1、第四章 环境污染源,四川农业大学环境科学与工程系,第一节 污染源概述一、环境污染源及污染物概念（一）环境污染的概念1、概念环境污染主要是指人类活动所引起的环境质量下降而有害于人类及其它生物的正常生存和发展的现象。另外，自然过程引起的同类现象称为自然灾害或自然变异。,2、类型按环境要素可分为：大气污染；水体污染；土地污染。按性质分：物理污染；化学污染；生物污染。按污染物的形态分为：废气污染；废水污染；固体废弃物污染；噪声污染；辐射污染。按污染产生的原因分为：生产污染，又可分为a.工业污染；b.农业污染；c.交通污染等；生活污染。按污染物的分布范围分为：局部性污染；区域性污染；全球性污染。,（二）
2、污染源的概念1、概念污染源顾名思义是污染的来源；或污染物质的发生源。一般是把产生物理的（声、光、热、辐射）、化学的（无机物、有机物）、生物的（霉菌、细菌、病毒等）有害物质及因素的设备、装置、场所等，都称作污染源。2、类型按排放污染的种类分为：有机污染源；无机污染源；热污染源；噪声污染源；放射性污染源；病原体污染源；同时排放多种污染物的污染源。,按主要污染的对象分为：大气污染源；水体污染源；土地污染源等。按排放污染物的空间分布方式，分为：点污染源：指集中在一点或当作一点的小范围排放污染物的污染源。如某工厂的烟气；一个孤立的工厂也可当一个点源。线状污染源：指排放污染物的排放口呈线状或条带状分布的污
3、染源。如公路、铁路等等交通污染源；河流污染作灌溉的次生污染等。面污染源：指在一个大面积范围内排放污染物的污染源。如城市垃圾排放源；农药、化肥农用污染水体；大面积灭虫丁螺使用的药物分布。,（三）污染物1、污染物的概念污染物是指进入环境后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的物质（或能量）。这类物质（或能量）有的是自然界释放的，有的是人类活动产生的，环境科学研究的主要是人类生产和生活排放的污染物。一次污染物： 一次污染物是相对于二次污染而言的一个概念。是指由污染源直接排入环境中的、其物理和化学性状未发生变化的污染物。又称原发性污染物。如燃烧排放的SO2、CO等。环境污染主要是由一次污染物
4、造成的，其来源清楚，可以采取措施加以控制。,二次污染物： 是指排入环境中的一次污染物在物理、化学因素或生物因素的作用下发生变化，或与环境中其它物质发生反应所形成的物理、化学性状与一次污染物不同的新污染物，故又称继发性污染物。如 )一次SO2在环境中氧化形成SO3，并形成硫酸盐气溶胶。)汽车废气中的NO2、CnHm在日光的照射下形成O3、PAN（过氧乙酰硝酸酯、甲醛、酮类等）)无机汞通过微生物作用转化成的甲基汞。农药的降鲜产物等。,2、污染物的性质(1)有用性 污染物往往是生产中的有用物质，有的甚至是人和生物必需的营养元素。可转化性 在一定条件下可转化成新的危害更大的污染物，也可降解成无害的物质
5、。发展性 随科技发展，原污染物种类和数量会逐渐减少，但也会发现和产生更多新的污染物。,3、污染物的类型按来源可分为：自然来源的污染物；人为来源的污染物。按影响环境要素可分为：大气污染物；水体污染物；土地污染等。按污染物的性质分为：物理污染物（噪声、辐射等）；化学污染物 生物污染物等。按性状的变化分为：一次污染物；二次污染物。按对人体的危害分为：致畸物；致突变物；致癌物可吸入颗粒物；恶臭物质等。,二、工业污染源概述（一）工业生产过程中所造成的污染任何一个生产工艺过程不可能将原料全部转化为所需的产品，未转化成产品的部分就通过排放口进入环境，形成环境污染。如Ag与HNO3应生的AgNO3产品的同时，
