城市污水对生物生存的危害

    摘  要：论述了城市污水的分类状况及其对生物的危害，通过对金鱼在城市污水中的生存状况的记录分析，验证了城市污水对生物的危害，最后，提出了合理的整治方案，并呼吁杭州市民应自觉地保护我们的环境，努力把杭州建成一个“蓝天、碧水、绿色、清净”的现代化都市。

    关键词：城市污水 生物 危害 治理方案

    一． 引言

    我国是水资源并不丰富的国家之一，河川径流及地下水补给平均约为27000亿立方米，人年均占有量不足2000立方米，是俄罗斯的1/7，美国的1/5。而在大规模经济建设、城市建设普遍加快的情况下，我们往往只顾局部、忽略整体，只顾眼前、不讲长远，只顾经济效益、不注重环境效益，城市污水的大量排放以及落后的污水处理系统，造成水资源环境的恶性循环。因此我们应清醒地看到，城市水环境治理和水资源再生利用工程的建设刻不容缓。

    （一）城市污水的界定

    城市污水是指通过各种排污管道收集的所有排水，包括生活污水、工业污水、合流制污水以及城市融雪和雨水，总之是一种混合污水。

    1. 生活污水

    生活污水是人们日常生活中产生的各种污水的总称，其中包括厨房、浴室等排出的污水和厕所排出的含粪便污水等。除家庭生活污水外，还有各种集体单位和公用事业等排出的污水。

    未经处理的生活污水排入天然水体会造成水体污染。随着人口的快速增长和城市化进程的加快，城市生活污水的排放量剧增，1997年与1990相比，城市生活污水排放量整整翻了一番，达到了219亿吨，所以生活污水对水体的影响亦随之增加。

    2. 工业污水

    由于工业的迅速发展，工业废水的排放量很大。工业废水的特点是量大，成分复杂，难处理，不易降解和净化，危害性较大。总的说来具有以下特点：①悬浮物含量高，可达100-30000 mg/l；②生化需氧量（BOD）高，可达200-5000 mg/l；③酸、碱度变化大，pH低至2，高至13；④温度高，可高达40℃，造成热污染；⑤易燃，因常含低沸点的挥发性液体，如汽油等易燃污染物易着火成水面火灾；⑥多种多样有毒有害成分如油、农药等。

   （二）水污染的类型

    1.病原物污染

    主要来自城市生活污水、医院污水、垃圾及地面径流等方面。病原微生物的特点是：①数量大；②分布广；③存活时间较长；④繁殖速度快；⑤易产生抗性，很难消灭；⑥传统的二级生化污水处理及加氯消毒后，某些病原微生物、病毒仍能大量存活；此类污染物实际上通过多种途径进入人体，并在体内生存，引起人体疾病。

    2.需氧有机物污染

    有机物的共同特点是这些物质直接进入水体后，通过微生物的生物化学作用而分解为简单的无机物质二氧化碳和水，在分解过程中需要消耗水中的溶解氧，在缺氧条件下污染物就发生腐败分解、恶化水质，常称这些有机物为需氧有机物。水体中需氧有机物越多，耗氧也越多，水质也越差，说明水体污染越严重。

    3.富营养化污染

    是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。水生生态系统的富营养化能通过化学污染物由两种途径发生：一种是通过正常情况下限定植物的无机营养物质的量的增加；另一种是通过作为分解者的有机物的增加。

    4.恶臭

    恶臭是一种普遍的污染危害，它也发生于污染水体中。人能嗅到的恶臭多达4000多种，危害大的有几十种。恶臭的危害表现为：①妨碍正常呼吸功能，使消化功能减退；精神烦躁不安，工作效率降低，判断力、记忆力降低；长期在恶臭环境中工作和生活会造成嗅觉障碍，损伤中枢神经、大脑皮层的兴奋和调节功能；②某些水产品染上了恶臭无法食用、出售；③恶臭水体不能作游泳、养鱼、饮用，而破坏了水的用途和价值；④还能产生硫化氢、甲醛等毒性危害。

