【海洋开发与环境保护】港口水域污染问题

第二章海洋开发产业第一节港口航运产业 第三个问题 港口 运营阶段 水域污染问题 一 水体污染指标 资源量 地球水总量为13 9 108km3 海洋97 41 总淡水占2 59 可利用淡水 南北极的冰帽和冰川中目前无法利用 不到淡水总量的0 3 9000km3 地球上只有不到0 3 的淡水或约0 007 的水可为人类直接利用 主要分布在湖泊 河流 水库和浅层地下水源 蓄水量最大的淡水湖 贝加尔湖 流量最大的河流 亚马孙河 219750m3 s 世界流量的20 长江30480m3 s 江与河的区别 我国国内 通常把注入内海或者湖泊的河流叫河 注入外海或大洋的河流叫江 岛屿上的河流 注入哪里都叫河或溪 例如 万泉河 浊水溪 大甲溪等 朝鲜半岛的河流叫江 历史上是中国藩国 与中国关系密切 外国的河流 对于外国的河流都叫河 中国是中央之国的一丝妄自尊大在里面 水体 相对稳定陆地为边界的天然水域 如包括江 河 湖 海等 水体包括 水中的悬浮物质 溶解物质 底泥和水生生物等 水体污染 研究水体污染主要是研究水污染的同时也研究底质和水生生物污染 重金属污染物易于从水相转移到固相的底泥中 此时水相似乎未受重金属的污染 但从水体看 则受到了重金属的污染 水质用来描述水体中的水 物理指标 化学指标 生物指标 污水水质指标 用来表征水体受到污染程度 1 悬浮物 SS suspendedsolid 水体中不溶解的悬浮和漂浮物质 污染表现 形成淤泥 降低水体的透明度 影响生物生长发育 阻碍机械运转 单位毫克 升 特殊膜 1 m 2mm 过滤烘干测量 在l小时 2小时内沉淀的部分 称为可沉固体 生活污水中沉淀下来的物质通常称为污泥 污泥含水率是设计污水处理构筑物时必须考虑的因素 工业废水中沉淀的颗粒物则称为沉渣 2 有机物生活污水和许多工业废水均含有机物 生活污水中的有机物主要是动 植物的残体和排泄物 化学成份主要是碳水化合物 脂肪和蛋白质 在微生物作用下 会不断地分解并转化为无机物而成为植物的养料 通过植物的光合作用和同化作用 又合成为植物的机体 在有氧的情况下 有机物分解在好氧微生物的作用下进行 称作好氧分解 分解过程的时间较短 缺少氧气 有机物分解在嫌氧微生物的作用下进行 称厌氧分解 分解过程缓慢 而且放出恶臭 测量指标 总有机碳 TOC 总需氧量 TOD 总有机碳 TOC 指水中有机物的总含碳量 将水中有机物燃烧成CO2 通过测量CO2的含量来表示有机物的多少 总耗氧量 TOD 指水中可氧化物质在高温燃烧条件下进行氧化所消耗的氧量 当有机物全部被氧化时 碳被氧化成CO2 氢 氮和硫分别被氧化成水 一氧化氮和二氧化硫 这时的耗氧量称为总耗氧量 总耗氧量 TOD 有仪器在线测量 高温氧化2 5分钟 BOD5分析至少要求5天 COD分析至少2小时的化学氧化测量 3 生化需氧量 Bi chemicaloxygendemand 生物化学需氧量 BOD 是指好氧分解时微生物利用污水中可分解的有机物质所消耗的溶解氧 其单位为毫克 升 计量污水中有机物的指标之一 第一阶段约16天 水温高于20 需时间短 水温低于20 时需时较长 此阶段通过微生物的作用将有机碳 氢 氨转化为无机的二氧化碳 水和氨 自第16天至 20天为过渡期 第二阶段自第20天开始 持续较长时间 主要依靠硝化细菌使氨氧化为亚硝酸和硝酸 对环境影响较小 因此污水的生化需氧量通常只指第一阶段的耗氧量 此阶段污水中有机物在各时刻的耗氧速度与该时刻污水中有机物含量成正比 耗氧速度在开始时最快 