1.水污染的定义
1984年颁布的《中华人民共和国水污染防治法》中为“水污染”下了明确的定义,即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物理性污染、化学性污染和生物性污染三大类。特殊情况下也可能产生放射性污染。
污水来源:(1)未经处理而排放的工业废水;(2)未经处理而排放的生活污水;(3)大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水;(4)下雨等冲洗和浸泡堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾产生的废水;(5)水土流失;(6)矿山污水。
2.我国水污染的状况
我国是一个水资源短缺的国家,人均水资源量仅相当于世界平均水平的1/4,并且时空分布不均衡,开发利用难度大。随着社会经济的发展,对用水的要求会更高,缺水威胁还可能加重。加之,水污染的问题日益突出,已经严重影响到了社会发展和人民生活。
(1)地表水体污染
我国污水的年排放总量已达600多亿吨,其中部分是没有经过任何处理或经过处理未达标就直接排入水域的污水。污水排放量的加快,使地表水体环境质量急剧恶化,江河湖海普遍受到污染,全国7大河流经过的主要大城市的河段,大部分水质污染严重,75%的湖泊出现了不同程度的富营养化,有的已经不适宜作为饮用水源。我国有些城市居民还在使用不合格的饮用水。饮用水安全问题严重威胁到居民身体健康,成为急需解决的重大问题。
(2)地下水体污染
地下水污染的特点:“三氮”污染,硬度升高,酚、氰化物、砷、汞、铬、氟等有毒有害物质含量升高。这类物质不易分解,不易沉淀,并且容易被生物体富集转化成毒性更强的有机化合物,对人体健康有严重危害。
(3)降水酸化日趋突出
近年来,全国降水年平均pH值低于5.6,导致酸雨地区城市地下水的pH值也明显下降。水质酸化造成地下水总硬度增加、重金属污染和有机物污染加剧。
3.水体受污染的原因
在人类生产活动造成的水体污染中,工业引起的水体污染最严重。如工业废水,它含污染物多,成分复杂,不仅在水中不易净化,而且处理也比较困难。工业废水是工业污染引起水体污染的最重要原因。工业废水所含的污染物因工厂种类不同而千差万别,即使是同类工厂,生产过程不同,其所含污染物的质和量也不一样。工业除了排出的废水直接注入水体引起污染外,固体废物和废气也会污染水体。农业污染首先是由于耕作或开荒使土地表面疏松,在土壤和地形还未稳定时降雨,大量泥沙流入水中,增加水中的悬浮物。还有一个重要原因是近年来农药、化肥的使用量日益增多,而使用的农药和化肥只有少量附着或被吸收,其余绝大部分残留在土壤和漂浮在大气中,通过降雨,经过地表径流的冲刷进入地表水和渗入地下水形成污染。
城市污染源是因城市人口集中,城市生活污水、垃圾和废气引起水体污染造成的。城市污染源对水体的污染主要是生活污水,它是人们日常生活中产生的各种污水的混合液,其中包括厨房、洗涤房、浴室和厕所排出的污水。
4.水污染的主要来源
(1)生活污水
人类生活过程中产生的污水,是水体的主要污染源之一。其组成主要是粪便和洗涤污水。城市每人每日排出的生活污水量为150—400升,污水量的多少与生活水平有密切关系。生活污水中含有大量有机物,如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等;也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵,无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等。总的特点是含氮、含硫和含磷高,在厌氧细菌作用下,容易产生恶臭。随着人们生活水平的提高,生活污水的排放现象越来越严重。
(2)工业废水
