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地理环境污染

2016-10-24 16:02:09来源:百度百科浏览: 评论:0

  工业污染地理环境污染geographical environment,pollution of由于人为原因,向地理环境释放物质和能量,影响人类和其他生物的正常生存与发展,或造成某些地理要素的使用价值下降等现象。地理环境污染的范围,小可以是一座城市、一条河流,大可扩展到全球。地理环境污染的影响是多方面的。它可直接影响人体健康,危害生态平衡,破坏自然资源。

  污染状况

  环境污染

  历史

  由于人为原因造成地理环境污染的历史很久。早在城市发展初期,由于人口密集,各种手工业作坊排放出的烟气、污水、废渣等就污染周围的环境。13世纪,英国因烧煤致使伦敦烟雾弥漫,有碍居民生活,曾有对煤炭的“有害气味”提出抗议的记载。所以,地理环境污染首先是从城市开始的。但早期地理环境污染仅限于历史久、人口多和手工作坊发达的城市,对整个地理环境影响不大。产业革命后,一些工业发达的城市和工矿区,随着工业生产的迅速发展,排向地理环境中的废弃物的量急剧增加,不断发生环境污染事件。例如,1850年英国由于排污造成了泰晤士河水生生物的大量死亡事件;19世纪下半叶英国伦敦多次发生严重的有毒烟雾事件;19世纪后期日本足尾铜矿排出的废气毁坏了整片的山林和农作物,受害面积达400平方公里;1940年美国洛杉矶市发生光化学烟雾事件等。这个时期地理环境污染强度和范围增大,由一个点(城市)的污染大到一个地区的污染,从对人体产生影响大到对人体和生物造成危害,导致疾病和死亡。

  飞跃发展

  第二次世界大战后,全世界的社会生产力进一步飞跃发展,排向地理环境中的污染物数量和种类都急剧增加,许多地区和国家发生了现代工业带来的、范围更大、情况更加严重的环境污染问题。例如,日本发生了由于Hg、Cd污染水体,再通过食物链的富集,最后造成“水俣病”、“痛痛病”等震惊世界的公害事件。由于难以降解并能在生物体内和地理环境中累积的有机氯等农药的使用和滥用,造成某些地区生态平衡的失调和危机。这些农药和其他污染物在盛行风和海流的带动下,传播到地球上各个角落,造成全球污染。对整个地球而言,严重的污染使大气中 CO2浓度不断增高和臭氧层受到破坏。大气中 CO2浓度增高产生温室效应,不但引起气温变化、气候改变,也能导致地理环境中化学物质迁移能力的变化,从多方面影响人类和生态系统。在高空飞行的超音速飞机的排气、氮肥的大量施用以及工业废气的排放等都可能导致大气圈臭氧的减少,使臭氧层受到破坏或变化,引起紫外线辐射和大气热力平衡的变化,从而影响人类和生态系统。

  自净作用

  自净作用

  地理环境的各个要素如大气、水体、土壤等,有使进入其中的污染物质的浓度和危害程度自然减低的能力,这种现象称为自净作用。整个地理圈对污染物的自净能力是相当巨大的,但是对某一个具体环境单元(如一座城市、一个水系等)来说,其自净能力是有一定限度的。因此在地理环境污染研究中又产生了环境容量的概念。广义的环境容量是指在人类生存和自然生态不致受害的前提下,某一环境单元所能容纳的某种或某类污染物质的最大负荷量。狭义的环境容量是从环境管理的角度对环境污染进行控制而提出来的,它的制定决定于环境单元的功能、污染物质的性质和环境的自净能力。某一地理区域环境容量的大小,与区域范围的大小、各地理要素的特征、环境自净能力和有害物质的性质有关。区域越大,环境自净能力越强,则环境容量越大。某种污染物的物理和化学性质越不稳定,环境对它的容量也就越大。

  净化分类

  生命不能承受污染之重

  自净作用按其发生机理可分为物理净化、化学净化和生物净化3类。

  物理净化

  指污群物通过稀释、扩散、淋洗、挥发、沉降等作用降低浓度而减轻危害程度。例如,受烟尘污染的大气,通过气流扩散、降水淋洗和重力沉降等作用而得到净化;承纳污水的水体(河、湖、海)通过水的稀释、扩散和吸附、沉淀等作用,使水中污染物浓度逐渐降低,水质恢复到清洁状态。地理环境的物理净化能力主要决定于环境的物理条件。例如,气温高有利于污染物的挥发;风速大或流速大有利于污染物的扩散;流量大则稀释能力大。不同的地理环境具有的自净能力不同,如在盆地、山谷地区,易形成逆温层,妨碍低层大气的对流,使大气的扩散作用减弱,而易遭受大气污染。

