第四節 環境污染
一、環境污染概述
(一)環境污染的概念
環境污染是有害物質進入環境,對人們的正常生活、身心健康等產生不良影響的現象。例如,煤炭、汽油等化石燃料的大量燃燒使空氣中顆粒物和二氧化硫的濃度急劇增高,汽車行駛、工廠生產、人群喧鬧、建筑施工等產生令人厭煩的聲音,工業廢水、生活污水的排放使水質變壞、發出異味等,均屬于環境污染。
環境污染主要是人類活動的結果,其產生和存在由來已久,但引起人們普遍關注和高度重視是在20世紀50年代以后。那時由于工業化和城市化的迅速發展,發生了許多重大的環境污染事件,直接影響到人們的身心健康乃至生命安全,導致了很多人在短時間內致病或死亡。
(二)環境污染的類型
環境污染的類型很多。根據自然環境要素,分為空氣污染、水污染、土壤污染等。根據污染物的形態,分為廢氣污染、廢水污染、噪聲污染、固體廢物污染、輻射污染等。根據污染物的性質,分為物理污染(如聲、光、熱、輻射等)、化學污染(如無機物、有機物)、生物污染(如霉菌、細菌、病毒等)。根據污染產生的原因,分為交通污染、生活污染、工業污染、農業污染等。根據污染的空間,分為室外環境污染、室內環境污染。根據污染的時間,分為長期污染、短期污染。根據污染物分布的范圍,分為局部性污染、區域性污染、全球性污染等。
(三)環境污染源
1.環境污染源的概念
環境污染源簡稱污染源,是指造成環境污染的發生源或環境污染的來源,即向環境排放有害物質的場所、設備、裝置等。例如,公共廁所、垃圾站、垃圾處理廠、垃圾堆放地、垃圾填埋場,化工廠或化工廠原址,農藥、化肥殘留地,移動的汽車、火車、飛機、輪船,集貿市場、建筑工地,煙囪,高壓輸電線路、無線電發射塔,受污染的河流、溝渠,會產生有害物質的建筑材料等,都是環境污染源。
2.環境污染源的類型
根據污染物發生的類型,分為交通污染源、生活污染源、工業污染源和農業污染源等。
根據污染源存在的形式,分為固定污染源和移動污染源。固定污染源是指公共廁所、垃圾站、高壓輸電線路、無線電發射塔、煙囪、工廠等位置固定的污染源。移動污染源是指汽車、火車、飛機、輪船等位置移動的污染源。
根據污染物排放的形式,分為點源、線源和面源。點源是指集中在某一點的一定范圍內排放污染物,如煙囪。線源是指沿著一條線排放污染物,如汽車在道路上行使造成道路兩側一定范圍內的污染。面源是指在一個大范圍內排放污染物,如工業區許多煙囪構成一個區域性的污染源。
根據污染物排放的空間,分為地面源和高架源。地面源是指在地面上排放污染物的污染源,如垃圾站。高架源是指在距地面一定高度上排放污染物的污染源,如煙囪。
根據污染物排放的時間,分為連續源、間斷源和瞬時源。連續源連續排放污染物,如火力發電廠的排煙。間斷源間歇排放污染物,如某些間歇生產過程的排氣。瞬時源在無規律的短時間內排放污染物,如事故排放。
根據污染源存在的時間,分為暫時性污染源和永久性污染源。暫時性污染源經過一段時間之后通常會自動消失,如建筑施工噪聲、揚塵產生于施工期間,待建筑工程竣工后就不存在了。永久性污染源一般是長期存在的,如在住宅旁邊修建交通主干道帶來的汽車噪聲和尾氣污染,將是長期的。
二、空氣污染
(一)空氣污染的概念
