化學(xué)污染的來源精選(九篇)

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第1篇：化學(xué)污染的來源范文

【關(guān)鍵詞】混合型污染；污染源；人為污染物

1.緒論

由于城鎮(zhèn)人口眾多、工業(yè)發(fā)達(dá)、車輛密集，向大氣排放的污染物主要包括硫氧化物、懸浮顆粒、一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠衔锖凸?a href="http://www.mug-factory.cn/haowen/194911.html" target="_blank">化學(xué)氧化劑等，多達(dá)100 多種,這些物質(zhì)不僅危害人體的健康，而且影響了城鎮(zhèn)的形象和發(fā)展環(huán)境。

1.1 城鎮(zhèn)污染源的類型

大氣污染源分為天然污染源和人為污染源。其中天然源也是大氣污染的重要來源。大氣的天然污染源主要包括森林、自然塵及火山活動(dòng), 草原火災(zāi)排放物，生物排放物、海浪飛沫。人為污染源按照產(chǎn)生污染部分，可分為民用源、工業(yè)源、生物質(zhì)燃燒源、交通源等；按照能源結(jié)構(gòu)分為焦炭、煤炭、重油汽油、天然氣、柴油等。同樣人為污染源也可以按照流動(dòng)源和固定源分類，按照排放軌跡分類。

1.2 城鎮(zhèn)大氣污染的特點(diǎn)

現(xiàn)在，我國(guó)大部分發(fā)達(dá)城鎮(zhèn)處于由煤煙型污染過渡向機(jī)動(dòng)車尾氣污染為主的光化學(xué)污染時(shí)期, 光化學(xué)污染的主要特點(diǎn)是高濃度的臭氧和細(xì)顆粒物。欠發(fā)達(dá)中小城鎮(zhèn)大氣污染以煤煙型污染為主，主要特征為二氧化硫、顆粒物。

我國(guó)受到廣泛關(guān)注的大氣污染物是顆粒物，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)有監(jiān)測(cè)的343個(gè)城市中，60%城市環(huán)境空氣顆粒物超標(biāo)，并且顆粒物成份多樣且復(fù)雜。

2.大氣污染源分析技術(shù)

2.1 大氣污染源分析技術(shù)的意義

空氣質(zhì)量與污染源排放息息相關(guān)，污染源與空氣質(zhì)量的關(guān)系即“源-受體”關(guān)系，因此一直是環(huán)境科學(xué)研究的關(guān)鍵問題，是環(huán)境管理和環(huán)境決策關(guān)注的核心問題。大氣污染源分析技術(shù)是區(qū)分和識(shí)別大氣污染的復(fù)雜來源并定量分析其源貢獻(xiàn)率的一種科學(xué)的方法，它是確定各種排放源與環(huán)境空氣質(zhì)量之間響應(yīng)關(guān)系的橋梁，是控制和治理大氣污染的一個(gè)十分重要而又非常復(fù)雜的課題。

2.2 大氣污染源分析技術(shù)簡(jiǎn)介

據(jù)資料顯示，對(duì)大氣污染來源的研究始于以污染源排放清單的分析和以污染源排放清單為基礎(chǔ)的擴(kuò)散模型(源模型)，20世紀(jì)70年代將著眼點(diǎn)由排放源轉(zhuǎn)移到受體，開始了受體模式的研究。目前大氣源分析技術(shù)的兩大基本技術(shù)分別是:①基于源的大氣擴(kuò)散模式的源解析技術(shù)；②基于受體模型建立起來的源解析技術(shù)。其中源解析技術(shù)可以廣泛用于一次及二次的氣態(tài)污染物和顆粒物的來源解析的；受體模型的解析技術(shù)主要用于具有復(fù)雜來源的大氣顆粒物來源解析。這兩種解析技術(shù)方法各有優(yōu)缺，不能相互替代，通常是將這兩種方法聯(lián)合起來進(jìn)行污染來源解析研究，出現(xiàn)將源清單、擴(kuò)散模式和受體模式集成加以綜合應(yīng)用的趨勢(shì)。

現(xiàn)在，發(fā)達(dá)國(guó)家已建立了比較完善的污染源清單及數(shù)據(jù)庫(kù)、各種源的排放因子系列和源排放化學(xué)成分譜庫(kù)、各類大氣擴(kuò)散模式系統(tǒng)以及各類受體模型，為研究和確定源-受體關(guān)系奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.3 大氣污染源分析技術(shù)的發(fā)展方向

我國(guó)科學(xué)發(fā)展觀提出了社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，隨著人們的生活水平和生活質(zhì)量有了進(jìn)一步的提高，人們對(duì)生活環(huán)境有了更高的要求，為保障人體健康和生態(tài)平衡, 研究大氣環(huán)境中的源-受體關(guān)系、確定影響空氣質(zhì)量的重點(diǎn)污染源, 是空氣質(zhì)量管理的關(guān)鍵?，F(xiàn)今的研究趨勢(shì)主要集中在以下方面。

2.3.1有機(jī)物示蹤C(jī)MB 模型

示蹤物是一類污染源的特征化學(xué)指紋的代表，是確定各類源排放的關(guān)鍵。大氣顆粒物中存在著多種多樣的有機(jī)物，其分子組成具有很強(qiáng)的源特征性, 是源示蹤物的最佳候選者，在一些示蹤功能消失或污染源排放的無機(jī)特征物發(fā)生變化的情況下，有機(jī)物對(duì)污染源的示蹤作用日益明顯。

2.3.2受體模型和擴(kuò)散模型的聯(lián)用

現(xiàn)在, 環(huán)境管理和污染控制要求對(duì)顆粒物的來源進(jìn)行深入細(xì)致的分析, 將受體模式和擴(kuò)散模式這兩類模式結(jié)合使用，成為源解析研究的趨勢(shì)之一。擴(kuò)散模式可以計(jì)算由于成分譜相似而使受體模式無法解析的某些特定污染源的貢獻(xiàn), 使得污染治理方案更有針對(duì)性，受體模式的優(yōu)勢(shì)在于不要求對(duì)污染源進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查, 不依賴于氣象資料和氣溶膠在大氣中的許多特性參數(shù), 能解決擴(kuò)散模式難于處理的問題。

2.3.3反向模式技術(shù)

反向模式是將傳統(tǒng)的受體模式和大氣化學(xué)傳輸模式結(jié)合在一起， 引入空氣質(zhì)量觀測(cè)資料的約束，運(yùn)用一定的數(shù)值方法，計(jì)算包括污染源在內(nèi)的一些輸入數(shù)據(jù)和參數(shù)的調(diào)整因子，使得大氣化學(xué)模式在利用調(diào)整后的源排放和其它參數(shù)進(jìn)行模擬時(shí)，污染物的模擬結(jié)果與觀測(cè)數(shù)據(jù)吻合程度得以提高。

我國(guó)大氣污染源分析工作相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家起步較晚，缺乏研究的廣泛性和系統(tǒng)性，今后應(yīng)該結(jié)合我國(guó)環(huán)境污染的具體情況加以發(fā)展，從而進(jìn)一步解決我國(guó)的大氣污染問題。

3.結(jié)論

城鎮(zhèn)大氣污染是世界各國(guó)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),受到各國(guó)政府高度重視。如何防治城鎮(zhèn)大氣污染,降低危害程度,是全球重大而緊迫的課題。

我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作的現(xiàn)狀是：在工業(yè)污染源或固定源的污染未得到根本控制之前，我國(guó)城市大氣污染治理還必須以命令控制型和法律、法規(guī)手段為主;隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的建立和完善,環(huán)境經(jīng)濟(jì)手段無疑是我國(guó)環(huán)境政策的發(fā)展方向。

治理大氣污染是世界各國(guó)共同面臨的難題之一,近年來,我國(guó)政府高度重視,出臺(tái)措施，在一些城鎮(zhèn)加大治理力度,已取得一定成效，生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步好轉(zhuǎn)。讓我們共同努力，從身邊的一點(diǎn)一滴做起，為我國(guó)環(huán)保事業(yè)盡自己微薄之力，共同保護(hù)我們的家園。　[科]

【參考文獻(xiàn)】

［1］韋洪蓮.中國(guó)城市大氣顆粒物解析研究及空氣質(zhì)量[A].城市環(huán)境空氣顆粒物源解析技術(shù)國(guó)際研討會(huì)論文集[C].天津:南開大學(xué),2003.

［2］董樹屏,劉咸德,Willy Maenhaut.北京市大氣顆粒物中有機(jī)碳和元素碳的測(cè)定[A].城市環(huán)境空氣顆粒物源解析技術(shù)國(guó)際研討會(huì)論文集[C].天津:南開大學(xué),2003.

第2篇：化學(xué)污染的來源范文

關(guān)鍵詞：磷污染 廢水除磷 去除率

中圖分類號(hào)：X71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）10（b）-0064-02

磷作為一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是構(gòu)成蛋白質(zhì)、核酸和脂肪的重要組成成分，是生物體內(nèi)所必需的元素，同時(shí)又是導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因。當(dāng)水體中總磷濃度大于0.02 mg/L時(shí)，通常會(huì)引起水體產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。據(jù)有關(guān)報(bào)道，我國(guó)主要水體（湖泊、水庫(kù)等）目前磷污染較嚴(yán)重，富營(yíng)養(yǎng)化問題較突出。其中，國(guó)控監(jiān)測(cè)重點(diǎn)水體（湖泊、水庫(kù)等）呈現(xiàn)中度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的占7.7%。

1 磷污染來源及危害性

水體中的磷污染分為外源性磷污染和內(nèi)源性磷污染。其中，外源性磷污染可分為點(diǎn)源和非點(diǎn)源兩種，內(nèi)源性磷污染可向水體中進(jìn)行釋放，為富磷底質(zhì)中的磷。據(jù)有關(guān)調(diào)查研究，我國(guó)一些主要的富營(yíng)養(yǎng)湖泊中約63.9%磷污染來源于城市廢水，城市廢水中有一半的磷來自于合成洗滌劑的使用。因此，大量地使用合成洗滌劑，會(huì)增加水體中的磷含量，這已成為城市廢水中主要的磷污染源。

磷污染最直接的危害是產(chǎn)生水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為水體中藻類的大量繁殖，使水體應(yīng)有的凈化功能喪失，影響人類的生產(chǎn)和生活環(huán)境。水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象的形成危害大、歷時(shí)短，表現(xiàn)為：水體生態(tài)系統(tǒng)平衡遭到嚴(yán)重的破壞，藻類缺氧腐爛，水體產(chǎn)生異味，感官性能惡化；城鎮(zhèn)水廠濾池容易受堵塞，過濾效率降低，大幅度增加制水成本，消毒會(huì)生成三鹵甲烷等“三致”物質(zhì)，供水水質(zhì)惡化，影響居民的飲水安全；水體溶解氧含量降低，大量魚類死亡，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)將受到很大影響。

鑒于磷污染的嚴(yán)重危害性，防止磷污染、控制水體磷排放，對(duì)于保護(hù)水環(huán)境具有重要的意義。我國(guó)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）規(guī)定，出水中總磷限值為0.5 mg/L（一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)）。

2 磷污染的處理技術(shù)

磷污染的處理技術(shù)是當(dāng)前水處理中亟待解決的重點(diǎn)和難點(diǎn)。磷污染的處理技術(shù)主要包括生物法、化學(xué)沉淀法、結(jié)晶法、吸附法、人工濕地法等。

2.1 生物法

生物法去除廢水中磷的基本原理可分為兩類：一類是傳統(tǒng)生物法除磷，其在厭氧的反應(yīng)條件下，采用聚磷菌（PAO）來釋放磷，然后在好氧的反應(yīng)條件下，過量地吸收磷，同時(shí)通過周期性地排出富磷污泥，來實(shí)現(xiàn)廢水生物除磷的目的；另一類是反硝化除磷，其在厭氧的反應(yīng)條件下，采用反硝化聚磷菌（DPB）來釋放磷，然后采用電子受體（亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮），在缺氧的反應(yīng)條件下過量地吸收磷，硝態(tài)氮被還原為氮?dú)?，來?shí)現(xiàn)廢水生物除磷和反硝化的目的。一般條件下，廢水生物除磷的工藝包括：A/O工藝、A2/O工藝、氧化溝工藝、SBR工藝等，以及在常用工藝的基礎(chǔ)上的UCT工藝、Phoredox工藝、A2N工藝等。

高志廣等[1]以實(shí)際污水為研究對(duì)象，考察厭氧條件下生物除磷的效果，并探討水力停留時(shí)間HRT對(duì)A/O工藝除磷效果的影響。研究表明，厭氧水力停留時(shí)間不宜過短（小于1.3 h）或過長(zhǎng)（大于2.5 h），水力停留時(shí)間過短或過長(zhǎng)，都不利于A/O工藝生物穩(wěn)定除磷效果。水力停留時(shí)間取決于進(jìn)水有機(jī)物的含量和聚磷菌的性能，以PHAs的合成量最大用來控制最佳A/O工藝除磷最佳的水力停留時(shí)間。

生物法廢水除磷運(yùn)行費(fèi)用低，在一般情況下可將廢水中90%的磷去除，但是其去除磷的穩(wěn)定性較差，易受運(yùn)行條件和進(jìn)水水質(zhì)的影響，而且較依賴于廢水中的有機(jī)物濃度。當(dāng)廢水M水中有機(jī)物濃度較低或磷濃度大于10.0 mg/L時(shí)，由于處理完出水中磷往往難以達(dá)標(biāo)，因此通常輔以化學(xué)法除磷。

2.2 化學(xué)沉淀法

第3篇：化學(xué)污染的來源范文

關(guān)鍵詞 室內(nèi)污染物 污染源 污染控制

室內(nèi)空氣污染是指因建筑材料、裝飾物、家具、日常用品和生活等排放有害的化學(xué)因子、物理因子和生物因子聚集室內(nèi)達(dá)到對(duì)人體身心健康產(chǎn)生直接、間接、或者潛在危害，從而改變室內(nèi)某些原有成分的含量和增加某些有毒有害物質(zhì)，導(dǎo)致室內(nèi)空氣質(zhì)量下降并威脅人體健康的現(xiàn)象。

