海洋生物学的论文

海洋生物学的论文

　　人类从海洋中获得了许多好处，然而，这些好处不是无限的，事实上，在许多情况下它们正处于危急之中。
　　在气候变化中，首当其冲的是沿海社区尤其是那些生活在小岛屿发展中国家的人民。因此，遏止红树林、盐沼和海草等沿海生态系统的衰退，在有助于减轻气候变化的不利影响的同时，也为亿万人民提供了大量的社会和经济利益。由于海洋是我们未来繁荣和可持续发展的基础，我们需要保持海洋的生产力以及一切至关重要的海洋生态系统的功能。
　　海洋和气候变化相互作用
　　最新的科学研究表明，海洋和气候变化之间的关系非常密切。一方面，海洋是全球气候系统中的一个重要环节，它通过与大气的能量物质交换和水循环等作用，吸收大气中大量的二氧化碳，在调节和稳定气候上发挥着决定性作用，被称为地球气候的“调节器”；另一方面，日益严重的气候变化也对海洋产生巨大影响，造成海平面和海水温度上升、海水酸化、珊瑚礁死亡、小岛屿被淹没、海洋和海岸生态系统遭破坏等问题。
　　去年，总部设在英国剑桥的南极研究科学委员会发布的一份名为《南极气候变化与环境》的研究报告称，气候变化可能导致本世纪末海平面上升1．4米，如果按着个幅度来算，马尔代夫等岛国将被完全淹没，而纽约等全球一些沿海大城市将必须耗费巨资修筑防水设施。
　　国家海洋局去年发布的一份中国海洋环境质量状况报告也显示，由于气候变化等原因，中国海岸带及近岸海域生态系统已经出现了不同程度的脆弱区，海岸带高脆弱区和中脆弱区占全国岸线总长度的36．5％。从海洋局发布的2009年中国海洋灾害公报来看，2009年中国沿海海平面处于近30年来的高位，比2008年高出8毫米，中国海平面上升的速度超过了全球平均速度。去年我国累计发生132次风暴潮、海浪和赤潮过程，其中33次造成灾害，各类海洋灾害造成直接经济损失超过100亿元，死亡和失踪人数达到95人。
　　“沿海地区是社会和经济发展最快、最活跃的区域，但同时也是导致海洋环境恶化、生态系统衰退最严重的地区，已影响到人类健康和社会进步。因此，制定综合的政策措施、健全严格的法律法规、开展科学的空间规划、加强合理的环境整治、实施有效的生态修复，对于沿海城市发展至关重要。”
　　过度捕捞对海洋的伤害很大，应停止过度捕捞，大力推广禁渔期的方法。同时，还要尽量减少围填海项目，如果实在有需要，必须经过严格的、科学的论证后，才能实施，将危害尽量减到最低。此外，大气对海洋也是有影响的，应减少化肥用量，尤其是沿海城市。
　　针对沿海城市所面临的挑战，《北京宣言》特别呼吁，沿海城市的管理，需要用长期的眼光来看，确保把科学、社会、政治和经济等各方面因素都纳入进来，这是至关重要的。面对气候变化的风险，沿海地区可以采取风险和脆弱性评估、健全的发展规划、紧急响应计划来减低风险。

　　以下资料，仅供参考：
　　1　近岸海域主要生态环境问题
　　1.1　陆源性污染压力大，海域污染严重
　　1.1.1　江浙海域接纳了全国近三分之一的入海污染负荷
　　浙江省近岸海域背靠长江三角洲，沿海经济的高速增长和城市化水平的不断提高，使浙江沿海7大城市和浙江北部、上海市排入海洋的工业废水和生活污水日益增多。浙江省7大水系和北侧长江流域所携带的内陆污水源源不断地注入海洋，成为海域环境污染的罪魁祸首，据调查，这些入海河流携带的污染物其负荷占90%以上。有关资料显示，长江中含有大量污染物的河水和上海市的工业、生活污水如果有一半流入浙江海域，加上浙江本身的入海河水和污水，将达到5千亿方，占全国的近1/3，入海的污染负荷也达近1/3，也就是说，浙江海域接纳了全国近三分之一的入海水量和入海污染负荷，而其中85%以上的入海水量和近60%的污染负荷来自长江和上海市。
　　同时，沿海地区农村生活污水、畜禽饲养排泄物、农田化肥农药流失等形成农村面污染源，经小河小溪排入海洋，其污染物质的数量也甚为可观。而日益发展的海水养殖业所产生的残留饵料和排泄物对近岸局部海域，特别是象山港、三门湾、乐清湾这样的半封闭性港湾来说，是非常重要的污染源。

　　1.1.2　海水高度富营养化
　　由陆地排入海洋的污水中富含氮、磷等营养物质，使近岸海域的海水高度富营养化。浙江近岸海域海水中无机氮、活性磷酸盐的含量严重超标，2003年有91.2%的水样无机氮超过一类海水水质标准，其中44.3%超过四类水质标准，实测最高值超过一类海水标准12.9倍；有91.8%的水样活性磷酸盐超过一类海水标准，其中18.6%水样超过四类海水标准，实测最高浓度超过一类海水标准5.3倍。浙江北部近岸海域的无机氮和活性磷酸盐含量和超标率明显高于浙江南部。根据1997和1998年国家环保总局组织开展的渤海、黄海、东海和南海近岸海域环境综合调查结果，浙江省近岸海域的无机氮、活性磷酸盐含量水平居全国沿海各省（直辖市、自治区）的前列。
　　据对海水进行富营养化程度评价，2003年浙江近岸海域海水的富营养化指数（E值）为4.1，远大于富营养化标准值（E＝1）。“九五”以来的E值变化见图1，由图可见浙江近岸海域海水的富营养化程度1998年以前逐年上升，1998年后维持在一个较高的水平。
　　需要说明的是，陆源性入海污染物质的数量随入海径流量的大小而有较大变化，干旱年份入海径流量小，污染物入海量相对较少，故而海水中陆源性污染物质含量水平较低。

