1. 什么东西可以污染土壤急!!!
土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2 m左右。土壤不但为植物生长提
供机械支撑能力,并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。
近年来,由于人口急剧增长,工业迅猛发展,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤
中渗透,大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中,导致了土壤污染。凡是妨碍土壤正常功能,
降低作物产量和质量,还通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质,都叫做土壤污染物。土壤污染
物的来源广、种类多,大致可分为无机污染物和有机污染物两大类。 无机污染物主要包括酸、碱、重金属
(铜、汞、铬、镉、镍、铅等)盐类、放射性元素铯、锶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。有机污染物
主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂、3,4-苯并以及由城市污水、污泥及厩肥带来的
有害微生物等。当土壤中含有害物质过多,超过土壤的自净能力,就会引起土壤的组成、结构和功能发生变
化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,通过“土壤→植物→人体”,或通过
“土壤→水→人体” 间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度,就是土壤污染。
为了控制和消除土壤的污染,首先要控制和消除土壤污染源,加强对工业“三废”的治理,合理施用化肥
和农药。同时还要采取防治措施,如针对土壤污染物的种类,种植有较强吸收力的植物,降低有毒物质的含
量(例如羊齿类铁角蕨属的植物能吸收土壤中的重金属);或通过生物降解净化土壤(例如蚯蚓能降解农
药、重金属等);或施加抑制剂改变污染物质在土壤中的迁移转化方向,减少作物的吸收(例如施用石灰)
,提高土壤的pH,促使镉、汞、铜、锌等形成氢氧化物沉淀。此外,还可以通过增施有机肥、改变耕作制
度、换土、深翻等手段,治理土壤污染。
土壤是人类环境的主要因素之一,也是生态系统物质交换和物质循环的中心环节。它是各种废弃物
的天然收容和净化处理场所。土壤污染主要是指土壤中收容的有机废弃物或含毒废弃物过多,影响或超过了
土壤的自净能力,从而在卫生学上和流行病学上产生了有害的影响。
污染物及其来源 土壤污染物可分为三类。一类是病原体,包括肠道致病菌、肠道寄生虫(蠕虫卵)、
钩端螺旋体、炭疽杆菌、破伤风杆菌、肉毒杆菌、霉菌和病毒等。它们主要来自人畜粪便、垃圾、生活污水
和医院污水等。用未经无害化处理的人畜粪便、垃圾做肥料,或直接用生活污水灌溉农田,都会使土壤受到
病原体的污染。这些病原体能在土壤中生存较长时间,如痢疾杆菌能在土壤中生存 22~142天,结核杆菌能
生存一年左右,蛔虫卵能生存315~420天,沙门氏菌能生存35~70天。另一类是有毒化学物质,如镉、铅等
重金属以及有机氯农药等。它们主要来自工业生产过程中排放的废水、废气、废渣以及农业上大量施用的农
药和化肥。第三类是放射性物质,它们主要来自核爆炸的大气散落物,工业、科研和医疗机构产生的液体或固
体放射性废弃物。它们释放出来的放射性物质进入土壤,能在土壤中积累,形成潜在的威胁。由核裂变产生
的两个重要的长半衰期放射性元素是90锶(半衰期为 28年)和137铯(半衰期为30年)。空气中的放射性90
锶可被雨水带入土壤中。因此,土壤中含90锶的浓度常与当地降雨量成正比。此外,90锶还吸附于土壤的表
层,经雨水冲刷也将随泥土流入水体。137铯在土壤中吸附得更为牢固。有些植物能积累137铯,因此,高浓
度的放射性137铯,能随这些植物进入人体。当土壤被病原体、有毒化学物质和放射性物质污染后,便能传播
疾病,引起中毒和诱发癌症。
危害 被病原体污染的土壤能传播伤寒、副伤寒、痢疾、病毒性肝炎等传染病。这些传染病的病原体随
病人和带菌者的粪便以及他们的衣物、器皿的洗涤污水污染土壤。通过雨水的冲刷和渗透,病原体又被带进
地面水或地下水中,进而引起这些疾病的水型暴发流行。因土壤污染而传播的寄生虫病(蠕虫病)有蛔虫病
和钩虫病等。人与土壤直接接触,或生吃被污染的蔬菜、瓜果,就容易感染这些蠕虫病。土壤对传播这些蠕
虫病起着特殊的作用,因为在这些蠕虫的生活史中,有一个阶段必须在土壤中度过。例如,蛔虫卵一定要在
土壤中发育成熟,钩虫卵一定要在土壤中孵出钩蚴才有感染性等。
结核病人的痰液含有大量结核杆菌,如果随地吐痰,就会污染土壤;水分蒸发后,结核杆菌在干燥而细
小的土壤颗粒上还能生存很长时间。这些带菌的土壤颗粒随风进入空气,人通过呼吸,就会感染结核病。
有些人畜共患的传染病或与动物有关的疾病,也可通过土壤传染给人。例如,患钩端螺旋体病的牛、
羊、猪、马等,可通过粪尿中的病原体污染土壤。这些钩端螺旋体在中性或弱碱性的土壤中能存活几个星
