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海水中的污染物

2023-05-06 来源:步旅网
海水中几种主要的污染物及其危害

近年来,海洋中有毒有机污染物(包括石油烃、多氯联苯、有机氯农药、多环芳烃、有机磷农药、有机锡等)在近岸海水、沉积物和海洋生物体内普遍检出。研究表明,这些有机物在海水中的溶解度较低,但是在生物有机相中却可以很好的溶解,进而在海洋生物体内高度富集。这些有机污染物可以通过抑制某些物种的繁殖,从而导致海洋生态失调。因此,海洋中有机污染物的污染研究以及其潜在的危害在近年来受到人们更多的关注。

有机无毒污染物,这一类物质多属于碳水化合物、蛋白质、脂肪等自然形成的有机物,它们易于生物降解,向稳定的无机物转化。在转化过程中需要消耗水中的溶解氧,因此这类物质可称之耗氧物质或需氧污染物。有机有毒物质多属于人工合成的有机物质,如农药(DDT、六六六等有机氯农药)、醛、酮、酚以及聚氯联苯、芳香族氨基化合物、高分子合成聚合物(塑料、合成橡胶、人造纤维)、染料等。它们主要来源于石油化工的合成生产过程,及有关的产品使用过程中排放出的污水,这些污水不经处理入水体后造成严重污染并引起危害。有机有毒物质种类繁多,其中危害最大的有多氯联苯(PCB)和有机氯农药[21]。

随着社会的发展,工业化进程的加快,海洋相关行业的发展日益加快,于是不可避免的各种废水、废汽油和有毒化学品被大量的排人海洋,超过了其自净能力,致使其污染问题突出。据初步估计,由于人类活动每年流失人海的石油约1000吨,海洋每年接收25万吨多氯联苯,25万吨铜,390万吨锌,30万吨铅。每年约有5000吨汞,最终进入海洋,留存在海洋中的放射性物质约7.4×1017Bq。每年有数十亿吨的淤泥、污水,工业垃圾和化工废物等直接流人海洋,河流每年也将近百亿吨的淤泥和废物带入沿岸水域。海洋有机污染物可分为两类:一类是人工合成的有机物,包括有机氯、有机磷以及其他有机化工产品;另一类为天然产物,比如生物毒素、石油等[22-26]。 2.1.1 油污染

海洋石油的开发,石油加工产品的生产、使用以及排放,海上石油泄漏等,都是造成石油是海洋主要污染物的原因。有数据表明,碳氢化合物与其他石油组分通过大气进入海洋,每年估计有1000万吨。通过江河、生活污水、路面径流进入海洋

中石油估计总量可达250万吨。因近海是有勘探溢出的石油大约每年10万吨以上。

石油污染后的海区,要经过五到七年才能使生物重新繁殖。一升石油完全氧化,需要消耗四十万升海水中的溶解氧。如此大量的石油进入海洋,造成海水严重缺氧,使海洋生物很快窒息而亡。自由飞翔在海阔天空中的海鸟一旦接触到漂浮海面的油膜,就会因羽毛沾上油污而游不动、飞不起。在此情况下,海鸟的羽毛将因丧失隔热和浮力的功能而变得怕冷以至冻死;或者当它们用嘴整理羽毛时,又会因吞食油污,而严重刺激消化道,造成厌食以至最后饿死。侵入海鸟体内的石油化合物还能引起肺炎或造成神经失常。总结石油污染给海洋带来严重的危害如下:

①不透明的油膜降低了光的透过性,使海洋藻类的光合作用受到影响,从而减少了海洋产氧量,同时,光合作用的减弱,使得海洋的生态系统受到影响;

②石油污染造成海洋生物的大量死亡。

③随着石油的污染,石油中的一些有毒物质也会进入海洋生物的食物链,最终富集在人体内,对人体严重的健康危害;

④海洋浮油可以萃取海水中的氯烃,对浮游生物、甲壳类动物等产生有害影响,或直接触杀、或影响其生理、繁殖行为。 2.1.2 放射性污染物

伴随着核技术的迅猛发展,放射性废水的直接排放,造成了局部地区水域的放射性污染,并且通过水系统循环,将污染扩大。海洋环境中存在的放射性物质主要有:K-40,Rb-87,U-234,H-1,Po-239,C-14,Sr-90,Cs-137等。

放射性污染的主要来源包括核工业废水、废渣的排放;核试验造成的污染;核电站废水、废气、废渣的排放、核燃料的后处理以及人工放射性核素的应用。放射性污染在对生物生理过程造成影响的同时,也影响染色体的基因或者对染色体有一定损害,使之以碎片形式存在或者以非自然状态聚结,最终结果是引起基因变化、产生形变。由于天然放射性和其他自然因素的影响,许多种鱼的染色体发生改变,致使性状改变,造成重大影响。 2.1.3 合成有机物的污染

