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水域生态学 第十五章 水污染生态学 第一节 水污染对水生生物的影响 一、水资源现状 二、污染与胁迫 三、污染物对水生生物的影响及其反馈作用——生物净化 一、水资源现状 水是人类宝贵的自然资源，因为地球上的生命都离不开水。与海洋和陆地相比，淡水仅占地球表面较小的比例，但是它对人类的重要性却是无与伦比的。据统计地球上咸水占97．3％，而淡水仅占2.7％。就这小部分淡水中还包括人类目前尚无法利用的南北两极的冰山和冰河，以及深度在750m以下的地下水。因此，人类能利用的淡水还不到地球总储水量的1％。 水资源现状-2 随着工农业生产的发展和人们生活水平的提高，近50年来，人类对淡水的消耗量增加了一倍。全世界对水的需要量将逐年增加。这一发展的趋势是无法阻挡的。造成淡水紧缺的更重要的原因是水污染十分严重。宝贵的水不能循环使用，这是对水资源的最大破坏，而且还直接危害了人类的健康。 1977年联合国“水”会议秘书处发表公告，指出全世界40亿人口中有70％得不到安全的饮用水。我国水污染的来源主要是工厂废水。1991年报道废水总量为336．2亿吨，其中70％是工业废水。中国42个城市的处理污水能力还不到5％。不少城市的供水水源——地下水也已受到酚、氰、砷等不同程度的污染。 二、 1. 胁迫的定义 胁迫(stress)是环境生物学家从工程学借用来的一个词。在工程学上stress是“应力”之意。它的标准工程定义是指由于外部的力，不均匀的温度等引起一个弹性物质的变形或应力变化。stress是对这一弹性物质在该条件下的—种定量表示方法。这一工程上的术语被生态学家用来描述各种因子能引起一个有机体的正常生理状况的一些可检出的变化，或是引起种群、群落、生态系统天然状况的一些可检出的变化。这些变化可称之为胁迫效应(stress effect)。要了解整个生态系胁迫的反应，必须要有功能变化和结构变化的信息。 胁迫类型 胁迫有两种类型，一种是天然的，一种是人为的。前者指正常的环境因子变化．如温度、光周期、光强、流速、溶解的营养物质、溶解氧等因子的变化，其中也包括正常的季节变化和周年变化，以上这些环境因子的变化都能导致水生生物在结构与功能上的 变化。后者是指由于人为的(anthropogenic)原因引起各种胁迫，如有毒化学物、热、营养物的富集等都能对水生生物产生影响。在实际应用中，要把人为的压迫和自然界本身的变化区别开来，是很困难的。 水污染的定义 早在18世纪时，人们从实践中认识了水污染(water pollution)。最初认为水污染是指进入水体的外来物质，其量超过了该物质在水体中的本底含量。它只强调了外来物质的量，而忽视了对水生生物的影响。随着科学的发展，美国藻类学家Patrick(1953)认为水污染的定义是指任何带进水体的物质能使水生生物多样性指数下降，以致破坏接受系统中生命的平衡状态。现在对水污染的理解比较强调人类经济活动的因素，强调损害水生生物资源和危害人类的健康。水污染比较完整的定义：由于人为的原因使水质发生变化，导致水的任何有益的用途受到现实的或潜在的损害。即水体进入某种污染物使水的质量恶化并使水的用途受到不良影响，称为水污染。 背景值 背景值：是指未受人为影响或者基本未受污染的环境中某种物质的天然含量或浓度。 又称为本底值。 影响河流水生生物的5种污染途径 Patrick (1967)提出5种污染途径可以影响河流水生生物。 ①由于还原化合物的生物氧化作用或非生物氧化作用而使溶解氧的含量下降。 ②化学物及其降解产物可能有毒，如农药、杀虫剂、表面活性剂等。 ③工厂排放的废水带有余热，由于温度的冲击和波动可能有害于水生生物，因为它能影响其临界的生理活动，如酶的活性等。 ④废水的生理性能，如因沉淀作用而引起水体底部产生剥蚀或光滑的变化。 ⑤由于混浊度的增加以及其他原因而导致生境的改变。 水污染原因 （1）工业废水：浑、臭并含大量溶解和悬浮的有机质和无机质。 （2）农地排水和水土流失：化肥、农药。 （3）生活污水：有机质、肠胃病菌和寄生虫。 （4）工业废渣的溶解 （5）大气污染物的降落：如酸雨 3. 废水的几种主要类型 工厂排放的废水(effluent)按其理化相似性及其对水生生物群落的影响，大体上可划分为六类： (1)惰性悬浮物。 (2)有毒物质酸、碱、重金属、酚、氰化物、有机毒素、放射性物质。 (3)无机还原化合物。 (4)有机废水。 (5)热废水。 (6)炼油废水。 1. 污染物对水生生物的影响 (1)对细菌、真菌的影响 (2)对藻类和高等水生植物的影响 (3)对水生无脊椎动物的影响 (4)对鱼类的