閱讀資料　水污染及其危害

水是一種寶貴的自然資源。水是一切生命機體的組成物質，約占人體體重的2/3。每人每天約需5L水，沒有水就沒有生命。水對生物體起著散發熱量、調節體溫的作用。水在工業生產上作為傳遞熱量的介質、生產的原料或反應介質，工藝過程中的溶劑、洗滌劑、吸收劑等。

引起水體污染的原因來自兩個方面：自然污染和人為污染，后者是主要的。自然污染主要是自然原因所造成的，如特殊地質條件使某些地區有某種化學元素大量富集，天然植物在腐爛過程中產生某種毒物，降雨淋洗大地和地面后夾帶各種物質流入水體。人為污染是人類生活和生產活動中給水源帶進了污染物，包括生活污水、工業廢水、農田排水和礦山排水等。

廢渣和垃圾傾倒在水中或岸邊或堆積在土地上，經降雨淋洗流入水體也會造成污染。

下面簡述幾類主要污染物質的來源及危害。

1.無機污染物

污染水體的無機污染物主要是指重金屬、氧化物、酸、堿等。

（1）重金屬　重金屬主要包括汞、鎘、鉛、鉻等，此外還有砷。砷雖不是重金屬，但毒性與重金屬相似，故經常和重金屬一起討論，常稱為“金屬五毒”。重金屬的致害作用在于使人體中的酶失去活性，它們的共同特點是即使含量很小也有毒性，因為它們能在生物體內積累，不易排出體外，因此危害很大。

水中的汞來源于汞極電解食鹽廠、汞制劑農藥廠、用汞儀表廠等的廢水。汞中毒后，會引起神經損害、癱瘓、精神錯亂、失明等癥狀，稱為水俁病。汞的毒性大小與其存在形態有關，+1價汞的化合物如甘汞Hg2Cl2（難溶于水）毒性小，而+2價汞的毒性就大。水中的無機汞在微生物的作用下，會轉變成有機汞：

有機汞如甲基氧化汞的毒性更大，1953年發生在日本的水俁病就是無機汞轉變為有機汞，累積性的汞中毒事件。我國規定工業廢水中汞的最大允許排放濃度（以Hg計）為0.05mg·dm-3。

水中鎘的主要存在形態是化合態，來源于金屬礦山、冶煉廠、電鍍廠、某些電池廠、特種玻璃制造廠及化工廠等的廢水。鎘有很高的潛在毒性，飲用水中含量不得超過0.01mg·dm-3，否則將因積累而引起貧血、腎臟損害，并且使大量鈣質從尿中流失，引起骨質疏松。1995年發生在日本富山縣的骨痛病就是鎘污染所引起。中毒后骨骼變脆，全身骨節疼痛難忍，最終以劇痛而死亡。我國工業廢水中鎘的最大允許排放濃度（以Cd計）為0.1mg·dm-3。

水中鉛的主要存在形態為化合態，來源于金屬礦山、冶煉廠、電池廠、油器廠等的廢水及汽車尾氣。鉛是重金屬污染中數量最大的一種，能毒害神經系統和造血系統，引起痙攣、精神遲鈍、貧血等。我國工業廢水中鉛的最大允許排放濃度（以Pb計）為1.0mg·dm-3。

水中鉻的主要存在形式是鉻酸根離子（）或重鉻酸根離子（），來源于冶煉廠、電鍍廠及制革、顏料等工業的廢水。鉻的毒害作用是引起皮膚潰痛、貧血、腎炎等，并可能有致癌作用。Cr3+是人體中的一種微量營養元素，但過量也會引起毒害。我國工業廢水中鉻的最大允許排放濃度（以+6價Cr計）為0.5mg·dm-3。

水中砷的主要存在形式是亞砷酸根離子（）和砷酸根離子（），的毒性比要大。冶金工業、玻璃陶瓷、制革、燃料和殺蟲劑生產的廢水中都含有砷或砷的化合物。砷中毒會引起細胞代謝紊亂、胃腸道失常、腎衰退等。我國工業廢水中砷的最大允許排放濃度（以As計）為0.5mg·dm-3。

（2）氰化物、酸和堿　氰化物的毒性很強，在水中以CN-存在。若遇酸性介質，則CN-能生成毒性極強的揮發性氫氰酸HCN。氰化物主要來源于電鍍、煤氣、冶金等工業的廢水。CN-的毒性是由于它與人體中的氧化酶結合，使氧化酶失去傳遞氧的作用，引起呼吸困難，全身細胞缺氧而窒息死亡。口腔黏膜吸進約50mg氫氰酸，瞬間即能致死。我國工業廢水中氰化物的最大允許排放濃度（以CN-計）為0.5mg·dm-3。

