海洋污染分析论文

1、海洋污染分析摘要海洋污染(marine pollution )通常是指人类改变了海洋原来的状态，使海洋 生态系统遭到破坏。近几十年，随着世界工业的发展，海洋的污染也日趋加 重，使局部海域环境发生了很大变化，有害物质进入海洋环境而造成的污染， 会损害生物资源，危害人类健康，妨碍捕鱼和人类在海上的其他活动， 损坏海水 质量和环境质量等。关键词石油污染、重金属、放射性污染、热污染和固体废物污染、农药污染、有机肥料污染正文海洋的污染主要是发生在靠近大陆的海湾。由于密集的人口和工业，大量的废水 和固体废物倾入海水，加上海岸曲折造成水流交换不畅，使得海水的温度、pH、含盐量、透明度、生物种类和数量等性状发

2、生改变，对海洋的生态平衡构成危害。 目前，海洋污染突出表现为石油污染、赤潮、有毒物质累积、塑料污染和核污染 等几个方面；污染最严重的海域有波罗的海、地中海、东京湾、纽约湾、墨西哥 湾等。就国家来说，沿海污染严重的是日本、美国、西欧诸国和前苏联国家。我 国的渤海湾、黄海、东海和南海的污染状况也相当严重，虽然汞、镉、铅的浓度总体上尚在标准允许范围之内，但已有局部的超标区；石油和COD在各海域中 有超标现象。其中污染最严重的渤海，由于污染已造成渔场外迁、鱼群死亡、赤 潮泛滥、有些滩涂养殖场荒废、一些珍贵的海生资源正在丧失。海洋污染物依其海洋污染来源、性质和毒性，可分为以下几类：1.石油及其产品石油及

3、其炼制品（汽油、煤油、柴油等）在开采、炼制、贮运和使用过程中进 入海洋环境而造成的污染统称为石油污染。石油入海后即发生一系列复杂变 化，包括扩散，蒸发，溶解，乳化，光化学氧化，微生物氧化，沉降，形 成沥青球，以及沿着食物链转移等过程。（1）扩散入海石油首先在重力、惯性力、摩擦力和表面张力的作用下，在海洋表面迅 速扩展成薄膜，进而在风浪和海流作用下被分割成大小不等的块状或带状油膜， 随风漂移扩散。扩散是消除局部海域石油污染的主要过程。 风是影响油在海面漂 移的最主要因素，油的漂移速度大约为风速的百分之三。 中国山东半岛沿岸发现 的漂油，冬季在半岛北岸较多，春季在半岛的南岸较多，也主要是风的影响所

4、致。 石油中的氮、硫、氧等非烃组分是表面活性剂，能促进石油的扩散。（2）蒸发石油在扩散和漂移过程中，轻组分通过蒸发逸入大气，其速率随分子量、沸 点、油膜表面积、厚度和海况而不同。含碳原子数小于12的烃在入海几小时内便大部分蒸发逸走，碳原子数在1220的烃的蒸发要经过若干星期，碳原子数 大于20的烃不易蒸发。蒸发作用是海洋油污染自然消失的一个重要因素。通过蒸发作用大约消除泄入海中石油总量的1/41/3（3）氧化海面油膜在光和微量元素的催化下发生自氧化和光化学氧化反应，氧化是石油化学降解的主要途径，其速率取决于石油烃的化学特性。 扩散、蒸发和氧化过程在石油入海后的若干天 内对水体石油的消失起重要作

5、用，其中扩散速率高于自然分解速率。（4）溶解低分子烃和有些极性化合物还会溶入海水中。正链烷在水中的溶解度与其分子量成反比，芳烃的溶解度大于链烷。溶解作用和 蒸发作用尽管都是低分子烃的效应，但它们对水环境的影响却不 同。石油烃溶于海水中，易被海洋生物吸收而产生有害的影响。（5）乳化石油入海后，由于海流、涡流、潮汐和风浪的搅动，容易发生乳 化作用。乳化有两种形式：油包水乳化和水包油乳化，前者较稳 定，常聚成外观像冰淇淋状的块或球，较长期在水面上漂浮；后 者较不稳定且易消失。油溢后如使用分散剂有助于水包油乳化的 形成，加速海面油污的去除，也加速生物对石油的吸收。（6）沉积海面的石油经过蒸发和溶解后，

