海洋污染和赤潮现象
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5.放射性物质 :来源于核武器爆炸、核工业和核动力船舰的排污。放射性核素种
类繁多,其中以239Pu、90Sr和137Cs的排放量较大。
6.热污染 :主要来源于各种工业的冷却水。热污染导致局部海区水温上升、溶解氧
含量下降,影响海洋生物的正常新陈代谢,甚至使动植物群落发生变化。随着原子能发电和常规发电的
定义:是指环境受到污染后,在物理、化学和生物作用下逐渐消除污染物达到自然
净化的过程。
(1)物理净化:通过稀释、吸附、沉淀或气化等作用而实现的自然净化,其中 海流的输送和稀释扩散是快速净化的重要途径。
(2)化学净化 :包括氧化还原、化合分解、交换和络合等化学反应实现的自然
净化。
(3)生物净化:通过生物类群的代谢作用(同化作用和异化作用)使环境中污 染物质的数量减少、浓度下降,毒性减轻甚至消失的过程。
迅速增长,热污染可能成为沿岸海域的一种重要污染源,导致群落结构的变化。
(三)海洋污染物的迁移与转化
迁移的定义:污染物入海后参与物理、化学和生物过
程而产生空间位置的移动,或由一种地球化学相(如海水、 沉积物、大气、生物体)向另一种地球相转移的现象称为 污染物的迁移。
转化的定义:污染物由一种存在形态向另一种形态转
4.有机废物和生活污水:成分复杂的污染物,包括来自造纸、食品、印染
等工业生产的纤维素、木质素、果胶、糖类、脂类、生活污水、生物残骸以及围垦养殖区排放废水中的 有机物质和营养盐类。它们的显著特点是不会在生物体内积累,而是消耗大量溶解氧和导致海区富营养 化,甚至产生赤潮。此外,生活污水中还含有寄生虫和致病菌。
(1)绝对容量 (2)年容量
绝对容量
绝对容量(WQ)由规定的环境标准值(WS, 如各种水质标准)和环境背景值(B)所决 定:
WQ = WS-B(以浓度单位表示) 或WQ = M(WS-B)(以重量单位表示,
M为某环境介质的重量)
年容量
年容量(WA):是某一环境在污染物的积累浓度 不超过环境标准规定的最大容许值的情况下,每 年所能容纳的某污染物的最大负荷量。
(2)急性中毒与慢性中毒:
高浓度或剧毒性污染可引起海洋生物个体的直接中毒致死。 污染物质对生物的生理、生化影响,主要是改变细胞的化学组成、
抑制酶的活性,影响渗透压的调节和正常的代谢功能,从而影响 生物体的生长、生殖和行为。
2.种群―群落的生态效应
受污染的海域其生物群落的组成和结构会相应产生改变。通 常是某些耐污生物种类的个体数量会猛增起来,而对污染敏 感的种类个体数会大量减少甚至消失,结果导致群落物种多 样性指数明显下降。
3.扩散范围广:
浩瀚的海洋是一个互相连通的整体,进入海水的污
染物在海流的携带下,可从一个海区迁移到另一个海区,从沿岸、河口迁移到大洋。
4.防治困难:
1、2、3,加上海洋污染有很长的积累过程,不易被及时发现,
一旦形成污染,需要耗费巨资、经过长期治理才能消除。在治理过程中,必须牵涉到工业布局、 资源开发等具体问题,增加海洋污染防治的复杂性。
(二)海洋污染物质分类
海洋污染物质按其来源、性质和毒性,有多种分类方法。 通常按污染物质来源分为以下几类:
1.石油及其产品(包括原油和从原油分馏出的许多产品)
2.重金属:主要有汞wk.baidu.com镉、铜、铅、锌和银等金属元素。
3.农药:包括含汞、铜、砷、铅等重金属农药、有机磷农药、有机氯农药。它们主要
来源于森林、农田而随水流迁移入海。
变则称为污染物的转化。
迁移和转化的过程
1.物理过程:输送、蒸发、沉降、扩散、海流运输、重力沉降等 2.化学过程:氧化、还原、水解、络合等 3.生物过程:经海洋生物的吸收、代谢、排泄和通过海洋食物链的传递,以及尸
体分解、碎屑沉降与生物在运动过程中对污染物的搬运
(四)海洋的自净能力和环境容量
1.海洋自净能力 环境自净(environmental self-purification)
如果某污染物的输入量为A(单位负荷量),一 年后被净化的量为A',则该污染物在这一环境中 的年净化率K =(A'/A)×100%。
年容量与绝对容量的关系为: WA = K·WQ
WQ:绝对容量
二、海洋污染的生物学效应和生物监测
(一)海洋污染的生物学效应
1.个体生物的生物学效应
(1)生物浓缩与生物积累:生物能从环境中吸收某些元素或难分解的
第一节 海洋污染概述
一、海洋污染和污染物质的迁移与转化
(一)海洋污染的定义及其特点
海洋污染的定义: 由于人类活动,直接或间接地把物质或能量引入海洋环境,
造成或可能造成损害海洋生物资源、危害人类健康、妨碍海 洋活动(包括渔业)、损坏海水和海洋环境质量等的有害影 响,称为海洋污染(marine pollution)。
2.环境容量
环境容量(environmental capacity)定 义:是在人类生存和自然生态不致受害的前提下,某一环
境所能容纳的污染物的最大负荷量。
沿海内湾进行鱼虾人工养殖将要考虑环境容量。
决定环境容量的大小的因素:环境空间的大小、
环境要素的特征(如内湾的潮流和其他水交换条件)、污染 物本身的物理和化学性质。
海洋污染的特点
1.污染源广:
人类活动所产生的污染物质多种多样,所有这些污染物质除直
接排放入海外,还可通过江河径流、大气扩散和雨雪沉降而进入海洋,所以有人称海洋是陆上一
切污染物的“垃圾桶”。
2.持续性强、危害大:
海洋是最低的区域,只能接受来自大气和
陆地的污染物质,很难再从海洋转移出去。一些不能溶解和不易分解的物质(如重金属和有机氯 农药)会长期在海洋中蓄积着,由海洋生物的摄取而进入生物体内,并通过海洋生物的富集作用 使得生物体内的污染物质含量比在海水中的浓度大得多。海洋生物还能把一些毒性本来不大的无 机物转化为毒性很强的有机物(如无机汞被转化为甲基汞),污染物质还可以通过食物链传递和 放大,对人类造成潜在威胁。
化合物,使生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度,这种现象称为生物浓 缩(bio-concentration)或称生物富集(bio-enrichment)。生物都有从 周围环境中蓄积某些元素或难分解的化合物(如重金属、有机农药和放射性 物质),并随生物的生长发育,浓缩系数不断增加,这种现象称为“生物积 累”(bio-accumulation)。