生物放大作用（生物積累）

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介紹

化學物質對於生物體過上無病健康的生活是必要的。但是，當非必需的化學物質進入並積累在生物體的體內時，就會對它們有害。生物放大作用是指生物體內化學物質濃度過高的一種情況。化學物質進入生物體內的途徑通常是透過食物網，並且濃度水平隨著連續營養級的增加而增加。生物放大作用指的是透過食物網，生物體內化學物質濃度增加的這種現象。

圖片1：池塘生態系統中的生物放大作用：一個池塘已被含有化學物質的汙染物汙染。

生物放大作用——含義及其特徵

生物放大作用是指非必需的有害化學物質在食物鏈不同營養級生物體內的積累。生物放大作用的過程始於工業、人類和農業廢物被允許與海洋混合。它通常發生在廢物透過下水道、河流和水流進入海洋時。

圖片2：汞食物鏈：圖示顯示了汞的一些常見來源，轉化為有毒甲基汞的過程，以及根據汞含量對某些型別的魚類進行 EPA 消費建議的概要。

• 因此，危險的廢物化學物質沉積在海底。底棲魚類吃掉這些化學物質，這些化學物質開始在其體內積累。然後它被傳遞到食物鏈的頂端。

  例如，人類位於食物鏈的頂端，當他們食用富含這些有害化學物質的食物時，他們自身體內就會暴露於這些化學物質的放大濃度。

• 生物放大的顯著特徵是，隨著食物鏈等級的每一步增加，有害化學物質的濃度都會上升。這些有毒化學物質到達食物鏈的頂端，最終影響人類，因為人類位於大多數食物鏈的頂端。

• 對人類來說，聚集在其體內的化學物質可能包括砷和汞。此外，多氯聯苯 (PCB) 和滴滴涕 (DDT) 等殺蟲劑也可能是生物放大作用的一部分。這些化學物質具有致癌性，因此對所有生物的健康都非常危險。

生物放大作用的例子

圖片3：食物鏈中毒素的生物放大作用：隨著食物鏈中營養級的增加，DDT 的濃度也增加。X 表示隨著營養級的增加而累積的有毒物質的量。毒素會在生物體的組織和脂肪中積累。

• 沼澤地經常噴灑 DDT 來控制蚊子。DDT 與水混合並積累在水生生物的細胞中。水生生物不會選擇性地攝取化學物質，無法區分應該攝取和不應該攝取的化學物質。

• 食物鏈中較高的蛤類和魚類會吃掉這些生物。因此，DDT 現在在其體內積累。此外，蛤類和魚類體內 DDT 的濃度也增加了。研究發現，魚類和蛤類體內 DDT 的濃度是水生生物的 10 倍。

• 隨著食物鏈從一個營養級轉移到另一個營養級，DDT 的濃度會上升。例如，食用魚類的海鷗在其體內會聚集更多的 DDT。研究發現，浮游植物中 DDT 的濃度比水中 DDT 的濃度高 1000 倍。

  浮游動物的濃度比浮游植物高 13 倍，魚類的 DDT 濃度比浮游動物高 40 多倍，而食海鳥的 DDT 濃度比魚類高 25 倍。值得注意的是，DDT 會影響鳥類的鈣代謝，並導致蛋殼變薄。

• 在 20 世紀 40 年代和 50 年代，DDT 被廣泛用於控制蚊子，這導致鳥類數量大幅減少。

• 除了 DDT 之外，汞也可能對掠食性魚類造成危害。例如，鯊魚、金槍魚、劍魚等體內汞的含量高於小型魚類。

生物放大作用的原因

農業化學品

用於農業的化學物質，例如殺蟲劑、除草劑、殺菌劑和化肥，含有與土壤混合的有害化學物質。它們可能會流失並與河流中的水混合。這些化學物質最終會進入海洋，在那裡成為魚類和其他生物的食物。然後，這些有害化學物質會進入人類食物並積累在人體內。事實上，這些農業化學品會危害所有食用它們的生物的食物鏈。

工業

工廠排放的工業廢物可能會與河流和水流混合，最終進入海洋。這些廢物可能除了其他有害化學物質外，還含有汞和砷。這些物質可能會被水生生物吃掉，並以此進入食物鏈。

有機汙染物

某些有機化合物，如肥料和生物固體（如碳、氮和磷）對植物很重要。然而，當它們與水體混合時，它們可能會成為生物放大作用的來源，從而危害從水生生物到人類的整個食物鏈。

採礦

採礦負責開採鈷、銅、鋅和鉛等材料，這些材料可能會意外地與水體混合並汙染水體。這些物質對生物體的健康有害，當它們與海洋水混合時，會被水生生物消耗。汙染物的水平隨著營養級的增加而增長。

生物放大作用的影響

對人類健康的影響

生物放大作用會嚴重影響人類健康。據觀察，經常食用海鮮的人比避免食用海鮮的人更容易被診斷出患有癌症。其原因之一是透過生物放大作用積累在體內的汞。汞具有致癌性。

其他影響

生物放大作用的其他顯著影響體現在所有動物的繁殖和發育上。隨著有毒元素數量的增加，它們可能會影響繁殖週期以及生物體的生命過程。這可能導致水生生物（如珊瑚礁）和整個動物食物鏈的破壞。

結論

生物放大作用是對人類和其他動物健康日益增長的威脅，為了我們自身的利益，我們必須對此表示關注。我們必須阻止有害化學物質進入海洋，以避免生物放大作用。這需要採取戰略性方法，我們必須注意糾正過去犯下的錯誤。只有這樣，我們才能找到解決各種健康和保健威脅的真正方法。因此，必須謹慎對待。

常見問題

問題 1. 什麼是生物放大作用？它是如何開始的？

答案。生物放大作用是指非必需的有害化學物質在食物鏈不同營養級生物體內的積累。生物放大作用的過程始於工業、人類和農業廢物被允許與海洋混合。它通常發生在廢物透過下水道、河流和水流進入海洋時。

問題 2. 舉一個生物放大作用的例子。

答案。在沼澤地使用 DDT 來控制蚊子，以及隨後許多鳥類數量的減少，就是一個很好的生物放大作用的例子。

問題 3. 食用海鮮導致癌症的元兇是什麼？

答案。汞是食用海鮮導致癌症的主要原因。