20世紀(jì)60年代到70年代初期,環(huán)境生物學(xué)為了闡述農(nóng)藥、重金屬等化學(xué)污染物在生物機(jī)體內(nèi)的濃度高于周圍環(huán)境中的濃度的現(xiàn)象,開始使用“生物放大”(biomagnification)、“生物積累”(bioaccumulation)、“生物濃縮”(又稱“生物富集”)(bioconcentration)三個(gè)相關(guān)術(shù)語。此后,又設(shè)計(jì)了多種模式生態(tài)系統(tǒng)等實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),對(duì)化學(xué)污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制和規(guī)律開展研究,三個(gè)相關(guān)術(shù)語也隨之得到日益廣泛的應(yīng)用。但是,人們對(duì)于這三個(gè)術(shù)語的概念和應(yīng)用范圍卻始終存在不同的認(rèn)識(shí)。
20世紀(jì)70年代末,南京大學(xué)丁樹榮教授等人對(duì)這三個(gè)術(shù)語概念進(jìn)行了原則的區(qū)分和界定,并在1983年出版的《中國大百科全書·環(huán)境科學(xué)》卷中分別進(jìn)行了闡述:
生物放大:在生態(tài)系統(tǒng)的同一食物鏈上,由于高營養(yǎng)級(jí)生物以低營養(yǎng)級(jí)生物為食物,某些元素或難分解化合物在其機(jī)體中的濃度隨著營養(yǎng)級(jí)的提高而逐步增大的現(xiàn)象;
生物積累:生物在其整個(gè)代謝活躍期內(nèi)都在通過吸收、吸附、吞食等各種過程,從周圍環(huán)境中蓄積某種元素或難分解化合物,以致隨著生物生長發(fā)育,濃縮系數(shù)不斷增大的現(xiàn)象;
生物濃縮(或生物富集):生物機(jī)體或處于同一營養(yǎng)級(jí)上的許多生物種群,從周圍環(huán)境中蓄積某種元素或難分解化合物,使生物機(jī)體內(nèi)該物質(zhì)的濃度超過環(huán)境中的濃度的現(xiàn)象。
20世紀(jì)90年代初出版的《環(huán)境科學(xué)大辭典》(中國環(huán)境科學(xué)出版社)將這三個(gè)術(shù)語簡(jiǎn)明定義為:
生物放大:生物有機(jī)體內(nèi)污染物質(zhì)的濃度隨食物鏈延長和營養(yǎng)等級(jí)的增加而增加的現(xiàn)象;
生物積累:生物有機(jī)體在生長發(fā)育過程中直接從環(huán)境介質(zhì)或從所消耗的食物中攝取并蓄積化學(xué)物質(zhì)的現(xiàn)象;
生物濃縮(該辭典以生物富集為詞目):生物從周圍環(huán)境中吸收某種元素或穩(wěn)定不易分解的化合物,在體內(nèi)積累,使生物體內(nèi)該元素(或化合物)的濃度超過環(huán)境中濃度的作用。
顯而易見,這三個(gè)術(shù)語都用于闡明和評(píng)價(jià)化學(xué)污染物進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的遷移、轉(zhuǎn)化、富集和歸宿狀況,但其含義卻有明顯的區(qū)別。生物放大是同一食物鏈上不同營養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)某種污染物的濃度相比;生物積累是同一生物個(gè)體在不同代謝活躍階段內(nèi)某種污染物的濃度相比;生物濃縮或生物富集是生物機(jī)體內(nèi)某種污染物濃度與周圍環(huán)境中的濃度相比。三個(gè)術(shù)語可以說是從不同層次、不同角度上分別闡明了生物體內(nèi)化學(xué)污染物的濃度同其生存環(huán)境中該化學(xué)污染物濃度的比值關(guān)系,有特定的語義范圍,在整個(gè)概念體系中也各具特定的含義,具有單義性。