期,并可通过粘膜、伤口或被浸软的皮肤侵入人体,使人致病。炭疽杆菌芽孢在土壤中能存活几年甚至几十
年;破伤风杆菌、气性坏疽杆菌、肉毒杆菌等病原体,也能形成芽孢,长期在土壤中生存。破伤风杆菌、气
性坏疽杆菌来自感染的动物粪便,特别是马粪。人们受外伤后,伤口被泥土污染,特别是深的穿刺伤口,很
容易感染破伤风或气性坏疽病。此外,被有机废弃物污染的土壤,是蚊蝇孳生和鼠类繁殖的场所,而蚊、蝇
和鼠类又是许多传染病的媒介。因此,被有机废弃物污染的土壤,在流行病学上被视为特别危险的物质。
土壤被有毒化学物污染后,对人们的影响大都是间接的,主要是通过农作物、地面水或地下水对人体产
生影响。在生产过磷酸钙工厂的周围,土壤中砷和氟的含量显著增高;铅、锌冶炼厂周围的土壤,不仅受到
铅、锌、镉的严重污染,而且还受到含硫物质所形成的硫酸的严重污染。任意堆放的含毒废渣以及被农药等
有毒化学物质污染的土壤,通过雨水的冲刷、携带和下渗,会污染水源。人、畜通过饮水和食物可引起中
毒。
土壤被放射性物质污染后,通过放射性衰变,能产生a、β、γ射线。这些射线能穿透人体组织,使机体的一
些组织细胞死亡。这些射线对机体既可造成外照射损伤,又可通过饮食或呼吸进入人体,造成内照射损伤,
使受害者头昏、疲乏无力、脱发、白细胞减少或增多,发生癌变等。
20世纪70年代以来,通过对致癌物质的研究,还发现许多工业城市及其近郊的土壤中含有苯并(a)芘等
致癌物质。
被有机废弃物污染的土壤还容易腐败分解,散发出恶臭,污染空气。有机废弃物或有毒化学物质又能阻
塞土壤孔隙,破坏土壤结构,影响土壤的自净能力;有时还能使土壤处于潮湿污秽状态,影响居民健康。
防治 为了防治土壤污染,主要应采取下列措施:①对粪便、垃圾和生活污水进行无害化处理;②加强对
工业废水、废气、废渣的治理和综合利用;③合理使用农药和化肥,积极发展高效、低毒、低残留的农药;
④积极慎重地推广污水灌溉,对灌溉农田的污水,进行严格的监测和控制。
壤的污染源可分为天然污染源和人为污染污染源。主要包括污水灌溉、固体废弃物利用、农药和化肥施用、大气沉降物和汽车尾气及燃煤等途径。
重金属元素在土壤环境中的迁移、转化
1.物理迁移 土壤溶液中的重金属离子或络合物可以随径流作用向侧向或向下进行迁移,从而导致重金属元素的水平和垂直分布特征。此外,水土流失和风蚀作用也可以使重金属随土壤颗粒发生位移和搬运。
2.物理化学迁移和化学迁移 重金属污染物通过离子交换吸附、络合-螯合等形式与土壤胶体相结合或者发生溶解或者沉淀。
生物迁移是指通过植物根系从土壤中吸收有效态重金属,并在植物体积累起来的过程。我们把这种由于某种元素存在促进植物对另外一种金属元素吸收并增强其对植物的危害的效应称为协同作用;而把减小植物对某种重金属离子的吸收并减弱重金属离子对作物的危害的效应称之为拮抗作用。
重金属对土壤的污染
(一)汞污染 利用被汞污染的水灌溉农田是引起局部地区土壤污染的一个重要途径。
(二)镉污染及其危害 土壤呈吸附态的镉所占比例较大,而且吸附过程极快,95%的土壤溶液中的Cd在10分钟之内被吸附,1小时后达到平衡,不同土壤的吸附顺序为:腐殖质土壤>重壤质冲积土>壤质土>砂质冲积土。
(三)铅污染及其危害 植物吸收积累铅绝大部分积累在根部,而转移到茎叶和种子中很少。由于铅在土壤中固定为难溶性铅的能力较强,因此,通过食物链而引起人体铅中毒的现象极少。铅污染土壤后,对种子的发芽率和呼吸强度有一定的影响。铅对幼苗生长也有明显的抑制作用,这主要是由于铅抑制了幼苗对营养吸收和使叶绿素含量减少,光合作用受阻。
(四)铬污染及其危害 铬是一种重要的环境污染元素,其中Cr(Ⅵ)有明显的致癌致畸作用。 土壤中Cr(Ⅵ)的毒害作用是人们最关心的问题,这种形态铬既使在低浓度条件下对植物和微生物的毒害作用都很大。由于土壤中有机质的还原和土壤胶体的吸附作用,一般在Cr(Ⅵ)进入土壤后的反应初期,胶体吸附是占主导地位,而随着反应时间延长,Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)的还原量占主导地位。受铬污染的土壤,是通过植被吸收而进入食物链危害人体健康的。水稻各部分组织器官对铬的残留积累量有很大差异,其顺序是根铬>茎叶铬>糙米中铬。
(五)砷污染及其危害 砷是植物强烈吸附积累的元素。砷的植物积累系数(指植物灰分中As的平均含量与土壤中砷的平均含量的比)为十分之几以上。在淹水条件下,水稻糙米中含砷量均高于旱地小麦产麦粒的含砷量。不同结合态砷对水稻的影响明显不同,其毒性排列顺序为亚砷酸铝>亚砷酸钠>砷酸氢钠>砷酸钙>砷酸铁>硫化砷。
2. 废水对植物的危害
1.废水中若含有重金属离子,渗透地下会污染地下水,排入江海中会是有毒离子蕴含在动内物体内,容长此以往食物链越顶端的人,越会受到迫害。
2.废水若成酸性或碱性,长时间会使土地酸碱化,或盐碱化。
3.废水中若含有植物生长的氮和磷,能够导致赤潮,水华。
4.废水中若含有有毒物质,则会污染水源使动植物死亡。
3. 化工废水对土壤的危害有哪些
纯净的水在经过使用后改变了原来的物理性质或化学性质,成为了含回有不同种类杂质的答废水。化工废水就是在化工生产中排放出的工艺废水、冷却水、废气洗涤水、设备及场地冲洗水等废水。这些废水如果不经过处理而排放,会造成水体的不同性质和不同程度的污染,从而危害人类的健康,影响工农业的生产。那么,化工废水的危害有哪些?
