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第五章环境污染及其对生物的影响Environmentpollutionandanimalhealth本章概要工业革命在带来进步的同时,经常也带来伤痛。科学与技术的进步对人类不全是只有益处而无害处;它是一把双刃剑。由于人类自己的行为污染了自己呼吸的空气,饮用的水源,吃的食物,于是,人类变成了自身的对立面。在工业发展的过程中,污染是不可避免的。但如果只重视当前利益,而忽视长远利益,则是一个生存还是毁灭的问题。十七大首次提出“生态文明”,“又好又快”的发展观。说明我国的环境问题,已经引起国家领导人与政府足够的重视。

污染的形式由三部分组成:大气污染、水污染及固体废弃物污染

大气污染物目前已知约有100多种,按其存在状态可分为两大类:一种是气溶胶状态污染物,主要有粉尘、烟液滴、雾、降尘、飘尘、悬浮物等;另一种是气体状态污染物,主要有以二氧化硫为主的硫氧化合物,以二氧化氮为主的氮氧化合物,以二氧化碳为主的碳氧化合物以及碳、氢结合的碳氢化合物。对放牧动物的影响主要通过采食污染的牧草实现。水污染造成的经济损失最大

水污染的主要来源有点污染与面污染。点污染是由于人类活动所排放的各类污水、废水多由管道收集后集中排入水,如工业废水、生活污水。面污染源主要指农村无组织排放的废水,主要污染物为有机物、化肥、农药等。固体废弃物污染主要有工业固体废弃物,废旧物资和城市生活垃圾。人畜受污染影响的途径有直接暴露、通过食物链间接暴露。污染对人畜造成的影响有:直接致死、慢性疾病,长期及潜在的影响有:致癌、致畸及致突变。

一、经济发展中的环境问题二、山西的环境问题三、污染造成的损失四、政府的减排治污举措第一节环境污染概述IntroductiontoEnvironmentpollution一、经济发展中的环境问题

改革开发的30年,我国经济保持年均增长9.7%,高于世界同期增长速度5.2个百分点。2008年GDP居世界第3位,外汇储备居世界第1位。我国发展取得的成就是辉煌的。但付出的资源、能源、与环境代价也是巨大的。“十五”期末,我国GDP占世界的4%,但原油、原煤、铁矿石、钢材、氧化铝、水泥的消费分别占世界总量的7.4%、31%、30%、27%、25%和40%。高耗能导致资源的严重浪费,高污染导致严重的环境问题。“十七大”报告中指出,近年来,环境问题日益突出,污染问题严重影响社会稳定。因环境问题引发的群体事件每年以平均29%的速度递增。2005年,全国发生环境污染纠纷5.1万起。从现实看,治理的速度还赶不上污染的速度。2006年,主要污染物排放削减2%的指标并没有完成。近50%的城市出现了中度以上的污染,其中18%的城市出现重度污染。在2007年两会上指出,“环境污染已经成为当前中国发展中的一个重大问题。这个问题至今没有得到很好的解决。”随着经济的快速发展,我国的石油消费显著加快。虽然我们的石油消费总量远低于美国(美国2000-2007稳定在世界总量的25%),但从2000的约6%上升到2007的10%左右。在近7年的世界原油新增消费量中,我国占36%,而美国才占14%(资料来源:BP、海通证券研究所)。

2003-2008主要国家原油消费增长

2001-2007中国、美国及印度在全部原油新增量中比例

二、山西的环境问题

据报道,仅改革开放20多年来,山西累计生产原煤65亿吨之多,占到同期全国煤炭生产总量30%;累计调出原煤45亿吨左右,占到全国省际间净调出量的80%;出口占到全国的70%。特别是在2008年初南方雪灾中,山西尽最大努力挖煤运煤对南方电厂的贡献得到中央的认可。用山西外运的煤炭修筑截面为49平方米的城墙,可以建成49条万里长城。山西的资源煤、铝全国第一

煤炭已经成为山西“幸福的烦恼”,“一把双刃剑”

然而,由于长期作为国家的能源基地,山西在为国家经济建设做出巨大贡献的同时,也付出了沉重的环境生态代价。曾几何时,走进吕梁、临汾的山沟,绵延不断的焦炉烟囱,未经处理的烟尘使所在区域及其周围阴霾密布。2004相存智在看了上述污染情况后写了一首小诗:“黄土高坡罩烟瘴,沟川百里锅炉忙。黑金滚滚流山外,白日朗朗地无光。…”2005年,山西能源消耗占全国的5.5%(GDP才占2.3%),工业烟尘、生活烟尘、SO2与工业粉尘排放分别占全国的1、2、3与4位。工业固体废物生产量、排放量分别为全国2与1位。资源的严重浪费,环境的严重污染。煤炭已经成为山西“幸福的烦恼”,“一把双刃剑”。1.采煤对水资源的消耗山西作为我国最重要的能源基地,在为全国经济增长做出巨大贡献的同时,在资源、环境、安全等方面所付出的沉重代价触目惊心。采煤造成严重的水资源破坏,加剧了水资源短缺问题。山西每挖1吨煤损耗2.5吨的水资源。目前每年挖6亿吨煤,使15亿立方的水资源受到破坏。这相当于山西省整个引黄工程的总引水量。而山西省人均水资源量仅占全国平均水平的不到1/5。目前,煤炭开采对地下水系破坏非常严重。据统计,山西采煤对水资源的破坏面积已达20352平方公里,占全省国土总面积的13%。全省由于采煤排水引起矿区水位下降,致使泉水流量下降或断流,导致近600万人以及几十万头大牲畜饮水严重困难。在山西省煤炭主产区的大同十里河、口泉河、怀仁小峪河、朔州七里河、阳泉桃河、孝义兑镇河、左权清漳河、晋城长河已经断流,而素有山西母亲河之称的汾河也失去“汾河流水哗啦啦响”的风韵。2.生态环境“绿色代价”这是长期被忽视的隐性成本。首先是地质灾害,山西省矿区面积达8000平方公里,其中采空区面积约占5000平方公里,引起严重地质灾害的区域达2940平方公里以上,每年新增加塌陷区面积约94平方公里。发生地质次生灾害的范围波及1900个自然村,涉及95万人。1993至2003年的10年间,全省因煤炭开采就有40余万亩水浇地变成旱地,平均每年4万余亩。“采煤大省”几乎变成“塌陷大省”。第二是水土流失。煤矿开采对土地资源的破坏进一步加重了水土流失。煤炭开采造成水利设施报废、地表植被死亡、粮食减产甚至颗粒无收。第三,煤炭开采造成严重的环境污染。较为突出的是煤矸石和矿井废水带来的污染。目前山西煤矸石总量达到10亿吨。每年新增煤矸石在1亿吨以上。根据经验数据,大约10%的矸石在堆积过程中发生自燃,会产生大量的有害气体。更为重要的是,煤矸石经雨淋,渗透到水系,会污染地下水资源。与此同时,山西每年因煤炭开采排放的矿井废水高达4亿立方米,对地下水系有着严重的影响。2004年,山西废水排放9.37亿吨。106个地表水监察断面,92.5%被污染,其中重度高达63.2%。焦炭生产导致的大气污染是最为突出的一例绝大多数的焦化项目不符合环保要求,其中许多浓烟滚滚,污泥遍地,严重污染了山西的生态环境。2005年全国有43个大气严重污染城市,山西占了17个,其中临汾、大同、阳泉三市位于污染前3名。山西有关部门监测的26条河流的103个断面中,水质严重污染的断面就有64个。一些焦化大市县污染更加严重。以孝义市为例,2005年,全市二级以上天气只有95天;大气污染物中,苯并芘超标2.7倍,严重区域超标9.9倍。靠近焦化厂的河段,不是矸石如山,就是煤泥满河。

