第七章人类活动对海洋环境和海洋生物的影响.ppt

1、第七章人类活动对海洋环境和海洋生物的影响，第一节海洋污染和防治对策第二节赤潮，第一节海洋污染和防治对策，第一、海洋污染简介第二、海洋污染生物效应和生物监测三、中国海洋污染现状四、加强海洋污染监测五、国际海洋污染公约介绍、第一、 海洋污染简介海洋污染概念海洋污染物质分类海洋污染的迁移和环境容量，1、海洋污染概念海洋污染：通过人类活动，可以直接或间接将物质或能量导入海洋环境，损害海洋生物资源，危害人类健康，可能引起海洋活动(包括渔业)、海水和海洋环境质量等有害影响。 主要特点： a、污染源广泛。 b .持久性强。 c .扩散范围广。 d .防治困难。 2、海洋污染物质的分类按污染源a、石油及其制品

2、：主要是原油、各种油类燃料和润滑油b、重金属：主要有汞、镉、铜、金属铅、亚金属铅、银等金属元素体，主要是工业污水、矿山污泥和废水及石油燃烧生成的排瓦斯气体所含重金属而得的c .农药：汞、铜、砷含有金属铅等金属农药、有机磷农药、有机氯元素农药，来源主要为森林、农田，随水流向大海，d，有机废物和生活污水：成分复杂的污染物，主要为造纸、食品、印染等工业生产的小区里肌肉，木质素、果胶、糖类、脂质、生活污水， 生物残骸以及围垦养殖区排出的废水中有机物质和营养盐类来源于e，放射物质：源主要为核武器爆炸、核工业和核动力船污染f，热污染：源主要为各种工业冷却水的g，水产养殖污染：残饵、消毒剂、疾病预防药、代谢

3、产物等。 污染物的存在形态有： a、地表水污染物b、大气污染物c .固体污染物：矿业废弃物、工业废物、城市垃圾、农业废料、放射性废物等。 环境污染的污染和净化指标a、生物化学需氧量(Biochemical Oxygen Demand，BOD，mg/L):20条件下，微生物好氧分解水样品中有机物消耗的溶氧量。 可以测量有机物的生物分解的容易程度。 也是目前使用最广泛的废水有机物含量的水质指标之一。 一般来说，在20个条件下，采用5d的再生化学需氧量，即BOD5。 BODu(UOD:最终需氧量) :几乎等于BOD20。 TOD(total oxygen demand):原理：废水中多数有机污染物在

4、相应的微生物和氧存在的条件下，氧化分解时消耗氧，有机物的含量与耗氧量的大小成正比。 有机物在好氧条件下被微生物分解后消耗的氧主要是碳化需氧量：有机碳CO2和硝化需氧量：还原态氮亚硝态氮或硝态氮。 b、化学需氧量(Chemical Oxygen Demand，COD ) :在化学氧化被测定废水中所含有机物过程中强化学试剂所消耗的氧量。 通常作为强氟化剂的重铬酸钾元素，其氧化率达到80100，代表废水中的有机物重量的98。 COD包括两个部分： CODB :可生物降解有机物的耗氧量CODUB :不可生物降解有机物的耗氧量CODB和BODu的关系：c，总需氧量(Total Oxygen Demand

5、，TOD ) :指废水中有机物完全燃烧氧化的总需氧量。 一般在900的条件下。 常用的TOD分析修订。 d .总有机碳量(Total Oxygen Carbon，TOC ) :测定方法为相同的TOD:950条件，在高温燃烧水样下，测定排出瓦斯气体中的CO2含量，从其中减去碳酸盐等无机碳元素体的含量(在低温150燃烧中得到)，即总有机碳量。 红外线分析纠正测量、可靠性高，被广泛采用。e、固体物质总固体(TS ) :每单位体积的水试样103105蒸干燥后残留的物质总量悬浮固体(SS )和溶解固体(DS ) :过滤分离； 挥发性固体(VS )和非易失性固体(FS ) :水样中的固体物在550处燃烧，

