环境污染对生物的危害

　　环境污染与一般中毒有所不同﹐一般说来﹐环境污染物的作用范围广﹐可经大气﹑水体﹑土壤﹑食物等多种途径作用于生物体﹔污染物浓度一般不高﹑但作用时间长﹐可同时有几种污染物作用于生物体﹔受影响的生物数量大﹑种类多﹐但受害的程度不等﹐因此环境污染常打乱生物群体内部的数量比例﹔污染物在生物体内可能解毒﹐也可能增毒﹐还可被生物浓缩并经食物链网造成间接为害。

　　物理因子(如辐射)可直接作用于生物体表。在高等动物,大气中污染物主要经呼吸道进入体内,水体及土壤中污染物则多通过饮水或食物经消化道进入体内。污染物进入体内后随体液分布至各处﹐但血脑屏障和胎盘屏障可阻碍污染物进入中枢神经系统和胎儿体内。有些污染物可在组织中蓄积﹐如铅蓄积于骨中,DDT蓄积于脂肪组织中。一般污染物在体内还要经历代谢变化﹐例如肝细胞中存在一些系作用于污染物﹐通过氧化﹑还原﹑水解等反应改变其化学结构﹑形成一级代谢物。另外一些系则促使这些一级代谢物与体内某些化合物(如葡萄糖醛酸或硫酸)相结合形成二级代谢物。二级代谢物的亲水性一般有所增强﹐有利于排出。在这个生物转化过程中,许多污染物毒性降低,但有的毒性反而增强。大部分污染物以原形或以转化形态经肾自尿排出或经肝随胆汁排出。许多污染物作用于生物膜﹐或影响物质转运﹐或破坏细胞结构。有些则为抑制剂﹐可阻断代谢途径的顺利进行。还有的直接影响核糖核酸等遗传物质﹐造成基因突变﹐可导致癌变甚至影响后代。

　　许多生物有浓集环境中污染物的能力﹐使体内污染物浓度远大于环境中的浓度﹐这种现象称为生物浓缩或生物富集。随着时间的推移﹐体内浓集的污染物不断增加﹐这种现象称为生物积累。在食物链网中﹐高营养级生物以低营养级生物为食物﹐将食物中所含污染物一并吸收,结果生物体内污染物的浓度逐级增多,这种现象称为生物放大。如有机氯农药使用的数量大﹑范围广﹐且有机氯为脂溶性物质﹐可经体表吸收﹐容易在脂肪组织中蓄积﹐并经食物链逐级放大。1966年对美国图利湖和克拉马斯南部保护区中DDT污染情况的调查表明,湖中水DDT浓度仅为0.0006ppm﹐经水生植物和无脊椎动物等环节后至石斑鱼体中达1.6ppm﹐即放大2600多倍。而在食鱼的小鷿体内竟可发现75ppm的DDT(放大12万多倍)﹐在浓缩DDT的小鷿脂肪组织中甚至达到459.5ppm,即放大77万倍。DDT可使鸟类产蛋数目减少,蛋壳变薄和胚胎不易发育﹐从而严重影响鸟类繁殖。

　　有的污染物经过生物作用后毒性增强。20世纪50年代在日本熊本县水俣湾渔民中陆续出现多例中枢神经系统病患者﹐其中部分死亡。当时病因不明﹐仅称之为水俣病﹐后证明主要系甲基汞中毒。该地区工厂排出含汞废渣﹐汞进入水体后经底泥和鱼体中细菌作用转化为甲基汞﹐居民食用含甲基汞的鱼和贝类而中毒。

　　还有时﹐污染的直接后果是促进某些生物增殖﹐打破生物间的平衡﹐间接地伤及其它生物。如水体受到有机物污染﹐氮﹑磷﹑碳等营养物质大量聚集(称为富营养化)﹐引起藻类和其它浮游生物大量增生并覆盖水面﹐影响下层生物的呼吸及光合作用﹐浮游生物残体分解时也耗氧﹐造成水体缺氧﹐再加上某些浮游生物产生毒素﹐结果鱼类及其它生物成批死亡。在这里﹐有的污染物毫无毒性﹐生物伤亡不是污染直接造成的。

　　环境中的无机毒物和难降解的有机毒物通过大气﹑水体﹑土壤进入动植物体内﹐然后动植物排泄物及其残体经微生物分解后又回到环境中﹐形成有毒物质的生物循环。其中最重要的循环途径是经农田土壤进入农作物为人畜食用﹐最后又归于土壤。归纳起来有几种主要循环系统:"农药-土壤-植物-人畜","废水-土壤-植物-人畜","大气-土壤-植物-人畜"和"废水-水生植物-水生动物-人畜"。

　　20世纪中叶以来,工业废弃物大量倾泻到环境中,已成为自然选择压力的一个重要组成部分。微生物的世代短﹑变异快﹐最能反映出污染物的选择作用。敏感的生物被淘汰﹐有耐性的得以存活﹐能分解这些废弃物并藉以为生的生物则大量繁殖。这一切将产生什么样的长远影响﹐目前还很难预测。