定義
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。
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。
類型
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:
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)
與其他污染的區別
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,不斷增殖並占據優勢,從而危及本地物種的安全。
分類
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
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
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個以下,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
土壤中分布最廣的是腸道
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。土壤生物污染分布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,使人食後中毒,或使人患
寄生蟲病。飼料受黴菌如
黃麴黴的毒素污染,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
黃麴黴毒素的污染。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,人食用後也會得病。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,人攝入後可引起各種急性和
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。其症狀可從
隱性感染直到威脅生命。
危害
(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後,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
愛滋病是由
愛滋病毒造成的,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,影響民眾的生產和生活。“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。
病源
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。
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。
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。過分相信冰櫃,使食品在冰櫃中的存放時間過長,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。
污染因子
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、腹痛等症狀,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、血壓下降等症狀。
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。家庭裝飾裝修中廣泛使用地毯、壁紙和各種軟墊家具,特別是空調的普遍使用,為塵蟎的繁殖提供了有利的條件,這也是室內塵蟎劇增的原因之一。
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。主要症狀表現為發熱、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
肺炎不易鑑別。
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。
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。
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
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。
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