生態污染

生物與受污染的環境間的相互作用，以及污染物在生態系統中遷移﹑轉化和積累的規律。污染指環境中某些物質或能量的增加直接或間接危及人類的情況。例如工業排廢﹑交通噪音及核彈輻射等都對人類有害。污染多為人類活動的後果﹐但某些自然現象(如火山爆發)也能造成污染。

基本介紹

• 中文名：生態污染
• 外文名：ecological pollution
• 簡介：生物與受污染的環境間的相互作用
• 類別：大氣污染﹑水污染和土壤污染
• 危害作用：污染環境，對人體有害
• 污染原因：多為人類活動

生態污染類別

人們一般常按受影響的環境將污染分為大氣污染﹑水污染和土壤污染等；由人類健康的角度出發，食品污染也是一個重要類型。還可按污染因子的性質將污染分為化學污染(如有機物污染和無機物污染)﹑物理污染(如聲﹑光﹑熱﹑輻射等造成的污染)和生物污染(如有害微生物﹑寄生蟲和變應源所致污染等)。產生以上污染因子的場所或生境稱為污染源。污染源常分為工業污染源﹑交通運輸污染源﹑農業污染源和生活污染源等。其中為害較大者如燃料燃燒產生的廢氣廢渣﹑工業生產中的有毒產物﹑農藥等。

① 大氣污染—人為原因造成大氣污染的主要原因有：工業污染源；生活污染源；交通污染源；農業污染源。在我國，煤煙和汽車尾氣是大氣污染的兩個重要污染源。

② 水體污染—如今，在我國很多地區的江、河、湖泊中都存在不同程度的水體污染狀況。尤其是位於人口密集區域的大小河流、池塘等眾多地表水域，由於各種固體廢棄物、禽畜糞尿及各類廢水被直接 或輾轉入河，加上無人管理，又基本不加疏浚，使大多數水質從量變到質變，從清澈到黑臭，甚至成為了天然垃圾箱，連儲水功能也逐漸喪失。

③ 居室污染—居室污染通常指室內空氣受到化學、生物污染侵入，空氣品質下降。各種燃料（如煤、煤氣、石油氣、柴草等）燃燒是居室污染的重要來源。另外，廚房油煙、室內抽菸和室內裝潢所用的 絕緣材料、粘結劑、塑膠及油漆等均會散發出對人體有害的物質，甚至建築材料中的放射性物質，也可從水泥地板、牆體、天花板中放射出來，造成危害。

④ 土壤污染—工業廢水、生活污水和固體廢棄物、農藥、化肥、牲畜排泄物、生物殘體以及大氣沉降物進入 土壤並積累到一定程度，會引起土壤質量惡化。有些地方採用污水灌溉肥田，直接造成土壤嚴重污染，帶來農副產品污染，危害食用者健康。

⑤ 城市化問題—由於城市規模迅速膨脹而造成的住房緊張、交通擁擠、資源短缺、環境惡化、城市疾病等一系列問題，也是生態破壞的重要部分。如城市熱島效應、城市噪聲、城市污水、城市垃圾、城市煙塵、城市綠地破壞、城市光污染等。

對生物的危害

環境污染與一般中毒有所不同，一般說來，環境污染物的作用範圍廣，可經大氣﹑水體﹑土壤﹑食物等多種途徑作用於生物體；污染物濃度一般不高﹑但作用時間長，可同時有幾種污染物作用於生物體；受影響的生物數量大﹑種類多，但受害的程度不等，因此環境污染常打亂生物群體內部的數量比例；污染物在生物體內可能解毒，也可能增毒，還可被生物濃縮並經食物鏈網造成間接為害。

生態污染

物理因子(如輻射)可直接作用於生物體表。在高等動物，大氣中污染物主要經呼吸道進入體內，水體及土壤中污染物則多通過飲水或食物經消化道進入體內。污染物進入體內後隨體液分布至各處，但血腦屏障和胎盤屏障可阻礙污染物進入中樞神經系統和胎兒體內。有些污染物可在組織中蓄積，如鉛蓄積於骨中，DDT蓄積於脂肪組織中。一般污染物在體內還要經歷代謝變化，例如肝細胞中存在一些系作用於污染物，通過氧化﹑還原﹑水解等反應改變其化學結構﹑形成一級代謝物。另外一些系則促使這些一級代謝物與體內某些化合物(如葡萄糖醛酸或硫酸)相結合形成二級代謝物。二級代謝物的親水性一般有所增強，有利於排出。在這個生物轉化過程中，許多污染物毒性降低，但有的毒性反而增強。大部分污染物以原形或以轉化形態經腎自尿排出或經肝隨膽汁排出。許多污染物作用於生物膜，或影響物質轉運，或破壞細胞結構。有些則為抑制劑，可阻斷代謝途徑的順利進行。還有的直接影響核糖核酸等遺傳物質，造成基因突變，可導致癌變甚至影響後代。

