一、生物污染

生物污染本身具有两种含义。第一种含义，其一是指对人和生物有害的微生物寄生虫等病原体和变应原等污染水体、大气、土壤和食品，影响生物产量和质量，危害人类健康，这种污染称为生物污染，它是根据污染物的性质而进行分类的；其二是指大气、水环境以及土壤环境中各种各样的污染物质，包括施入土壤中的农药等，通过生物的表面附着、根部吸收、叶片气孔的吸收以及表皮的渗透等方式进人生物机体内，并通过食物链最终影响到人体健康。把污染环境的某些物质在生物体内累积至数量超过其正常含量，足以影响人体健康或动植物正常生长发育的现象称为生物污染。第二种含义则是根据被污染对象的类型来进行分类的。本章内容中所指生物污染含义均为后一种。对于生物体来讲，有些物质是有害或有毒的，有些物质则是无害甚至是有益的，但是大多数物质在其被超常量摄人时对生物体都是有害的。

二、植物受污染的主要途径

植物受污染物污染的主要途径有表面附着及植物吸收等，而污染物在植物体内的分布规律则与植物吸收污染物的主要途径、植物的种类及污染物的性质等因素有关。

1．表面附着

表面附着是指污染物以物理方式豁附在植物表面的现象。例如，散逸到大气中的各种气态污染物、施用的农药、大气中降落的粉尘及含大气污染物的降水等，会有一部分黏附在植物的表面上，造成对植物的污染和危害。表面附着量的大小与植物的表面积大小、表面形状、表面性质及污染物的性质、状态等有关。表面积较大、表面粗糙且有绒毛的植物的附着量较大，黏度较大、呈粉状的污染物在植物上的附着量亦较大。

2．植物吸收

植物对大气、水体和土壤中污染物的吸收方式可分为主动吸收和被动吸收两种。

主动吸收即代谢吸收，它是指植物细胞利用其特有的代谢作用所产生的能量而进行的吸收作用。细胞通过这种吸收能把浓度差逆向的外界物质引入细胞内。例如，植物叶面的气孔可不断吸收空气中极微量的氟等，吸收的氟随蒸腾转移到叶尖和叶缘，并在那里积累至一定浓度后造成植物组织的坏死。植物通过根系从土壤或水体中吸收营养物质和水分的同时亦吸收污染物，其吸收量的大小与污染物的性质及含量、土壤性质和植物品种等因素有关。例如，用含锡的污水灌溉水稻，锡将被水稻从根部吸收，并在水稻的各个部位积累，造成水稻的锡污染。主动吸收可使污染物在植物体内得以成百倍、上千倍甚至数万倍的浓缩。

被动吸收即物理吸收，这种吸收依靠外液与原生质的浓度差，通过溶质扩散作用实现吸收过程，其吸收量的大小与污染物的性质及其含量大小，植物与污染物接触时间的长短等因素有关。

总之，植物对污染物的吸收是一个复杂的综合过程，其根部对污染物的吸收主要受到土壤pH、污染物浓度以及环境理化性质的影响，而暴露于空气中的植物的地上部分对污染物的摄取，主要取决于污染物的蒸气压。

三、动物受污染的主要途径

环境中的污染物主要通过呼吸道、消化道和皮肤吸收等途径进入动物体内，并通过食物链得到浓缩富集，最终进入人体。

1．动物吸收

动物在呼吸空气的同时将毫无选择地吸收来自空气中的气态污染物及悬浮颗粒物，在饮水和摄入食物同时，也将摄入其中的污染物，脂溶性污染物还能通过皮肤的吸收作用进入动物机体。例如，某些气态毒物如氰化氢、砷化氢以及重金属汞等都可经皮肤吸收。当皮肤有病损时，原不能经完整皮肤吸收的物质也可通过有病损的皮肤而进入动物体内。

呼吸道吸收的污染物，通过肺泡直接进入动物体内大循环；消化道吸收的污染物通过小肠吸收（吸收的程度与污染物的性质有关），经肝脏再进入大循环；经皮肤吸收的污染物可直接进入血液循环；另外，由呼吸道吸入并沉积在呼吸道表面上的有害物质，也可以咽到消化道，再被吸收进入机体。

污染物质进入人体的主要途径是通过饮食、呼吸和皮肤的吸收作用。

一个能活到80岁的人在其一生中需要2.5~5t蛋白质、13~17t的糖类化合物和70~75t水，这些物质都是通过饮食逐日进入体内的。“病从口入”是指在进食被农药、重金属或病菌污染的粮食、蔬菜、肉类、禽蛋、水果或饮水的过程中，人体不知不觉中摄入了大量有毒物质和病菌，引发多种疾病。食物和饮水主要是通过消化道进入人体的。从口腔摄入的食物和饮水中的污染物质，主要是被动扩散被消化道吸收，主动转运很少。消化道包括口腔、咽喉、食管、胃、小肠、大肠等部位，其中主要吸收部位是小肠，其次是胃。成人的小肠全长约5.5m,是消化道全长（约9m）的0.6倍左右。从几何尝角度来讲，符合“黄金分割”定律。小肠的吸收总面积约200m2，血液流速约1L/s。小肠最内层是黏膜，黏膜向肠腔内形成许多凸起，称为小肠绒毛，黏膜内布满毛细血管。进入小肠的污染物质大多数以被动扩散方式通过小肠黏膜再转入血液，因而污染物质的脂溶性越强、在小肠内浓度越高，被小肠吸收越快。此外血液流速也是影响机体对污染物质吸收的因素之一。血液流速越大，则膜两侧污染物质浓度梯度越大，机体对污染物质的吸收速率越大。由于脂溶性污染物质经膜通透性好，因此它被小肠吸收的速率受血液流速的限制，而胃的吸收面积约1m2，血液流速约为0.15L/s,同时小肠的pH约等于6.6，大于胃的pH（约等于2)，因此，小肠的吸收功能远远大于胃的吸收功能。

