水体污染的危害
水体污染的危害是多方面的,它不仅加剧水资源短缺,而且严重危害人体健康。据世界卫生组织报道,全世界75%左右的疾病与水体污染有关。此外,水体污染对水中生态系统、工业、农业和渔业生产等也会产生很大的影响。由于水是一种很好的溶剂,水中的污染物种类繁多,下面以几个实例简单介绍。
1.重金属污染
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日本的水俣病和痛痛病
20世纪50年代,日本水俣市的一家化工厂将含有汞的废水排入港湾,水中的汞经食物链富集到鱼和贝类中,当地居民因长期食用富含汞的鱼和贝类等而造成慢性汞中毒,这就是震惊世界的公害事件——水俣病。水俣病患者语言不清,走路不稳,四肢麻木,严重的眼睛失明,精神错乱,甚至死亡。
而几乎同一时期发生在日本的痛痛病,则是患者长期食用含镉污水灌溉的水稻造成的。痛痛病患者骨骼变脆,全身骨节疼痛难忍,严重者最终因剧痛而死亡。
图9-17 日本的水俣病患者
水中的重金属污染物主要包括汞(Hg)、镉(Cd)和铬(Cr)等。这些重金属污染物主要来自化工、冶金、电子和电镀等行业排放的工业废水。它们能在生物体内积累,不易排出体外,因此危害很大。
值得注意的是,水中的重金属污染物可以通过水中的食物链被富集,浓度逐级加大,而人正处于食物链的终端,通过食物或饮水,将这些重金属摄入体内,引起人体急性或慢性中毒(鱼和贝类体内汞的浓度比水中高出上万倍)。
水中的某些重金属污染物又可以被微生物转化为毒性更大的有机化合物。例如,水中的无机汞在微生物的作用下,会转变成有机汞:
图9-18 水中的重金属污染物通过食物链被富集,浓度逐级加大
CH3HgCl的毒性比HgCl2的更大,日本的水俣病就是无机汞转变为有机汞而引起的汞中毒事件。
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我国工业废水中几种污染物的最高允许排放浓度
我国工业废水中几种污染物的最高允许排放浓度见表9-4。
表9-4 我国工业废水中几种污染物的最高允许排放浓度
注:我国规定酸、碱废水pH的最大允许排放标准是大于6、小于9。
2.植物营养物质污染
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赤 潮
据报道,2003年5月28日—6月2日,渤海辽东湾的葫芦岛海域接连发生两起赤潮。赤潮总面积为140平方千米,其中约有60平方千米在该市的水产养殖海洋监控区内。在赤潮区的海面上,漂浮着大量死鱼,给渔业生产带来严重损失。
近年来,赤潮在我国近海呈现频发之势,赤潮灾害严重威胁我国海域生态环境,并给海洋经济带来巨大损失。据统计,2000年,我国近海共发生28次赤潮,面积累计超过1万平方千米。仅辽宁、浙江两次较大赤潮造成的渔业损失就近3亿元。
图9-19 赤潮
图9-20 水华
生活污水和某些工业废水中,经常包括含N、P的化合物,它们是植物生长、发育的养料,称为植物营养素。含N的物质主要是蛋白质,含P的物质主要是洗涤剂和不合理使用的磷肥。
蛋白质在水中的分解过程是:蛋白质→氨基酸→氨。NH3在微生物作用下,可进一步被氧化成HNO2,进而氧化成HNO3,以硝酸盐的形式成为水生植物的养料,其过程为
因此,含N、P的物质在分解过程中,大量消耗水中溶解的氧,并释放出养分,而使藻类和其他浮游生物大量繁殖。由于占优势的浮游生物的颜色不同,使水面呈现蓝色、红色或棕色等。这种现象在江河、湖泊中出现称为“水华”,在海湾出现称为“赤潮”。
这种由于水体中植物营养物质过多蓄积而引起的污染,叫作水体的富营养化。当水体发生富营养化时,由于缺氧,致使大多数水生动植物不能生存,致死的动植物遗骸在水底腐烂沉积,使水质不断恶化,影响渔业生产,并通过食物链危害人体健康。
含磷洗衣粉的使用是造成水体富营养化的重要原因之一。因此,我国已于2000年禁止生产与销售含磷洗衣粉,以无磷洗衣粉取代,走“绿色洗涤”之路。
石油泄漏、农药的广泛使用、工业废水中的酸、碱、盐等都会对水体造成污染,产生极大的危害。
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世界上最大的原油泄漏事件
世界上最大的原油泄漏事件发生在1991年海湾战争期间,当时因油库被破坏而流入波斯湾的原油超过100万吨。海面漂浮着一层厚厚的浮油,海水几乎掀不起波浪,只能像泥浆般涌动着。这一地区的海鸟,身上沾满了石油,无法飞行,只能在海滩和岩石上坐以待毙。其他海洋生物也没能逃过这场灾难,鲸、海豚、海龟、虾、蟹以及各种鱼类都被毒死或窒息而死,成为这场战争的受害者。而由此造成的海洋生物多样性减少和海洋生物体内致癌物质浓缩蓄积,给环境和人类带来的危害更是无法估量。
图9-21 一只全身沾满石油的海鸟