養(yǎng)殖水體的污染與防止

生態(tài)學的理論認為，在自然情況下，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，是由于它在結(jié)構(gòu)與功能上都處于動態(tài)平衡，這就是生態(tài)平衡。當外來的因素引起生態(tài)平衡的波動時，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部通過物理、化學或生物學的調(diào)節(jié)，可以使之重新達到平穩(wěn)。這就是系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)和自我維持。如果外力沖擊強度超過了系統(tǒng)的自我維持范圍（閥值），就會出現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的功能紊亂，結(jié)構(gòu)破壞。人類活動造成進入水體的物質(zhì)超過了水體自凈能力，導致水質(zhì)惡化，影響到水體用途，就是水體污染。

一、天然水體污染特點 
1、河流污染特點

（1）污染程度隨徑流變化　河流的徑污比（徑流量與排入河中污水量的比值）的大小決定了河流的污染程度。通常，如果河流的徑污比大，稀釋能力就強，河流受污染的可能性和污染積蓄就小，反則反之。河流的徑流隨季節(jié)而變化，河流的污染程度也相應地變化。

（2）污染影響范圍廣　隨著河水的流動，污染物質(zhì)隨之擴散，故上游受污染很快就影響到下游。因此，河流污染影響范圍不限于污染發(fā)生地區(qū)，還可殃及下游，甚至可以影響海洋。正因為河流稀能力比其它水體大，復氧能力也強，有些人就把河流作為廢水天然處理場所，任意向河中排放廢水。殊不知河水的稀釋能力是有一定限度的，超過這個限度，河流就要遭受污染，一旦受污染影響范圍就廣。

（3）污染易于控制　河水交換較快，自凈能力較強，水體范圍相對集中，因此其污染較易控制。但是，河流一旦被污染，要恢復到原有的清潔程度，往往要花費大量的資金和較長的治理時間。如英國泰國晤士河的治理，前后經(jīng)進100多年的治理，特別是本世紀50年代以來，運用環(huán)境系統(tǒng)工程，加強了技術措施與科學管理，河流水污染控制取得顯著成效，絕跡百年的魚群又重新淚游到泰晤士河之中。1980年以后才達到了Ⅱ級水質(zhì)標準。

2、湖泊（水庫）污染特點

（1）湖泊污染的來源廣、途徑多、污染物種類復雜　上游和湖區(qū)的入湖河道，可以攜帶其流徑地區(qū)廠礦的各種工業(yè)廢水和居民生活污水入湖；湖周農(nóng)田土壤中的化肥、殘留農(nóng)藥及代謝產(chǎn)物和其它污染物質(zhì)可通過農(nóng)田排水和降水徑流的形式進入湖泊；湖中生物(（水草、魚類、藻類和底棲動物）死亡后，經(jīng)微生物分解，其殘留物也可污染湖泊。幾乎湖泊流域環(huán)境中的一切污染物質(zhì),都可以通過各種途徑最終進入湖泊，故湖泊較之河流來說，污染來源更廣，成分更復雜。

（2）湖水稀釋和搬運污染物質(zhì)的能力弱　湖泊由于水域廣闊、貯水量大、流速緩慢，故污染物質(zhì)進入后，不易迅速地達到充分混合和稀釋，相反卻易沉入湖底蓄積，并且也難以通過湖流的搬運作用，經(jīng)出湖河道向下游輸送。即使在汛期，湖泊由于滯洪作用，洪水進入湖泊后流速迅速減慢，稀釋和搬運能力遠不如河流那樣強。此外，流動緩慢的水體復氧作用降低，使湖水對有機物質(zhì)的凈化能力減弱。

（3）湖泊對污染物質(zhì)的生物降解、累積和轉(zhuǎn)化能力強　湖泊里孕育著豐富的水生動植物，微生物可將有機污染物礦化分解為無機營養(yǎng)鹽。例如酚可通過藻類、細菌或底棲動物的代謝水解成二氧化碳和水；含氮有機物礦化分解為銨鹽等轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。有些生物可吸收富集銅、鐵、鈣、硅、碘等元素，比水體中的濃度可大數(shù)百倍、數(shù)千倍，甚至數(shù)萬倍。這些都有利于湖水凈化。但也有污染物經(jīng)轉(zhuǎn)化成為毒性更強的物質(zhì)，例如無機汞可被生物轉(zhuǎn)化成有機的甲基汞，并在食物鏈中傳遞濃縮，使污染危害加重。

水庫是人工湖泊，又保留著河流的某些特點，因此，它兼有河流與湖泊的污染特點，但都不如河流或湖泊那么典型。

3、我國地表水質(zhì)污染特點

（1）我國北方地區(qū)水體污染往往比南方嚴重，西部比東部嚴重　這是由于我國西部和北部降水量少，屬缺水地區(qū)，河道流量小，釋自凈能力弱，以致水體易于污染。長江以南和東部沿海地區(qū)降水量大，河道流量大，特別是熱帶亞熱帶的一些河流，如珠江流域，全年水量豐沛，稀釋能力大，且由于水溫高、溶氧富裕，水體自凈能力較強，故污染物在較短時間或較短流程中就被降解。因此，長江、珠江等大江，雖然沿岸接納大量的工業(yè)廢水和生活污水，但污染一般還較輕。但是，經(jīng)過大城市的江段污染仍然是嚴重的。

（2）隨各地降水量的多寡形成季節(jié)變化　一般在夏季為河流豐水期，此時河水流量大，稀釋和自凈能力都強，除了在暴雨初期造成局部水體污染物含量增多之外，豐水期水質(zhì)狀況總是比枯水季節(jié)好得多。在冬季和初春，我國許多河流處于枯水期，流量不大。特別在北方，許多河流雖不致干涸，但水量少，流速極其緩慢，對污染物稀釋能力小，加以冰凍及水溫低，自凈能力弱，致使枯水期的污染加重。

（3）在我國大城市的工業(yè)區(qū)和人口密集區(qū)附近的水體污染較嚴重　大城市，人口稠密，工業(yè)和生活污染物多，水體污染嚴重。而且對非城區(qū)的河段和湖泊，農(nóng)田排水和地表徑流等面源污染造成的水體污染尤為嚴重性。實際上，面源污染常常是河流和湖泊有機污染和富營養(yǎng)化的主要原因。

4、海洋污染有何特點

隨著人類生產(chǎn)的發(fā)展、人口的不斷增長，在生產(chǎn)和生活過程中產(chǎn)生的廢棄物也越來越多。這些廢棄物的絕大部分最終直接或經(jīng)江河及大氣間接進入海洋。這些物質(zhì)的輸入，使得海洋（特別是那些靠近陸地的沿岸水域）水體中正常的物質(zhì)組成的能量分布的平衡關系受到嚴重影響，繼而損害人類對海洋資源的開發(fā)利用。海洋污染是指“人類直接或間接地把物質(zhì)或能量引入海洋環(huán)境，其中包括河口灣，以至造成或可能造成損害生物資源和海洋生物、危害人類健康、妨礙包括捕魚和海洋的其他正當用途在內(nèi)的各種海洋活動、損害海水使用質(zhì)量和減損環(huán)境優(yōu)美的有害影響”。

（1）污染源廣　除人類在海洋的活動外，人類在陸地和其他活動方面所產(chǎn)生的各種污染物，也將通過江河徑流入海或通過大氣擴散和雨雪等降水過程，最終都將匯入海洋。人類的海洋活動主要是航海、捕魚和海底石油開發(fā)，目前全世界各國有近8萬艘遠洋商船穿梭于全球各港口，總噸位達5億噸，它們在航行期間都要向海洋排出含有油性的機艙污水，僅這項估計向海洋排放的油污染每年可達百萬噸以上。通過江河徑流入海含有各種污染物的污水量更是大得驚人。