　　1.1.3　海水存在一定程度的有机污染
　　经济发展和人民生活水平的提高，导致有机污染物的产生数量增加、种类变多，最终归入海洋。浙江近岸海域海水中化学需氧量（有机污染综合指标）的超标率在“九五”期间有所增加，近几年维持在10%左右,2003年超标区域出现在杭州湾、舟山海区和浙南海区。反映有机污染程度的另一个指标是细菌总数（D值），2003年D值平均为2120，属中等污染水平，从“九五”以来的变化趋势来看，海水有机污染的程度在加重。

　　成份复杂的有机物质对海洋生物尤其是幼体所带来的危害是难以估量的，如果一旦生物种群在发育过程中受阻，对整个群落所带来的影响是灾难性的。

　　1.1.4　海水水质不能满足功能需要
　　受无机氮和活性磷酸盐等指标的超标影响，2003年浙江省近岸海域水质超四类海水占43.9%，四类海水占26.8%，三类海水占9.8%，19.5%为二类海水。其中杭州湾100%为超四类水质，浙南海区水质相对较好，二类水质占83.3%。而近岸海域绝大部分区域是渔业水域，水质要求为一类海水，经水质达标分析，全省2003年仅2.32%的近岸海域环境功能区水质达到目标要求。
　　据对“九五”以来浙江近岸海域水质类别构成的变化趋势进行分析（图3），超四类和四类水质所占比例呈现上升趋势，而一类和二类水质所占比例则呈下降趋势，总体上水质状况趋于下降。

　　1.1.5　部分沿岸海域生态环境趋于恶化
　　含有大量有机污染物和病原菌及病毒的污水排放入海，严重地污染了沿岸水域，使局部潮间带生态环境趋于恶化。潮间带系指海水落潮最低点至涨潮最高点之间的区域，陆源的各类入海排污口直接面向潮间带。监测结果显示，浙江北部海域潮间带水质无机氮和活性磷酸盐超标严重，局部区域化学需氧量、石油类、铅、汞等指标超标，水体条件致病菌及粪大肠菌含量较高；表层沉积物主要受到重金属铜、铅、锌等影响，个别区域还受DDT的污染；潮间带生物种类极度贫乏，部分生物体内污染物的残留量较高。总体上，历年来潮间带海水中主要污染指标上升明显，生态环境质量逐年恶化。

　　1.2　海域生物多样性降低，生态系统脆弱化
　　海域生物种类越丰富，种类组成越复杂，其多样性就越高，生态系统的稳定性就越好，反之生态系统就越脆弱。监测结果表明，浙江近岸海域海水中异养菌和粪大肠菌数量呈明显的上升趋势，浮游生物及底栖生物的种类数减少。浮游生物种类的优势度和单纯度增加，而丰富度却日益下降；底栖生物种类及群落改变较为明显，主要的经济鱼类及甲壳类种类相当单一，生物量的两极分化现象明显。由此可见，浙江近岸海域的生态环境已相当脆弱。“九五”以来浙江近岸海域生物多样性指数变化情况见图4，可以看出总体上呈下降趋势。
　　造成生物多样性指数降低的原因是多方面的，连续的超强度的海洋捕捞和海底沉积物的污染是底栖生物种类及群落改变的主要原因。同时，进入海洋的有机污染物种类和数量日益增多，造成生物种群在发育过程中受阻，使生态系统趋于脆弱。

　　1.3　赤潮灾害严重，威胁加大
　　海水的富营养化为赤潮的发生提供了必要的物质基础条件，一旦其它条件适宜，就有可能引发赤潮。资料表明，浙江海域是我国赤潮发生频率最高的海域，并且从南到北整个海域均有赤潮发生，而舟山海域发生较为集中。2003年在浙江海域发现赤潮46起，累计面积达7000km2。2000年5月发生在浙江中部海域的一次赤潮，总面积近7000平方千米，持续时间长达1个月，是历年来我国发生的面积最大、持续时间最长的一次，属世界罕见，该次赤潮造成的海水养殖直接经济损失近1800万元。
　　从近几年的赤潮发生状况分析，赤潮发生的频率有加快趋势，发生的范围也越来越大，赤潮生物发生的主要种类由原来的硅藻占绝对主导地位逐渐向原生动物及甲藻转变，同时，由于很多甲藻具毒性，对生物资源和渔业生产及人类健康的威胁也在逐步加大。

　　1.4　沿海湿地逐年减少，湿地生态系统失去平衡
　　浙江省面积在百公顷以上的近海与沿岸湿地总面积达57.43万hm2，其中海岸湿地占近一半。沿海湿地中的庵东沼泽区湿地、灵昆岛东滩湿地、南麂列岛自然保护区湿地被列入中国重要湿地名录。

　　浙江海岸湿地虽然总体上是淤涨的，但建国后围涂建设发展较快，至1999年底，全省共围涂16.28万hm2，一些现有滩涂已围涂2～3次，而岸滩的自然淤涨速度跟不上围涂建设发展速度，使现有滩涂的地面高程大都较低。围涂可以增加陆地面积，满足经济发展的需要，但围涂速度过快，岸滩的自然淤涨速度跟不上围涂建设发展的速度，势必使得海岸湿地面积特别是滩涂面积连年减少，湿地植被、自然景观遭到破坏，湿地生物失去家园，湿地生态系统失去平衡，同时也造成了可围面积正逐年减少，围垦成本增大。优良的沿海滩涂资源得不到有效的保护，将会彻底改变这些滩涂的自然生态结构，一些在生态学上、遗传基因上及生物进化史上具有重要保护意义的珍贵物种将会消失，自然的沿岸生态景观将会发生很大的变化。

