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文檔簡(jiǎn)介

第七章生物環(huán)境什么是生物環(huán)境?是指地球上人以外的所有生物的總和,它是人生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),也是人類生命支持系統(tǒng)的重要組成部分。第一節(jié)生物多樣性在近幾年來,從科學(xué)家到普通民眾都感覺到地球上生物正在逐漸減少。以前稀有而珍貴的物種幾乎已經(jīng)絕跡。例如,生長(zhǎng)在我國(guó)東北的野人參和南方的華南虎幾乎已經(jīng)成為稀世珍寶(僅在蘇州動(dòng)物園、重慶動(dòng)物園有)。即使是常見的物種,其種群數(shù)量也比以前有所下降。如老虎全世界是8個(gè)亞種,華南虎、東北虎、蘇門答臘虎、印支虎、巴厘虎、爪哇虎、里?;?、孟加拉虎等,已有3個(gè)亞種滅絕。根據(jù)2004年6月10日公布結(jié)果,確認(rèn)目前分布于我國(guó)境內(nèi)的虎有4個(gè)亞種,即東北虎、華南虎、印支虎和孟加拉虎,其中東北虎約14只,印支虎約17只,孟加拉虎約10只。由于華南虎有分布與數(shù)量過低,只能通過專項(xiàng)調(diào)查補(bǔ)充。假如野外還有華南虎存活,估計(jì)數(shù)量也不過幾只。根據(jù)這一最新統(tǒng)計(jì)結(jié)果,我國(guó)虎的總數(shù)不會(huì)超過50只。世界各地圈養(yǎng)大熊貓有160多只,加上野外的約有1000多只。在認(rèn)識(shí)到如此短的時(shí)間內(nèi)有如此多的生物物種遭受滅絕的威脅的向時(shí),人們也逐漸認(rèn)識(shí)到造成這種狀況的根本原因是人為活動(dòng)。森林過度砍伐,草原過度放牧,水產(chǎn)資源過度捕撈使野生動(dòng)物、植物種群數(shù)量急劇下降。人口激增侵占大量土地用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、住宅和交通建設(shè)以及娛樂場(chǎng)所。這導(dǎo)致野生生物失去其原有的棲息地而使數(shù)量減少或滅絕。污染物無節(jié)制地排入大氣、水體和土壤,嚴(yán)重污染生物生存的環(huán)境,迫使許多物種滅絕。例如,由大氣污染產(chǎn)生的酸雨使森林衰退,水生生物死亡,農(nóng)作物減產(chǎn)。大氣臭氧層破壞使地表紫外線輻射增加,對(duì)許多生物造成傷害。可以說現(xiàn)代生物物種的大量滅絕本質(zhì)上是一個(gè)環(huán)境問題。一、生物多樣性(一)生物多樣性的定義是指生物、生物賴以生存的生態(tài)復(fù)合體以及各種生態(tài)過程中的多樣性和變異性總和。它包含數(shù)以萬計(jì)的動(dòng)物、植物、微生物和它們所具有的基因以及它們與自下而上環(huán)境形成的生態(tài)系統(tǒng)。(二)已知的生物種世界的物種估計(jì)有500萬一5000萬種。已經(jīng)定名的為140萬-170萬種,見下表目前己描述過的分類群及其物種數(shù)目

┌──────┬───┬──────────┬───┐│類群

│種數(shù)

│類群

│種數(shù)

│├──────┼───┼──────────┼───┤│細(xì)菌、藍(lán)綠藻│4760

│線蟲和環(huán)節(jié)動(dòng)物

│24000│├──────┼───┼──────────┼───┤│藻類

│26900│軟體動(dòng)物

│50000│├──────┼───┼──────────┼───┤│苔蘚植物

│17000│甲殼動(dòng)物

│38000│├──────┼───┼──────────┼───┤│裸子植物

│750

│昆蟲

│751000│├──────┼───┼──────────┼───┤│被子植物

│250000│其它節(jié)肢動(dòng)物和小型無│132461││

│椎動(dòng)物

│├──────┼───┼──────────┼───┤│原生動(dòng)物

│30800│真骨魚類

│19056│├──────┼───┼──────────┼───┤│真菌

│46983│兩棲動(dòng)物

│4184

│├──────┼───┼──────────┼───┤│海綿動(dòng)物

│5000

│爬行動(dòng)物

│6300

│├──────┼───┼──────────┼───┤│珊瑚和水母

│9000

│鳥類

│9198

│├──────┼───┼──────────┼───┤│海星

│6100

│哺乳動(dòng)物

│4170

│├──────┼───┴──────────┴───┤│合計(jì)

│1435662

│└──────┴──────────────────┘引自中國(guó)科學(xué)院生物多樣性委員會(huì)(1992)(三)生態(tài)系統(tǒng)的組成生態(tài)系統(tǒng)的起源:生態(tài)系統(tǒng)這個(gè)概念是20世紀(jì)30年代由英國(guó)植物群落學(xué)家坦斯利(A、G、Tansley)提出的,50年代得到廣泛傳播,60年代以后,由于世界性的環(huán)境污染和生態(tài)平衡的破壞等許多關(guān)系到人類前途和命運(yùn)問題的出現(xiàn),使生態(tài)系統(tǒng)的研究得到迅速發(fā)展。

生態(tài)系統(tǒng)的組成:

/能源:光能、其它能源

/基質(zhì):大氣、水、土壤/非生物成分一氣候:光照、溫度、降水等

\生物代謝材料:C02、H20、O2

、無機(jī)鹽腐殖質(zhì)、糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等

/生產(chǎn)者:植物、光合細(xì)菌、化能細(xì)菌

草食動(dòng)物(一級(jí)消費(fèi))

/二級(jí)消費(fèi)者生態(tài)系統(tǒng)

/消費(fèi)者一肉食動(dòng)物一三級(jí)消費(fèi)者\生物成分/

\頂級(jí)消費(fèi)者

寄生動(dòng)物

雜食動(dòng)物

腐敗食動(dòng)物

分解者:細(xì)菌、放線菌、真菌

生態(tài)系統(tǒng)的范圍:范圍可大可小,大至整個(gè)生物圈,小至一個(gè)池塘,一個(gè)農(nóng)田,都可作為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)或作為一個(gè)子系統(tǒng),任何一個(gè)子系統(tǒng)都可以和周圍環(huán)境組成一個(gè)更大的系統(tǒng)。(四)生物多樣性的層次1、遺傳多樣性廣義的遺傳多樣性是指地球上所有生物所攜帶的遺傳信息的總和。但一般所指的遺傳多樣性是指種內(nèi)個(gè)體之間或種群內(nèi)個(gè)體之間的遺傳變異的總和。在種類出現(xiàn)亞種、變種和變型的分化。

遺傳多樣性一染色體水平的多樣性

\DNA水平的多樣性。

/整倍性變異

染色體水平多樣性一染色體數(shù)目變異一非整倍性變異

\染色體結(jié)構(gòu)變異(包括缺失、重復(fù)、倒位和易位)染色體數(shù)目變異的一些基本類型及其組成類別名稱染色體組染色體組成整倍體

非整倍體

單倍體二倍體三倍體同源四倍體異源四倍體單體雙單體缺體三體雙三體四體1X2X3X4X2

(2x)2n-12n-1-12n-2

(1)2n+l2n+1+12n+2(1)

(ABCD)

(ABCD)(ABCD)

(ABCD)(ABCD)(ABCD)

(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)

(ABCD)(ABCD)(A/B/C/D’)(A/B/C/D/)

(ABCD)(ABC)

(ABC)(ABD)

(ABC)(ABC)

(ABCD)(ABCD)(A)

(ABCD)(ABCD)(AB)

(ABCD)(ABCD)(AA)A、B、C、D代表一個(gè)染色體組中的四個(gè)非同源染色體,A/、B/、C/、D/代表與A、B、C、D代表來自不同的物種的四個(gè)非同源染色。DNA水平多樣性一DNA是由核苷酸組成的雙螺旋大分子遺傳信息載體

\基因:決定生物體性狀,是DNA分子的一個(gè)區(qū)段。如大腸桿菌DNA由500萬個(gè)核苷酸組成,600-700個(gè)核苷酸區(qū)段構(gòu)成一個(gè)基因,總共有7500個(gè)基因。果蠅約有10000個(gè)基因,人的基因數(shù)目100-200萬個(gè)每個(gè)基因相當(dāng)于1000個(gè)核苷酸的特定序列。2、物種多樣性物種是物種多樣性的核心概念,同時(shí)也是生物分類學(xué)的基本分類單位。在界、門、綱、目、科、屬、種的階層系統(tǒng)中,物種是基本的也是重要的等級(jí)。物種多樣性一是指一定區(qū)域內(nèi)物種的多樣化,二是指生態(tài)學(xué)方面的物種分布的均勻程度。目前,全世界的物種大約有500萬-1億種。物種之間的形態(tài)差異也是很大的,若僅僅根據(jù)形態(tài)進(jìn)行分類,可以將它們分成為數(shù)眾多的種。如七星漂蟲,背殼上有很多不同的花斑,大約有30多種。如亞馬遜河博物館收藏了昆蟲標(biāo)本500多萬種,其中有400萬種不知名。植物標(biāo)本10萬種。3、生態(tài)系統(tǒng)多樣性生物圈內(nèi)生境、生物群落和生態(tài)過程的多樣化以及生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生境、生物群落和生態(tài)過程變化的多樣性。此處的生境主要指無機(jī)環(huán)境,如地貌、氣候、土壤、水文等。生境的多樣性是生物群落多樣性乃至整個(gè)生物多樣性形成的基本條件。生物群落多樣性主要指群落的組成、結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)方面的多方面的多樣化和變異性。生態(tài)過程主要是指生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和功能在時(shí)間、空間上的變化,主要表現(xiàn)在系統(tǒng)的能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞等方面。在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi),生物群落與無機(jī)環(huán)境相互作用可表現(xiàn)在各個(gè)方面。例如,綠色植物通過光合作用吸收光能,同時(shí)生物群落通過呼吸作用以及它們死后分解產(chǎn)生的熱量重新返回大氣空間,構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的能流。又如,生物群落與其非生物部分之間進(jìn)行著各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán),如氮循環(huán),磷循環(huán)等。所有這些相互作用在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)并非均勻一致,而會(huì)隨著空間位置的改變而變化。由此產(chǎn)生生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生境差異性。例如,在水生生態(tài)系統(tǒng)中表層水與底層水及底泥之間氧氣狀況的差異很大的。表層水溶解氧豐富,而底層水及底泥中氧氣缺乏。據(jù)中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào),1998介紹,我國(guó)主要陸地生態(tài)類型共599類,其中:森林生態(tài)系統(tǒng)

