二、濕地生態(tài)毒理學(xué)

＝E第一節(jié)

水域生態(tài)環(huán)境概述第二節(jié)

污染物在水體與生物體內(nèi)的遷移轉(zhuǎn)化

第二節(jié)

污染物的毒性作用及機(jī)理第四節(jié)

水體環(huán)境污染對(duì)人類健康的影響第五節(jié)

水域生態(tài)毒理學(xué)節(jié)一、水域生態(tài)環(huán)境的特點(diǎn)水環(huán)境是一個(gè)開放和動(dòng)態(tài)的體系，其中生的。水陽(yáng)’何肝、何

：令

水密度大，具有較大的浮力

令

水體具有折射性令

水域中物質(zhì)循環(huán)的速率

比陸地快｜令

水域具有復(fù)雜的垂直分層和流動(dòng)性

令

浮游生物代謝率高、繁殖快返回本童目錄二、水域生態(tài)環(huán)境的組成水域生態(tài)環(huán)境

由非生物和生物組成。非生

物包括

：水及其主要離子、溶解性氣體、微量

元素、膠體和懸浮物質(zhì)等。生物組成包括

：生

產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者

。生產(chǎn)者主要是藻類。

消費(fèi)者有初級(jí)消費(fèi)者和高級(jí)消費(fèi)者，如很小的

浮游動(dòng)物和底棲動(dòng)物等。分解者主要是細(xì)菌和

真菌。三、水環(huán)境中污染物的類型從環(huán)境毒理學(xué)的角度，把進(jìn)入水體的污染

物分為物理性、化學(xué)性和生物性污染物三類。物理性污染物包括非溶解性污染物、熱污染及

放射性污染

?；瘜W(xué)性污染物包括有機(jī)污染物和

無(wú)機(jī)污染物。生物性污染物包括致病細(xì)菌、致病病毒及寄生蟲等。四、環(huán)境污染對(duì)水域生態(tài)系統(tǒng)的損害自第二次世界大戰(zhàn)以來(lái)，大量環(huán)境污染物

進(jìn)入水體，環(huán)境公害事件不斷發(fā)生；同時(shí)近幾

十年來(lái)，許多國(guó)家在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的

同時(shí)，卻付出

了沉重的環(huán)境污染的代價(jià)。生態(tài)后果表現(xiàn)為生

物多樣性銳減、近海赤潮頻繁、湖泊富營(yíng)養(yǎng)化

嚴(yán)重、河流酸化和水質(zhì)惡化及污染事故經(jīng)常發(fā)

生。具體表現(xiàn)為：對(duì)水生生物的直接損害；對(duì)水生生物群落與功能的影響；對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)

服務(wù)功能影響。返回本章

目錄－節(jié)

污’污染物進(jìn)入水體的途徑等

污染物在水環(huán)境中的分布和轉(zhuǎn)移

生物對(duì)污染物的吸收華

生物富集返

回本童目錄一、污染物進(jìn)入水體的途徑1.

通過(guò)大氣沉

降進(jìn)入地表水環(huán)境2.

通過(guò)下滲進(jìn)入地下水環(huán)境3.

通過(guò)地表徑流進(jìn)入地表水環(huán)境二、污染物在水環(huán)境中的分布和轉(zhuǎn)移》

污染物進(jìn)入水體后發(fā)生各種反應(yīng)，根據(jù)污染物的不同性質(zhì)

可產(chǎn)生不同的污染過(guò)程?！?/p>

有機(jī)污染物一般通過(guò)吸附作用、揮發(fā)作用、水解作用、光

解作用、生物富集和生物降解作用等過(guò)程進(jìn)行遷移轉(zhuǎn)化?！?/p>

重金屬在水體中發(fā)生形態(tài)間的相互轉(zhuǎn)化及分散和富集過(guò)程，

即重金屬遷移，這主要與重金屬的沉淀、絡(luò)合、整合、吸

附和氧化還原等作用有關(guān)。三、生物對(duì)污染物的吸收》

人與動(dòng)物對(duì)外源性化合物的吸收途徑主要有經(jīng)消化道、

呼吸道和皮膚吸收。J 陸生植物可通過(guò)根和葉的表面吸收污染物。質(zhì)體流(

mas

s

f

low

）

是其主要的吸收途徑

。即污染物隨蒸騰

拉力在植物吸收水分時(shí)與水一起到達(dá)植物的根部，并隨水向地上部分轉(zhuǎn)運(yùn)。另一吸收途徑是通過(guò)葉表面擴(kuò)