6、有NO、NO2等气体污染物产生；1、造成污染的来源有的原料中就带来了多种本生产工艺不需要的物质。如制H2SO4使用的高As硫铁矿，造成As和硫铁矿渣污染。,工艺过程中产生的中间产物多，使得排放物中含有多种污染物：如炼钢过程中，由于有开矿、炼焦、酸洗 、炼铁、烧结、炼钢等过程，产生了酸、悬浮物、硫化物、氟化物、挥发酚、铜、铅、锌、砷、镉、汞、六价铬、NOx、铍、CO、粉类等几十种污染物。又如造纸产生了碱度（Na+）、有机物（COD、BOD）、悬浮物、挥发性酚、硫化物、铅、汞、木质素、色度及H2S、粉尘、甲醛、硫醇等气体污染物。生产工艺技术落后，转化率低，未转化部分原料排入环境。生产的工业产品也可
7、造成污染。,2、特点种类多. 即工业生产工艺多种多样，其产生的污染物质也多种多样；不同待业的生产工艺可产生同一污染物质，使污染物来源途径多；同一待业产生多种污染物等都体现了污染类型多的特征。污染情况复杂，即差异性较大. 我国分别按行业、生产工艺流程制定污染物排放标准，说明污染情况复杂、差异性大。受科技水平的制约. 排污及治污都是生产工艺中必要组成，在一定经济条件下，科技水平是一个关键的制约因素。经济实力影响较大. 往往由于经济实力差，只能采用一般设备，工艺流程等，而不能用先进技术、设备，治污能力弱，排污量加大，造成污染也很严重。,3、控制方法进行综合利用，采用无污染工艺，尽量少排放有害物质；减
8、少在贮存、运输中的散漏（产品运输中）；加强科学研究，改进治理技术，或改进用少污染的代用品；在一定区域实行总量控制。,（二）工业用水产生的污染1、水在工业生产的用途及污染是传递热量的介质. 如动力车间以水蒸汽作动力，蒸汽的溢漏，输送管道的散热，都形成热污染；锅炉的冷却水，核反应堆的冷却水，用量大，向环境中散热，也是热污染之一。是良好的溶剂，作溶剂、洗 涤剂、吸收剂、萃取剂。这是排放口排放废水的另一重要来源，其中带有大量的污染物。作为生产原料或反物的反应介质。石膏和碳酸氢氨生产硫氨，水作反应介质，加入一定量水，控制碳氨的浓度，反应后过滤，浓缩，将消耗一定能源，同时有一定热污染。,2、控制方法改革生
9、产工艺，减少用水量和废水排放量；建立废水处理车间，使废水达标排放；对冷却水等综合利用，提高循环用水率。,（三）燃料燃烧的污染问题1、引起大气污染工业生产所需的动力、热能、电能主要来自燃料的燃烧，当前主要是燃煤，其燃烧形成火量的大气污染物质：CO2、CO、游离碳（黑烟）、SO2及SO3、NOx及烟尘（含 C、Si、Al、Fe、Mg等物质）。这是造成大气污染的根源。我国能源煤占70%，硫分含量高，形成SO2和SO3、NOx等大气污染物，再进一步形成SO3、NO2等气体，在空气中形成硫酸、硝酸的气溶胶，形成酸沉降，危害很大。2、形成一定量的固体废弃物炉渣含有大量的硅、铝、钙、铁、镁等物质，成废弃物污
10、染堆放地，再经降水淋洗污染水体。,三、农业污染源(一)农药污染农药本身是一种有毒有害物质，由于大量使用，使水体、土地、植物、动物及人体都能检查，发生中毒的例子也很多。农药种类多，许多有致癌、致畸作用，我国六六六、DDF使用量曾很大，是对环境（水、土、大气）和人体的主要污染物质。（二）化肥使用过多造成的污染化肥（主要指N.P）使用过量，或土地流失严重，使N、P耕地上流失，造成对环境的污染：（1）在水体中，可造成水体富营养化；（2）N，特别是硝酸和亚硝酸在饮用水或其它方式进入人体，有中毒症状，或生成亚硝酸胺，引起癌变；（3）氮肥的分解可引起臭氧层的破坏。,（三）土地流失及农业废弃物的污染土地本身也
