水体受污染后,能使水体产生物理性、化学性和生物性的危害。所谓物理性危害,指恶化人体感官,减弱浮游植物的光合作用,以及热污染、放射性污染带来的一系列不良影响;化学性危害,是指水中的化学物质降低水体自净能力,毒害动植物,破坏生态系统平衡,引起某些疾病和遗传变异,腐蚀工程设施等;生物性危害,主要指病源微生物随水传播,造成疾病蔓延;或水体富营养化,使藻类猛长,水体缺氧,鱼虾大量死亡。下面按水污染的危害特点分类简要介绍如下。
1.2.3.1 耗氧有机物污染
耗氧有机物主要来自工业废水和生活污水中的碳水化合物、蛋白质、脂肪、木质素等,在微生物作用下氧化分解为CO2、H2O、NO3—N等的过程中,不断消耗水中的溶解氧,例如,生产1.0t纸浆的废水排入河流,大约要消耗250kg的溶解氧,故称这类有机物为耗氧有机物。这类物质绝大多数无毒,但消耗溶解氧过多时,将造成水体缺氧,致使鱼类等水生生物窒息而死亡。例如一般鱼类生存的溶解氧临界值为3~4mg/L,水体的溶解氧浓度低于此值时,就会危及鱼类的生存。当水体中的氧耗尽时,有机物将在厌氧微生物作用下分解,产生甲烷、氨、硫化氢等有毒物质,使水变黑发臭,令人厌恶,严重毒化周围环境。
有机物分解释放出的植物营养素N、P等,会引起湖泊、水库、河口等流速缓慢的水体富营养化,使藻类、水草等猛长,并形成泡沫、浮垢,覆盖水面,阻止水体复氧,引起水体浑浊、恶臭等。大量藻类、水草死亡后沉入水底,久而久之,将导致湖泊的淤塞和沼泽化,破坏生态平衡。
有的耗氧有机物,如酚、苯、醛等本身就有毒性。酚污染的水有令人厌恶的药味,对神经系统危害较大,高浓度酚可引起急性中毒,以至昏迷而死亡;慢性中毒引起头昏、头痛等。酚可在鱼体富集,产生不良气味,并抑制鱼卵胚胎发育。每升千分之几毫克的酚就足以破坏河水的饮用价值,每升百分之几毫克的酚就足以危及鱼类和农作物安全。苯胺是重要化工原料,受苯胺污染的水和空气,对神经系统有刺激作用,长期接触可影响肝功能并易患膀胱、前列腺和尿道等疾病。甲醛污染的水和空气对黏膜有强烈的刺激作用,它还是一种可疑的致癌物质。
1.2.3.2 可溶性盐类和酸、碱物质污染
碳酸盐类、硝酸盐类、磷酸盐类等可溶性物质,存在于大部分的工业废水和天然水中,它能使水变硬,在输水管道内结成水垢,降低输水能力;尤其容易产生锅垢,降低热效率,甚至造成锅炉爆炸。硬水会影响纺织品的染色,影响啤酒酿造以及食品罐头产品质量。
受酸性物质污染的水,如酸雨,可直接损害各种植物的叶面蜡质层,使广大范围的植物逐渐枯萎而死亡;可使土壤酸化,导致钙、镁、磷、钾等营养元素淋失,陆生生态遭受破坏;使湖泊、水库酸化,当pH值低于4.5时,将危及鱼类生存,腐蚀金属器具、文物和建筑物等。工厂排出的酸性废水,使水体酸化,影响游泳、划船等娱乐性活动,使水体失去灌溉、养殖价值。
许多工业,如肥皂厂、染料厂、橡胶再制厂、造纸厂及皮革厂排出的含氢氧化钠的废水,将影响水体的碱性和pH值。水中含氢氧化钠的量即使低于25mg/L,亦会使鱼致死。锅炉用水含碱时,因腐蚀会引起管子碎裂。长期应用pH值大于9的水灌溉,可使水稻烂秧、蔬菜死亡,土壤板结。其他如发酵速率、烘烤面包的质量、饮料的品味、啤酒酿造中的酵母菌活性等,都会因水的pH值而受影响。
1.2.3.3 重金属污染
比重达4.0以上的金属元素,常称之为重金属。工厂和矿山废水中常含有某些重金属,如汞、镉、铅、铬、铜、锌等。这些金属及其化合物非常稳定,极难降解,尽管在水中的浓度很低,也会因在食物链的传递中不断浓缩,而最终给人类带来严重疾病。例如无机汞可在生物体中转化为毒性很强的有机汞(甲基汞),损害人体细胞内的酶系统蛋白质的巯基,引起中枢神经系统障碍。中毒者出现小脑性运动神经失调、语言障碍、视野缩小等症状。日本著名的水俣病就是长期食用受甲基汞污染的鱼、贝所引起的。长期接触低浓度镉的化合物,容易引起肺气肿、肾病和骨疼病。如果,一个人每天从饮用水中摄取0.6mg的镉,由于长期在骨骼中蓄积,可使骨质疏松变形,导致骨疼病。铅中毒表现为多发性神经炎,头晕、头痛、乏力,还可造成心肌损伤。重金属中有些是人们必需的微量元素,但摄入过量,将会引起严重疾病。例如铜是人体必不可少的,但长期饮用含铜高的水(>100mg/L)可引起肝硬化。