近些年來,一些學(xué)者從生物機(jī)體內(nèi)的化學(xué)污染物均來源于環(huán)境的角度出發(fā),對(duì)三個(gè)術(shù)語概念給出了不同的解釋。這其中有2002年修訂出版的《中國大百科全書·環(huán)境科學(xué)》卷,將三個(gè)術(shù)語分別修訂為:
生物放大:高營養(yǎng)級(jí)生物吞食營養(yǎng)級(jí)生物的食物鏈中,吞食的結(jié)果使高營養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)化學(xué)品的濃度超過了生物體與周圍環(huán)境平衡時(shí)所應(yīng)有的濃度的現(xiàn)象;
生物積累:生物通過接觸、呼吸和吞咽等所有可能的途徑,從周圍環(huán)境吸收并逐漸積蓄了某種元素或難降解的化學(xué)品,導(dǎo)致該化學(xué)品在機(jī)體內(nèi)濃度升高并超過周圍環(huán)境的濃度的現(xiàn)象。
該書沒有選收“生物濃縮”或“生物富集”為條目,而在“土壤有機(jī)污染的生物效應(yīng)”條目中將“生物濃縮”或“生物富集”解釋為:“一些自然界不易(或不能)降解的污染物,最初在環(huán)境中的濃度并不高,但經(jīng)過食物鏈的逐級(jí)積累、濃縮和傳遞,待至最高營養(yǎng)層次的生物體內(nèi),其濃度就能提高到數(shù)百乃至數(shù)萬倍以上,甚至對(duì)生物機(jī)體構(gòu)成毒害,這種現(xiàn)象稱之為生物富集作用。”
縱觀這一修訂所構(gòu)成的概念系統(tǒng),不難發(fā)現(xiàn)其論述均立足于將生物體內(nèi)化學(xué)品濃度與其周圍環(huán)境的濃度相比,其基本含義可謂大同小異。顯然,這一修訂把三個(gè)術(shù)語做為近義或同義性術(shù)語加以闡述。否則,其修訂就存在著概念上混淆和論證上模糊的問題。
也有一些觀點(diǎn)從這三個(gè)術(shù)語概念相應(yīng)的數(shù)量關(guān)系都采用濃縮系數(shù)表示的事實(shí)出發(fā)提出:生物放大是食物鏈中高營養(yǎng)級(jí)生物機(jī)體內(nèi)化學(xué)污染物增高的現(xiàn)象,是一個(gè)相對(duì)低營養(yǎng)級(jí)生物而言的數(shù)據(jù),依比較對(duì)象不同而不同;生物積累是生物對(duì)環(huán)境污染物的凈吸收,是來自環(huán)境樣品的實(shí)際數(shù)據(jù);生物濃縮或生物富集是生物體內(nèi)化學(xué)污染物的濃度對(duì)該化學(xué)污染物在水中溶解濃度的平衡比值,是來自實(shí)驗(yàn)室和環(huán)境樣品的數(shù)據(jù)。
因此,筆者建議按三個(gè)術(shù)語相應(yīng)的濃縮系數(shù)求法及比值含義的不同,對(duì)三個(gè)術(shù)語概念作進(jìn)一步的闡述和區(qū)分。這無疑有益于三個(gè)術(shù)語概念的深化和界定,是值得探討的。
隨著環(huán)境科學(xué)的興起和發(fā)展,許多新術(shù)語應(yīng)運(yùn)而生,成為環(huán)境科學(xué)組成的重要內(nèi)容。研究這些新術(shù)語,并給予嚴(yán)格的定義,這不僅是科學(xué)術(shù)語規(guī)范和統(tǒng)一的工作,也是環(huán)境科學(xué)基礎(chǔ)理論研究和建設(shè)的工作。文中所探討的三個(gè)術(shù)語概念是學(xué)習(xí)過程中感到疑惑的問題,故提出來,供專家們研究參考。
劉志榮:中國環(huán)境科學(xué)出版社,100036