海洋污染分析論文

1、海洋污染分析摘要海洋污染(marinepollution)通常是指人類改變了海洋原來的狀態(tài)，使海洋生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。近幾十年，隨著世界工業(yè)的發(fā)展，海洋的污染也日趨加重，使局部海域環(huán)境發(fā)生了很大變化，有害物質(zhì)進(jìn)入海洋環(huán)境而造成的污染，會損害生物資源，危害人類健康，妨礙捕魚和人類在海上的其他活動，損壞海水質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量等。關(guān)鍵詞石油污染、重金屬、放射性污染、熱污染和固體廢物污染、農(nóng)藥污染、有機肥料污染正文海洋的污染主要是發(fā)生在靠近大陸的海灣。由于密集的人口和工業(yè)，大量的廢水和固體廢物傾入海水，加上海岸曲折造成水流交換不暢，使得海水的溫度、pH、含鹽量、透明度、生物種類和數(shù)量等性狀發(fā)生改變，對海洋的

2、生態(tài)平衡構(gòu)成危害。目前，海洋污染突出表現(xiàn)為石油污染、赤潮、有毒物質(zhì)累積、塑料污染和核污染等幾個方面；污染最嚴(yán)重的海域有波羅的海、地中海、東京灣、紐約灣、墨西哥灣等。就國家來說，沿海污染嚴(yán)重的是日本、美國、西歐諸國和前蘇聯(lián)國家。我國的渤海灣、黃海、東海和南海的污染狀況也相當(dāng)嚴(yán)重，雖然汞、鎘、鉛的濃度總體上尚在標(biāo)準(zhǔn)允許范圍之內(nèi)，但已有局部的超標(biāo)區(qū)；石油和COD在各海域中有超標(biāo)現(xiàn)象。其中污染最嚴(yán)重的渤海，由于污染已造成漁場外遷、魚群死亡、赤潮泛濫、有些灘涂養(yǎng)殖場荒廢、一些珍貴的海生資源正在喪失。海洋污染物依其海洋污染來源、性質(zhì)和毒性，可分為以下幾類：1.石油及其產(chǎn)品石油及其煉制品（汽油、煤油、柴油等

3、）在開采、煉制、貯運和使用過程中進(jìn)入海洋環(huán)境而造成的污染統(tǒng)稱為石油污染。石油入海后即發(fā)生一系列復(fù)雜變化，包括擴散，蒸發(fā)，溶解，乳化，光化學(xué)氧化，微生物氧化，沉降，形成瀝青球，以及沿著食物鏈轉(zhuǎn)移等過程。（1）擴散入海石油首先在重力、慣性力、摩擦力和表面張力的作用下，在海洋表面迅速擴展成薄膜，進(jìn)而在風(fēng)浪和海流作用下被分割成大小不等的塊狀或帶狀油膜，隨風(fēng)漂移擴散。擴散是消除局部海域石油污染的主要過程。風(fēng)是影響油在海面漂移的最主要因素，油的漂移速度大約為風(fēng)速的百分之三。中國山東半島沿岸發(fā)現(xiàn)的漂油，冬季在半島北岸較多，春季在半島的南岸較多，也主要是風(fēng)的影響所致。石油中的氮、硫、氧等非烴組分是表面活性劑，

4、能促進(jìn)石油的擴散。（2）蒸發(fā)石油在擴散和漂移過程中，輕組分通過蒸發(fā)逸入大氣，其速率隨分子量、沸點、油膜表面積、厚度和海況而不同。含碳原子數(shù)小于12的烴在入海幾小時內(nèi)便大部分蒸發(fā)逸走，碳原子數(shù)在1220的烴的蒸發(fā)要經(jīng)過若干星期，碳原子數(shù)大于20的烴不易蒸發(fā)。蒸發(fā)作用是海洋油污染自然消失的一個重要因素。通過蒸發(fā)作用大約消除泄入海中石油總量的1/41/3。（3）氧化海面油膜在光和微量元素的催化下發(fā)生自氧化和光化學(xué)氧化反應(yīng)，氧化是石油化學(xué)降解的主要途徑，其速率取決于石油烴的化學(xué)特性。擴散、蒸發(fā)和氧化過程在石油入海后的若干天內(nèi)對水體石油的消失起重要作用，其中擴散速率高于自然分解速率。（4）溶解低分子烴和

