二、污染水环境的污染物有哪些
造成水体污染的污染源有多种，不同污染源排放的污水和废水具
有不同的成分和性质，但其所含的污染物主要有以下几类：悬浮物
、耗氧有机物、植物性营养物、重金属、酸碱污染、石油类、难降
解有机物、放射性物质、热污染和病原体等。
（一）悬浮物
悬浮物主要指悬浮在水中的污染物质，包括无机的泥沙、炉渣、
铁屑，以及有机的纸片、菜叶等。水力冲灰、洗煤、冶金、屠宰、
化肥、化工、建筑等工业废水和生活污水中都含有悬浮状的污染物
，排入水体后除了会使水体变得浑浊，影响水生植物的光合作用以
外，还会吸附有机毒物、重金属、农药等，形成危害更大的复合污
染物沉入水底，日久后形成淤积，会妨碍水上交通或减少水库容量
，增加挖泥负担。
（二）耗氧有机物
生活污水和某些工业废水中含有糖、蛋白质、氨基酸、酯类、纤
维素等有机物质，这些物质以悬浮状态或溶解状态存在于水中，排
入水体后能在微生物作用下分解为简单的无机物，在分解过程中消
耗氧气，使水体中的溶解氧（ Dissolved Oxygen,DO） 减少，微生
物繁殖。当水中 DO降至 4mg/L以下时，将严重影响鱼类和水生生物
的生存；当 DO降至零时，水中厌氧微生物占据优势，造成水体变黑
发臭，将不能被用于作饮用水源和其他用途。耗氧有机物的污染是
当前我国最普遍的一种水污染。由于有机物成分复杂、种类繁多，
一般用综合指标生化需氧量（ Biological Oxygen Demand,BOD）
,化学需氧量（ Chemical Oxygen Demand,COD） 或总有机碳（
Total Organic Carbon,TOC） 等表示耗氧有机物的量。清洁水体
中 BOD5（ 五日生化需氧量）含量应低于 3mg/L,BOD5超过 10mg/L则表
明水体已经受到严重污染。
（三）植物性营养物
植物性营养物主要指含有氮磷等植物所需营养物的无机、有机化合
物，如氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐和含氮、磷的有机化合物
。这些污染物排入水体，特别是流动较缓慢的湖泊、海湾，容易引
起水中藻类及其他浮游生物大量繁殖，形成富营养化污染，除了会
使自来水处理厂运行困难、造成饮用水的异味外，严重时也会使水
中溶解氧下降、鱼类大量死亡，甚至会导致湖泊的干涸灭亡。
（四）重金属
很多重金属对生物有显著毒性，并且能被生物吸收后通过食物链浓
缩千万倍，最终进入人体造成慢性中毒或严重疾病。例如，著名的
日本水俣病就是由于甲基汞破坏了人的神经系统而引起的；骨痛病
则是镉中毒造成骨骼中钙的减少的后果，这 2种疾病最终都会导致
人的死亡。
（五）酸碱污染
酸碱污染物排入水体会使水体 pH发生变化，破坏水中自然缓冲作
用。当水体 pH小于 6.5或大于 8.5时，水中微生物的生长会受到抵制
，致使水体自净能力减弱，并影响渔业生产，严重时还会腐蚀船只
、桥梁及其他水上建筑。用酸化或碱化的水浇灌农田，会破坏土壤
的理化性质，影响农作物的生长。酸碱对水体的污染，还会使水的
含盐量增加，提高水的硬度，对工业、农业、渔业和生活用水都会
产生不良的影响。
（六）石油类
含有石油类产品的废水进入水体后会漂浮在水面并迅速扩散，形
成一层油膜，阻止大气中的氧进入水中，妨碍水生植物的光合作用
。石油在微生物作用下的降解也需要消耗氧，造成水体缺氧。同时
，石油还会使鱼类呼吸困难直至死亡。食用在含有石油的水中生长
的鱼类，还会危害人体健康。
（七）难降解有机物
难降解有机物是指那些难以被微生物降解的有机物，它们大多是
人工合成的有机物。例如，有机氯化合物、有机芳香胺类化合物、
有机重金属化合物以及多环有机物等。它们的特点是能在水中长期
稳定地停留，并通过食物链富集最后进入人体。它们中的一部分化
合物具有致癌、致畸和致突变的作用，对人类的健康构成了极大的
威胁。
（八）放射性物质
放射性物质主要来自核工业和使用放射性物质的工业或民用部门
。放射性物质能从水中或土壤中转移到生物、蔬菜或其他食物中，
并发生浓缩和富集进入人体。放射性物质释放的射线会使人的健康
受损，最常见的放射病就是血癌，即白血病。
（九）热污染
废水排放引起水体的温度升高，被称为热污染。热污染会影响水
生生物的生存及水资源的利用价值。水温升高还会使水中 DO减少，
同时加速微生物的代谢速率，使 DO的下降更快，最后导致水体的自
净能力降低。热电厂、金属冶炼厂、石油化工厂等常排放高温的废
水。
（十）病原体
生活污水、医院污水和屠宰、制革、洗毛、生物制品等工业废水
，常含有病原体，会传播霍乱、伤寒、胃炎、肠炎、痢疾以及其他
病毒传染的疾病和寄生虫病。
三、水污染来源
人类活动所排放的各类污水是将上述污染物带入水体的一大类污
染源，由于这些污水、废水多由管道收集后集中排放，因此常被称
为点污染源。大面积的农田地面径流或雨水径流也会对水体产生污
染，由于其进入水体的方式是非组织的，通常被称为非点污染源，
或面污染源。
（一）点污染源
主要的点污染源有生活污水和工业废水。由于产生废水的过程不
同，这些污水、废水的成分和性质有很大的差别。
1、生活污水
生活污水主要来自家庭、商业、学校、旅游服务业及其他城市公
用设施，包括厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、沐浴排水及
其他排水等。污水中主要含有悬浮态或溶解态的有机物质（如纤维
素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质等），还含有氮、硫、磷等无机盐
类和各种微生物。一般生活污水中悬浮固体的含量在 200~400mg/L
之间，由于其中有机物种类繁多，性质各异，常以 BOD5或 COD来表示
其含量。一般生活污水的 BOD5在 200~400mg/L之间。
2、工业废水
工业废水产自工业生产过程，其水量和水质随生产过程而异，根
据其来源可以分为工艺废水、原料或成品洗涤水、场地冲洗水以及
设备冷却水等；根据废水中主要污染物的性质，可分为有机废水、
无机废水、兼有有机物和无机物的混合废水、重金属废水、放射性
废水等；根据产生废水的行业性质，又可分为造纸废水、印染废水
、焦化废水、农药废水、电镀废水等。
不同工业排放废水的性质差异很大，即使是同一种工业，由于
原料工艺路线、设备条件、操作管理水平的差异，废水的数量和性
质也会不同。一般讲来，工业废水有以下几个特点：
（ 1）废水中污染物浓度大，某些工业废水含有的悬浮固体或有机
物浓度是生活污水的几十甚至几百倍；
（ 2）废水成分复杂且不易净化，如工业废水常呈酸性或碱性，废
水中常含不同种类的有机物和无机物，有的还重金属、氰化物、多
氯联苯、放射性物质等有毒污染物。
（ 3）带有颜色或异味，如刺激性的气味，或呈现出令人生厌的外
观、易产生泡沫，含有油类污染物等；
（ 4）废水水量和水质变化大，因为工业生产一般有着分班进行的
特点，废水水量和水质常随时间有变化，工业产品的调整或工业原
料的变化，也会造成废水水量和水质的变化；
（ 5）某些工业废水的水温高，甚至有高达 40℃ 以上。
工业部门 工厂性质 主要污染物 废水特点
动力 火力发电、核电站 热污染、粉煤灰、酸、
放射性
高温、酸性、悬浮
物多、水量大、有
放射性
COD高、有 毒性、偏
酸、水量较大、有
放射性
化工 肥料、纤维、橡胶
、染料、塑料、农
药、油漆、洗涤剂
、树脂
酸或碱、盐类、氰化物
、酚、苯、醇、醛、氯
仿、氯乙烯、农药、洗
涤剂、多氯联苯、重金
属、硝基化合物、胺基
化合物
COD高、pH变 化大、
含盐量大、毒性强
、成分复杂、难以
生物降解
石油化工 炼油、蒸馏、裂解
、催化、合成
油、氰化物、酚、硫、
砷、吡啶、芳烃、酮类
COD高、毒 性较强、
成分复杂、水量大
冶金 选矿、采矿、烧结
、炼焦、冶炼、电
解、精炼、淬火
酚、氰化物、硫化物、
氟化物、多环芳烃、吡
啶、焦油、煤粉、重金
属、酸、放射性
几种主要的工业废水的水质特点及其所含的污染物
几种主要的工业废水的水质特点及其所含的污染物
工业部门 工厂性质 主要污染物 废水特点
动力 火力发电、核电站 热污染、粉煤灰、酸,高温、酸性、悬浮纺织 棉毛加工、漂洗、
纺织印染
染料、酸或碱、纤维、
洗涤剂、硫化物、硝基
物、砷
带色、p H变 化大、
有毒性
制革 洗皮、鞣革、人造
革
酸、碱、盐类、硫化物
、洗涤剂、甲酸、醛类
、蛋白酶、锌、铬
COD高,含盐量高、
有恶臭、水量大
造纸 制浆、造纸 碱、木质素、悬浮物、
硫化物、砷
碱性强、COD高,水
量大、有恶臭
食品 屠宰、肉类加工、
油品加工、乳制品
加工、水果加工、
蔬菜加工等
有机物、病原微生物、
油脂
BOD高,致病菌多、
水量大、有恶臭
（二）面污染源
面污染源又称非点污染源，主要指农村灌溉水形成的径流，农村
中无组织排放的废水，地表径流及其他废水和污水。分散排放的小
量污水，也可列入面污染源。
农村废水一般含有有机物、病原体、悬浮物、化肥、农药等污染
物；畜养殖业排放的废水，常含有很高的有机物浓度；由于过量地
施加化肥、使用农药，农田地面径流中含有大量的氮、磷营养物质
和有毒农药。
大气中的污染物随降雨进入地表水体，也可认为是面污染源，如
酸雨。
此外，天然性的污染源，如水与土壤之间的物质交换，风刮起泥
沙、粉尘进入水体等，也是一种面污染源。
对面污染源的控制，要比对点污染源难得多。值得注意的是，对
于某些地区和某些污染物来说，面污染源所占的比重往往不小。例
如，对于湖泊的富营养化，面污染源所作的贡献常会超过 50%。
四、我国水污染有什么特征
我国污水、废水排放量每天约为 1亿 m3之多，其中城市生活废水约
占 40%，工业废水占 60%。工业废水排放量在近 10多年内呈缓慢下降
趋势，而生活污水排放量却在增长。应该指出的是，很多统计数字
中没有包括乡镇企业的废水排放量，而在有的地区，它所占的比例
是不可忽视的。
根据国家环境保护局 1996年的年度报告，自 20世纪 80年代以来，
由于工业的快速增长，人口和生产发展的多重压力，以及化肥和农
药使用量的大幅度增加，我国地面水和地下水的质量已有较大的下
降。在受监测的城市河段中，已有 40%的河段达不到最起码的水质
标准。
我国地面水水质标准，是按照不同水域、不同功能分成 5类制订
的。这 5类水域及其功能是：
Ⅰ 类水体：为源头水及其自然保护区；
Ⅱ 类水体：为集中生活饮用水水源地一级保护区，珍贵鱼类保护
区，鱼虾产卵场等；
Ⅲ 类水体：为集中饮用水水源地二级保护区，一级鱼类保护区，
游泳区等；
Ⅳ 类水体：为工业用水区，人体不直接接触的娱乐用水区；
Ⅴ 类水体：为农业用水区，一般景观要求水域。
1995年国内对 135个城市河段的监测表明，北方河流受监测的河
段中,Ⅴ 类和 Ⅴ 类以下的河段就占据了 70%以上，而达到 Ⅱ 类,Ⅲ
类水质标准的河段有 5%左右。南方河段的污染情况略轻，但也有
30%以上的河段为 Ⅴ 类和 Ⅴ 类以下水体，而达到 Ⅱ 类和 Ⅲ 类水质标
准的河段约占 40%。可见，北方河流的污染情况要比南方更严重。
（一）地面水污染特征
我国地面水最常见的水污染是有机污染、重金属污染、富营养污
染以及这些污染共存的复合性污染。
1、有机污染
我国多数污染河流的特征都属于有机污染，表现为水体中 COD、
BOD浓度增高。例如，淮河全流域每年排放的工业废水和城市废水
量约 36亿 m3,带入的 COD总量约为 150万 t。 如此大量的有机污染物使
淮河中的有机物含量严重超标,DO含量则显著不足，甚至降低到零
。据 1993年对淮河 280个断面的水质监测，发现淮河水质已经不能
满足饮用水水源水质标准，其中约 45%的断面连灌溉水质标准都达
不到。 1994年更发生了多次水质污染事故，使淮河干流约 40%的水
质严重恶化，严重影响了人民生活和工农业生产，因而引起了我国
政府的关注，并开始大力治理淮河污染，至今已初见成效。
应该注意的是，受到有机污染的河流往往同时接纳大量悬浮物，
它们中的相当一部分是有机物，排入水体后先是沉淀至河底形成沉
积物。沉积物是水体的一个潜在污染源。
近年来难降解合成有机物污染受到广泛注意，这是一种新的有
机物污染。它们即使在十分低的含量下也可能对人体健康有直接危
害，如致癌、致畸、致突变。
2、重金属污染
重金属随废水排入水体后，大多将沉淀至水底，或与有机物螯合
成毒性很强的金属有机物。由于我国对工业含重金属废水的排放控
制较早，因此在全国范围内水体重金属污染面积不大。
3、富营养化
我国主要淡水湖泊都已呈现出富营养污染现象。其主要原因是它
们接纳了各种污染源排放的污染物，使水体 DO降低、水质恶化。例
如，滇池是著名的高原湖泊，原来是昆明市的饮用水源，但同时也
是污水的受纳体，监测资料表明,20世纪 90年代以来滇池水质已只
能满足灌溉水质的要求。滇池内湖中水葫芦覆盖面积和生长厚度逐
年增加，内湖外湖中都出现了蓝藻滋生的现象，原来的旖旎风光变
成了一片污秽。
我国沿海海域同样呈现出严重的富营养污染现象。渤海、东海、
南海，自 20世纪 30年代以来，都曾经出现赤潮，而且出现的频率日
益增加。以渤海为例,20世纪 60年代以前，曾出现过 3次赤潮； 70
年代出现赤潮次数为 9次； 80年代增加至 74次； 1990年 1年内即发生
了 34次； 1998年发生了 22次； 1999年 7月 3日，出现了 1500km2面积的
严重赤潮,7月 15日更扩大到 6500km2。 可见海洋污染的不断发展，
已到了十分严重的地步。
（二）地下水污染特征
我国地下水水质下降主要表现为硬度和硝酸盐含量的增加，局部
地区发现了较严重的油污染，也存在痕量有机物的污染。
五、水污染有什么危害
水污染的危害主要有以下几点：
（一）危害人体健康
水污染直接影响饮用水源的水质。当饮用水源受到合成有机物污
染时，原有的水处理厂不能保证饮用水的安全可靠，这将会导致如
腹水、腹泻、肠道线虫、肝炎、胃癌、肝癌等很多疾病的产生。与
不洁的水接触也会染上如皮肤病、沙眼、血吸虫、钩虫病等疾病。
近来很多人谈论到环境污染导致雌激素增加，影响到了人类繁殖能
力；还有人指出水污染会造成自然流产或是先天残疾。总之，水污
染危害人体健康是不容置疑的。
据世界银行调查资料，与其他收入水平相当的发展中国家相比，我
国的安全饮用水供给水平及卫生设施水平是比较高的。因此，与水
污染有关的疾病的发病率相对较低。 1990年，我国有 1.5%的总死亡
率和 3%的总疾病率与供水及其卫生条件相关。相比之下，与空气污
染有关的慢性障碍性呼吸道疾病却占总死亡率的 16%和总疾病率的
8.5%。应该注意，我国农村由于化肥的广泛使用以及农民收入的提
高，农民收集城市粪便用作肥料的习惯已经改变，但城镇中现代化
的污水收集和处理系统却远未形成。因此，可能会引起全国范围，
特别是北方地区肠道疾病发病率的增加。水污染对于饮用水源的威
胁，也必然带来对人体健康的威胁。
对某些污水灌溉区的调查说明，生活在污水灌溉区的农民的发病率
要明显比非污水灌溉区的发病率高。对采用不同饮用水源的人群的
调查说明，在同一个地区，饮用井水的居民癌症发病率要比饮用池
塘水的居民低得多。
（二）降低农作物的产量和质量
由于污水能提供水量和肥分，很多地区的农民，有采用污水灌溉
农田的习惯。但惨痛的教训表明，含有毒有害物质的废水污水污染
了农田土壤，造成作物枯萎死亡，使农民受到极大的损失。尽管不
少地区也有获得作物丰收的现象，但是在作物丰收的背后，掩盖的
是作物受到污染的危机。研究表明，在一些污水灌溉区生长的蔬菜
或粮食作物中，可以检出痕量有机物，包括有毒有害的农药等，它
们必将危及消费者的健康。
（三）影响渔业生产的产量和质量
渔业生产的产量和质量与水质直接紧密相关。淡水渔场由于水污
染而造成鱼类大面积死亡事故，已经不是个别事例，还有很多天然
