海洋环境对生物的影响
王明军
(国家海洋局第三海洋研究所，厦门)
摘要
本文详细讨论了海洋生物与海洋污染之间的相互作用和影响，包括
包括污染物的海洋生物过程，海洋生物在污染物分布和去向中的作用，以及污染物对海洋的影响
外来生物的影响等等。此外，作者还就如何保护海洋环境阐述了自己的看法。
海洋在现代人类经济发展和满足人民福利需求中发挥着越来越重要的作用。近年来，
近年来，世界海洋开发的热潮也日益高涨。同时，它也带来了海洋环境的污染问题。
因此，要开发海洋，就必须保护海洋，研究海洋生物与海洋污染物之间的相互作用和影响。
研究已成为一项重要的基础工作，其成果不仅可以为海洋开发和海洋环境保护提供科学依据，而且可以为海洋环境保护提供科学依据
并能对其未来提供有效的预测服务。本文综述了海洋生物与污染物之间的相互作用和影响
为海洋环境质量评价提供参考。
一.污染物的海洋生物过程
海洋生物对污染物的主要功能是摄取，包括吸附和吸收。吸附是物质与身体的结合。
细胞壁表面的过程既包括可逆的物理吸附，也包括不太可逆的化学吸附。吸收是污染物的渗透。
体表进入体内(通过鳃和消化道壁)并主动或被动地转移到体内(通过血液和血淋巴的循环)。
它的组织和器官的功能。
生物体通过被动机制吸附结合到细胞表面的金属量多于通过代谢或依靠能量吸收的量。
金属含量要少得多。污染物的吸附量与生物的体积与表面积之比有关。小生物
例如，浮游植物具有大的比表面积、高的代谢率和大的吸附能力，并且在短时间内(从几分钟到几个小时)
可以达到平衡，浮游动物的平衡时间也短(从几分钟到几个小时)。一般来说，单位时间的污染
物质的渗透是表面吸附的函数。生物生理状态、生命周期、食性和种群密度相互吸引。
副作用会产生重大影响。比如活的枝孢菌比死的枝孢菌能更有效地吸附甲基汞，生物种群密度高。
金额比较少。PH值、硬度、温度、盐度、水中通风、生长调节剂、有机物，
本文收到于10月30日1987，修改稿收到于2月30日1988，11。第三期《王明军:海洋生物与海洋环境质量I》
黑色
悬浮颗粒物、腐殖质等环境因素对摄入量也有很大影响。例如，河口的pH值从7.3上升到8.6。
同时，几种大型海藻对锌的吸收速率增加。因为在酸性条件下，金属以自由离子的形式存在。
藻类有毒；在碱性pH值下，一些金属倾向于形成不溶性盐或氧化物和氢氧化物。
沉淀后，对藻类的毒性降低。此外，在正常条件下，重金属的离子活性是螯合和络合的
还原，因此比它的自由离子毒性小得多。在一定范围内，海洋生物对金属和放射性核素的摄取。
与温度呈正相关，与盐度呈负相关。如鲍氏念珠藻在25℃和36℃时对锰的吸收。
当温度再次升高时，吸收率降低。这可能是因为当温度升高时，呼吸作用的增强相对减弱。
重金属中毒的原因。盐度的增加将导致吸附重金属和溶解阳离子之间的竞争，后者可以部分
重金属的部分替代具有负相关性。此外，水中各种污染物的浓度、化学形态和化合价，
污染物之间的协同或拮抗作用以及污染物在环境中停留的时间也会影响生物对污染物的反应。
摄入。比如栅藻在环境中有高浓度铜的时候可以增加镍的吸收，有DDT的时候是硬石药。
锌的吸收减少。通常，该吸收率是接触率的函数。当污染物的浓度不变时，它必然是
在此期间，生物吸收的污染物量随时间增加，一般遵循freundlich等温吸附线。
部门。
海洋中污染物的第二个重要生物过程是积累，这取决于生物对污染物的同化作用。
