污染是怎樣形成的?

【專家解說】：一. 水體的自凈能力 水域和自然界一樣，本身有著一定的自凈能力，就拿河流來說，當一年的污水流入河流時，污水首先被流水混合、稀釋和擴散，比水重的粒子就沉降存積在河床上。然后開始氧化過程，易氧化的物質(zhì)通過水中的氧氣進行氧化;有機物通過水中微生物進行生物氧化分解。同時，河流的表面又不斷地從大氣中獲得氧氣，使氧化過程中所消耗的氧氣得到補充。這樣，當經(jīng)過一定時間，河水流到一定距離時，隨著有機物的礦化，河水就恢復(fù)到原來的清潔狀態(tài)，這就是河流的自凈作用。這種自凈能力與水體的水量、水速和流速有關(guān)。海洋和地面水對于一般自然出現(xiàn)的有機物質(zhì)都具有很大的自凈能力，但對于合成洗滌劑、有機氯農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯等總領(lǐng)事 成有機化合物質(zhì)和諸如氰化物、重金屬類、放射性物質(zhì)等的毒物質(zhì)、自凈作用則非常有限，這些物質(zhì)很難通過自凈作用來凈化。 至于地下水，由于流速慢，逗留時間長，又無空氣、陽光，其自凈能力要比地面水差提從。因此，當排入水域的污水、廢水、各種廢棄物等污染物質(zhì)超過水體自凈能力時，水質(zhì)就會受到污染。 二.水域的人為污染 目前中國每年廢水排放量為365億噸左右，而每噸污水能夠污染大于它四十倍的自然水。中國工業(yè)廢水不但排放量大而且污染濃度高，究其原因， 主要是相當數(shù)量的企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)落后、設(shè)備陳舊、管理水平低、中小型企業(yè)居多(約占90%)，資源能源浪費嚴重、耗水量大，單位產(chǎn)品耗水量及排污量與發(fā)達國家相比差距甚遠。中國每生產(chǎn)一噸合成氨平均耗水500--1000噸，發(fā)達國家僅12噸;中國每噸紙耗水400--500噸，發(fā)達國家為5-2002KGB ;中國每噸鋼材耗水30噸，美國僅為3-5噸。 中國1998年排放工業(yè)廢水約為250億噸，年處理廢水量約72億噸，工業(yè)廢水處理率近30%，92年工業(yè)廢水處理量為175。9億噸，工業(yè)廢水處理率為63.6%，94年工業(yè)廢水處理量為198.5噸，處理率為75%。而處理工業(yè)廢水達標調(diào)查結(jié)果表明，處理效果不理想。污水處理設(shè)施、設(shè)備運行效率不高。停運、報廢、閑置的設(shè)備占總保存量的12.5%,累計資金占總投資的8.5%,實際運行中達到設(shè)計能力80%的僅48%，而28.7%的設(shè)施還達不到設(shè)計能力的50%，處理設(shè)施和設(shè)備得不到充分利用，造成運行成本高。加之中國長期以來無償使用水資源，水價過低，使企業(yè)可買新鮮水而不投資處理廢水或者有處理設(shè)施只作擺設(shè)，應(yīng)會檢查，任意排放污染水環(huán)境。 人為造成水質(zhì)污染的原因是多方面的，按污染源分，可分為工業(yè)廢水污染、城市污水污染、農(nóng)業(yè)回流水污染、固體廢物污染及其它污染等方面。 1. 工業(yè)廢水污染 水在工業(yè)上主要用于洗滌產(chǎn)品、冷卻設(shè)備、產(chǎn)生蒸汽、輸送廢物和作為生產(chǎn)原料以有稀釋等方面，幾乎沒有一種工業(yè)能夠離開水。而且工業(yè)的用水量非常大，要占人類整個用水量的80%左右。據(jù)統(tǒng)計，生產(chǎn)一噸苛性鈉需水100多噸;一噸鋼需水量30多噸;一噸石油化工產(chǎn)品、一噸紙或一千度電需水200至500多噸、而制造一噸人造纖維則需水1000噸以上。這么大量的工業(yè)用水，相應(yīng)也有大量的廢水產(chǎn)生，工業(yè)廢水排放量約占總廢水量的三分之二左右。 工業(yè)廢水的特點是種類繁多，成份復(fù)雜。主要有以下幾種: 1. 1造紙工業(yè)是中國水污染的首戶。1992年造紙廢水量為42億噸，占全國工業(yè)廢水量的17.9%,中國有近萬家造紙廠，年產(chǎn)5萬噸以上的僅18家，年產(chǎn)萬噸以上的180家，萬噸以下的中小型造紙廠有9000多個，國家規(guī)定萬噸以上造紙廠必須搞堿回收，不僅有益環(huán)境效益，還有經(jīng)濟效益，企業(yè)愿意上，但投資大，資金難籌集。