空氣是人類賴以生存、時刻都不可缺少的物質??諝赓|量優良,如負氧離子含量較高,則有益于人體健康;反之,空氣質量較差,則有損于人體健康。空氣污染也稱為大氣污染,是指向空氣中排放有害物質,對人們的正常生活、身心健康等產生不良影響的現象。
為了改善環境空氣質量,防止生態破壞,創造清潔適宜的環境,保護人體健康,我國制定了《環境空氣質量標準》(GB 3095-2012),規定了環境空氣中各項污染物不允許超過的濃度限值。如果環境空氣中某項污染物超過了該濃度限值,則認為它污染了環境空氣。超過得越多,說明污染越嚴重。
(二)空氣污染物的類型和危害
排入空氣中的污染物種類很多。根據污染物的形態,分為顆粒污染物和氣態污染物兩大類。
1.顆粒污染物及其危害
(1)顆粒污染物的概念
顆粒污染物也稱為總懸浮顆粒物,是指能懸浮在空氣中,空氣動力學當量直徑(以下簡稱直徑)小于等于100μm(微米)的顆粒物。
(2)顆粒污染物的種類
顆粒污染物主要有塵粒、落塵和飄塵三種。塵粒是直徑大于75μm的顆粒物,它的顆粒較大,靠自身的重力可在短時間內沉降到地面。落塵也稱為降塵,是直徑在10μm至75 μm之間的顆糙物,它的顆粒相對較大,靠自身的重力可在較短時間內沉降到地面。飄塵也稱為可吸人顆粒物,是直徑在10μm以下的顆粒物,它的顆粒相對較小,不易沉降,能長時間在空中漂浮。其中,直徑在2.5μm至10μm之間的顆粒物,稱為粗顆粒物;直徑小于等于2.5μm(約為人類纖細頭發直徑的1/20~1/30的顆粒物,稱為細顆粒物,也稱為可人肺顆粒物,即通常所說的PM2.5,是表征空氣環境質量的主要污染物指標。粗顆粒物主要
來自道路揚塵。細顆粒物主要來自化石燃料的燃燒(如汽車尾氣、煤煙)、揮發性有機物等。
(3)顆粒污染物的危害
顆粒污染物對人體的危害程度與其直徑大小和化學成分有關。細顆粒物不易被阻擋,人吸人后會直接進入支氣管,干擾肺部的氣體交換,易引發哮喘、支氣管炎、心血管病等疾病,還可通過支氣管和肺泡進入血液,其中的有害氣體、重金屬等溶解在血液中,對人體健康的危害更大。粗顆粒物能夠進入人體上呼吸道,但部分可通過痰液等排出體外,另外也會被鼻腔內部絨毛阻擋,對人體健康的危害相對較小。煤煙塵能把建筑物表面熏黑,嚴重時能刺激人的眼睛,引起結膜炎等眼病。
隨著現代工業的發展,鎘、鋅、鎳、鈦、錳、砷、汞、鉛等很多重金屬顆粒物污染空氣后,能引起人體慢性中毒,其中以鉛的危害多而重。鉛通過血液到達人的大腦細胞,沉積凝固,危害神經系統,使智力、記憶力減退,形成癡呆癥或引起中毒性神經病。
2.氣態污染物及其危害
氣態污染物是指以氣體形態進入空氣中的污染物,主要有硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、碳氫化合物。
(1)硫氧化物及其危害。污染空氣的硫氧化物主要是二氧化硫、三氧化硫。其中以二氧化硫的數量最多,危害最大。二氧化硫是無色、有刺激性臭味、有毒、有腐蝕性的氣體,它對人體的危害,在濃度較低時主要是刺激上呼吸道,在濃度較高時會刺激呼吸道深部,對骨髓、脾等造血器官也有刺激和損傷作用。當人能聞到二氧化硫的氣味時,會猛烈咳嗽、打噴嚏,感覺嗓子痛、胸悶、呼吸困難。二氧化硫在空氣中還能同水蒸氣和其他化合物結合而形成硫酸霧,其毒性比二氧化硫大。人吸入硫酸霧.會引起支氣管炎、支氣管哮喘和肺氣腫等病癥。硫酸霧隨雨、雪降落,形成“酸雨”,除了損害呼吸道系統和皮膚,還會腐蝕建筑物、設備和露天放置的各種金屬。