如果將交通工具也算在室內(nèi)環(huán)境中的話，一天在室內(nèi)環(huán)境中度過的時(shí)間將會(huì)超過85%。因此，可以說室內(nèi)環(huán)境對(duì)人體影響最大的是大氣環(huán)境，直接關(guān)系到我們的健康。污染的危害日益彰顯，了解污染物的種類及其來源和它對(duì)人體健康的危害，提高人們的防范意識(shí)，采取必要的措施已顯得非常必要。

一、室內(nèi)主要污染物及污染源

1.有害氣體的污染

（1）甲醛。甲醛是―種揮發(fā)性有機(jī)化合物，無色，具有強(qiáng)烈的刺激性氣味。室內(nèi)甲醛有多種來源，可來自室外的工業(yè)廢氣、汽車尾氣、光化學(xué)煙霧等。室內(nèi)來源主要有兩方面：a.來自燃料和煙葉的不完全燃燒；b.來自建筑材料、裝飾物品及生活用品、化工產(chǎn)品，但主要來自家具和室內(nèi)裝修材料的膠粘劑―― 一脈醛樹脂，以及作為保溫隔聲建筑材料的脈醛泡沫塑料。此外，某些化纖地毯、塑料地板磚、油漆涂料等也含有一定量的甲醛。

（2）苯及苯系物。苯被國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)確認(rèn)為是有毒的致癌物質(zhì)，苯、甲苯、二甲苯是室內(nèi)主要污染物之―。苯及同系物甲苯和二甲苯都為無色、有芳香氣昧、易揮發(fā)、易燃、燃點(diǎn)低的液體。苯、甲苯和二甲苯是以蒸汽狀態(tài)存在于空氣中，中毒作用一般是由于吸入蒸汽或皮膚吸收所致。苯屬中等毒類物質(zhì)，急性中毒主要對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有毒害，慢性中毒主要對(duì)造血組織及神經(jīng)系統(tǒng)有損害。

（3）總揮發(fā)性有機(jī)物（TVOC）。TVOC在室內(nèi)空氣中作為異類污染物是極其復(fù)雜的，而且新的種類不斷被合成出來。由于它們單獨(dú)的濃度低，但種類多，一般不予以逐個(gè)分別表示，以TVOC表示其總量。TVOC中除醛類外，常見的還有苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、二異氰酸酷類等，主要都來源于各種涂料、粘合劑及各種人造材料等。

（4）氨。氨為無色而有強(qiáng)烈刺激氣味的氣體，氨氣可通過皮膚及呼吸道引起中毒，嗅閾0.1mg/m3-1.omg/m3，引起嗅覺反應(yīng)的最低濃度為2.7mg/m3。氨氣因極易溶于水，對(duì)眼、喉、上呼吸道作用快，刺激性強(qiáng)，輕者引起充血和分泌物增多，進(jìn)而可引起肺水腫。長(zhǎng)時(shí)間接觸低濃度氨，可引起喉炎、聲音嘶啞。重者，可發(fā)生喉頭水腫、喉痙攣而引起窒息，也可出現(xiàn)呼吸困難、肺水腫、昏迷和休克。

2.浮游粒子的污染

浮游粒子中危及人類健康的主要是粒徑小的所謂飄塵。浮游粒子的發(fā)生源主要有：（1）人體頭皮、皮膚屑、衣物上的污垢和人體活動(dòng)如室內(nèi)步行、掃除等；（2）燃料燃燒煤煙；（3）建筑材料和設(shè)備石棉纖維、玻璃纖維、螨蟲等；（4）吸煙煙霧煙塵、焦油等；（5）其他空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的粉塵等。

3.香煙煙霧的污染

香煙煙霧是室內(nèi)空氣的主要污染源，煙霧中既有氣態(tài)分子狀污染物（占91.8%），又有浮游粒子狀污染物（占8.2%）。這些粒子狀污染物還會(huì)吸附在墻壁等地方，隨著低沸點(diǎn)成分的揮發(fā)和氣態(tài)污染物一起構(gòu)成室內(nèi)的臭氣源。香煙煙霧中的污染物有一氧化碳、氧化硫、尼古丁、各種苯并比、醛類、酚類、亞硝酸胺、氟和鎳的化合物、放射性元素等2000多種，其中已證明有致癌性的物質(zhì)至少有40多種。

4.放射性污染物及其危害

室內(nèi)放射性污染物主要是氡。氡是一種惰性氣體，多用做保護(hù)氣，它是自然界中唯一的天然放射性氣體，室內(nèi)空氣中的氡來源于建筑水泥、礦渣和裝飾石材。世界上每年發(fā)生的肺癌病例中，6%到15%是由氡氣引起的，氡對(duì)吸煙者的危害尤重。

5.生物性污染物及其危害

生物性污染主要是細(xì)菌。細(xì)菌主要來源于地毯、毛絨玩具和被褥等。室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T18883―2002）規(guī)定室內(nèi)菌落總數(shù)為2500cfu/m3。

二、預(yù)防室內(nèi)空氣污染的主要措施

1.污染源控制――消除或控制室內(nèi)污染源

首先裝修設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行預(yù)評(píng)價(jià)，充分考慮板材的種類和用量。其次改進(jìn)施工工藝。在施工工藝的選擇過程中主要應(yīng)考慮三點(diǎn)：a.注意所用材料的最優(yōu)組合（包括板材、涂料、油漆等），既要使材料的質(zhì)量符合國(guó)標(biāo)要求，又要最經(jīng)濟(jì)最實(shí)惠；b.提倡接近自然的裝修方式，盡量少用各種化學(xué)及人工材料，盡量不要過度裝修；在施工過程中，通過工藝手段對(duì)建筑材料進(jìn)行處理，以減少污染。

2.通風(fēng)控制――提高新風(fēng)的稀釋效應(yīng)

首先，開窗通風(fēng)換氣，通風(fēng)換氣是改善室內(nèi)空氣質(zhì)量最簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、有效的措施，當(dāng)室內(nèi)平均風(fēng)速滿足通風(fēng)率的要求時(shí)，可減少甲醛的蓄積。其次，合理使用空調(diào)。所謂空調(diào)器的附加功能，如負(fù)離子發(fā)生器、高效過濾等功能，對(duì)改善室內(nèi)空氣品質(zhì)有一定的作用，但所起的作用有限，不能完全依賴。

3.凈化處理――用物理、化學(xué)、植物法降低室內(nèi)污染

（1）物理法：用活性炭的吸附性，吸附室內(nèi)有毒、有害氣體。

（2）化學(xué)法：利用化學(xué)反應(yīng)，使用化學(xué)試劑進(jìn)行化學(xué)吸收室內(nèi)有毒、有害氣體。

（3）植物法：在室內(nèi)種植一些綠色植物，如常春藤、鐵樹等可吸收苯和有機(jī)物，吊蘭、蘆薈等可吸收甲醛，從而起到一定凈化空氣的作用。

第4篇：化學(xué)污染的來源范文

關(guān)鍵詞：光化學(xué)污染；污染現(xiàn)狀；防治對(duì)策

1引言

與以燃煤產(chǎn)生的SO2和TSP（總懸浮顆粒）污染為特征的煤煙型污染不同，光化學(xué)污染屬于復(fù)合型污染。在一定的濕度、溫度、風(fēng)速等氣象條件下，含有氮氧化物（NOx，主要為NO2）和烴類（包括揮發(fā)性有機(jī)物，VOCs）的大氣，在太陽(yáng)紫外線照射下發(fā)生一系列復(fù)雜的反應(yīng)，產(chǎn)生出一些氧化性很強(qiáng)的臭氧（O3）和過氧乙酰硝酸酯（PAN）、硝酸（HNO3）等二次污染物。這些產(chǎn)物及反應(yīng)物的混合物被稱為光化學(xué)煙霧［1，2］。在大城市尤其是石油化工型城市，隨著工業(yè)企業(yè)和機(jī)動(dòng)車的增加，導(dǎo)致排入大氣的NOx和VOCs持續(xù)增加，為光化學(xué)煙霧的形成提供了豐富的前提污染物來源，在強(qiáng)陽(yáng)光和低濕度的午間和午后，光化學(xué)煙霧污染頻繁發(fā)生并日趨嚴(yán)重，已經(jīng)越來越嚴(yán)重地威脅著居民的健康［3～10］。通過對(duì)鎮(zhèn)海區(qū)環(huán)境空氣中光化學(xué)的污染現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出了與鎮(zhèn)海區(qū)污染狀況相適應(yīng)的污染防治對(duì)策。

2鎮(zhèn)海區(qū)光化學(xué)污染現(xiàn)狀

我國(guó)對(duì)光化學(xué)污染中各項(xiàng)污染物的含量并未作明確的規(guī)定，而O3一般占所有光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物比例的90％以上，是判定光化學(xué)污染的指示物之一［11～14］。根據(jù)《鎮(zhèn)海區(qū)“十二五”環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書》，自2013年開始國(guó)家對(duì)空氣中的臭氧列入常規(guī)監(jiān)測(cè)以來，鎮(zhèn)海區(qū)空氣中臭氧濃度超標(biāo)的天數(shù)有逐漸增加的趨勢(shì)（見表1），其中2015年臭氧濃度年評(píng)價(jià)值首次超過國(guó)家二級(jí)表12013～2015年鎮(zhèn)海區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量狀況年份PM2．5PM10NO2臭氧超標(biāo)天數(shù)／d年均值超標(biāo)天數(shù)／d年均值超標(biāo)天數(shù)／d年均值超標(biāo)天數(shù)／d年均值2013年6954481046171342014年4044062543271592015年394605964640164國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（均值、年評(píng)價(jià)值）403570160標(biāo)準(zhǔn)，且2015年的臭氧濃度超標(biāo)天數(shù)也首次超過主要污染物PM2．5。從表2的近3年環(huán)境空氣污染物單項(xiàng)指數(shù)來看，只有臭氧污染物指數(shù)呈上升趨勢(shì)；從圖1中也可以看出，2013年來，鎮(zhèn)海區(qū)環(huán)境空氣中日臭氧最大8h均值超過100μg／m3的天數(shù)在增加。由此可以表明，鎮(zhèn)海區(qū)已開始出現(xiàn)光化學(xué)污染的征兆。

3前體物污染排放現(xiàn)狀及排放量的變化趨勢(shì)分析

3．1前體物污染排放現(xiàn)狀3．1．1NOx排放現(xiàn)狀“十一五”和“十二五”期間，鎮(zhèn)海區(qū)NOx（主要為NO2，統(tǒng)一以NO2計(jì)）的排放量得到了較大幅度的削減（表3），但其平均排放濃度仍較高，部分重點(diǎn)污染源在一定時(shí)段存在超標(biāo)排放的現(xiàn)象。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，在2010～2015年間，NO2年平均濃度下降幅度不明顯，維持在45μg／m3波動(dòng)，超過國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值（圖2）。3．1．2揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）排放現(xiàn)狀鎮(zhèn)海區(qū)內(nèi)石油化工企業(yè)排放的有機(jī)廢氣是空氣中VOCs的主要來源，此外機(jī)動(dòng)車燃油、機(jī)械制造和金屬制品制造過程中使用的有機(jī)溶劑以及噴涂作業(yè)使用的有機(jī)溶劑也是空氣中VOCs的來源。環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，2011～2015年鎮(zhèn)海區(qū)3個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的空氣中VOCs年濃度均值總值波動(dòng)較大，盡管2015年有明顯下降的趨辨，但鎮(zhèn)海中學(xué)和區(qū)圍墾局站點(diǎn)2015年空氣中VOCs年濃度均值總和仍保持在2011年的水平（澥浦站點(diǎn)因周邊化工企業(yè)搬遷，空氣中VOCs年濃度均值總和有明顯下降）。同時(shí)，3個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)空氣中VOCs年濃度均值總和明顯高于NO2年濃度均值，說明空氣中VOCs濃度仍處于較高水平（圖3）。3．2前體物污染排放量的變化趨勢(shì)分析涉及光化學(xué)反應(yīng)前體污染物（NO2和VOCs）的排放源主要有3個(gè)方面：石化企業(yè)、燃煤（氣）鍋爐、機(jī)動(dòng)車和揮發(fā)性有機(jī)物使用企業(yè)。“十三五”及今后一段時(shí)期，鎮(zhèn)海區(qū)NO2和VOCs排放量的變化情況分析如下．（1）NO2排放總量將會(huì)有所下降。火力發(fā)電和鍋爐燃煤（氣）占NO2排放的絕大部分，通過采取執(zhí)行特別排放限值，鍋爐燃煤的NO2排放總量不會(huì)顯著增加；但隨著石化產(chǎn)品的大量增加，貨物運(yùn)輸中產(chǎn)生的NO2排放量會(huì)相應(yīng)增加；家用機(jī)動(dòng)車保有量的增加也將增加NO2的排放量。綜上分析，今后一段時(shí)期，鎮(zhèn)海區(qū)NO2的排放總量將會(huì)有所下降。（2）VOCs排放總量將不會(huì)明顯下降。技術(shù)進(jìn)步和不斷嚴(yán)格的環(huán)保監(jiān)管，可使現(xiàn)有石化企業(yè)VOCs的排放最降低，但如果某些重大項(xiàng)目上馬，則VOCs的排放量會(huì)大幅度增加，與之相應(yīng)的下游產(chǎn)品生產(chǎn)的投資項(xiàng)目也會(huì)增加；石化產(chǎn)品的大量增加，隨之帶來運(yùn)輸量的大幅增加，貨物運(yùn)輸中產(chǎn)生的VOCs排放量也會(huì)相應(yīng)增加；對(duì)于機(jī)械制造、金屬制品和家具制造行業(yè)，隨著工藝技術(shù)的改進(jìn)和環(huán)保治理設(shè)施的升級(jí)，VOCs的排放會(huì)逐步下降；家用機(jī)動(dòng)車保有量仍將趨于上升趨勢(shì)，其VOCs的排放仍將繼續(xù)增加。綜上分析，今后一段時(shí)期，鎮(zhèn)海區(qū)VOCs的排放總量將不會(huì)明顯下降。

