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對人和生物有害的微生物、寄生蟲等病原體和變應原等污染水、氣、土壤和食品,影響生物產量,危害人類健康,這種污染稱為生物污染。

1 生物污染 -定義

生物污染生物污染

 生物污染(biological pollution )由可導致人體疾病的各種生物特別是寄生蟲、細菌和病毒等引起的環境(大氣、水、土壤)和食品的污染。未經處理的生活污水、醫院污水、工廠廢水、垃圾和人畜糞便(以及大氣中的漂浮物和氣溶膠等)排入水體或土壤,可使水、土環境中蟲卵、細菌數和病原菌數量增加,威脅人體健康。污濁的空氣中病菌、病毒大增,食物受黴菌或蟲卵感染都會影響人體健康。海灣赤潮及湖泊中的富營養化,某些藻類等生物過量繁殖,也是水體生物污染的一種現象。

2 生物污染 -類型

生物污染生物污染

高山、大海、沙漠、河流等的天然屏障作用,使得不同的區域形成了形態各異的生態系統。生物污染是指外來生物被有意無意地引入一個新的生態系統內,並對該系統造成影響或危害的現象。
生物污染按照物種的不同,可以分為:
動物污染(主要為有害昆蟲、寄生蟲、原生動物、水生動物等)
植物污染(雜草是最常見的污染物種,還有某些樹種和海藻等)
微生物污染(包括病毒、細菌、真菌等)。

3 生物污染 -區別

生物污染與化學污染、物理污染的不同之處在於:生物是活的、有生命的,外來生物能夠逐步適應新環境,不斷增殖並佔據優勢,從而危及本地物種的安全。

4 生物污染 -特點

生物污染的特點:
一是預測難,人們對外來生物在什麼時候、什麼地方入侵難以作出預測。
二是潛伏期長,一種外來生物侵入之後,其潛伏期長達數年,甚至數十年,因此,難以被發現,難以跟蹤觀察。
三是破壞性大,外來生物的侵入,在破壞了當地生態環境的同時,也破壞了該生態系統中各類生物的相互依存關係,可能造成嚴重的後果。

5 生物污染 -病源

生物污染生物污染

水、氣、土壤和食品中的有害生物主要來源於生活污水、醫院污水、屠宰、食品加工廠污水、未經無害化處理的垃圾和人畜糞便,以及大氣中的飄浮物和氣溶膠。其中主要含有危害人與動物消化系統和呼吸系統的病原菌、寄生蟲,引起創傷和燒傷等繼發性感染的溶血性鏈球菌、金黃色葡萄球菌等,以及可引起呼吸道、腸道和皮膚病變的花粉、毛蟲毒毛、真菌孢子等大氣變應原。這些有害生物對人和生物的危害程度主要取決於微生物和寄生蟲的病原性、人和生物的感受性以及環境條件三個因素。
各種病原微生物在水中存活的時間各不相同,並與水質、水溫、pH值等因素有關。如沙門氏菌在水溫較低和水中營養物較多時存活時間較長;志賀氏菌在清潔水中較在污水中存活時間長;霍亂弧菌在雜菌多的水中存活時間較短,水的pH值在5.6以下時,即不能生存;病毒一般在水溫較低的條件下存活時間較長。微生物在空氣中的生長和繁殖,同空氣濕度、溫度和光線等因素有關。在空氣中生存時間較長的是一些有孢子或芽孢的微生物。土壤中病原蟲和寄生蟲的生存時間則與土質、水分、溫度、pH值,以及有無某些寄生物的中間宿主等因素有關。食品則由於種類繁多,性質各異,在一定的外界條件下,適於一定的微生物生存。 水體受氮、磷等物質污染,引起藻類及其他水生生物大量繁殖而產生的富營養化,也是水體生物污染的一種現象。
室內空氣生物污染因子主要有以下幾種:
一、黴菌。黴菌是一種能夠在溫暖和潮濕環境中迅速繁殖的微生物,其中一些能夠引起噁心、嘔吐、腹痛等癥狀,嚴重的會導致呼吸道及腸道疾病,如哮喘、痢疾等。患者會因此精神萎靡不振,嚴重時則出現昏迷、血壓下降等癥狀。

