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环境污染(environment pollution)是指人类直接或间接地向环境排放超过其自净能力的物质或能量,从而使环境的质量降低,对人类的生存与发展、生态系统和财产造成不利影响的现象.具体包括:水污染、大气污染、噪声污染、放射性污染等.随着科学技术水平的发展和人民生活水平的提高,环境污染也在增加,特别是在发展中国家. 环境污染问题越来越成为世界各个国家的共同课题之一.
环境污染的起因
人们一直以为地球上的水、空气是无穷无尽的,所以不担心把千万吨废气送到天空去,又把数以亿吨计的垃圾倒进江河湖海.大家都认为世界这么大,这一点废物算什么?我们错了,其实地球虽大(半径6300多公里),但生物只能在海拔8千米到海底11千米的范围内生活,而占了95%的生物都只能生存在中间约3公里的范围内,人竟肆意地从三方面来弄污这有限的生活环境.
海洋污染:主要是从油船与油井漏出来的原油,农田用的杀虫剂和化肥,工厂排出的污水,矿场流出的酸性溶液;它们使得大部分的海洋湖泊都受到污染,结果不但海洋生物受害,就是鸟类和人类也可能因吃了这些生物而中毒.
陆地污染:垃圾的清理成了各大城市的重要问题,每天千万吨的垃圾中,好些是不能焚化或腐化的,如塑料、橡胶、玻璃等人类的第一号敌人.
空气污染:这是最为直接与严重的了,主要来自工厂、汽车、发电厂等等放出的一氧化碳和硫化氢等,每天都有人因接触了这些污浊空气而染上呼吸器官或视觉器官的疾病.我们若仍然漠视专家的警告,将来一定会落到无半寸净土可住的地步.
水污染是指水体因某种物质的介入,而导致其化学、物理、生物或者放射性污染等方面特性的改变,从而影响水的有效利用,危害人体健康或者破坏生态环境,造成水质恶化的现象.
大气污染是指空气中污染物的浓度达到或超过了有害程度,导致破坏生态系统和人类的正常生存和发展,对人和生物造成危害.
噪声污染是指所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准,并干扰他人正常工作、学习、生活的现象.
放射性污染是指由于人类活动造成物料、人体、场所、环境介质表面或者内部出现超过国家标准的放射性物质或者射线.
例如,超过国家和地方政府制定的排放污染物的标准,超种类、超量、超浓度排放污染物;未采取防止溢流和渗漏措施而装载运输油类或者有毒货物致使货物 落水造成水污染;非法向大气中排放有毒有害物质,造成大气污染事故,等等.
由于人们对工业高度发达的负面影响预料不够,预防不利,导致了全球性的 三大危机:资源短缺、环境污染、生态破坏 . 人类不断的向环境排放污染物质.但由于大气、水、土壤等的扩散、稀释、氧化还原、生物降解等的作用.污染物质的浓度和毒性会自然降低,这种现象叫做 环境自净 .如果排放的物质超过了环境的自净能力,环境质量就会发生不良变化,危害人类健康和生存,这就发生了环境污染 .
环境污染会降低生物生产量,加剧环境破坏.
大气污染的危害主要有以下几个方面:
(1)对人体健康的危害:人需要呼吸空气以维持生命.一个成年人每天呼吸大约2万多次,吸入空气达15~20立方米.因此,被污染了的空气对人体健康有直接的影响.
大气污染:物对人体的危害是多方面的,主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍,以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病.
比如,1952年12月5~8日英国伦敦发生的煤烟雾事件死亡4000人.人们把这个灾难的烟雾称为"杀人的烟雾".据分析,这是因为那几天伦敦无风有雾,工厂烟囱和居民取暖排出的废气烟尘弥漫在伦敦市区经久不散,烟尘最高浓度达4.46毫克/米3,二氧化硫的日平均浓度竟达到3.83毫升/米3.二氧化硫经过某种化学反应,生成硫酸液沫附着在烟尘上或凝聚在雾滴上,随呼吸进入器官,使人发病或加速慢性病患者的死亡.这也就是所谓的光化学污染.
由上例可知,大气中污染物的浓度很高时,会造成急性污染中毒,或使病状恶化,甚至在几天内夺去几千人的生命.其实,即使大气中污染物浓度不高,但人体成年累月呼吸这种污染了的空气,也会引起慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿及肺癌等疾病.
(2)对植物的危害:大气污染物,尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的.当污染物浓度很高时,会对植物产生急性危害,使植物叶表面产生伤斑,或者直接使叶枯萎脱落;当污染物浓度不高时,会对植物产生慢性危害,使植物叶片褪绿,或者表面上看不见什么危害症状,但植物的生理机能已受到了影响,造成植物产量下降,品质变坏.