水体中的鱼类和水生物正濒临灭绝或已经灭绝。海水养殖事业也受
到了水污染的破坏和威胁。水污染除了造成鱼类死亡影响产量外，
还会使鱼类和水生物发生变异。此外，在鱼类和水生物体内还发现
了有害物质的积累，使它们的食用价值大大降低。
（四）制约工业的发展
由于很多工业（如食品、纺织、造纸、电镀等）需要利用水作为
原料或洗涤产品和直接参加产品的加工过程，水质的恶化将直接影
响产品的质量。工业冷却水的用量最大，水质恶化也会造成冷却水
循环系统的堵塞、腐蚀和结垢问题，水硬度的增高还会影响锅炉的
寿命和安全。
（五）加速生态环境的退化和破坏
水污染造成的水质恶化，对于生态环境的影响更是十分严峻。水
污染除了对水体中天然鱼类和水生物造成危害外，对水体周围生态
环境的影响也是一个重要方面。污染物在水体中形成的沉积物，对
水体的生态环境也有直接的影响。
（六）造成经济损失
水污染对人体健康、农业生产、渔业生产、工业生产以及生态环
境的负面影响，都会表现为经济损失。例如，人体健康受到危害将
减少劳动力，降低劳动生产率，疾病多发需要支付更多医药费；对
工农业渔业产量质量的影响更是直接的经济损失；对生态环境的破
坏意味着对污染治理和环境修复费用的需求将大幅度增加。
世界银行曾对我国大气污染和水污染所造成的损失作了估算，其
结论是与大气污染和水污染对人体健康的影响相当的经济损失是每
年 2422.8亿美元，占我国国民生产总值（ GNP） 的 3.5%。这个数字
还没有包括水资源短缺和水环境污染对工农业所造成的直接经济损
失。
六、城市应该怎样来防治水污染
我国城市基础设施落后，城市废水的集中处理率目前不足 10%。
大量未经妥善处理的城市废水肆意排入江河湖海，造成严重的水污
染。因此，加强城市废水的治理是十分重要的。
1、将水污染防治纳入城市的总体规划
各城市应结合城市总体规划与城市环境总体规划，将不断完善下
水道系统作为加强城市基础设施建设的重要组成部分予以规划、建
设和运行维护。对于旧城区已有的污水 /雨水合流制系统应作适当
的改造。新城区建设应在规划时考虑配套建设雨水 /污水分流制下
水道系统。应有计划、有步骤地建设城市污水处理厂。城市污水处
理厂的建设是解决城市水污染的重要手段。
2、城市废水的防治应遵循集中与分散相结合的原则
一般来讲，集中建设大型城市污水处理厂与分散建设小型污水处
理厂相比，具有基建投资少、运行费用低、易于加强管理等优点。
但在人口相对分散的地区，城市污水处理厂的服务面积大，污水收
集与输送管道敷设费用增加，适当分散治理可以减少污水收集管道
和污水厂建设的整体费用。此外，从废水资源化的需要来看，分散
处理便于接近用水户，可节省大型管道的建设费用。因此，在进行
城市污水处理厂的规划与建设时，应根据实际情况，遵循集中与分
散相结合的原则，综合考虑确定其建设规模。
3、在缺水地区应积极将城市水污染的防治与城市废水资源化相
结合
随着世界城市化进程加快，许多城市严重缺水，特别是工业和人
口过度集中的大城市和超大城市，情况更加严重。例如，美国洛杉
矶，得克萨斯州、亚利桑那州、内华达州的一些城市，墨西哥的墨
西哥市，我国的大连、青岛、天津、北京、太原等城市普遍缺水。
因此，在水资源短缺地区，在考虑城市水污染防治对策时应充分注
意与城市废水资源化相结合，在消除水污染的同时，进行废水再生
利用，以缓解城市水资源短缺的局面，这对于我国北方缺水城市尤
为重要。如北京在城市污水防治规划中考虑了城市污水的回用需求
，污水处理厂的位置是根据回用的需要决定的，这便于就地消纳净
化出水，以缓解北京市水资源的紧张状况。
4、加强城市地表和地下水源的保护
由于大量污水的排放，许多城市的饮用水源都受到了不同程度的
污染。调查资料表明，我国 17%的居民的饮用水中有机污染物浓度
偏高。淮河流域一些城镇的饮用水大部分不符合卫生标准。城市水
污染的防治规划应将饮用水源的保护放在首位，以确保城市居民安
全饮用水的供给。
5、大力开发低耗高效废水处理与回用技术
传统的活性污泥法城市污水处理工艺虽然能有效地去除污水中的
有机物，但具有基建费大、运行费较高等缺点，往往为我国经济实
力所不胜负担。此外，该工艺还不能有效地去除污水中的氮、磷等
营养物质。因此，必须根据各地情况，因地制宜地开发各种高效低
耗的新型废水处理与回用技术。例如，厌氧生物处理技术、生物膜
法、天然净化系统等。尽可能地降低基建投资，节省运行费用，以
更快地提高城市污水的处理率，有力地控制水污染。
七、用什么方法来处理废水
废水中污染物多种多样，从污染物形态分有溶解性的、胶体状的
和悬浮状的污染物；从化学性质分有有机污染物和无机污染物；有
机污染物从生物降解的难易程度又可分为可生物降解的有机物和不
可生物降解的有机物。废水处理即是利用各种技术措施将各种形态
的污染物从废水中分离出来，或将其分解、转化为无害和稳定的物
质，从而使废水得以净化的过程。
根据所采用的技术措施的作用原理和去除对象，废水处理方法可
分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三大类。主要废水处理
技术及其去除对象如下表所示。
（一）废水的物理处理法
废水的物理处理法是利用物理作用来进行废水处理的方法，主要
用于分离去除废水中不溶解的悬浮污染物。在处理过程中废水的化
学性质不发生改变。主要工艺有筛滤截留、重力分离（自然沉淀和
上浮）、离心分离等，使用的处理设备和构筑物有格栅和筛网、沉
砂池和沉淀池、气浮装置、离心机、旋流分离器等。
分类 处理工艺 处理对象 适用范围
调节池 均衡水质和水量 预处理
格栅 粗大悬浮物和漂
浮物
预处理
筛网 较细小的悬浮物 预处理
沉淀 可沉物质 预处理
气浮 乳化油、比重接
近1的 悬浮物
预处理或中间处理
离心机 乳化油、固体物 预处理或中间处理
旋流分离器 较大的悬浮物 预处理
砂滤池 细小悬浮物、乳
化油
中间或深度处理物理处理
法
废水处理方法的分类及去除对象
中和 酸、碱 预处理
混凝 胶体、细小悬浮
物
中间或深度处理
化学沉淀 溶解性有害重金
属
中间或深度处理
氧化还原 溶解性有害物质 中间或深度处理
吹脱 溶解性气体 预处理或中间处理
萃取 溶解性有机物 预处理或中间处理
吸附 溶解性物质 中间或深度处理
离子交换 可离解物质 深度处理
电渗析 可离解物质 深度处理
反渗透膜 盐类 深度处理
好氧生物处理 中间处理
厌氧生物处理 中间处理
土地处理 深度处理
稳定塘 深度处理
生物处理
法
胶体和溶解性有
机物
化学处理
法
废水处理方法的分类及去除对象
（二）废水的化学处理法
化学处理法是利用化学反应来分离、回收废水中的污染物，或将
其转化为无害物质，主要工艺有中和、混凝、化学沉淀、氧化还原
、吸附、萃取等。
（三）废水的生物处理法
在自然界中，栖息着大量的微生物。这些微生物具有氧化分解有
机物并将其转化成稳定无机物的能力。废水的生物处理法就是利用
微生物的这一功能，并采用一定的人工措施，营造有利于微生物生
长、繁殖的环境，使微生物大量繁殖，以提高微生物氧化、分解有
机物的能力，从而使废水中的有机污染物得以净化的方法。
根据所用微生物的呼吸特性，生物处理可分为好氧生物处理和厌
氧生物处理两大类。按微生物的生长状态，废水生物处理法又可分
为悬浮生长型（如活性污泥法）和附着生长型（生物膜法）。
1、好氧生物处理法
好氧生物处理是利用好氧微生物，在有氧环境下，将废水中的有
机物分解成二氧化碳和水。好氧生物处理处理效率高，使用广泛，
是废水生物处理中的主要方法。好氧生物处理的工艺很多，包括活
性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等工艺。
2、厌氧生物处理法
厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解
有机污染物的处理技术，最终产物为甲烷、二氧化碳等。多用于有
机污泥、高浓度有机工业废水，如啤酒废水、屠宰厂废水等的处理
，也可用于低浓度城市污水的处理。污泥厌氧处理构筑物多采用消
化池，最近 20多年来，开发出了一系列新型高效的厌氧处理构筑物
，如升流式厌氧污泥床、厌氧流化床、厌氧滤池等。
3、自然生物处理法
自然生物处理法即利用在自然条件下生长、繁殖的微生物处理废
水的技术。主要特征是工艺简单，建设与运行费用都较低，但净化
功能易受到自然条件的制约。主要的处理技术有稳定塘和土地处理
法以及目前最热门的生物修复技术。
实践证明，采用活性污泥法、生物膜法，通过建造大型污水处理厂
来处理生活污水和工业废水，在治理点源污染中卓有成效，并发挥
了巨大的作用。但要将这类环境工程的方法用于治理受污染的地面
水体、受石油污染的洋面、受污染的土壤地下水时，不可能为此兴
建大型的处理厂，也几乎不可能将污染的水体运送至固定的处理厂
处置。在这种情况下，人们设想在天然的环境下通过某些工程手段
以强化污染物降解的生物净化作用，使污染物在被污染的河道、海
洋、地下水中就地或现场得到净化处理。生物修复技术就是在这种
背景下被开发，并在 20世纪 90年代得到迅速发展的一项污染治理工
程技术。生物修复技术具有以下优点：（ 1）费用省，仅为现有环
境工程技术的几分之一。（ 2）环境影响小，不会形成二次污染或
导致污染物转移。（ 3）可最大限度地降低污染物浓度。（ 4）可用
于处理其他技术难以应用的场地，如受污染的地下水。可以用作生
物修复菌种的微生物有土著微生物、外来微生物和基因工程菌
（ GEM）。
（四）废水处理工艺流程
由于废水中污染物成分复杂，单一处理单元不可能去除废水中全
部污染物，常需要多个处理单元有机组合成适宜的处理工艺流程。
确定废水处理工艺的主要依据是所要达到的处理程度。而处理程度
又主要取决于原废水的性质、处理后废水的出路以及接纳处理后废
水水体的环境标准和自净能力。
城市污水的一般处理工艺，其主要任务是去除城市污水中含有的
悬浮物和溶解性有机物。一般处理工艺流程如下图所示，根据不同
的处理程度，可分为预处理、一级处理、二级处理和三级处理。
（ 1）预处理：主要工艺包括格栅、沉砂池，用于去除城市污水中
的粗大悬浮物和比重大的无机砂粒，以保护后续处理设施正常运行
并减轻负荷。
（ 2）一级处理：一级处理一般为物理处理，主要去除污水中的悬
浮状固体物质。悬浮物去除率为 50%~70%，有机物去除率为 25%左右
，一般达不到排放标准。因此一级处理属于二级处理的前处理。主
要工艺为沉淀池。
（ 3）二级处理：二级处理为生物处理，用于大幅度去除污水中呈
胶体或溶解性的有机物，有机物去除率可达 90%以上，处理后出水
BOD5可降至 20~30mg/L,达到国家规定的污水排放标准。主要工艺有
活性污泥法、生物膜法等。
（ 4）三级处理：在二级处理之后，用于进一步去除残存在废水中
的有机物和氮磷，以满足更严格的废水排放要求或回用要求。采用
的工艺有生物除氮脱磷法，或混凝沉淀、过滤、吸附等一些物化方
法。
第二节大气污染
一个人几天不吃东西还可以活着，但是，几分钟不呼吸就会死
亡。空气，就在我们身边，它虽看不见、嗅不到，但人类和一切生
物都离不开它。由于世界人口剧增，工业高度发展，加之人们对保
护自然生态环境的重要性认识不足，呼吸洁净空气已成了人类的奢
望。
在英语中大气污染有两个名词,Air Pollution（ 空气污染）和
Atmosphere Pollution（ 大气污染）。后者用法比较固定，专指有
毒有害化学物质排放到室外空气中所产生的污染问题。而对前者的
使用比较混乱，有人将此词仅仅理解为室内空气污染；也有人将其
理解为室内和室外空气污染的总称。 大气污染的定义起源于对有害
影响的观察，也就是说，如果大气污染物达到一定浓度，并持续足
够的时间，达到对公众健康、动物、植物、材料、大气特性或环境
美学因素产生可以测量的影响，这就是大气污染。 这种定义方法在
很大程度上是基于习惯的公害概念，现在已有很大延伸。例如，大
量能量（如热能）释放进入大气引起不良影响，人类活动导致大气
中某些组分变化产生的危害等也归入了大气污染的范畴。
一、污染大气的污染源及污染物有哪些
大气污染源可分为两类：天然源和人为源。天然源系指自然界自行
向大气环境排放物质的场所。人为源系指人类的生产活动和生活活
动所形成的污染源。 前者是自然界所发生火山爆发、地震、台风、
森林火灾等自然灾害所造成的。后者是人类活动所排放的有毒有害
气体所造成的。 由于自然环境所具有的物理、化学和生物机能（自
然环境的自净作用），会使自然过程造成的大气污染，经过一定时
间后自动消除，使生态平衡自动恢复。一般而言，大气污染主要是
人类活动造成的。
大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气，并对人和
环境产生有害影响的物质。
大气污染物的种类很多，按其来源可分为一次污染物和二次污
染物。一次污染物系指直接由污染源排放的污染物。而在大气
中一次污染物之间或一次污染物与大气的正常成分之间发生化
学作用生成的污染物，称为二次污染物，它常比一次污染物对
环境和人体的危害更为严重。大气污染物按其存在状态则可分
为两大类：气溶胶状污染物（如颗粒物）和气体状态污染物
（简称气态污染物）。
下表为一些重要的气态污染物及其人为源。
类别 一次污染物 二次污染物 人为源
含硫化合物
SO
2
，H
2
S SO
2
，H
2
SO
4
，
MSO
4
*
燃烧含硫的燃料
含氮化合物
NO,NH
3
NO
2
，M NO
3
*
在高温时N
2
和O
2
的
化合
含碳化合物
C
1
-C
12
化合物
醛类，酮类，
酸类
燃料燃烧，精炼
石油，使用溶剂
碳的氧化物
CO,CO
2
无 燃烧
卤素化合物 HF,HCl 无 冶金作业
气态污染物及其人为源
*注,MSO4和 MNO3分别表示一般的硫酸盐和硝酸盐。
颗粒物是当前最主要的城市典型大气污染物之一。颗粒物可以根据
其化学成分或据其大小加以描述。这两方面的性质在确定其对大气
性质和人体健康的影响时都很重要。颗粒物常表示为总悬浮颗粒物
（ Total Suspended Particulates,TSP）,可吸入颗粒物
（ Particle Mass,PM） 和降尘。用标准大容量颗粒采样器（流量
在 1.1~1.7m3/min） 在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量，通常称为
总悬浮颗粒物，其粒径在 100μm以下，是分散在大气中的各种粒子
的总称。粒径小于 10μm的微粒，称为可吸入颗粒物或称 PM10,可在
大气中长期飘浮。由于其粒径小，能被人直接吸入呼吸道内造成危
害或在大气中长期飘浮，易将污染物带到很远的地方，使污染范围
扩大，同时在大气中还可为化学反应提供反应床。因此,PM10是最
引人注目的大气颗粒物研究对象，也是目前大气污染评价的主要指
标。降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物。在总悬浮颗粒物中一
般直径大于 30μm的粒子，由于其自身的重力作用会很快沉降下来，
所以将这部分的微粒称为降尘。单位面积的降尘量可作为评价大气
污染程度的指标之一。
空气污染指数
空气污染指数（ Air Pollution Index,API） 是由日常监测的大
气污染物数据根据国家有关技术规定换算而来的，它以更简单更直
观的方式综合评价若干种大气污染物对大气质量的影响。世界上许
多国家和地区早已开展了空气污染指数的日报或预报活动。如美国
、英国和我国的台湾地区采用的是 PSI（ Pollutant Standard
Index） 指数，我国的香港特区则采用 API指数。为了及时准确地向
各级人民政府和社会公众反映城市的空气质量状况，我国的空气质
