水體的主要污染源

環境保護

導讀水體是海洋、湖泊、河流、沼澤、水庫、地下水的總稱。按水體的類型,又可將水體分為海洋水體和陸地水體兩種。陸地水體進一步可以分成地表水水體和地下水水體。 水在循環過程中,不可避免地會混入許多雜質(溶解的、膠態的和懸浮的)。在自然循環中,由非污染環境混入的物質稱為自然雜質或本底雜質。社會循環中,在使用過程中混入的物質稱為污染物。 由於人類活� ...

水體是海洋、湖泊、河流、沼澤、水庫、地下水的總稱。按水體的類型,又可將水體分為海洋水體和陸地水體兩種。陸地水體進一步可以分成地表水水體和地下水水體。

水在循環過程中,不可避免地會混入許多雜質(溶解的、膠態的和懸浮的)。在自然循環中,由非污染環境混入的物質稱為自然雜質或本底雜質。社會循環中,在使用過程中混入的物質稱為污染物。

由於人類活動排放出大量的污染物,這些污染物質通過不同的途徑進入水體,使水體的感官性狀(如色度、味、渾濁度等)、物理化學性質(如溫度、電導率、氧化還原電位、放射性等)、化學成分(有機物和無機物)、水中的生物組成(種群、數量)以及底質等發生變化,水質變壞,水的用途受到影響,這種情況就稱為水體污染。向水體排放或釋放污染物的來源或場所,稱之為“水體污染源”。

隨著人類生產、生活活動的不斷擴大與增強,水體的污染程度有日益惡化的趨勢。一般將水體的污染程度分為五級:一級水體水質良好,符合飲用水、漁業用水水質標准。二級水體受污染物輕度污染,符合地面水水質衛生標准,可作為漁業用水,經處理之後可作為飲用水。三級水體污染較嚴重,但可以作為農業灌溉用水。四級水體水質受到重污染,水體中的水幾乎無使用價值。五級水體水質受到嚴重污染,水質已超過工業廢水最高允許排放濃度標准。

人類活動中產生的大量污水中含有許多對水體產生污染的物質,從環境保護角度可將水體污染源主要分為以下幾個方面。

一、生活廢水

生活廢水是人們日常生活中產生的各種廢水的總稱。主要包括糞便水、洗浴水、洗滌水和衝洗水等。其來源除家庭生活廢水外,還有各種集體單位和公用事業等排出的廢水。

生活廢水中雜質很多,雜質的濃度與用水量多少有關,它有如下幾個特點:

(1) (1) 含氮、磷、硫高;

(2) (2) 含有纖維素、澱粉、糖類、脂肪、蛋白質、尿素等在厭氧性細菌作用下易產生惡臭的物質;

(3) (3) 含有多種微生物,如細菌、病原菌、病毒等,易使人傳染上各種疾病;

(4) (4) 由於洗滌劑的大量使用,使它在廢水中含量增大,呈弱堿性,對人體有一定危害。

隨著人口在城市和工業區的集中,城市生活廢水的排放量劇增。1997年與1990年比,城市生活廢水排放量翻了一番,達到了218億噸。生活廢水中多含有機物質,容易被生物化學氧化而降解。未經處理的生活廢水排人天然水體會造成水體污染。所以,這種水一般不能直接用於農業灌溉,需經處理後才能進行排放。

二、工業廢水

由於工業的迅速發展,工業廢水的水量及水質污染量很大,它是最重要的污染源,具有以下幾個特點。

(1) (1) 排放量大,污染範圍廣,排放方式復雜 工業生產用水量大,相當一部分生產用水中都攜帶原料、中間產物、副產物及終產物等排出廠外。工業企業遍布全國各地,污染範圍廣,不少產品在使用中又會產生新的污染。如全世界化肥施用量約5億t,農藥200多萬噸,使遍及全世界廣大地區的地表水和地下水都受到不同程度的污染。工業廢水的排放方式復雜,有間歇排放,有連續排放,有規律排放和無規律排放等,給污染的防治造成很大困難。

(2) (2) 污染物種類繁多,濃度波動幅度大 由於工業產品品種繁多,生產工藝也各不相同,因此,工業生產過程中排出的污染物也數不勝數,不同污染物性質有很大差異,濃度也相差甚遠。

