人類對海洋生物區(qū)系的沖擊

人類對海洋生物區(qū)系的沖擊第1頁/共29頁第2頁/共29頁二、對漁業(yè)的沖擊一個概念：單位努力量漁獲量/單位努力漁獲量（catchperuniteffort，CPUE）：表示單位時間內(nèi)某特定單位的捕撈努力量所捕獲的魚數(shù)量或重量。捕撈努力量指在一段時間內(nèi)以相同漁業(yè)作業(yè)方式方法所投入的工作量。隨作業(yè)船只類型的不同，作業(yè)方式的不同，使用漁具的不同等，CPUE也會表現(xiàn)出很大差異，表示一種捕撈能力。全世界漁業(yè)資源在減少，單位努力量漁獲量（CPUE）在減少。第3頁/共29頁三、海洋污染物1、海洋污染概述⑴海洋污染概念

海洋污染：由于人類活動，直接或間接地把物質(zhì)或能量引入海洋環(huán)境，造成有害的影響。

如損害海洋生物資源、危害人類健康、妨礙海洋活動（包括漁業(yè)）、降低海水水質(zhì)等主要特點：

A、污染源廣。B、持續(xù)性強(qiáng)。

C、擴(kuò)散范圍廣。D、防治困難。第4頁/共29頁⑵海洋污染物質(zhì)分類按污染物質(zhì)來源分為：

A、石油及其產(chǎn)品：主要是原油、各種燃料油和潤滑油。

B、重金屬：主要有汞、鎘、銅、鉛、鋅、銀等金屬元素，來源主要為工業(yè)污水、礦山污泥和廢水、石油燃燒生成的廢氣中包含的重金屬。

C、農(nóng)藥：包括汞、銅、砷、鉛等金屬農(nóng)藥、有機(jī)磷農(nóng)藥、有機(jī)氯農(nóng)藥，來源主要為森林、農(nóng)田而隨水流遷移入海。第5頁/共29頁D、有機(jī)廢物和生活污水：成份復(fù)雜的污染物，來源主要來自造紙、食品、印染等工業(yè)生產(chǎn)的纖維素、木質(zhì)素、果膠、糖類、脂類、生活污水、生物殘骸以及圍墾養(yǎng)殖區(qū)排放廢水中的有機(jī)物質(zhì)和營養(yǎng)鹽類。E、放射性物質(zhì)：來源主要為核武器爆炸、核工業(yè)和核動力船艦的排污。F、熱污染：來源主要為各種工業(yè)的冷卻水（暖水）。G、水產(chǎn)養(yǎng)殖污染：殘餌、消毒藥物、防治病藥物、代謝產(chǎn)物等第6頁/共29頁⑶海洋污染的遷移與轉(zhuǎn)化遷移：污染物入海后參與物理、化學(xué)和生物過程而產(chǎn)生的空間位置移動或由一種地球化學(xué)相（如海水、沉積物、大氣、生物體）向另一種地球化學(xué)相轉(zhuǎn)移地現(xiàn)象。轉(zhuǎn)化：指污染物在環(huán)境中通過物理的、化學(xué)的或生物的作用改變其形態(tài)或轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物質(zhì)的過程。

遷移和轉(zhuǎn)化往往同時伴隨發(fā)生。海洋污染物的遷移與轉(zhuǎn)化過程：

A、物理過程：

B、化學(xué)過程：

C、生物過程：第7頁/共29頁⑷海洋的自凈能力和環(huán)境容量A、海洋自凈能力：海洋自凈(environmentalself-purification)能力：是指環(huán)境受到污染后，在海洋的物理、化學(xué)和生物因子作用下，使污染物質(zhì)的濃度逐漸降低直至消除，達(dá)到自然凈化的能力。第8頁/共29頁海洋自凈過程包括：物理凈化：通過稀釋、吸附、沉淀、氣化、光降解等作用而實現(xiàn)的自然凈化。其中海流的輸送和稀釋擴(kuò)散是快速凈化的主要途徑?；瘜W(xué)凈化：通過氧化還原、化合分解、交換和洛合等化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)的自然凈化。生物凈化：通過生物類群的代謝作用（同化作用和異化作用）使環(huán)境中的污染物質(zhì)的數(shù)量減少、濃度下降、毒性減低甚至消失的過程。第9頁/共29頁微生物對物質(zhì)降解與轉(zhuǎn)化的特點：微生物個體微小、比表面積大，代謝速率快；微生物種類繁多、分布廣泛、代謝類型多樣；微生物具有多種降解酶；微生物繁殖快、易變異、適應(yīng)性強(qiáng)；微生物具有巨大的降解能力；微生物具有共代謝作用；

