海洋环境中的重金属及其对海洋生物的影响_贺亮

《海洋环境中的重金属及其对海洋生物的影响_贺亮》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、DOI:10.16560/j.cnki.gzhx.2006.03.013第31卷第3期广州化学Vol.31,No.32006年9月GuangzhouChemistrySept.,2006海洋环境中的重金属及其对海洋生物的影响*贺亮，范必威（成都理工大学材料与生物工程学院，四川成都610059）摘要：综述了在海洋环境中重金属输入的各种途径及其重金属对海洋生物的影响，重点介绍了重金属在几种海洋生物体内的富集效应及其吸附机理，讨论了海洋重金属污染的现况，并展望了海洋重金属污染研究的前景。关键词：重金属；海洋生物；富集效应中图分类号：X145文献标识码：A文章编号：1009-220X(2006)03

2、-0063-07约占地球表面积71%的海洋作为地球水圈的主体，蕴藏着丰富的矿藏和食物资源，是人类的巨大宝库。海水中已发现的化学元素有80多种。海底矿产资源种类繁多，有滨海砂矿、大陆架油气、深海锰结核，还有多金属结核和引人注目的金属硫化矿床。海洋中的能源资源属于可再生性能源，取之不尽，用之不竭。海洋中由鱼、贝、虾、藻等组成的海洋生物[1]资源，通过增殖、养殖等途径，已成为人类最大的食品库。人类的生存与发展将更多地依赖海洋。然而，由于人类对海洋所造成的严重污染，使许[2]多海洋生物大量减少，甚至绝迹。因此，保护海洋也就是保护我们人类自己。自20世纪50年代日本出现由镉引起的“骨痛病”和由甲基汞形

3、成的“水俣病”以后，各沿海国家和海岛国家都十分重视重金属对海洋环境的影响。3所谓重金属，就是指比重（specificgravity）大于5g/cm的金属，对于生物体而言，它[3]包括必须金属和非必须金属。必须金属是指有机体能进行正常生理活动所不可缺少的金属，如铜(Cu)、铁(Fe)、硒(Se)、锌(Zn)、镁(Mg)、钴(Co)、锰(Mn)、钼(Mo)、镍(Ni)等，然[4,5]而当必须金属浓度在有机体内累积超过某一阈值水平时就会对机体产生毒害作用。非必须金属（指镉(Cd)、汞(Hg)、银(Ag)、铅(Pb)、金(Au)和一些不常见的高原子量金属）不参[6-7]与有机体的代谢活动，组织内含有

4、较低浓度的非必须金属就能对有机体产生较高的毒性。目前，由于重金属在生物体内的富集所产生的毒害程度没有可供参考的标准，因此，将重金属划分为必须金属和非必须金属对研究海洋环境中的重金属污染具有重要的意义。1重金属的来源及其化学性质1.1重金属的来源及其进入海洋环境的几种途径由图1可见，海洋中重金属的来源可分为天然来源和人为来源两大类。天然来源如海底火山喷发将地壳深处的重金属带上海底，经过海洋水流的作用把重金属收稿日期：2005-09-30*通讯联系人作者简介：贺亮（1976－），男，四川射洪人，硕士研究生，从事环境分析化学研究。64广州化学第31卷及其化合物注入海洋；地壳岩石风化后通过陆地径流、

5、大气沉降等方式也将重金属注入海洋，构成了海洋重金属的环境本底值。环境本底值对于判断海洋环境污染程度和评定海洋环境质量的优劣具有重要的意义。人为来源如矿山与海洋油井的开采、工农业污水、废水的排放（如电镀、冶金、蓄电池、[8]制革、颜料、涂料以及化工厂的排水、重金属农药厂废水的排放和重金属农药的流失等）。近半个世纪以来，由于工农业生产的快速发展，特别是沿海地区的轻工业和重工业的快速发展，导致了世界范围内的海洋环境重金属污染日益严重。由于多数重金属元素通过河流输入，因此构成了入海的主要途径，所以重金属在河口水域的污染比较严重。挥发大气沉降地壳岩石风化河流湖泊天然来源海底火山喷发陆地径流接受海域洋流

6、作用，扩散开阔海域矿山生物富集人为来源海洋生物工农业污水河流湖泊吸附于颗粒物质再悬浮生物降解海上油井排泄物，尸体沉降沉积物图1重金属进入海洋的途径1.2重金属的化学性质及其对环境的影响重金属污染的特点是：来源广、残留时间长、能沿着食物链转移富集、污染后不易被察觉、难以恢复等。重金属离子在自然环境中不能被破坏，其毒性取决于其原子结构，它们在自然界中并不能完全被矿化为完全无毒的形式，它们的氧化态、溶解性因与其它不同无机元素或有机物的结合而不同。如汞在自然界以金属汞、无机汞和有机汞的形式存在，有机汞的[9]毒性比金属汞和无机汞要大。2几种海洋生物对重金属的富集效应重金属因其生物富集性而对海洋生态系

7、统造成了极大威胁，因此重金属成为海洋污染检测研究的热点。下面重点介绍较敏感且研究较多的几类生物。2.1藻类人们早在50年代就认识到藻类可以吸收富集水体中的金属。海洋中具有丰富的藻类资第3期贺亮,等：海洋环境中的重金属及其对海洋生物的影响65源，海藻不但是海洋初级生产的主要参与者，而且在海洋生态系统中扮演着非常重要的角色。迄今为止，已经有不少人做过藻类对重金属的吸附累积和排出实验。2.1.1藻类对重金属的吸附量