許多生物有濃集環境中污染物的能力，使體內污染物濃度遠大於環境中的濃度，這種現象稱為生物濃縮或生物富集。隨著時間的推移，體內濃集的污染物不斷增加，這種現象稱為生物積累。在食物鏈網中，高營養級生物以低營養級生物為食物，將食物中所含污染物一併吸收，結果生物體內污染物的濃度逐級增多，這種現象稱為生物放大。如有機氯農藥使用的數量大﹑範圍廣，且有機氯為脂溶性物質，可經體表吸收，容易在脂肪組織中蓄積，並經食物鏈逐級放大。1966年對美國圖利湖和克拉馬斯南部保護區中DDT污染情況的調查表明，湖中水DDT濃度僅為0.0006ppm，經水生植物和無脊椎動物等環節後至石斑魚體中達1.6ppm，即放大2600多倍。而在食魚的小鷿體內竟可發現75ppm的DDT(放大12萬多倍)，在濃縮DDT的小鷿脂肪組織中甚至達到459.5ppm，即放大77萬倍。DDT可使鳥類產蛋數目減少，蛋殼變薄和胚胎不易發育，從而嚴重影響鳥類繁殖。

生態污染

有的污染物經過生物作用後毒性增強。20世紀50年代在日本熊本縣水俁灣漁民中陸續出現多例中樞神經系統病患者，其中部分死亡。當時病因不明，僅稱之為水俁病，後證明主要系甲基汞中毒。該地區工廠排出含汞廢渣，汞進入水體後經底泥和魚體中細菌作用轉化為甲基汞，居民食用含甲基汞的魚和貝類而中毒。

還有時，污染的直接後果是促進某些生物增殖，打破生物間的平衡，間接地傷及其它生物。如水體受到有機物污染，氮﹑磷﹑碳等營養物質大量聚集(稱為富營養化)，引起藻類和其它浮游生物大量增生並覆蓋水面，影響下層生物的呼吸及光合作用，浮游生物殘體分解時也耗氧，造成水體缺氧，再加上某些浮游生物產生毒素，結果魚類及其它生物成批死亡。在這裡，有的污染物毫無毒性，生物傷亡不是污染直接造成的。

環境中的無機毒物和難降解的有機毒物通過大氣﹑水體﹑土壤進入動植物體內，然後動植物排泄物及其殘體經微生物分解後又回到環境中，形成有毒物質的生物循環。其中最重要的循環途徑是經農田土壤進入農作物為人畜食用，最後又歸於土壤。歸納起來有幾種主要循環系統:"農藥-土壤-植物-人畜"，"廢水-土壤-植物-人畜"，"大氣-土壤-植物-人畜"和"廢水-水生植物-水生動物-人畜"。

20世紀中葉以來，工業廢棄物大量傾瀉到環境中，已成為自然選擇壓力的一個重要組成部分。微生物的世代短﹑變異快，最能反映出污染物的選擇作用。敏感的生物被淘汰，有耐性的得以存活，能分解這些廢棄物並藉以為生的生物則大量繁殖。這一切將產生什麼樣的長遠影響，目前還很難預測。

生物的套用

在污染生態研究中得到廣泛套用的有生物監測和生物淨化兩方面內容。

生物監測

已廣泛套用於大氣和水體污染監測。監測大氣污染常利用敏感植物。高等植物葉片可對不同污染物產生不同的病斑，而地衣和苔蘚等低等植物對污染尤為敏感，例如低濃度的二氧化硫便可殺死地衣。植物體內的污染物積累量也反映污染情況。監測水體污染則廣泛利用多種動植物。例如，大型底棲無脊椎動物分布廣﹑比較固定，壽命長，且形體大﹑易於辨認，是常用的指示生物。不過在這裡觀察的對象實為有耐力的物種，例如在有機污染造成水體嚴重缺氧情況下，只有顫蚓等抗低氧物種得以繁殖，故可以其量表示污染程度。有時生物群落的結構變化可用作較為靈敏的指針。將特定生物置於污染水體中測試其生存情況或其生理﹑生化和行為等反應，以及測定水生生物體內的殘毒蓄積量，這些也是常用的監測手段。生物監測不能準確判定污染物的性質和數量，故必須與化學和物理學測定手段結合套用。