212類

竹林生態(tài)系統(tǒng)

36類

灌叢生態(tài)系統(tǒng)

113類草原生態(tài)系統(tǒng)

55類

荒漠生態(tài)系統(tǒng)

52類

草甸生態(tài)系統(tǒng)

77類沼澤生態(tài)系統(tǒng)

37類

高山凍土、流石灘植被生態(tài)系統(tǒng)

17類4、景觀多樣性近年來,隨著景觀生態(tài)學(xué)的興起與發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)在生態(tài)系統(tǒng)之上的景觀水平的多樣性也是生物多樣性的重要組成部分,而且在保護(hù)生物學(xué)研究中具有重要意義。景觀(Landscasp)是一個(gè)大尺度的宏觀系統(tǒng),是由相互作用的景觀要素組成,具有高度空間異質(zhì)性的區(qū)域。景觀要素是組成景觀的基本單元,相當(dāng)于一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。依形狀的不同,景觀要素分為斑塊、廊道和基質(zhì)三類。斑塊是景觀尺度上最小的均質(zhì)單元,其起源、大小、形狀和數(shù)量等對(duì)景觀多樣性的形成具有重要意義。廊道是具有通道或屏障功能的線狀或帶狀的景觀要素,為聯(lián)系斑塊體的重要橋梁和紐帶。依來源的不同,廊道可分為干擾廊道、栽植廊道、更新廊道、環(huán)境資源廊道和殘余廊道?;|(zhì)是面積相對(duì)大于景觀中斑決和廊道的景觀要素,為景觀中最具連續(xù)性的部分,往往形成景觀的背景。由于能量、物質(zhì)和物種在不同的景觀要素中呈現(xiàn)出異質(zhì)分布,加上景觀要素在大小、形狀、數(shù)目和外貌上的變化,使得景觀在空間結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)高度異質(zhì)狀態(tài)。景觀多樣性是指由不同類型的景觀要素或生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成的景觀在空間結(jié)構(gòu)、功能機(jī)制和時(shí)間動(dòng)態(tài)方面的多樣性或差異性。景觀功能是指物種、能量和物質(zhì)在景觀要素之間的流動(dòng)。景觀異質(zhì)性可以降低稀有的內(nèi)部種的豐富度,增加需要幾個(gè)景觀要素的邊緣種的豐富度。物種的繁衍和擴(kuò)張可能消除、改變或創(chuàng)造整個(gè)景觀要素,同時(shí)其遷移又受到景觀異質(zhì)性的制約。隨著空間異質(zhì)性的增加,更多的能量會(huì)流過景觀要素的邊界。礦質(zhì)養(yǎng)分可以流入和流出景觀,也可以在景觀要素間流動(dòng)。所有這些構(gòu)成景觀功能多樣性。(五)生物多樣性分布生物在地球上的分布是不均勻的,有些生物物種是大部分地區(qū)共有的物種,如螞蟻,而有些物種則是某一地區(qū)的特有種,如袋鼠、銀杏。生物多樣性在全球分布也是不均勻的。從整個(gè)地球范圍來看,生物多樣性分布明顯與緯度有關(guān)。南北兩極是生物多樣性最小的區(qū)域。相反,在熱帶地區(qū)集中了大部分的生物種類。處于兩個(gè)典型地帶的中間地區(qū)的溫帶,其生物多樣性少于熱帶而多于寒帶。

/熱帶雨林生物多樣性最豐富的地區(qū)一珊瑚礁

\海洋

/南美洲的亞馬遜盆地?zé)釒в炅忠环侵薜膭偣璧?/p>

\東南亞地區(qū)。我國(guó)的西雙版納和海南島南部也屬熱帶雨林。熱帶雨林是位于赤道及兩側(cè)的濕潤(rùn)區(qū)域,面積約1700萬平方公里。鳥類:熱帶美洲1300種,熱帶非洲400種,熱帶亞洲900種,占世界鳥類總數(shù)6%。昆蟲:300萬種,占世界昆蟲種類的90%以上。植物(被子、裸子、蕨類):熱帶美洲8600種,熱帶非洲3800種,熱帶亞洲(包括熱帶澳洲)4500種,占世界植物種類的66%以上。珊瑚礁:澳大利亞東海岸的大堡礁,面積約為34900平方公里,在該系統(tǒng)中,擁有300種珊瑚,1500種魚,4000種軟體動(dòng)物,5種龜,252種鳥類(不包括遷徙路過的鳥類)。海洋:覆蓋70%地球表面,全部深度都有生物分布,以動(dòng)物為例,海洋類生境中共有28門,其中13個(gè)門為海洋特有門。在美國(guó)新澤西州海岸1500-2000米深的海底沉積物中竟然發(fā)現(xiàn)了分屬于十多個(gè)門的一百多個(gè)科的898種生物。我省已知主要生物類群的物種總數(shù)約為11987種,占全國(guó)總數(shù)的13.6%。我少被列為國(guó)家優(yōu)先保護(hù)的瀕危物種390種,占全國(guó)總數(shù)的28%;其中瀕危野生脊椎動(dòng)物210種,占全省瀕危野生脊椎動(dòng)物的28.4%。黃山有野生植物1452種,是歐洲的2倍。有動(dòng)物552種。銀杏樹是第三季冰川的植物種,在國(guó)外只能看到化石。在黃山雖經(jīng)過第四季冰川的撞擊,現(xiàn)仍有一棵銀杏樹齡達(dá)1000年以上。

若干重要生物類群物種數(shù)最多的國(guó)家名次哺乳類鳥類兩棲類爬行類風(fēng)蝶種子植物1印度尼西亞

(515)哥倫比亞

(1721)

巴西(516)

墨西哥(717)

印度尼西亞

(121)

巴西(55000)

2

墨西哥(449)

秘魯(1701)

哥倫比亞

(407)澳大利亞

(686)

國(guó)

(99-104)哥倫比亞

(45000)

3

巴西(428)

巴西(1622)

厄瓜多爾

(358)

印度尼西亞

(600)

印度(77)

中國(guó)(27000)

4

(409)

印度尼西亞

(1519)

墨西哥(282)

巴西(467)

巴西(74)

西

(25000)

5

中國(guó)(394)

厄瓜多爾

(1447)印度尼西亞

(270)

印度(453)

緬甸(68)

澳大利亞

(23000)

6

秘魯(361)

委內(nèi)瑞拉

(1275)

中國(guó)(265)

哥倫比亞

(383)厄瓜多爾

(64)南非(21000)7哥倫比亞

(359)

玻利瓦爾

(1250)秘魯(251)厄瓜多爾

(345)哥倫比亞

(59)

印度尼西亞

(20000)

8

印度(350)

印度(1200)

(216)秘魯(297)秘魯(58-59)委內(nèi)瑞拉

(20000)

9

烏干達(dá)(311)

馬來西亞

(1200)美國(guó)(205)馬來西亞

(294)

馬來西亞

(54-56)秘魯(20000)10坦桑尼亞

(310)

中國(guó)(1195)

委內(nèi)瑞拉、澳

大利亞(197)

泰國(guó)、巴布亞

(282)墨西哥(52)前

聯(lián)

