生物扩大生物富集

生物扩大作用

指某些在自然界不能降解或难降解的化学物质，在环境中通过食物链的延长和营养级的增加在生物体内逐级富集，浓度越来越大的现象。许多有机氯杀虫剂和多氯联苯都有明显的生物放大现象。了解这种现象对评价化学物质对人体健康和环境的影响有着重要意义。生物放大是指在同一个食物链上，高位营养级生物体内来自环境的某些元素或难以分解的化合物的浓度，高于低位营养级生物的现象。生物放大一词是专指具有食物链关系的生物说的，如果生物之间不存在食物链关系，则用生物浓缩或生物积累来解释。直至20世纪70年代初期，不少科学家在研究农药和重金属的浓度在食物链上逐级增大时，多将这种现象称为生物浓缩或生物积累。直到1973年起，科学家们才开始用生物放大一词，并将生物富集作用、生物积累和生物放大三者的概念区分开来。研究生物放大，特别是研究各种食物链对哪些污染物具有生物放大的潜力，对于确定环境中污染物的安全浓度等，具有重要的意义。生物放大与食物链在生态环境中，由于食物链的关系，一些物质如金属元素或有机物质，可以在不同的生物体内经吸收后逐级传递，不断积聚浓缩；或者某些物质在环境中的起始浓度不很高，通过食物链的逐级传递，使浓度逐步提高，最后形成了生物富集或生物放大作用。例如，海水中汞的浓度为0.0001mg/L时，浮游生物体内含汞量可达001-0.002mg/L，小鱼体内可达0.2-0.5mg/L，而大鱼体内可达1-5 mg/L，大鱼体内汞比海水含汞量高1万-6万倍。生物放大作用可使环境中低浓度的物质，在最后一级体内的含量提高几十倍甚至成千上万倍，因而可能对人和环境造成较大的危害。

生物放大作用是通过食物链完成的，而食物链可以分为几种形态。在生态系统中，根据生物间的食物关系，可将食物链分为四类。一是捕食性食物链，它是以植物为基础，后者捕食前者。如青草-野兔-狐狸-狼-虎。二是碎食性食物链，指的是以碎食物为基础形成的食物链。如树叶碎片及小藻类-虾（蟹）-鱼-食鱼的鸟类。三是寄生性食物链，是以大动物为基础，小动物寄生到大动物上形成的食物链。如哺乳类-跳蚤-原生动物-细菌-过滤性病毒。四是腐生性食物链，指的是以腐烂的动植物尸体为基础，然后被微生物所利用。生物放大作用就是通过食物链完成的。总的说来，初级生产者所产生和固定的能量、物质，通过一系列取食和被食的关系而在生态系统中传递，便可形成生物富集或生物放大。多种有害物质的放大作用

DDT等杀虫剂通过食物链的逐步浓缩，能充分说明它们对人类健康的危害。1962年，美国的雷切尔·卡逊在其《寂静的春天》中充分描述了以DDT为代表的杀虫剂对环境、生物和人类健康的危害，甚至连美国的国鸟白头海雕也因杀虫剂的使用而几乎灭绝。但是，DDT的生物放大危害作用并没有得到充分揭示。一项研究结果表明，DDT在海水中的浓度为5.0 X 10-11g，而在浮游植物中则为4.0 X 10-8g，在蛤蜊中为4.2 X 10-7g，到银鸥时就达75.5 X 10-6g。DDT从初始浓度到食物链最后一级的浓度扩大了百万倍，这就是典型的生物扩大作用。 DDT对英国雀鹰（Accipiter nisus）的影响也是灾难性的。早在 20世纪 60年代，雀鹰遭受了显著的毁灭，部分原因是由于DDT的生物放大作用，由于使母鸟吃了富集DDT的小虫和其他食物，它产下的卵的卵壳太薄，使得卵在孵出小鸟之前就很容易破碎，因而对雀鹰造成灭顶之灾。

中国科学院水生生物研究所的研究人员还发现，我国典型湖泊底泥中19世纪早期已存在微量二恶英，主要存在土壤的表层，一旦沉积很难通过环境物理因素再转移，但却可通过食物链再传给其它生物，转移到环境中。因此，湖泊底泥中高浓度的二恶英可通过生物富集或生物放大对水生物和人类的健康产生极大威胁。通过实验还发现了二恶英在食物链中生物放大的直接证据，并提出了生物放大模型，从而否定了国际学术界过去一直认为二恶英在食物链中只存在生物积累而不存在生物放大的观点。

由于生物放大作用，杀虫剂及其他有害物质对人和生物的危害就变得十分惊人。一些毒素在身体组织中累积，不能变性或不能代谢，这就导致杀虫剂在食物链中每向上传递一级，浓度就会增加，而顶级取食者会遭受最高剂量的危害。食物中被放大的毒素

由于生物放大作用的存在，环境污染对人和生物的危害也呈现富集或放大作用，因此生物放大作用也威胁着人类食物链，比如各种副食、肉类和鱼类。但是，这种危害一直难以引起人们的关注.比如，重金属铅、汞、镉等原本就对人和生物有害，但通过食物链的放大作用，对人和生物的危害就更大了。铅对人体的危害主要是造成神经系统、造血系统和肾脏的损伤。汞是以甲基汞的形式对人体造成伤害，甲基汞在体内代谢缓慢，可引起蓄积中毒，而且可通过血脑屏障进入大脑，与大脑皮层的巯基结合，影

响脑细胞的功能。镉对机体的危害是破坏肾脏的近曲小管，造成钙等营养素的丢失，使病人骨质脱钙而发生骨痛

这几种重金属在食物链中对人体的伤害主要是通过食物链的放大作用完成的。环境中的铅容易污染的食品主要是蔬菜，由于环境中的铅在土壤中以凝结状态存在，因此通过作物根系吸收量不大，主要是通过叶片从大气吸收，所以蔬菜中铅含量富集程度以叶菜最高，其次是根、茎类、果菜类。对食品中铅含量的调查显示，靠近公路两侧的蔬菜的铅含量远远高于远离公路的蔬菜，这既说明含铅汽油是污染源，也说明了铅的放大作用途径。

汞主要蓄积于鱼体脂肪中，鱼是汞的天然浓缩器，鱼龄越大，体内富集的汞就越多。不同鱼种富集汞的能力不同，鱼体中汞的含量也不同，一般来说，食肉鱼体内汞含量大于食草鱼，吃鱼的鸟在体内蓄积的汞更多。所以，人们在选择鱼的消费时，也应当有一个顺序，即从草鱼到食肉鱼，从淡水鱼到海鱼。尽管江水中汞含量较低，但通过食物链的生物放大作用，鲶鱼等食肉鱼中汞的含量也大大增加，因此也应当成为人们消费时的一种不宜选择的标准。

此外与DDT同属于有机氯杀虫剂的狄氏剂在鳝鱼和苍鹭中的富集作用是最大的。人如果食用这两种食物，人实际上就是食物链的终端，在人体中必然导致狄氏剂的大剂量中毒。因此，消费者更不能把诸如苍鹭那些吃鱼的鸟类当作野味来消费。

