[科普中国]-有毒物质生物循环

有毒物质生物循环是指有毒物质通过大气、水体、土壤等环境介质，进入植物、动物、人体等生物领域，通过食物链富集与转移，最后经微生物分解回到土壤、水体、大气中，如此周而复始的过程。

简介生物循环是指生态系统中的物质循环，即生态系统中的生物成分和非生物成分间物质往返流动的过程。营养物质从大气、水体和土壤等的自然环境中通过绿色植物的吸收，进入到生态系统中，在生态系统各种生物间流动，最终重新归还到环境中，完成一次循环，整个过程继续进行，归还的物质再次被植物吸收进入生态系统，周而复始往复持续，这种物质的反复传递和转化过程就称为物质循环。生物循环的核心是植物的光合作用。那么相应的，有毒物质生物循环就是指有毒物质在生态系统中的循环1。

有毒物质分类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。

主要循环系统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。

总结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1。

本词条内容贡献者为:

黄头生 - 副教授 - 华北电力大学