11、是一种污染源，如水土保持不当造成水土流失，进入地表水；一方面淤塞河道、湖泊，另一方面也污染水体及底泥。农业废弃物，包括作物桔杆，牲、畜粪便等。我国主要作肥料污染不大。有些国家则重大污染。,四、生活污染源（一）生活用煤所造成的污染生活灶类型多，数量废大；近地面排放，无处理设施，且分散面广。这是城市大气污染的又一根源；同时大量的煤灰渣也污染环境。（二）生活污水（包括粪便污水）造成的污染1、BOD负荷量的增加：含有大量的腐败有机质，水中DO低于4mg/L,微生物活跃，分解有机物产生H2S，使河流变成臭水沟。2、水体富营养化：（三）生活垃圾造成的污染 城市生活垃圾结构复杂，组分多但变率大，利用较困难。
12、 我国以收废品方式利用，其彻底处理（垃圾处理技术）较落后。,一、农药对环境的污染（一）农药污染的途径作物和食品中的残留农药可来自三方面：施药时和施药后的直接污染；作物对污染环境中农药的吸收；生物富集（浓缩）。 （二）大气污染1.大气污染(1)来源： 大气中的农药来自农药厂的“三废”排放、生产和包装过程中以及农、林、卫生等防治病虫害时，药剂经蒸发作用或直接飘浮在空气中。,第二节 农用化学物质对环境的影响,(2)状态：有气体和固体态两种状态。飘浮的农药，一部分悬浮在空气中，另一部分被尘埃吸附，经受雨雪溶解或冲淋而返回地面。因此，调查雨雪中农药含量是调查大气中农药含量的方法之一。(3)特征： 大气中
13、农药含量很低，一般以PPt（110-12，万亿分之一）计；污染地区宽广。因它随大气气流向各地扩散；受污染的生物种类多而数量大。,2、水体污染 (1)来源：农田及森林施药，特别是飞机喷洒时飘落的农药；大气中残留农药随降雨雪落下；土地中残留农药随水土流失和向下淋溶；施药后未管理好田间排水、灌水或由于大雨而使田水外溢；将施药后的剩余农药倒入河流、湖泊、池塘中；或在其中清洗喷药用具以及药厂的废水等。(2)特征：各种水体都有一定程度的农药污染；如：江、河、湖、海、井水等。但含量都较低，以PPt计。各种水体污染程度差异很大。如有机氯污染是：雨水河水海水自来水地下水。,3、土地污染(1)来源： 田间施药。防
14、治病虫草害的多种施药方法，都会使一部分农药进入土地；若进行土地施药、浸种、拌种、毒谷、撒毒土等施药方法，使农药直接进入土地中。农药厂排放的废水、废物也可污染附近的土地；大气中残留农药随降水，沉降进入土地中，(2)特征：农药对农田的污染程度与作物种类、栽培情况有关。栽培管理水平和多种指数较高的农田，由于用药较多，农药污染也较严重；,不同农药对土地污染的程度也不相同。这主要决定于药剂的用量和农药化学性质的稳定性。用药量大，稳定性高的农药，在土地中的残留性就大，污染也就严重；相反，用药量小，稳定性低的农药，残留性低，污染程度也较轻。农药对不同土层的污染程度也有差异，这与农药的水溶性大小和土地对农药的
15、吸附性能有关。一般情况下，残留农药80%以上分布在020cm的表土层内，随土层深度的增加，残留农药浓度降低，50cm以下时，几乎检测不到残留农药了。,(三)对自然界生物的影响1.对昆虫的影响(1)抗药性害虫的出现不合理地用药,增强了害虫对药剂的抵抗能力,产生新的抗性品系,这是当前害虫防治的一个新问题。(2)由于药剂杀死了害虫的天敌,使自然界害虫与天敌间失去了平衡。一般说来,天敌往往比害虫更对农药敏感,而且繁殖速度也不及害虫.因此,当农药使用不适当或过量时,会造成天敌的大量死亡,害虫反而更加猖獗了。(3)农药使用不当,杀灭了不少传粉昆虫,影响作物的产量。,2、对水生系生物的影响（1）水生生物从污
