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水污染成因及危害,节水型社会建设概论

时间:2023-08-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:(二)水污染源类型及危害1.化学水污染化学水污染是由于水域接纳工业废水、农田排水和生活污水所致。有机物水污染的危害主要有:①大量需氧有机物进入水体,被好氧微生物分解,使溶解氧大幅度下降,甚至造成缺氧状态,危害水生物,有时使大批鱼类死亡。③水体遭受油污染后,油膜覆盖水面,阻止气液界面间的气体交换,造成溶解氧短缺,促使发生恶臭。鱼受石油污染,肉有异味,使食用品质

水污染成因及危害,节水型社会建设概论

人类活动将大量未经处理或虽经处理但未达到排放标准的废水、废物直接排放到江河湖海,造成地表水和地下水污染。水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,从而破坏了水体原有的用途。

水污染一般指:①水中污染物的数量超过了水体自净能力;②污染物数量达到了破坏水的原有用途的程度;③污染物含量超过了水中该物质的本底值,影响了水的用途。衡量水污染程度一般根据水中某种污染物浓度的高低和各种水水质标准进行评价与分类。

(一)水污染类型

划分水污染类型的方法很多,主要有:①按水存在形式划分,有地表水污染与地下水污染;②按污染物划分,有汞污染、酚污染、有机物水污染、热污染等;③按污染物属性划分,有物理水污染、化学水污染和生物水污染;④按水域分类,有河流污染、湖泊污染、水库污染、海洋污染等。

(二)水污染源类型及危害

1.化学水污染

化学水污染是由于水域接纳工业废水、农田排水和生活污水所致。冶金机电电镀、造纸、制革、石油农药化肥、食品、印染、选矿等工业废水所含的污染物种类多、毒性强,是化学水污染的主要来源;农田排水中的大量农药、化肥和农作物的残枝败叶,生活污水中的很多需氧有机物,也是造成化学水污染的原因。

化学水污染物可分为无机物和有机物两大类,每一类又可分为若干小类见表4-3。水化学污染造成的危害:①需氧有机物使水中溶解氧大幅度下降;②剧毒物质,如氰化物、砷化物、农药等,使水生物慢性中毒或急性中毒;③汞、镉、铅等重金属不但使水生物发生急性中毒,而且在水体中沉积成为次生污染源、并易在生物体内累积,造成慢性中毒(如甲基汞引起水俣病,镉引起痛痛病);④砷、铬、镍、铍、苯胺、多环芳香烃、卤代烃等有致突变、致畸、致癌作用;⑤致色物、致臭物和油类使水体失去旅游、观光和疗养价值;⑥有机氯农药、多氯联苯等有机氯化合物能毒死幼鱼和虾类,在鱼体内积累,使繁殖力衰减,影响胚胎发育和鱼苗成活率。这些化合物经过食物链逐级被富集,威胁居于营养级顶端生物的生存(如某些鸟类因此趋于灭绝)。

表4-3 化学水污染物分类表

2.酸碱水污染

水中酸碱浓度异常是一种水污染现象。天然水的pH 值正常为6.5~8.5,当pH 值小于6.5或大于8.5时,表示水体受到酸类或碱类污染。

水中酸性物质主要来自制酸厂、化工厂、黏胶纤维厂、酸洗车间等的含酸废水,以及矿山排水和酸雨

水中碱性物质主要来自制浆厂、造纸厂、制碱厂、印染厂、制革厂和炼油厂等的含碱废水。

酸碱水污染增大了水体腐蚀性,从而使输水管道、水工建筑物和船舶等受到损坏;破坏了水体的缓冲系统,使水中的pH 值发生异常变化,造成生物回避或死亡(对微生物影响最大);使水体自净能力下降,破坏了水生态系统;使生物群发生变化,严重时会使鱼虾等水生物绝迹。