镉是通过水生生物的养殖进入食品链的。镉的生物放大作用表现为，海产品中镉的含量是海水的4500倍。作物的根系也可吸收土壤中的镉，镉污染地区的蔬菜、粮食等食品中的镉含量远高于无污染地区。不同作物对镉的富集程度不同，镉含量也不尽相同，比如蔬菜中镉含量顺序是（按富集系数大小排列）：芹菜叶（0.1150）＞菠菜（0.0956）＞莴笋（0.0469）＞大白菜（0.0452）＞油菜（0.0437）＞小白菜（0.0417）＞芹菜茎（0.0390）＞韭菜（0.0365）＞茄子（0.0240）＞圆白菜（0.0105）＞黄瓜（0.0062）＞菜花（0.0059）。因此，这可以作为人们消费食物时避免有害重金属元素生物放大作用的一个参考。生物放大一词是就有食物链关系来说的。如不存在这种关系，机体中物质浓度高于环境介质的现象，则分别使用生物浓缩、生物积累两个名词。20世纪60～70年代初期，阐述农药或重金属的浓度在食物链上各级机体中逐步增加的事例时，不少人都把这种现象称为生物浓缩或生物积累。到1973年，才有人开始应用生物放大一词，把它同生物积累和生物浓缩的概念区分开来。后来，学者们设计了各种实验系统，包括模式生态系统，以进行生物积累和生物放大作用的研究。

最先注意到的是水生态系统中有机氯农药的生物放大现象。1966年有人报道在美国图尔湖和克拉马斯南部保护区内DDT对生物群落的污染。DDT是一种有机氯杀虫剂，易溶于脂肪而积累于动物的脂肪体内。经检验证实，通过生物放大,在colymbsruficollis poggei的脂肪体中,DDT的浓度竟比湖水高出76万多倍。北极的陆地生态系统中，在地衣-北美驯鹿-狼的食物链上，也明显地存在着对137铯的生物放大现象。生物机体中的137铯的放射性强度随着营养级的提高而增大。

许多文献报道和说法使人产生了一种印象，似乎绝大多数的元素和难分解化合物在每一个水生态系统中都有生物放大现象。实际上，对于大多数元素来说，生物放大并不是一种普遍现象。至于氯烃类化合物是否在所有的水生食物链上发生生物放大现象，也存在着许多疑问。

各种生物对不同物质的生物放大作用也有差别。例如,汞和银都能被脂首鱼(Pimephales pronelas)积累，但脂首鱼对汞有生物放大作用，而对银则没有。又如在一个海洋模式生态系统中研究藤壶、蛤、牡蛎、蓝蟹和沙蚕等5种动物对于铁、钡、锌、锰、镉、铜、硒、砷、铬、汞等10种重金属的生物放大作用，结果发现，藤壶和沙蚕的生物放大能力较大，牡蛎和蛤次之，蓝蟹最小。

食物链上营养级较高的生物机体内所含元素或难分解化合物的浓度，一般说来，高于营养级比它低些的生物。但是因为处于食物链上的任何生物体内所含某种物质（例如有机氯杀虫剂）的浓度都取决于它的摄取和消除的相对速度，所以处于食物链中部的生物体内所积累的该物质的浓度,也有可能大于营养级比它高的生物,如图中无脊椎动物的浓缩系数就大于石斑鱼。

由于生物放大作用，进入环境中的毒物，即使是微量的，也会使生物尤其是处于高位营养级的生物受到毒害，甚至威胁人类健康。因此，对污染物的排放，不仅要规定浓度的限制，也要考虑总量的限制。

深入研究生物放大作用，特别是鉴别食物链对哪些污染物具有生物放大的潜力，对于探讨污染物在环境中的迁移，以及确定环境中污染物的安全浓度，都具有理论和现实意义。

生态危机

严重的生态平衡失调，从而威胁到人类的生存时，称为生态危机（ecological crisis），即由于人类盲目的生产和生活活动而导致的局部甚至整个生物圈结构和功能的失调。生态平衡失调起初往往不易被人们觉察，如果一旦出现生态危机就很难在短期内恢复平衡。也就是说，生态危机并不是指一般意义上的自然灾害问题，而是指由于人的活动所引起的环境质量下降、生态秩序紊乱、生命维持系统瓦解，从而危害人的利益、威胁人类生存和发展的现象。到目前为止已经威胁人类生存并已被人类认识到的环境问题主要有：全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、淡水资源危机、能源短缺、森林资源锐减、土地荒漠化、物种加速灭绝、垃圾成灾、有毒化学品污染等众多方面。

（1）全球变暖全球变暖是指全球气温升高。近100多年来，全球平均气温经历了冷－暖－冷－暖两次波动，总得看为上升趋势。进入八十年代后，全球气温明显上升。 1981～1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料（如煤、石油等），排放出大量的CO2等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的短波具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，也就是常说的温室效应"，导致全球气候变暖。全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。

(2）臭氧层破坏在地球大气层近地面约 20～30公里的平流层里存在着一个臭氧层，其中臭氧含量占这一高度气体总量的十万分之一。臭氧含量虽然极微，却具有强烈的吸收紫外线的功能，因此，它能挡住太阳紫外辐射对地球生物的伤害，保护地球上的一切生命。然而人类生产和生活所排放出的一些污染物，如冰箱空调等设备制冷剂的氟氯烃类化合物以及其它用途的氟溴烃类等化合物，它们受到紫外线的照射后可被激化，形成活性很强的原子与臭氧层的臭氧（O3）作用，使其变成氧分子（O2），这种作用连锁般地发生，臭氧迅速耗减，使臭氧层遭到破坏。南极的臭氧层空洞，就是臭氧层破坏的一个最显著的标志。到1994年，南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方公里。南极上空的臭氧层是在20亿年里形成的，可是在一个世纪里就被破坏了60％。北半球上空的臭氧层也比以往任何时候都薄，欧洲和北美上空的臭氧层平均减少了10～15％，西伯利亚上空甚至减少了35％。因此科学家警告说，地球上空臭氧层破坏的程度远比一般人想象的要严重的多。

(3)酸雨是由于空气中二氧化硫和氮氧化物等酸性污染物引起的pH值小于5.6的酸性降水。受酸雨危害的地区，出现了土壤和湖泊酸化，植被和生态系统遭受破坏，建筑材料、金属结构和文物被腐蚀等等一系列严重的环境问题。酸雨在五、六十年代最早出现于北欧及中欧，当时北欧的酸雨是欧洲中部工业酸性废气迁移所至，七十年代以来，许多工业化国家采取各种措施防治城市和工业的大气污染，其中一个重要的措施是增加烟囱的高度，这一措施虽然有效地改变了排放地区的大气环境质量，但大气污染物远距离迁移的问题却更加严重，污染物越过国界进入邻国，甚至飘浮很远的距离，形成了更广泛的跨国酸雨。此外，全世界使用矿物燃料的量有增无减，也使得受酸雨危害的地区进一步扩大。全球受酸雨危害严重的有欧洲、北美及东亚地区。我国在八十年代，酸雨主要发生在西南地区，到九十年代中期，已发展到长江以南、青藏高原以东及四川盆地的广大地区。

(4）淡水资源危机地球表面虽然2/3被水覆盖，但是97％为无法饮用的海水，只有不到3％是淡水，其中又有2％封存于极地冰川之中。在仅有的1％淡水中，25％为工业用水，70％为农业用水，只有很少的一部分可供饮用和其它生活用途。然而，在这样一个缺水的世界里，水却被大量滥用、浪费和污染。加之，区域分布不均匀，致使世界上缺水现象十分普遍，全球淡水危机日趋严重。目前世界上100多个国家和地区缺水，其中28个国家被列为严重缺水的国家和地区。预测再过20～30年，严重缺水的国家和地区将达46～52个，缺水人口将达28～33亿人。我国广大的北方和沿海地区水资源严重不足，据统计我国北方缺水区总面积达58万平方公里。全国500多座城市中，有300多座城市缺水，每年缺水量达58亿立方米，这些缺水城市主要集中在华北、沿海和省会城市、工业型城市。世界上任何一种生物都离不开水，人们贴切地把水比喻?quot;生命的源泉"。然而，随着地球上人口的激增，生产迅速发展，水已经变得比以往任何时候都要珍贵。一些河流和湖泊的枯竭，地下水的耗尽和湿地的消失，不仅给人类生存带来严重威胁，而且许多生物也正随着人类生产和生活造成的河流改道、湿地干化和生态环境恶化而灭绝。不少大河如美国的科罗拉多河、中国的黄河都已雄风不再，昔日"奔流到海不复回"的壮丽景象已成为历史的记忆了。