16、染农药的水中吸收残留农药（2）通过食物连则被农药污染农药在水生物体内可逐渐富集而提高农药在其体内的浓度；主要是鱼类吞食体内含有高浓度的浮游生物），则从浮游生物处得到农药，逐渐富集，水生物的富集系数比陆生生物大，比水中农药可高数十、数百甚至数万倍。我国淡水鱼类的残留农药比海水鱼高，沿海和内海，比外海洋鱼类高，鱼类污染比其它水生生物严重。以底泥与有机质一起吞食的鱼类，吸附在泥土和有机质中的药剂也可从鱼的消化器官进入体内。,3、对鸟粪及兽类的影响鸟类取食含有农药的作物种子小动物等引起农药在体内蓄积或中毒死亡。鸟粪对农药是十分敏感的，高浓度可直接导致鸟类死亡；另外有机磷酸酯类杀虫剂对野鸡、野鸭等有迟发
17、性神经毒性，狄氏剂可使野鸡不孕，滴滴依能引起鸟类蛋壳变薄而易破损，影响繁殖。农药对兽类影响有两种途径：捕食发农药污染的小动物，使农药在体内蓄积；通过饮用含有农药的水，造成急性中毒死亡。,（四）对农畜产品的污染1、来源：（1）田间施药时，药剂粘附在农作物、果品、茶叶、蔬菜、药材等表面，由于渗透或吸收作用，进入其内部组织；（2）作物从污染土地中吸收残留农药；（3）农产品收获后，在贮藏期间使用药剂防治病虫而被污染。（4）畜产品则主要通过含农药的饲料、饲草进入体内。2、特征：（1）我国是有机氯杀虫剂污染为主。原因：有机氯的化学稳定好，残留性强，属高效高毒高残留居多；我国大量普遍使用六六六，DDT有机氯
18、农药，使用时间也相当长。,（2）有机氯杀虫剂在食品中的残留量，一般说来，动物性食品中含量往往高于植物性食品中。在动物性食品中，家养动物高于野生动物，如：猪肉高于牛、羊、马、兔等；鸭肉高于鹅肉；蛋类高于相应肉类；蛋黄中的农药残留量比蛋白高510倍；脂肪高于肉的几倍几十倍。在植物性食品中，一般：油料淀粉小麦稻玉米高粱；花生大豆；稻种：晚稻早稻；米糠糙米精米；水果果皮果肉；茶叶中：秋茶春茶和夏茶；蔬菜中：脱水蔬菜新鲜蔬菜；咸菜新鲜蔬菜；叶菜类根菜类和果菜类。（五）农药对人体的影响（见第三章）,二、农药污染的防治(一)严格农药管理，发展低毒、低残留或无公害农药。无公害农药是指对人畜无害，而只对防治对象
19、特有的酶系起抑制作用，即使有少量残留，也易被日光、微生物等分解。这主要是发展低毒、低残留高效农药，停止或生产高毒、高残留或高残毒品种。 今后农药开发的方向是：天然生理活性物质；与天然物质的化学结构相类似的化学合成物质；避免在农药的化学结构中含有重金属或人体中原来不存在的其它元素。,(二)合理施用农药合理施用农药的原则：安全、有效和经济。为此应尽量减少用药量，提高防治效果，降低对环境和食品的污染。应了解下列常识：掌握农药的有关知识，如农药的理化特性、生物活性等；掌握防治对象的发生发展规律，为害特点以及不同生育所阶段对药剂的敏感程度等；了解环境条件对药剂的影响。从以上三个方面，选择适当的药剂种类、
20、剂型及施药方法、药量、施药时期，次数和安全 间隔期等。另外，还要注意防止产生抗药性，避免对天敌的杀伤等。,（三）制定农药的安全标准，并予以法律保证1、制定农药允许使用范围、用药量、施药方法，次数及安全间隔期。我国制定的农药安全使用标准GB4285842、制定各种农药的人体每日允许摄入量（ADI）通过对人、畜、作物、食品、自然环境中，农药残留现状调查，结合农药中毒剂量，稳定性的有关数据，制定各种农药的人体ADI。3、制定各种农药在环境和食品中的最大允许残留量，使有害物质在任何环境和食品中的含量不致对人体及其后代有损害。食品卫生标准,（四）开发农药残留监测 对环境和仪器及人体的监测，了解其残留农药