2007年09月19日中国网:《国家地理杂志》日前评出全球九个受污染最严重的地区,其中中国山西临汾也榜上有名。这些地区分别是秘鲁拉奥罗亚、俄罗斯最北部城市诺利尔斯克、中国山西省临汾市、印度东部奥里萨邦苏金达地区、乌克兰切尔诺贝利、赞比亚第二大城市卡布韦、俄罗斯捷尔任斯克、印度西部城镇瓦皮和阿塞拜疆苏姆加以特。三、污染造成的损失

根据估算,1995年环境污染和生态破坏对我国造成的经济损失达到了1,875亿元,占当年GDP值的3.27%。经济损失由三部分组成:一是大气,二是水污染,三是固体废弃物。水污染造成的经济损失是最为庞大的一个组成部分。仅计算人类生产活动中产生和排放的废弃物进入自然界水体所造成的水体污染而带来的经济损失,这数目就达到了1428.9亿元,占环境污染造成的全部经济损失值的76.20%。其中,工业污染性缺水是各项损失中最严重的一项。2004年全国因环境污染造成的经济损失为5118亿元,占当年GDP的3.05%。2007年报道我国每年因环境污染造成的损失约占GDP10%左右,如果这样计算,2007年GDP超过24万亿,则环境污染造成的损失约2.4万亿。发人深思在工业发展的过程中,污染是不可避免的。但如果只重视当前利益,而忽视长远利益,则是一个生存还是毁灭的问题。环境污染带来的生存环境的日益恶化已成为国人面临的重大问题。有些地方似乎走进了这样的怪圈:为了生存而想方设法发展,但许多发展却反过来影响着生存本身;一部分地区发展了,另一部分地区却因这种发展而难以生存。对于一个有着13亿人口的国家来说,环境污染问题显然是无法回认真解决的问题。随着经济的快速发展和科技的日新月异,环境污染已成为制约我国国民经济可持续发展和人民生活水平提高的重要因素。四、政府的减排治污举措在2007年前,国家尽管每年规定一个减排百分比目标,但每年不但没有完成任务,反而污染不断增加,当然短期的效益是GDP与财政收入的增加。2007年国家下决心节能减排,山西的态度同样鲜明(人民日报:2007-1-7):“山西污染到底有多重?有关数据表明,山西每平方公里承受的SO2排放量超过全国平均水平近3倍,11个重点城市的空气质量无一达到国际二级标准;全省60%的河流断流而且积满污水,城市地下水仅有六成达标。”过去山西提及此事,总是说山西是全国污染较重的省之一。事实上,“山西要承认自己是环境污染最严重的省份,‘之一’等开脱词不要再用。”作者长期生活工作在山西,综观多年来的治理污染与节能减排力度,2007年是治理力度最大的一年,从电视新闻中可以看到,一些高耗能严重污染的电厂被关停了、许多严重污染的焦化厂被取缔了。通过一年实实在在的减排行动,到2007年底,临汾、大同与阳泉均退出了污染前三位。第二节大气污染及其对生物的影响

Airpollutionandanimalhealth一、大气污染概述二、污染来源三、大气逆温与空气污染突发事件

在一般情况下,大气温度随着高度增加而下降,每上升100米,温度降低0.6℃左右,即低层大气温度高、密度小,高层大气温度低、密度大,显得“头重脚轻”。这种大气层极容易发生上下翻滚即所谓“对流”运动,将近地面层的污染物向高空乃至远方输散,从而使城市上空污染程度减轻。因而在通常情况下,城市上空为轻度污染,对人体健康影响不大。大气逆温与健康在寒冷的冬天,当一股寒流袭击之后,风小天晴,气温缓升,这时人们会渐渐感到空气越来越污浊,如果地面层空气湿度较大,则浓雾遮天蔽日,空气污染更加严重,对人体健康构成威胁。所有这些,多是由于大气结构出现“逆温”现象的结果。所谓大气逆温,是某些天气条件下,某地上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象,从而导致大气层“脚重头轻”,气家学家称之为“逆温”。发生逆温现象的大气层称为“逆温层”。它像一层厚厚的被子罩在我们城乡上空,上下层空气减少了流动,近地面层大气污染物“无路可走”,只好原地不动,越积越多,空气污染势必加重。

科学家发现,世界上发生的重大污染事件,除了污染严重外,还与大气发生逆温现象有关。对于我国冬季来说,主要是地面辐射冷却作用而导致近地面层气温迅速下降。当寒流袭击过后,地面受冷气团控制,天晴风小气温低,特别到了晚上,地面热量大量地向高空散发(辐射),使近地面气温迅速下降,而上层大气温度下降较慢,从而出现上暖下冷的所谓“逆温”现象。有时,白天日照不足,地面增温缓慢,还会使“逆温”长期维持,大气污染日趋加剧。冬天里“逆温”现象时有发生,在“逆温”造成大雾茫茫或污染严重时,人们应减少晨练及室外活动时间,尽力避免“逆温”带来的危害。四、大气污染的持续性影响

1.SO2污染的现状与特点SO2为大气环境第一污染物,SO2气体及其形成的酸沉降,是全球人类共同面临的重大环境问题之一,我国更为严重。我国是一个煤储量丰富的国家,煤炭占一次能源的75%,能源消费结构对煤的过分依赖导致了环境污染的加剧。目前,煤炭燃烧所排出的SO2已占排放总量的93.9%,全国SO2年排放量达2000万t以上,居世界首位。2.大气硫氧化物及酸雨对植物的影响SO2的来源主要是含硫化石的燃烧所致,如煤的含硫量通常在0.5~0.6%之间。植物吸收SO2等后也有一定的解毒、缓解能力,主要形式是SO2+H2O→H2SO3(亚硫酸盐毒性大),进一步氧化为H2SO4(硫酸盐毒性约为亚硫酸盐的1/30)。植物在SO2的污染下,体内的硫酸盐可达到正常的2~5倍。如果SO2的污染量及时间超过植物的解毒力,则可表现出一系列损伤症状。如双子叶植物叶子失绿,逐渐呈棕褐色坏死、或呈黄色、灰白色等斑伤,叶片皱褶。单子叶植物(禾本科为主)表现在叶尖部位,呈点状或条状损斑,组织脱水坏死,严重时叶尖枯焦卷曲。3.大气氟化物对动植物的影响大气氟污染源工业生产过程中,如高氟矿石的碾磨、干燥、燃烧及酸化,金属与含氟助溶剂的电化学还原,陶瓷、砖瓦的烧制,钢铁冶炼、玻璃生产时的熔融,煤炭、石油燃烧等等。均可向大气排放一定量的氟化物。对植物的危害氟化物对作物的损害取决于氟化物的性质,剂量及作用时间,高浓度的气态氟化物可使植物在短时间内出现损害,相对而言,粉尘性氟化物的损伤作用要小的多。但如果长时间作用,也可对植物产生明显影响,如双子叶植物柑橘受氟化物影响严重时,叶片脱落、树枝光秃,不同的植物对氟敏感性不同。对放牧动物的影响主要是通过采食在氟化物污染的牧草所致。主要影响因素与气候条件有关。雨季草氟最低,而冬春草氟明显升高,这里草氟有两个组份,其一是青草阶段吸收入体内的氟,其二是尘氟落在牧草的表面,不断积累起来的。一个有力的证据是,枯草期的牧草氟在水清洗牧草前后差别极大,实际牧草氟即使在重氟污染区,青草期草氟一般在30~50mg/kg,而枯萎期平均在200mg/kg左右,有的可超过1000mg/kg。青草期牧草氟低的原因不是污染减轻,而是一方面牧草不断长大,叶面相对污染要轻得多,更重要的一点是不定期降雨使污染氟得到冲淋,减少了吸收与表面积累;而枯草期一方面牧草枯死,另一方面无雨少雪,牧草表面氟越积越多。四十年代美国的情况(一)炼钢厂与炼锌厂:主要公司是:美国铝公司,加拿大铝业公司,雷诺兹金属公司,美国钢铁业,等等。

