湖泊底泥中高濃度的

7、二惡英可通過生物富集或生物放大對水生物和人類的健康產(chǎn)生極大威脅。通過實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)了二惡英在食物鏈中生物放大的直接證據(jù)，并提出了生物放大模型，從而否定了國際學(xué)術(shù)界過去一直認(rèn)為二惡英在食物鏈中只存在生物積累而不存在生物放大的觀點(diǎn)?！　∮捎谏锓糯笞饔?，殺蟲劑及其他有害物質(zhì)對人和生物的危害就變得十分驚人。一些毒素在身體組織中累積，不能變性或不能代謝，這就導(dǎo)致殺蟲劑在食物鏈中每向上傳遞一級，濃度就會增加，而頂級取食者會遭受最高劑量的危害。食物中被放大的毒素　　由于生物放大作用的存在，環(huán)境污染對人和生物的危害也呈

8、現(xiàn)富集或放大作用，因此生物放大作用也威脅著人類食物鏈，比如各種副食、肉類和魚類。但是，這種危害一直難以引起人們的關(guān)注.比如，重金屬鉛、汞、鎘等原本就對人和生物有害，但通過食物鏈的放大作用，對人和生物的危害就更大了。鉛對人體的危害主要是造成神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)和腎臟的損傷。汞是以甲基汞的形式對人體造成傷害，甲基汞在體內(nèi)代謝緩慢，可引起蓄積中毒，而且可通過血腦屏障進(jìn)入大腦，與大腦皮層的巰基結(jié)合，影響腦細(xì)胞的功能。鎘對機(jī)體的危害是破壞腎臟的近曲小管，造成鈣等營養(yǎng)