(壹)水體汙染
水體汙染是指排入水體中的汙染物超過了水體的自凈能力,從而導致水體水質惡化的現象。造成水體汙染的原因,有自然的和人為的兩個方面。通常所說的水體汙染,均指人為汙染。人為汙染是人類生活和生產對水體的汙染,它包括生活汙水、工業廢水、農田排水未經處理而大量排入水體所造成的汙染。
凡使水體的水質、生物質、底泥質量惡化的各種物質均可稱為水體汙染物或水汙染物。根據對環境汙染危害的情況不同,可將水體汙染物分為以下幾個類別:固體汙染物、生物汙染物、需氧有機汙染物、富營養性汙染物、感官汙染物、酸堿鹽類汙染物、有毒汙染物、油類汙染物、熱汙染等。
1.固體汙染物
固體物質在水中有3種存在形態:溶解態、膠體態、懸浮態。
2.生物汙染物
生物汙染是指廢水中的致病微生物及其他有害的生物體。主要包括病毒、病菌、寄生蟲卵等各種致病體。此外,廢水中若生長有鐵菌、硫菌、藻類、水草及貝類動物時,會堵塞管道、腐蝕金屬及惡化水質,也屬於生物汙染物。
生物汙染物主要來自城市生活廢水、醫院廢水、垃圾及地面徑流等。病原微生物的水汙染危害歷史最久,至今仍是危害人類健康和生命的重要類型。
3.需氧化有機汙染物
廢水中能通過生物化學和化學作用而消耗水中溶解氧的物質,統稱為需氧汙染物。絕大多數的需氧汙染物是有機物。有機物的***同特點是:這些物質直接進入水體後,通過微生物的生物化學作用而分解為簡單的無機物質——二氧化碳和水,在分解過程中需要消耗水中的溶解氧,大量有機物質能導致氧的近似完全的消耗,需氧的魚類和浮遊動物在這種環境下就會死亡。
水體中耗氧有機物的測定,常用化學需氧量(COD)和生物需氧量(BOD)來描述。
4.富營養性汙染物
富營養性汙染物是指可引起水體富營養化的物質,主要是指氮、磷等元素,其他尚有鉀、硫等。此外,可生化降解的有機物、維生素類物質、熱汙染等也能觸發或促進營養化過程。水中營養性物質,主要來自化肥,隨著農業排水進入水體,其次,來自於人、畜、禽的糞便及含磷洗滌劑,此外,食品廠、印染廠、制革廠、炸藥廠等排出的廢水中均含有大量氮、磷等營養性物質。
過多的營養物質進入天然水體,將使水質惡化、影響漁業的發展,危害人體健康。
5.感官性汙染物
廢水中能引起異色、渾濁、泡沫、惡臭等現象的物質,雖無嚴重危害,但能引起人們感官上的極度不快,被稱為感官性汙染物。
6.酸、堿、鹽類汙染物
酸堿汙染物主要由工業廢水排放的酸堿以及酸雨引起。酸堿汙染物使水體的pH發生變化,破壞自然緩沖作用,消滅或抑制細菌及微生物的生長,妨礙水體自凈,使水質惡化、土壤酸化或堿化。
酸與堿同時進入同壹水體,從pH角度,酸、堿汙染因中和作用而自凈,但會產生各種鹽類,又成了水體的新汙染物。無機鹽的增加能提高水的滲透壓,對淡水生物、植物生長都有影響。在鹽堿化地區,地面水、地下水中的鹽危害土壤質量,酸、堿、鹽汙染造成的水的硬度增加。
7.有毒汙染物
廢水中能對生物引起毒性反應的物質,稱為有毒汙染物,簡稱毒物。工業上使用的有毒化學物已經超過12000種,且每年以500種的速度遞增。大量有毒物質排入水體,不僅危及魚類等水生生物的生存,而且能在食物鏈中逐級轉移、濃縮,最後進入人體,危害人的健康。
廢水中的有毒汙染物可分為無機毒物、有機毒物和放射性物質3類。
無機毒物,包括金屬和非金屬兩類。金屬毒物主要為汞、鎘、鎳、鋅、銅、錳、鈷、鈦、釩等,輕金屬為鈹。非金屬毒物有砷、硒、氰化物、氟化物、硫化物、亞硝酸鹽等。重金屬能被生物富集於體內,有時還可被生物轉化為毒性更大的物質(如無機汞被轉化為烷基汞)。
有機毒物,大多是人工合成,難以被生化降解,毒性很大。在環境汙染中具有重要意義的有機毒物包括農藥、多氯聯苯、稠環芳香烴、芳香胺類、雜環化合物、酚類、腈類等。許多有機毒物有“三致效應”(致畸、致突變、致癌)和蓄積作用(通過食物鏈體內富集,危害人體健康)。
放射性物質,廢水中的放射性物質主要來自鈾、鐳等放射性金屬的生產和使用過程,如核試驗、核燃料再處理、原料冶煉廠等。其濃度壹般較低,主要會引起慢性輻射和後期效應,如誘發癌癥、對孕婦和嬰兒產生損傷、引起遺傳性傷害等。