化学工厂:美国新泽西的杜邦动力化学公司合成了有机氟—氟里昂四十年代美国的情况(二)1944年的曼哈顿工程(创造世界上第一个原子弹的秘密代号)导致了严重的氟化物污染。为了从大量稳定的铀-238中分离到可分裂的铀-235,曼哈顿工程需要巨大数量的六氟化铀。在这期间及相关的工程中,这些工厂排放出高浓度的氟化物,污染到周围地区.FluorideDeception,2004ChristopherBryson在查阅了大量相关文献和第二次世界大战遗留下的曾经是绝密信件及公文,采用了大量的二战幸存将军的访谈录,完成了FluorideDeception一书,将美国氟化物隐蔽和欺骗了60多年的可怕故事公布于众。2000年生理学和医学的诺贝尔奖金获得者Arvid

Carlsson博士为《FluorideDeception》作附言。杜邦排氟在新泽西洲南部沿海地带的冲积平原,是美国最漂亮的农业土地。水果与蔬菜的历史性丰收使得新泽西赢得园艺洲的美名。位于杜邦工厂下风向有美国有名的果园,这里生产的桃直接就运到了纽约的超市。但1943年的夏天,农民发现他们的桃树被污染物烧伤,田地里躺着死牛,马匹非常虚弱,运动不灵活,无法工作,奶牛腿拐,不能站立,只好爬在地上吃草。工人吃了他们自己摘的产品后整夜呕吐。宾夕法尼亚州Sadtler实验室的PSadtler对工人的血氟进行了检查,结果高大31mg/l,这是一种致死性剂量,而正常的血氟低于1mg/l。

对杜邦排氟的诉讼

于是新泽西的农民们组织了一个氟委员会,他们等到战争结束,然后对杜邦(后来得知,战时杜邦每月商业氟里昂生产氟化氢150万磅,排出的氟化氢在3万-16.5万磅)与曼哈顿工程提出氟化物伤害诉讼,13项诉讼的总赔偿要求,达到43万美圆。

美国军队和工业集团的应对当产生和释放氟化物的美国军队和工业集团意识到,他们将面临来自工作场所和相邻的农业地区的损害人健康的大量诉讼时,他们做出应对措施.工业集团保护利益的措施A-成立

氟化物律师委员会成立了氟化物律师委员会,代表的主要公司是:美国铝公司,加拿大铝业公司,德国铝业公司,雷诺兹金属公司,美国钢铁业,等等。工业集团保护利益的措施

B-收买专业人员RAKehoe博士领导的凯特林实验室,做过极其重要的氟化物研究工作,但被搁置在图书馆的档案里。罗切斯特大学的HCHodge博士,被认为是美国最著名的氟化物毒理学专家,建议向全世界发布氟化物对孩子的牙齿有好处的信息,他是曼哈顿工程的主要医学顾问。HTrendleyDean博士的流行病学理论基础是氟化物有益牙齿健康,并因此在公共卫生行业中被热情的称作‘加氟之父’。其实,他最初是反对加氟的。然而,他被说服了,立场彻底改变了,因此他得到足够多的好处,并且被任命为国立牙齿研究所(NIDR)的首任主管,后调升到美国牙齿协会。氟化物是美国现代工业经济的血液官方为氟化物开脱,主要是氟化物对美国的经济与国防太重要了,后者对与当时苏联的军事竞争尤为重要。美国把氟化物比作现代工业经济的血液,氟化物的价值以十亿美圆计。如果没有氟化物,铝几乎不能生产,钢铁与化工将大量减产。美国最大的氟石生产企业的副总裁C.O.Anderson

说,“氟化物对国家生活的重要性就像火花塞对汽车的重要性一样”,“如果火花塞掌握在外国的手中,你的汽车就不能跑”。雷诺公司对马丁的危害1946年,马丁一家来到Troutdal,经营1500公顷的一个大牧场。后来,他发现自己的牛消瘦,腿拐,牙齿严重斑釉,牛不断死亡。然后家人也病了,年轻女儿走路时关节酸痛;全家人骨头疼痛,严重的消化问题,牙龈出血。马丁自己相信,在他迁来几个月后,他的健康开始衰退了.窗户玻璃被严重腐蚀。远处,与他的牧场交界的是雷诺公司的铝场。工厂机器轰鸣,生产繁忙,浓烟不停地排到Oregon的上空。马丁相信是工厂的毒烟杀死了他的牛,毒害了他的家人。没有办法,1950年,他不得不放弃牧场。马丁对雷诺公司的诉讼1955年8-9月,马丁一家起诉了雷诺公司。这是美国现代史上最重要的案例之一,布赖森认为这是矮子与巨人的战斗。因为一边是孤单的农民,另一边是几个国家顶级工业公司的联合体,有强大的法律与经济后盾。3周中,陪审团听了来自伦敦、芝加哥、辛辛那提的顶级科学家的正反两方面的医学证词。为马丁一家的主导医学证人D.Hunter博士认为,“这次审判创造了历史”。而代表雷诺公司的律师认为,“这是一个具有国家意义的案例”,这是美国历史上诉讼铝业公司排氟引起人类伤害的第一例。波特兰法院陪审团决定支持马丁一家,公司支付4.8万美圆补偿他们的疾病与医疗支出。EPA的态度1957年马丁案后,华盛顿突然停止了对空气中氟的监测,布赖森认为目的是帮助工业。后来,工业对氟的需求更大了,HF从1957年的12.3万吨增加到1974年的37.5万吨。当局对排氟企业一直在帮忙。到70年代早期,国家环保局(EPA)并没有把氟化物列到对人健康损伤的空气污染黑名单上,而毒性仅是氟化物一小部分的SO2则列在其中。到1968年,据华盛顿有关科研机构报道,美国的主要工业所产的氟化物已达118700吨。氟化物业影响到农业。工业氟污染已经且正在破坏着生态系统。不幸的是,很少有人注意到这一点,更不用说环保行动了。

60年代氟化物毒害20世纪60年代的例子。在美国和加大边境地区的东北方向几英里外有一个牛场。来自华盛顿的Varsey氏父子经营着这个牛场。1966年距离该牛场1.5英里外建了一铝厂。1968年巴氏家发现牛的体质开始衰弱。几个月后他们发现扩散的氟化物毒害了他们的牛群,损害了植物,还毒死了树木。Varsey父子的诉讼这一事件1972年经法院判给Varsey父子83000美元的损失。Varsey父子认为这不足以弥补他们的损失。上诉法院1975年开庭,判工厂给Varsey父子177150美元,具体包括Varsey父亲的精神损失(discomfortandannoyance)125000美元,Varsey儿子的精神损失(discomfortandannoyance)25000美元,牛的损害18150美元,财产损失19000美元。70年代氟化物毒害康奈尔大学的Krook1979报道,加拿大安大略的Cornwall岛西南有一铝厂,从1973年起,每天排氟0.816吨,成为岛上的主要氟污染源,奶牛只能怀3胎,后被淘汰。4-5岁的牛骨氟达到10000ppm.Crissman,MaylinandKrook(1980)报道,在与加拿大安大略的Cornwall岛比邻的纽约州,一铝厂下风向的奶牛场,草氟13-25ppm,没有超过40ppm的NAS标准,但氟中毒导致82头的63头在1979年被杀,余下的19头依据年龄有不同程度的氟中毒.结论是纽约州与美国联邦氟污染标准没有保护牛的健康。美国农业部1970年报告,空气氟化物对动物的损伤要比其它任何污染物更广泛。1987犹他州立大学Shupe报道犹他州立大学的Shupe先生从50年代早期报道动物氟中毒.1987年美国兽医研究杂志仍然在报道他的动物氟中毒研究(有牛、马及绵羊的牙齿氟斑与过度磨损的照片).从322个农场诊断出月99000头只动物有氟中毒,其中,988头牛被屠宰活尸检。Shupe先生报道动物氟中毒Shupe先生报道动物氟中毒氟化物是美国现代工业经济的血液氟化物的价值以十亿美圆计,没有氟化物,铝不能生产,钢铁与化工将大量减产。90年代美国空气中更多氟化物1998年,克林顿政府强迫几个关键的工厂报告他们排到环境中的有害化学物质的量。经过一夜之间,美国有毒污染物的量增加了300%。更吃惊的是HF的排放大大增加了。以前每年进入大气中的HF约为1500万镑,而后来变成7800万镑,超过500%。在增加的6300万镑中,5300万镑(84%)来自电厂,大部分是燃煤产生的。整个20世纪,氟化物是美国损伤最大空气污染物。2000年对造原子弹受伤工人

