环境污染水污染空气污染等.DOC

第十四章：環境污染 (水污染、空氣污染等) 壹: 引言 人是環境的產物，人受環境的影響，也能影響環境。人對環境的不當影響，一般稱之為環境污染。 環境污染主要指的是水污染、空氣污染及地盤下陷三種，本章中我們要討論的是水污染及空氣污染。對於人類生存，我們最需要的是空氣、雨水、陽光，這三者任何一個條件受到干擾，都會嚴重影響我們的健康與生存。水污染及空氣污染的原因，都是因為經濟快速發展及社會工業化破壞了環境。以下我們要看看這些污染的項目。 貳: 水污染 近來新聞報導中常提及戴奧辛污染源 ，或工業廢水使水質污染，造成河流中大量魚類死亡。諸如此類報導說明國內環境污染的情形非常嚴重，也說明了群眾環保意識增長，大家認識環保的重要性， 本節中我們要來談談關於水污染。 所謂水污染，主要是指人為因素直接或間接地讓污染物質滲入河流、湖泊或地下水等水體中，造成水質物理(例如熱污染)、化學或生物特性的(例如水中過多的藻類) 改變，以致於影響水的正常用途並或危害民眾健康。水污染來源包括 (1) 由工業製造過程中原料或副產品 (2)有機物質(3) 農業活動中使用的農藥、肥料等物質，以下我們逐項討論這些項目。 I 一般原則: 任何自然界的水- 如雨水、表面逕流或地下水等都包含溶解的化學物質，這些物質中有一些是對人身體或其他生物體的健康有害的，很不性的，這些物質多半來自現今工業或農業製造產品造成的污染。 (1) 地球化學循環: 如同岩石的循環或水的循環，所有的化學物質在自然界裏也構成自身的循環，例如圖14.1 說明了海水中鈣的循環。鈣是造岩礦物的主要成分，經岩石的風化，雨後溶解於逕流中從河流或地下水被帶到海洋；海水中的鈣，也可來自中洋脊新生海盆中濾出。鈣可部分被吸收於形成骨骼或貝殼中，也可經化學作用形成石灰岩。有一些成為沉積物經隱沒與部分融溶作用回到地函或隨岩漿上升至地表，經造岩重新加入鈣的循環。 (2) 停留時間: 測量任何化學物質在自然界循環的速率，如鈣循環的速率，稱為停留時間。其公式如下: 停留時間 ＝ 某化學元素在水體中的容量 ／ 某化學元素注入水體的速率 表14.1 是幾個主要與次要元素在海水中的停留時間，與現今藉表面逕流流入海水中的濃度。各個化學元素在海洋中的停留時間差異很大，例如鈉注入海水的速率比鈣慢，在海洋中的容量也較大(氯化鈉是海水的主要成分) ，所以納在海水中的停留時間遠大於鈣: 達100億年，但鐵元素卻只有200年。停留時間會受到人為活動的影響，例如如果人類大量開採石灰岩做為農業 (以中和酸性土壤)及建築用途，則自然界裏鈣風化的速率加快，鈣循環的時間便將減短。 (3) 停留時間與污染 停留時間表示污染物質在水體中持續污染的時間，也說明了污染物質須要多長時間才能從系統中被排除。因此停留時間越長，污染問題就越難清理。一般河流的水流動快速所以停留時間短，當河流的水遭到污染時只要污染源被清除，很快就得以清理；反之如果污染物質進入湖泊或海洋，因其停留時間長，就很難清理。 (4) 點污染源和非點污染源 水污染的污染源又可分為點污染源(Point Pollution Source) 和非點污染源 (Nonpoint Pollution Source) (如圖14.2)。點污染源，是污染物從一個固定地點釋放，例如工業廢水的出口，鋼鐵廠，污水淨水槽等等。非點污染源，其污染物之來源並非由一定點，而是分散的來源，例如因下雨而被沖刷的農地肥料，分散的垃圾堆等等。 點污染源通常容易被辨認它是污染問題所在，也容易被監控；以往環保單位多著重於點污染源管制，但隨者點源污染逐步被控制，非點源污染對環境污染的影響也漸被重視。 由發現污染源來追蹤環境的污染，可能並不困難；但反過來由發現的污染物質來追蹤污染源並不容易，因某一污染物可能來自多處的污染源。例如國內近來常傳出戴奧辛污染事件，但其污染源至今還不能被確認。又如每當某河川被污染，追蹤發現肇事的工廠，十之八九都不肯承認他們是污染禍首。 II 工業污染: 隨著工業及生物科技的發展，每年都有成千上萬新的化學產品上市，這些產品往往沒有足夠的時間和經費來檢驗它們對生物體的安全性， 特別對生態環境的影響。這些工業製造過程中原料、產品、副產品等，若未經過妥善的處理，常常形成污染物 ，對生物體直接、間接的造成傷害。以下我們要仔細的討論這些工業污染物質。 (1) 非有機化合物污染---金屬: 在許多非有機的工業污染物中，我們較關心的是那些可能有毒的金屬物質。工業製造、採礦及礦砂處理中可能釋放一些金屬物質至環境中，使這些金屬的濃度局部增加，從對生物體無害而致有毒的地步。 表14.2 是工業廢水中的主要微量元素。以下簡介其中這些金屬對環境的污染