(5）资源、能源短缺当前，世界上资源和能源短缺问题已经在大多数国家甚至全球范围内出现。这种现象的出现，主要是人类无计划、不合理地大规模开采所至。本世纪九十年代初全世界消耗能源总数约100亿吨标准煤，预测到2000年能源消耗量将翻一番。从目前石油、煤、水利和核能发展的情况来看，要满足这种需求量是十分困难的。因此，在新能源（如太阳能、快中子反应堆电站、核聚变电站等）开发利用尚未取得较大突破之前，世界能源供应将日趋紧张。此外，其它不可再生性矿产资源的储量也在日益减少，这些资源终究会被消耗殆尽。

(6）森林锐减森林是人类赖以生存的生态系统中的一个重要的组成部分。地球上曾经有76亿公顷的森林，到本世纪时下降为55亿公顷，到1976年已经减少到28亿公顷。由于世界人口的增长，对耕地、牧场、木材的需求量日益增加，导致对森林的过度采伐和开垦，使森林受到前所未有的破坏。据统计，全世界每年约有1200万公顷的森林消失，其中占绝大多数是对全球生态平衡至关重要的热带雨林。对热带雨林的破坏主要发生在热带地区的发展中国家，尤以巴西的亚马逊情况最为严重。亚马逊森林居世界热带雨林之首，但是，到九十年代初期这一地区的森林覆盖率比原来减少了11％，相当于70万平方公里，平均每5秒钟就有差不多有一个足球场大小的森林消失。此外，在亚太地区、非洲的热带雨林也在遭到破坏。

(7）土地荒漠化简单地说土地荒漠化就是指土地退化。1992年联合国环境与发展大会对荒漠化的概念作了这样的定义："荒漠化是由于气候变化和人类不合理的经济活动等因素，使干旱、半干旱和具有干旱灾害的半湿润地区的土地发生了退化。1996年6月17日第二个世界防治荒漠化和干旱日，联合国防治荒漠化公约秘书处发表公报指出：当前世界荒漠化现象仍在加剧。全球现有12亿多人受到荒漠化的直接威胁，其中有1.35亿人在短期内有失去土地的危险。荒漠化已经不再是一个单纯的生态环境问题，而且演变为经济问题和社会问题，它给人类带来贫困和社会不稳定。到1996年为止，全球荒漠化的土地已达到 3600万平方公里，占到整个地球陆地面积的1/4，相当于俄罗斯、加拿大、中国和美国国土面积的总和。全世界受荒漠化影响的国家有100多个，尽管各国人民都在进行着同荒漠化的抗争，但荒漠化却以每年5～7万平方公里的速度扩大，相当于爱尔兰的面积。到二十世纪末，全球将损失约1/3的耕地。在人类当今诸多的环境问题中，荒漠化是最为严重的灾难之一。对于受荒漠化威胁的人们来说，荒漠化意味着他们将失去最基本的生存基础--有生产能力的土地的消失。(8）物种加速灭绝物种就是指生物种类。现今地球上生存着500～1000万种生物。一般来说物种灭绝速度与物种生成的速度应是平衡的。但是，由于人类活动破坏了这种平衡，使物种灭绝速度加快，据《世界自然资源保护大纲》估计，每年有数千种动植物灭绝，到2000年地球上10～20％的动植物即50～100万种动植物将消失。而且，灭绝速度越来越快。世界野生生物基金会发出警告：本世纪鸟类每年灭绝一种，在热带雨林，每天至少灭绝一个物种。物种灭绝将对整个地球的食物供给带来威胁，对人类社会发展带来的损失和影响是难以预料和挽回的。

(9）垃圾成灾全球每年产生垃圾近100亿吨，而且处理垃圾的能力远远赶不上垃圾增加的速度，特别是一些发达国家，已处于垃圾危机之中。美国素有垃圾大国之称，其生活垃圾主要靠表土掩埋。过去几十年内，美国已经使用了一半以上可填埋垃圾的土地，30年后，剩余的这种土地也将全部用完。我国的垃圾排放量也相当可观，在许多城市周围，排满了一座座垃圾山，除了占用大量土地外，还污染环境。危险垃圾，特别是有毒、有害垃圾的处理问题（包括运送、存放），因其造成的危害更为严重、产生的危害更为深远，而成了当今世界各国面临的一个十分棘手的环境问题。

(10）有毒化学品污染市场上约有7～8万种化学品。对人体健康和生态环境有危害的约有3.5万种。其中有致癌、致畸、致突变作用的约500余种。随着工农业生产的发展，如今每年又有1000～2000种新的化学品投入市场。由于化学品的广泛使用，全球的大气、水体、土壤乃至生物都受到了不同程度的污染、毒害，连南极的企鹅也未能幸免。自五十年代以来，涉及有毒有害化学品的污染事件日益增多，如果不采取有效防治措施，将对人类和动植物造成严重的危害。物造成严重的危害。

农药理化性质

1 农药对环境安全性影响的因素 化学农药对环境的安全性与农药的性质、施用方法及施用地区的气候土壤条件密切相关，就这三方面的问题分别讨论如下： 1.1 农药的理化性质对生态环境安全性影响的预测农药理化性质的指标很多，它们从不同方面影响农药对环境的安全性，其中影响最大的有以下几个指标： 1.1.1 蒸气压农药进入环境后在气、水、土各介质间迁移、扩散与再分配特性受农药蒸气压影响很大，蒸气压愈大，农药就愈容易从土壤或水域环境转向大气空间，这样就容易进一步引起农药的光降解作用；农药在土壤中的移动性能，受农药蒸气压影响也很大。 1.1.2 水溶性水溶性的大小对农药在环境中的移动性、吸附性、生物富集性以及农药的毒性都有很大影响。水溶性大的农药容易从农田流向水体，或通过渗漏进入地下水之中，也容易被生物吸收，导致对生物的急性危害；水溶性弱脂溶性强的农药，容易在生物体内积累，引起对生物的慢性危害。 1.1.3 分配系数分配系数是指农药在互不相溶的两种极性与非极性溶剂中的分配能力，分配系数大的农药容易在非生物物质与生物体内富集，分配系数小的农药，容易在环境中扩散，从而也扩大了农药的污染范围。 1.1.4 化学稳定性农药的稳定性是指农药进入环境后遭受物理、化学因子影响时分解难易程度的指标，这是评价农药在环境中稳定性基础资料。 1.1.5 杂质一般优质农药其杂质成份对农药影响不大，但有些农药的杂质成份则成了影响环境安全的主要对象，如666中的几点种异构体，氟乐灵中的亚硝烟弥漫胺，甲胺磷中的不纯物等，因此农药的纯度和不纯物的成份必须在基础资料中提供。 1.2 农药环境行为特征对环境安全性影响预测农药环境行为是指农药进入环境后，在环境中迁移转化过程中的表现，其中包括物理行为、化学行为与生物效应等三个方面，它比农药理化特性指标更直观地反映了农药对生态环境污染影响的状态。农药环境行为的主要指标有： 1.2.1 挥发作用农药挥发作用是指在自然条件下农药从植物表面、水面与土壤表面通过挥发逸入大气中的现象。农药挥发作用的大小除与农药蒸气压有关外，还与施药地区的土壤和气候条件有关。农药残留在高温、湿润、沙质的土壤中比残留在寒冷、干燥、粘质的土壤中容易发挥。农药挥发性的大小，也会影响农药在土壤中的持留性及其在环境中在分配的情况。挥发性大的农药一般持留较短，而在环境中的影响范围较大。 1.2.2 土壤吸附作用农药吸附作用是指农药被吸持在土壤中的能力。农药吸附能力的强弱决定与农药的水容性，分配系数与离解特性等。水溶性小，分配系数大，离解作用强的农药，容易被土壤吸附；土壤性质对农药吸附作用的影响也很大。有机质含量高，代换量大，质地粘重的土壤，就容易吸附农药。农药吸附性能的强弱对农药的生物活性、残留性与移动性都有很大影响。农药被土壤强烈吸附后其生物活性与微生物对它的降解性能都会减弱。吸附性