(20000)《環(huán)境生物學(xué)》熊自廷P435-456(六)生物多樣性的價(jià)值我們國(guó)家指出,生物物種資源(包括生物生物遺傳資源)是維持人類生存、維持國(guó)家生態(tài)安全的物質(zhì)基礎(chǔ),是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要資源。為什么這樣說呢?生物多樣性是包括人類在內(nèi)的地球生命生存和發(fā)展的基礎(chǔ),其價(jià)值包括直接價(jià)值、間接價(jià)值、備擇價(jià)值和存在價(jià)值等。1、直接價(jià)值生物多樣性的直接價(jià)值主要體現(xiàn)在提供食物、藥物、工業(yè)原料和科研素材等方面。消耗使用價(jià)值:是指沒有經(jīng)過市場(chǎng)直接消耗的自然產(chǎn)品的價(jià)值。生產(chǎn)使用價(jià)值:是指通過市場(chǎng)交換的生物資源的價(jià)值。提供糧食:人類的糧食主要是作物。雞、鴨、牛、馬、水產(chǎn)品提供藥物:發(fā)展中國(guó)家有80%的人口依靠傳統(tǒng)的藥物治病。我國(guó)中草藥種類12807種。提供工業(yè)原料:木材、纖維、橡膠、煤、天然氣等。科研價(jià)值:仿生學(xué)、改良生物品種等。比如仿生學(xué):依據(jù)響尾蛇的紅外線自動(dòng)熱定位來確定捕捉物位置的原理,成功設(shè)計(jì)了導(dǎo)彈引導(dǎo)系統(tǒng);依據(jù)昆蟲平衡棒具有保持航向不偏離作用的原理,制造了控制高速飛行器和導(dǎo)彈航行穩(wěn)定作用的振動(dòng)陀螺儀。2、間接價(jià)值生物多樣性的間接價(jià)值體現(xiàn)在環(huán)境和生態(tài)價(jià)值等方面,此外,不少野生生物還具有很高的觀賞價(jià)值,給人以美的享受。生物多樣性的間接價(jià)值主要體現(xiàn)在生態(tài)價(jià)值上:(1)能量固定:地球上生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)力主要都是依靠綠色植物通過光合作用固定太陽能,使光能通過綠色植物進(jìn)入食物鏈,為地球上絕大多數(shù)的物種包括人類提供食物和能量。(2)維持生態(tài)平衡:生物多樣性對(duì)于維持生態(tài)系統(tǒng)功能具有重要意義,多樣性程度越高,生態(tài)系統(tǒng)就越穩(wěn)定。(3)保護(hù)土壤:促進(jìn)土壤發(fā)育,保持水土資源。(4)調(diào)節(jié)氣候。在全球范圍內(nèi),植物吸收二氧化碳,減輕全球變暖的壓力;在地區(qū)范圍內(nèi),植物蒸騰作用使水循環(huán)到大氣,再以雨水的形式返回地面,植被的喪失會(huì)導(dǎo)致地區(qū)降雨量減少。(5)凈化環(huán)境:某些生物對(duì)污染物質(zhì)有抗性,可以吸收和分解污染物,凈化環(huán)境;另一些生物對(duì)污染物敏感因而對(duì)環(huán)境污染具有指示意義。(6)觀賞作用:良好、多樣的自然景觀有有利于人類身心健康,提高人們的生活水平。3、備擇價(jià)值生物多樣性為人類適應(yīng)自然變化提供了更多的選擇機(jī)會(huì)。許多生物的價(jià)值目前尚不清楚,但是具有在將來被人類所認(rèn)識(shí)和利用的潛能。4、存在價(jià)值生物多樣性具有自身的內(nèi)在價(jià)值,任何物種都有生存的權(quán)利,與人類需求無關(guān)。物種不存在,備擇價(jià)值從何而宋?

中國(guó)生物多樣性經(jīng)濟(jì)價(jià)值初步評(píng)估結(jié)果表價(jià)值類別

價(jià)值(元)直接使用價(jià)值產(chǎn)品及加工品年凈價(jià)值直接服務(wù)價(jià)值小計(jì)1.

02×10120.

78×10121.

80×1012間接使用價(jià)值

有機(jī)質(zhì)生產(chǎn)價(jià)值CO:固定價(jià)值O:釋放價(jià)值營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)與貯存價(jià)值土壤保護(hù)價(jià)值涵養(yǎng)水源價(jià)值凈化污染物價(jià)值小計(jì)23.

3×10123.

27×10123.

11×10120.

32×10126.

64×10120.

27×10120.

40×10117.

31×1012潛在使用價(jià)值選擇使用價(jià)值保留使用價(jià)值小計(jì)0。

09×10120.

13×10120.

22×1012合計(jì)

39.33×10125、生物鏈價(jià)值地球上所有動(dòng)植物之間都有一定的生態(tài)功能聯(lián)系,具體表現(xiàn)就是生物鏈,即從低等到高等生物之間通過食物形成的能量流動(dòng)使生物界成為一個(gè)內(nèi)在聯(lián)系的整體的現(xiàn)象。生物鏈最大價(jià)值在于以“多米諾骨牌”的形式形成互相保護(hù)的網(wǎng)絡(luò),也正是這個(gè)完整強(qiáng)大的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)著人類。研究發(fā)現(xiàn),世界鳥類95%以上是以昆蟲為食,它們是害蟲和鼠類的天敵。一只貓頭鷹一夜可以吃掉5—6只老鼠,一個(gè)夏季能捕食1000多只老鼠。一只灰喜鵲一年能消滅18000多條松毛蟲、金龜子、避債蛾和蠅等。一只啄木鳥一天就可以吃掉農(nóng)藥噴不到的樹心里300—500只天牛等害蟲。一只燕子僅在夏季就能捕食120萬只蒼蠅、蚊子等。(七)我國(guó)生物多樣性的特點(diǎn)1990年國(guó)際專家(JAMeneely)把中國(guó)生物多樣性排在12個(gè)全球最豐國(guó)家的第八位。中國(guó)環(huán)境與發(fā)展國(guó)際合作委員會(huì)生物多樣性工作組的研究報(bào)告認(rèn)為,中國(guó)生物多樣性的豐富度排名世界第三,超過其他亞洲溫帶國(guó)家(中國(guó)環(huán)境與發(fā)展國(guó)際合作委員會(huì),1997)。

物種豐富度

我國(guó)動(dòng)、植物部分物種統(tǒng)計(jì)表名稱種數(shù)占世界總種數(shù)%隸屬科占世界總科數(shù)%苔蘚植物22009.

110670蕨類植物2200-2600225280裸子植物250301066被子植物300001032875脊椎動(dòng)物634713.

97

鳥類124413.

1

魚類386220.

3

特有屬、種繁多

中國(guó)動(dòng)、植物部分門類特有種(屬)統(tǒng)計(jì)表門類名稱己知種(或?qū)?數(shù)特有種或?qū)贁?shù)特有種或?qū)谜家延蟹N

(屬)數(shù)%哺乳類581(種)110(種)18.

93鳥類1244(種)98(種)7.

88爬行類376(種)25

(手中)6.

65兩棲類284(種)30(種)10.

56魚類3862(種)404(種)10.46

{總計(jì)6347(種)667(手中)10.

5被子植物3123(屬)246(屬)7.

5裸子植物34(屬)10(屬)29.

4蕨類植物224(屬)6(屬)2.

3苔蘚植物494(屬)13(屬)2.

0總計(jì)3875(屬)275(屬)10.

3

四、人類活動(dòng)對(duì)生物多樣性的影響地球上當(dāng)前擁有的物種比以往任何地質(zhì)時(shí)期都要多。然而,由于人類的活動(dòng)的結(jié)果,目前物種的滅絕率也比以往任何時(shí)期都要高,生物多樣性喪失發(fā)生在各個(gè)層次和各種環(huán)境。生態(tài)系統(tǒng)正在發(fā)生退化和受到破壞,生種正趨向滅絕.即使繼續(xù)存留的物種,由于個(gè)體數(shù)量減少和種群間隔離增加,導(dǎo)致遺傳多樣性消失.這種多樣性的喪失既發(fā)生在熱帶,也發(fā)生在溫帶;既發(fā)生在陸地,也發(fā)生在水域。生物多樣性喪失最嚴(yán)重的是物種滅絕。生物群落可能退化及減少分布面積,但只要全部原生種尚存,群落仍有恢復(fù)的可能。同樣,物種的遺傳多樣性可能因個(gè)體數(shù)量減少而下降,但它可以通過突變、重組和自然選擇而恢復(fù)其遺傳多樣性。(一)、生物多樣性面臨的威脅地球上的生物多樣性面臨著多種威脅,包括物種以及物種生存的生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重威脅。生物多樣性的喪失有多種表現(xiàn)形式,最為嚴(yán)重的問題是物種滅絕。在地球上長(zhǎng)達(dá)35億年的生物進(jìn)化歷史中,一方面不斷有物種形成,另一方面不斷有物種滅絕。事實(shí)上,新種形成和舊種滅絕同是生物進(jìn)化過程的結(jié)果。自從生命最初在海底沉積物中開始出現(xiàn),生物的滅絕也就隨之出現(xiàn)。目前地球上的物種是過去大約幾十億個(gè)物種中的現(xiàn)代幸存者。滅絕(ectinction)是指?jìng)€(gè)體、種群或物種從一個(gè)給定的生境或生物區(qū)系消失的過程。當(dāng)一個(gè)物種從整個(gè)地球的生物區(qū)系消失,則稱為該物種為滅絕種或絕種(extinct

specics)。一個(gè)物種的個(gè)體僅是被籠養(yǎng)或在人工控制狀態(tài)下存活,它可以被認(rèn)為已在野外滅絕。一個(gè)物種在其生活過后某棲息地不再存在,但在其它地方有發(fā)現(xiàn),這種現(xiàn)象稱為局部滅絕。一個(gè)物種受環(huán)境脅迫等不利因素影響而縮小其分布區(qū)通常引起局部滅絕。另外,當(dāng)一個(gè)物種的數(shù)量減少到對(duì)群落中其它成員影響微不足道時(shí),該物種稱為生態(tài)滅絕。例如,虎的存活數(shù)量已經(jīng)很少,其捕食作用對(duì)群落中其它物種已無明顯的生態(tài)學(xué)影響。(二)、生境破壞和破碎生境破壞是指生物賴以生存的環(huán)境受到自然的或人為的破壞,使很多生物失去棲息地。比如,過去大量地圍湖造田,灘涂和沼澤的開墾,嚴(yán)重破壞了濕地環(huán)境,使得絕大多數(shù)濕地生物種群失去棲息地。近年來,我國(guó)在退耕還湖上做了大量的工作,也取得了很大的效益。經(jīng)常可以看到的報(bào)道,有多少珍稀鳥類到某某地方越冬。生境破碎是指人為因素使得原本大面積連續(xù)的生境,變成了很多面積小的斑塊,斑塊之間通常被人工改造成退化的區(qū)域所隔離。生境破碎對(duì)生物多樣性有什么影響?1、導(dǎo)致了小種群的產(chǎn)生。成熟個(gè)體估計(jì)數(shù)小于1000,極度局限的占有面積小于100km2是易危物種。2、降低了交配的成功率。3、小種群內(nèi)遺傳變異性缺乏,近親繁殖、遺傳漂變等也會(huì)影響種群的存活