6、形成致密的分散离子，聚合成沥 青块，或吸附于其他颗粒物上，最后沉降于海底，或漂浮上海滩。 在海流和海浪的作用下，沉入海底的石油或石油氧化产物，还可再上浮到海面，造成二次污染。对生物的危害油膜减弱了太阳辐射透入海水的能量，会影响海洋植物的光合作用。油膜沾污海兽的皮毛和海鸟羽毛，溶解其中的油脂物质， 使它们失去保温、游泳或飞行的能力。石油污染物会干扰生物的 摄食、繁殖、生长、行为和生物的趋化性等能力。受石油严重污 染的海域还会导致个别生物种丰度和分布的变化，从而改变群落 的种类组成。高浓度的石油会降低微型藻类的固氮能力，阻碍其 生长，终而导致其死亡。沉降于潮间带和浅水海底的石油，使一 些动物幼虫、

7、海藻孢子失去适宜的固着基质或使其成体降低固着 能力。石油会渗入大米草和红树等较高等的植物体内，改变细胞 的渗透性等生理机能，严重的油污染甚至会导致这些潮间带和盐 沼植物的死亡。石油对海洋生物的化学毒性，依油的种类和成分 而不同。通常，炼制油的毒性要高于原油，低分子烃的毒性要大 于高分子烃，在各种烃类中，其毒性一般按芳香烃、烯烃、环烃、 链烃的顺序而依次下降。石油烃对海洋生物的毒害，主要是破坏 细胞膜的正常结构和透性，干扰生物体的酶系，进而影响生物体 的正常生理、生化过程。如油污能降低浮游植物的光合作用强度， 阻碍细胞的分裂、繁殖，使许多动物的胚胎和幼体发育异常、生 长迟缓;油污还能使一些动物致

8、病，如鱼鳃坏死、皮肤糜烂、患胃病以至致癌。2. 金属和酸、碱。包括铬、锰、铁、铜、锌、银、镉 、锑、汞、 铅等金属，磷、砷等非金属，以及酸和碱等。它们直接危害海洋 生物的生存和影响其利用价值。重金属污染物在海洋中的物理迁移过程主要是指海-气界面重金 属的交换及在海流、波浪、潮汐的作用下，随海水的运动而经历 的稀释、扩散过程。由于这些作用的能量极大，故能将重金属迁 移到很远的地方。重金属污染物在海洋中的化学过程主要是指重金属元素在富氧和缺氧条件下发生电子得失的氧化还原反应，及其化学价态，活性及毒性等变化过程。重金属在海水中能与无机和有机配位体 作用生成络合物和螯合物，使重金属在海水中的溶解度增大

9、。已 经进入底质的重金属在此过程中可能重新进入水体，造成二次污 染。此外，重金属在海水中经水解反应生成氢氧化物，或被水中 胶体吸附而易在河口或排污口附近沉积，故在这些海区的底质中，常蓄积着较多的重金属。重金属污染物在海洋中的生物过程主要是指海洋生物通过吸附、吸收或摄食而将重金属富集在体内外，并随生物的运动 而产生水平和垂直方向的迁移，或经由浮游植物、浮游动物、鱼 类等食物链（网）而逐级放大，致使鱼类等高营养阶的生物体内富 集着较高浓度的重金属，或危害生物本身，或由于人类取食而损害人体健康。此外，海洋中的微生物能将某些重金属转化为毒性 更强的化合物，如无机汞在微生物作用下能转化为毒性更强的甲 基