1.2.3.4 有毒化学品污染
有毒化学品包括有机的和无机的,它们即使在很低的浓度下,对鱼类和水中微生物也有很强的毒性。如硫酸铜浓度为0.1~0.2mg/L、氰化物(以CN计)浓度为0.04~0.1mg/L以上时即可使鱼致死。农药是面源污染中最常遇到的一类有毒化学品。为防治农业病虫害,有些地方大量使用农药,如滴滴涕、六六六、对硫磷、内吸磷、砷化物等,许多化学性能比较稳定,不易分解消失,可长期残留在土壤和作物上,或受雨水冲刷进入水体,危害水生生物的生长和生存,并以食物链的方式危害人类。(www.xing528.com)
1.2.3.5 水中悬浮固体
水中悬浮固体主要来自垦荒、农田、采矿、建筑引起的水土流失,以及工厂排放废水和生活污水等,它不仅淤塞河道,妨碍航运,促成洪水泛滥,而且妨碍水资源利用,污染水环境。悬浮物能够截断光线,妨碍水生植物的光合作用,并能伤害鱼鳃,浓度大时可使鱼类死亡。悬浮物沉积到水底,会将鱼的产卵场覆盖,妨碍鱼类繁衍。
1.2.3.6 油类污染
油污染是水质污染的一个重要方面,近年来愈来愈引起人们的重视。污染水体的油主要来自油船、输油管和海上油井事故,船只的压舱水、洗舱水和船底废水,油厂、船厂等排放的废水,以及各种机械泄漏在地面上的油类经雨水冲刷带入水域。
石油中含有数千种化合物,主要是烷烃、烯烃和芳香烃等碳氢化合物。油品进入水体后,先成浮油,后成油膜和乳化油。油膜在水面上扩展和漂浮,有一定的毒性和产生难闻的气味,会阻碍水分蒸发和氧气溶入水体。危及鱼类及鸟类生存,破坏渔场、海产养殖场及鱼的繁殖场所,影响水资源利用价值,包括降低游览娱乐价值。石油在水体中可经过光化学氧化作用和生物氧化作用而分解,产生多种化合物,甚至有一些是致癌物质。
1.2.3.7 热污染
热污染是一种能量污染。热电厂、核电厂、钢铁厂、焦化厂等的冷却水是热污染的主要来源。这种温度升高的水排放到天然水体后,引起水体温度过高,形成热污染。水温过高可产生一些不良的影响和危害:①水温增高,会降低水的饱和溶解氧浓度,同时促使水中有机物加速分解,增加氧的消耗,从而使水体的溶解氧降低;②水温过高,会破坏生态平衡的温度环境,加速某些细菌、藻类、水草的繁殖,厌氧发酵,可能导致水体的恶臭现象;③加大水中某些毒物的毒性,如温度升高10℃,氰化钾对鱼的毒性可增加一倍;④不同地带分布的不同鱼类对水温有一个相应的适应范围,如热带鱼适于15~32℃,温带鱼适于10~22℃,寒带鱼适于2~10℃。当受热污染的水体的温度超过相应的范围时,妨碍鱼类生长和繁殖,甚至引起大量死亡。
1.2.3.8 放射性污染
水体放射性污染物质,如放射性同位素铀-238(238U)、锶-90(90Sr)、铯-137(137Cs)、镭-226(226Ra)等,主要来自铀矿开采、选矿和精炼厂的废水,原子能工业和反应堆设施的废水,原子武器试验的沉降物,放射性同位素应用时产生的废水。放射性物质可在水中扩散、稀释,从一种环境介质转移到另一种环境介质,但不会因自然的物理、化学、生物作用而削减,只能按其固有的衰变速率随时间而衰减。衰变期往往很长,衰变过程中放出α、β、γ射线,引起生物体细胞、组织和体液中的原子、分子电离,直接破坏机体内某些大分子结构,如蛋白质分子链、核糖核酸分子链等断裂,使某些生物酶失去活性,还可直接破坏机体细胞和组织,严重者可使人在几分钟至几小时内致死。尤其可积蓄在人体内部造成长期危害,引起贫血、白内障、不育症、致畸、恶性肿瘤、发育不良等多种疾病。受放射性物质污染的水体,还会通过水生生物和灌溉的农作物,以食物链的方式危害人类。
1.2.3.9 病源微生物污染
生物制品厂、制革厂、屠宰厂、洗毛厂、畜牧场、医院和生活污水中,常含有各种各样的病毒、病菌、寄生虫虫卵、原生动物,如肝炎病毒、霉菌毒素、霍乱杆菌、大肠杆菌、血吸虫虫卵、蛔虫卵等,人们饮用或接触受病源微生物污染的水体时,便会感染许多疾病,引起传染病蔓延。例如曾经发生过的上海甲肝大流行,和至今尚在江西、湖北等省广泛存在的血吸虫病,都是通过水体污染流行的。
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