論文題目：海洋生態(tài)污染對海洋生物的影響摘要：近年來隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，海洋污染日益嚴重，給海洋生物的生存帶來了較大威脅。本文從陸源污染和海源污染兩個方面，針對重金屬及放射性物質、海洋垃圾、海洋酸化、赤潮、石油污染以及海洋開發(fā)污染六種具體的海洋生態(tài)問題，簡要分析了海洋污染對海洋生物的影響。關鍵詞：海洋生物；生態(tài)破壞；海洋污染危害；目錄TOC\o"1-2"\h\u24304引言 316341.陸源污染 383801.1重金屬及放射性物質 3204901.2海洋垃圾 4301421.3海洋酸化 576132.海源污染 6324142.1赤潮 694252.2石油污染 675282.3海洋開發(fā)污染 724838結語 8306參考文獻 8引言海洋占據(jù)了地球總表面積的71%，地球上幾乎所有生命的生存都與海洋密不可分，上百萬種生物孕育于海洋。但幾百年來隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，海洋生態(tài)受到了嚴重的破壞。生態(tài)污染對海洋生物產生了尤其嚴峻的威脅，造成海洋生物的數(shù)量銳減、一些海洋生物甚至瀕臨滅絕、海洋生物死亡后產生的毒素通過食物鏈危害人體等后果。海洋生態(tài)污染能從不同機理對海洋生物生命活動造成影響，作為生物工程專業(yè)的學生，將海洋科學與生物學結合起來，我們能夠更全面地分析海洋污染對生物的危害，從而幫助我們認識到保護海洋環(huán)境的重要性，并避免污染對生物的負面影響。海洋污染的主要來源有陸源污染和海源污染。陸源污染主要發(fā)生在沿岸地區(qū)，由大量污水等排入海中造成；海源污染則是由于船舶排放了大量含油污水，船舶擱淺、互相碰撞、觸礁，以及石油管道泄漏和井噴引發(fā)的海上事故破壞了海洋環(huán)境，以及海洋工程建設破壞了海洋的生態(tài)平衡和海岸景觀[1]。1.陸源污染1.1重金屬及放射性物質隨著工農業(yè)的快速發(fā)展，通過污水排入海洋的重金屬和放射性物質逐年增加。重金屬元素有時是生物體內某些生化反應必不可少的輔助因子，但重金屬元素積累超過一定濃度時將對生物造成不可逆轉的毒害。重金屬能夠通過減少藻類光合色素含量、降低光合放氧率、抑制藻類細胞分裂、產生活性氧自由基來導致脂質過氧化和細胞氧化受損，從而影響藻類的生長發(fā)育。比如，隨著Cu2+暴露劑量的上升，壇紫菜中過氧化物酶活性和葉狀體DNA、RNA含量呈現(xiàn)先上升后下降的時間效應關系[2]；當Cu2+濃度達到100μg/L和25μg/L時能分別抑制綠藻Ulvapertusa和Ulvaarmoricana的生長，當濃度達到250μg/L時Chl-a和Chl-b兩種藻類的生長均受到抑制[3]。除藻類外，部分海洋生物，特別是雙殼類軟體動物，對海水中Cu、Hg、Pb、Cd、Zn等重金屬污染物有較高的積累能力，而其他部分海洋生物如甲殼類、魚類和毛類的腎和肝臟也能積累較高濃度的重金屬[4]。藻類和海洋植物對放射性物質有著尤其強的濃集能力[5]，海洋生物不僅可以通過新陳代謝來吸收和積累環(huán)境中的放射性物質，成為攜帶者和傳播者，通過洄游或漂流將污染海區(qū)的污染物質帶到非污染海區(qū)，而且還能經(jīng)由食物鏈傳遞放射性物質，使之在高營養(yǎng)級生物中富集。放射性物質在海洋生物體內對生物本身的健康造成不利影響，而高營養(yǎng)級的魚類等被人體攝入后既容易引發(fā)中毒，又可能導致腫瘤、白血病和遺傳障礙，造成不可逆轉的后果。1.2海洋垃圾海洋垃圾也是陸源污染之一。其來源可能是人為傾倒不可降解的垃圾、暴風雨將陸地上的垃圾卷入海中以及海洋事故等。海洋中的塑料垃圾可能被海洋生物誤食，塑料中含有大量添加物，如增塑劑、填充劑、著色劑、潤滑劑等，大大增加了塑料毒性，使海洋動物因消化不良或腸胃被堵塞而死亡[6]。