第5章 我國主要的環(huán)境污染問題(1-2節(jié))

林建榮廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程系第五章

我國的主要環(huán)境污染問題第一節(jié)土壤污染

SoilPollution主要內(nèi)容土壤的概念、功能；土壤污染的概念、特點、種類、來源和后果；土壤污染的危害；土壤受污染后的對治措施。一概念土壤的組成：土壤由固相（礦物質(zhì)、有機質(zhì)）、液相（土壤水分或溶液）和氣相（土壤空氣）等三相共同組成的多相體系，具有疏松的結(jié)構(gòu)。土壤的功能：具有提供和協(xié)調(diào)植物生長所需的營養(yǎng)條件（養(yǎng)分和水分）以及環(huán)境條件（溫度和空氣）的能力，并具有同化和代謝外界輸入物質(zhì)的能力。二土壤污染的概念、特點、種類、來源及后果土壤污染是指有害物質(zhì)的含量超過了土壤自然本底的含量和土壤的自凈能力，因而破壞了土壤系統(tǒng)原來的平衡，使土壤的作用和理化性質(zhì)發(fā)生了變化。土壤自凈作用：是指在自然因素作用下，通過土壤自身的作用，使污染物在土壤環(huán)境中的數(shù)量、濃度或形態(tài)發(fā)生變化，活性、毒性降低的過程。我國土壤污染的特點隱蔽性和滯后性累積性不可逆轉(zhuǎn)性難治理P61-P62，自學(xué)重金屬污染：主要有汞、鎘、鉛、鉻、銅、鋅、鎳、砷等。污染途徑主要有工業(yè)“三廢”、農(nóng)業(yè)、污水灌溉、污泥肥料、廢渣堆放、大氣沉降等。

農(nóng)藥和化肥污染：微生物環(huán)境受破壞；土壤結(jié)構(gòu)受破壞。病原菌污染：未熟化之廄肥含各種細菌、病毒。通過污灌、污泥、垃圾進入土壤。大氣沉降物：TSP（totalsuspendedparticle）、SO2、NOx等。

放射性污染：核爆炸降落物、核電站廢棄物，通過降雨淋濾進入土壤。固體廢物：石灰、水泥、涂料和油漆，塑料、磚、石料等。作為填土或堆放進入農(nóng)田污染土壤。……后果土壤養(yǎng)分失調(diào)：土壤板結(jié)：土壤侵蝕和荒漠化：視頻土壤鹽堿化：土地荒漠化三土壤污染的危害1．土壤污染導(dǎo)致嚴(yán)重的直接經(jīng)濟損失對于各種土壤污染造成的經(jīng)濟損失，目前尚缺乏系統(tǒng)的調(diào)查資料。僅以土壤重金屬污染為例，全國每年就因重金屬污染而減產(chǎn)糧食1000多萬噸，另外被重金屬污染的糧食每年也多達1200萬噸，合計經(jīng)濟損失至少200億元。對于農(nóng)藥和有機物污染、放射性污染、病原菌污染等其他類型的土壤污染所導(dǎo)致的經(jīng)濟損失，目前尚難以估計。但是，這些類型的污染問題在國內(nèi)確實存在，甚至也很嚴(yán)重。例如：我國天津薊運河畔的農(nóng)田，曾因引灌三氯乙醛污染的河水而導(dǎo)致數(shù)萬畝小麥?zhǔn)芎Α?．土壤污染導(dǎo)致食物品質(zhì)不斷下降

我國大多數(shù)城市近郊土壤都受到了不同程度的污染，有許多地方糧食、蔬菜、水果等食物中鎘、鉻、砷、鉛等重金屬含量超標(biāo)和接近臨界值。

報道，1992年全國有不少地區(qū)已經(jīng)發(fā)展到生產(chǎn)“鎘米”的程度，每年生產(chǎn)的“鎘米”多達數(shù)億公斤。僅沈陽某污灌區(qū)被污染的耕地已多達2500多公頃，致使糧食遭受嚴(yán)重的鎘污染，稻米的含鎘濃度高達0.4～1.0mg／kg（這已經(jīng)達到或超過誘發(fā)“痛痛病”的平均含鎘濃度）。江西省某縣多達44％的耕地遭到污染，并形成670公頃的“鎘米”區(qū)。