（2）持續(xù)性強　海洋是地球上地勢最低的區(qū)域，它不可能像大氣和江河那樣，通過一次暴雨或一個汛期使污染得以減輕，甚至消除。一旦污染物進入海洋后，很難再轉(zhuǎn)移出去，不能溶解和不易分解的物質(zhì)在海洋中越積越多，它們可以通過生物的濃縮作用和食物鏈傳遞，對人類造成潛在威脅。美國向海洋排放的工業(yè)廢物占全球總量的1/5，每年因水生物污染或人們誤食有毒海產(chǎn)品造成的污染中毒事件達1萬起以上。

（3）擴散范圍廣　全球海洋是相互連通的一個整體，一個海域出現(xiàn)的污染，往往會擴散到周邊海域，甚至擴大到鄰近大洋，有的后期效應還會波及全球。比如海洋遭受石油污染后，海面會被大面積的油膜所覆蓋，阻礙了正常的海洋和大氣間的交換，有可能影響全球或局部地區(qū)的氣候異常。此外石油進入海洋，經(jīng)過種種物理化學變化，最后形成黑色的瀝青球，可以長期漂浮在海上，通過風浪流的擴散傳播，在世界大洋一些非污染海域里也能發(fā)現(xiàn)這種漂浮的瀝青球。

（4）防治難危害大　海洋污染有很長的積累過程，不易及時發(fā)現(xiàn)，一旦形成污染，需要長期治理才能消除影響，且治理費用較大，造成的危害會波及各個方面，特別是對人體產(chǎn)生的毒害更是難以徹底清除干凈。50年代中期，震驚中外的日本水俁病，是直接由汞這種重金屬對海洋環(huán)境污染造成的公害病，通過幾十年的治理，直到現(xiàn)在也還沒有完全消除其影響。“污染易、治理難”，它嚴肅告誡人們，保護海洋就是保護人類自己。

二、污染物的來源和分類 
污染物的分類有多種方法，現(xiàn)就污染物的降解特性和污染物的成分進行分類。

（一）按污染物的降解特點分類

1、非降解性污染物　該類污染物包括鋁制品、汞鹽、長鏈的本酚化合物、DDT和姿氯聯(lián)苯等。在自然環(huán)境中這類物質(zhì)不降解或降解很慢，也就是說，它們隨著人為輸入而祖水體中逐漸積累起來。此類非降解性污染物不僅積累，而且還經(jīng)常沿著食物鏈傳遞和富集。這類污染物一般通過移除和分離提取而減少，僅靠自然的降解過程來凈化水體需要本當長的時間。這類污染物質(zhì)在水中的增加，從開始就對生物的生產(chǎn)過程產(chǎn)生不利影響，使水體的生產(chǎn)力下降。

2、降解性污染物　這類物質(zhì)包括生活污水、農(nóng)副產(chǎn)品加工廢物等。它們能很快經(jīng)自然過程得到分解，或在機械系統(tǒng)中分解（如城市垃圾處理工廠）。熱污染也可包含在這一范疇中，因為它是利用自然方式很快消釋的。這類物質(zhì)少量進入水體會增加水體的能量或營養(yǎng)物，使水體的生產(chǎn)力增加。但輸入的能量超過水體負荷能力時也會產(chǎn)生問題，如出現(xiàn)藻類水華、藻類突然大量死亡等。在這一水平上再增加能量或營養(yǎng)輸入，水體的生產(chǎn)力將下降，水質(zhì)惡化。

（二）按污染物的成分分類

1、重金屬污染物　一般把比重大于5g/m3、周期表中原子序數(shù)大于20的金屬元素稱為重金屬，其中過渡性金屬元素與污染的關系尤為密切。這些元素有Hg、Cd、Pb、Cr、Zn、Cu、Co、Ni、Sn，還有類金屬As等。其中尤以Hg、Cd、Pb、Cr和As的污染最突出。

2、非金屬無機有毒污染物　這類污染物主要有氰化物和氟化物。氰化物包括氰化鉀、氰化鈉、氰化氫。氰化物主要來自電鍍、礦石浮選、化工和煉焦等工廠排放的廢水，氟化物主要來自食氟置較高的集水區(qū)。

3、有毒有機物　這類物質(zhì)主要有酚類和有機農(nóng)藥。環(huán)保工作巾被引起重視的酚類化合物主要是苯酚和甲酚。其來源主要是焦化廠、煤氣廠和合成酚類化合物的化工廠。常用的農(nóng)藥有有機磷和有機氯農(nóng)藥，前者如敵百蟲、敵敵畏、對硫磷（1605）、馬拉硫磷、樂果等，后者如DDT、666、毒殺芬、氯丹等。

4、耗氧有機物　這類物質(zhì)包括蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸、碳水化合物等。一般在生活污水和造紙、皮革、紡織、食品、石油加工、焦化、印染等工業(yè)廢水中含有較多的耗氧有機物。

5、病原微生物　病原微生物包括致病細菌和病毒，它們主要來自生活污水、醫(yī)療系統(tǒng)的污水和垃圾的淋溶水。

6、酸、堿污染物　堿污染物主要來自造紙、化纖、制堿及煉油等工業(yè)廢水。酸污染物主要來自造紙、制酸、粘膠纖維等工業(yè)廢水、礦山排水和酸性降水。

7、油污染物　油屬一種特殊的有機污染物，水體中油類物質(zhì)主要來自石油運輸、工業(yè)含油廢水的排放及大氣油類污染物質(zhì)的降落。

8、熱污染　主要來自熱電站或核電站排出的冷卻水。

9、懸浮固體物質(zhì)　懸浮固體物質(zhì)是一種難溶的微細顆粒，多來自工礦廢棄物和流域沖屈J帶來的懸浮物及推移質(zhì)。

10、放射性污染物主要來自放射性礦石、核電站和醫(yī)院廢水及核武器實驗沉降物。

三、主要污染物的污染特點及對水生生物的影響 
造成水域污染，危害漁業(yè)的污染物很多，這里僅介紹20種（類）影響較普遍、較嚴重的污染物。

1、汞　汞及其化合物進入水體后可有三種形態(tài)：Hg、Hg+和Hg2+。一般情況下，絕大多數(shù)汞以Hg2+形式排放。汞在天然水中的濃度一般不超過0.1ugL/L，在沙質(zhì)底泥中其含量小于0.01～0.05mg/kg，在富含有機質(zhì)的底泥中為0.05～0.15mg/kg。在污染地區(qū)水中的汞含量可高出背景值3～4個數(shù)量級。

在水環(huán)境中，汞可發(fā)生如下的遷移和轉(zhuǎn)化：（1）膠體吸附與沉積。存在于水體底泥及懸浮物中的各種有機和無機膠體對汞有強烈的吸附作用。由于吸附作用可使水中的汞由天然溶液轉(zhuǎn)入田相而沉積于底泥中或懸浮物上。水體底質(zhì)中的吸附汞也可因解吸作用再次遷移至水中。（2）絡合物形成與溶解遷移。在富含氧的淡水中，汞主要以Hg（OH）+、Hg（OH）2和HgCl2的形式存在，從而提高了汞化合物的溶解度及水遷移能力。（3）汞的甲基化作用。水中Hg2+經(jīng)過微生物作用轉(zhuǎn)變?yōu)橛袆《镜募谆Ｋh(huán)境中只有某些低等藻類具有分解甲基汞的能力。（4）汞的生物富集作用。水及底質(zhì)中的無機汞或有機汞均可被水生生物吸收而被富集。

Hg2+可與蛋白質(zhì)中的硫氫基結(jié)合，破壞酶的正?；顒?。元素汞和甲基汞可迅速蓄積在腦組織中，損害腦組織。Hg2+對魚類的急性中毒濃度范圍由虹鮪的30ug/L到莫桑比克羅非魚的1000ug/L。硝酸亞末的毒性比Hg2+大4～31倍。汞的慢性中毒實驗表明，甲基汞的慢性毒性最大。甲基汞對大型水蚤和虹鱒的慢性中毒濃度小于0.07ug/L，而Hg2+大型水蚤則為1.1ug/L，對鯉科小魚小子0.26ug/L。淡水樁物對汞的敏感性小于淡水動物。藻類對汞的富集系數(shù)達5000～10000，水生昆蟲為1000～5000，魚、蝦為10～650。