(2)氮氧化物及其危害。污染空氣的氮氧化物主要是一氧化氮、二氧化氮。一氧化氮本身對人體無害,但進入空氣轉變為二氧化氮后便變成有害。二氧化氮對呼吸器官有刺激作用,慢性二氧化氮中毒可引起慢性支氣管炎和慢性肺水腫。吸附著二氧化氮的懸浮顆粒物最容易侵入肺部,沉積率很高,可導致呼吸道和肺部病變,出現氣管炎、肺氣腫和肺癌等。二氧化氮除了對人體的損傷,也是一種腐蝕劑,能使各種織物褪色,損壞棉織品及尼龍織物。
(3) -氧化碳及其危害。一氧化碳大部分來自汽車尾氣,在城市空氣污染物中含量較多,是一種無色、無味、有害的氣體,不利用檢測儀器很難識別,因此其危害性比刺激性氣體還要大。人體靠血液中的血紅蛋白攜帶氧氣到各個組織。由呼吸道吸人的一氧化碳與血紅蛋白的結合力比氧氣與血紅蛋白的結合力大200~300倍,從而引起人體各組織缺氧。在一氧化碳高濃度環境中滯留1~2小時,可使人頭痛、惡心甚至昏迷;即使在較低濃度下,長時間也有很大害處。
(4)碳氫化合物及其危害。碳氫化合物包括甲烷、乙烷、乙烯等,是空氣中的一類重要的污染物。它們與空氣中的氮氧化物在陽光作用下形成淺藍色煙霧,被稱為光化學煙霧,危害很大。光化學煙霧有強烈的刺激作用,濃度超過0. 15ppm時就能刺激眼睛,使眼睛紅腫,還會引發哮喘、誘發肺癌,中毒嚴重者呼吸困難、視力減退、頭暈目眩、手足抽搐;如果長期吸人,會引起人體動脈硬化,加速人的衰老。此外,還會加速橡膠制品的老化,腐蝕建筑物和衣物。
(三)空氣污染源
1.主要空氣污染源
(1)交通污染源。主要是機動車、火車、飛機、輪船等排放有害物質進入空氣。由于交通工具以燃油為主,主要污染物為碳氫化合物、一氧化碳、氮氧化物和含鉛污染物,尤其是汽車尾氣中的一氧化碳和鉛污染。
(2)生活污染源。這類污染源具有分布廣、排放污染物量大、排放高度低等特點,主要有:①生活燃料的污染。居民家庭使用煤炭等燃料做飯或取暖,由于燃燒不充分,經常排出大量煙塵。②居住環境的污染。由于建筑及其裝飾裝修的發展,建筑材料釋放的甲醛、苯、氯氨等有機化合物,石棉以及氡等,成了重要的污染物,尤其在半封閉的通風和空調系統中危害更為嚴重,引起所謂的空調病和辦公室綜合癥。③其他生活污染:如公共廁所、垃圾站、污水溝等也是污染源,它們揮發有害氣體,特別是惡臭氣體。
(3)工業污染源。產生空氣污染的工業企業主要有鋼鐵、有色金屬、火力發電、水泥、化工、造紙、農藥、醫藥等企業。它們在生產中排放各種有害物質。
2.空氣污染源的源強和源高及其影響
源強是單位時間內污染物的排放量。污染物的濃度與源強正相關,即源強越大,污染越嚴重。
源高是污染源排放的高度,對污染物的濃度分布有很大影響。一般來說,離污染源越遠,污染物的濃度越低。但就高架源來說,情況較復雜,例如煙囪,地面污染物的濃度在離煙囪很近處較低,隨著距離的增加而增加,達到最大值后又逐漸減小,即污染物的最大濃度不是在最近處,而是在相隔了一段距離處。