　　1.5　油品储运量日增，溢油事故威胁加大
　　社会经济的快速发展，对原油和成品油的需求量日益增大。浙江近岸海域得天独厚的深水良港资源，为油品储运业提供了条件。目前，我省沿海散装油品吞吐量达到8000万吨，全国5个原油战略储备库中我省占2个。主要的油码头和储运基地集中在宁波、舟山港，仅舟山港每年进出港的油船达4000多艘次。油品储运过程中可能造成的溢油事故给海域生态环境带来了严重的威胁。
　　自上世纪90年代以来，我国海上石油泄漏事故呈现不断上升的趋势。1987～2002年，船舶和码头共发生大小溢油事故1984起，共溢油14188吨，其中溢油不足10吨的1918起，溢油量10～50吨的26起，溢油量50吨以上的大事故有40起，其中4起发生在浙江海域。2000年10月，东海平湖天然气海底输油管道在位于我省的岱山登陆点KP2.46公里处断裂，造成约300立方米（约230吨）的原油泄漏；2002年7月，浙普渔油98号在舟山港沉没，造成200多吨柴油泄漏。这些溢油事故给当地海域生态环境带来了巨大影响。
　　2　对策建议
　　随着全球工业化和城市化的推进，优美的生态环境成为人类最为稀缺的资源之一。海洋生态环境的保护工作关系到人类的生存和可持续发展。浙江省近岸海域的生态环境问题涉及到方方面面，科学有效地解决这些问题，同样需要各方长期不懈的共同努力。

　　2.1　加强领导，深化管理，全民参与
　　海洋生态环境保护工作是一项跨地区、跨部门、跨行业的复杂而特殊的系统工程，涉及面广，工作任务重，必须加强领导，协调行动。根据《中华人民共和国环境保护法》的有关规定，保护和改善本行政区域近岸海域的生态环境是沿海地方人民政府的一项重要职能。因此，省、市、县三级人民政府必须加强对海洋生态环境保护工作的领导，实行海洋生态环境保护工作行政首长负责制，将其工作任务作为考核内容之一。
　　根据《中华人民共和国海洋环境保护法》和《浙江省海洋环境管理条例》的规定，海洋生态环境保护工作在环保部门的“指导、协调、监督”下，由环保、海洋、海事、渔业和军队等五大部门分工负责。我国的国情决定了多部门管海的必然性，但这种管理体制的弊端是显而易见的，在这样的情况下，作为对环境保护工作实施“统一监督管理”的各级环境保护主管部门，加强对海洋生态环境保护工作的“指导、协调、监督”，将其落到实处，显得尤为重要。
　　环境保护行为涉及每个人，要充分利用各种媒体和组织机构宣传海洋生态环境知识，深入开展海洋环境的国情、国策和省情教育，切实提高社会各界的海洋环境保护意识和法制观念，形成人人参与保护海洋生态环境的良好氛围。

　　2.2　加强区域合作，开展流域（尤其是长江流域）综合整治
　　浙江近岸海域的污染物质主要来自陆源径流，尤以长江为甚，上海市的污染物入海也有相当影响。因此要改善近岸海域的生态环境状况，一方面要加强对陆源直排污染源和各类海上污染源的管理；另一方面须开展沿海各大流域，特别是长江的综合治理；同时应联合上海和江苏，共同开展长三角近岸海洋环境保护与生态修复。
　　开展流域的综合整治，要在加大工业污染源治理力度，提高城市生活污水的氮、磷处理程度的同时，加强水土保持工作，控制农村生活污水和畜禽养殖污水的无组织排放，以逐步减轻进入海域的污染负荷。对于长江流域的综合整治，必须由国家牵头，建立切实有效的区域性共同防治污染的合作机制。
　　开展长三角近海环境保护与生态建设一体化管理体系建设，建立国家协调、地方政府组织的长江三角洲近岸海域环境保护与生态建设行动机构，联合协作，统一调控。要建立健全海岸带管理和污染物排放总量控制管理制度；建立区域性海上统一执法机制，逐步完善多职能海上监察执法队伍，实施统一监督与执法；联合建立长三角近岸海域生态环境现场监测网络体系、生态环境遥感动态监测系统和海洋灾害防治预测预报系统。

　　2.3　完善投资保障机制，增加海洋生态环境保护投入
　　保护近岸海域生态环境是沿海各级政府的基本职责，各级政府应将开展海洋生态环境保护工作和建设所需资金纳入本级财政预算，并确保投入与增长比例。把海洋生态环境建设重点工程项目优先纳入本地区国民经济与社会发展计划，并通过财政转移支付、扩大开放公共服务领域和延长项目经营期限等政策，采取拍卖、租赁、承包等多种形式，鼓励各类投资主体参与开发治理海岸滩涂、浅海和岛屿。要在提高经济和社会效益的基础上，积极创造条件，实行机制创新，对海洋旅游、码头运输、油气开发等建设工程建立海洋生态环境建设补偿资金制度。

　　2.4　启动《浙江省碧海行动计划》，全面开展海域污染控制和生态保护与恢复工作
　　《浙江省碧海行动计划》是一项未来十多年我省海洋生态环境保护工作的综合性分阶段实施计划。该行动计划以恢复、改善近岸海域生态环境和加强污染事故应急防备为立足点，以调整沿海地区的产业结构和生产方式、转变经济增长方式为基本途径，陆海兼顾、河海统筹，以控制入海污染物和海洋环境综合治理与生态修复为重点，遏制海域环境的恶化，促进海域环境质量的改善，增强海洋生态系统服务功能，从而保障浙江省沿海地区社会经济的可持续发展。
　　《浙江省碧海行动计划》结合《浙江生态省建设规划纲要》，确定了2020年前分阶段行动目标，明确了针对我省近岸海域生态环境问题的行动策略，列出了各行动阶段对沿海和流域内各类污染源实行污染物排放总量控制的具体措施任务以及近岸海域生态环境建设的重点项目，提出了各阶段海域重大污染事故应急行动计划。《浙江省碧海行动计划》批准实施后，各涉海部门应按照各自的职责，加强监管，沿海各地人民政府应认真组织落实。