2、鎘　鎘在天然水中以簡單離子（Cd2+）存在，當pH在8～9時生成Cd（OH）+等筒單絡合離子。在水環(huán)境中，由于吸附作用鎘主要存在于底泥和懸浮物中。鎘進入動物體內(nèi)后，一部分與血液中血紅蛋白結(jié)合，一部分低分子金屬硫蛋白結(jié)合隨血液分布到各內(nèi)臟器官，最后積蓄于肝和腎中，造成腎萎縮和骨病。魚類鎘中毒后鰭基部充血。鎘對淡水動物朐急性中毒濃度范圍從虹鱒的1.0ug/L到蜉蝣的28000ug/L。實驗表明，硬度對鎘的急性毒性有拮抗作用。鎘對淡水動物的慢性中毒濃度范圍為從對大型水蚤的0.15ug/L到大西洋鮭的156ug/L。淡水植物受鎘不利影響的濃度范圍為2～7400ug/L。淡水無脊椎動物對鎘的富集系數(shù)是164～4190，而魚類的范圍為3～2213。

3、鉻　鉻常以6價和3價兩種狀態(tài)存在于水中，而前者比后者的毒性約大100倍。天然地表水中鉻的含量小于10ug/L，由于吸附作用水體底泥中鉻的含量常大大超過水中的含量。鉻有刺激性和腐蝕性，進入血液后氧化成氧化鉻，使血液攜氧能力降低，發(fā)生肉窒息。鉻還對胃腸粘膜有刺激作用，對中樞神經(jīng)有毒害作用。6價鉻對校角類的急性中毒濃度為23.07ug/L，而對石蠅則高達1870mg/L。6價鉛的毒性隨硬度和pH的增加而增加。三價鉻對18個屬中的20種淡水生物的急性中毒濃度范圍由對蜉蝣的2221ug/L到對石蛾的11060ug/L。硬度對其毒性有顯著影響，在軟水中三價鉻有更大的毒性。6價鉻對虹鱒和湖紅點鮭的慢性毒性值約為264.6ug/L，大麻哈魚在16ug/L時生長速度減慢。而鯉科小魚則為1987ug/L。綠藻對6價銘十分敏感。軟水中3價鉻對大型水蚤的慢性中毒值為66ug/L，而硬水中44ug/L的濃度則抑制其繁殖。在軟水中3971ug/L的3價鉻使淡水綠藻受到不利影響。

4、鉛　鉛在自然界中主要以鉛鹽形態(tài)存在，絕大多數(shù)不易溶解。高濃度鉛影響血液循環(huán)，損害神經(jīng)。長期暴露在鉛中的魚類會出現(xiàn)病態(tài)黑尾病。鉆在水中的毒性受硬度、pH值等因子影響。鉛對枝角類的慢性中毒濃度為12.3～128.1ug/L。鉛濃度大于500ug/L時淡水藻類的生長受到影響。淡水無脊椎動物和魚類對鉛的富集系數(shù)范圍為42～1700。

5、銅　有毒性的銅的形態(tài)為Cu2+。Cu2+，常與無機物或有機物結(jié)合，并被吸附在顆粒物表面。天然水銅濃度常小于5ug/L。銅對魚類的急性中毒濃度范圍在20～10000ug/L。銅的毒性與硬度、pH值和有機物的存在等多種因素有關。銅對小溪鱒魚和北方狗魚的慢性毒性濃度分別為3.87ug/L和60.36ug/L。無脊椎動物和魚對銅的慢性毒性的敏感性大體相同。淡水植物對銅的敏感性與動物也相似。

6、鋅　鋅在水中能以鋅離子、鋅鹽或吸附于懸浮物上等形式存在。天然水中濃度多在1-200ug/L。鋅的毒性也受硬度、pH、溶氧、溫度等因子的影響。鋅使鯉魚急性中毒的濃度為700ug/L，鯽魚為900ug/L，鰱、鳙和草魚的濃度在260ug/L以上。對小溪大麻哈魚的慢性中毒濃度為36.41ug/L。鋅為30ug/L時月芽藻的生長受到抑制。由于生物富集，鋅在淡水動物組織中的濃度可達水中濃度的51～1130倍。

7、砷　水中砷多以3價神和5價種形式存在，三價神還常與硫化物結(jié)合成硫化砷沉淀。砷鹽在水中溶解量不大，未受污染的河水中砷含量平均值為1ug/L。沖進入動物體后，主要與酶系統(tǒng)中的硫相結(jié)合，使重要的與代謝有關的酶系統(tǒng)失去作用，引起一系列功能與氣質(zhì)性病變。3價砷對枝角類的急性中悲濃度為812ug/L，對鰷魚（魚邀科）的致死閾為234mg/L。月芽藻對5價砷比3價砷敏感45倍以上。砷并不會被生物富集到很高的程度，但較低等的水生生物可能比魚類產(chǎn)生較高的積累，這是由于腫在魚體組織內(nèi)砷留期較短。砷酸鹽可作為除社劑，對水生維管束植物有較大的影響。

8、氨　氨極易溶于水，溶于水后，部分以分子志（非離子氨）存在，部分生成銨離子。氨的毒性主要是非離子氨（NH3）造成的。鑒于NH3、NH4+和OH-之間的平衡關系，氨的毒性在很大程度上取決于pH值，另外還和水溫、鹽度等有關。pH與溫度升高使NH3增加。在含鹽量不高的水中，隨鹽度增加NH3減少。魚對NH3的急性中毒表現(xiàn)為失去平衡，過度興奮呼吸增加，心血輸出和氧的吸收增加，更嚴重時能引起驚厥、昏迷以至死亡。NH3在低濃度時對魚有多種影響，其中包括孵化成活率降低，生長速度和形態(tài)發(fā)育減慢及引起鰓、肝和腎臟組織病變。

在正常淡水pH條件下，14科19種淡水無脊椎動物的NH3，急性中毒濃度為0.53～22.8mg/L。9科29種魚類的急性中毒濃度為0.083～4.60mg/L，其中鮭科魚類為0.083～1.09mg/L，非鮭科魚類為0.14～4.60mg/L。對水蚤的慢性中毒液濃度為0.304～1.2mg/L，對淡水魚為0.0017～0.812mg/L。淡水植物較之無脊椎動物或魚對NH3有更大的忍耐性。

9、氯　氯氣極易溶于水，生成HOCl和OCl-，能使動植物失去自然屬性，故可用作消毒劑，主要用于殺滅微生物。游離型有效氯與含氮有機物生成氯胺，也對魚有毒。氯對水生生物的毒性取決于總殘余氯的濃度，即游離氯和氯胺的含量。氯對33種淡水動物的急性中毒濃度范圍是由對大型水蚤的28ug/L到對三棘刺魚的710ug/L。對幾郡無脊椎動物和魚的慢性毒性范圍為3.4～26ug/L。鮭、鱒亞目的魚對氯最為敏感。當余氯為10ug/L時，數(shù)天內(nèi)可殺死成體鮭、鱒魚，當氯為6ug/L時，這些魚的魚苗會被殺死。虹鱒對1u/L的氯就開始有回避反應。

10、硫化物　硫化氫當可溶性硫化物進入水體后，它們即與氫離子反應生成HS-或H2S，其比例取決于水的pH值。當pH值為9時，約99%的硫化物以HS-形式存在；當pH值為7時，硫化物等量解離為HS-和FI2s；當pH值為5時，約99%的硫化物以H2S形式存在。硫化物的毒性主要來源于H2S，因此，pH值影響硫化物的毒性。溶解氧的含量和溫度也影響硫化物的毒性。根據(jù)慢性毒性實驗結(jié)果得知，硫化氫對藍鰓太陽魚的成體和幼體的安全濃度為2ug/L，對黑頭軟口鰷魚為2～31ug/L。在短期實驗中魚卵對硫化物最不敏感而幼魚最敏感。由于硫化氫在充分曝氣的水體中會被自然生物系統(tǒng)氧化為硫酸鹽或元素硫，因此，其對水生生物的危害往往是局部的和暫時的。

