第一節 環境污染概述,一、環境污染的概述 1.環境污染（Environmental Pollution）的定義 指有害物質或因子進入環境，并在環境中擴散、遷移、轉化，使環境系統結構與功能發生變化，對人類以及其他生物的生存和發展產生不利影響的現象。 2.環境污染的分類 (1)按環境污染的性質: 物理性污染:指物理性污染物引起環境污染的現象。 化學性污染:由化學性(有機的或無機的)物質引起的環 境污染。 生物性污染：污染物來源于生物包括微生物、動物、植物和人類本身及生命活動過程產生的污染。,（2）按污染物的物理狀態 氣體污染物：包括各種導致溫室效應的氣體，如：CO2、CH4、NOX、汽車尾氣、SO2等。 廢水污染物：指以液體形態存在的高濃度污染物。 固體污染物：指以固體形態存在的有機或無機廢氣物。 （3）按污染方式 點源污染：污染物發生于某一局部較小范圍而引發的污染方式。如：工廠的固定排污管口。 非點源污染：由于大面積施用化學肥料、農藥或其他可污染環境的化學制劑所引起。如：酸雨等。,環境污染有不同的類型，按環境要素可分為：大氣污染、水域污染、土壤污染。 （1）大氣污染：大氣中污染物或由它轉化成的二次污染物的濃度達到了有害程度的現象，稱為大氣污染。 大氣污染物主要分為有害氣體(二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氫化物、光化學煙霧和鹵族元素等)及顆粒物(粉塵和酸霧、氣溶膠等)。它們的主要來源是燃料的燃燒和工業生產過程。,大氣污染的危害 ：大氣污染對人體的危害主要表現為呼吸道疾病；對植物可使其生理機制受抑制，生長不良，抗病抗蟲能力減弱，甚至死亡；大氣污染還能對氣候產生不良影響，如降低能見度，減少太陽的輻射而導致城市佝僂發病率的增加；大氣污染物能腐蝕物品，影響產品質量；近十幾年來，不少國家發現酸雨，雨雪中酸度增高，使河湖、土壤酸化、魚類減少甚至滅絕，森林發育受影響，這與大氣污染是有密切關系的。,（2）水域污染 水體污染是指排入水體的污染物在數量上超過了該物質在水體中的本底含量和自凈能力即水體的環境容量，從而導致水體的物理特征、化學特征發生不良變化，破壞了水中固有的生態系統，破壞了水體的功能及其在人類生活和生產中的作用。 造成水體污染的因素是多方面的：向水體排放未經妥善處理的城市污水和工業廢水；施用化肥、農藥及城市地面的污染物被水沖刷而進入水體；隨大氣擴散的有毒物質通過重力沉降或降水過程而進入水體等。,（3）土壤污染 當土壤中含有害物質過多，超過土壤的自凈能力，就會引起土壤的組成、結構和功能發生變化，微生物活動受到抑制，有害物質或其分解產物在土壤中逐漸積累，通過“土壤植物人體”，或通過“土壤水人體” 間接被人體吸收，達到危害人體健康的程度，就是土壤污染。,環境效應環境污染所導致的環境變化 環境生物效應：指各種環境因素變化而導致生態系統變異的結果。 環境化學效應：在多種環境條件的影響下，物質之間的化學反應所引起的環境效果。如：酸雨、光化學煙霧等。 環境物理效應：物理作用引起的環境效果。如熱污染、噪聲污染等。,3.污染源（Pollution Source） 污染源：造成環境污染的污染物發生源。通常指向環境排放有害物質或對環境產生有害物質的場所、設備和裝置。 天然污染源：指自然界自行向環境排放有害物質或造成有害影響的場所，（如正在活動的火山）。 人為污染源：指人類社會活動所形成的污染源，是環境保護工作研究和控制的主要對象。,污染源按人類社會的活動的功能來分： （1）工業污染 （2）農業污染源：在農業生產過程中對環境造成有害影響的農田和各種農業設施。 （3）交通運輸污染源：對周圍環境造成污染的交通運輸和設備。 （4）生活污染源：生活污染源主要是城市化造成的。生活污染源污染環境途徑：消耗能源排出廢氣造成的大氣污染、排出生活污水造成水體污染、城市排出的廚房垃圾、廢塑料等造成環境污染。,污染源示意圖,4.污染物（Pollutant） 指進入環境后使環境的正常組成結構、狀態和性質發生變化，直接或間接有害于人類的生存和發展的物質。 4.1生產性污染物和生活污染物 生產性污染物：通過人類的生產活動造成的。（廢水、廢 氣、廢渣和噪聲等） 生活污染物：人們每天新陳代謝均會產生大量的廢物。