1.4.1 对生物的影响
1.4.1.1 污染物进入生物的途径及转化过程
突发环境事件物质在生物体内累积,当其数量超出了生物体内正常含量,就可能对生物产生影响和危害。其主要途径有三个方面:生物吸附、生物吸收和生物浓缩。
生物吸附主要指污染物质通过共价、静电或分子力的作用吸附在生物体表面的现象。
生物吸收指大气、水体、土壤等环境因素中的污染物可经过生物体各种器官的主动和被动吸收进入生物体。植物可通过叶面吸收某些污染物后再通过细胞间隙运转至其他部分,也可通过根系从土壤或水体中吸收有毒物质。动物则主要通过呼吸道、消化道和皮肤等途径使污染物进入动物机体。
生物浓缩指某些较稳定且不易分解的物质被生物吸收后在体内。通常情况下,越处于食物链上端的物种,生物浓缩现象越为明显。
环境污染物经各种途径被生物吸收后,随血液和体液循环分布到全身细胞。理论上污染物应均匀分布于全身各细胞组织,但是事实上并非如此。污染物在体内的分布并不均匀,各种化合物在体内的分布也不一样,有些化合物极易透过某种生物膜,即可分布全身;有些化合物不容易透过生物膜,因此分布受到限制。由于有机污染物是脂溶性且非电解质,故多在体内呈均匀分布。而无机污染物在体内则多呈不均匀分布,属电解质,根据它们的价态,在体内分布有一定规律:1价阳离子,-1价、-2价、-3价阴离子一般在体内分布较为均匀;2价、4价的阳离子,容易分布在骨骼中;镉、钌等由于与含硫基蛋白结合,多集中于肾脏。
进入生物体内的外来化合物,在体内酶的催化下会发生一系列代谢变化过程,称为生物转化(biotransformation),亦称为生物代谢转化(metabolic transformation)。其转化成的衍生物称为代谢物(metabolite)。肝、肾、胃、肠、肺、皮肤和胎盘都具有代谢转化功能,其中以肝脏代谢最为活跃,其次为肾和肺。
1.4.1.2 污染物对生物的危害
突发环境事件产生的污染物可分为无机污染物、有机污染物两类。
无机污染物主要有硫氧化物,主要对植物,尤其是叶片造成影响;氮氧化物,易形成光化学烟雾,刺激人类及动物的眼睛及上呼吸道;氯气,主要刺激上呼吸道支气管黏膜;氟化物,主要破坏原生质,影响神经正常功能,抑制酶的活性,抑制内分泌作用,破坏钙、磷作用以及可能导致突变;氰化物,属于快速毒物,较高浓度下可使人和动物发生瘫痪、痉挛、窒息、呼吸停止而死亡;汞,急性汞中毒可造成人类食欲不振、恶心、腹痛、腹泻、尿汞升高,汞还会影响植物正常代谢;铅,主要影响造血系统及神经系统,对骨骼及生殖器也有一定影响;砷,主要为影响生物酶正常功能;镉,抑制酶活性,影响植物光合作用,影响人类肝、肾功能。
有机污染物主要有多环芳烃,可致癌;酚类化合物,可使植物枯死,被人体吸收后可使中枢系统失去抑制,甚至导致呼吸中枢麻痹而死亡。