4光化學(xué)污染趨勢(shì)分析

目前鎮(zhèn)海區(qū)尚未對(duì)產(chǎn)生光化學(xué)污染的主要污染物指標(biāo)PAN（過氧乙酰硝酸酯）開展日常監(jiān)測(cè)。但是，鎮(zhèn)海區(qū)空氣中NO2濃度和VOCs總體濃度處于較高水平，烯烴（特別是乙烯）濃度呈現(xiàn)上升趨勢(shì)［15］，空氣中O3（臭氧）濃度逐年上升且超標(biāo)頻率增加，鎮(zhèn)海區(qū)已開始出現(xiàn)光化學(xué)污染的征兆。光化學(xué)污染的形成受前提污染物（NO2和VOCs）和氣象條件的影響。鑒于鎮(zhèn)海所處的緯度和地理環(huán)境的不可更改性，其氣象條件不可能發(fā)生較大的變化?？諝鈩e是低空和近地面NO2和VOCs的濃度對(duì)鎮(zhèn)海光化學(xué)污染的形成起決定作用。日前，鎮(zhèn)?？諝庵蠽OCs總體濃度要高于周邊其他區(qū)、市；NO2濃度與寧波市區(qū)基本接近，但要高于周邊其他縣、市［16］。在一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期，鎮(zhèn)海區(qū)的VOCs排放總量將不可能得到大幅度的降低（以低空和近地面排放為主），NO2的排放總量雖會(huì)有所下降（高空排放量下降明顯），但近地面排放量會(huì)增加，因此，鎮(zhèn)海低空和近地面的NO2和VOCs的濃度預(yù)計(jì)不會(huì)明顯下降。在一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期（5年以至更長(zhǎng)的時(shí)間），鎮(zhèn)海區(qū)產(chǎn)生光化學(xué)污染的條件將不會(huì)有明顯改善的趨勢(shì)，在某一時(shí)段，反而會(huì)有加重的可能。

5光化學(xué)污染防治對(duì)策

光化學(xué)污染屬于復(fù)合型大氣污染，其主要表現(xiàn)形式為臭氧污染。由于臭氧生成機(jī)制的復(fù)雜性和前體物（NO2和VOCs）來源的多樣性，使得光化學(xué)污染防控比煤煙型污染治理來得尤為困難。鎮(zhèn)海區(qū)大氣中PM2．5和臭氧濃度水平均較高，因而大氣復(fù)合污染的態(tài)勢(shì)十分嚴(yán)峻。由于光化學(xué)煙霧成因復(fù)雜，其治理難度也就更大，解決這種具有復(fù)雜生成機(jī)制的二次污染需要通過長(zhǎng)期的努力，采取多種手段結(jié)合綜合防治的措施。5．1加快執(zhí)行大氣污染特別排放限值制定執(zhí)行大氣污染特別排放限值的時(shí)間進(jìn)度表，對(duì)火電、供熱鍋爐、煉油、石化等行業(yè)排放的NO2和VOCs，實(shí)行限期治理；采用多種手段開展泄漏監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)對(duì)VOCs無組織排放的監(jiān)管，削減VOCs排放總量。5．2加強(qiáng)交通運(yùn)輸污染防治，有效控制NO2排放加強(qiáng)對(duì)重型貨車（集卡、液化品罐車、工程車）尾氣排放的監(jiān)管，對(duì)在鎮(zhèn)海區(qū)的重型貨車配備SCR裝置（選擇性催化還原裝置），督促過境車輛必須配備SCR裝置，并開展經(jīng)常性檢查；推進(jìn)“黃標(biāo)車”加速淘汰進(jìn)程；加快港口碼頭岸基高壓變頻設(shè)施建設(shè)，對(duì)停港船舶，用岸電替代柴油，減少NO2的排放。5．3加強(qiáng)對(duì)機(jī)械制造等行業(yè)VOCs的治理通過改進(jìn)工藝技術(shù)，促使機(jī)械、金屬制品、家具制造等企業(yè)提高機(jī)械化、自動(dòng)化水平，減少有機(jī)物的使用和VOCs的無組織排放，更新改造有機(jī)廢氣治理設(shè)施，提高設(shè)施處理效率，擴(kuò)大環(huán)保監(jiān)督抽查覆蓋面，督促環(huán)保設(shè)施的有效運(yùn)行。5．4加強(qiáng)多部門協(xié)同監(jiān)管在建筑裝飾行業(yè)加大推廣使用環(huán)保涂料的力度；加強(qiáng)對(duì)汽車維修行業(yè)噴漆廢氣治理設(shè)施和餐飲行業(yè)的油煙治理設(shè)施使用效果的檢查。5．5充分發(fā)揮現(xiàn)有環(huán)境政策的作用全面推行排污許可證制度，加快開征揮發(fā)性有機(jī)物排污費(fèi)；加強(qiáng)對(duì)新建項(xiàng)目NO2和VOCs排放總量替代的管理；加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)行業(yè)和重點(diǎn)企業(yè)的環(huán)保核查。5．6加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)能力建設(shè)開展空氣中PAN及其同系物的監(jiān)測(cè)工作，建立光化學(xué)污染預(yù)警及應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制；完善以環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)、污染源監(jiān)測(cè)和環(huán)境信息支撐為核心的環(huán)境監(jiān)測(cè)信息網(wǎng)。5．7加強(qiáng)市民環(huán)保教育提高市民對(duì)光化學(xué)污染的認(rèn)識(shí)程度，加強(qiáng)市民自身的環(huán)保意識(shí)，減少社會(huì)生活環(huán)境中易產(chǎn)生VOCs類物質(zhì)的使用。

6結(jié)語(yǔ)

第5篇：化學(xué)污染的來源范文

摘要：

地下水系統(tǒng)是包含地質(zhì)環(huán)境、地下水動(dòng)力、地下水化學(xué)等子集的綜合系統(tǒng)，早在2000年前的古羅馬時(shí)代，人們就已應(yīng)用水文地球化學(xué)方法開展地下水的水化學(xué)特征、地下水補(bǔ)給、徑流與排泄等研究。近現(xiàn)代同位素技術(shù)的發(fā)展，為開展地下水補(bǔ)給和可更新性、追蹤地下水污染等方面的研究，提供了極大幫助。研究者通過分析地下水樣品的水文地球化學(xué)指標(biāo)，如K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋等離子，結(jié)合δ18O、δD、δ37Cl、δ81Br等穩(wěn)定同位素指標(biāo)，在地下水徑流特征分析、水巖相互作用過程、地下水咸化、地下水資源管理以及地下水水質(zhì)問題等研究方面取得了大量成果。本文概述了國(guó)內(nèi)外近年來應(yīng)用水文地球化學(xué)與同位素結(jié)合的手段進(jìn)行地下水系統(tǒng)研究取得的成果及進(jìn)展，著重回顧了在地下水咸化、地下水硝酸鹽及微量有機(jī)污染以及地下水資源管理研究中的應(yīng)用成果。文末討論了應(yīng)用水文地球化學(xué)與同位素結(jié)合的手段研究地下水系統(tǒng)的基本方法，探討了開展地下水質(zhì)質(zhì)量評(píng)價(jià)與地下水資源管理的科學(xué)方法，展望了水文地球化學(xué)與同位素方法在地下水有機(jī)污染調(diào)查研究中的應(yīng)用前景，認(rèn)為該方法可以為地下水中新型及持久性有機(jī)污染物的來源及污染特征研究提供重要支撐。

關(guān)鍵詞：

水文地球化學(xué)；同位素；地下水；硝酸鹽；微量有機(jī)污染物

自從古羅馬哲學(xué)家老普利尼記錄第一條水文地球化學(xué)規(guī)則以來———流水呈現(xiàn)出與它所經(jīng)過的巖石相似的性質(zhì)———科學(xué)家和哲學(xué)家對(duì)水文地球化學(xué)的運(yùn)用已經(jīng)歷了2000余年。早期的水文地質(zhì)研究?jī)A向于水巖相互作用、徑流走向、水文地球化學(xué)循環(huán)特征等方面，現(xiàn)代水文地球化學(xué)更注重應(yīng)用于水資源管理及水污特征染等的研究。上世紀(jì)60、70年代，隨著工業(yè)化進(jìn)程加劇，水資源短缺與水質(zhì)惡化問題凸顯，水文地球化學(xué)在地下水污染及相關(guān)問題研究中的作用更為重要。與此同時(shí)，元素的檢測(cè)儀器從原子吸收光譜（AAS）發(fā)展到電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀再到電感耦合等離子體質(zhì)譜，多元素同步檢測(cè)以及含量在μg／L水平以下微量元素的檢測(cè)技術(shù)取得突破，水文地球化學(xué)的應(yīng)用得以擴(kuò)展到酸雨、孔隙水等微小體積樣品分析領(lǐng)域。對(duì)水資源評(píng)價(jià)和水質(zhì)分析做出重要貢獻(xiàn)的另一工具———穩(wěn)定同位素技術(shù)在這段時(shí)期也得到快速發(fā)展。1961年，Craig在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了經(jīng)典文章“isotopicvariationsinmeteoricwaters”（全球降水的同位素組成差異），標(biāo)志著同位素手段在自然水體中的系統(tǒng)應(yīng)用開始。歷經(jīng)50余年的發(fā)展，同位素手段已與水文地球化學(xué)分析手段緊密的融合在一起，在建立地下水循環(huán)過程概念模型、了解水質(zhì)演化、判斷地下水補(bǔ)給水源以及地下水溶質(zhì)的溯源等方面發(fā)揮著重要的作用。眾所周知，地下水資源是干旱、半干旱地區(qū)工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活用水的重要來源。例如在西班牙，地下水提供了全國(guó)總用水量的1／5，并灌溉了全國(guó)1／3以上的農(nóng)田。我國(guó)首都北京市同樣處于溫帶半干旱半濕潤(rùn)地帶，水資源天然稟賦不足，全市2／3以上的供水量來自地下水資源?。自20世紀(jì)70年代以來，北京因地表水的減少和地下水開采量增加，地下水逐年虧損。超量開采地下水造成水位下降，形成水位降落漏斗，產(chǎn)生地面沉降、水質(zhì)污染等問題?。為緩解緊張的用水形勢(shì)，保障城市供水，很多地區(qū)利用再生水進(jìn)行農(nóng)田灌溉。但目前多數(shù)城市工業(yè)廢水和城市生活污水排放量大幅增加，污水處理設(shè)施能力明顯不足，再生水灌溉嚴(yán)重威脅到地下水水質(zhì)安全。在沿海地區(qū)，地下水超采還會(huì)引發(fā)海水入侵，導(dǎo)致地下水咸化、地下水水質(zhì)退化等問題。面臨日益嚴(yán)峻的地下水資源短缺及地下水水質(zhì)惡化等問題，人們迫切的需要在地下水水質(zhì)狀況、污染狀況、污染物來源、遷移及歸趨、水資源管理等等方面展開深入細(xì)致的研究。水文地球化學(xué)特征與同位素特征分析相結(jié)合的研究方法，已成為廣大研究者用于研究地下水資源管理及污染物來源及遷移轉(zhuǎn)化的重要手段。本文將就水文地球化學(xué)與環(huán)境同位素分析手段在地下水資源與水質(zhì)評(píng)價(jià)研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀與成果做一回顧，著重概述水文地球化學(xué)與環(huán)境同位素分析手段在地下水補(bǔ)給來源、地下水咸化過程、地下水污染及地下水資源管理研究中的應(yīng)用。并在此基礎(chǔ)上討論應(yīng)用水文地球化學(xué)與同位素方法研究地下水系統(tǒng)的基本方法，探討開展地下水質(zhì)質(zhì)量評(píng)價(jià)與地下水資源管理工作的科學(xué)方法，展望今后水文地球化學(xué)與環(huán)境同位素分析方法的應(yīng)用空間及有關(guān)發(fā)展趨勢(shì)。

1地下水的補(bǔ)給與演化

水文地球化學(xué)與同位素分析手段是描述地下水補(bǔ)給來源與揭示地下水演化規(guī)律的有效研究方法，被廣泛應(yīng)用于多個(gè)地區(qū)地下水系統(tǒng)的研究中。研究者將地下水樣品中的δD、δ18O值與當(dāng)?shù)卮髿饨邓€比較，如果二者擬合程度好，則說明研究區(qū)地下水主要源自大氣降水的入滲補(bǔ)給。DongJiannanetal．（2014）研究了我國(guó)四川省廣元市的地下水來源與演化，將研究區(qū)地下水的δD、δ18O值投影到西南地區(qū)δD－δ18O值關(guān)系圖上，發(fā)現(xiàn)均落在降水線附近，如圖1所示，即認(rèn)為該區(qū)地下水主要來源于大氣降水補(bǔ)給。ZhaiYuanzhengetal．（2011）比較了北京市平原區(qū)地下水與北京地區(qū)大氣降水中的δD－δ18O關(guān)系，發(fā)現(xiàn)地下水中的δD、δ18O平均值明顯低于大氣降水中的δD、δ18O值，地下水中的δD－δ18O線性斜率亦小于大氣降水線。據(jù)此，作者得出該區(qū)域地下水主要來源于大氣降水的入滲補(bǔ)給，并認(rèn)為地下水在補(bǔ)給過程中經(jīng)歷了不同程度的蒸發(fā)作用影響。Chenetal．（2014）在地下水系統(tǒng)的研究中，除分析D和18O同位素外，還增加了37Cl和81Br的指標(biāo)，用于更為準(zhǔn)確的判斷地下水的補(bǔ)給來源，以及揭示地下水形成初期所經(jīng)歷的地球化學(xué)演化過程。δ37Cl和δ81Br同位素組成的變化可對(duì)一些物理過程如蒸發(fā)、稀釋、離子交換等起到指示作用，蒸發(fā)作用使樣品中δ37Cl和δ81Br值升高，而海水稀釋則使δ37Cl和δ81Br值降低，其中δ81Br的變化幅度更為顯著。通過分析中國(guó)北方某地區(qū)地下水中δ37Cl－δ81Br相互關(guān)系以及δ37Cl和δ81Br與TDS之間的關(guān)系，Chenetal．（2014）準(zhǔn)確區(qū)分了經(jīng)歷蒸發(fā)作用與海水稀釋的兩個(gè)地下水演化系統(tǒng)，如圖2所示。圖中可見，冀中地下水系統(tǒng)經(jīng)歷的蒸發(fā)作用明顯，而黃驊地下水系統(tǒng)則主要經(jīng)歷了海水的稀釋作用。