生物淨化

綠色植物可以淨化空氣﹑減弱噪聲﹑改善小氣候﹑美化環境，而土壤微生物體系是自然界分解有機物質的主要場所，有極大的淨化有機污染的能力。目前廣泛利用微生物來淨化工業廢水和生活污水，這包括各類氧化塘﹑活性污泥及生物膜等方法。

污染生態學

研究生物與受污染的環境之間相互作用的機理和規律的學科，環境生物學的一個分支。

形成

環境的污染不僅對人群健康產生極大危害，而且對生物種群、群落以至整個生態系統的結構和功能都會有很大影響。大氣污染造成大片樹林枯萎，農作物收成減少；水體污染造成大量魚類死亡，漁業產量下降；土壤污染造成農作物發育障礙和植物體內積累殘毒。隨著環境污染狀況的日益嚴重，生態污染的研究受到廣泛的重視，尤其是近二、三十年以來，各國科學家調查了鳥、魚、獸類的大量死亡事件，研究了污染物在食物鏈中的生物積累、生物濃縮和生物放大，開展了實驗室的生態模擬和野外的受控生態系統的試驗，探索了污染物在生態系統中的遷移和變化規律。這些工作成果匯集起來，逐漸形成了以研究污染情況下生態系統的效應為中心內容的污染生態學。中國在60年代開始進行污染生態方面的研究。70年代舉行了一系列環境污染與生態學學術會議，推動了污染生態學的發展。

研究內容

①環境污染的生態效應：包括環境污染對生態系統中各種生物的影響，污染物在生物體內的積累、濃縮、放大、協同和拮抗等作用。②環境污染的生物淨化：包括綠色植物對大氣污染物的吸收、吸附、滯塵以及殺菌作用，土壤－植物系統的淨化功能，植物根系和土壤微生物的降解、轉化作用，以及生物對水體污染的淨化作用。③環境質量的生物監測和生物評價等。

研究方法

把生態系統作為一個整體進行綜合分析；進行生態模擬和建立生態系統模型，以便闡明污染物進入生態系統引起的生態效應以及生態系統對污染物的淨化功能。在污染的生物防治上，主要是通過系統分析，既要考慮人工防治措施，又要考慮生態系統的淨化能力，以便確定區域生物防治的最佳方案。

污染生態學的研究為生態污染的防治提供了科學的依據。目前存在的主要問題是，實驗室的實驗結果與野外調查結果存在差距；污染物在生態系統內的運轉規律和機理還有大量問題尚未闡明，必須進一步研究。

農業污染

治理

近年來，我國農業環境和農產品污染問題日趨嚴重，耕地環境質量不斷下降，農產品有毒有害物質殘留問題突出，已成為制約農業和農村經濟發展的重要因素。農業部日前公布的一系列數據表明，我國農業生態環境建設和保護雖然取得了很大的成績，但近年來，我國農業環境和農產品污染問題日趨嚴重，耕地環境質量不斷下降，農產品有毒有害物質殘留問題突出，已成為制約農業和農村經濟發展的重要因素。加強對主要農畜產品污染的監測和管理，對重點污染區進行綜合治理，實屬重大而緊迫的工作。

形勢嚴峻

我國工業“三廢”對農業環境的污染正在由局部向整體蔓延。因固體廢棄物堆存而被占用和毀損的農田面積已達200萬畝以上，8000萬畝以上的耕地遭受不同程度的大氣污染，僅淮河流域因農田大氣污染累計損失就超過1．7億元。全國利用污水灌溉的面積已占全國總灌溉面積的7.3%，比80年代增加了1.6倍。我國不同程度遭受農藥污染的農田面積也已達到1.4億畝。