1、工业废水直接流入渠道,江河,湖泊污染地表水,如果毒性较大会导致水生动植物的死亡甚至绝迹;
2、工业废水还可能渗透到地下水,污染地下水;
3、如果周边居民采用被污染的地表水或地下水作为生活用水,会危害身体健康,重者死亡;
4、工业废水渗入土壤,造成土壤污染。影响植物和土壤中微生物的生长。
5、有些工业废水还带有难闻的恶臭,污染空气。
6、工业废水中的有毒有害物质会被动植物的摄食和吸收作用残留在体内,而后通过食物链到达人体内,对人体造成危害。
4. 废水含有什么危害
废水的危害很多,主要有以下危害,要弄清废水的危害,首先要搞清废水的来源和分类。
一、污水的来源和分类
污水(英文:sewage,wastewater)受一定污染的来自生活和生产的排出水。
1、生活污水
生活污水是人类在日常生活中使用过的,并被生活废料所污染的水。其水质、水量随季节而变化,一般夏季用水相对较多,浓度低;冬季相应量少,浓度高。生活污水一般不含有毒物质,但是它有适合微生物繁殖的条件,含有大量的病原体,从卫生角度来看有一定的危害性。
2、工业废水
工业废水是在工矿生产活动中产生的废水。工业废水可分为生产污水与生产废水。生产污水是指在生产过程中形成、并被生产原料、半成品或成品等原料所污染,也包括热污染(指生产过程中产生的、水温超过60℃的水);生产废水是指在生产过程中形成,但未直接参与生产工艺、未被生产原料、半成品或成品等原料所污染或只是温度少有上升的水。生产污水需要进行净化处理;生产废水不需要净化处理或仅需做简单的处理,如冷却处理。生活污水与生产污水的混合污水称为城市污水。
3、初期雨水
被污染的雨水主要是指初期雨水。由于初期雨水冲刷了地表的各种污染物,污染程度很高,故宜作净化处理。
4、水体受污染的原因:
人类生产活动造成的水体污染中,工业引起的水体污染最严重。如工业废水,它含污染物多,成分复杂,不仅在水中不易净化,而且处理也比较困难。
工业废水,是工业污染引起水体污染的最重要的原因。它占工业排出的污染物的大部分。工业废水所含的污染物因工厂种类不同而千差万别,即使是同类工厂,生产过程不同,其所含污染物的质和量也不一样。工业除了排出的废水直接注入水体引起污染外,固体废物和废气也会污染水体。
农业污染首先是由于耕作或开荒使土地表面疏松,在土壤和地形还未稳定时降雨,大量泥沙流入水中,增加水中的悬浮物。
还有一个重要原因是近年来农药、化肥的使用量日益增多,而使用的农药和化肥只有少量附着或被吸收,其余绝大部分残留在土壤和漂浮在大气中,通过降雨,经过地表径流的冲刷进入地表水和渗入地表水形成污染。
城市污染源是因城市人口集中,城市生活污水、垃圾和废气引起水体污染造成的。城市污染源对水体的污染主要是生活污水,它是人们日常生活中产生的各种污水的混合液,其中包括厨房、洗涤房、浴室和厕所排出的污水。
世界上仅城市地区一年排出的工业和生活废水就多达500立方公里,而每一滴污水将污染数倍乃至数十倍的水体。
三、主要污染物
1、病原体污染物
生活污水、畜禽饲养场污水以及制革、洗毛、屠宰业和医院等排出的废水,常含有各种病原体,如病毒、病菌、寄生虫。水体受到病原体的污染会传播疾病,如血吸虫病、霍乱、伤寒、痢疾、病毒性肝炎等。历史上流行的瘟疫,有的就是水媒型传染病。如1848年和1854年英国两次霍乱流行,死亡万余人;1892年德国汉堡霍乱流行,死亡750余人,均是水污染引起的。
受病原体污染后的水体,微生物激增,其中许多是致病菌、病虫卵和病毒,它们往往与其他细菌和大肠杆菌共存,所以通常规定用细菌总数和大肠杆菌指数及菌值数为病原体污染的直接指标。病原体污染的特点是:(1)数量大;(2)分布广;(3)存活时间较长;(4)繁殖速度快;(5)易产生抗药性,很难绝灭;(6)传统的二级生化污水处理及加氯消毒后,某些病原微生物、病毒仍能大量存活。常见的混凝、沉淀、过滤、消毒处理能够去除水中99%以上病毒,如出水浊度大于0.5度时,仍会伴随病毒的穿透。病原体污染物可通过多种途径进入水体,一旦条件适合,就会引起人体疾病。
2、耗氧污染物
在生活污水、食品加工和造纸等工业废水中,含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中,可通过微生物的生物化学作用而分解。在其分解过程中需要消耗氧气,因而被称为耗氧污染物。这种污染物可造成水中溶解氧减少,影响鱼类和其他水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后,有机物进行厌氧分解,产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味,使水质进一步恶化。水体中有机物成分非常复杂,耗氧有机物浓度常用单位体积水中耗氧物质生化分解过程中所消耗的氧量表示,即以生化需氧量(BOD)表示。一般用20℃时,五天生化需氧量(BOD5)表示。
3、植物营养物
植物营养物主要指氮、磷等能刺激藻类及水草生长、干扰水质净化,使BOD5升高的物质。水体中营养物质过量所造成的"富营养化"对于湖泊及流动缓慢的水体所造成的危害已成为水源保护的严重问题。