6、固体中的有机物气化挥发，这就是挥发性固体VS，剩馀的固体为非易失性固体FS。 f、含氮化合物：有机氮(蛋白质、氨基酸、尿素、尿酸、偶氮燃料等)、阿摩尼亚氮、亚硝酸氮、硝酸氮等； 是自营养生物的营养素，也是废水污染和净化程度的重要指标。 g、pH值、水温、色度、硫化物、盐分等指标。 h .生物污染指标。 细菌细胞球总数：大肠菌群群数：3，海洋污染迁移和转化迁移：污染物入海后参与物理、化学和生物过程产生的空间位移或从地球向另一地球的转移地现象。 转化：污染物从一种存在形态转化为另一种存在形态。 海洋污染物迁移和转化过程： a，物理过程： b，化学过程： c，生物过程： 4，海洋自净化能力和环境容量

7、a，海洋自净化能力：海洋自净化海洋自净化过程，物理净化：稀释、吸附、沉淀、煤气化、光解等作用其中海流输送和稀释扩散是快速净化的主要途径。 化学净化：通过氧化还原、化合、分解、交换和洛合等化学反应进行自然净化。 生物净化：生物类群的代谢作用(同化作用和异化作用)导致环境中污染物数量减少、浓度降低、毒性降低甚至消失的过程。 微生物的物质分解和转化特点：微生物个体微小、比表面积大、代谢速度快的微生物种类繁多、分布广泛、代谢类型多样的微生物，具有多种分解酶催化剂的微生物繁殖快、易变异、适应性强的微生物具有很大的分解能力；微生物具有共代谢作用的微生物共代谢作用：存在原始能量物质时b、环境容量：在人类生存

8、和自然生态不受损害的前提下，是某环境可容纳污染物的最大负荷量。 环境容量的大小：环境容量由绝对容量(WQ ) :规定的环境质量标准(WS )和环境背景值(b )决定： (WQ)=WS-B年容量(WA ) :环境污染物的蓄积污染物的进口量为a (单位负荷量)，一年后被净化的量为a时，该环境下的年净化率： K=(A/A) 百分之百年容量与绝对容量的关系是： WA=KWQ，二、作为海洋污染的生物效应和生物监测的污染物可以与生物大分子结合，引起生物大分子的化学损伤b .污染物的细胞球和器官水平上的影响细胞结构和功能的变化器官功能的减退、降低、丧失靶器官(target organ ) c、污染物在个体生

9、物水平上的影响：生物浓缩(bioconcentration ) :生物富集系数(bioconcentration factor，BCF ) :指生物体内生物积累：急性中毒：慢性中毒：污染物在个人生物水平影响下死亡。 对行为的影响回避行为：捕食行为：警戒行为：对繁殖的影响对成长和发育的影响。d、种群群落生态效应生物多样性下降：耐污染种：敏感种：生物扩增：生态危机：化学污染物与生物的协同作用：协同作用： 加法作用：多种化学污染物混合产生的生物科学作用强度等于其中各化学污染物分别产生的作用强度的总和。 独立作用(Independent Effect ) :指多种化学污染物对机体毒性作用的反应历程不同

10、，互不影响。 拮抗作用(antagonisticeffect):2种以上的化学污染物在云同步或数分钟内输入生物有机体，一种化学污染物妨碍或减弱另一种化学污染物的本来生物科学作用，或2种化学污染物相互干扰作用，使混合物的生物作用或毒性作用的强度为2种污染物的任一种2、海洋污染生物监测a，利用指示生物对环境中的污染物产生各种反应和信息，用于监测和做评估环境质量的现状和变化的生物。 敏感生物：耐污染生物：b，利用生物群落结构变化监测严重污染区：所有底栖动物不能生存，无生物区污染区：底栖动物种类少但抗污染种类越来越多的轻度污染区：底栖动物群落变化，对污染敏感的种类开始消失的非污染区：底栖动物群落组成正

11、常，污染3、毒性试验残毒测定a、急性毒性试验半致死浓度(median lethal concentration，LC50 ) :半数效应浓度(median effect concentration，EC50) B，b c .残毒试验，三、中国海洋污染现状， 据国家海洋局新闻发布会2001年中国海洋环境公报报道，2001年中国海洋环境质量的恶化趋势还没有得到控制，中国大部分海域环境质量基本保持良好状态，而全国未达到清洁海域水质标准的海域面积约为17.3万平方公里。 沿海污染依然相当严重，局部海域环境继续恶化，严重污染海域面积比上年扩大约4000平方公里，主要分布在人口密度大、工业集中的大中城市沿

