水污染及危害

(一)水体污染

水体污染是指排入水体中的污染物超过了水体的自净能力,从而导致水体水质恶化的现象。造成水体污染的原因,有自然的和人为的两个方面。通常所说的水体污染,均指人为污染。人为污染是人类生活和生产对水体的污染,它包括生活污水、工业废水、农田排水未经处理而大量排入水体所造成的污染。

凡使水体的水质、生物质、底泥质量恶化的各种物质均可称为水体污染物或水污染物。根据对环境污染危害的情况不同,可将水体污染物分为以下几个类别:固体污染物、生物污染物、需氧有机污染物、富营养性污染物、感官污染物、酸碱盐类污染物、有毒污染物、油类污染物、热污染等。

1.固体污染物

固体物质在水中有3种存在形态:溶解态、胶体态、悬浮态。

2.生物污染物

生物污染是指废水中的致病微生物及其他有害的生物体。主要包括病毒、病菌、寄生虫卵等各种致病体。此外,废水中若生长有铁菌、硫菌、藻类、水草及贝类动物时,会堵塞管道、腐蚀金属及恶化水质,也属于生物污染物。

生物污染物主要来自城市生活废水、医院废水、垃圾及地面径流等。病原微生物的水污染危害历史最久,至今仍是危害人类健康和生命的重要类型。

3.需氧化有机污染物

废水中能通过生物化学和化学作用而消耗水中溶解氧的物质,统称为需氧污染物。绝大多数的需氧污染物是有机物。有机物的共同特点是:这些物质直接进入水体后,通过微生物的生物化学作用而分解为简单的无机物质——二氧化碳和水,在分解过程中需要消耗水中的溶解氧,大量有机物质能导致氧的近似完全的消耗,需氧的鱼类和浮游动物在这种环境下就会死亡。

水体中耗氧有机物的测定,常用化学需氧量(COD)和生物需氧量(BOD)来描述。

4.富营养性污染物

富营养性污染物是指可引起水体富营养化的物质,主要是指氮、磷等元素,其他尚有钾、硫等。此外,可生化降解的有机物、维生素类物质、热污染等也能触发或促进营养化过程。水中营养性物质,主要来自化肥,随着农业排水进入水体,其次,来自于人、畜、禽的粪便及含磷洗涤剂,此外,食品厂、印染厂、制革厂、炸药厂等排出的废水中均含有大量氮、磷等营养性物质。

过多的营养物质进入天然水体,将使水质恶化、影响渔业的发展,危害人体健康。

5.感官性污染物

废水中能引起异色、浑浊、泡沫、恶臭等现象的物质,虽无严重危害,但能引起人们感官上的极度不快,被称为感官性污染物。

6.酸、碱、盐类污染物

酸碱污染物主要由工业废水排放的酸碱以及酸雨引起。酸碱污染物使水体的pH发生变化,破坏自然缓冲作用,消灭或抑制细菌及微生物的生长,妨碍水体自净,使水质恶化、土壤酸化或碱化。

酸与碱同时进入同一水体,从pH角度,酸、碱污染因中和作用而自净,但会产生各种盐类,又成了水体的新污染物。无机盐的增加能提高水的渗透压,对淡水生物、植物生长都有影响。在盐碱化地区,地面水、地下水中的盐危害土壤质量,酸、碱、盐污染造成的水的硬度增加。

7.有毒污染物

废水中能对生物引起毒性反应的物质,称为有毒污染物,简称毒物。工业上使用的有毒化学物已经超过12000种,且每年以500种的速度递增。大量有毒物质排入水体,不仅危及鱼类等水生生物的生存,而且能在食物链中逐级转移、浓缩,最后进入人体,危害人的健康。