11、酚類化合物　酚類化合物是苯環(huán)上的氫原子被羥基取代后的產(chǎn)物，其中苯酚的毒性最大。含酚廢水中又以苯酚和甲酚的含量最高。進入水體的酚可被微生物迅速分解或揮發(fā)，但濃度過高會抑制微生物的活動，從而影響酚的降解速度。酚可與植物體內(nèi)的糖結(jié)合。雖然植物對酚有一定的解毒作用，但濃度過高就可能影響其生長甚至造成死亡。酚的濃度在0.1～0.2mg/L時，可使魚肉帶有異味，難以食用。濃度達6.5～9.3mg/L時，能迅速破壞魚鰓、腹腔出血，以致死亡。酚的生物化學分解過程大量消耗溶解氧，會導致水中溶解氧下降。

12、氰化物　氰化物（-CN）溶于水。由于氰化物的揮發(fā)和微生物分解，其在水中被凈化的速率很快。氰化物是劇毒物質(zhì)，對動物的急性中毒主要是進入動物體后分解成氰化氫，迅速進入血液，立即與紅細胞中的細胞色素氧化酶結(jié)合，造成細胞缺氧。由呼吸中樞的缺氧引起呼吸衰竭是氰化物急性中毒致死的主要原因σ多種淡水生物對氯化物的急性敏感范圍值是44.7～2490ug/L，所有實驗用無脊椎動物對其急性敏感值都高于400ug/L。用魚類所做的長期存活實驗、部分存活實驗和生存周期試驗得到的慢性毒性值分別為13.57、7、85和16.39ug/L。對兩種淡水無脊椎動物的慢性中毒值分別為18.33和34.06ug/L。淡水水生植物受氯化物影響的濃度范圍為30～26000ug/L。鋅和錦與氰離子有協(xié)同作用，使氰毒性增加。鎳和銅離子可能減弱其毒性。溫度升高可能使魚對氰化物的耐受性提高。

13、多氯聯(lián)苯　多氯聯(lián)苯是聯(lián)苯氯化所產(chǎn)生的一類化合物，它具有抗熱、抗生物降解和甫集的特性，現(xiàn)已構(gòu)成全球性污染。1968年日本發(fā)生的“米糠油”事件就是它造成的，該事件中數(shù)千人中毒，16人死亡。因富集作用，往往使處于食物鏈末端的食魚鳥類死亡。鑒于其劇毒和富集性，美國環(huán)保局提出的標準為：24h平均計算濃度在0.01ug/L。

14、有機農(nóng)藥　有機氯農(nóng)藥易溶于脂肪和有機溶劑，不溶于水。對人的毒性低于對昆蟲的毒性。它具神經(jīng)毒性，對肝和腎也有明顯的損傷，它還抑制魚類繁殖，極微量的有機氯就可降低某些浮游植物的光合作用。有機氯農(nóng)藥在氧化環(huán)境中相當穩(wěn)定，難于降解，然而在嫌氣條件下已知有28種微生物能使DDT轉(zhuǎn)變?yōu)镈DD（仍有毒），最后轉(zhuǎn)化為無毒的DDA，但這一過程很慢，在自然界需要10年以上的時間才能完成。由于其穩(wěn)定性和大氣轉(zhuǎn)運，現(xiàn)在DDT已存在于生物圈的各個角落，包括南極企鵝和北極愛斯昔摩人體內(nèi)。其通過食物鏈逐步富集：終端生物體內(nèi)濃度可增大兒十萬倍。

有機磷農(nóng)藥的殘效期短，已在很大程度上代替了有機氯農(nóng)藥。有機磷農(nóng)藥對生物同樣具有毒性，但在生物體內(nèi)富集量較低。其毒性是抑制體內(nèi)乙酰膽堿酶的活性，從而影響神經(jīng)系統(tǒng)，使之由興奮逐漸轉(zhuǎn)入抑制和衰竭。有機磷中毒還可使魚形態(tài)和骨骼產(chǎn)生畸形。

15、耗氧有機物　耗氧有機物有蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸、碳水化合物等，酚類亦可包括在該類中。如若有機物含量較大，微生物耗氧超過外界補充和生物產(chǎn)氧時，則水域?qū)⑷毖?，給水生生物帶來不利影響。

一定的溶解氧量對一般水生生物的生活是必要的。魚類要求的氧氣條件較高。魚類不同的發(fā)育階段所需要的氧氣條件不同，如生命的早期階段需要氧氣條件較高。鮭、鱒魚類所需氧氣條件一般較其它魚類為高。

16、酸、堿污染物　淡水的酸、堿緩沖能力較小，酸、堿排入水體后會改變水體的pH值，危害很大。pH值過高或過低均能殺死魚類和其它水生生物，消滅或抑制微生物的生長，妨礙水體的自凈作用。所有的酸或堿性物質(zhì)只要使pH值超出5～9的范圍就有可能使魚直接致死。不同的魚類對酸或堿的耐受能力差別很大。酸或堿都可直接腐蝕魚的體表粘膜，破壞魚類具有呼吸功能的腮小片表皮組織。堿性水中慢性中毒致死的魚常表現(xiàn)為體表潰瘍、眼睛等癥狀。在水體中水生生物由于酸或堿的直接中毒并不多見，更常出現(xiàn)的是由于pH值的改變造成一些毒物的毒性增加，而引起魚類中毒，如NH3、H2S、汞、鎘和堿度等的毒性都受pH值的影響。

17、油污染物　由于石油工業(yè)廢水的排放、油船失事、油管破裂等原因可造成水體油污染。石油進入水體可在水表面形成一層薄膜。形成膜后，原油中一些低沸點的油可揮發(fā)掉，這是油污染自然消失的一個途徑。石油中低分子烴和一些極性化合物可溶于水。這減少了表面油膜，但加重了水體污染，使水生生物更易吸收和富集，從而危害水生生物。石油中溶于水的成分還易被吸附在懸浮顆粒上，凝聚后沉入水底。石油還可在本體中乳化。微生物可降解石油，一些水生植物也可吸收溶解的石油。石油還可氧化分解。

石油沾在魚鰓上可使魚窒息死亡，沉入水底的石油也可使底棲生物窒息。油膜的形成除影響光合作用外，還妨礙了水一氣間的氣體交換，造成水體溶氧下降。油污染的水域魚孵化率低、畸形多。

18、熱污染　各種工業(yè)，尤其是熱（核）電站排出的廢熱水進入水體后，可能產(chǎn)生多種不良影響，主要影響水生生物的發(fā)育和繁殖，以及由此產(chǎn)生的水質(zhì)惡化。魚類的適溫范圍較狹窄，超過魚類的適應極限就會引起死亡。如虹鱒在24℃時死亡。溫度的突變，引起魚類生理震顫，可導致死亡。溶氧濃度因溫度增高而降低，也可對魚類產(chǎn)生不利影響。溫度雖未達到致死程度，但已超越產(chǎn)卵和孵化的最適水平，可使魚的繁苑、孵化率降低。溫度升高，使魚的發(fā)病率及某些化學物質(zhì)對魚的毒性增加。據(jù)報道，哥倫比亞河曾因水溫升高促使粘細菌大量繁殖，使大麻哈魚死亡。有的水體由于冬季升溫，冰層變薄，使原來采用的冰下拉網(wǎng)捕魚方式幾乎無法進行。魚類的繁殖和生長對環(huán)境條件比較敏感，因此，在研究熱污染對魚類的影響咐，也應注重考慮這些方面的影響。

藻類的生長也受溫度的影響。據(jù)報道，水溫在15.6～24℃時，硅藻生長占優(yōu)勢，溫度提高到26.7℃時，綠藻的生長占優(yōu)勢，若水溫再升到32.2℃以上時，藍藻就占了優(yōu)勢。藍藻能產(chǎn)生臭味，使水質(zhì)惡化。水溫的變化對無脊椎動物的生活節(jié)奏是非常重要的，如：水蚤、豐年蟲的卵在孵化前必須先經(jīng)受低溫刺激，而熱污染則會破壞水溫的季節(jié)性變動，從而破壞其生命用期，其結(jié)果使魚類得不到必要的食物而影響繁殖、發(fā)育。