富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下,湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态,沉积物不断增多,先变为沼泽,后变为陆地。这种自然过程非常缓慢,常需几千年甚至上万年。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象,可以在短期内出现。
植物营养物质的来源广、数量大,有生活污水(有机质、洗涤剂)、农业(化肥、农家肥)、工业废水、垃圾等。每人每天带进污水中的氮约50g。生活污水中的磷主要来源于洗涤废水,而施入农田的化肥有50%~80%流入江河、湖海和地下水体中。天然水体中磷和氮(特别是磷)的含量在一定程度上是浮游生物生长的控制因素。当大量氮、磷植物营养物质排入水体后,促使某些生物(如藻类)急剧繁殖生长,生长周期变短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧生物分解,不断消耗水中的溶解氧,或被厌氧微生物所分解,不断产生硫化氢等气体,使水质恶化,造成鱼类和其他水生生物的大量死亡。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中,又把生物所需的氮、磷等营养物质释放到水中,供新的一代藻类等生物利用。因此,水体富营养化后,即使切断外界营养物质的来源,也很难自净和恢复到正常水平。水体富养化严重时,湖泊可被某些繁生植物及其残骸淤塞,成为沼泽甚至干地。局部海区可变成"死海",或出现"赤潮"现象。
常用氮、磷含量,生产率(O2)及叶绿素-α作为水体富营养化程度的指标。防治富营养化,必须控制进入水体的氮、磷含量。
4、有毒污染物
有毒污染物指的是进入生物体后累积到一定数量能使体液和组织发生生化和生理功能的变化,引起暂时或持久的病理状态,甚至危及生命的物质。如重金属和难分解的有机污染物等。污染物的毒性与摄入机体内的数量有密切关系。同一污染物的毒性也与它的存在形态有密切关系。价态或形态不同,其毒性可以有很大的差异。如Cr(Ⅵ)的毒性比Cr(Ⅲ)大;As(Ⅲ)的毒性比As(Ⅴ)大;甲基汞的毒性比无机汞大得多。另外污染物的毒性还与若干综合效应有密切关系。从传统毒理学来看,有毒污染物对生物的综合效应有三种:(1)相加作用,即两种以上毒物共存时,其总效果大致是各成分效果之和。(2)协同作用,即两种以上毒物共存时,一种成分能促进另一种成分毒性急剧增加。如铜、锌共存时,其毒性为它们单独存在时的8倍。(3)拮抗作用,两种以上的毒物共存时,其毒性可以抵消一部分或大部分。如锌可以抑制镉的毒性;又如在一定条件下硒对汞能产生拮抗作用。总之,除考虑有毒污染物的含量外,还须考虑它的存在形态和综合效应,这样才能全面深入地了解污染物对水质及人体健康的影响。
有毒污染物主要有以下几类:(1)重金属。如汞、镉、铬、铅、钒、钴、钡等,其中汞、镉、铅危害较大;砷、硒和铍的毒性也较大。重金属在自然界中一般不易消失,它们能通过食物链而被富集;这类物质除直接作用于人体引起疾病外,某些金属还可能促进慢性病的发展。(2)无机阴离子,主要是NO2-、F-、CN-离子。NO2-是致癌物质。剧毒物质氰化物主要来自工业废水排放。(3)有机农药、多氯联苯。目前世界上有机农药大约6000种,常用的大约有200多种。农药喷在农田中,经淋溶等作用进入水体,产生污染作用。有机农药可分为有机磷农药和有机氯农药。有机磷农药的毒性虽大,但一般容易降解,积累性不强,因而对生态系统的影响不明显;而绝大多数的有机氯农药,毒性大,几乎不降解,积累性甚高,对生态系统有显著影响。多氯联苯(PCB)是联苯分子中一部分氢或全部氢被氯取代后所形成的各种异构体混合物的总称。
多氯联苯剧毒,脂溶性大,易被生物吸收,化学性质十分稳定,难以和酸、碱、氧化剂等作用,有高度耐热性,在1000~1400℃高温下才能完全分解,因而在水体和生物中很难降解。(4)致癌物质。致癌物质大体分三类:稠环芳香烃(PAHs),如3,4-苯并芘等;杂环化合物,如黄曲霉素等;芳香胺类,如甲、乙苯胺,联苯胺等。(5)一般有机物质。如酚类化合物就有2000多种,最简单的是苯酚,均为高毒性物质;腈类化合物也有毒性,其中丙烯腈的环境影响最为注目。
5、石油类污染物
石油污染是水体污染的重要类型之一,特别在河口、近海水域更为突出。排入海洋的石油估计每年高达数百万吨至上千万吨,约占世界石油总产量的千分之五。石油污染物主要来自工业排放,清洗石油运输船只的船舱、机件及发生意外事故、海上采油等均可造成石油污染。而油船事故属于爆炸性的集中污染源,危害是毁灭性的。
石油是烷烃、烯烃和芳香烃的混合物,进入水体后的危害是多方面的。如在水上形成油膜,能阻碍水体复氧作用,油类粘附在鱼鳃上,可使鱼窒息;粘附在藻类、浮游生物上,可使它们死亡。油类会抑制水鸟产卵和孵化,严重时使鸟类大量死亡。石油污染还能使水产品质量降低。
6、放射性污染物
放射性污染是放射性物质进入水体后造成的。放射性污染物主要来源于核动力工厂排出的冷却水,向海洋投弃的放射性废物,核爆炸降落到水体的散落物,核动力船舶事故泄漏的核燃料;开采、提炼和使用放射性物质时,如果处理不当,也会造成放射性污染。水体中的放射性污染物可以附着在生物体表面,也可以进入生物体蓄积起来,还可通过食物链对人产生内照射。
