代婧煒　陳澳慶

摘要：近年來全球經(jīng)濟(jì)和工業(yè)化的發(fā)展導(dǎo)致海洋環(huán)境污染日趨嚴(yán)重。本文介紹了常見海洋污染物的分類并根據(jù)污染物在海洋中的遷移轉(zhuǎn)化分析了海洋污染對海洋生物生存的危害及對人體健康的影響。

關(guān)鍵詞：海洋污染物;遷移轉(zhuǎn)化;人體健康

地球上的生命起源于海洋在這個孕育了生命的地方生活著種類和數(shù)量繁多的海洋生物。人類也在海洋生物和海洋能源等方方面面與海洋有著不可分割的關(guān)系。

在地球的表面積中海洋約占70%里面有著無盡的寶藏其中不僅有魚、蝦、藻和貝類等生物資源還有海上油田、潮汐能和海洋生物能等。隨著人類活動空間和范圍的擴(kuò)大海洋污染源也在不斷增加。海洋污染具有污染源多、防治難、危害性和持續(xù)性強(qiáng)等特點(diǎn)。這也在一定程度上加劇了海洋環(huán)境污染對人體健康影響的程度。本文擬從海洋污染物的分類、污染物在海洋中的遷移轉(zhuǎn)化和海洋污染對人體健康的影響等方面進(jìn)行闡述以期使公眾意識到海洋污染的嚴(yán)峻性最后結(jié)合海洋污染的研究現(xiàn)狀提出對策和展望未來。

1海洋污染物定義

指人類直接或間接地把物質(zhì)或能量引入海洋環(huán)境可能會對海洋生物資源、海洋環(huán)境質(zhì)量、海水正常使用價值甚至是人類的健康產(chǎn)生有害影響這些有害的物質(zhì)和能量就是海洋污染物[1]。

2海洋污染物分類

根據(jù)污染物的性質(zhì)及對海洋環(huán)境造成的危害方式等把常見污染物分為以下幾大類：

2.1石油

指石油在開采、運(yùn)輸、加工和使用過程中由于泄露和排放引起的污染包括原油和從原油分餾成的汽油、煤油、柴油、潤滑油等以及經(jīng)裂化和催化過程重整而成的各種產(chǎn)品。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展石油的開采、煉制及海上運(yùn)輸?shù)群Ｉ献鳂I(yè)日益繁多海底油井管道泄露、船舶碰撞溢油事故等過程中污染物流失而直接排放或間接輸送入海洋[2]。這是當(dāng)前海洋中主要的量大、面廣的污染物一次石油泄漏可將幾萬乃至數(shù)十萬噸石油暴露海面這讓海洋生物生存和海上活動都面臨影響[3]。

2.2重金屬

海洋中重金屬來源有巖石、土壤的風(fēng)化侵蝕和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的污染物這兩大類主要包括鉻、錳、鐵、銅、鋅、銀、鎘、銻、汞、鉛等金屬和磷、硫、砷等非金屬。絕大多數(shù)污染物來自人類發(fā)展工農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的廢水、廢料和煤與石油燃燒生成的廢氣通過大氣沉降、地表徑流輸入和直接排放等方式進(jìn)入海中[4]。這類物質(zhì)入海后往往是河口、港灣及近岸水域中的重要無機(jī)污染物[5]或直接危害海洋生物的生存或蓄積于海洋生物體內(nèi)而影響其利用價值。

2.3農(nóng)藥

有汞、銅等重金屬農(nóng)藥、六六六等有機(jī)農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯等。主要是森林、農(nóng)田等施用農(nóng)藥的殘留不經(jīng)過處理而隨水流遷移入海或逸入大氣后經(jīng)搬運(yùn)而沉降入海[6]。六六六等有機(jī)氯農(nóng)藥的性質(zhì)不穩(wěn)定[7]極易在海洋環(huán)境中分解并能在海水中長期殘留對海洋的污染較為嚴(yán)重并因它們疏水親油易富集在生物體內(nèi)對海洋生物危害尤大。

2.4放射性核素

主要來自核武器爆炸、原子能工業(yè)、核動力船艦等的排污和核武器試驗(yàn)的沉降物包括鈰-114、钚-239、鍶-90、碘-131等其中鍶-90、銫-137和钚-239的排放量較大半衰期較長對海洋的污染較為嚴(yán)重[8]。由馬樹森研究魚類受放射性物質(zhì)影響可知放射性物質(zhì)對海洋生物的生存影響極大嚴(yán)重破壞了海洋生態(tài)環(huán)境對人類健康也有直接或間接的影響[9]。

