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磷酸盐和洗涤剂

自排污地点顺流而下水体污染
及其自净恢复

  50年代开始人们开始使用洗衣粉,再配之以电动洗衣机,洗衣快捷方便多了,青年妇女在河边用棒锤在石头上锤洗衣服的田园风光只有在反映旧中国生活电影中才能看到。万万没有想到,洗衣粉和洗涤剂会给河流带来麻烦和灾难。

  洗衣过后残留的洗衣粉随生活废水到了河中产生了眼睛可见的污染:大量的泡沫聚集在一起,顺流而下,这种现像称之为“水华”。洗衣粉是一种有机物,它在水中被氧化也消耗氧,造成河水中氧含量降低,鱼类生活受到很大影响。为了解决这个问题,现在开发了软性洗衣粉新产品,非常易于生物降解,以供民用。这一措施在解决洗衣粉污染方面取得了成功。但是原来的硬性洗涤剂仍然在工业部门使用,许多河流仍然存在来自纺织工业的硬性洗涤剂的污染。

  为了加强洗涤效果,在合成洗衣粉中加入了磷酸盐,使水软化,又引起了新的问题。洗衣粉中的磷酸盐几乎占了民用废水中磷酸盐含量的一半;其余来自农业灌溉废水。磷肥是另一个环境污染物磷酸盐的来源,它能强烈吸附在土壤颗粒上,通过淋溶也可以污染地下水和河流。动物粪便是另一个很小的磷酸盐来源。

  20世纪60年代开始,许多科学家注意到,随着工业的发展与膨胀,许多河流,湖泊和水库出现了富营养化加速过程。人类活动向水域排放许多过剩的营养物,主要是城市废水,农业废水和城市径流排水,含有大量的硝酸盐和磷酸盐,进入水域,加速了河,海,特别是湖泊的富营养化。

  我国20世纪90年代后期,太湖的总磷,总氮严重超标,处于富营养化状态;滇池的总磷,总氮超标更多,处于重富营养化状态;巢湖污染最重,总氮,总磷严重超标,也处于重富营养化状态。其它的湖,水库都处于中等富营养化状况之下,还算不错。

  富营养化的后果是什么呢?由于水体中营养物,一般是硝酸盐和磷酸盐,越来越丰富,水生生物开始疯长,水藻成团,消耗大量的氧。鱼类因缺氧而窒息;水中有机物在厌氧条件下经光照降解放出硫化氢和氨等恶臭气体,水域变臭;其它生命也因缺氧而停止活动。河流和湖泊变成臭河,臭湖;死河和死湖。

  我们再从生态食物链角度进一步讨论这一问题。水体中,正常的食物链是:绿藻吸收水中的氮和磷,浮游生物再吃绿藻,小鱼食浮游生物,大鱼吃小鱼,维持了水体的勃勃生机。而不正常的食物链是:水体中氮磷过剩,生成大量兰藻--绿藻,一部分兰藻--绿藻被浮游生物吃掉,再供养淡水鱼;另一部分兰藻--绿藻则飘浮在水上层,产生三种后果,即水呈碗豆绿色,水中溶解氧明显降低,水体腐败恶臭。

  古人诗云:“春来江水绿如兰”。水是无色的,泉水和溪水长流不腐也是无色的。绿色和兰色是江南河流中水藻的颜色,为富营养化的表现。春天来了,气温水温升高,兰藻--绿藻开始发育,为气候背景。太湖近年来总氮,总磷一直超标,因此年年夏季出现兰藻--绿藻潮。2001年情况更为严重,5月中旬无锡市就近的梅梁湖水域每升水中兰藻细胞密度为585万个;5月下旬该湖每升水含兰藻692万个;6月上旬每升水为692个兰藻;6月中旬已达到1139个兰藻。比2000年同期高出一倍多。

  有些兰藻--绿藻还能分泌出毒性很大的生物毒素,人在有兰藻--绿藻的湖中游泳,皮肤会受刺激,狗和羊喝了含兰藻--绿藻的湖水可能中毒死亡,鱼就更不用提了,更容易中毒死亡。

  20世纪80年代有些科学家建议用NTA(腈基三乙酸)和EDTA(乙烯二氨基四乙酸)代替磷酸盐做为软水剂,不幸地是,后来发现它们危害性更大。它们可与重金属(如铅和汞)结合,用传统的水处理工艺很难从水中去除这些重金属。NTA现已被停用。

 

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