折反射望遠鏡
[拼音]:shuiti wuran
[外文]:pollution of water bodies
主要指人類活動排放的汙染物進入水體,引起水質下降,利用價值降低或喪失的現象。水體的組成包括水體中的水、水中溶解物質、懸浮物質、水體底質和水中生物。水體汙染的研究內容包括水體的這些部分的汙染過程、汙染程度,汙染物質的遷移、轉化的機制和規律等。
水體汙染源
指水體汙染物的來源。按汙染物的發生源地分:工業汙染源,即由工礦企業把生產過程中產生的廢水、廢渣等排入水體;生活汙染源,主要指城市的生活汙水排入水體;農田汙染源,是農田的灌溉排水和農田上的降雨徑流把農田的化肥、農藥等汙染物質帶入水體;天然汙染源,指在某些地球化學異常地區富集的某些化學元素進入水體,或天然植物在腐爛過程中產生的有毒物質進入水體等。這些汙染源對水體的汙染作用,以工業汙染源為主。中國80年代初排入水體的廢水中,工業廢水約佔四分之三。按進入水體的方式水體汙染源分為點源(點汙染源)和非點源(非點汙染源)。點源,一般指有固定範圍的排汙場所或裝置,排出的汙水由穩定的排汙口進入水體,如工廠的排汙、城市生活汙水通過下水道向水體的排汙等。非點源又稱面源,一般指降雨徑流沖刷地表,坡面徑流把地面汙染物質帶入水體。以這種方式造成汙染的範圍和汙水進入水體的地點不固定,如農田汙水、城市和礦區地面汙水等。非點源的排汙量不僅決定於汙染源(如農田對汙染物質的貯存量),還決定降雨量、降雨強度和下墊面狀況等。
水體汙染物
指進入水體後使水體的正常組成和性質發生直接或間接有害於人類的變化的物質。這種物質有的是人類活動產生的,也有天然的。汙染物往往本是生產中有用物質,有的是人和生物必需的營養物質。一種物質成為汙染物,必須在特定的環境中達到一定的數量,並且持續一定的時間。鉻是人體必需的微量元素,氮和磷是植物的營養元素,如果它們在水體中較長時間內含量較高,就可能產生人體中毒和水體富營養化等有害影響。有的物質進入水體後通過化學反應、物理和生物作用會轉變成新的危害更大的汙染物質,也可能降解成無害的物質。
水體汙染型別
水體汙染可以從不同角度劃分。按汙染物質,水體汙染分下列各類:
有機汙染
生活汙水和含有機物的工業廢水進入水體形成汙染,是水體汙染的常見型別。有機汙染物的種類很多,特性各異,對水體的作用也各不相同。有的有機汙染物有毒,如酚、醛、硝基化合物等,能直接影響水體中的生物。有些有機物本身無毒(如蛋白質、脂肪、木質素等),但在一定條件下(如在嫌氣條件下)分解,能產生有毒物質,如甲烷、氨和硫化氫等,使水體汙染。有機汙染物對水體的汙染作用複雜。當有機物在水體中分解緩慢,大量沉入水底時,會使底棲生物窒息;當有機物在水體中氧化分解迅速時,大量消耗水中的溶解氧,使水中生物因缺氧而受害;有些有機物能在水中形成泡沫、浮垢,使水質渾濁、惡臭等。
重金屬汙染
是工廠和礦山排放含有重金屬的廢水造成的。危害較大的重金屬有汞、鎘、鉻、銅、鉛、鋅等。這些重金屬可溶在水中,也可積在底泥和水生生物體內,通過食物鏈的傳遞危害人體。水體的重金屬汙染是對人類危害嚴重的一種型別。
化肥和農藥汙染
這類汙染是在農田和林區大量施用的化肥和農藥,經雨水沖洗和溶解,由坡面徑流帶入各類水體而造成。化肥中的磷和氮大量進入水體長期停留會引起水體富營養化。農藥進入水體後,不僅直接危害水中生物,而且可在水體中經過食物鏈富集,再通過水產品危害人體。這種汙染髮展很快。1977年,美國農業汙水引起的水體 BOD(生化需氧量)的增加,比城市汙水和工業廢水等點汙染源造成的大5~6倍;農業汙水影響的水域面積佔水域總面積的60%。
放射性汙染
在陸地水中,放射性物質主要來源於核動力工廠排出的冷卻水,其次是開採、提煉和使用時放射性物質的流失。水體中的放射性物質可以在水生生物的表面附著,也可被吸入體內,積累起來,危害健康。
病原微生物汙染
生活汙水、飼養場汙水,製藥、洗毛、屠宰等工廠和醫院排出的廢水常含有病毒、病菌和寄生蟲等各種病原體,這種廢水汙染水體、傳播疾病,是一種最早由人類活動引起的水體汙染。
