資源描述:
《水污染生態(tài)學課件.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、水域生態(tài)學第十四章水污染生態(tài)學第一節(jié)水污染對水生生物的影響一、水資源現狀二、污染與脅迫三、污染物對水生生物的影響及其反饋作用——生物凈化一、水資源現狀水是人類寶貴的自然資源,因為地球上的生命都離不開水。與海洋和陸地相比,淡水僅占地球表面較小的比例,但是它對人類的重要性卻是無與倫比的。據統(tǒng)計地球上咸水占97.3%,而淡水僅占2.7%。就這小部分淡水中還包括人類目前尚無法利用的南北兩極的冰山和冰河,以及深度在750m以下的地下水。因此,人類能利用的淡水還不到地球總儲水量的1%。水資源現狀-2隨著工農業(yè)生產的發(fā)展和人們生活水平的
2、提高,近50年來,人類對淡水的消耗量增加了一倍。全世界對水的需要量將逐年增加。這一發(fā)展的趨勢是無法阻擋的。造成淡水緊缺的更重要的原因是水污染十分嚴重。寶貴的水不能循環(huán)使用,這是對水資源的最大破壞,而且還直接危害了人類的健康。1977年聯合國“水”會議秘書處發(fā)表公告,指出全世界40億人口中有70%得不到安全的飲用水。我國水污染的來源主要是工廠廢水。1991年報道廢水總量為336.2億噸,其中70%是工業(yè)廢水。中國42個城市的處理污水能力還不到5%。不少城市的供水水源——地下水也已受到酚、氰、砷等不同程度的污染。二、1.脅迫的
3、定義脅迫(stress)是環(huán)境生物學家從工程學借用來的一個詞。在工程學上stress是“應力”之意。它的標準工程定義是指由于外部的力,不均勻的溫度等引起一個彈性物質的變形或應力變化。stress是對這一彈性物質在該條件下的—種定量表示方法。這一工程上的術語被生態(tài)學家用來描述各種因子能引起一個有機體的正常生理狀況的一些可檢出的變化,或是引起種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)天然狀況的一些可檢出的變化。這些變化可稱之為脅迫效應(stresseffect)。要了解整個生態(tài)系脅迫的反應,必須要有功能變化和結構變化的信息。四、公害評價的基本原理國
4、家環(huán)保部門對當前水污染中的潛在公害問題急需知道的是:①有多少潛在污染物進入環(huán)境,什么地方、什么時候、怎樣進入?②污染物在環(huán)境中將會在物理上、化學上、生物上發(fā)生什么情況?③如果這種化學品已達到環(huán)境的不同部位,會對個體(包括人)、種群、群落、整個生態(tài)系產生什么效應?④化學品在環(huán)境中和其他物質將會如何互相作用?⑤如果該種化學品己引起了上述的這些效應,會引起環(huán)境產生什么性質的變化?要回答這些問題,既有化學家的工作,也有生物學家的任務。原理同化容量(assimilativecapacity)是Cairns(1977)提出的觀點,認為
5、自然生態(tài)系有同化一定容量的化學物質的能力。Cairns認為在生物效應濃度之下的都是同化容量(私人通訊)。通常的方法是要測定生物效應濃度和環(huán)境濃度,如果環(huán)境濃度低于生物效應濃度,則表示還有剩余的容量。如果環(huán)境濃度高于生物效應濃度,則表示已超過了同化容量,帶來了危害。公害評價要有系列的試驗數據(稱為“Tiers”))即掃描試驗(screeningtest)、預報試驗(predictivetest)和驗證試驗(confirmativetest)。生物效應濃度和環(huán)境濃度的關系從理論上可畫成圖13.3。此圖中有兩條粗線。即客觀存在的
6、生物效應濃度和環(huán)境濃度。在這粗線的上下各有兩條虛線相隨,虛線間的跨距將隨著信息的增加(即Tier的遞進)而縮小。原理在圖左邊的跨距大,即不確定性(uncertainty)大,因為人們剛開始收集信息。隨著信息的增加,圖上向右推進時這種不確定性就明顯下降了,但是不可能消失,因為人們不可能做無休止的試驗以完全消除這種不確定性.因此這兩條粗錢是理論值。根據生物效應線下面的濃度區(qū)域可以決定同化容量區(qū)域。人們要合理地管理環(huán)境,必須使化學物的環(huán)境濃度明確地低于生物效應濃度。同時要注意這兩條粗線上下的虛線(漸近線)會互相交叉的。如果公害評
7、價時進行的試驗是在交叉點的左邊,那就很有可能得出生物效應濃度在環(huán)境濃度之上,于是評審者就會做出錯誤的裁決。只有在交叉點的右邊,在條紋區(qū)內,才能做出正確的判斷。此外,還須指出交義點在Tier1,2,3均可出現,這要視虛線的斜率而定。確實,在Tiers試驗系列中現在還沒有足夠的方法能有效地測量客觀存在的環(huán)境濃度和生物效應濃度,還需要從方法上進行探索。生物效應濃度和環(huán)境濃度之間的關系從理論上說,生物效應濃度和環(huán)境濃度之間存在著三種關系(圖13.4):①生物效應濃度大大地高于環(huán)境濃度(圖13.4a)。有較大的安全余地(safety
8、margin)。在這種情況下人們可以合理下結論,即使用這化學品的危險性較小,通過部分的Tiers試驗就可以作出正確的裁決,在常規(guī)的生物監(jiān)測中只須采用少量合理的參數。③生物效應雖在環(huán)境濃度上,但十分接近(圖13.4b)。安全余地很窄,只有通過整個Tiers試驗,才能對化學品的危害作出科學的判斷。③環(huán)境濃度