(3) (3) 污染物質毒性強,危害大 被酸堿類污染的廢水有刺激性、腐蝕性,而有機含氧化合物如醛、酮、醚等則有還原性,能消耗水中的溶解氧,使水缺氧而導致水生生物死亡。工業廢水中含有大量的氮、磷、鉀等營養物,可促使藻類大量生長耗去水中溶解氧,造成水體富營養化污染。工業廢水中懸浮物含量很高,可達3000mg/L,為生活廢水的10倍。

(4) (4) 污染物排放後遷移變化規律差異大 工業廢水中所含各種污染物的性質差別很大,有些還有較強毒性,較大的蓄積性及較高的穩定性。一旦排放,遷移變化規律很不相同,有的沉積水底,有的揮發轉入大氣,有的富集於生物體內,有的則分解轉化為其他物質,甚至造成二次污染,使污染物具有更大的危險性。

(5) (5) 恢復比較困難 水體一旦受到污染,即使減少或停止污染物的排放,要恢復到原來狀態仍需要相當長的時間。

工業廢水主要有下列來源:

1.采礦及選礦廢水

各種金屬礦、非金屬礦、煤礦開采過程中產生的礦坑廢水,主要含有各種礦物質懸浮物和有關金屬溶解離子。硫化礦床的礦水中含有硫酸及酸性礦水,有較大的污染性。選礦或洗煤的廢水,除含有大量的懸浮礦物粉末或金屬離子外,還含有各類浮選劑。

2.金屬冶煉廢水

煉鐵、煉鋼、軋鋼等過程的冷卻水及衝澆鑄件、軋件的水污染性不大;洗滌水是污染物質最多的廢水,如除塵、淨化煙氣的廢水常含大量的懸浮物,需經沉澱後方可循環利用,但酸性廢水及含重金屬離子的水有污染。

3.煉焦煤氣廢水

焦化廠、城市煤氣廠等在煉焦與煤氣發生過程中產生嚴重污染的廢水,含有大量酚、氨、硫化物、氰化物、焦油等雜質,可產生多方面的污染效應。

4.機械加工廢水

主要含有潤滑油、樹脂等雜質,機械加工各種金屬制品所排出的廢液和衝洗廢水,還含有各種金屬離子如鉻、鋅以及氰化物等,他們都是劇毒性的。電鍍廢水的涉及面很廣,且污染性大,是重點控制的工業廢水之一。

5.石油工業廢水

主要包括石油開采廢水、煉油廢水和石油化工廢水三個方面。油田開采出的原油在脫水處理過程中排出含油廢水,這種廢水中還含有大量溶解鹽類,其具體成分與含油地層地質條件有關。

煉油廠排出的廢水主要是含油廢水、含硫廢水和含堿廢水。含油廢水是煉油廠最大量的一種廢水,主要含石油,並含有一定量的酚、丙酮、芳烴等;含硫廢水具有強烈的惡臭,對設備具有腐蝕性;含堿廢水主要含氫氧化鈉,並常夾帶大量油和相當量的酚和硫,pH可達11~14。

石油化工廢水成分復雜。裂解過程的廢水基本上與煉油廢水相同,除含油外還可能有某些中間產物混入,有時還含有氰化物。由於產品種類多且工藝過程各不相同,廢水成分極為復雜。總的特點是懸浮物少,溶解性或乳濁性有機物多,常含有油分和有毒物質,有時還含有硫化物和酚等雜質。

6.化工廢水

化學工業包括有機化工和無機化工兩大類,化工產品多種多樣,成分復雜,排出的廢水也多種多樣。多數有劇毒,不易淨化,在生物體內有一定的積累作用,在水體中具有明顯的耗氧性質,易使水質惡化。

無機化工廢水包括從無機礦物制取酸、堿、鹽類基本化工原料的工業,這類生產中主要是冷卻用水,排出的廢水中含酸、堿、大量的鹽類和懸浮物,有時還含硫化物和有毒物質。有機化工廢水則成分多樣,包括合成橡膠、合成塑料、人造纖維、合成染料、油漆塗料、制藥等過程中排放的廢水,具有強烈耗氧的性質,毒性較強,且由於多數是人工會成的有機化合物,因此污染性很強,不易分解。