补偿15万美元布赖森写到,从1949年起,约有60万工人在为政府的原子弹工厂工作,之前有数万人被私人工业雇佣为曼哈顿工程造原子弹。美国花了约5.5万亿美圆(trillion)造核武器,而对人的危险与健康毫不关心。到克林顿时代,将这些造原子弹的男女工人称为冷战时期的英雄。2000年10月,国会颁布法令,为每位造原子弹受伤的工人补偿15万美圆。但能源雇员职业病补偿条例在很大程度上回避了氟的毒性问题。

2006年Summary(1-12)1Introduction(13-22)2MeasuresofExposuretoFluorideintheUnitedStates(23-88)3PharmacokineticsofFluoride(89-102)4EffectsofFluorideonTeeth(103-130)5MusculoskeletalEffects(131-180)6ReproductiveandDevelopmentalEffectsofFluoride(181-204)7NeurotoxicityandNeurobehavioralEffects(205-223)8EffectsontheEndocrineSystem(224-267)9EffectsontheGastrointestinal,Renal,Hepatic,andImmuneSystems(268-303)10GenotoxicityandCarcinogenicity(304-339)11DrinkingWaterStandardsforFluoride(340-353)Mostpeopleassociatefluoridewiththepracticeofintentionallyaddingfluoridetopublicdrinkingwatersuppliesforthepreventionoftoothdecay.However,fluoridecanalsoenterpublicwatersystemsfromnaturalsources,includingrunofffromtheweatheringoffluoride-containingrocksandsoilsandleachingfromsoilintogroundwater.Fluoridepollutionfromvariousindustrialemissionscanalsocontaminatewatersupplies.InafewareasoftheUnitedStatesfluorideconcentrationsinwateraremuchhigherthannormal,mostlyfromnaturalsources.FluorideisoneofthedrinkingwatercontaminantsregulatedbytheU.S.EnvironmentalProtectionAgency(EPA)becauseitcanoccuratthesetoxiclevels.In1986,theEPAestablishedamaximumallowableconcentrationforfluorideindrinkingwaterof4milligramsperlitre,aguidelinedesignedtopreventthepublicfrombeingexposedtoharmfullevelsoffluoride."FluorideinDrinkingWater"reviewsresearchonvarioushealtheffectsfromexposuretofluoride,includingstudiesconductedinthelast10years.我国工业氟污染的历史与危害

六十年代起,先后有湖南、江西、甘肃、宁夏、河南、湖北、贵州、江苏、山东等发生工业氟中毒.1968年在包钢周围的牧区最早出现。草食动物牙齿磨灭不齐,臼齿形成高低悬殊的长短牙,牧民称为“长牙病”;骨骼变形,肋骨上长出骨疣,腿拐。到1974年调查,家畜氟中毒危害面积约1万平方公里,受害动物约60万头只。原来牛马羊等协调发展的畜牧业,因大动物失去饲养价值,只留下单一的养羊业。严重制约了当地畜牧业的发展与农牧民生活的改善。工牧矛盾上升为民族矛盾,污染引发出社会政治问题。

近年媒体对包头工业氟污染

危害的报道1999年1月24日中国环境报载文《一万头羊毒死六千,三任书记状告无门,“氟毒”威胁包头》,文中介绍了位于包钢北部的沙德格苏木,严重的氟污染不仅损害了当地百姓的健康,而且给当地的畜牧业带来危机。“牙齿不停地往长长,直到长得吃不成草料,不得不一批批送屠宰场为止……包钢周边地区生长着许多这种“长牙羊”,农牧民为此忧虑重重.

《上海法制报》1999年3月5日,记者前往内蒙古自治区巴彦淖尔盟乌拉特前旗的沙德格苏木(乡),因为这里是长年遭受大气氟污染的地区之一。据说,这里曾是,“天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊”的一部分,而如今已是草场与沙漠相间了。2002年以来的氟专著五、CO2

排放与全球变暖

1.CO2

排放与全球变暖的原因全球气候变暖是一种自然现象。主要原因是人们焚烧煤炭、石油、植物等时产生的CO2等多种温室气体,由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,就形成媒体常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。根据气象历史记载:近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,但总的趋势是上升。全球变暖的主要后果是使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等。这既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。世界工业CO2

排放最多的国家(1989-99)2007中国钢铁生产占世界34%,CO2

排放占51%(IISI)“温室气体”主要包括二氧化碳、臭氧、甲烷、氯氟烃、一氧化碳等,其中二氧化碳占80%以上。近百年来的气候变暖被认为是二氧化碳等温室气体在大气中的浓度大幅度上升的结果。大气中二氧化碳浓度增加的原因主要有两个:首先,由于人口的剧增和工业化的发展,人类社会消耗的化石燃料急剧增加,燃烧产生大量的二氧化碳进入大气,使大气中的二氧化碳浓度增加;其次,森林毁坏使得被植物吸收利用的二氧化碳的量减少,造成二氧化碳被消耗的速度降低,同样造成大气中二氧化碳浓度升高。二氧化碳以外的温室气体,如甲烷、氯氟烃(氟里昂)、氧化氮等也在不同程度地增加着。《京都议定书》

为了人类免受气候变暖的威胁,1997年12月,《联合国气候变化框架公约》第3次缔约方大会在日本京都召开。149个国家和地区的代表通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》。规定到2010年,所有发达国家二氧化碳等6种温室气体的排放量,要比1990年减少5.2%。具体说,各发达国家从2008年到2012年必须完成的削减目标是:与1990年相比,欧盟削减8%、美国削减7%、日本削减6%、加拿大削减6%、东欧各国削减5%至8%。新西兰、俄罗斯和乌克兰可将排放量稳定在1990年水平上。议定书同时允许爱尔兰、澳大利亚和挪威的排放量比1990年分别增加10%、8%和1%。《京都议定书》需要占1990年全球温室气体排放量55%以上的至少55个国家和地区批准之后,才能成为具有法律约束力的国际公约。中国于1998年5月签署并于2002年8月核准了该议定书。欧盟及其成员国于2002年5月31日正式批准了《京都议定书》。目前已有170多个国家签订了该协定。2007年12月,澳大利亚签署《京都议定书》,至此世界主要工业发达国家中只有美国没有签署《京都议定书》。国际市场上的碳交易机制碳资产,原本并非商品,也没有显著的开发价值。然而,1997年《京都议定书》的签订改变了这一切。按照《京都议定书》规定,到2010年,所有发达国家排放的包括二氧化碳、甲烷等在内的6种温室气体的数量,要比1990年减少5.2%。但由于发达国家的能源利用效率高,能源结构优化,新的能源技术被大量采用,因此本国进一步减排的成本高,难度较大。而发展中国家能源效率低,减排空间大,成本也低。这导致了同一减排量在不同国家之间存在着不同的成本,形成了价格差。发达国家有需求,发展中国家有供应能力,碳交易市场由此产生。碳交易:降低1吨CO2的成本日本250美元美国150美元中国20美元所以发达国家花钱买中国的碳排放指标

