[科普中國]-海洋污染生物效應(yīng)

海洋環(huán)境污染對(duì)生物的個(gè)體、種群、群落乃至生態(tài)系統(tǒng)造成的有害影響，也稱海洋污染生態(tài)效應(yīng)。

概述海洋生物通過新陳代謝同周圍環(huán)境不斷進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換，使其物質(zhì)組成與環(huán)境保持動(dòng)態(tài)平衡，以維持正常的生命活動(dòng)。然而，海洋污染會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)改變環(huán)境理化條件，干擾或破壞生物與環(huán)境的平衡關(guān)系，引起生物發(fā)生一系列的變化和負(fù)反應(yīng)，甚至構(gòu)成對(duì)人類安全的嚴(yán)重威脅。

海洋污染對(duì)海洋生物的效應(yīng)，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(yīng)之間的關(guān)系，有的是線性，有的呈非線性。對(duì)生物的損害程度主要取決于污染物的理化特性、環(huán)境狀況和生物富集能力等。海洋污染與生物的關(guān)系是很復(fù)雜的,生物對(duì)污染有不同的適應(yīng)范圍和反應(yīng)特點(diǎn),表現(xiàn)的形式也不盡相同。1

個(gè)體生物的生物學(xué)效應(yīng)高濃度或劇毒性污染物可以引起海洋生物個(gè)體直接中毒致死或機(jī)械致死，而低濃度污染物對(duì)個(gè)體生物的效應(yīng)主要是通過其內(nèi)部的生理、生化、形態(tài)、行為的變化和遺傳的變異而實(shí)現(xiàn)的。

污染物質(zhì)對(duì)生物生理、生化的影響，主要是改變細(xì)胞的化學(xué)組成，抑制酶的活性，影響滲透壓的調(diào)節(jié)和正常代謝機(jī)制，并進(jìn)而影響生物的行為、生長(zhǎng)和生殖。有些污染物還能使生物發(fā)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(dòng)物的呼吸速率及龍蝦的攝食習(xí)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(yǎng)48小時(shí)后,經(jīng)電子顯微鏡觀察,發(fā)現(xiàn)卵巢細(xì)胞的胞質(zhì)器(cytoplasmis orgunel-les)遭到破壞并出現(xiàn)大小不一的液泡。有些污染物質(zhì)能影響魚類游泳能力，改變其活動(dòng)方式和回避反應(yīng)，從而影響魚類探尋食物、配偶和產(chǎn)卵以及逃避敵害的能力。如低濃度甲基汞能使魚體神經(jīng)系統(tǒng)受阻引起平衡失調(diào)。

生物種群－群落的生態(tài)效應(yīng)海洋受污染通常能改變生物群落的組成和結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致某些對(duì)污染敏感的生物種類個(gè)體數(shù)量減少甚至消失,造成耐污生物種類的個(gè)體數(shù)量增多如有機(jī)污染較嚴(yán)重的水域,小頭蟲(Capitellacapitata)數(shù)量明顯增多,可達(dá)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(tài)平衡失調(diào)。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(dòng)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(jié)構(gòu)。通過控制生態(tài)系實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)低濃度的銅、汞、鎘和多氯聯(lián)苯能改變初級(jí)生產(chǎn)者的種類組成，進(jìn)而改變食物鏈的類型。許多海洋生物對(duì)重金屬、有機(jī)氯農(nóng)藥和放射性物質(zhì)具有很強(qiáng)的富集能力，它們可以通過直接吸收和食物鏈(網(wǎng))的積累、轉(zhuǎn)移，參與生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)，干擾或破壞生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，甚至危及人體健康。

典型事件卡迪茲號(hào)油輪事件1978年3月16日，美國22萬噸的超級(jí)油輪"亞莫克·卡迪茲號(hào)"，滿載伊朗原油向荷蘭鹿特丹駛?cè)ィ叫兄练▏剂兴岷０队|礁沉沒，漏出原油22.4萬噸，污染了350公里長(zhǎng)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(fèi)用卻達(dá)5億多美元，而給被污染區(qū)域的海洋生態(tài)環(huán)境造成的損失更是難以估量。

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(hào)平臺(tái)鉆機(jī)打入水下3625米深的海底油層時(shí)，突然發(fā)生嚴(yán)重井噴，平臺(tái)陷入熊熊火海之中，原油以每天4080噸的流量向海面噴射。后來在伊斯托克井800米以外海域搶打兩眼引油副井，分別于9月中、10月初鉆成，減輕了主井壓力，噴勢(shì)才稍減。直到1980年3月24日井噴才完全停止，歷時(shí)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(cè)，這次井噴造成10毫米厚的原油順潮北流，涌向墨西哥和美國海岸。黑油帶長(zhǎng)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(huán)境受到嚴(yán)重污染。

海灣戰(zhàn)爭(zhēng)油污染事件據(jù)估計(jì)，1990年8月2日至1991年2月28日海灣戰(zhàn)爭(zhēng)期間，先后泄入海灣的石油達(dá)150萬噸。1991年多國部隊(duì)對(duì)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。隨后，伊拉克占領(lǐng)的科威特米納艾哈麥迪開閘放油入海?？颇喜康妮斢凸芤驳教幤屏?，原油滔滔入海。1月25日，科接近沙特的海面上形成長(zhǎng)16公里，寬3公里的油帶，每天以24公里的速度向南擴(kuò)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(zhǎng)90公里，逼近巴林，危及沙特。迫使兩國架設(shè)浮攔，保護(hù)海水淡化廠水源。這次海灣戰(zhàn)爭(zhēng)釀成的油污染事件，在短時(shí)間內(nèi)就使數(shù)萬只海鳥喪命，并毀滅了波斯灣一帶大部分海洋生物。

研究意義和發(fā)展趨勢(shì)海洋污染生物效應(yīng)的研究，是認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)海洋環(huán)境質(zhì)量的現(xiàn)狀及其變化趨勢(shì)的重要依據(jù)，是海洋環(huán)境質(zhì)量生物監(jiān)測(cè)和生物學(xué)評(píng)價(jià)的理論基礎(chǔ)，對(duì)于防治污染、了解污染物在海洋生態(tài)系統(tǒng)中的遷移、轉(zhuǎn)化規(guī)律和保護(hù)海洋環(huán)境均具有理論意義和實(shí)際意義。

20世紀(jì)60年代以來，人們對(duì)海洋污染生物效應(yīng)進(jìn)行了大量的調(diào)查研究和毒性毒理實(shí)驗(yàn)，積累了很多資料。但是對(duì)于低濃度下的亞致死效應(yīng)和慢性效應(yīng)及其致毒機(jī)制的研究還比較少，特別是低濃度或混合污染物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期影響還難以作出正確的估計(jì)。為保護(hù)海洋生物和水產(chǎn)資源，保護(hù)海洋生態(tài)系免受污染損害，必須開展低濃度的多種污染物對(duì)海洋生態(tài)系的結(jié)構(gòu)和功能影響的研究。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

劉勇 - 副教授 - 西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院