土壤污染除影響食物的衛(wèi)生品質(zhì)外，也明顯地影響到農(nóng)作物的其他品質(zhì)。有些地區(qū)污灌已經(jīng)使得蔬菜的味道變差，易爛，甚至出現(xiàn)難聞的異味；農(nóng)產(chǎn)品的儲藏品質(zhì)和加工品質(zhì)也不能滿足深加工的要求。3．土壤污染危害人體健康土壤污染會使污染物在植（作）物體中積累，并通過食物鏈富集到人體和動物體中，危害人畜健康，引發(fā)癌癥和其他疾病等。目前，我國對這方面的情況仍缺乏全面的調(diào)查和研究，對土壤污染導(dǎo)致污染疾病的總體情況并不清楚。但是，從個別城市的重點調(diào)查結(jié)果來看，情況并不樂觀。我國的研究表明，土壤和糧食污染與一些地區(qū)居民肝腫大之間有明顯的關(guān)系。土地受到污染后，含重金屬濃度較高的污染表土容易在風(fēng)力和水力的作用下分別進入到大氣和水體中，導(dǎo)致大氣污染、地表水污染、地下水污染和生態(tài)系統(tǒng)退化等其他次生生態(tài)環(huán)境問題。北京市的大氣揚塵中，有一半來源于地表。表土的污染物質(zhì)可能在風(fēng)的作用下，作為揚塵進入大氣中，并進一步通過呼吸作用進入人體。這一過程對人體健康的影響可能有些類似于食用受污染的食物。因此，美國、澳大利亞、奧地利、香港等國際和地區(qū)的科學(xué)家已經(jīng)注意到，城市的土地污染對人體健康也有直接影響。由于城市人口密度大，而城市的土地污染問題又比較普遍，因此，國際上對城市土地污染問題開始予以高度重視。

上海川沙污灌區(qū)的地下水檢測出氟、汞、鎘和砷等重金屬。成都市郊的農(nóng)村水井也因土壤污染而導(dǎo)致井水中汞、鉻、酚、氰等污染物超標(biāo)。4．土壤污染導(dǎo)致其他環(huán)境問題

四土壤受污染后的改良措施（P63）可用排水的方法；改變耕作制度，促進污染物分解；采取深翻土地的方法；采取換客土的方法。小結(jié)土壤污染的定義：有害物質(zhì)的含量超土壤自然本底的含量和土壤的自凈能力，因而破壞了土壤系統(tǒng)原來的平衡，使土壤的作用和理化性質(zhì)發(fā)生了變化。我國土壤污染的特點：隱蔽性、滯后性、累積性、不可逆轉(zhuǎn)性、難治理。種類（來源）：重金屬（“三廢”、農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)活動）、農(nóng)藥和化肥有機物（農(nóng)業(yè)）、病原菌（廄肥、屠宰場廢物）、大氣沉降物（工業(yè)排放）、放射性污染（核爆、原子能工業(yè)）、固體廢物（城市垃圾、礦山等）后果：養(yǎng)分失調(diào)、板結(jié)、荒漠化和鹽堿化危害：經(jīng)濟、食物品質(zhì)、健康、其他防治：第二節(jié)大氣污染AirPollution一大氣的結(jié)構(gòu)和組成大氣和空氣的區(qū)別自然科學(xué)角度:沒有實質(zhì)性的差別環(huán)境科學(xué):兩個名詞分別使用。對于室內(nèi)和特指某個地方（如車間、廠區(qū)等）供動植物生存的氣體，習(xí)慣上稱為空氣。在大氣物理、大氣氣象和自然地理的研究中,是以大區(qū)域或全球性的氣流作為研究對象，常用大氣一詞。上述兩類污染，也可統(tǒng)稱為大氣污染。根據(jù)大氣在垂直方向上溫度、化學(xué)成分、荷電等物理性質(zhì)的差異，同時考慮到大氣的垂直運動狀況，可將大氣圈分為５層。大氣的質(zhì)量主要集中在下部，50％的質(zhì)量集中在離地面5km以下，75％集中在10km以下，90％集中在30km以下的范圍內(nèi)。高度100km以上，空氣的質(zhì)量僅是整個大氣圈質(zhì)量的百萬分之一。對流層平流層中間層熱成層逸散層大氣的組分恒定組分：氮78.09％、氧20.95％、氬0.93％，這三者共占空氣總體積的99.97％，加上微量的氖、氦、氪、氙、氡等稀有氣體，這一組分的比例，在地球表面上任何地方幾乎是可以看作不變的?？勺兊慕M分：空氣中的二氧化碳和水蒸氣。在通常情況下二氧化碳的含量為0.02～0.04％，水蒸氣的含量為4％以下，這些組分在空氣中的含量是隨季節(jié)和氣象的變化以及人們的生產(chǎn)和生活活動的影響而發(fā)生變化的。不定組分：塵埃、硫、硫化氫、硫氧化物、氮氧化物、鹽類及惡臭氣體。大氣或空氣是多種氣體的混合物，就其組成可以分為恒定的、可變的和不定的三種組分。18含有上述恒定組分和可變組分的空氣是純凈的空氣。氣

