什么是有毒物质生物循环?

[拼音]：youdu wuzhi shengwu xunhuan

[外文]：biological cycle of toxic substances

有毒物质通过大气、水体、土壤等环境介质，进入植物、动物、人体等生物领域，然后又随着植物的枯枝落叶或动物和人的尸体、排泄物，经微生物分解回到土壤、水体、大气中，如此周而复始，称为有毒物质生物循环（见图）。

20世纪60年代以来，生态系统的研究有了很大发展，物质循环的研究是生态系统研究的重要内容之一。由于工业的废水、废气、废渣以及农药等所含毒物能通过食物链富集转移，危害人畜，因而有毒物质的生物循环受到人们的重视。

有毒物质可分为无机毒物和有机毒物两大类。无机毒物如汞、铅、砷、镉、铬、氟等，其中有许多能在生物体中富集、积累。有机毒物如酚、氰、有机氯、有机磷、有机汞、乙烯等，按降解难易程度又可分为易降解的（如酚、氰等）和难降解的（如有机氯、有机汞等）两类。前者在生物循环过程中往往容易被分解为简单的物质而解毒；后者的化学性质稳定，不易被生物分解，对人畜危害较大。

有毒物质的生物循环系统主要有：

（1）“废水—水体—水生植物—水生动物—人畜”循环系统：有毒物质通过废水进入水体，被水生植物吸收，然后通过食物链进入水生动物（水生动物也可以直接吸收），再进入禽类、家畜和人体。水生生物和人、畜、禽类机体中的有毒物质，又可以通过排泄物和残体腐烂，重新回到水体中。例如某湖因常年接受磷肥厂的废水而使湖水含氟量增高，浓度达到0.3～0.4ppm，湖中狐尾藻(Mgriophgllum verticillatum)的含氟量达60～70ppm，鲫鱼骨骼含氟50～100ppm，虾含氟200ppm以上，当地饲养的鸭因大量捕食鱼虾，骨骼含氟量达4515ppm。

（2）“废水—水体—土壤—植物—人畜”循环系统：有毒物质通过废水进入水体，通过灌溉进入农田，然后被植物的根系吸收，进入植物机体，进而危害人畜。植物和人畜机体中的有毒物质，又会通过排泄物和残体腐烂，回到土壤和水体中。中国通过污水灌溉研究证明，酚、氰、砷、汞、铬等有毒物质都能参与这样的生物循环。酚、氰易被分解，而重金属元素则可长期富集、转移。

（3）“废气—大气—土壤—植物—人畜”循环系统：有毒物质通过废气或烟尘进入大气，然后降落地面。一部分直接由动物和人吸入体内；一部分通过植物的叶片进入植物体内；另一部分落入土壤被植物根系吸收，人食用后进入人体。然后，通过排泄物和残体腐烂，这些有毒物质又返回土壤、水体和大气中。例如某些冶炼厂排放的烟尘中含有铜、铅、砷、镉等有毒物质，通过大气、土壤、植物进入人体，造成各种疾病。有些工厂排放的含氟气体通过土壤、牧草危害牲畜，或通过桑叶危害家蚕等。

（4）“农药—土壤—植物—人畜”循环系统：农药喷洒在农作物叶片上或散入土壤里，能够进入植物体成为残毒，然后进入人畜体内，再返回土壤、水体。例如某些地区使用有机氯农药较多，使大量有机氯农药残毒留在鸡饲料中，并在鸡、蛋中富集，威胁和危害人体健康。

有毒物质生物循环的研究不仅具有理论意义，可以了解生态系统平衡和破坏的规律;而且具有实践意义，可以据此设法切断循环链，阻止有毒物质继续为害。