海洋污染物

海洋污染物

海洋中累積着的人為污染物不僅種類多、數量大，而且危害深遠。自然界如火山噴發、自然油溢也造成海洋污染，但相比於人為的污染物影響小，不作為海洋環境科學研究的主要對象。主要是由於人類活動而直接或間接進入海洋環境，並能產生有害影響的物質或能量。通常有以下幾類： 石油及其產品、重金屬、農藥、有機物和生活污水、放射性物質、熱污染以及固體碎片。石油及其產品主要來自開採、運輸、煉製和使用等過程中的流失而直接排放或間接輸送入海，它們對海洋生物和海濱環境危害最大。重金屬主要來自工、農業廢水和大氣，易蓄積于海洋生物體內。農藥來自農田徑流和大氣搬運，其中有機氯農藥會使海鳥蛋殼變薄。工業和生活污水中含有大量有機物和營養鹽，過量流入海洋易引起赤潮。熱污染一般指發電廠冷卻水。固體碎片主要指各種難降解的塑料，它們對海洋中哺乳動物危害最大。

按照污染物的來源、性質和毒性，可有多種分類法，當前，通常分為以下幾類：

包括原油和從原油分餾成的溶劑油、汽油、煤油、柴油、潤滑油、石蠟、瀝青等，以及經裂化、催化重整而成的各種產品。主要是在開採、運輸、煉製及使用等過程中流失而直接排放或間接輸送入海；是當前海洋中主要的、且易被感官覺察的量大、面廣，對海洋生物能產生有害影響，並能損害優美的海濱環境的污染物。

包括鉻、錳、鐵、銅、鋅、銀、鎘、銻、汞、鉛等金屬和磷、硫、砷等非金屬以及酸、鹼等。主要來自工、農業廢水和煤與石油燃燒而生成的廢氣轉移入海。這類物質入海後往往是河口、港灣及近岸水域中的重要污染物，或直接危害海洋生物的生存，或蓄積于海洋生物體內而影響其利用價值。

主要自森林、農田等施用農藥而隨水流遷移入海，或逸入大氣，經搬運而沉降入海。有汞、銅等重金屬農藥，有機磷農藥，百草枯、蔬草滅等除莠劑，滴滴涕、六六六、狄氏劑、艾氏劑、五氯苯酚等有機氯農藥以及多在工業上應用而其性質與有機氯農藥相似的多氯聯苯等。有機氯農藥和多氯聯苯的性質穩定，能在海水中長期殘留，對海洋的污染較為嚴重；並因它們疏水親油易富集在生物體內，對海洋生物危害尤大。 ^[1] 

主要來自核武器爆炸、核工業和核動力船艦等的排污。有鈰-114、鈈-239、鍶-90、碘-131、銫-137、釕-106、銠-106、鐵-55、錳-54、鋅-65和鈷-60等。其中以鍶-90、銫-137和鈈-239的排放量較大，半衰期較長，對海洋的污染較為嚴重。 ^[1] 

這是一類成分複雜的污染物，有來自造紙、印染和食品等工業的纖維素、木質素、果膠、醣類、糠醛、油脂等以及來自生活污水的糞便、洗滌劑和各種食物殘渣等。造紙、食品等工業的廢物入海後以消耗大量的溶解氧為其特徵；生活污水中除含有寄生蟲、致病菌外，還帶有氮、磷等營養鹽類，可導致富營養化，甚至形成赤潮。

熱污染主要來自電力、冶金、化工等工業冷卻水的排放，可導致局部海區水温上升，使海水中溶解氧的含量下降和影響海洋生物的新陳代謝，嚴重時可使動植物的羣落髮生改變，對熱帶水域的影響較為明顯。固體廢物主要包括工程殘土、城市垃圾及疏浚泥等，投棄入海後能破壞海濱自然環境及生物棲息環境。 ^[1] 