速率、浓度、急性或慢性污染和其他因素。比如短期内污染严重时，污染物浓度大。
从水中富集是主要的积累方式，这在低营养级生物中尤为明显，如聚球藻对金属的积累。
24小时后可达到平衡，其积累程度与溶解金属浓度成正比。如果是长期轻度污染，
那么摄食是污染物进入生物，尤其是处于营养级顶端的海洋生物的基本途径，污染物跟随食物。
物质链的转移占绝对优势，比如海鸟对DDT的积累。
不同生物的污染物浓度不同，如贻贝和多毛类的多氯联苯系数分别为390和390。
3830。浓缩系数受脂肪含量影响，一年中不同时期浓缩系数差异很大。尤胜
污染物的浓度系数很高。例如，桡足类、鱼类和裸鳃类软体动物中磷的富集系数分别为2.4lX。
106，2.66xlo6和6x10。作为软体动物，扇贝、蚜虫和贻贝浓缩镐的系数分别为2.26火10。、
3.18xl .和1.0x106。因此，生物污染物含量的测定可以作为海洋环境质量和海产品卫生的评价。
质量的重要基础。体内污染物的平衡因生物而异，受多种因素影响，是一个不断变化的动态。
过程。至于生物放大(如甲基汞)，一般存在于有食物链关系的生物体内，但食物中也有污染物。
如藻类、螺类和彩涂鱼中砷的含量分别为119.1、39.1和1.13。
海洋中污染物的第三个重要生物过程是向体内各个器官的转移和分布。亚生物环境
特点和代谢变化，各种污染物在体内的分布是不同的。例如，对脂质具有强亲和力的是
有机氯主要储存在脂肪组织中，铜和汞主要与蛋白质的琉基结合，锌和锡主要与亚胺结合。
结合和钻的结合与氨基酸有关，在软组织中较多，钙和铭主要积累在海洋动物的骨骼中。
骨骼或外壳。污染物在体内的分布变化反映了生物对污染物的代谢和转移，可以作为一种评价
环境污染变化的基础。比如，当汞主要分布在鱼的肝脏和肾脏时，说明水体正在受到汞的污染。
染色，如果发现肌肉中汞含量高，说明水中汞的污染已经减少，鱼在不断排汞。
外面。污染物在体内各器官的分布也因生物物种不同而不同。例如，加州海狮、紫贻贝，
巨型沼虾和沙蚕分别分布于骨骼、肾脏、鳃和表皮，对水产品的加工利用具有参考价值。
价值。查朱1111朱一生朱堕命兰111111)卷。
海洋中污染物的第四个重要生物过程是消除。
海洋生物以颗粒状或可溶性形式溶解。
污染物的作用受污染物的性质、在体内的结合形式、溶液、生命周期以及生物种和环的影响。
环境因素和其他影响。例如，吸附在浮游植物细胞壁外的金属几乎是瞬间解吸的。
金属去除非常缓慢。
彩虹鱼排汞率受温度影响，在65438±05℃时，排汞率是4℃时的2倍。
细胞内结合
解决方案的主要方
、
海洋哺乳动物的乳汁分泌物，鱼类的粘液分泌物等。
甲壳动物和生物体内各种酶对污染物的解毒作用以及微生物对污染物的降解作用。比如螃蟹。
61溶液的原始总锌含量平均每脱壳可带走。此外，生物在生长繁殖时，由于细胞分裂，身体增大。
第二，海洋生物在污染物分布和归宿中的作用
海洋生物对污染物分布和归宿的反馈效应，包括生物之间、生物与水和废弃物之间的反馈效应(包括溶解度)
有机物)和承载带保持一定的水平或垂直距离。污染物的生物转移和解毒机制
本质上取决于能量，但有时这一过程可以通过纯粹的物理或化学过程来促进或加强，如存量扩张。
分散、潮汐交换、洋流运动或溶解、络合作用、沉积作用等。，从而使生物过程转移和输送污染物。
度等于物理或化学作用的速度，构成了海洋中快速运动的系统。