體濃度

(ppm)

氣

體濃度

(ppm)氮780,900

氪1.0氧209,400

一氧化氮0.5氬9,300

氫0.5二氧化碳315

氙0.08氖18

二氧化氮0.02氦5.2

臭氧0.01～0.04甲烷1.0～1.2

正常（干燥）空氣的氣體成分按照國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）作出的定義：通常指人類活動和自然過程引起某種物質(zhì)進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到了足夠的時間，并因此危害了人體的舒適、健康和福利或危害了環(huán)境的現(xiàn)象。舒適健康：包括了從對人體正常的生活環(huán)境和生理機能的影響引起慢性疾病、急性病以致死亡這樣一個范圍。福利：指與人類協(xié)調(diào)共存的生物、自然資源、財產(chǎn)以及器物等。大氣污染的定義二大氣污染定義、的形成和污染源火山噴發(fā)人類活動大氣污染形成的原因：

①人類對能源的利用②城市人口的增加空氣污染始于取暖和煮食，到了14世紀(jì)，燃煤釋放的煙氣已成為主要問題。

18世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命后，工業(yè)用的燃料更多，燃煤對空氣的污染更加嚴(yán)重了?？諝馕廴镜奈：?，主要取決于污染物在空氣中的濃度，而不僅是它的數(shù)量。由于城市人口集中，使局部空氣中污染物的濃度提高，而且不容易稀釋和分散到廣大地區(qū)中去。21大氣自凈能力大氣對污染物的容納和消化能力是有一定限度的，這個限度就是大氣的自凈能力。主要依靠大氣的稀釋、擴散、氧化等物理、化學(xué)作用，能使進入大氣的污染物質(zhì)逐漸消失。大氣自凈能力與當(dāng)?shù)貧庀髼l件、污染物排放總量及城市布局等諸因素有關(guān)。有某一區(qū)域內(nèi)，綠化植樹，多種風(fēng)景林，增加綠地面積，直至建立自然保護區(qū)。不僅能美化環(huán)境、調(diào)節(jié)氣候，而且能截留粉塵、吸收有害氣體，從而大大提高大氣自凈能力，保證環(huán)境質(zhì)量。22三污染源類型劃分及目的按污染源存在的形式：應(yīng)用于大氣質(zhì)量評價固定污染源移動污染源按污染物排放的時間：分析污染物排放的時間規(guī)律連續(xù)源間斷源瞬間源按污染物排放的形式：適用于大氣擴散計算高架源（煙囪）面源（農(nóng)業(yè)）線源（公路）按污染物產(chǎn)生的類型：分析危害程度和治理措施工業(yè)污染源家庭爐灶排氣汽車排氣23四一次污染物和二次污染物一次污染物是指直接從污染源排放的污染物質(zhì)，如二氧化硫、一氧化氮、一氧化碳、顆粒物等。種類：它們可分為反應(yīng)性污染物和非反應(yīng)性污染物，前者不穩(wěn)定，在大氣環(huán)境中常與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，或作為催化劑促進其它污染物之間的反應(yīng)，后者則不發(fā)生反應(yīng)或反應(yīng)速度緩慢。四種反應(yīng)方式：氣體污染物之間的反應(yīng)；氣體污染物在氣溶膠的溶解；

