书城科普读物人与环境知识丛书:人类健康与环境
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第9章 水体污染与人类健康(2)

河流污染的主要特点:①污染程度随河流径流量变化。在排污量相同情况下,径流量大,污染轻,反之则重。②污染物扩散快。河水是流动的,河流污染影响不限于污染发生河段,上游河段污染会很快影响下游。③污染影响大。河流是饮用、渔业、工业、农业等主要水源,其污染影响可涉及各方面。④污染易控制。河水交替快,自净能力强,水体范围相对较小而集中,其污染较易控制。

湖泊污染的主要特点:湖泊是陆地上水交换缓慢的水体,某些污染物可长期停留湖中发生质的变化和量的积累,从而改变水体状况和造成危害。湖泊的主要污染问题是富营养化,主要的污染影响是改变水生生态系统和破坏水产资源。

海洋污染的主要特点:①污染源多而复杂。除海上船只、油井直接向海中倾倒污染物外,陆上排放的污染物最后也汇入海洋。大气中污染物也随降水进入海洋,如海水中的DDT大都通过大气进入海域。②污染持续性强,危害性大。污染物进入海洋后便不能再出去,不易分解的污染物便在其中积累起来。估计目前已有100万吨以上的DDT进入海洋中,为海洋生物所富集,对人类构成潜在危害。③污染范围大。海洋水都是互相沟通的,污染物在海中可扩散到任何角落,如在北冰洋和南极洲的鲸体中检出的多氯联苯就是由近岸扩散到远洋的。海洋污染严重的区域是工业发达地区的大陆边缘海。石油污染是海洋污染的突出问题。

地下水污染的主要特点:由于地下水在岩石孔隙中流动极其缓慢,因此污染过程缓慢,不易发现和难以治理。地下水污染方式分直接污染和间接污染两种,以前者为主。直接污染是污染物直接来自污染源,在污染过程中污染物性质不变。间接污染是由于污染物作用于其他物质,使它们进入地下水造成污染,如地下水硬度的增加、溶解氧的减少等即为间接污染造成。

四、我国水体污染现状

我国水体污染现状不容乐观,有关资料显示,我国每年约有360万吨生活污水和工业废水流入江河湖海,其中95%没有经过任何处理,还有1.5亿吨的粪便污水。全国90%以上城市水域污染严重,近3亿城市居民正面临水污染这一世界性问题。据2007年《中国环境状况公报》称:全国地表水污染依然严重。七大水系总体为中度污染,其中,珠江、长江总体水质良好,松花江为轻度污染,黄河、淮河为中度污染,辽河、海河为重度污染。

例如,山西省长治市30万人饮用的主要水源漳泽水库由于严重污染已不能继续使用,被迫另建水厂,远距离引水。漳河水严重污染,襄垣县河段水样呈黑色,水中多种有毒物浮而不沉,化学耗氧量超标100%,生化需氧量超标50%,氨氮含量超标66.7%,挥发酚超标16.7%,氟化物超标20%。仅襄垣县就有1万多人饮此河水,两个乡凡饮用河水的群众都感到异味,40%的饮水群众患肠道腹泻、粉牙、掉牙现象严重。

在28个国家监控重点湖(库)中,满足二类水质的2个,占7.1%;三类的6个,占21.4%;四类的4个,占14.3%;五类的5个,占17.9%;劣五类的11个,占39.3%。其中,太湖:总体为劣五类,太湖环湖河流水质总体为中度污染;滇池:总体为劣五类,滇池环湖河流水质总体为重度污染;巢湖:总体为五类,巢湖环湖河流水质总体为重度污染;其他大型淡水湖泊:镜泊湖、洞庭湖、鄱阳湖和兴凯湖为四类,南四湖为五类,白洋淀、达赉湖和洪泽湖为劣五类;城市内湖:除昆明湖(北京)为三类外,西湖(杭州)、东湖(武汉)、玄武湖(南京)、大明湖(济南)均为劣五类。

全国近岸海域水质总体为轻度污染;近海大部分海域为清洁;远海海域水质保持良好。全国近岸海域一、二类海水比例为62.8%,比上年下降4.9个百分点;三类为11.8%,上升3.8个百分点;四类、劣四类为25.4%,上升1.1个百分点。四大海区近岸海域中,南海、黄海近岸海域水质良,但珠江口和胶州湾为重度污染;渤海为轻度污染,但辽东湾和渤海湾为重度污染;东海为重度污染,长江口、杭州湾为重度污染。赤潮:全海域共发生赤潮82次。其中,有毒赤潮为25次。具体分布为渤海7次、黄海5次、东海60次、南海10次;累及面积11610平方千米,其中有毒赤潮面积1906平方千米。全年赤潮灾害造成直接经济损失600万元。