工业废水包括生产废水和生产污水,是指工业生产过程中产生的废水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。在工业生产中,热交换、产品输送、产品清洗、选矿、除渣、生产反应等过程均会产生大量废水。产生工业废水的主要企业有初级金属加工、食品加工、纺织、造纸、开矿、冶炼、化学工业等。据调查,我国有众多的国有企业以及超过百万家乡镇企业,后者设备差,废水排出量也大。其中很多乡镇企业根本达不到国家废水排放标准,这样下去,眼前的利益是得到了,而我们的子孙后代却要花大量的人力、物力、财力来治理前人留下的环境污染。
(3)农业污水
农业污水是指农作物栽培、牲畜饲养、农产品加工等过程中排出的、影响人体健康和环境质量的污水或液态物质。其来源主要有农田径流、农产品加工污水、饲养场污水(饲养场污水可作为厩肥,但是工业发达的国家往往弃置不用,避免造成环境问题。作为厩肥使用,大都采用面施的方法)。近年来,化肥、农药等的降解反应,产生的硫化氢、吲哚和粪臭素,使水变得恶臭。生活污水的成分99%为水,固体杂质不到1%,大多为无毒物质,其中无机盐有氰化物、硫酸盐、磷酸盐、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐等;有机物质如纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质和尿素等,另外还有各种洗涤剂和微量金属。农业污水数量大、影响面广。污水中氮、磷等营养元素进入河流、湖泊、内海等水域,会引起水体的富营养化;农药、病原体和其他有毒物质能污染饮用水源,直接危害人体健康。也就是说,我们撒的过多的农药,最后会进入我们人体中,所以说,最终受害的还是我们人类本身。
图1-2 水污染的来源
5.水污染及其危害
(1)水污染对人体的危害
人体在新陈代谢的过程中,随着饮水和食物,把水中的各种元素通过消化道进入人体的各个部分。当水中缺乏某些或某种人体生命过程所必需的元素时,都会影响人体健康。例如,有些地区水中缺碘,长期饮用这种水,就会导致“大脖子病”,就是医学上所称的“地方性甲状腺肿”。当水中含有有害物质时,对人体的危害更大。致癌物质可以通过食用受污染的食物(粮食、蔬菜、鱼肉等),带入人体,还可以通过饮水进入人体。据调查,饮用受污染水的人,患肝癌和胃癌等癌症的发病率,要比饮用清洁水的高出61.5%左右。当污水中含有汞、镉等元素排入河流和湖泊时,水生植物就把汞、镉等元素吸收和富集起来,鱼吃了水生植物后,又在其体内进一步富集,人吃了中毒的鱼后,汞、镉等元素在人体内富集,使人体患病而死亡。这样,从水生植物→水生小动物→小鱼→大鱼→人体,形成了一条食物链。人体最后成了汞、镉等元素的落脚体。
由于长期饮用被污染的地下水而引起的皮肤病变
图1-3 饮用污染水引起病变
(2)水污染对水生生物的危害
水中生活着各种各样的水生动物和植物。生物与水、生物与生物之间进行着复杂的物质和能量的交换,从数量上保持着一种动态的平衡关系。但在人类活动的影响下,这种平衡遭到了破坏。当人类向水中排放污染物时,一些有益的水生生物会中毒死亡,而一些耐污的水生生物会加剧繁殖,大量消耗溶解在水中的氧气,使有益的水生生物因缺氧被迫迁栖他处,或者死亡。特别是有些有毒元素,既难溶于水又易在生物体内累积,对人类造成极大的伤害。如汞在水中的含量是很低的,但在水生生物体内的含量却很高,在鱼体内的含量又高得出奇。假定水体中汞的浓度为1,水生生物中的底栖生物(指生活在水体底泥中的小生物)体内汞的浓度为700,则鱼体内汞的浓度高达860。由此可见,当水体被污染后,一方面导致生物与水、生物与生物之间的平衡受到破坏,另一方面一些有毒物质不断转移和富集,最后危及人类自身的健康和生命。
图1-4 工业污染引起鱼死亡
(3)水污染对工农业生产的影响
工农业生产不仅需要有足够的水量,而且对水质也有一定的要求。否则,对工农业会造成很大的损失,特别是工农业生产过程中使用了被污染的水后,对人类有着极大的危害。一是使工业设备受到破坏,严重影响产品质量。二是使土壤的化学成分改变,肥力下降,导致农作物减产和严重污染。三是使城市增加生活用水和工业用水的污水处理费用。
6.水污染的事例
(1)水俣病事件
