磷酸鹽和洗滌劑

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自排污地點順流而下水體污染
及其自凈恢復 |
50年代開始人們開始使用洗衣粉,再配之以電動洗衣機,洗衣快捷方便多了,青年婦女在河邊用棒錘在石頭上錘洗衣服的田園風光只有在反映舊中國生活電影中才能看到。萬萬沒有想到,洗衣粉和洗滌劑會給河流帶來麻煩和災難。
洗衣過后殘留的洗衣粉隨生活廢水到了河中產(chǎn)生了眼睛可見的污染:大量的泡沫聚集在一起,順流而下,這種現(xiàn)像稱之為“水華”。洗衣粉是一種有機物,它在水中被氧化也消耗氧,造成河水中氧含量降低,魚類生活受到很大影響。為了解決這個問題,現(xiàn)在開發(fā)了軟性洗衣粉新產(chǎn)品,非常易于生物降解,以供民用。這一措施在解決洗衣粉污染方面取得了成功。但是原來的硬性洗滌劑仍然在工業(yè)部門使用,許多河流仍然存在來自紡織工業(yè)的硬性洗滌劑的污染。
為了加強洗滌效果,在合成洗衣粉中加入了磷酸鹽,使水軟化,又引起了新的問題。洗衣粉中的磷酸鹽幾乎占了民用廢水中磷酸鹽含量的一半;其余來自農(nóng)業(yè)灌溉廢水。磷肥是另一個環(huán)境污染物磷酸鹽的來源,它能強烈吸附在土壤顆粒上,通過淋溶也可以污染地下水和河流。動物糞便是另一個很小的磷酸鹽來源。
20世紀60年代開始,許多科學家注意到,隨著工業(yè)的發(fā)展與膨脹,許多河流,湖泊和水庫出現(xiàn)了富營養(yǎng)化加速過程。人類活動向水域排放許多過剩的營養(yǎng)物,主要是城市廢水,農(nóng)業(yè)廢水和城市徑流排水,含有大量的硝酸鹽和磷酸鹽,進入水域,加速了河,海,特別是湖泊的富營養(yǎng)化。
我國20世紀90年代后期,太湖的總磷,總氮嚴重超標,處于富營養(yǎng)化狀態(tài);滇池的總磷,總氮超標更多,處于重富營養(yǎng)化狀態(tài);巢湖污染最重,總氮,總磷嚴重超標,也處于重富營養(yǎng)化狀態(tài)。其它的湖,水庫都處于中等富營養(yǎng)化狀況之下,還算不錯。
富營養(yǎng)化的后果是什么呢?由于水體中營養(yǎng)物,一般是硝酸鹽和磷酸鹽,越來越豐富,水生生物開始瘋長,水藻成團,消耗大量的氧。魚類因缺氧而窒息;水中有機物在厭氧條件下經(jīng)光照降解放出硫化氫和氨等惡臭氣體,水域變臭;其它生命也因缺氧而停止活動。河流和湖泊變成臭河,臭湖;死河和死湖。
我們再從生態(tài)食物鏈角度進一步討論這一問題。水體中,正常的食物鏈是:綠藻吸收水中的氮和磷,浮游生物再吃綠藻,小魚食浮游生物,大魚吃小魚,維持了水體的勃勃生機。而不正常的食物鏈是:水體中氮磷過剩,生成大量蘭藻--綠藻,一部分蘭藻--綠藻被浮游生物吃掉,再供養(yǎng)淡水魚;另一部分蘭藻--綠藻則飄浮在水上層,產(chǎn)生三種后果,即水呈碗豆綠色,水中溶解氧明顯降低,水體腐敗惡臭。
古人詩云:“春來江水綠如蘭”。水是無色的,泉水和溪水長流不腐也是無色的。綠色和蘭色是江南河流中水藻的顏色,為富營養(yǎng)化的表現(xiàn)。春天來了,氣溫水溫升高,蘭藻--綠藻開始發(fā)育,為氣候背景。太湖近年來總氮,總磷一直超標,因此年年夏季出現(xiàn)蘭藻--綠藻潮。2001年情況更為嚴重,5月中旬無錫市就近的梅梁湖水域每升水中蘭藻細胞密度為585萬個;5月下旬該湖每升水含蘭藻692萬個;6月上旬每升水為692個蘭藻;6月中旬已達到1139個蘭藻。比2000年同期高出一倍多。
有些蘭藻--綠藻還能分泌出毒性很大的生物毒素,人在有蘭藻--綠藻的湖中游泳,皮膚會受刺激,狗和羊喝了含蘭藻--綠藻的湖水可能中毒死亡,魚就更不用提了,更容易中毒死亡。
20世紀80年代有些科學家建議用NTA(腈基三乙酸)和EDTA(乙烯二氨基四乙酸)代替磷酸鹽做為軟水劑,不幸地是,后來發(fā)現(xiàn)它們危害性更大。它們可與重金屬(如鉛和汞)結(jié)合,用傳統(tǒng)的水處理工藝很難從水中去除這些重金屬。NTA現(xiàn)已被停用。
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