美國環(huán)保局建議，一年任何時間對于一個水體應制定兩個水溫上限來保護水生生物：第一個值是，將96h存活50%的極限溫度減去2℃；第二個值是用平均最高水溫，即最適水溫（適于生長和其它生理作用的水溫）加上上限初始致死水溫與最適水溫差值的1/3。列成公式如下：

周平均最高水溫＝最適水溫＋ （上限初始致死水溫－最適水溫溢）

對于魚類來講，在繁殖季節(jié)其極限水溫值應滿足其成功地洄游、產(chǎn)卵和魚苗發(fā)育等的水溫要求。

19、放射性污染物　放射性污染是放射性元素在衰變過程中放射出a、β、r射線引起的特殊污染，它能使生物及人體組織電離而受到損傷，引起放射病。另外，放射性元素會被水生生物富集，如藻類對90Sr的富集系數(shù)為104，魚為103，因此，通過食物鏈進入魚體后可能造成魚體損傷，人吃了這種魚后也會受到損傷。

20、固體和濁度　水體中的污染固體有無機顆批和有機顆粒，又可分為懸浮固體和可沉降固體。地面水因含有懸浮物及膠體會產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象。濁度是指水中懸浮物對光線透過時所發(fā)生的阻礙程度。以1L，蒸餾水合1mg二氧化硅為一個濁度單位。

懸浮的體對魚類和餌料生物產(chǎn)生的不良影響有4種方式：（1）直接影響魚類在固體懸浮物的水中游泳，使魚類生長減慢抗病力降低，尖銳的無機碎屑還會刺傷魚鰓，造成死亡。（2）妨礙魚卵和幼魚的發(fā)育。（3）限制魚類的正常運動和洄游。（4）使魚得不到充足的食物?？沙两敌怨腆w或膠體破壞產(chǎn)生沉淀后可能覆蓋一些魚卵附著物或底質(zhì)，毀滅底柄生物或孵化的魚卵。無機懸浮物還會妨硝光線向水體中透射，減小了透光層厚度，這樣就減少了初級生產(chǎn)量和魚類的餌料。據(jù)因外報道，泥沙含量在25mg/L以下時對漁業(yè)無害；25～80mg/L時有影響，但還屬正常；80～400mg/L時漁產(chǎn)量不高；大于400mg/L時則不適合漁業(yè)。黃河干流每當泥沙含量超過200mg/L時就會出現(xiàn)“流魚”現(xiàn)象，使大批魚類死亡。為此，很多國家為保護漁業(yè)制定了水中固體的含量指標，也有的國家以透光深度為指標，如美國環(huán)保局建議，可沉降和懸浮固體含量不應使光合作用補償點深度的降低大于為水生生物制定的季節(jié)性指標的10%。

四、水體的自凈作用、富營養(yǎng)化和赤潮 
（—）水體的自凈作用

污染物質(zhì)進入天然水體后，遇過一系列物理、化學和生物因素的共同作用，使污染物質(zhì)的總量減少或濃度降低，使曾受污染的天然水體部分或完全地恢復原狀，這種現(xiàn)象稱為本體的凈化或自凈。狹義的凈化作用只是指生物的凈化作用。

1、物理凈化作用　物理凈化作用包括稀釋、擴散、混合和沉淀。這些方式只降低水中污染物的濃度，并不減少污染物的總量。

污染物進入天然水體后，便在一定范圍內(nèi)與原有水相互混合，便污染物的濃度降低稱為稀釋。污染物在水體中產(chǎn)生濃度梯度場，污染物由高濃度區(qū)向低濃度區(qū)遷移稱為擴散。流動水體的擴散方式主要是素動擴散，靜水體中則主要是分子擴散。分子擴散能力遠小于紊動擴散。

污水與天然水的混合狀況，取決于天然水體的稀釋能力、徑污比、污水排放特征等。裹面排放較潛沒排放不利于混合，岸邊排放較湖心排放不利于混合，集中排放較“擴散器”排放不利于混合，自由排放較有壓排放不利于混合。污水排入河流后，按其與河水的混合狀態(tài)可分為三個階段，即噩直混合階段、橫向混合階段和完全混合階段。前兩個階段河流水質(zhì)在各斷面上的分布不均勻，不宜用斷面平均水質(zhì)濃度指標。一般較小河流前兩階段所需時間和流徑都較短，較大河流則所需時間和流徑都較長。

水體某些懸浮的污染物在水變緩時會產(chǎn)生沉降，或水中膠體微粒和其它微粒吸附水中某些污染物質(zhì)后，使其本身的粒徑或比重發(fā)生變化，而產(chǎn)生沉降等途徑也可使水體中污染物濃度降低。

2、化學凈化作用　化學凈化作用包括化學與物理化學作用，而其主要反應有下列三種：

酸堿反應。天然水體中因含有各種雜質(zhì)，故一般不呈中性，其pH值常變化在6～8之間。當酸性或堿性的污水排入天然水體時，pH值就發(fā)生變化。不同pH值的天然水體對污染物質(zhì)有著不同方式的凈化作用。例如，某些元素在酸性環(huán)境中會形成易溶化合物，隨水流動遷移而稀釋，而有的在中性或堿性環(huán)境中則形成難溶的氫氧化物沉淀而沉降，進而起到了凈化水質(zhì)的作用。

氧化還原反應。該反應在天然水體污染的凈化過程中起重要的作用。水中的溶氧可與水中的污染物發(fā)生氧化反應，使水中的某些金屬離子被氧化成難溶的沉淀物沉降（如鐵、錳等被氧化成氫氧化鐵、氫氧化錳沉淀），有些被氧化成各種酸根而隨水遷移（如硫被氧化成硫酸根離子）。還原反應也對水體起著凈化作用，但多數(shù)情況下是由微生物作用進行的。

吸附與凝聚。由于天然水體中存在著大量具有很大表面能的各種微粒，且水體中有的膠體微粒還帶有電荷，可以吸附和凝聚水體中各種陽、陰離子，然后，通過擴散和沉降作用達到凈化水質(zhì)的作用。

3、生物凈化作用　生物凈化作用是在生物參與下，通過生物化學反應，最終將污染物質(zhì)從有機到無機、從有毒到無毒進行轉(zhuǎn)化。天然水體中的生物凈化作用主要是由微生物來進行的，如有機物質(zhì)的厭氧分解和好氧分解。厭氧分解往往產(chǎn)生甲烷、氨、硫醇和硫化氫等。這樣，水體凈化不徹底。在氧氣充是的條件下，氨可被亞硝化和硝化細菌轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。硫醇和硫化氫在硫化細菌等微生物作用下氧化成硫酸鹽。

（二）湖泊、水庫的富營養(yǎng)化

湖泊、水庫的嚴重富營養(yǎng)化是指水體接納過量的氦、磷等營養(yǎng)性物質(zhì)，使藻類以及其它水生生物異常繁殖，水體透明度和溶氧變化，造成水質(zhì)逐漸惡化，加速湖泊老化，從而使水生態(tài)系統(tǒng)和水功能受到阻礙和破壞。嚴重的甚至產(chǎn)生水華，給水資源的利用帶來巨犬損失。湖泊較水庫交換率小，因而富營養(yǎng)化表現(xiàn)得尤為明顯。自然界的湖泊本身就存在著富營養(yǎng)化現(xiàn)象，但速度很慢，而人為地將大量含氮、磷等元素的營養(yǎng)物質(zhì)排入水體，使得富營養(yǎng)化的速度大大加快，這稱人為富營養(yǎng)化。人為富營養(yǎng)化是水體污染的一種特殊表現(xiàn)形式。富營養(yǎng)化使水域動植物豐富，它可使?jié)O獲量增加。城市郊區(qū)利用生活污水養(yǎng)魚，水庫、湖泊施肥等措施都是要使水體達到較高的營養(yǎng)水平。但是，營養(yǎng)水平過高，超富營養(yǎng)化又會僨水質(zhì)惡化，造成污染，對魚有害，使?jié)O獲量下降。水質(zhì)惡化主要表現(xiàn)在，生物耗氧量增加，使水中缺氧，某些區(qū)域甚至完全無氧；藻類種類減少，數(shù)量增加，由以硅藻、綠藻為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐运{藻為主；水生維管柬植物遭到嚴重破壞，以至絕跡。水體底層由于缺氧進行厭氯分解，產(chǎn)生各種有毒的、惡臭的代謝產(chǎn)物，如亞硝酸鹽對動物和人有害，是致癌物質(zhì)。