5日内能降低生化需氧量68 左右 因此 将污水在20 温度下培养5日 作为BOD检验的标准 测得结果称作5日生化需氧量 记做BOD5 一般生活污水BOD5约为40克 人 日 表示 生物能氧化分解的有机物量 反映污水和水体的污染程度 是排放标准指标 是水体水质标准指标 用于处理厂设计 能判定处理厂处理效果 是污水处理管理指标 4 化学需氧量 Chemicaloxygendemand 用化学氧化剂氧化生活污水或工业废水中有机污染物所耗用的氧量即为化学需氧量 用COD表示 其单位为毫克 升 随氧化剂的种类 浓度和酸性条件的不同而不同 COD比BOD高 差值表示不能被生物降解的有机物含量 针对排放污水监测 氧化剂采用 K2Cr2O7 重铬酸钾 测得的数值为化学需氧量 COD r 针对水环境背景 氧化剂用 KMnO4 高锰酸钾 对50以下的小数值也敏感 测得的数值称为高锰酸盐指数COD n 5 pH值pH值也是水的污染指标之一 生活污水一般呈弱碱性 pH值约7 2 7 6之间 工业废水的pH值变化大 强酸性工业废水对混凝土材料有腐蚀作用 并对水生生物及细菌的生长与活动均有直接影响 采用物理化学处理时 pH值是重要的操作条件 6 细菌数污水和有些工业废水中含有大量细菌 每毫升污水中的细菌数目常以百万计 细菌大部分无害的 可能含有对人体健康有危害的病原菌和寄生虫卵 将引起肠道传染病 7 有害物质工业废水中的某些污染物质对人及生物常是有害的 如炼焦工业废水中的酸类化合物 机械加工业废水中的氧化物等 以及废水的铝 铜 铬 砷等物质都是有毒害的 这些物质的含量是废水处理与利用的重要指标 8 其他 蒸发残留物 totalsolid 水样经蒸发烘干后的残留量 溶解性物质量等于蒸发残留物减去悬浮物质量 碱度碱度表示污水中和酸的能力 通常以CaCO3含量表示 碱度较高 缓冲能力强 利于稳定消化过程 总氮 总氮 有机氮 无机氮氮是细菌繁殖不可缺少的物质元素 当工业废水中氮量不足时 生物处理时补充氮 氮是引发水体富营养化污染的元素之一 总磷磷同氮一样 也是污水生物处理所必需的元素 但同时也是引发封闭性水体富营养化污染的元素 二 河口海岸污染特性 1 污染源广河口港 海港区域人类活动产生的废物不管扩散到大气 废气 丢弃在陆上 垃圾 还是排放到河流中 污水 最终都可能进入河口海岸水域 而且港口 航道水域船舶活动频繁 更增加污染可能 2 持续性强承接来自大气 陆地的污染物 未溶解和不易分解的污染物在海岸和近岸水域中随时间积蓄 3 控制复杂由于污染源广 持续性 污染的物质种类多 入海复杂 加之海洋自然环境条件的多样性 决定了控制污染的复杂性 4 港口航道水域污染物的种类及危害简介危害排序 破坏生物资源 危害人体健康 降低舒适危害程度 十十 非常大 十 大 十 微量 不详 一 可忽略不计 城市废物十十 十十 十十 城市生活污水 城市工业废水和废弃物 农药及农业废弃物十十 十 一 农药 有机汞 有机磷 多氯联苯 家畜粪便 肥料 船舶飞机废弃物十十 十十 十 石油及其制品 粪便 生活污水 工业污水和废弃物等 食品 橡胶 海上设施建设及运营十 十十 十 造地填土 钻探 开采 污水 废物 油罐渗漏 油 疏浚泥 石油 天然气 锰结核矿 原子能生产和应用 十十 一 原子能设施 核动力船以及医药 工业和科研等排入水域的裂变衍生物 冷却水 引爆放射性物质 废弃物 放射性废物 军事活动十十 十十 十 有机物 生化武器 重金属 石油及产品 炸弹 杀虫剂 固体废物 疏浚泥 放射性物质等 三 港口水域典型污染物之一 