六、历史上大气环境污染大事件

在20世纪,著名的“八大公害事件”中有五大事件就是大气环境污染大事件。1930年比利时马斯河谷事件

1943年美国洛杉矶光化学烟雾事件

1948年美国多诺拉事件

1952年英国伦敦烟雾事件

六十年代日本四日市哮喘事件

1930年比利时马斯河谷污染事件这是20世纪公认的8大生产污染事件中的第一事件。有63多人相继死亡,这次事件主要是由于几种有害气体和煤烟粉尘污染的综合作用所致。”多诺拉事件战后,在美国乃至国际上具有历史意义的污染事件发生在宾夕法尼亚州匹茨堡东南部的多诺拉(Donora)镇。这是20世纪8大污染公害事件的第三大事件。公开的报道如下。“美国宾夕法尼亚州多诺拉镇处于河谷地区,10月最后一个星期大部地区受反气旋和逆温控制。1948年10月26~31日,该地区持续有雾,当时大气中二氧化硫浓度高达0.5×10-6~2.0×l0-6毫克/立方米,并发现有尘粒。二氧化硫与金属元素、金属化合物相互作用,大气污染物在近地层积累。受事件影响,共有5911人发病,占全镇总人口的43%。症状是眼痛、肢体酸乏、呕吐、腹泻,有17人死亡。”事件真相事件发生在1948年的万圣节(Halloween,基督教的节日)的周末,从10月29日星期五晚上,居民为了庆祝节日在街上游行。突然黄黄的浓烟雾压下来,刺激的人们出不上气来,眼睛不停地流泪,什么也看不见。人们用手绢捂住口鼻,仍然不停地咳嗽。人们马上逃散,在2分钟内,街上已空无一人,像半夜一样寂静。即使如此,浓烟雾进入居民家中,医生不断接到求助电话,症状是腹痛,恶心,呕吐,咳血等。死亡20多人,大部分发生在周6中午前。多诺拉镇有居民13500人,约6000人生病。SO2经常成了氟的替罪羊发生在多诺拉的事件,认为归为SO2,因为SO2的毒性比氟轻,企业并不害怕,因此SO2经常成了氟的替罪羊。如果是氟污染,则对企业不利的诉讼,对受害人的诉讼有益。PSadtler也认为这次事件的危害要比通常SO2的危害要严重得多。此外,PSadtler发现这里的居民牙齿有斑釉,作物含氟量高,动物腿拐,窗户玻璃腐蚀,都是慢性氟污染之果。这次居民呼吸困难,哮喘,死伤者的血氟浓度是正常人的10-25倍,是急性氟中毒的征兆。公共卫生署(USPHS)把责任

归于气候因素尽管其它气体如SO2,CO也有,但不足以杀伤居民,因此Sadtler写了一篇谴责氟污染的报道。铝业公司自己分析了死者的血氟,结果高达20mg/l。公共卫生署(USPHS)为污染开脱,特别是为氟化物开脱,把责任归于气候因素。Sadtler当时怀疑,可能是周五工厂在为生产铀而在大量排出氟化物,但这是秘密,无法了解。多诺拉锌厂41年的历史多诺拉锌厂1916年开工时,是世界上同类中规模最大的,也是最脏的。直到1957年工厂关闭。

1951年4月,面对160位受害人总量高达450万美圆的赔偿要求,代表原告方的律师与美国钢铁公司达成和解,美国钢铁公司一次性出25万美圆用于支付死者与伤者的家庭。但三分之一的钱被律师得了。而世界上最大最富的美国钢铁公司既不承认有错,更不接受任何降低污染的责任。

我国的大气环境意外污染事故

2003年12月重庆市开县天然气“井喷”事故由于矿井天然气硫化氢含量极高,截至25日18时40分,死亡人数已达191人。最后这一特大井喷事件造成234人死亡。2004年4月重庆化学品事故4月16日重庆天原化工厂发生氯气泄露爆炸事故,到4月24日,一共发生了十起危险化学品的爆炸、火灾和泄露事故。这些事故一共造成20余人死亡,300余人中毒或者受伤,15余万人紧急疏散。2006年甘肃徽县铅污染中毒事件从8月16日至9月上旬,甘肃水阳乡800余名村民陆续前往医院化验,发现血铅超标儿童300余名,这一消息引起了极大的震动,也使得“环境安全”在“松花江水污染事件”之后,再度成为备受关注的公共话题。该冶炼厂始建于1995年,厂龄距今已有10余年,是徽县县政府重点保护企业。据测算,该企业仅2003年排入大气中的铅就达201吨,浓度约为568毫克/立方米,超出最高允许排放浓度800多倍,周围土壤也受到不同程度的污染。换言之,“冰冻三尺,非一日之寒”,铅污染由来已久,积累日深,今日才会酿成如此恶性的中毒事件。用国家环保总局副局长潘岳的话来说,这是长达10年的违法排污,当地政府与环保部门难辞其咎。第三节水污染及其对生物的影响Waterpollutionandanimalhealth一、水资源概述二、水污染的含义三、水的数量与人类健康四、水污染的主要来源五、中国水污染历史与现状六、水污染的影响七、历史上的水污染事件一、水资源概述

在我们共同的家园地球上,水的储量是及其丰富的,共有14.5亿km3之多。然而,其中海水占了97.2%,陆地淡水才仅占2.8%(有的说2.5%)。而与人类生活最密切的江河、淡水湖和浅层地下水等淡水,又仅占淡水储量的0.34%(有的资料为0.26%)。也就是说,与人类生活最密切淡水还不到地球水总量的1/1000。而且分布不均。另一方面,人类的用水量在逐年上升。联合国每3年发表一次《世界水资源开发报告》,对全球淡水资源进行最全面评的估。2006年3月发表的报告指出,全球用水量在20世纪增加了6倍,其增长速度是人口增速的两倍。全世界大面积缺水,已摆到我们的面前。滋养着人类文明的河流在许多地方被掠夺式开发利用,加上工业活动造成的全球暖化,未来的水资源已严重受到威胁,全球500条主要河流中至少有一半严重枯竭或被污染。全世界有半数以上的国家和地区缺乏饮用水,特别是经济欠发达的第三世界国家,目前已有70%,即17亿人喝不上清洁水,世界已有将近80%的人口受到水荒的威胁。全球每年有310万人因饮用不洁水患病而死亡,其中近90%是不满5岁的儿童。中国水资源总量为2.8万亿,其中地表水2.7万亿m3,地下水0.83万亿m3。我国年人均淡水不到世界平均占有量的1/4(10000m3/年/人)。此外,我国自然条件复杂,气候受季风影响强烈,降水分布不均。从地理上,东南多,西北少,年降水在400mm以下的地区占国土的一半,这种情况使得不到50%区域的南方拥有90%以上的地表径流及70%以上的地下径流。而国土面积50%以上的北方仅拥有10%的地表径流及30%的地下径流。这种分布的结果是南方水过剩,北方严重不足。从时间上,我国大部分地区的年降水集中在春夏或夏秋,一般仅3-4个月,降水占全年70-80%以上,这些水又不能得到有效利用。而其它季节严重降水不足。按照国际公认的标准,人均水资源低于3000m3为轻度缺水;人均水资源低于2000m3为中度缺水;人均水资源低于1000m3为严重缺水;人均水资源低于500m3为极度缺水。中国是联合国公布的严重贫水国家之一。不包括过境水在内,目前有16个省、区、市人均水资源量低于严重缺水线,有宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏6个省、区人均水资源量低于500m3。中国水资源总量并不算多,排在世界第6位,而人均占有量更少,2240m3,在世界银行统计的153的国家中排在第88位。我国的省、自治区、直辖市,在经济发展过程中,资源环境效率指数差异十分明显。海南省每立方米水气资源消耗可以创造8.94元的GDP,北京每立方米水气资源消耗可以创造4.30元的GDP,而山西省每立方米水气资源消耗仅创造0.07元的GDP,这意味着一些地区进行生产难以弥补资源环境成本。我们大多数地区它资源消耗还比不上水价。让我们比较一下与我国同纬度相同的美国。美国地处北美洲中部,总面积937万平方公里,与我国相近。美国水资源总量为2.97万亿m3,美国人口才3亿,人均水资源量接近10000m3,是水资源较为丰富的国家之一。由于立法相对完善,美国对于水资源的管理,利用和保护方面远远好于中国。二、水污染的含义

