環(huán)境污染與生態(tài)環(huán)境影響評價.ppt

第九章 環(huán)境污染與生態(tài)環(huán)境影響評價,第一節(jié) 環(huán)境污染物與毒物,一、污染物與毒物,1、污染物（pollutant） 污染物是指進入環(huán)境后能夠直接或間接危害人類的物質(zhì)。 污染物可以定義為：進入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成發(fā)生變化，直接或間接有害于生物生長、發(fā)育和繁殖的物質(zhì)。 2、毒物（toxicant） 毒物是指對機體產(chǎn)生有害作用（毒作用）的化學(xué)物質(zhì)。,二、主要環(huán)境污染物及其環(huán)境毒理學(xué)效應(yīng),1、金屬的環(huán)境毒理學(xué)效應(yīng) 重金屬和配位體的相互作用，重金屬的有機化，重金屬的氧化還原反應(yīng)，重金屬的蓄積作用是重金屬毒性作用的特性。毒性作用的受體可能是有催化作用的官能團、結(jié)構(gòu)單元，或細胞膜上的轉(zhuǎn)運成分，氨基酸、肽、蛋白質(zhì)、核酸等生物成分多有與金屬結(jié)合的基團。,（1）汞 環(huán)境汞污染 在自然界中，廣泛分布于地殼表層的大部分汞與硫結(jié)合成硫化汞。普通巖石中的汞含量均小于200g/kg，地殼中的汞平均含量為80g/kg?？諝庵械娘柡凸瘽舛葹?3.2g/m3；天然水中汞的本底濃度一般均不超過0.1g/dm3；土壤中的汞含量一般不高于巖石。,大氣汞污染的重要來源是含汞金屬礦物的冶煉和以汞為原料的工業(yè)生產(chǎn)所排放的廢氣。土壤汞污染主要來自施用含汞農(nóng)藥和含汞污泥肥料，另外含汞污水灌溉農(nóng)田時，土壤也會遭到汞的污染。水體汞污染的主要來源是含汞的工業(yè)廢水的排放，以汞作為電極的氯堿工業(yè)是環(huán)境汞污染的禍首；其次為以汞的無機鹽作為崔化劑的生產(chǎn)化工原料氯乙烯和乙醛的塑料工業(yè)；電池工業(yè)和電子工業(yè)等排放的廢水也是水體汞污染的原因。,水生生物攝入的甲基汞可在體內(nèi)蓄積，并經(jīng)食物鏈的生物濃縮和生物放大，在魚體內(nèi)濃縮幾萬至幾十萬倍。甲基汞是汞公害的病因，汞的甲基化是水體污染危害的主要致毒機理。,汞及其化合物可通過呼吸道、消化道及皮膚等途徑進入機體，以腎臟汞含量為最高。汞在體內(nèi)分布的遞減次序是：腎肝血液腦末梢神經(jīng)。,一般認為Hg-S反應(yīng)是汞產(chǎn)生毒性作用的基礎(chǔ)。 烷基汞化合物通過破壞大腦和小腦的神經(jīng)元而使動物死亡，同時被汞抑制或損傷的血腦屏障轉(zhuǎn)運機制，不能供應(yīng)神經(jīng)元必要的氨基酸。有機汞化合物也可能是由于破壞了亞細胞結(jié)構(gòu)，例如溶酶體和核糖體的膜，從而影響蛋白質(zhì)合成和細胞的完整性。甲基汞化合物易溶于脂肪中，易通過血腦屏障而侵犯中樞神經(jīng)系統(tǒng)，因此中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害的癥狀明顯。,2、大氣污染物的環(huán)境毒理學(xué)效應(yīng) 大氣污染（atmospheric pollution）是指大氣污染物或由它轉(zhuǎn)化成的二次污染物的含量遠遠超過正常本底含量，對人體和生物體產(chǎn)生不良影響的大氣狀況。 二氧化硫是重要的大氣污染物，歷次世界范圍內(nèi)的嚴重大氣污染事件，二氧化硫都是主要的大氣污染物。 二氧化硫（SO2）為無色而具有辛辣刺激性氣味的氣體，SO2進入環(huán)境，主要來自含硫礦物燃料的燃燒，大約占SO2含量的80%；另外對于這種含硫礦物的開采和含有較高硫量的有色金屬的冶煉，大約占10%，同時化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)過程中也產(chǎn)生SO2。,二氧化硫極易與呼吸道表面的水相作用，吸水形成亞硫酸或硫酸。因此，短時間接觸低濃度的二氧化硫，上呼吸道極易受到刺激、腐蝕損害。機體吸收二氧化硫后形成的亞硫酸反應(yīng)性極強，能進行加成反應(yīng)、置換反應(yīng)、還原反應(yīng)等多樣作用。二氧化硫?qū)ξ⑸锞哂兄峦蛔冏饔?，并且引起植物、動物細胞染色體畸變發(fā)生。,3、農(nóng)藥的環(huán)境毒理學(xué)作用 有機氯農(nóng)藥 有機氯農(nóng)藥化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于水，溶于多種有機溶劑。有機氯農(nóng)藥為神經(jīng)及實質(zhì)臟器毒物，大劑量可引起中樞神經(jīng)及某些實質(zhì)臟器特別是肝臟與腎臟的嚴重損害。由于有機氯農(nóng)藥的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對人體危害的特征是蓄積性和遠期效應(yīng)。