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1、环境污染与健康饮水摘 要：环境问题一直以来是世界各国普遍关注的焦点，全球变暖、能源匮乏、大气污染、人口膨胀和物种灭绝时时刻刻威胁着人类的生存环境。目前中国正面 临的不得不解决的环境危机之一是缺水和水污染。我国江河湖泊普遍遭受污染水 污染降低了水体的使用功能，加剧了水资源短缺，未来我国水资源紧缺的形势依 然严峻。大气污染、重金属、磷硫氮、有机有毒物、放射性物质对健康饮水有着 极大的影响。人体中70%80%是水分，因此长期饮用不良的水质，必将导致体 质不佳、抵抗力自然下降。如铅镉对肾脏、神经系统造成危害；汞伤害主要器官 为肾脏、中枢神经系统。由于环境污染本身就具有多原因性，其研究面对的系统 涉及众
2、多因素，各因素都对环境污染有影响，因此采用多目标模型进行分析。多 目标决策法将大气、重金属、富营养化、有机有毒物质、放射性等因子进行整体 优化，依据可持续发展原则，运用系统分析和动态分析进行环境污染的纵向研 究，根据实际情况对环境污染提出各个方面的解决措施，以保证健康的饮水。关键词:环境污染健康饮水多目标模型分析法引 言：环境问题一直以来是世界各国普遍关注的焦点，全球变暖、能源匮乏、大气污染、人口膨胀和物种灭绝时时刻刻威胁着人类的生存环境。中国作为全球 最大的发展中国家，环境污染问题同样不容小视。目前中国正面临的不得不解决 的环境危机之一是缺水和水污染。中国水资源总量居世界第六位，但人均水资源
3、 占有量仅为世界平均水平的1 / 4。我国江河湖泊普遍遭受污染，全国75%的湖泊 出现了不同程度的富营养化；90%的城市水域污染严重，南方城市总缺水量的 60%70%是由于水污染造成的；对我国118个大中城市的地下水调查显示，有115 个城市地下水受到污染，其中重度污染约占40%。水污染降低了水体的使用功能， 加剧了水资源短缺，未来我国水资源紧缺的形势依然严峻。在计划经济体制下， 一些经济发展政策有悖于环境保护。我国一度“遍地开花”的小企业，布局分散， 规模不经济，生产工艺落后，造成了严重的环境污染和生态破坏。可见，中国的 环境污染尤其是水体污染问题堪忧。造化这种现象的原因也是多种多样的。因此
4、， 我采用多目标模型分析法多角度分析由环境污染造成的水体污染的原因，从而从 各个方面提出解决措施。1大气污染对健康饮水的影响中国的资源消耗主要以煤炭为主，随着煤炭消耗量的增加，二氧化硫排放总 量急剧上升，由二氧化硫排放引起得酸雨污染范围也不断扩大。由于我国目前许 多电厂使用的大多为低效除尘器，因此主要来自于火电厂和工业锅炉的烟尘、粉 尘排放量居高不下，严重危害大气环境。受经济增长的推动，我国机动车近年来 数量增长迅速，汽车排放的氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物排放总量也逐年上 升。由此可见，工业环境污染了大气，比如我国主要是大量燃烧含硫量高的煤炭， 还包括汽车尾气，这些气体飘荡在大气中，污染了云
5、层，伴随着雨水降落下来， 酸雨会对水生、陆地系统造成破坏，导致鱼类死亡，土壤酸性超标，同时还会对 建筑物等露天设施造成腐蚀，也会导致重金属在身体积聚，诱发疾病等。而事实 上，这些现象已经直接造成我国粮食、蔬菜和水果减产，林木死亡，土壤和水体 酸化。空气中的二氧化硫甚至引起人体呼吸系统疾病，造成人群死亡率增加。地表水体的化学组成在很大程度上由其直接接受的降雨和集水区排出的水 的化学组成所决定。地表水的酸碱状态不仅取决于酸输入的影响，集水区土壤的 缓冲能力和中和作用也明显地控制着湖水的酸碱性。集水区土壤对酸雨径流的影响主要是改变地表径流的PH值和地下径流的碱 度。酸雨负荷增大30%，酸化效应明显增
