第5章今世资源和环境问题1.docx

1、第5章今世资源和环境问题1第5章 今世资源与环境问题第三节环境污染一、水污染（一）水体污染的概念水体污染是指排入水体的污染物使该物质在水体中的含量超过了水体的本底含量和水体的自净能力，致使其物理、化学性质或生物群落组成的改变，从而影响了水体的有效利用，危害人体健康或破坏生态环境，造成水质恶的现象。概念的理解：水污染是一种水质恶化的现象；这种恶化是由于水体中进入了某种物质或能量而造成的；水体所承纳的物质或能量之多已达到了致使水体水质发生改变的程度，即超过了水体的自净能力；这种转变影响了水的有效利用，即将本来可用于某种目的的水恶化为只能用于更低目的的水（二）水体污染源及污染物1.水体污染源水体污染

2、源是指造成水体污染的污染物的发生源。一般是指向水体排入污染物或对水体产生有害影响的场所、设备和装置。依照排放污染物的空间散布方式，能够分为点源和非点源。点源是是指污染物质从集中的地址（如工业废水及生活污水的排放口门）排入水体。它的特点是排污常常，其转变规律服从工业生产废水和城市生活污水的排放规律，它的量能够直接测定或定量化，其影响能够直接评价；非点源也称面源，是以面积形式散布和排放污染物而造成水体污染的发生源。如农田施用化肥和农药，灌排后常含有农药和化肥的成份，城市、矿山在雨季，雨水冲洗地面污物形成的地面径流等。面源污染的排放是以扩散方式进行的，时断时续，并与气象因素有联系。目前湖泊水体富营养

3、化主如果由于面源带来的大量氮、磷等所造成的。按污染物的来源可分为工业污染源、生活污染源和农业污染源；（1）工业污染源工业废水产自工业生产进程，其水量和水质随生产进程而异按照其来源能够分为工艺废水、原料或成品洗涤水、场地冲洗水和设备冷却水等；按照废水中主要污染物的性质，可分为有机废水、无机废水、兼有有机物和无机物的混合废水、重金属废水、放射性废水等；按照产生废水的生业性质，又可分为造纸废水、印染废水、焦化废水、农药废水、电镀废水等。工业废水特点：第一、废水中污染物浓度大，某些工业废水含有的悬浮固体或有机物浓度是生活污水的几十乃至几百倍；第二、需氧量高，废水成份复杂且不易净化，如工业废水常呈酸性或

4、碱性，废水中常含不同种类的有机物和无机物，有的还含重金属、氰化物、多氯联苯、放射性物质等有毒污染物。第三、带有颜色或异味，如刺激性的气味，或呈现出令人生厌的外观，易产生泡沫，含有油类污染物等，易燃；第四、废水水量和水质转变大，PH值转变幅度大：PH=2-13。因为工业生产一般有着分班进行的特点，废水水量和水质常随时刻有转变，工业产品的调整或工业原料的转变，也会造成废水水量和水质的转变；第五、某些工业废水的水温高，乃至有高达400c以上，排入水体可引发热污染。（2）生活污染源生活污水主要来自家庭、商业、学校、旅游服务业及其他城市公用设施，包括茅厕冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、洗澡排水及其他排水

5、等。生活污染特点：第一，浑浊，含大量有机物（如纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质等），均无毒；第二，含有大量合成洗涤剂；第三，含有多种微生物。第四，一般生活污水的BOD5在200-400mg/L之间，COD在150300mg/L之间。（3）农村水体面源污染源分析主要包括：下水尚未与市区污水干道连通的村镇生活污水未搜集或未及时搜集的各类垃圾农田残留氮磷肥和农药袒露土地和农田的水土流失分散性餐饮废水农户分散畜牧家禽养殖业废水大气中的降尘、机动车辆排出气体中的油类物质和颗粒特点：面广、分散、难于治理。2.污染物几种重要水体污染物的性质及来源1）需氧污染物：某些有机化合物可在微生物的作用下最终分解成简单