微生物共代謝作用：只有在初級能源物質(zhì)（糖）存在時才能進(jìn)行的有機(jī)化合物的生物降解過程。第10頁/共29頁B、環(huán)境容量：是在人類生存和自然生態(tài)不致受害的前提下，某一環(huán)境所能容納的污染物的最大負(fù)荷量。環(huán)境容量包括二個方面：絕對容量（WQ

）：由規(guī)定的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)（WS

、如水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)）和環(huán)境背景值（B）所決定：（WQ）=WS－B年容量（WA）：某一環(huán)境在污染物的積累濃度不超過環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最大充許值的情況下，每年所能容納的污染物的最大負(fù)荷量。如污染物的輸入量為A（單位負(fù)荷量），一年后被凈化的量為A′，則該污染物在這一環(huán)境中的年凈化率：K=（A′/A）×100%

年容量與絕對容量的關(guān)系為：WA=K×WQ第11頁/共29頁2、海洋污染的生物效應(yīng)和生物監(jiān)測⑴海洋污染的生物效應(yīng)A、污染物在生物化學(xué)和分子水平上的影響

影響生物體內(nèi)酶的活動、新陳代謝；污染物可與生物大分子結(jié)合，導(dǎo)致生物大分子的化學(xué)性損傷；B、污染物在細(xì)胞和器官水平上的影響細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的改變；器官功能減退、降低、喪失；靶器官（targetorgan）：第12頁/共29頁C、污染物在個體生物水平的影響：生物濃縮(bioconcentration)：生物從環(huán)境中吸收某些元素或難以分解的化合物，使生物體內(nèi)該物質(zhì)的濃度超過環(huán)境中的濃度。生物濃縮系數(shù)(bioconcentrationfactor,BCF)：指生物體內(nèi)某種元素或難分解的化合物的濃度同它所生存的環(huán)境中該物質(zhì)的濃度比值，用以表示生物濃縮的程度。生物積累(bioaccumulation)：生物體內(nèi)富集的元素或難分解的物質(zhì)隨生物的生長發(fā)育，濃縮系數(shù)不斷增加的現(xiàn)象。急性中毒(acutetoxicosis)、慢性中毒(chronictoxicosis)第13頁/共29頁污染物在個體生物水平的影響死亡：對行為的影響：回避行為：捕食行為：警惕行為：對繁殖的影響：對生長和發(fā)育的影響：第14頁/共29頁D、對種群-群落的生態(tài)效應(yīng)生物多樣性下降：耐污種、敏感種生物放大（biomagnification）：許多海洋生物對污染物有很強(qiáng)的富集能力，而且這些污染物在有機(jī)體內(nèi)的濃度隨著食物鏈營養(yǎng)級而逐步增大的現(xiàn)象。生態(tài)危機(jī)第15頁/共29頁⑵海洋污染的生物監(jiān)測A、利用指示生物進(jìn)行監(jiān)測污染指示生物(indicatororganism)：是指對環(huán)境中的污染物質(zhì)產(chǎn)生各種反應(yīng)或信息而被用來監(jiān)測和評價環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀和變化的生物。包括二種類型：敏感生物耐污染生物第16頁/共29頁B、利用生物群落結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行監(jiān)測嚴(yán)重污染區(qū)：所有的底棲動物都不能生存，為無生物區(qū)；污染區(qū)：底棲動物種類很少，但耐污染的種類增加；輕度污染區(qū)：底棲動物群落發(fā)生變化，對污染敏感的種類開始消失；非污染區(qū)：底棲動物群落組成正常，沒有受到污染的影響。