生物污染生物污染

二、塵蟎。塵蟎是最常見的空氣微小生物之一,是一種很小的節肢動物,肉眼是不易發現的。塵蟎是引起過敏性疾病的罪魁禍首之一,室內空氣中塵蟎的數量與室內的溫度、濕度和清潔程度相關。近年來,家庭裝飾裝修中廣泛使用地毯、壁紙和各種軟墊傢具,特別是空調的普遍使用,為塵蟎的繁殖提供了有利的條件,這也是近年來室內塵蟎劇增的原因之一。
三、軍團菌。目前已知軍團菌是一類細菌,軍團菌可寄生於天然淡水和人工管道水中,也可在土壤中生存。研究表明,軍團菌可在自來水中存活約1年,在河水中存活約3個月。軍團病的潛伏期2~20天不等。主要癥狀表現為發熱、伴有寒顫、肌疼、頭疼、咳嗽、胸痛、呼吸困難,病死率高達15%~20%,與一般肺炎不易鑒別。
四、動物皮屑及具生物活性的物質。近年來餵養寵物逐漸成為一些居民的嗜好。但是寵物皮屑及其產生的其他具生物活性物質,如毛、唾液、尿液等對空氣的污染也會帶來健康危害,主要是可以使人產生變態反應。
五、可吸入顆粒物。以前人們並未認識到室內空氣中可吸入顆粒物的危害,認為呼吸道疾病的傳染是由於直接接觸病人呼出的病菌的結果,與室內的可吸入顆粒物無關。

6 生物污染 -污染途徑

原料污染食品原料在採集和加工前期,表面上往往附著很多細菌,特別是表面破損的水果、蔬菜、肉類和水產品。

生物污染烹調用具和餐具污染

加工污染加工食品多是包裝食品,一般較為清潔,但也會受到二次污染。當廚房衛生條件不良時,空氣中漂浮的細菌會沉降到食品表面;在烹調加工過程中,如果不注意生熟分開,細菌就會從生鮮食品或半成品上轉移到熟食上,造成食品的交叉污染;食品烹調加工人員如果不注意個人衛生或患有傳染性疾病,通過其手、衣服、呼吸道、頭髮等,可直接或間接地造成食品的細菌污染;烹調加工中使用的調味品(如醬油)和水如果含有細菌,也能造成食品的細菌污染。
儲藏污染不良的儲藏環境會使殘留在食品中的細菌生長繁殖,並通過空氣、鼠或昆蟲污染食品。過分相信冰箱,使食品在冰箱中的存放時間過長,也能使食品的細菌數量上升。
烹調用具和餐具污染食品從購買到食用的這一段時間內,可因烹調用具生熟不分、不清潔或未洗手就進餐等造成食品污染。

7 生物污染 -分類

生物污染花粉

生物污染可分為四類:
一是黴菌,它是造成過敏性疾病的最主要原因;
二是來自植物的花粉,如上面提到的懸鈴木花粉;
三是由人體、動物、土壤和植物碎屑攜帶的細菌和病毒;
四是塵蟎以及貓、狗和鳥類身上脫落的毛髮、皮屑。

8 生物污染 -表現

大氣的生物污染

空氣中的微生物多數是藉助土壤以及人和生物體傳播,或藉助大氣飄浮物和水滴傳播。飄浮物以及病人、病畜等的噴嚏、咳嗽等排泄物和分泌物所攜帶的微生物中,常見的有桿菌(如無色桿菌、芽孢桿菌)、球菌(如細球菌、八疊球菌)、黴菌、酵母菌和放線菌等腐生性微生物。大氣中因生物因素造成的對生物、人體健康以及人類活動的影響和危害,就是大氣的生物污染。大氣生物污染主要包括:(1)大氣微生物污染,由許多飄浮在大氣中的微生物所造成的直接污染。這些污染大氣的微生物種類繁多,但主要對環境抵抗力較強的有八迭球菌、細球菌、枯草芽孢桿菌以及各種黴菌和酵母菌的孢子等。(2)大氣應變污染物,由許多能引起人體變態反應的生物物質,即變應源造成的大氣污染。這些污染大氣的變應源有花粉、真菌孢子、塵蟎、毛蟲的毒毛等。(3)生物性塵埃污染,許多綠化植物,如楊柳等的生物有細毛的種子、梧桐生有絨毛的葉片等,在種子成熟或秋季落葉時,所造成的生物性塵埃對大氣也有污染。