5、有些極性化合物還會溶入海水中。正鏈烷在水中的溶解度與其分子量成反比，芳烴的溶解度大于鏈烷。溶解作用和蒸發(fā)作用盡管都是低分子烴的效應(yīng)，但它們對水環(huán)境的影響卻不同。石油烴溶于海水中，易被海洋生物吸收而產(chǎn)生有害的影響。（5）乳化石油入海后，由于海流、渦流、潮汐和風(fēng)浪的攪動，容易發(fā)生乳化作用。乳化有兩種形式：油包水乳化和水包油乳化，前者較穩(wěn)定，常聚成外觀像冰淇淋狀的塊或球，較長期在水面上漂?。缓笳咻^不穩(wěn)定且易消失。油溢后如使用分散劑有助于水包油乳化的形成，加速海面油污的去除，也加速生物對石油的吸收。（6）沉積海面的石油經(jīng)過蒸發(fā)和溶解后，形成致密的分散離子，聚合成瀝青塊，或吸附于其他顆粒物上，最后沉降于

6、海底，或漂浮上海灘。在海流和海浪的作用下，沉入海底的石油或石油氧化產(chǎn)物，還可再上浮到海面，造成二次污染。對生物的危害油膜減弱了太陽輻射透入海水的能量，會影響海洋植物的光合作用。油膜沾污海獸的皮毛和海鳥羽毛，溶解其中的油脂物質(zhì)，使它們失去保溫、游泳或飛行的能力。石油污染物會干擾生物的攝食、繁殖、生長、行為和生物的趨化性等能力。受石油嚴(yán)重污染的海域還會導(dǎo)致個別生物種豐度和分布的變化，從而改變?nèi)郝涞姆N類組成。高濃度的石油會降低微型藻類的固氮能力，阻礙其生長，終而導(dǎo)致其死亡。沉降于潮間帶和淺水海底的石油，使一些動物幼蟲、海藻孢子失去適宜的固著基質(zhì)或使其成體降低固著能力。石油會滲入大米草和紅樹等較高等的

7、植物體內(nèi)，改變細(xì)胞的滲透性等生理機能，嚴(yán)重的油污染甚至?xí)?dǎo)致這些潮間帶和鹽沼植物的死亡。石油對海洋生物的化學(xué)毒性，依油的種類和成分而不同。通常，煉制油的毒性要高于原油，低分子烴的毒性要大于高分子烴，在各種烴類中，其毒性一般按芳香烴、烯烴、環(huán)烴、鏈烴的順序而依次下降。石油烴對海洋生物的毒害，主要是破壞細(xì)胞膜的正常結(jié)構(gòu)和透性，干擾生物體的酶系，進(jìn)而影響生物體的正常生理、生化過程。如油污能降低浮游植物的光合作用強度，阻礙細(xì)胞的分裂、繁殖，使許多動物的胚胎和幼體發(fā)育異常、生長遲緩;油污還能使一些動物致病,如魚鰓壞死、皮膚糜爛、患胃病以至致癌。2. 金屬和酸、堿。包括鉻、錳、鐵、銅、鋅、銀、鎘、銻、汞、

8、鉛等金屬，磷、砷等非金屬，以及酸和堿等。它們直接危害海洋生物的生存和影響其利用價值。重金屬污染物在海洋中的物理遷移過程主要是指海氣界面重金屬的交換及在海流、波浪、潮汐的作用下，隨海水的運動而經(jīng)歷的稀釋、擴散過程。由于這些作用的能量極大，故能將重金屬遷移到很遠(yuǎn)的地方。重金屬污染物在海洋中的化學(xué)過程主要是指重金屬元素在富氧和缺氧條件下發(fā)生電子得失的氧化還原反應(yīng)，及其化學(xué)價態(tài)，活性及毒性等變化過程。重金屬在海水中能與無機和有機配位體作用生成絡(luò)合物和螯合物，使重金屬在海水中的溶解度增大。已經(jīng)進(jìn)入底質(zhì)的重金屬在此過程中可能重新進(jìn)入水體，造成二次污染。此外，重金屬在海水中經(jīng)水解反應(yīng)生成氫氧化物，或被水中膠

9、體吸附而易在河口或排污口附近沉積，故在這些海區(qū)的底質(zhì)中，常蓄積著較多的重金屬。重金屬污染物在海洋中的生物過程主要是指海洋生物通過吸附、吸收或攝食而將重金屬富集在體內(nèi)外，并隨生物的運動而產(chǎn)生水平和垂直方向的遷移，或經(jīng)由浮游植物、浮游動物、魚類等食物鏈（網(wǎng)）而逐級放大，致使魚類等高營養(yǎng)階的生物體內(nèi)富集著較高濃度的重金屬，或危害生物本身，或由于人類取食而損害人體健康。此外，海洋中的微生物能將某些重金屬轉(zhuǎn)化為毒性更強的化合物，如無機汞在微生物作用下能轉(zhuǎn)化為毒性更強的甲基汞。某些微量金屬元素是生物體必需元素，但是，超過一定含量就會產(chǎn)生危害作用。海洋中的重金屬一般是通過食用海產(chǎn)品的途徑進(jìn)入人體。汞（甲基汞