(A)通过生物运动转移污染物
生物主动或被动的水平运动，可以把污染物带到很远的地方，有的长达几千公里，比如鱼类。
物种的流浪，海鸟的迁徙或者人类对海洋生物的捕捞。这种处理对半衰期长的污染物很重要，
据估计，通过这种方式运输的生物量可以达到6。
。
0xlo7t .受污染的浮游生物可以在该海域进行一定程度的漂流。
距离，马尾藻和水母也可以远距离携带污染物。
海洋生物的垂直游泳每天可以从几米(浮动)不等。
游动植物的沉降速度)到1000米的深度(深海鱼的游动)
底栖动物的幼虫也可以在4000-5000米的高度垂直扩散污染物
它甚至可以通过不同的食物链向下移动。
游泳能力强的生物，比如鱿鱼，不仅能长途跋涉。
从游泳，而且垂直下游到深水，这种生物转移污染物的潜力不容忽视。
(二)污染物的食物链转移
食物链传递是污染物转移的重要途径，海洋生物可以逐级过滤食物或猎物，可以
污染物高度集中在摄食水平最高的生物体内。作为一个众所周知的例子，美国长岛河口地区的水
DDT的浓度是。. oo005 mg/L，浮游生物含量为0.04mg/kg，已通过食物链五个营养级。
海鸥达到最高摄食水平时含量达到75.5mg/kg，相当于水中浓度的1510000倍。一些拾荒者
底栖鱼类和底栖动物的幼虫可以将污染物带到上层水域
转移到更高的食物链，所以在污染物的再分配中起着重要的作用。
(3)通过生物沉积转移污染物
生物沉积对污染物的迁移也有很大的影响。吃粪便颗粒和沉积碎屑的底栖动物可以
浓缩污染物通过排便、蜕皮、产卵、粘液分泌和足丝分泌排出体外。此外，生物发生
颗粒、细胞或碎片的溶解和渗出以及尸体的自溶释放的污染物也可以通过沉降转移到。
深水，从而促进海底边界层中污染物的生物地球化学循环。沉积物中的生物颗粒和
碎片还能不断向各种水层释放多种污染物，进一步扩大污染范围。以上因素的权重。
重要性取决于生物颗粒和碎片的产生率、沉降率和污染物浓度。第三期《王明军:海洋生物与海洋环境质量I》
(D)通过微生物降解转移污染物
海洋生物转移污染物的另一个重要途径是降解水体中的微生物，尤其是沉积物中的微生物。
污染物毒性降低，污染程度减弱至无毒或消失自净，加速了这些物质在环境中的重新出现。
回收和再矿化，因为微生物有高效的酶系统分解有机物或转化重金属化合物。举个例子，
沉积物中的微生物是汞甲基化的主要原因；氧化细菌会造成硫化氢的还原环境，从而影响
讨论了伴生元素在沉积物中的迁移和分布。微生物可以降解氯代烃，如艾氏剂、狄氏剂和
异狄氏剂。许多细菌、酵母和霉菌能降解石油烃。此外，沉积颗粒上的微生物种群可能
它由生物体(滤食性动物)组成，可以作为污染物的载体，进入颗粒物的食物和食用颗粒物的动物体内。
在食物链中，它起着在食物链中转移污染物的作用。这些动物的粪便中还含有
大量携带污染物的微生物可以通过动物粪便进一步稀释和转移污染物。
第三，污染物对海洋生物的影响
、
海洋中的污染物主要分为悬浮固体营养物和天然有机物，包括氨等天然好氧物。
易被生态系统自然循环大量降解的物质和热排放；其次是生物污染物(包括
细菌和病毒)，在环境中稳定性中等，第三类是重金属，高于自然系统。
出现更多浓度，对降解非常稳定；第四类是有毒化学物质，包括许多合成有机物和放射性物质。
质量，它们会破坏遗传功能，使生物体致病、致癌、致畸，并具有潜在的危险性。对海洋生物的污染