石油 一 石油污染物的来源每年排入海洋的石油占石油总产量的5 包括原油 燃料油 润滑油等 污染数量 河流及沿海工业50 其余为运油船只的洗舱水 事故溢油 海上采油或运转事故等 污染区域 主要在港湾 沿海 港口水域 海洋油田附近 发生在离岸l0nmile以内的占80 发生在距离港口25nmile以内者占75 污染次数 据美国石油研究机构调查 油污染事件泄油240t以上者 90 是油船或燃油船舶造成 1 港区石油污染的沿岸排放及泄露来源 沿岸厂矿企业排水口 城市下水道排放大连港区水域约100个排污口 沿海炼油厂 一旦事故发生会造成严重污染 正常生产 每加工l吨原油为排放废水量2t 4t 按达标l0mg L排放 一年几百万吨的成品油生产能力 排放量也 千吨量级 河流携带入海 河口港上游经济带 海湾港的腹地经济区 港口设施的漏泄码头油库 输油管道等港口设施跑冒滴漏也是港口油污染的一个来源 2 港区石油污染的船舶来源 船舶事故污染 运输l 0t原油平均损失87g 船舶机舱水 万吨级船舶 日产机舱水为0 5t 3t 机舱水含油约10 到港艘次 吨位和在港停泊时间 如3 4天 估算每年随机舱水入海的油量 千吨级 船舶压舱水压舱水注满油舱的1 3左右 5万吨油船装油要排压舱水1250Ot 150OOt 含残油45t 75t 随着大型油船专用清洁压载舱的使用油船压舱水的环境问题转化为生物入侵而不是油污染问题 油船洗舱水油船舱底残油占载重0 5 油船改装油品或进坞修理均将洗舱 洗舱水含油100OOmg L 50OOmg L 有时达200OOmg L 且呈乳化状态 废气中未完全燃烧的油 不完全在港区了 船舶烟囱排出的未完全燃烧的油料 一般为2 3 一艘大型船舶横渡大西洋一个航次要消耗油料约6000t 通过烟气逸出约有l0t 20t 3 海上采油导致的油污染海上油气开发及井喷事故等也是油污染的一个重要来源 发展达到规模的油田 会有专门的原油运输码头 从而给区域环境造成压力 二 石油入海以后的理化变化1 扩散石油入海迅速在海面扩散成油膜 例如100 200L石油能形成0 1mm厚的油膜 足以覆盖lkm2的海面 轻油比重油扩散快 扩散速度和面积与石油成份有关 并受风 海浪 海流等动力因素的影响 海面的油膜最终在风 浪和海流作用下被分成许多的块 有时形成一条油污带 在近岸油还会随潮水的涨落而移动 油膜漂移速度约相当于海流速度60 风速2 4 漂移扩大了与海水接触 降低毒性物质累积 石油及其产品所含的氮 硫 氧化合物对扩散起重要作用 它们被认为是表面活性剂 溢油的回收 溢油温度低于油的倾点则类固态的油存在很长时间 倾点是指油品在规定的试验条件下 被冷却的试样能够流动的最低温度 2 蒸发石油中较轻的成份在海面上通过蒸发 受石油成份的蒸气压 浓度 油膜表面积 厚度 风 温度等影响 进入大气 汽油在海面上迅速蒸发消失 重燃料油几乎不蒸发 总的蒸发过程可以持续几个月甚至几年 3 溶解溶解作用指石油成份中的低分子烃 极性化合物从油膜中溶于水 溶解过程受海况 石油的理化特性 如化学组成 比重 粘度 表面张力 溶解度等所支配 整个过程会持续很长一段时间 石油烃溶于海水 被海洋生物吸收富集 因而对海洋环境会产生有害的影响 4 乳化石油进入水中因海洋动力因素的搅拌作用而产生乳化 当海面产生波浪破碎时 海面浮油能很快地吸收相当于其重量50 的海水 形成颜色像巧克力冰淇淋一样的 水油乳化物 含沥青烯多的原油容易发生 油包水 乳化液 形成粘附的半固体块 含50 80 的水及一些固体物质 