地球的环境是由大气、土壤和水组成，每年大约有10万多化学物质产生、使用和排放到自然环境中，这些化学物质，可能成为自然的起源（侵蚀活动，火山喷发），或是人为活动的起源（化石燃料燃烧，垃圾填埋场渗漏，农田资源流失，矿物挖掘残留）。大气中的重金属污染，造成了大量镉、铜、铁、锌和镍溶解在海洋中。科研出版社英文期刊《Open Journal of Metal》（金属学报）2014年12月刊上发表了意大利巴勒莫大学Roberto Chiarelli等学者的如下文章。
重金属污染和海洋污染
重金属是指有较高密度而且有毒，或是在植物、动物和人类身上的浓度较低时就有毒的任何金属化学成分。大约有30种金属和非金属对人类具有潜在的毒性。相对于活的有机体，金属和非金属通常被分为三类：必需元素、非必需元素和介于两者之间的元素。
海洋无脊椎动物作为生物指示物
在海洋中，当蒸发量超过河流贡献的水量，盐和污染物的浓度增加，对生物、生物多样性和人类健康造成了影响。水生无脊椎动物在身体组织内积累大量的重金属，仍可以在受污染的环境中生存。过去有许多研究使用不同的生物指标，评估海洋系统中的化学污染给人类健康带来的风险，水生生物是其中代表水质的杰出生物指示物。
重金属对海洋动物的影响
汞（Hg）是一种沉重的银白色金属，存在着三种形式：元素形式、有机形式和无机形式。这三种形式可以转换，而且都能产生毒性。在甲壳动物Ligia italic（海洋岩石岸边的汞污染生物指示物）中可以检测出大量的汞，另一个指示汞污染及对人类有危险的生物指示物是僧帽牡蛎，它的软组织是水生系统中良好的指示物。
镉（Cd）通常可以在水生和陆生环境下被检测出来，包括自然或认为活动（如颜料、镍镉电池、冶炼和精炼金属），是一种容易在水生动物身上积累的污染物，会对生活在淡水和咸水的水生动物释放毒性。金属镉常见于无脊椎动物，如海绵（体软而圆），软体动物、甲壳类动物、棘皮动物和鱼这样的脊椎动物。
砷（As）是全球最重要的环境污染物，是一种持久的生物蓄积性致癌物。作为一种有毒类金属存在于三价和五价这两种氧化状态下，即亚砷酸（H3AsO3）及其盐化合物、砷酸（H3AsO5）及其盐化合物状态下。海洋生物包括藻类、甲壳类、蚌类、鱼和哺乳动物身上都可以发现高含量的砷化物。
铬（Cr）是一种又脆又硬有光泽的金属，颜色为银灰色，可以高度磨光，在空气中不会失去光泽。金属铬常以三价和六价的形式被发现，四价形式是三价形式毒性的30倍，具有突变性和致癌性。无脊椎动物常可检测出检查其毒性，例如在Petrolisthes laevigatus（蟹）身上、地中海的贻贝腮部等地方。
铊（Tl）是一种非必需、具延展性和罕见的重金属，对于植物、动物和人类而言毒性很强，是最危险的污染物之一，在地壳中的平均浓度为490μg∙Kg−1。溶解后的氧化态有两种：一价和三价。无脊椎动物身上获得的信息有限，仅在六种无脊椎动物（甲壳纲）和六个鱼品种（鲤科、鲈形目和鲑科），还有蛤、贻贝等软体动物身上测量到。
铅（Pb）是一种蓝白色、有光泽的重金属，动物和人类如果摄入，会损害中枢神经系统。主要存在两个氧化态：二价和四价。在螃蟹和虾身上可以检测铅浓度，还有地中海的贻贝消化腺中也可以对铅的胞浆分布进行检测。海胆胚胎在进行体外铅处理后，热休克蛋白70的合成有所减少。
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