五、水体污染的一般危害

水体污染的危害也是多方面的,依据污染物性质的不同而不同。突出表现在造成水体富营养化和破坏水环境生态平衡两个方面。

造成水体富营养化:当含有大量氮、磷等植物营养物质的生活污水、农田排水连续排入湖泊、水库、河水等处的缓流水体时,造成水中营养物质过剩,便发生富营养化现象,导致藻类大量繁殖,水的透明度降低,失去观赏价值。同时,由于藻类繁殖迅速,生长周期短,不断死亡,并被好氧微生物分解,消耗水中的溶解氧;也可被厌氧微生物分解,产生硫化氢等有害物质。从以上两方面造成水质恶化,鱼类和其他水生生物不能生存而大量死亡。

破坏水环境生态平衡:良好的水体内,各类水生生物之间及水生生物与其生存环境之间保持着既相互依存又相互制约的密切关系,处于良好的生态平衡状态。当水体受到污染而使水环境条件改变时,由于不同的水生生物对环境的要求和适应能力不同,产生不同的反应,将导致生物种群发生变化,破坏水环境的生态平衡。如鱼、虾等的死亡则可能导致微生物、藻类的大量繁殖。

六、水体污染对人类健康的影响

水体污染对人类健康会产生影响,这是水体污染最严重的危害。世界上80%的疾病与水有关。水体污染对健康的危害随污染物的不同而有所差异。

病原体污染,主要是病毒、细菌、寄生虫等污染。危害主要表现为传播疾病:细菌可引起痢疾、伤寒、霍乱等;病毒可引起病毒性甲型肝炎、脊髓灰质炎等;寄生虫可引起血吸虫病、钩端旋体病等。伤寒、霍乱、胃肠炎、痢疾、传染性肝炎是人类五大疾病,均由水的不洁引起。

长期饮用被砷、汞、铬、铅、镉、镍及醛、酮、酚、硝基化合物、多氯联苯(PCB)和苯并吡等污染的水,或通过食物链吃入污染的水产品,会使人发生急、慢性中毒或导致机体癌变,产生严重的危害。如被镉污染的水、食物,人饮食后,会造成肾、骨骼病变;摄入硫酸镉20毫克,就会造成死亡。汞可导致中枢神经病变,甲基汞可导致一种叫“水俣病”的疾病。酚可导致头昏、记忆减退、皮疹、瘙痒、贫血等。

铅造成的中毒,可引起贫血,神经损害。铬对皮肤和黏膜有刺激和腐蚀作用,可引起变态反应性皮炎。六价铬有很大毒性,可引起皮肤溃疡,还有致癌作用。饮用含砷的水,会发生急性或慢性中毒。砷使许多酶受到抑制或失去活性,造成机体代谢障碍,皮肤角质化,引发皮肤癌。

有机磷农药会造成神经中毒,有机氯农药会在脂肪中蓄积,具有激素样作用,对人和动物的内分泌、免疫功能、生殖机能均造成危害。

氰化物也是剧毒物质,进入血液后,与细胞的色素氧化酶结合,使呼吸中断,造成呼吸衰竭窒息死亡。

城市自来水系天然水源的水经过处理后的水。一般自来水公司采用的净水过程为“混凝-澄清-过滤-加氯杀菌”的模式。虽然,加氯(液氯、次氯酸钠、漂白粉等)消毒有许多好处,包括价格低廉、简单易行,但科学家发现了不少问题:一是水中的余氯会影响水的口感和气味,使水的品质下降;二是如果水中余氯不足,则不能保证消毒的效果;更重要的是,研究发现在水源水中有机物含量稍高时,将产生氯代有机物。而大多数氯代有机物均有致癌、致畸、致突变的作用。其中尤以三卤甲烷(THM)为典型代表。因此,欧美等发达国家从20世纪70代起先后过渡到以非氯消毒为主。

此外,水体污染不仅影响到水生生物的生存、导致水生生物的体内有毒物质的慢性蓄积,使人吃了这些水产品也产生慢性毒性作用;而且污染的水还可以通过灌溉农田而污染土壤,使农作物也被污染,导致蔬菜、粮食毒物聚集,从而间接影响人体健康。

水体污染导致的公害事件

一、“自杀猫”与水俣病事件:1953-1956年

1950年在日本熊本县水俣湾附近渔村中,发现一些猫步态不稳,抽筋麻痹,最后跳入水中溺死,当地人谓之“自杀猫”。1953年水俣镇发现一个生怪病的人,开始只是口齿不清,步态不稳,面部痴呆,进而耳聋眼瞎,全身麻木,最后精神失常,一会儿酣睡,一会儿兴奋异常,身体弯弓,高叫而死。由于开始病因不清,所以用当地地名命名。1956年在这个地区又发现50多人患有同样症状的病。经过对病的调查和研究,在1962年才确定水俣病的发生是由于汞的环境污染,特别是长期食用被污染的鱼和贝类引起的甲基汞慢性中毒。这是由于水俣镇的工厂排放的氯化甲基汞污染海域,使鱼和贝类中毒造成的。

