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水体污染对农业、水生生物、环境的危害性

  • 发布日期:2016/12/9 10:06:44 阅读次数:2076
  • 水体污染不仅对人体健康构成了重大威胁,而且还对农业、水生生物、环境及经济等有不可估量的危害性。

    一、水体污染对农业的影响

    水污染对农作物的损害,主要表现为农作物的枯萎或减产,土质变劣而导致农田废耕,毒物累积,农作物质量低劣,及水利设施耗损,并增加维护管理费用等。一旦土壤被污染
    后,就在相当长时间内难以恢复,造成土地资源的浪费。

    水污染对农业生产的影响主要表现在以下方面:对农作物生育产生直接影响,使产量降低;对土壤产生影响,间接影响农作物生育;对农产品品质产生影响,降低其食用价值,间接影响人畜健康。

    1.氮过量的危害

    农作物生育必须吸收大量氮元素,缺氮不能高产,但灌溉水中若含氮过多,造成氮过量的危害,对作物来讲,氮就是污染了。灌溉水中如果含氮过多,可造成作物的营养失调,导致徒长、倒伏,抗逆性差,易发生病害、成熟不良等问题,从而使作物减产,品质恶化。

    2.有机物的危害

    水中的有机污染物种类很多,它们的共同点是容易分解。污水中的有机物进入农田后,在旱地氧化的条件下,有机物迅速分解,变成二氧化碳和其他无机形态氛在水田,分解过程消耗大量氧气,且氧化物(如三价铁)、硫酸根、锰等被还原,在分解过程中生成的氢、甲烷等气体及醋酸、丁酸等有机酸和醇类等中间产物,其中相当部分对水稻有毒害作用。同时因氧化还原电位的降低,生成的过量亚铁和硫化氢,抑制水稻的养分吸收和体内代谢过程,导致减产。据估计,lmg/kg化学耗氧量,能使水田氧化还原电位降低6-7mV,氧化还原电位过分降低,导致水稻的还原障碍,直接影响水稻的产量。

    各种有机污染的废水中,有机物引起的还原和氮元素过量的农业间题,经常是联系在一起的。COD、BOD可作为有机溃在灌溉水中的指标,为测定方便,常用COD指标。水田灌溉水按氮在3.5mg/kg以下,COD在5mg/kg以下较为安全。

    3.油分的危害

    各种矿物油和动植物油脂进入农田后,能引起土壤障碍并直接危害到植物的生长。在水田,油分漂浮在水面,水稻组织浸在油层中,油分渗入组织,使其呈半透明状态,因而体内水分代谢发生障碍,叶尖卷曲,数日后低位叶尖端变褐色,心叶黄白色,使植株枯萎。油分在土壤中残留,引起慢性障碍。石油不仅影响农作物的生长发育,还会被作物吸收残留在植物体内,使粮食、蔬菜变味,所谓“油味饭”就是引用炼油厂含石油浓度高,而未经处理的废水灌溉稻田的结果。

    4.盐分的危害

    含盐量高的各种废水对作物的危害主要由高浓度的盐分所造成,其中氯化钠最为常见。高浓度的含盐污水危害水稻后,能在短时间内全部叶子失水干枯致死;低浓度的含盐污水危害水稻时,首先表现为叶色变浓,接着下部叶片枯萎,分孽受到抑制。稻根在短时间高浓度盐害情况下,由于铁过量的缘故,颜色变深;生长期受低浓度盐害时,稻根逐渐变成黑色且腐烂。

    5.酸碱危害

    各种工业企业的排水,常含较强的酸性或碱性,如造纸厂的废水碱性很强,硫化物矿排水,水泥、水坝施工现场排水等均含大量的酸、碱。水稻受碱性水危害时,叶色浓绿,地上部分生长受抑制,引起缺锌症状,生育停滞,叶片出现赤枯状斑点。因铁、锰、铜等重金属溶解度大为降低,对于某些营养元素不足的土壤,导致营养缺乏症状发生。在酸过强的情况下,水田土壤表面呈赤褐色,这是铁、铝溶出的结果,在这种情况下,水稻吸收铁过多,会产生营养障碍,大量的活性铝对植物根的生育有抑制作用。

    6.重金属的危害

    各种金属矿山、冶炼厂、电镀厂等的废水中,含有铜、锌、镉、镍等重金属或砷及其他元素,这些废水对农作物产生危害,引起相当严重的公害问题,对人体健康有不良影响。
    一般重金属对作物的危害,表现症状相似。水稻表现症状主要可在根部观察,均表现新根伸长受抑制,主根尖端发生枝根,根系呈带刺的铁丝网状。重金属浓度较高时,从成熟初
    期到中期,叶片迅速卷曲,表现青枯症状,受害严重的植株枯死。这种青枯症状,铜、镍表现比较明显,而钴、锌、锰明显程度依次降低。此外,也可见叶脉间黄白化现象,特别是新叶叶脉间易见缺绿,至叶片展开时全叶呈黄绿色,尤以钴浓度较高时为明显。受重金属危害的植株会严重影响收获时的产量,水稻产量与培养液浓度的关系,影响的强度次序是铜>镍>钴>锌>锰。

