第一章生物对污染物的吸收和迁移

污染生态学PollutionEcology污染生态学研究内容与任务污染生态学研究内容污染生态学的任务污染生态学的主要研究内容①污染物在生物体内的生物过程：生物体对污染物的吸收、迁移和富集，污染物对生物体的毒害，生物体对污染物的解毒、抗性和适应等过程及机理。②环境污染的生物防治与修复•污染物在对生物体造成毒害的同时，生物体自身会在代谢机能上作出调整，通过解毒、抗性和适应等方式应对污染物的毒害。③环境污染的生物指示、监测和评价•生物的生长状况是对环境条件的综合反应，因此，可以利用生命系统及其相互关系的变化做“仪器”来检测环境质量状况及其变化。污染生态学的任务【1】阐明污染物在生物体内的生物过程，为环境污染控制提供理论依据。【2】寻求解决环境污染问题的生态学途径。【3】建立和完善污染环境的生物监测评价体系第一章生物对污染物的吸收和迁移生物体对污染物吸收、迁移是研究污染物在生物体内富集、毒害以及生物体解毒、抗性作用的基础，是污染物对生物体产生生理、生态、遗传及分子毒性效应的第一步。第一节基本概念一、污染物的概念《辞海》的定义是：进入环境后能直接或间接危害人类的物质，如火山灰、二氧化硫、汞等。《中国大百科全书·环境科学卷》解释为：进入环境后使环境的正常组成发生育接或间接有害于人类的变化的物质。这两种解释都把污染物的作用对象仅指向于人类，而污染生态研究的污染物作用对象包括人在内的所有生物。因而污染物可作如下定义：进入环境后使环境的正常组成发生直接或间接有害于生物生长、发育和繁殖的变化的物质。污染物有自然排放的，也有人类活动产生的。环境科学研究的主要是人类生产和生活排放的污染物。二、污染物的性质【1】一种物质成为污染物，必须在特定的环境中达到一定的数量或浓度，并且持续一定的时间。只有高于一定数量、浓度、持续时间一定时间才会产生影响【2】污染物再环境中发生转化，即具有易变性。如农药会分解三、污染物的分类1、来源分：自然、人为2、环境因素分：大气、水土、土壤3、形态分：气体、液体、固体4、性质分：化学、物理、生物5、物理化学性状的变化分：一次、二次优先污染物（prioritypollutant）在众多的污染物中筛选出来的潜在危险大的作为优先研究和控制对象，称为优先污染物.中国优先污染物名单：卤代烃、苯系物、氯代苯类、多氯联苯类、酚类、硝基苯类、苯胺类、多环芳烃、酞酸酯类、农药、丙烯腈、亚硝胺类、氰化物、重金属及其化合物。14个化学类别，68种有毒化学物质持久性有机污染物（POPs）持久性有机污染物（PersistentOrganicPollutants，简称POPs）指能持久存在于环境中、通过生物食物链（网）累积、并对人体和生态环境产生毒性影响的化学物质。它具备四种特性：生物毒性、持久性、生物积累性、远距离迁移性。环境内分泌干扰物（EEDs）环境内分泌干扰物，EnvironmentalEndocrineDisruptors简称EEDs，又称环境激素、环境荷尔蒙、内分泌干扰物质，是指那些由于人类活动而释放到环境中，且能干扰生物体正常激素功能，引起内分泌紊乱，使生殖机能失常的化学物质。常见的EEDs：▲洗涤剂：壬基酚、辛基酚等；▲有机氯农药：DDT、甲氧DDT、六六六等；▲有机磷农药：乐果、马拉硫磷、乙酰甲胺磷等；▲拟除虫菊酯：氯氰菊酯、氰戊菊酯等；▲除草剂：利谷隆、除草醚、莠去净等；▲塑料增塑剂：邻苯二甲酸脂类等；▲塑料制品焚烧产物：四氯联苯、二恶英等；▲合成树脂原料：双酚A、双酚F等；▲绝缘材料：阻燃剂、多氯联苯、多溴联苯等持久性有毒物(PTS)持久性有毒污染物(PersistentToxicSubstances,PTS)是一类具有很强的毒性，在环境中难降解，可远距离传输，并随食物链在动物和人体中累积、放大，具有内分泌干扰特性的污染物。由于持久性有毒化学污染物在全球普遍存在，具有生物累积性、难以降解、可远距离传输、致癌致突变性和内分泌干扰等特性，这些化合物所引起的污染问题已经引起国际环境保护组织、各国政府和民众的高度关注。联合国UNEP制订的PTS1.艾氏剂(Aldrin);2.氯丹(Chlordane);3.滴滴涕(DDT);4.狄氏剂(Dieldrin);5.异狄氏剂(Endrin);6.七氯(Heptachlor);7.六氯代苯(Hexachlorobenzene);8.灭蚁灵(Mirex);9.毒杀芬(Toxaphene);10.多氯联苯(PCBs);11.二恶英(Dioxins);12.多氯代苯并呋喃(Furans);13.十氯酮(Chlordecone);14.六溴代二苯(Hexabromobiphenyl);15.六六六(HCH);16.多环芳烃(PAHs);17.多溴代二苯醚(PBDE);18.氯化石蜡(ChlorinatedParaffins);19.硫丹(Endosulphan);20.