量日报和预报采用 API指数的形式报告。 API指数是一种反映和评价
空气质量的方法，是将常规监测的几种空气污染物的浓度综合成为
单一的无量纲数值形式并分级表征空气质量状况与空气污染的程度
，其结果简明直观，使用方便，适用于表示城市的短期空气质量状
况和变化趋势。 API指数的确定原则为：空气质量的好坏取决于各
种污染物中危害最大的污染物的污染程度。 API指数是根据环境空
气质量标准和各项污染物对人体健康和生态环境的影响来确定污染
指数的分级及相应的污染物浓度限值。根据我国空气污染的特点和
污染防治工作的重点，目前计入 API指数的常规污染物为二氧化硫
、二氧化氮和 PM10。
API指数的计算与报告方法如下：污染指数与各项污染物浓度的关
系是分段线性函数，用内插法计算各污染物的分指数 In,取各项污
染物分指数中最大者代表该区域或城市的空气污染指数，即 API＝
max（ I1,I2,…, Ii,…, In）,该指数所对应的污染物即为该区
域或城市某一时段的首要污染物。当 API指数小于 50时，不报告首
要污染物。
表 API指数的参考分级限值
AP I指 数 SO
2
日均值
（mg /m
3
）
NO
2
日均值
（mg /m
3
）
PM
10
日均值
（mg /m
3
）
500 2.62 0.94 0.6
400 2.1 0.75 0.5
300 1.6 0.565 0.42
200 0.25 0.15 0.35
100 0.15 0.1 0.15
50 0.05 0.05 0.05
API指数 级别 空气质量 对健康的影响 适用范围
0～50 一级 优 可正常活动 自然保护区、风景名
胜区和其它需要特殊
保护的地区
51～100 二级 良 可正常活动 城镇规划中确定的居
住区、商业交通居民
混合区、文化区、一
般工业区和农村地区
101～
200
三级 普通（轻度
污染）
长期接触，易感人群
症状有轻度加剧，健
康人群出现刺激症状
特定工业区
201～
300
四级 不佳（中度
污染）
一定时间接触后，心
脏病和肺病患者症状
显著加剧，运动耐受
力降低，健康人群中
普遍出现症状
>300 五级 差（重度污
染）
健康人除出现较强烈
症状，降低运动耐受
力外，长期接触会提
前出现某些疾病
表 API指数参考对应的空气质量级别
按污染物质的物理状态，可分为固体、液体和气体等形式。其中 90
％以气体形式存在,10％以气溶胶形式存在。根据化学性质不同，
一般把大气污染物分为以下八类：
1）碳氧化物，主要指 CO和 CO2。
2） 氮氧化物，主要指 NO和 NO2,用 NOx表示。
3）硫氧化物，主要指 SO2等，用 SOx表示。
4）碳氢化合物，通常包括醛、酮和 H— C— O化合物。
5）卤素化合物，主要指氟利昂。
6）氧化剂，主要指 O3,PAN和过氧化物等。
7）颗粒物及气溶胶。
8）放射性物质。
此外，有的地区还有汞蒸汽、铅蒸汽和石棉等污染。
上述污染物对环境和人类健康的影响是显而易见的。要想减少
或消除环境中的污染物，就必须了解污染物的来源和迁移转化
规律，以便制订相应的处理措施。下面主要讨论几种具有代表
性的污染物的来源、迁移转化和归宿。
二、哪几种大气污染最为典型
（一）煤烟型污染
图 煤燃烧过程的生成物
燃煤是煤烟型污染的主要污染源。煤是最重要的固体燃料，它
是一种复杂的物质聚集体，其可燃成分主要是由碳、氢及少量氧、
氮和硫等一起构成的有机聚合物。煤中也含有多种不可燃的无机成
分（统称灰分），其含量因煤的种类和产地不同而有很大差异。燃
煤是多种污染物的主要来源。与燃油和燃气相比，相同规模的燃烧
设备，燃煤排放的颗粒物和二氧化硫要高得多。虽然燃烧条件影响
污染物的形成和排放，但煤的品质是最主要的影响因素。下图给出
了煤燃烧过程生成物的示意图。
对于给定的燃烧设备和燃烧条件，烟气中所含飞灰的初始浓度，
主要取决于煤的灰分含量。煤中灰分含量越高，烟气中飞灰的初始
浓度也越高。由于我国原煤入洗率低，灰分含量普遍较高，平均达
到 25%。烟气中二氧化硫和硫化氢几乎完全来自燃料。经物理、化
学和放射化学方法测定的结果证实，煤中含有 4种形态的硫：黄铁
矿硫（ FeS2）,有机硫（ CxHySz）,元素硫和硫酸盐硫。在燃烧过程
中，前 3种硫都能燃烧放出热量，并释出硫氧化物或硫化氢，在一
般燃烧条件下，二氧化硫是主要产物。硫酸盐硫主要以钙、铁和锰
的硫酸盐形式存在，它比前 3种硫分要少得多。
燃烧过程中形成的氮氧化物，一部分由燃料中固定氮生成，常称
为燃氮氧化物；另一部分由空气中氮气在高温下通过原子氧和氮之
间的化学反应生成，常称为热氮氧化物。化石燃料的氮含量差别很
大。石油的平均含氮量为 0.65%（重量计，下同）而大多数煤的含
氮量为 1%~2%。一些试验结果表明，燃料中 20%~80%的氮转化为氮氧
化物。高温下由原子氧和氮生成氮氧化物的反应由反应动力学和热
力学控制。
不完全燃烧产物主要为一氧化碳和挥发性有机化合物。它们排入
大气不仅污染了环境，也使能源利用效率降低，导致能源浪费。
燃煤产生的二氧化硫在大气中会氧化而生成硫酸雾或硫酸盐气
溶胶，是环境酸化的重要前体物，也是大气污染的主要酸性污染物
。因此，当一次污染物主要为二氧化硫和煤烟时，二次污染物主要
是硫酸雾和硫酸盐气溶胶。在相对湿度比较高、气温比较低、无风
或静风的天气条件下，二氧化硫在重金属（如铁、锰）氧化物的催
化作用下，易发生氧化作用生成三氧化硫，继而与水蒸气结合形成
硫酸雾。硫酸雾是强氧化剂，其毒性比二氧化硫更大。它能使植物
组织受到损伤，对人的主要影响是刺激其上呼吸道，附在细微颗粒
上时也会影响下呼吸道。一般多发生在冬季，尤以清晨最为严重，
有时可连续数日。例如，日本四日市气喘病，就是大气中高浓度的
二氧化硫所致 。
二氧化硫与大气中的烟尘有协同作用。当大气中二氧化硫浓度
为 0.21mL/m3,烟尘浓度大于 0.3mg/m3时，可使呼吸道疾病发病率增
高，慢性病患者的病情迅速恶化，使危害加剧。例如,20世纪 50年
代的著名公害事件伦敦烟雾事件，以及马斯河谷事件和多诺拉等烟
雾事件，都是这种协同作用所造成的危害。
我国是燃煤大国，随着燃煤量的增加，二氧化硫的排放量也不
断增长,,八五, 期间平均每年增加二氧化硫排放量大约 100万 t。
1995年我国 SO2排放量达到 2370万 t。 目前，我国的二氧化硫排放量
已超过美国，成为世界最大的二氧化硫排放国。
二氧化硫的大量排放使我国城市的空气污染不断加重。, 八五
” 期间，在全国统计的 280个城市中，二氧化硫浓度超过国家二级
大气环境质量标准的城市已达 149个，超标率达到 53.2%；超过国家
三级大气环境质量标准的城市达到 65个，其中某些城市大气污染程
度已达到世界上发达国家 20世纪 50~60年代污染最严重的程度；贵
阳、重庆等城市的二氧化硫年均浓度为国家二级大气环境质量标准
的 5倍以上。
在我国，大气污染主要是由于煤炭的不合理开发和使用造成的。
这从我国的能源消费构成可以看出，据统计，在能源消费构成中，
煤炭占,72.74%，石油占 19.92%,，天然气占 2.85%，水电占 4.4%。发
电厂燃烧的石化燃料主要是石油和煤，在产生热和电力的同时向大
气中释放大量硫化物等有害气体和灰尘微粒。另外，大量的机动车
辆，各种工业炉、家用炉，每天向大气中排放数以吨计的污染物，
严重时可形成覆盖整个城市上空的烟雾层。我国现在每年向大气中
排放污染物 4300万吨，其中粉尘约 2000万吨，二氧化硫约 1200--
1500万吨，氮氧化物约 400万吨。
人类主要是通过燃烧化石燃料，向大气排放大量的二氧化硫。
目前全球每年向大气输入约 1.5亿吨二氧化硫。其中，排放源主要集
中在城市和工业区，造成大面积的严重污染。根据我国历年的资料
估算，我国燃烧过程产生的大气污染物约占大气污染物总量的 70%，
其中燃煤排放量占整个燃烧排放量的 96%。燃煤每年向大气中排放
有害物质 1200--1500万吨，占总排量的 89%,；燃煤排放的烟尘占粉
尘总排量的 61%,；燃煤排放的氮氧化物和一氧化碳分别占同类总排
量的 67%和 71%。
能源的燃烧方式落后，加重了大气污染。我们知道，在我国的
工业锅炉中有 80%是小锅炉，其热效率低下。民用小火炉热效率更
低，且分布广，低空排放，在人口稠密的居民区（特别在冬季）很
容易引起大气污染。研究表明，由于民用小锅炉是一种低空污染源，
在燃烧同样多的煤炭、排放同样数量的二氧化硫情况下，其对环境
危害是高烟囱的 60倍。另外，我国能源构成中煤炭比重占 70%,以上，
生产的煤炭中有 89%,用作燃料。煤炭开采、加工以及使用的落后，
是造成大气污染的基本原因。当前我国开采的煤炭中，硫分超过 2%
的高硫煤有 1亿吨左右。但煤炭洗选加工的落后，使原煤中的硫不
能有效地脱出，硫资源变成了污染源，造成极大的资源浪费。煤炭
开采过程中产生的大量矸石，大多未能得到合理利用或及时处理。
随意堆积的矸石很容易引起自燃，产生大量的二氧化硫和一氧化碳
等有害气体。
表 1 不同类型燃煤炉烟尘发生量
（二）酸沉降
酸沉降是指大气中酸通过降水（如雨、雾、雪）等迁移到地表，
或在含酸气团气流的作用下直接迁移到地表。前者即是湿沉降，后
者即是干沉降。酸沉降的研究开始于酸雨的研究。酸雨已成为当今
世界上最严重的区域性环境问题之一。
1、世界酸雨的发展状况
酸雨早在 19世纪中叶就在英国发生过，然而酸雨真正被作为一种
国际性环境问题正式提上议事日程，则是从 1972年在斯德哥尔摩召
开的联合国人类环境会议开始的。瑞典政府提交给大会的研究报告
《跨越国境的空气污染：大气和降水中的硫对环境的影响》标志着
政府开始关注致酸物的越境迁移。现在酸沉降已经与臭氧层破坏、
全球气候变化一起成为全球性大气环境问题中最为突出的 3个热点
。
最早欧洲的酸雨多发生在挪威、瑞典等北欧国家，后来扩展到东
欧和中欧，直至几乎覆盖整个欧洲。在酸雨最严重的时期，挪威南
部约 5000个湖泊中有 1750个由于 pH过低而使鱼虾绝迹；瑞典的 9个
湖泊中有 1/5已受到酸雨的侵害。据估算，在斯堪的纳维亚半岛，
由于酸雨的影响，于 20世纪 80年代初就已有 1万个湖泊完全酸化，
另有 1万个受到严重威胁。在中欧，被认为是酸雨发生源的德国约
有 1/3的森林受到酸雨不同程度的危害；在巴伐利亚每 4株云杉就有
1株死亡；在瑞士，森林受害面积已达 50%以上。 20世纪 80年代初，
整个欧洲的降水 pH在 4.0~5.0之间，雨水中硫酸盐含量明显升高。
酸雨在美国东部和加拿大南部同样是棘手的环境问题。在美国南
部的 15个州曾达到降水平均 pH值在 4.2~4.5之间。美国曾报道至少
有 1200个湖泊已酸化，占可能酸化地区中全部湖泊的 4%，在这些湖
泊中，生物无法生存；此外，还有 5%的湖泊酸度正在上升，虽未完
全酸化，但已严重到威胁某些生物生存的程度；酸雨已损伤了东部
约 35000个历史性建筑物和 10000座纪念碑。有人估计美国每年花费
在修复这些文化古迹上的费用就已达 50亿美元。加拿大抽样调查的
8500个湖泊已全部酸化。
2、我国酸雨的现状
从 20世纪 80年代以来，我国的酸雨污染呈加速发展趋势。在 80年
代，我国的酸雨主要发生在以重庆、贵阳和柳州为代表的高硫煤使
用地区及部分长江以南地区，酸雨区面积约为 170万 km2。 到 90年代
中期，酸雨已发展到青藏高原以东及四川盆地的广大地区，酸雨面
积扩大了 100万 km2。 以长沙、赣州、南昌、怀化为代表的华中酸雨
区，现在已成为全国酸雨污染最严重的地区，其中心区年均降水 pH
低于 4.0，酸雨频率高于 90%，已到了几乎“逢雨必酸”的程度。北
起青岛、南至厦门，以南京、上海、杭州、福州和厦门为代表的华
东沿海地区也成为我国主要的酸雨地区，年均降水 pH低于 5.6的区
域面积已占全国面积的 30%左右。
除 pH外，酸沉降的另一种表征量为临界负荷。临界负荷是指不会
对生态系统的结构和功能产生长期有害影响的酸性物质的最大量。
临界负荷的概念被用于欧洲酸雨谈判中。亚洲酸雨模型也采用临界
负荷包来分析酸雨的影响。研究表明，我国东南部、西南和华北的
硫沉降量已经超过临界负荷，几乎占国土面积的 1/4。其中长江下
游地区、西南重庆一带、中原地区、山东半岛和珠江三角洲的硫沉
降超临界负荷更为严重。
我国酸雨的化学特征是 pH低、离子浓度高，硫酸根、铵和钙离子浓
度远远高于欧美，而硝酸根浓度则低于欧美，属硫酸型酸雨。下图
给出了全国降水的化学特征，硫酸根与硝酸根浓度之比平均为 6.4。
酸沉降对水体、森林和土壤具有重要影响，因酸沉降引起的经
济损失相当可观。据研究估算，酸沉降对江苏、浙江、安徽、福建、
江西、湖北、广东、广西、四川、贵州等 11个省、自治区造成的森
林生态损失已达 510亿元 /年左右，造成的农作物经济损失约为
43.91亿元 /年。酸沉降已成为制约地方经济发展的主要因素之一。
削减 SO2的排放，控制酸沉降污染的发展，已刻不容缓 近年来，被称
为, 空中死神, 的酸雨，已在我国长江以南，特别是华南广大地区
频频降临。目前，酸雨区面积已占国土总面积的近 50％，并正在日
益扩大。酸雨是指 pH值小于 5,6的雨雪，或其他方式形成的大气降
水，如雾、露、霜等，是一种严重的大气污染现象，又称酸性雨或
酸性降水。纯净的雨雪降落时，空气中的二氧化碳溶人其中形成碳
酸，因而具有弱酸性。空气中二氧化碳的浓度一般约在 316ppM左右，
这时，降水的 pH通常约为 5.6。
20世纪 50年代以前，世界上降水的 pH值一般大于 5，少数工业
区偶尔降过酸雨。从 60年代始，随着工业发展和矿物燃料消耗的增
多，一些地区如北欧和北美，降水的 pH值降到 5以下，并且范围不
断扩大。目前，中国南方的酸雨 pH值均小于 5。 。
大气中不同的酸性物质所形成的各类酸，都对酸雨的形成起作
用。这其中，绝大部分是硫酸和硝酸，多数情况下以硫酸为主。硫
酸和硝酸是由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成的。煤和石
油燃烧，以及冶炼金属等释放到大气的二氧化硫，通过化学反应生
成硫酸，高温燃烧所生成的一氧化氮，排入大气后大部分转比为二
氧化氮，再遇水生成硝酸或亚硝酸。
弱酸性降水可溶解地壳中的矿物质，供动、植物吸收。但如果
酸度过高，例如 pH值降到 5以下，就可能使人类及大自然生态系统
受到损害。在土壤盐基饱和度低或上层薄的岩石地区，酸性雨水降
落地面后得不到中和，可使土壤、湖泊、河流等酸化。而河湖水体
的 pH值降到 5以下时，鱼的繁殖发育便会受到严重影响。因此，酸
化的湖泊、河流中鱼类减少，情况严重的甚至可成为, 死湖, 。
不仅如此，酸雨抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗与
土壤粒子结合的钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠化。酸雨伤害
植物的新生芽叶，从而影响其生长发育，酸雨腐蚀建筑材料、金属
结构、油漆等。酸雨损坏古建筑、雕塑像。酸雨可伤害人的呼吸道
系统和皮肤。而作为水源的湖泊和地下水酸化后，由于金属的溶出，
可能对饮用者的健康造成更大的危害。
酸雨是陆地生物圈包括人类的天外来敌，通常被冠以, 空中死
伸, 的恶称，然而导致酸雨威胁人类的根源，还是人类自己对环境，
尤其是大气的污染。酸雨今后将严重危及水质、土壤、森林和各种
构筑物，对于人类来说，这是一场化学战争。
酸雨公害越来越明显。 1984年美国政府在一份名为《酸雨与大
气污染的转移》报告中指出,,如果再不采取某些防止大气污染的
措施，污染地区猢泊和河流都将彻底死亡。, 美国政府的这份报告
有着广泛的调查基础，而其调查对象包括东北部的纽约州在内的 9