废水中的有毒污染物可分为无机毒物、有机毒物和放射性物质3类。

无机毒物,包括金属和非金属两类。金属毒物主要为汞、镉、镍、锌、铜、锰、钴、钛、钒等,轻金属为铍。非金属毒物有砷、硒、氰化物、氟化物、硫化物、亚硝酸盐等。重金属能被生物富集于体内,有时还可被生物转化为毒性更大的物质(如无机汞被转化为烷基汞)。

有机毒物,大多是人工合成,难以被生化降解,毒性很大。在环境污染中具有重要意义的有机毒物包括农药、多氯联苯、稠环芳香烃、芳香胺类、杂环化合物、酚类、腈类等。许多有机毒物有“三致效应”(致畸、致突变、致癌)和蓄积作用(通过食物链体内富集,危害人体健康)。

放射性物质,废水中的放射性物质主要来自铀、镭等放射性金属的生产和使用过程,如核试验、核燃料再处理、原料冶炼厂等。其浓度一般较低,主要会引起慢性辐射和后期效应,如诱发癌症、对孕妇和婴儿产生损伤、引起遗传性伤害等。

8.油类污染物

油类污染物包括矿物油和动植物油。它们均难溶于水,在水中常以粗分散的可浮油和细分散的乳化油等形式存在。漂浮在水面上的油形成一层薄膜,影响大气中氧的溶入,从而影响鱼类的生存和水体的自净作用,也干扰某些水处理设施的正常运行。油脂类污染物还能附着于土壤颗粒表面和动植物体表,影响养分的吸收和废物的排泄。油污染主要是工业排入、海上采油、石油运输船只的清洗及油船意外事故等造成。2010年5月5日,美国墨西哥湾原油泄漏,生态环境严重影响(图6-14,图6-15)。

图6-14 墨西哥湾在原油污染的海水中挣扎的海鸟

图6-15 墨西哥湾原油污染带

9.热污染

废水温度过高而引起的危害,称为热污染。

(二)水污染的危害

水污染的危害主要有以下几点。

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,将导致腹水、腹泻、肝炎、胃癌、肝癌等疾病的发生。与不洁的水接触也会染上如皮肤病、沙眼、血吸虫、钩虫等疾病。废水中的某些有毒有害物质,即使数量不多,甚至难以检测出来,但由于动植物的富集作用和人体自身的积累作用,仍然可以对人体造成致命的危害。

2.降低农作物的产量和质量

江河湖泊中的水常是农田灌溉水源,一旦这些水体受到污染,水中的有毒有害物质将污染农田土壤,被作物吸收并残留在作物体内。一方面造成作物枯萎死亡,产量下降;另一方面,作物的品质也会有不同程度的下降,如污染物超标,蛋白质、氨基酸和维生素等营养物质含量降低,使蔬菜产生异味等。

3.影响渔业生产

渔业生产与水质紧密相关。水污染而造成淡水渔场鱼类大面积死亡的事故常有发生。一些污染严重的河段鱼虾已经绝迹。水污染还会使鱼类和水生生物发生变异,有毒物质在鱼类体内积累,食用价值大大降低。

4.制约工业的发展

很多工业(如食品、纺织、造纸和电镀等)需要用水,水质的恶化将直接影响产品质量。如水质差的冷却水会造成水循环系的堵塞、腐蚀和结垢,硬度高的水会影响锅炉的寿命和安全。

5.加速生态环境的退化和破坏

水污染除了对水体中的水生生物有危害外,对水体周围生态环境也有影响。污染后水体感观变差,散发臭气,水中的污染物对周围生物产生毒害作用,生物死亡,造成生态环境的退化和破坏。

6.造成经济损失

水污染使环境丧失原有部分或全部功能,造成环境的降级贬值,对人类的生存和经济的发展都带来危害,将这些危害货币化即为水污染造成的经济损失。如人体健康受到危害将减少劳动力,降低劳动生产率,疾病多发需支付更多的医药费,鱼类减产或质量变差则直接造成经济损失,生态环境的污染治理和修复费用都随着污染的加重而增加。