水體生物污染
生物污染水體生物污染

致病微生物、寄生蟲和某些昆蟲等生物進入水體,或某些藻類大量繁殖,使水質惡化,直接或間接危害人類健康或影響漁業生產的現象。地面的微生物、大氣中飄浮的微生物均可進入水中而污染水體。河川、湖泊淡水中微生物的數量一般取決於季節、降雨量和流入水量。鄰近城鎮的水體,含有害微生物和寄生蟲卵較多。地下水如井水、泉水,埋藏愈深,微生物愈少。受污染的水體可帶有傷寒、痢疾、結核桿菌和大腸桿菌,還有螺旋體和病毒。水體中的寄生蟲有血吸蟲(卵和毛蚴)、痢疾變形蟲、線蟲、賈第蟲以及一些有害昆蟲如蚊、蚋、舌蠅等的幼蟲。海水中病原菌比淡水少,但海濱、港口因接納污水,也常含有病原菌。水生生物中常帶有致病菌。魚的受污染部位主要是口腔、鰓、胃、腸及排泄腔等。貝類中與病原菌關係密切的是牡蠣,它可傳播傷寒。污染水體的生物種類繁多,主要有細菌、鉤端螺旋體、病毒、寄生蟲和昆蟲等。在自然界清潔水中,1毫升水中的細菌總數在100萬個以上,而受到嚴重污染的水體可達100萬個以上。受污染水體中的不同生物對人類可產生不同的危害作用。

土壤生物污染
生物污染土壤生物污染

土壤中分佈最廣的是腸道致病性原蟲和蠕蟲類,有的寄生在動、植物體內,有的通過土壤穿透皮膚進入人體,有的病毒也可通過土壤使人感染。有些微生物如結核桿菌,可在乾燥細小的土壤顆粒中生存很長時間,以後隨風進入空氣,再被人畜吸入而引起感染。土壤的生物污染不僅可引起人畜疾病,還能使農業生產遭受嚴重損失。一個或幾個有害的生物種群,從外界環境侵入土壤,大量繁衍,破壞原來的動態平衡,對人體健康或產生不良的影響。造成土壤生物污染的污染物主要是未經處理的糞便、垃圾、城市生活污水、飼養場和屠宰場的污物等。其中危險性最大的是傳染病醫院未經消毒處理的污水和污物。土壤生物污染分佈最廣的是腸道致病性原蟲和蠕蟲類造成的污染。全世界約有一半以上的人口受到一種或幾種寄生性蠕蟲的感染,熱帶地區受害尤其嚴重。歐洲和北美較溫暖地區以及某些溫帶地區,人群受某些寄生蟲感染,有較高的發病率。土壤生物污染是傳布寄生蟲病的潛在因素。

食品生物污染

有害微生物和寄生蟲或卵污染食品,可使食品腐敗或產生毒素,使人食后中毒,或使人患寄生蟲病。飼料受黴菌如黃曲霉的毒素污染,可使魚和哺乳動物誘發原發性肝癌。玉米、花生、稻米、小麥、高粱、小米等都會受到黃曲霉毒素的污染。在食品中繁殖產生毒素的有肉毒桿菌和葡萄球菌,還有使胃腸道發生急性炎症的腸炎沙門氏菌、鼠傷寒沙門氏菌和豬霍亂沙門氏菌等。含有炭疽桿菌的肉食品,人食用后也會得病。這種污染的危害主要為:①使食品腐敗、變質、霉爛,破壞其食用價值;②有害微生物在食品中繁殖時產生毒性代謝物,如細菌外毒素和真菌毒素,人攝入后可引起各種急性和慢性中毒;③細菌隨食物進入人體,在腸道內分解釋放出內毒素,使人中毒;④細菌隨食物進入人體侵入組織,使人感染致病。

室內生物污染

細菌、真菌、過濾性病毒和塵蟎等都會構成室內生物性污染。 室內空氣生物污染是影響室內空氣品質的一個重要因素,主要包括細菌、真菌(包括真菌孢子)、花粉、病毒、生物體有機成分等。在這些生物污染因子中有一些細菌和病毒是人類呼吸道傳染病的病原體,有些真菌(包括真菌孢子)、花粉和生物體有機成分則能夠引起人的過敏反應。室內生物污染對人類的健康有著很大危害,能引起各種疾病,如各種呼吸道傳染病、哮喘、建築物綜合症等。迄今為止,已知的能引起呼吸道病毒感染的病毒就有200種之多,包括目前正在傳播的非典病毒,這些感染的發生絕大部分是在室內通過空氣傳播的,其癥狀可從隱性感染直到威脅生命。 