空氣中粒狀污染物對氣體污染物的吸附作用，或粒狀污染物表面上的化學(xué)物質(zhì)與氣體污染物之間的化學(xué)反應(yīng)；

氣體污染物在太陽光作用下的光化學(xué)反應(yīng)。

二次污染物是指由一次污染物在大氣中互相作用經(jīng)化學(xué)反應(yīng)或光化學(xué)反應(yīng)形成的與一次污染物的物理、化學(xué)性質(zhì)完全不同的新的大氣污染物,其毒性一般比一次污染物還強。最常見的二次污染物如硫酸及硫酸鹽氣溶膠、硝酸及硝酸鹽氣溶膠、臭氧、光化學(xué)氧化劑Ox，以及許多不同壽命的活性中間物（又稱自由基），如HO2、HO等。25五大氣污染物類型大氣污染物系指由于人類活動或自然過程排入大氣的并對環(huán)境或人產(chǎn)生有害影響的那些物質(zhì)。按其存在的物理狀態(tài)可概括為兩大類：氣態(tài)污染物和固態(tài)污染物；若按形成過程分類則可分為一次污染物和二次污染物。261.微粒:空氣中分散的液態(tài)或固態(tài)物質(zhì),其直徑約為從0.0002－500μm。塵粒:粒徑>10μm的固體顆粒；氣溶膠:粒徑<1μm的固、液顆粒；煙塵：粒徑<1μm的固體顆粒；霧塵:液體微粒，可>100μm；27總懸浮顆粒物（TSP：totalsuspendedparticle）:它是分散在大氣中的各種粒子的總稱，也是目前大氣質(zhì)量評價中的一個通用的重要污染指標(biāo)，一般粒徑<100μm。降塵飄塵用降塵罐采集到的大氣顆粒物。粒徑大于10μm的粒子，由于其自身的重力作用會很快沉降下。能在大氣中長期飄浮的懸浮物質(zhì)。粒徑主要是小于10μm的微粒。又稱為可吸入顆粒物。28飄塵又稱為可吸入顆粒物（IP:inhalableparticles），它的主要危害如下：反應(yīng)載體：光化學(xué)反應(yīng)；降低能見度：遮擋陽光；形成干沉降；危害人體呼吸系統(tǒng)；鉛中毒；……292碳氧化合物污染大氣的碳氧化合物主要有：CO和CＯ2。CO和CＯ2是各種大氣污染物中排放量最大的污染物之一，可源于人工污染源和天然污染源?；剂系娜紵欧攀侵饕娜斯の廴驹矗?dāng)燃料完全燃燒時形成CＯ2；在缺氧條件下的不完全燃燒則形成CO。全世界CO每年排放量約為2.10×108t，主要來源于燃料的燃燒和汽車尾氣。對于CO排放集中的城市，化石燃料的大量使用使城區(qū)的CO濃度遠遠超過自然水平。303氮氧化物(NOx)氮氧化物(NOx)種類很多，它是NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等氮氧化物的總稱。造成大氣污染的NOx主要是指NO和NO2。大氣中NOx的人為源主要是燃料的燃燒。燃燒源可分為流動燃燒源和固定燃燒源。城市大氣中的NOx一般2/3來自汽車等流動源的排放，1/3來自固定源的排放。燃燒產(chǎn)生的NOx主要是NO，只有很少一部分被氧化為NO2。一般都假定燃燒產(chǎn)生的NOx中的NO占90％以上。314碳氫化物大氣中的碳氫化合物(HC)通常是指可揮發(fā)的各種有機烴類化合物，由碳和氫兩種元素組成，如烷烴、烯烴和芳烴等。大氣中的碳氫化合物大部分來自于植物的分解（畜牧業(yè)），人為來源主要是石油燃料的不完全燃燒和石油類物質(zhì)的蒸發(fā)。CH4主要的溫室氣體之一，可形成光化學(xué)煙霧325硫氧化合物硫氧化物(SOx)主要是指二氧化硫(SO2)和三氧化硫(SO3)。二氧化硫是無色，有刺激性氣味的氣體，其本身毒性不大，動物連續(xù)接觸30ppm的SO2無明顯的生理學(xué)影響。但是SO2在大氣中，尤其在污染大氣中易被氧化形成SO3，再與水分子結(jié)合生成硫酸分子，經(jīng)過均相或非均相成核作用，形成硫酸氣溶膠，并同時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硫酸鹽。硫酸和硫酸鹽可形成硫酸煙霧和酸性降水，造