6、强；负荷减小20%，酸化效应明显减弱。 集水区坡度减小和长度增加，酸化增强；而土层厚度增大对地表水酸化具有明显 地负效应。除酸沉降负荷和集水区植被的影响外，由集水区水文特性可知，降雨 量增加或减少所决定的深层径流的比例对地表水的酸碱度和酸化进程有极为明 显地影响。酸雨污染水体，使水体的pH值发生变化，破坏自然缓冲作用，消灭或抑制 微生物生长，妨碍水体自净，如长期遭受酸碱污染，水质逐渐恶化、周围土壤酸 化，危害渔业生产。而且可大大增加水中的一般无机盐类和水的硬度。水中无机 盐的存在能增加水的渗透压，对淡水生物和植物生长不利。水体的硬度增加对地 下水的影响显著，使工业用水的水处理费用提高。水质酸化
7、后，由于一些重金属 的溶出，对饮用者会产生极大的危害。如表1给出了不同pH值时,鱼类的存活和 繁殖情况。& I MuJpil时伉的侑和嚣柑胡兄pji 范 m存 活 和 罪 就9. 0- 6.5他的存活黑州尤垒正常,淋龟无用.&6. 0水中浓度不粗过100 mt/L时.对孺何他的任治繁玳尤律*& 4 5 4)水ICOi眼厦奉超近SOmg/Litrr戒平舍新搦携牛斌的洗借肮淀.不会对他的存活 产生地潸.侃时少缺缨瞥Vl U X5,4 4.5肉睚料确1程科倒的血仙，的卵仃-禹.”阳神类的角肥认成边警机4. 5 4. 0未纤眼rH勇化的配料鱼制蜉和削削仙靡以曲期存祐,灿地龄利个体的峭K,对照 的抵抗为
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9、级生产 力的异常发展，其中湖泊底泥的内源污染起着重要的作用。根据OECD的研究， 80%的湖泊富营养化受磷元素的制约。S是生命必须的营养元素之一，在环境中 有单质硫、无机硫化合物、有机硫化合物三种形态其在不同的条件下可转化为硫 化氢或者硫酸，进入环境后会对人体有较大危害。各种有机有毒物质的含量，以 该种物质的各种异构体或者衍生物的总量计算。作为植物病虫害防治中应用早、 使用广泛的杀虫剂，由于降雨与径流作用，大量农药流入湖泊并部分被底泥吸附。环境污染物质各种各样，有重金属、磷硫氮元素、有机有毒物质、放射性物 质，其来源也是多种多样。但这些环境污染物都对饮用水有着极大的危害。2.1重金属对健康饮水
10、的影响天然水体中的重金属主要来源于化石燃料的燃烧、采矿和冶炼，通过废水、 废气和废渣向环境中排放。重金属在天然水体中只要有微量浓度即可产生毒性效应；微生物不能降解重 金属，相反地某些重金属有可能在微生物作用下转化为金属有机化合物，产生更 大的毒性，如汞在厌氧微生物作用下，转化为毒性更大的有机汞（甲基汞、二甲 基汞）；金属离子对身体有很大的影响，如人饮用含有镉的水就会得骨痛病，铭 还会造成四肢麻木，精神异常；神会使皮肤色素沉着，导致异常角质化；铅是重 金属污染中毒性较大的一种，一但进入人体很难排除，直接伤害人的脑细胞，特 别是胎儿的神经板，可造成先天大脑沟回浅，智力低下。2.2磷硫氮对健康饮水的
11、影响天然水体中过量的磷硫氮元素主要来源于农田施肥、农业废弃物、城市生活 污水和某些工业废水。磷硫氮污染的危害是水体富营养化。一旦发生了水体富营养化污染，藻类在 水体中占据的空间越来越大，使鱼类活动的空间越来越少，藻类过度生长繁殖， 将造成水体中溶解氧的急剧变化，藻类的呼吸作用和死亡的藻类的分解作用消耗 大量的氧，有可能在一定时间内使水体处于严重缺氧状态，严重影响鱼类生存， 鱼类也将大量死亡。衰死藻类和鱼类将沉积塘底，致使水体发臭。同时，水中的 硝酸盐含量会增加。硝酸盐本身是无毒的，但硝酸盐在人胃中可能还原为亚硝酸 盐，亚硝酸盐与仲胺作用可生成亚硝胺，而亚硝胺则是致癌、致变异和致畸胎的 所谓三致