10、）引起水俁?。ㄒ娝畟R灣汞污染事件）；鎘、鉛、鉻等亦能引起機體中毒，或有致癌、致畸等作用；其他的重金屬劑量超過一定限度時，對人和其他生物都會產(chǎn)生危害。重金屬對生物體的危害程度，不僅與金屬的性質(zhì)、濃度和存在形式有關(guān)，而且也取決于生物的種類和發(fā)育階段。對生物體的危害一般是汞鉛鎘鋅銅；有機汞無機汞、六價鉻三價鉻;一般海洋生物的種苗和幼體對重金屬污染較之成體更為敏感；此外，兩種以上的重金屬共同作用于生物體時比單一重金屬的作用要復(fù)雜得多，歸納起來計有三種形式，即兩種以上重金屬的混合毒性等于各重金屬單獨毒性之和時稱為相加作用，若大于各單獨毒性之和則為相乘作用或協(xié)同作用，若低于各單獨毒性之和則為拮抗作用。兩種

11、以上重金屬的混合毒性不僅取決于重金屬的種類組成，且亦與其濃度組合及溫度、pH等條件有關(guān)。一般來說，鎘和銅有相加或相乘作用，硒對汞有拮抗作用。生物體對攝入體內(nèi)的重金屬有一定的解毒功能，如：體內(nèi)的巰荃蛋白與重金屬結(jié)合成金屬巰基排出體外。當(dāng)攝入的重金屬劑量超出巰基蛋白的結(jié)合能力時，會出現(xiàn)中毒癥狀。3. 農(nóng)藥污染由于農(nóng)藥的施用通常采用噴霧的方式，農(nóng)藥中的有機溶劑和部分農(nóng)藥漂浮在空氣中，污染大氣；農(nóng)田被雨水沖刷，農(nóng)藥則進(jìn)入江河，進(jìn)而污染海洋。這樣，農(nóng)藥就由氣流和水流帶到世界各地，殘留土壤中的農(nóng)藥則可通過滲透作用到達(dá)地層深處，從而污染地下水。4. 放射性物質(zhì)金屬和酸、堿。包括鉻、錳、鐵、銅、鋅、銀、鎘、銻

12、、汞、鉛等金屬，磷、砷等非金屬，以及酸和堿等。它們直接危害海洋生物的生存和影響其利用價值。核工廠向海洋排放低水平放射性廢物。建在海邊或河邊的原子能工廠，包括核燃料后處理廠，核電站和軍用核工廠在生產(chǎn)過程中，將低水平放射性廢液直接或間接排入海中。最典型的例子是美國漢福特工廠和英國溫茨凱爾核燃料后處理廠。前者1960年排入太平洋的放射性廢物達(dá)36萬居里，主要是51Cr、65Zn、239Np和32P,后者自50年代初起，每天大約把100萬加侖含有137Cs、134Cs、90Sr、106Ru、Pu、241Am和3H等核素的放射性廢水排入愛爾蘭海,年排放總量近20萬居里,該廠137Cs的排放總量逐年增加，

13、1975年高達(dá)141360居里，已成為愛爾蘭海、北海和北大西洋局部水域的放射性主要污染源。核電站向水域排入的低水平放射性液體廢物，其數(shù)量要比核燃料后處理廠少的多。據(jù)對32座加壓水動力堆核電站1978年液體放射性廢物的排放量調(diào)查，除3H外，大多數(shù)沒有超過1居里。但設(shè)在沿海的原子能工廠，由于定點向近海排廢，所以對環(huán)境的污染問題應(yīng)予重視。5. 有機廢液和生活污水海洋是一種生物與環(huán)境、生物與生物之間相互依存，相互制約的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)、能量流動都是處于相對穩(wěn)定、動態(tài)平衡的。當(dāng)赤潮發(fā)生時這種平衡遭到干擾和破壞。在植物性赤潮發(fā)生初期，由于植物的光合作用，水體會出現(xiàn)高葉綠素a、高溶解氧、高化學(xué)耗氧量。這種環(huán)境因素的改變，致使一些海洋生物不能正常生長、發(fā)育、繁殖，導(dǎo)致一些生物逃避甚至死亡，破壞了原有的生態(tài)平衡。6