    7.酚、氰的危害。

    酚类化合物种类很多,引起重视的主要是挥发性的一元酚,特别是苯酚和甲酚。酚的来源比较广,焦化厂、城市煤气厂、炼油厂和石油化工厂等的排放废水都含有大量的酚。
    高浓度的酚影响农作物生长发育,使其植株变矮,根系发黑,叶片狭小,叶色灰暗,阻碍植物对水分、养分的吸收和光合作用的进行,产量大大降低,严重时庄稼干枯颗粒无收。
    高浓度的酚在植物体内积累,产品食味恶化,带酚味,品质下降,特别是蔬菜作物影响更大。一由于苯酚对植物毒性小,影响生育程度需较高的浓度。据试验,玉米在灌溉水100mg/L,番茄在200mg/L以上,开始造成减产。

    氰化物对动物有很强毒性,而高等植物对氰化物有一定同化能力,毒性相对弱。氰化物进入氮代谢系统后生成天冬氨酸,它是植物体内的正常代谢产物,所以在农作物的生长早期可用含氰废水灌溉。而在后期灌溉,则有可能将氰化物转入人体,对人体造成危害。高浓度氰化物对植物表现不良影响,如用100mg/L氰化钠灌溉油菜,出苗后三天死亡率达85%,
    同样浓度水培菜豆幼苗,仅二天就引起失水死亡。氰化物对植物的毒性,主要由于氢氰酸是一种呼吸抑制剂。

    二、水体污染对水生生物的影响

    鱼类或其他水生生物,均需要适当的溶氧才能生存,水体遭受污染后,往往会影响水中生物的生存,严重污染者,会造成水中生物的死亡。河川中常因家庭污水,及有机工业废水的排入而消耗河川中的溶氧,造成鱼类迁徙,甚至死亡。鱼类在水中适合生存的pH值为6.5-8.4,若pH值太高或太低均能妨害鱼类的生长,遭受酸碱性废水排入的水体,会影响其生存。此外废水中的有毒物质,如电镀废水中的氰化物及重金属,塑料废水中的氰化物以及煤气废水中的悬浮固体物等,均会致使鱼类及水生物窒息。1998年春季珠江口海域发生赤潮,广东渔业损失达4000万元,香港为1亿港币。富营养化的湖泊、水库因藻类大量繁殖,使水中溶解氧下降,鱼虾缺氧窒息死亡。大量直接污染的海域,还使珍稀动物如斑海豹、玳瑁、中华白鳍豚数量剧减。海水产品质量下降,贝类所含毒素和鱼体内重金属残毒增加。

    其中石油造成的水污染对水生物的危害比较严重。从船上泄漏的石油,向着沿海扩散,有些海鸟在表面有浮油的海水上降落,或在水中游泳时弄得满身油污,另一些则被冲到岸上的石油弄脏。油污会破坏了鸟类的保暖功能,所以身上沾上石油的鸟类会迅速被冻死。海洋哺乳动物也是漏油的早期受害者之一,其中特别容易受危害的是海獭。和其他动物不同的是,海獭没有自我保护的脂肪层,它们只靠身上的皮毛中的空气保暖。而黏在身上的石油使皮毛不能发挥保护的功效,就是这样活活地被冻死。

    石油还会杀死靠近食物链底部的浮游生物,一些动物和鱼苗等幼鱼是以浮游生物为食的,浮游生物减少,许多鱼苗被饿死,能够活到成熟期的鱼也就减少了,这样,以鱼苗及这
    些成熟鱼为生的更大型捕食者的食物缺乏,数量亦随之下降。与此同时,海洋哺乳动物的数目也将减少。一些鱼类和贝类会因油中毒而立即死亡;而另一些虽然活下来,但它们的肉已变得有毒,其他的动物吃了这些肉就会中毒。石油还会沉入海底,杀死鲤的卵和螃蟹的幼虫,以及其他动物卵和幼虫。

    三、水体污染对自来水的影响

    目前全国多数城市出现了因水体受污染而水不能用的“水质型缺水”现象。局部地区地下水部分水质指标超标,主要有矿化度、总硬度、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、铁、锰、氯化物、硫酸盐、氟化物、pH值等。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能,而且进一步加剧了水资源短缺的矛盾,增加了人类对水需求的矛盾,严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。

    四、水体污染造成经济上的其他损失

    船只及河中或河岸上的其他钢结构,如果遭受酸性废水的侵蚀,将造成财产上的损失;如将此种经酸性污水所污染的水源,用作冷却水、自来水或工业用水源,会加速腐蚀水管、抽水机及其他设备,造成巨大损失。如果将温度高的废水排入河川中,将使河水温度升高,一些利用河水作冷却水的工厂,则必须自己开凿深井或者寻找其他水源,从而使得操作成本增加。另外污染过的水常会造成邻近地区不动产的贬值,以及降低娱乐价值。例如某淡水河,近来由于严重的污染,使得水质已恶劣至无人愿意在河中划船游乐。可以说水体污染已经影响到人类活动及生产,而且形势越来越严重,环保部门必须加大力度防治水体污染。

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