6、的无机物质、CO2和H2O等，这些有机物在分解进程中需要消耗大量的氧，故又称为需氧污染物。如： C6H12O6+6O26CO2+6H2O 180 192 x所以： X= l实际工作中，一般采用下列指标来表示水中需氧有机物的含量：（1）化学需氧量：COD用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量。目前常常利用的氧化剂主如果：重铬酸钾（CODCr）和高锰酸钾（CODMn）。（2）生物化学需氧量：BOD表示水中的有机污染物经微生物分解所需的氧量（mg/l）。有机污染物经微生物氧化分解的进程，一般可分为两阶段，第一阶段主如果有机物被转化为CO2、H2O和NH3等。 RCH（NH2）COOH+O2=RC

7、OOH+CO2+NH3 第二阶段主如果氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐： 2NH3+3O2=2HNO2+2H2O2HNO2+O2=2HNO3在测定BOD时一般以20作为测定的标准温度，以五天作为测定BOD的标准时刻，简称五日生化需氧量（BOD5表示） （3）总有机碳：TOC包括水中所有有机污染物质的含碳量，以化学燃烧方式测定。(4)总需氧量：TODTOC和TOD均是以化学燃烧氧化反映，前者测定结果以碳表示，后者测定结果以氧表示。2）植物性营养物植物性营养物：主要指含有氮、磷等职务所需营养物的无机、有机化合物，如氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐、和含氮和磷的有机化合物。（1）水体中植物营养物质的来源第一

8、，也是主要方面，来自化肥，施入农田的化肥只有一部份为农作物所吸收，未被吸收的则被农田排水和地表径流携带至地下水与地表水中；第二，来自生活污水的粪便（N的主要来源）和含P洗涤剂；第三，由于雨、雪对大气的淋洗和对磷灰石、硝石、鸟粪层的冲洗，使必然量的植物营养物质汇入水体。（2）植物营养物质的危害-水体富营养化水体富营养化：水体中植物营养物质含量的增加，将致使水生生物，主如果各类藻类大量繁衍，藻类过度旺盛的生长繁衍将造成水体溶解氧急剧转变，使水体处于严峻缺氧，而造成鱼类大量死亡。这种现象称为水体富营养化一般来讲，水体中P超过20mg/m3，或无机氮超过300mg/m3，即能够为水体处于富营养化状态。

9、可见，对发生富营养化作用来讲，P的作用大于N。水体富营养化的主要危害：藻类大量繁衍，耗去水中溶解氧，造成水中鱼类窒息而无法生存；水中含氮化合物的增加，对人畜健康带来专门大危害，硝酸盐超过必然量时有毒性，亚硝酸盐又能在人体内与仲胺合成亚硝胺，可令人得癌症，生畸胎并影响遗传。富营养化的防治防治的困难表现：（1）污染源的复杂性，致使水体富营养化的N、P来源既有天然源，又有人为源，既有外源性污染源又有内源性污染源。（2）营养物质去除的高难度。富营养化的主要治理技术办法工程性办法：挖掘底泥沉积物；深层曝气；注水冲稀。化学方式：凝聚沉降方式；用杀藻剂杀死藻类生物性办法：利用水生生物吸收；投放鲢鱼以控制蓝绿

10、藻的生长。3）重金属污染在环境污染方面所说的重金属实际上主如果指汞、镉、铅、铬和类金属砷等生物毒性显著的，也指具有必然毒性的一般金属如Zn、Cu、Co、Ni、Sn等。很多重金属对生物有显著毒性，而且能被生物吸收后通过食物链浓缩万万倍，最终进入人体造成慢性中毒或严峻疾病。目前最引人注意的是Hg、Cd、Cr、Pb、As等，也有人称之为“五毒”。例如，著名的日本水俣病就是由于甲基汞破坏了人的神经系统而引发的；骨痛病则是镉中毒造成骨骼中钙的减少的后果，这两种疾病最终都会致使人的死亡。重金属污染物的最主要的特征是：在水体中不能被微生物所降解，而只能发生各类形态间的彼此转化，和分散和富集的进程，这些进程称

