生物積累

生物積累

生物通過吸附、吸收和吞食作用,從周圍環境中攝入污染物並滯留體內,當攝入量超過消除量,污染物在體內的濃度會高於水體濃度。包括生物濃縮和生物放大。生物積累指同一生物個體在其整個代謝活躍期中的不同階段,機體內來自環境的元素或難分解化合物的濃縮係數不斷增加的現象;生物濃縮指生物機體通過對環境中元素或難分解化合物的濃縮,使這種物質在生物體內的濃度超過環境中濃度的現象;生物放大指在同一食物鏈上,高位營養級生物機體內來自環境的元素或難分解化合物的濃縮係數比低位營養級生物增加的現象。

說明

生物積累是指生物體在生長發育過程中,直接通過環境和食物蓄積某些元素或難以分解的化合物的過程。生物積累使這些物質的蓄積隨該生物體的生長發育而不斷增多。早在1887年,人們就發現牡蠣能夠不斷地從海水中蓄積銅元素,以致使這些牡蠣的肉呈現綠色,叫做“牡蠣綠色病”。科學家們研究得最多的是生物體從環境中積累有毒重金屬和難以分解的有機農藥。關於生物積累的研究,對於闡明物質在生態系統中的遷移和轉化規律,以及利用生物體對環境進行監測和淨化等,具有重要的意義。某些生物具有特彆強的生物積累能力,例如,褐藻在一生中能夠較多地積累鍶,水生的蓼屬植物在一生中能夠積累一定數量的DDT。這些生物可以用作指示生物,甚至可以作為重金屬污染和有毒化學藥品污染的生物學處理手段。生物積累

bio-accumulation

生物在其整個代謝活躍期內都在通過吸收、吸附、吞食等各種過程,從周圍環境中蓄積某些元素或難分解的化合物,以致隨生物的生長發育,不斷增大,這種現象稱為生物積累(又稱生物學積累)。生物積累的程度用濃縮係數表示。

生物積累、和三個概念,既有聯繫,又有區別。生物積累指同一生物個體在其整個代謝活躍期中的不同階段,機體內來自環境的元素或難分解化合物的濃縮係數不斷增加的現象;生物濃縮指生物機體通過對環境中元素或難分解化合物的濃縮,使這種物質在生物體內的濃度超過環境中濃度的現象;生物放大指在同一食物鏈上,高位營養級生物機體內來自環境的元素或難分解化合物的濃縮係數比低位營養級生物增加的現象。

早在1897年,就發現牡蠣能從海水中大量積累銅,以致牡蠣肉呈現綠色,稱為“綠色病”。魚則能大量積累海水中釩。20世紀50年代中期到60年代,由於核武器試驗導致放射性散落物在全球範圍內的增長,人們對(鍶、(銫、(鈰等多种放射性同位素在生物體中的積累,進行了大量的監測和研究,並利用放射性同位素示蹤技術,研究銅、汞、鉻等重金屬在動、植物機體中的積累和排除。研究得最多的是在環境中持久性強的有機鹵素農藥和重金屬在生物體內的積累。

有人研究牡蠣在50微克/升的氯化汞溶液中對汞的積累,觀察到第7天,牡蠣(按鮮重每公斤計)體內汞的含量達25毫克,濃縮係數為500;第14天達35毫克,濃縮係數為700;第19天達40毫克,濃縮係數為800;到第42天增加到60毫克,濃縮係數增為1200。此例說明,在代謝活躍期內的生物積累過程中,濃縮係數是不斷增加的。魚體中農藥殘毒的積累同魚的年齡和在任何時刻,機體內某種元素或難分解化合物的濃度水平取決於攝取和消除這兩個相反過程的速率,攝取量如大於消除脂肪含量有關,農藥的殘留量隨著魚體的長大而增加。在許多情況下,生物個體的大小同積累量的關係,比該生物所處的營養等級的高低,更為重要。

積累原則物質的遷移-積累行為是受下述原則支配的:任何機體量,就發生生物積累。

影響生物積累的因素環境中物質濃度的大小對生物積累的影響不大。在生物積累過程中,不同種生物,同一種生物的不同器官和組織,對同一種元素或物質的平衡濃縮係數的數值,以及達到平衡所需要的時間,可以有很大的差別

相關書目

F.Matsumura,Toxicology of Insecticides, PlenumPress,New York and London,1975.

A.D. McIntyre & C. F. Mills(ed.),Ecological Toxicology Research,Effects of Heavy Metal and Organohalogen Compounds,Plenum Press,New Yorkand London,1975.

L.Friberg, G.F.Nordberg & V.B.Vouk(ed.),Hand-book on the Toxicology of Metals,Elsevier/North-Holland,New York,1979.

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