(3)对天气和气候的影响:大气污染物对天气和气候的影响是十分显著的,可以从以下几个方面加以说明:
①减少到达地面的太阳辐射量:从工厂、发电站、汽车、家庭取暖设备向大气中排放的大量烟尘微粒,使空气变得非常浑浊,遮挡了阳光,使得到达地面的太阳辐射量减少.据观测统计,在大工业城市烟雾不散的日子里,太阳光直接照射到地面的量比没有烟雾的日子减少近40%.大气污染严重的城市,天天如此,就会导致人和动植物因缺乏阳光而生长发育不好.
②增加大气降水量:从大工业城市排出来的微粒,其中有很多具有水气凝结核的作用.因此,当大气中有其他一些降水条件与之配合的时候,就会出现降水天气.在大工业城市的下风地区,降水量更多.
③下酸雨:有时候,从天空落下的雨水中含有硫酸.这种酸雨是大气中的污染物二氧化硫经过氧化形成硫酸,随自然界的降水下落形成的.硫酸雨能使大片森林和农作物毁坏,能使纸品、纺织品、皮革制品等腐蚀破碎,能使金属的防锈涂料变质而降低保护作用,还会腐蚀、污染建筑物.
④增高大气温度:在大工业城市上空,由于有大量废热排放到空中,因此,近地面空气的温度比四周郊区要高一些.这种现象在气象学中称做"热岛效应".
⑤对全球气候的影响:近年来,人们逐渐注意到大气污染对全球气候变化的影响问题.经过研究,人们认为在有可能引起气候变化的各种大气污染物质中,二氧化碳具有重大的作用.从地球上无数烟囱和其他种种废气管道排放到大气中的大量二氧化碳,约有50%留在大气里.二氧化碳能吸收来自地面的长波辐射,使近地面层空气温度增高,这叫做"温室效应".经粗略估算,如果大气中二氧化碳含量增加25%,近地面气温可以增加0.5~2℃.如果增加100%,近地面温度可以增高1.5~6℃.有的专家认为,大气中的二氧化碳含量照现在的速度增加下去,若干年后会使得南北极的冰熔化,导致全球的气候异常.
环境污染的分类
按人类活动分:工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染.
按造成环境污染的性质来源分:化学污染、生物污染、物理污染(噪声污染、放射性、电磁波)固体废物污染、能源污染.
环境污染的危害
环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响,如沙漠化、森林破坏,也会给生态系统和人类社会造成间接的危害,有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大,也更难消除.例如,温室效应、酸雨、和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应.这种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性,往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到,然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步.当然,环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降,影响人类的生活质量、身体健康和生产活动.例如城市的空气污染造成空气污浊,人们的发病率上升等等;水污染使水环境质量恶化,饮用水源的质量普遍下降,威胁人的身体健康,引起胎儿早产或畸形等等.严重的污染事件不仅带来健康问题,也造成社会问题.随着污染的加剧和人们环境意识的提高,由于污染引起 的人群纠纷和冲突逐年增加.
目前在全球范围内都不同程度地出现了环境污染问题,具有全球影响的方面有大气环境污染、海洋污染、城市环境问题等.随着经济和贸易的全球化,环境污染也日益呈现国际化趋势,近年来出现的危险废物越境转移问题就是这方面的突出表现.
主要的环境污染源
环境污染源主要有以下几方面:
1)工厂排出的废烟、废气、废水、废渣和噪音;
2)人们生活中排出的废烟、废气、噪音、脏水、垃圾;
3)交通工具(所有的燃油车辆、轮船、飞机等)排出的废气和噪音;
4)大量使用化肥、杀虫剂、锄草剂等化学物质的农田灌溉后流出的水.
5)矿山废水、废渣.
空气中主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、粒子状污染物、酸雨.
1. 二氧化硫(SO2)
二氧化硫主要由燃煤及燃料油等含硫物质燃烧产生,其次是来自自然界,如火山爆发、森林起火等产生.二氧化硫对人体的结膜和上呼吸道粘膜有强烈刺激性,可损伤呼吸器管可致支气管炎、肺炎,甚至肺水肿呼吸麻痹.短期接触二氧化硫浓度为0.5毫克/立方米空气的老年或慢性病人死亡率增高,浓度高于0.25毫克/立方米, 可使呼吸道疾病患者病情恶化.长期接触浓度为0.1毫克/立方米空气的人群呼吸系统病症增加.另外,二氧化硫对金属材料、房屋建筑、棉纺化纤织品、皮革纸张等制品容易引起腐蚀,剥落、褪色而损坏.还可使植物叶片变黄甚至枯死.国家环境质量标准规定, 居住区日平均浓度低于0.15毫克/立方米,年平均浓度低于0.06毫克/立方米.