2.5微塑料

塑料是一種持久性聚合物[10]化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定極難降解以至于可在環(huán)境中存在數(shù)百年乃至更久。海洋中的塑料污染物[11]主要是人類或船舶丟棄的塑料廢棄物和雨天沖刷進(jìn)海洋中的陸地掩埋的塑料垃圾等。海洋中的塑料垃圾在太陽光的輻射下會發(fā)生光降解并破碎從而形成微粒直徑小于1 cm甚至更小的碎片[12] 21世紀(jì)初Thompson[10]首次用“微塑料”來定義這種碎片。海洋中有聚對苯二甲酸乙二醇酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚碳酸酯這7種常見的微塑料[13]。微塑料自身的毒性會對海洋生物資源特別是漁業(yè)資源產(chǎn)生較大的危害。2016年歐洲統(tǒng)計(jì)局[14]公布了全球塑料生產(chǎn)總量報告該報告指出全球共累計(jì)產(chǎn)生3.35×108噸塑料這么多的塑料一但進(jìn)入海洋其產(chǎn)生的生態(tài)效應(yīng)不容忽視。

3污染物在海洋中的遷移轉(zhuǎn)化

3.1遷移轉(zhuǎn)化定義

污染物在環(huán)境中發(fā)生的各種變化的過程稱為污染物的遷移和轉(zhuǎn)化。污染物的遷移是指污染物在環(huán)境中發(fā)生的空間位置的相對移動過程。遷移的結(jié)果導(dǎo)致局部環(huán)境中污染物的種類、數(shù)量和綜合毒性強(qiáng)度發(fā)生變化使之從一種形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形態(tài)這一過程就叫轉(zhuǎn)化。

3.2污染物的遷移轉(zhuǎn)化

3.2.1石油作為一類成分復(fù)雜的混合物石油在海洋中的遷移轉(zhuǎn)化也較為復(fù)雜石油在海洋中進(jìn)行水平和垂直方向的遷移[15]。顆粒物通過吸附、沉淀石油污染物將其帶入到海底沉積物中顆粒物的表面積大小直接影響其對石油的吸附作用石油遷移的速率與顆粒物的沉積速率有關(guān)。海洋中石油的轉(zhuǎn)化包括海洋生物的攝入和微生物的降解兩個方面。汪守東等人建立的雙層數(shù)學(xué)模型指出石油的遷移包括對流、擴(kuò)散、附著、沉降等轉(zhuǎn)化包括揮發(fā)、溶解、降解等[16]。

3.2.2重金屬重金屬在海洋中分為溶解態(tài)和懸浮態(tài)大部分重金屬遷移轉(zhuǎn)化以溶解態(tài)的形式在生物體內(nèi)富集。重金屬在海洋中的遷移轉(zhuǎn)化可通過海水介質(zhì)、生物介質(zhì)、海底沉積物的途徑生物介質(zhì)途徑是低等生物富集的重金屬通過食物鏈的累積對高營養(yǎng)級生物造成危害。生活在不同水層的生物體內(nèi)重金屬的來源不同生活在上層水體的生物體內(nèi)重金屬來源主要是水體生活在底層的生物體內(nèi)重金屬來源主要是海底沉積物[17]。

4海洋污染對人體健康的影響

隨著人類對海洋資源開發(fā)力度的加大及對食物日益增長的需求海洋生物的食入逐年增長但這卻成為人類暴露于各種化學(xué)污染物中的重要途徑之一[18]。以下通過幾種海洋污染物對海洋生物生長發(fā)育和生存環(huán)境方面的影響來介紹其對人類健康的影響。

4.1石油污染

海洋表面的油膜覆蓋會降低浮游植物的光合作用[19]浮游植物作為生物鏈的最底層它的減少就會造成其他高營養(yǎng)級生物數(shù)量的下降導(dǎo)致海洋生態(tài)系統(tǒng)失衡。石油污染還會直接影響浮游生物、游泳動物、底棲生物和鳥類等海洋生物的生存環(huán)境[20]。受到污染的水質(zhì)會損害海洋生物的身體質(zhì)量進(jìn)而影響人類的健康。同時海水具有的流動性特點(diǎn)會使石油在風(fēng)浪和潮流的作用下四處擴(kuò)散從而損害人類的其他正常合法活動。

4.2重金屬污染

海洋中的重金屬主要在沉積物和生物體中富集。有研究表明當(dāng)魚類以浮游動植物為食時體內(nèi)Cd含量較高;以固著藻類為食時體內(nèi)Cu含量較高;以底棲生物為食時體內(nèi)Zn含量較高;以雜食為食時體內(nèi)Pb含量較高[21]。Tessier等[22]指出， 如果海洋生物不能很好地調(diào)節(jié)體內(nèi)重金屬的含量則往往會造成富集。當(dāng)人類攝食海洋生物的時候它們體內(nèi)的重金屬便會隨著能量流動進(jìn)入人類體內(nèi)影響人類的健康[22]。

4.3放射性污染

海洋中的放射性污染物釋放出來的放射性輻射通過改變海水中的營養(yǎng)成分來改變生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)從而影響海洋生物的生長發(fā)育和繁殖[23]。人類如果攝食了被放射性污染物污染的海洋生物則會對人體的健康造成危害同時在海上作業(yè)的人員如漁民、養(yǎng)殖人員等也會因放射物的直接輻射而對身體產(chǎn)生危害。

4.4微塑料污染

微塑料粒徑較小極易被以浮游生物為食的海洋生物誤當(dāng)成食物而攝取。研究發(fā)現(xiàn)[24]微塑料會影響海洋生物的生長發(fā)育及代謝系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、氧化應(yīng)激和內(nèi)分泌系統(tǒng)從而導(dǎo)致其存活率降低并且還會導(dǎo)致生物的組織發(fā)生病變和炎癥反應(yīng)。且微塑料可沿食物鏈傳遞較高營養(yǎng)級的海洋生物可通過捕食低營養(yǎng)級生物而間接地?cái)z入微塑料[25]。所以人類如果食入了含有微塑料的海洋生物則微塑料就會通過食物鏈的傳遞而對人類的身體健康產(chǎn)生危害。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李云峰劉欣娜韓麗娟.海洋污染物的分類標(biāo)準(zhǔn)及包裝運(yùn)輸研究[J].能源與節(jié)能2013（10）：74-77.

