海洋污染分析论文

.海洋污染分析摘要海洋污染通常意味着人类改变了海洋的原始状态，海洋生态系统遭到破坏。近几十年来，随着世界工业的发展，海洋污染日益严重，极大地改变了当地的海洋环境。有害物质进入海洋环境造成的污染，会破坏生物资源，危害人类健康，妨碍渔业和其他人类海上活动，损害海水质量和环境。关键字石油污染、重金属、放射性污染、热污染和固体废物污染、农药污染和有机肥料污染。主体海洋污染主要发生在靠近大陆的海湾。由于人口和工业的密集，大量的废水和固体废物倾倒到海水中，曲折的海岸造成水流交换不畅，改变了海水的性质，如温度、酸碱度、盐度、透明度、生物种类和数量，危及海洋的生态平衡。目前，海洋污染突出表现为石油污染、赤潮、有毒物质积累、塑料污染和核污染。污染最严重的海域是波罗的海、地中海、东京湾、纽约湾、墨西哥湾等。就国家而言，日本、美国、西欧国家和前苏联是沿海污染严重的国家。我国渤海湾、黄海、东海、南海的污染情况也相当严重。虽然汞、镉、铅的浓度总体上仍在标准允许范围内，但也有部分超标区域。石油类的化学需氧量在多个海域超标。其中污染最严重的渤海，造成了渔场迁移、鱼群死亡、赤潮泛滥、部分滩涂养殖场废弃和部分珍贵海洋资源流失。海洋污染物根据其海洋污染源、性质和毒性可分为以下几类:1.石油及其产品石油产品(汽油、煤油、柴油等)造成的污染。)在开采、提炼、储存、运输和使用过程中进入海洋环境的统称为石油污染。石油进入海洋后，会发生一系列复杂的变化，包括扩散、蒸发、溶解、乳化、光化学氧化、微生物氧化、沉降、沥青球形成、沿食物链转移等。(1)扩散在重力、惯性力、摩擦力和表面张力的作用下，进入海洋的油在海洋表面迅速膨胀成薄膜，然后在风、浪、流的作用下被分割成大小不一的块状或带状油膜，随风漂移扩散。扩散是消除局部海域油污的主要过程。风是影响海面溢油漂移.的最主要因素，溢油漂移速度约为风速的3%。我国山东半岛沿岸发现的浮油，冬季多在半岛北岸，春季多在半岛南岸，主要是风造成的。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)蒸发在油扩散和漂移的过程中，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、厚度和海况而变化。大多数碳原子数少于12的碳氢化合物在进入海洋后的几个小时内蒸发逃逸。含12~20个碳原子的碳氢化合物会挥发几个星期，而含20个以上碳原子的碳氢化合物不容易挥发。蒸发是海洋石油污染自然消失的重要因素。排放入海的石油总量中约有1/4~1/3是通过蒸发消除的。③氧化作用在光和微量元素的催化下，油膜发生自氧化和光化学氧化。氧化是石油化学降解的主要方式，其速率取决于石油烃的化学特性。石油入海后几天内，扩散、蒸发和氧化过程对石油在水中的消失起着重要作用，扩散速率高于自然分解速率。(4)溶解低分子碳氢化合物和一些极性化合物也会溶解在海水中。正构烷烃在水中的溶解度与其分子量成反比，芳烃的溶解度高于烷烃。虽然溶解和蒸发都是低分子碳氢化合物的作用，但它们对水环境的影响不同。碳氢化合物溶解在海水中，容易被海洋生物吸收，产生有害影响。(5)乳化油入海后，由于洋流、涡流、潮汐、风浪的搅动，容易乳化。乳化有两种形式:油包水乳化和水包油乳化。前者相对稳定，常聚集成雪糕状的块状或球状，长时间漂浮在水面上；后者不稳定，容易消失。如果溢油后使用消油剂，有助于形成水包油乳状液，加速海面油污的清除，加速生物对油的吸收。(6)沉积海面上的石油蒸发溶解后，形成致密的分散离子，聚集成沥青块，.或吸附在其他颗粒上，最终沉降在海底或漂浮在沙滩上。在洋流和海浪的作用下，沉入海底的石油或石油氧化产物也可上浮到海面，造成二次污染。对生物的伤害油膜削弱了太阳辐射穿透海水的能量，会影响海洋植物的光合作用。油膜污染了海洋动物的皮毛和海鸟的羽毛，溶解了其中的油脂，使它们失去了保暖、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、行为和趋化性。石油污染严重的海域还会导致个体生物物种的丰度和分布发生变化，从而改变群落的物种组成。高浓度的石油会降低微藻的固氮能力，阻碍其生长，最终导致其死亡。沉积在潮间带和浅海底的石油使一些动物幼虫和海藻孢子失去了适当的固定底物或其成虫失去了固定能力。油会渗入到大米草、红树林等高等植物中，改变细胞通透性等生理功能。严重的石油污染甚至可能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因石油的类型和成分而异。一般来说，精炼油的毒性高于原油，低分子烃的毒性高于高分子烃。在各种烃类中，毒性一般按芳烃、烯烃、环烃、链烃的顺序递减。