书城科普读物海洋的现实和未来
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第8章 农药污染

农药污染也是沿海污染的重要来源,含汞、铜等重金属的农药和有机磷农药、有机氯农药等,毒性都很强。它们经雨水的冲刷、河流及大气的搬运最终进入海洋,能抑制海藻的光合作用,使鱼、贝类的繁殖力衰退,降低海洋生产力,导致海洋生态失调,还能通过鱼、贝类等海产品进入人体,危害人类健康。

农药及其降解产物(如DDT的降解产物DDD、DDE)在海洋环境中造成的污染。其危害程度按其数量、毒性及化学稳定性有很大的差异。

污染海洋的农药可分为无机和有机两类,前者包括无机汞、无机砷、无机铅等重金属农药,其污染性质相似于重金属;后者包括有机氯、有机磷和有机氮等农药。有机磷和有机氮农药因其化学性质不稳定,易在海洋环境中分解,仅在河口等局部水域造成短期污染。从20世纪40年代开始使用的有机氯农药(主要是DDT和六六六),是污染海洋的主要农药。据美国科学院1971年的估计,每年进入海洋环境的DDT达2.4万吨,该值为当时世界DDT年产量的1/4。

工业上广泛应用于绝缘油、热载体、润滑油以及多种工业产品添加剂的多氯联苯(PCB)和有机氯农药一样,都是人工合成的长效有机氯化合物(按其化学结构可统称为卤代烃或氯化烃),由于它们在化学结构、化学性质方面有许多近似处,所以它们对海洋环境的污染通常放在一起研究。20世纪60年代末,各国认识到PCB对环境的危害,纷纷停止或降低PCB的生产和应用。

有机氯农药和PCB主要通过大气转移、雨雪沉降和江河径流等携带进入海洋环境,其中大气输送是主要途径,因此即使在远离使用地区的雨水中,也有有机氯农药和PCB的踪迹。如南极的冰雪、土壤、湖泊和企鹅体内都检出过残留有机氯农药和PCB。进入海洋环境的有机氯农药,特别容易聚积在海洋表面的微表层内。据苏联国立海洋研究所1976年在北大西洋东北部的观测,DDT及其降解物DDD在微表层的含量为90纳克/升,而水下的含量为5纳克/升。据美国对大西洋东部的测定,在表层水中PCB的含量比DDT含量高20~30倍。海洋微表层中的DDT受到光化学作用发生降解,其速度受阳光、湿度、温度等环境条件的制约。在热带气候条件下,降解速率一般较高。沉积于海洋沉积物中的PCB和DDT在微生物作用下会发生降解作用,但速率相当缓慢。人们认为,PCB的稳定性比DDT高。DDT的降解中间产物DDE比DDT挥发性高,持久性也更长,对环境的危害更大。沉降到沉积物中的DDT和PCB会缓慢地释放入水体,造成水体的持续污染。

DDT和PCB进入生物体内主要是通过生物对它们的吸附和吸收,以及摄食含有DDT的饵料生物或碎屑物质。动物体中DDT的残留量反映了吸收与代谢间的动态平衡。不同种生物对DDT积累和代谢各不相同,牡蛎和蛤仔等软体动物对DDT的富集因子可达2000(富集因子是生物体中的浓度除以环境介质中的浓度值),而甲壳类和鱼类的富集因子则为10微克/升。

海水中DDT浓度一般低于1微克/升,近岸水体高于大洋水体。近岸海域鱼体中的DDT浓度高于外海同类鱼类,达0.01~10毫克/千克(湿重)。鱼类不同器官中DDT残留量的浓度各不相同,其中以脂肪中的含量最高。摄食鱼类的海鸟DDT残留量最高,摄食淡水及河口区鱼类的鸟类,DDT残留量高于摄食大洋鱼类的鸟类。

PCB对生物的毒害作用与其异构体的氯原子数有关。氯原子越少,毒性越大,在食物链中的蓄积程度越高。PCB对虹鳟的10天致死浓度是38~326微克/升,20天的半致死浓度为6.4~49微克/升。无脊椎动物对于PCB要比鱼类敏感,幼体比成体敏感。PCB对生物的危害作用包括致死、阻碍生长、损害生殖能力和导致鱼类甲状腺功能亢进和对外界环境变化及疾病抵抗力的下降等。PCB会导致哺乳动物性功能紊乱,波罗的海和瓦登海海豹的繁殖失败同其体内高浓度PCB直接相关。

PCB在生物体中的积累与其脂溶性和对酶降解的抗力成正比,而与其水溶性成反比。生物体对PCB的主要代谢过程是羟基化,即将PCB转化为水溶状的酚类化合物后排出体外。羟基化速率取决于酶(肝微粒体混合功能氧化酶)的活性。鱼体中这种酶的数量大大低于哺乳动物,并随PCB的氯化作用的提高而降低。

DDT及其代谢产物对海洋生物有明显的影响。比如,干扰海鸟的钙代谢使蛋壳变薄,降低孵化率;0.1ppb浓度的DDT就会抑制某些海洋单细胞藻类的光合作用;0.2ppb浓度的DDT即能杀死某些种类的浮游动物或幼鱼。

餐桌上为何难觅真海蜇

过去穷苦的沿海渔民,在家里实在揭不开锅时,即以海蜇充饥。

不知从何时起,平常的海蜇,摇身一变浑身金贵起来,成了高档次宴席的“山珍海味”了。现在市面上人们更多见到的是人工海蜇,这些所谓的海蜇,无论从外观还是口味上,与真海蜇相差很远。只要看一眼,尝一口,真假便知。正因如此,许许多多普通人便与海蜇无缘相见。

是什么原因造成这种情况呢?原来,随着沿海工农业的发展,特别近年来农药的大量使用,致使大量的废水通过不同的途径,直接或间接流入大海。其中有许多未经处理的有毒物质,使海洋沿岸污染在有些地方日趋严重。在有些海域,海水的自净能力几乎丧失殆尽,赤潮发生频繁,出现了海水富营养现象,由于缺氧,鱼类大量死亡。