浅谈生物富集作用

生物放大作用(英语:Biomagnification),也叫生物富集作用。一般指的是自然环境中的有毒有害的物质含量沿食物链在各级生物体内逐渐递增的现象。例如DDT或汞的浓度沿食物链的递增。

会产生生物富集作用的物质,其特征主要有3点:
无可降解性 - 该物质不能被环境过程自然分解
当它在一个食物链向上移动时,该物质的浓度会逐渐增加
生物无法在体内降解该物质或者排除该物质 - 通常是不溶于水的物质
总结来说,通常是芳香烃类衍生物(农药居多)、重金属、有机大分子聚合物。
一些容易产生生物富集的物质列举:
镉(Cadmium)是工业领域使用量较多的重金属之一,主要有硫化镉、氯化镉、硫酸镉、氧化镉、碳酸镉等。其中以电镀业的使用较多。镉通常与锌和铅同时由矿石中开采和提炼。镉进入水体后会沉积于底泥及生物体内。有些镉化合物的水溶性较佳,有些却对土壤的亲和力极强(PH值较低的酸性土壤更容易吸收和沉积镉)。
汞(mercury)是属于地球上较稀少的金属之一,其元素态{金属态}为银色液体,且在常温下能升华为气态。汞的用途相当广,常用于气压计、压力计、温度计、日光灯、整流器、电池、汞触媒、汞消毒剂(红药水)、颜料(如朱砂、辰砂即硫化汞红色颜料)。汞会经由不同的人为排放源进入环境中,其中则以与燃烧有关的释放源最重要。以美国数据为例,估计全美排入大气中的汞每年约有144公吨,其中有33%是来自于燃煤电力锅炉、19%垃圾焚化炉、18%一般锅炉、10%医疗废弃物焚化炉。汞一旦进入大气中,可能以气态的形式存在或吸附于悬浮微粒物质,然后再经由沉降作用落至地表。大气中的汞则以金属态居多,且能长程传输,而其停留时间长达两年之久。
铅(Lead)被认为是在人类文明发展历史中最重要的毒物之一,而开始使用。铅在地壳中含量较少,在环境中可以不同的化合物种类存在。纯铅为灰色不溶于水,纯铅具有质地软、可塑性佳、熔点低、抗酸、化学性质稳定等特点。铅也在电子业、医药、陶瓷、玻璃、军事等领域广泛应用。在空气中的铅通常吸附于悬浮物质、然后经重力沉降或者通过雨水落至地表。小粒径者则有可能被长程传送至人类活动较稀少之地区如南极,因此停留时间较短。一般人的每日摄取量约为1-5ug,铅的主要暴露来源上有:小孩误食剥落的含铅油漆或受污土壤、粉尘的吸入、特殊职业接触(电池、玻璃、水晶制造、加油站等行业的职业接触)。
DDT中文又作滴滴涕,学名双对氯苯基三氯乙烷(Dichloro-Diphenyl-Trichloroethane),化学式:(ClC6H4)2CH(CCl3)。白色晶体,不溶于水,溶于煤油,可制成乳剂,对人类毒性低[3],曾经是最著名的合成农药和杀虫剂。后来人们发现DDT不易降解,积累下来对鱼类和鸟类生存繁殖不利,破坏生态平衡,在世界大部分地区已经停止使用DDT,只有少数地区还继续使用以对抗疟疾。世界卫生组织WHO界定为二级致癌物。
一些不会产生生物富集的物质列举:
碳14(¹⁴C)或放射性碳:它透过宇宙射线撞击空气中的氮原子所产生。虽然碳元素时构成生物体的骨架元素。但因为生物体的新陈代谢作用和细胞的程序性凋亡。碳14并不会在活着的生物体内积累,生物在生存的时候借由呼吸摄入碳-14,在生物体内含量大致稳定不变。 生物死去后停止呼吸,此时体内留存的碳-14因衰变开始减少。
钾40(40K):是钾元素的一种放射性同位素。从食物中摄入的钾40不会在身体内蓄积。过量的钾会通过新陈代谢被肾脏排出。(香蕉中的通常会高于自然环境的含量,但也在安全范围内不必过度担心)
3H(T)或放射性氢同位素:自然界中通常由宇宙射线照射上层大气所形成。一般会通过以氢氧化物的形式进入生物体。由于生物体的水份代谢和细胞代谢,会长期保持和环境浓度的动态平衡。
后记:我是缝合怪,维基百科词条的内容(该中文词条翻译很烂,自己对照英文词条修正了部分机翻的谜之表达.)和书上的内容缝合的。