2. 氮氧化物(NOx)
空气中含氮的氧化物有一氧化二氮(N2O) 、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2) 、三氧化二氮(N2O3)等,其中占主要成分的是一氧化氮和二氧化氮,以NOx(氮氧化物)表示.NOx污染主要来源于生产、生活中所用的煤、石油等燃料燃烧的产物 (包括汽车及一切内燃机燃烧排放的NOx) ;其次是来自生产或使用硝酸的工厂排放的尾气.当NOx与碳氢化物共存于空气中时,经阳光紫外线照射,发生光化学反应,产生一种光化学烟雾,它是一种有毒性的二次污染物.NO2比NO的毒性高4倍,可引起肺损害,甚至造成肺水肿.慢性中毒可致气管、肺病变.吸入NO,可引起变性血红蛋白的形成并对中枢神经系统产生影响.NOx对动物的影响浓度大致为1.0毫克/立方米,对患者的影响浓度大致为0.2毫克/立方米.国家国家环境质量标准规定, 居住区的平均浓度低于0.10毫克/立方米,年平均浓度低于0.05毫克/立方米.
3. 粒子状污染物
空气中的粒子状污染物数量大、成分复杂,它本身可以是有毒物质或是其它污染物的运载体.其主要来源于煤及其它燃料的不完全燃烧而排出的煤烟、工业生产过程中产生的粉尘、建筑和交通扬尘、风的扬尘等,以及气态污染物经过物理化学反应形成的盐类颗粒物.在空气污染监测中,粒子状污染物的监测项目主要为总悬浮颗粒物、自然降尘和飘尘.
4. 酸雨
指降水的pH值低于5.6时, 降水即为酸雨.煤炭燃烧排放的二氧化硫和机动车排放的氮氧化物是形成酸雨的主要因素;其次气象条件和地形条件也是影响酸雨形成的重要因素. 降水酸度pH<4.9时,将会对森林、农作物和材料产生明显损害.
5. 一氧化碳(CO)
一氧化碳是无色、无臭的气体.主要来源于含碳燃料、卷烟的不完全燃烧,其次是炼焦、炼钢、炼铁等工业生产过程所产生的.人体吸入一氧化碳易与血红蛋白相结合生成碳氧血红蛋白,而降低血流载氧能力,导致意识力减弱,中枢神经功能减弱,心脏和肺呼吸功能减弱;受害人感到头昏、头痛、恶心、乏力,甚至昏迷死亡.我国空气环境质量标准规定居住区一氧化碳日平均浓度低于4.00毫克/立方米.
6. 氟化物(F)
指以气态与颗粒态形成存在的无机氟化物.主要来源于含氟产品的生产、磷肥厂、钢铁厂、冶铝厂等工业生产过程.氟化物对眼睛及呼吸器官有强烈刺激,吸入高浓度的氟化物气体时,可引起肺水肿和支气管炎.长期吸入低浓度的氟化物气体会引起慢性中毒和氟骨症,使骨骼中的钙质减少,导致骨质硬化和骨质疏松.我国环境空气质量标准规定城市地区日平均浓度7微克/立方米.
7. 铅及其化合物(Pb)
指存在于总悬浮颗粒物中的铅及其化合物.主要来源于汽车排出的废气.铅进入人体,可大部分蓄积于人的骨骼中,损害骨骼造血系统和神经系统,对男性的生殖腺也有一定的损害.引起临床症状为贫血、 末梢神经炎,出现运动和感觉异常.我国尿铅80微克/升为正常值,血铅正常值小于50微克/毫升.
环境污染的特点
环境污染是各种污染因素本身及其相互作用的结果.同时,环境污染还受社会评价的影响而具有社会性.它的特点可归纳为:
1、时间分布性
污染物的排放量和污染因素的强度随时间而变化.例如,工厂排放污染物的种类和浓度往往随时间而变化.由于河流的潮汛和丰水期、枯水期的交替,都会使污染物浓度随时间而变化.随着气象条件的改变会造成同一污染物在同一地点的污染浓度相差高达数十倍.交通噪声的强度随不同的时间内车流量的变化而变化.
2、空间分布性
污染物和污染因素进入环境后,随着水和空气的流动而被稀释扩散.不同污染物的稳定性和扩散速度与污染性质有关,因此,不同空间位置上污染物的浓度和强度分布是不同的.
由上可见,为了正确的表述一个地区的环境质量,单靠某一点的监测结果是无法说明的.必须根据污染物的时间、空间分布特点,科学地制定监测计划(包括网、点设置、监测项目、采样频率等),然后对监测数据进行统计分析,才
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