阅读资料　水污染及其危害

水是一种宝贵的自然资源。水是一切生命机体的组成物质，约占人体体重的2/3。每人每天约需5L水，没有水就没有生命。水对生物体起着散发热量、调节体温的作用。水在工业生产上作为传递热量的介质、生产的原料或反应介质，工艺过程中的溶剂、洗涤剂、吸收剂等。

引起水体污染的原因来自两个方面：自然污染和人为污染，后者是主要的。自然污染主要是自然原因所造成的，如特殊地质条件使某些地区有某种化学元素大量富集，天然植物在腐烂过程中产生某种毒物，降雨淋洗大地和地面后夹带各种物质流入水体。人为污染是人类生活和生产活动中给水源带进了污染物，包括生活污水、工业废水、农田排水和矿山排水等。

废渣和垃圾倾倒在水中或岸边或堆积在土地上，经降雨淋洗流入水体也会造成污染。

下面简述几类主要污染物质的来源及危害。

1.无机污染物

污染水体的无机污染物主要是指重金属、氧化物、酸、碱等。

（1）重金属　重金属主要包括汞、镉、铅、铬等，此外还有砷。砷虽不是重金属，但毒性与重金属相似，故经常和重金属一起讨论，常称为“金属五毒”。重金属的致害作用在于使人体中的酶失去活性，它们的共同特点是即使含量很小也有毒性，因为它们能在生物体内积累，不易排出体外，因此危害很大。

水中的汞来源于汞极电解食盐厂、汞制剂农药厂、用汞仪表厂等的废水。汞中毒后，会引起神经损害、瘫痪、精神错乱、失明等症状，称为水俣病。汞的毒性大小与其存在形态有关，+1价汞的化合物如甘汞Hg2Cl2（难溶于水）毒性小，而+2价汞的毒性就大。水中的无机汞在微生物的作用下，会转变成有机汞：

有机汞如甲基氧化汞的毒性更大，1953年发生在日本的水俣病就是无机汞转变为有机汞，累积性的汞中毒事件。我国规定工业废水中汞的最大允许排放浓度（以Hg计）为0.05mg·dm-3。

水中镉的主要存在形态是化合态，来源于金属矿山、冶炼厂、电镀厂、某些电池厂、特种玻璃制造厂及化工厂等的废水。镉有很高的潜在毒性，饮用水中含量不得超过0.01mg·dm-3，否则将因积累而引起贫血、肾脏损害，并且使大量钙质从尿中流失，引起骨质疏松。1995年发生在日本富山县的骨痛病就是镉污染所引起。中毒后骨骼变脆，全身骨节疼痛难忍，最终以剧痛而死亡。我国工业废水中镉的最大允许排放浓度（以Cd计）为0.1mg·dm-3。

水中铅的主要存在形态为化合态，来源于金属矿山、冶炼厂、电池厂、油器厂等的废水及汽车尾气。铅是重金属污染中数量最大的一种，能毒害神经系统和造血系统，引起痉挛、精神迟钝、贫血等。我国工业废水中铅的最大允许排放浓度（以Pb计）为1.0mg·dm-3。

水中铬的主要存在形式是铬酸根离子（）或重铬酸根离子（），来源于冶炼厂、电镀厂及制革、颜料等工业的废水。铬的毒害作用是引起皮肤溃痛、贫血、肾炎等，并可能有致癌作用。Cr3+是人体中的一种微量营养元素，但过量也会引起毒害。我国工业废水中铬的最大允许排放浓度（以+6价Cr计）为0.5mg·dm-3。

水中砷的主要存在形式是亚砷酸根离子（）和砷酸根离子（），的毒性比要大。冶金工业、玻璃陶瓷、制革、燃料和杀虫剂生产的废水中都含有砷或砷的化合物。砷中毒会引起细胞代谢紊乱、胃肠道失常、肾衰退等。我国工业废水中砷的最大允许排放浓度（以As计）为0.5mg·dm-3。

（2）氰化物、酸和碱　氰化物的毒性很强，在水中以CN-存在。若遇酸性介质，则CN-能生成毒性极强的挥发性氢氰酸HCN。氰化物主要来源于电镀、煤气、冶金等工业的废水。CN-的毒性是由于它与人体中的氧化酶结合，使氧化酶失去传递氧的作用，引起呼吸困难，全身细胞缺氧而窒息死亡。口腔黏膜吸进约50mg氢氰酸，瞬间即能致死。我国工业废水中氰化物的最大允许排放浓度（以CN-计）为0.5mg·dm-3。