个州 27个地区。这其中，在调查的 17059个湖泊中有 9423个受到影
响,2993个受到严重危害。此外，在 187877公里的河流中，有
78488公里已面临危机,39501公里显著受害。
据调查，全国发现酸雨的省、市、区已达 20个，在设置的 3000
多个观测点中，有超过一半的观测站记录到了酸雨。同时，酸雨的
危害不仅在城市发生，而且已扩展到农村地区。在南方，酸雨的危
害尤为严重，像广州、苏州、南昌、贵阳、重庆、柳州等地，都观
测到了酸度相当强的酸雨。在苏州，曾经发生 pH值为 4的酸雨导致
大批西瓜被毁。在重庆,pH值为 3酸度相当于柠檬汁的酸雨，使得
大片水稻枯死。
酸雨的主要成因之一是大量排放二氧化硫所导致。而目前我国
二氧比硫的排放量已退近 5000万吨。典型的煤烟型消费，无情的酸
雨打击，已使人们借受磨难。重庆的马路边的绿化树，从 60年代以
来已换过 5茬 8个树种，但仍然无法抵御污染导致的提前衰老和枯亡。
四川宜宾市酸雨频率高达 100%，这就意味着在这个城市降落的每一
场雨，浇到地面和人身的每一滴雨水，都是可怕的酸雨。据最新统
计资料表明，在我国进行的 73个城市降水监测结果中，年均为酸雨
的城市就占 70％。
近十年来，广东省几乎每降 3场雨，就有 2场是酸雨，给全省农
业和森林等造成不可估量的损失。为此广东省不得不在全省环保会
上提出一系列措施，决心扭转酸雨污染加剧的局面。广东随着经济
的快速增长，全省电力工业和建材行业发展迅速。与此同时，全省
工业废气和粉尘的排放量也迅速递增，据专家近 10年的统计，二者
年均递增率分别为 15％和 12％。有, 雾都, 之称的重庆本来湿度就
大，酸雨的蔓延和加剧，无疑给重庆带来劫难性的灾害。有关方面
曾做过一个比较，由于受酸雨的侵蚀，重庆嘉陵江大桥金属结构的
维修周期，只及南京长江大桥的 1/5。而另一项调查数据是，重庆
市南山上的马尾松死亡率高达 60％。
（三）光化学烟雾污染
光化学烟雾污染是典型的二次污染，即由源排放的一次性污染
物在大气中经过化学转化而形成，污染区域可达下风向几百到上千
公里，是一种区域性的污染问题。它一般出现在相对湿度较低的夏
秋季晴天，最易发生在中午或下午，夜间消失。
机动车尾气是光化学烟雾污染的主要污染源。机动车包括汽油
车和柴油车。汽车排放的污染物分别来自排气管、曲轴箱以及燃料
箱和化油箱。柴油车主要由尾气管排放有害物。随着汽车保有量的
增加，汽车排放在人为排放一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物中所
占的份额越来越高。据估算，美国交通源排放的一氧化碳、一氧化
氮和碳氢化合物已分别占到全国排放总量的 62.6%和 34.3%。近年来
，在我国主要城市汽车排放污染物所占份额也达到了类似的水平。
随着城市汽车数量的急剧膨胀，我国成都、重庆和北京等地已
存在光化学烟雾的潜在危险。 1980年 8月 24日和 9月 24日，兰州市就
曾出现过这种现象，据对当时 2501人自觉症状的调查，其中 76％的
人眼睛干涩、流泪、畏光,49%的人感到头晕,37％的人感到头痛，
36％的人引起咳嗽并感到胸闷,26%的人有恶心感,22％的人感到
咽干和喉痛。
光化学烟雾对健康的危害，主要是对眼睛和呼吸道粘膜的刺激，
严重时也刺激人的中枢神经。除此之外，它对儿童肺功能的影响明
显超过成人，它可使慢性呼吸系统疾病患者病情恶化，它还能降低
能见度，增加交通事故的发生率。 近十年来,随着经济的发展和机动
车保有量的快速增长,北京、上海、广州和深圳等城市频繁观测到Ｎ
Ｏｘ污染相当严重的光化学烟雾现象。虽然我国于 20世纪 80年代在
与ＮＯｘ具有关联性的光化学污染方面进行了一些研究,但之后大规
模的调查和研究基本上处于停滞状态,特别是近来在机动车及其排放
不断增长和汽油品质发生重要变化的污染形势下,尚未对其造成的光
化学污染及其特征进行深入研究。
图 汽车排放的污染物
机动车排放的碳氢化合物达 100多种，包括杂环和多环芳烃。机
动车燃料中并不含有甲烷、乙烷、乙炔、丙炔、甲醛及其他醛类化
合物，它们都属于完全燃烧产物。有些有机物的致突变性较强，多
以间接致突变性为主。柴油车尾气中颗粒物浓度是汽油车尾气中颗
粒物的 20~100倍。其中 60%~80%的颗粒物的粒径小于 2μm,90%的颗
粒物粒径小于 5μm。 这些颗粒物成分复杂，有诱导细胞增殖的作用，
使细胞长期处于活化状态，发生恶性转化，具有较强的潜在致癌性。
光化学烟雾是在一定的条件下（如强日光、低风速和低湿度等
），氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物发生化学转化形成由反应
物和产物，即臭氧（占反应产物的 85%以上）、过氧乙酰硝酸酯（
PAN,约占反应产物的 10%）、高活性自由基（ OH,RO2,HO2,RCO）
,醛类（甲醛、乙醛、丙烯醛）、酮类和有机酸类等二次污染物，
形成的高氧化性的混合气团。
光化学烟雾是 1940年在美国的洛杉矶地区首先发现的，继洛杉
矶之后，日本、英国、德国、澳大利亚和中国先后出现过光化学烟
雾污染。北京市早在 1986年夏季就出现了光化学烟雾生成的迹象，
近十几年来已日趋严重。
光化学烟雾造成危害的主要原因是由于臭氧和其他氧化剂直接与
人体和动植物相接触，其极高的氧化性能刺激人体的黏膜系统，人
体短期暴露其中能引起眼睛刺激红肿流泪、咳嗽、喉部干燥、胸痛、
黏液分泌增加、疲乏、恶心等症状；长期暴露其中，则会明显损伤
肺功能，影响呼吸道结构。另外，对流层的高浓度臭氧还会对植物
系统造成损害，臭氧浓度低时，虽不会产生可见的伤害，但会减低
植物的生长速度；当浓度增加时，会使植物叶片受到急性伤害。此
外，光化学烟雾对材料（主要是高分子材料，如橡胶、塑料和涂料
等）也产生破坏作用，并且严重影响大气能见度，造成城市的大气
质量恶化。
由于石油类燃料消耗量不断增加，这种类型的污染在世界范围不
断出现。世界卫生组织（ WHO） 和不少国家都把光化学氧化剂浓度
作为大气环境质量标准之一。我国的大气环境质量标准也将之包括
在内。
正当汽车尾气污染水涨船高的时候，中国的汽车工业的发展也
,踩足油门，只争朝夕, 。目前，全国已拥有汽车 2000多万辆。这
个数字看起来似乎并不多，也正因为太少才使国人对汽车消费的
,胃口, 逐步调起来，何况就是这不多的汽车，所造成的空气污染
已经十分严重了。
以北京市为例，汽车的保有量是 200万辆，此数字但是东京或
洛杉矶的十分之一，但因每部车的排污量比国外同类汽车高几倍，
导致北京市的汽车污染与东京和洛杉矶比大体相当。重庆是一座山
城，街道狭窄崎岖，每年雾天达 3个月以上，是中国著名的雾都。
也正因为这种特有的地理条件，使重庆的汽车使用率特别高，污染
排放量更大。重庆现有汽车 80多万辆，有人估计这些车的废气排放
量可以与北京的 200万辆不相上下。车辆的剧增、单车排污严重、
交通不畅、排放管理不严、维修保养不善，这种种因素的迭加，造
成我国汽车排污量呈现连年递增的局面。
在环境意识淡薄的国人面前，便出现了许多荒唐事：例如，诸如大
众、福特等名牌车，其生产商在他们国内要忍辱负重、小心翼翼、
而又全力以赴地执行本国的控制政策，但当他们把市场推向中国时
就可以大松一口气。事实上，目前中国从国外引进的车型中，普遍
没有尾气净化装置，即如大名鼎鼎的奥迪轿车，返销德国的那部分
必须加装尾气净化装置，而在中国销售的部分则全部无需如此。与
这一事实相辅相承的，是我国现行的汽车徘污标准只相当于欧美等
国家等 60或 70年代的水平。毫无疑问，追求方便舒适的生活条件是
人类的天性，当然也是我国居民的向往，但挡不住的车的背后，是
更难挡大气污染。
全国二氧化硫排放量在 2001年仍达 1947.8万吨,百分之六十以上
的南方城市出现酸雨,酸雨面积约占国土面积的 1/3,是世界三大酸雨
区之一。酸雨控制区 107个城市中有 98个城市出现酸雨 [2],占酸雨控
制区城市数的 91.6%。酸雨造成的经济损失巨大。机动车尾气污染
等问题日渐突出,尾气造成大城市的ＮＯｘ、ＣＯ、臭氧浓度超标,
发生光化学烟雾的趋势明显 ;大多数城市普遍存在总悬浮微粒 (ＴＳ
Ｐ )超标现象,颗粒物污染极为突出。 2001年,开展监测的 341个城市中,
三级和劣于三级国家空气环境质量的分别占 33.4%和 33.2%[2]。表明
城市空气质量处于较严重的污染水平。在我国部分城市,由于挥发性
有毒有机物 (ＶＯＣｓ )污染导致的癌症与呼吸系统疾病明显增加,对
人体健康构成严重威胁。包括大气污染在内的环境污染和生态恶化
给我国各方面造成的损失巨大。仅中国环境污染造成的经济损失,国
内外学者虽对它占中国ＧＤＰ的比例估计不一,有的说是 4.04%至
6.75%,有的说高达 10%以上 [17,18],总之,中国环境污染造成的经济损失
是惊人的。
四、大气污染有什么危害
（一）大气污染对人体健康的危害
1、大气颗粒物
大气颗粒物对人体健康的影响取决于：（ 1）沉积于呼吸道中的
位置，这与颗粒的大小有关；粒径 0.01~1.0μm的细小粒子在肺泡的
沉积率最高。粒径大于 10μm的颗粒一般不进入呼吸道，粒径不大于
10μm的颗粒称为 PM10,其中不大于 2.5μm的颗粒称为 PM2.5,其大部分
进入细支气管和肺泡。因此,PM2.5的危害大于 PM10。（ 2） 在沉积位
置上对组织的影响，这取决于颗粒物的化学组成。在颗粒物表面浓
缩和富集有多种化学物质，其中多环芳烃类化合物等随呼吸吸入体
内成为肺癌的致病因子；许多重金属（如铁、铍、铝、锰、铅、镉
等）的化合物也可对人体健康造成危害。因此，人体长期暴露在颗
粒物浓度高的环境中，呼吸系统发病率增高，特别是慢性阻塞性呼
吸道疾病，如气管炎、支气管炎、支气管哮喘、肺气肿等发病率显
著增高。大气颗粒物污染又可促进这些患者的病情恶化，提早死亡
。另外，有研究表明，许多通过空气传播的疾病，其致病菌、病毒
正是附着在可吸入颗粒物表面而流行传染的。
2、二氧化硫
世界上许多城市发生过二氧化硫危害人体健康的事件，使很多人
中毒或死亡。在我国的一些城镇大气中二氧化硫的危害普遍而又严
重。
二氧化硫进入呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滞在上呼
吸道。在潮湿的粘膜上生成具有刺激性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐，
增强了刺激作用。上呼吸道对二氧化硫的这种阻滞作用，在一定程
度上可以减轻二氧化硫对肺部的侵袭，但进入血液的二氧化硫仍可
随血液循环抵达肺部产生刺激作用。
进入血液循环的二氧化硫也会对全身产生不良反应，它能破坏酶
的活力，影响碳水化合物及蛋白质的代谢，对肝脏有一定损害，在
人和动物体内均使血中蛋白与球蛋白比例降低。动物试验证明，二
氧化硫慢性中毒后，机体的免疫机能受到明显抑制。
3、一氧化碳
一氧化碳是所有大气污染物中散布最广的一种，其全球排放量可
能超过所有其他主要大气污染物的总排放量。人为排放的最大来源
就是以汽油为燃料的机动车辆，它几乎占了某些城市地区一氧化碳
的全部排放量。
一氧化碳是无色无嗅的有毒气体。一氧化碳和血中血红蛋白的亲
和力是氧的约 210倍,它们结合后生成碳氧血红蛋白（ HbCO）,将
严重阻碍血液输氧，引起缺氧，发生中毒。当人体暴露在
600~700mL/m3的一氧化碳环境中,1h便有生命危险。长期吸入低浓
度一氧化碳可以生头痛、头晕、记忆力减退、注意力不集中，对声
、光等微小改变的识别力降低，心悸等现象。
4、铅
环境污染中铅主要来源于汽车中的四乙基铅防爆剂，目前大气的
铅已遍及全球。铅是生物体酶的抑制剂，进入人体中的铅随血液分
布到软组织和骨骼中。急性铅中毒较少见；慢性铅中毒可分为轻度
、中度和重度。轻度铅中毒的症状有神经衰弱综合症、消化不良；
中度中毒出现腹绞痛、贫血及多发性神经病；重度中毒出现肢体麻
痹和中毒性脑病例。儿童铅中毒可推迟大脑发育或感染急性脑症。
（二）大气污染对植物的危害
大气污染对植物的危害可归纳为以下几个方面：损害植物酶的功
能组织；影响植物新陈代谢的功能；破坏原生质的完整性和细胞膜
。此外，还会损害根系生长及其功能；减弱输送作用与导致生物产
量减少。
大气污染物对植物的危害程度决定于污染物剂量、污染物组成等
因素。例如，环境中的二氧化硫能直接损害植物的叶子，长期阻碍
植物生长、氟化物会使某些关键的酶催化作用受到影响；臭氧可对
植物气孔和膜造成损害，导致气孔关闭，也可损害三磷酸腺苷的形
成，降低光合作用对根部的营养物的供应，影响根系向植物上部输
送水分和养料。
大气是多种气体的混合物，大气污染经常是多种污染物同时存在
，对植物产生复合作用。在复合作用中，每种气体的浓度、各种污
染物之间浓度的比率、污染物出现的顺序（即它们是同时出现还是
间歇出现）都影响植物受害的程度。单独的氮氧化物似乎对植物不
大可能构成直接危害，但它可在与臭氧及二氧化硫反应后，通过协
同途径产生危害。
（三）大气污染对材料的危害
大气污染可使建筑物、桥梁、文物古迹和暴露在空气中的金属制
品及皮革、纺织等物品发生性质的变化，造成直接和间接的经济损
失。二氧化硫与其他酸性气体可腐蚀金属、建筑材料及玻璃表面。
二氧化硫还可使纸张变脆、褪色，使胶卷表面出现污点、皮革脆裂
并使纺织品抗张力降低。臭氧及氮氧化物会使染料与绘画褪色，从
而对宝贵的艺术作品造成威胁。
（四）大气污染对大气环境的影响
长期以来人们一直把对能见度的影响作为城市大气污染严重性的
定性指标。随着研究的深入，人们更多地认识到污染物的远距离迁
移和由此引起的区域性危害，对能见度影响的关心已经远远超出城
市地区，能见度成为一个区域性的重要指标。
大气污染还会导致降水规律的改变。水循环对于地球上人类的生
存是至关重要的。大气污染影响凝聚作用与降水形成，有可能导致
降水的增加或减少。大气污染对降水化学的影响表现在酸性化合物
的输入，即出现酸雨。酸雨会导致土壤变化，继而引起水体的 pH变
化和化学变化。
大气污染还会产生全球性的影响。这些影响包括：大气中二氧化
碳等温室气体浓度增加导致的全球变暖、人们大量生产氟氯烃化合
物等导致的臭氧层耗竭等。
五、不让汽车尾气再污染城市的空气 —— 机动车
污染控制
机动车污染与机动车保有量、燃料利用率、燃料性能及交通状况
等诸多因素密切相关。随着机动车保有量的迅速增加和城市化进程
的加快，我国一些大城市如上海的大气污染类型正在由煤烟型向混
合型或机动车污染型转化，机动车尾气排放已经成为主要的城市大
气污染源。
（一）我国机动车排气污染特点
与世界平均水平相比，我国的汽车化程度仍然较低。但是由于城
市道路建设的速度落后于机动车保有量的增加，交通拥挤一直困扰
着大城市。我国主要城市中机动车行驶速度低，在北京城市中心区
高峰期的车速自 20世纪 80年代以来一直在下降，城市街道交通堵塞
不仅造成无效益的等候浪费时间，而且造成燃料的无效利用，使大
气污染更加严重。在市中心区低速行驶情况下的油耗是在高速公路
上自由行驶时油耗的 2倍。若车速从 20km/h降为 15km/h,油耗会因
此增加 25%。因此，交通堵塞的代价是高昂的。
造成我国机动车污染程度高的部分原因是汽车设计落后，尾气排
放标准不够完善。此外，我国燃料性能差也是造成机动车污染的主
要原因之一。目前，我国汽油供应中大约一半不含铅，但其中大多
数为低标号汽油，主要用于低压缩比的卡车，或者是供出口用的高
级汽油。国内供应的 90号或更高级别的汽油仅占汽油总消耗量的
20%。我国含铅汽油中平均含铅量为 0.12g/L,低于亚洲国家的平均
水平（ 0.15g/L）,但高于国际标准（ 0.08g/L）。 北京市大气中铅
含量为 1~1.5μg/m3,较 WHO标准高出 1倍还多。我国政府现在加大了