2地下水咸化

海濱地區(qū)地下水超采引發(fā)海水入侵災(zāi)害造成地下水咸化，在干旱半干旱地區(qū)尤為嚴(yán)重。在葡萄牙的大西洋海岸，從北部的Aveiro到南部的Algarve，都發(fā)生了因超采引起的地下水咸化災(zāi)害，并逐步向內(nèi)陸延伸。我國(guó)環(huán)渤海地區(qū)由于淡水資源匱乏，地下淡水資源是居民飲用水及工農(nóng)業(yè)用水的重要組成部分，地下水連年超采，引發(fā)嚴(yán)重的海水入侵，已經(jīng)破壞了部分濱海水源地。除海水入侵以外，地下水的咸化還歸因于其他過程，如蒸發(fā)濃縮過程、污水回灌、古咸水補(bǔ)給、表層水鹽分溶解與滲濾以及水巖相互作用使礦物溶解等。很多地區(qū)地下水咸化往往是上述幾個(gè)因素共同作用的結(jié)果，要區(qū)分地下水咸化的來源及主要作用過程，將是一個(gè)非常復(fù)雜的難題。環(huán)境同位素的組成特征是識(shí)別海水入侵及其他地下水咸化過程的重要工具。當(dāng)?shù)叵滤袒饕怯珊Ｋ肭忠饡r(shí)，地下水的同位素組成（δ18O和δD）呈現(xiàn)出與海水一致的變化。而地下水發(fā)生鹽分礦物溶解、或表層鹽水滲濾導(dǎo)致地下水鹽度增高時(shí)，地下水的δ18O和δD同位素組成則并不會(huì)發(fā)生變化（圖3）。結(jié)合Ca2＋、Mg2＋、總?cè)芙庑怨腆w等水化學(xué)特征，就可以區(qū)分地下水咸化的不同來源。圖3不同咸化過程地下水同位素組成與鹽度變化關(guān)系Fig．3δ18Ovssalinity：changeinisotopiccompositionofwater，ascribedtodifferentsalinizationprocessesCaryetal．（2015）通過分析地下水中溶解氧、電導(dǎo)率、總?cè)芙庑怨腆w（TDS）以及Ca2＋、Mg2＋等多種離子含量，結(jié)合δ2H，δ18O，δ87Sr和δ11B等多元素同位素組成，探討了巴西東北部重要沿海城市Recife地區(qū)地下水咸化的來源與主要過程。淺層地下水中δD和δ18O同位素分析表明咸化是由古海水匯入以及淺層地下水蒸發(fā)濃縮造成的，深層地下水中Na、B、Ca、Sr等水文地球化學(xué)特征顯示有明顯的咸水引入，并發(fā)生相應(yīng)的離子交換。YangJilongetal．（2012）、Xueetal．（2000）通過水文地球化學(xué)與環(huán)境同位素結(jié)合分析，對(duì)我國(guó)濱海地區(qū)地下水海水入侵程度、鹽分來源以及入侵機(jī)理進(jìn)行了研究。研究者以大連大魏家水源地為研究對(duì)象，對(duì)地下水δD和δ18O同位素的組成進(jìn)行了分析，結(jié)合Cl－濃度分布，作者認(rèn)為研究區(qū)除海水入侵淡水含水層增加了地下水中的鹽分外，淺層地下水的蒸發(fā)也對(duì)地下水中鹽分的累積起到了重要作用。根據(jù)不同水體中δ34S－δO4、δ13C－HCO3等同位素特征，結(jié)合水化學(xué)成分（如SO42－、Cl－）分析認(rèn)為，研究區(qū)微咸水和咸水并不是地下水淡水和海水機(jī)械混合而成，而是在混合作用基礎(chǔ)上還發(fā)生了如石膏、碳酸鹽巖的溶解和沉淀等地球化學(xué)作用。通過對(duì)環(huán)境穩(wěn)定同位素（δ2H、δ18O和δ13C）和放射性同位素（3H和14C）進(jìn)行分析，結(jié)合地球化學(xué)數(shù)據(jù)，Carreiraetal．（2014）識(shí)別出葡萄牙內(nèi)陸地區(qū)地下水咸化的主要來源包括：海水入侵、深層鹽水稀釋、以及淺層灌溉水的蒸發(fā)。研究區(qū)大部分地下水的δD、δ18O值均位于全球降水線上或在附近，說明當(dāng)?shù)氐叵滤饕獊碜越邓a(bǔ)給。在近海地區(qū)，地下水Cl－濃度升高，電導(dǎo)率升高，體現(xiàn)出與海水混合、鹽分溶解的影響。利用放射性C同位素、環(huán)境穩(wěn)定同位素和水文地球化學(xué)資料，便可從多種途徑解釋地下水鹽分升高的來源，甚至區(qū)分古海洋水和現(xiàn)代海水的入侵比例。而近代人為活動(dòng)如對(duì)地下水超采、采用污水灌溉等，已成為僅次于海水入侵引發(fā)地下水鹽化、地下水水質(zhì)退化的過程。采用Cl離子與δ18O的關(guān)系作為指示地下水蒸發(fā)濃縮程度的一個(gè)經(jīng)典常用指標(biāo)，可以指示污水回灌引起的鹽分變化。

3地下水污染

自古代以來地下水水質(zhì)就與人類活動(dòng)息息相關(guān)，隨著近現(xiàn)代工業(yè)化不斷發(fā)展，人類對(duì)地下水資源需求量增大，地下水位不斷下降，取水井深不斷增加，地下水污染逐步顯現(xiàn)（圖4）。其中，農(nóng)業(yè)面源污染、城市生活污水及工業(yè)固體廢物處置是造成地下水有機(jī)與無機(jī)污染的主要人為活動(dòng)（Edmunds，2009），也是目前研究者重點(diǎn)關(guān)注的研究領(lǐng)域。近50年來，為了應(yīng)對(duì)人口增長(zhǎng)對(duì)糧食的需求，以地下水灌溉為前提的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，如印度等國(guó)家為提高糧食產(chǎn)量提出的“綠色革命”，造成了地下水位的持續(xù)嚴(yán)重下降（Perrinetal．，2011）。在我國(guó)，單位耕地面積化肥及農(nóng)藥用量分別為世界平均水平的2．8倍和3倍，大量化肥和農(nóng)藥通過土壤滲透等方式污染地下水；部分地區(qū)長(zhǎng)期利用污水灌溉，對(duì)農(nóng)田及地下水環(huán)境構(gòu)成危害，農(nóng)業(yè)區(qū)地下水氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮超標(biāo)和有機(jī)污染日益嚴(yán)重?。人口急劇增長(zhǎng)和城市規(guī)模擴(kuò)大使生活污水的排放量不斷增加，而廢污水處理設(shè)施建設(shè)相對(duì)滯后，大量廢污水未經(jīng)處理或者未處理完全即排放到環(huán)境中，成為地下水污染的重災(zāi)區(qū)?。我國(guó)大部分農(nóng)村地區(qū)的生活垃圾仍處在隨意丟棄的階段，城市地區(qū)多處非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)幾乎沒有防滲措施，垃圾滲濾液嚴(yán)重威脅地下水環(huán)境安全。工業(yè)固體廢物的不當(dāng)處置會(huì)造成滲漏污染地下水，石油化工行業(yè)勘探、開采及生產(chǎn)等活動(dòng)顯著影響地下水水質(zhì)，工業(yè)企業(yè)通過滲井、滲坑和裂隙排放、傾倒工業(yè)廢水，造成地下水污染。當(dāng)前，我國(guó)相當(dāng)部分地下水面臨嚴(yán)重污染，部分地區(qū)地下水污染程度仍在不斷加重?。當(dāng)前及未來形勢(shì)下，人類需要識(shí)別地下水污染的來源，追蹤地下水污染物的遷移轉(zhuǎn)化行為，了解地下水污染物的消減機(jī)制，為地下水資源的再生及可持續(xù)利用提供支持。

3．1硝酸鹽污染

硝酸鹽是地下水中最為普遍的一類污染，主要與農(nóng)業(yè)上施用氮肥等活動(dòng)、垃圾集中處理、工業(yè)廢水排放、動(dòng)物養(yǎng)殖等活動(dòng)相關(guān)。不同來源的硝酸鹽顯示出不同的N、O同位素比值特征。因此，通過分析地下水中硝酸鹽的δ15N與δ18O值，可以判斷地下水中硝酸鹽污染的主要來源。結(jié)合水文地球化學(xué)數(shù)據(jù)，還可對(duì)硝酸鹽污染物的生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究資料顯示，工業(yè)化肥的δ15N－NO3一般在－9．2‰～＋14．5‰之間，而動(dòng)物糞肥的δ15N－NO3一般在10‰～20‰之間，且δ18O－NO3普遍低于15‰。Matitatos（2016）分析了希臘中部Asopos盆地24孔井水中硝酸鹽的同位素，結(jié)果表明，δ15N－NO3位于－9．2‰～＋14．5‰之間，平均5．4±1．2‰（n＝24）；δ18O－NO3位于－2．6‰～＋13．8‰之間，平均2．5±1．5‰（n＝24）。結(jié)合十項(xiàng)水文地球化學(xué)指標(biāo)的分析（電導(dǎo)率，Mg2＋，Cl－，SO2－4，NO－3，TotalOrganicCarbon，K＋，As，SiO2andZn），Matitatos（2016）推斷Asopos盆地研究區(qū)地下水硝酸鹽污染主要來自城市和工業(yè)廢污水。地下水硝酸鹽的生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化過程，包括硝化作用與反硝化作用，從N、O的同位素比值變化上有所反映。好氧條件下的硝化過程中，14N發(fā)生富集而15N貧化，δ18O－NO3值介于＜－5‰到＋15‰之間。厭氧條件下，NH4＋迅速完成硝化反應(yīng)，生成富集15N的硝酸鹽產(chǎn)物。地下水硝酸鹽的硝化速率受含水層巖石組成的影響，水稻田的灌溉補(bǔ)給和反硝化作用可顯著降低地下水硝酸鹽濃度（Chaeetal．，2009）。

3．2硫酸鹽污染

地下水中NO3－富集，會(huì)促進(jìn)沉積巖含水層中的硫鐵礦發(fā)生氧化，進(jìn)而使地下水硫酸鹽濃度升高。硫酸鹽是地下水中普遍存在的一類化合物，來源于多種人為源和自然源，包括土壤施用的農(nóng)業(yè)化學(xué)品淋濾、酸雨、石灰?guī)r含水層中硫化鐵礦物的氧化與溶解等。飲用水中硫酸鹽含量過高，還會(huì)影響到水的硬度和口感。不同來源的硫酸鹽δ34S和δ18O值表現(xiàn)不同，硫鐵礦氧化生成的硫酸鹽化合物具有δ34S和δ18O極度貧化的特征，而未遭受人為污染的深層水顯示出與前工業(yè)化時(shí)代降水一致的δ34S富集的特征。在區(qū)域尺度上多個(gè)含水層交界的地下水系統(tǒng)中，研究者利用硫酸鹽的δ34S和δ18O同位素指標(biāo)作為硫酸鹽的物理過程和生物地球化學(xué)過程的指示物。為探究地下水中硫酸鹽的人為源與自然源（硫鐵礦氧化）組成關(guān)系，Moncaster等（2000）通過一個(gè)簡(jiǎn)單的二維模型模擬了理想狀態(tài)下石灰?guī)r含水層中硫酸鹽的不同來源關(guān)系（式1）。假設(shè)在這個(gè)理想系統(tǒng)中，硫酸鹽無轉(zhuǎn)化無沉淀，則：Cg·δ34S（SO4）g＝Ca·δ34S（SO4）a＋Cp·δ34S（SO4）p，（1）其中，C：濃度；δ34S（SO4）：硫酸鹽S同位素組成；g：地下水總硫酸鹽；a：人為源硫酸鹽；p：硫鐵礦氧化硫酸鹽；由于：Cg＝Ca＋Cp，則：δ34S（SO4）g＝（n）（δ34S（SO4）a）＋（1－n）（δ34S（SO4）p），其中，n＝人為源硫酸鹽的比例。利用上述模型，Moncaster等（2000）計(jì)算得到在LincolnshireLimestone含水層地下水約有66％～88％的硫酸鹽來自人為源（圖5），印證了當(dāng)?shù)販\層地下水主要是遭受污染的現(xiàn)代水的說法。

