生物富集

生物富集

生物富集,是生物個體或處於同一營養級的許多生物種群,從周圍環境中吸收並積累某種元素或難分解的化合物,導致生物體內該物質的平衡濃度超過環境中濃度的現象,叫生物富集,又叫生物濃縮(bio-concentration)。

基本信息

簡介

許多污染物在生物體內的濃度遠遠大於其在環境中的濃度,並且只要環境中這種污染物繼續存在,生物體內污染物的濃度就會隨著生長發育時間的延長而增加。對於一個受污染的生態系統而言,處於不同營養級上的生物體內的污染物濃度,不僅高於環境中污染物的濃度,而且具有明顯的隨營養級升高而增加的現象。

富集係數

(圖)生物富集生物富集現象

生物富集常用富集係數或濃縮係數(即生物體內污染物的平衡濃度與其生存環境中該污染物濃度的比值)來表示。此外還有人用生物累計、生物放大等術語來描述生物富集現象。前者是指同一生物個體在生長發育的不同階段生物富集係數不斷增加的現象;後者指在同一事物鏈上,生物富集係數從低位營養級到高位營養級逐級增大的現象。

污染物是否沿著食物鏈積累,決定於以下三個條件:即污染物在環境中必須是比較穩定的,污染物必須是生物能夠吸收的,污染物是不易被生物代謝過程中所分解的。最典型的還是DDT在生態系統中的轉移和積累。

在生態系統中,污染物在沿食物鏈流動過程中隨營養級的升高而增加,其富集係數在各營養級中均可達到極其驚人的含量。

作用

(圖)生物富集生物富集的現象分析

生物富集作用又叫生物濃縮,是指生物體通過對環境中某些元素或難以分解的化合物的積累,使這些物質在生物體內的濃度超過環境中濃度的現象。生物體吸收環境中物質的情況有三種:一種是藻類植物原生動物和多種微生物等,它們主要靠體表直接吸收;另一種是高等植物,它們主要靠根系吸收;再一種是大多數動物,它們主要靠吞食進行吸收。在上述三種情況中,前兩種屬於直接從環境中攝取,後一種則需要通過食物鏈進行攝取。環境中的各種物質進入生物體後,立即參加到新陳代謝的各項活動中。其中,一部分生命必需的物質參加到生物體的組成中,多餘的以及非生命必需的物質則很快地分解掉並且排出體外,只有少數不容易分解的物質(如DDT)長期殘留在生物體內。生物富集作用的研究,在闡明物質在生態系統內的遷移和轉化規律、評價和預測污染物進入生物體後可能造成的危害,以及利用生物體對環境進行監測和淨化等方面,具有重要的意義。

危害

(圖)生物富集生物富集

1、鉛容易污染蔬菜 ,主要能造成人體造血、神經系統和腎臟的損傷。

2、魚是汞的天然濃縮器 ,汞(通常以甲基汞的形式存在)在體內代謝緩慢,可引起蓄積中毒,並通過血腦屏障進入大腦,影響腦細胞的功能。

3、水生生物、陸生植物可富集鎘 。鎘對機體的危害是破壞腎臟的近曲小管,造成鈣等營養素的丟失,使病人骨質脫鈣,導致“痛痛病”。

循環

生物富集生物富集
人類在改造自然的過程中,不可避免地會向生態系統排放有毒有害物質,這些物質會在生態系統中循環,並通過富集作用積累在食物鏈最頂端的生物上(最頂端的生物往往是人)。生物的富集作用指的是:生物個體或處於同一營養級的許多生物種群,從周圍環境中吸收並積累某種元素或難分解的化合物,導致生物體內該物質的平衡濃度超過環境中濃度的現象。有毒有害物質的生物富集曾引起包括水俁病、痛痛病在內的多起生態公害事件。

生物富集對自然界的其他生物也有重要影響,例如美國的國鳥白頭海雕就曾受到DDT生物富集的影響,1952年~1957年間,已經有鳥類愛好者觀察到白頭海雕的出生率在下降(參考:卡遜。第八章),隨後的研究則表明,高濃度的DDT會導致白頭海雕的卵殼變軟以致無法承受自身的重量而碎裂。直到1972年11月31日美國環境保護署(EnvironmentalProtectionAgency.EPA)正式全面禁止使用DDT,白頭海雕的數量才開始恢復。

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