三、噪聲污染
(一)噪聲污染的概念和特征
噪聲是干擾人們正常生活、工作和學習的聲音。此外,振幅和頻率雜亂、斷續或統計上無規律的聲振動,也是一種噪聲。噪聲污染是指所產生的環境噪聲超過國家規定的環境噪聲標準,并干擾人們正常生活、工作和學習的現象。
噪聲污染對人體的危害一般沒有空氣污染那么嚴重,但對人體健康及生活環境也有許多不良影響。隨著交通運輸、娛樂體育、工業生產、建筑施工等的發展,噪聲污染日益嚴重,成為嚴重擾民的突出問題。為了防治噪聲污染,保障城鄉居民正常生活、工作和學習的聲環境質量,我國制定了《聲環境質量標準》(GB 3096-2008),規定了五類聲環境功能區的環境噪聲限值及測量方法。
噪聲污染有下列3個特征:
(1)是能量污染。噪聲源停止發聲,污染即自行消除。
(2)是感覺公害。噪聲對人的影響不僅與噪聲源的性質、強度有關,還與受影響者的心理、生理狀況有關。例如,一般來說,喜歡熱鬧的人對噪聲的忍受程度大,喜歡清靜的人對噪聲的忍受程度小;年輕人對噪聲的忍受程度大,老年人對噪聲的忍受程度小;體質差的人特別是高血壓和精神病患者,對噪聲極易感到煩惱。再如,夜間的噪聲對睡眠的影響,老年人與年輕人、腦力勞動者與體力勞動者、病人與健康人的反應一般是不同的,老年人、腦力勞動者、病人通常對噪聲的干擾更敏感。
(3)具有局限性和分散性。局限性是指噪聲影響范圍的局限性,分散性是指噪聲源分布的分散性。隨著離噪聲源距離的增加和受建筑物、綠化林帶的阻擋,聲能量會衰減,受影響的主要是噪聲源附近地區。
(二)噪聲的危害
在人們休息,交談、思考問題、讀書和寫作等日常生活、工作和學習中,如果受到噪聲干擾則難以進行。此外,噪聲還有下列危害:
(1)對睡眠的干擾。睡眠是人消除疲勞、恢復體力和維持健康的一個重要條件,噪聲會影響人的睡眠質量和數量。當睡眠受到噪聲干擾而輾轉不能入睡時,就會出現呼吸急促、脈搏跳動加劇、神經興奮等現象,第二天會覺得疲倦、易累,從而影響工作和學習效率。久而久之,會引起失眠、耳鳴、多夢、疲勞無力和記憶力衰退等。
(2)對心理的影響。噪聲污染產生的心理影響主要是使人煩惱激動、易怒,甚至失去理智。噪聲易使人疲勞、分散注意力、降低工作和學習效率。
(3)對生理的影響。噪聲污染會對人體的全身系統特別是神經、心血管和內分泌系統產生不良影響。噪聲作用于人的中樞神經系統,使人的基本生理過程——大腦皮層的興奮和抑制平衡失調,可以產生頭痛、昏厥、耳鳴、多夢等癥狀,稱為神經官能癥。噪聲會引起人體緊張的反應,刺激腎上腺素的分泌,引起心率改變和血壓升高,是造成心臟病的一個重要原因。噪聲會使人的唾液、胃液分泌減少,從而易患消化道潰瘍癥等。
(4)對聽力的損傷。人們在強噪聲環境中暴露一定時間后,聽力會下降;離開噪聲環境到安靜的場所休息一段時間,聽覺會恢復,這種現象為聽覺疲勞。但如果長期在強噪聲環境中,則聽覺疲勞就不能恢復,而且內耳感覺器官會發生器質性病變,造成噪聲性聽力損傷或噪聲性耳聾。
(5)對兒童的影響。噪聲污染會影響兒童的智力發育,吵鬧環境中的兒童智力發育程度比安靜環境中低20%。噪聲還與胎兒畸形有關。
(三)噪聲污染源
1.交通噪聲