影响因素多种多样，毒性机制复杂。这里只从几个主要方面简单介绍一下。
(A)污染对海洋生物生化代谢的影响
重金属可以阻碍生物合成途径中的氧化过程，干扰或改变酶和DNA的结构和功能，或者与
琉球与生物膜在蛋白质上的结合阻碍或破坏了物质交换的过程，不仅影响营养物质的吸收和
利用也会影响有毒物质的分解、转化和排出。比如20mg/L的锡可以完全抑制凹凸不平的鱼腥味。
藻类的固氮酶活性。1 mol钻能抑制小球藻蛋白质和RNA的合成。油膜不仅阻碍了海洋
水面的气体交换和阳光的减弱影响了海洋生物所需的氧气和浮游植物的光合作用，以及
芳香烃还会破坏藻类的叶绿素。海水含有0.1”g/L的有机汞，低至。。。王品g/L狄氏剂
科学家可以抑制浮游植物的光合作用。值得指出的是，某些海洋生物的肝微粒体氧化酶系统对污染有害
双重反应:一方面，这种酶系统的芳香化酶经石油烃诱导后，酶活性显著提高，使鱼代
谢苯并(。)龙等芳香族化合物的反应速度加快，消除污染物的能力增强，对生物的毒性降低。
危害；另一方面，它能激活某些化合物成为高毒性致癌物或诱变剂，如贻贝中的肝胰混合物。
功能氧化酶将环磷酰胺抗癌物质转化为海洋生物致癌物。
(B)污染对海洋生物生理行为的影响
附着在鳃粘膜上的油会使鱼呼吸困难，失去生理平衡，甚至窒息。海洋生物是可以接近的。
使水(如鱼)过度翻滚或吃饵使油留在肠内，从而麻醉动物或导致其细胞死亡。低沸点的
石油饱和烃能干扰、麻痹和损伤动物的运动和定位神经，损伤轴和化学感受器，从而破坏生物倾向。
化学和化学通讯功能改变水生生物的游动路线，严重影响生物的摄食、聚集、求偶、产卵和躲避。
仇和其他行为。例如，当海水中的原油浓度为0.2毫克/升时，它可以毒害黄道中蟹的触角24小时的化学感觉。
发出诱饵的声音。污染可以增加动物的能量消耗，使耗氧量、饵料摄入量和排泄量都会正常，例如52海洋环境科学，第7卷。
比如0.1-50mg/L的狄氏剂，让招潮蟹很难适应环境。
(C)污染对海洋生物生长和繁殖的影响
重金属超过封闭值降低浮游植物的细胞分裂率或膨胀破裂，改变色素体的颜色。根据转让
发现海洋微表层的重金属浓度比下层水高1D-100倍，因为它抑制了细菌的繁殖和浮游植物。
事物的光合作用降低了海洋的基本生产力，进而降低了动物的食物来源。0.06雌性/升甲基汞
能抑制小球藻的生长，60mg/L无机铝能引起亚心形扁藻死亡。污染使得藻类物种的多样性变得巨大。
为了减少，优势种的形成被阻止。当油浓度为10mg/L时，鱼虾幼鱼血液循环会受阻，毛发受损。
生育异常。此外，由于资源开发和海洋工程建设不当，造成海流、盐度、沉积物和饵料浮游生物。
变化破坏了海洋生物的养殖场和产卵场，对海水养殖业影响很大。例如，美国的墨西哥湾是由于
这导致高盐度海水入侵木里养殖场，破坏了苦咸水的产卵场。因为牡蛎幼虫的捕食和发生。
病害，产量逐年下降，1972年平均亩产只有10年的1945。因此，海洋污染有助于海洋生物。
源头带来了不可估量的潜在危害。
(D)污染对海产食品食用价值的影响
当水中的油浓度为0.01mg/L时，海洋生物可在24小时内获得油味，并通过鳃粘膜侵入体内。
然后通过血液循环迅速扩散。海水中的油浓度为。。lmg/L，鱼类和贝类会在2-3小时内释放。
臭，从而降低了食用价值，减少了海鲜的销量。1983，福建省喜洲湾拆船厂成立后，卸船。
大量的石油污染使得周围海水的含油量远远超过国家标准，甚至超过100倍。养殖海带和紫菜