散進(jìn)入根部。v 水生植物中挺水植物主要通過(guò)根吸收植物，浮水植物

和沉水植物與水的接觸面積較大，通過(guò)植物根、立葉的表面吸收污染物。四、生物富集令

生物個(gè)體或處于同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的許多生物種群從周圍環(huán)境吸收并積累某種元素或難分解的化合物，導(dǎo)致生物

體

內(nèi)該物質(zhì)的濃度超過(guò)環(huán)境中濃度的現(xiàn)象，稱為生物

富集

（bio-enrichment

）

或生物濃縮

C

hio-

concentration

）

。令

也有人用生物放大

（bio-magnification

）

及生物積累C

bio-accumulation

）

來(lái)描述生物富集現(xiàn)象，前者是指

同一生物個(gè)體在生長(zhǎng)發(fā)育的不同階段生物富集系數(shù)不

斷增加的現(xiàn)象；后者是指同一生物鏈中，生物富氫λ數(shù)從低級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)到高級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)逐步增大的現(xiàn)影響生物富集

的因素很多，生物種的特性

、污染物

的性質(zhì)、污染物的濃度與作用時(shí)

間及環(huán)境特點(diǎn)等均是生

物富集的影響

因子。不同種類的生物、處在不同發(fā)育期

的生物和不同的器官生物富集規(guī)律不

同。以鏈魚為例

，其不同器官富集金屬鉛的量從大到小

順序?yàn)椋乎U

＞鱗

＞內(nèi)臟＞骨路＞頭部

＞肌肉。對(duì)水稻的研究表明

，根在不同

時(shí)期對(duì)鉛的富集量大

小順序?yàn)椋喊喂?jié)期〉分莫期＞茵期＞抽穗期＞結(jié)實(shí)期。以美國(guó)長(zhǎng)島河口區(qū)生物對(duì)DDT

的富集為例，不同生物的DDT含量順序?yàn)?/p>

：海鳥＞大魚＞小魚＞浮游生強(qiáng)蛐噩噩跑

其相應(yīng)

的富集系數(shù)

：8.

33

×106

>

6.

6 ×

105

、105

>

1.

3

×

1040返回本章

目錄．．．．？可EE·分子水平

的毒性效應(yīng)·細(xì)胞與亞細(xì)胞水平的毒性效應(yīng)．個(gè)體水平的毒性效應(yīng)·種群、群落水平的毒性效應(yīng)．生態(tài)系統(tǒng)水平的毒性效應(yīng)·不同生態(tài)環(huán)境因子對(duì)污染物毒性的影響返回本童目錄一、分子水平的毒性效應(yīng)現(xiàn)階段分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展使從分

子水平探索污染物對(duì)水生生物和人體產(chǎn)生毒性

作用的機(jī)制成為可能，從而使人們可以盡快確

定環(huán)境污染物的早期檢測(cè)終點(diǎn)

（

en

dpo

in

t

）

并

進(jìn)行早期預(yù)測(cè)。檢測(cè)的指標(biāo)包括

：DNA損傷、

混合功能氧化酶和膽堿醋酶等。二、細(xì)胞與亞細(xì)胞水平的毒性效應(yīng)動(dòng)物、植物在受到污染物的影響而尚未出

現(xiàn)可見癥狀之前，在組織和細(xì)胞中己出現(xiàn)生理

生化和亞細(xì)胞顯微結(jié)構(gòu)等微觀的變化。如對(duì)植物根、葉細(xì)胞核、線粒體、染色體、核仁等的

影響。"' 1:

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0’－．飛·，‘’二氧化硫染毒后肝臟病理學(xué)改變光鏡觀察圖圖①示56mg/m3S02組，箭頭示正常肝組織中核碎裂細(xì)胞

HE×400

;圖②示112mg/m3S02組，肝組織中多處點(diǎn)狀壞死

HE×200;圖③示168mg/m3S02組，肝組織灶狀壞死HE

×200

。來(lái)源

：二氧化硫?qū)Ω闻K組織學(xué)結(jié)構(gòu)的影響，白劍英孟紫強(qiáng)，中華病理學(xué)雜志，2004年2期.."三、個(gè)體水平的毒性效應(yīng)1.

對(duì)動(dòng)植物形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響：如骨路變形、肢

體變形、腫瘤形成等。2.

對(duì)種子生活力的影響：種子發(fā)芽率降低等。3.

對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)、繁殖和行為的影響：如抑制卵

黃形成、抑制黃體生成素

（LH

）

對(duì)排卵的誘導(dǎo)

作用，使卵中胚胎發(fā)育受阻。嚴(yán)重時(shí)水生動(dòng)物

繁殖停止、行為改變。2002年6月10

日至12

日，我國(guó)河南省襄城縣

紫云鎮(zhèn)黃南村新寨水庫(kù)中大量死魚漂浮在水

t來(lái)源

：新華網(wǎng)新疆頻道四、種群、群落水平的毒性效應(yīng)1.

種群效應(yīng)

：對(duì)于較高濃度污染物水生生物種群數(shù)

量的減少甚至滅亡

而較低濃度下長(zhǎng)期接觸污染

物的生物種群可能對(duì)毒物產(chǎn)生耐性和抗性．不同

種群對(duì)水污染的敏感性和耐性不同．2.

群落效應(yīng)

：對(duì)于較高濃度污染物水生生物某些種

群

己不復(fù)存在

某些種群明顯減少，某些種類具

有很大的波動(dòng)變化．如大型底棲生物受原油泄漏

這種災(zāi)難性事件影響后種群變化很大或單甲瞇農(nóng)藥對(duì)藻類、浮游動(dòng)物和水生植物、底

－好氧異養(yǎng)菌等的影響。五、生態(tài)系統(tǒng)水平的毒性效應(yīng)··在水環(huán)境中，污染物影響水生生物種群和群落結(jié)構(gòu)

變化，使生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能受到損害。當(dāng)污染物

在一定的時(shí)空范圍內(nèi)持續(xù)作用于水生生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，

生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)流動(dòng)和能量流動(dòng)受阻，生態(tài)系統(tǒng)健康(ecosystem

health

）

受到影響，逐步走向衰退?！らL(zhǎng)期環(huán)境污染對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效應(yīng)：(1）

生物多樣性的喪失

，包括遺傳多樣性的喪失、

物種多樣性的喪失和生態(tài)系統(tǒng)多樣性

的喪失；(2）

生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性降低

；(3）

自我調(diào)控能力下降。六、不同生態(tài)環(huán)境因子對(duì)

污染物毒性的影響她

水體溫度：溫度主要改變變溫生物的生理過(guò)程，

對(duì)生物的代謝活動(dòng)和生物積累有一定的影響

。溫

度對(duì)水中污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化作用、酶的誘導(dǎo)、

殘留停滯和毒性均有很大影響

。水體pH：通常魚類生長(zhǎng)的最適pH為59

;

pH在5.

5以下時(shí)魚類生長(zhǎng)受阻，產(chǎn)量下降；pH在5以下時(shí)魚類生殖功能失調(diào)，繁殖停止。魚胚和魚苗階段

是魚類生活周期中對(duì)低pH最為敏感而且最易z亡的階段。地

光照：太陽(yáng)光可

以直接與很多有機(jī)污染物反應(yīng)，

溶解有機(jī)碳提供光化學(xué)反應(yīng)媒介，誘發(fā)光化學(xué)