推行无铅汽油的力度。按规定，自 2000年 7月 1日起，禁止生产、进
口、销售含铅汽油。
我国柴油质量低劣，稳定性低，芳香族成分含量高，从而造成柴
油车颗粒物与烟气的排放水平高。另外，我国柴油中硫的含量也偏
高。
（二）控制机动车污染的措施
日益增长的城市人口和家庭收入导致汽车占有量的上升，转而产
生更大的旅行嗜好和更多的对道路的需求。日益增加的工商业活动
使更多的服务车辆投入城市街道，并且增加货物运输的交通量。面
对上升中的交通需求的增长中的负面影响，城市应当重新审查交通
需要，协调各方面因素，实现城市的可持续发展。
1、调整交通需求
土地利用和交通综合战略有可能在不增加汽车交通需要的情况下
，使得人们更加方便地到达工作地点、商店和其他设施。各种研究
报告指出，在居住密度比较高以及工作和住所比较平衡的城市，人
们外出的次数少、行程短，可以更多地步行或骑车。以欧洲和日本
城市为例，在密度很高的核心区内，居民全部外出行动的 30%~60%
可以依靠步行或骑自行车。与之相反，澳大利亚和美国分散型的城
市则鼓励依靠汽车。
由于城市继续趋向分散，公共交通系统的建设费用和运作费用高
昂到使人无法接受，而且分散的居住模式使得公共交通系统对一般
乘客很不方便。因此，人口密度小的城市平均每户拥有汽车数量多
于人口密度大的城市。
为了保证既满足居民的需要，又控制机动车的保有量，进行合理
的城市规划，即调整交通需求是最有效的途径之一。
2、清洁油品
车用燃料对车辆排放有很大影响，故要有计划地改善燃油品质。
我国大气污染防治法规定：“国家鼓励、支持生产和使用高标号的
无铅汽油，限制生产和使用含铅汽油”。国家环保局受国务院委托
组织了有关 12个部委，成立了“国家淘汰车用含铅汽油协调小组”
，起草了《关于限期停止生产销售使用车用含铅汽油的通知》。通
知要求 1999年 7月 1日起，直辖市、省会、特区等重要城市汽油无铅
化； 2000年 1月 1日起，汽车制造企业停止生产含铅汽油； 2000年 1
月 1日起，汽车制造企业生产的新车技术均适用无铅汽油。改善油
品质量的措施还包括取消低辛烷值汽油、提高汽油辛烷值、引进使
用汽油发动机清洁剂等。已经在许多国家得到开发的一些低污染的
碳氢化合物燃料包括液化石油气（ Liquefied Petroleum Gas,LPG
）,液化天然气（ Liquefied Natural Gas,LNG）,甲醇、乙醇和
生物气体，也是城市机动车可供选择的清洁燃料。
此外，对于特殊种类车辆，通过替代燃料技术可以获得较好的环
境效益，如北京市出租汽车仅占总保有量的 6%~7%，但其排放的一
氧化碳却占总排放的 36%，因此可通过到这部分车采取代用燃料技
术来减少污染排放。
3、清洁汽车
为了减少和控制汽车的污染排放，国内外开发了不少有效的净化
措施，这些净化措施主要包括：
（ 1）机内净化：机内净化控制技术是汽车排放控制技术的主要
方法之一。该措施是从有害排放物的生成机理出发，对空燃混合气
的燃烧方式和过程进行改进，控制其有害物的产生。例如，电子控
制燃油喷射、电子点火等措施，是机内净化的有效方法。但是，机
内控制排放具有一定的局限性，只能起到部分降低排放污染物的效
果，且作用有限（有时因彼此的制约，在降低某些排放物的同时会
使其他排放物增加），甚至在降低排放污染物时会影响发动机的其
他性能。
（ 2）机外净化：机外净化方法主要有后燃法和催化转换法 2种。后
燃法即让高温废气在排气管中进一步燃烧，从而达到降低排放污染
物目的。后燃法主要有加热反应器、二次空气喷射等方法。热反应
器及空气注入系统是向排气管内喷射空气，利用排放气体的高温使
碳氢化合物、一氧化碳及醛类在富氧的条件下继续燃烧，从而降低
碳氢化合物和一氧化碳的排放量。催化转换是在催化剂的作用下，
使排放气体中的碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物通过化学反应（
燃烧），然后以二氧化碳、水蒸气、氮气的形式进入大气。虽然目
前尚不能完全消除有害气体的排放，但已使有害物质的含量大幅度
地降低。催化转化技术是目前应用比较广泛，且技术比较成熟的方
法。
此外，还可通过控制燃料的蒸发、开发和利用新型低污染车用发动
机来减少机动车的污染物排放。
4、配套法规和标准
实施更加严格的机动车尾气排放标准、加强在用车的监督管理均
可以减轻日益增加的汽车对空气质量的影响。
根据我国目前的大气环境质量状况和未来的发展预测，按照我国
2010年环境质量总体目标要求，已提出了下一阶段不同车型的排放
标准建议，预计这套标准将采用电控燃油喷射、三元催化转化器、
废气再循环等多项先进的污染控制技术，它不仅有助于降低污染、
改善大气环境，而且可以引导和促进我国汽车工业的健康发展。上
海已于 2003年 3月比全国其他省市提前实施欧洲 II号标准。
5、发展公共交通车
创造清洁健康的城市环境要求政府将其规划和协调能力用于有关
的交通管理之中。按照“公交优先”的策略，提供以公共汽车维护
的公共交通系统，不仅可降低尾气排放，还将使未来油料的消耗大
幅度降低。有人测算，按目前价格，我国到 2020年时，“公交优先
”策略只需要 300亿美元的汽油和柴油消耗。因此，大力发展公共
汽车可以避免汽车对油料过大的需求，并有效控制机动车尾气排放
而产生的城市大气污染。
6、控制私人汽车拥有量
为了保护城市环境，私人汽车的拥有率必须控制在适度的水平。
世界上许多国家或城市采取控制汽车价格，通过征收高额汽车购买
和财产税，限制私人汽车拥有量。
此外，按照“污染者付费”的原则，汽车使用者应当支付汽车排
污的社会成本。为了保护城市环境，汽车排污收费应当与燃油价格
挂钩。即燃料油价格不仅包括基于燃料本身的总机会成本、油料运
输以外的消费税，还应包括基础设施附加费和排污费。按国际标准
，目前我国汽油和柴油的零售价格较低，不同标号汽油价格之间的
细小差异不能反映它们生产成本的差别，柴油价格低于汽油也抑制
了炼油厂生产柴油的积极性。
第三节 土壤污染
土壤是地球陆地表面能获得植物收获的疏松表层，是地球上大
多数生物生长、发育和繁衍栖息的场所，更是人类生存和发展的基
础，是人类工作的对象。同时，人类的生活、生产活动也对土壤本
身产生影响，这既包括促进了土壤的形成和发展，也包括使土壤发
退化和污染。
土壤污染是全球三大环境要素（大气、水体和土壤）的污染问
题之一，也是全世界普遍关注和研究的主要环境问题。土壤污染对
环境和人类造成的影响与危害在于它可导致土壤的组成、结构和功
能发生变化，进而影响植物的正常生长发育，造成有害物质在植物
体内累积，并可通过食物链进入人体，以致危害人体健康。土壤污
染的最大特点是，一旦土壤受到污染，特别是受到重金属或有机农
药的污染后，其污染物是很难消除的。因此，要特别注意防止重金
属等污染物质污染土壤。对于已被污染的土壤，应积极采取有效措
施，以避免和消除它可能对动植物和人体带来的有害影响。
一,土壤污染源及污染物
土壤污染是指人类活动所产生的污染物质通过各种途径进入土壤，
其数量超过了土壤的容纳和同化能力，而使土壤的性质、组成及性
状等发生变化，并导致土壤的自然功能失调，土壤质量恶化的现象。
土壤污染的明显标志是土壤生产力的下降。
（一）土壤污染源
土壤污染物的来源极为广泛，其主要来自工业（城市）废水和固
体废物、农药和化肥、牲畜排泄物以及大气沉降等。
1．工业（城市）废水和固体废物
在工业（城市）废水中，常含有多种污染物。当长期使用这种废
水灌溉农田时，便会使污染物在土壤中积累而引起污染。利用工业
废渣和城市污泥作为肥料施用于农田时，常常会使土壤受到重金属、
无机盐、有机物和病原体的污染。工业废物和城市垃圾的堆放场，
往往也是土壤的污染源。
2．农药和化肥
现代农业生产大量使用的农药、化肥和除草剂也会造成土壤污染
。如有机氯杀虫剂 DDT,六六六等在土壤中长期残留，并在生物体
内富集。氮、磷等化学肥料，凡未被植物吸收利用的都在根层以下
积累或转入地下水，成为潜在的环境污染物。
3．牲畜排泄物和生物残体
禽畜饲养场的积肥和屠宰场的废物中含有寄生虫、病原体和病毒
，当利用这些废物作肥料时，如果不进行物理和生化处理便会引起
土壤或水体污染，并可通过农作物危害人体健康。
4．大气沉降物
大气中的 SO2,NOx 和颗粒物可通过沉降或降水而进入到农田。
如北欧的南部、北美的东北部等地区，雨水酸度增大，引起土壤酸
化、土壤盐基饱和度降低。大气层核试验的散落物可造成土壤的放
射性污染。
此外，造成土壤污染的还有自然污染源。例如，在含有重金属或
放射性元素的矿床附近，由于这些矿床的风化分解作用，也会使周
围土壤受到污染。
（二）土壤污染物
凡是进入土壤并影响到土壤的理化性质和组成，而导致土壤的自
然功能失调、土壤质量恶化的物质，统称为土壤污染物。土壤污染
物的种类繁多，按污染物的性质一般可分为四类：即有机污染物、
重金属、放射性元素和病原微生物。
1．有机污染物
土壤有机污染物主要是化学农药，目前大量使用的化学农药约有 50
多种。其中主要包括有机磷农药、有机氯农药、氨基甲酸酯类、苯
氧羧酸类、苯酰胺类等。此外，石油、多环芳烃、多氯联苯、甲烷
、有害微生物等，也是土壤中常见的有机污染物。
2．重金属
使用含有重金属的废水进行灌溉是重金属进入土壤的一个重要途径
。重金属进入土壤的另一条途径是随大气沉降落入土壤。重金属主
要有 Hg,Cd,Cu,Zn,Cr,Pb,As,Ni,Co,Se等。 由于重金
属不能被微生物分解，而且可为生物富集，土壤一旦被重金属污染
，其自然净化过程和人工治理都是非常困难的。此外，重金属可以
被生物富集，因而对人类有较大的潜在危害。
3．放射性元素
放射性元素主要来源于大气层核试验的沉降物，以及原子能和平
利用过程中所排放的各种废气、废水和废渣。放射性元素主要有 Sr
,Cs,U等。含有放射性元素的物质不可避免地随自然沉降、雨水
冲刷和废弃物的堆放而污染土壤。土壤一旦被放射性物质污染就难
以自行消除，只能靠其自然衰变为稳定元素，而消除其放射性。放
射性元素也可通过食物链进入人体。
4．病原微生物
土壤中的病原微生物，可以直接或间接地影响人体健康。它主要
包括病原菌和病毒等。来源于人畜的粪便及用于灌溉的污水（未经
处理的生活污水，特别是医院污水）。人类若直接接触含有病原微
生物的土壤，可能会对健康带来影响；若食用被土壤污染的蔬菜、
水果等则间接受到污染。
二、土壤污染的影响和危害
土壤污染直接会使土壤的组成和理化性质发生变化，破坏土壤的
正常功能，并可通过植物的吸收和食物链的积累等过程，进而对人
体健康构成危害（图 5-5）。土壤污染还会使农作物的产量和质量
下降。
（一）土壤污染对植物的影响
当土壤中的污染物含量超过植物的忍耐限度时，会引起植物的吸
收和代谢失调；一些污染物在植物体内残留，会影响植物的生长发
育，甚至导致遗传变异。
1．无机污染物的影响
土壤长期施用酸性肥料或碱性物质会引起土壤 pH 的变化，降低
土壤肥力，减少作物的产量。
土壤受 Cu,Ni,Co,Mn,Zn,As 等元素的污染，能引起植物
的生长和发育障碍；而受 Cd,Hg,Pb 等元素的污染，一般不引起
植物生长发育障碍，但它们能在植物可食部位蓄积。
用含 Zn污水灌溉农田，会对农作物特别是小麦的生长产生较大影
响，造成小麦出苗不齐、分蘗少、植株矮小、叶片发生萎黄。过量
的 Zn还会使土壤酶失去活性，细菌数目减少，土壤中的微生物作用
减弱。
当土壤中含 As量较高时，会阻碍树木的生长，使树木提早落叶、
果实萎缩、减产。土壤中存在过量的 Cu,也能严重地抑制植物的生
长和发育。
当小麦和大豆遭受 Cd的毒害时，其生长发育均受到严重影响。实
验证明，随着施 Cd量的增加，作物体内 Cd含量增高，产量降低。
2．有机毒物的影响
利用未经处理的含油、酚等有机毒物的污水灌溉农田，会使植物
生长发育受到障碍。例如，我国沈阳抚顺灌区曾用未经处理的炼油
厂废水灌溉，结果水稻严重矮化。初期症状是叶片披散下垂，叶尖
变红；中期症状是抽穗后不能开花受粉，形成空壳，或者根本不抽
穗；正常成熟期后仍在继续无效分蘖。植物生长状况同土壤受有机
毒物污染程度有关。一般认为水稻矮化现象是石油污水中油、酚等
有毒物和其他因素综合作用的结果。
农田在灌溉或施肥过程中，极易受三氯乙醛（植物生长紊乱剂）
及其在土壤中转化产物三氯乙酸的污染。三氯乙醛能破坏植物细胞
原生质的极性结构和分化功能，使细胞和核的分裂产生紊乱，形成
病态组织，阻碍正常生长发育，甚至导致植物死亡。小麦最容易遭
受危害，其次是水稻。据研究，每公斤栽培小麦的土壤中三氯乙醛
含量不得超过 0.3mg。
3．土壤生物污染的影响
土壤生物污染是指一个或几个有害的生物种群，从外界环境侵入
土壤，大量繁衍，破坏原来的动态平衡，对人体或生态系统产生不
良的影响。造成土壤生物污染的污染物主要是未经处理的粪便、垃
圾、城市生活污水、饲养场和屠宰场的污物等。其中危险性最大的
是传染病医院未经处理的污水和污物。
一些在土壤中长期存活的植物病原体能严重地危害植物，造成农
业减产。例如，某些植物致病细菌污染土壤后能引起番茄、茄子、
辣椒、马铃薯、烟草等百余种茄科植物的青枯病，能引起果树的细
菌性溃疡和根癌病。某些致病真菌污染土壤后能引起大白菜、油菜
、芥菜、萝卜、甘蓝、荠菜等 100多种蔬菜的根肿病，引起茄子、
棉花、黄瓜、西瓜等多种植物的枯萎病，以及小麦、大麦、燕麦、
高粱、玉米、谷子的黑穗病等。此外，甘薯茎线虫，黄麻、花生、
烟草根结线虫，大豆胞囊线虫，马铃薯线虫等都能经土壤侵入植物
根部引起线虫病。广义上讲，上述病虫害都可认为是土壤生物污染
所致。
（二）土壤污染物在植物体内的残留
植物从污染土壤中吸收各种污染物质，经过体内的迁移、转化和
再分配，有的分解为其他物质，有的部分或全部以残毒形式蓄积在
植物体内的各个部位，特别是可食部位，对人体健康构成潜在性危
害。
土壤中的污染物主要是以离子形式被植物根系吸收。植物从土壤
中吸收污染物的强弱，与土壤的类型、温度、水分、空气等有关，
也与污染物在土壤中的数量、种类和植物品种有关。
1．重金属在植物体内的残留
植物对重金属吸收的有效性，受重金属在土壤中活动性的影响。
一般情况下，土壤中有机质、粘土矿物含量越多，盐基代换量越大
，土壤的 pH越高，则重金属在土壤中活动性越弱，重金属对植物的
有效性越低，也就是植物对重金属的吸收量越小。在上述土壤因素
中，最重要的可能是土壤的 pH值。例如，在中国水稻区，不同土壤
受到相同水平的重金属污染，但水稻籽实中重金属含量按下列次序
递增：华北平原碳酸盐潮土（ pH＞ 8.0） 远小于东北草甸棕壤（
pH= 6.5～ 7.0）,后者又远小于华南的红壤和黄壤（ pH＜ 6.0）。
农作物体内的重金属主要是通过根部从被污染的土壤中吸收的。
例如，植物从根部吸收镉之后，各部位的含镉量为根＞茎＞叶》荚
》籽粒。 一般根部的含镉量可超过地上部分的两倍。此外，汞、
砷也是可以在植物体内残留的重金属。据测定，谷粒的单位容积中
汞的含量为谷壳＞糙米＞白米；砷对农作物产生毒害作用的最低浓
度为 3 mg/L。
2．农药在植物体内的残留
农药在土壤中受物理、化学和微生物的作用，按照其被分解的难
易程度可分为两类：易分解类（如 2,4-D和有机磷制剂）和难分解
类（如 2,4,5-T和有机氯、有机汞制剂等）。难分解的农药成为
植物残毒的可能性很大。
植物对农药的吸收率因土壤质地不同而异，其从砂质土壤吸收农
药的能力要比从其他粘质土壤中高得多。不同类型农药在吸收率上
差异较大，通常农药的溶解度越大，被作物吸收也就越容易。例如
，作物对丙体 666的吸收率要高于其他农药，因为丙体 666的水溶性
大。不同种类的植物，对同一种农药中的有毒物质的吸收量也是不
同的。例如，对有机氯农药中艾氏剂和狄氏剂的吸收量：洋葱＜莴