反過來，漁業(yè)生產(chǎn)對富營養(yǎng)化也有一定的影響。投餌、施肥養(yǎng)殖使水體營養(yǎng)物質(zhì)明顯增加的報道已很多，特別是近些年來我國一些大水體中開展的網(wǎng)箱、圍攔投餌養(yǎng)殖魚類的方式，使水體富營養(yǎng)化的進程大為加快，這方面應該引起漁業(yè)工作者的重視，以免造成不必要的經(jīng)濟損失。1988～1991年期間李德尚領導的研究小組利用圍隔人工模擬生態(tài)系研究了水庫養(yǎng)鯉魚的負載力及養(yǎng)魚對水質(zhì)的影響，結(jié)果顯示，裁魚量超過1800～2300kg/ha后可能造成水質(zhì)惡化，影響魚產(chǎn)量。有些學者根據(jù)水體的磷負荷來計算適宜魚載量，這方面的工作需要進一步進行。應該合理開發(fā)利用水體，以求獲得最大的漁業(yè)效益。

在我國某些湖泊，試圖養(yǎng)殖大型水生植物，如水葫蘆等，由于這類水生植物的利用價值不高，吸收了大量營養(yǎng)鹽的水生植物并未從水體中捕撈出來，其死亡、腐爛后不僅沒有使水體中氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)總量降低，反而由于這些植物水上部分的光合作用加速了空氣中二氧化碳向水體中的輸入，導致更嚴重的富營養(yǎng)化。

（三）赤潮

赤潮是在特定的環(huán)境條件下，海水中某些浮游植物、原生動物或細菌爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態(tài)現(xiàn)象。赤潮是一個歷史沿用名，它并不一定都是紅色，實際上是許多赤潮的統(tǒng)稱。赤潮發(fā)生的原因、種類、和數(shù)量的不同，水體會呈現(xiàn)不同的顏色，有紅顏色或磚紅顏色、綠色、黃色、棕色等。值得指出的是，某些赤潮生物（如膝溝藻、裸甲藻、梨甲藻等）引起赤潮有時并不引起海水呈現(xiàn)任何特別的顏色。

1、赤潮的發(fā)生原因

赤潮是一種復雜的生態(tài)異?，F(xiàn)象，發(fā)生的原因也比較復雜。關于赤潮發(fā)生的機理雖然至今尚無定論，但是赤潮發(fā)生的首要條件是赤潮生物增殖要達到一定的密度，否則，盡管其他因子都適宜，也不會發(fā)生赤潮，在正常的理化環(huán)境條件下，赤潮生物在浮游生物中所占的比重并不大，有些鞭毛蟲類（或者假藻類）還是一些魚蝦的食物。但是由于特殊的環(huán)境條件，使某些赤潮生物過量繁殖，便形成赤潮。大多數(shù)學者認為，赤潮發(fā)生與下列環(huán)境因素密切相關。

（1）海水富營養(yǎng)化

由于城市工業(yè)廢水和生活污水大量排入海中，使營養(yǎng)物質(zhì)在水體中副集，造成海域富營養(yǎng)化。此時，水域中氮、磷等營養(yǎng)鹽類；鐵、錳等微量元素以及有機化合物的含量大大增加，促進赤潮生物的大量繁殖。赤潮檢測的結(jié)果表明，赤潮發(fā)生海域的水體均已遭到嚴重污染，富營養(yǎng)化。氮磷等營養(yǎng)鹽物質(zhì)大大超標。據(jù)研究表明，工業(yè)廢水中含有某些金屬可以刺激赤潮生物的增殖。在海水中加入小于3mg/dm3的鐵螯合劑和小于2mg/dm3的錳螯合劑，可使赤潮生物卵甲藻和真甲藻達到最高增殖率，相反，在沒有鐵、錳元素的海水中，即使在最適合的溫度、鹽度、PH和基本的營養(yǎng)條件下也不會增加種群的密度。其次一些有機物質(zhì)也會促使赤潮生物急劇增殖。如用無機營養(yǎng)鹽培養(yǎng)簡裸甲藻，生長不明顯，但加入酵母提取液時，則生長顯著，加入土壤浸出液和維生素B12時，光亮裸甲藻生長特別好。

（2）水文氣象和海水理化因子的變化

海水的溫度是赤潮發(fā)生的重要環(huán)境因子，20—30℃是赤潮發(fā)生的適宜溫度范圍。科學家發(fā)現(xiàn)一周內(nèi)水溫突然升高大于2℃是赤潮發(fā)生的先兆。海水的化學因子如鹽度變化也是促使生物因子—赤潮生物大量繁殖的原因之一。鹽度在26—37的范圍內(nèi)均有發(fā)生赤潮的可能，但是海水鹽度在15—21.6時，容易形成溫躍層和鹽躍層。溫、鹽躍層的存在為赤潮生物的聚集提供了條件，易誘發(fā)赤潮。由于徑流、涌升流、水團或海流的交匯作用，使海底層營養(yǎng)鹽上升到水上層，造成沿海水域高度富營養(yǎng)化。營養(yǎng)鹽類含量急劇上升，引起硅藻的大量繁殖。這些硅藻過盛，特別是骨條硅藻的密集常常引起赤潮。這些硅藻類又為夜光藻提供了豐富的餌料，促使夜光藻急劇增殖，從而又形成粉紅色的夜光藻赤潮。據(jù)監(jiān)測資料表明，在赤潮發(fā)生時，水域多為干旱少雨，天氣悶熱，水溫偏高，風力較弱，或者潮流緩慢等水域環(huán)境。

（3）海水養(yǎng)殖的自身污染

隨著全國沿海養(yǎng)殖業(yè)的大發(fā)展，尤其是對蝦養(yǎng)殖業(yè)的蓬勃發(fā)展。也產(chǎn)生了嚴重的自身污染問題。在對蝦養(yǎng)殖中，人工投喂大量配合飼料和鮮活餌料。由于養(yǎng)殖技術陳舊和不完善，往往造成投餌量偏大，池內(nèi)殘存餌料增多，嚴重污染了養(yǎng)殖水質(zhì)。另一方面，由于蝦池每天需要排換水，所以每天都有大量污水排入海中，這些帶有大量殘餌、糞便的水中含有氨氮、尿素、尿酸及其它形式的含氮化合物物，加快了海水的富營養(yǎng)化，這樣為赤潮生物提供了適宜的生物環(huán)境，使其增殖加快，特別是在高溫、悶熱、無風的條件下最易發(fā)生赤潮。由此可見，海水養(yǎng)殖業(yè)的自身污染也使赤潮發(fā)生的頻率增加。

2、赤潮的危害

（1）破壞海洋生態(tài)平衡

海洋是一種生物與環(huán)境、生物與生物之間相互依存，相互制約的復雜生態(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)、能量流動都是處于相對穩(wěn)定，動態(tài)平衡的。當赤潮發(fā)生時這種平衡遭到干擾和破壞。在植物性赤潮發(fā)生初期，由于植物的光合作用，水體會出現(xiàn)高葉綠素a、高溶解氧、高化學耗氧量。這種環(huán)境因素的改變，致使一些海洋生物不能正常生長、發(fā)育、繁殖，導致一些生物逃避甚至死亡，破壞了原有的生態(tài)平衡。