  化学净化

  指有害污染物在地理环境中通过氧化和还原、化合和分解、吸附、凝聚、交换、络合等化学反应,转化为无害或危害程度减轻。例如:水中有机物经氧化作用,最终变成水和CO2等无害物质;水中的Cu、Pb、Zn、Cd、Hg等重金属离子与硫离子化合生成难溶的硫化物沉积亦可净化水质,减少对水生生物和供水的危害。土壤和沉积物中的代换作用亦属地理环境的化学净化现象。影响环境化学净化的环境因素主要有温度、酸碱度(pH)、氧化还原电位(Eh)等。温度升高可加速化学反应,所以温热环境的自净能力比寒冷环境强。在酸性环境中有害的金属离子活性强,利于迁移,对人体和生物界危害大;碱性环境中金属离子易形成氢氧化物沉淀而利于净化。

  生物净化

  指通过生物的吸收、降解作用使地理环境中有害物质的浓度降低和消失。例如,植物能吸收土壤中的酚、氰,并能在体内转化为酚糖甙和氰糖甙;绿色植物可以吸收CO2,放出O2;凤眼莲可以吸收水中As、Hg、Cd等的离子从而净化水质。生物净化能力的大小除决定于生物的种类外,还与环境的水热条件和供氧状况有关。在温暖、湿润、养料充足、供氧良好的环境中,植物吸收净化能力和好氧微生物的降解净化能力强。例如,在20~40℃、pH值为6~9、养料充分、空气充足的条件下,好氧微生物繁殖旺盛,能将水中各种有机物迅速地分解,氧化转化成CO2、H2O、硫酸盐、磷酸盐和硝酸盐等,使水体净化。

  污染类型

  分类

  地理环境污染按环境要素可分为大气污染、水体污染和土壤污染等;按污染物性质可分为物理污染、化学污染和生物污染;按污染物形态可分为废气污染、废水污染和固体废物污染,以及噪音污染、辐射污染等;按污染产生原因可分为生产污染(包括工业污染、农业污染、交通污染等)和生活污染;按污染物分布范围可分为全球性污染、区域污染和局部污染等。

  大气污染

  指大气中污染物的浓度达到了有害程度的现象。大气污染物的种类很多,主要来自矿物燃料燃烧和工业生产。前者产生SO2、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化合物和烟尘等;后者随所用原料和工艺不同而排出不同的有害气体和固体物质(粉尘),常见的有氟化物和各种金属及其化合物。大气中的烟尘和粉尘统称颗粒物,它们的形态和组分很复杂,有金属、硫酸盐和硝酸盐、有机化合物和放射性物质等,还会吸附一些有害的气体物质。颗粒物的粒径从不足 1微米到几百微米。粒径小于10微米的叫飘尘,可在大气中长期漂浮,危害极大;大于10微米的受重力作用很快沉降下来的叫降尘,危害较小。大气中的 SO2在Fe、Mn等粉尘的催化下,氧化成SO3,再与水结合为硫酸。世界着名的伦敦烟雾就是这样形成的。大气中的NO2、CO和碳氢化合物,在阳光作用下形成臭氧和过氧硝酸酯(PAN)等强氧化剂,可形成光化学烟雾,造成二次污染。

  污染物进入大气后,其移动和扩散决定于当地的气象条件。风越大,大气湍流越强,大气越不稳定,污染物的稀释扩散越快。在地形或地面状况复杂的地区,大气形成局部环流,如山区的山谷风、沿海的海陆风(见地方性风)等都会对大气污染状况产生影响。在山间谷地和盆地地区,夜间冷空气下沉,暖空气上升,易出现逆温,在逆温层覆盖下,烟尘难以扩散移出,易形成严重污染。位于沿海的城市,白天烟气随海风吹向内陆,在陆上易形成污染区。

  水体污染

  指由于人类活动排放的污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水体,使水和水体底泥的物理、化学性质或生物群落组成发生变化,从而降低了水体的使用价值的现象。

  水体污染物的来源主要有:工业废水、农田排水、生活污水、工业废渣、大气中污染物、天然污染物等。水体污染按污染物种类分有:①有机污染。有机污染物有的有毒,如酚、醛、硝基化合物等,直接污染水体;有的无毒,如蛋白质、脂肪等,这些物质在一定条件下分解时能产生有毒物质,如CH4、NH3和H2S等使水体污染。水体中有机化合物大多数可为细菌所利用和分解,而在分解过程中消耗水中溶解氧,可使水中生物因缺氧而受害。有些有机物还能在水中形成泡沫、浮垢,引起水质浑浊和恶臭。②重金属污染。危害较大的重金属有Hg、Cd、Cr、Pb、Zn等,它们除溶解在水中外,还可积累在水生生物体内,通过食物链的传递危害人体。③化肥和农药污染。化肥中P、N大量进入水体将引起水体富营养化。农药进入水体能直接杀害水中生物或通过水产品危害人类。④热污染。由工业排放的高温废水造成,主要影响水中生物的生存和繁殖。⑤石油污染。多发生在海上,主要影响海洋生物。⑥放射性污染。水中放射性污染物可附着在生物体表面,也可被吸入生物体内积累起来。⑦病原微生物污染。来自生活污水、饲养场、制革工业,医院等的废水中的病毒、病菌、寄生虫等污染水体后,可传播疾病。