10、汞。某些微量金属元素是生物体必需元素，但是，超过一定含量就会 产生危害作用。海洋中的重金属一般是通过食用海产品的途径进 入人体。汞（甲基汞）引起水俣病（见水俣湾汞污染事件）；镉、 铅、铬等亦能引起机体中毒，或有致癌、致畸等作用；其他的重 金属剂量超过一定限度时，对人和其他生物都会产生危害。重金属对生物体的危害程度，不仅与金属的性质、浓度和存 在形式有关，而且也取决于生物的种类和发育阶段。对生物体的 危害一般是汞 > 铅 > 镉> 锌> 铜；有机汞 > 无机汞、六价铬 > 三价铬; 一般海洋生物的种苗和幼体对重金属污染较之成体更为敏感；此 外，两种以上的重金属

11、共同作用于生物体时比单一重金属的作用 要复杂得多，归纳起来计有三种形式，即两种以上重金属的混合 毒性等于各重金属单独毒性之和时称为相加作用，若大于各单独 毒性之和则为相乘作用或协同作用，若低于各单独毒性之和则为 拮抗作用。两种以上重金属的混合毒性不仅取决于重金属的种类 组成，且亦与其浓度组合及温度、pH等条件有关。一般来说，镉和铜有相加或相乘作用，硒对汞有拮抗作用。生物体对摄入体内的重金属有一定的解毒功能，女口：体内的巯荃蛋白与重金属结合成金属巯基排出体外。当摄入的重金属剂量 超出巯基蛋白的结合能力时，会出现中毒症状。3. 农药污染由于农药的施用通常采用喷雾的方式，农药中的有机溶剂和部 分农药

12、漂浮在空气中，污染大气；农田被雨水冲刷，农药则进入 江河，进而污染海洋。这样，农药就由气流和水流带到世界各地， 残留土壤中的农药则可通过渗透作用到达地层深处，从而污染地 下水。4. 放射性物质金属和酸、碱。包括铬、锰、铁、铜、锌、银、镉、锑、汞、铅等金属，磷、砷等非金属，以及酸和碱等。它们直接危害海洋生物 的生存和影响其利用价值。核工厂向海洋排放低水平放射性废物。建在海边或河边的原子能工 厂，包括核燃料后处理厂，核电站和军用核工厂在生产过程中，将低 水平放射性废液直接或间接排入海中。最典型的例子是美国汉福特工 厂和英国温茨凯尔核燃料后处理厂。 前者I960年排入太平洋的放射 性废物达36万居里

13、，主要是51 Cr、65 Zn、239 Np和32 P，后 者自50年代初起，每天大约把 100万加仑含有137 Cs、134 Cs、 90 Sr、106 Ru、Pu、241 Am 和3 H等核素的放射性废水排入爱尔 兰海,年排放总量近20万居里,该厂137 Cs的排放总量逐年增加， 1975年高达141360居里，已成为爱尔兰海、北海和北大西洋局部 水域的放射性主要污染源。核电站向水域排入的低水平放射性液体废 物，其数量要比核燃料后处理厂少的多。据对32座加压水动力堆核电站1978年液体放射性废物的排放量调查，除3 H夕卜，大多数没有 超过1居里。但设在沿海的原子能工厂，由于定点向近海排废，所 以对环境的污染问题应予重视。5. 有机废液和生活污水海洋是一种生物与环境、生物与生物之间相互依存，相互制约的复杂 生态系统。系统中的物质循环、能量流动都是处于相对稳定、动态平 衡的。当赤潮发生时这种平衡遭到干扰和破坏。在植物性赤潮发生初 期，由于植物的光合作用，水体会出现高叶绿素 a、高溶解氧、高化 学耗氧量。这种环境因素的改变，致使一些海洋生物不能正常生长、 发育、繁殖，导致一些生物逃避甚至死亡，破坏了原有的生态平衡。6 .