9 生物污染 -危害

生物污染的危害

生物污染生物污染

(1)危害生物多樣性。 例如,尼羅河鱸魚被引進非洲維多利亞湖之後,導致了湖中200多種地方魚種的滅絕;1970年前後,野生動物保護人員在蒙大拿河流中引進了一種糠蝦,本意是想增加鮭魚的餌料,以增加鮭魚的數量,然而事與願違,鮭魚習慣於在水面攝食,糠蝦卻在晚上鮭魚看不到的時候才升到水面。不僅如此,糠蝦還吃掉了鮭魚魚苗生長所需的浮游生物,結果反而使鮭魚的數量下降,進而使主要依賴鮭魚為生的熊、捕食鳥和鷹等動物遭受了滅頂之災。
{2) 危害人類健康。 例如,為了獲得更多的蜂蜜,1956年,巴西聖保羅大學的研究人員決定引進一些非洲蜂種。他們深知非洲蜂兇猛狂暴,一遇挑戰就群起而攻之,且毒性很大。因此,他們僅引進了35隻種蜂,本想將它們改造、馴養成為適應巴西生存環境的多產蜜蜂,不料卻意外逃走了26隻。這些逃走的非洲蜂與當地的巴西蜂交配后,生成了一種繁殖力很強、毒性很大的雜種蜂棗巴西殺人蜂,蜂害便從此開始。先是養蜂人受毒蜂蜇傷的事不斷發生,接著是一個工作人員打死了一隻停在他胳膊上的蜜蜂,結果立刻受到蜂擁而至的群蜂攻擊。據不完全統計,因殺人蜂害死亡的人數已達200多人,牛馬等牲畜的損失更是難以計數。 正在全球傳播和蔓延的艾滋病是由艾滋病毒造成的,還有流感、肝炎、霍亂和英國的瘋牛病等在許多地方擴散和流行,極大的威脅人類健康。例如,1991年美洲爆發的霍亂,很可能是外來船隻將受污染的壓艙水排放到秘魯海港引起的。這次霍亂使100多萬人受到感染,造成了1萬人死亡。
(3)危害生產和經濟的發展。 80年代初,福建省寧德地區為了「保灘護堤,保淤造地」,開始引種和推廣英國大米草與美國護花米草。結果大米草以每年267~333公頃的速度增長,如今已吞噬灘涂7300公頃以上。大米草繁殖力極強,生長旺盛,阻塞航道,影響海水交換,致使水質下降,導致貝類、蟹類等大量死亡,蝦病、魚病增多,海帶、紫菜等生長受到影響,產量逐年下降。大米草的延伸之處,灘涂荒廢,影響當地灘涂養殖業的發展,影響群眾的生產和生活。「洋草」成了「禍草」,這是發生生物污染的典型一例。 美國自然保護協會認為,迄今美國約有6300多種動植物為非本地物種,雖然大多數並未造成不良影響,但是其中79個種類在1906~1911年期間,造成了高達970億美元的直接經濟損失。南美的風信子造成的生物污染,使非洲的維多利亞湖瀕臨「死亡」,沿湖國家肯亞、烏干達和坦尚尼亞的經濟遭受了巨大損失。

10 生物污染 -監測

生物污染生物污染監測

生物污染監測採用物理、化學方法,通過對生物體所含環境污染物的分析,對環境質量進行監測。它不同於以生物學、生態學方法對環境質量進行跟蹤性檢測的「生物監測」 。前者的監測重點是生物體內環境污染物,而後者則是利用生物個體、種群或群落的狀況和變化及其對環境污染或變化所產生的反應,闡明環境污染狀況。
生物污染監測方法
(1)光譜分析法(可見-紫外分光光度法 ,紅外分光光度法 ,原子吸收分光光度 ,發射光譜法 ,「X」射線熒光光譜 )
(2)色譜分析法(薄層層析法 ,氣相色譜法 ,高效液相色譜法 ) 可用於測定多種農藥,含汞、砷、銅或酚類殺蟲劑,芳香烴、共軛雙鍵等不飽和烴,以及某些重金屬和非金屬(如氟、氰等)化合物等。

11 生物污染 -防治

生物污染的防治
造成生物污染有大自然的因素,但更多的是人為的因素。由於人類商貿往來、旅遊活動和其他交流活動的增多,增大了生物污染防治的難度,因此必須堅持以防為主,積極採取有效的應對措施。
一要進一步嚴格進口貨物的動植物檢疫及微生物檢疫工作,防止外來生物隨貨侵入;
二要減少對外來物種的引進,引進前必須經過充分論證;
三要加強有關生物污染的基礎理論研究,建立國家級監控體系和資料庫;
四要提高人口的整體素質,增強環境保護、物種保護、生物多樣性保護和防止生物污染的意識;
五要對已經發生的生物污染積極進行治理,防止其繼續傳播擴散,造成更大的危害。
六要嚴格控制污染源;加強對病原生物在環境中傳布途徑的研究,以便採取適當的方法(物理的、化學的或生物的)進行防治;
七要注意工業的合理布局以及生產過程的消毒和檢驗措施。如植物種子的消毒浸種、拌種、有機肥料的無害化處理、食品生產的嚴格衛生檢驗等。

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