水体因某种物质的介入,而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变,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称为水污染。水的污染有两类:一类是自然污染;另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。目前,全世界每年约有4200多亿m3的污水排入江河湖海,污染了5.5万亿m3的淡水,这相当于全球径流总量的14%以上。化学性污染是指污染物为化学物品而造成的水污染。①无机污染物:包括酸、碱和一些无机盐类。②无机有毒污染物:主要是重金属等有潜在长期影响的物质,包括汞、镉、铅、砷等元素。③有机有毒污染物:主要是各种有机农药、多环芳烃、芳香烃等。它们大多是人工合成物质,化学性质稳定,很难被生物所分解。④需氧污染物:生活污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪和酚、醇等有机质可在微生物的作用下进行分解。⑤植物营养污染物:主要是生活与工业污水中的含氮、磷等植物营养物质,以及农田排水中残余的氮和磷。⑥油类污染物:主要指石油对水体的污染,尤其海洋采油和油轮事故污染最为严重。物理性污染主要包括以下3类。①悬浮物质污染:是指水中含有的不溶性物质,包括固体物质和泡沫塑料等。悬浮物质影响水体外观,妨碍水中植物的光合作用,减少氧气的溶入,对水生生物不利。②热污染:是指来自各种工业过程的冷却水,如直接排入水体,可能引起水温升高、溶解氧含量降低、水中存在的某些有毒物质的毒性增加等现象,从而危及鱼类和水生生物的生长。③放射性污染:是指由于放射性矿藏的开采,核试验和核电站的建立,以及同位素在医学、工业、研究等领域的应用等,使放射性废水、废物增加,造成放射性污染。生物性污染是指病原微生物排入水体后造成的水污染。一些病原微生物,如某些原来存在于人畜肠道中的病原细菌(伤寒、副伤寒、霍乱细菌等)可通过人畜粪便的污染而进入水体。一些病毒,如肝炎病毒、腺病毒等,以及某些寄生虫(溶组织阿米巴原虫、血吸虫、钩端螺旋体等)也可进入水体。生活性水污染可使各种疾病通过水进行传播。

三、水的数量、质量与人类健康

水占到成人体重的65%左右。水占血液总量的85%,骨骼的25%。一个人每天约需要1-3L水来维持正常的身体功能。为了维持较舒适的生活标准,一个人每天最少需要消耗50升水供饮用、做饭、洗刷餐具和洗澡。在普通的城市居民区,每天最少需要100升水才能运走废物。在工业化国家和发展中国家的城市人口密集区,每天人均用水量一般在200-400升。然而,在发展中国家,有将近15亿人仍然缺乏安全饮用水。目前,在有的地方,人们为了安全与健康,饮用与做饭不得不用桶装水。水污染与癌症村我国水污染形势严峻催生数“癌症村”2005年6月22日央视《经济半小时》播出《揭密“死亡名单”》,因为水环境的日益恶化,水源屡遭污染,全国各地制造出数个“癌症村”。

山东肥城“癌症村”——肖家店村

山东肥城市肖家店村。上游莱芜、泰安、宁阳等城市排放的污水不断增加,导致村边的大汶河严重污染。在肖家店村村委会,记者看到了令人吃惊的数据:2000年,死亡人数17人,其中11人是因为癌症死亡。2001年,死亡人数16人,其中

9人是因为癌症死亡。2002年,死亡人数17人,其中10人是因为癌症死亡。2003年,死亡人数19人,其中12人是因为癌症死亡。2004年,死亡人数21人,其中14人是因为癌症死亡。

(央视国际6月23日《经济半小时》报道)

江苏阜宁:“癌症村”

从2001年到2004年,江苏省盐城市阜宁县古河镇洋桥村死于癌症的人数达到20人,可是记者在洋桥村五组、六组、七组三个组了解到的三年来死于癌症的数字已超过这个数据,且所得癌症多为呼吸系统、消化系统癌症。三年来,因患癌症去世的村民年龄越来越小,有些死者还不足四十岁。正在治疗过程中的癌症患者,李文灿(59岁)季长清(51岁)、刘玉庆(36岁)、李文国(34岁)……这些人中年龄最小的杨金巧才29岁,因患直肠癌,其家人花去近六万元。洋桥村的村民,一直抱怨附近三个化工厂释放的刺鼻味道让他们感到晕眩,村民们还发现流进灌溉渠中发黄的废水已毒害他们饲养的家禽。无锡“癌症村”:崇安区广益镇广丰村

几年来因癌症去世的近20人,目前已查出患癌症者有近30人,占了全镇癌症病人总数的60%以上。广丰村周围都是化工厂,排放的工业废气味道十分难闻,横穿该村的马家河浜成了石利新村2000户居民生活污水的聚集地,邻近的液化气公司不断散发出的怪味,压得人喘不过气。河南“癌症村”:浚县北老观嘴村

从上世纪80年代起,邻县先后上马了很多造纸厂,大都是个体企业或承包企业,这些企业有的排放的工业废水不达标,有的甚至根本就没有排污净化设备,污水直接排入河流,导致卫河严重污染。住在两岸的很多村民近年来纷纷患上肠癌、食道癌、肝癌、胃癌等病,位于河渠交汇处的北老观嘴村情况尤为严重,近年来已有近百人患癌症陆续死亡。

天津“癌症村”:西堤头村

最近5年以来200多名癌症患者,他们的平均年龄才51岁,可怕的是,这些癌症患者都来自同一个乡镇相邻的两个村庄--天津市西堤头镇西堤头村和刘快庄村。自1999年以来,西堤头村和刘快庄村各种癌症患者有232人,平均年龄51岁,最小的才7岁,已经死亡172人,其中肺癌、肝癌和肠癌的患病比例最高。两个村的总人口大约是1.3万,癌症发病率达到了178/万,是全国癌症平均发病率7/万的25倍多。淮河的支流沙颍河畔“癌症村”:沈丘县

坐落在淮河的支流沙颍河畔的东孙楼村,280户人中有40多人患了食道癌。沙颍河畔的另一个村子黄孟营村,10年来,该村死亡的205人中,因癌症死106人,不名病因的猝死者有22人——这时人们才意识到水有了问题。

沙颍河边一个叫黄孟营的村子里,村党支部书记王林生告诉记者,他们这个有2400多人的村子,14年来已有114名村民因患癌症去世。仅2004年7月1日以来的两个多月中,村里就有8名癌症患者去世,其中9月1日一天去世3人。除了这些死者以外,目前村里尚有已经确诊的癌症患者10人,怀疑是癌症但还没有确诊的有7人。四、水污染的主要来源

1.点污染源点污染是由于人类活动所排放的各类污水、废水多由管道收集后集中排入水中,常称为点源。可分以下几类:工业废水工业废水首先是成分复杂,而且排放量大,所以污染极为严重。工业废水主要来自造纸业、冶金工业、化学工业以及采矿业等生产过程中排放的废水,分为有机废水、无机废水、重金属废水、电镀废水等。生活污水生活污水主要来自家庭、学校、商业、旅游、城市公用设施等及其它排放的污水,其主要含有氮、磷、硫、悬浮物、溶解的有机物等。1997年与1990年相比,城市生活污水排放量整整翻了一番,达到189亿吨,而我国城市污水的集中处理率仅为13.6%。