3．3微量有機(jī)污染

在我國(guó)，地下水有機(jī)污染研究起步較晚，但已在一些地區(qū)發(fā)生了嚴(yán)重的地下水有機(jī)污染事件，持續(xù)發(fā)展的高靈敏度和高選擇性分析測(cè)試技術(shù)使得地下水中的新型微量污染物得以不斷被檢出。當(dāng)前，各類化學(xué)品通過工業(yè)廢水、礦山等點(diǎn)源污染和土地施用化肥、農(nóng)藥等面源污染進(jìn)入到地下水中，地下水的有機(jī)污染已引起越來越多的關(guān)注。地下水污染研究已從無機(jī)污染轉(zhuǎn)向有機(jī)污染，微量有機(jī)污染上升為地下水環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的首要問題。研究普遍認(rèn)為，地下水中的有機(jī)污染與畜牧養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)化肥與農(nóng)藥使用等人類活動(dòng)相關(guān)。進(jìn)入到地下水中的污染物在下滲過程中會(huì)通過土壤吸附、生物降解、稀釋等自然作用消減，但一些污染物也有可能在地下水中富集，或生成更頑固的中間產(chǎn)物。此外，污水處理廠排放的廢水及地下水污水回灌也給地下水系統(tǒng)帶來大量有機(jī)污染。相較城市建設(shè)的進(jìn)程，很多污水處理設(shè)施的建設(shè)明顯落后，部分未達(dá)標(biāo)處理的廢污水排入地下水，造成地下水有機(jī)污染加重。圖6總結(jié)了地下水中有機(jī)污染的主要來源與遷移途徑?？梢钥吹?，地下水系統(tǒng)面臨來自人類活動(dòng)的多重污染。地下水中的微量有機(jī)污染物的含量及遷移轉(zhuǎn)化等行為，與化合物的水溶解度S、辛醇－水分配系數(shù)logKow、有機(jī)碳－水分配系數(shù)logKoc等物理化學(xué)特征密切相關(guān)。水溶解度高、logKow高的化合物傾向在地下水中富集，如2環(huán)、3環(huán)和4環(huán)多環(huán)芳烴（logKow＜5）相較5環(huán)和6環(huán)（logKow＞6）多環(huán)芳烴在地下水中的檢出率明顯較高。此外，含水層的地質(zhì)條件、水文地球化學(xué)特征也是影響地下水中微量有機(jī)污染物富集的關(guān)鍵因素。非承壓含水層及地下水滯留時(shí)間短的含水層，如卡斯特含水層和淺層沖擊含水層，通常微量有機(jī)污染物的含量較高。硝酸鹽、硫酸鹽是地下水人為污染的重要指標(biāo)，人為活動(dòng)的影響較多的地方大部分顯示出地下水中NO3－、SO42－離子濃度較高的特征，NO3－、SO42－離子濃度結(jié)合δ15N－NO3、δ18O－NO3和δ34S－SO4、δ18O－SO4同位素特征分析，可進(jìn)一步識(shí)別出地下水中不同有機(jī)污染物的來源及貢獻(xiàn)。應(yīng)用水文地球化學(xué)分析與穩(wěn)定同位素特征相結(jié)合的手段，探尋地下水有機(jī)污染物的來源及轉(zhuǎn)化，在有工廠污水排放、畜禽養(yǎng)殖、污水回灌等多種人類活動(dòng)混合的復(fù)雜區(qū)域，顯得更為有效。GuoHuamingetal．（2001）選擇我國(guó)南陽(yáng)油田作為研究區(qū)，根據(jù)近似地下水流線方向地下水中總油質(zhì)量濃度和水化學(xué)分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)有機(jī)物污染嚴(yán)重的地方地下水總油質(zhì)量濃度就高。由于硫酸鹽與總油質(zhì)量濃度之間的變化關(guān)系明顯，作者認(rèn)為硫酸鹽可作為地下水有機(jī)污染的地球化學(xué)標(biāo)志物。Estevezetal．（2016）對(duì)位于西班牙某高爾夫球場(chǎng)地下水中的微量有機(jī)污染物進(jìn)行了分析，包括一些優(yōu)先控制的微量有機(jī)污染物（多環(huán)芳烴、有機(jī)氯農(nóng)藥等）以及典型新型持久性有機(jī)污染物（藥物）的含量情況，同時(shí)分析了地下水中δ15N－NO3、δ18O－NO3和δ34S－SO4、δ18O－SO4同位素。作者發(fā)現(xiàn)污染物的含量與地下水的水文地質(zhì)條件、穩(wěn)定同位素特征之間均存在明顯的相關(guān)關(guān)系。位于補(bǔ)給區(qū)域的井水中污染物含量以及δ15N－NO3同位素指標(biāo)均處于較低水平；而用于灌溉的再生水中的硝酸鹽、六氯苯、毒死蜱等有機(jī)污染物濃度δ15N－NO3、δ34S－SO4同位素明顯較高。因此，在研究地下水中的有機(jī)污染物時(shí)，可以根據(jù)研究區(qū)的水文地質(zhì)特征及穩(wěn)定同位素特征選擇適合的監(jiān)測(cè)井。Sassineetal．（2015）首次使用三嗪類農(nóng)藥（阿特拉津、西瑪津及其降解產(chǎn)物）作為農(nóng)業(yè)活動(dòng)污染的指示物，結(jié)合Na＋、K＋、Cl－、NO32－等水文地球化學(xué)指標(biāo)，及δ18O、δD、87Sr／86Sr等同位素特征分析，對(duì)法國(guó)某地淺層沖擊含水層的補(bǔ)給水源進(jìn)行了識(shí)別。經(jīng)主成分分析證實(shí)，這種多參數(shù)研究手段可以應(yīng)用于較大尺度上地下水補(bǔ)給的來源以及地下水質(zhì)量的管理研究。

4地下水資源管理

位于多個(gè)地區(qū)交界的含水層地下水資源管理需要精確而又詳細(xì)的含水層邊界與補(bǔ)給水源資料，對(duì)于地?zé)豳Y源這種十分寶貴的綜合性礦產(chǎn)資源尤其如此。Pannonian盆地是歐洲最大的內(nèi)陸盆地，橫跨匈牙利、羅馬尼亞、塞爾維亞等八個(gè)國(guó)家和地區(qū)，隨著各國(guó)對(duì)地下水資源的需求不斷加大，建立一個(gè)共同的地下水與地?zé)豳Y源的管理方案十分必要。借助于Cl－、NO3－、NO2－、SO42－等離子及元素分析，以及δ18O、δ2H和3H、14C同位素分析，Szocsetal．（2013）嘗試對(duì)斯洛文尼亞東北－匈牙利西南部的跨界含水層進(jìn)行描述。作者發(fā)現(xiàn)在斯洛文尼亞與匈牙利之間的地?zé)豳Y源確實(shí)存在跨界傳輸，兩側(cè)的地下水均為Na－HCO3型、中度礦化，補(bǔ)給水源均來自大氣降水，地下水從斯洛文尼亞流向匈牙利方向。在Lendava－Szolnok附近的含水層地下水類型雖然接近，卻相對(duì)破碎且沒有傳輸關(guān)系（圖7）。通過14C測(cè)年監(jiān)測(cè)，斯洛文尼亞一側(cè)的地下水存在年代更古老的水源補(bǔ)給。作者認(rèn)為地下水的地球化學(xué)組分變化可以提示補(bǔ)給路徑與水源的變化，δ18O、δ2H、δ13C等同位素的監(jiān)測(cè)可以幫助獲知地?zé)豳Y源的傳輸機(jī)制，這些信息對(duì)于地下水資源的適度開采和科學(xué)管理十分重要。在澳大利亞的LatrobeValley，煤礦開采、頁(yè)巖氣開采、農(nóng)業(yè)活動(dòng)、居民生活用水等對(duì)地下水資源需求巨大，近30年來地下水位下降嚴(yán)重。為探討含水層之間的水力聯(lián)系以及了解地下水滯留時(shí)間，評(píng)價(jià)LatrobeValley地區(qū)地下水資源的可持續(xù)性，Hofmannetal．（2013）分析了地下水中的水文地球化學(xué)指標(biāo)，包括Ca2＋、K＋、Mg2＋、Cl－等，以及穩(wěn)定同位素信息，δ18O、δ2H等，采用3H、14C同位素測(cè)定地下水的年齡，建立了地下水在不同含水層之間運(yùn)移與交換的概念模型。研究區(qū)煤礦和頁(yè)巖氣開采使地下水流向發(fā)生了改變，不同含水層之間的主要離子、穩(wěn)定同位素特征、87Sr／86Sr等特征均比較接近，但14C的分布不一致，說明各含水層在水平和垂向上都發(fā)生了混合，不可再生的古地下水向第三紀(jì)到第四紀(jì)含水層作出了補(bǔ)給。為保障當(dāng)?shù)氐叵滤Y源的再生能力和可持續(xù)利用，必須對(duì)煤礦和頁(yè)巖氣開采采取規(guī)范和限制措施。同樣，Warneretal．（2013）研究了美國(guó)Fayetteville地區(qū)非常規(guī)天然氣開采對(duì)地下水資源的影響，利用多個(gè)地球化學(xué)指標(biāo)、CH4及其C同位素δ13C－CH4，以及其他多種同位素特征的分析結(jié)果，并未得到淺層地下水質(zhì)量退化與天然氣開采存在相關(guān)關(guān)系的結(jié)論。上述研究結(jié)果有助于解決競(jìng)爭(zhēng)性用水的問題，為區(qū)域性地下水資源管理提供支持，而這樣的結(jié)論單純通過地下水位分析是不能得到的。

5討論

5．1地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)

地下水資源作為干旱半干旱地區(qū)人們生活、生產(chǎn)活動(dòng)的主要水源，在水質(zhì)和水量上都受到來自人口增長(zhǎng)和氣候變化的威脅。隨著人口增長(zhǎng)及糧食產(chǎn)量提高，地下水資源的需求量不斷增加，多個(gè)地區(qū)地下水超采嚴(yán)重，地下水位持續(xù)下降。各類工業(yè)廢水、礦山開采產(chǎn)生的固體廢物以及油氣開采等活動(dòng)中的大量深井，不但使各類有機(jī)和無機(jī)污染物源源不斷的進(jìn)入地下水，還從水文地質(zhì)環(huán)境上改變了地下水的流向及匯流路徑，地下水水質(zhì)退化趨勢(shì)明顯。應(yīng)用水文地球化學(xué)方法與環(huán)境同位素方法結(jié)合研究地下水系統(tǒng)，不僅可以識(shí)別地下水的水化學(xué)特征、水化學(xué)成分及水質(zhì)的演化過程，還可以追溯污染物的來源，區(qū)分自然源和人為源的特征，描繪跨界含水層間的源匯關(guān)系，為地下水資源的合理開發(fā)和利用提供科學(xué)依據(jù)。當(dāng)前，地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)仍以硝酸鹽、鐵、錳等無機(jī)指標(biāo)為主，我國(guó)至今仍沿用的《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB／T14848－93》，由原國(guó)家環(huán)?？偩钟?994年，地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)體系共包含39項(xiàng)指標(biāo)，其中的微量有機(jī)污染物指標(biāo)僅有六六六和滴滴涕2項(xiàng)。然而地下水的有機(jī)污染一直存在，且隨著工業(yè)化發(fā)展有不斷加重的趨勢(shì)。日益先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)使得更多微量有機(jī)污染物被檢出，地下水微量有機(jī)污染的研究進(jìn)入蓬勃發(fā)展的階段。2005年，國(guó)土資源部啟動(dòng)全國(guó)地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)工作，地下水微量有機(jī)污染物調(diào)查指標(biāo)大幅增加至39項(xiàng)，包括鹵代烴15項(xiàng)，氯代苯5項(xiàng)，單環(huán)芳烴8項(xiàng)，有機(jī)氯農(nóng)藥11項(xiàng)，其中檢出36項(xiàng)。隨著城市化進(jìn)程的加快，工業(yè)污染和農(nóng)業(yè)污染大幅增加，大量未被列入地下水質(zhì)量監(jiān)控的新型微量有機(jī)污染物進(jìn)入到地下水環(huán)境中，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康造成潛在威脅。今后，水文地球化學(xué)與同位素相結(jié)合的分析手段將在地下水中微量有機(jī)污染物的來源、遷移和轉(zhuǎn)化研究中發(fā)揮重要作用，為完善地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)體系提供支撐。此外，污染物在進(jìn)入到地下水環(huán)境的過程中會(huì)經(jīng)歷物理、化學(xué)、生物等過程，發(fā)生吸附、稀釋、降解及轉(zhuǎn)化，一部分生成更為頑固的中間產(chǎn)物。目前，對(duì)地下水微量有機(jī)污染的中間產(chǎn)物的研究還未展開，在今后應(yīng)考慮加大研究力度。

5．2地下水資源管理

地下水資源管理是在充分了解地下水資源和開發(fā)利用狀況及動(dòng)態(tài)的前提下，運(yùn)用行政、法律、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等手段，對(duì)地下水開發(fā)、利用和保護(hù)實(shí)施組織、協(xié)調(diào)、監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)地下水資源可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境的有效保護(hù)（WenDongguang，2002）。水文地球化學(xué)方法在了解地下水的水化學(xué)特征、查明地下水的補(bǔ)給、徑流與排泄以及闡明地下水成因及資源的性質(zhì)上卓有成效，環(huán)境同位素技術(shù)在研究地下水補(bǔ)給和可更新性、追蹤地下水的污染方面，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外較為新穎的方法之一。將水文地球化學(xué)方法與同位素方法結(jié)合，研究者能夠把大氣水－地表水－地下水視為統(tǒng)一的“系統(tǒng)”，進(jìn)而定量研究其轉(zhuǎn)化關(guān)系，為地下水資源管理提供科學(xué)支撐。目前許多國(guó)家已將水文地球化學(xué)方法與同位素方法列為地下水資源調(diào)查中的常規(guī)方法。水文地球化學(xué)指標(biāo)除了測(cè)定地下水中常規(guī)的離子，即K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、HCO3－、Cl－、NO3－、SO42－及總?cè)芙夤腆wTDS等外，還包括Fe2＋、Mn2＋、F－、CO32－等離子，根據(jù)含水層情況而定。同位素指標(biāo)方面，應(yīng)用氫氧穩(wěn)定同位素確定地下水的起源與形成條件，應(yīng)用氘、14C測(cè)定地下水年齡，追蹤地下水運(yùn)動(dòng)，確定含水層參數(shù)，應(yīng)用34S研究地下水中硫酸鹽的來源，分析地下水的遷移過程，應(yīng)用11B／10B研究鹵水成因等方面都有重要進(jìn)展。地下水資源的保護(hù)目標(biāo)，不僅包括水質(zhì)，使其不受人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的污染，還要保護(hù)水量的可持續(xù)利用。新時(shí)期的地下水資源保護(hù)應(yīng)把提高地下水資源保障能力、改善人民群眾的飲水質(zhì)量和生存環(huán)境質(zhì)量、保護(hù)生態(tài)、減輕或避免地下水不合理利用產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害等放在重要位置，實(shí)現(xiàn)從重開發(fā)、輕保護(hù)到保護(hù)與開發(fā)利用并重的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變，加強(qiáng)水源保護(hù)，減少人為水災(zāi)，促進(jìn)人水和諧。

6結(jié)論

地下水資源是人類十分寶貴的戰(zhàn)略資源，地下水資源的更新和可持續(xù)利用是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的重大問題。為科學(xué)解決這一問題，必須要加強(qiáng)對(duì)地下水系統(tǒng)特征的認(rèn)識(shí)。從國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有研究成果來看，水文地球化學(xué)方法結(jié)合同位素方法是認(rèn)識(shí)地下水資源屬性、劃分地下水系統(tǒng)的有效方法。大量研究工作表明，人類活動(dòng)已成為控制某些地區(qū)地下水環(huán)境演化的主導(dǎo)力量，地下水的水質(zhì)及水資源量都與人類的活動(dòng)強(qiáng)度直接相關(guān)。地下水污染研究已從無機(jī)污染轉(zhuǎn)向有機(jī)污染，微量有機(jī)污染上升為地下水環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的首要問題。應(yīng)用水文地球化學(xué)方法與同位素方法結(jié)合，能夠準(zhǔn)確地描述描述地下水系統(tǒng)中各類污染物的來源、徑流及排泄，能夠科學(xué)地認(rèn)識(shí)地球系統(tǒng)的自然行為與人類擾動(dòng)的影響，在更廣闊的視野和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想上去發(fā)展水文地質(zhì)學(xué)科。