(三)水质标准

目前,我国已经颁布的水质标准有水环境质量标准、排放标准等。

水环境质量标准的:《地表水环境质量标准》(GB3838—2002),《地下水质量标准》(GB/T14848—93),《海水水质标准》(GB3097—1997),《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006),《渔业水质标准》(GB11607—89);《农田灌溉用水水质标准》(GB5084—92)等。

《地表水环境质量标准》(GB3838—2002),依据地表水水域环境功能和保护目标将其划分为5类:

Ⅰ类:主要适用于源头水,国家自然保护区;

Ⅱ类:主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场等;

Ⅲ类:主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场等及游泳区;

Ⅳ类:主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区;

Ⅴ类:主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

废水排放标准的:《污水综合排放标准》(GB8978—1996),《医院水污染物排放标准》(BGJ48—83)和一些工业水污染物排放标准,如《造纸工业水污染物排放标准》(GB3544—83),《甘蔗制糖工业水污染物排放标准》(GB3546—83),《石油炼制工业水污染物排放标准》(GB3551—83),《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287—92)等。

(1)危害人的健康水污染后，通过饮水或食物链，污染物进入人体，使人急性或慢性中毒。砷、铬、铵类、笨并(a)芘等，还可诱发癌症。被寄生虫、病毒或其它致病菌污染的水，会引起多种传染病和寄生虫病。重金属污染的水，对人的健康均有危害。被镉污染的水、食物，人饮食后，会造成肾、骨骼病变，摄入硫酸镉20毫克，就会造成死亡。铅造成的中毒，引起贫血，神经错乱。六价铬有很大毒性，引起皮肤溃疡，还有致癌作用。饮用含砷的水，会发生急性或慢性中毒。砷使许多酶受到抑制或失去活性，造成机体代谢障碍，皮肤角质化，引发皮肤癌。有机磷农药会造成神经中毒，有机氯农药会在脂肪中蓄积，对人和动物的内分泌、免疫功能、生殖机能均造成危害。稠环芳烃多数具有致癌作用。氰化物也是剧毒物质，进入血液后，与细胞的色素氧化酶结合，使呼吸中断，造成呼吸衰竭窒息死亡。我们知道，世界上80%的疾病与水有关。伤寒、霍乱、胃肠炎、痢疾、传染性肝类是人类五大疾病，均由水的不洁引起。
(2)对工农业生产的危害水质污染后，工业用水必须投入更多的处理费用，造成资源、能源的浪费，食品工业用水要求更为严格，水质不合格，会使生产停顿。这也是工业企业效益不高，质量不好的因素。农业使用污水，使作物减产，品质降低，甚至使人畜受害，大片农田遭受污染，降低土壤质量。海洋污染的后果也十分严重，如石油污染，造成海鸟和海洋生物死亡。
(3)水的富营养化的危害在正常情况下，氧在水中有一定溶解度。溶解氧不仅是水生生物得以生存的条件，而且氧参加水中的各种氧化-还原反应，促进污染物转化降解，是天然水体具有自净能力的重要原因。含有大量氮、磷、钾的生活污水的排放，大量有机物在水中降解放出营养元素，促进水中藻类丛生，植物疯长，使水体通气不良，溶解氧下降，甚至出现无氧层。以致使水生植物大量死亡，水面发黑，水体发臭形成“死湖”、“死河”、“死海”，进而变成沼泽。这种现象称为水的富营养化。富营养化的水臭味大、颜色深、细菌多，这种水的水质差，不能直接利用，水中断鱼大量死亡。