我國農產品污染狀況也不容樂觀。近幾年農業部對重點區域主要農畜產品污染情況開展了調查。結果表明，重點區域被監測的家畜產品中污染物超標率達到18.5%。今年“春節”、“五一”期間農業部對我國部分省會城市農貿市場的蔬菜、水果的污染情況進行抽樣檢測後發現，蔬菜、水果中不同程度存在著農藥污染超標，並有使用違禁農藥的現象發生，部分地區農藥超標現象還比較嚴重。農業廢棄物污染日益突出。近年來，為豐富城鎮居民的“菜籃子”，我國在大中城市周圍相繼建立了一批“菜籃子”工程，但也帶來了大量的糞便、糞水等廢棄物。據初步統計，目前我國每年禽畜養殖場排放的糞便及糞水總量超過17億噸，再加上集約化生產的沖洗水，實際排放的污水總量還將遠遠超過這個數字。如此多的禽畜糞便，不僅污染了養殖場周圍的環境，而且導致了水體的污染。此外，由於秸稈隨意焚燒造成的空氣污染問題十分突出，每到夏收、秋收時節，大量剩餘秸稈堆放在田間地頭，最終被付之一炬，不僅浪費了寶貴的資源，而且煙霧瀰漫，造成了嚴重的空氣污染，有時還引起交通事故和飛機航班延誤，給人民生活和經濟建設帶來不良影響。

針對農業生態環境污染日益加大的嚴峻形勢，農業部副部長張寶文說，農業部將加大農業生態環境建設和保護力度，促進農業和農村經濟可持續發展。

張寶文介紹說，當前，農業部將從兩個方面加強無公害農產品工作。一是聯合有關部門加緊起草《無公害農產品管理辦法》，爭取儘快出台；二是制定《全國無公害農產品發展規劃》，按照農業產業結構調整和農民增收的要求，分區域、分步驟、有重點地開展無公害農產品示範基地建設，為廣大消費者提供更多的“放心菜”、“放心糧”。

下一步農業部要會同有關部門積極做好《全國農業生態環境保護條例》的起草和《草原法》的修改工作，爭取早日出台。同時要繼續引導各地制定和完善相關法律、法規，建立健全執法隊伍，做到農業環境保護有法可依、違法必究，依法加強對農業生態環境的監督管理。

同時，農業部還將進一步加強農業環境、漁業水域、草原牧區的監測體系建設，加大環境監測力度。一是要定點、定期對主要農畜產品污染情況開展例行監測，使人民民眾吃上“放心菜”；二是開展對大中城市郊區、工礦企業周圍等重點區域土壤環境的例行監測；三是定期對重要漁業水域環境進行常規性監測，加大對污染漁業事故和赤潮等問題的監測力度，及時掌握海洋漁業環境狀況和漁業受污染損失的狀況，調查處理污染漁業水域事故。

據介紹，根據有關計畫，到2010年，全國生態農業縣將達到300個，覆蓋面積3億畝；全國人工種植草地、改良草地面積達到9億畝，占全國草地面積的15%。西部地區的每個省區要重點建設好1至2個生態農業示範縣。西部150個縣實施“生態家園富民計畫”，建設以日光溫室為依託，集種植、養殖、太陽能和沼氣利用為一體的庭院生態工程。

中國狀況

中國生態環境的基本狀況

總體在惡化，局部在改善，治理能力遠遠趕不上破壞速度，生態赤字逐漸擴大。

主要表現：

水土流失嚴重。建國初期，全國水土流失面積為116萬平方公里。據1992年衛星遙感測算，中國水土流失面積為179.4萬平方公里，占全國國土面積的18.7%。中國水土流失特別嚴重的地區（從北到南）主要有：西遼河上游，黃土高原地區，嘉陵江中上游，金沙江下游，橫斷山脈地區，以及部分南方山地丘陵區。　沙漠化迅速發展。中國是世界上沙漠化受害最深的國家之一。北方地區沙漠、戈壁、沙漠化土地已超過149萬平方公里，約占國土面積的15.5%。80年代，沙漠化土地以年均增長2100平方公里的速度擴展。近25年共喪失土地3.9萬平方公里。目前約有5900萬畝農田，7400萬畝草場，2000多公里鐵路以及許多城鎮、工礦、鄉村受到沙漠化威脅。

草原退化加劇。70年代，草場面積退化率為15%，80年代中期已達30%以上。全國草原退化面積達10億畝，目前仍以每年2000多萬畝退化速度在擴大。由於草原退化，牧畜過載，牧草產量持續下降。

森林資源銳減。中國許多主要林區，森林面積大幅度減少，昔日鬱鬱蔥蔥的林海已一去不復返。全國森林採伐量和消耗量遠遠超過林木生長量。若按目前的消耗水平，絕大多數國營森工企業將面臨無成熟林可采的局面。森林赤字是最典型的生態赤字，當代人已經過早過多地消耗了後代人應享用的森林資源。

