海洋水體中主要的污染物及其危害

摘 要：本文系統的論述了海洋中主要污染物如無機污染物、有機污染物和放射性污染物的來源和主要形式，同時介紹了這些污染物對環境和人類造成或即將造成的危害，并且探討了針對這些污染物進行有效的防治和治理，改善人類賴以生存的自然環境。

關鍵詞：海洋；污染；危害；防治；治理

中圖分類號：U698；TE991.5 文獻標志碼：A 文章編號：1671-7953(2009)02-0006-04

在人類賴以生存的自然環境中，海洋占據著很重要的一部分。海洋是地球表面最大的水體，孕育著無數的生物，為人們的日常生活提供著必不可少的資源。通過水的自然循環，各類水體中的物質都會匯集于海洋中去，所以海洋日益成為世界上一切污染物最后的“收容所”，海洋環境逐漸惡化。但是由于各大洋之間是彼此相通、彼此連接的，因此海洋具有無比巨大的容量，對于任何進入其中的物質都會無限大稀釋，所以海洋的環境狀況一直未能引起人們的注意。

海洋的污染研究始于40年前。隨著社會的發展，工業化進程的加快，海洋相關行業的發展日益加快，于是不可避免的各種廢水、廢汽油和有毒化學品被大量的排入海洋，超過了其自凈能力，致使其污染問題突出［1］。據初步估計，由于人類活動每年流失入海的石油約1000噸，海洋每年接收2 5萬噸多氯聯苯，25萬噸銅，390萬噸鋅，30萬噸鉛。每年約有5000噸汞最終進入海徉，留存在海洋中的放射性物質約7.4×1017Bq［2-3］。每年有數十億噸的淤泥、污水，工業垃圾和化工廢物等直接流人海洋，河流每年也將近百億噸的淤泥和廢物帶入沿岸水域。大量污染物的進入，使得海洋污染成為人們必須要對待的問題。

本文通過綜述海洋污染物的種類以及造成的危害，希望提高人們對于海洋環境保護的意識。

1 海洋中主要污染物的種類：

海洋中的主要污染物可根據其污染物的性質分為無機污染物、有機污染物和放射性污染物三種。

1.1 無機污染物

重金屬的污染是海洋無機物污染的主要來源，其中包括的重金屬有Hg，Cd，Ph，Zn，Cr，Co，Ni，V，Ag等，這些金屬會對人體也造成很大的危害。

1.1.1 汞污染

汞作為一種對環境和人體建康都會產生危害的危險化學品，蹤跡已遍布全球各個角落，甚至是遠離任何排放源的北極等地區，這引起了越來越多的國際關注。目前，對于汞排放一般認為有自然源和人為源兩部分。自然源包括火山活動、自然風化、土壤排放和植被釋放等；人為源主要來自于人類活動引起的汞排放，其中有汞的使用、物質當中含有汞雜質以及廢物處理引起的汞排放。

每年因巖石風化釋放出來并最終進入海洋的汞約為3500t，大氣中的汞每年大約有5萬噸進入海洋表層，巖石圈釋放的氣體進入海洋的汞數量在每年約2.5～15萬噸。

1.1.2 鉛污染

鉛是不活潑金屬，在地殼中存在很普遍，鉛是污染物中毒性很大的一種重金屬元素。鉛的儲量很大，易冶煉和它所具有的化學特性，使鉛的應用很廣泛，于是鉛污染就成為可能。估計每年通過大氣進入海洋的前大約為3000噸。在過去40年中，大約已有1000萬噸鉛轉化為四乙酸鉛，成為海洋污染物中主要的污染源之一［3］。

一般來說，鉛污染主要是由于：

1）大氣的鉛污染。大氣中鉛主要來自銅、鉛冶煉工業、蓄電池廠、硅酸鹽水泥廠和生鐵冶煉等工業污染源。還來自煤和石化燃料燃燒，排放含鉛的粉塵以及含鉛汽油添加劑的汽車尾氣。

2）水體的鉛污染。城市附近的河流由于冶金等工業煙氣凈化排放廢水含鉛量很大，通過自然界水的循環，海洋中也會存在鉛污染。對于海洋生物來說，鉛污染不像汞那樣毒性大，一般把0.1mg/L這個值作為顯示有害作用的臨界值。鉛有潛在毒性，能破壞海洋生態平衡，從而使很多海產品不適合人類食用。

3）土壤的鉛污染。土壤平均含鉛35 ppm。城市、冶煉廠、蓄電池廠、礦山及鉛、鋅金屬礦場附近土壤含鉛量因降塵、淋濾和含鉛廢水灌溉引起土壤鉛含量提高。同時，含鉛農藥的使用，使得農作物鉛污染，進而造成土壤鉛污染。

1.1.3 鎘污染

隨著現代工業的迅猛發展，鎘污染越來越多的出現在人們的生活中，鎘的毒性已經引起人們的普遍重視。人可以通過食物、水和空氣接觸到鎘。食物中的鎘主要來源于自然環境中的鎘污染，水中的鎘污染主要來源于工業廢水。工業“三廢”的排放導致環境中的鎘濃度升高，最終進入人體，對人體構成危害。