在水中還有一些金屬離子，如Cu2+、Zn2+、Fe3+、Mn2+、Ca2+和Mg2+等，它們雖然都是人體必要的微量營養元素，但過量時對人體會引起毒害。此外，水中的Ca2+、Mg2+還會增加水的硬度。含Fe2+或Fe3+量高的水不僅要產生水垢，還會形成銹斑。冶金和金屬加工時的酸洗工序、合成纖維等工業所排放的酸性廢水中含有H+或其他離子酸，以及氯堿、造紙、印染、制革、煉油等工業所排放的堿性廢水含有OH-、等離子均可使廢水的pH發生變化（pH過低或過高），會消滅或抑制一些有助于水凈化的細菌及微生物的生長，從而影響了水的自凈能力（水中某些微生物能分解有機污染物而使水凈化），同時也增加了對水下設備和船舶的腐蝕作用。我國規定對酸、堿廢水pH的最大允許排放標準是大于6、小于9。

2.有機污染物

（1）碳氫化合物、脂肪和蛋白質　城市生活污水和食品、造紙等工業廢水中含有大量的碳氫化合物、蛋白質、脂肪等。它們在水中的好氧微生物（指生活時需要氧氣的微生物）的參與下，與氧作用分解（通常也稱為降解）為結構簡單的物質（如CO2、H2O、、等）時，要消耗水中溶解的氧，所以常常稱這些有機物為耗氧有機物。

水中含有大量耗氧有機物時，水中溶解的氧將急劇下降，降至低于4mg·dm-3時，魚就難以生存。若水中含氧量太低，這些有機物又會在厭氧微生物（指在缺氧的環境中才能生活的微生物）作用下，與水作用產生甲烷、硫化氫、氨等物質，即發生腐敗、使水變質。

（2）殺蟲劑、合成洗滌劑和多氯聯苯、苯并［a］芘等　隨著現代石油化學工業的高速發展，產生了多種原來自然界沒有的有機毒物，如有機氯農藥、有機磷農藥、合成洗滌劑、多氯聯苯（工業上用于油漆和油墨的添加劑、熱交換劑和塑料軟化劑等）、苯并［a］芘（來源于煤焦油、汽油、煤油、煤、香煙等的不完全燃燒）。這些化合物在水中很難被微生物降解，因而成為難降解有機物。它們被生物吸收后，在食物鏈中逐步被濃縮而造成嚴重危害。其中如苯并［a］芘、多氯聯苯等還有致癌作用。

（3）石油產品　石油在開采、加工、貯運、使用的過程中，原油和各種石油制品進入環境而造成污染可帶來嚴重的后果。這是因為石油成分有一定的毒性，具有破壞生物的正常生活環境，造成生物機能障礙的物理作用。石油比水輕又不溶于水，覆蓋在水面上形成薄膜層，一方面阻止大氣中的氧在水中溶解，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，致使水體缺氧。同時，油膜堵塞魚的鰓部，使魚呼吸困難，甚至引起魚死亡。若以含油污水灌田，也可因油黏膜黏附在農作物上而使其枯死。

3.水體的富營養化

流入水體的生活污水、食品等工業廢水、農田排水和人畜糞便中，常含有磷、氮等水生植物生長、繁殖所必需的營養元素。對流動的水體，營養元素可隨水流而稀釋，一般影響不大。但在湖泊、水庫、內海、海灣、河口等水體，水流緩慢，停留時間長，既適宜于植物營養元素的富集，又適宜于水生植物的繁殖。在含磷、氮有機物分解過程中，大量消耗水中的溶解氧并釋放出養分，而使藻類及浮游生物大量繁殖，以致阻塞水道。由于占優勢的浮游生物的顏色不同，水面往往呈現藍色、紅色、棕色或綠色等。這種現象在江河、湖泊中稱為“水華”，在海中則叫做“赤潮”。

水體發生“富營養化”時，還由于缺氧，致使大多數水生動、植物不能生存，致死的動植物遺骸在水底腐爛沉積，使水質不斷惡化。

含磷洗衣粉（內含三聚磷酸鈉）的使用是造成水體富營養化的重要原因之一，因此我國已于2000年禁止生產與出售含磷洗衣粉，以無磷洗衣粉（硅酸鈉、硅鋁酸鈉代替三聚磷酸鈉）取代，走“綠色洗滌”之路。

4.熱污染

一些熱電廠、核電站及各種工業過程中的冷卻水，若不采取措施而直接排入水體，均可引起熱污染。熱污染對水體的危害不僅僅是由于溫度的提高直接殺死水中某些生物（例如鱒魚在水溫20℃時，可致死亡），而且，溫度升高后，必然降低了水中氧的溶解量。這樣不適宜的溫度及缺氧的條件，對水中生態系統的破壞是嚴重的。

此外，還有來自原子能工業和原子反應堆設施的廢水，以及核武器制造和核武器試驗的放射性污染，病毒、病菌、寄生蟲等病原微生物引起的污染等。

水是一種可以回收和重復利用的物資。現代水荒并不是由于自然界水分不足以支持人類的發展，而是由于人類使用得過于粗放和無序。一方面有嚴重的水量浪費，另一方面有水質的嚴重污染。節水防污并不只是一個科學問題，更是一項關系全社會、需全社會共同參與的重大事業。