1.3　污染特征分析

1.3.1　大气污染

大气污染是由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。人类活动包括人类的生活活动和生产活动两个方面，而生产活动又是造成大气污染的主要原因。自然过程则包括了火山活动、山林火灾、海啸、土壤和岩石的风化以及大气圈空气运行等内容。全球性大气污染是跨国界乃至涉及整个地球大气层的污染，如温室效应增强、臭氧层破坏等。

在大气中，大气外来污染物的存在并最终构成全球性大气污染是有一定条件的。根据国际标准化组织（ISO）做出的分析，导致温室效应的温室气体有CO₂、CH₄、N₂O、CFC（氟氯烷烃）等，导致温室效应最厉害的气体是CO₂；导致臭氧层破坏的污染物有N₂O、CCl₄、CH₄、哈龙（溴氟烷烃）以及CFC等，破坏作用最大的为哈龙类物质与CFC^［19］。

生物质是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，全球14%左右的能源需求来自生物质能源，发展中国家的比例更是高达35%。中国生物质资源十分丰富，生物质能占最终能源消费的23.5%。2007年，我国农村生活用能人均消费标煤为539kg，其中秸秆和薪柴的比例分别为32.8%和21.2%。中国能源发展报告指出，目前中国生物质能的开发利用程度仅为1%，并且被开发利用的生物质绝大多数被直接燃烧利用。与此同时，大面积的秸秆露天焚烧和森林、草场火灾，还常常导致烟雾的发生，严重影响交通安全，引起地区或区域的环境污染。大量生物质燃烧消耗，不仅破坏地表植被，造成水土流失，而且燃烧产生的污染物也成为导致大气污染和气候变化的重要原因。根据各省市生物质燃烧消耗量和排放因子研究表明，中国大陆生物质燃烧所导致的NO_x、SO₂、CO、CO₂、CH₄、PM₁₀排放量在地区间的分布极不均衡，排放量较大的省区包括山东、河南、黑龙江、安徽、河北等。各类生物质燃烧对不同污染物排放量的贡献差异显著，其中秸秆和薪柴燃烧是NO_x、CO、CO₂、CH₄、NMHC、PM和BC排放的最主要来源，二者合计贡献了95%左右的排放量；而秸秆和薪柴对SO₂的贡献率仅占74%，牲畜粪便燃烧由于排放因子相对较高而导致其对SO₂的贡献率为19%。

基于以上特点，我国的大气污染治理要考虑以下措施。

（1）黑体后合理利用大气环境容量

以集中控制为主，降低大气污染物的排放量。多年的实践证明，集中控制是防治污染、改善环境质量，实现“三个效益”统一的最有效措施。在我国，大气的污染物主要是烟尘和SO₂。因而，实行集中控制是一个很有效的举措。而对于局部污染物则采取因地制宜，采取分散防治措施。

（2）黑体后废气治理和控制技术以及原则

废气治理的方法多种多样，按照废气的物理状态的不同，可以分为颗粒状污染物的治理及气态污染物的治理。利用各种除尘设备去除烟尘和各种工业粉尘。颗粒状污染物的治理技术有重力除尘技术、惯性力除尘技术、离心力除尘技术、湿式除尘技术、袋式除尘技术、电除尘法等。采用气体吸收塔以及其他物理化学的方法处理气态的大气污染物。气态污染物的治理技术有吸收法、吸附法、催化净化法、燃烧净化法、冷凝净化法等。

（3）黑体后污染的法制宣传与管理

污染的法制管理十分重要，要向群众做好广泛的宣传工作，如每年进行一周的环境保护宣传，加强群众的环保意识，使群众了解环保的法律知识。而且，对待各个企业工厂要坚持依法管理环境，对破坏环境的人和事要进行教育和加以处罚，以致拘役判刑，不能放宽对环境保护的监察执法力度。

1.3.2　地下水污染

（1）黑体后地下水污染现状

我国城市地下水普遍受到不同程度的污染，北方城市地下水污染重于南方城市。20世纪90年代的调查显示：以地下水为水源的18个大城市中已有17个受到了污染，河北省地下水污染面积已达391.97km²，太原市受到不同程度污染的水源数占7.2%。南方城市地下水污染相对较轻。昆明市地下水检测结果显示水样总合格率为57.25%。少数地区仍保持良好地下水水质，如深圳市宝安区地下水水质分析显示其地下水源大部优良。