塑料垃圾也有可能纏繞在海洋動物身上，使動物窒息而死、餓死或被天敵捕食。同時，大量塑料垃圾覆蓋、漂浮在海面上，影響了海面的透光性和氧氣交換能力，阻礙了綠色植物的光合作用，導致海水中溶解氧含量顯著降低，造成大量海洋生物因缺氧而死亡，水體發(fā)臭、變黑[7]。除本身可能有害外，海洋中的塑料碎片或顆粒還可能附著一些持久性污染物，如多氯聯(lián)苯，這些污染物最終會通過魚類在海洋食物鏈中富集[8]。如果塑料袋或其他塑料薄膜落在珊瑚上，這個小型生態(tài)系統(tǒng)將受到嚴重破壞。覆蓋物會隔絕珊瑚蟲和水中其他寄居生物的營養(yǎng)和空氣交換，以及生物所需要的陽光，最終破壞珊瑚的生命力，進而影響其他海洋生物的生存。位于北太平洋的垃圾大陸可能是目前最受關注的海洋垃圾污染問題之一。垃圾大陸是一片非常集中的“海洋垃圾帶”，有高密度的塑料物品和碎屑。此垃圾帶估計是60年前由于北太平洋環(huán)流漩渦和人類大量排放的塑料垃圾共同作用而形成的。不僅如此，“垃圾大陸”仍在一直增長。自1997年至今,垃圾大陸的面積增加了兩倍；預計到2030年，垃圾大陸的大小還可能再增加9倍。其生態(tài)破壞力也不言而喻，垃圾大陸不僅對海洋野生動物造成傷害，還把大量毒素帶入海水，通過影響海洋食物鏈最終威脅人類自身。1.3海洋酸化近年來，海洋酸化問題已日漸嚴重。從工業(yè)革命至今的兩百年間，表層海洋的pH值已經(jīng)降低0.1，若按此趨勢繼續(xù)發(fā)展，21世紀末海洋pH值可能下降0.3~0.4。海洋酸化主要來源于化石燃料產生的酸雨、人為輸入海洋的硫化物和氯化物、過剩營養(yǎng)鹽的輸入等。海水酸化能夠通過影響酸堿平衡直接影響海洋生物。海洋酸化使生物體內CO32-濃度處于不飽和狀態(tài)，鈣化生物骨骼的CaCO3飽和度降低，從而降低了海洋生物的鈣化率，增加生物體內的血碳酸含量。此時海水酸化不僅降低了生物體內鈣化速率，使其難以形成鈣化骨骼和外殼，甚至可能溶解鈣化的骨骼和外殼。因此，海洋酸化對鈣化生物的不利影響最大。其中，貝類不具有酸堿平衡調節(jié)功能，且由于新陳代謝和生理限制，低等無脊椎軟體動物尤其容易受到酸化的影響[9]，由此海洋酸化對貝類的生存影響特別顯著。海洋酸化不僅對生物鈣化作用造成影響，還會影響生物的生理功能。海洋酸化對生理功能的影響主要在于海洋動物體內酶活性的變化和相應生命活動的能量。研究顯示在酸化海水中，稚參個體間體重差異明顯大于對照組，而生長速率明顯小于對照組，且稚參生長的體色變化也大幅減慢，體色變化第二階段開始稚參的發(fā)育周期明顯加長[10]。海水酸化使生物大部分新陳代謝的能量用于維持滲透壓平衡，減少了用于維持生長的能量，從而造成生長發(fā)育遲緩。對于魚類來說，隨著海洋酸化的不斷加劇，魚類從水中吸收氧氣的能力也隨之降低。即使溶解氧含量充足，魚體仍然需要消耗更多的能量來攝取足夠的氧氣。這種機能的變化可能與酸化環(huán)境中海洋生物體內某些酶作用降低或神經(jīng)系統(tǒng)的興奮與抑制有關[11]。對于頭足類動物來說，其血藍蛋白的攜氧能力比血紅蛋白更低，因此具有更高的需氧量。當海水的pH值變化超出一定范圍時，就會抑制頭足類生物血藍蛋白的攜氧能力及其攝取氧氣的能力，威脅其生存。比如莖柔魚在高CO2濃度的海水中24h后呼吸速率會出現(xiàn)明顯的下降，且在25℃下能降低30%以上[12]。2.海源污染2.1赤潮赤潮是海源污染的嚴重后果之一，主要由過量營養(yǎng)物質排入海洋造成。隨著農業(yè)產業(yè)化、現(xiàn)代化和簡約化發(fā)展，人們開始大量使用農藥、化肥等農業(yè)生產資料，而隨著雨水的滲透，化學物質如氮、磷等可以長距離地排放到低地域的海洋之中，造成海洋環(huán)境的富氧化。農場經(jīng)過施肥和灌溉后廢水直接排入海洋，促進了海藻等有機物的過度生長，使海水顏色變紅、變綠甚至是變?yōu)樽厣?，形成赤潮。赤潮形成后，還能在海洋風的作用下不斷蔓延：加利福尼亞灣的赤潮隨著風力不斷流動，最遠可以流動500海里，貫穿整個加利福尼亞海域[13]。