很多人有个直觉:脏东西排到江河湖海里,水那么多,搅一搅不就稀释没了吗?生物富集以及相关的生物放大,说的恰恰是反过来的事:某些污染物在水里浓度很低,却可能在生物体内积累,并沿食物链向上放大。浓度升高不等于物质本身变得更毒。

拿一条被污染的河打个比方。河水中某些含汞物质的浓度很低,直接测量可能只是"痕迹量"。但河里的浮游生物泡在这样的水里,容易被吸收的甲基汞等一点点进入身体;小虾不断取食浮游生物,也会摄入其中积累的污染物;小鱼不断吃小虾,大鱼又不断吃小鱼。捕食者不断摄入猎物中积累的污染物,其中一部分留在体内,而且甲基汞等物质在摄入速度超过排出速度时,会在体内逐渐积累。到最后,河水里测出来还是"痕迹量",一条顶端大鱼体内的浓度却可能是水里的成千上万倍。人再把这条大鱼端上桌,攒了一路的毒素就交到了人手里。

一眼看懂 / 示意图

体内积累与食物链放大

体内积累与食物链放大同一个体内:积累吸收速度 > 清除速度跨营养级:放大食物中浓度升高捕食者反复摄入较低浓度可能积累可能更高同样大小的示意框,比的是浓度,不是总食量

色点仅表示相对浓度,不是实测值或固定倍数;并非所有污染物都能逐级放大。

为什么某些污染物会沿食物链放大

食物链中明显的生物放大,通常涉及下面几件事:

1. 污染物容易进入身体,清除得相对慢。 这是前提。像甲基汞、DDT及其某些代谢产物,可能在体内停留较久;持续摄入多于清除时,就会积累。不能据此把所有重金属都当成会沿食物链放大的物质。能被快速分解代谢掉的物质,通常攒不起来。

2. 吃的东西比自己的体重大得多。 一条捕食性大鱼一生会吃下许多猎物,每条小鱼又吃过数不清的小虾。顶端捕食者反复吃下带有污染物的猎物,如果吸收多、清除慢,浓度就可能升高,这本质上是一笔浓缩账。

3. 某些污染物沿食物链传递时,浓度可能逐级放大。 甲基汞等在某些食物链中,平均浓度往往随营养级升高。水里的浮游生物是起点,人、食鱼的鸟兽往往站在顶端——人吃下受污染的鱼贝时,也可能受到影响。在交织成网的食物网里,道理一样:较高营养级的捕食者可能有较高浓度,具体还取决于物质、食性、年龄和环境。

水俣病:这不是理论,是真事

生物富集最惨痛的实证,是上世纪五十年代日本的"水俣病"。当时熊本县水俣市一家化工厂长年把含甲基汞的废水排进水俣湾;这些甲基汞是乙醛生产过程中的副产物,顺着"浮游生物→小鱼小虾→大鱼"一路富集。当地渔民和居民世世代代吃湾里的鱼贝,毒素就这样日积月累进了人的身体。

一眼看懂 / 示意图

水俣病的污染途径

  1. 01生产副产物

    工厂生产过程中生成甲基汞。

  2. 02废水进入海湾

    鱼贝受污染并积累。

  3. 03居民摄入

    长期食用受污染鱼贝而中毒。

这里的甲基汞已经在工厂生成,不能改讲成入海后才全部转化。

可怕的是整个过程无声无息:鱼看着新鲜、闻着正常,捞上来活蹦乱跳,谁也想不到里面攒着毒。先是当地的猫出现走路打晃、抽搐发狂的怪状,随后人开始发病——手脚麻木、说话不清、视野变窄,重者瘫痪甚至死亡,还有母亲体内的毒素透过胎盘伤害了胎儿。这场公害从五十年代暴发,经过漫长取证和诉讼,肇事企业最终被判赔偿,"水俣病"也成了全世界环境课上都绕不开的名字。

类似的故事在鸟类身上也演过一次:上世纪五六十年代 DDT 农药大量使用,残留及其代谢物DDE进入环境,沿食物链积累到白头海雕、鹗等食鱼猛禽体内;DDE会干扰蛋壳形成,使蛋壳变薄、繁殖成功率下降,多个种群一度锐减。后来限制使用DDT、保护栖息地等措施共同帮助这些鸟的数量恢复。

两个常见误会

误会一:"排到水里就稀释没了"。 稀释的是水里的浓度,富集算的是身体里的账。对容易吸收、清除较慢并能沿食物链放大的污染物,水里的低浓度也可能对应鱼体内较高的浓度。判断风险不能只看水有多清、鱼有多鲜活。

误会二:"那以后大型鱼都不能吃了"。 恐慌化也没必要。汞含量高低和鱼的种类、产地、生长年限都有关系,不是每条大鱼都是"毒鱼"。判断食用安全,应看当地监管部门针对具体鱼种、水域和人群发布的检测与建议,不能单凭鱼的大小下结论。