要解決海洋水體污染，最重要的是要研究新型的有機污染物，並且提高分析檢測的技術以及加強對生物地球化學的研究。

其實，海洋水體的新型有機污染物出現已經有20年了，越來越受到關注的是藥物污染，其中包括一些抗生素對於水體的污染。因為科學家已經發現，很多細菌可以生長在不同的抗生素上面，即便是藥性非常強的盤尼西林上面也能夠生長細菌。

在水污染研究領域，不斷有新型污染問題出現。比如水處理過程中，因為消毒而產生的副產物毒性是剛剛出現的國際研究熱點。

而且污染導致的問題有了越來越多的發現。比如英國的科學家發現，河流中在污水排放口附近就會出現雄魚雌化的現象，這就是我們關注的環境激素的影響。海洋污染是近年來才開始受關注的問題，因為海洋也難逃生態系統受污染的全球格局，幾乎所有海域都受到不同程度的影響。但是對於海洋裏的有機物污染，我們仍然有很大的知識空缺需要去填補。

我國是抗生素生產的超級大國，比如青黴素產量佔全世界產量的75%，頭孢菌佔80%，鏈黴素佔90%。我們人均使用抗生素的量，也是美國使用量的10倍。大量抗生素的生產和使用，最終都通過生態循環系統進入到水體，也進入到了海洋。以海河流域為例，羅義教授的課題組就發現磺胺的抗性基因在水和土壤中的含量水平都很高，成了一個新型的污染物。更糟糕的是，抗性基因在環境中並沒有一個排放標準的上限。這一課題組正在調查抗性基因在水環境的存在情況，以及污水處理系統中抗性基因的準概況，希望能夠為制定抗性基因的環境基準和排放標準提供參考數據。

海洋污染物的監測包括水質監測、底質監測、大氣監測和生物監測等。都可分為沿岸近海監測和遠洋監測。前者因海域污染較重且複雜多變，設立的監測站密，各站項目齊全且每月至少監測一次；後者主要測定那些擴散範圍廣和因海上傾廢和因事故泄入海洋的污染物質，通常設站較稀，監測次數較少。此外，還有利用生物個體、種羣或羣落對污染物的反應以判斷海洋環境污染情況的。

一種物質入海後，是否成為污染物，因物質的性質、數量（或濃度）、時間和海洋環境特徵而異。有些物質，入少，對海洋生物的生長有利；量大，則有害。如城市生活污水中所含的氮、磷，工業污水中所含的銅、鋅等元素就是如此。

1991年1月1日生效的新《國際海事危險物品（IMDG）法典》附錄Ⅲ中包括“防止以包裝形式海運的有害物質污染的規定”。 有害物質是指《法典》中標為海洋污染物的產品，很容易從字母索引中的上標P、PP或·和貨運單中的MP識別。有害物質的三種分類法定義如下: P—海洋污染物 含有10%或以上海洋污染物的溶液或混合物被認為是有害物質。 PP—嚴重海洋污染物 某些海洋污染物有極端的污染潛力，並在單獨的貨單上標識為嚴重海洋污染物。含有1%或以上的這些特定海洋污染物的溶液或混合物被列為“PP”類。 ^[2] 

21世紀人類社會面臨“人口劇增、資源匱乏、環境惡化”三大問題的嚴峻挑戰 ，隨着陸地資源的日趨減少 ，開發海洋 ，向海洋索取資源 ，尤其是海洋微生物資源越來越受到人們關注。將從海洋微生物多樣性、海洋藥物及保健功能的生物活性物質、海洋極端酶、海洋微生物在消除海洋污染物等方面給予介紹 。 ^[3] 

在多數情況下受污染的水域往往有多種污染物。因此，一種污染物入海後，經過一系列物理、化學、生物和地質過程，其存在形態、濃度、在時間和空間上的分佈，乃至對生物的毒性將發生較大的變化。如無機汞入海後，若被轉化為有機汞，毒性顯著增強；但若有較高濃度硒元素或含硫氨基酸存在時，毒性會降低。有些化學性質較穩定的污染物，當排入海中的數量少時，其影響不易被察覺，但由於這些污染物不易分解，能較長時間地滯留和積累，一旦造成不良的影響則不易消除。海洋污染物對人體健康的危害，主要是通過食用受污染海產品和直接污染的途徑。隨着人們對污染物的認識，科學和技術的發展，以及不同海域環境條件的差異，主要的海洋污染物將隨着時間和海域而發生變化。