  河流污染特点

  在地理环境中,由于各类水体的特征不同,其污染特点也不同。

  河流污染的主要特点

  ①污染程度随河流径流量变化。在排污量相同情况下,径流量大污染轻,反之则重。

  ②污染物扩散快。河水是流动的,河流污染影响不限于污染发生河段,上游河段污染会很快影响下游。

  ③污染影响大。河流是饮用、渔业、工业、农业等主要水源,其污染影响可涉及到各方面。

  ④污染易控制。河水交替快,自净能力强,水体范围相对较小而集中,其污染较易控制。

  湖泊污染特点

  湖泊污染的主要特点:湖泊是陆地上水交换缓慢的水体,某些污染物可长期停留湖中发生质的变化和量的积累,从而改变水体状况和造成危害。湖泊的主要污染问题是富营养化,主要的污染影响是改变水生生态系统和破坏水产资源。

  海洋污染特点

  海洋污染的主要特点:

  ①污染源多而复杂。除海上船只、油井及直接向海中倾倒污染物外,陆上排放的污染物最后也汇入海洋。大气中污染物也随降水进入海洋,如海水中的 DDT大都通过大气进入海域的。

  ②污染持续性强,危害性大。污染物进入海洋后便不能再出去,不易分解的污染物便在其中积累起来。估计目前已有100万吨以上的DDT进入海洋中,为海洋生物所富集,对人类构成潜在危害。

  ③污染范围大。海洋水都是互相沟通的,污染物在海中可扩散到任何角落,如在北冰洋和南极洲的鲸体中检出的多氯联苯就是由近岸扩散到远洋的。海洋污染严重的区域是工业发达地区的大陆边缘海。石油污染是海洋污染的突出问题。

  地下水污染的主要特点:由于地下水在岩石孔隙中流动极其缓慢,因此污染过程缓慢,不易发现和难以治理。地下水污染方式分直接污染和间接污染两种,以前者为主。直接污染是污染物直接来自污染源,在污染过程中污染物性质不变。间接污染是由于污染物作用于其他物质,使它们进入地下水造成污染,如地下水硬度的增加、溶解氧的减少等即为间接污染造成。

  土壤污染

  指向土壤中施用和排放物质,引起土壤质量下降,造成农作物产量和质量下降,或通过食物链影响人体健康等现象。造成土壤污染的主要原因是向土壤施肥、施用农药、用污水灌溉、在地面上堆放废物,以及大气中的污染物沉降到土壤中来。施用牲畜粪便做肥料造成土壤污染,主要是对其处理不够,其中的寄生虫、病菌和病毒带入土中,可影响作物生长和人体健康。化肥引起的土壤污染是使土壤物理性质恶化、土壤胶体分散、结构破坏和土壤质地板结,还可使土壤酸化,直接影响农作物产量和质量。农药污染土壤大多因为在土壤中长期残留,如有机氯农药在土壤中降解一半的时间要几年到几十年,并在作物体内富集,可长期影响作物和人体。成分复杂的污水不经处理或处理不够进行灌溉,造成土壤污染,其中危害大的是难以降解的有毒物质。废弃物堆放场常污染附近的土壤。大气沉降物对土壤污染是多方面的。例如,大气受SO2污染形成酸雨,可引起土壤酸化、土壤盐基饱和度降低;大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染,公路两侧因空气中铅含量高,铅沉降可使公路两侧土壤受铅污染。

  土壤污染中以化学污染最普遍、严重和复杂。土壤化学污染物可分无机污染物和有机污染物两大类。无机污染物包括对动物、植物有害的元素及化合物,常见的有硝酸盐、硫酸盐、氯化物、氟化物、可溶性碳酸盐化合物。有毒的元素有Hg、Cd、Pb、As、Cu、Zn、Ni、Co、V等。无机污染物在土壤中的化学行为与土壤的性质有关,如重金属元素在土壤中的活性主要决定于土壤的吸附作用,土壤中的粘粒和腐植酸对重金属有很强的吸附能力,儡够降低重金属的活性;土壤酸碱度对重金属的活性亦有明显的影响,如Cd在酸性土壤中溶解度增大,对植物毒性增加,在碱性土中则溶解度小,毒性降低。

  土壤中有机污染物主要是农药。直接进入土壤的农药大部分可被土壤吸附。质地粘重的土壤吸附力强,砂土吸附力弱。水分增加时,土壤对农药的吸附力减弱。随土壤水分的蒸发,农药可从土壤中逸出。土壤有机质含量高,微生物种类多时,会加速土壤中农药的降解,减少农药的残留量。此外,土壤中常见的有机污染物还有石油、多环芳烃、多氯联苯、三氯乙醛、甲烷等,这些物质大多随污水进入土壤中。

 

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