这个时代正在见证着工业革命的巨大影响,同时药物、重金属、化肥、农药等化学用品的使用也在不断增长。这些化学用品的使用可能会对人类和其他生物带来身体功能紊乱、患病和中毒等严重结果。本研究的目的是评估污染对人类和动物造成的有害影响(用鱼作为模式生物)。通过问卷和实验调查的方式研究了污染如何对人的行为、心理及生理,并以马拉松比赛为例探讨了空气污染对马拉松选手成绩的潜在影响。同时,为了了解毒性污染的深层机制,以鱼作为模式生物,研究了农药和重金属对鱼的生理及多样性两个尺度的研究。为了拓宽体内毒性标志物的范围,以鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)和南亚野鲮(Labeo rohita)为对象,探讨了溴氰菊酯和马拉硫磷对鱼类生理的危害。然而,在野外条件下对重金属的研究受到了现实世界中是由多种重金属混合污染的影响。因为基于人类和鱼类的研究,这篇论文大概分为两个部分,第一部分由基于人类的研究构成,第二部分由基于鱼类的研究构成。第一部分重点探讨空气污染对学生带来的有害影响、空气污染对马拉松选手成绩的影响和农药引起的化学污染对农民的不利影响。第二部分重点探讨农药和重金属对不同种类的鱼造成的毒性作用。通过将一份在线问卷发给来自巴基斯坦北部的4021名学生的方式,我们获得了空气污染对受访者自身所带来的影响的数据。问卷分为四个部分,第一部分是空气污染对身体造成的影响;第二部分是空气污染对行为和心理造成的影响;第三部分主要是对空气污染的感受;第四部分是对空气污染的认知。学生反映空气污染明显影响到了他们的身体健康、行为方式和心理。学生们知道有不同种类的的空气污染物、身体上的并发症与空气污染有关,因此会采用预防措施。由此得出结论:受访者认为空气污染会对自己的身体和心理健康造成有害影响,并会改变他们的行为。为了防止空气进一步被污染从而影响生活,我建议重视此问题,制定减轻污染的计划,进行合理的管理,出台严厉的环保法律。空气污染会引起巨大的健康风险和呼吸系统的并发症。在被污染的空气中暴露的越久,累积的有害影响越多。然而空气污染对于运动员的短期影响的研究仍然不足,比如空气污染是否会影响马拉松选手的表现。因此,这个研究评估了空气污染物对于中国的马拉松选手赛绩的潜在影响。我们筛选出数据库里至少参加了的5项比赛的266名马拉松选手的数据(132名男性和134名女性)。数据采用R里的线性混合因素模型进行分析。空气质量指标中颗粒物(PM2.5和PM10),SO2,NO2,CO和O3等被检测用来判断对马拉松选手表现的影响。海拔、温度风速等环境因素也在考虑范围内。结果显示男性选手完成比赛的用时更少,年龄因素对于完成时间也有影响。男性马拉松选手的表现易受SO2和O3的影响,然而女性选手的表现易受SO2,O3,PM10,和PM2.5的影响。男性选手比起女性受SO2的影响更大,同时女性选手受O3的影响更大。通过对模型的比较发现SO2模型对于男性和女性来说都是最吻合的,其次是O3模型。农药的使用可以大大提高病虫害防治,但农民对于喷施农药引起的空气污染的了解、危害的认知和造成的不利影响研究较少。这项研究由两部分构成,第一部分是通过调查问卷评估农民对农药的使用、种类和风险的看法。第二部分是评估农民暴露在农药中带来的影响。在第一部分中,285名不同年龄、地区和务农经验的农民参与了问卷调查。问卷收集了影响他们使用农药的决定性因素和关于农药信息的来源,控制害虫的策略,高浓度使用农药的种类,播撒农药时或播撒后引起的并发症和对农药危害的认知。在危害认知方面,采用计算农药风险认知分数的方式。在第二部分,采集了志愿者的120份血液样本(60份农民60份对照)。