8.油類汙染物
油類汙染物包括礦物油和動植物油。它們均難溶於水,在水中常以粗分散的可浮油和細分散的乳化油等形式存在。漂浮在水面上的油形成壹層薄膜,影響大氣中氧的溶入,從而影響魚類的生存和水體的自凈作用,也幹擾某些水處理設施的正常運行。油脂類汙染物還能附著於土壤顆粒表面和動植物體表,影響養分的吸收和廢物的排泄。油汙染主要是工業排入、海上采油、石油運輸船只的清洗及油船意外事故等造成。2010年5月5日,美國墨西哥灣原油泄漏,生態環境嚴重影響(圖6-14,圖6-15)。
圖6-14 墨西哥灣在原油汙染的海水中掙紮的海鳥
圖6-15 墨西哥灣原油汙染帶
9.熱汙染
廢水溫度過高而引起的危害,稱為熱汙染。
(二)水汙染的危害
水汙染的危害主要有以下幾點。
1.危害人體健康
水汙染直接影響飲用水源的水質。當飲用水源受到合成有機物汙染時,將導致腹水、腹瀉、肝炎、胃癌、肝癌等疾病的發生。與不潔的水接觸也會染上如皮膚病、沙眼、血吸蟲、鉤蟲等疾病。廢水中的某些有毒有害物質,即使數量不多,甚至難以檢測出來,但由於動植物的富集作用和人體自身的積累作用,仍然可以對人體造成致命的危害。
2.降低農作物的產量和質量
江河湖泊中的水常是農田灌溉水源,壹旦這些水體受到汙染,水中的有毒有害物質將汙染農田土壤,被作物吸收並殘留在作物體內。壹方面造成作物枯萎死亡,產量下降;另壹方面,作物的品質也會有不同程度的下降,如汙染物超標,蛋白質、氨基酸和維生素等營養物質含量降低,使蔬菜產生異味等。
3.影響漁業生產
漁業生產與水質緊密相關。水汙染而造成淡水漁場魚類大面積死亡的事故常有發生。壹些汙染嚴重的河段魚蝦已經絕跡。水汙染還會使魚類和水生生物發生變異,有毒物質在魚類體內積累,食用價值大大降低。
4.制約工業的發展
很多工業(如食品、紡織、造紙和電鍍等)需要用水,水質的惡化將直接影響產品質量。如水質差的冷卻水會造成水循環系的堵塞、腐蝕和結垢,硬度高的水會影響鍋爐的壽命和安全。
5.加速生態環境的退化和破壞
水汙染除了對水體中的水生生物有危害外,對水體周圍生態環境也有影響。汙染後水體感觀變差,散發臭氣,水中的汙染物對周圍生物產生毒害作用,生物死亡,造成生態環境的退化和破壞。
6.造成經濟損失
水汙染使環境喪失原有部分或全部功能,造成環境的降級貶值,對人類的生存和經濟的發展都帶來危害,將這些危害貨幣化即為水汙染造成的經濟損失。如人體健康受到危害將減少勞動力,降低勞動生產率,疾病多發需支付更多的醫藥費,魚類減產或質量變差則直接造成經濟損失,生態環境的汙染治理和修復費用都隨著汙染的加重而增加。
(三)水質標準
目前,我國已經頒布的水質標準有水環境質量標準、排放標準等。
水環境質量標準的:《地表水環境質量標準》(GB3838—2002),《地下水質量標準》(GB/T14848—93),《海水水質標準》(GB3097—1997),《生活飲用水衛生標準》(GB5749—2006),《漁業水質標準》(GB11607—89);《農田灌溉用水水質標準》(GB5084—92)等。
《地表水環境質量標準》(GB3838—2002),依據地表水水域環境功能和保護目標將其劃分為5類:
Ⅰ類:主要適用於源頭水,國家自然保護區;
Ⅱ類:主要適用於集中式生活飲用水地表水源地壹級保護區、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產卵場等;
Ⅲ類:主要適用於集中式生活飲用水地表水源地二級保護區、魚蝦類越冬場等及遊泳區;
Ⅳ類:主要適用於壹般工業用水區及人體非直接接觸的娛樂用水區;
Ⅴ類:主要適用於農業用水區及壹般景觀要求水域。
廢水排放標準的:《汙水綜合排放標準》(GB8978—1996),《醫院水汙染物排放標準》(BGJ48—83)和壹些工業水汙染物排放標準,如《造紙工業水汙染物排放標準》(GB3544—83),《甘蔗制糖工業水汙染物排放標準》(GB3546—83),《石油煉制工業水汙染物排放標準》(GB3551—83),《紡織染整工業水汙染物排放標準》(GB4287—92)等。