　　2.5　进行优势整合，提高近岸海域生态环境监测能力
　　环境监测是是环境管理的技术保障，也是环境管理执法体系的重要组成部分。海洋生态环境监测专业性强，投入要求高，不宜遍地开花建立专业监测站。目前，我省的海洋生态环境监测力量在全国来说是比较强的，舟山海洋生态环境监测站规模较大，技术力量雄厚，是全国近岸海域环境监测的中心。根据浙江近岸海域生态环境特点，以该站为主，辅以其它部门和沿海环境保护部门的监测力量，完全可以实施对全省近岸海域的生态环境监测。因此，应充分利用舟山海洋生态环境监测站这支监测力量，并在现有基础上加大投入，进一步提高其监测能力。同时，还应加强沿海环境保护监测部门的业务指导，使其能承担起本行政区内沿岸海域的环境监测任务。
　　对于赤潮灾害和溢油等海域污损事故的监视监测，应建立全方位、多层次的监视监测网络和预警预报监测体系，提高其准确性和及时性，为决策部门提供科学依据。

　　2.6　深入开展海洋生态环境保护基础技术研究
　　海洋生态环境保护工作需要强大的科技支撑，涉及的社会、自然学科门类众多，很多领域在技术上还不成熟，因此必须加强基础技术的研究工作。
　　这些技术包括：海洋生态环境地理信息系统和遥感应用技术；重点海域污染物总量控制技术；近岸海域生态环境质量综合评价技术；典型海域污染防治和海岸带生态修复应用技术；赤潮和海域污损灾害监测预测及防治技术等。同时还应积极探索近岸海域生态环境保护工作的管理机制，研究制订地方性海洋生态环境质量标准。

