西南大學(xué) 水體中的主要污染物有哪些

【專家解說】：　　凡使水體的水質(zhì)、生物質(zhì)、底質(zhì)質(zhì)量惡化的各種物質(zhì)均可稱為水體污染物或水污染物。根據(jù)對(duì)環(huán)境污染危害的情況不同，可將水污染物分為以下幾個(gè)類別:固體污染物、生物污染物、需氧有機(jī)污染物、富營(yíng)養(yǎng)性污染物、感官污染物、酸堿鹽類污染物、有毒污染物、油類污染物、熱污染物等。
　　1.固體污染物
　　固體物質(zhì)在水中有三種存在形態(tài):溶解態(tài)、膠體態(tài)、懸浮態(tài)。在水質(zhì)分析中，常用一定孔徑的濾膜過濾的方法將固體微粒分為兩部分:被濾膜截留的懸浮固體(SS－Suspended Solids)和透過濾膜的溶解性固體(DS-Dissolved Solids)，二者合稱總固體(TS-Total Solids)。這時(shí)，一部分膠體包括在懸浮物內(nèi)，另一部分包括在溶解性固體內(nèi)。
　　懸浮物在水體中沉積后，會(huì)淤塞河道，危害水體底棲生物的繁殖，影響漁業(yè)生產(chǎn)。灌溉時(shí)，懸浮物會(huì)阻塞土壤的孔隙，不利于作物生長(zhǎng)。大量懸浮物的存在，還干擾廢水處理和回收設(shè)備的工作。在廢水處理中，通常采用篩濾、沉淀等方法使懸浮物與廢水分離而除去。
　　水中的溶解性固體主要是鹽類，亦包括其它溶解的污染物。含鹽量高的廢水，對(duì)農(nóng)業(yè)和漁業(yè)生產(chǎn)有不良影響。
　　2.生物污染物
　　生物污染物系指廢水中的致病微生物及其它有害的生物體。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(zhǎng)有鐵菌、硫菌、藻類、水草及貝殼類動(dòng)物時(shí)，會(huì)堵塞管道、腐蝕金屬及惡化水質(zhì)，也屬于生物污染物。
　　生物污染物主要來(lái)自城市生活廢水、醫(yī)院廢水、垃圾及地面徑流等方面。病原微生物的水污染危害歷史最久，至今仍是危害人類健康和生命的重要水污染類型。潔凈的天然水一般含細(xì)菌是很少的，病原微生物就更少，受病原微生物污染后的水體，微生物激增，其中許多是致病菌、病蟲卵和病毒，他們往往與其他細(xì)菌和大腸桿菌共存，所以通常規(guī)定用細(xì)菌總數(shù)和菌指數(shù)為病原微生物污染的間接指標(biāo)。
　　病原微生物的特點(diǎn)是：數(shù)量大、分布廣、存活時(shí)間較長(zhǎng)、繁殖速度很快、易產(chǎn)生抗藥性，很難消滅。因此，此類污染物實(shí)際上通過多種途徑進(jìn)人人體，并在體內(nèi)生存，一旦條件適合，就會(huì)引起人體疾病。
　　3.需氧有機(jī)污染物
　　廢水中能通過生物化學(xué)和化學(xué)作用而消耗水中溶解氧的物質(zhì)，統(tǒng)稱為需氧污染物。絕大多數(shù)的需氧污染物是有機(jī)物，無(wú)機(jī)物主要有Fe、Fe2+、S2-、SO32-、CN-等，僅占很少量的部分。因而，在水污染控制中，—般情況下需氧物即指有機(jī)物。
　　天然水中的有機(jī)物一般指天然的腐殖物質(zhì)及水生生物的生命活動(dòng)產(chǎn)物。生活廢水、食品加工和造紙等工業(yè)廢水中，含有大量的有機(jī)物，如碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、木質(zhì)素、纖維素等。有機(jī)物的共同特點(diǎn)是這些物質(zhì)直接進(jìn)入水體后，通過微生物的生物化學(xué)作用而分解為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物質(zhì)－二氧化碳和水，在分解過程中需要消耗水中的溶解氧，而在缺氧條件下污染物就發(fā)生腐敗分解、惡化水質(zhì)，因此常稱這些有機(jī)物為需氧有機(jī)物。水體中需氧有機(jī)物越多，耗氧也越多，水質(zhì)也越差，說明水體污染越嚴(yán)重。在一給定的水體中，大量有機(jī)物質(zhì)能導(dǎo)致氧的近似完全的消耗，很明顯對(duì)于那些需氧的生物來(lái)說，要生存是不可能的，魚類和浮游動(dòng)物在這種環(huán)境下就會(huì)死亡需氧有機(jī)物常出現(xiàn)在生活廢水及部分工業(yè)廢水中，如有機(jī)合成原料、有機(jī)酸堿、油脂類、高分子化合物、表面活性劑、生活廢水等。它的來(lái)源多，排放量大，所以污染范圍廣。