海洋石油污染是國際上普遍關心的一個問題。由於石油開採和煉製以及與之有關工業的發展，海上石油勘探、開採事業的興起，海上交通運輸的繁忙和油船事故屢有發生，所有這些人為的活動，使大量石油進入海洋，對海洋生物和漁業造成嚴重影響。在我國，近海石油污染也比較嚴重，是我國的主要海洋污染物。因此，對海洋石油污染情況調查及其危害。 ^[4] 

膠州灣入海污染源總量控制決策支持系統的研究是為了控制膠州灣日益嚴重的膠州灣氮磷和石油烴污染，使得膠州灣沿岸的工業農業等經濟在環境不受到繼續破壞的條件下能夠健康穩定的長期可持續性發展而設立的命題。本文在綜合膠州灣的物理化學和生物性質之上，分析了膠州灣的海水自淨能力，並利用總量分配模型通過經濟效益函數將削減總量合理的分配給各個排污口。着重分析了膠州灣的污染來源，將海洋污染排放量和社會經濟污染排放量二者通過入海口檢測系統檢測到的污染源濃度和入海總量聯繫起來。綜合分析了工業，農業和生活污水的來源問題。工業污水主要是各個不同的行業的污水排放量綜合。具體聚類分析將不同的行業總結成不同的污染指數的企業行業，通過提高企業的環保技術水平和徵收排污税的方式使得各個工業經濟個體在經濟利益最大化同時考慮了環保措施。農業污水主要是農業用地的化肥農藥過度使用使得農業污水大量排放入海。通過政府的政策指引，例如規定糧食最低價格和補貼等方式對農民進行政策上的引導，農民可以通過經濟方面的考慮來減少化肥農藥的使用量，也可以通過市場上原材料的價格和土地的價格來影響農民的污染物排放量行為。在人口模型中，本文簡單的通過人口數量和人均排放污染物係數來估算城市人口的污染量排放。鑑於經濟模塊的污染物排放量，本文也分析了海洋入海污染物的海水自淨能力分析，主要是分為海洋的物理自淨能力，海洋的化學自淨能力和海洋的生物自淨能力，自淨能力是海洋的一種對污染物消耗轉化的能力，對於消耗不完的污染物，就會影響海洋的生物羣落和海水質量，本文中的海洋質量評價系統針對海洋調查中的各個因子和海洋環境水質標準的比較，利用模糊數學評價方法對海洋水質進行評價等級。同時利用人工神經網絡的方法對海洋中的水質進行了模擬預測。本文通過對以上的經濟中的工業系統，農業系統，生活人口系統，以及海洋系統當中的海水評價，海水自淨能力分析系統以及海洋污染物剩餘總量的合理分配系統的整合設計了膠州灣入海污染物總量控制的管理決策支持系統，旨在輔助相關的環保部門利用該系統能夠進行科學的決策行為，對於設定的經濟政策社會影響以及對環境污染的影響都能做到有理有據，對於市場某些生產要素因子價格的變動可以預測農民的經濟行為，能夠大致估計化肥農藥的污染量。本文利用環境庫茲涅茨曲線分析了工業的污染排放量與人均收入，產業結構，規模和技術四個社會因子的影響關係，採用U型曲線來分析膠州灣的經濟形勢。對於農業的分析，用環境庫茲涅茨曲線迴歸農藥化肥的用量和人均GDP的關係。本文設計了滿足個體理性約束、激勵相容性約束、公平的、有效的陸源污染物排海權交易機制和雙向拍賣排污權交易機制。 ^[5]