这些半固体相当稳定 外观似冰淇淋 较轻石油的蒸馏产物容易形成 水包油 水包油 在海水中不稳定 易消失 溢油发生后使用分散剂有助于形成 水包油 的乳化 加速消除海面原油 乳化和扩散减少海面浮油量 但油没有从海洋环境中消失 其毒性也继续存在 油包水的乳化油包水的乳化会迟滞溢油消散过程 放大1000倍的油包水乳化 水滴 5 氧化作用氧化作用 速率取决于它的化学特性 主要发生在海洋表层 受光和微量元素的催化而加快而硫化物能降低石油烃的自氧化作用 每天有8小时光照 如能充分进行光解作用 2 5 m厚的油膜只要几天时间即可消除 6 生物降解多种细菌 真菌 某些藻类能够降解某些石油化合物 细菌的降解作用取决于若干环境因素 例如温度 冰点其降解石油的能力仅相对于25 时的30 海水中有机物质的溶解量和细菌寄生的悬浮粒子数量 对石油的降解有一定作用 开阔海域海水生物降解过程比河口和沿岸水域缓慢 7 物理分解海面浮油老化后产生豌豆粒大小焦油块 直径为2O m 80 m 1OOm水深处也能发现这些微粒 8 沥清块的形成石油残渣以沥清球或块的形式玷污海岸或漂浮于海面 沥青块的大小从几毫米到几厘米 有松软的也有硬的 易碎 常常还掺杂着砂或其它碎屑 根据日本的试验结果 石油在水中大约10天开始形成粘性沥青状油粒 经过200天形成直径2mm 20mm坚硬易碎的油珠和沥青块 沥青块在海中的消失要经过较长时间 9 沉积作用漂浮的焦油块被海洋生物附着沉入海底 重油在老化过程中密度提高沉入海底 新鲜石油同其它悬浮颗粒一道被滤食浮游生物摄入肠道内 而后随同粪便被排泄出来沉入海底 沉入海底的石油或石油氧化物 在海流 海浪等动力条件的作用下 还可能再次悬浮于海面 港口海域 河口石油沉积物的浓度最高 通常大陆架石油沉积物要比大陆坡为高 大陆坡又高于深海 结合水或其它沉积物会使密度大而加速油下沉 10 海滩堆积海上浮油在风和海水作用下涌到岸上 堆积大量的石油或油块 很容易渗入到海滩沉积物中 在使用分散剂的情况下 会增强石油透过沉积物颗粒间隙的渗透性能力 石油被深深埋入沉积物之中不能与任何含氧层接触时 其组成稳定 这是因为在厌氧条件下 石油的生物降解作用很难发生了 三 油污染对海洋环境的危害1 对海洋生物的危害 物理危害 毒性危害 当海水中油的含量为l 0mg L或溶于水的石油成份的含量为1 g L时就能对敏感生物产生危害 提供了八种死法 油膜覆盖窒息 触油污引起中毒 因石油的挥发物毒性 影响生物洄游路线和近海养殖区 破坏高级生物的食物来源 降低生物对传染病和外界刺激的抵抗能力 中断生物群落繁殖 破坏食物链中的某个环节导致生态破坏 水生物资源营养价值受到破坏 富集石油中毒素 使生物和人类食用致癌物质 2 对沿岸的影响 影响滨海景观及旅游业 在受波浪侵蚀的海滩上石油会分解成小颗粒 在有阻拦的区域形成堆积 波浪小的海滩 石油则在高潮线附近形成沉积 在没有巨大波浪的峡湾和内湾中 溢油的危害最为严重 在低于高潮位的沿海区油污危害会轻些 因为海水在沉积层和油膜之间 因而渗入沉积物中的油很少 如果是向岸风 油污则会滞留在岸上 沙质海滩具有较好的自净能力 海滩积油厚度达30mm存在几个星期 一年可基本自净 大规模溢油清除行为会伤害海岸表面 沉积物以及植被等 溢油清除后会生出一层很滑的绿藻 一般旅游区沿岸清除 与旅游无关的海岸任残留自然消失为好 3 对生态环境的影响产生大面积严重缺氧水域 1升石油完全氧化需要消耗40万升海水中的溶解氧 一起大规模的溢油污染事件能引起大面积海域严重缺氧 在封闭的港口和海湾区域情况更为明显 