海藻在過度生長過程中或搶奪海水中的氧氣，導致其他生物無法生存；或覆蓋、附著在海洋動物的器官上，造成大量海洋動物窒息而亡；或遮蓋于海水表面，使海水透明度下降，透光率降低，嚴重影響海水底部大型海藻床的生長；更有甚者，部分赤潮在衰敗過程中釋放大量毒素危害其他海洋生物，甚至吞噬貝類或魚類。比如，劇毒卡爾藻能同時分泌溶血性毒素和細胞性毒素兩種藻毒素，破壞細胞膜結構，使紅細胞溶解破裂及破壞鰓組織，使魚窒息死亡[14]；米氏凱倫藻產生的魚毒素和溶血毒素，可溶解魚類的鰓組織，從而造成魚類死亡，直接接觸米氏凱倫藻也會導致浮游動物死亡[15]。除直接影響海洋動物生存外，嚴重的富營養(yǎng)化還會導致珊瑚礁、海草場等重要海洋生境遭到破壞[13]。赤潮通過與海草的生存競爭，使海草數(shù)量急劇減少，破壞其他海洋生物的生存環(huán)境，間接影響到海洋生物的生存。2.2石油污染石油污染主要來源于工業(yè)生產和突發(fā)性的海上油井管道泄露事故。一方面，石油形成油膜覆蓋于水面，使海水中氧氣含量降低；另一方面，石油會對幼魚和魚卵造成致命的危害，對成年海洋生物也會造成一定的損害。石油中含有大量的烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等與水難溶的部分，在海面擴展形成的油膜隔絕了海水與外界的氣體交換；溶解在海水中的油滴則容易隨水黏附在魚體表面和鰓，造成魚類呼吸障礙，特別是高分子化合物造成的窒息效應危害最大[16]。石油類污染物也會對海洋生物的健康造成慢性影響，由于脂溶性較好，將會在進入海洋生物體內后發(fā)生積累，當生物體內石油積累了一定體積并達到一定濃度時，會損害生物體的代謝系統(tǒng)，容易引起疾病和突變，且導致發(fā)育不全的個體畸形[17,18]。部分學者認為石油污染對生物體造成的損害主要在于DNA鏈斷裂和膜脂過氧化等，使得機體抗氧化防御系統(tǒng)的清除能力小于生物體產生活性氧的速度，其主要來源于活性氧的自由基作用[19]。植物對石油烴的生物富集能力使它們更能耐受海水中的石油污染。高濃度石油烴污染物(CPH>1.05mg/L)對三角褐指藻、裸甲藻、亞心形扁藻、新月菱形藻以及小球藻的生長有抑制作用；低濃度的石油烴污染物容易促進赤潮藻類（裸甲藻、中肋骨條藻、新月菱形藻）的生長；而污染物濃度在高于1.96mg·L-1時抑制中肋骨條藻生長[20]。對于底棲生物，貽貝、牡蠣等海洋軟體雙殼類生物從環(huán)境中富集石油烴的能力要大于魚類，而釋放、代謝石油烴的能力要遠遠小于魚類[21]。雖然貽貝、牡蠣能在它們的鰓部和腸子內吸收大量的石油，對油污染有極強的抵抗力，但扇貝幼貝在攝取食物時幾乎無選擇地從海水中攝取懸浮油分，進入幼貝胃中的油滴破乳后結合成大油滴，最終充滿胃中不能排泄到體外，進而導致幼貝死亡[22]。2.3海洋開發(fā)污染不合理的海洋開發(fā)帶來的污染主要來自于海洋建設過程中產生的固體廢棄物、廢水等；在海底礦產資源開發(fā)時，也容易排放大量固體廢棄物，影響海水的清潔[23]。一方面，海洋環(huán)境工程建設會在施工區(qū)域產生大量高濃度的淤泥質水體，在潮汐作用的推動下或者水流的自然作用下，不斷地向周邊區(qū)域擴散，打破局部區(qū)域的海洋生態(tài)平衡，進而導致海洋生物的死亡。另一方面,海洋工程設施的建設將對海岸灘涂的形態(tài)造成巨大的影響，因為海洋工程建設中會出現(xiàn)的海上疏浚及回填行為產生的巨大力量將改變海上沖淤正常的數(shù)據(jù)，從而引發(fā)岸灘形狀的改變，破壞近海的動態(tài)生態(tài)平衡[24]。不合理的海洋開發(fā)還會誘發(fā)其他的陸源污染或海源污染。比如沿海地區(qū)建立的海上娛樂設施和大型浴場可能造成大量生活垃圾的傾倒，影響海中的生態(tài)環(huán)境；海上礦產資源的不當開發(fā)可能會造成石油泄漏，引起石油污染；船舶在海上的運行可能會造成海面水溫升高，進而影響海洋生物的正常生命活動。