11、为金属迁移。重金属污染物的危害最主要的是生物毒性。重金属的污染有三个特点：在天然水体中，只要微量浓度即可产生毒性效应，一般重金属产生毒性的范围大致在1-10mg/l，毒性较强的金属如Hg、Cd产生毒性的浓度范围在。通过食物链的生物放大作用，重金属能够在较高级生物体内成千成万倍地富集,然后通过食物进入人体，在人体某些器官中积累造成慢性中毒。水体中的某些重金属可在微生物的作用下，转化为毒性更强的金属化合物，如甲基化（甲基汞）。4）热污染废水排放引发水体的温度升高，被称为热污染。可能产生的影响包括：（1）造成水体温度升高，使水中溶解氧减少；（2）影响生产者的物种组成，因此影响整个食物链；（3）刺激水

12、中有害物质的反映活性，增强有毒物质、重金属等的生物毒性。（4）使鱼类抗病能力下降，变得极易感病。5）氯代烃氯代烃也叫有机氯，是一种合成有机物，其中1个或几个氢原子被氯原子取代。溴原子和氟原子在化学上类似氯原子。也能取代氢原子，所以，那个族的取代烃称为卤代烃，这种化合物普遍用于塑料、电绝缘体、农药、灭火剂、木材防腐和许多其他产品。许多氯代烃具有2个使其特别容易产生生物积累的特点：化学性质极端稳固，脂溶性强，水溶性低，因此很易在生物体内积累。6）酚类化合物酚属于有机有毒类污染物，可使蛋白质凝固，主要作用于神经系统。水体受酚污染后，会严峻影响各类水生生物的生长和繁衍，使水产品产量和质量降低。7)氰化

13、物污染水体中氰化物主要来自化学、电镀、煤气、炼焦等工业排放的含氰废水。氰化物是剧毒物质。水体对氰化物有较强的净化能力，天然水体中净化进程，主要有二个途径：一个是挥发排除：CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-（这一进程的净化量能够占到水体对氰化物自净的90%左右）；另一进程是氧化进程（即生物化学氧化）： 2CN-+O22CNO-CNO-+2H2ONH4+CO32-在一般天然水条件下，微生物氧化进程所造成氰化物的自净量只占水体对氰化物总自净量的10%左右，在夏日，微生物氧化进程的自净量能够达到30%左右。8)酸、碱及一般无机盐类酸性废水主要来自三个方面：矿山排水是酸性废水主要来源之一，矿山排

14、出水中的酸是由硫化矿物的氧化作用产生的，反映式：4FeS2+15O2+14H2O=8H2SO4+4Fe（OH）3冶金和金属加工酸洗废水。雨水淋洗含SO2烟气后形成酸雨，流入水体。碱性废水主要来自碱法造纸、人造纤维、制碱、制革等工业废水。酸、碱污染的危害：酸碱污染物排入水体会使水体PH发生转变，破坏水中自然缓冲作用。正常水体pH值一般在。当水体PH值小于或大于时，水中微生物的生长会受到抑制，致使水体自净能力减弱，并影响渔业生产，严峻还会侵蚀船只、桥梁及其他水上建筑。用酸化或碱化的水浇灌农田，会破坏土壤的理化性质，影响农作物的生长。另外，酸碱对水体的污染，还会使水的含盐量增加，提高水的硬度，对工业

15、、农业、渔业和生活用水都会产生不良的影响。9)放射性物质放射性物质主要来自核工业和利用放射性物质的工业或民用部门。放射性物质能从水中或土壤中转移到生物、蔬菜或其他食物中，并发生浓缩和富集进入人体。放射性物质释放的射线会令人的健康受损，最多见的放射病就是血癌，即白血病。（三）中国水污染的特征 我国污水、废水排放量天天约为1108 m3之多，其中城市生活废水约占40%，工业废水占60%。工业废水排放量在近十连年内呈缓慢下降趋势，而生活污水量却在增加。我国地面水水质标准 (五类水域及其功能)我国地面水水质标准，是依照不同水域、不同功能人成五类制订的。I类水体：为源头水及其自然保护区；II类水体；为集