为厌氧藻类的疯长提供了条件 容易引发赤潮等生态灾害 4 对水域安全的影响可能引起水面火灾 危及桥梁 船舶的安全 四 港口水域典型污染物之二 病原微生物 1 生活污水生活污水排入水体 有氧净化消耗溶解氧 最终导致厌氧菌分解 分解碳化物 产生甲烷 分解氮化物产生 氮吲哚 粪臭素 硫化氢 硫醇使水体发臭 粪便80g 200g 人 天 一些疾病感染期 每克粪便可含106 108个病原体 每l毫升未处理的粪便污水中就含有几百万个细菌 其中许多是致病细菌 斑疹伤寒 痢疾 副伤寒 肠胃炎以及霍乱等肠道传染病 同时 污水还传染其它一些致病菌体 致病细菌和病毒都能在水中存活很久 足以能够把病菌传染给人或水生产物 损害他们的生存能力 2 病原微生物传染病原微生物主要来自生活污水 医院污水 垃圾及地面径流等 一般与其它细菌和大肠杆菌共存 所以通常用细菌总数和大肠杆菌 检测方法可以严格地将粪便大肠杆菌与大量的统称的大肠杆菌区别开来 指数及细菌值数为病原微生物污染的间接指标 病菌 病虫卵造成的传染病死亡率在发达国家及中国已从历史上的第一 二位降到第七 八位 有些贝类 如贻贝和牡蛎 滤食并储存海水中细菌且不影响细菌的生长 污水排放管道附近的贝类养殖区特别注意 五 港口水域典型污染物之三 需氧有机物 1 需氧污染物降解与溶解氧平衡当有机污染物进入水体后 细菌和其它微生物将首先利用水中的溶解氧进行有氧降解 空气中的氧气 水体中的绿色植物的光合作用补充一定的溶解氧 如果有机物有限且各种条件适宜 很快降解达到无机化而消除污染 水中溶解氧保持在一定的水平 完成水体自净 如进有机物数量过多 水中的溶解氧迅速消耗 降到一定限度 水体环境就成了缺氧或无氧状态有机物分解转化为厌氧分解 水体中一些需氧生物如鱼虾 昆虫 高级藻类和植物将难以生存 甚至绝迹 而有机物厌氧分解产物使水体受到进一步污染 2 生化需氧量生化需氧量是指单位体积水中需氧物质分解过程中所消耗的氧量 测试水样BOD5 先分析样品含氧量 后封存样品在温度20 环境中 放置5天 再测量水样的含氧量 差值此即为BOD5 余下采用化学方法 COD化学需氧量 进行分析 浓度比较高的有机污物在海水中分解要比在淡水中时间要长一些 耐咸水细菌首先要取代淡水细菌 如果污水排放口附近 水体流动较弱 沉积物中有大的有机颗粒 该沉积区逐渐演变成厌氧条件 结果是适应这种厌氧条件的动物区系得到发展 或使该沉积区变成无动物区 3 需氧有机物污染的危害需氧有机物由于造成水体缺氧 对水生生物中的鱼类危害最严重 目前水污染造成的死鱼事件 大多数是这类污染所致 尤其在北方的冰冻期和南方的夏季 此外会干扰生物种群 影响整体生态环境等 港口航道水域需氧有机物来源多 量大 有时可能造成大范围的污染 可以通过减少排放量 达到排放标准 人工复氧 研究区域水体的自净能力进而合理制定排放标准 加强监测 预报等措施减少需氧有机物的污染 六 港口水域典型污染物之四 富营养化 1 富营养化水体中植物的营养物 如磷酸盐 氨氮和硝酸盐 过量会导致某些藻类和其它水生植物会过度繁殖 耗尽溶解氧 导致鱼类大量死亡 此即为富营养化现象 在地表淡水系统的磷酸盐 海水系统中氮 氨氮和硝酸盐 是限制着植物生长的因素 如某些植物增殖迅速 许多未被吃掉最终死亡并被分解 从而消耗尽溶解氧 可加速有机物沉积 使水体底部迅速覆盖有机淤泥层 能杀死底栖动物以及卵和幼虫 这些新的植物种属会排挤原有的植物种属以致最终使其它植物消亡 并进而导致整条食物链的消失 2 富营养物质的来源虽然处理不完全的生活污水 有机废水 