水中主要的天然放射性元素有40K、238U、286Ra、210Po、14C、氚等。目前,在世界任何海区几乎都能测出90Sr、137Cs。
7、酸、碱、盐无机污染物
各种酸、碱、盐等无机物进入水体(酸、碱中和生成盐,它们与水体中某些矿物相互作用产生某些盐类),使淡水资源的矿化度提高,影响各种用水水质。盐污染主要来自生活污水和工矿废水以及某些工业废渣。另外,由于酸雨规模日益扩大,造成土壤酸化、地下水矿化度增高。
水体中无机盐增加能提高水的渗透压,对淡水生物、植物生长产生不良影响。在盐碱化地区,地面水、地下水中的盐将对土壤质量产生更大影响。
8、热污染
热污染是一种能量污染,它是工矿企业向水体排放高温废水造成的。一些热电厂及各种工业过程中的冷却水,若不采取措施,直接排放到水体中,均可使水温升高,水中化学反应、生化反应的速度随之加快,使某些有毒物质(如氰化物、重金属离子等)的毒性提高,溶解氧减少,影响鱼类的生存和繁殖,加速某些细菌的繁殖,助长水草丛生,厌气发酵,恶臭。
鱼类生长都有一个最佳的水温区间。水温过高或过低都不适合鱼类生长,甚至会导致死亡。不同鱼类对水温的适应性也是不同的。如热带鱼适于15~32℃,温带鱼适于10~22℃,寒带鱼适于2~10℃的范围。又如鳟鱼虽在24℃的水中生活,但其繁殖温度则要低于14℃。一般水生生物能够生活的水温上限是33~35℃。
除了上述八类污染物以外,洗涤剂等表面活性剂对水环境的主要危害在于使水产生泡沫,阻止了空气与水接触而降低溶解氧,同时由于有机物的生化降解耗用水中溶解氧而导致水体缺氧。高浓度表面活性剂对微生物有明显毒性。
水体污染的例子很多,如京杭大运河(杭州段)两岸有许多工厂,每天均有大量废水排入运河,使水体中固体悬浮物、有机物、重金属(Zn,Cd,Pb,Cu等)及酚、氰化物等含量大大超过地面水标准,有的超过几十倍,使水体处于厌氧的还原状态,乌黑发臭,鱼虾绝迹,不能用于生活、农业等用水;水体自净能力差,若不治理,并控制污染源,水体污染还会进一步扩大。
水环境中的污染物,总体上可划分为无机污染物和有机污染物两大类。在水环境化学中较为重要的,研究得较多的污染物是重金属和有机物。我国水污染化学研究始于70年代,从重金属、耗氧有机物、DDT、六六六等农药污染开始,目前研究的重点已转向有机污染物,特别是难降解有机物,因其在环境中的存留期长,容易沿食物链(网)传递积累(富集),威胁生物生长和人体健康,因而日益受到人们重视。本章着重介绍重金属和有机污染物在水体中迁移转化的环境化学行为。
四、污染物进入水体后的运动过程
污染物进入水体后立即发生各种运动。下面以海洋为例作一简介,其他水体的情况,可以类推。
海洋中生活着各种各样的水生动物和植物。生物与水、生物与生物之间进行着复杂的物质和能量的交换,从数量上保持着一种动态的平衡关系。但在人类活动的影响下,这种平衡遭到了破坏。当人类向水中排放污染物时,一些有益的水生生物会中毒死亡,而一些耐污的水生生物会加剧繁殖,大量消耗溶解在水中的氧气,使有益的水生生物因缺氧被迫迁栖他处,或者死亡。特别是有些有毒元素,既难溶于水又易在生物体内累积,对人类造成极大的伤害。如汞在水中的含量是很低的,但在水生生物体内的含量却很高,在鱼体内的含量又高得出奇。假定水体中汞的浓度为1,水生生物中的底栖生物(指生活在水体底泥中的小生物)体内汞的浓度为700,而鱼体内汞的浓度高达860。由此可见,当水体被污染后,一方面导致生物与水、生物与生物之间的平衡受到破坏,另一方面一些有毒物质不断转移和富集,最后危及人类自身的健康和生命。
五、水体污染对人体健康的影响
1、水体污染的危害是多方面的,这里简单介绍一下水体污染对人体健康的影响
(1)、引起急性和慢性中毒。水体受有毒有害化学物质污染后,通过饮水或食物链便可能造成中毒。著名的水俣病、痛痛病是由水体污染引起的。
(2)、致癌作用。某些有致癌作用的化学物质如砷、铬、镍、铍、苯胺、苯并(a)芘和其他多环芳烃、卤代烃污染水体后,可被悬浮物、底泥吸附,也可在水生生物体内积累,长期饮用含有这类物质的水,或食用体内蓄积有这类物质的生物(如鱼类)就可能诱发癌症。
(3)、发生以水为媒介的传染病。人畜粪便等生物污染物污染水体,可能引起细菌性肠道传染病如伤寒、痢疾、肠炎、霍乱等;肠道内常见病毒如脊髓灰质类病毒、柯萨奇病毒、传染性肝炎病毒等,皆可通过水体污染引起相应的传染病。1989年上海的"甲肝事件",就是由水体污染引起的。在发展中国家,每年约有6000万人死于腹泻,其中大部分是儿童。
(4)、间接影响。水体污染后,常可引起水的感官性状恶化,如某些污染物在一定浓度下,对人的健康虽无直接危害,但可使水发生异臭、异色,呈现泡沫和油膜等,妨碍水体的正常利用。铜、锌、镍等物质在一定浓度下能抑制微生物的生长和繁殖,从而影响水中有机物的分解和生物氧化,使水体自净能力下降,影响水体的卫生状况。
(5)、水体污染既可严重危害生态系统,还可造成严重的经济损失。
2、主要污染物的影响