率。4、小種群也容易受捕食、竟?fàn)帯⒓膊『褪澄锕?yīng)不足等也會(huì)影響種群的生存活力。5、破碎化導(dǎo)致了邊緣效應(yīng),使得一些對(duì)環(huán)境敏感生物滅絕和外物種入侵。

促使物種滅絕和趨于滅絕的因素

各種因素所占的百分率(%)生境喪失過度開發(fā)物種引進(jìn)捕

食其

它未

知滅絕哺乳動(dòng)物1923201136鳥2011220237猛禽532420021魚354300448趨于滅絕哺乳動(dòng)物68546812

鳥5830281l

猛禽53631736

兩棲動(dòng)物772914

3

角781228

2

一些物種受到多于一種因素的影響,因此有些百分?jǐn)?shù)總和超過100%。引至《環(huán)境生物學(xué)》熊自廷武漢大學(xué)出版社P466

表:熱帶亞洲的野生動(dòng)物生境喪失國(guó)家或地區(qū)原生野生動(dòng)物生境

(X1000hm’)現(xiàn)存野生動(dòng)物生境(X1000hm’)生境喪失(%)孟加拉國(guó)不丹文萊緬甸中國(guó)(熱帶地區(qū))中國(guó)香港印度印度尼西亞日本(琉球群島南部)柬埔寨老撾馬來西亞與新加坡尼泊爾巴基斯坦菲律賓斯里蘭卡中國(guó)臺(tái)灣泰國(guó)越南合計(jì)1427834505767748242307107301701144643321808823675356251170716590308216470369650727332128151868572277438225981650036150974686144341686621019538539826472110010721300466422487659434247161978049577671415476798371748067

(三)、生物資源過度開發(fā)

,生物資源過度開發(fā),是指對(duì)生物資源的索求超過了生物本身的更新能力,從而導(dǎo)致該種生物資源的枯竭和生態(tài)系統(tǒng)的破壞。許多生物資源對(duì)人類具有直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值。隨著人口激增和全球商業(yè)體系的建立及迅速發(fā)展,人類對(duì)這類生物資源的需求也隨之迅速上升。其結(jié)果導(dǎo)致對(duì)這些資源的過度開發(fā)并使生物多樣性下降。過度開發(fā)對(duì)生物多樣性的影響的典型實(shí)例:商業(yè)捕鯨;中國(guó)的藏羚羊;發(fā)菜等。(四)、外來物種入侵科學(xué)的外來物種引入可以豐富本地物種的多樣性,培育優(yōu)良物種,促進(jìn)人類發(fā)展和環(huán)境保護(hù)。這類成功的例子非常多,給本地物種帶來災(zāi)難的例子也不少。比如,20世紀(jì)50年代,我國(guó)為了解決豬飼料從南美洲引進(jìn)水葫蘆,昆明滇池也引進(jìn)水葫蘆,結(jié)果帶來了災(zāi)難,嚴(yán)重影響了滇池水環(huán)境。廣西南寧作為觀賞動(dòng)物引進(jìn)亞馬遜河食人魚,這種魚能在幾分鐘內(nèi)把一個(gè)比它身體大幾倍的當(dāng)?shù)佤~撕吃掉,因此引起了政府部門的重視。食人魚原產(chǎn)亞馬遜河,有25個(gè)品種,進(jìn)入我國(guó)是紅腹食人魚,體長(zhǎng)25cm。據(jù)新華網(wǎng)2003,04-10報(bào)道,四川遂寧發(fā)現(xiàn)罕見“食用魚”重約20公斤據(jù)承包麻子灘水庫(kù)1200畝水域面積的遂寧麻子灘漁業(yè)養(yǎng)殖有限公司經(jīng)理羅昌林介紹,1999年,公司下了50-60萬尾魚苗,但到了捕魚季節(jié)卻發(fā)現(xiàn)魚很少。后又追加到500-600萬尾魚苗,產(chǎn)量還是很少,一直找不到原因。4月6日,公司組織漁民集中捕魚時(shí),打撈起來一條近30公斤重的大口鰱魚,剖開魚腹一看,里面竟然有一只完整的死鴨子和幾條巴掌大的魚。

大口鰱,魚身顏色呈深黑色,口扁平,頭奇大,與人頭差不多。大口鰱能無限生長(zhǎng)。最重可長(zhǎng)到100多斤。

新華網(wǎng)2003-04-14報(bào)道,海南40年來常見鳥類減少60多種,14種經(jīng)濟(jì)魚類衰退。

我國(guó)公布首批外來物種名單

16種物種危害大

國(guó)家環(huán)保局這次公布了16種外來入侵物種,分別是紫莖澤蘭、薇甘菊、空心蓮子草、豚草、毒麥、互花米草、飛機(jī)草、風(fēng)眼蓮(水葫蘆)、假高梁、蔗扁蛾、濕地松粉蚧、強(qiáng)大小蠹、美國(guó)白蛾、非洲大蝸牛、福壽螺、牛蛙。

新華網(wǎng)(2003-03-06)

外來物種使農(nóng)林損失574億元

新華網(wǎng)(2002-05-031)

重慶發(fā)生人螺大戰(zhàn)

外來物種毀了當(dāng)?shù)厍f稼

福壽螺在啃食水稻,一畝田能撿出一背簍福壽螺。福壽螺大的有半斤重,每年要撿拾二、三次。到1996年福壽螺已經(jīng)蔓延擴(kuò)散到當(dāng)時(shí)保安鄉(xiāng)的12個(gè)村、64個(gè)社。現(xiàn)在正華村已經(jīng)有400畝田受到福壽螺的危害,年年減產(chǎn)10%-20%。新華網(wǎng)2003-06-20(五)、環(huán)境污染環(huán)境污染可導(dǎo)致生物多樣性在各個(gè)水平上的喪失。1、遺傳多樣性喪失。2、物種多樣性喪失。3、生態(tài)系統(tǒng)多樣性喪失。(六)、農(nóng)業(yè)和林業(yè)的品種單一化品種單一就意味著物種的性狀單一,遺傳基礎(chǔ)狹窄,其結(jié)果就是直接削弱了遺傳多樣性。比如說,我國(guó)農(nóng)業(yè)大面積推廣雜交水稻,產(chǎn)量肯定是提高了,但在全國(guó)范圍內(nèi),水稻品種減少了,種類減少了,遺傳多樣性必然減少。林業(yè)上也是一樣,比如,云南省西雙班納把部分熱帶雨林砍掉,種植橡膠林,使原有的各類生物失去原有棲息地,生物多樣性大大喪失。

(七)、全球?yàn)l危物種的現(xiàn)狀類群滅絕種EX瀕危種E’受危物種V稀有種R未定種1地球上總瀕危類群數(shù)目植物284332530226749558919078動(dòng)物無脊椎兩棲類魚類爬行類鳥哺乳類

982232111383

22198l37111172

23491353967141

18820834112237

61410213262464

1355503431701037497

(八)、中國(guó)主要生物類群的瀕危物種類群物種總數(shù)瀕危物種數(shù)瀕危物種比例%植物苔蘚植物蕨類植物裸子植物被子植物小計(jì)

220026002002500030000

2880758261009

1.

33,

137.

53.

33.

4動(dòng)物魚類兩棲類爬行類鳥哺乳類小計(jì)總計(jì)

2862284376124458l634735144

937171821344331431

2.

42.

54.

514.

623.

16.

84.

1

三、生物多樣性保護(hù)綜上所述,生物多樣性喪失的直接原因主要是生境喪失和破碎化、外來物種入侵、生物資源的過度開發(fā)、環(huán)境污染、全球氣候變化和工業(yè)化的農(nóng)業(yè)及林業(yè)等。但這些都還不是問題的根本所在,根源在于人口的劇增和自然資源消耗的高速度,不斷狹窄的農(nóng)業(yè)、林業(yè)和漁業(yè)的貿(mào)易區(qū)域,經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和政策未能正確評(píng)估環(huán)境及其資源的價(jià)值,生物資源利用和保護(hù)產(chǎn)生的效益分配的不均衡,知識(shí)及其應(yīng)用的不充分,以及法律和制度的不合理。人口增長(zhǎng)帶來的對(duì)生存空間和食物需求的增長(zhǎng),使地球上的許多地區(qū)大面積人造景觀增多,如農(nóng)田、人工草場(chǎng)、人工林和人工水產(chǎn)養(yǎng)殖基地等取代了自然景觀。人類生存空間的擴(kuò)展侵占了野生動(dòng)物的生存空間,這是目前物種滅絕的最主要原因。因此,生物多樣性的保護(hù)不僅是保護(hù)生物及其生存環(huán)境,也是保護(hù)人類自下而上和發(fā)展和環(huán)境。生物多樣性的保護(hù)包括遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性和景觀多樣性的保護(hù)。生物多樣性保護(hù)的基礎(chǔ)是物種多樣性的保護(hù),保護(hù)的重點(diǎn)是生態(tài)系統(tǒng)的完整性、保護(hù)瀕危物種和關(guān)鍵種。(一)、就地保護(hù)就地保護(hù)是指保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)和自然生境,維持和恢復(fù)物種在其自然環(huán)境中有生存力的種群,是最佳的生物多樣性的保護(hù)方式。常見的方式就是自然界保護(hù)區(qū)的形式。說白了就是原產(chǎn)地保護(hù),最大的優(yōu)點(diǎn)是維持了生態(tài)系統(tǒng)所能提供的物質(zhì)循環(huán)、保持水土、消除污染、氣候調(diào)節(jié)等生態(tài)功能,也保護(hù)了物種在原生環(huán)境下的生存能力和種類遺傳變異度,是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)、物種和遺傳多樣性三個(gè)水平上的最充分、最有效的全面保護(hù)。我國(guó)比較成功的例子如云南大象自然保護(hù)區(qū)和四川的大熊貓自然保護(hù)區(qū)。(二)、遷地保護(hù)由于人類的干擾,許多物種不能在原產(chǎn)地進(jìn)行保護(hù),只有在人類管理下人工環(huán)境中維持個(gè)體生存,保護(hù)物種所代表的遺傳多樣性。例如我省宣城揚(yáng)子鱷自然保護(hù)區(qū)。(三)、建立新種群建立新種群是通過繁育珍稀、瀕危物種新的野外種群,或者增加現(xiàn)有種群數(shù)量的方法拯救瀕危物種。目前主要是再引種計(jì)劃、增強(qiáng)項(xiàng)目和引入方法等三種基本方法。再引種:在原產(chǎn)地重建原有的種群。如我國(guó)新疆的野馬引種。增強(qiáng)項(xiàng)目:野生的個(gè)體數(shù)量不足,通過人工飼養(yǎng)繁殖的方法,培養(yǎng)新的個(gè)體,然后放回自然。大熊貓祥祥是第一只由圈養(yǎng)到野外放養(yǎng)的大熊貓到現(xiàn)在已經(jīng)具有野性,學(xué)會(huì)了占據(jù)領(lǐng)地,到2006年,祥祥與人類的親密接觸將徹底結(jié)束。中央電視臺(tái)新聞?lì)l道2004-9-1621:25報(bào)道引入方法:在新的地點(diǎn)重建新的種群。(四)、受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)是指通過人類有意識(shí)地改造、重建或恢復(fù)原有的生態(tài)系統(tǒng)。主要措施有三種:復(fù)原:通過重新引入原有生物的方法恢復(fù)受損地點(diǎn)原有的物種組成和群落結(jié)構(gòu)。重建:是指使受損生態(tài)系統(tǒng)部分功能和部分原有物種得到恢復(fù)。替換:是指用一種生產(chǎn)力旺盛的生態(tài)系統(tǒng)代替嚴(yán)重受損或退化的生態(tài)系統(tǒng)。(五)、生物多樣性的可持續(xù)利用發(fā)揮政府職能,綜合利用法律、管理、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、宣傳等手段保障生物資源的可持續(xù)利用。