,三、環(huán)境污染物的聯(lián)合作用,獨立作用（independent effect）即多種化學(xué)物各自對機體產(chǎn)生不同的效應(yīng)其作用的方式、途徑和部位也不相同，彼此之間互無影響。 相加作用（additive effect）即多種化學(xué)物混合所產(chǎn)生的生物學(xué)作用強度是各種化學(xué)物分別產(chǎn)生的作用強度的總和。 協(xié)同作用（synergistic effect）兩種或兩種以上化學(xué)物同時或在數(shù)分鐘內(nèi)先后與機體接觸，其對機體產(chǎn)生生物學(xué)作用的強度遠遠超過它們分別單獨與機體接觸時所產(chǎn)生的生物學(xué)作用的總和。,拮抗作用（antagonistic effect）兩種化學(xué)物同時或在數(shù)分鐘內(nèi)先后輸入機體，其中一種化學(xué)物可干擾另一種化學(xué)物原有的生物學(xué)作用，使其減弱，或兩種化學(xué)物相互干擾，使混合物的生物學(xué)作用或毒性作用的強度低于兩化學(xué)物輸入機體時強度的總和。,第二節(jié) 環(huán)境污染物在生態(tài)環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化,一、污染物在生物體內(nèi)的吸收、分布和排泄,1、污染物在生物體內(nèi)的吸收 （1）經(jīng)消化道吸收飲水和由大氣、水、土壤進入食物鏈中的環(huán)境污染物均可經(jīng)消化道吸收，消化道是環(huán)境污染物最主要的吸收途徑。 （2）經(jīng)呼吸道吸收 環(huán)境污染物經(jīng)呼吸道的吸收以肺為主。 （3）經(jīng)皮膚吸收,2、分布 環(huán)境污染物經(jīng)各種途徑被吸收后，隨血液和體液循環(huán)分布到全身組織細胞的過程叫分布。 3、排泄 排泄是一種化學(xué)物及其代謝產(chǎn)物向機體外轉(zhuǎn)運的過程，外來化合物的排泄包括化學(xué)物本身其代謝產(chǎn)物以及結(jié)合物。排泄的主要途徑是通過腎臟隨同尿液排出和經(jīng)過肝臟隨同膽汁混入糞便中而排出。此外，還有經(jīng)過呼吸器官隨同氣體呼出，通過皮膚隨同汗液以及隨同唾液、乳汁、淚液和胃腸道分泌物等排泄途徑。,二、污染物在食物鏈中的傳遞與放大,環(huán)境中污染物的濃度，具有明顯的隨營養(yǎng)級升高而增大的現(xiàn)象。生物富集（bio-enrichment）系指生物或處于同一營養(yǎng)級的許多生物種群，從周圍環(huán)境中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)的濃度超過環(huán)境中濃度的現(xiàn)象。,1、重金屬的食物鏈積累 鎘污染在水生態(tài)系統(tǒng)中可沿食物鏈不斷濃縮放大，非污染區(qū)貝類的鎘含量為0.05mg/kg，而污染帶貝類的墨魚肝中鎘含量為420mg/kg，濃縮倍數(shù)達8400。 2、農(nóng)藥的食物鏈積累與放大 牡蠣在0.1g/dm3DDT海水中,40d富集系數(shù)達到7萬多倍。,第三節(jié) 環(huán)境污染物的毒理評價,一、環(huán)境污染物的毒作用和毒性,1、環(huán)境污染物的毒作用 毒物進入機體，通常不是作用于進入部位，而是通過血流運送到靶器官。例如，甲基汞的靶器官是腦，鎘的靶器官是腎和肺。 2、毒物的劑量與毒性 （1）毒性（toxicity） 毒性是一種污染物質(zhì)對生物體造成損害的能力。中毒是各種毒性的綜合體現(xiàn)。,（2）劑量（dose） 通常由呼吸途徑進入生物體的毒物毒性，以在空氣中的質(zhì)量濃度mg/m3、mg/dm3表示。 致死劑量（lethal dose，LD）或致死濃度（lethal concentration,LC） 半數(shù)致死劑量（LD50）或半數(shù)致死濃度（LC50）系指能引起一群動物50%死亡所需的劑量。,二、環(huán)境污染物毒性的評價方法,1、一般毒性評價 （1）急性毒性評價 急性致死毒性試驗 水生生物急性毒性試驗 （2）蓄積性評價 （3）亞慢性毒性和慢性毒性評價 2、特殊毒性評價 （1）細菌回復(fù)突變試驗 （2）染色體畸變分析法 （3）微核試驗 （4）顯性致死突變試驗 （5）姊妹染色單體交換試驗,第四節(jié) 生態(tài)監(jiān)測與生態(tài)環(huán)境影響評價,一、生態(tài)監(jiān)測的概念,凡是利用生命系統(tǒng)（無論哪一層次）為主進行環(huán)境監(jiān)測的方法和手段都可稱為生態(tài)監(jiān)測。,二、生態(tài)影響評價的程序,自然資源開發(fā)項目初步工程分析和環(huán)境概況調(diào)查,生態(tài)環(huán)境基本特征分析,工程調(diào)查與分析,劃分評價級別確定評價范圍,關(guān)鍵問題識別和評價因子篩選,編制評價大綱中的生態(tài)環(huán)境篇章,確定生態(tài)影響評價