12、海海域。 海洋赤潮频发，危害严重。 2001年全国海域发现赤潮77次，累计面积超过1.5万平方公里，比上年增加49次，面积增加5000平方公里。 赤潮频发的是被无机氮和磷酸盐污染的东海、渤海和黄海。 1998年山东沿海扇贝受赤潮影响大面积死亡，损失达80%。 1999年香港海水网箱养殖业鱼类损失达50%以上，下半年鱼价大幅上涨。 随着沿海工业、人口的增加和海洋开发的发展，出现了“三废”排放、海岸工程建设、海上船舶、石油勘探开发、滩涂事故、海洋流动废、大气沉降以及局部海区工业农业污染、生活污染以外被称为第三位的海水养殖本身造成的污染等渠道污染物，使海洋环境质量得到提高的海洋污染物源1， 陆源污染

13、：指陆地产生的污染物(工农业废料、城市生活废弃物)通过不同途径进入海洋污染的过程和结果。大量陆源污染物进入海洋，海洋环境破坏非常严重，每年由陆源污染物排放引起的海洋污染事件最多，由此引发的各种急慢性灾害不断发生。 2、海上流动废墟：多年来海上流动废墟破坏海洋环境，造成重大经济损失的事件不但没有减少，而且有增加的趋势。 3 .溢油的开发：海洋油污染的主要来源之一，对海洋环境的破坏很大。4、海洋工程：港口、码头、船舶制造、油库、发电站、仓库、矿山、钢铁厂、化工厂、造纸厂、围海造地海水养殖基地等及其变更，影响海岸和海洋开发利用的海洋工程建设和活动等。 改变海洋的自然条件系统损害了海洋环境的平衡和海洋

14、生态系。 5、船舶污染：船舶故意、任意、意外地向海洋排放油类及其他污染物，是海洋环境受到污染损害的基本来源和重要因素。 6、海水养殖：近20年来，中国渔业持续快速增长，连续10年居世界第一位。 2000年养殖产量达到2578万吨，占渔业总生产率的60%。 特别是海水养殖业，其产量占总生产率的41%，成为中国海洋经济的新增长点，工作不可或缺。 虽然海水养殖业取得了可喜的经济效益，但对云同步造成了一系列难以管理的生态环境问题，必须看清发生的情况，为此，我们继续付出了巨大的代价。 四、加强海洋污染监测，海洋污染监测应宏命令分为两大类：第一类是趋向性监测，又称为常规监测或例行监测，其环境质量监测和污染

15、源监测趋向性监测主要是大就度、长周期海洋环境二是可控性监测，又称现状监测、应急监测或特例监测，细分为污染总量控制监测、浴场监测、赤潮监测、污染事故监测、纠纷仲裁监测、评价核实监测等在海岸带综合管理中，海洋污染的趋向性监测和控制性监测都是政府行为，两者是相互配合、相互补充和不可缺少的。 海洋污染监测的必要性1、海洋污染监测是基于制定海洋综合管理政策的污染监测单位对海岸地辖区内的水文、水质、底质、生物、生态、大气等项目进行定期采样，并在分析研究后得到大量污染监测数据，海岸地辖区环境质量的月报， 季报、年报等各种演示和报告书的这些个的报告书全面准确地反映了海洋内各种环境要素的实际情况，从中可以知道被监视区域的环境是否被污染和破坏到何种程度。 区域内的环境质量分布状况、可能性、发生的环境损失、存在潜在问题的区域等。 海洋监测如同一把尺子，测量不断变化的海洋环境，积累、研究和找到这些个资料，可以为各级政府部门制定不同时期的海岸带环境管理、环境保护规划和相关方针政策提供可靠的依据。 2、执行海洋综合管理各项制度措施，海洋污染监测的定量监督在海洋内，根据生产企业的类型，它们在生产或运行中产生污染物的方式、种类和数量各不相