生物对环境的适应性

如何提高生物对污染环境的 适应性能力 一、什么叫生物的适应性 适应性是指生物体与环境表现相适合的现象。适应性是通过长期的自然选择，需要很长时间形成的。比如应激性的结果是使生物适应环境，可见它是生物适应性的一种表现形式。但生物体的有些适应特征(如北极熊的白色、绿草地中蚱蜢呈绿色等等)是通过遗传传给子代的。并非生物体接受某种刺激后才能产生，这与应激性是不同的。 下面是几种典型适应性的实例： 1.保护色 动物适应栖息环境而具有的与环境色彩相似的体色，叫做保护色。具有保护色的动物不容易被其他动物发现，这对它躲避敌害或捕猎动物都是有利的。保护色的形式多种多样，如水母、海鞘等水生生物的躯体近乎透明，能巧妙地隐身于水域中。昆虫的体色往往与它们所处环境中的枯叶、绿叶、树皮、土壤等物体的色彩非常相似。生活在草地、池塘中的青蛙是绿色的，活动在山间溪流石块上的棘胸蛙却是深褐色的，而树蛙则随着它所栖息的不同树种而具有不同的体色。生活在北极地区的北极狐和白熊，毛是纯白色的，与冰天雪地的环境色彩协调一致，这有利于它们捕猎动物许多鱼类背部颜色深，腹部色浅，从上向下看，与水底颜色一致，从下向上看，却又像天空。分割

色是保护色的又一种形式，如虎、豹、斑马、长颈鹿身上都有鲜艳的花纹，在光暗斑驳的环境配合下，能使其轮廓模糊不清。某些种类的比目鱼和蜥蜴能随背景变化而改变体色，以保护与环境的协调，这又是保护色的一种形式。还有些动物在不同的季节具有不同的保护色。例如，生活在寒带的雷鸟，在白雪皑皑的冬天，体表的羽毛是纯白色的，一到夏天就换上棕褐色的羽毛，与夏季苔原的斑驳色彩很相近。有些蝗虫在夏天草木繁盛时体色是绿色的，到了秋末则变为黄褐色。 2.警戒色 某些有恶臭或毒刺的动物所具有的鲜艳色彩和斑纹，叫做警戒色。例如，黄蜂腹部黑黄相间的条纹就是一种警戒色。据有人研究，鸟类被黄蜂螫一次，会记忆几个月，当它们再见到黄蜂时就会很快地避开。有些蛾类幼虫具有鲜艳的色彩和斑纹，身上长着毒毛，如果被鸟类吞食，这些毒毛就会刺伤鸟的口腔黏膜，吃过这种苦头的鸟再见到这些幼虫就不敢吃了。又如欧洲有一种塔蛛，腹部呈现红色，其皮肤腺能分泌毒液，当它受到攻击时，其腹部向上，显示红色肚皮以示对天敌的“警告”。其他如瓢虫的斑点，毒蛇鲜艳的花纹等。警戒色的特点是色彩鲜艳，容易识别，能够对敌害起到预先示警的作用，因而有利于动物的自我保护。 3.拟态 某些生物在进化过程中形成的外表形状或色泽斑，与其他生物或非生物异常相似的状态，叫做拟态。例如，竹节虫的形状像竹枝，尺蠖的形状像树枝，枯叶蝶停息在树枝上的模样像枯叶(翅的背面颜色

生物扩大生物富集

生物扩大作用 指某些在自然界不能降解或难降解的化学物质，在环境中通过食物链的延长和营养级的增加在生物体内逐级富集，浓度越来越大的现象。许多有机氯杀虫剂和多氯联苯都有明显的生物放大现象。了解这种现象对评价化学物质对人体健康和环境的影响有着重要意义。生物放大是指在同一个食物链上，高位营养级生物体内来自环境的某些元素或难以分解的化合物的浓度，高于低位营养级生物的现象。生物放大一词是专指具有食物链关系的生物说的，如果生物之间不存在食物链关系，则用生物浓缩或生物积累来解释。直至20世纪70年代初期，不少科学家在研究农药和重金属的浓度在食物链上逐级增大时，多将这种现象称为生物浓缩或生物积累。直到1973年起，科学家们才开始用生物放大一词，并将生物富集作用、生物积累和生物放大三者的概念区分开来。研究生物放大，特别是研究各种食物链对哪些污染物具有生物放大的潜力，对于确定环境中污染物的安全浓度等，具有重要的意义。生物放大与食物链在生态环境中，由于食物链的关系，一些物质如金属元素或有机物质，可以在不同的生物体内经吸收后逐级传递，不断积聚浓缩；或者某些物质在环境中的起始浓度不很高，通过食物链的逐级传递，使浓度逐步提高，最后形成了生物富集或生物放大作用。例如，海水中汞的浓度为0.0001mg/L时，浮游生物体内含汞量可达001-0.002mg/L，小鱼体内可达0.2-0.5mg/L，而大鱼体内可达1-5 mg/L，大鱼体内汞比海水含汞量高1万-6万倍。生物放大作用可使环境中低浓度的物质，在最后一级体内的含量提高几十倍甚至成千上万倍，因而可能对人和环境造成较大的危害。 生物放大作用是通过食物链完成的，而食物链可以分为几种形态。在生态系统中，根据生物间的食物关系，可将食物链分为四类。一是捕食性食物链，它是以植物为基础，后者捕食前者。如青草-野兔-狐狸-狼-虎。二是碎食性食物链，指的是以碎食物为基础形成的食物链。如树叶碎片及小藻类-虾（蟹）-鱼-食鱼的鸟类。三是寄生性食物链，是以大动物为基础，小动物寄生到大动物上形成的食物链。如哺乳类-跳蚤-原生动物-细菌-过滤性病毒。四是腐生性食物链，指的是以腐烂的动植物尸体为基础，然后被微生物所利用。生物放大作用就是通过食物链完成的。总的说来，初级生产者所产生和固定的能量、物质，通过一系列取食和被食的关系而在生态系统中传递，便可形成生物富集或生物放大。多种有害物质的放大作用 DDT等杀虫剂通过食物链的逐步浓缩，能充分说明它们对人类健康的危害。1962年，美国的雷切尔·卡逊在其《寂静的春天》中充分描述了以DDT为代表的杀虫剂对环境、生物和人类健康的危害，甚至连美国的国鸟白头海雕也因杀虫剂的使用而几乎灭绝。但是，DDT的生物放大危害作用并没有得到充分揭示。一项研究结果表明，DDT在海水中的浓度为5.0 X 10-11g，而在浮游植物中则为4.0 X 10-8g，在蛤蜊中为4.2 X 10-7g，到银鸥时就达75.5 X 10-6g。DDT从初始浓度到食物链最后一级的浓度扩大了百万倍，这就是典型的生物扩大作用。 DDT对英国雀鹰（Accipiter nisus）的影响也是灾难性的。早在 20世纪 60年代，雀鹰遭受了显著的毁灭，部分原因是由于DDT的生物放大作用，由于使母鸟吃了富集DDT的小虫和其他食物，它产下的卵的卵壳太薄，使得卵在孵出小鸟之前就很容易破碎，因而对雀鹰造成灭顶之灾。 中国科学院水生生物研究所的研究人员还发现，我国典型湖泊底泥中19世纪早期已存在微量二恶英，主要存在土壤的表层，一旦沉积很难通过环境物理因素再转移，但却可通过食物链再传给其它生物，转移到环境中。因此，湖泊底泥中高浓度的二恶英可通过生物富集或生物放大对水生物和人类的健康产生极大威胁。通过实验还发现了二恶英在食物链中生物放大的直接证据，并提出了生物放大模型，从而否定了国际学术界过去一直认为二恶英在食物链中只存在生物积累而不存在生物放大的观点。 由于生物放大作用，杀虫剂及其他有害物质对人和生物的危害就变得十分惊人。一些毒素在身体组织中累积，不能变性或不能代谢，这就导致杀虫剂在食物链中每向上传递一级，浓度就会增加，而顶级取食者会遭受最高剂量的危害。食物中被放大的毒素 由于生物放大作用的存在，环境污染对人和生物的危害也呈现富集或放大作用，因此生物放大作用也威胁着人类食物链，比如各种副食、肉类和鱼类。但是，这种危害一直难以引起人们的关注.比如，重金属铅、汞、镉等原本就对人和生物有害，但通过食物链的放大作用，对人和生物的危害就更大了。铅对人体的危害主要是造成神经系统、造血系统和肾脏的损伤。汞是以甲基汞的形式对人体造成伤害，甲基汞在体内代谢缓慢，可引起蓄积中毒，而且可通过血脑屏障进入大脑，与大脑皮层的巯基结合，影