笋＜黄瓜＜萝卜,胡萝卜。农药在土壤中可以转化为其他有毒物质
，如 DDT可转化为 DDD,DDE,它们都能成为植物残毒。一般说
来，块根类作物比茎叶类作物吸收量高；油料作物对脂溶性农药如
DDT,DDE等的吸收量比非油料性作物高；水生作物的吸收量比陆
生植物高。
3．放射性物质在植物体内的残留
放射性物质指重核 235铀和 239的裂变产物包括 72锌到 158铕等 34种元
素,189种放射性同位素。当分析某一种裂变产物的生物学意义时
，必须考虑它们的产率、射线能量、物理半衰期、放射性核素的物
理形态和化学组成，以及由土壤转移到植物的能力，生物半衰期和
有效半衰期等因素。
放射性物质进入土壤后能在土壤中积累，形成潜在的威胁。由核
裂变产生的两个重要的长半衰期放射性元素是 90锶（半衰期为 28a）
和 137铯（半衰期为 30a）。 空气中的放射性 90锶可被雨水带入土壤中
。因此，土壤的含 90锶的浓度常与当地的降雨量成正比。 137铯在土
壤中吸附得更为牢固。有些植物能积累 137铯，所以高浓度的放射性
137铯能通过这些植物进入人体。
（三）土壤污染对人体健康的影响和危害
1．病原体对人体健康的影响
病原体是由土壤生物污染带来的污染物，其中包括肠道致病菌、
肠道寄生虫、破伤风杆菌、肉毒杆菌、霉菌和病毒等。病原体能在
土壤中生存较长时间，如痢疾杆菌能在土壤中生存 22～ 142d,结核
杆菌能生存 1a左右，蛔虫卵能生存 315～ 420d,沙门氏菌能生存 35
～ 70d。 土壤中肠道致病性原虫和蠕虫进入人体主要通过两个途径
为：①通过食物链经消化道进入人体。例如，人蛔虫、毛首鞭虫等
一些线虫的虫卵，在土壤中经几周时间发育后，变成感染性的虫卵
通过食物进入人体。②穿透皮肤侵入人体。例如，十二指肠钩虫、
美洲钩虫和粪类圆线虫等虫卵在温暖潮湿土壤中经过几天孵育变为
感染性幼虫，再通过皮肤穿入人体。
传染性细菌和病毒污染土壤后对人体健康的危害更为严重。一般来
自粪便和城市生活污水的致病细菌有：沙门氏菌属、芽孢杆菌属、
梭菌属、假单胞杆菌属、链球菌属、分枝菌属等。另外，随患病动
物的排泄物、分泌物或其尸体进入土壤而传染至人体的还有破伤风
、恶性水肿、丹毒等疾病的病原菌。目前，在土壤中已发现有 100
多种可能引起人类致病的病毒，例如，脊髓灰质炎病毒、人肠细胞
病变孤儿病毒、柯萨奇病毒等，其中最危险的是传染性肝炎病毒。
此外，被有机废弃物污染的土壤，往往是蚊蝇孳生和鼠类繁殖的场
所，而蚊、蝇和鼠类又是许多传染病的媒介。因此，被有机废弃物
污染的土壤，在流行病学上被视为特别危险的物质。
2．重金属对人体健康的影响
土壤重金属被植物吸收以后，可通过食物链危害人体健康。例如，
1955年日本富山县发生的, 镉米, 事件，即, 痛痛病, 事件。其原
因是农民长期使用神通川上游铅锌冶炼厂的含镉废水灌溉农田，导
致土壤和稻米中的镉含量增加。当人们长期食用这种稻米，使得镉
在人体内蓄积，从而引起全身性神经痛、关节痛、骨折，以致死亡
。据测定，日本因镉慢性蓄积中毒而致死者体内镉的残毒量：肋骨
为 11472μ g/g,肝为 7051 μ g/g,肾为 4903μ g/g。
3,放射性物质对人体健康的影响
放射性物质主要是通过食物链经消化道进入人体，其次是经呼吸
道进入人体。通过皮肤吸收的可能性很小。该过程受到许多因素的
影响，包括放射性核素的理化性质、环境因素（气象、土壤条件）
、动植物体内的代谢情况及人们的饮食习惯等。
90锶和 137铯是对人体危害较大的长寿命放射性核素。放射性锶
的化学性质同元素钙类似，均参与骨组织的生长代谢，并在体内同
一部位蓄积。放射性物质进入人体后，可造成内照射损伤，使受害
者头昏、疲乏无力、脱发、白细胞减少或增多，发生癌变等。此外
，长寿命的放射性核素因衰变周期长，一旦进入人体，其通过放射
性裂变，而产生的 α, β, γ 射线。将对机体产生持续的照射使机
体的一些组织细胞遭受破坏或变异。此过程将持续至放射性核素蜕
变成稳定性核素或全部被排出体外为止。
三, 土壤污染污染的防治
土壤污染具有隐蔽性，即从开始污染到导致后果有一个长
时间、间接、逐步积累的过程，污染物往往通过农作物吸收、
再通过食物链进入人体引发人们的健康变化，才能被认识和发
现。而且进入土壤的污染物移动速度缓慢，土壤污染和破坏后
很难恢复，又往往不易采取大规模的治理措施。所以对于土壤
污染，其防止污染比治理污染更具现实意义。土壤污染的防治
一般采用以下的措施。
1,控制和消除土壤污染源
控制和消除土壤污染源是防止污染的根本措施, 既控制进入土壤
的污染物的数量和速度, 使其在土体中自然降解, 不致迅速大量地
进入土壤, 引起土壤污染 。 主要采取下列措施：
（ 1） 控制和消除工业, 三废, 排放, 使之符合排放标准；
（ 2） 加强灌区的监测和管理, 经常了解污染物的成分, 含量及
动态, 控制污水灌溉量, 避免滥用污水灌溉引起土壤污染；
（ 3）合理使用农药与化肥，对残留量高，毒性大的农药，应控
制使用范围、使用量和使用次数；大力试制和发展高效、低毒和低
残留的农药新品种，探索和推广生物防治作物病虫害的途径，尽可
能减少有毒农药的使用；对本身含有有毒物质的化肥品种，使用范
围和数量要严控。对硝酸盐和磷酸盐类化肥，要合理施肥，经济用
肥，避免过多而造成土壤污染。
2,生物防治
即通过生物降解或吸收而净化土壤 。 研究分离和培育新的菌种
,意大利从土壤中分离出的某些菌种, 可抽取出酶复合体, 能降解
2.4.D除草剂, 日本研究出土壤中红酵母和蛇皮藓茵, 能降解剧毒
性聚氯联苯达 40％ 和 30％ 。 此外, 某些鼠类和蚯蚓对一些农药也有
降解作用 。 羊齿类铁角蕨属的一种植物, 有较强的吸收土壤中重金
属的能力, 对土壤中镉的吸收率可达 10％, 连种多年, 可降低土壤
含镉量 。 应用微生物和其它生物降解各种污染物的处理技术尚需进
一步探索 。
3,施加抑制剂
轻度污染的土壤施加某些抑制剂，可改变污染物在土壤中的迁移转
化方向，促进某些有毒物质的移动，淋洗或转化为难溶物质，而减
少作物吸收。常用的控制剂有石灰、碱性磷酸盐等。施用石灰可提
高土壤 pH值，使镉、铜、锌和汞等形成氢氧化物沉淀。施用石灰石
，稻谷含镉量可降低 30％左右，氢氧化镉的 pH值在 10以上才能完全
沉淀,pH值大于 6.5时汞就能形成氢氧化物和磷酸盐沉淀，而钙离
子能防止汞离子争夺植物根表面的代换位置，使植物吸收汞明显减
少。因此，施用石灰还可以使作物降低对放射性物质的吸收达 70～
80％。 碱性磷酸盐可与土壤中的镉作用生成磷酸镉沉淀，在不能
引起硫化镉沉淀的弱还原条件下，磷酸镉的形成对清除镉污染具有
重要意义。
４, 控制氧化还原条件
水稻田的氧化还原状况, 可控制水稻田中重金属的迁移转化, 水
稻田在还原条件下产生 S2-与 Cd2+形成难溶解的 CdS沉淀, 故灌水可抑
制对镉吸收 。 而干后土壤是氧化状态, S2-被氧化成 SO42-,土壤 pH值
降低, 镉可溶入土壤转化为植物易吸收的形态, 而促进了对镉的吸
收 。 铜, 锌, 铅等重金属元素均能与土壤中的 H2S,产生硫化物沉淀
,都可进行上述反应变化 。 因此, 加强稻田的灌水管理, 可有效地
减少重金属的危害 。
5,增施有机肥, 改良砂性土壤
有机胶体和粘土矿物对土壤中重金属和农药有一定的吸附力 。 因
此, 增施有机质, 改良砂性土壤, 能促进土壤对有毒物质的吸附作
用, 是增加土壤环境容量, 提高土壤自净能力的有效措施 。
6,改变耕作制, 换土和深翻
变革耕作制度, 改变土壤环境条件, 可消除某些污染物的毒害 。
DDT和六六六在旱田中降解速度慢, 积累明显, 残留量大, 改水田
后 DDT降解加快, 仅 1年左右土壤中残留的 DDT已基本消失 。 所以实
行水旱轮作, 是减轻或消除农药污染的有效措施 。 被重金属与难分
解的农药严重污染的土壤, 在面积不大的情况下, 也可采用换土法
,这是目前彻底清除土壤污染的最有效手段, 但是对换出的污染土
壤必须妥善处理, 防止次生污染 。 此外进行深翻, 将污染土壤翻到
下层 （ 掩埋深度应根据不同作物根系发育特点, 以不致污染作物为
原则 ）, 也是污染土壤实施治理复耕的有效途径之一 。
土壤污染主要是由于人为活动引起的，归结起来主要包括污水灌
溉、工业废料、城市垃圾和畜禽粪便的农业利用、农药和化肥施的
不当施用、污染大气沉降物和汽车尾气等。现将主要的土壤污染源
及其污染物简述如下。
1,污水灌溉
污水灌溉 （ 简称污灌 ） 引发土壤污染是我国土壤污染一条重要途
径 。 我国污水主要是工业和城市生活污水混合类型, 且处理率很低
（ 表 ）, 这种未经处理的混合型污水中含有各种各样污染物质, 主
要是有机污染物和无机污染物 。 有机污染物主要是制药, 石油化工
等企业废水中的三氯乙醛, 多环芳烃等有害物质 。 无机污染物主要
是酸, 碱, 盐及重金属类, 硫酸盐, 氯化物等会使土壤板结, 盐渍
化等；汞, 镉, 铅, 砷, 铬, 锌等重金属会严重影响作物生长, 使
农产品受污染 。 土壤一旦被重金属污染, 是较难彻底清除的, 对人
类危害严重 。 生活和医院污水, 制革与屠宰工业废水是土壤中病
原微生物的主要来源 。
表 全国废水排放量和处理率
年
份 1980 1985 1995 1997 2000
污水排放总量
（亿吨） 27.4 34.1 45 58.4 62
工业废水处理
率% 10 23 20 20 84
工业废水排放
达标率% 26 41 55 50 65
表 全国废水排放量和处理率
2,固体废弃物的农业利用
固体废弃物包括工业废渣、城市垃圾、剩余污泥以及畜禽粪便
、农业秸秆等。其中前三者是污染物含量比较高的废弃物，由于这
些废弃物中含有较多有机物质和一定的养分，因而有时用来作为肥
科。但是，城市污水处理厂的污泥和城市生活垃圾中除都富含大量
植物可利用的营养物质和土壤需要的有机物质外，还含有较多的有
毒有害成分，即使经过高温堆肥的污泥和垃圾肥中，其含量仍很高
。这些固体废弃物在土壤表面堆放、处理和填埋过程中，不仅侵占
大量耕地，而且可通过大气扩散或降水淋滤，使周围地区的土壤受
到污染。因此，固体废弃物农业利用，如果处理不当则会造成重金
属、病原菌和某些有毒有害有机物的污染。
3、空气污染对土壤环境的影响
大气被污染后通常通过干, 湿沉降作用对土壤环境产生进一步的影
响 。 并且这种影响随着距城市的远近逐渐由以干沉降为主变为干湿
混合沉降 。 湿沉降是指随降水作用将污染物输入土壤之中；干沉降
作用是指固体颗粒物质直接以降尘方式输入土壤 。 因而公路两侧易
被铅污染 。
4,农业生产过程中产生的污染
农用化学品不当应用会直接污染土壤 。 化肥, 农药和覆盖塑料薄
膜等技术措施, 能供给植物必须的营养物质, 控制病虫草害发生以
及调节土壤水分, 温度等有利途径, 但是这些农用化学品的不合理
施用, 也会使土壤发生过量营养物质积累, 重金属, 有机污染物和
残留地膜污染等危害 。 砷被大量用作杀虫剂和除草剂, 磷肥中含有
镉, 某些杀菌剂中可能含有 Hg,Cu和 Zn等 。 如杀菌剂氯化乙基汞 （
C2H5HgCl） 中含有 Hg,若消毒种子的药剂用量为 15～ 2kg/t,则随拌
种进入每公顷土壤的 Hg量为 3～ 6g。 土壤一旦被重金属污染, 是较
难彻底清除的, 对人类危害严重 。
二, 土壤污染的影响及危害
土壤污染后的影响和危害是严重的 。 土壤中污染物的浓度超过植
物的忍耐限度, 就会破坏植物根系正常的吸收和代谢功能, 使植物
光合作用显著衰退, 农作物和牧草产量大幅度下降 。 而且一些污染
物在植物体内积累残留, 既影响植物的生长发育, 又可能导致遗传
变异, 还可能将通过食物链进入人体, 危害人类健康 。
土壤污染后，其污染物质还会因雨水冲刷淋溶渗漏而进入地下和
地表水体，从而污染水源。土壤中的污染物还可能破坏土壤生态系
统平衡，影响土壤微生物种群结构，使有害微生物大量繁殖和传播
，造成疾病蔓延。当然，土壤污染物也会通过扬尘进入大气，使空
气质量下降。
造成水体污染的污染源有多种，不同污染源排放的污水和废水具
有不同的成分和性质，但其所含的污染物主要有以下几类：悬浮物
、耗氧有机物、植物性营养物、重金属、酸碱污染、石油类、难降
解有机物、放射性物质、热污染和病原体等。
（一）悬浮物
悬浮物主要指悬浮在水中的污染物质，包括无机的泥沙、炉渣、
铁屑，以及有机的纸片、菜叶等。水力冲灰、洗煤、冶金、屠宰、
化肥、化工、建筑等工业废水和生活污水中都含有悬浮状的污染物
，排入水体后除了会使水体变得浑浊，影响水生植物的光合作用以
外，还会吸附有机毒物、重金属、农药等，形成危害更大的复合污
染物沉入水底，日久后形成淤积，会妨碍水上交通或减少水库容量
，增加挖泥负担。
（二）耗氧有机物
生活污水和某些工业废水中含有糖、蛋白质、氨基酸、酯类、纤
维素等有机物质，这些物质以悬浮状态或溶解状态存在于水中，排
入水体后能在微生物作用下分解为简单的无机物，在分解过程中消
耗氧气，使水体中的溶解氧（ Dissolved Oxygen,DO） 减少，微生
物繁殖。当水中 DO降至 4mg/L以下时，将严重影响鱼类和水生生物
的生存；当 DO降至零时，水中厌氧微生物占据优势，造成水体变黑
发臭，将不能被用于作饮用水源和其他用途。耗氧有机物的污染是
当前我国最普遍的一种水污染。由于有机物成分复杂、种类繁多，
一般用综合指标生化需氧量（ Biological Oxygen Demand,BOD）
,化学需氧量（ Chemical Oxygen Demand,COD） 或总有机碳（
Total Organic Carbon,TOC） 等表示耗氧有机物的量。清洁水体
中 BOD5（ 五日生化需氧量）含量应低于 3mg/L,BOD5超过 10mg/L则表
明水体已经受到严重污染。
（三）植物性营养物
植物性营养物主要指含有氮磷等植物所需营养物的无机、有机化合
物，如氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐和含氮、磷的有机化合物
。这些污染物排入水体，特别是流动较缓慢的湖泊、海湾，容易引
起水中藻类及其他浮游生物大量繁殖，形成富营养化污染，除了会
使自来水处理厂运行困难、造成饮用水的异味外，严重时也会使水
中溶解氧下降、鱼类大量死亡，甚至会导致湖泊的干涸灭亡。
（四）重金属
很多重金属对生物有显著毒性，并且能被生物吸收后通过食物链浓
缩千万倍，最终进入人体造成慢性中毒或严重疾病。例如，著名的
日本水俣病就是由于甲基汞破坏了人的神经系统而引起的；骨痛病
则是镉中毒造成骨骼中钙的减少的后果，这 2种疾病最终都会导致
人的死亡。
（五）酸碱污染
酸碱污染物排入水体会使水体 pH发生变化，破坏水中自然缓冲作
用。当水体 pH小于 6.5或大于 8.5时，水中微生物的生长会受到抵制
，致使水体自净能力减弱，并影响渔业生产，严重时还会腐蚀船只
、桥梁及其他水上建筑。用酸化或碱化的水浇灌农田，会破坏土壤
的理化性质，影响农作物的生长。酸碱对水体的污染，还会使水的
含盐量增加，提高水的硬度，对工业、农业、渔业和生活用水都会
产生不良的影响。
（六）石油类
含有石油类产品的废水进入水体后会漂浮在水面并迅速扩散，形
成一层油膜，阻止大气中的氧进入水中，妨碍水生植物的光合作用
。石油在微生物作用下的降解也需要消耗氧，造成水体缺氧。同时
，石油还会使鱼类呼吸困难直至死亡。食用在含有石油的水中生长
的鱼类，还会危害人体健康。
（七）难降解有机物
难降解有机物是指那些难以被微生物降解的有机物，它们大多是
人工合成的有机物。例如，有机氯化合物、有机芳香胺类化合物、
有机重金属化合物以及多环有机物等。它们的特点是能在水中长期
稳定地停留，并通过食物链富集最后进入人体。它们中的一部分化