合成的有机污染物一般是指有机氯、有机磷以及多氯联苯等物质,他们和石油一样,是不易降解的一类污染物,所以又被统称为“持久性有机污染物”。五氯酚、

苯、甲苯、对二甲苯、乙苯、硝基苯6种污染物在我国生产量或进口量较大,在国内外优先控制污染物名单中出现频次较高,是我国水体环境中可能危害较大的有机环境污染物。对壬基苯酚是由于它是非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚类的代谢产物,是一种具有环境雌激素效应的、环境持久性有机污染物。有机污染物可以长期的滞留在环境中,并从自然界向生物体内转移,是自然环境和生物体都受到污染。由于工业“三废”的排放,农药、化肥的过量使用,致使有机污染物在环境中广泛分布,大气、土壤、水中都能检测到。现查阅资料得到几种污染物在水环境中的安全浓度(表2-1),以供实验参考。

表2-1 七种典型污染物在水环境中的安全浓度

Tab2-1 The safety concentrations of 7 kinds of chemicals in aquatic areas

污染物名称 五氯苯酚 对壬基苯酚

苯 甲苯 乙苯 1,4—二甲苯 硝基苯

总之,大量污染物的投弃或遗落导致局部的海域发生污染,这种污染最终通过海水的循环进入整个海洋,引起海洋的严重污染,也导致了全球性不良影响,因此海洋污染越来越受到人们的重视。如何防止污染和对污染进行处理,是目前研究的重点。要想海洋环境得到改善,仅仅治理是不够的,只有提高人们的环保意识,我们才会拥有一个安全美丽的海洋,我们的烟台才会更美丽。 2.2 海洋污染对公共健康的危害途径

海洋污染物对人体健康的危害,主要通过食用受污染海产品和直接接触受污染海水两种途径。

藻EC50 (96h)

2.80 3.82 532 123 43.9 28.3 16.5

蚤EC50 (24h) 0.47 0.18 770 520 390 353 72.5

鱼LC50 (96h) 0.25 0.47 123.06 104.35 48.93 29.19 120.9

安全浓度 0.25×10-3 0.18×10-3 123.06×10-3 104.35×10-3 43.9×10-3 28.3×10-3 16.5×10-3

2.2.1 食用受污染海产品

根据海洋污染物的不同种类,存在于海产品中的安全隐患主要有[27-28]: ①有机化学毒物。主要指有机农药或杀虫剂、多氯联苯、多环芳烃等。这些物质对人的肝、肾等脏器和神经系统、内分泌系统、生殖系统等有急性和慢性毒性,并具有致癌性、生殖毒性、神经毒性、内分泌干扰等特性。如2006年震动全国的“多宝鱼事件”就是养殖过程中使用硝基呋喃类药等禁药,人若大量长期摄人含有这些药物的食物会产生耐药性,而且可能会因药物引起不良反应,但因个体差异症状有所不同,对孕妇、婴幼儿等弱势群体的危害性会更强。

②无机化学毒物。主要指重金属及其化合物,如广泛食用的双壳类软体动物对于重金属具有很高的积累能力,有研究表明黄渤海区域13种经济贝类体内重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Cr)含量仅有铜未超过双壳类软体动物评价标准,镉和铬均呈现不同程度的超标,锌、铅在部分调查站位也超标。

③放射性物质。主要来自临海而建的核电站的废液排放、核电站运转产生的核辐射,这种影响具有长期性和潜伏性,而近年来我国核电站不断建设投产,目前中国有四座核电站的十一台机组运行,远期规划2020年之前,将建成约40台核电机组。其对环境的污染影响应给与充分重视。

④生物污染物。主要指各种有害的微生物,如病毒、细菌和寄生虫卵等。据估计,我国沿海鱼、虾、蟹的体内含有多达86种寄生虫,食用未煮熟的含有幼虫的鱼后,可能损害到人的皮肤和肌肉组织、脑、眼、肝脏、肾脏、神经和泌尿系统等。

⑤毒素。一是误食各种天然毒素,如河豚毒素,再者就是有害赤潮藻毒素,全球能够形成赤潮的藻类大约有300种左右,而其中30、40种被证实含有毒素。近年来我国发现赤潮毒素的范围急剧扩展,因误食带有赤潮毒素的海产品,中毒死亡的人数也不断增加。

2.2.2 直接接触被污染海水

根据国家海洋局对工业污染直排口、市政及生活污水直排口、混合排污口及排污河口等四大类43个排污口进行重点监测,结果显示其日均排放人海的污水量约为850万吨,主要污染物总量约6650多吨。大部分排污口邻近海域的海洋生物普遍受到污染,生物体内的大肠菌群绝大部分超过海洋生物质量二类标准;部分海域大型底

栖生物分布密度低,种类和数量少,生物多样性低,约20km2的监测海域成为无底栖生物区。而2006年度《中国海洋环境质量公报》显示近20亿吨的污水排入滨海旅游区海域,海水大肠菌群和病原体含量升高,海域环境遭到污染,健康风险增加。

如2007年7月国家环境保护总局公布的全国16个沿海城市28个海水浴场一周的水质报告显示,青岛第一海水浴场大肠菌群每升超过2000个,水质差,不适宜游泳。而早在1998年世界卫生组织调查研究显示,在受细菌和病毒污染的海水中游泳,人会感染肠道、呼吸系统和眼睛疾病。

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