(1)、铅: 对肾脏、神经系统造成危害,对儿童具高毒性,致癌性已被证实
(2)、镉: 对肾脏有急性之伤害
(3)、砷: 对皮肤、神经系统等造成危害,致癌性已被证实
(4)、汞: 对人体的伤害极大,伤害主要器官为肾脏、中枢神经系统
(5)、硒: 高浓度会危害肌肉及神经系统
(6)、亚硝酸盐: 造成心血管方面疾病,婴儿的影响最为明显(蓝婴症),具致癌性
(7)、总三卤甲烷: 以氯仿对健康的影响最大,致癌性方面最常发生的是膀光癌
(8)、三氯乙烯(有机物): 吸入过多会降低中枢神经、心脏功能,长期暴露对肝脏有害
(9)四氯化碳(有机物): 对人体健康有广泛影响,具致癌性,对肝脏、肾脏功能影响极大
六、污水水质指标
污水水质指标一般分为物理、化学、生物三大类。
1、物理性指标
温度、色度、嗅和味、固体物质
固体物质的三种存在形态:悬浮的、胶体的、溶解的。固体物质用。总固体量(TS)作为指标,污水处理中常用悬浮固体(SS)表示固体物质的含量。
2、化学性指标
(1)、化学需氧量(CODcr):指用强化学氧化剂(我国法定用重铬酸钾)在酸性条件下,将有机物氧化成CO2与H2O所消耗的氧量(mg/L),用CODcr表示。化学需氧量越高,表示水中有机污染物越多,污染越严重。
(2)、生化需氧量(BOD5):水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量(mg/L)。
如果污水成分相对稳定,则一般来说,CODcr> BOD5。
一般BOD5/ CODcr大于0.3,认为适宜采用生化处理。
(3)、总需氧量(TOD):有机物主要元素是C、H、O、N、S等,当有机物被全部氧化时,将分别产生CO2、H2O、NO、SO2等,此时需氧量称为总需氧量(TOD)。
(4)、总有机碳(TOC):包括水样中所有有机污染物质的含碳量,也是评价水样中有机物质质的一个综合参数。
(5)、总氮(TN):污水中含氮化合物分为有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮,四种含氮化合物总量称为总氮(TN)。凯氏氮(TKN)是有机氮与氨氮之和。
(6)、总磷(TP):包括有机磷与无机磷两类。
(7)、pH值
(8)、重金属
3、生物性指标
(1)、大肠菌群数:每升水样中所含有的大肠菌群的数目,以个/L计。
(2)、细菌总数:是大肠菌群数、病原菌、病毒及其他细菌数的总和,以每毫升水样中的细菌菌落总数表示。
5. 化学药品对土壤的影响
根据污染物质的性质不同,土壤污染物分为无机物和有机物两类:无机物主要有汞、铬、铅、铜、锌等重金属和砷、硒等非金属;有机物主要有酚、有机农药、油类、苯并芘类和洗涤剂类等。以上这些化学污染物主要是由污水、废气、固体废物、农药和化肥带进土壤并积累起来的。
土壤污染物的来源广、种类多,大致可分为无机污染物和有机污染物两大类。无机污染物主要包括酸、碱、重金属(铜、汞、铬、镉、镍、铅等)盐类、放射性元素铯、锶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂、3,4-苯并以及由城市污水、污泥及厩肥带来的有害微生物等。当土壤中含有害物质过多,超过土壤的自净能力,就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,通过“土壤→植物→人体”,或通过“土壤→水→人体” 间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度,就是土壤污染。
(一)污水灌溉对土壤的污染
生活污水和工业废水中,含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分,所以合理地使用污水灌溉农田,一般有增产效果。但污水中还含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,如果污水没有经过必要的处理而直接用于农田灌溉,会将污水中有毒有害的物质带至农田,污染土壤。例如冶炼、电镀、燃料、汞化物等工业废水能引起镉、汞、铬、铜等重金属污染;石油化工、肥料、农药等工业废水会引起酚、三氯乙醛、农药等有机物的污染。
(二)大气污染对土壤的污染
大气中的有害气体主要是工业中排出的有毒废气,它的污染面大,会对土壤造成严重污染。工业废气的污染大致分为两类:气体污染,如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳氢化合物等;气溶胶污染,如粉尘、烟尘等固体粒子及烟雾,雾气等液体粒子,它们通过沉降或降水进入土壤,造成污染。例如,有色金属冶炼厂排出的废气中含有铬、铅、铜、镉等重金属,对附近的土壤造成污染;生产磷肥、氟化物的工厂会对附近的土壤造成粉尘污染和氟污染。
(三)化肥对土壤的污染
施用化肥是农业增产的重要措施,但不合理的使用,也会引起土壤污染。长期大量使用氮肥,会破坏土壤结构,造成土壤板结,生物学性质恶化,影响农作物的产量和质量。过量地使用硝态氮肥,会使饲料作物含有过多的硝酸盐,妨碍牲畜体内氧的输送,使其患病,严重的导致死亡。
(四)农药对土壤的影响