高中生物必修二环境污染的危害

第二节环境污染的危害 教学目的 1．环境污染对生物的不利影响（C：理解）。 2．环境污染与人体健康的关系（C：理解）。 教学重点 环境污染对生物和人体健康的不利影响。 教学过程 【板书】 大气污染的危害 水污染的危害 环境污染的危害土壤污染的危害 固体废弃物污染的危害 噪声污染的危害 【注解】 一、大气污染 （一）类型：煤炭型污染（我国） （二）主要污染物：烟尘及SO2 温室效应 （三）主要污染问题酸雨 臭氧层破坏 二、水污染 （一）生物富集作用：环境中的污染物通过食物链在生物体内大量积累的过程

（二）富营养化 1．原因：水体中N、P等植物必需元素含量过多，导致藻类等植物大量繁殖，并引起水质恶化和鱼群死亡现象 2．具体现象：水华（淡水）、赤潮（海湾） 三、土壤污染 （一）概念：人类在生产和生活中产生的污染物进入土壤，污染物的数量超过了土壤的容纳和承受能力，使土壤重量下降 （二）实例：“镉米”事件 四、固体废弃物污染的危害 （一）概念：人类生产生活中丢弃的的固体物质往往含有多种对人和其他生物有害的物质，如不及时加以利用，长期堆放越积越多，污染环境 （二）固体废弃物的再利用：固体废弃物只是在某一过程或某一方面没有使用价值，实际上往往可以作为另一生产的原料 损伤听力 干扰睡眠 五、噪声污染诱发多种疾病 影响心理健康 【例析】 ．在下列实例中，通过食物链而引起的生态危机是（C） A．酸雨B．温室效应 C．汞镉等有毒物质的积累和浓缩D．臭氧减少，臭氧层出现空洞

【同类题库】 环境污染对生物的不利影响（C：理解） 大气污染 ．科学家认为：人类活动使大气中二氧化碳的浓度逐年增加，造成温室效应，对气候和人类活动产生一定的影响。请问：导致温室效应的主要原因是（D） A．动物数量增加B．很多物种的灭绝C．水源被污染D．森林被大量砍伐．在一个以燃煤供暖和取得动力的大城市，附近没有地衣生长，原因是大气中何种物质含量过多（B） A．CO2B．SO2 C．NO D．CO ．下列哪项不是近几十年来大气中CO2浓度增加的原因（C） A．砍伐热带雨林B．燃烧大量的石油产品 C．世界范围内初级生产量的增加D．非洲撒哈拉沙漠的扩展 ．当大气中的二氧化碳增多时，下列说法不正确的是（A） A．一定会形成“温室效应” B．生物吸收会显著增多 C．沉积的碳酸钙会显著增多 D．海洋吸收的二氧化碳会显著增多 ．造成“温室效应”的主要原因和缓解全球温室效应危机的重要措施分别是（A） A．煤、石油、天然气大量燃烧；营造森林绿地 B．SO2等有毒气体的大量产生；种植夹竹桃等能大量吸收SO2的植物 C．人造含氟制冷剂的泄漏；采用无氟制冷剂 D．汽车和工厂排放的废气和烟尘；收取排污费，限令整改 水污染 ．海洋污染对海洋生物造成严重威胁,日本水湾鱼体内甲基汞含量高达50ppm,比周围水内

高中生物 生态系统的信息传递

5.3 生态系统的物质循环学案 班级姓名 学习目标：1.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。2. 说明能量流动和物质循环的关系。 3.尝试探究土壤微生物的分解作用。 4.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。 知识点一碳循环 （一）生态系统的物质循环：在生态系统中，组成生物体的等化学元素，不断的进行从无机环境到，又从__________回到无机环境的循环过程，叫生态系统的物质循环。 1．物质：组成生物体的＿＿＿＿＿＿等元素。 2．循环途径：无机环境。 3．范围：。 4. 特点：全球性，反复循环，因此又叫循环。 （二）过程图解 小结： 1.碳元素的存在形式： ①在无机环境中以和的形式。 ②在生物群落中以的形式，沿渠道传递。 ③在生物群落与无机环境以形式传递。 2.碳元素进入生物群落的方式： CO2进入生物群落是通过自养型生物完成的， 主要是绿色植物的光合作用，也有化能合成作用。 3.碳元素返回无机环境的方式 ①动植物的呼吸作用。②分解者的分解作用。③化石燃料的燃烧 （三）温室效应 1．形成原因：化学染料短时间内大量燃烧使大气中含量迅速增加，打破了生物圈的平衡。 2．危害：加快极地和高山冰川的融化，导致海平面，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。 3．防止和减缓温室效应的主要措施 ①改善能源结构，开发新能源（核能、水能等），尽量减少煤炭的燃烧量（减少CO2的来源）。 ②大力推行（增加CO2的去路） 知识点二能量流动与物质循环的关系 （一）生态系统的主要功能和。 1．二者＿＿＿＿＿＿的，彼此相互依存，不可分割。 2．物质作为＿＿＿＿＿＿，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为＿＿＿＿＿，使物质能