研究了农药对于血液(红细胞、血红蛋白、血细胞比容、血小板、平均红细胞容积、平均红细胞血红蛋白、白细胞、中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱粒细胞)、氧化应激水平(丙二醛)、血液生化检查(葡萄糖、胆固醇、甘油三脂、肌酸酐)、酶概况(乙酰胆碱酯酶、丁酰胆碱酯酶、还原型谷胱甘肽、谷胱甘肽过氧化物酶、谷胱甘肽-s-转移酶、超氧化物歧化酶)、肝功能(丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶、碱性磷酸酶、γ-谷氨酰转移酶)和性激素(促卵泡激素、促黄体激素、睾酮)的影响。观察到农药对于血液方面和生化方面有微小影响,建议通过训练来矫正农民使用农药的方式;并集中传授害虫管理、害虫控制的非合成剂方法,农药的正确使用方式和滥用和误用农药对健康的危害。对于鱼类研究的第一部分由判断农药对鱼类的不利影响组成。这一部分用了两种农药,所以第一节研究了溴氰菊酯毒性对于鲢鱼各个生理指标的影响。第二节研究了马拉硫磷导致氧化应激并引起南亚野鲮血液、组织和生化水平的毒性病理反应。首先,调查了农药对鱼的毒性浓度,随后将鱼暴露在各自的毒性浓度下。暴露在溴氰菊酯和马拉硫磷的毒性浓度下对鱼产生了强烈有害的毒性作用,导致了行为、生化指标(DNA、蛋白质、葡萄糖、酶、激素等)、血液指标(RBCs、WBCs、Hb等)异常,同时引起两种鱼肝脏、鳃、肌肉和脑等组织发生病理现象。血清生化指标(白蛋白、胆固醇、胆红素、尿素)也明显异常。体内层面生理指标的改变和破坏清楚的证实了农药的毒理机制。目前的研究为环境管理中设计更好的措施、保护物种多样性和监控水生生物提供了有益的信息。得出应明确划分对研究的鱼类有强烈毒性的农药的结论。因此建议禁止大量使用农药或者在严格的环境法律下使用,否则这些将会导致敏感的野生动物和有商业价值的如鲢鱼、南亚野鲮之类的鱼类灭绝。水电站工程的修建会对河流等水体进行污水排放。污水中包含重金属等不同的化合物和污染物。鱼类研究的最后一个部分评估了 Panjkora河水体和淤泥的重金属值,Panjkora河目前正在建造 Koto 水电站。对 Cyprinus carpio,Crossocheilus diplocheilus,Racoma labiata,Schizothoraxplagiosto,mus,Schizothorax esocinus,和 Torputitora 等不同种类的鱼组织内重金属的富集度进行了调查。发现水电站建造工程排出的污水升高了所研究的鱼类组织内重金属的浓度。同时观察到河内鱼种类的多样性与之前报道的相比明显下降。通过对比之前对Panjkora河研究的报告,发现有十种鱼类消失,大量的物种数量下降。通过目前研究的结果和在建水电站的低效的管理(河流水质、鱼类多样性、大量鱼类体内组织重金属富集程度)来看,尽管没有国际基金直接负责这个项目,仍建议政府、当地民众和省级基金会或组织应该迫使开发商遵守国际环境和安全规则,这项规则与国际金融机构的规则相似(比如世界银行、AFB等)。此外,项目完成后应该合理的运用水压(如热力的和水力调峰)来降低生物多样性的进一步损失。我们还研究了重金属对于Panjkora河中濒危的巴基斯坦国鱼Tor putitora的毒性危害。在T.putitor 组织中观察到生化指标的不同,包括压力的生物标志物(活性氧化和脂质过氧化),总蛋白含量,抗氧化酶(过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、还原型谷胱甘肽、谷胱甘肽还原酶、谷胱甘肽-S-转移酶)、乙酰胆碱酯酶活性和整体皮质醇含量的不同。通过血红细胞数量、血球容积计和血红蛋白的减少观察到对血液的毒性影响,同时白细胞的数量在上升。血清生化分析显示胆固醇、尿素、总胆红素和葡萄糖浓度上升,同时总蛋白和白蛋白量下降而重金属浓度随着采样点上升。河中的鱼和对照组相比处于极度压力中。这个研究发现的毒性作用指明鱼群种类的下降和消失是建设项目排出的污水造成的。为了减轻这一影响,建议渔业部门或组织应该存留合适数量的鱼,并且定时评估鱼的物种多样性和水质状况,避免情况进一步恶化、物种多样性丧失。野生动物部门或组织应该不计代价的保护野生动物的安全,制定严格的保护环境和鱼类的法规。