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第6篇：化學(xué)污染的來源范文

關(guān)鍵詞：土壤；鎘；污染；修復(fù)技術(shù)

1 引言

土地是人類生存和發(fā)展的主要資本和物質(zhì)基礎(chǔ)，為人類生存和發(fā)展提供了重要的物質(zhì)和數(shù)量基礎(chǔ)。隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，人類把帶有大量有毒有害的物質(zhì)排入到環(huán)境中。這在相當(dāng)多的領(lǐng)域造成了大量的土壤污染，土壤環(huán)境污染的問題越來越嚴(yán)重。

2 國(guó)內(nèi)外土壤鎘污染狀況

鎘是生物生長(zhǎng)和發(fā)育過程中的非必需元素，它也是自然界中最有害的重金屬之一，它在土壤中與Hg、As、Cr和Pb一起稱為“五毒元素”[1，2]。Cd在自然環(huán)境中分布極廣，地殼中的平均含量為0.2 mg/kg，廣泛存在于巖石、沉積物及土壤中[3]。近年來，由于在環(huán)境中Cd的含量增加，在許多國(guó)家中已經(jīng)廣泛關(guān)注，由于這些國(guó)家對(duì)食品中重金屬的安全性的普遍了解，已經(jīng)為農(nóng)田土壤作物制定了一套嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)見表1[4]。

在我國(guó)土壤重金屬污染事件頻繁發(fā)生，土壤Cd污染狀況也一直較為嚴(yán)重。例如2013 年5月“鎘大米”事件、2014年廣西大新縣重金屬污染事件等[5]。土壤重金屬污染問題威脅到人民群眾“舌尖上的安全”，成為全社關(guān)注的焦點(diǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)農(nóng)田重金屬鎘污染面積已達(dá)2萬hm2，年產(chǎn)量鎘含量超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品達(dá)14.6億kg，且有日益加重的趨勢(shì)[6]。2014年4月17日環(huán)境保護(hù)部和國(guó)土資源部聯(lián)合的《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示，全國(guó)土壤重金屬的超標(biāo)率為16.1%的重金屬，西南、中南地區(qū)土壤重金屬鎘、汞、砷、鉛4種無機(jī)污染含量的范圍從西北到東南，從東北到西南方增加。在所有污染物中，鎘的超標(biāo)率最高，占7.0%，是我國(guó)耕地、林地、草地和未利用地的主要污染物之一[7]。依據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995）中規(guī)定A適用于一般農(nóng)田、蔬菜地、茶園、果園、牧場(chǎng)等土壤中Cd的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在0.3～0.6 mg/kg范圍內(nèi)，但是我國(guó)有些地區(qū)土壤中的Cd含量超標(biāo)，Cd污染土壤狀況比較嚴(yán)峻[8]。我國(guó)部分地區(qū)污染農(nóng)田土壤和農(nóng)作物鎘含量見表2[9]。

3 土壤中鎘的來源

土壤中的Cd主要有天然來源和人為來源兩種[10]。天然來源主要是指含Cd的礦物或巖石通過長(zhǎng)期風(fēng)化釋放到土壤中，這構(gòu)成了土壤中Cd的背景值。土壤中鎘在不同地區(qū)的背景值差異很大，世界范圍內(nèi)土壤中鎘的背景值含量為0.01～2.0 mg/kg，平均水平約為0.35 mg/kg[7]。我國(guó)土壤中Cd的背景值低于世界平均值，約為0.097 mg/kg[11]。

人為來源較為廣泛，包括采礦、選礦、有色金屬冶煉、電鍍、合金制造、含鎘蓄電池生產(chǎn)等行業(yè)的生產(chǎn)，以及污水、污泥、大氣沉降、農(nóng)藥化肥固體廢棄物等，預(yù)計(jì)排放的鎘（Cd）約有82%～94%進(jìn)入到了土壤[12，13]。眾多研究關(guān)注了土壤鎘污染的人為來源[14]，陳懷滿，鄭春榮等學(xué)者研究表明我國(guó)因污灌受到污染的耕地約占總污灌面積的45%，其中以Cd和Hg的污染尤為嚴(yán)重；王初，邵莉等研究發(fā)現(xiàn)受交通尾氣和污染物排放影響，公路沿線農(nóng)田土壤重金屬污染呈現(xiàn)距離公路越近的地方污染越嚴(yán)重的規(guī)律，交通對(duì)土壤環(huán)境的影響距離從幾十米到數(shù)百米不等[15～17]；顏世紅等通過對(duì)礦區(qū)土壤中重金屬鎘來源的研究發(fā)現(xiàn)礦區(qū)附近土壤主要受礦石挖掘與加工產(chǎn)生大量的粉塵、污水、廢氣、固體廢棄物排放鎘污染影響[13，14，18]。

4 土壤中鎘的危害

對(duì)于植物，其會(huì)抑制植物的光合作用以及植物的酶活性等。植物的光合作用降低使得植物對(duì)養(yǎng)分和水分的吸收受到阻礙，導(dǎo)致植物的營(yíng)養(yǎng)代謝失調(diào)，使得植物生長(zhǎng)和產(chǎn)量降低。

對(duì)于動(dòng)物和人類，鎘元素通過食物鏈進(jìn)入人和動(dòng)物體內(nèi)富集。鎘元素的吸收對(duì)人體骨骼、腎、肝、免疫系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)具有毒害作用，會(huì)引發(fā)骨痛、糖尿病、肺氣腫以及高血壓等病癥，嚴(yán)重的會(huì)引發(fā)癌癥等疾病[19]。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）也將鎘列為12種具有全球性的危險(xiǎn)物質(zhì)中的首位危險(xiǎn)物質(zhì)[20]（圖1）。

5 土壤鎘污染修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀

土壤中鎘污染危害的嚴(yán)重性及解決的迫切性在國(guó)內(nèi)外被廣泛的研究[21]。土壤修復(fù)是指使用能讓土壤中的污染物轉(zhuǎn)移、吸收、降解和轉(zhuǎn)化的物理，化學(xué)和生物等的修復(fù)方法，將其濃度降低到可接受水平，或?qū)⒂卸竞陀泻Φ奈廴疚镛D(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)[22]。目前，對(duì)含重金屬土壤的修復(fù)技術(shù)主要有物理、化學(xué)、電動(dòng)法、生物和農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)等技術(shù)[21]。

5.1 物理修復(fù)

土壤物理修復(fù)通常用于鎘污染的修復(fù)。如客土法、換土法、翻土法等。通過加入凈土，除去舊土和深土，以便減少土壤鎘污染。Wang等進(jìn)行了土壤深度改良實(shí)驗(yàn)，使白菜鎘的平均濃度降低了50%～80%[23]。目前，這種方法的應(yīng)用已經(jīng)在英國(guó)、美國(guó)、荷蘭和日本實(shí)現(xiàn)。但是成本高，易于二次污染和降低土壤肥力，難以廣泛推廣[24]。鎘污染土壤的物理修復(fù)方法簡(jiǎn)單和快速，但它不能真正從土壤中清除鎘污染。這種方法有潛在的危險(xiǎn)，此種方法需要大量的資金，人力和物質(zhì)資源，不適合大規(guī)模鎘污染的土壤治理。

5.2 化學(xué)修復(fù)

化學(xué)修復(fù)是指在污染土壤中使用化學(xué)改性劑將重金屬進(jìn)行固定轉(zhuǎn)換、溶解抽提和提取分離，減少污染土壤中的重金屬，改變土壤環(huán)境條件。化學(xué)固定、淋洗和提取是對(duì)土壤鎘污染進(jìn)行化學(xué)修復(fù)最常見的方法[25]。例如，硅肥、鈣鎂磷肥、石灰和骨炭粉可以不同程度地抑制玉米對(duì)鎘的吸收[26]。

較為常用的鎘污染修復(fù)化學(xué)材料有堿性改良劑（石灰、鈣鎂磷肥等）、黏土礦物（沸石、海泡石等）、拮抗物質(zhì)（硫酸鋅、稀土鑭等）和有機(jī)質(zhì)（泥炭、有機(jī)堆肥等）[25，27]；除此之外，一些金屬螯合劑和表面活性清洗劑目前也逐漸應(yīng)用于鎘污染土壤修復(fù)[28]?；瘜W(xué)修復(fù)的治理效果和費(fèi)用都適中，且簡(jiǎn)單易行，但它沒有起到真正意義上去除鎘污染的作用，只是改變了土壤中鎘存在的形態(tài)，可能由于土壤環(huán)境的變化，有可能再次活化，造成二次污染危險(xiǎn)。此外，化學(xué)方法也可能導(dǎo)致化合物造成的微量元素?fù)p失和造成土壤的復(fù)合污染，而不能作為一種永久的修復(fù)措施。

5.3 電動(dòng)修復(fù)

電動(dòng)修復(fù)是一個(gè)多學(xué)科的研究領(lǐng)域，其原理是將電極插入污染土壤和適當(dāng)大小的DC，發(fā)生土孔隙水和帶電離子遷移，土壤污染物在外電場(chǎng)作用下取向并積聚在電極附近，電極進(jìn)行常規(guī)處理，從而清潔土壤[21，29]。Apostlols G等探討了添加十二烷基硫酸鈉和天然表面活性劑腐殖酸對(duì)動(dòng)電修復(fù)污染土壤修復(fù)的影響，得出的結(jié)果表明，兩種試劑可以促進(jìn)修復(fù)過程中鎘污染的去除[30]。電動(dòng)修復(fù)是通過向污染土壤的兩側(cè)施加直流電壓以從污染的土壤中去除重金屬，使得土壤中的污染物在電場(chǎng)的作用下在電極的兩端富集。該技術(shù)已應(yīng)用于Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、Ni等重金屬污染土壤修復(fù)[25]。該技術(shù)具有采用的化學(xué)試劑少、消耗低，修復(fù)完善的優(yōu)點(diǎn)，是具有良好發(fā)展前景綠色修復(fù)技術(shù)。但是受影響的因素比較多，例如土壤的類型、電流的大小、電極材料和結(jié)構(gòu)等，會(huì)在一定程度上影響修復(fù)的效率和速度。

5.4 生物修復(fù)

生物修復(fù)是指利用生物的某些特征，來吸收、降解、轉(zhuǎn)化、抑制和改善重金屬污染。鎘污染土壤的生物修復(fù)一般分為動(dòng)物修復(fù)、植物修復(fù)和微生物修復(fù)三種類型[31]。

5.4.1 動(dòng)物修復(fù)

動(dòng)物修復(fù)是利用土壤中的一些低等動(dòng)物，如蚯蚓和嚙齒動(dòng)物，可以吸收土壤中的重金屬，并在一定程度上減少污染土壤中重金屬的比例。這項(xiàng)技術(shù)達(dá)到了重金屬污染土壤的游鐨薷吹哪康摹8夢(mèng)廴拘薷醇際躚芯咳勻瘓窒抻謔笛槭醫(yī)錐[32]。敬佩等通過重金屬污染土壤接種蚯蚓發(fā)現(xiàn)：蚯蚓具有很強(qiáng)的富集能力，富集量與蚯蚓培養(yǎng)時(shí)間成正比[33]。但由于動(dòng)物生長(zhǎng)環(huán)境等因素的影響，修復(fù)效率一般，并不是理想的修復(fù)技術(shù)。

5.4.2 微生物修復(fù)

微生物修復(fù)是指許多微生物與重金屬具有很強(qiáng)的親合性，對(duì)重金屬進(jìn)行吸收、沉淀、氧化還原作用，可以降低土壤中重金屬的毒性[25，34]。許多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)修復(fù)技術(shù)主要通過改變土壤中重金屬離子的活性，微生物細(xì)胞吸附富集和促進(jìn)超富集植物對(duì)重金屬的吸收。微生物修復(fù)作為綠色環(huán)保的修復(fù)技術(shù)，引起了國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的極大關(guān)注，具有廣泛的應(yīng)用前景，但修復(fù)見效速度慢、修復(fù)效果不穩(wěn)定等，使得大部分微生物修復(fù)技術(shù)還局限在科研和實(shí)驗(yàn)室階段，能應(yīng)用到的實(shí)例很少。

5.4.3 植物修復(fù)

植物修復(fù)是指利用植物吸收、吸取、分解、轉(zhuǎn)化，或固定土壤、沉積物、污泥、地表、地下水中有毒有害污染物的技術(shù)的總稱[35]。植物修復(fù)技術(shù)是由Chaney R.L在1983年首先提出[25]。植物修復(fù)主要包括植物的提取、揮發(fā)、降解、根濾和根際微生物降解。植物修復(fù)涉及使用超累植物的特性來修復(fù)重金屬污染的土壤是最廣泛使用的。超積累植物的概念首先由Brooks等在1977 年首先提出，目前文獻(xiàn)報(bào)道的超積累植物有近20科、500種，其中十字花科、禾本科居多，主要集中于庭芥屬、蕓苔屬及遏藍(lán)菜屬[36，37]，人們更常見的超積累植物[38～44]見表3。

印度芥菜吸收200 mg/kg的鎘，當(dāng)黃化現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，鎘富集達(dá)52倍；英國(guó)的高山屬類，可以吸收高濃度的鎘[45]。生物修復(fù)的優(yōu)點(diǎn)是更簡(jiǎn)單的實(shí)施，更少的投資和更少的對(duì)環(huán)境的損害。缺點(diǎn)是治療效果不明顯，治療時(shí)間太長(zhǎng)，效果太慢。

5.5 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)