(糞便、垃圾、臟水等） 4.2 一次污染物和二次污染物 一次污染物：一次污染物是從污染源直接排出的大氣污染物，如顆粒物、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物等。,二次污染物：指進人大氣的一次污染物之間相互作用或一次污染物與正常大氣組分發生化學反應，以及在太陽輻射線的參與下引起光化學反應而產生的新的污染物，它常比一次污染物對環境和人體的危害更為嚴重。 下列三種氣體：二氧化硫二氧化氮硫化氫，其中能生成二次污染物的是( ) A B C D全部都是,4.3 優先污染物（Priority Pollutant） 指在眾多的污染物中篩選出的潛在危險大的作為優先研究和控制對象的污染物，亦稱優先控制污染物。 主要針對下列污染物：有毒有機化學污染物、生物難降解性物質、具有生物積累性、三致性的污染物。,二、非生物性污染對環境的影響 （一）化學性污染對環境的影響 1.化學污染在環境中的行為特點： （1）具有環境殘留持久性:化學污染物一旦進入環境，不易受理化因素和生物攻擊，具較強的抗降解轉化能力而具有殘留持久性。如：DDT的殘留時間是4年。 （2）具有環境的遷移性和循環性(圖4-1) （3）具有環境生物濃縮性：化學污染物通過食物鏈上各營養級生物成員逐步富集、提高化學污染物濃度的過程。,（4）具有環境可轉化性:化學污染物進入環境后，由于受物理、化學和生物的作用而發生各種各樣的轉化。有的可被徹底分解為CO2、H2O和其他簡單無機物，有的則可經加合、絡合或改變了功能基團而降低了毒性或加劇了毒性，降低或提高了對環境因素降解的抗性。（如：汞）,2.化學污染物在環境中的轉化 （1）化學轉化作用：化學污染物進入環境后尤其是進入水體后稀釋，降解成離子態，可以環境中存在的酸、堿物質起中和置換反應，形成較小的鹽類中和物。 2Hg+ Hg0+Hg 2+ ，其中一個 Hg+ 氧化為Hg 2+ ，另一個Hg+ 還原為Hg0。 （2）物理轉化作用：化學污染土壤、水域和大氣后可經歷滲透、吸附、蒸發、稀釋、凝聚、懸浮、擴散、沉降及放射性蛻變等一種或多種物理性因素。,（3）生物性轉化：是化學性污染物進入環境后轉化的最主要也是最重要的途徑，轉化能力最強的是各種微生物，其次是植物和動物。生物轉化是化學污染被微生物、植物和動物吸收或接觸后，由體內或體外各種酶系催化下發生脫鹵、脫烴、氧化、還原等反應，使化學污染被完全礦化為CO2、H2O和其他簡單無機物，或轉化為其他產物的過程。,3.化學污染物在環境中的轉化結果 （1）被完全礦化：某些化學污染物經轉化后可被完全礦化。有機污染物在有氧環境中被徹底礦化為CO2、H2O和NH3等無機物質，在厭氧環境中可被化為CO2、CH4和H2O，以及少量NH3、H2S等物質。 （2）喪失或降低毒性：對人和動、植物油毒性的化學污染物，可由于環境的轉化作用，部分降解，但不完全礦化，或失去有毒的功能基團，或修飾、改變了有毒的功能基團，而使有毒化學污染物轉化為無毒物或低毒物。,（3）活化或加強毒性：環境轉化作用原具有低毒的功能基團變為具有高毒的功能基團，或原無毒的功能基團轉變為有毒甚至高毒的功能基團，從而使化學污染物更為有害。某些化學污染物本身無毒或毒性不強，但在降解轉化過程中產生的中間產物有毒，且可持續存在于環境中，以至可作為一種新的環境污染物看待。 （4）改變毒性譜：某種化學污染物經環境轉化后生成新的化學產物，新的化學產物不具有原來的毒性譜，而具有新的毒性譜。,（5）生成更為復雜龐大的物質：化學污染物經環境物理、化學、生物的轉化作用（如加合、復合、結合等），可使原有較為簡單的結構變為復雜，分子量更為龐大，原分子中易為環境轉化的連接鍵被加上的氨基酸、有機酸、甲基或其他基團所掩飾或屏蔽，不易被外作用力所攻擊，從而在環境中的持久性更強，對環境轉化則具有了更大的抗性。,4.化學性污染對環境的影響 （1）污染土壤的生產價值明顯下降： 污染物擾亂改變了土壤中正常微生物區系，殺死了有益微生物種群，保留了有害的植物致病菌、動物致病菌，導致植物病害和動物病害流行。 重金屬污染物積累于土壤，植物吸收并積累于體內和食用部分，大大超出人類健康允許范圍，食用后危害人類健康。 有機污染物如酚、多氯聯苯、烴類化合物等同樣可使作物嚴重減產。,（2）污染水域水質下降失去使用價值,（3）化學污染物對大氣環境的影響 產生異味、臭味 形成酸雨 溫室效應 破壞地球上空臭氧層,（二）物理性污染對環境的影響 物理性污染主要是噪聲、放射性污染、電磁污染、熱污染等。 