變化。光解作用是有機(jī)污染物真正的分解過(guò)程，

因?yàn)樗刹豢赡娴馗淖兎磻?yīng)分子，強(qiáng)烈地影響

水環(huán)境中某些污染物的歸趨

。導(dǎo)

水流速和流量

的影響：水體的混合稀釋能力因

流速、河量、河床形狀的不同而異。流速大，

流量大，河床彎曲不平，則其混合稀釋能力較

強(qiáng)。湖泊由于水交換緩慢，更容易積累歸扎質(zhì)。返回本章

目錄？可一、水污染對(duì)人體健康

的影響

二、水生生物毒素對(duì)人體健康的危害三、赤潮和水華的毒性作用

四、水環(huán)境污染中毒案例返回本章

目錄一、水污染對(duì)人體健康的影響1.

飲用水污染一般化學(xué)物質(zhì)、有毒化學(xué)物質(zhì)和微生物污染引

起的健康問題。如飲用水中硬度引起的健康

問題，居住在軟水地區(qū)的

人，一旦進(jìn)入飲用水極硬的地區(qū)，可因一時(shí)的不適應(yīng)而出現(xiàn)腹瀉和消化不

良等

胃腸道功能紊亂癥狀和體征。另外硬水對(duì)泌尿系統(tǒng)結(jié)石形成可能有一定影響。飲用水經(jīng)氯化消毒而產(chǎn)生的副產(chǎn)物具有生殖毒性

。許

多有致突變作用。飲用水受微生物污染可傳播霍亂、傷寒、病疾、胃腸

炎及肝炎等介水傳染疾病浙江省嘉興市一家星級(jí)賓

館冷水管流出的黃水

來(lái)源：新華網(wǎng)、2.

水環(huán)境污染人類對(duì)自然資源的大規(guī)模開發(fā)和利用的同時(shí)也向

水體排放大量的各類污染物，危害人類健康。許多對(duì)

人體健康有害的化合物

（有機(jī)污染物、重金屬等）

和

病茵通過(guò)各種途徑進(jìn)入人類生活用水的水環(huán)境中，從

而給人類健康帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。2001年5月27

日，武漢東湖風(fēng)光

村官橋湖發(fā)生大面積

“翻塘’p2005年11月，

受污染的松花江3.

食用受污染的食品

水中的污染物通過(guò)食物鏈進(jìn)入到人類每天都在食菜農(nóng)在污水中勞作痛痛病病人二、水生生物毒素對(duì)人體健康的危害有毒的水生動(dòng)物包括爬行動(dòng)物、兩棲動(dòng)物、

魚類、腔腸動(dòng)物、螺類、貝類、棘皮動(dòng)物、海龜

類等。它們對(duì)人體的毒性和作用機(jī)理各不相同。

如豚毒魚類產(chǎn)生河豚毒素，該毒素可阻礙神經(jīng)和

肌肉的傳導(dǎo)、使骨路肌、橫隔肌及呼吸神經(jīng)中樞麻痹

。人一般食用后10

45m

in

內(nèi)出現(xiàn)眩暈、惡心、嘔吐、全身麻木、運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)甚至癱瘓等現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)呼吸困難、血壓下降、心率失常，最終因

呼吸衰亡而死亡。三、赤潮和水華的毒性作用赤潮是海洋中某些微小(

2

20μm）

的浮游藻類、原生動(dòng)物或更小的細(xì)菌，在一

定的條件下暴發(fā)性繁殖或突

然性聚集，引起水體變色的

一種現(xiàn)象。赤潮是海洋環(huán)境

污染的一種危險(xiǎn)信號(hào)

。300種赤潮種

中約有70種產(chǎn)生毒素，可通過(guò)食用魚或貝類等對(duì)人類造成危害，造

成人類消化系統(tǒng)或神經(jīng)系統(tǒng)

中毒，嚴(yán)重還可致死。1999年7月16

日遼東灣夜光蟲赤潮2001年7月7日，黃海海域發(fā)生的赤潮來(lái)源：2001年青島市海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào)水華

（wat

er

b

loom

）

是一種普遍發(fā)生的淡

水污染現(xiàn)象。水華是由水中藻類引起的，如藍(lán)