合物具有致癌、致畸和致突变的作用，对人类的健康构成了极大的
威胁。
（八）放射性物质
放射性物质主要来自核工业和使用放射性物质的工业或民用部门
。放射性物质能从水中或土壤中转移到生物、蔬菜或其他食物中，
并发生浓缩和富集进入人体。放射性物质释放的射线会使人的健康
受损，最常见的放射病就是血癌，即白血病。
（九）热污染
废水排放引起水体的温度升高，被称为热污染。热污染会影响水
生生物的生存及水资源的利用价值。水温升高还会使水中 DO减少，
同时加速微生物的代谢速率，使 DO的下降更快，最后导致水体的自
净能力降低。热电厂、金属冶炼厂、石油化工厂等常排放高温的废
水。
（十）病原体
生活污水、医院污水和屠宰、制革、洗毛、生物制品等工业废水
，常含有病原体，会传播霍乱、伤寒、胃炎、肠炎、痢疾以及其他
病毒传染的疾病和寄生虫病。
三、水污染来源
人类活动所排放的各类污水是将上述污染物带入水体的一大类污
染源，由于这些污水、废水多由管道收集后集中排放，因此常被称
为点污染源。大面积的农田地面径流或雨水径流也会对水体产生污
染，由于其进入水体的方式是非组织的，通常被称为非点污染源，
或面污染源。
（一）点污染源
主要的点污染源有生活污水和工业废水。由于产生废水的过程不
同，这些污水、废水的成分和性质有很大的差别。
1、生活污水
生活污水主要来自家庭、商业、学校、旅游服务业及其他城市公
用设施，包括厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、沐浴排水及
其他排水等。污水中主要含有悬浮态或溶解态的有机物质（如纤维
素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质等），还含有氮、硫、磷等无机盐
类和各种微生物。一般生活污水中悬浮固体的含量在 200~400mg/L
之间，由于其中有机物种类繁多，性质各异，常以 BOD5或 COD来表示
其含量。一般生活污水的 BOD5在 200~400mg/L之间。
2、工业废水
工业废水产自工业生产过程，其水量和水质随生产过程而异，根
据其来源可以分为工艺废水、原料或成品洗涤水、场地冲洗水以及
设备冷却水等；根据废水中主要污染物的性质，可分为有机废水、
无机废水、兼有有机物和无机物的混合废水、重金属废水、放射性
废水等；根据产生废水的行业性质，又可分为造纸废水、印染废水
、焦化废水、农药废水、电镀废水等。
不同工业排放废水的性质差异很大，即使是同一种工业，由于
原料工艺路线、设备条件、操作管理水平的差异，废水的数量和性
质也会不同。一般讲来，工业废水有以下几个特点：
（ 1）废水中污染物浓度大，某些工业废水含有的悬浮固体或有机
物浓度是生活污水的几十甚至几百倍；
（ 2）废水成分复杂且不易净化，如工业废水常呈酸性或碱性，废
水中常含不同种类的有机物和无机物，有的还重金属、氰化物、多
氯联苯、放射性物质等有毒污染物。
（ 3）带有颜色或异味，如刺激性的气味，或呈现出令人生厌的外
观、易产生泡沫，含有油类污染物等；
（ 4）废水水量和水质变化大，因为工业生产一般有着分班进行的
特点，废水水量和水质常随时间有变化，工业产品的调整或工业原
料的变化，也会造成废水水量和水质的变化；
（ 5）某些工业废水的水温高，甚至有高达 40℃ 以上。
工业部门 工厂性质 主要污染物 废水特点
动力 火力发电、核电站 热污染、粉煤灰、酸、
放射性
高温、酸性、悬浮
物多、水量大、有
放射性
COD高、有 毒性、偏
酸、水量较大、有
放射性
化工 肥料、纤维、橡胶
、染料、塑料、农
药、油漆、洗涤剂
、树脂
酸或碱、盐类、氰化物
、酚、苯、醇、醛、氯
仿、氯乙烯、农药、洗
涤剂、多氯联苯、重金
属、硝基化合物、胺基
化合物
COD高、pH变 化大、
含盐量大、毒性强
、成分复杂、难以
生物降解
石油化工 炼油、蒸馏、裂解
、催化、合成
油、氰化物、酚、硫、
砷、吡啶、芳烃、酮类
COD高、毒 性较强、
成分复杂、水量大
冶金 选矿、采矿、烧结
、炼焦、冶炼、电
解、精炼、淬火
酚、氰化物、硫化物、
氟化物、多环芳烃、吡
啶、焦油、煤粉、重金
属、酸、放射性
几种主要的工业废水的水质特点及其所含的污染物
几种主要的工业废水的水质特点及其所含的污染物
工业部门 工厂性质 主要污染物 废水特点
动力 火力发电、核电站 热污染、粉煤灰、酸,高温、酸性、悬浮纺织 棉毛加工、漂洗、
纺织印染
染料、酸或碱、纤维、
洗涤剂、硫化物、硝基
物、砷
带色、p H变 化大、
有毒性
制革 洗皮、鞣革、人造
革
酸、碱、盐类、硫化物
、洗涤剂、甲酸、醛类
、蛋白酶、锌、铬
COD高,含盐量高、
有恶臭、水量大
造纸 制浆、造纸 碱、木质素、悬浮物、
硫化物、砷
碱性强、COD高,水
量大、有恶臭
食品 屠宰、肉类加工、
油品加工、乳制品
加工、水果加工、
蔬菜加工等
有机物、病原微生物、
油脂
BOD高,致病菌多、
水量大、有恶臭
（二）面污染源
面污染源又称非点污染源，主要指农村灌溉水形成的径流，农村
中无组织排放的废水，地表径流及其他废水和污水。分散排放的小
量污水，也可列入面污染源。
农村废水一般含有有机物、病原体、悬浮物、化肥、农药等污染
物；畜养殖业排放的废水，常含有很高的有机物浓度；由于过量地
施加化肥、使用农药，农田地面径流中含有大量的氮、磷营养物质
和有毒农药。
大气中的污染物随降雨进入地表水体，也可认为是面污染源，如
酸雨。
此外，天然性的污染源，如水与土壤之间的物质交换，风刮起泥
沙、粉尘进入水体等，也是一种面污染源。
对面污染源的控制，要比对点污染源难得多。值得注意的是，对
于某些地区和某些污染物来说，面污染源所占的比重往往不小。例
如，对于湖泊的富营养化，面污染源所作的贡献常会超过 50%。
四、我国水污染有什么特征
我国污水、废水排放量每天约为 1亿 m3之多，其中城市生活废水约
占 40%，工业废水占 60%。工业废水排放量在近 10多年内呈缓慢下降
趋势，而生活污水排放量却在增长。应该指出的是，很多统计数字
中没有包括乡镇企业的废水排放量，而在有的地区，它所占的比例
是不可忽视的。
根据国家环境保护局 1996年的年度报告，自 20世纪 80年代以来，
由于工业的快速增长，人口和生产发展的多重压力，以及化肥和农
药使用量的大幅度增加，我国地面水和地下水的质量已有较大的下
降。在受监测的城市河段中，已有 40%的河段达不到最起码的水质
标准。
我国地面水水质标准，是按照不同水域、不同功能分成 5类制订
的。这 5类水域及其功能是：
Ⅰ 类水体：为源头水及其自然保护区；
Ⅱ 类水体：为集中生活饮用水水源地一级保护区，珍贵鱼类保护
区，鱼虾产卵场等；
Ⅲ 类水体：为集中饮用水水源地二级保护区，一级鱼类保护区，
游泳区等；
Ⅳ 类水体：为工业用水区，人体不直接接触的娱乐用水区；
Ⅴ 类水体：为农业用水区，一般景观要求水域。
1995年国内对 135个城市河段的监测表明，北方河流受监测的河
段中,Ⅴ 类和 Ⅴ 类以下的河段就占据了 70%以上，而达到 Ⅱ 类,Ⅲ
类水质标准的河段有 5%左右。南方河段的污染情况略轻，但也有
30%以上的河段为 Ⅴ 类和 Ⅴ 类以下水体，而达到 Ⅱ 类和 Ⅲ 类水质标
准的河段约占 40%。可见，北方河流的污染情况要比南方更严重。
（一）地面水污染特征
我国地面水最常见的水污染是有机污染、重金属污染、富营养污
染以及这些污染共存的复合性污染。
1、有机污染
我国多数污染河流的特征都属于有机污染，表现为水体中 COD、
BOD浓度增高。例如，淮河全流域每年排放的工业废水和城市废水
量约 36亿 m3,带入的 COD总量约为 150万 t。 如此大量的有机污染物使
淮河中的有机物含量严重超标,DO含量则显著不足，甚至降低到零
。据 1993年对淮河 280个断面的水质监测，发现淮河水质已经不能
满足饮用水水源水质标准，其中约 45%的断面连灌溉水质标准都达
不到。 1994年更发生了多次水质污染事故，使淮河干流约 40%的水
质严重恶化，严重影响了人民生活和工农业生产，因而引起了我国
政府的关注，并开始大力治理淮河污染，至今已初见成效。
应该注意的是，受到有机污染的河流往往同时接纳大量悬浮物，
它们中的相当一部分是有机物，排入水体后先是沉淀至河底形成沉
积物。沉积物是水体的一个潜在污染源。
近年来难降解合成有机物污染受到广泛注意，这是一种新的有
机物污染。它们即使在十分低的含量下也可能对人体健康有直接危
害，如致癌、致畸、致突变。
2、重金属污染
重金属随废水排入水体后，大多将沉淀至水底，或与有机物螯合
成毒性很强的金属有机物。由于我国对工业含重金属废水的排放控
制较早，因此在全国范围内水体重金属污染面积不大。
3、富营养化
我国主要淡水湖泊都已呈现出富营养污染现象。其主要原因是它
们接纳了各种污染源排放的污染物，使水体 DO降低、水质恶化。例
如，滇池是著名的高原湖泊，原来是昆明市的饮用水源，但同时也
是污水的受纳体，监测资料表明,20世纪 90年代以来滇池水质已只
能满足灌溉水质的要求。滇池内湖中水葫芦覆盖面积和生长厚度逐
年增加，内湖外湖中都出现了蓝藻滋生的现象，原来的旖旎风光变
成了一片污秽。
我国沿海海域同样呈现出严重的富营养污染现象。渤海、东海、
南海，自 20世纪 30年代以来，都曾经出现赤潮，而且出现的频率日
益增加。以渤海为例,20世纪 60年代以前，曾出现过 3次赤潮； 70
年代出现赤潮次数为 9次； 80年代增加至 74次； 1990年 1年内即发生
了 34次； 1998年发生了 22次； 1999年 7月 3日，出现了 1500km2面积的
严重赤潮,7月 15日更扩大到 6500km2。 可见海洋污染的不断发展，
已到了十分严重的地步。
（二）地下水污染特征
我国地下水水质下降主要表现为硬度和硝酸盐含量的增加，局部
地区发现了较严重的油污染，也存在痕量有机物的污染。
五、水污染有什么危害
水污染的危害主要有以下几点：
（一）危害人体健康
水污染直接影响饮用水源的水质。当饮用水源受到合成有机物污
染时，原有的水处理厂不能保证饮用水的安全可靠，这将会导致如
腹水、腹泻、肠道线虫、肝炎、胃癌、肝癌等很多疾病的产生。与
不洁的水接触也会染上如皮肤病、沙眼、血吸虫、钩虫病等疾病。
近来很多人谈论到环境污染导致雌激素增加，影响到了人类繁殖能
力；还有人指出水污染会造成自然流产或是先天残疾。总之，水污
染危害人体健康是不容置疑的。
据世界银行调查资料，与其他收入水平相当的发展中国家相比，我
国的安全饮用水供给水平及卫生设施水平是比较高的。因此，与水
污染有关的疾病的发病率相对较低。 1990年，我国有 1.5%的总死亡
率和 3%的总疾病率与供水及其卫生条件相关。相比之下，与空气污
染有关的慢性障碍性呼吸道疾病却占总死亡率的 16%和总疾病率的
8.5%。应该注意，我国农村由于化肥的广泛使用以及农民收入的提
高，农民收集城市粪便用作肥料的习惯已经改变，但城镇中现代化
的污水收集和处理系统却远未形成。因此，可能会引起全国范围，
特别是北方地区肠道疾病发病率的增加。水污染对于饮用水源的威
胁，也必然带来对人体健康的威胁。
对某些污水灌溉区的调查说明，生活在污水灌溉区的农民的发病率
要明显比非污水灌溉区的发病率高。对采用不同饮用水源的人群的
调查说明，在同一个地区，饮用井水的居民癌症发病率要比饮用池
塘水的居民低得多。
（二）降低农作物的产量和质量
由于污水能提供水量和肥分，很多地区的农民，有采用污水灌溉
农田的习惯。但惨痛的教训表明，含有毒有害物质的废水污水污染
了农田土壤，造成作物枯萎死亡，使农民受到极大的损失。尽管不
少地区也有获得作物丰收的现象，但是在作物丰收的背后，掩盖的
是作物受到污染的危机。研究表明，在一些污水灌溉区生长的蔬菜
或粮食作物中，可以检出痕量有机物，包括有毒有害的农药等，它
们必将危及消费者的健康。
（三）影响渔业生产的产量和质量
渔业生产的产量和质量与水质直接紧密相关。淡水渔场由于水污
染而造成鱼类大面积死亡事故，已经不是个别事例，还有很多天然
水体中的鱼类和水生物正濒临灭绝或已经灭绝。海水养殖事业也受
到了水污染的破坏和威胁。水污染除了造成鱼类死亡影响产量外，
还会使鱼类和水生物发生变异。此外，在鱼类和水生物体内还发现
了有害物质的积累，使它们的食用价值大大降低。
（四）制约工业的发展
由于很多工业（如食品、纺织、造纸、电镀等）需要利用水作为
原料或洗涤产品和直接参加产品的加工过程，水质的恶化将直接影
响产品的质量。工业冷却水的用量最大，水质恶化也会造成冷却水
循环系统的堵塞、腐蚀和结垢问题，水硬度的增高还会影响锅炉的
寿命和安全。
（五）加速生态环境的退化和破坏
水污染造成的水质恶化，对于生态环境的影响更是十分严峻。水
污染除了对水体中天然鱼类和水生物造成危害外，对水体周围生态
环境的影响也是一个重要方面。污染物在水体中形成的沉积物，对
水体的生态环境也有直接的影响。
（六）造成经济损失
水污染对人体健康、农业生产、渔业生产、工业生产以及生态环
境的负面影响，都会表现为经济损失。例如，人体健康受到危害将
减少劳动力，降低劳动生产率，疾病多发需要支付更多医药费；对
工农业渔业产量质量的影响更是直接的经济损失；对生态环境的破
坏意味着对污染治理和环境修复费用的需求将大幅度增加。
世界银行曾对我国大气污染和水污染所造成的损失作了估算，其
结论是与大气污染和水污染对人体健康的影响相当的经济损失是每
年 2422.8亿美元，占我国国民生产总值（ GNP） 的 3.5%。这个数字
还没有包括水资源短缺和水环境污染对工农业所造成的直接经济损
失。
六、城市应该怎样来防治水污染
我国城市基础设施落后，城市废水的集中处理率目前不足 10%。
大量未经妥善处理的城市废水肆意排入江河湖海，造成严重的水污
染。因此，加强城市废水的治理是十分重要的。
1、将水污染防治纳入城市的总体规划
各城市应结合城市总体规划与城市环境总体规划，将不断完善下
水道系统作为加强城市基础设施建设的重要组成部分予以规划、建
设和运行维护。对于旧城区已有的污水 /雨水合流制系统应作适当
的改造。新城区建设应在规划时考虑配套建设雨水 /污水分流制下
水道系统。应有计划、有步骤地建设城市污水处理厂。城市污水处
理厂的建设是解决城市水污染的重要手段。
2、城市废水的防治应遵循集中与分散相结合的原则
一般来讲，集中建设大型城市污水处理厂与分散建设小型污水处
理厂相比，具有基建投资少、运行费用低、易于加强管理等优点。
但在人口相对分散的地区，城市污水处理厂的服务面积大，污水收
集与输送管道敷设费用增加，适当分散治理可以减少污水收集管道
和污水厂建设的整体费用。此外，从废水资源化的需要来看，分散
处理便于接近用水户，可节省大型管道的建设费用。因此，在进行
城市污水处理厂的规划与建设时，应根据实际情况，遵循集中与分
散相结合的原则，综合考虑确定其建设规模。
3、在缺水地区应积极将城市水污染的防治与城市废水资源化相
结合
随着世界城市化进程加快，许多城市严重缺水，特别是工业和人
口过度集中的大城市和超大城市，情况更加严重。例如，美国洛杉
矶，得克萨斯州、亚利桑那州、内华达州的一些城市，墨西哥的墨
西哥市，我国的大连、青岛、天津、北京、太原等城市普遍缺水。
因此，在水资源短缺地区，在考虑城市水污染防治对策时应充分注
意与城市废水资源化相结合，在消除水污染的同时，进行废水再生
利用，以缓解城市水资源短缺的局面，这对于我国北方缺水城市尤
为重要。如北京在城市污水防治规划中考虑了城市污水的回用需求
，污水处理厂的位置是根据回用的需要决定的，这便于就地消纳净
化出水，以缓解北京市水资源的紧张状况。
4、加强城市地表和地下水源的保护
由于大量污水的排放，许多城市的饮用水源都受到了不同程度的
污染。调查资料表明，我国 17%的居民的饮用水中有机污染物浓度
偏高。淮河流域一些城镇的饮用水大部分不符合卫生标准。城市水