7.造紙廢水

造紙工業使用木材、稻草、蘆葦、破布等為原料,經高溫高壓蒸煮而分離出纖維素,制成紙漿。在生產過程中,最後排出原料中的非纖維素部分成為造紙黑液。黑液中含有木質素、纖維素、揮發性有機酸等,有臭味,污染性很強。

8.紡織印染廢水

紡織廢水主要是原料蒸煮、漂洗、漂白、上漿等過程中產生的含天然雜質、脂肪以及澱粉等有機物的廢水。印染廢水是洗染、印花、上漿等多道工序中產生的,含有大量染料、澱粉、纖維素、木質素、洗滌劑等有機物,以及堿、硫化物、各類鹽類等無機物,污染性很強。

9.皮毛加工及制革廢水

主要包括皮毛和皮革的清整等加工過程,經浸泡、脫毛、清理等預備工序排出的廢水,富含丹寧酸和鉻鹽,有很高的耗氧性,是污染性很強的工業廢水之一。

10.食品工業廢水

食品工業的內容極其復雜,包括制糖、釀造、肉類、乳品加工等生產過程,所排出的廢水都含有機物,具有強的耗氧性,且有大量懸浮物隨廢水排出。動物性食品加工排出的廢水中還含有動物排泄物、血液、皮毛、油脂等,並可能含有病菌,因此耗氧量很高,比植物性食品加工排放的廢水的污染性高得多。

一些工業廢水中所含的主要污染物如表6-2 所示。

表6-2 一些工業廢水中的主要污染物

工業部門

廢水中主要污染物

化學工業

各種鹽類、Hg、As、Cd、氰化物、苯類、酚類、醛類、醇類、油類、多環芳香烴化合物等

石油化學工業

油類、有機物、硫化物

有色金屬冶煉

酸、重金屬Cu、Pb、Zn、Hg、Cd、As等

鋼鐵工業

酚、氰化物、多環芳香烴化合物、油、酸

紡織印染工業

染料、酸、堿、硫化物、各種纖維素懸浮物

制革工業

鉻、硫化物、鹽、硫酸、有機物

造紙工業

堿、木質素、酸、懸浮物等

采礦工業

重金屬、酸、懸浮物等

火力發電

冷卻水的熱污染、懸浮物

核電站

放射性物質、熱污染

建材工業

懸浮物

食品加工工業

有機物、細菌、病毒

機械制造工業

酸、重金屬Cr、Cd、Ni、Cu、Zn等,油類

電子及儀器儀表工業

酸、重金屬

三、農業生產廢水

農業廢水包括農作物栽培、牲畜飼養、食品加工等過程排出的廢水和液態廢物。在農業生產方面,農藥、化肥的廣泛施用也對水環境、土壤環境等造成了嚴重的污染。

噴灑農藥及施用化肥,一般只有少量附著或施用於農作物上,其余絕大部分殘留在土壤和飄浮在大氣中,然後通過降雨、徑流和土壤滲流進入地表水或地下水,造成污染。農藥是農業污染的主要方面。各種類型農藥的廣泛施用,使它存在於土壤、水體、大氣、農作物和水生生物體中。

肉類制品(包括雞、豬、牛、羊等)在過去的15年中產量急劇增長,隨之而來的是大量的動物糞便直接排入飼養場附近水體,造成了水體污染。牲畜飼養場排出的廢物也是水體中生物需氧量和大腸杆菌污染的主要來源。在杭州灣進行的一項研究發現,水體中化學耗氧量的88%來自農業,化肥和糞便中所含的大量營養物是對該水域自然生態平衡以及內陸地表水和地下水質量的最大威脅。

農業廢水是造成水體污染的面源,它面廣、分散、難於收集,難於治理。綜合起來看,農業污染具有以下兩個顯著特點:(1)有機質、植物營養物質及病原微生物含量高。如中國農村牛圈所排廢水生化需氧量可高達4300mg/L,是生活廢水的幾十倍;(2)含較高量的化肥、農藥。施用農藥、化肥的80%~90%均可進入水體,有機氯農藥半衰期約為15年,所以參加了水循環形成全球性污染,在一般各類水體中均有其存在。


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