3.无机物水污染

它是水中金属和非金属的矿物质浓度异常引起的一种水污染现象。

水污染的无机物主要来自:①矿山排水和运输途中落下的矿石;②冶金、化工、化肥、机器制造、电子仪表、涂料等工业废水;③地表径流(特别是来自含有某种矿物成分的特殊地质层的径流);④农田排水;⑤大气降落于水体的无机粉尘;⑥岩石风化、火山爆发等自然过程中进入水体的无机物。

无机物水污染的危害有:①水中无机物微量元素过低,会引起生物的摄入量不足,使生物体内某些功能失调和导致疾病;②污染水体中某些元素及其盐类的浓度增大,使水的渗透压力增加对生物产生不利影响;③无机物毒物可通过饮水或食物链引起生物或人类急性和慢性中毒,如甲基汞中毒(水俣病)、镉中毒(痛痛病)、砷中毒、氰化物中毒、铬中毒、氟中毒等;④某些元素(如砷、铬、镍、铍等)及其化合物污染水体后,能在悬浮物、底泥和水生物体内蓄积,若长期饮用这种水,则可能诱发癌症;⑤一些金属元素(铅、铜、锌等)在一定浓度下抑制微生物生成和繁殖,影响水体自净过程;⑥某些重金属(如汞、铅等)在底泥中经微生物甲基化作用,成为水体次生污染源。

4.有机物水污染(www.xing528.com)

水中有机物大多数能够被微生物分解与利用,这类有机物在分解过程中需要水中溶解氧,故称耗氧污染物。耗氧有机物污染可引起水体溶解氧含量大幅度下降。溶解氧大幅度下降是水体遭受有机物污染后的最显著特征。

水中有机物按来源可分为:①天然有机物,生物产品、代谢产物和生物残体,主要为碳水化合物蛋白质油脂。②人工合成有机物,主要有塑料、合成纤维、洗涤剂、溶剂、染料、涂料、农药、食品添加剂和药品等。随着有机物合成工业的快速发展,人工合成有机物种类和数量也随之增加。

水中有机物的主要来源是城市污水农业污水、工业废水和石油废水。①城市污水。水中含有碳水化合物、蛋白质、油脂和合成洗涤剂。②农业污水。来源广,数量大,包括农田排水和农副产品加工的有机污水,其中含有化肥、农药、农家肥和农副产品加工的有机废弃物。③工业废水。来自造纸、制革、石油化工、农药、药品、染料、化纤、炼焦、煤气纺织印染、食品、木材加工等工厂。这类废水所含的有机物种类多、人工合成物所占的比例高、有机物多,生物不易降解。④石油废水。主要污染物是各种烃类化合物——烷烃、环烷烃和芳香烃,其中多环芳香烃具有致癌性。

水中有机物的次要来源是水体本身产生的。例如湖泊、池塘等静水水体,当外界输入氮、磷等营养物质过多时,会刺激藻类和水草过度生长。藻类和水草死亡后的残体,沉入水底,水中有机物便随之大量增加。

有机物水污染的危害主要有:①大量需氧有机物进入水体,被好氧微生物分解,使溶解氧大幅度下降,甚至造成缺氧状态,危害水生物,有时使大批鱼类死亡。溶解氧耗尽时,有机物转入厌氧分解过程,产生甲烷硫化氢、氨等还原性物质和恶臭,使水质变坏。②流动缓慢、更新期长的水体,如湖泊、池塘等封闭性水域,接纳大量含氮、磷有机废水后,促使藻类繁殖,形成“水华”。藻类死亡后沉入水底,厌氧分解,释放出氮、磷等,使藻类更加繁殖,形成水体质量恶性循环,鱼类不易生存。③水体遭受油污染后,油膜覆盖水面,阻止气液界面间的气体交换,造成溶解氧短缺,促使发生恶臭。油脂亦可堵塞鱼鳃,使鱼呼吸困难,引起死亡。鱼受石油污染,肉有异味,使食用品质降低或不堪食用。④水体遭受高毒性的酚类有机物污染,能使蛋白质变性或沉淀,对生物细胞有直接损害,对皮肤和粘膜有强腐蚀作用。长期饮用酚类污染水,可引起头晕、出疹、发痒、贫血及各种神经系统疾病。低浓度酚影响鱼类回游、繁殖、引起鱼肉酚臭;高浓度酚可使鱼类大批死亡。⑤有机氯农药、多氯联苯、多环芳香烃等有机物,大都是剧毒物或强致癌物,进入水体后能长期存在,而且难被分解,经食物链会逐级浓缩、放大,造成危害。