第二節(jié)

生物安全一、定義生物安全有廣義和狹義之分。廣義:1、指人類的健康安全。2、指人類賴以生存的農(nóng)業(yè)生物安全。(農(nóng)藥污染的糧食占總量的1.12%;名優(yōu)特農(nóng)產(chǎn)品中有機(jī)磷的檢出率達(dá)100%;雖然我國(guó)從1983年開始就停止生產(chǎn)和使用六六六,但到目前為止,六六六的檢出率仍達(dá)95%;農(nóng)產(chǎn)品中黃曲霉的含量仍然不可低估。3、指與人類生存有關(guān)的環(huán)境安全。(農(nóng)藥、化肥的污染;工業(yè)、農(nóng)業(yè)廢水的污染;重金屬的污染;戰(zhàn)爭(zhēng)的污染。)狹義:指現(xiàn)代生物技術(shù)(主要指轉(zhuǎn)基因技術(shù))在研究、開發(fā)、生產(chǎn)到實(shí)際應(yīng)用整個(gè)過程中,可能產(chǎn)生的負(fù)面影響。現(xiàn)代生物技術(shù)的定義:是指以現(xiàn)代生命科學(xué)為理論基礎(chǔ),利用生物體及其細(xì)胞的、亞細(xì)胞的和分子的組成部分,結(jié)合工程學(xué)、信息學(xué)等手段開展研究及制造產(chǎn)品或改造動(dòng)物、植物、微生物等,并使其具有所期望的品質(zhì)、特性,從而為社會(huì)提供商品和服務(wù)的綜合性技術(shù)體系。

/采用現(xiàn)代生命科學(xué)的基礎(chǔ)理論和技術(shù)

生物技術(shù)基本要素一應(yīng)用生物材料或生物系統(tǒng)

\通過一定的工程系統(tǒng)(生產(chǎn)工藝、設(shè)備等)獲得產(chǎn)品或提供服務(wù)現(xiàn)代生物技術(shù)的內(nèi)容:1基因工程:建立在基因組、基因克隆基礎(chǔ)上的,核心是DNA重組技術(shù)。2、細(xì)胞工程:建立在細(xì)胞生物學(xué)和遺傳學(xué)基礎(chǔ)上的,核心是組織培養(yǎng)。3、微生物工程:發(fā)酵工程4、酶工程和生化工程:利用酶的催化作用。

生物技術(shù)不僅僅是一門與生命科學(xué)相關(guān)的技術(shù),還包含工藝、設(shè)備等工程學(xué)內(nèi)容,故也稱為“生物工程”

現(xiàn)僅就與環(huán)境學(xué)相關(guān)的兩個(gè)熱點(diǎn)問題:食品安全和轉(zhuǎn)基因生物安全展開講討二、食品安全食品安全是指確保食品消費(fèi)對(duì)人類健康沒有直接或潛在的不良影響。食品污染是指食物受到對(duì)人體健康有害物質(zhì)的侵襲,造成食品安全性、營(yíng)養(yǎng)性和感官性狀發(fā)生改變的過程。食品污染導(dǎo)致的疾病稱為食源性疾病。它包括食物中毒、寄生蟲病、腸道傳染病(一)、食品污染來源按性質(zhì)分:有生物污染,化學(xué)性污染,放射性污染。按來源分:有原料生產(chǎn)過程污染,加工過程污染,貯運(yùn)和銷售污染,烹飪和食用前后受到污染。

環(huán)境污染

各種污染物(農(nóng)藥,焚燒垃圾,生產(chǎn)過程中的泄漏,建筑材料、家具、日用品中揮發(fā))通過水、大氣、土壤等進(jìn)入農(nóng)業(yè)生物體(畜禽、農(nóng)作物和水產(chǎn)品等)內(nèi),并通過食物鏈累積的方式被人們攝入體內(nèi)。如重金屬污染,環(huán)境激素污染等。

如攝入過量的鎘能引起心血管病、動(dòng)脈粥樣硬化、冠心病、心衰猝死,新生嬰兒猝死、糖尿病、腸胃炎,骨疼病、前列腺癌、骨癌、喉癌、食管癌、結(jié)石病等。攝入過量的氟能引起氟骨病、氟斑牙、膝外翻綜合癥、神經(jīng)性傳導(dǎo)障礙等。

環(huán)境激素對(duì)人類危害非常大,首先,我們來了解什么是激素?激素是內(nèi)分泌產(chǎn)生的生物活性物質(zhì)。比如說性激素。環(huán)境激素是什么呢?是指由于人類生產(chǎn)和生活活動(dòng),而釋放到環(huán)境中的類似雌激素作用的物質(zhì),能干擾生物體正常內(nèi)分泌機(jī)能的外源性化學(xué)物質(zhì)。環(huán)境激素的種類很多,目前懷疑對(duì)人類健康有直接影響的化學(xué)物質(zhì)約有200多種。其中約有70多種化學(xué)物質(zhì)屬于環(huán)境激素類物質(zhì)。如,工業(yè)有機(jī)化合物:苯并芘、二苯酮、苯酚、多氯聯(lián)苯PCBs。殺真菌劑類:代森鋅、代森錳。除草劑類:除草醚、甲草胺、殺草強(qiáng)。殺蟲劑類:DDT、西維因、氯丹、三氯殺螨酚等。金屬:鎘、汞、鉛等。二惡英、PCBs、DDT被稱為“世紀(jì)三毒”。/農(nóng)藥殘留/環(huán)境污染環(huán)境激素進(jìn)入人體的途徑一—塑料制品/豆科植物

\自然激素(植物激素)一白菜、芹菜

海豚、鯨集體自殺之謎:三丁基錫、三苯基錫等到有機(jī)錫,是一種船底涂料和魚網(wǎng)防腐劑。海豚、鯨這類動(dòng)物具有尾追船的習(xí)性,造成有機(jī)錫中毒,損害神經(jīng)細(xì)胞,失去辨別方向的能力,盲目地沖上海灘。同時(shí)這類動(dòng)物還具有成群的習(xí)慣,中毒的往沙灘上沖,沒有中毒的也盲目地跟著往沙灘上沖,造成集體自殺。

另?yè)?jù)美國(guó)報(bào)道,準(zhǔn)母親食用含PCB污染的魚蝦后,出生的小孩“智力低下,多動(dòng),無法安靜,呈現(xiàn)學(xué)習(xí)障礙”。母乳哺育孩子半年,母體中PCB濃度大約減少33%,二惡英減少40%,第一胎比第二胎受感染嚴(yán)重。

比如,1988年瑞典的調(diào)查發(fā)現(xiàn),垃圾焚燒而產(chǎn)生的二惡英占排放到大氣中的二惡英總數(shù)的42%。日本的設(shè)想達(dá)到80%。焚燒一噸垃圾至少產(chǎn)生出lmg的二惡英。1993年公布的4個(gè)國(guó)家垃圾焚燒的數(shù)據(jù)┌──┬─────────┬─────────┬────────┐│國(guó)名│垃圾總量(千噸/年)│垃圾焚燒量(千噸/│垃圾焚燒設(shè)備(所)││

│年)

