水生淡水中的金属

淡水生态系统处理过量金属的方式欧洲杯四强彩票奖金

简介

淡水污染的种类

毒性反应

酸和碱

阴离子

洗涤剂

气体

热

营养物质

有机污染

病原体

定义

当过量的金属进入淡水生态系统时会发生什么?欧洲杯四强彩票奖金
当pH值在水下降时，金属溶解度增加，金属颗粒变得更流动。这就是为什么金属在软水中毒性更大。金属会被“锁定”在底部沉积物中，在那里它们会停留很多年。来自排水矿区的溪流通常酸性很强，含有高浓度的溶解金属，几乎没有水生生物。由于金属是不可生物降解的，局部和分散的金属污染都会对环境造成破坏。与某些有机农药不同，金属在环境中不能分解成危害较小的成分。
Campbell和Stokes(1985)描述了随着pH值下降，生物体对金属毒性的两种截然不同的反应:
-如果物种形成的变化很小，而金属结合在生物表面很弱，pH值的下降将减少，因为氢离子对结合位点的竞争。
-在生物表面对金属的形态形成和强结合有显著影响的情况下，降低pH值的主要影响将是增加金属的可用性。
一般来说，金属的离子形式毒性更大，因为它可以与其他离子形成有毒化合物。与氧有关的电子转移反应可导致有毒物质的产生精子这种毒性机制现在已知在动物和植物中都相当重要。一些氧自由基，如超氧化物阴离子(O₂^-)和羟基自由基(OH^-)，可导致严重的细胞损伤。

有些无机污染物比其他无机污染物更容易被生物吸收。这反映在生物浓缩因子(BCF)，可表示为:
BCF =该化学品在生物体中的浓度/该化学品在周围环境中的浓度。

水生生物的生存环境通常是水或沉积物。对于无机化学品，长期生物积累的程度取决于排泄的速度。有毒化学物质可以储存在物种的组织中，尤其是脂肪组织。与大多数其他金属相比，动物体内镉的生物积累量很高，因为它被吸收得很快，排出得很慢。此外，一个特定物种的个体对污染物的敏感性可能受到性别、年龄或体型等因素的影响。一般来说，无脊椎动物体内的金属浓度与其体重成反比。在鱼类中，胚胎和幼虫阶段通常对污染物最敏感。
底栖生物可能是沉积物中金属浓度最直接的影响对象，因为底栖生物是被冲进水生系统的颗粒物质的最终储存库。欧洲杯四强彩票奖金

金属宽容
一些金属，如锰、铁、铜和锌是必需的微量营养素。在适当的浓度下，它们是生命所必需的，但如果过量，这些化学物质可能是有毒的。与此同时，长期低水平接触重金属从长远来看会对健康产生严重影响。
无脊椎动物和鱼类也有对金属的耐受性。在0.55 mg/l的铜浓度中暴露24小时后，虹鳟鱼显示出55%的抑制作用钠摄取和对钠的亲和力降低4%，这导致富含巯基蛋白质的总钠浓度总体下降(Lauren和McDonald 1987a,b)。该蛋白被认为是一种金属硫蛋白。这些低分子量蛋白质含有许多富硫氨基酸，可以结合和解毒一些金属。用低剂量金属对生物体进行预处理可刺激金属硫蛋白的合成，并在随后的接触中提供耐受性(Pascoe和Beattie, 1979)。

许多河流受到来自旧矿井的重金属污染，一些藻类对污染环境变得非常耐受。对47个不同锌浓度的地点的调查发现，丝状绿藻“Hormidium rivulare”到处都是丰富的，耐受锌浓度高达30.2 mg Zn/l。

金属的毒性
为保护人类健康，美国环境保护署(EPA)建议的天然水中金属的最高允许浓度如下:

保护人类健康的天然水中各种金属的最大允许浓度(MPC)