重金属污染与海洋资源及生态环境研究

重金属在水体中一般不被微生物分解，只能发生生态之间的相互转化、分解和富集，重金属在水中通常呈化合物形式，也可以离子状态存在，但重金属的化合物在水体中溶解度很小，往往沉于水底。由于重金属离子带正电，因此在水中很容易被带负电的胶体颗粒所吸附。吸附重金属的胶体随水流向下游移动。但多数很快沉降。由于这些原因，大大限制了重金属在水中的扩散，使重金属主要集中于排污口下游一定范围内的底泥中。

重金属排入海洋的情况和数量各不相同，如汞主要来自工业废水、汞制剂农药的流失以及含汞废气的沉降。汞每年排入海洋约有1×104t；铅在太平洋沿岸表层水中浓度与30年前相比增加了10倍以上，每年排入海洋的铅约有1×104t；近年来海洋中镉的污染范围日益增大，特别在河口及海湾更为严重。近年有的国家发现在100海里之外的海域也受到镉的影响；铜的污染是通过煤的燃烧而排入海洋；全世界每年通过河流排入海洋的锌高达3.03×106t；砷的污染，目前在海洋虽然较小，但在污染区附近的污染程度十分严重，这是因为海洋生物一般对砷具有较强的富集力，所以对人类的危害也较大；铬的毒性与砷相似，海洋中铬主要来自工业污染，在制铬工业中，如果日处理10t原料，那么每年将排入海洋约有73～91 t。

1.汞污染的危害

海洋里的汞对鱼、贝危害很大，它们除了随污染了的浮游生物一起被鱼、贝摄食，也可以吸附在鱼鳃和贝的吸水管上，甚至还可以渗透鱼的表皮直到体内，而且鱼、贝对海水中的汞有很强的富集能力，有时体内的浓度比周围海水高出10万倍。汞一旦进入鱼、贝体内，使其皮肤、鳃和神经系统产生明显的变化，如游动迟缓，形态憔悴。

汞能影响海洋植物的光合作用，甚至可使海洋植物死亡。例如，每升海水中含有0.9～6.0μg(1μg=0.001mg)的汞，浮游植物就会死亡。对于大型的海藻，如果海水中每升含汞100μg，4d后也会失去光合作用的能力。

海鸟、海兽体内含汞超过一定标准就不能上市，因为海鸟、海兽是以鱼为食的，鱼受汞危害，必然影响到海鸟、海兽。据有关资料记载，生存在荷兰沿海的海豹，肝中含汞高达225～765mg/kg。1970年美国一家公司准备向市场投放一种来自北太平洋的海熊肝，但因肝中含汞每公斤高达3～19mg，结果被禁止上市。

汞对人体危害更大，尤其是甲基汞，一旦进入人体，就几乎全被吸收，特别易在人体的肝、肾和脑里积累。据有关资料报道，因汞中毒死亡者，从其肝、肾、脑组织中检出含汞量比正常人高达几十倍至上百倍，这是因为甲基汞很容易与细胞中的硫氢基物质结合，使肝、肾受害，甲基汞还能损坏中枢神经，黏在脑细胞膜上，使细胞内的核糖、核酸减少，最后导致死亡。

2.镉和铅污染的危害(www.xing528.com)

镉一旦进入海洋，就会被海洋生物大量积累在体内，尤其是那些活动范围不大的鱼类和贝类。如德国基尔港的贻贝中含镉10～34mg/kg。海洋动物的内脏，镉含量更为惊人，如海獭的肾含镉高达500mg/kg，扇贝肝脏含镉量可高达2 000mg/kg。镉一旦进入人体后很难排出，能在骨骼中“沉淀”，因此它具有潜在的毒性作用。长期接触低浓度的镉化合物，就会出现倦怠乏力、头痛、头晕、神经质、鼻黏膜萎缩和溃疡、咳嗽、胃痛等症状。随后还会引起肺气肿、呼吸机能和肾功能衰退。慢性镉中毒会引起周身骨骼疼痛、骨质疏松或软化、肝脏损伤。

然而，铅的毒性虽然没有像汞、镉那样强烈，而且海洋中铅的增多也不会立刻产生明显的危害，但是铅会对海洋生态平衡起破坏作用，也可能使一些海产品不能为人类食用。有学者认为，鱼体内的铅有25%是毒性比较强的四乙基铅，为此许多国家已经禁止在汽油中添加四乙基铅。实践证实，铅对人体的毒害是累积性的，在体内主要沉淀在骨骼中，也有少量贮存在肝、肾、脑及其他脏器中，当血液中含铅量超过每毫升80μg时，就会引起中毒。铅还是一种潜在的泌尿系统致癌物质，因此，如果人们过多食用被铅污染的海产品，就难免遭受危害。

3.铜和锌污染的危害

如果每升海水中含0.1～10.0μg的铜，不但对海洋生物没有危害，反而有一定益处，因为微量的铜对动物的色素细胞的生长有作用，但铜的含量太高，就会产生危害，如每升海水中含有0.13mg的铜，牡蛎就会变成绿色，含量再高就会导致牡蛎死亡。

锌在海水中含量太高，也会引起牡蛎变绿。锌还会影响牡蛎幼体发育，1L海水中只要含有0.3mg的锌，牡蛎幼体的生长速度就有明显的减缓；当含量达0.5mg时，幼体发育就会停止甚至死亡。有些学者发现，含铜量高的海水，锌的含量也会较高，这样牡蛎变绿的机会就会大大增加，因为铜和锌在一起对牡蛎的影响会比它们单独存在时的影响大得多。

海洋中铜、锌的污染，还会对鱼类产生有害影响，虽然轻微的污染不至于毒害鱼类，但却会把鱼逼到其他比较干净的水域，这样就必然导致污染海区鱼类减少，造成渔场荒废。如果污染比较严重，对于一些活动范围不大的鱼类会造成鱼鳃和皮肤的腐蚀，导致呼吸困难，最终也会死亡。