日本熊本县水俣镇一家氮肥公司排放的废水中含有汞,这些废水排入海湾后经过某些生物的转化,形成甲基汞。这些汞在海水、底泥和鱼类中富集,又经过食物链使人中毒。当时,最先发病的是爱吃鱼的猫。中毒后的猫发疯痉挛,纷纷跳海自杀。没有几年,水俣地区连猫的踪影都不见了。1956年,出现了与猫的症状相似的病人。因为开始病因不清,所以用当地地名命名。1991年,日本环境厅公布的中毒病人仍有2248人,其中1004人死亡。
图1-5 水俣病人
(2)剧毒物污染莱茵河事件
1986年11月1日,瑞士巴塞尔市桑多兹化工厂仓库失火,近30吨剧毒的硫化物、磷化物与含有水银的化工产品随灭火剂和水流入莱茵河。顺流而下150公里内,60多万条鱼被毒死,500公里以内河岸两侧的井水不能饮用,靠近河边的自来水厂关闭,啤酒厂停产。有毒物沉积在河底,将使莱茵河因此而“死亡”20年。
(3)“托里坎荣”号油船污染事件
1967年3月18日,英国西南七岩礁海域,该船满载11.7万吨原油在锡利群岛以东的七岩礁海域触礁,致使8万吨原油流入海中,留在船体内的原油被引爆,造成英国、法国海域原油污染。这造成大量鱼贝类和海鸟死亡,赔偿金额达720万美元。这一事件后,海洋污染成为海事的重要问题。
7.我国近年来重大水污染事件
2014年4月,兰州自来水苯含量超标事件引起全民关注。这次事件使公众对中国环境问题的焦点从雾霾转移到水资源。中国的水污染程度的确不比雾霾来得轻,甚至可能成为癌症村的重要成因。《沈阳日报》2013年7月的报道称,作为“十一五”国家科技支撑计划课题“淮河流域水污染与肿瘤的相关性评估研究”成果的一部分,该图集首次证实了癌症高发与水污染的直接关系。
(1)上海黄浦江死猪事件
2013年3月,上海黄浦江松江段水域出现大量漂浮死猪,2013年3月10日,上海市农委及松江区相关部门公布了最新进展:已打捞的死猪数量超过了1200头。这些死猪基本来源于上海的上游地区。上海加紧协调黄浦江上游周边地区,调查死猪来源,以从源头上制止死猪不规范处置行为。上海市水务局表示,松江当地的自来水水质“数据正常”,符合相关标准。黄浦江死猪事件中的死猪数量又有增加,截至2013年3月20日,上海相关区水域内打捞起的漂浮死猪累计已达10395头。
(2)山西长治苯胺泄漏导致河水污染事件
2012年12月31日,位于山西省长治市潞城市境内的潞安天脊煤化工厂发生苯胺泄漏入河事件。山西省政府2013年1月5日接到事故报告时,泄漏苯胺已随河水流出省外。泄漏事件导致河北省邯郸市因此发生停水和居民抢购瓶装水,河南省安阳市境内红旗渠等部分水体有苯胺、挥发酚等因子检出和超标。
(3)三友化工污染门事件
2012年5月7日、8日,有网站发表了曝光“三友化工污染严重”的报道,称三友化工向渤海湾排放了强碱性污水,导致周边海域变成了“无鱼生存的死海”、“危及渤海生态”。三友化工目前纯碱产能为200万吨/年,生产规模在全国排名第二位,巨大的产能也带来了巨大的污染。三友化工的废渣堆面积约270万平方米,相当于6400多个篮球场的大小,废渣堆与渤海已经融为一体。
(4)广西镉污染事件
2012年1月15日,因广西金河矿业股份有限公司、河池市金城江区鸿泉立德粉材料厂违法排放工业污水,广西龙江河突发严重镉污染,水中的镉含量约20吨,污染团顺江而下,污染河段长达约300公里。这起污染事件对龙江河沿岸众多渔民和柳州300多万市民的生活造成严重影响。截至2012年2月2日,龙江河宜州拉浪至三岔段共有133万尾鱼苗、4万公斤成鱼死亡,而柳州市则一度出现市民抢购矿泉水情况。
(5)江西铜业排污祸及下游
2011年12月,江西铜业在江西德兴市下属的多家矿山公司被曝常年排污乐安河,祸及下游乐平市9个乡镇40多万群众。乐平市政府的调查报告显示,自20世纪70年代开始,上游有色矿山企业每年向乐安河流域排放6000多万吨“三废”污水,废水中重金属污染物和有毒非金属污染物达20余种。由此造成9269亩耕地荒芜绝收,1万余亩耕地严重减产,沿河9个渔村因河鱼锐减失去经济来源。近20年来,江西乐平市名口镇戴村已故村民中有8成因癌症去世,是外界谈之色变的“癌症村”。而相关企业根据协议作出的赔偿金额,平均每年每人不足一元。