在水中还有一些金属离子，如Cu2+、Zn2+、Fe3+、Mn2+、Ca2+和Mg2+等，它们虽然都是人体必要的微量营养元素，但过量时对人体会引起毒害。此外，水中的Ca2+、Mg2+还会增加水的硬度。含Fe2+或Fe3+量高的水不仅要产生水垢，还会形成锈斑。冶金和金属加工时的酸洗工序、合成纤维等工业所排放的酸性废水中含有H+或其他离子酸，以及氯碱、造纸、印染、制革、炼油等工业所排放的碱性废水含有OH-、等离子均可使废水的pH发生变化（pH过低或过高），会消灭或抑制一些有助于水净化的细菌及微生物的生长，从而影响了水的自净能力（水中某些微生物能分解有机污染物而使水净化），同时也增加了对水下设备和船舶的腐蚀作用。我国规定对酸、碱废水pH的最大允许排放标准是大于6、小于9。

2.有机污染物

（1）碳氢化合物、脂肪和蛋白质　城市生活污水和食品、造纸等工业废水中含有大量的碳氢化合物、蛋白质、脂肪等。它们在水中的好氧微生物（指生活时需要氧气的微生物）的参与下，与氧作用分解（通常也称为降解）为结构简单的物质（如CO2、H2O、、等）时，要消耗水中溶解的氧，所以常常称这些有机物为耗氧有机物。

水中含有大量耗氧有机物时，水中溶解的氧将急剧下降，降至低于4mg·dm-3时，鱼就难以生存。若水中含氧量太低，这些有机物又会在厌氧微生物（指在缺氧的环境中才能生活的微生物）作用下，与水作用产生甲烷、硫化氢、氨等物质，即发生腐败、使水变质。

（2）杀虫剂、合成洗涤剂和多氯联苯、苯并［a］芘等　随着现代石油化学工业的高速发展，产生了多种原来自然界没有的有机毒物，如有机氯农药、有机磷农药、合成洗涤剂、多氯联苯（工业上用于油漆和油墨的添加剂、热交换剂和塑料软化剂等）、苯并［a］芘（来源于煤焦油、汽油、煤油、煤、香烟等的不完全燃烧）。这些化合物在水中很难被微生物降解，因而成为难降解有机物。它们被生物吸收后，在食物链中逐步被浓缩而造成严重危害。其中如苯并［a］芘、多氯联苯等还有致癌作用。

（3）石油产品　石油在开采、加工、贮运、使用的过程中，原油和各种石油制品进入环境而造成污染可带来严重的后果。这是因为石油成分有一定的毒性，具有破坏生物的正常生活环境，造成生物机能障碍的物理作用。石油比水轻又不溶于水，覆盖在水面上形成薄膜层，一方面阻止大气中的氧在水中溶解，另一方面因石油膜的生物分解和自身的氧化作用，消耗水中大量的溶解氧，致使水体缺氧。同时，油膜堵塞鱼的鳃部，使鱼呼吸困难，甚至引起鱼死亡。若以含油污水灌田，也可因油黏膜黏附在农作物上而使其枯死。

3.水体的富营养化

流入水体的生活污水、食品等工业废水、农田排水和人畜粪便中，常含有磷、氮等水生植物生长、繁殖所必需的营养元素。对流动的水体，营养元素可随水流而稀释，一般影响不大。但在湖泊、水库、内海、海湾、河口等水体，水流缓慢，停留时间长，既适宜于植物营养元素的富集，又适宜于水生植物的繁殖。在含磷、氮有机物分解过程中，大量消耗水中的溶解氧并释放出养分，而使藻类及浮游生物大量繁殖，以致阻塞水道。由于占优势的浮游生物的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色或绿色等。这种现象在江河、湖泊中称为“水华”，在海中则叫做“赤潮”。

水体发生“富营养化”时，还由于缺氧，致使大多数水生动、植物不能生存，致死的动植物遗骸在水底腐烂沉积，使水质不断恶化。

含磷洗衣粉（内含三聚磷酸钠）的使用是造成水体富营养化的重要原因之一，因此我国已于2000年禁止生产与出售含磷洗衣粉，以无磷洗衣粉（硅酸钠、硅铝酸钠代替三聚磷酸钠）取代，走“绿色洗涤”之路。

4.热污染

一些热电厂、核电站及各种工业过程中的冷却水，若不采取措施而直接排入水体，均可引起热污染。热污染对水体的危害不仅仅是由于温度的提高直接杀死水中某些生物（例如鳟鱼在水温20℃时，可致死亡），而且，温度升高后，必然降低了水中氧的溶解量。这样不适宜的温度及缺氧的条件，对水中生态系统的破坏是严重的。

此外，还有来自原子能工业和原子反应堆设施的废水，以及核武器制造和核武器试验的放射性污染，病毒、病菌、寄生虫等病原微生物引起的污染等。

水是一种可以回收和重复利用的物资。现代水荒并不是由于自然界水分不足以支持人类的发展，而是由于人类使用得过于粗放和无序。一方面有严重的水量浪费，另一方面有水质的严重污染。节水防污并不只是一个科学问题，更是一项关系全社会、需全社会共同参与的重大事业。