16、中生活饮用水水源地一级保护区，珍贵鱼类保护区，鱼虾产卵场等；III类水体：为集中饮用水源地二级保护区，一级鱼类保护区，游泳区等；IN类水体：为工业用水区，人体不直接接触的娱乐用水区；V类水体：为农业用水区，一般景观要求水域。国家环保总局：2005年全国七大水系的411个地表水监测断面中有27%的断面为劣类水质，全国约50%的城市市区地下水污染严峻。3亿多农村人口的饮用水存在安全问题。一些地域乃至出现了“有河皆干、有水皆污”的现象。水污染事故频繁发生。2005年全国共发生环境污染事故1406起，其中水污染事故693起。 我国地面水最多见的水污染是有机污染、重金属污染、富营养污染和这些污染共存的复

17、合性污染。（1）有机污染我国多数污染河流的特征都属于有机污染，表现为水体中COD、BOD浓度增高。例如，淮河全流域每一年排放的工业废水和城市废水量约36108 m3，带入的COD总量约为150104to。如此大量的有机污染物使淮河中的有机物含量严峻超标，溶解氧含量则显著不足，乃至降低到零。受到有机污染的河流往往同时接纳大量悬浮物，它们中的相当一部份是有机物，排入水体后先是沉淀至河底形成沉积物。沉积物是水体的一个潜在污染源。最近几年来难降解合成有机物污染受到普遍注意，这是一种新的有机物污染。它们即便在十分低的含量下也可能对人体健康有直接危害，如致癌、致畸、致突变。(2)富营养化富营养化：中国主要

18、淡水湖泊都已呈现出富营养污染现象。例如，滇池是著名的高原湖泊，原来是昆明市的饮用水源，但同时也是污水的受纳体，监测资料表明，20世纪90年代以来滇池水质已只能知足浇灌水质的要求。滇池内湖中水葫芦覆盖面积和生长厚度逐年增加，内湖外湖中都出现了蓝藻滋长的现象，原来的旖旎风光变成了一片污秽。海水赤潮：因城市生活污水和工业废水的大量排放，使沿海水域富营养化，某些微小浮游生物急剧繁衍和高度密集所引发的海水变色的自然现象。中国沿海海域一样呈现出严峻富营养污染现象。以渤海为例，20世纪60年代以前，曾出现过3次赤潮；70年代出现赤潮次数为9次；80年代增加至74次；1990年1年内即发生了34次；1998年

19、7月3日，出现了1500 km2面积的严峻赤潮，7月15日更扩大到了6500 km2。可见海洋污染的不断进展，已到了十分严峻的境界。地下水污染特征:主要表现为硬度和硝酸盐含量的增加。中国地下水局部地域发觉了较严峻的油污染，也存在痕量有机物的污染。(四)水污染的危害1.危害人体健康水污染直接影响饮用水源的水质。当饮用水源受到合成有机物污染时，原有的水处置厂不能保证饮用水的安全靠得住，这将会致使如腹水、腹泻、肠道线虫、肝炎、胃癌、肝癌等很多疾病的产生。与不洁的水接触也会染上如皮肤病、沙眼、血吸虫、钩虫病等疾病。近来很多人谈论到环境污染致使雌激素增加，影响到了人类的繁衍能力；还有人指出水污染会造成自

20、然流产或是先天残疾。总之，水污染危害人体健康是无可置疑的。据世界银行调查资料，与其他收入水平相当的进展中国家相较，中国的安全饮用水供给水平及卫生设施水平是比较高的。因此，与水污染有关的疾病的发病率相对较低。1990年，我国有%的总死亡率和3%的总疾病率与供水及其卫生条件相关。相较之下，与空气污染有关的慢性障碍性呼吸道疾病却占总死亡率的16%和总疾病率的%。应该注意，中国农村由于化肥的普遍利用和农人收入的提高 ，农人搜集城市粪便用作肥料的适应已经改变，但城镇中现代化的污水搜集和处置系统却远未形成。因此，可能会引发全国范围，专门是北方地域肠道疾病发病率的增加，水污染对于饮用水源的要挟，也必然带来对