北京近2000万人口11座自来水厂年供水量6亿立方米每天污水260万吨中国最大的污水处理厂-高碑店污水处理厂每天处理80万吨2.面污染源面污染源主要指农村无组织排放的废水、地表径流等,主要污染物为有机物、化肥、农药等,其中氮、磷在农村地表径流中浓度很高。面污染源被认为是水污染的主要来源。主要包括以下几类:农业污染、建筑工程污染、城市街道废物、矿山酸性污物、空降污染物

五、中国水污染历史与现状

“60年代淘米洗菜,70年代水质变坏,80年代鱼虾绝代,90年代身体变坏。”这就是发达地区水污染的历史。江河污染

我国江河指的是七大水系:即长江、黄河、珠江、淮河、松花与江辽河水系、海河、浙闽水系。从污染源看,越是发达地区,污染源越多。但因长江、珠江、浙闽水系,年降水量充沛,流量大,流速快,故污染相对较轻;而黄河、海河、淮河、松花江、辽河水系,年降水量较少,流量小,流速慢,故污染较重,有的甚至很重。毛泽东主席在解放后多次谋划,“一定要把黄河的事情办好”,“一定要把淮河的事情办好”,“我们一定要根治海河”。淮河近20年来,由于工业污水与生活污水使得淮河成为一条臭河。1994年,淮河枯水期超过半年,污水存于河道,汛期一到,2亿吨污水下泻,形成一条长70km的污水带,淮南到蚌埠近百里河段变为黑河。污染之处,鱼类大量死亡,400万人口和家畜饮水受到严重影响。有的地方20万人断水一个月。31万人患胃肠与皮肤病。河流污染治理的思路:作者2007年在欧洲,看到所见河水污染很清,特别著名的跨国多瑙河、莱茵河。问到原因,回答是:对于流经16个国家的多瑙河,所有国家联合成立了一个“多瑙河保护国际委员会”,并在如何管理河流的问题上达成了一致意见。所以各自治理各自的河段。这样,我们的长江、黄河等大河,流经的省市区完全可以采取类似的办法,我们又是一个国家,又有中央政府统一领导与协调,应该更能做好。湖泊污染由于排入湖库的氮、磷等营养物质的不断增长率加,近年来水体富营养化程度加快。我国131个主要湖泊中,已达富营养化程度的湖泊有67个,占51.2%。在39个代表性水库中,达富营养化程度的有12座,占30%。在五大淡水湖中,太湖、洪泽湖和巢湖已达富营养化程度,鄱阳湖、洞庭湖正处于向富营养化过度阶段。城市近郊的湖泊水库富营养化程度普遍偏高,如杭州西湖、南京玄武湖以及北京的官厅水库等均达到富营养化程度。太湖的中富营养化面积占全湖面积的70%以上,富营养及重营养化面积约占全湖面积的10%。地下水污染地下水水质每况愈下,在全国118个城市中,64%的城市地下水受到严重污染,33%的城市地下水受到轻度污染,从地区分布来看,北方地区比南方地区更为严重。海河流域地下水资源量为271.6亿m3,受到污染的为171.5亿m3,占总量的63.2%。在14.38万km2的被评价面积中,已有61.7%面积上的地下水不适宜饮用,其中34.1%面积上的地下水不符合农田灌溉水质标准。

近海水污染

我国近岸海域水质的主要污染指标是无机氮和无机磷。水质评价结果表明:一类海水占18.7%,二类海水占21.4%,三类海水占6.5%,超三类海水占53.4%。从卫星图片“GoogleEarth”看中国海岸线,中国的沿海环境污染极为严重,内陆污染的河水流入大海,造成我国沿海海水污染。卫星图指出,从南到北几乎都被污染了,只是轻重不同而已。如果以一个省为单位,则江苏苏北海岸的污染面积明显更大,应该与其区域的经济发展有必然的联系。当然,淮河入海工程使得该水域接纳了这一流域的一部分污染。管网水污染

管网水污染是新近出现的一个值得关注的问题。管网在水压降低时,会因抽吸作用吸入含有氨及可同化性有机碳;而余氨不足时,有害细菌及微生物会繁殖;地下水会因渗入地面水或地下水而污染;管道检修会造成管网污染;屋顶水箱会因小生物进入或长期不清洗、不消毒而导致水质恶化;铅在我国只用于管道,低pH值及低碱度的水对铅的溶解力最强;水泥砂浆管道涂衬会被染,NH3在管道中转化成亚硝酸,沥青涂衬释放出苯并芘致癌物。六、水污染的影响

1.饮用水源污染及饮水安全

生活饮用水来自地表水和地下水两部分。若水源水质受到污染,就会影响人体健康和饮水安全。据世界卫生组织调查显示,80%的人类疾病与水质污染有关。在发展中国家,每年因缺乏清洁饮用水而造成死亡人数达1240万。饮水安全问题已引起人们的高度重视。病原微生物对人体健康危害水中病原微生物对人体健康形成的危害历史长久。受病原微生物污染的水体中含有大量的致病菌、病毒等,可引起伤寒、痢疾、霍乱和腹泻等肠道疾病。19世纪,欧洲一些大城市因水源水质受到污染造成多次霍乱爆发和蔓延。在此之后,人类采用加氯消毒方式,基本上控制了水致传染病问题。但自20世纪70年以来,饮用水中又不断发现新的病原微生物,如微小的病毒、贾第虫、嗜肺军团菌等,病原微生物至今仍是威胁人类健康和生命的重要因素。肠道杆菌是肠道传染病菌,属于人类肠道中的正常菌群,但现已发现其中某些致病菌株可引起腹泻,严重者可致死。1996年在日本爆发流行的出血结肠炎就是由肠出血性大肠杆菌引起的,导致日本36个都道府县8651人患病,7人死亡,上百所中小学停课。氯及消毒副产物氯作为饮用水消毒剂已有100多年的历史,为人类控制水致传染疾病起了十分重要的作用。但自20世纪70年代以来人们发现,受有机物污染的水源水加氯消毒后能产生多种副产物,这些副产物对人体具有致癌、致突变性。水中存在的有机物、腐殖酸和藻类是产生消毒副产物的前体物,是造成二次污染的根源。水源水在加氯消毒之后,挥发性卤代烃类化合物浓度增加数倍至数十倍。如果我们饮用的是加热煮沸的水,就可以除掉大部分的挥发性卤代烃类化合物。苦咸水苦咸水是由于沿海地区对地下水过渡开采而导致海水入侵,使陆地地下淡水变成苦咸水,失去原有的使用功能。另外,苦咸水还可以由自然地质原因造成。我国甘肃、青海、新疆、陕西等西部干旱地区地下水矿化度高,达不到饮用水的卫生标准。饮用后易引起腹痛、腹泻,对人体健康有不利影响。氟污染饮水中氟含量在2mg/L以上,斑釉齿的发病率升高;氟含量在8mg/L以上会产生慢性氟中毒,引起骨骼变化,称为氟骨症。氟骨症主要是因为氟化物大量在骨骼中沉着,影响骨质的正常发育生长。最终导致四肢畸形、瘫痪。我国氟骨症主要发生在高氟地区,大部分地方性氟中毒是由于饮用高氟地下水引起的,也有一些地方是饮用水源水受到含氟化物粉尘和工业废水污染所致。藻毒素水体富营养化会导致藻类大量繁殖,并产生一种能对水生生物和人体健康有毒害作用的藻毒素。能产生毒素的藻类多为蓝藻,其中以铜绿微囊藻、节球藻、水华鱼腥藻和水华束丝藻毒性最大。微蓝藻毒素是分布最广、最复杂的一种毒素,研究结果发现它是迄今为止已发现的最强的肝脏肿瘤促进剂。污染事故的危害突发污染事故是威胁人体健康、破坏生态环境的重要因素,它不仅会给人类的生命和财产造成严重的危害,而且对当地生态环境造成难以估量的破坏。近年来,我国常见的一些突发污染事故主要是由于剧毒农药、有害化学品泄漏,扩散;易燃易爆物泄漏爆炸,溢油事故及非正常废水排放等原因造成的。2005年11月13日下午,中国石油吉林石化公司双苯厂发生爆炸事故,造成五人死亡,一人失踪,近30人受伤。松花江被严重污染,挟带多达100吨的苯类污染物的松花江水顺流而下,灾后哈尔滨市因此停水4天,并造成对松花江下游俄罗斯城市的污染。2.水污染对人体健康的影响