同時，在海上工程的建設期間，大量的廢水和污水也被排入海水中，有推動赤潮形成的風險，廢水中的重金屬也會帶來海洋污染。結語海洋污染通常能夠同時從海水溶氧量、生物正常生命活動、機體新陳代謝等多個方面影響到海洋生物的生存，而海洋生物所受的危害將從漁業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等諸多方面反射到人類身上。海洋環(huán)境的健康與地球上所有生命的生存息息相關，我們需要保護海洋環(huán)境，減少海洋生態(tài)污染，進而保護地球自然環(huán)境，維護全球生命共同體。參考文獻[1]. 周緣等,海洋污染現(xiàn)狀及其對策.科技創(chuàng)新與應用,2020(02):第127-128頁.[2]. 李欽魏鳳琴謝文陳紀新鄭微云,Cd~(2+)、Cu~(2+)對壇紫菜生化效應研究.廈門大學學報(自然科學版),2005(02):第279-282頁.[3]. Han,T.,etal.,PhysiologicalresponsesofUlvapertusaandU.armoricanatocopperexposure.AquaticToxicology,2007.86(2).[4]. 劉發(fā)義吳玉霖,重金屬污染物在海洋生物體內的積累和解毒機理.海洋科學,1988(05):第63-66頁.[5]. 唐峰華等,北太平洋公海中心漁場海域放射性核素~(137)Cs的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與風險評估.農業(yè)環(huán)境科學學報,2018.37(04):第680-687頁.[6]. 王慧卉與梁國正,塑料垃圾對海洋污染的影響及控制措施分析.南通職業(yè)大學學報,2014.28(01):第68-72頁.[7]. 蘇榮,吳俊文與董煒峰,廈門海域海漂垃圾對海洋生態(tài)系統(tǒng)潛在生態(tài)風險研究.環(huán)境科學與管理,2011.36(03):第24-26+109頁.[8]. 毛達,海洋垃圾污染及其治理的歷史演變.云南師范大學學報(哲學社會科學版),2010.42(06):第56-66頁.[9]. 張海波等,海洋酸化對漁業(yè)資源的影響研究綜述.環(huán)境科學與技術,2019.42(S1):第50-56頁.[10]. 宋銘山等,海水酸化及升溫對刺參稚參生長和變色的影響.生態(tài)學雜志:第1-8頁.[11]. Melzner,F.,etal.,Futureoceanacidificationwillbeamplifiedbyhypoxiaincoastalhabitats.MarineBiology,2013.160(8).[12]. Seibel,B.A.andJ.C.Drazen,TheRateofMetabolisminMarineAnimals:EnvironmentalConstraints,EcologicalDemandsandEnergeticOpportunities.PhilosophicalTransactions:BiologicalSciences,2007.362(1487).[13]. 陶寧,農業(yè)面源污染:海洋生態(tài)破壞的重要源頭.生態(tài)經(jīng)濟,2014.30(10):第6-9頁.[14]. 王聰聰,劇毒卡爾藻對幾種海洋生物毒性及機制的初步研究,2015,中國科學院研究生院(海洋研究所).[15]. 陳寶紅等,米氏凱倫藻對海洋生物致毒作用的研究進展.福建水產,2015.37(03):第241-249頁.[16]. 畢研軍等,石油烴對海洋生物的毒性.河北漁業(yè),2019(04):第7-13+18頁.[17]. Zhibing,J.,etal.,Acutetoxicityofcrudeoilwateraccommodatedfractiononmarinecopepods:therelativeimportance