交通噪聲是機動車、火車、飛機、輪船等交通運輸工具運行時產生的噪聲,其特點是聲源面廣而不固定。交通噪聲日益成為城市的主要噪聲,其中又主要是機動車行駛時產生的噪聲,除了喇叭聲,還有發動機運轉、進排氣及輪胎與地面摩擦發出的聲音。此外,越來越多的城市有了機場,飛機起飛和著陸越來越頻繁,其起飛、著陸及低空飛行時產生的噪聲對機場周邊和起飛、著陸航道下居民有很大的影響。
2.生活噪聲
生活噪聲主要是社會人群活動產生的噪聲,如休閑廣場、公園、集貿市場、商業街、歌舞廳、露天游泳池、體育場、展覽館、中小學校、火車站、汽車客運站等場所人們的喧鬧聲、吆喝聲、高音喇叭聲等,特別是“廣場舞”。這些噪聲會干擾人們正常休息、交談、工作、學習等,使人心煩意亂。
3.工業噪聲
工業噪聲主要是工廠開工時產生的噪聲,它對周邊居民的日常生活干擾十分嚴重。有些工廠為供應市場的需要而在夜間加班,其噪聲使人難以入睡。
4.建筑施工噪聲
建筑施工噪聲主要是建筑工地上各種建筑機械和建筑工人手工操作產生的噪聲。這類噪聲在施工期間具有突發性、沖擊性、不連續性等特點,易使人煩躁。
四、水污染
(一)水污染的概念
水是生命的源泉,水環境是人類賴以生存的自然環境。水污染是指因某些物質的介入,導致水體化學、物理、生物或放射性等方面特性的改變,從而影響水的有效利用,造成水質惡化,危害人體健康、破壞生態環境等的現象。
水污染可分為地表水污染、地下水污染和海洋污染。地表水的污染物大多來自工業排放的廢水、城市生活排放的污水以及農田、農村居民點的排水。被污染的地表水可能隨雨水滲到地下,引起地下水污染。過度開采地下水也會使地下水質惡化。海洋污染的范圍主要是沿海水域的污染,主要是航行中的船舶排出的廢
油,臨海工廠排放的廢水,沿海居民丟棄的垃圾等所致。
(二)水污染物及其危害
與居住生活有關的水污染物及其危害主要有:
(1)植物營養物及其危害。植物營養物主要是指氮、磷、鉀、硫及其化合物。從植物生長的角度看,植物營養物是植物生長繁殖所必需的營養素,但過多的營養物質進入天然水體,會使水質惡化,從而危害人體健康。天然水體中過量的營養物質主要來自農田施肥、農業廢棄物、城市生活污水及某些工業廢水。
(2)酚類化合物及其危害。酚有毒性,水遭受酚污染后,將嚴重影響水產品的產量和質量;人體經常攝人,會產生慢性中毒,發生嘔吐、腹瀉、頭痛、頭暈、精神不振等癥狀。水中酚的來源主要是冶金、煤氣、煉焦、石油化工、塑料等工業排放的含酚廢水。另外,城市生活污水也是酚類污染物的來源。
(3)氰化物及其危害。氰化物是劇毒物質。水中的氰化物主要來自化學、電鍍、煤氣、煉焦等工業排放的廢水。
(4)酸堿及其危害。水體如果長期遭受酸堿廢水污染,水質會逐漸惡化。酸性廢水主要來自礦山排水和各種酸洗廢水、酸性造紙廢水等,雨水淋洗含二氧化硫的空氣后,匯人地表水也能造成酸污染;堿性廢水主要來自堿法造紙、人工纖維、制堿、制革等工業廢水。
(5)放射性物質及其危害。水體所含有的放射性物質構成一種特殊的污染,總稱為放射性輻射污染。污染水的最危險的放射性物質是鍶、銫等,這些物質半衰期長,經水和食物進入人體后,能在一定部位積累,增加對人體的放射性照射,嚴重時可引起遺傳變異和癌癥。在水環境中,有時放射性物質雖然不多,但能經水生食物鏈而富集。放射性物質的主要來源有:①原子能核電站排放廢水;②核武器試驗帶來的,主要是空氣中放射性塵埃的降落和地面徑流;③放射性同位素在化學、冶金、醫學、農業等部門的廣泛應用,隨污水排入水中,造成對人體的危害。