第17頁/共29頁⑶海洋環(huán)境毒性試驗和殘毒測定A、急性毒性試驗半致死濃度(medianlethalconcentration，LC50）：受試生物半數(shù)死亡的毒物濃度半數(shù)效應(yīng)濃度(medianeffectconcentration，EC50）：表示在一定的暴露時間內(nèi)，使半數(shù)受試動物產(chǎn)生某種效應(yīng)（失去平衡、畸形等）的毒物濃度。B、慢性毒性試驗指標(biāo)：受試動物的生長率、生理、生化和行為反應(yīng)等。C、殘毒測試第18頁/共29頁3、我國海洋污染現(xiàn)狀第19頁/共29頁2007年海洋生態(tài)監(jiān)控區(qū)生態(tài)健康狀態(tài)2009年海洋生態(tài)監(jiān)控區(qū)生態(tài)健康狀態(tài)第20頁/共29頁我國海洋污染物來源⑴陸源污染：是指陸地產(chǎn)生的污染物（工農(nóng)業(yè)廢棄物、城市生活廢棄物）通過不同的渠道進(jìn)入并污染海洋的過程和結(jié)果。大量的陸源污染物進(jìn)入海洋，對海洋環(huán)境破壞非常嚴(yán)重，每年由陸源污染物排放導(dǎo)致的海洋污染事件最多，由此造成的各種急慢性災(zāi)害層出不窮。⑵海上傾廢：多年來因海上傾廢破壞海洋環(huán)境，造成重大經(jīng)濟(jì)損失的事件不但沒有減少，反而有增長的勢頭。第21頁/共29頁⑶開發(fā)溢油：是海洋油污染的主要來源之一，對海洋環(huán)境破壞很大。⑷海洋工程：港口、碼頭、船廠、油庫、電廠、倉庫、礦山、鋼鐵廠、化工廠、造紙廠、圍海造地海水養(yǎng)殖基地等及其改變、影響海岸和海洋的開發(fā)利用的海洋工程建設(shè)或活動等。任何改變海洋的自然條件系統(tǒng)，都會破壞海洋環(huán)境的平衡和海洋生態(tài)系統(tǒng)。⑸船舶污染：船舶故意、任意、意外地向海洋排放油類及其它污染物，是海洋環(huán)境遭受污染損害的一個基本來源和重要因素。第22頁/共29頁⑹海水養(yǎng)殖：近20年來我國漁業(yè)持續(xù)快速增長，連續(xù)10年居世界第一。2000年養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)2578萬噸，占漁業(yè)總產(chǎn)量的60%。尤其是海水養(yǎng)殖業(yè)，其產(chǎn)量占總產(chǎn)量的41%，成為我國海洋經(jīng)濟(jì)新的增長點，功不可沒。但是，必須清楚的看到，海水養(yǎng)殖業(yè)雖然獲得了可喜的經(jīng)濟(jì)效益，同時也引發(fā)、產(chǎn)生了一系列難以治理的生態(tài)環(huán)境問題，為此，我們已付出并將繼續(xù)為之付出沉重代價。第23頁/共29頁四、海洋生物的引入和轉(zhuǎn)移物種從一個地區(qū)運動到另一個地區(qū)的自然傳播是通過幼體的飄浮或成體的運動等方式進(jìn)行的，但是人類的活動（海水養(yǎng)殖業(yè)和水族業(yè)的發(fā)展，以及海運業(yè)的繁盛）加速了物種向新的環(huán)境的傳播。第24頁/共29頁五、對特定海洋環(huán)境的影響1、河口河口是受人類沖擊較大的地方（筑房、建造機(jī)場、港口、疏浚等）。河口環(huán)境的監(jiān)測：“貽貝監(jiān)測”：選用貽貝來監(jiān)測貝類體內(nèi)海洋污染物的濃度。優(yōu)勢：分布廣泛，數(shù)量豐富；固著生活，暴露在海水的污染物中；濾食性能夠積累各種污染物；生理和生態(tài)被廣泛的研究。第25頁/共29頁2007年污染海域分布示意圖2005年污染海域分布示意圖2009年污染海域分布示意圖第26頁/共29頁2、紅樹林⑴疏浚、排放垃圾和污水⑵殺蟲劑積累⑶石油泄露⑷過渡開采（柴源、飼料）⑸臺風(fēng)和