2020届高三生物精准培优专练：二十 食物链(网)中能量流动

培优点二十食物链（网）中能量流动 一、食物链(网)中能量流动的计算方法 应用1：食物链(网)中能量流动的常规计算 典例1：如图是一个食物网，假如鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇， 那么鹰若要增加20g体重，至少需要消耗植物（ ） A．900g B．500g C．200g D．600g 应用2：食物链(网)中能量流动方向的分析计算 典例2. 大闸蟹是以植物为主的杂食性甲壳类，因其味道鲜美而被大量养殖。如图为养殖大闸蟹的阳澄湖某水域生态系统能量流动的部分图解，其中的英文字母表示能量（单位：kJ)。对该图的分析正确的是（） A．流经阳澄湖该养殖区域的总能量为a B．图中d代表大闸蟹用于生长、发育、繁殖的能量 C．植物到大闸蟹的能量传递效率为c/(b+2)×100% D．该区域由于有人工的管理，生态系统稳定性一定比自然区域高 二、对点增分集训 1．假如某食物网中有一种大型杂食性的海洋鱼类，它的食物有1/2来自海洋植物， 1/4来自草食性鱼类，1/4来自以草食性鱼类为食的小型肉食性鱼类。下列有关叙述中正确的是（ ） A．此食物网中包括四条食物链 B．这种杂食性鱼与小型肉食性鱼只有竞争关系 C．经测定此食物网的四种生物体内DDT浓度最高的是海洋植物

D．从理论上计算，杂食性鱼每增加1千克体重最多需要海洋植物280千克 2．某地草场中有如下食物链：牧草→野兔→鹰。下图表示该食物链中各生物的个体数量的相对值。下列有关分析错误的是（ ） A．甲的个体数量、总能量都是最多的 B．乙的数量突增，短时间内物种丙的数量也会增加 C．丙表示鹰，该种群营养级高，所含能量较少 D．甲在不同地段、不同层次上的个体数量不同，主要是食物的原因 3．如图为某一鱼缸生态系统的生物关系（a～d示能量数值），下列各项叙述正确的是（） A．初级消费者流向次级消费者的能量传递效率为（c+d）/b B．图中d表示第二营养级所排粪便中的能量 C．生产者的能量最多，个体内积累的难分解杀虫剂也最多 D．在高密度鱼缸中众多的植食性鱼所获得的总能量往往大于a 4．某人工生态果园中害虫的能量流动情况如下图所示，据图判断，下列说法错误的是( ) A．流经害虫的总能量为568 kJ，害虫呼吸散失的能量是499.84 kJ B．果园中以粪便为食的蜣螂获得了害虫体内的能量为1402 kJ

农药污染危害巨大

农药污染危害巨大 农药是一种特殊的化学品，它既能防治农、林病虫害，也会对人畜产生危害。因此，农药的使用，一方面造福于人类，另一方面也给人类赖以生存的环境带来严重危害。据文献报道，农药利用率一般为10%，约90%残留在环境中，造成对环境的污染。大量散失的农药挥发到空气中，流入水体中，沉降聚集在土壤中，严重污染农、畜、渔、果产品，并通过食物链的富集作用转移到人体，对人体产生危害。农药也可以间接对人体造成危害。间接途径就是农药对环境造成污染，经食物链的逐步富集，最后进入人体，引起慢性中毒。高效剧毒的农药，毒性大，且在环境中残留的时间长，当人畜食用了含有残留农药的食物时，就会造成积累性中毒。这类危害往往要经过较长的时间积累才显示出症状，不为人们所认识。它又是通过食物链的富集作用，最后才进入人体，不易及时发现，因此，一般不为人们所重视。而且这类污染范围广，危害的人众多，在许多情况下，是人类自己在毒害自己。所以说，这类危害更加危险。 目前，农药已经对人类和其他生物造成了极其严重的危害，对生物多样性构成了巨大威胁，给人类和大自然造成了无法估量、无法挽回的负面影响。 1.农药污染的广泛性 为了防治植物病虫害，全球 每年有460多万吨化学农药被喷 洒到自然环境中。据美国康奈尔 大学介绍，全世界每年使用的 400余万吨农药，实际发挥效能 的仅1％，其余99％都散逸于土 壤、空气及水体之中。环境中的 农药在气象条件及生物作用下， 在各环境要素间循环，造成农药在环境中重新分布，使其污染范围极大扩散，致使全球大气、水体（地表水、地下水）、土壤和生物体内都含有农药及其残留。据美国环保局报告，美国许多公

水体中鱼类对氯苯的生物富集系数研究

有机污染化学 氯苯在鲤鱼体内的生物富集系数（BCF ）试验 氯苯是一种稳定的化合物，作为环境优先控制污染物之一，其在环境中的主 要迁移途径是挥发和生物富集。又以生物富集作用对人类及其他生物体的危害最 大，通过食物链的传递、氯苯在生物体内不断积累，且不易被生物降解。对于水 体-水生生物之间沿食物链进行的生物富集是最重要的，特别是鱼类的生物富集。 因此，研究鱼类的生物富集系数对与氯苯在水体环境中的迁移有重要意义。 生物富集是指有机化合物（特别是持久性有机污染物）在水生生物和水体之 间的平衡分配过程。常用生物富集因子（系数）来表示。即有机污染物在生物体 内浓度和水体浓度达到平衡时，两者浓度之比就是生物富集系数（BCF ）。表达 式如下： 度 化学物质在水体中的浓平衡浓度化学物质在生物体内的 BCF 本次试验采用气相色谱法（GC ）测定氯苯在鱼（鲤鱼）和水体达到平衡时 的浓度，确定氯苯在鲤鱼体内的生物富集系数。由于所选鲤鱼较小，不考虑氯苯 被鲤鱼的微量降解作用。此外为保证水体中氯苯浓度不变，而采用流动水体进行。 一、试验器材 鲤鱼：选用同一批种的、体重接近的当年生鲤鱼，测试前需驯养一段时间， 选用新鲜藻类喂养，并充分曝气。 试验用水：采用经过去除余氯的自来水，并充分曝气。 离心机、提取器、气相色谱仪、20L 恒温玻璃缸、循环水泵； 乙酸乙酯、正己烷提取剂，氯苯等 二、实验方案 用试验用水配制一定浓度的水样（含氯苯），充分曝气后加入20L 恒温玻璃 缸，控制温度25℃左右。并开通循环水泵，时玻璃缸内的水样混合均匀。按照 一定的流量连续向玻璃缸内进该水样（连续流水体）,保证水体的氯苯含量不变。 另设一不含氯苯污染物的空白试验，操作步骤与含氯苯的试验相同。

关于生物富集作用的相关知识

关于生物富集作用的相关知识 1、富集作用的概念 生物富集作用又叫生物浓缩，是指同一营养级的许多生物种群通过对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累，使这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象。 生物积累是指同一生物个体在生长发育的不同阶段生物富集系数(指某种元素或化合物在生物体内的浓度与其在的环境中的浓度的比值)不断增加的现象。 生物放大是指在同一食物链上，生物富集系数从低位营养级到高位营养级逐渐增大的现象。 2.富集作用的的产生及行成过程 富集作用的产生：是人类在日常生产生活中产生的重金属等有毒物质如（汞、铬、铅等）会沿着食物链富集，营养级别越高的生物体内含的有毒物质越多。 生物体吸收环境中物质的情况有三种：一种是藻类植物、原生动物和多种微生物等，它们主要靠体表直接吸收；另一种是高等植物它们主要靠根系吸收；在一种是大多数动物，它们主要靠吞食吸收。在上述三种情况中，前两种属于直接从环境中吸取，后一种则需要通过食物链进行摄取。环境中的各种物资进入生物体后，立即参加到新陈代谢的各项活动中。其中，一部分生命必须的物质参加到生物体的组成中，多余的以及非生命必须的物质则很快的分解掉并且排除体外，只有少数不容易分解的物质（如DDT）长期残留在生物体内。 3、富集作用对生物体的影响 水俣病、痛痛病等分别是因为随总排放含汞和铬的工业废水引起的。 生物富集作用可能有以下危害: ⒈金属物质.有毒化学物质的累积,通过食物连的传递造成生物的多层性危害。某些化学物质在沿着食物链转移的过程中产生生物富集作用，即每经过一种生物体，其浓度就有一次明显的提高。某些理化性质比较稳定的农药，如有机氯、有机汞和有机砷制剂等，脂溶性强，与酶和蛋白质有较大的亲和力，不易排出体外，在食物链中通过生物富集作用逐级在生物体内浓缩，可使其残留量增高。生物富集作用以水生生物最为明显。比方说，水里有一克农药，被浮游生物吃了，然后顺着食物链，这一克农药开始产生生物富集作用，沿着小鱼、大鱼，来到水鸟这里。此时，这一克的农药，变成了83300000克！ ⒉造成海体的富营养化产生大量的甲烷和二氧化硫的物质杀害海体种的各种浮游动物和浮游植物从而影响人类的生存 3、在人体类的危害；汞：食入后直接沉入肝脏，对大脑、神经、视力破坏极大。天然水每升水中含0.01毫克，就会导致人中毒。 镉：导致高血压，引起心脑血管疾病；破坏骨骼和肝肾，并引起肾衰竭