海洋环境对生物的影响

海洋生物与海洋污染
王明俊
(国家海洋局第三海洋研究所，厦门)
摘要
本文对海洋生物与海洋污染之间的相互作用与影响作了较详尽的论述，其中包
括污染物的海洋生物学过程、海洋生物对污染物分布和归宿的作用以及污染物对海
洋生物的影响等。此外，作者还就知何保护海洋环境阐明了自己的观点。
海洋对人类现代经济的发展和满足人们的福利需要方面正在起着越来越大的作用，近年
来在世界范围内兴起的海洋开发热潮也日益高涨。与此同时也带来了海洋环境的污染问题，
因此，开发海洋就必须保护海洋，开展海洋生物与海洋污染物之间相互作用和影响的调查与
研究成为一项重要的基础工作，其成果不仅能为海洋开发和海洋环境保护提供科学依据，而
且可为其未来作出有效的预报服务。本文就海洋生物和污染物之间的相互作用与影响作一概
述，为海洋环境质量评价提供参考。
一、污染物的海洋生物学过程
海洋生物对污染物的首要作用是摄取，包括吸附和吸收两种情况。吸附是物质结合于体
表细胞壁的过程，既有可逆的物理吸附，也有可逆性较小的化学吸附。吸收则是污染物穿过
体表(通过鳃、消化道的壁)进入体内，主动或被动地转移(经血液、血淋巴的循环)到其
它组织和器官的作用。
生物通过被动机制吸附并结合于细胞表面的金属量，比通过代谢或依靠能量作用所吸收
的金属量少得多。吸附污染物的多少，与生物体的体积和表面积的比例有关，个体小的生物
如浮游植物比表面较大、代谢率高、吸附量也多，而且在较短时间内(从几分钟到几小时)
即可达到平衡，浮游动物的平衡时间也较短(从几分钟到几小时)。一般每单位时间内污染
物的穿透量是表面吸附量的函数。生物的生理状况、生活周期、摄饵习性和种群密度等对吸
附作用会产生显著影响。如活的比死的刚毛藻能更有效地吸附甲基汞、生物种群密度大吸附
量就相对的少。水的pH值、硬度、温度、盐度、水中通气情况、生长调节物质、有机物、
本文于1987年10月30日收到，修改稿于1988年2月11日收到。3期王明俊:海洋生物与海洋环境质量I
乌
悬浮颗粒和腐植质等环境因素对摄取亦有很大影响。例如，河口区的pH值从7.3增至8.6
时，几种大型藻对二Zn的摄取率增高。因为在酸性条件下，金属以自由离子形态存在，对
藻类的毒性较大;在碱性pH值时，某些金属倾向于形成不溶性的盐类或氧化物、氢氧化物
等沉淀下来，对藻类的毒性降低。而且在通常条件下被鳌合、络合的重金属，其离子的活度
降低因而比其游离离子的毒性小得多。在一定范围内，海洋生物对金属和放射性核素的摄取
与温度呈正相关而与盐度呈负相关。如鲍氏织线藻对‘，c。和“‘Mn的吸收，分别在25和36℃
时达最大值，温度再升高时则吸收减少。这可能是由于增加温度时呼吸作用增强相对减轻了
重金属毒性的原因。增加盐度会导致吸附的重金属和溶解阳离子之间的竞争作用，后者可部
分地取代重金属因而呈现负的相关性。另外，水中各种污染物的浓度、化学形态和化学价、
污染物之间的协同或拮抗作用以及污染物在环境中停留的时间等，也会影响生物对污染物的
摄取。例如，环境中有高浓度的铜时，栅列藻能增加对镍的吸收，有DDT时，硬石药
对.“zn的吸收减少。通常，这种吸收率是接触速率的函数。在污染物的浓度恒定时，一定
时期内，生物吸收污染物的量随时间延长而增多，一般遵循弗罗因德利希等温吸附线的关
系。
污染物在海洋中的第二种重要的生物学过程是积累，它取决于生物对污染物的同化效
率、浓缩程度、急性或慢性污染作用等因素。例如，短期严重污染时，污染物的浓度较大，
从水中浓缩是积累的主要途径，这在低营养阶层的生物特别明显，如聚球藻对金属的积
累24小时就可达到平衡，并且其积累程度与溶解的金属浓度成比例。如果是长期轻度污染，
则摄饵是污染物进入生物体内的基本途径，特别是处于营养级顶端的海洋生物，污染物沿食
物链转移占绝对优势，如海鸟对DDT的积累等。
不同生物对污染物的浓缩程度不同，如贻贝和多毛类浓缩多氯联苯的系数分别为390和
3830。浓缩系数受脂肪含量的影响，而且一年中不同时期的浓缩系数也有很大差别。有的生
物浓缩污染物的系数很高，如挠足类、鱼类和裸鳃类软体动物浓缩磷的系数分别为2.4lX
106、2.66xlo6和6x10吕。同是软体动物，扇贝、牡蚜和贻贝浓缩镐的系数各为2.26火10。、
3.18xl。‘和1.0x106。因此测定生物的污染物含量，可作为评价海洋环境质量和海产品卫生
质量的重要依据。污染物在体内的平衡因生物而异，受多种因素影响，是个不断变化的动态
过程。至于生物放大(如甲基汞)一般存在于有食物链关系的生物中，但也有污染物在食物
链中逐级减少的情况，例如砷在藻类、螺和绘鱼中的含量分别为119.1、39.1和1.13群2，/9。
污染物在海洋中第三种重要的生物学过程是向体内各器官的转移分布。由子生物内环境
的特点及代谢的变化，各种污染物在体内的分布并不一样。例如，对脂类有较强亲和力的有
机氯，主要贮存于脂肪组织中，铜和汞主要与蛋白质的琉基结合，锌和锡主要与亚胺哇结
合，钻的结合则与氨基酸有关，这些物质在软组织中较多，钙和铭主要积累在海洋动物的骨
骼或介壳中。污染物在体内的分布变化，反映了生物对污染物的代谢和转移情况，可用作评
价环境污染变化的依据。例如，当汞主要分布在鱼的肝和肾中时，表明水体正在受到汞的污
染，若发现肌肉中汞的含量较高时，表示水体中汞的污染已减轻，鱼在不断地把汞排出体
外。污染物在体内各器官的分布，还因生物种类不同而异。例如，铅在加州海狮、紫贻贝、
巨鳌虾和沙蚕中分别分布于骨骼、肾、鳃和表皮中，这种情况对水产品的加工利用具有参考
价值。止竺一一一一竺一生竺堕一生兰‘一一一一一一)卷
污染物在海洋中第四种重要的生物学过程是排解
。
海洋生物以颗粒态或可溶态形式排解
污染物的作用受污染物的性质及其在体内的结合形式、排解途径、生活周期和生物种类与环
境因素等影响。例如，吸附于浮游植物细胞壁外的金属几乎是瞬时解吸的，
金属排解就很慢
。
虹娃鱼排泄汞的速度受温度影响，15℃时为4℃时的2倍
结合在细胞内的
。
排解的主要方
、
海洋哺乳动物的乳汁分泌、鱼类等的粘液分泌、甲
壳动物的蜕皮和生物体内各种酶系对污染物的解毒和微生物对污染物的降解等。例如，螃蟹
每次脱壳可平均带走原有总锌量的61解。除此之外，生物在生长繁殖时，因细胞分裂身体增
二、海洋生物对污染物分布和归宿的作用
海洋生物对污染物分布和归宿的反馈作用，包括生物之间、生物和水与碎屑(含溶解性
有机物)之间的物质交换及一定水平或垂直距离上的载带。生物对污染物转移与解毒的机理
本质上决定于能量，但有时这种过程可因纯粹物理的或化学的过程而促进或加强，如股流扩
散、潮汐交换、海流运动或溶解、络合、沉降等，从而使生物学过程转移和搬运污染物的速
度与物理的或化学的作用速度不相上下，构成了海洋中的一个快速运转系统。
(一)生物运动对污染物的转移
生物主动或被动地水平运动，可把污染物载带到很远的地方，有的长达数千公里，如鱼
类的徊游、海鸟的迁徙或人类对海洋生物的捕捞等。这种搬运对半衰期长的污染物很重要，
估计以这种方式搬运的生物量每年可达6
.
0xlo7t。被污染的浮游生物在海区可漂移一定的
距离，马尾藻和水母还能远距离地载带污染物
。
海洋生物的垂直游动，可从每天的数米(浮
游植物的沉降速度)到达千米的深度(深海鱼类的徊游)
运4000一5000m，底栖动物的幼体也能垂直弥散污染物。
，通过不同的食物链甚至可向下搬
游泳力强的生物如乌贼，既能远距
离游动，又能垂直下游到很深的水域，这类生物转移污染物的潜力也不能忽视。
(二)食物链传递对污染物的转移
食物链传递是污染物转移的一种重要方式，海洋生物经滤食或捕食摄饵的逐级作用，可
将污染物高度地浓缩于最高食性层次的生物中。如大家熟知的例子，美国长岛河口区水中
DDT的浓度为。.Oo005mg/L，浮游生物的含量为0.04mg/kg，经食物链了个营养级的递
增，到最高食性层次鸥鸟时的含量达75.5mg/kg，相当于水中浓度的151万倍。一些食腐的
和深海悬浮索饵的动物、深海底栖鱼类和底栖动物的幼体，都能把污染物载带到上层水域或
转移到较高层次的食物链，因此对污染物的再分布起了重要作用。
(三)生物沉积对污染物的转移
生物沉积作用对污染物的转移也有很大的影响。摄食粪粒和沉积碎屑的底栖动物，可将
浓缩了的各种污染物经排粪、蜕皮、产卵、分泌粘液和足丝分泌等排出体外。另外，生源性
颗粒、细胞或碎屑的溶解渗出和尸体的自溶作用等释放的污染物，通过沉积作用也能转移到