从最近的监测资料分析表明：全国地下水已普遍受到污染（超过97%）。部分地区水质超标严重，污染还在继续加重。依据水质监测资料，大多数城市地下水预报组分（或指标）呈增长趋势，地下水水质在向恶化趋势发展。尤其是北方有的城市污染更加严重，现已形成较大范围的重污染区和严重污染区，有不少地区地下水现已不能饮用。超标严重和超标率较高的指标为硬度、氨氮、硝氮、铬和汞等。其中铬和汞为有毒物质。浅层地下水有机污染物主要有三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯。目前，我国地下水环境污染面积在不断扩大。而且越是经济发达地区，其有毒物质的种类和数量往往也越多。多年形成的地下渗漏污染，连同地表水的不断恶化，积累了大量有毒污染物，直接影响着人民群众的生存环境。

（2）黑体后地下水污染源

① 工业污染源　工业的“三废”是地下水污染的最主要因素之一。废水通过水循环直接污染地下水。如：工业电镀废水，其主要污染成分有C、N、Cr、Cd、Ni、Zn、Hg以及“三酸”（HCl、H₂SO₄、HNO₃）等。工业酸洗废水主要成分为“三酸”。冶炼工业废水主要污染物有Cu、Al、Zn、Ni、Cd等金属污染物质。轻工业废水，主要污染物为碱类、脂、醇类、醛类、氨氮、染料、硫等。石油化工废水，污染物成分有各种硝基、氨基化合物、油类、苯酚类、醇类、酸碱类、氯化物、氰化物、各种金属化合物、有机化合物、芳烃类及其衍生物。这些有毒有害废水，若不经过处理而排入城市下水道、江河湖海或直接排到水沟、深坑里，都会导致地下水化学污染。

一些工业废气，如SO₂、H₂S、CO、CO₂、NO_x、苯并芘等物质会对大气产生严重污染。这些污染物随降雨沉降，通过地表径流进入水循环中，会对地表水和地下水造成二次污染。工业废渣包括高炉矿渣、钢渣、粉煤灰、硫铁渣、电石渣、赤泥、洗煤泥、硅铁渣、选矿场尾矿及污水处理厂的淤泥等。这些废物中的污染物由于降水等的淋滤作用，进入水体，造成污染。

② 城市污染源　城市生活污水和生活垃圾是污染地下水的两大重要因素。生活污水主要是SS、BOD、、ABS、P、Cl、细菌等。这些污染物，多数排入河道、沟渠或渗坑，对地表水和地下水产生污染。任意堆放的未经处理的生活垃圾通过风吹、降水淋溶，其中的有毒有害物质进入水体，也污染了地表水和地下水。生活垃圾一般采用填埋法处理，而这些大量被填埋于城市周围的垃圾，随着日晒雨淋及地表径流的冲洗，其渗滤液会慢慢渗入地下，污染地下蓄水层。

③ 农业污染源　由于农业活动而造成的地下水污染源主要包括土壤中剩余农药、化肥、动植物遗体的分解以及不合理的污水灌溉等，它们引起大面积浅层地下水质恶化，其中最主要的是的增加和农药、化肥的污染。

④ 其他　其他人类活动和自然灾害也会影响地下水水质，如修建地铁，开凿运河引水，采矿等活动会改变地下水的水位，影响地下水的流动，进而影响地下水中污染的扩散降解。地震、火山等自然灾害会将地壳深处的某些有害物质带入地下水，污染水体。

（3）黑体后地下水污染危害

地下水污染是指人类活动使地下水的物理、化学和生物性质发生了改变，从而限制了人们对地下水的应用。受工业污染的地下水中含有大量有毒有害物质，如某些重金属会引起生理上的病变，比如镉中毒之类的疾病。其他有机污染物大多有致畸、致癌、致突变作用。城市生活污水及垃圾渗滤液中含有大量细菌，饮用这些被污染的地下水会极易感染，引起大量疾病。污染严重的地下水有恶臭，甚至会影响其工业应用。地下水污染也会在一定程度上引起土壤污染。