    5.  酸、碱、盐污染

    酸、碱污染使水体pH发生变化，破坏其缓冲作用，消灭或抑制微生物的生长，妨碍水体自净，还可腐蚀桥梁、船舶、鱼具。酸与碱往往同时进入同一水体，中和之后可产生某些盐类，从pH值角度看，酸、碱污染因中和作用而自净了，但产生各种盐类，又成了水体的新污染物。因为无机盐的增加能提高水的渗透压，对淡水生物、植物生长有不良影响，在盐碱化地区，地面水、地下水中的盐将进一步危害土壤质量。

    6.地下水硬度升高

    高硬水，尤其是永久硬度高水的危害表现为多方面：难喝；可引起消化道功能紊乱、腹泻、孕畜流产；对人们日用不便；耗能多；影响水壶、锅炉寿命；锅炉用水结垢，易造成爆炸；需进行软化、纯化处理，酸、碱、盐流失到环境中又会造成地下水硬度升高，形成恶性循环。

    7.有毒物质污染

    有毒物质污染是水污染中特别重要的一大类，种类繁多，但共同的特点是对生物有机体的毒性危害。

    （三）水体污染对人体健康及水生生物的影响

    1. 水体污染对人体健康的危害

    人喝了被污染的水或吃了被水体污染的食物，就会对健康带来危害。因污染物排入水体后，水生动物、植物就会慢慢对其吸收并在物体中有所积累。如果是急性中毒则会使生物很快死亡，这会引起人们的注意，但是许多情况下水体中的中毒则是慢性的，往往不能被人所注意，如果人吃了这些食物，会使毒物在人体内进一步积累，长期下去人们得病则属必然。

    水体中还含有一些可致癌物质。据统计水污染引发的癌症死亡率90年代比30年前高出1.45倍。饮用受污染水体的人群，癌症（主要是指肝癌和胃癌）的发病率比饮用清洁水的高61.5%左右。

    2. 水体污染对水生生物的危害

    当水受到污染，会危及到水生生物生长和繁衍，并造成渔业大幅度减产。如黄河的兰州段原有18个鱼种现已绝迹。自1987年以来连续3次发生的死鱼事故，直接经济损失达1000多万元。我国淡水捕捞量50年代为60万吨，60年代为40万吨，70年代为30万吨……由于水体污染也会使鱼的质量下降，据统计每年由于鱼的质量问题造成的经济损失多达300亿元。

    二．实验过程与结果分析

    为了证明城市污水对生物的危害，本课题组进行了金鱼在城市污水中生存状况的实验。

   （一）实验材料与方法

    1.实验材料

    金鱼12条，鱼盆4只，水样四份：西湖水，取自杭州西湖；冯家河水，取自古翠路冯家桥；印影水，显影水+抛光机污水，取自某单位金相实验室（实验材料见附图）。

     2. 实验方法

     地点：杭州市第二中学实验室
     时间：4月21日?4月28日
     测定项目与方法：①pH值：pH试纸测定；
                     ②COD：学生用简易装置；
                     ③NH4+：学生用简易装置；
                     ④NO2：学生用简易装置；
                     ⑤温度：用温度计测定；
                     ⑥死亡率：到当天为止鱼已死亡的条数除以总条数；
                     ⑦透明度：用透明度板测定。
     实验设四个处理：①西湖水，作对照用；
                     ②冯家河水
                     ③印影水
                     ④显影水+抛光机污水