Water
Pollution
由有害化学物质（harmful
chemical）造成水的使用价值降低或丧失，污染环境。污水中的酸、碱、氧化剂，以及铜、镉、汞、砷等化合物，苯、酚、二氯乙烷、乙二醇等有机毒物，会毒死水生生物，影响饮用水源、风景区景观。污水中的有机物被微生物分解时消耗水中的溶解氧，影响鱼类等水生生物的生命，水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、硫醇等难闻气体，使水质进一步恶化。还会因石油漂浮水面，影响水生生物的生命，引起火灾。
人类的活动会使大量的工业、农业和生活废弃物排入水中，使水受到污染。目前，全世界每年约有4200多亿立方米的污水排入江河湖海，污染了5.5万亿立方米的淡水，这相当于全球径流总量的14%以上。
1984年颁布的《中华人民共和国水污染防治法》中为“水污染”下了明确的定义，即水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象称为水污染。羊城晚报上有具体报道。

水体污染是指排入水体中的污染物超过了水体的自净能力,从而导致水体水质恶化的现象。造成水体污染的原因,有自然的和人为的两个方面。通常所说的水体污染,均指人为污染。人为污染是人类生活和生产对水体的污染,它包括生活污水、工业废水、农田排水未经处理而大量排入水体所造成的污染。
凡使水体的水质、生物质、底泥质量恶化的各种物质均可称为水体污染物或水污染物。根据对环境污染危害的情况不同,可将水体污染物分为以下几个类别:固体污染物、生物污染物、需氧有机污染物、富营养性污染物、感官污染物、酸碱盐类污染物、有毒污染物、油类污染物、热污染等。
1.固体污染物
固体物质在水中有3种存在形态:溶解态、胶体态、悬浮态。
2.生物污染物
生物污染是指废水中的致病微生物及其他有害的生物体。主要包括病毒、病菌、寄生虫卵等各种致病体。此外,废水中若生长有铁菌、硫菌、藻类、水草及贝类动物时,会堵塞管道、腐蚀金属及恶化水质,也属于生物污染物。
生物污染物主要来自城市生活废水、医院废水、垃圾及地面径流等。病原微生物的水污染危害历史最久,至今仍是危害人类健康和生命的重要类型。
3.需氧化有机污染物
废水中能通过生物化学和化学作用而消耗水中溶解氧的物质,统称为需氧污染物。绝大多数的需氧污染物是有机物。有机物的共同特点是:这些物质直接进入水体后,通过微生物的生物化学作用而分解为简单的无机物质——二氧化碳和水,在分解过程中需要消耗水中的溶解氧,大量有机物质能导致氧的近似完全的消耗,需氧的鱼类和浮游动物在这种环境下就会死亡。
水体中耗氧有机物的测定,常用化学需氧量(COD)和生物需氧量(BOD)来描述。
4.富营养性污染物
富营养性污染物是指可引起水体富营养化的物质,主要是指氮、磷等元素,其他尚有钾、硫等。此外,可生化降解的有机物、维生素类物质、热污染等也能触发或促进营养化过程。水中营养性物质,主要来自化肥,随着农业排水进入水体,其次,来自于人、畜、禽的粪便及含磷洗涤剂,此外,食品厂、印染厂、制革厂、炸药厂等排出的废水中均含有大量氮、磷等营养性物质。
过多的营养物质进入天然水体,将使水质恶化、影响渔业的发展,危害人体健康。
5.感官性污染物
废水中能引起异色、浑浊、泡沫、恶臭等现象的物质,虽无严重危害,但能引起人们感官上的极度不快,被称为感官性污染物。
6.酸、碱、盐类污染物
酸碱污染物主要由工业废水排放的酸碱以及酸雨引起。酸碱污染物使水体的pH发生变化,破坏自然缓冲作用,消灭或抑制细菌及微生物的生长,妨碍水体自净,使水质恶化、土壤酸化或碱化。
酸与碱同时进入同一水体,从pH角度,酸、碱污染因中和作用而自净,但会产生各种盐类,又成了水体的新污染物。无机盐的增加能提高水的渗透压,对淡水生物、植物生长都有影响。在盐碱化地区,地面水、地下水中的盐危害土壤质量,酸、碱、盐污染造成的水的硬度增加。
7.有毒污染物
废水中能对生物引起毒性反应的物质,称为有毒污染物,简称毒物。工业上使用的有毒化学物已经超过12000种,且每年以500种的速度递增。大量有毒物质排入水体,不仅危及鱼类等水生生物的生存,而且能在食物链中逐级转移、浓缩,最后进入人体,危害人的健康。
废水中的有毒污染物可分为无机毒物、有机毒物和放射性物质3类。
无机毒物,包括金属和非金属两类。金属毒物主要为汞、镉、镍、锌、铜、锰、钴、钛、钒等,轻金属为铍。非金属毒物有砷、硒、氰化物、氟化物、硫化物、亚硝酸盐等。重金属能被生物富集于体内,有时还可被生物转化为毒性更大的物质(如无机汞被转化为烷基汞)。
有机毒物,大多是人工合成,难以被生化降解,毒性很大。在环境污染中具有重要意义的有机毒物包括农药、多氯联苯、稠环芳香烃、芳香胺类、杂环化合物、酚类、腈类等。许多有机毒物有“三致效应”(致畸、致突变、致癌)和蓄积作用(通过食物链体内富集,危害人体健康)。
放射性物质,废水中的放射性物质主要来自铀、镭等放射性金属的生产和使用过程,如核试验、核燃料再处理、原料冶炼厂等。其浓度一般较低,主要会引起慢性辐射和后期效应,如诱发癌症、对孕妇和婴儿产生损伤、引起遗传性伤害等。
8.油类污染物
油类污染物包括矿物油和动植物油。它们均难溶于水62616964757a686964616fe78988e69d8331333433616238,在水中常以粗分散的可浮油和细分散的乳化油等形式存在。漂浮在水面上的油形成一层薄膜,影响大气中氧的溶入,从而影响鱼类的生存和水体的自净作用,也干扰某些水处理设施的正常运行。油脂类污染物还能附着于土壤颗粒表面和动植物体表,影响养分的吸收和废物的排泄。油污染主要是工业排入、海上采油、石油运输船只的清洗及油船意外事故等造成。2010年5月5日,美国墨西哥湾原油泄漏,生态环境严重影响(图6-14,图6-15)。