由于气味强烈，很难销售，使得惠安县的养殖业遭受了很大的经济损失。目前，中国沿海地区已经建成
近300个拆船厂(场)如果不注意保护海洋环境和生物资源，将使沿海水产养殖更加严重。
的毁灭。海洋生物中酚类物质的积累也会产生难闻的气味。另外木里因为铜和锌的污染，带着铜的绿色。
青味导致食用后腹泻，从而降低商品价值。海水中铜和锌的浓度分别为0.D2-D.lmg/L和0。
0.1-0.4mg/L就足以使牡蛎变绿，这种牡蛎肉中铜和锌的含量比正常蝙蝠高10到20倍。
而且铜和锌* * *共同作用时，毒性增强。
工业污水会使海带腐烂，腐蚀动物的味蕾。高温和铜、锌污染的协同作用会导致青蛙引起
致命的溃疡流行病。因为污染为细菌提供了丰富的营养物质或细菌增强了它们对海洋环境的适应能力，所以
病原微生物大量繁殖；同时，由于环境污染的压力，海洋生物对病菌的抵抗力下降。
力，导致海洋生物感染细菌或病毒而得病。比如1984在北海南部，1985在荷兰沿海被抓。
捕获的比目鱼有一半生病，或者40家工厂有肝癌。最近，在美国哈德逊河发现了近300种患癌症的鱼。
几乎有100条中、两岁的鱼患上了肝癌，黑水河的蛤蜊鱼也出现了80例肝癌，迫使当局下令不得在河中悬挂。
钓鱼或游泳，禁止出售这些河流出产的鱼，禁止饮用河水。
(五)污染造成大量海洋生物逃逸或死亡。
海洋污染不仅使海洋生物资源遭受各种危害或潜在影响，也给海洋水产养殖带来灾难。
难度大减。1962年夏天，应用于农田的五氯苯酚因日本暴雨被冲入大海，使贝类中毒。
数万吨，造成26亿日元的损失。1967的“托雷·卡农”事件，让英吉利海峡西岸41。
65438+万只海鸟死亡；同时，该海域50万至90万枚鲜鱼卵被杀死，幼鱼几乎灭绝。1972天
霍内尔形成大规模赤潮:sSp在这个洗衣房，140鱼死亡。万尾，亏损71亿。
日元。19年8月，美国新英格兰沿岸爆发赤潮，仅贝类一周就损失3400万美元。
4月5日，1987，广东省茂名市发生氰化物泄漏事故，导致梅江中下游水中氰化物在3期化合。王明军:海洋生物和海洋环境质量I。
达到0.13-0.45mg/L，超过渔业用水标准6-22倍，淡水鱼死亡26种，50吨以上，造成梅江及其
河口附近海域污染严重，大量海洋鱼、虾、贝、蟹也已死亡，损失难以估计。
需要指出的是，由于污染物的毒性不同，以及各种生物对毒物的敏感性不同，生物对污染非常敏感。
忍耐和受害也是不同的。比如，公锅抗低pH污水能力强，抗油能力差。
海藻对重金属的耐受性具有高度的物种特异性，对一种金属的耐受性并不是自动产生的
对另一种金属有抵抗力。当然，也有多重耐受和复合耐受的例子。此外，受影响的生物
也会因适应而逐渐增强抗污染能力。比如铜浓度高的河口地区，褐藻糖胶比铜浓度低的河流差。
口部区域的岩藻对铜毒害的耐受性更强。一般来说，游泳能力强、年龄大的生物不太脆弱，贝类等底栖动物。
物种、蟹类和生物幼体受到严重影响。
综上所述，海洋生物和海洋污染物之间存在着复杂的关系，而人类对它的认识的加深和
掌握它们相互作用和影响的规律，是一个从必然王国到自由王国的不断探索过程。保护海洋
核心问题是维持海洋生态系统的平衡，目的是保护海洋生产力，确保海洋生物资源的永久性。
继续利用和保护人类健康和福利。海洋污染生物学的理论和最大的污染实例已经充分说明了。
我国将环境保护作为基本国策的科学性、必要性和必然性及其深远的战略意义。