有机垃圾和家畜家禽的粪便等都是来源 但最大来源是农田上施肥及沿海养殖 施放化肥农作物吸收的不到10 其余大部分都在降雨或灌溉时从土壤中溶出 并随灌溉水或降水流失于附近的水体 3 富营养化程度的划分总磷和无机氮分别超过20mg m3和300mg m3就可以认为是危险状态 极限负荷量有两种表示方法 即单位体积负荷量 g m3 a 和单位面积负荷量 g m2 a 贫营养湖与富营养湖的临界负荷量是 总磷为0 29g m2 a 0 5g m2 a 总氮为5g m2 a l0g m2 a 4 赤潮水体富营养化后 浮游生物急剧繁殖 浮游生物种类不同反映出的颜色也不同 使海水呈现彩色 造成水中缺氧 鱼虾死亡 例如某种鞭毛虫 藻类可以引起绿色 赤潮 某些硅藻和浮游生物能产生红褐色的 赤潮 根据 赤潮 的颜色 判断引发的生物种类 赤潮发生的原因水体中过量营养盐 主要是氮 磷 是产生赤潮的主要原因 重金属中的铁和锰等微量元素以及一些特殊的有机物质 如维生素B1 B2 叶绿素a 酵母等是赤潮生物大量繁殖的重要刺激因素 水温 上升流 pH值和盐分等的适宜条件 是促进赤潮生物迅速繁殖的外界环境 而弱潮和缓流则是维持局部海域具有微生物繁殖适宜条件的前提 判断是否会发生赤潮 是否富营养化 方法很多 例如 化学耗氧量 p pm 无机磷 g L 无机氮 g L 1500 1 赤潮的危害a 破坏海域水体二氧化碳的平衡体系 使得水体的酸碱度发生较大的变化 大量浮游植物在光合作用过程中 消耗水体中大量的二氧化碳 海水pH值在8 0 8 2之间 赤潮时pH值可达8 5以上 有过9 3的观测值 b 许多赤潮生物体内含有毒素 导致摄食动物中毒而死 毒素释放到水体 致死海洋动物 分泌粘液状物质使水体变稠 因粘液的关系堵塞其鳃瓣窒息而死 c 由于生产过量 食物链 网 失去调控 赤潮生物尸体在有氧分解耗尽水体中的溶解氧而出现水体缺氧甚至无氧状态 在缺氧的环境条件下分解 又将产生大量的有害气体 有毒的赤潮生物在其分解时毒素也将全部释入水体 海洋动物就有可能受到严重危害 甚至被杀绝 最终可能出现一个从水体的富营养化发展成赤潮 又从赤潮生物的死亡分解将营养盐回归给水体实现水体体的富营养化 其余环节全部丧失 水体将经常处于严重缺氧状态 有机物分解多属厌氧分解 从而产生大量的硫化氢等气体 使水体变得恶臭 俗称 臭水 d 赤潮对渔业的危害 内湾养殖业可因赤潮而使养殖对象全军覆没 外海捕捞业也因赤潮改变水体的物理 化学特征和破坏其饵料基础 而导致捕捞对象集群受扰或回游路线的改变 使渔船找不到鱼群 e 在赤潮发生时 往往会散发令人讨厌的臭味 影响海滨景观和作为浴场的价值 f 如果赤潮发生在港湾和其附近水域 则会对航运交通和港口的运营产生不利影响并通过船舶传播赤潮生物 压载水和船体携带 七 港口水域典型污染物之五 热污染 1 温排水与热污染发电 炼钢等工业的损耗热量通过冷却水排放到外面 称为 温排水 生产一吨钢用冷却水90m3 150m3 火力平均输出1 106kW就需要35m3 s 60m3 s的冷却水 其水温平均高于环境水温7 l0 给环境带来坏影响时称为热污染 具有积极的效果称为热富集 影响不明时就称为热影响 2 热污染的影响热污染是能量污染 在 热 污染带 使水中的溶解氧减少 严重时可降至为零 使水中某些毒物的毒性提高 鱼类生存困难 不同的鱼种都有一个最佳水温区间 不能繁殖或死亡 破坏水生生态平衡的温度环境条件 加速某些细菌的繁殖 助长水草丛生 厌气发酵 恶臭 3 温排水扩散的研究温排水比海里环境温度平均要高出7 l0 