(6)病原微生物及其危害。病原微生物有病菌、病毒和寄生蟲三類,對人體健康帶來威脅。水中病原微生物主要來自醫院廢水和生活污水,制革、屠宰、洗毛等工業廢水,以及牲畜污水。
五、固體廢物污染
(一)固體廢物的概念和種類
固體廢物是指在生產和消費過程中被丟棄的固體或泥狀物質,包括從廢水、廢氣中分離出來的固體顆粒。
固體廢物的種類很多,根據廢物的形狀,分為顆粒狀廢物、粉狀廢物、塊狀廢物和泥狀廢物(污泥)。根據廢物的化學性質,分為有機廢物和無機廢物。根據廢物的危害狀況,分為有害廢物和一般廢物。其中,有害廢物是指能對人體健康或環境造成現實危害或潛在危害的廢物。為了便于管理,又可將有害廢物分為有毒的、易燃的、有腐蝕性的、能傳播疾病的、有較強化學反應的廢物。根據廢物的來源,分為城市垃圾、工業固體廢物、農業廢棄物和放射性固體廢物。
(二)固體廢物的危害
固體廢物對環境的污染是多方面的,如散發惡臭、污染空氣,污染地表水、地下水。許多固體廢物所含的有毒物質和病原體,除了通過生物傳播,還以空氣為媒介傳播。下面簡要介紹城市垃圾和工業固體廢物及其危害。
1.城市垃圾及其危害
城市垃圾主要包括城市居民生活垃圾、商業垃圾、建筑垃圾、市政維護和管理中產生的垃圾。城市垃圾的種類多而雜,如果處理不善,會嚴重影響城市衛生環境和市容市貌。城市垃圾中的許多物質屬于有機物,能夠腐爛而產生臭味,影響居民生活。城市垃圾堆放或填埋地如果未經合理選址和安全處理,經雨水浸淋,會污染河流、湖泊和地下水。許多城市垃圾本身或在焚化時,會散發出臭氣和毒氣,危害人體健康。
2.工業固體廢物及其危害
工業固體廢物包括工業生產中排入環境的各種廢渣、粉塵和其他廢物。隨著
工業生產的發展,工業廢物量日益增加,其中以冶金、火力發電等工業排放量最
大。幾種主要的工業固體廢物及其危害如下:
(1)煤渣和粉煤灰。煤渣是從工業和民用鍋爐及其設備燃煤所排出的廢渣,也稱為爐渣。目前排出煤渣最大量的工業是燃煤火力發電廠。大量煤渣棄置堆積,可放出含硫氣體污染空氣。粉煤灰是煤燃燒所產生的煙氣中的細灰,一般是指燃煤火力發電廠從煙道氣體中收集的細灰,也稱為飛灰、煙灰。如果不處理或處理不夠,會造成空氣污染,排人河流中還會造成水污染。
(2)有色金屬渣。有色金屬渣是指有色金屬礦物在冶煉過程中產生的廢渣,包括赤泥(從鋁土礦提煉氧化鋁后排出的,一般含大量氧化鐵,因此呈赤色泥土狀)、銅渣、鉛渣、鋅渣、鎳渣等。有的有色金屬渣含有鉛、砷、鎘、汞等有害物質。有色金屬渣如果堆置在露天,受風吹雨淋,會對土壤、水、空氣造成污染。
(3)鉻渣。鉻渣是在生產金屬鉻和鉻鹽過程中產生的工業廢渣。鉻渣中含有劇毒的六價鉻等,如果露天堆放,受雨、雪淋浸,滲入地下或進入河流中,會嚴重污染環境,危害人體健康。
(4)化工廢渣?;U渣種類繁多,以塑料廢渣、石油廢渣為主,酸堿廢渣次之?;U渣中有毒物質最多,對環境污染最嚴重。
(責任編輯:)