藻、綠藻和硅藻等。水華發(fā)生時(shí)，水體呈藍(lán)色

或綠色。我國(guó)淡水富營(yíng)養(yǎng)化水華頻繁發(fā)生，面

積逐年擴(kuò)散，持續(xù)時(shí)間逐年延長(zhǎng)。水華產(chǎn)生的

藻毒素造成的最大危害是引起魚類死亡，使飲用水源受到威脅并通過(guò)食物鏈影響人類的健康

。

藍(lán)藻水華能損害肝臟，具有促癌效應(yīng)，直接威

脅人類的健康和生存

。、、．2005年6月，太湖局部湖區(qū)出現(xiàn)藍(lán)

藻水華四、水環(huán)境污染中毒案例水侯?。核畈∈?/p>

甲基家中毒引起的以腦損害為

主要特征的疾病，因發(fā)現(xiàn)于

日本水侯灣地區(qū)而得

名。本病的致病因子是

甲基束。水體遭受含無(wú)機(jī)

柔的廢水污染，無(wú)機(jī)京被水體中的微生物轉(zhuǎn)化而

形成的甲基隸，被魚、貝類吸收和富集于體

內(nèi)。

人食用含

甲基隸的魚、貝類后，甲基隸經(jīng)吸收而

聚積于腦組織，長(zhǎng)期蓄積到一定水平，產(chǎn)生實(shí)質(zhì)損害而得本病

。表現(xiàn)為小腦性運(yùn)動(dòng)失調(diào)、視里纏

小及發(fā)音困難等

。，河流污染事故：主要是各種突發(fā)性污染。如1994年7月，淮河發(fā)生特大污染事故，造成沿河安徽省淮

十、懷遠(yuǎn)、野理交江蘇省淮陰市出現(xiàn)飲水困難，魚

蟹死亡上萬(wàn)噸，持續(xù)2個(gè)月，經(jīng)濟(jì)損失以億元計(jì)。漁民望著成堆的死蟹只能

“

自認(rèn)倒霉”來(lái)源：人民網(wǎng)返回本童目錄節(jié)一、河口生態(tài)毒理學(xué)

二、濕地生態(tài)毒理學(xué)

三、海岸帶生態(tài)毒理學(xué)返回本章

目錄生態(tài)毒理學(xué)是生態(tài)學(xué)和環(huán)境毒理學(xué)相互滲透而

形成的交叉學(xué)科

，是環(huán)境毒理學(xué)的重要分支。重點(diǎn)

研究毒物、環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)三者之間的相互關(guān)系，

目的是控制污染物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的毒性影響，保護(hù)人

類及其生活環(huán)境

。水生態(tài)毒理學(xué)研究集中在個(gè)體、種群、群落、

生態(tài)系統(tǒng)這4個(gè)層次

，特別關(guān)注不同污染物及其相互

作用與生態(tài)系統(tǒng)損害和恢復(fù)的關(guān)系，主要探討因受

環(huán)境污染物影響而產(chǎn)生異常變化的信號(hào)指標(biāo)、生物轉(zhuǎn)化、生物降解、致毒和解毒機(jī)制，目前

內(nèi)外關(guān)注與研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域

。一、河

口生態(tài)毒理學(xué)河

口生態(tài)毒理學(xué)

（

ecotoxicology

of

estuary

)

是以河

口為研究對(duì)象，定量研究污染物在個(gè)體、

種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)層次上的毒性機(jī)制、

環(huán)境中的行為及其與環(huán)境因素的相互影響。探

索毒物在河

口生態(tài)系統(tǒng)中的遷移、轉(zhuǎn)化與歸宿，

建立可預(yù)測(cè)模型。其

目的是在于減少人類對(duì)河

口生態(tài)系統(tǒng)造成的破壞，并遏制生態(tài)環(huán)境的繼續(xù)惡化。河

口概念：河

口是指海水和淡水交匯和混

合的部分封

閉的沿岸海灣，它受潮沙作用的強(qiáng)