│├──┼─────────┼─────────┼────────┤│日本│50300

│38000

│1854

│├──┼─────────┼─────────┼────────┤│美國(guó)│207000

│32900

│148

│├──┼─────────┼─────────┼────────┤│德國(guó)│43500

│11000

│53

│├──┼─────────┼─────────┼────────┤│荷蘭│12000

│2800

│11

│└──┴─────────┴─────────┴────────┘

《威脅人類存亡的定時(shí)炸彈一環(huán)境荷爾蒙》P13居住在垃圾焚燒廠周圍1公里以內(nèi)的居民因癌癥死亡率達(dá)到殘廢總數(shù)的42%。可是調(diào)查范圍延伸到2公里圈的時(shí)候,癌癥死亡率就下降到42%的一半。同時(shí),焚燒廠周圍婦女流產(chǎn)、新生兒殘廢率也明顯高于其他地區(qū)。友情鏈接:致癌殺手二惡英:二惡英是一種有毒的含氯化合物,是目前世界已知的有毒化合物中毒性最強(qiáng)的。它的致癌性極強(qiáng),還可引起嚴(yán)重的皮膚病和傷及胎兒。人體微量攝入二惡習(xí)英不會(huì)立即引起病變,但攝入后卻不容易排出。如長(zhǎng)期食用含二惡英的食品,這種有毒成分會(huì)積累,最終可能致癌或引起慢性病。二惡習(xí)英的主要污染源包括城市垃圾焚燒,含氯化學(xué)工業(yè)、食品包裝材料等,90%以上的人體二惡習(xí)英接觸來源于食品。

人為污染

人類為達(dá)到使食品原料增產(chǎn)、防病等目的,在食品原料生長(zhǎng)和繁育過程中人為地加入某些物質(zhì)可能造成污染。如:用洗衣粉發(fā)油條,用避孕藥飼養(yǎng)黃鱔,在動(dòng)物飼養(yǎng)中使用激素,如瘦肉精。2003年3月13日中午,廣東佛山市順德區(qū)杏壇鎮(zhèn)近100人瘦肉精中毒,沒有出現(xiàn)死亡病例。

工業(yè)化農(nóng)業(yè)的隱患

集約化經(jīng)營(yíng)的畜牧業(yè)給食品安全帶來不少的隱患。如瘋牛病,雞瘟病。

前幾年發(fā)生在歐洲,并使世界震,驚的瘋牛病是因?yàn)槿藗冇脛?dòng)物的骨粉和內(nèi)臟作為畜用飼料而引起的。按照一般常識(shí),動(dòng)物的骨粉和內(nèi)臟經(jīng)過高溫消毒處理后作為飼料喂養(yǎng)家畜應(yīng)該是安全和無害的。但結(jié)果卻產(chǎn)生了一種不怕高溫,可傳染瘋牛病并危害人類健康的蛋白質(zhì)——朊蛋白,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。這足以說明生命現(xiàn)象比我們現(xiàn)在所知道的要復(fù)雜的多

(二)、食品安全對(duì)食品生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全過程的管理,杜絕一切不安全的隱患以下是主要食品和添加物分類表:類別食品名稱添加目的主要化學(xué)添加物飲料清涼飲料水濃縮天然果汁天然果汁乳酸菌飲料乳制品飲料發(fā)酵乳制品乳酸菌飲料

(未經(jīng)殺菌制品)發(fā)酵乳飲料(乳酸菌飲料原料)保存材料甜味材料漂白劑品質(zhì)改良甜味材料甜味材料保存材料

保存材料苯甲酸及苯甲酸鈉等糖精類

亞硫酸鈉、二氧化硫磺等硫基丙氨酸鹽類糖精類糖精類山梨酸,2,4-已二烯酸

山梨酸,2,4-已二烯酸蔬菜水果加工晶

葡萄類水果檸檬橙桔類果實(shí)和果菜類的表皮

餡類防霉劑防霉劑防霉劑皮膜劑保存材料保存材料甜味材料二苯基二苯基二苯基病毒靈脂肪鹽酸苯甲酸類山梨酸,2,4-已二烯酸糖精類魚貝類制品

魚貝加工晶

魚貝類干制品

魚貝類腌制品

魚貝類冷凍晶

魚肉精制晶

魚肉粉腸

咸烹海味

鹽漬鮭魚子

腌大馬哈魚子

甜味材料

保存材料防止酸化劑

防止酸化劑

防止酸化劑

保存材料

甜味材料

發(fā)色劑保水乳化安定劑

保存材料

甜味材料

發(fā)色劑

發(fā)色劑

糖精類

山梨酸,2,4-已二烯酸雙丁羥甲苯

雙丁羥甲苯

雙丁羥甲苯

山梨酸,2,4-已二烯酸

糖精類

亞硝酸鈉

硫酸氫鈉軟骨素

山梨酸,2,4.已二烯酸

糖精類

亞硝酸鈉

亞硝酸鈉

肉制品

肉制品

鯨魚肉制品

發(fā)色劑

保存材料

保存材料

亞硝酸鈉

山梨酸,2,4。已二烯酸

山梨酸,2,4-已二烯酸

油脂類

油脂、黃油

黃油、奶酪和植物奶油

奶酪

防止酸化劑

發(fā)酵調(diào)整劑

保存材料

愈創(chuàng)木脂

去甲二氫愈創(chuàng)木脂酸

雙丁羥甲苯

五倍子酸

脫水醋酸鈉

硝酸鈣、硝酸鈉等

山梨酸,2,4-己二烯酸類

谷物類

谷物

小麥粉

防蟲劑

小麥粉處理劑

增效醚

過硫酸氨

稀釋過酸化苯

糕點(diǎn)

面包、蛋糕、糕團(tuán)類

保存材料

甜味材料

丙酸鈣、丙酸鈉

糖精類

冰淇淋類品質(zhì)改良劑乳化劑離型劑甜味材料硫基丙氨酸鹽類乳酸鈣油脂劑石蠟糖精類

〈威脅人類存亡的定時(shí)炸彈——環(huán)境荷爾蒙〉胡經(jīng)之

海天出版社P19-21三、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的生物安全

生物是可以遺傳和自主繁殖的,而且還能夠產(chǎn)生變異以適應(yīng)環(huán)境,轉(zhuǎn)基因生物也不例外。因此,轉(zhuǎn)基因植物對(duì)生態(tài)的影響是長(zhǎng)期的和不確定的,不可不慎之又慎。世界各國(guó)政府對(duì)轉(zhuǎn)基因植物的大面積種植持慎重態(tài)度。

轉(zhuǎn)基因就是用人為的方法改變物種的基因排列,通常涉及將某種生物的基因,從一連串的基因中分離,再植入另一種生物體內(nèi),使其具備或增強(qiáng)此功能的生物技術(shù)。從20世紀(jì)70年代開始,以重組DNA技術(shù)為核心的現(xiàn)代生物技術(shù)突飛猛進(jìn),在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、食品、環(huán)保、輕工等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。這種轉(zhuǎn)基因技術(shù)打破子物種原有的生殖屏障,改變了自然界長(zhǎng)期進(jìn)化規(guī)律。然而這種變革是建立在人類對(duì)自然規(guī)律一知半解基礎(chǔ)上的,有可能對(duì)環(huán)境和人體健康造成不可預(yù)測(cè)的威脅。轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)究竟在什么地方應(yīng)用呢,我只作一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹:(一)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物:

轉(zhuǎn)基因魚

魚類是最重要的經(jīng)濟(jì)動(dòng)物之一,也是人類食物的主要蛋白質(zhì)來源之一。魚類具有一些比其它高等脊椎動(dòng)物更適合于現(xiàn)代生物技術(shù)操作的特點(diǎn):生殖力旺盛,性產(chǎn)物數(shù)量巨大;精子和卵子都是在體內(nèi)成熟后排到體外,在體外受精和體外發(fā)育,發(fā)育條件要求簡(jiǎn)單,胚胎容易培養(yǎng)和觀察;具有較大的生物學(xué)可塑性,其遺傳改良的潛力優(yōu)于其它的脊椎動(dòng)物。1985年,我國(guó)基因工程學(xué)家朱作言將人的生長(zhǎng)激素基因通過顯微注射法導(dǎo)入到泥鰍的受精卵中,得到了生長(zhǎng)速度和個(gè)體都比對(duì)照組泥鰍大許多的超級(jí)泥鰍。我國(guó)魚類發(fā)育與育種學(xué)者、湖南師范大學(xué)的劉筠教授已經(jīng)成功地培育出有正常生殖能力的鯽鯉雜合型異源四倍體魚新品系。用四倍體品系與二倍體的鯽魚和鯉魚雜交,產(chǎn)生不育的三倍體鯽魚和鯉魚。現(xiàn)在又培養(yǎng)出了不育的草魚。

轉(zhuǎn)基因牛

因?yàn)槟膛D戤a(chǎn)奶能力1000L以上,可以成為一個(gè)經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)醫(yī)藥蛋白質(zhì)的大型工廠。現(xiàn)在有人已經(jīng)將干擾素基因、乳鐵蛋白基因等轉(zhuǎn)入奶牛,利用轉(zhuǎn)基因牛乳腺生產(chǎn)醫(yī)用蛋白質(zhì)。轉(zhuǎn)基因牛的另一個(gè)用途是改變牛奶的成分,轉(zhuǎn)入一個(gè)超量表達(dá)的K酪蛋白基因能夠增加K酪蛋白的產(chǎn)量。向奶牛中導(dǎo)入一個(gè)乳糖酶基因并使其在乳腺中表達(dá),則可能產(chǎn)生不含乳糖的牛奶。將高水平表達(dá)的重組牛生長(zhǎng)激素基因?qū)氲侥膛sw內(nèi),可使奶牛的產(chǎn)奶量提高14%。轉(zhuǎn)基因綿羊和山羊