继水俣镇之后的1963年,日本新潟县又有大批自杀猫、自杀狗出现;1973年在有明海南部沿岸的有明町等地又发生了水俣病。据报道,这三次发病共计900多人,实际上在日本受害人数远远超过这个数字,仅水俣镇受害居民已有1万人左右。科学试验证实,人体血液中汞的安全浓度为1微克/10毫升,当到达5-10微克/10毫升时,就会出现明显中毒症状。经计算,如果一个人每天食用200克含汞0.5毫克/千克的鱼,人体所摄入的汞量恰好在此安全范围内。然而,经测定水俣湾的海产品汞的含量高达每公斤几十毫克,已大大超标;此外,人们每天还要搭配其他食品,其中也可能含有一定量的汞,这样全天摄入的总量就更是大大超过安全限度标准了。

水俣病是直接由汞对海洋环境污染造成的公害。如果孕妇吃了被甲基汞污染的海产品后,可能引起婴儿患先天性水俣病,就连一些健康者(可能是受害轻微,无明显病症)的后代也难逃厄运。许多先天性水俣病患儿,都存在运动和语言方面的障碍,其病状酷似小儿麻痹症,这说明要消除水俣病的影响绝非易事。由此,环境科学家认为沉积物中的重金属污染是环境中的一颗“定时炸弹”,当外界条件适应时,就可能导致过早爆炸。例如在缺氧的条件下,一些厌氧生物可以把无机金属甲基化。尤其近20年来大量污染物无节制的排放,已使一些港湾和近岸沉积物的吸附容量趋于饱和,随时可能引爆这颗化学污染“定时炸弹”。

二、镉稻米与“痛痛病”事件:1955-1972年

痛痛病又叫骨痛病,是20世纪60年代发生在日本的由公害引起的又一种疾病。在日本中部富山平原上,有一条美丽的河流叫神通川。神通川河水清澈,风景秀丽,两岸人民世世代代生活在这里,引神通川河水灌溉农田。这里是日本产稻区之一,谁能料想到灾难偏偏降临到这里人们的头上。1952年,人们发现神通川河里的鱼大量死亡,两岸稻田出现一片片死秧,人们并没有意识到这就是灾难的前兆。1955年,在神通川沿岸的一些地区出现了一种怪病,开始时人们只是在劳动之后感到腰、背、膝等关节处疼痛,休息或洗澡后可以好转。可是如此几年之后疼痛遍及全身,人的正常活动受到限制,就是大喘气时都感到疼痛难忍。人的骨骼开始软化,身体萎缩,骨骼出现严重畸形,严重时,一些轻微的活动或咳嗽都可以造成骨折。最后,病人饭不能吃、水不能喝,卧床不起,呼吸困难,病态十分凄惨,终于在极度疼痛中死去。这种怪病的发生和蔓延,引起人们的极度恐慌,但是谁也不知道这是什么病,只能根据病人不断地呼喊“痛啊,痛啊!”而称其为痛痛病。在神通川两岸,多年来已发现280多例病人,其中34例已经死亡,活着的病人依然在痛苦之中挣扎。

那么,引起这种病的原因是什么呢?后来经过调查才真相大白。原来在日本明治初期,三井金属矿业公司在神通川上游发现了一个铅锌矿,于是在那里建了一个铅锌矿厂。在铅锌矿石中还含有一种叫做镉(Cd)的金属。镉进入人体后,主要蓄积于肾脏,对肾脏造成损害,抑制维生素D的活性。维生素D是人体不可缺少的营养素,缺乏维生素D会妨碍钙、磷在人体骨质中的正常沉着和储存,最后导致骨软化。这个工厂在洗矿石时,将含有镉的大量废水直接排入神通川,使河水遭到严重的污染。河两岸的稻田用这种被污染的河水灌溉,有毒的镉经过生物的富集作用,使产出的稻米含镉量很高。人们长年吃这种被镉污染的大米,喝被镉污染的神通川水,久而久之,就造成了慢性镉中毒,痛痛病实际就是典型的慢性镉中毒。痛痛病不仅在日本发生过,在其他国家也有发现,例如我国广西某些地区,曾有人患有痛痛病。痛痛病至今尚无特效的治疗方法,而且体内积蓄的镉也没有安全有效的排除方法。因此,消除镉对环境的污染就显得特别重要,这是防止痛痛病发生的根本措施。

痛痛病是因镉对人类生活环境的污染而引起的,影响面很广,受害者众多,所以被公认为是“公害病”。

三、毛蚶与上海甲肝大流行:1988年1月