1972年，世界衛生組織和聯合國糧農組織專家委員會得出結論：鎘的容許含量不得超過人體重量的0.0075mg/kg，或每人每周攝入量不得超過0.5mg，飲用水中的鎘含量不得超過10ug/L。在沿海地區，由于工業廢水和淤泥，使得海產品中的鎘含量較高。全世界所有的鎘礦年產量大約為1.5萬噸，世界大洋水域中共含有約14000萬噸的鎘。

1.2 有機污染物

近年來，海洋中有毒有機污染物(包括石油烴、多氯聯苯、有機氯農藥、多環芳烴、有機磷農藥、有機錫等)在近岸海水、沉積物和海洋生物體內普遍檢出。研究表明，這些有機物在海水中的溶解度較低，但是在生物有機相中卻可以很好的溶解，進而在海洋生物體內高度富集。這些有機污染物可以通過抑制某些物種的繁殖從而導致海洋生態失調。因此，海洋中有機污染物的污染研究以及其潛在的危害在近年來受到人們更多的關注。

海洋有機污染物可分為兩類：一類是人工合成的有機物，包括有機氯、有機磷以及其他有機化工產品；另一類為天然產物，比如生物毒素、石油等。

1.2.1 油污染

海洋石油的開發，石油加工產品的生產、使用以及排放，海上石油泄漏等，都是造成石油是海洋主要污染物的原因。

海洋石油污染的主要來源有：

1）海上油運。海上油運污染主要是由于在海運過程中石油通過壓艙水、洗艙水、油輪事故的跑、冒、漏以及油船和其他船只漏油等途徑排入海洋中。

2）海上油田。油田在勘探很生產過程中容易發生井噴、油管破裂以及在鉆井過程中產生的含油泥漿等造成海洋石油污染。

3）海岸排油。含油污水未經處理直接進入海洋中，造成海洋石油污染。

4）大氣石油烴的沉降。排放的尾氣中的石油烴進入大氣后，一部分被光氧化降解，一部分沉降到地球表面，最終進入海洋中，造成污染。

有數據表明，碳氫化合物與其他是有組分通過大氣進入海洋，每年估計有1000萬噸。通過江河、生活污水、路面徑流進入海洋中石油估計總量可達250萬噸。因近海是有勘探溢出的石油有約每年10萬噸以上。

1.2.2 合成有機物的污染

合成的有機污染物一般是指有機氯、有機磷以及多氯聯苯等物質，他們和石油一樣，是不易降解的一類污染物，所以又被統稱為“持久性有機污染物”。有機污染物可以長期的滯留在環境中，并從自然界向生物體內轉移，是自然環境和生物體都受到污染。由于工業“三廢”的排放，農藥、化肥的過量使用，致使有機污染物在環境中廣泛分布，大氣、土壤、水中都能檢測到。

有機污染的主要來源有：

1）工業。工業“三廢”的排放使得污染物得到積累，比如廢水中的苯并苾等十余種多環芳香烴、電器產品中的多氯聯苯等。國內許多水系因受周邊企業的污染，水中有機提取物高達135種，主要有雜環類、有機硝基化合物、多環芳烴、酚類等。

2）農業。苯氧酸型除草劑、殺蟲劑的使用，使得有機氯在食品和環境中殘留，造成有機污染［4］。

3）交通。尾氣的排放，使得尾氣中含有的有機污染物廣泛的進入環境中。柴油車尾氣碳煙顆粒冷凝物樣品曾檢出144種有機物及其同分異構體，41種多環芳烴類(PAHs)，主要為有機酸、有機堿、極性化合物、醛類、二惡英類、多環芳烴類。

4）生活。城市采暖燃料的燃燒，煙草、煙氣以及含氯的生活垃圾和醫院廢氣物的焚燒都會造成有機物污染。這些主要污染物有含氧雜環化合物、二噁英、多環芳烴等。

1.2.3 放射性污染物

伴隨著核技術的迅猛發展，放射性廢水的直接排放，造成了局部地區水域的放射性污染，并且通過水系統循環，將污染擴大。海洋環境中存在的放射性物質主要有：K-40， Rb-87， U-234， H-3， Po-239， C-14， Sr-90， Cs-137等。

放射性污染的主要來源包括核工業廢水、廢渣的排放；核試驗造成的污染；核電站廢水、廢氣、廢渣的排放、核燃料的后處理以及人工放射性核素的應用。

2污染物的危害

2.1 汞污染的危害

汞污染和損害主要有三個特點：

1）汞污染來源種類眾多，涉及多種環境介質。

2）汞在環境中可通過大氣和河流／洋流兩種介質長距離傳輸，其長距離傳輸和遠距離沉降特征，使得汞的局地排放可能造成跨界污染，成為區域性問題，甚至對整個全球環境造成影響，成為全球問題。