世界卫生组织指出,人类疾病的80%与水污染有关。当然有些是直接所致,有些是间接所致。据统计约50%的儿童死亡是由于饮用被污染的水造成的。全世界有12亿人因饮用被污染的水而罹患各种疾病,世界上每年有约2500万以上的儿童死于饮用水污染。金属污染物对人体健康的影响与危害水中汞、镉、铅、砷等,他们与硫有较大的亲和力,可以形成硫化物。硫化物是水体重常见的危害较大的污染物,由于其容易发生价态变化,在水体中变化多端,时而沉入底质,时而进入水中。他们进入到人体后,与人体组织要害部分中的某些酶活性中心的巯基(-SH)有特强的亲和力,结合后就会抑制酶的活性,对人体产生毒害作用。有机污染物对人体健康的影响主要有酚、农药、氰化物、致癌物等。(1)酚类酚类化合物以苯酚毒性最大。炼焦、生产煤气、炼油等所排污水以苯酚为主。酚类化合物是一种细胞原浆毒,其毒性作用是细胞原浆中蛋白质发生化学反应,形成变性蛋白质,使细胞失去活性。酚类化合物侵犯神经中枢,刺激脊髓,进而导致全身中毒症状。酚类化合物可经皮肤、粘膜的接触,呼吸道吸入和经口进入消化道等多种途径进入体内。(2)农药农药通过大气、水体、土壤、作为经食物链富集造成危害。环境中的农药,可通过消化道、呼吸道进入人体。有机磷农药是造成人体急性或慢性中毒的主要污染物,它是一种神经毒剂,可抑制体内胆碱酯酶,造成胆碱酯酶聚积,导致神经功能紊乱。有机氯具有脂溶性的特点,即不溶或微溶于水,易溶于脂肪。这就决定了它在人体中主要在脂肪蓄积。此外,有机氯农药还可以对人体或动物造成内分泌系统、免疫功能、生殖机能等广泛的不良影响。(3)氰化物氰化钠、氰化钾、氰化烃,都能溶于水,可统称氰化物,三者都有剧毒。氰化物非常容易被人体吸收,经口、呼吸道或健康的皮肤都能进入人体。氰化物进入胃内在胃酸的解离下,能立即水解成氰烃酸而被吸收,血液中的细胞色素氧化酶的Fe3+与其结合,生成氰化高铁细胞色素氧化酶,丧失传递电子的能力,使呼吸链中断,细胞窒息死亡。由于氰化物在类脂中的溶解度比较大,所以中枢神经系统首先受到危害,尤其呼吸中枢更为敏感。呼吸衰竭乃是氰化物中毒致死的主要原因。(4)致癌物苯、苯并芘、联苯胺、萘胺、三氯甲醚、多环芳烃等有机物已被鉴定为与诱发人类癌症有联系。这些污染物大都来源于工业污染。3.水污染对水生生物的影响

石油污染的影响

化学物质污染的影响

重金属污染的影响

放射性物质污染的影响

热污染的影响

水生生物遗传变异

水域异常营养的危害

石油污染的影响

海水污染中影响范围最大,最广的莫过于油轮原油泄漏。原油泄漏对海洋生态的影响具有毁灭性的。如果水体受到轻度石油污染,鱼所分泌的粘液可将身上的油除去,但如果重污染时靠这种功能就无法将其除去。油和油膜粘附在鱼鳃的表皮细胞上,影响鱼类的正常呼吸。油和油膜也可覆盖藻类及其他,破坏藻类的叶绿素,降低其光合能力,使有些浮游生物死亡。油类还能污染底质,影响底栖生物繁殖,甚至使之死亡。油类被鱼吞食或经鳃吸入后,可使鱼肉带有怪味,失去食用价值。化学物质污染的影响

人工合成的化合物种类繁多,数量巨大,污染范围日益扩大,已从局部污染扩展到全球性污染。如南极洲的企鹅、北极的白熊和苔原地带的驯鹿,从其体内都可检出农药。有机氯农药因溶于脂肪,易在动物组织中积累,通过食物链,给水生生物和水鸟带来危害。如DDT和多氯联苯曾使爱尔兰海区近10万只海鸟死亡。生活污水、工业废水和农田排水把大量氮、磷化合物等带入水体,会引起水体,使水生动物的生存受到威胁,甚至死亡。有机磷农药引起的畸形鲫鱼与正常鲫鱼的比较。富营养化会影响水体的水质,会造成水的透明度降低,使得阳光难以穿透水层,从而影响水中植物的光合作用,可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少,都对水生动物有害,造成鱼类大量死亡。同时,因为水体富营养化,水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻,形成一层“绿色浮渣”,致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。从20世纪80年代后期到1992年前后,美国、丹麦、英国等国家因关注到环境荷尔蒙问题而同时发起了相关的研究。英国首先注意到河川中出现雌雄同体的鲤鱼科的鱼,研究者从是否有荷尔蒙样物质流入河水中的疑问开始着手调查,发现河水中的确存在着雌性荷尔蒙和口服避孕药成分,接着又在羊毛加工厂的排水沟里面检出了有影响荷尔蒙功能的化学物质Nonylphenol。英国在1985年使用的避孕药经下水处理设施流出是造成鱼类雌雄同体的可能原因。经过四年的调查,下水处理厂的排放水中的确检出雌激素样化学物质,同样,靠近羊毛洗净场的河川里鱼的精子形成受到抑制,人和家畜体内也捡出口服避孕药的分解产物。重金属污染的影响

重金属污染对水生生物也会造成很大危害。汞和汞的化合物在水生态系统中可随食物链而转移和积累。其中有机汞对水生生物的毒害最大。如甲基汞在鱼类神经系统和红血球中大量积累,可使鱼产生神经症状,活动失去平衡,并且周期性地发生反常的游动,摄食减少,呼吸减弱,甚至导致死亡。镉可在鱼体内大量积累,损害鳃组织、肠道粘液和肾管细胞,并影响肝酶活性和血液功能。有人认为,镉还能引起鱼体畸变,对鱼类神经系统产生不良影响,使鱼体活动异常。此外,镉对蚌类的呼吸也有抑制作用。其他如锌、铬等重金属对水生生物也都有毒害作用。放射性物质污染的影响

放射性物质锶铯等污染水体,由于它们的半衰期长,化学性质又与组成生物体的重要元素钙和钾相似,因此鱼的鳞片和骨胳以及水草等均能吸收。磷也能被鱼吸收并积累于鳞片和骨胳中,使鱼体所受辐射剂量增加。饲养鱼类受X射线照射,其性腺会受破坏,引起雄鱼睾丸中的初级精母细胞损伤,细胞核破坏,雌鱼卵巢中的初级卵母细胞性成熟大大延迟,造成生殖力减退。在铀的慢性作用下,有的雌鱼卵巢退化,呈中性现象。热污染的影响

这是水温异常升高的一种污染现象。天然水水温随季节、天气和气温而变化。当水温超过33~35℃时,大多数水生物不能生存。水体热污染主要来自工业冷却水。水体增温加速了水生态系统的演替或破坏。水生生物遗传变异

水体被污染后,水生植物和动物从水中、底泥中摄取污染物,并在体内积累,达到一定数量后会影响生物生长、发育,使生理受阻、发育停滞,甚至死亡。如湖北鸭儿湖受到有机氯和有机磷农药的污染,使湖中的鱼发生畸变,

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