（2）破壞海洋漁業(yè)和水產(chǎn)資源

破壞漁場的餌料基礎，造成漁業(yè)減產(chǎn)。赤潮生物的異常發(fā)制繁殖，可引起魚、蝦、貝等經(jīng)濟生物瓣機械堵塞，造成這些生物窒息而死。赤潮后期，赤潮生物大量死亡，在細菌分解作用下，可造成環(huán)境嚴重缺氧或者產(chǎn)生硫化氫等有害物質(zhì)，使海洋生物缺氧或中毒死亡。有些赤潮的體內(nèi)或代謝產(chǎn)物中含有生物毒素，能直接毒死魚、蝦、貝類等生物。

（3）赤潮對人類健康的危害

有些赤潮生物分泌赤潮毒素，當魚、貝類處于有毒赤潮區(qū)域內(nèi)，攝食這些有毒生物，雖不能被毒死，但生物毒素可在體內(nèi)積累，其含量大大超過食用時人體可接受的水平。這些魚蝦、貝類如果不慎被人食用，就引起人體中毒，嚴重時可導致死亡。由赤潮引發(fā)的赤潮毒素統(tǒng)稱貝毒，目前確定有10余種貝毒其毒素比眼鏡蛇毒素高80倍，比一般的麻醉劑，如普魯卡因、可卡因還強10萬多倍。貝毒中毒癥狀為：初期唇舌麻木，發(fā)展到四肢麻木，并伴有頭暈、惡心、胸悶、站立不穩(wěn)、腹痛、嘔吐等，嚴重者出現(xiàn)昏迷，呼吸困難。赤潮毒素引起人體中毒事件在世界沿海地區(qū)時有發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計，全世界因赤潮毒素的貝類中毒事件約300多起，死亡300多人。

3、赤潮的預防

為保護海洋資源環(huán)境，保證海水養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，維護人類的健康。避免和減少赤潮災害，結(jié)合實際情況，對預防赤潮災害采取相應的措施及對策。

（1）控制污水入海量，防止海水富營養(yǎng)化

嚴格控制工業(yè)廢水和生活污水向海洋超標排放。按照國家制定的海水標準和海洋環(huán)境保護法的要求，對排放入海的工業(yè)廢水和生活污水要進行嚴格處理?？刂乒I(yè)廢水和生活污水向海洋超標排放，減輕海洋負載，提高海洋的自凈能力，應采取如下措施：①實行排放總量和濃度控制相結(jié)合的方法，控制陸源污染物向海洋超標排放，特別要嚴格控制含大量有機物和富營養(yǎng)鹽污水的入海量；②在工業(yè)集中和人口密集區(qū)域以及排放污水量大的工礦企業(yè)，建立污水處理裝置，嚴格按污水排放標準向海洋排放；③克服污水集中向海洋排放，尤其是經(jīng)較長時間干旱的納污河流，在徑流突然增大的情況下，采取分期分批排放，減少海水瞬時負荷量。

（2）加強海洋環(huán)境的監(jiān)測，開展赤潮的預報服務

赤潮發(fā)生涉及生物、化學、水文、氣象以及海洋地質(zhì)等眾多因素，目前還沒有較完善的預報模式適應于預報服務。因此，應加強赤潮預報模式的研究，了解赤潮的發(fā)生、發(fā)展和消衰機理。為全面了解赤潮的發(fā)生機制，應該對海洋環(huán)境和生態(tài)進行全面監(jiān)測，尤其是赤潮的多發(fā)區(qū)，海洋污染較嚴重的海域，要增加監(jiān)測頻率和密度。當有赤潮發(fā)生時，應對赤潮進行跟蹤監(jiān)視監(jiān)測，及時獲取資料。在獲得大量資料的基礎上，對赤潮的形成機制進行研究分析，提出預報模式，開展赤潮預報服務。加強海洋環(huán)境和生態(tài)監(jiān)測一是為研究和預報赤潮的形成機制提供資料；二是為開展赤潮治理工作提供實時資料；三是以便更好地提出預防對策和措施。

（3）科學合理地開發(fā)利用海洋

近年來，赤潮多發(fā)生于沿岸排污口，海洋環(huán)境條件較差，潮流較弱，水體交換能力較弱的海區(qū)，而海洋環(huán)境狀況的惡化，又是由于沿岸工業(yè)、海岸工程、鹽業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和海洋油汽開發(fā)等行業(yè)沒有統(tǒng)籌安排，布局不合理造成的。為避免和減少赤潮災害的發(fā)生，應開展海洋功能區(qū)規(guī)劃工作，從全局出發(fā)，科學指導海洋開發(fā)和利用。對重點海域要作出開發(fā)規(guī)劃，減少盲目性，做到積極保護，科學管理，全面規(guī)劃，綜合開發(fā)。另外，海水養(yǎng)殖業(yè)應積極推廣科學養(yǎng)殖技術，加強養(yǎng)殖業(yè)的科學管理。控制養(yǎng)殖廢水的排放。保持養(yǎng)殖水質(zhì)處于良好狀態(tài)。

六、水體污染的生物測試 
生物測試（bioassay）相當于水生生物毒性試驗（aquatic toxicity test），是利用生物的反應測定化學物質(zhì)對水生生物的毒性，確定毒物的毒性程度及其對水生生物的允許濃度。

（一）生物測試若干概念

最低有影響濃度　在慢性毒性試驗中，與對照組有差異的最低毒物濃度。

最大無影響濃度　在慢性毒性試驗中，與對照組無明顯差異的最大毒物濃度。

最大允許濃度　最低有影響濃度與最大無影響濃度之間的濃度范圍。

半數(shù)有效濃度（median effective concentration，EC50）　在急性毒性試驗中有50%生物個體活動等受到抑制的毒物濃度。根據(jù)試驗時間用24、48或96hEC50表示。

半數(shù)致死濃度（median lethal concentration，LC50）　在急性毒性試驗中有50%的實驗生物致死的毒物濃度。用48或96hLC50表示。

安全濃度（safe concentration，SC）　長時間接觸無不良影響的毒物濃度。

應用系數(shù)（application factor，AF）　慢性試驗的毒性闊值濃度除以急性試驗的閾值濃度。即：AF=（NOEC－LOEC）/LC50或MATC/LC50值（96或48h），常用數(shù)值范圍表示。

毒性單位（toxic unit）　在急性毒性試驗中引起半數(shù)實驗動物死亡的化合物濃度，相當于致死閾值濃度或半數(shù)致死濃度（96hLC50）。

（二）魚類急性中毒試驗

毒性的急性中毒試驗是以查明在較短時間內(nèi)，通常為96h或更短時間，如48h、24h等能引起魚類或其它動物死亡或劇烈損傷的致毒濃度為目的的測驗。通常，毒物的毒性大小用一定時間內(nèi)引起魚類死亡一半的濃度來評價，如24h半致死濃度或半忍受限度，用符號分別表：24LC50、24TLm。

試驗魚類一般選用經(jīng)濟價值較高、易獲得、易飼養(yǎng)的魚類，如鰱、鯉等。鰱是較好的試驗魚類，它對毒性比較敏感，且在淡水漁業(yè)中較為重要。試驗用魚要健康、無傷、無病、規(guī)格相似，要在試驗前在試驗環(huán)境（但不含毒物）下馴養(yǎng)一周。試驗前停止投餌兩天。每一試驗容器放魚10尾以上。

試驗濃度一般要在5個以上，附加一個不合毒物的空白試驗。濃度一般按等對數(shù)間距設置，如13、5、24、42、75…。理想的試驗結(jié)果是試驗濃度范圍較小，即最高濃度與最低濃度的差較小，但仍能使最高濃度容器中有魚存活（但存活率低于50%），最低濃度容器中也有魚死亡（死亡率要低于50%）。如果在特定的時間內(nèi)，各濃度容器中魚死亡全超過50%或全低于50%，則表明試驗濃度過高或過低，試驗失敗。如在相鄰兩濃度內(nèi)一個容器中魚全死，另一個魚全活，則說明試驗濃度間距過大（特殊的優(yōu)質(zhì)試驗動物則另當別論）。為了達到理想的試驗結(jié)果，一般要做一個或幾次濃度問距較大的預試驗，初步摸清半致死濃度9最后進行較精確的、小濃度間距實驗。如果設置的濃度（容器）較多，24、48和96h的半致死濃度數(shù)據(jù)可一次獲得。