此外,還有熱汙染。它是工廠向水體排放大量溫度高的廢水造成的,主要來源是各類發電廠排出的冷卻水。熱汙染使水體水溫升高,溶解氧減少,水中生物的生存和繁殖受到影響和破壞。水溫升高還會加劇水中毒物的毒性。
水體汙染特點
河流、湖泊、地下水和海洋等各種水體的特性和運動規律不同,它們受汙染和汙染後的發展情況也不相同。
河流汙染特點
河流是陸地上最重要的水體,大工業和城市多建在河流之濱,依靠河流供水、運輸,同時也把廢水和汙水排入河流。工業地區和人口密集地區的河流,大多受到不同程度的汙染。河流汙染有如下特點:
(1)汙染程度隨徑汙比而變。在排汙量相同的情況下,河流的徑流量大,汙染輕,反之就重。河流的徑流量隨時間變化,因此河水的汙染強度亦可隨時間而變化。
(2)汙染物擴散快。由於河水流動,上游河段的汙染很快影響到下游。河流汙染影響的範圍不侷限於汙染髮生區。此外,江河中生長迴游習性的魚類,河流某段受汙染,會影響全河的生態。
(3)汙染影響大。河流是人類的主要飲用水源,河水汙染通過飲水直接危害人體。河流是淡水水產品的主要產地,河流汙染,還可以通過水生動物(魚、貝類)食物鏈影響人體,河流是灌溉的主要水源,河水汙染物通過農作物的累積轉入人體。日本發生的骨痛病,就是因鎘汙染的河水灌溉水稻,稻米中的高含量鎘進入人體所致。
(4)汙染容易控制。河水交替快,自淨能力強,水體範圍相對小,汙染較易控制(見水體自淨)長期汙染嚴重的英國的泰晤士河,1850年後水中生物基本絕跡。經過治理部分河段水質變好,1967年,河中重新出現魚群。
湖泊汙染特點
湖泊、水庫是更新緩慢的水體。其中非排水湖因湖水沒有出流,物質的積累與海洋中相同。排水湖也常因流速低、水域廣使某些汙染物長期停留,發生量的累積和質的變化,改變湖水水質,造成汙染。湖泊汙染的主要表現是水體的富營養化。各類汙染源排入湖泊的大量生物營養元素(如磷、氮、碳、鉀等和維生素),促使藻類等生物大量繁殖,在水面上形成密集的水花,阻礙水體的復氧作用,使水中缺氧;而藻類死亡和腐爛,又要消耗水中大量的氧,結果使水中缺氧,水質變劣,最後使水中魚類等生物消亡。北美五大湖之一的伊利湖,就是一個典型的富營養化湖泊。這個湖沿岸有居民1300萬,周圍有底特律等五大城市,每天排入湖中汙水達736萬噸,大量有機質、磷酸鹽、硝酸鹽、鹵化物等進入湖泊,使優質魚類減少、劣質魚類增加,改變了水中生態系統。
地下水汙染特點
地下水在岩土的空隙中滲流緩慢。地下水汙染具有汙染過程慢,不易發現和難以治理的特點。受汙染的含水層,在徹底控制汙染源後,一般需幾十年才能使地下水水質復原。地下水的汙染方式分直接和間接汙染兩種,前者是汙染物直接來自汙染源,在汙染過程中汙染物的性質不變,這是地下水的主要汙染方式。後者是由汙染物作用於其他物質,這種物質進入地下水後造成汙染。地下水中硬度的增加就是間接汙染造成的。間接汙染過程複雜,汙染原因、汙染來源和途徑較難查明。
地下水汙染途徑可歸納為四類:
(1)間歇入滲型。指雨水或灌溉水等使汙染物隨水通過非飽水帶,間斷地滲入含水層。如淋濾固體廢物堆引起的地下水汙染。
(2)連續入滲型。由汙水聚集地(如汙水渠、汙水池、汙水滲井等)和受汙染的地表水體,連續向含水層滲透而造成的地下水汙染。
(3)越流型。汙染物通過越流方式從已受汙染的含水層轉移到未受汙染的含水層,如通過破損的井管汙染潛水和承壓水。
(4)徑流型。汙染物通過地下徑流進入含水層,汙染潛水或承壓水,如汙染物經地下岩溶通道進入含水層。
海洋汙染的特點
海洋約佔地球總面積的71%,是地球最大的水體。海洋汙染的特點有:
(1)汙染源多而複雜。海上航行的船隻、海域油井可把汙染物直接排入海洋,大陸城市和工礦通過河流的排放,汙染海洋;汙染物通過氣流進入海洋上空,隨降水進入海洋。海水中的DDT 大都是由大氣進入海域的。
(2)汙染持久,危害較大。汙染物進入海洋後,很難再轉移出去。不能溶解和不易分解的汙染物(如重金屬和有機氯農藥等),在海洋中積累,數量逐年增大,並能通過轉化而擴大危害。
(3)汙染範圍大。各個海洋相通,海水不斷運動,汙染物可擴散到任何海域。海洋中原來多氯聯苯不多,而現在從北冰洋和南極海域捕獲的鯨魚體中已有檢出,在太平洋復活節島附近海面採到的浮游生物體中也有發現,證明這種汙染物質已由近岸擴散到遠洋。