[2] 何松濤閆凱.石油污染生物降解及生物修復(fù)技術(shù)研究[J].山東工業(yè)技術(shù)2015（20）：190.

[3] 陳建秋.中國近海石油污染現(xiàn)狀、影響和防治[J].節(jié)能與環(huán)保2002（30）：15-17.

[4] 吳俊霖.淺談有機(jī)色素化學(xué)污染對海洋環(huán)境的危害[J].世界有色金屬2016（24）：216-217.

[5] 李榮林李優(yōu)琴沈壽國等.重金屬污染的微生物修復(fù)技術(shù)[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2005（4）：1-3+25.

[6] 王未黃從建張滿成等.我國區(qū)域性水體農(nóng)藥污染現(xiàn)狀研究分析[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué)2013，39（5）：5-9.

[7] 劉一飛董彬.海洋環(huán)境問題及其保護(hù)對策[J].綠色科技2017（8）：56-57.

[8] 饒苗苗鄭立莉.放射性污染的微生物修復(fù)機(jī)理及展望[J].江西化工2018（4）：29-33.

[9] 馬樹森.海洋放射性污染對魚類的影響及與人類的關(guān)系[J].環(huán)境科學(xué)叢刊1983，4（5）：22-27.

[10] Thompson R C，Olsen Y ，Mitchell R P，et al. Lost at sea：where is all the plastic[J].Science，2004，304（5672）：838.

[11] 王維徐桂亮.海洋中的塑料和微塑料污染[J].科技風(fēng)2019（13）：123+126.

[12] 張凱孫紅文.（可降解）微塑料顆粒吸附有機(jī)污染物及對其生物有效性的影響.[J]環(huán)境化學(xué)2018，37（3）：375-382.

[13] 李文環(huán)金尚忠陳玲玲等.基于近紅外光譜結(jié)合主成分分析和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的常用塑料快速鑒別[J].塑料工業(yè)2016，44（12）：124-127+137.

[14] 駐烏克蘭經(jīng)商參處.全球塑料生產(chǎn)創(chuàng)新高[N/OL].（2018-05-22）[2018-07-10]. http：//www.mofcom.gov.cn/article/i/jyjl/e/201805/20180502738977.shtml.

[15] 劉月嶠丁愛中劉寶蘊(yùn).地下水位波動帶中石油烴污染遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律綜述[J].科學(xué)技術(shù)與工程2018，18（24）：172-178.

[16] 汪守東沈永明鄭永紅等.海上溢油遷移轉(zhuǎn)化的雙層數(shù)學(xué)模型[J].力學(xué)學(xué)報.2006（4）：452-461.

[17] 李小超岳小龍張永慧.水環(huán)境中重金屬的遷移轉(zhuǎn)化及風(fēng)險評價[J].廣東化工2018，45（21）：70-71+77.

[18] 高振會楊建強(qiáng)崔文林等.海洋溢油對環(huán)境與生態(tài)損害評估技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：海洋出版社2005：4.

[19] 高振會楊建強(qiáng)王培剛等.海洋溢油生態(tài)損害評估的理論、方法及案例研究[M].北京：海洋出版社2007：2.

[20] 于占國.日本海洋溢油遷移與轉(zhuǎn)化研究概況-Ⅱ海洋溢油的乳化 [J].海洋環(huán)境科學(xué)1988（3）：61-66.

[21] 趙紅霞詹勇許梓榮.重金屬對水生動物毒性的研究進(jìn)展（二）[J].內(nèi)陸水產(chǎn)200328（2）：36-38.

[22] Tessier L，Vaillancourt G，Pazdaernik L.Comparative study of the cadmium and mercury kinetics between the short-lived gastropod Viviarus gorgianus（Lea） and Peecypod Elliptio complanata（Lightfoot），under laboratory conditions[J].Environmental Pollution1994，85（3）：271-282.

[23] 張秀茶.海洋放射性污染對魚類的危害[J].海洋科學(xué)1984（4）：40-43.

[24] 武芳竹曾江寧徐曉群等.海洋微塑料污染現(xiàn)狀及其對魚類的生態(tài)毒理效應(yīng)[J].海洋學(xué)報2019（2）：85-98.

[25] 劉強(qiáng)徐旭丹黃偉等.海洋微塑料污染的生態(tài)效應(yīng)研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報2017，37（22）：7397-7409.

（收稿日期：2020-04-02）