而中小造紙廠往往簡單處理后一放了之，甚至根本不予處理。一個造紙廠污染一條河的事例屢見不鮮。 2染料工業(yè)廢水年排放2-3億噸，多為高濃度有機廢水，主要含難降解的苯、萘、蒽、醌等多環(huán)烴類有機化合物，COD值高，偏酸性，高色度，超標約幾千至上萬倍。 3醫(yī)藥工業(yè)廢水年排放2-3億噸，化學(xué)需氧量約15萬噸，平均處理率小于30%。特別是生產(chǎn)抗菌素的廢水。全國生產(chǎn)抗菌素的工廠有百余家，目前只有山東濟寧制藥廠、華北制藥廠和上海第二制藥廠三賓對抗菌素廢水進行處理，但對鏈霉素、先鋒霉素等生產(chǎn)廢水仍無良策，即使處理，效果仍不好。 4高濃度有機廢水污染問題迫在眉睫。高濃度有機廢水的化學(xué)需氧量6，000-20，000毫克每升，生化需氧量3000-10000毫克每升。主要污染來源是食品釀造業(yè)、制糖、制革及屠宰肉聯(lián)廠等。 1.4.1味精廢水:中國生產(chǎn)廠家和車間有230多家，年排放廢水17萬噸，絕大多數(shù)未經(jīng)處理直接排放，全國有10余家采用廢水生產(chǎn)飼料酵母，但化學(xué)需氧時只去除60%，仍有40%排入環(huán)境。 1.4.2糖蜜酒糟:是糖蜜酒精蒸餾廢液;溫度高、酸度大、色度深、生化需氧量、化學(xué)需氧量值高達數(shù)萬毫克每升，是廣東、廣西的主要污染源。 1.4.3目前中國有制革廠500多家(不含鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè))，年排放廢水5000-6000萬噸。其中有一定廢水處理措施的不足30%，其余70%的廠家廢水未經(jīng)任何處理就排入環(huán)境中。 1. 5其它一些行業(yè)如:水銀電解食鹽工業(yè)廢水中含有汞;重金屬冶煉工業(yè)廢水中含有各種重金屬;電鍍工業(yè)廢水中含有氰化物和各種重金屬;煤焦和石油煉制工業(yè)廢水中含有酚;農(nóng)藥制造工業(yè)廢水中含有各種農(nóng)藥等，這些工業(yè)廢水都有毒，對人體的健康具有很大的危害。 2. 城市污水污染 隨著工業(yè)的發(fā)展又帶來了城市化，大量人口和工業(yè)高度集中于一些很小的地區(qū)，如美國城市人口已占全國總?cè)丝诘?5%，德國城市人口占70%，日本80%的人口居住在占國土面積20%的沿海城市。人們?nèi)粘Ｉ钏a(chǎn)生的生活污水，據(jù)統(tǒng)計每人每天約有數(shù)百升左右(美國500升，日本250升)，污濁負荷量為幾十克BOD(美國平均54克，日本為36克)。這些污水除含有碳水化合物、蛋白質(zhì)和氨基酸、動植物脂肪、尿素和氨、肥皂及合成洗滌劑等物質(zhì)外，還含有細菌、病毒等使人致病的微生物。這種污水會消耗接受水體的溶解氧，也會產(chǎn)生泡沫妨礙空氣中的氧氣溶于水中，使水發(fā)臭變質(zhì)。 3. 農(nóng)業(yè)回流水污染 農(nóng)業(yè)上最大用水是灌溉，其中60-90%蒸發(fā)損失，其余10-40%滲入地下或從地表流走。由于耕種、噴灑農(nóng)藥、施肥等工作，使這種灌溉回流水中含有較高濃度的礦物質(zhì)、富養(yǎng)肥料的有毒農(nóng)藥，也會使水體污染。特別是像滴滴涕那樣的有機氯農(nóng)藥是污染水質(zhì)最危險的物質(zhì)之一。這種物質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性極高，在自然界需要十年以上的時間才能完全分解為無害物質(zhì)，成為環(huán)境是長期存在的污染物質(zhì)，又易溶解于脂肪，能在動物和人體脂肪組織中積累起來造成危害，同時它難于水，借助水的流動而遷移到其它地方，使得許多沒有使用過農(nóng)藥的地區(qū)，甚至南極也出現(xiàn)滴滴涕，據(jù)統(tǒng)計現(xiàn)在已有兩千噸滴滴涕及其殘留物積存在南極冰水之中。由于過度使用有機氯農(nóng)藥，有些鳥已越來越少，甚至絕跡。 4.固體廢物污染及其它污染 農(nóng)業(yè)廢物、工業(yè)廢物和城市垃圾的數(shù)量和種類都非常多，如果轉(zhuǎn)入中，也會污染水質(zhì)，這類污染情況相當復(fù)雜。