很深的水域，从而促进了污染物在底栖边界层的生物地球化学循环。沉降中的生源性颗粒和
碎屑，还能把多种污染物不断地释放到各水层中，进一步扩大污染的范围。上述诸因素的重
要性决定于生源性颗粒和碎屑的产生率、沉降率和污染物的浓度等。3期王明俊:海洋生物与海洋环境质量I
(四)微生物降解对污染物的转移
海洋生物转移污染物的又一重要方式，是通过水域中特别是沉积物中微生物的降解使污
染物的毒性降低、污染程度减弱变成无毒或消失的自净作用，加速了这些物质在环境中的再
循环和再矿化，这是因为微生物具有高效的分解有机物或转化重金属化合物的酶系。例如，
沉积物中的微生物是促使汞甲基化的主要原因;氧化菌能造成硫化氢的还原环境，从而影响
了沉积物缔合元素的迁移和分布。微生物在需氧条件下可降解氯化烃类如艾氏剂、狄氏剂和
异狄氏剂。许多细菌、酵母和霉菌能降解石油烃类。另外，沉积颗粒上的微生物群体，有可
能充当污染物的载体而进入以颗粒物为饵料的生物(滤食性动物)及摄食它们的动物所组成
的食物链中，因此起了参与食物链传递转移污染物的作用。而在这些动物的粪便中同样含有
载带污染物的大量微生物，通过动物的排粪，可以又进一步稀释和转移污染物。
三、污染物对海洋生物的影响
、
海洋中的污染物，主要分为悬浮固态的营养物和天然有机物，包括氨和其它的天然需氧
物质及热排放物，它们大量地通过生态系天然循环，容易降解;其次是生物性污染物(包括
细菌和病毒)，它们在环境中具有中等的稳定性，第三类是重金属，它们以比天然系统高得
多的浓度出现，对降解非常稳定;第四类是毒性化学物质，包括许多合成有机物和放射性物
质，它们能损害遗传功能，使生物致病、致癌、致畸，具有潜在的危险。污染物对海洋生物
的影响多种多样，其致毒的机制也比较复杂，这里仅从几个主要方面加以简介。
(一)污染对海洋生物生化代谢的影响
重金属能阻碍生物合成途径中的氧化过程，干扰或改变酶和DNA的结构与功能，或与
蛋白质的琉基、生物膜结合，阻碍或破坏物质交换过程，不仅影响生物对营养物质的吸收和
利用，也会影响对有毒物质的分解、转化和排出。例如，20mg/L的锡能完全抑制崎岖鱼腥
藻的固氮酶活性。1拼mol的钻可抑制佛氏绿枝藻的蛋白质和RNA的合成。油膜不仅阻碍海
水表面的气体交换和减弱阳光的射入，影响海洋生物需要的氧和浮游植物的光合作用，而且
其中的芳烃还会破坏藻类的叶绿素。海水中含0.1“g/L有机汞和低至。.。王拼g/L的狄氏剂，它
们都能抑制浮游植物的光合作用。值得指出的是某些海洋生物的肝微粒体氧化酶系对污染会
产生双重反应:一方面这个酶系的芳烃羚化酶被石油烃诱导后，酶活性显著增加，使鱼类代
谢苯并(。)龙等芳烃化合物的反应速度加快，排解污染物的能力增强，减轻了对生物的毒
害;另一方面，它又能活化某些化合物成为强毒性的致癌物或诱变剂，如贻贝肝胰腺的混合
功能氧化酶把环磷酞胺抗癌物转变为海洋生物的致癌物。
(二)污染对海洋生物生理行为的影响
，
粘附在鱼鳃粘膜上的油可使鱼呼吸困难，失去生理平衡，甚至窒息而死。海洋生物可通
过吞水(如鱼类)或摄饵把石油留存在肠道内，从而使动物麻醉或使其细胞坏死。低沸点的
石油饱和烃，能干扰、麻痹和损害动物的运动与定位神经，于枢及化学感受器，破坏生物的趋
化性与化学通讯机能，改变水生生物的徊游路线，严重影响生物的索饵、聚群、求偶、产卵、避
敌等行为。如海水中原油浓度为0.2Tmg/L时，24h即能毒害黄道蟹触角的化学感受作用，一影
响其摄饵。.污染可增加动物的能量消耗，使耗氧量、摄饵量和排泄作用发生屏常，例52海洋环境科学7卷
如，0.1一50mg/L的狄氏剂就使招潮蟹难以适应环境。
(三)污染对海洋生物生长繁殖的影响
超过闭值的重金属使浮游植物的细胞分裂速率降低或膨胀破裂，改变色素体颜色。据调
查，海洋微表层中重金属的浓度比下层水要高1D一100倍，由于抑制了细菌的繁殖和浮游植
物的光合作用，降低了海洋基础生产力，进而减少了动物的饵料来源。0.06雌/L的甲基汞
能抑制小球藻的生长，60mg/L的无机铝能造成亚心形扁藻死亡。污染使藻类种的多样性大
为减少，阻止了优势种的形成。油浓度为10mg/L时，就会使幼鱼、幼虾的血液循环受阻，发
育异常。此外，由于资源开发和海洋工程建设不当，导致海流、盐度、底质和饵料浮游生物等
改变，破坏了海洋生物的养殖场、产卵场，对海洋水产业影响极大。如美国的墨西哥湾就因
此造成高盐度的海水入侵牡砺养殖场，破坏了半咸水的产卵场。又因牡砺幼虫被掠食和发生
病害，产量逐年下降，1972年的平均亩产仅为1945年的10形。因此，海洋污染给海洋生物资
源带来了无法估量的潜在危害。
(四)污染对海产品食用价值的影响
水中含油浓度为0.01mg/L时，海洋生物在24h即可沾上油味，通过鳃粘膜侵入体内，
再经血液循环迅速扩散到全身。海水中含油浓度为。.lmg/L时，鱼、贝类在2一3h内就发
臭，因此降低了食用价值，减少了海产品的销售量。1983年福建泪州湾建立拆船厂后，排出
的大量油污使周围海水的含油量远远超过国家标准，甚至达百倍以上，养殖的海带、紫菜
因有强烈异味难以出售，使惠安县的水产养殖业受到很大的经济损失。目前我国沿海已建有
近300个拆船厂(点)，如不注意保护海洋环境和生物资源，将使沿海养殖业遭到更加严重
的破坏。海洋生物积累酚类也会产生不良气味。此外，牡砺因铜和锌的污染而呈绿色并有铜
绿味，食后引起腹泻，因而降低了商品价值。海水中铜和锌的浓度分别为0.D2一L和
0.1一0.4mg/L时，就足以使牡砺着绿色，这种牡砺肉铜和锌的含量比正常牡蝠高10到20倍，
而且铜和锌共同作用时有毒性增强的效应。
工业污水可使海带腐烂，动物的味蕾糜烂。高温及铜和锌污染的协同作用能造成蛙鱼致
死性的溃疡流行病。由于污染为细菌提供了丰富的养料或细菌增强了对海洋环境的适应，使
致病微生物大量繁殖;同时由于环境污染的应激作用，又使海洋生物降低了对病菌的抵抗
力，导致海洋生物感染细菌或病毒而患病。例如，1984年在北海南部和1985年在荷兰沿海捕
获的比目鱼分别有半数患病或40厂有肝癌。最近美国发现患癌的鱼类已近300种，赫德森河
中两龄的结鱼几乎100拓患肝癌，布莱克河的蛤鱼肝癌达80炙，迫使当局下令不准在河中垂
钓或游泳，禁止出售这些河所产的鱼类和饮用河水。
(五)污染造成大批海洋生物逃离或死亡
海洋污染不仅使海洋生物资源遭受各种危害或潜在的影响，而且给海洋水产业造成灾
难性的巨大损失。1962年夏，日本有明海因暴雨将施用于农田的五氯苯酚冲入海域，毒死贝
类几万吨，造成26亿日元的损失。1967年“托雷·卡尼翁”号油船事件，使英吉利海峡西岸4一
10万只海鸟死亡;同时海域中的鲜鱼鱼卵有50一90万被杀死，幼鱼也近于绝迹。1972年日
本漱户内海因霍氏眼虫(Hornell:’sSp)形成的大规模赤潮，死亡鲡鱼140。万尾，损失71亿
日元。19了3年8月，美国新英格兰沿岸暴发赤潮，一周内养殖场仅贝类就损失3400万美元。
1987年4月5日，广东茂名市发生一次氰化物泄漏事故，使梅江中下游水中氰化物合量3期王明俊:海洋生物与海洋环境质量I
达0.13一0.45mg/L，超过渔业用水标准的6一22倍，死亡淡水鱼26种50余吨，致使梅江及其
入海口附近海域严重污染，海水鱼、虾、贝、蟹类也大批死亡，损失难以估计。
应当指出，由于污染物的毒性不同和各种生物对毒物敏感性的差别，生物对污染的
耐性和受害程度也各异。例如雄壶对低pH的污水抵抗力很强，但对石油的抵抗力却很差。
海洋藻类对重金属的耐药性有很高的种类特异性，对一种金属的耐受力并不能自动地使其具
有对另一种金属的耐受力。当然也有多重耐受性和复合耐受性的例子。另外，受影响的生物
也会因适应而逐渐增强抗污染的能力，例如在有高铜浓度的河口区的墨角藻，比低铜浓度河
口区的墨角藻更能耐受铜的毒性。一般，游泳力强、年龄大的生物受害较轻，底栖动物如贝
类、蟹类和生物幼体受害较重。
综上所述，海洋生物和海洋污染物之间存在着错综复杂的关系，人类对其认识的深化和
掌握它们相互作用与影响的规律，是个不断地从必然王国到自由王国的探索过程。保护海洋
的核心问题是维持海洋生态系的平衡，目的是为了保护海洋生产力、保证海洋生物资源的永
续利用和保障人类的健康与福利。海洋污染生物学的理论和大最的污染实例，都充分说明了
把环境保护作为我国一项基本国策的科学性、必要性和和必然性及其深远的战略意义。