　　4.富營(yíng)性污染物
　　營(yíng)養(yǎng)性污染物是指可引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的物質(zhì)，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(jī)物、維生素類物質(zhì)、熱污染等也能觸發(fā)或促進(jìn)富營(yíng)養(yǎng)化過程。
　　從農(nóng)作物生長(zhǎng)的角度看，植物營(yíng)養(yǎng)物是寶貴的物質(zhì)，但過多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)人天然水體，將使水質(zhì)惡化、影響漁業(yè)的發(fā)展和危害人體健康。一般來(lái)說，水中氮和磷的濃度分別超過0.2和0.02mg/L，會(huì)促使藻類等綠色植物大量繁殖，在流動(dòng)緩慢的水域聚集而形成大片的水華(在湖泊、水庫(kù))或赤潮(在海洋)；而藻類的死亡和腐化又會(huì)引起水中溶解氧的大量減少，使水質(zhì)惡化，魚類等水生生物死亡；嚴(yán)重時(shí)，由于某些植物及其殘骸的淤塞，會(huì)導(dǎo)致湖泊逐漸消亡。這就是水體的營(yíng)養(yǎng)性污染 (又稱富營(yíng)養(yǎng)化)。
　　水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)源，主要來(lái)自化肥。施入農(nóng)田的化肥只有一部分為農(nóng)作物所吸收，其余絕大部分被農(nóng)田排水和地表徑流攜帶至地下水和河、湖中。其次，營(yíng)養(yǎng)物來(lái)自于人、畜、禽的糞便及含磷洗滌劑。此外，食品廠、印染廠、化肥廠的染料廠、洗毛廠、制革廠、炸藥廠等排出的廢水中均含有大量氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素。
　　5.感官污染物
　　廢水中能引起異色、渾濁、泡沫、惡臭等現(xiàn)象的物質(zhì)，雖無(wú)嚴(yán)重危害，但能引起人們感官上的極度不快，被稱為感官性污染物。對(duì)于供游覽和文體活動(dòng)的水體而言，感官性污染物的危害則較大。
　　異色、渾濁的廢水主要來(lái)源于印染廠、紡織廠、造紙廠、焦化廠、煤氣廠等。惡臭廢水主要來(lái)源于煉油廠、石化廠、橡膠廠、制藥廠、屠宰廠、皮革廠。當(dāng)廢水中含有表面活性物質(zhì)時(shí)，在流動(dòng)和曝氣過程中將產(chǎn)生泡沫，如造紙廢水、紡織廢水等。
　　各類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)色度、臭味、濁度、漂浮物等指標(biāo)都作了相應(yīng)的規(guī)定。
　　6.酸、堿、鹽類污染物
　　酸堿污染物主要由工業(yè)廢水排放的酸堿以及酸雨帶來(lái)。酸堿污染物使水體的pH值發(fā)生變化，破壞自然緩沖作用，消滅或抑制細(xì)菌及微生物的生長(zhǎng)，妨礙水體自凈，使水質(zhì)惡化、土壤酸化或鹽堿化。
　　各種生物都有自己的pH適應(yīng)范圍，超過該范圍，就會(huì)影響其生存。對(duì)漁業(yè)水體而言，pH值不得低于6或高于9.2，當(dāng)pH值為5.5時(shí)，一些魚類就不能生存或繁殖率下降。農(nóng)業(yè)灌溉用水的pH值應(yīng)為4.5～8.5。此外酸性廢水也對(duì)金屬和混凝土材料造成腐蝕。
　　酸與堿往往同時(shí)進(jìn)入同一水體，從pH值角度看，酸、堿污染因中和作用而自凈了，但會(huì)產(chǎn)生各種鹽類，又成了水體的新污染物。無(wú)機(jī)鹽的增加能提高水的滲透壓，對(duì)淡水生物、植物生長(zhǎng)都有影響。在鹽堿化地區(qū)，地面水、地下水中的鹽將進(jìn)—步危害土壤質(zhì)量，酸、堿、鹽污染造成的水的硬度的增長(zhǎng)在某些地質(zhì)條件下非常顯著。
　　7.有毒污染物