石油对海洋生物的毒性主要是破坏细胞膜的正常结构和通透性，干扰生物的酶系统，进而影响生物正常的生理生化过程。例如，石油污染会降低浮游植物的光合强度，阻碍细胞分裂和繁殖，使.许多动物的胚胎和幼体发育异常，生长缓慢；石油污染也会使一些动物生病，如鳃坏死、皮肤糜烂、胃病甚至癌症。和金属酸和碱。包括金属如铬、锰、铁、铜、锌、银、镉、锑、汞和铅，非金属如磷和砷，酸和碱等。它们直接危及海洋生物的生存，影响其利用价值。重金属在海洋中的物理迁移过程主要是指重金属在海-气界面的交换以及在洋流、波浪和潮汐的作用下随着海水的运动而经历的稀释扩散过程。由于这些作用的巨大能量，重金属可以被运送到很远的地方。海洋中重金属的化学过程主要是指重金属在富氧和缺氧条件下的电子得失的氧化还原反应，及其化学价态、活性和毒性的变化过程。重金属可以与海水中的无机和有机配体反应形成络合物和螯合物，增加了重金属在海水中的溶解度。已经进入底泥的重金属在这个过程中可能会重新进入水体，造成二次污染。此外，重金属在海水中水解生成氢氧化物，或被水中的胶体吸附，容易沉积在河口或排污口附近。所以这些海域的沉积物中往往会积累更多的重金属。重金属在海洋中的生物过程主要是指重金属在体内外被海洋生物通过吸附、吸收或摄食而富集，水平和垂直迁移随着生物的运动而发生，或通过浮游植物、浮游动物、鱼类等食物链(网)逐级放大，导致重金属在鱼类等高营养生物体内高浓度富集，或危及.生物本身，或因人类摄食而危害人体健康。此外，海洋中的微生物可以将一些重金属转化为毒性更大的化合物，如无机汞在微生物的作用下可以转化为毒性更大的甲基汞。有些微量金属元素是生物体必需的元素，但如果超过一定含量，就会产生有害影响。海洋中的重金属一般是通过吃海鲜进入人体的。汞(甲基汞)引起水俣病(见水俣湾汞污染事件)；镉、铅、铬等。也可引起中毒，或有致癌和致畸作用；当其他重金属的剂量超过一定限度时，就会对人和其他生物产生危害。重金属对生物的危害程度不仅与金属的性质、浓度和存在形式有关，还取决于生物的种类和发育阶段。对生物的危害一般是汞>铅>镉>锌>铜；有机汞>无机汞，六价铬>三价铬；一般海洋生物的幼苗和幼体比成体对重金属污染更敏感；另外，两种或两种以上重金属对生物的相互作用要比单一重金属复杂得多，可以概括为三种形式，即当两种或两种以上重金属的联合毒性等于每种重金属的单项毒性之和时，称为相加效应，如果大于单项毒性之和，则为倍增效应或协同效应，如果低于单项毒性之和，则为拮抗效应。两种或两种以上重金属的混合毒性不仅取决于重金属的组成，还取决于它们的浓度组合、温度、pH值等条件。一般来说，镉和铜有加性或倍增效应，硒对汞有拮抗效应。它可以对生物摄入的重金属进行解毒，例如体内的巯基蛋白与重金属结合形成金属巯基，排出体外。当重金属的摄入量超过巯基蛋白的结合能力时，就会出现中毒症状。.农业化学污染由于通常喷洒农药，有机溶剂和一些农药会漂浮在空气中，污染大气。农田被雨水冲刷，农药进入河流，污染海洋。这样，农药被气流和水流输送到世界各地，残留土壤中的农药可以通过渗透作用到达地层深处，从而污染地下水。放射性物质和金属酸和碱。包括金属如铬、锰、铁、铜、锌、银、镉、锑、汞和铅，非金属如磷和砷，酸和碱等。它们直接危及海洋生物的生存，影响其利用价值。核电站向海洋排放低放射性废物。建在海边或河边的原子能电站，包括核燃料后处理厂、核电站和军用核电站，在生产过程中直接或间接向海中排放低放射性废液。最典型的例子是美国的汉福德工厂和英国的温兹卡尔核燃料后处理厂。前者于1960年向太平洋排放了36万居里的放射性废物，主要是51Cr、65Zn、239Np和32P，而后者自20世纪50年代初以来每天向爱尔兰海排放约100万加仑含137Cs、134Cs、90Sr、106Ru、Pu、241Am和3H的放射性废水，年排放总量近20万居里。该厂排放的137Cs总量逐年增加，1975年达到141360居里，已成为爱尔兰海、北海和北大西洋部分水域的主要放射性污染源。排入核电站水域的低水平放射性液体废物的数量比核燃料后处理厂少得多。根据1978年对32座压水堆核电站液态放射性废物排放的调查，除3小时外，大部分不超过1居里。然而，位于沿海地区的核电站应注意由于向近海排放废物而造.成的环境污染问题。有机废液和生活污水海洋是一个复杂的生态系统，生物与环境、生物与生物相互依存、相互制约。系统中的物质循环和能量流动处于相对稳定的动态平衡中。当赤潮发生时，这种平衡被扰乱和破坏。植物赤潮前期，由于植物的光合作用，水体中会出现高叶绿素a、高溶解氧和高化学耗氧量。这种环境因素的变化导致一些海洋生物无法正常生长、发育和繁殖，导致一些生物逃逸甚至死亡，从而