有機物質(zhì)經(jīng)水中微生物分解會消耗水中的溶解氧，各種有毒物質(zhì)使接受水體具有毒性，從工廠排出的廢氣，如二氧化硫，一旦隨雨水轉(zhuǎn)入水體時，就變成亞硫酸，它又同水中的氧作用，氧化變成硫酸，即消耗水中的溶解氧，又使水具有酸性。特別是各種各樣的污染物質(zhì)同時流進水域，有時可能會相互發(fā)生化學(xué)作用，從而產(chǎn)生具有與更大危險性的物質(zhì)，例如含無機汞的各種廢物排到水體后在水底沉積下來，經(jīng)微生物分解作用，多數(shù)可以轉(zhuǎn)變?yōu)闀鹚畟R病的甲基汞。污染途徑也是多種多樣的，比如垃圾場的垃圾級級雨淋和雪溶化后可能溶于水，或發(fā)生化學(xué)作用產(chǎn)生有毒物質(zhì)，最后漏出場外，流入地勢較低的城市的水點，或者滲入地下，污染地下水。 三.水體主要污染物質(zhì)及來源 污染水質(zhì)的物質(zhì)極為復(fù)雜，來源甚廣。 一般可分為十類，在各類物質(zhì)之間有些是相互重迭的。 1. 有害物質(zhì) 此類物質(zhì)主要包括苯、酚、氰化物、有機物、砷、汞、鎘、鉛及其化合物，及其它致癌物質(zhì)等。其重要來源是工礦廢水，下表列出部分工礦廢水中主要有害成分。 2. 致病微生物 包括各種病毒、細菌、原生動物等，能傳染疾病并有繁殖能力，主要來自各種污水、醫(yī)院污水。 3. 耗氧廢棄物 包括有機物和無機物兩類，前者主要是可生物分解的天然有機物;后者主要是還原性物質(zhì)如亞硫酸鹽、硫化物、亞鐵鹽和氨等。這類物質(zhì)經(jīng)水中生物氧化和化學(xué)氧化時，大量消耗水中的溶解氧，惡化水質(zhì)甚至使水發(fā)生惡臭，造成魚類死亡。它的來源非常廣泛，如造紙廠、纖維廠、儀器廠和生活污水等。 4. 植物營養(yǎng)物 這是植物生長所需的營養(yǎng)成分，如氮、磷、碳等化合物，主要來自于合成洗滌劑、化肥、飼料和生活污水等方面。這些物質(zhì)隨下水道和土壤的沖洗流到湖泊等水域時，會使貧營養(yǎng)湖變?yōu)楦粻I養(yǎng)湖，其結(jié)果使水的透明度減少，致使水發(fā)臭，這種現(xiàn)象往往很難改變/、。 5. 油類物質(zhì) 這類物質(zhì)由于比水輕，又不溶于水，因此覆蓋在水面上形成薄膜層，阻止空氣中的氧氣溶解于水中，使水中溶解氧減少，造成惡臭，影響到水產(chǎn)質(zhì)量，使其價格降低，若附于農(nóng)作物上則使其枯死;另一方面影響美觀，并有火災(zāi)的危險。主要來源是石油工業(yè)、機械加工、汽車和飛機的保養(yǎng)、涂料、煤氣、油脂加工等工業(yè)廢水和船舶運輸?shù)取? 6. 有機化學(xué)物質(zhì) 此類物質(zhì)包括諸如多氯聯(lián)苯(PCB)、合成洗滌劑(ABS)等，都是一些高穩(wěn)定合成化學(xué)物質(zhì)，生物難于分解。這類物質(zhì)能通過食物鏈濃縮造成危害，來源很廣，如各種有機化工廠等。 7.無機化合物和礦物質(zhì) 包括各種水溶性氯化物、鹽類和其它各種酸性、堿性物質(zhì)。濃度過高會降低水質(zhì)，危害水生生物，或使接受水體具有酸性或堿性，腐蝕水下作業(yè)設(shè)備等。主要來源是各種化工廠。 8. 沖擊物和其它不溶性固體物 主要是由于水分嶺沖下的諸如砂土、粘土之類的物質(zhì)，在水底沉積會淤塞水庫、灌渠和河道等。 9. 熱流出物 主要是熱電廠和各種工業(yè)過程的冷卻水等具有較高溫度的物質(zhì)。據(jù)報道，一般燃料熱電廠只有三分之一的熱量轉(zhuǎn)為電能，其余三分之二的熱量釋放到大氣中或冷卻水中，而原子能發(fā)電廠幾乎全部廢熱都釋放到冷卻水，約占其總熱量的75%。這樣大量的熱量導(dǎo)入水域會引起熱污染，使局部生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生劇烈變化。 10. 放射性物質(zhì) 這是各種可裂變的物質(zhì)在其裂變時放出放射線，造成危害。例如含硫化鈉的廢水與含硫酸的廢水混合后，可以反應(yīng)生成有毒物質(zhì)硫化氫;含亞鐵氰酸鹽的廢水，亞鐵氰酸鹽可以分解生成劇毒物質(zhì)氰化物等等。