生物物種加速滅絕。據估計，中國的植物物種中約15-20%處於瀕危狀態，僅高等植物中瀕危植物就高達4000-5000種。近30多年來的資料表明，高鼻羚羊、白鰭豚、野象、熊貓、東北虎等珍貴野生動物分布區顯著縮小，種群數量銳減。屬於中國特有的物種和國家規定重點保護的珍貴、瀕危野生動物有312個種和種類，正式列入國家瀕危植物名錄的第一批植物有354種。

地下水位下降，湖泊面積縮小。多年來，由於過分開採地下水，在北方地區形成8個總面積達1.5萬平方公里的超產區，導致華北地區地下水位每年平均下降12厘米。1949年以來，中國湖泊減少了500多個，面積縮小約1.86萬平方公里，占現有面積的26.3%，湖泊蓄水量減少513億立方米，其中淡水量減少340億立方米。

水體污染明顯加重。據1987年典型城市監測調查，有42%的城市飲用水源地受到嚴重污染；63%的城市受到不同程度的污染。在調查的532條河流中，有82%的河流受到不同程度的污染。全國約有7億人口飲用大腸桿菌超標水，約有1.7億人飲用受有機物污染的水。

大氣污染嚴重。中國大氣污染屬於煤煙型污染，北方重於南方；中小城市污染勢頭甚於大城市；產煤區重於非產煤區；冬季重於夏季；早晚重於中午。目前中國能源消耗以煤為主，約占能源消費總量的四分之三。煤是一種骯髒能源，燃燒產生大量的粉塵、二氧化碳等污染物，是中國大氣污染日益嚴重的主要原因。近年來，廢渣存放量過大，垃圾包圍城市。中國廢渣年產生量已超過5億噸，處理能力趕不上排放量。1988年全國積存量為66億噸，人均6噸廢渣。據統計，全國城市生活垃圾為6000萬噸/年，比10年前增加了一倍。在380個城市中，至少有三分之二的城市處在垃圾包圍之中。僅北京三環、四環路之間就有50米以上的垃圾山4500多座，占地超過7000畝。

環境污染向農村蔓延。鄉鎮企業迅速發展成為農村工業化的重要方向，以及二元經濟結構向現代經濟結構轉變的中介。與此同時，也給農村帶來生態環境更大範圍的污染，對農業資源、礦產資源造成更為嚴重的浪費。1978年以前，農村環境污染主要是化肥、農藥等，1978年以後鄉鎮企業成為農村主要污染源。

環境是一種特殊資產。生態破壞、環境污染本身就構成經濟損失和財富流失。生態指標惡化已經直接而明顯地影響了現期經濟指標和預期經濟趨勢。

造成目前中國生態環境不斷惡化的原因是多方面的，也是複雜的。它主要來自於三大壓力：

人口壓力

中國現代人口數量異常迅猛增長，既成為中國現代化進程的最大障礙，又成為中國生態環境的最大壓力。迫於生存，人們毀林開荒，圍湖造田，亂采濫挖，破壞植被，眾多人口的不合理活動超過了大自然許多支持系統的支付能力、輸出能力和承載力。

工業化壓力

中國發動工業化時間晚，發展起點低，又面臨趕超已開發國家的繁重任務，不僅以資本高投入支持經濟高速增長，而且以資源高消費、環境高代價換取經濟繁榮，重視近利，失之遠謀；重視經濟，忽視生態，短期性經濟行為為中國生態環境帶來長期性、積累性後果。

市場壓力

中國正處在市場經濟轉型過程中。市場經濟本身會產生許多外部經濟效應或者外部不經濟效應，環境污染就是最明顯的例子。環境作為一種公共財產，這種公共財產的提供（例如清潔水，良好的大氣環境），對所有人都有好處且多一些人享受它的好處並不會加大總成本。但是如果沒有公共財產，所有人的利益都會受損。公共財產或者公共財產受到破壞（例如污染水，污染大氣等）的特點決定了個人或市場都不會提供控制環境污染的費用和服務，只有政府是公共財產的提供者。來自市場經濟的壓力愈大，政府對防治環境污染、整治國土資源的責任就愈大。 為了改變中國日益惡化的環境形勢，應當採取刻不容緩的行動，否則，日益擴大的生態赤字將使其他領域所獲得的成績不是大打折扣，就是黯然失色。