农药能防治病、虫、草害,如果使用得当,可保证作物的增产,但它是一类危害性很大的土壤污染物,施用不当,会引起土壤污染。
喷施于作物体上的农药(粉剂、水剂、乳液等),除部分被植物吸收或逸入大气外,约有一半左右散落于农田,这一部分农药与直接施用于田间的农药(如拌种消毒剂、地下害虫熏蒸剂和杀虫剂等)构成农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药,在根、茎、叶、果实和种子中积累,通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。此外,农药在杀虫、防病的同时,也使有益于农业的微生物、昆虫、鸟类遭到伤害,破坏了生态系统,使农作物遭受间接损失。
(五)固体废物对土壤的污染
工业废物和城市垃圾是土壤的固体污染物。例如,各种农用塑料薄膜作为大棚、地膜覆盖物被广泛使用,如果管理、回收不善,大量残膜碎片散落田间,会造成农田“白色污染”。这样的固体污染物既不易蒸发、挥发,也不易被土壤微生物分解,是一种长期滞留土壤的污染物。
6. 土壤中主要污染物有哪些
当大量的有害物抄质排入土壤,超过了袭其自净能力时,就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,通过“土壤一植物一人体”,或通过“土壤一水一人体”间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度,这就是土壤污染。
土壤污染物一般可分为三类。
(1)病原体 主要来自含病原体的人畜粪便、垃圾、生活污水、医院污水、工业废水的污染。凡直接施用未经无害化处理的人畜粪肥和污水灌溉或利用其底泥施肥,都会使土壤受到病原体的污染。能污染土壤的肠道细菌有沙门菌、志贺菌、伤寒杆菌、霍乱弧菌等。天然土壤中也存有破伤风梭状芽孢杆菌,能在土壤中存活很长时间。此外,土壤又是蠕虫卵或幼虫生长发育的重要场所。它们在一定条件下能存活较长时间,例如蛔虫卵在潮湿的土壤中能存活2年以上。
(2)有毒物质 主要包括:重金属元素,如铝、铅、锌等;农药,危害最大的是有机磷农药、有机氯农药及某些含金属的化肥;致癌物质,如苯并[口]芘等。
(3)放射性物质 核爆炸可产生半衰期较长的放射性元素,锶-90的半衰期为28年,铯-137的半衰期为30年,都可在土壤中蓄积而长期污染土壤。
7. 对园地土壤造成污染的有害金属有哪些
工业“三废”的排放和农药、化肥的大量使用是造成果园土壤、灌溉水源以及果品重金属污染的主要污染源。有害重金属主要包括镉、铅、汞、铬和类金属砷等,这些重金属对人体和动植物均有不同程度的毒害作用。
(1)镉 镉的污染源主要来自金属矿山、金属冶炼厂和以煤为原料的电镀、电机、化工等工厂。这些厂矿排放的“三废”中都含有大量的镉。镉是一种毒性很强的金属,已被列为世界八大公害之一,它对人和生物的毒害很大,而且可在人体内长期积累,生物半衰期长达20~40年。镉易引起人体急、慢性中毒,并有致癌、致畸作用。急性中毒主要损害人的肺、肾等重要器官。慢性中毒主要是镉在人体内积累到一定数量时造成的,潜伏期为2~8年,主要损伤人的神经和关节。
(2)砷 砷的污染主要来自造纸、皮革、硫酸、冶炼、农药、化肥等工厂排出的废水和废气。煤炭中含有一定数量的砷。据测算,每消耗1吨煤即能挥发出2.5克砷进入大气,因此,以煤为能源的工业和民间燃煤也是一个重要污染途径。另外,含砷的化学农药如福美胂、砷酸钙等也会造成一定的污染。砷对植物的危害主要是阻碍水分和养分的吸收,无机砷影响营养生长,有机砷影响生殖生长。砷对人的毒害更大,砷可与空气中的氧结合形成三氧化二砷(砒霜),砒霜与人体内的蛋白酶结合,可使酶失去活性,导致细胞死亡。人的急性砷中毒表现为胃肠炎症状,如腹痛、呕吐,甚至失水虚脱而死亡。慢性砷中毒主要引起浑身酸痛、腹泻、恶心、呕吐、肝肿大,并能引起多发性神经炎。同时,砷还是肺癌、皮肤癌的致病因素之一。
(3)汞 汞在自然界广泛存在,它可以分为金属汞、无机汞和有机汞化合物。污染源主要来自矿山、汞冶炼厂、化工、印染、涂料等工厂排出的“三废”以及农业上的有机汞、无机汞农药的使用。汞可从植物根部和叶片两条途径进入植物体内:一是土壤中汞化物转化为甲基汞(由有机汞转化)或金属汞,被植物根系吸收;二是由叶片直接吸收进入植物体内。进入植物体内的汞,多以甲基汞与蛋白质中的硫基结合的形式运转到植物体的各个部位。汞在浓度较大时会使植物的叶、花、茎变为棕色或黑色。汞对人体的毒性极大,金属汞的毒性小于无机汞和有机汞,职业性中毒和生活性中毒大多是由金属汞和无机汞引起的。有机汞在人体内具有积累性,很难排出,生物半衰期为70天左右,因此中毒后的发病时间长,病情缓慢。汞主要侵犯人的神经系统,造成手足麻痹,全身瘫痪,神经失常,严重时可痉挛死亡。我国规定,农田灌溉水中汞的含量不得超过0.001毫克/升。
(4)铅 铅的污染源主要来自用汽油作燃料的机动车的尾气,因此,公路特别是高速公路两旁的空气、土壤、水、植物中的含铅量均高于其他地区(高100倍左右)。另外,有色金属冶炼,煤的燃烧,以及油漆、涂料、蓄电池的生产企业,都是铅污染的主要来源。铅主要被植物的根部吸收和积累,并抑制植物的光合作用和蒸腾作用,影响其正常生长。铅污染食物进入人体后有10%左右被吸收,在骨骼、脑、肝、肾等脏器内积累,会引起神经系统、造血系统和血管方面的病变。