12、物质。此外，饮用水中硝酸氮过高还会在婴儿体内产生变性血色蛋白症。 2.3有机有毒物对健康饮水的影响天然水体中的有机有毒物主要来源于石油化学工业的合成生产过程及有关 的产品使用过程中排放出的污水。有机有毒物质污染广泛。例如：多氯联苯通过水体危害人的健康，其含氯原 子愈多，愈易在人体脂肪组织和器官中蓄积，愈不易排泄，毒性就愈大。其毒性 主要表现为：影响皮肤、神经、肝脏，破坏钙的代谢，导致骨骼、牙齿的损害， 并有亚急性、慢性致癌和致遗传变异等可能性。酚排入水体后污染水体严重影响 水质及水产品。低浓度的酚能使蛋白质变性，高浓度酚能使蛋白质沉淀，对各种 细胞都有直接危害。人类长期饮用受酚污染的水源，可能
13、引起头昏、出疹、骚痒、 贫血和各种神经系统症状。2.4放射性物质对健康饮水的影响天然水体中的放射性污染主要来源于核武器试验，核试验后的沉降物质带有 放射性颗粒，造成对大气、地面、水体及动植物和人体的污染。污染水体最危险的放射性物质有锶、铯等。这些物质半衰期长，化学性能与 组成人体的主要元素钙和钾相似，经水和食物进入人体后，能在一定部位积累， 从而增加人体的放射线辐射，严重时可引起遗传变异或癌症。3小结由环境污染的定义、成因和特点可知，环境污染本身就具有多原因性，其研 究面对的系统涉及大气污染、重金属污染、富营养化污染、有机有毒物质污染、 放射性污染等众多因素，各因素都对环境污染有影响，这就为多
14、目标模型进行 分析提供了可能。多目标决策法将大气、重金属、富营养化、有机有毒物质、放 射性等因子进行整体优化，依据可持续发展原则，运用系统分析和动态分析进 行环境污染的纵向研究。通过多目标模型确定环境污染的具体影响因素，最后根 据实际情况对环境污染提出各个方面的解决措施。在研究环境污染与健康饮水时候，考虑到环境污染是一个多原因、多矛盾的 复杂问题。结合对大气、重金属、富营养化、有机有毒物质、放射性的系统分析， 首先为环境污染多目标模型的构建绘制结构框图，框图有助于确定模型的界限。 分析各个目标之间的联系。环境污染从大的方面来讲，主要是通过两方面污染水资源。一是污染大气通 过降水间接污染水资源，
15、二是污染物质进入水中直接污染水资源。因此，可以从 控制大气污染、无机农药使用、化石燃料三废的排放、石油工业废水的排放、核 试验沉降物的的吸收方面入手。控制大气污染可以减少酸雨的降落，减少水体的 酸污染；控制无机农药的使用可以减少水体的富营养化污染；控制化石燃料三废 的排放可以减少水体中重金属的含量；控制石油工业废水的排放可以减少水体中 有机有毒物质的含量；控制核试验沉降物的的吸收可以减少水体中的放射性污 染。利用多目标模型分析法从多角度分析优化，便可以较好的解决环境污染对水 体造成的污染，以保证健康的饮水。参考文献：1张明礼，杨浩，林振山，崔文静，陈劲松,王小雷。太湖竺山湾底泥中有害物质含量与
16、环境污染评价。中国环境科学2011,31(5)： 8528572 周修萍、向锋、江静蓉、秦文娟。酸沉降与土壤、植被的相互作用及其 对水体酸化影响的模型研究。中国环境科学，第13卷,第二期,1993年4月。3 吴琼，陈韦丽。多目标优化模型在城市水资源。中国环境科学4 龚平，孙铁珩,李培军。重金属对土壤微生物的生态效应。中国科学院沈 阳应用生态研究所，沈阳1100155 张桂杰郑念发，李鹤。我国水环境污染现状及其防治。吉林省水文水资源 局吉林分局吉林省吉林市1320136 Yu. V. Aleksandrovskii. PREPARATION OF A GENERAL LONG-TERM SCHEME FOR MULTIPLE USE AND CONSERVATION OF WATER RESOURCES. UDC 628
