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水體汙染物包括永續性汙染物(重金屬、有毒有害易長期積累的有機物等)、非永續性汙染物(一般有機汙染)、酸鹼汙染(pH)、熱汙染、懸浮物、植物營養物、放射性物質、石油類、病原體等。
耗氧汙染物
在生活汙水、食品加工和造紙等工業廢水中,含有碳水化合物、蛋白質、油脂、木質素等有機物質。這些物質以懸浮或溶解狀態存在於汙水中,可透過微生物的生物化學作用而分解。在其分解過程中需要消耗氧氣,因而被稱為耗氧汙染物。這種汙染物可造成水中溶解氧減少,影響魚類和其他水生生物的生長。水中溶解氧耗盡後,有機物進行厭氧分解,產生硫化氫、氨和硫醇等難聞氣味,使水質進一步惡化。
植物營養物
植物營養物主要指氮、磷等能刺激藻類及水草生長、干擾水質淨化,使BOD5升高的物質。水體中營養物質過量所造成的"富營養化"對於湖泊及流動緩慢的水體所造成的危害已成為水源保護的嚴重問題。
富營養化(eutrophication)是指在人類活動的影響下,生物所需的氮、磷等營養物質大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,水質惡化,魚類及其他生物大量死亡的現象。在自然條件下,湖泊也會從貧營養狀態過渡到富營養狀態,沉積物不斷增多,先變為沼澤,後變為陸地。這種自然過程非常緩慢,常需幾千年甚至上萬年。而人為排放含營養物質的工業廢水和生活汙水所引起的水體富營養化現象,可以在短期內出現。
藻類及其他浮游生物殘體在腐爛過程中,又把生物所需的氮、磷等營養物質釋放到水中,供新的一代藻類等生物利用。因此,水體富營養化後,即使切斷外界營養物質的來源,也很難自淨和恢復到正常水平。水體富養化嚴重時,湖泊可被某些繁生植物及其殘骸淤塞,成為沼澤甚至乾地。區域性海區可變成"死海",或出現"赤潮"現象。
常用氮、磷含量,生產率(O2)及葉綠素-α作為水體富營養化程度的指標。防治富營養化,必須控制進入水體的氮、磷含量。
有毒汙染物
有毒汙染物指的是進入生物體後累積到一定數量能使體液和組織發生生化和生理功能的變化,引起暫時或持久的病理狀態,甚至危及生命的物質。如重金屬和難分解的有機汙染物等。汙染物的毒性與攝入機體內的數量有密切關係。同一汙染物的毒性也與它的存在形態有密切關係。價態或形態不同,其毒性可以有很大的差異。如Cr(Ⅵ)的毒性比Cr(Ⅲ)大;As(Ⅲ)的毒性比As(Ⅴ)大;甲基汞的毒性比無機汞大得多。另外汙染物的毒性還與若干綜合效應有密切關係。從傳統毒理學來看,有毒汙染物對生物的綜合效應有三種:
(1)相加作用,即兩種以上毒物共存時,其總效果大致是各成分效果之和。
(2)協同作用,即兩種以上毒物共存時,一種成分能促進另一種成分毒性急劇增加。如銅、鋅共存時,其毒性為它們單獨存在時的8倍。
(3)拮抗作用,兩種以上的毒物共存時,其毒性可以抵消一部分或大部分。如鋅可以抑制鎘的毒性;又如在一定條件下硒對汞能產生拮抗作用。總之,除考慮有毒汙染物的含量外,還須考慮它的存在形態和綜合效應,這樣才能全面深入地瞭解汙染物對水質及人體健康的影響。
石油類汙染物
石油汙染是水體汙染的重要型別之一,特別在河口、近海水域更為突出。
石油是烷烴、烯烴和芳香烴的混合物,進入水體後的危害是多方面的。如在水上形成油膜,能阻礙水體復氧作用,油類粘附在魚鰓上,可使魚窒息;粘附在藻類、浮游生物上,可使它們死亡。油類會抑制水鳥產卵和孵化,嚴重時使鳥類大量死亡。石油汙染還能使水產品質量降低。
放射性汙染物
放射性汙染是放射性物質進入水體後造成的。放射性汙染物主要來源於核動力工廠排出的冷卻水,向海洋投棄的放射性廢物,核爆炸降落到水體的散落物,核動力船舶事故洩漏的核燃料;開採、提煉和使用放射性物質時,如果處理不當,也會造成放射性汙染。水體中的放射性汙染物可以附著在生物體表面,也可以進入生物體蓄積起來,還可透過食物鏈對人產生內照射。
熱汙染
熱汙染是一種能量汙染,它是工礦企業向水體排放高溫廢水造成的。一些熱電廠及各種工業過程中的冷卻水,若不採取措施,直接排放到水體中,均可使水溫升高,水中化學反應、生化反應的速度隨之加快,使某些有毒物質(如氰化物、重金屬離子等)的毒性提高,溶解氧減少,影響魚類的生存和繁殖,加速某些細菌的繁殖,助長水草叢生,厭氣發酵,惡臭。
魚類生長都有一個最佳的水溫區間。水溫過高或過低都不適合魚類生長,甚至會導致死亡。不同魚類對水溫的適應性也是不同的。如熱帶魚適於15~32℃,溫帶魚適於10~22℃,寒帶魚適於2~10℃的範圍。又如鱒魚雖在24℃的水中生活,但其繁殖溫度則要低於14℃。一般水生生物能夠生活的水溫上限是33~35℃。
酸、鹼、鹽無機汙染物
各種酸、鹼、鹽等無機物進入水體(酸、鹼中和生成鹽,它們與水體中某些礦物相互作用產生某些鹽類),使淡水資源的礦化度提高,影響各種用水水質。鹽汙染主要來自生活汙水和工礦廢水以及某些工業廢渣。另外,由於酸雨規模日益擴大,造成土壤酸化、地下水礦化度增高。
水體中無機鹽增加能提高水的滲透壓,對淡水生物、植物生長產生不良影響。在鹽鹼化地區,地面水、地下水中的鹽將對土壤質量產生更大影響。
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水汙染物有耗氧汙染物、有毒汙染物、植物營養物、石油類汙染物、放射性汙染物五種型別。
以下是這五種型別水汙染物的詳細介紹。
1、耗氧汙染物
耗氧汙染物可造成水中溶解氧減少,影響魚類和其他水生生物的生長。水中溶解氧耗盡後,有機物進行厭氧分解,產生硫化氫、氨和硫醇等難聞氣味,使水質進一步惡化。
2、有毒汙染物
有毒汙染物指的是進入生物體後累積到一定數量能使體液和組織發生生化和生理功能的變化,引起暫時或持久的病理狀態,甚至危及生命的物質。
3、植物營養物
植物營養物主要指氮、磷等能刺激藻類及水草生長、干擾水質淨化,使BOD5升高的物質。
4、石油類汙染物
石油是烷烴、烯烴和芳香烴的混合物,進入水體後的危害是多方面的。
5、放射性汙染物