　　廢水中能對(duì)生物引起毒性反應(yīng)的物質(zhì)，稱為有毒污染物，簡(jiǎn)稱為毒物。工業(yè)上使用的有毒化學(xué)物已經(jīng)超過12000種，而且每年以500種的速度遞增。毒物可引起生物急性中毒或慢性中毒，其毒性的大小與毒物的種類、濃度、作用時(shí)間、環(huán)境條件(如溫度、pH值、溶解氧濃度等)、有機(jī)體的種類及健康狀況等因素有關(guān)。大量有毒物質(zhì)排入水體，不僅危及魚類等水生生物的生存，而且許多有毒物質(zhì)能在食物鏈中逐級(jí)轉(zhuǎn)移、濃縮，最后進(jìn)人人體，危害人的健康。
　　廢水中的毒物可分為無(wú)機(jī)毒物、有機(jī)毒物和放射性物質(zhì)等三類。
　?。?）無(wú)機(jī)毒物：包括金屬和非金屬兩類。金屬毒物主要為重金屬(汞、鎘、鎳、鋅、銅、錳、鈷、鈦、釩等)及輕金屬鈹。非金屬毒物有砷、硒、氰化物、氟化物、硫化物、亞硝酸鹽等。砷、硒因其危害特性與重金屬相近，故在環(huán)境科學(xué)中常將其列入重金屬范疇。重金屬不能被生物所降解，其毒性以離子態(tài)存在時(shí)最為嚴(yán)重，故常稱其為重金屬離子毒物。重金屬能被生物富集于體內(nèi)，有時(shí)還可被生物轉(zhuǎn)化為毒性更大的物質(zhì)(如無(wú)機(jī)汞被轉(zhuǎn)化為烷基汞)，是危害特別大的一類污染物。
　?。?）有機(jī)毒物：這類毒物大多是人工合成有機(jī)物，難以被生化降解，毒性很大。在環(huán)境污染中具有重要意義的有機(jī)毒物包括有機(jī)農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯、稠環(huán)芳香烴、芳香胺類、雜環(huán)化合物、酚類、腈類等。許多有機(jī)毒物因其“三致效應(yīng)”（致畸、致突變、致癌)和蓄積作用而引起人們格外的關(guān)注。以有機(jī)氯農(nóng)藥為例，首先其具有很強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性，在自然環(huán)境中的半衰期為十幾年到幾十年，其次它們都可通過食物鏈在人體內(nèi)富集，危害人體健康。如DDT能蓄積于魚脂中，濃度可比水體中高12500倍。
　?。?）放射性物質(zhì)： 放射性是指原子核衰變而釋放射線的物質(zhì)屬性，廢水中的放射性物質(zhì)主要來(lái)自鈾、鐳等放射性金屬的生產(chǎn)和使用過程，如核試驗(yàn)、核燃料再處理、原料冶煉廠等。其濃度一般較低，主要會(huì)引起慢性輻射和后期效應(yīng)，如誘發(fā)癌癥、對(duì)孕婦和嬰兒產(chǎn)生損傷，引起遺傳性傷害等。
　　8.油類污染物
　　油類污染物包括礦物油和動(dòng)植物油。它們均難溶于水，在水中常以粗分散的可浮油和細(xì)分散的乳化油等形式存在。
　　油污染是水體污染的重要類型之一，特別是在河口、近海水域更為突出。主要是工業(yè)排放、海上采油、石油運(yùn)輸船只的清洗船艙及油船意外事故的流出等造成的。漂浮在水面上的油形成一層薄膜，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，也干擾某些水處理設(shè)施的正常運(yùn)行。油脂類污染物還能附著于土壤顆粒表面和動(dòng)植物體表，影響?zhàn)B分的吸收和廢物的排出。
　　9.熱污染
　　廢水溫度過高而引起的危害，叫做熱污染。熱熱污染的主要危害有以下幾點(diǎn)：
　?。?）由于水溫升高，使水體溶解氧濃度降低，大氣中的氧向水體傳遞的速率也減慢；另外，水溫升高會(huì)導(dǎo)致生物耗氧速度加快，促使水體中的溶解氧更快被耗盡，水質(zhì)迅速惡化，造成異色和水生生物因缺氧而死亡。
　　（2）水溫升高會(huì)加快藻類繁殖，從而加快水體富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程。
　?。?）水溫升高可導(dǎo)致水體中的化學(xué)反應(yīng)加快，使水體的物理化學(xué)性質(zhì)如離子濃度、電導(dǎo)率、腐蝕性發(fā)生變化，從而引起管道和容器的腐蝕。
　?。?）水溫升高會(huì)加速細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖，增加后續(xù)水處理的費(fèi)用。