一篇以自然科学范畴的论文该怎样写？（字数不超过3000字，不少于2000字）

一，地质作用的定义
引起地壳组成物质，地壳构造，地表形态等不断的变化和形成的作用，通称地质作用
二，地质作用的分类
地质作用的自然力是地质营力。力是能的表现，按照能的来源不同，地质作用可分为外力作用和内力作用．
1，外力作用按照方式不同分为风化作用，包括物理作用、化学作用和生物作用。剥蚀作用，包括机械风化作用，化学风化作用，搬运作用，包括机械搬运和化学搬运作用两类．沉积作用，包括机械，化学，生物三类．
2，内力作用，
它们既发生于地表，也发生于地球内部。有的强烈急促，如地震；有的微弱缓慢，如风化作用。地球的地表现状是地质作用对地球表面长期改造的结果。

第一节 地球科学的研究对象和研究内容

人类生活在地球上，衣食住行等一切活动都离不开地球。如人们要靠山 川大地获取生活资料以维持生命，要从地球中开采矿物资源制造生产和生活 工具，要了解地球上的自然地理和气候条件以便发展生产，要与地球上发生 的各种自然灾害作斗争。因而，人类在长期的实践中逐步加深了对地球的认 识，并且逐渐形成了一门以地球为研究对象的科学——地球科学
（geoscience）。 地球科学简称地学，是数学、物理学、化学、天文学、地学、生物学六
大基础自然科学之一。地球科学以地球为研究对象，包括环绕地球周围的气 体（大气圈）、地球表面的水体（水圈）、地球表面形态和固体地球本身。 至于地球表面的生物体（生物圈），由于其研究内容广、分支学科较多、且 研究方法具有特殊性，因而已独立成一门专门的基础自然科学——生物学。 但生物的起源与演化、生物体与生存的地球环境之间的关系也属于地球科学 的研究范畴。
地球科学是一门理论性和应用性都很强的科学。它不仅承担着揭示自然
界奥秘与规律的科学使命，同时也为生活在地球上的人类如何利用、适应和 改造自然提供科学的方法论。随着生产和科学技术的发展，地球科学的研究 内容和领域也不断地深入和扩展，逐渐形成了日臻完善的由多学科组成的综 合性学科体系。地球科学目前主要包括地质学、地球物理学、地理学、气象 学、水文学、海洋学、土壤学、环境地学等学科。其中，地质学（geology） 由于其研究领域广博、分支学科较多，并且以研究地球的本质特征为目的， 因而成为地球科学的主要组成部分，以至于人们有时把地质学和地球科学作 为同义语使用，其实两者的含义是有差别的，它们具有包容关系。随着科学 的发展，地球科学还会不断地诞生新的学科和出现一些边缘学科。
地理学（geography）主要研究地球表面的各种地形、地理环境及其结构、
分布和演变规律，并涉及到自然和社会两个领域之间的相互关系。地理学一 般可分为自然地理学和人文地理学两大组成部分。自然地理学是研究自然地 形、地理环境的结构及发生、发展规律的学科，主要包括普通自然地理学、 区域自然地理学、地志学等。人文地理学是研究人和社会与自然地形、地理 之间的相互关系的学科，主要包括政治地理学、社会地理学、人口与聚落地 理学、经济地理学、历史地理学等。
气象学（meteorology）以地球周围的大气圈为研究对象，主要研究大气 的各种物理性质、物理现象及其变化规律。其研究内容也很广泛，包括许多 分支学科和应用学科。主要的分支学科有大气物理学、天气学、气候学、高 空气象学、动力气象学等，主要的应用学科有卫星气象学、无线电气象学、 航空气象学、海洋气象学、农业气象学、林业气象学等。其目的在于揭示大 气中的各种物理现象和物理过程的发生、发展本质，从而掌握并应用它为人 类生活和国家经济建设服务。
水文学（hydrology）和海洋学（oceanography）以地球表面分布的水体 为研究对象。水文学主要研究地球上江河、湖沼、冰川、地下水以及海洋等 各种水体的数量、质量、运动变化与分布规律，以及它们与地理环境、生态