21、人体健康的要挟。对某些污水浇灌区的调查说明，生活在污水浇灌区的农人的发病率要明显比非污水浇灌区的发病率高。对采用不同饮用水源的人群的调查说明 ，在同一个地域，饮用井水的居民癌症发病率要比饮水池水的居民低得多。2.降低农作物的产量和质量由于污水提供的水量和肥分，很多地域的农人，有采用污水浇灌农田的适应。但惨重的教训表明，含有毒有害物质的废水污水污染了农田土壤，造成作物枯萎死亡，使农人受到极大的损失。虽然很多地域也有取得作物丰收的现象，可是在作物丰收的背后，掩盖的是作物受到污染的危机。研究表明，在一些污水浇灌区生长的蔬菜或粮食作物中，能够检出痕量有机物，包括有毒有害的农药等，它们必将危及消费者的健

22、康。3.影响渔业生产的产量和质量渔业生产的产量和质量与水质直接紧密相关。淡水渔场由于水污染而造成鱼类大面积死亡事故，已经不是个别事例，还有数日然水体中的鱼类和水生物正濒临灭绝或已经灭绝。海水养殖事业也受到了水污染的破环和要挟。水污染除造成鱼类死亡影响产量外，还会使鱼类和水生物发生变异。此处，在鱼类和水生物体内还发觉了有害物质的积累，使它们的食用价值大大降低。4.制约工业的进展由于很多工业（如食物、纺织、造纸、电镀等）需要利用水作为原料或洗涤产品和直接参加产品的加工进程，水质的恶化将直接影响产品的质量。工业冷却水的用量最大，水质恶化也会造成冷却水循环系统的堵塞、侵蚀和结垢问题，水硬度的增高还会影

23、响锅炉的寿命和安全。5.加速生态环境的退化和破环水污染造成的水质恶化，对于生态环境的影响更是十分严峻。水污染除对水体中天然鱼类和水生物造成危害外，对水体周围生态环境的影响也是一个重要方面。污染物在水体中形成的沉积物，对水体的生态环境也有直接的影响。6.造成经济损失水污染对人体健康、农业生产、渔业生产、工业生产和生态环境的负面影响，都会表现为经济损失。例如，人体健康受到危害将减少劳动力，降低劳动生产率，疾病多发率需要支付更多医药费；对工农业渔业产量质量的影响更是直接的经济损失；对生态环境的破坏意味着对污染治理和环境修复费用的需求将大幅度增加。踊跃行动起来保护好咱们的淡水资源：提倡民众从三方面做起

24、：一、节约用水、一水多用；二、少用化学合成剂；三、搜集利用雨水。“节约用水、一水多用”为的是珍惜利用淡水，同时减少排放污水。“尽可能不利用化学合成的去污剂、消毒剂和洗涤剂:1）保护水体的自我净化功能；2）避免化学剂的毒素在淡水中积累，要挟饮用水的安全。家庭利用最多的化学合成用品主要用于消毒茅厕和清洁厨房。这些化学品往往对微生物有很强的杀伤作用。它们从下水道流入河水或湖泊当中，会杀死水中的生物，使水体自我净化的能力丧失。于是，水中的毒素就会积累起来。在洗涤用品市场上，传统型的香皂和皂粉类的产品对生物没有什么毒性，与普通百洁布相配合，即能够将绝大多数家居生活用品和餐具擦洗得超级干净，它能够取代市场货架上许多现代的化学合成洗涤剂。“搜集利用雨水”是主动增加淡水资源的做法。目前在欧洲的家庭节水行动中十分盛行。几年前德国的皮恩推出了较高的污水排放收费制度。污水排放量依照自来水的利用量（吨数）来计算。一吨污水收费的价钱是一吨自来水价钱的六倍。这项有力的污水收费办法促使了市民去搜集和利用雨水。雨水主要用于浇灌花园、擦洗车辆、做清洁和冲茅厕等等。如此大大减少了家庭对可饮用水的浪费。