密度比环境水要小 所以温排水入海后趋于上层向四周扩散 这种温排水在海中扩散冷却的过程 是温排水与海水之间的对流混合 温水与海水之间的相对运动 涡动混合 温水与周围冷海水间的混合稀释 以及海面散热 由海面向大气放热 三个物理过程所组成的复杂形式进行的 如下图所示 由于温排水具有密度流的特点 沿水平方向的热扩散比沿垂直方向的要大得多 热量在垂直方向仅能扩散到海面以5m左右的深度 海浪大向下层扩散得深一些 冬季由于海面的散热所导致的垂直对流混合将可达到相当的深度 在浅水区则可达到海底 所以冬季由温水引起的海面温水层不明显 排水口布置使水平散热范围避免受海岸形态和防波堤等建筑物影响 在平直海岸情况下 使排水口在与海岸垂直为好 排水口处要有一定水深 以便使四周的冷水由下层拥入而参与掺混 而使使水温的上升范围缩小 八 港口水域典型污染物之六 毒污染 1 非金属无机毒 CN F S2 等 氰化物 CN 是剧毒物质 人一次口服0 1g左右的氰化钾会致死 当水中含0 3mg L 0 5mg LCN 时 便可致死鱼 世界卫生组织订出鱼的中毒限量为游离 CN 0 03mg L 自然环境中普遍存在微量氰化物的来源 主要来自肥料和有机质 高浓度的主要来自电镀废水 焦炉和高炉的煤气洗涤废水及冷却水 化工废水和选矿废水等 但是环境对氰化物有较强的净化能力 陆地植物净化氰化物对陆生植物只有当浓度过高时才有不良影响 如油菜地土壤含氰大于0 45mg kg时 水稻土壤含氰大于0 34mg L时 在植物体中才急剧增长 而当 土壤中氰化物浓度低时 植物对氰化物有较好的同化作用 氰 在植物体内也可能转化为 氰糖苷 解除 氰 的毒害作用 并转化为植物体所需要的成份 水环境下净化a 挥发 氰化物与水中CO2作用产生HCN逸出 在缺少微生物及pH值低的条件下 挥发约占自净量90 b 氰化物的生物化学氧化分解 天然水体中氰化物在游离氧化作用下形成NH4 和CO32 是天然水体中微生物的生物化学氧化作用的结果 生物膜对较高浓度的氰具有较好的去除效果 球衣 菌为主的生物膜所同化 生物膜本身 氰 的含量并未积累 吸附 氰 在一些水生植物体内也可能转化为氰糖苷 解除 氰 的毒害作用 并转化为植物体所需要的成份 2 重金属与类金属无机毒 Hg Cd Pb Cr As 重金属的毒害作用重金属主要是通过食物进入人体 能在人体的一定部位积累 使人慢性中毒 极难治疗 例如 甲基汞主要破坏神经系统 无机汞破坏肾 镉伤害肾脏和骨骼 铅能引起贫血 肾炎 破坏神经系统和影响骨铬等 铬和砷毒性大且可以致癌 重金属的生物链富集作用重金属类污染物无法消失 只有形态 价态的变化 并具有生物食物链的富集作用 即由很低的浓度 通过动物 及植物 食物 生物 链的作用 可以富集到极高的浓度 水生生物富集重金属的程度及部位 因重金属种类和生物品种而不同 淡水鱼和淡水植物富集约1000倍 淡水无脊椎动物1 106倍 海洋植物100倍 海洋动物可达2 106倍 鳟鱼肉富集镉330倍 骨头为1600倍 肾脏为4400倍 重金属的来源及防治重金属是构成地壳的物质 分布广 超过本底含量就可能是污染造成的 主要来源是采矿 冶炼等工业企业排放以及煤和石油的燃烧 防治途径 严格排放标准 使重金属和水中悬浮物一同沉淀处理 利用非食用植物富集某些重金属元素的能力去除水中的重金属 使受重金属毒害的某些水生生物在较好环境条件下逐渐将重金属排出体外 3 易分解有机毒物类 挥发酚 醛 苯等 酚的生物毒性酚属高毒类 为细胞原浆毒物 低浓度的 酚 能使蛋白质变性 高浓度