21、的水平及动向，并为综合防治提供基础资料和科学依据。（五）进行去污处理1、残留在食品表面的农药，采用清水冲洗 的方法去污处理； 2、对一些渗透性强的非内吸性农药和内吸性农药的处理，可通过去皮，食品加工等方法。如水果去皮、稻米加工、小麦去皮等。 （六）开展综合治理 利用多学科知识，对农药可能污染的各个环节进行防治，综合整治，可免去对农药的单一依赖和极大程度地降低农药污染。,三、化学肥料对环境的污染化肥是农业生产中大量使用的另一类化学物质。目前，大量施用化肥，特别是偏施氮肥，会打破土地中的养分平衡，造成环境污染。 （一）氮肥的污染及其危害1、氮肥对作物及其产品的污染 植物通过根部从土地吸收的氮素，大
22、部分为NO3N；少部分为NH4+N。除水稻外，大多数植物（旱生植物）以NO3N为主，硝态氮（NO3）进行入植物体，在茎部累积，再转化成NH4N，以合成其它有机物。但NO3-能在茎部蓄积上百PPm，甚至1%。高浓度硝酸盐的植物被动物和人食用后，则由于硝酸盐或由NO3N产生的亚硝氮对人和动物产生毒害。所以，氮肥对作物及产品的影响是：,(1)硝酸盐的累积，产生亚硝酸盐，危害作物及产品，并危害人和动物。如牛的“玉米茎中毒。(2)氮过多使作物对病菌抵抗力降低，如水物N多易发生稻瘟病，也易倒伏。2、对大气的污染(1)形成光化学烟雾 N的氧化物（NOx，能使人和野生动物产生呼吸疾病，使一些植物受害，降低产量
23、。NO2与HnCm化合物在日照下形成游离氧，与O2结合生成O3，及过氧乙酰基硝酸酯，形成光化学氧化剂。(2)破坏臭氧层 氮肥在反硝化作用下，形成N2和N2O进入大气。N2O不易溶于水，可直达臭氧层，与O3作用，生成NO，使臭氧层破坏。,据推测：农业使用的N肥，有16%氧化为N2O放出，到2000年，O3将减少3%。紫外线加强，使作物受害，人畜的皮肤癌增多；气候异常，自然灾害加重。3、对水体的污染(1)硝态氮肥料，使地下水硝酸盐浓度增加，造成地下水NO3-污染。(2)水体的N增多，使水体产生富营养化。4、对土地的污染 长期使用氮肥会引起土地酸化。PH降低，使有机质矿质化加快，导致土地结构破坏，土
24、地酸度和活性Al、Mg的含量增加，Ca的淋溶加快。,5、对人、畜的毒害(1)亚硝胺的致癌致畸性 (2)急性中毒 由于人胃构造上的原因和胃液的酸度关系，硝酸盐不易表现出毒性，但对婴儿并非如此，由于婴儿胃液分泌不足，在胃及十二指肠，微生物能将硝酸还原，而且因为胎性血红蛋白比成人血红蛋白易于转化成氧化血红蛋白，所以婴儿常因环境因素或发生亚硝酸盐中毒。一般三月内婴儿，体重1公斤NO3N1.52.7mg，或NO2N0.91mg，就可使10%的血红蛋白变成氧化血红蛋白，表现症状。,(二)化肥中微量元素的危害1、原因或来源 化肥由于在生产过程中和化肥原料中常混入各种特殊的微量元素，除含有营养成分外，还有不少
25、有害物质污染环境。如磷矿石中有营养功能的Cu: 1100PPm; Mn: 101000PPm; B: 1030PPm; Mo: 10100PPm; Zn: 501000PPm外，还含有As(10100PPm)；Cd(1100PPm)、Hg(110PPm)、Pb(1100PPm)、f(240000PPm、钸(1100PPm)、钒(701000PPm)、Cr(102000PPm)、镍(1100PPm)。,2、危害(1)化肥的微量元素，特别是As、Cd、Hg、Pb、Cr、F及钒等对环境造成污染，主要污染土地和水体。如在磷矿物或过磷酸钙中，一般含氟24%，长期使用，可使土地含F增高，含钒从几十至数千PPm。 (2)有害微量元素危害作物生长发育，通过生物积累，污染作物及产品，危害人及动物健康。如：氨水中往往含有大量酚，可达数千PPm，施用这种氨水后，造成土地含酚量浓度很高，被植物吸收后，特别是蔬菜中含量高时，出现异味，品质降低。,