制備轉(zhuǎn)基因綿羊和山羊的主要目的也是利用其乳腺作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥用蛋白質(zhì)。1991年,懷特等人首先將抗胰蛋白酶基因與羊的乳球蛋白啟動(dòng)子重組在一起,然后用顯微注射的方法將其導(dǎo)入到綿羊的受精卵里,最終獲得了4只雌綿羊和1只雄綿羊。4只雌綿羊產(chǎn)奶期所產(chǎn)的奶中都含有抗胰蛋白酶,含量高達(dá)1-35g/L??挂鹊鞍酌甘侵委熯z傳性ATT缺乏癥和肺氣腫的重要藥用蛋白質(zhì)。到目前為止,人們已經(jīng)將人的凝血酶原激活酶、抗胰蛋白酶、凝血因子IX、生長(zhǎng)激素、白細(xì)胞介素質(zhì)、尿激酶等很重要的藥用蛋白質(zhì)與多種乳腺特異性啟動(dòng)子重組,培育了相應(yīng)的導(dǎo)入的目標(biāo)基因都得到了表達(dá),合成的藥用蛋白質(zhì)都分泌到了轉(zhuǎn)基因綿羊和山羊,在這些乳腺特異性啟動(dòng)子的驅(qū)動(dòng)下,導(dǎo)入的目標(biāo)基因都得到了表達(dá),合成的藥用蛋白質(zhì)都分泌到了乳汁中。

轉(zhuǎn)基因豬

將人的珠球蛋白基因的調(diào)控區(qū)與人的兩個(gè)1珠蛋白基因和一個(gè)珠蛋白基因重組在一起,轉(zhuǎn)移到豬的受精卵中,得到的轉(zhuǎn)基因豬的血液中出現(xiàn)了人的血紅蛋白。另外,豬的各種器官的大小與人類的器官比較一致,因此有人設(shè)想用基因工程的方法改造豬的某些器官的抗原特性,以生產(chǎn)出用于人類醫(yī)療移植的器官。

轉(zhuǎn)基因植物

轉(zhuǎn)Bt毒素基因植物

在20世紀(jì)50年代,人們發(fā)現(xiàn)在蘇云金桿菌孢子形成期產(chǎn)生的伴孢晶體中的蛋白質(zhì)可以特異性殺死鱗翅目昆蟲,這些蛋白被稱為殺蟲蛋白或Bt蛋白。這種Bt毒素蛋白是蘇云金桿菌中的一個(gè)質(zhì)子的基因編碼的。人們分離到該基因后,用DNA重組技術(shù)構(gòu)建出了能在植物中表達(dá)的重組毒素基因,將其導(dǎo)入到作物細(xì)胞中,獲得了多種能特異性殺死某些害蟲的轉(zhuǎn)基因作物。我國(guó)獲得轉(zhuǎn)Bt毒蛋白基因的棉花、水稻、煙草、楊樹。

轉(zhuǎn)蛋白酶抑制劑基因植物

有些植物能夠產(chǎn)生蛋白酶抑制劑,在昆蟲吞食了這些植物后,蛋白酶抑制劑能抑制昆蟲的消化酶,使其不能分解植物的蛋白質(zhì),從而影響昆蟲的消化吸收,導(dǎo)致食欲不振,食量減少,直至死亡。因此,分離這些植物的蛋白酶抑制劑基因,用基因重組的方法使其處于強(qiáng)啟動(dòng)子的控制之下,在轉(zhuǎn)移到受體作物中后就能高效表達(dá),就能大大減少害蟲數(shù)量,降低蟲害損失。如馬鈴薯蛋白酶抑制劑,可抑制胰蛋白酶和胰凝乳酶的活性。所得的轉(zhuǎn)基因煙草對(duì)煙草天蛾的抑制作用很強(qiáng)。

抗病毒轉(zhuǎn)基因植物

將病毒的外殼蛋白基因分離后重組到植物的基因里,得到的轉(zhuǎn)基因植物對(duì)相應(yīng)的病毒感染就有了一定的抗性。目前,人們已經(jīng)利用這種轉(zhuǎn)基因病毒外殼蛋白基因的方法培育出了多種抗病毒感染的轉(zhuǎn)基因植物。

培育能固氮的轉(zhuǎn)基因作物

豆科植物能利用共生的根瘤菌來固定空氣中氮以滿足生長(zhǎng)發(fā)育的需要,因此,種植豆科作物不需要施用氮肥?,F(xiàn)在科學(xué)家們就把根瘤菌的固氮基因轉(zhuǎn)移到水稻、小麥中去。1995-1999年世界轉(zhuǎn)基因作物種植面積(萬公頃)19951996199719981999120284125527882990

1998年全球種植轉(zhuǎn)基因作物面積分布

按作物類型分:大豆51.7%,玉米30.1%棉花9.1%,馬鈴薯0.3%

按轉(zhuǎn)基因性狀分:除草劑71.0%,抗蟲27.6%,雙抗1.1%,改良品種0.3%

按國(guó)家分:美國(guó)72.8%,阿根廷15.3%,加拿大9.9%,中國(guó)0.7%,澳大利亞0.4%,墨西哥0.4%,其他(西班牙、法國(guó)、南非)0.5%

至1999年上半年,我國(guó)已通過安全性審批的轉(zhuǎn)基因植物有番茄、棉花、甜椒。

《生物安全》劉謙、朱鑫泉

科學(xué)出版社2002

P45-89〈日經(jīng)產(chǎn)業(yè)新聞〉報(bào)道,日本三得力公司研究人員和神戶大學(xué)教授大川秀郎等人,在馬鞭草莖的切片中注入兩種作用不同的基因,一種能監(jiān)測(cè)出土壤中的致癌污染物二惡英,一種能合成色素,然后再將切片培養(yǎng)成整株植物,用這種方法培育出的馬鞭草,在土壤污染時(shí)開出與平常顏色不同的花朵。轉(zhuǎn)基因水稻將要端上我們的餐桌?中國(guó)已經(jīng)完成轉(zhuǎn)基因水稻商品化生產(chǎn)的各種安全評(píng)價(jià)程序和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),如果獲得農(nóng)業(yè)部的許可,轉(zhuǎn)基因大米最早可能在明年擺上中國(guó)人的餐桌?!吨袊?guó)青年報(bào)》2004-11-10轉(zhuǎn)基因微生物

轉(zhuǎn)基因微生物生產(chǎn)藥用蛋白

已經(jīng)有20多種經(jīng)過嚴(yán)格的動(dòng)物檢測(cè)和臨床測(cè)試后,經(jīng)批準(zhǔn)投放市場(chǎng)的由轉(zhuǎn)基因微生物生產(chǎn)的干擾素、胰島素、人和動(dòng)物用的生長(zhǎng)激素等。

轉(zhuǎn)基因細(xì)菌生產(chǎn)抗生素

將鏈霉菌的鏈霉素基因轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中,利用大腸桿菌生產(chǎn)鏈霉素。

轉(zhuǎn)基因微生物生產(chǎn)疫苗

利用轉(zhuǎn)基因大腸桿菌培養(yǎng)乙型肝炎疫苗已經(jīng)在20世紀(jì)80年代投入使用。

(二)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的生物安全

基因工程安全嗎?的確,目前的基因工程技術(shù)在安全方面尚存在著嚴(yán)重的不確定性?;蚬こ痰陌踩詥栴}包括兩個(gè)方面,一是基因工程產(chǎn)品的消費(fèi)安全問題,二是轉(zhuǎn)基因生物的生態(tài)安全問題。到目前為止,還沒有確切和統(tǒng)一的證據(jù)表明轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)對(duì)生態(tài)和人體健康造成危害;有科學(xué)家認(rèn)為可能產(chǎn)生潛在的危害。

據(jù)報(bào)道,2000年2月25日,綠色和平組織的一些環(huán)境保護(hù)積極分子攔截了一艘從美國(guó)運(yùn)載多達(dá)6萬噸轉(zhuǎn)基因大豆前往英國(guó)的貨船。綠色和平組織的人說,這些轉(zhuǎn)基因大豆大部分將作為動(dòng)物的飼料而污染人類食用的肉類和乳制品,危害人的健康。2月27日,英國(guó)首相布萊爾發(fā)表文章認(rèn)為:“毫無疑問,轉(zhuǎn)基因食品對(duì)人體健康和環(huán)境可能帶來危害。保護(hù)公眾和環(huán)境的安全現(xiàn)在是、將來也是政府的首要任務(wù)。但與此同時(shí),這種新的科技將給人類帶來更多的利益,這也是無庸置疑的。”《生物工程與生命》羅琛P155-212

1、轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)的潛在危害

(1)、對(duì)生態(tài)環(huán)境和生物多樣性的威脅和影響

轉(zhuǎn)基因植物的花粉可隨著傳播媒介向周圍的環(huán)境擴(kuò)散,從而使花粉所攜帶的基因會(huì)在非控制的情況下通過生殖過程等方式轉(zhuǎn)移,對(duì)生態(tài)環(huán)境和生物多樣性帶來威脅。

形成超級(jí)雜草、超級(jí)病毒

由于人工將某些親緣關(guān)系很遠(yuǎn)或者無親緣關(guān)系的物種的基因整合到一起后,在長(zhǎng)期的生物進(jìn)化和演變過程中,會(huì)不會(huì)使這些本來沒有進(jìn)行基因交流的、或者大自然禁止基因交流的物種之間建立某種聯(lián)系而進(jìn)行基因的交流,從而打破生命世界的基本秩序,產(chǎn)生科幻小說里的“異型”怪物,造成不可控制的生命災(zāi)難?

