生态系统地有毒有害物质循环

生态系统的有毒有害物质循环

地球环境主要由大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈构成。大气圈、水圈、土壤圈和生物圈共同组成了地球环境系统，每个圈层都离不开太阳所提供的能量，这几个圈层密切联系，相互作用，不停的进行着物质、能量交换，维持着动态的自然平衡，使地球及其生物得以生存、繁衍和发展。

生态系统的物质循环是指无机化合物和单质通过生态系统的循环运动。生态系统中的物质循环可以用库和流通两个概念来加以概括。[1]

其中，库是由存在于生态系统某些生物或非生物成分中的一定数量的某种化合物所构成的。对于某一种元素而言，存在一个或多个主要的蓄库。在库里，该元素的数量远远超过正常结合在生命系统中的数量，并且通常只能缓慢地将该元素从蓄库中放出。物质在生态系统中的循环实际上是在库与库之间彼此流通的。在单位时间或单位体积的转移量就称为流通量。

生态系统物质循环分为三种类型。

第一个是水循环。

在生态系统中，水是以液态、固态、气态这3种形式存在的。海洋、湖泊表面的水不断蒸发，变成水蒸气。水蒸气在空气中遇冷凝结又成为降雨。这些降雨一部分直接又落回江河湖海，而另一部分则落到陆地。落到陆地的这部分降雨，一些被植物吸收，另一些则渗入地下，成为地下水，地下水最终又缓慢流入海洋。而植物吸收土壤中的水分后，又通过蒸腾作用，将水分子送回大气中。动物则直接饮用河流、湖泊中的水，并从食物(植物或动物)中取得一部分水，最后通过分泌、排泄等活动把水分还回给环境。这就是生态系统中水循环的大致过程。

第二个是气体型循环。

气体型循环主要有碳元素的循环、氮元素的循环和氧元素的循环。这里，我们主要介绍一下碳元素的循环。

呼吸的重点是吸入氧气而呼出二氧化碳气体，而植物除了呼吸以外，还可以进行光合作用，“吸入”二氧化碳气体，而“呼出”氧气。空气中的二氧化碳被植物“吸入”后变为糖类，大部分用于植物生长，而少部分通过细胞呼吸被送还

给大气。动物们则是通过食物链摄食碳元素，其中也有一小部分用于呼吸，大部分用于自身的生长。最后那些没有被捕食的动植物死掉后，尸体被分解者(如真菌)分解，将当初用于自身生长的碳元素也全部以二氧化碳的形式放还给大气。以上就是碳循环的主要途径。

第三个是沉积型循环。

磷循环、硫循环，及钙、钾、钠、镁的循环都为沉积型循环。下面以磷循环为例，介绍一下沉积型循环。

沉积岩中的磷酸盐因风化、侵蚀等作用而溶于水中，进入土壤或海洋。植物可以从土壤中直接吸收磷酸根离子，用于合成自身的一些物质，然后再通过食物链将磷传递给植食动物、肉食动物，最后这些动物的尸体被分解者分解，磷又重新回到环境中，“等待”再次被植物吸收。以上是磷在陆地生态系统中的情况。以上我们提到，岩石风化后，一部分磷酸盐进入土壤，而另一部分磷酸盐则进入海洋。进入海洋生态系统的磷酸盐也相继被浮游植物、浮游动物等吸收。但这些动植物死后，尸体沉入海底，只有小部分可被分解继而“等待”植物的再次吸收，而大部分尸体还未来得及被分解就被淤泥与海沙所覆盖，最终在海底长期积存下来，于是这部分磷就暂时脱离了循环，磷循环也因而被称为不完全循环。直至下次海平面的变迁，这部分磷才能“重见天日”。

生态系统的能量流动推动着各种物质在生态群落和无机坏境中循环。这里面的物质包括组成生物体内的重要基础元素：碳、氮、硫、磷，以及以DDT为代表的能长期存在的有毒有害物质循环。其循环是整个地球环境的循环，因为物质循环具有全球性，发生在各个圈层。在南极上方发现的臭氧层空洞便可证明。

有毒有害物质具体指的是：因生产的需要需在生产过程中，或清洁、消毒、设施运作、害虫防治、化验过程中需使用到的清洁剂、消毒剂、杀虫剂、机器润滑油、化学试剂等化学品物质，这里面有重金属物质，放射性元素物质，以及各种PTS、POPs等。这些物质特点是，对于生物体危害较大，能够在环境中持久地存在，难以被分解，容易富集在生物体内。研究生态系统的有毒有害物质循环对于人类健康以及全生态系统环境都有着非常重要的意义。

那么这些有毒有害物质是如何在环境中迁移的呢？

一、污染物在大气中的迁移。

1风力扩散：由外摩擦力介入而产生的风因流经起伏不平的地形而具有湍流性质，使得由风力携带的污染物在较小范围内向各个方向扩散。风力越大，污染物沿下风向扩散的越快。

2气流扩散：稳定大气不产生气流，而大气稳定度越差，气流越剧烈，污染物在纵向的扩散越快。

3干沉降：大气污染物通过重力沉降或被地面建筑物、树木等阻留从而沉积在地面的过程，或者进入人或其他动物呼吸道（器官）并积留的过程。

4湿沉降：大气中所含污染物气体或微粒物质随降水过程（雨水、雪等）降落并积留在地表的过程。[2]

一旦这些物质在大气中扩散迁移，大气污染便由此产生。大气是自然环境四大组成要素之一，也是一切生命体维持其生存所必需的物质之一。大气及其质量优劣，对生物和人群的健康有着直接的影响。大气污染是指大气中一些物质的含量超过其正常本底值且持续的时间足都对人体、生物及材料产生不利的影响和危害，这是的大气状况就称之为大气污染。

大气的天然污染源主要有：火山喷发、森林火灾、自然风尘、沼泽释放温室气体、海洋飞沫。

大气的人为污染源可分为四类：工业企业排放源、家庭炉灶与取暖设备排放源、交通运输污染源、农业污染源。

进入到大气的污染物会转化成二次污染物。二次污染物是指污染物在大气中相互作用或与大气中正常组分发生反应，或者在太阳辐射参与下所进行的光化学反应而产生与一次污染物的理化性质化学组分完全不同的新的大气污染物，二次污染物颗粒小，其毒性比一次污染物还强。

污染物的转化是指污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变其存在形态或转变为不同物质的过程。广义上讲，污染物的转化可分为物理转化、化学转化和生物化学转化。

1物理转化：包括污染物的相变、凝聚及放射性元素的蜕变等。

2化学转化：主要包括光化学转化、氧化-还原和络合水解等作用，通过化学转化，往往发生了原有化学键的断裂和新化学键的生成。

3生物化学转化：是污染物通过生物的吸收和代谢作用而发生的变化，主要