烈影響，理化條件具有很大的波動(dòng)性

。河

口生

態(tài)系統(tǒng)位于河流生態(tài)系統(tǒng)與海洋生態(tài)系統(tǒng)的交匯處，是地球上兩類水域生態(tài)系之間的過(guò)渡區(qū)。

河水和海水在河

口區(qū)相互混合，水的鹽度從河水的接近于零連續(xù)增加到正常海水的數(shù)值

，水體中的生物群落也因?yàn)樘幱诘c海洋生態(tài)系

統(tǒng)之間的過(guò)度狀態(tài)具有許多獨(dú)特的種群

。日本木曾三川河口來(lái)源

：www

.crdc.gifu-u.ac.jp日本雄物川河口來(lái)源

：h憂p://www.thι

mlit.go.jp/.·‘黃河故道刁

口河口來(lái)源：h憂p:///news/生產(chǎn)者 H 高等植物和浮游植物各類動(dòng)物｜

消費(fèi)者

什生物部分腐生和寄生菌類無(wú)機(jī)物質(zhì)有機(jī)物質(zhì)氣候因素

河

口獨(dú)特

環(huán)境因素

河

口

生

態(tài)

系

統(tǒng)

組

成分解者

非生物部分由于河

口是淡水和海水交匯區(qū)域，使得

上溯入河川營(yíng)生殖淚游的魚類和在河

口區(qū)營(yíng)生殖淚游和索餌淚游的動(dòng)物均將河

口作為調(diào)節(jié)滲

透壓、產(chǎn)卵和繁殖的理想場(chǎng)所

。河口

區(qū)的生態(tài)環(huán)境特征：·廣鹽性、廣溫性和耐低氧性是河

口生物的重要

生態(tài)特征

?！きh(huán)境特征表現(xiàn)為如下指標(biāo)：鹽度、溫度、底質(zhì)

性質(zhì)、波浪和流速

、渾濁度以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的富集

。河口區(qū)環(huán)境污染：河

口區(qū)城市人

口的急劇增加

，工廠的污水和居

民生活廢水大量?jī)A瀉到河

口區(qū)，使河

口水域各

種污染物質(zhì)含量很高。河流經(jīng)過(guò)農(nóng)

田時(shí)有相當(dāng)部分的肥料和農(nóng)藥經(jīng)雨

水沖刷而匯入河

口區(qū)。大量的養(yǎng)殖廢水

（

包括人工投餌的殘餌

，養(yǎng)殖

對(duì)象的各種排泄物和養(yǎng)殖過(guò)程中使用的各種藥

物

）

通過(guò)交換進(jìn)入河

口區(qū)。停留在河

口灣的船舶所產(chǎn)生的燃料滬J活廢水等傾倒入海

。二、濕地生態(tài)毒理學(xué)(

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land

)。濕地是介于陸地和水生環(huán)境之間的過(guò)渡帶，

并兼有兩種生態(tài)系統(tǒng)的某些特征。。濕地具有獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，在全球

生態(tài)系統(tǒng)中具有重要地位

。特別是在凈化水

污染和水域生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)與重建方面，濕

地

由于具有顯著的生態(tài)環(huán)境效益而開始被廣泛利用。I

}

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t．東灘濕地’二主畫F青海一一高山濕地（海拔4000m)濕地的分類：淡水湖泊生態(tài)系統(tǒng)淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)濕地沼澤生態(tài)系統(tǒng)濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)濕地

的凈化功能：濕地生態(tài)系統(tǒng)具有重要的凈化水源的功能，

主要通過(guò)以下途徑發(fā)揮作用：·排除水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：進(jìn)入濕地生態(tài)系統(tǒng)的氮可通

過(guò)植物、微生物的聚集沉積作用、脫氮作用而將

其從水中排除?！ぷ杞貞腋∥铮簼竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)通過(guò)吸附、沉降和植

物的吸收等作用阻截懸浮物而使水體得到改善

。

這一過(guò)程起到清除細(xì)菌和病毒的作用，并可將水

中金屬物質(zhì)一同消除。·降解有機(jī)