5.生物水污染

水体生物污染是由于水体接纳了医院、畜牧场、屠宰场和生物制品厂等的污水以及城市污水和地表径流而引起的。这些污水含有大量的病源微生物(病菌、病毒和霉菌)、寄生虫或卵。病源微生物水污染危害的历史最久,至今仍威胁着人类健康

病源微生物数量大、来源多、分布广,人畜易感染;有些病源微生物不仅在生物体内(包括水生生物),而且在水中也能繁殖。

钩端螺旋体、病毒和寄生虫及卵等常与病源菌共存而污染水体。钩端螺旋体来源于带菌宿主——猪和鼠类的尿液,它以水为媒介,经破损的皮肤或粘膜进入人体,引起血性钩端螺旋体病。水中常见病毒有:脊髓灰质炎病毒、柯萨基病毒、腺病毒、肠道病毒和肝炎病毒等。世界各地广泛传播的传染性肝炎,主要是水体受污染后所引起的。水中柯萨基病毒和人肠细胞病变为幼儿病毒侵入人体后,在咽部和肠道粘膜细胞内繁殖,进入血液形成病毒血症,可以引起脊髓灰质炎,无菌性脑膜炎等疾病。常见寄生虫有阿米巴、麦地那龙线虫、血吸虫、鞭毛虫、蛔虫等,这些寄生虫通过卵或幼虫直接或经中间宿主侵入人体,使人患寄生虫病。其卵和幼虫在水中可以长期存在。

此外,某些藻类在水中营养元素(氮、磷等)过剩时,会大量繁殖,改变水体感官特征,使水体带霉烂气味,严重时可危及鱼类等生存。

6.热污染

热污染是水温异常升高的一种污染现象。天然水水温随季节、天气和气温变化。当水温超过33~35℃时,大多数水生物不能生存。热污染会引起水体急剧升温。

水体热污染主要来自工业冷却水。首先是动力工业,其次是冶金、化工、造纸、纺织和机械制造等工业,将热水排入水体,使水温上升,水质恶化。

水体增温将显著地改变水生物的习性、活动规律和代谢强度,进而影响到水生物的分布和生长繁殖。增温幅度过大和升温过快,对水生物有致命的危险。

水生物都有自己适宜的水温范围,水温超过33~35℃时,绝大多数鱼类不能生存。水体增温会加速水生态系统的演替或破坏。水生物种群之间的演替,以食物链(网)相连接,升温促使某些生物提前或推迟发育,导致以此为食的其他种生物因得不到充分的食料而死亡。食物链中断可能使生态系统发生变化,甚至破坏。

水体升温加速了水及底泥中有机物的生物降解和营养元素的循环,藻类因而过度生长繁殖,导致水体富营养化;有机物降解又加速了水中溶解氧的消耗。

水体热污染区域可分为强增温带、适度增温带和弱增温带。热污染的有害效应一般局限在强增温带,其他两带的不利影响较小,有时还产生有利效应。热污染对水体影响程度取决于热排放工业类型、排放量、受纳水体特点、季节和气象条件等。

(三)地下水污染

工业排放的废渣、废水、生活垃圾、污水及农田施用的农药和化肥等污染物向地下水入渗,致使地下水质恶化,造成地下水污染。污染物在向地下水入渗的过程中,首先在土层包气带内呈垂向运动,当达到地下水位后,随着地下水的运动而进行迁移和扩散,形成一个沿地下水流向延伸扩散的污染带。地下水污染的机理是污染物作为一种溶质在水中溶解或混合,沿着水流路径(即土层或岩层中的孔隙和裂孔)而运动,扩大污染范围。

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