農(nóng)業(yè)生態(tài)恢復(fù)措施是指根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件選擇農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)，減少重金屬危害，包括農(nóng)藝修復(fù)措施和生態(tài)恢復(fù)措施。農(nóng)藝修復(fù)措施通常通過改變作物系統(tǒng)，通過植物物種的間作、輪作，或通過向鎘污染的土壤中添加有機(jī)肥料以形成游離形式的有機(jī)絡(luò)合物，從而減少土壤中鎘含量的目的，實(shí)現(xiàn)鎘在土壤中的遷移，吸收和降解[46，47]。在我國(guó)，有許多關(guān)于生態(tài)修復(fù)措施的研究。一般來說，是通過調(diào)整土壤含水量等生態(tài)因子來控制污染物的環(huán)境介質(zhì)[48]。農(nóng)業(yè)生態(tài)恢復(fù)措施不僅能保持土壤肥力，而且能促進(jìn)自然生態(tài)循環(huán)和系統(tǒng)協(xié)調(diào)的運(yùn)行。它易于操作和低成本，但是存在許多缺點(diǎn)，如修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)緩慢的效果。

6 展望

國(guó)內(nèi)外在土壤Cd污染修復(fù)技術(shù)研究取得了一些進(jìn)步，但是我國(guó)的土壤Cd污染面積仍有增加的趨勢(shì)，切實(shí)有效的污染修復(fù)技術(shù)亟待開展。物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、電動(dòng)法修復(fù)方法投資昂貴，所需設(shè)備復(fù)雜。生物修復(fù)中的植物修復(fù)技術(shù)因其保護(hù)環(huán)境，經(jīng)濟(jì)性和有效性而受到高度推崇。但是，植物修復(fù)技術(shù)仍有一些缺點(diǎn)，如植物在Cd污染脅迫下，經(jīng)常生長(zhǎng)緩慢，生物量低，而且經(jīng)常受到競(jìng)爭(zhēng)性雜草的威脅。如果能將現(xiàn)代分子生物學(xué)方法相關(guān)的富集基因的分離和分子克隆應(yīng)用到植物修復(fù)技術(shù)上，產(chǎn)生大量適用于Cd污染土壤的恢復(fù)轉(zhuǎn)基因植物，這對(duì)于土壤Cd污染的研究具有深遠(yuǎn)的意義。此外，應(yīng)進(jìn)一步研究修復(fù)過程中的影響因素，尋找土壤Cd污染的來源，從污染源頭、污染特征、污染程度等方面進(jìn)行治理；在已有的修復(fù)方法中，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)新技術(shù)；每一個(gè)修復(fù)技術(shù)都有優(yōu)缺點(diǎn)，在土壤Cd污染中注重多項(xiàng)技術(shù)聯(lián)合修復(fù)土壤鎘污染的研究。

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Present Situation and Prospect of Soil Cadmium Pollution and

Remediation Technology at Home and Abroad

Wang Weiwei1，2，3，Lin Qing1，2，3

（1.Key Laboratory of Environmental Change and Resource Utilization of Ministry of Education，

Guangxi Normal University， Nanning，Guangxi 530001，China；

2.College of Geography Science and Planning， Guangxi Normal University， Nanning，Guangxi 530001，China；

3.Guangxi Key Laboratory of Surface Processes and Intelligent Simulation， Guangxi Normal University，

Nanning，Guangxi 530001， China）

第7篇：化學(xué)污染的來源范文

一、充分挖掘化學(xué)教材中的環(huán)保素材，對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育，培養(yǎng)其環(huán)保意識(shí)

化學(xué)教材中有著豐富的環(huán)境保護(hù)素材，只要我們老師能充分挖掘，就不難發(fā)現(xiàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育的有效案例。如在第一章《開啟化學(xué)之門》中介紹燃燒含硫火柴的實(shí)驗(yàn)時(shí)，就可以向?qū)W生強(qiáng)調(diào)二氧化硫是一種大氣污染物，它是形成酸雨的主要物質(zhì)之一?？諝庵卸趸虻?0%來源于工業(yè)燃煤，12%來源于工業(yè)燃油，其余來源于生活燃煤。它既可以直接危害人體健康，又可以導(dǎo)致水質(zhì)酸化形成酸雨，使農(nóng)作物、森林、草原枯死，腐蝕建筑物和文物，使魚類絕跡。1952年的“倫敦?zé)熿F事件，因?yàn)槎趸虻奈廴径鴮?dǎo)致4天死亡4000人，后來的3個(gè)月中又有8000人死亡”。通過這一重大污染悲劇，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到二氧化硫是污染大氣的有害氣體之一。最后讓學(xué)生討論，如何減少和防治二氧化硫的污染。這樣既增強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，又調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，加深了學(xué)生對(duì)無硫火柴知識(shí)的理解。除此以外，我們應(yīng)充分挖掘教材中的環(huán)保知識(shí)，采取滲透和擴(kuò)展的方式不失時(shí)機(jī)地向?qū)W生介紹環(huán)保知識(shí)，結(jié)合第二章“空氣的成分、二氧化碳、水資源”、第四章“化石燃料”、第五章鋼鐵的冶煉以及第九章酸雨的形成等介紹大氣污染、溫室效應(yīng)、水污染等環(huán)境問題。在學(xué)生剛開始接觸化學(xué)時(shí)，就抓住契機(jī)對(duì)其進(jìn)行環(huán)境保護(hù)教育，有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的環(huán)保意識(shí)，為其終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

二、完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，努力通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育，培養(yǎng)其環(huán)保意識(shí)

化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性不必多提。化學(xué)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不僅要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)方法，更要聯(lián)系生活實(shí)際，與環(huán)保相結(jié)合，力求通過完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，來培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識(shí)。例如指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中模擬煉鐵時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中就可以增加一氧化碳?xì)怏w造成人體中毒的經(jīng)典案例介紹，并對(duì)整套實(shí)驗(yàn)裝置有無尾氣處理進(jìn)行對(duì)比分析，從而得出“務(wù)必加上尾氣處理裝置，防止沒反應(yīng)的一氧化碳?xì)怏w直接排出污染空氣造成安全事故”這一結(jié)論。進(jìn)而有效拓展，在做有毒有害氣體或其他物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，務(wù)必進(jìn)行尾氣或廢棄物處理，防止污染環(huán)境。這樣，對(duì)學(xué)生進(jìn)行生動(dòng)的環(huán)保教育，培養(yǎng)他們的環(huán)保意識(shí)。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還要不斷改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，提倡微型實(shí)驗(yàn)。在微型實(shí)驗(yàn)中，由于反應(yīng)過程中反應(yīng)物和生成物的量都很少，產(chǎn)生的有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境造成的污染可降低到最低程度。微型實(shí)驗(yàn)充分體現(xiàn)了綠色化學(xué)中的減量原則（即減少藥品用量、減少“三廢”的排放量）。因此，組織學(xué)生進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn)儀器的制作、環(huán)保實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)的無害化研究活動(dòng)是非常有意義的。如徐州師范大學(xué)化學(xué)系王錦化高級(jí)實(shí)驗(yàn)師改進(jìn)研制的《氨噴泉微型實(shí)驗(yàn)》，“以2mL圓底燒瓶代替500mL圓底燒瓶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將氨氣的用量降為常規(guī)實(shí)驗(yàn)的1/250”，就能取得鮮明的實(shí)驗(yàn)效果。

三、通過社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生親臨污染現(xiàn)場(chǎng)，親身感受污染的危害，認(rèn)識(shí)環(huán)保的重要性與緊迫性，增強(qiáng)其環(huán)保意識(shí)

社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)作為化學(xué)教學(xué)的有機(jī)組成部分，在培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)方面更具有親臨性和感染性。例如組織學(xué)生觀看有關(guān)環(huán)境污染的圖片或視頻，組織學(xué)生到附近典型的污染工廠參觀考察，調(diào)查污染工廠附近百姓的生活情況與身體健康情況，讓學(xué)生親身感受環(huán)境污染所產(chǎn)生的危害，從而認(rèn)識(shí)環(huán)保的重要性與緊迫性，增強(qiáng)其環(huán)保意識(shí)。當(dāng)筆者從新聞中獲悉附近一造紙廠亂排污水造成河水污染，使下游百姓所養(yǎng)魚苗大面積遭殃后，立即組織學(xué)生前往調(diào)查分析。當(dāng)學(xué)生看到漂浮在水面上成片的死魚時(shí)，有的落下了眼淚。有的學(xué)生當(dāng)場(chǎng)表示，今后在日常生活中，切實(shí)牢記環(huán)保使命，從自身做起，從小事做起，把平時(shí)所學(xué)化學(xué)知識(shí)用到實(shí)處，為環(huán)境保護(hù)作出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。這樣，把被動(dòng)的說教一下子變成了學(xué)生主動(dòng)的行動(dòng)，讓筆者喜出望外。

四、利用考試的導(dǎo)向作用及教育功能，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)

考試作為當(dāng)前一種重要的人才選拔和教學(xué)評(píng)價(jià)手段，對(duì)教學(xué)具有“指揮棒”的作用。多年來，化學(xué)與環(huán)境保護(hù)問題都是全國(guó)各地中考命題的熱點(diǎn)問題。此類試題大多都是聯(lián)系生活實(shí)際，創(chuàng)設(shè)情景，考查學(xué)生環(huán)保常識(shí)，如綠色奧運(yùn)、綠箱子環(huán)保計(jì)劃、節(jié)能減排、水質(zhì)污染等等，充分發(fā)揮試題的教育功能，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到保護(hù)環(huán)境是關(guān)系到人類生存、社會(huì)發(fā)展的根本性問題，從而自覺地養(yǎng)成良好的保護(hù)環(huán)境的生活習(xí)慣，努力與自然和諧相處。作為化學(xué)老師，在平時(shí)的練習(xí)設(shè)計(jì)或測(cè)驗(yàn)中，也要有意識(shí)地涉及環(huán)境保護(hù)考題。如就關(guān)于在全國(guó)所有超市實(shí)行塑料袋有償使用的通知，要求學(xué)生談?wù)剬?duì)此項(xiàng)措施的看法，讓學(xué)生參與對(duì)環(huán)保熱點(diǎn)問題的討論，時(shí)刻關(guān)注環(huán)保，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。

第8篇：化學(xué)污染的來源范文

[關(guān)鍵詞] 綠色化學(xué) 環(huán)境污染 微型實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)廢棄物 社會(huì)調(diào)查

初中化學(xué)是任何一名初中生初次接觸化學(xué)知識(shí)教育的自然學(xué)科。在中學(xué)化學(xué)課標(biāo)中也明確指出：“義務(wù)教育階段的化學(xué)課程，可以幫助學(xué)生理解化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用，能從化學(xué)的視角去認(rèn)識(shí)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和生活方面的有關(guān)問題，了解化學(xué)制品對(duì)人類健康的影響，懂得運(yùn)用化學(xué)知識(shí)和方法去治理環(huán)境污染，合理地開發(fā)和利用化學(xué)資源；增強(qiáng)學(xué)生對(duì)自然和社會(huì)的責(zé)任感；使學(xué)生在面臨與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)問題的挑戰(zhàn)時(shí)，能做出更理智、更科學(xué)的決策?！?/p>

化學(xué)是一門基礎(chǔ)的自然科學(xué)，給人類社會(huì)帶來了巨大的財(cái)富，推動(dòng)了人類文明的大發(fā)展。例如，化學(xué)為工業(yè)發(fā)展提供了更多的原材料和動(dòng)力；為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了高效的農(nóng)藥和化肥；為人類戰(zhàn)勝疾病提供了藥物等等。當(dāng)然，化學(xué)也給人類社會(huì)帶來了一定的危害。例如：近代出現(xiàn)的溫室效應(yīng)、臭氧空洞、酸雨、大氣污染、白色污染、光化學(xué)煙霧等等，這些全球性的污染問題給人類的生命健康帶來巨大的侵害。因此，在初中化學(xué)課堂教學(xué)中進(jìn)行綠色化學(xué)概念的教育是當(dāng)代社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)、清潔化學(xué)，是利用化學(xué)的技術(shù)與方法來降低或消除化學(xué)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用中有害物質(zhì)的使用與產(chǎn)生，使所設(shè)計(jì)的化學(xué)產(chǎn)品或過程更加環(huán)境友好，是一門從源頭上阻止污染的化學(xué)。如何在初中中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中自然和諧、生動(dòng)地講述“綠色化學(xué)”知識(shí)，使學(xué)生了解和接受綠色化學(xué)理念，增強(qiáng)綠色化學(xué)和環(huán)境保護(hù)意識(shí)，是我們當(dāng)代初中化學(xué)教師教育工作者面臨的一個(gè)重要課題。以下是本人在課堂教學(xué)中，逐步實(shí)施的教育學(xué)生有關(guān)綠色化學(xué)概念的過程。

1.通過化學(xué)教材進(jìn)行綠色化學(xué)教育

在遵循《課標(biāo)》要求的前提下，滬教版化學(xué)教材以學(xué)習(xí)相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)及用途為重點(diǎn)，適當(dāng)向外延伸，向?qū)W生簡(jiǎn)單介紹影響人類生存環(huán)境的相關(guān)知識(shí)，使學(xué)生在初中階段就對(duì)自己所處的處境有一個(gè)比較清楚的認(rèn)識(shí)。例如在學(xué)習(xí)《由多種物質(zhì)組成的空氣》時(shí)，加入了“空氣污染”的相關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生知道我國(guó)目前主要的大氣污染物有哪些、污染物的主要來源、如何進(jìn)行防治等。再如學(xué)習(xí)《自然界中的水》時(shí)，加入了“水體污染”的相關(guān)知識(shí)。讓學(xué)生了解“赤潮”和“水華”現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因，同時(shí)也介紹了“水體污染”的來源、危害和防治方法等，并教會(huì)學(xué)生凈水的方法。這樣的例子還有許多，在課堂教學(xué)中介紹環(huán)保知識(shí)，讓學(xué)生既認(rèn)識(shí)環(huán)境污染的重要性，又認(rèn)識(shí)環(huán)境改造的可能性。從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性，并立志為改造環(huán)境而刻苦學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)。

2.通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綠色化學(xué)教育

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以使學(xué)生觀察到用語(yǔ)言難以表達(dá)清楚的清晰的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，增強(qiáng)直觀的感性認(rèn)識(shí)，而且能培養(yǎng)學(xué)生觀察、描述、分析問題和解決問題的能力。但實(shí)驗(yàn)必定會(huì)涉及到有害、有毒的物質(zhì)，從某種意義上講學(xué)校中環(huán)境污染主要來源于化學(xué)實(shí)驗(yàn)。課堂教學(xué)過程中要嚴(yán)格規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，盡可能減小污染。因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要力求利用最少的實(shí)驗(yàn)藥品，獲得最佳的實(shí)驗(yàn)效果，最大限度的減少?gòu)U棄物，創(chuàng)新改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，減少環(huán)境污染。在分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，用綠色化學(xué)的思想來指導(dǎo)，更能有效地防止污染。主要通過以下步驟實(shí)施：（1）發(fā)展微型實(shí)驗(yàn)；（2）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)及儀器裝置；（3）正確處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的廢棄物。