最近發(fā)表于《自然》上的美國(guó)研究人員的報(bào)告發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)生的殺蟲素Bt病毒可由根部滲出而進(jìn)入周圍的土壤,而且保持了很強(qiáng)的活性,因而可能對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生長(zhǎng)久的負(fù)面影響。《科學(xué)》雜志上也分別報(bào)道了導(dǎo)入了病毒外殼基因的轉(zhuǎn)基因植物引起了病毒的突變和新病毒株系的形成。抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物的抗性基因“漂移”到雜草,產(chǎn)生抗性生物型作物同屬雜草數(shù)可交配性

胡蘿卜9可自由交配

萵苣19可和野萵苣、臭萵苣、柳葉萵苣雜交蕪菁13可與甘藍(lán)型油菜雜交

甘藍(lán)型油菜14可與蕪菁、野油菜雜交

水稻6可與紅稻自由雜交

高梁11可與假高梁,落粒高梁雜交

燕麥10野燕麥

抗除草劑轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)入到作物上不影響雜草化的風(fēng)險(xiǎn)??钩輨┺D(zhuǎn)基因作物自身“雜草化”是指抗性作物逸生成毀草和自生苗的為害。

1997.3-1999.3我國(guó)農(nóng)業(yè)部受理安全性評(píng)價(jià)申報(bào)轉(zhuǎn)基因植物分類比例

按農(nóng)作物分類:水稻27%;棉花32%;番茄11%;馬鈴薯7%;煙草6%;玉米5%;甜椒4%;其它8%。按目的基因分類:抗蟲50%;抗病毒20%;抗真菌、細(xì)菌病14%;改良品種10%;抗除草劑3%;抗逆境2%;抗類病毒1%。主要抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物在我國(guó)“雜草化”風(fēng)險(xiǎn)性大的作物有:高梁:據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,和高梁同屬的雜草有11種,在我國(guó)有假高梁和落粒高梁雜草。在自然條件下,栽培高梁可和這兩種雜草雜交,發(fā)生基因“漂移”。高梁也有逸生成雜草的可能性。燕麥:據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,和燕麥同屬的雜草有10種,在我國(guó)有野燕麥和燕麥同種。該雜草是麥田的惡性雜草,在南北麥區(qū)均有發(fā)生,特別是在西北地區(qū)為害較重。在自然條件下,燕麥可和野燕麥雜交。另外燕麥有逸生成雜草的可能性。

《生物安全》劉謙、朱鑫泉

科學(xué)出版社2002

P45-89

生物多樣性的威脅

有著某種生存優(yōu)勢(shì)的轉(zhuǎn)基因生物如果進(jìn)入到自然生態(tài)系統(tǒng)里,就有可能排擠自然種群,降低生態(tài)系統(tǒng)里物種的多樣性,打破生態(tài)平衡。就像人類多次有意無意間引進(jìn)外來物種造成的生態(tài)破壞一樣。只是這種自然界原本沒有的轉(zhuǎn)基因物種所造成的生態(tài)破壞程度可能會(huì)要更嚴(yán)重的多。

/害蟲天敵數(shù)量下降對(duì)生物鏈的破壞一生態(tài)失衡天然物種基因污染(2)、對(duì)人體健康的威脅

轉(zhuǎn)基因食品對(duì)人體健康影響的焦點(diǎn)是對(duì)人的致病性和抗藥性致病性

1998年,英國(guó)一位生物學(xué)家進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),他將人工導(dǎo)入了細(xì)菌殺蟲基因的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯與普通馬鈴薯分別喂養(yǎng)小鼠,結(jié)果發(fā)現(xiàn),用轉(zhuǎn)基因馬鈴薯喂養(yǎng)的小鼠肝臟以及其它的器官發(fā)生了病變和損傷,而用普通馬鈴薯喂養(yǎng)的對(duì)照小鼠沒有發(fā)現(xiàn)這些病變。這可能是轉(zhuǎn)基因食物的一個(gè)特別的例子??顾幮?/p>

抗生素抗性基因如果進(jìn)入人體,可使人體產(chǎn)生抗生素抗性;抗生素基因可能通過基因轉(zhuǎn)移使其他致病性微生物獲得抗生素抗性基因,通過腸道微生物群影響胃腸道正常消化功能。

其他

降低食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,使其營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)失衡;利用轉(zhuǎn)基因工程來研制新型細(xì)菌武器。(三)、轉(zhuǎn)基因的生物安全管理目前國(guó)際上對(duì)轉(zhuǎn)基因生物有兩管理模式:以美國(guó)為代表的生物技術(shù)產(chǎn)品為對(duì)象的管理模式;以歐盟為代表的以生物技術(shù)本身為對(duì)象的管理模式。1992年世界各國(guó)首腦在聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)上簽訂的《生物多樣性公約》;1995年聯(lián)合國(guó)組織制定的〈生物多樣性公約〉下的〈生物安全議定書〉。包括我國(guó)在內(nèi)的160多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的政府簽署了〈生物安全議定書〉。安全評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)控制產(chǎn)品標(biāo)簽技術(shù)措施國(guó)際合作

第三節(jié)生物污染一、定義:指危害生物環(huán)境(環(huán)境要素)的污染。二、污染物在環(huán)境中的循環(huán)(一)、污染物的分類外來物質(zhì)進(jìn)入人體后,許多元素(如碳、氮、硫、磷、鈣、鎂等)可以成為生物的構(gòu)成物質(zhì),有些微量元素(如錳、鐵、銅、鋅等)是高等生物必須的營(yíng)養(yǎng)元素。環(huán)境污染物:環(huán)境中這些物質(zhì)的含量超過一定的限度,就會(huì)破壞環(huán)境系統(tǒng)正常的結(jié)構(gòu)和功能,對(duì)人類或系統(tǒng)環(huán)境本身產(chǎn)生不利的影響的物質(zhì)。毒物:指在一定的條件下,能夠與生物體作用,干擾和破壞生物體的正常生理功能,并引起暫時(shí)性和持久性的病理?yè)p害,甚至危及生命的物質(zhì)。毒物和污染物一樣,必須達(dá)到一定的劑量。污染物質(zhì)分類:按來源分:天然污染物、人為污染物按性狀分:一次污染物、二次污染物按形態(tài)分:氣態(tài)污染物、液態(tài)污染物、固態(tài)污染物按環(huán)境要素分:大氣污染物

水體污染物

土壤污染物

生物污染物按性質(zhì)分:物理污染物(噪聲、微波輻射、放射性污染、熱污染)

生物污染物(病原體、變應(yīng)原污染物)

易降解(酚、氰)

降解程度:/

化學(xué)污染物/

\難降解(有機(jī)氯、有機(jī)汞)

\化學(xué)形態(tài)—無機(jī)污染物(金屬、類金屬、氣體污染物\有機(jī)污染物/易降解(水污染物)難降解(有機(jī)物)

(二)污染物在環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化污染物有環(huán)境中的遷移:指污染物在環(huán)境污染中發(fā)生的空間位置的移動(dòng)及其所引起的富集、分散和消失的過程。污染物的生物循環(huán):指污染物通過環(huán)境要素(大氣、水、土壤等)進(jìn)入生物體,在生物體內(nèi)轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)運(yùn),然后隨著排泄物、生物尸體(枯枝落葉),經(jīng)微生物分解又回到自然環(huán)境中的循環(huán)過程。污染物在環(huán)境中的遷移方式:機(jī)械遷移

物理-化學(xué)遷移

生物遷移機(jī)械遷移:指污染物通過大氣、水的擴(kuò)散和搬運(yùn)作用,以及重力作用的遷移。

物理化學(xué)遷移:無機(jī)物通過溶解-沉淀、氧化-還原、水解-絡(luò)合等物化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)遷移。

有機(jī)物通過光化學(xué)分解和生化分解實(shí)現(xiàn)遷移。

生物遷移:是通過生物吸收、代謝、生長(zhǎng)、死亡實(shí)現(xiàn)生物遷移。

轉(zhuǎn)化:指污染物在環(huán)境中遷移的同時(shí),通過物理的、化學(xué)的或生物的作用改變形態(tài)或轉(zhuǎn)變成另一種物質(zhì)。

化學(xué)轉(zhuǎn)化:光化學(xué)氧化、氧化-還原、絡(luò)合水解物理轉(zhuǎn)化:蒸發(fā)、滲透、凝聚、吸附、放射線元素脫變生物轉(zhuǎn)化:吸收、代謝

講解書中圖7-2

影響污染物在環(huán)境中遷移和轉(zhuǎn)化的因素:

污染物自身的理化性質(zhì):如酚,在環(huán)境中被水流稀釋擴(kuò)散和被微生物分解、轉(zhuǎn)化、最終消失。外界環(huán)境的物理化學(xué)條件和區(qū)域自然地理?xiàng)l件:如金屬汞,可轉(zhuǎn)化為無機(jī)汞,有機(jī)汞。有機(jī)汞的毒性非常大。而且還能夠通過生物鏈富集。三、污染物在生物體內(nèi)的歸宿污染物在生物體內(nèi)的歸宿:指污染物在生物體內(nèi)的行為,包括吸收、分布、排泄和轉(zhuǎn)化等。

講解書中圖7-3其它內(nèi)容與將要學(xué)習(xí)的環(huán)境生物學(xué)內(nèi)容相沖突,請(qǐng)同學(xué)們自己看。(一)污染物跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)

簡(jiǎn)單擴(kuò)散:從濃度較高向濃度較低方向轉(zhuǎn)運(yùn)(脂溶性)。

被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)/

\濾

過:借助膜兩側(cè)靜水壓和滲透壓的壓力差,通過生物膜上的親水性孔道的轉(zhuǎn)運(yùn)過程(水溶性)。2、特殊轉(zhuǎn)移:特殊轉(zhuǎn)移包括三種方式,即主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn);易化擴(kuò)散;內(nèi)吞作用。

主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn):指化合物透過生物膜由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)轉(zhuǎn)移,并消耗能量代謝的過程。

主動(dòng)轉(zhuǎn)移必須滿足二個(gè)條件:/有載體參加。

\載體具有一定的選擇性,化合物必須具有一定的結(jié)構(gòu)。

易化擴(kuò)散:指一些非脂溶性物質(zhì)或親水性物質(zhì)透過

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