第二章 环境污染与防治 近二三百年来,人类进人工业社会。一方面,人们利用自然资源创造了巨大的物质财富,使生活水 平有了极大的提高;另一方面,自然资源的迅速消耗与破坏、环境的急剧恶化与退化,构成了对人类生 存的威胁。 【本章学习目标】 根据有关资料,说出主要的环境污染问题 ●以某种环境污染事件为例,说明其形成的原因、过程及危害; ●针对某类环境污染,说出其防治的主要措施 【关键词点击】 自净作用水污染富营养化赤潮固体废弃物污染大气污染可吸入颗粒物酸雨
第一节水污染及其成因 水是自然环境的组成要素、也是人类生存不可缺少的基本条件。世界文明的发 祥地大都有河流相伴,就说明了这个问題。然而,随着生产的发展,水污染问题日 趋严重,已经成为当代社会面临的重大环境污染问题。 ‖天然水的自净作用》 人类自古以来,就把废弃物排放到自然环境中,但是并未 对环境造成明显的危害。这是因为环境对外来物质具有一定的 消纳、同化能力,这就是环境的自净能力。 污染物进入天然水体后,可以被一系列的物理、化学和生 物过程所净化(图2.1)。 物理净化(混合、稀释、挥发、扩散、沉淀等) 污必、净 lIlLi 化学净化(氧化还原、酸碱反应,分解、凝聚等))+[ 生物净化(水生动植物和微生物的同化、氧化、分解等) 图2,1天然水体净化作用的机理 不同种类水体的自净能力是不同的。河流的自净能力比湖 泊强,因为河水不停地流动,若干天就可更新,污染物进入河 流后稀释快,流动的河水溶解氧多,污染物被氧化快(图2.2)。 16第二章环境污染与防
湖泊水流动性小,更新周期长,以年或月计,污染物常只与局 部湖水混合,稀释慢,污染后自净较难。至于在地下土层中或 岩石空隙里滲流的地下水,其自净能力就更差了 适量的藻类和其他绿色植物通过光合作用,吸收 CO2,放出O2,既朴充了水中由于污染物的乳化 所消耗的氧,又可除去过多的CO2 河床底泥可以吸附部分污染物;微生 污染物进入河流后,首先发生混合 物把污柒物作为营养源,邁过生化过 稀释、挥发、扩散、沉淀等物理作用 程,把复杂的化合物转变为简单的化 其次可能发生化学反应,使污染物的 合物,以及CO2、HO等无机物 存在形态发生变化,浓度降低 图2.2河道中水的净化作用 掌握不同水体的自净规律,充分利用水体的自净能力,就 能以最经济的方法控制和治理水污染。 但是,不论何种水体,其自净能力都是有限度的。在一定 的时间、空间范围内,如果污染物大量排入天然水体,并超过 其自净能力,就会改变水和底泥的理化性质,改变水中生物群 落组成,造成水质恶化、水体利用价值降低甚至丧失的现象, 称为水污染。 第一节水污染及其成因17
案1例 震惊世界的水俣病 日本九州南部熊本县水俣湾原是一个良好的渔场,附近居民以捕鱼为业。从1908年开始 家化工厂在水俣市生产甲醛,此后还大量生产化肥和氯乙烯,同时把未经处理的废水排入水 俣湾 从1953年开始,水俣湾附近发现有的家 猫步态不稳,抽搐、麻痹,乃至跳海死亡,被 称为自杀猫。此后不久,有些人身上也出现 相似症状,神经系统和运动系统发生严重障 碍,被称为水俣病。后来查明,化工厂生产 工艺中用汞化物作催化剂,排入海湾的废水 中含有甲基汞。甲基汞经海洋生物的富集、 放大作用,在鱼体中含量很高。猫和人吃了 中毒的鱼后,造成神经中毒。到1991年3月 底、被确认为水俣病者达2248人,死亡1004 1973年,当地法院确认了该工厂的責任 并令其赔偿损失。至1993年底,该工厂已累 计支付赔偿全908亿日元,而且每年仍需支 付30多亿日元 图23水俣病发生原因示意 ‖水体污染现象 水体污染物多种多样,造成不同的污染类型。因氮和磷等 营养物引起的水体富营养化,成为水体污染的主要问题之 氮和磷等营养物质,在湖泊等缓流水体内积聚到一定程度后, 藻类就迅速繁殖,尤以蓝藻、绿藻占优势。此时,湖面可出现 一片片的“水花(水华)”,又称“藻花”(图2.4),在海洋上 则称为“赤潮”(图2.5)。藻类聚集在湖泊上层,遮蔽阳光,使 湖中植物光合作用受阻而死亡。这些藻类本身有毒,残体分解 18」第二章环境污染与防治
时还要消耗大量溶解氧,并伴有恶臭,使鱼类大量死 亡。藻类死亡残体被分解后,氮、磷等植物营养物质重 新释放到水中,形成周而复始的物质循环,最后使水生 生态系统遭到严重破坏,且难以恢复。久而久之,水深 逐渐变浅,湖泊将演变成沼泽(图2.6)。 图2.4富营养化造成水葫芦疯长 图2.51995年出现在圣地亚哥海滨的赤潮 A 图26富营养化过程对湖泊的影响 案(2)份 太湖的富营养化现象 太湖位于长江三角洲南缘,是我国五大淡水湖之一。太湖四周沃野千里,湖内水清鱼肥, 是著名的鱼米之乡。自20世纪中叶以来、湖水日渐遺到污柒,尤以氮、磷物质的污染比较突 出,大部分湖区处于富蓉养化状态,水环境质量不断下降。富营养化使湖泊中的水生物种减 第一节水污染及其成因19