人的饮食有时有节，但吸入氧气和呼出二氧化碳的呼吸过程却是不能中断的。成年人每天吸入10-12m3的空气，而空气中正隐藏着各种各样的污染物质。呼吸道是吸收大气污染物质的主要途径。人的呼吸道主要包括鼻、咽、喉、气管、支气管及肺等部位,其中主要的吸收部位是肺泡，肺泡的膜很薄，数量众多，表面布满壁膜极薄、结构疏松的毛细血管。因此吸收的气态和液态气溶胶污染物质，可以通过被动扩散和滤过方式，分别迅速通过肺泡和毛细血管膜进入血液。固态气溶胶和粉尘污染物质吸进呼吸道后，可在气管、支气管及肺泡表面沉积。呼吸道吸收的污染物质可以直接进入血液系统并转移至淋巴系统或其他器官，而不经过肝脏的解毒作用，从而产生的毒性更大。
人体皮肤的表面积平均约为l.8m2，同时还有近10万个毛细孔和近10万根头发与头皮相通，这些都是污染物质进入人体的通道。相比而言，人体皮肤对污染物质的吸收能力较弱，但也是不少污染物质进入人体的重要途径。皮肤接触的污染物质，常以被动扩散的方式相继通过皮肤的表皮及真皮，再滤过真皮中的毛细血管壁膜进人到血液中。一般相对分子质量低于300、处于液态或溶解态、呈非极性的脂溶性污染物质，最容易被皮肤吸收，如酚、醇和某些有机磷农药等容易通过皮肤，并在动物体内发生转化与排泄作用。

有机污染物进人动物体后，除很少一部分水溶性强、相对分子质量小的毒物可以原形排出外，绝大部分都要经过某种酶的代谢或转化作用改变其毒性，增强其水溶性而易于排泄。

肝脏、肾脏、胃、肠等器官对各种毒物都有生物转化功能，其中尤以肝脏最为重要。无机污染物（包括金属和非金属污染物）进入动物体后，一部分参与体内生物代谢过程，转化为化学形态和结构不同的物质，如金属的甲基化、脱甲基化、配位反应等；也有一部分直接蓄积于体内各器官。

动物体对污染物的排泄作用主要通过肾脏、消化道和呼吸道来完成，也有少量随汗液、乳汁、唾液等分泌液排出，还有的在皮肤的新陈代谢过程中到达毛发而离开机体。有毒物质在排泄过程中，可在排出器官处造成继发性损害，成为中毒表现的一部分。另外，当有毒物质在体内某器官处的蓄积超过某一限度时，则会给该器官造成损害，出现中毒表现。

2．食物链作用

生物（包括微生物）能通过食物链传递和富集污染物。

水体中的污染物通过生物、微生物的代谢作用进入生物、微生物体内得到浓缩，其浓缩作用可使污染物在生物体内的含量比在水体中的浓度大得多。例如，进入水体中的污染物，除了由水中生物的吸收作用直接进入生物体外，还有一个重要途径：食物链。浮游生物是食物链的基础。在水体环境中，常存在如下食物链：虾米吃“细泥”（实质上是浮游生物），小鱼吃虾米，大鱼吃小鱼。污染物在食物链的每次传递中浓度就得到一次浓缩，甚至可以达到产生中毒作用的程度。人处于这一食物链的末端，若长期食用了污染水体中的鱼类，则可能由于污染物在体内长期富集浓缩，引起慢性中毒。震惊世界的环境公害之一—日本熊本县“水俣病”，就是因为水俣湾当地的居民较长时间内食用了被周围石油化工厂排放的含汞废水污染和富集了甲基汞的鱼、虾、贝类等水生生物，造成大量居民中枢神经中毒，甚至死亡所引起的“疾病”，它是由含汞废水进入“海水一鱼一人”食物链而造成的对人体的严重毒害。

环境污染物不仅可以通过水生生物食物链富集，也可以通过陆生生物链富集。例如农药、大气污染物，可通过植物的叶片、根系进入植物体内得到富集，而含有污染物的农作物、牧草、饲料等经过牛、羊、猪、鸡等动物进一步富集。最后通过粮食、蔬菜、水果、肉、蛋、奶等食物进入人体中浓缩，危害人体健康。例如，日本的“痛痛病”事件（又称“镉米事件”）就是因为当地居民用被锌、铅冶炼厂等排放的含锡工业废水所污染的河水灌溉农田，使稻米中含有大量的镉（“镉米”），居民食用含锡稻米和饮用含锡的水而引发的福中毒事件。