1.3.3　土壤污染

1.3.3.1　土壤污染的现状及其危害

（1）黑体后土壤污染的现状

土壤是人类生存、兴国安邦的战略资源。随着工业化、城市化、农业集约化的快速发展，大量未经处理的废物向土壤系统转移，并在自然因素的作用下汇集、残留于土壤环境中。据估计，我国受农药、重金属等污染的土壤面积达上千万公顷，其中矿区污染土壤达200×10⁴hm²，石油污染土壤约500×10⁴hm²，固废堆放污染土壤约5×10⁴hm²，已对我国生态环境质量、食品安全和社会经济持续发展构成严重威胁。污染物质的种类主要有重金属、硝酸盐、农药及持久性有机污染物、放射性核素、病原菌、病毒及异型生物质等。按污染物性质，可分为无机污染、有机污染及生物污染三大类型。根据环境中污染物的存在状态，可分为单一污染、复合污染及混合污染等。依污染物来源，可分为农业物资（化肥、农药、农膜等）污染型、工企“三废”（废水、废渣、废气）污染型及城市生活废物（污水、固废、烟/尾气等）污染型。按污染场地（所），又可分为农田污染、矿区污染、工业区污染、老城区污染及填埋区污染等。可见，我国土壤污染已表现出多源、复合、量大、面广、持久、毒害的现代环境污染特征，正从常量污染物转向微量持久性毒害污染物，尤其在经济快速发展地区。我国土壤污染退化的总体现状已从局部蔓延到区域，从城市城郊延伸到乡村，从单一污染扩展到复合污染，从有毒有害污染发展至有毒有害污染与N、P营养污染的交叉，形成点源与面源污染共存，生活污染、农业污染和工业污染叠加，各种新旧污染与二次污染相互复合或混合的态势。

（2）黑体后土壤污染的危害

土壤污染带来了极其严重的后果。第一，土壤污染使本来就紧张的耕地资源更加短缺。第二，土壤污染给人民的身体健康带来极大的威胁。第三，土壤污染给农业发展带来很大的不利影响。第四，土壤污染也是造成其他环境污染的重要原因。第五，土壤污染中的污染物具有迁移性和滞留性，有可能继续造成新的土地污染。第六，土壤污染严重危及后代子孙的利益，不利于农村经济的可持续发展。

1.3.3.2　我国土壤污染问题的防治措施

土壤污染防治是防止土壤遭受污染和对已污染土壤进行改良、治理的活动。土壤保护应以预防为主。预防的重点应放在对各种污染源排放进行浓度和总量控制；对农业用水进行经常性监测、监督，使之符合农田灌溉水质标准；合理施用化肥、农药，慎重使用下水污泥、河泥、塘泥；利用城市污水灌溉，必须进行净化处理；推广病虫草害的生物防治和综合防治，以及整治矿山防止矿毒污染等。改良治理方面，因重金属污染者采用排土、客土改良或使用化学改良剂，以及改变土壤的氧化还原条件使重金属转变为难溶物质，降低其活性；对有机污染物如三氯乙醛可采用松土、施加碱性肥料、翻耕晒垄、灌水冲洗等措施加以治理。加强环境立法和管理，如日本根据土壤污染立法，对特定有害物镉、铜、砷，凡符合下列条件的，即定为治理区，需由当地政府采取治理措施：糙米中镉浓度超过或可能超过1mg/kg的地区；水田中铜浓度（0.1mol/L盐酸提取）超过125mg/kg的地区；水田中砷浓度（0.1mol/L盐酸提取）在10～20mg/kg以上的地区。

我国土壤污染问题的防治措施包括两个方面：一是“防”，就是采取对策防止土壤污染；一是“治”，就是对已经污染的土壤进行改良、治理。

（1）黑体后土壤污染的预防措施

① 科学地利用污水灌溉农田　废水种类繁多，成分复杂，有些工业废水可能是无毒的，但与其他废水混合后，即变成了有毒废水。因此，利用污水灌溉农田时，必须符合不同灌溉水质标准，否则，必须进行处理，符合标准要求后方可用于灌溉农田。

② 合理使用农药，积极发展高效低残留农药　科学地使用农药能够有效地消灭农作物病虫害，发挥农药的积极作用。合理使用农药包括：严格按《农药管理条例》的各项规定进行保存、运输和使用；使用农药的工作人员必须了解农药的有关知识，以合理选择不同农药的使用范围、喷施次数、施药时间以及用量等，使之尽可能减轻农药对土壤的污染；禁止使用残留时间长的农药，如六六六、DDT等有机氯农药；发展高效低残留农药，如拟除虫菊酯类农药，这将有利于减轻农药对土壤的污染。