1.噪聲污染 噪聲的危害：（1）導致人們聽力損傷； （2）誘發其他疾病； （3）影響人們語言交流和心理狀態 （4）破壞建筑。,2.放射性污染 放射性污染是由于放射性物質的泄漏事故或其他各種原因失于嚴格控制的放射性外泄引起的污染。 放射性污染的危害： （1）作用于生物體細胞組織、體液等，引起分子和原子電離，破壞生物大分子結構，蛋白質變性引起生物體新陳代謝紊亂，甚至死亡；也可引起DNA和RNA分子鏈斷裂，或基因突變，致畸致死。 （2）作用于生物體內的水分子生成OH.自由基，可以生物大分子反應，破壞機體的正常新陳代謝。,放射性損傷可分為和遠期效應。 急性效應:是人或其他生物體在一次性或短期內受到大劑量放射性照射時在幾分鐘或幾小時內引起死亡。 遠期效應：是指人在低劑量照射后相當長時間甚至幾代后才發生或放射性急性效應疾病恢復后相當長時間發生的影響。,1945年8月6日美國在日本廣島投擲原子彈,原子彈爆炸的強烈光波，使成千上萬人雙目失明； 10 億度的高溫，把一切都化為灰燼；放射雨使一些人在以后 20 年中緩慢地走向死亡；沖擊波形成的狂風，又把所有的建筑物摧毀殆盡。處在爆心極點影響下的人和物，象原子分離那樣分崩離析。離中心遠一點的地方，可以看到 在一霎那間被燒毀人及兒童的殘骸。更遠一些的地方，有些人雖僥幸還活著，但不是被嚴重燒傷，就是雙目被燒成兩個窟窿。在 16 公里以外的地方，人們仍然可以感到悶熱的氣流。 當時廣島人口為 34 萬多人，靠近爆炸中心的人大部分死亡，當日死者計 8.8 萬余人，負傷和失蹤的為 5.1 萬余人；全市 7.6 萬幢建筑物全被毀壞的有 4.8 萬幢，嚴重毀壞的有 2.2 萬幢。,3.電磁污染 電磁污染是指天然的人為的各種電磁波的干擾及有害的電磁輻射。由于廣播、電視、微波技術的發展，射頻設備功率成倍增加，地面上的電磁輻射大幅度增加，目前已達到直接威脅人體健康的程度。 影響人類生活環境的電磁污染可分天然電磁污染和人為電磁污染兩大類。,天然的電磁污染是某些自然現象引起的。最常見的是雷電，雷電除了可能對電氣設備、飛機、建筑物等直接造成危害外，還會在廣泛的區域產生從幾千Hz到幾百MHz的極寬頻率范圍內的嚴重電磁干擾。火山噴發、地震和太陽黑子活動引起的磁爆等都會產生電磁干擾。天然的電磁污染對短波通信的干擾極為嚴重。,人為的電磁污染包 括有：脈沖放電。例如切斷大電流電路時產生的火花放電，其瞬變電流很大，會產生很強的電磁。它在本質上與雷電相同，只是影響區域較小。工頻交變電磁 場。例如在大功率電機、變壓器以及輸電線等附近的電磁場，它并不以電磁波的形式向外輻射，但在近場區會產生嚴重電磁干擾。射頻電磁輻射。例如無線電廣 播、電視、微波通信等各種射頻設備的輻射，頻率范圍寬，影響區域也較大，能危害近場區的工作人員。目前，射頻電磁輻射已經成為電磁污染環境的主要因素。,電磁污染對人體的危害 （1）電磁輻射是心血管疾病、糖尿病、癌突變的主要誘因。 （2）電磁輻射對人體生殖系統、神經系統和免疫系統造成直接傷害。 （3）電磁輻射是造成流產、不育、畸胎等病變的誘發因素 。 （4）過量的電磁輻射直接影響大腦組織發育、骨髓發育、視力下降；肝病，造血功能下降，嚴懲者可導致視網膜脫落。,4.熱污染 是指現代工業生產和生活中排放的廢熱所造成的環境污染。熱污染可以污染大氣和水體。火力發電廠、核電站和鋼鐵廠的冷卻系統排出的熱水，以及石油、化工、造紙等工廠排出的生產性廢水中均含有大量廢熱。這些廢熱排入地面水體之后，能使水溫升高。在美國，每天所排放的冷卻用水達4.5億立方米，接近全國用水量的1/3；廢熱水含熱量約2500億千卡，足夠2.5億立方米的水溫升高10。,熱污染首當其沖的受害者是水生物，由于水溫升高使水中溶解氧減少，水體處于缺氧狀態，同時又使水生生物代謝率增高而需要更多的氧，造成一些水生生物在熱效力作用下發育受阻或死亡，從而影響環境和生態平衡。此外，河水水溫上升給一些致病微生物造成一個人工溫床，使它們得以滋生、泛濫，引起疾病流行，危害人類健康。 1965年澳大利亞曾流行過一種腦膜炎，后經科學家證實，其禍根是一種變形原由，由于發電廠排出的熱水使河水溫度增高，這種變形原由在溫水中大量孳生，造成水源污染而引起了這次腦膜炎的流行。,造成熱污染最根本的原因是能源未能被最有效、最合理地