图6-14 墨西哥湾在原油污染的海水中挣扎的海鸟

图6-15 墨西哥湾原油污染带

9.热污染
废水温度过高而引起的危害,称为热污染。

1.危害人们健康。通过饮水或食物链，污染物进入人体，使人急性或慢性中毒。被寄生虫、病毒或其它致病菌污染的水，会引起多种传染病和寄生虫病。被镉污染的水，会造成肾、骨骼病变，摄入硫酸镉20毫克，就会造成死亡。铅污染的水会引起贫血，神经错乱。含有有机磷农药的水会在脂肪中蓄积，对人和动物的内分泌、免疫功能、生殖机能均造成危害。数据显示，世界上80%的疾病与水有关。伤寒、霍乱、胃肠炎、痢疾、传染性肝类是人类五大疾病，均由水的不洁引起。
2.腐蚀工业设备，产能下降。工业水污染后，必须投入更多的处理费用，造成大量人力财力浪费，食品工业用水要求更为严格，水质不合格，会使生产停顿。这也是工业企业效益不高，质量不好的主要因素。农业使用污水，使作物减产，品质降低，甚至使人畜受害，大片农田遭受污染，降低土壤质量。海洋污染的后果也十分严重，如石油污染，造成海鸟和海洋生物死亡。
3.破坏生态环境。人类生活污水的排放，导致水体富营养化，水中藻类等植物疯长，水体溶解氧下降，甚至出现无氧层。以致使水生动植物大量死亡，水体发臭形成“死湖”、“死河”、“死海”，进而变成沼泽。这种水臭味大、颜色深、细菌多，这种水的水质差，不能直接利用。