③ 积极推广生物防治病虫害　为了既能有效地防治农业病虫害又能减轻化学农药的污染，需要积极推广生物防治方法，利用益鸟、益虫和某些病原微生物来防治农林病虫害。例如，保护各种以虫为食的益鸟；利用赤眼蜂、七星瓢虫、蜘蛛等益虫来防治各种粮食、棉花、蔬菜、油料作物以及林业病虫害；利用杀螟杆菌、青虫菌等微生物来防治玉米螟、松毛虫等。利用生物方法防止农林病虫害具有经济、安全、有效和不污染的特点。

④ 提高公众的土壤保护意识　土壤保护意识是指特定主体对土壤保护的思想、观点、知识和心理，包括特定主体对土壤本质、作用、价值的看法，对土壤的评价和理解，对利用土壤的理解和衡量，对自己土壤保护权利和义务的认识，以及特定主体的观念。在开发和利用土壤的时候，应进一步加强舆论宣传工作，使广大干部群众都知道，土壤问题是关系到国泰民安的大事。让农民和基层干部充分了解当前严峻的土壤形势，唤起他们的忧患感、紧迫感和历史使命感。

（2）黑体后土壤污染的治理措施

① 污染土壤的生物修复方法　土壤污染物质可以通过生物降解或植物吸收而被净化。蚯蚓是一种能提高土壤自净能力的动物，利用它还能处理城市垃圾和工业废物以及农药、重金属等有害物质。因此，蚯蚓被人们誉为“生态学的大力士”和“净化器”等。积极推广使用农药污染的微生物降解菌剂，以减少农药残留量。利用植物吸收去除污染：严重污染的土壤可改种某些非食用的植物如花卉、林木、纤维作物等；也可种植一些非食用的吸收重金属能力强的植物，如羊齿类铁角蕨属植物对土壤重金属有较强的吸收聚集能力，对镉的吸收率可达到10%，连续种植多年则能有效降低土壤含镉量。

② 污染土壤治理的化学方法　对于轻度重金属污染的土壤，使用化学改良剂可使重金属转为难溶性物质，减少植物对它们的吸收。酸性土壤施用石灰，可提高土壤pH值，使镉、锌、铜、汞等形成氢氧化物沉淀，从而降低它们在土壤中的浓度，减少对植物的危害。对于硝态氮积累过多并已流入地下水体的土壤，一则大幅度减少氮肥施用量，二则配施脲酶抑制剂、硝化抑制剂等化学抑制剂，以控制硝酸盐和亚硝酸盐的大量累积。

③ 增施有机肥料　增施有机肥料可增加土壤有机质和养分含量，既能改善土壤理化性质，特别是土壤胶体性质，又能增大土壤容量，提高土壤净化能力。受到重金属和农药污染的土壤，增施有机肥料可增加土壤胶体对其的吸附能力，同时土壤腐殖质可配合污染物质，显著提高土壤钝化污染物的能力，从而减弱其对植物的毒害。

④ 调控土壤氧化还原条件　调节土壤氧化还原条件在很大程度上可影响重金属变价元素在土壤中的行为，能使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物，控制其迁移和转化，从而降低污染物危害程度。调节土壤氧化还原电位即E_h值，主要通过调节土壤水、气比例来实现。在生产实践中往往通过土壤水分管理和耕作措施来实施，如水田淹灌，E_h值降至160mV时，许多重金属都可生成难溶性的硫化物而降低其毒性。

⑤ 改变耕作制度　改变耕作制度会引起土壤条件的变化，可消除某些污染物的毒害。据研究，实行水旱轮作是减轻和消除农药污染的有效措施。如DDT、六六六农药在棉田中的降解速率很慢，残留量大，而棉田改水后，可大大加速DDT和六六六的降解。

⑥ 换土和翻土　对于轻度污染的土壤，采取深翻土或换无污染的客土的方法。对于污染严重的土壤，可采取铲除表土或换客土的方法。这些方法的优点是改良较彻底，适用于小面积改良。但对于大面积污染土壤的改良，非常费事，难以推行。

⑦ 实施针对性措施　对于重金属污染土壤的治理，主要通过生物修复、使用石灰、增施有机肥、灌水调节土壤E_h值、换客土等措施，降低或消除污染。对于有机污染物的防治，通过增施有机肥料、使用微生物降解菌剂、调控土壤pH值和E_h值等措施，加速污染物的降解，从而消除污染。总之，按照“预防为主”的环保方针，防治土壤污染的首要任务是控制和消除土壤污染源，防止新的土壤污染；对已污染的土壤，要采取一切有效措施，清除土壤中的污染物，改良土壤，防止污染物在土壤中的迁移转化。