污染物在生物链中的生物富集

生态学 污染物在生物链中的生物富集 草业科学 王佩羽 10090305068

污染物在生物链中的生物富集 王佩羽草业科学10090503068 摘要： 在生态环境中，由于食物链的关系，一些物质如金属元素或有机物质，可以在不同的生物体内经吸收后逐级传递，不断积聚浓缩；或者某些物质在环境中的起始浓度不很高，通过食物链的逐级传递，使浓度逐步提高,最后形成了生物富集或生物放大作用。对整条食物链进行系统而完整的研究，国内外学者对污染物在水生陆生食物链中的生物积累、生物放大和预测模型探讨。开展对污染物在食物链中积累、放大及相关预测模型更深入更完整的研究,已成为当前生态学和环境科学研究的重点课题和前沿领域。 关键词：污染物；生物放大；生物积累；食物链 人类在改造客观世界、提高生活质量的同时，对环境的破坏日益加重。随着环境质量的下降，许多动物的栖息地遭到破坏，生物多样性和生态平衡受到严重威胁。在生态环境中,由于食物链的关系,一些物质如金属元素或有机物质,可以在不同的生物体内经吸收后逐级传递,不断积聚浓缩;或者某些物质在环境中的起始浓度不很高,通过食物链的逐级传递,使浓度逐步提高,最后形成了生物富集或生物放大作用 研究生物放大,特别是研究各种食物链对哪些污染物具有生物放大的潜力,对于确定环境中污染物的安全浓度等,具有重要的意义. 1 重金属污染 重金属污染是陆地生态系统中的重金属浓度超过自然背景水平且导致生态破坏或环境质量下降的一种现象。重金属主要是指汞、镉、铅、铜、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属，以及具有一定毒性的锌、钴、镍、锡等。 1.1重金属在海洋食物链中的传递 近年来，金属在不同海洋食物链中摄食富集的定量研究得到越来越多的关注。自然环境中生物体内金属的浓度并不一定和生物在食物链中所处的营养级有相关关系，金属在生物体内的富集还受到生物的同化，排出等过程以及其它生理生化因子的影响[1]。在经典的海洋浮游生物食物链中（浮游植物--桡足类--鱼类）桡足类往往可以很有效地排出体内的金属，同时鱼类的金属同化率又很低，所以该食物链中金属的浓度随食物链水平增加而减少。 目前研究发现只有甲基汞和铯会被食物链所放大。在以腹足动物为顶级捕食者的底栖食物链中，因为生物结合金属的效率很高，高同化率和低排出率导致金属浓度在生物体内得到放大。重金属在生物体内的可利用性可以通过测定同化率、排出率等参数、并结合考虑生物对该金属的消化行为，运用一个简易的动态模型来估算。已有的研究中人们多考虑金属的化学性质对食物链传递的影响。着重介绍了近年来国外对金属在不同海洋食物链（底栖和浮游）中的传递的研究成果，强调在金属的生物可利用性评估中，要充分考虑到动物的生理、生化过程的影响，同时也必须认识到不同的海洋生物有着复杂且不同的金属代谢机制[2]。1.1.1不同海洋食物链中各营养级的金属蓄积 关于海洋食物链上不同营养级的生物体内金属的蓄积已经有很多报道，目前可用常规的方法测定金属在不同生物体或器官中的浓度，大量的研究证实，生物体内的金属浓度差异不仅存在于种间，也存在于种内。 大多数金属经过食物链传递被生物富集的规律目前尚难以准确地掌握。但是对某些金属人们已经有了较深入的了解。例如沿浮游植物--浮游动物--鱼类这一浮游生物食物链的传递

生态系统中生物链的延伸及生物富集发生的原理

环境污染与人体保健 生态系统中生物链的延伸及生物富集发生 的原理 XXX (经济管理学院XXXXXXXXXXXX ) 摘要：我们生活在一个色彩斑斓的地球上，在浩瀚的生态系统中有无数的生物直的我们去关注和保护，今天的社会已经暴露出来了好多问题，如环境污染、粮食短缺、物种灭绝、人口暴增，因此，我们更应该关注生态系统。对于生态系统中生物链的延伸、生物的富集发生原理学生以浅薄的知识从生物体内营养的流动和生物的演替作了说明。从食物链和食物网对营养的流动以及营养的递减造成的物种构成等方面作了概述。从水生、陆生的演替对生态系统的发展作了概述，以及各种条件下营养的积累和利用作了概述。 关键字：食物链食物网演替富集 1生态系统的定义与组成成分。 1939年英国生态学家Tanlsley提出了生态系统这一概念，后来苏联植物学家Sucachev提出了生物地理群落的概念。在1965年哥本哈根会议决定生态系统和生物地理群落是同义词。生态系统一词是指在一定空间内生物的成分和非生物的成分通过物质循环和能量的流动互相作用﹑互相依存而构成的一个生态学功能单位。在地球上有许许多多的大大小小的生态系统，大至生物圈、海洋、陆地，小至森林、草原、湖泊。除了自然生态系统以外还有人工生态系统，如农田、果园等。任何一个生态系统都是由生物成分和非生物成分组成，一般分为六大类：无机物、有机化合物、气候因素、生产者、消费者、分解者。 1.1生态系统的共同特征： 生态系统是生态学上的主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高层次。生态系统内部具有自我调节能力，结构越复杂、物种数目越多自我调节能力越强。能量流动和物质循环、信息传递是生态系统的三大功能。在生态系统中能量流动是单方向的而物质循环是双向进行的，信息传递包括营养信息、化学信息、物理信息和行为信息。生态系统中营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值和这些能量在流动过程中的损失。同时生态系统是一个动态系统，要经历一个由简单到复杂、由不成熟到成熟的发育过程。 1.2生态系统中非生物和生物成分的关系： 生态系统中非生物成分和生物成分是密切交织在一起、彼此相互作用，如土壤系统。土壤系统的结构和化学性质决定了生长什么植物什么动物能够在其表面居住。但植物的根系对土壤有很大的固定作用，并能大大的减缓土壤的侵蚀过程。动物的残体经过细菌、真菌的分解作用而变成土壤的腐殖质，增强了土壤的肥沃性，反过来又为植物的根系发育提供养料。 2食物链和食物网 植物所固定的能量通过一系列的取食和被取食的关系在生态系统中传递，我们把生物之间的这种传递关系叫做食物链。但是，在生态系统中生物之间实际的取食和被取食关系并不像食物链所表达的那么简单。可见，在生态系统中生物成分之间通过能量传递的关系是一种错综复杂的普遍联系，这种联系像一张网将所有的生物都包括在内，使他们彼此之间都有着某种直接或间接的关系，这就是食物网的概念。