3）汞能在一個微小劑量下對人體健康造成損害，并且會通過影響微生物作用對環境造成損害［5］。

汞污染的持久性，生物累積性和生物擴大性，使得汞對環境和人體健康具有很大影響。汞具有很強的神經毒性，金屬汞中毒主要有頭痛、頭暈、乏力等全身癥狀；過量吸收汞蒸汽的主要靶器官是中樞神經系統，主要表現為興奮性增高，震顫和植物神經功能紊亂；口腔消化道癥狀主要可引起口腔炎、齒齦腫痛、糜爛出血等，消化道出現惡心、嘔吐、腹痛腹瀉、食欲不振等。

2.2 鉛污染的危害

鉛的危害主要是損傷造血系統，引起貧血和神經系統末梢神經炎，對男性的生殖腺也有一定的損害。鉛對6歲以下的兒童危害尤為大，使他們的血液、神經、腦組織受到傷害，從而引起多動癥、身體與智力發育遲緩、眼與手動作協調能力差、學習障礙等癥狀， 這些可以一直延續到成年階段。如果人體長期受到鉛污染的危害，還會引起貧血、四肢神經損傷、骨骼和肌肉發育不正常、精子數量減少； 血鉛含量高還可導致高血壓、骨質疏松等。

2.3 鎘污染的危害

當人體通過不同途徑攝入鎘過量時，容易引起腎、肺、骨、生殖效應以及癌癥。急性鎘

中毒可引起肺腫，肺氣腫；鎘通過消化道吸收進入血液后，容易引起引起腎機能障礙．并出現低分子蛋白尿；還會引起骨痛病。當骨骼中的鈣遙漸被鎘置換后會引起自然骨折，最后死亡；鎘可直接抑制含巰基酶，亦可導致去甲腎上腺素、5一羥色胺、乙酰膽堿水平下降，對腦代謝產生不利影響；鎘可引起各種心血管系統障礙，并可對心肌和收縮系統產生不良影響。

2.4 石油污染的危害

石油污染給海洋帶來嚴重的危害。

1）不透明的油膜降低了光的透過性，使海洋藻類的光合作用受到影響，從而減少了海洋產氧量；同時，光合作用的減弱，使得海洋的生態系統受到影響。

2）石油污染造成海洋生物的大量死亡。據統計，每年死于石油污染的海鳥多達數十萬只。

3）隨著石油的污染，石油中的一些有毒物質也會進入海洋生物的食物鏈，最終富集在人體內，對人體嚴重的健康危害。

4）海洋浮油可以萃取海水中的氯烴，對浮游生物、甲克類動物等產生有害影響，或直接觸殺、或影響其生理、繁殖行為［6］。

2.5 放射性污染的危害

放射性污染在對生物生理過程造成影響的同時，也影響染色體的基因或者對染色體有一定損害，使之以碎片形式存在或者以非自然狀態聚結，最終結果是引起基因變化、產生形變。由于天然放射性和其他自然因素的影響，鯛的胚胎中6％ ～14％的染色體組成為碎片，但是如果將其胚胎放人放射性為100 000微微居里／升的人造鍶一90的海水中，染色體的碎片數量就會明顯上升。

3 污染物的防治和處理

3.1 海洋水體污染防治的前提

水體在遭受污染之后，進行處理之前，需要進行水質調查，了解水體過去和現在的狀況、污染物的種類，依據不同要求指標對水體污染程度做出評價，然后進行合理的治理。同時，在防治過程中，一定要考慮到海洋水體自身的自凈能力。

3.2 污染物處理

油類是海洋的主要污染物之一，目前常用的處理方法有：吸附法、吸入法、凝固法、磁性分離法和生物法。

對于有機污染物，采用的處理方法有：物理法，包括吸附法、萃取法、蒸餾法和氣提法；化學法，包括濕式氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法以及聲化學氧化法等；同時還有生物修復法。

對于放射性污染的治理，主要是通過采用較小輻射的建筑器材以及防護措施而達到的。

4 總結

大量污染物的投棄或遺落導致局部的海域發生污染，這種污染最終通過海水的循環進入整個海洋，引起海洋的嚴重污染，也導致了全球性不良影響，因此海洋污染越來越受到人們的重視。如何防止污染和對污染進行處理，是目前研究的重點。要想海洋環境得到改善，僅僅治理是不夠的，只有提高人們的環保意識，我們才會擁有一個安全美麗的海洋。

參考文獻

［1］ 孫云明，劉會巒.海洋中的主要化學污染物及其危害［J］.化學教育，2001，7～8:1-4.

［2］ 安 媛，王 林.鉛污染及其防治措施［J］.內蒙古水利，2008，4:12.

［3］ 國家海洋局人事勞動教育司和成人教育中心.海洋環境保護與監測［M］.北京：海洋出版社，1998.

［4］ Soliman K M．Changes in concentration of pesticide residues in potatoes during washing and home preparation［J］.Food and Chemical Toxicology，2001，39：887.

［5］ 徐 蘊，程 欣.環境汞污染對人體健康的影響［J］.江蘇預防醫學，2006，9（17）:85-86.

［6］ 李建明.海洋石油污染的危害與凈化［J］.生物學教學，2002，27（7）:35.