2.1設(shè)計(jì)微型實(shí)驗(yàn)，使藥品劑量最小化，最大限度減少污染源

微型實(shí)驗(yàn)是指用微小量的化學(xué)試劑在微型化學(xué)儀器裝置中進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。其主要特點(diǎn)有：實(shí)驗(yàn)儀器小、操作簡(jiǎn)便、安全系數(shù)高、所需時(shí)間短、攜帶方便、現(xiàn)象明顯、反應(yīng)容易發(fā)生、藥品用量小，實(shí)驗(yàn)成本低等。目前的初中新課程把科學(xué)探究作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),微型實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的有效工具。因此，用綠色化學(xué)的新理念對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行微型化，發(fā)展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，利用微型儀器、盡可能少的試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能減少中間生成物的轉(zhuǎn)移過程和試劑在器皿中的附著量，從而減少實(shí)驗(yàn)中的“三廢”，真正做到“零排放”。

2.2改進(jìn)實(shí)驗(yàn)及儀器裝置

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，總伴隨著一些氣體、液體或固體物質(zhì)的生成,而這些產(chǎn)物中有許多是有毒或有害物質(zhì),會(huì)造成一定的環(huán)境污染。在不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果、觀察效果的前提下，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及儀器裝置,或變化實(shí)驗(yàn)程序,從而盡量減少化學(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染。在現(xiàn)行化學(xué)教材中，有些實(shí)驗(yàn)指明了藥品濃度，有些實(shí)驗(yàn)沒有指明藥品濃度，對(duì)許多涉及藥品濃度的實(shí)驗(yàn)探索和改進(jìn)，既節(jié)約了藥品保證實(shí)驗(yàn)效果，又減少了環(huán)境污染

2.3妥善處理實(shí)驗(yàn)廢棄物，減少對(duì)環(huán)境的污染

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)學(xué)生良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的同時(shí)，也要培養(yǎng)學(xué)生不隨意丟棄實(shí)驗(yàn)殘留物，不隨意排放實(shí)驗(yàn)尾氣，不隨意傾倒實(shí)驗(yàn)廢液。正確處理實(shí)驗(yàn)“三廢”，避免將學(xué)校實(shí)驗(yàn)室變成污染源，讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的同時(shí)培養(yǎng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。例如：在燃燒紅磷的實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于產(chǎn)生的五氧化二磷對(duì)人體有害，可以在密閉的裝置中進(jìn)行或在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，避免對(duì)人體的傷害。

在分組化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)于用剩的藥品要放到指定的容器中，不要隨意丟棄，更不能帶出實(shí)驗(yàn)室；對(duì)于實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的尾氣、液體或固體物質(zhì)，也要進(jìn)行相應(yīng)的處理，不要隨意丟棄。有毒的尾氣或造成大氣污染的尾氣，可以用氣囊收集起來備用或用能與之反應(yīng)的溶液將其吸收，以防止污染空氣；固體或液體物質(zhì)都應(yīng)回收處理，不能直接倒入垃圾筐或倒入下水道。否則，不僅會(huì)造成資源浪費(fèi)，而且還會(huì)污染環(huán)境及地下水。平時(shí)教學(xué)過程中，應(yīng)加強(qiáng)這方面的教育，使學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。

3.聯(lián)系實(shí)際進(jìn)行綠色化學(xué)教育形式

化學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的科學(xué)，學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)應(yīng)該緊密結(jié)合實(shí)際，真正做到“理論聯(lián)系實(shí)際”，做到“學(xué)以致用”。通過聯(lián)系生活實(shí)際，進(jìn)行綠色化學(xué)教育有以下3種方式。

3.1轉(zhuǎn)題講座。對(duì)教材中講的少而對(duì)環(huán)保具有重大意義的內(nèi)容，可以專題講座的形式向?qū)W生介紹，如針對(duì)有的學(xué)生認(rèn)為環(huán)境污染主要是由于工業(yè)生產(chǎn)造成的，與自身沒有太大的關(guān)系。可舉辦〈〈家庭生活與環(huán)保污染〉〉講座，實(shí)際研究表明：家庭污染占百分之五九。據(jù)有關(guān)專家統(tǒng)計(jì)，一個(gè)人一天平均要制造0.9kg垃圾，5個(gè)不可降解的塑料袋，2--3個(gè)一次性飯盒；一個(gè)人因洗發(fā)、洗澡、洗衣服等等一天平均制造200升廢水在污染著河流、大海和土壤?？梢姯h(huán)境保護(hù)不止是國(guó)家、環(huán)保部門的事，每個(gè)人都應(yīng)從家庭污染出發(fā)保護(hù)環(huán)境。通過這些信息的介紹，使學(xué)生感到自身在制造污染破壞環(huán)境，都多么可怕又多么可悲，要從自身做起，節(jié)約用水、少使用一次性餐具、少用化學(xué)用品，減少污染保護(hù)環(huán)境而改變生活習(xí)慣。

3.2課外實(shí)驗(yàn)。積極利用課外實(shí)驗(yàn)配合課堂教學(xué)，開展環(huán)保教育。"河水、雨水酸堿性的檢測(cè)"、"干電池的收回河利用"等，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中既鍛煉動(dòng)手能力又強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)。

第9篇：化學(xué)污染的來源范文

一、在熱力學(xué)基礎(chǔ)中滲透環(huán)境教育

熱力學(xué)是自然科學(xué)中的一個(gè)重要分支學(xué)科，它是研究化學(xué)反應(yīng)過程中能量相互轉(zhuǎn)換規(guī)律的科學(xué)。在生產(chǎn)和科學(xué)研究中，我們經(jīng)常會(huì)遇到這樣一些問題：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)能否進(jìn)行，反應(yīng)進(jìn)行的最佳條件是什么？化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱，完成一個(gè)化學(xué)反應(yīng)我們需要提供或者得到多少能量？解決這些問題的理論基礎(chǔ)就是熱力學(xué)。熱力學(xué)內(nèi)容，與環(huán)境問題有著直接聯(lián)系?；瘜W(xué)反應(yīng)和能量之間有著重要的內(nèi)在聯(lián)系。熱力學(xué)正是研究它們之間的關(guān)系?；瘜W(xué)反應(yīng)常常伴隨著能量的變化。無論是人類已經(jīng)大量利用的能源還是新開發(fā)的能源，大多都是依靠它們進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)來獲得能量。人類的文明始于火的使用，燃燒是人類最早的化學(xué)實(shí)踐之一。燃燒把化學(xué)與能源緊密地聯(lián)系在一起。人類巧妙地利用化學(xué)變化過程中所伴隨的能量變化，創(chuàng)造出豐富多彩的物質(zhì)文明。同時(shí)燃料的燃燒也帶來了一系列的環(huán)境問題，如大氣污染、溫室效應(yīng)。人們必須掌握化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化規(guī)律，從根本上解決能源問題。能源與清潔生產(chǎn)是當(dāng)今社會(huì)的熱門話題，而在這部分內(nèi)容中蘊(yùn)含著大量的相關(guān)知識(shí)。人們對(duì)能源進(jìn)行了分類：可再生能源和不可再生能源、清潔型能源和污染型能源等。例如，水力能、太陽(yáng)能、核能等都是清潔型能源而且是可再生能源，煤炭和石油污染型能源是不可再生能源。目前，能源問題主要有兩個(gè)方面，一是能源短缺的資源問題，另一個(gè)是能源造成的環(huán)境污染問題。在這部分內(nèi)容中，可以向?qū)W生大力倡導(dǎo)使用清潔源及可再生資源，開發(fā)研制新能源，向?qū)W生提出可持續(xù)發(fā)展的方向。

再如：在介紹熱力學(xué)第二定律，學(xué)習(xí)概念、原理時(shí)，可以將抽象理論與社會(huì)發(fā)展相聯(lián)系。比如，有位科學(xué)家將對(duì)熵的性質(zhì)的理解上升到哲學(xué)層面，將自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)有機(jī)融為一體。熵代表的就是系統(tǒng)的混亂度，往往系統(tǒng)都是向著混亂度增大的方向移動(dòng)。如果從哲學(xué)的角度分析，熵不僅向著無組織性滑去，在某些條件下熵本身會(huì)成為有序的根源，所以有序來源于混沌。如人類社會(huì)的發(fā)展經(jīng)歷著由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的變化，于是，人和自然之間以及人與人之間需要有一種新關(guān)系，那就是和諧共生的有序關(guān)系。自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)原本是為了研究客觀世界而分裂的整體，但人們往往忘記將它們結(jié)合，片面強(qiáng)調(diào)某一科學(xué)的實(shí)用價(jià)值，這無法使受教育者全面看清世界的本質(zhì)及發(fā)展。所以，在化學(xué)教學(xué)中要注意結(jié)合人文教育進(jìn)行環(huán)境教育滲透。

二、在化學(xué)反應(yīng)原理中滲透環(huán)境教育

化學(xué)反應(yīng)原理中包括化學(xué)平衡和化學(xué)動(dòng)力學(xué)?；瘜W(xué)平衡問題，是指在一定條件下，反應(yīng)物可以轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物的最大限度問題?；瘜W(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是研究反應(yīng)速率的問題即反應(yīng)完成需要多長(zhǎng)時(shí)間以及化學(xué)反應(yīng)速率機(jī)理的學(xué)科。只有掌握化學(xué)反應(yīng)的基本原理，才能把握反應(yīng)的可能性和現(xiàn)實(shí)性，在環(huán)境保護(hù)中利用化學(xué)反應(yīng)的原理可以實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

化工生產(chǎn)及其相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)中，包含很多化學(xué)反應(yīng)。所以，化學(xué)反應(yīng)原理與實(shí)際生產(chǎn)過程密切聯(lián)系。工業(yè)生產(chǎn)排放的“三廢”是污染的主要來源，而且也是最難消除和降解的。所以，在這部分內(nèi)容中，筆者認(rèn)為可以提倡從源頭上控制使用有害原料，并且在生產(chǎn)過程中最大地轉(zhuǎn)化利用原料，避免有害污染物的產(chǎn)生，即清潔生產(chǎn)的新思想――生產(chǎn)全過程的無害化。這就需要應(yīng)用所學(xué)到的化學(xué)反應(yīng)原理，判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)的最大轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)清潔生產(chǎn)的推廣使用。這樣，既聯(lián)系實(shí)際，明確學(xué)習(xí)的目的及應(yīng)用，又有效進(jìn)行了環(huán)境教育的滲透，加深了環(huán)境意識(shí)，又指導(dǎo)了環(huán)境行為。當(dāng)學(xué)生將來進(jìn)入生產(chǎn)第一線時(shí)，會(huì)為社會(huì)創(chuàng)造不可估量的價(jià)值。因此，在化學(xué)反應(yīng)原理中要注重滲透清潔生產(chǎn)相關(guān)內(nèi)容及如何運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。比如，上世紀(jì)70年代以來，全球環(huán)境日益惡化。為此，世界各國(guó)不斷增加投入，治理生產(chǎn)過程中排放的三廢。然而，污染物一經(jīng)排放到環(huán)境，再進(jìn)行治理，不但難度大，而且效果差，達(dá)不到要求。為此，國(guó)際上對(duì)工業(yè)污染控制戰(zhàn)略進(jìn)行了重大變革，其核心是：以污染防止戰(zhàn)略取代末端處理為主的污染防治戰(zhàn)略，即清潔生產(chǎn)。利用化學(xué)改革傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，從三方面保證生產(chǎn)的清潔：能源清潔、生產(chǎn)過程清潔、產(chǎn)品清潔，從而達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的。

三、在電化學(xué)中滲透環(huán)境教育

電化學(xué)是研究電能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化的科學(xué)。在進(jìn)行二者間相互轉(zhuǎn)化的同時(shí)，必須發(fā)生有電子轉(zhuǎn)移的氧化還原反應(yīng)，這樣才能實(shí)現(xiàn)電能和化學(xué)能之間的相互轉(zhuǎn)換。很多污染的形成都涉及電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，相反，學(xué)習(xí)電化學(xué)也可以幫助我們分析污染的形成過程，以此來防止污染的形成及污染的治理。所以，在這部分內(nèi)容中，我們要注意結(jié)合實(shí)例，講解電化學(xué)與污染的關(guān)系。電化學(xué)中的氧化還原反應(yīng)是化學(xué)中非常重要的一類反應(yīng)。在我們的生存環(huán)境中，氧化還原反應(yīng)是一種非常普遍的化學(xué)現(xiàn)象。例如，長(zhǎng)期暴露在潮濕空氣中的金屬器具會(huì)腐蝕生銹。燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的一氧化氮在空氣中轉(zhuǎn)化成二氧化氮，二氧化硫在空氣中氧化生成三氧化硫。由于污染氣體的排放，再經(jīng)氧化形成的酸雨現(xiàn)象已經(jīng)是全球性環(huán)境問題，它嚴(yán)重影響人類及生物的健康、腐蝕建筑物、破壞植被的生長(zhǎng)等。

人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)入環(huán)境后發(fā)生遷移和轉(zhuǎn)化反應(yīng)等大多是氧化還原反應(yīng)。而在污染物的治理中，也會(huì)經(jīng)常利用到氧化還原反應(yīng)原理。氧化還原處理法一般用于環(huán)境中難以消解的有毒、有害物質(zhì)的處理。這種方法可使環(huán)境中的污染物因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而變?yōu)闊o毒或低毒化合物，或轉(zhuǎn)化成能從環(huán)境中分離出來的物質(zhì)。所以，在教授電化學(xué)內(nèi)容的時(shí)候，注重強(qiáng)調(diào)所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，它可以幫助我們分析污染物形成的機(jī)理及如何治理污染物。此外，電化學(xué)處理方法也是廢水凈化中經(jīng)常采用的方法。利用陽(yáng)極使水中污染物氧化，陰極使水中污染物還原，也可以利用電解產(chǎn)生氧化劑和絮凝劑對(duì)污染物加以處理。