对农药残留的危害性及加强社会责任的思考

中国马克思主义与当代(3)班 题目: 对农药残留的危害性及加强社会责任的思考姓名: 学院: 专业: 学号: 指导老师: 2014 年12月25日 教务处制

对农药残留的危害性及加强社会责任的思考 摘要：农药残留污染，是发展无公害农产品生产的重要障碍，是造成食物中毒、危害人民健康的重要因素。近年来，各国对农药的安全性问题十分关切，一个农药是否安全已成为其能否生产的重要关键。农药工业已经趋向把较少的研究力量和经费用于新品种的研制，而把较多的力量和经费用于农药对环境影响的试验和残留分析等方面的研究。农药使用所引发的农产品安全、环境污染和人类健康等问题在世界范围内备受关注。作为农药使用主体的农户，其对农药残留的认知程度内在地影响其施用行为；国家相关部门应加强对农药生产和经营的管理；同时，农药企业责任重大，肩负着生态环境安全、经济社会的可持续发展和人身健康社会责任。 随着居民生活水平的逐步提高，尤其是农产品安全事故的屡屡发生，我国城乡居民对农产品安全的关注度不断提升。据报道，农药喷施后大约30%附在农作物表面，其余70%则落入土壤、水源、大气中，通过对作物的直接污染，或通过食物链与生物富集效应累积等途径形成农药残留[1]。农药残留虽然是农药施用后难以避免的产物，但其通过各种可能的途径危及农产品质量安全、人畜安全，并破坏生态环境等。虽然农药残留对农产品安全的影响程度因其类型不同而有所差异，但农药残留都会导致农产品营养失衡、感官质量等品质下降。巴西官方组织在2007年对从巴西全国采集的1198种样品进行了分析，发现1/6的农产品农药残留超标。有研究发现，不同港口的鱼由于食物链的富集作用都检出了残留的有机氯农药，人在食用后在其肌肉、肝脏和脂肪中也能检测出残留物质。据报道，牛奶、饲料、蔬果、鱼以及快速食品中的农药残留均会降低食品品质。进入21世纪以来，国内外学者围绕农药残留对农产品品质安全的影响展开了大量研究[2]。 1 农药残留的影响 1.1 对农产品安全的影响 施用农药对农作物的直接污染包括表面黏附污染和内吸性污染。其影响污染程度的因素主要有农药性质，剂型及施用方法，施药浓度、时间和次数，气象条件（气温、降雨、风速、日照等）；此外还有农作物的品种、生长发育阶段及食用部分不同等[1]。 研究证实，农田喷洒农药后，一般只有10%-20%是吸附或粘着在农作物茎、叶、果实表面，起杀虫或杀菌作用，而其它大部分农药进入空气、水和土壤中，成为环境污染物。农作物会长期从污染的环境中吸收农药，尤其是从土壤和灌溉水中吸收农药，其吸收量与植物的种类、根系情况、食用部分、农药的剂型、施用的方式和使用量有关，也与土壤的种类、结构、酸碱度、有机物和微生物的种类及含量等因素有关[3]。

异养小球藻对铁_锌和钙的生物富集作用研究

异养小球藻对铁、锌和钙的生物富集作用研究 陈俊辉，魏东 （华南理工大学轻工与食品学院，广东广州 510640） 摘要：本文研究了异养培养条件下，小球藻对微量元素铁、锌、钙的生物富集作用。研究表明，异养小球藻对于三种这微量元素有着不同的富集能力，当铁、锌、钙三种金属离子的浓度分别保持在0.36 mmol/L、0.60 mmol/L和1.50 mmol/L时，小球藻生物量分别达到2.85 g/L、3.025 g/L和3.425 g/L，同时小球藻胞内铁、锌、钙含量分别为0.688 mg/g、0.131 mg/g和0.125 mg/g，与使用对照培养基的结果相比有显著增加。在500 L发酵罐中进行补料分批培养，异养小球藻最高细胞密度可达到57.000 g/L，胞内铁、锌、钙的含量也分别增加到0.128 mg/g、0.051 mg/g和0.585 mg/g。本研究结果对于开发具有多重保健功能的小球藻食品具有重要意义。 关键词：异养；小球藻；生物富集；金属元素；补料分批培养 文章篇号：1673-9078(2010)11-1192-1196 Bioenrichment of Fe, Zn and Ca by Heterotrophic Chlorella CHEN Jun-hui, WEI Dong (College of Light Industry and Food Sciences, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China) Abstract: The bioenrichment of Fe, Zn and Ca by Chlorella in heterotrophic culture was investigated. It was found from our research results that the bioenrichment abilities of of Fe, Zn and Ca by Chlorella were different. When the concentrations of Fe, Zn and Ca in the medium were kept at 0.36 mmol/L, 0.60 mmol/L and 1.500 mmol/L, respectively, the biomass of Chlorella was 2.85 g/L, 3.025 g/L and 3.425 g/L, meanwhile the contents of Fe, Zn and Ca in Chlorella were 0.688 mg/g, 0.131 mg/g and 0.125 mg/g, respectively. In addition, the fed-batch culture of heterotrophic Chlorella was studied in 500 L bioreactor, the cell-density of heterotrophic Chlorella was 57.000 g/L. And the contents of Fe, Zn and Ca in Chlorella were 0.128 mg/g, 0.051 mg/g and 0.585 mg/g, respectively. The results were useful for developing a new kind of algal food with the value of medicine and health care and having an considerable social and economic benefit. Key words: heterotrophic; Chlorella; bioenrichment; metal element; fed-batch culture 微量元素是人体必需的营养物质，对维持人体健康、生长和正常新陈代谢具有重要作用。小球藻含有丰富的蛋白质、维生素、多糖、类胡萝卜素和微量元素等多种营养物质，可用作抗疲劳和营养强化功能食品[1]。但目前小球藻在异养条件下可实现高细胞密度培养和高效富集微量元素，当前对藻类富集微量元素的研究主要集中在硒、碘和锌等元素[2]，对铁和钙等对人体重要的微量元素的富集研究少有报道。本文研究了小球藻在异养条件下对铁、锌和钙的富集条件，并在中试条件下实现了小球藻对铁、锌和钙的富集。 1 材料和方法 收稿日期：2010-08-10 基金项目：科技部“十一五”科技支撑计划子课题（2006BAD27B03）；广州市科技计划项目（2005Z3-E0331） 作者简介：陈俊辉（1985-），硕士研究生 通讯作者：魏东（1966-），男，博士，教授，主要从事工业生物技术、生物化工的研究和开发1.1 藻种和培养基 小球藻Chlorella protothocoides CS-41从CSIRO Marine Laboratory (Hobart, Australia ) 购得。小球藻种子培养基采用改良的Basal培养基[3]，碳源为葡萄糖（质量浓度为10 g/L），氮源为尿素（质量浓度为1.12 g/L），。培养基在116 ℃灭菌20 min，尿素采用水相纤维素膜（0.45 μm）单独过滤除菌。 1.2 摇瓶培养富集微量元素 250 mL三角瓶中装入培养基100 mL，接入新鲜斜面藻苔，在28 ℃、160 r/min的下培养3 d后，作为小球藻种子液。 在250 mL三角瓶中装入培养基100 mL，灭菌后种子液接种量为10%，并分别向培养基中添加18 mmol/L的FeSO4·7H2O母液、30 mmol/L的ZnSO4·7H2O母液和75 mmol/L的CaCl2·2H2O母液0.5、1、2、3和4 mL，使培养基中铁离子浓度分别为0.090、0.180、0.270、0.360和0.450 mmol/L；锌离子浓度为0.150、0.300、0.450、0.600 和0.750 mmol/L； 1192