阿特拉津(Atrazine);21.五氯酚(Pentachlorophenol);22.有机汞(OrganicMercurycompounds);23.有机锡(OrganicTincompounds);24.有机铅(OrganicLeadcompounds);25.酞酸酯(Phthalates);26.辛基酚(Octylphenols);27.壬基酚(Nonylphenols)。持久性生物累积性有毒污染物虽然持久性有毒物和持久性有机污染物一样，具有生物累积性，但这两种命名都没有从字面上显示出“生物累积”。因此，人们提出了一个更完整的定义“持久性生物累积性有毒污染物（persistentbioaccumulative&Toxicchemicals,PBTs）”,特别强调了该类物质的“生物累积性”。表1-1现有确定的PBT物质清单类别PBT物质Stockholm公约规定的12种POPs（2000年）除12种POPs外，其他公约/政策列入的PBTs农药中文名称英文名称中文名称英文名称滴滴涕DDT林丹Hexachlorocyclohexane(HCH)艾氏剂Aldrin十氯酮chlordecone氯丹chorldance狄氏剂Dieldrin类别PBT物质Stockholm公约规定的12种POPs（2000年)除12种POPs外，其他公约/政策列入的PBTs农药中文名称英文名称中文名称英文名称异狄氏剂Edrin七氯heptachlor灭蚁灵mirex毒杀芬toxaphene六氯苯Hexachlorobenzene(HCB)有机工业品多氯联苯Polychlorinatedbiphenyls(PCBs)六溴联苯hexabromobiphenyl六氯苯Hexachlorobebzene(HCB)氯化石蜡（短链）Chlorinatedparaffins(short-chain)十氯苯乙烯octachlorolatyrene类别PBT物质Stockholm公约规定的12种POPs（2000年）除12种POPs外，其他公约/政策列入的PBTs重金属工业品中文名称英文名称中文名称英文名称碱基铅Alkyl-lead汞及汞化合物Mercuryandmercurycompounds非故意副产物多氯二苯并-p-Polychlorinateddibenzo-p-dioxin(PCDDs)多环芳烃Polycyclicaromatichydrocarbons(PAHs)多氯二苯并-呋喃Polychlorinateddibenzo-furans(PCDFs)苯并[a]芘Benzo[a]pyrene六氯苯HCB多氯联苯PCBs挥发性有机物（VOCs）按照世界卫生组织的定义挥发性有机物，常用VOCs(VolatileOrganicCompounds)是指沸点在50℃-200℃、室温下饱和蒸汽压超过133.32Pa的一系列易挥发性化合物。按其化学结构的不同，可以进一步分为八类：烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他。VOCs的主要来源：在室外，主要来自燃料燃烧和交通运输产生的工业废气、汽车尾气、光化学污染等；而在室内则主要来自燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等的烟雾，建筑和装饰材料、家具、家用电器、清洁剂和人体本身的排放等。剂量（dosage）给与机体或机体接触的外源化学物数量称为剂量（dosage）。一、安全浓度(safeconcentration)生物与某种污染物长期接触，仍未发现受害症状．这种不会产生受害症状的浓度称为安全浓度。二、最大无作用浓度(maximalno-effectlevel)未能观察到任何损害作用的最高剂量称为最大无作用浓度。三、最小有作用浓度（minimaleffectlevel）能使生物体开始出现毒性反应的最低剂量称为最小有作用浓度。给与机体或机体接触的外源化学物数量称为剂量（dosage）。四、效应浓度（Effectiveconcentration）超过最高允许浓度，生物开始出现出现受害症状的浓度。EC50、EC70、EC80、EC90，表示该浓度下有50％、70％、80％、90％的生物出现受害症状。五、致死浓度(lethalconcentration)当污染物浓度继续上升到某一定浓度，生物开始死亡，这时的浓度称为致死浓度．也称致死阈值。用LC50、LC70、LC90、LC100分别代表毒害致死50％、70％、90％、100％的个体的阈值。例子：甲基汞周致死阈值：0.2mg/人（按0.0033mg/kg计）总汞周致死阈值：0.32mg/人（按0.005mg/kg计）镉周致死阈值：0.4～0.5mg/人按0.0067～0.083mg/kg计）铅周致死阈值：3.02mg/人（按0.05mg/kg计）