系统和人类社会之间的相互影响与相互联系。海洋学是以海洋作为一个独立 体进行研究的，它实际上是从地球科学的其它几个分支学科中独立出来的， 这是由于海洋在现代地球科学、人类生存环境和未来社会发展中的地位越来 越重要的缘故。海洋学是研究海洋中发生的各种现象和规律及其相互关系的 各门学科的总称，根据研究内容不同可分为海洋物理学、海洋水文学、海洋 化学、海洋生物学、海洋气象学和海洋地质学等。
土壤学（soil science）以地球表面发育的土壤层为研究对象。主要研 究土壤的物质组成、结构、类型、分布和形成发展过程。根据具体研究内容 和应用领域的不同，土壤学也有一些分支学科，如土壤生物学、土壤地理学、 土壤气候学、土壤物理学、土壤化学、土壤地质学等。
地球物理学（geophysics）是应用物理学的方法研究地球的一门学科， 是近代发展起来的地球科学与物理学相结合的一门重要边缘学科。广义的地 球物理学的研究对象包括固体地球及其表部的水体和周围的大气圈。但由于 水体和大气圈的研究都已建立起相应的独立学科，所以一般所称的地球物理 学是狭义的，其主要研究对象是固体地球，因而也可称之为固体地球物理学。 地球物理学重点研究固体地球的各种物理性质、物理现象及其发生与发展过 程、地球的内部构造与组成、地球的起源与演化等。其主要分支学科有地震 学、地磁学、重力学、地热学、地电学、大地测量学、大地构造物理学和应 用地球物理学等。其中，应用地球物理学主要是研究地球物理勘探方法及其 在地球资源的勘探与开发、地球环境的监测与保护等方面的应用。
地质学（geology）研究的主体对象也是固体地球，当前主要是研究固体
地球的表层——地壳或岩石圈。地壳或岩石圈的厚度一般为几十到二百公里 左右，与地球的半径（6371km）相比只是一个很薄的表壳。这一薄壳之所以 成为地质学当前研究的主要对象，一方面是出于实际需要，因为这一层与人 类的生活、生产及生存都直接相关；另一方面是受现时人类能力的限制。人 们可以直接观测和研究地球表层，但现阶段人类尚无能力对地下深处进行直 接研究。钻井取样是目前人们获取地球较深部物质进行直接研究的唯一途 径，但由于受当前技术水平的限制，钻井所能达到的深度是有限的。目前世 界上最深的钻井（12.5km）位于俄罗斯西北部的科拉半岛，这一深度尚不足 该区大陆地壳厚度的二分之一。可以相信，随着科学技术的发展，地质学研 究的对象将不断向地球的深部（如地幔、地核）扩展。
地质学的研究内容主要包括固体地球（重点是地壳或岩石圈）的物质组
成、内部构造和形成演化历史。按其研究内容和任务的不同，地质学的主要 分支学科可简举如下：
（1）研究地球的物质组成方面的学科，如结晶学、矿物学、岩石学等；
（2）研究地球的内部构造方面的学科，如构造地质学、构造物理学、区 域构造学、地球动力学等；
（3）研究地球的形成演化方面的学科，如古生物学、地层学、地史学、 古地理学、地貌及第四纪地质学等；
（4）研究地质学的应用方面的学科，可分为两个方面：其一是研究地下 资源方面的分科，如矿床学、石油地质学、煤田地质学、水文地质学等；其 二是研究地质与人类生活环境及灾害防护方面的分科，如工程地质学、环境 地质学、地震地质学等。
此外，人们为了更好地研究上述地质学的各个方面，不断地吸收和借鉴

其它一些学科的先进理论、方法和技术，用以促进和深化地质学的各项研究， 于是逐渐形成了一系列的边缘学科，如数学地质、地球化学、同位素地质学、 天文地质学、海洋地质学、遥感地质学及实验地质学等，这些边缘学科在现 代地质学各领域的研究中发挥着极其重要的作用。
近几十年来，由于世界各国工业、农业、军事、航天、交通等产业的飞 速发展，其结果给地球的自然环境带来了巨大的影响。这种影响有些是直接 的（如污染问题）、有些是间接的（如气候变化），它已经严重地影响到地 球的自然生态和人类的生存与发展，因而受到科学工作者和全人类的广泛关 注。这一问题与地球科学和环境科学关系密切，于是在地球科学中逐渐形成 了一门与环境科学相结合的边缘学科，即环境地学。环境地学主要研究地球 自然环境的组成、结构、形成、演变以及环境的破坏、污染、防止、保护、 改良与评价等。根据地球科学中各学科所研究的侧重点不同，又可分为环境 地质学、环境地理学、环境气象学、环境水文学、环境海洋学、环境土壤学 等。