   （二）实验结果与分析

    从图1中可知，金鱼在西湖水中的生存时间最长，其次是冯家河水，最短是显影水和印影水。显然，根据水质污染程度不同，四个处理的金鱼死亡率也各异。

    直接从感官上来看，冯家河水呈黄绿色，浑浊，带有泥沙。这主要是因为河水中含有大量有机物被厌氧微生物氧化分解，导致水中的溶解氧减少，从而影响了鱼类生存。

    显影水和印影水中由于含有大量的金属离子，如汞、铬、镉等，以及碱、硫化物和盐类等无机物而显出独特的颜色，污染性很强。他们不仅对鱼和其它水生生物有害，还严重影响了人体的健康。它们妨碍酶活性及其参与的生物化学反应。在水生生态系统中，微生物不但不能降低重金属的浓度，相反还能富集、放大其效应。据研究表明：重金属进入生物体后，能积累在某器官中造成累积性中毒，最终危害生命。这就是导致显影水和印影水中的金鱼迅速死亡的最根本原因。 城市污水的水温具有相对稳定的特性，一般为10?20℃。当室温为16℃时，我们测得冯家河水的水温达到了20℃（见表1）。这样的水温明显偏高，也就是说冯家河水的热污染比较严重，大大影响了水循环和水体动植物的正常分布与生存。

    世界卫生组织规定：在渔业水中，pH值一般不低于6.0或不高于9.2。当pH值为5.0时，某些鱼类繁殖率下降，有些鱼类死亡。经实验测得印影水的pH为4.6，显影水的pH为5.4，生活污水为5.5（见表1），均低于6.0，所以这三个处理中的鱼的死亡速率较快。

    水体的富营养化也是水污染的一个很重要方面。资料显示：日本濑户内海1972年的一次赤潮，死鱼1428万尾，损失达71亿日元。这与高含量的氮元素密切相关。氮元素一般是以铵盐和硝酸盐的形式存在于水中的。在含氮物质的转变中，会产生一种有毒的中间物?亚硝酸根。水中的有机氮来自有机污染物和生物污染物。所以NH4+、NO2的指标过量与否极大地影响了水生生物的数量和其它生存状况。

    总之，从我们所做的观察和实验分析来看，工业废水对环境的污染、对生物生存的危害最大，生活污水的危害也不容忽视，所以保护水资源是当今所迫切需要解决的问题。

表1  水样水质状况表

    图1  城市污水对金鱼死亡率的影响

    三．城市污水的治理方案

    听长辈们说，他们儿时常在家乡的河湖中游泳戏水、捉鱼虾、摸螺蛳。可现在我们看到的河好多已成为污浊的“死河”，不用说不能游泳戏水，连鱼虾也不能生存，还会对我们人类的生存带来威胁。

    通过观察和实验，我们进一步认识到了目前水污染状况的严重性，治理水环境的迫切性，保护水资源的重要性。我们体会到了保护环境，促进可持续发展要从我做起，从现在做起，我们要积极参与到实际问题的解决上去。

    我们认识到人类在向自然界索取的时候也要奉献人类的爱，人类在发展经济、改善生活的同时，也要保护环境，促进可持续发展。本课题组通过查阅文献、讨论，提出以下几条治理水污染的方案：

    1.我们不能任意排放生活污水、工业污水。各种废水应先进行处理后，然后再排放。

    2.湖区富营养化的限制因子?磷主要来源于生活污水和工业废水，生活污水中的磷主要来自于含磷洗衣粉。美国和加拿大于1972年开始实行“禁磷”措施，是世界上最早实行这一措施的国家之一。据1994年调查资料统计，美国50个州已有27个州实行了：“禁磷”措施。日本于70年代中期，开始采用政策法规制和宣传教育相结合的方法逐步削减家用洗衣粉的含磷量，现在日本已成为世界上洗涤剂行业中无磷化程度最高的国家之一。瑞士、挪威、德国、意大利等国于70年代以来，也制订了“禁磷”的法规。从发达国家“禁磷”的事实表明：我国应尽早实现洗涤剂禁磷。

    3.杭州城乡结合部原先有许多河湖，主要是用作排水，农用灌溉。近年来由于房屋建筑，没有截污设施等原因，河床淤积严重，水体变黑发臭，影响沿河单位、居民的生产生活。我们建议市政府应尽快整治杭州城乡结合部的河道，还我杭城绿水。

    参考文献

    1.刘静玲主编.《环境污染与控制?环境教育丛书》.化学工业出版社.