(5)铬 铬及其化合物的污染源主要是冶金、机械、金属加工、汽车、制革、化工、医药等制造业排放的“三废”,例如金属加工厂的废水中每升含铬量可达10~5000毫克,制革厂除排放含铬废水外,还排放有毒的铬酸气。铬化合物有二价、三价和六价3种形态,二价铬和铬本身的毒性很小,六价铬对生物和人体的毒性最强,主要存在水体中,三价铬的毒性次之,主要富集在生物体内。铬虽是动植物和人体需要的微量元素,但过量的铬亦会使植物受害,抑制生长发育,并可与植物体内细胞原生质的蛋白质结合,使细胞死亡。土壤被铬污染后会抑制微生物活动,降低土壤微生物的硝化作用。植物在污染的土壤中生长,体内铬的含量可比正常情况下高出100多倍。铬对人体是一种强致癌物质。我国规定农田灌溉水中六价铬含量不得超过0.1毫克/升,世界卫生组织和联合国粮农组织规定,每人每周的耐受量,铬的摄取量定为0.0067~0.083毫克/千克(体重)。
8. 对环境危害最大的化学物质是什么
易于产生的顶多污染一小片,比如炼金行业常用的氰I 化钾。
还是放射性物质危害最大。
钚 钚是一种放射性元素,是原子能工业的重要原料,可作为核燃料和核武器的裂变剂。投于长崎市和广岛市的原子弹,都使用了钚制作内核部分。其也是放射性同位素热电机的热量来源,常用于驱动太空船。钚是世界上第二毒的物质。
钋同位素中最普遍、最易得的是钋-210,其半衰期仅有138天,其放射性比镭大近5000倍。钋-210危险性很大,在操作时即便是很小量也要格外小心谨慎。 钋是世界上最毒的物质。钋210毒性比氰化物高1000亿倍,算一算,0.1克钋可以杀死1000亿人(氰化钠对人致死量0.1克),钋-210属于极毒性核素,它容易通过核反冲作用而形成放射性气溶胶,污染环境和空气,甚至能透过皮肤而进入人体,因此必须密封保存;美国原子核管理委员会规定,钋-210最大摄入量为一万亿分之0.8克。钋的α射线能使有机物质分解脱水,引发有机体一系列严重的生物效应。钋是放射性元素中最容易形成胶体的一种元素,它在体内水解生成的胶粒极易牢固的吸附在蛋白质上,能与血浆结合成不易扩散的化合物,对人体的危害很大。钋-210进入人体后,能长期滞留于骨、肺、肾和肝中,其远期辐射效应会引起肿瘤。急性钋中毒与外照射急性放射病的症状基本相似,到晚期突出的症状是肾萎缩和肾硬化。钋-210盐类的放射性很强,可使其盐溶液发生辐射分解,不断产生过氧化氢和臭氧等气体,并放出大量的热。当钋-210的浓度较大时,由于辐射气体所产生的气压不断增加,甚至引起盛放钋盐溶液的容器爆炸。
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9. 土壤污染的危害
土壤污染的危害主要有:
1、导致农作物减产和农产品品质降低。
2、污染地下水和地表水。
3、影响大气环境质量。
4、危害人体健康。
土壤污染物大致可分为无机污染物和有机污染物两大类。无机污染物主要包括酸、碱、重金属,盐类、放射性元素铯等。有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂以及由城市污水、污泥及厩肥带来的有害微生物等。
当土壤中含有害物质过多,超过土壤的自净能力,就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累通过土壤到植物再到人体,或通过土壤到水再到人体,间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度,就是土壤污染。
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要强化土壤污染管控和修复,加强农村面源的污染防治,开展农村人居环境的整治行动。全面落实土壤污染防治行动计划,突出重点区域、行业和污染物,强化土壤污染管控和修复,有效防范风险,让老百姓吃得放心,住得安心。
10. 土壤污染的危害有哪些
一、威胁国来家粮食安全和自食物安全。土壤污染带来耕地质量下降,直接威胁18亿亩耕地红线,导致粮食和农产品重金属等含量超标,影响食物安全。
二、危害人体健康。土壤中的重金属通过食物链进入人体后,具有致癌、致畸、致突变的危害。
三、影响社会稳定。土壤污染防治涉及搬迁工矿企业的职工安置,农民经济受损和人民群众健康受损的补偿问题等,如不能妥善处理将影响社会和谐稳定。
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防治土壤污染的方法:
一、转变理念,建立生态文明考核体系。要把土壤污染防治与转变发展方式结合起来,与发展现代农业结合起来。要加快健全生态文明建设评价指标体系,推动将其纳入干部绩效考核,进一步发挥好考核“指挥棒”作用。
二、全民动员,建立公众参与机制。土壤孕育万物,是中华民族世世代代赖以生存和发展的基础,要形成全民动员、地方负责、部门支持的土壤污染防治总格局。防治土壤污染,保护人民健康,时不我待、刻不容缓。