一般用直線內(nèi)插法計算半致死濃度，即將試驗數(shù)據(jù)描繪在半對數(shù)坐標線上，對數(shù)坐標表示濃度，算術坐標表示死亡或存活百分數(shù)，將大于和小于50%死亡或存活的兩點用直線相連，通過50%死亡或存活的點查得50%致死濃度。這種方法只考慮了兩個數(shù)據(jù)的作用，有時會出現(xiàn)較大的偶然誤差，因此，近來也有人用統(tǒng)計方法給所有點（不包括100%死亡或存活的點）配一直線，求得50%致死濃度。

試驗水水溫、pH值、鹽度、溶氧都應符合要求。美國第13版的《水和廢水檢驗標準方法》規(guī)定，試驗水溫對冷水魚應在15±2℃，暖水魚應為25±2℃；溶氧對冷水魚應大于5mg/L，對暖水魚應大于4mg/L；對照組魚類在試驗期間死亡大于10%，則實驗結(jié)果無效。其它一些國家的規(guī)定也與之類似。

關于半致死濃度與生物實際適應的濃度（安全濃度）的關系，有人認為96h半致死濃度×0.1（安全系數(shù)）就是水生生物實際適應的藥物濃度。

（三）魚類生長抑制試驗

魚類14天的毒性試驗可用于測定受試物對魚類的亞慢性致死效應。試驗至少進行2周，如有必要可延至3～4周。試驗期間，測定使魚類致死和產(chǎn)生其他可觀察效應的受試物劑量，以及無影響濃度。

主要測定低揮發(fā)性、高環(huán)境穩(wěn)定性且可溶于水的物質(zhì)。應盡可能維持試驗條件恒定，最好用恒流試驗法，如果適用，也可使用換液試驗。

質(zhì)量控制指標：試驗結(jié)束時，對照組的死亡率不超過10%；試驗液的溶解氧飽和度≥60%（換液試驗中受試物不會明顯損失的情況下可對試驗液進行充氣補氧）；試驗期間試驗液中受試物含量不低于規(guī)定濃度的80%。

（1）試驗材料

試驗魚的選擇根據(jù)需要選擇敏感的魚類品種。選擇易于獲得并在試驗條件下易于飼養(yǎng)、能正常生長，以及易于捕撈、試驗方便、無疾病的健康魚類。常用的實驗魚類同急性毒性試驗的介紹。這里特別推薦青鳉為實驗材料。青鳉屬于鳉形目（Cyprin-odontiformes）、青鳉科（Oryziatidae）、青鳉屬（Oryzias）。青鳉個體小，成體體長4cm左右，雌雄差異明顯，外形上就很容易辨別。夏秋季產(chǎn)卵繁殖期間，每天早晨每尾雌魚產(chǎn)卵數(shù)粒到30多粒，受精卵由卵絲附著在雌魚腹鰭與臀鰭之間，大約2h后脫落水底。青鳉廣泛分布在我國河北以南、華東、華南各地池塘、湖泊表層水中。由于個體較小，在一般水族箱中即能正常生長繁殖。在餌料充足、光照和水溫條件合適時，一年四季均可產(chǎn)卵繁殖。食物粗放，消耗量不多，極易于飼養(yǎng)管理，是一種理想的實驗用魚，美國、日本也常用青鳉作毒性試驗材料。詳細的生物學特征和飼養(yǎng)管理方法見參考文獻。

試驗開始前，應將試驗用魚在試驗稀釋水、試驗溫度和光照相同的條件下，馴養(yǎng)12～15天。正常飼養(yǎng)，每天喂食1次，馴養(yǎng)48h后，記錄死亡率。飼養(yǎng)7天內(nèi)，若死亡率大干10%的魚不能用于正式試驗。

試驗溶液的配制　同溞類毒性試驗。稀釋用水可用曝氣除氯的自來水、高質(zhì)量的天然水或標準稀釋水。總硬度50～250mg/L（以CaCO3計），pH值6.0～8.5。用于制備標準稀釋水的試劑應為分析純、去離子水或全玻璃蒸餾水，其電導率≤10μs/cm。

（2）試驗方法

每一濃度和對照至少放入10尾試驗魚。半靜態(tài)實驗的最大乘載量為1.0g/L，流動系統(tǒng)負荷可高一些。試驗周期一般為14天，也可延長1～2周。每一試驗濃度最好設置2個平行，每一濃度系列設一空白對照，如果使用助溶劑等物質(zhì)，應加設一助溶劑對照，對照中溶劑濃度應為試驗液中溶劑的最高濃度。

選擇的濃度范圍，應能確定受試物對魚類最大無影響濃度和最低有影響濃度。如果受試物濃度超過100mg/L，仍未到達閾值，就沒必要繼續(xù)進行試驗。

試驗期間，試驗液溶解氧含量不低于空氣飽和值的60%；每天光照12～16h；試驗溫度恒定，適合于試驗種類，溫度變化范圍為±2℃。每天投餌1次或幾次，投食量保持恒定，每次投食量不能超過試驗魚1次需食量。為去除排泄物，流水試驗系統(tǒng)每周至少清洗試驗水箱內(nèi)壁2次，半靜態(tài)試驗可在每次更換試驗液時清理1次。

觀察和記錄魚的死亡情況，若觸摸魚尾無反應，可認為魚已死亡，應盡快將死魚從容器中取出，每天至少檢查1次。同時觀察和記錄試驗魚的行為反應，如發(fā)現(xiàn)魚的異常游泳行為，外來刺激的不同反應，魚類的表征改變，攝食下降或終止，體長和體重改變等。每周至少測定2次各容器中溶解氧含量、pH值和溫度。流水試驗，要在試驗開始時測定試驗液中受試物含量。半靜態(tài)試驗，至少要在試驗開始時、第一次更新試驗液前和試驗結(jié)束時測定試驗液中受試物濃度。

試驗開始前，選擇試驗魚中有代表性的個體，測量體長和體重，試驗結(jié)束時，稱量所有存活魚的體長和體重，試驗期間，不必進行測量，以免處理不當使魚類損傷或死亡。

（四）慢性中毒試驗

天然水體中由于污染而引起的急性中毒事件并不多見，絕大多數(shù)污染水體的有毒物質(zhì)的濃度尚達不到引起急性中毒死亡的程度，但是長時間處于低濃度環(huán)境仍會對魚類生長、繁殖以及其它生理功能產(chǎn)生不利影響。從長遠的角度看，潛在的危害還是長期的低濃度中毒。

慢性中毒試驗是指在實驗室條件下進行的低濃度、長時間的中毒試驗。試驗中觀察毒物濃度與生物反應之間的關系，從中找出對魚無影響的濃度（安全濃度）。觀察的指標可用組織病變、呼吸、行為、食物轉(zhuǎn)化率、生長、繁殖、骨骼畸形、各種酶的活力～抗病力等，呂的不同、毒物種類不同，可選用不同的指標。試驗濃度可根據(jù)急性中毒試驗得出。觀察時間可為一個生命周期，但由于很多魚的生命周期很長，所以，很多學者用魚的早期發(fā)育階段試驗代替全生命周期試驗，以預測致毒日濃度。

試驗數(shù)據(jù)的處理是將各濃度下觀測的指標與對照組比較，統(tǒng)計學上無顯著差異的最高一個濃度便是所得到的安全濃度。比安全濃度高一個的試驗濃度稱為最低不安全濃度。真正的致毒閱濃度應介于安全濃度和最低不安全濃度之間。

（五）毒物的毒性分級

人們常將毒物按其對魚或其它生物的毒性大小分為五類，即劇毒物、高毒物、中毒物、低毒物和微毒物。

劇毒物是指對魚的96hTLm＜1mg/L的毒品；高毒物是對魚的96hTLm在1～100mg/L；中毒物為100～1000mg/L；低毒物為1000～10000mg/L；微毒物為大于10000mg/L。