污染的防治规划应将饮用水源的保护放在首位，以确保城市居民安
全饮用水的供给。
5、大力开发低耗高效废水处理与回用技术
传统的活性污泥法城市污水处理工艺虽然能有效地去除污水中的
有机物，但具有基建费大、运行费较高等缺点，往往为我国经济实
力所不胜负担。此外，该工艺还不能有效地去除污水中的氮、磷等
营养物质。因此，必须根据各地情况，因地制宜地开发各种高效低
耗的新型废水处理与回用技术。例如，厌氧生物处理技术、生物膜
法、天然净化系统等。尽可能地降低基建投资，节省运行费用，以
更快地提高城市污水的处理率，有力地控制水污染。
七、用什么方法来处理废水
废水中污染物多种多样，从污染物形态分有溶解性的、胶体状的
和悬浮状的污染物；从化学性质分有有机污染物和无机污染物；有
机污染物从生物降解的难易程度又可分为可生物降解的有机物和不
可生物降解的有机物。废水处理即是利用各种技术措施将各种形态
的污染物从废水中分离出来，或将其分解、转化为无害和稳定的物
质，从而使废水得以净化的过程。
根据所采用的技术措施的作用原理和去除对象，废水处理方法可
分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三大类。主要废水处理
技术及其去除对象如下表所示。
（一）废水的物理处理法
废水的物理处理法是利用物理作用来进行废水处理的方法，主要
用于分离去除废水中不溶解的悬浮污染物。在处理过程中废水的化
学性质不发生改变。主要工艺有筛滤截留、重力分离（自然沉淀和
上浮）、离心分离等，使用的处理设备和构筑物有格栅和筛网、沉
砂池和沉淀池、气浮装置、离心机、旋流分离器等。
分类 处理工艺 处理对象 适用范围
调节池 均衡水质和水量 预处理
格栅 粗大悬浮物和漂
浮物
预处理
筛网 较细小的悬浮物 预处理
沉淀 可沉物质 预处理
气浮 乳化油、比重接
近1的 悬浮物
预处理或中间处理
离心机 乳化油、固体物 预处理或中间处理
旋流分离器 较大的悬浮物 预处理
砂滤池 细小悬浮物、乳
化油
中间或深度处理物理处理
法
废水处理方法的分类及去除对象
中和 酸、碱 预处理
混凝 胶体、细小悬浮
物
中间或深度处理
化学沉淀 溶解性有害重金
属
中间或深度处理
氧化还原 溶解性有害物质 中间或深度处理
吹脱 溶解性气体 预处理或中间处理
萃取 溶解性有机物 预处理或中间处理
吸附 溶解性物质 中间或深度处理
离子交换 可离解物质 深度处理
电渗析 可离解物质 深度处理
反渗透膜 盐类 深度处理
好氧生物处理 中间处理
厌氧生物处理 中间处理
土地处理 深度处理
稳定塘 深度处理
生物处理
法
胶体和溶解性有
机物
化学处理
法
废水处理方法的分类及去除对象
（二）废水的化学处理法
化学处理法是利用化学反应来分离、回收废水中的污染物，或将
其转化为无害物质，主要工艺有中和、混凝、化学沉淀、氧化还原
、吸附、萃取等。
（三）废水的生物处理法
在自然界中，栖息着大量的微生物。这些微生物具有氧化分解有
机物并将其转化成稳定无机物的能力。废水的生物处理法就是利用
微生物的这一功能，并采用一定的人工措施，营造有利于微生物生
长、繁殖的环境，使微生物大量繁殖，以提高微生物氧化、分解有
机物的能力，从而使废水中的有机污染物得以净化的方法。
根据所用微生物的呼吸特性，生物处理可分为好氧生物处理和厌
氧生物处理两大类。按微生物的生长状态，废水生物处理法又可分
为悬浮生长型（如活性污泥法）和附着生长型（生物膜法）。
1、好氧生物处理法
好氧生物处理是利用好氧微生物，在有氧环境下，将废水中的有
机物分解成二氧化碳和水。好氧生物处理处理效率高，使用广泛，
是废水生物处理中的主要方法。好氧生物处理的工艺很多，包括活
性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等工艺。
2、厌氧生物处理法
厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解
有机污染物的处理技术，最终产物为甲烷、二氧化碳等。多用于有
机污泥、高浓度有机工业废水，如啤酒废水、屠宰厂废水等的处理
，也可用于低浓度城市污水的处理。污泥厌氧处理构筑物多采用消
化池，最近 20多年来，开发出了一系列新型高效的厌氧处理构筑物
，如升流式厌氧污泥床、厌氧流化床、厌氧滤池等。
3、自然生物处理法
自然生物处理法即利用在自然条件下生长、繁殖的微生物处理废
水的技术。主要特征是工艺简单，建设与运行费用都较低，但净化
功能易受到自然条件的制约。主要的处理技术有稳定塘和土地处理
法以及目前最热门的生物修复技术。
实践证明，采用活性污泥法、生物膜法，通过建造大型污水处理厂
来处理生活污水和工业废水，在治理点源污染中卓有成效，并发挥
了巨大的作用。但要将这类环境工程的方法用于治理受污染的地面
水体、受石油污染的洋面、受污染的土壤地下水时，不可能为此兴
建大型的处理厂，也几乎不可能将污染的水体运送至固定的处理厂
处置。在这种情况下，人们设想在天然的环境下通过某些工程手段
以强化污染物降解的生物净化作用，使污染物在被污染的河道、海
洋、地下水中就地或现场得到净化处理。生物修复技术就是在这种
背景下被开发，并在 20世纪 90年代得到迅速发展的一项污染治理工
程技术。生物修复技术具有以下优点：（ 1）费用省，仅为现有环
境工程技术的几分之一。（ 2）环境影响小，不会形成二次污染或
导致污染物转移。（ 3）可最大限度地降低污染物浓度。（ 4）可用
于处理其他技术难以应用的场地，如受污染的地下水。可以用作生
物修复菌种的微生物有土著微生物、外来微生物和基因工程菌
（ GEM）。
（四）废水处理工艺流程
由于废水中污染物成分复杂，单一处理单元不可能去除废水中全
部污染物，常需要多个处理单元有机组合成适宜的处理工艺流程。
确定废水处理工艺的主要依据是所要达到的处理程度。而处理程度
又主要取决于原废水的性质、处理后废水的出路以及接纳处理后废
水水体的环境标准和自净能力。
城市污水的一般处理工艺，其主要任务是去除城市污水中含有的
悬浮物和溶解性有机物。一般处理工艺流程如下图所示，根据不同
的处理程度，可分为预处理、一级处理、二级处理和三级处理。
（ 1）预处理：主要工艺包括格栅、沉砂池，用于去除城市污水中
的粗大悬浮物和比重大的无机砂粒，以保护后续处理设施正常运行
并减轻负荷。
（ 2）一级处理：一级处理一般为物理处理，主要去除污水中的悬
浮状固体物质。悬浮物去除率为 50%~70%，有机物去除率为 25%左右
，一般达不到排放标准。因此一级处理属于二级处理的前处理。主
要工艺为沉淀池。
（ 3）二级处理：二级处理为生物处理，用于大幅度去除污水中呈
胶体或溶解性的有机物，有机物去除率可达 90%以上，处理后出水
BOD5可降至 20~30mg/L,达到国家规定的污水排放标准。主要工艺有
活性污泥法、生物膜法等。
（ 4）三级处理：在二级处理之后，用于进一步去除残存在废水中
的有机物和氮磷，以满足更严格的废水排放要求或回用要求。采用
的工艺有生物除氮脱磷法，或混凝沉淀、过滤、吸附等一些物化方
法。
第二节大气污染
一个人几天不吃东西还可以活着，但是，几分钟不呼吸就会死
亡。空气，就在我们身边，它虽看不见、嗅不到，但人类和一切生
物都离不开它。由于世界人口剧增，工业高度发展，加之人们对保
护自然生态环境的重要性认识不足，呼吸洁净空气已成了人类的奢
望。
在英语中大气污染有两个名词,Air Pollution（ 空气污染）和
Atmosphere Pollution（ 大气污染）。后者用法比较固定，专指有
毒有害化学物质排放到室外空气中所产生的污染问题。而对前者的
使用比较混乱，有人将此词仅仅理解为室内空气污染；也有人将其
理解为室内和室外空气污染的总称。 大气污染的定义起源于对有害
影响的观察，也就是说，如果大气污染物达到一定浓度，并持续足
够的时间，达到对公众健康、动物、植物、材料、大气特性或环境
美学因素产生可以测量的影响，这就是大气污染。 这种定义方法在
很大程度上是基于习惯的公害概念，现在已有很大延伸。例如，大
量能量（如热能）释放进入大气引起不良影响，人类活动导致大气
中某些组分变化产生的危害等也归入了大气污染的范畴。
一、污染大气的污染源及污染物有哪些
大气污染源可分为两类：天然源和人为源。天然源系指自然界自行
向大气环境排放物质的场所。人为源系指人类的生产活动和生活活
动所形成的污染源。 前者是自然界所发生火山爆发、地震、台风、
森林火灾等自然灾害所造成的。后者是人类活动所排放的有毒有害
气体所造成的。 由于自然环境所具有的物理、化学和生物机能（自
然环境的自净作用），会使自然过程造成的大气污染，经过一定时
间后自动消除，使生态平衡自动恢复。一般而言，大气污染主要是
人类活动造成的。
大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气，并对人和
环境产生有害影响的物质。
大气污染物的种类很多，按其来源可分为一次污染物和二次污
染物。一次污染物系指直接由污染源排放的污染物。而在大气
中一次污染物之间或一次污染物与大气的正常成分之间发生化
学作用生成的污染物，称为二次污染物，它常比一次污染物对
环境和人体的危害更为严重。大气污染物按其存在状态则可分
为两大类：气溶胶状污染物（如颗粒物）和气体状态污染物
（简称气态污染物）。
下表为一些重要的气态污染物及其人为源。
类别 一次污染物 二次污染物 人为源
含硫化合物
SO
2
，H
2
S SO
2
，H
2
SO
4
，
MSO
4
*
燃烧含硫的燃料
含氮化合物
NO,NH
3
NO
2
，M NO
3
*
在高温时N
2
和O
2
的
化合
含碳化合物
C
1
-C
12
化合物
醛类，酮类，
酸类
燃料燃烧，精炼
石油，使用溶剂
碳的氧化物
CO,CO
2
无 燃烧
卤素化合物 HF,HCl 无 冶金作业
气态污染物及其人为源
*注,MSO4和 MNO3分别表示一般的硫酸盐和硝酸盐。
颗粒物是当前最主要的城市典型大气污染物之一。颗粒物可以根据
其化学成分或据其大小加以描述。这两方面的性质在确定其对大气
性质和人体健康的影响时都很重要。颗粒物常表示为总悬浮颗粒物
（ Total Suspended Particulates,TSP）,可吸入颗粒物
（ Particle Mass,PM） 和降尘。用标准大容量颗粒采样器（流量
在 1.1~1.7m3/min） 在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量，通常称为
总悬浮颗粒物，其粒径在 100μm以下，是分散在大气中的各种粒子
的总称。粒径小于 10μm的微粒，称为可吸入颗粒物或称 PM10,可在
大气中长期飘浮。由于其粒径小，能被人直接吸入呼吸道内造成危
害或在大气中长期飘浮，易将污染物带到很远的地方，使污染范围
扩大，同时在大气中还可为化学反应提供反应床。因此,PM10是最
引人注目的大气颗粒物研究对象，也是目前大气污染评价的主要指
标。降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物。在总悬浮颗粒物中一
般直径大于 30μm的粒子，由于其自身的重力作用会很快沉降下来，
所以将这部分的微粒称为降尘。单位面积的降尘量可作为评价大气
污染程度的指标之一。
空气污染指数
空气污染指数（ Air Pollution Index,API） 是由日常监测的大
气污染物数据根据国家有关技术规定换算而来的，它以更简单更直
观的方式综合评价若干种大气污染物对大气质量的影响。世界上许
多国家和地区早已开展了空气污染指数的日报或预报活动。如美国
、英国和我国的台湾地区采用的是 PSI（ Pollutant Standard
Index） 指数，我国的香港特区则采用 API指数。为了及时准确地向
各级人民政府和社会公众反映城市的空气质量状况，我国的空气质
量日报和预报采用 API指数的形式报告。 API指数是一种反映和评价
空气质量的方法，是将常规监测的几种空气污染物的浓度综合成为
单一的无量纲数值形式并分级表征空气质量状况与空气污染的程度
，其结果简明直观，使用方便，适用于表示城市的短期空气质量状
况和变化趋势。 API指数的确定原则为：空气质量的好坏取决于各
种污染物中危害最大的污染物的污染程度。 API指数是根据环境空
气质量标准和各项污染物对人体健康和生态环境的影响来确定污染
指数的分级及相应的污染物浓度限值。根据我国空气污染的特点和
污染防治工作的重点，目前计入 API指数的常规污染物为二氧化硫
、二氧化氮和 PM10。
API指数的计算与报告方法如下：污染指数与各项污染物浓度的关
系是分段线性函数，用内插法计算各污染物的分指数 In,取各项污
染物分指数中最大者代表该区域或城市的空气污染指数，即 API＝
max（ I1,I2,…, Ii,…, In）,该指数所对应的污染物即为该区
域或城市某一时段的首要污染物。当 API指数小于 50时，不报告首
要污染物。
表 API指数的参考分级限值
AP I指 数 SO
2
日均值
（mg /m
3
）
NO
2
日均值
（mg /m
3
）
PM
10
日均值
（mg /m
3
）
500 2.62 0.94 0.6
400 2.1 0.75 0.5
300 1.6 0.565 0.42
200 0.25 0.15 0.35
100 0.15 0.1 0.15
50 0.05 0.05 0.05
API指数 级别 空气质量 对健康的影响 适用范围
0～50 一级 优 可正常活动 自然保护区、风景名
胜区和其它需要特殊
保护的地区
51～100 二级 良 可正常活动 城镇规划中确定的居
住区、商业交通居民
混合区、文化区、一
般工业区和农村地区
101～
200
三级 普通（轻度
污染）
长期接触，易感人群
症状有轻度加剧，健
康人群出现刺激症状
特定工业区
201～
300
四级 不佳（中度
污染）
一定时间接触后，心
脏病和肺病患者症状
显著加剧，运动耐受
力降低，健康人群中
普遍出现症状
>300 五级 差（重度污
染）
健康人除出现较强烈
症状，降低运动耐受
力外，长期接触会提
前出现某些疾病
表 API指数参考对应的空气质量级别
按污染物质的物理状态，可分为固体、液体和气体等形式。其中 90
％以气体形式存在,10％以气溶胶形式存在。根据化学性质不同，
一般把大气污染物分为以下八类：
1）碳氧化物，主要指 CO和 CO2。
2） 氮氧化物，主要指 NO和 NO2,用 NOx表示。
3）硫氧化物，主要指 SO2等，用 SOx表示。
4）碳氢化合物，通常包括醛、酮和 H— C— O化合物。
5）卤素化合物，主要指氟利昂。
6）氧化剂，主要指 O3,PAN和过氧化物等。
7）颗粒物及气溶胶。
8）放射性物质。
此外，有的地区还有汞蒸汽、铅蒸汽和石棉等污染。
上述污染物对环境和人类健康的影响是显而易见的。要想减少
或消除环境中的污染物，就必须了解污染物的来源和迁移转化
规律，以便制订相应的处理措施。下面主要讨论几种具有代表
性的污染物的来源、迁移转化和归宿。
二、哪几种大气污染最为典型
（一）煤烟型污染
图 煤燃烧过程的生成物
燃煤是煤烟型污染的主要污染源。煤是最重要的固体燃料，它
是一种复杂的物质聚集体，其可燃成分主要是由碳、氢及少量氧、
氮和硫等一起构成的有机聚合物。煤中也含有多种不可燃的无机成
分（统称灰分），其含量因煤的种类和产地不同而有很大差异。燃
煤是多种污染物的主要来源。与燃油和燃气相比，相同规模的燃烧
设备，燃煤排放的颗粒物和二氧化硫要高得多。虽然燃烧条件影响
污染物的形成和排放，但煤的品质是最主要的影响因素。下图给出
了煤燃烧过程生成物的示意图。
对于给定的燃烧设备和燃烧条件，烟气中所含飞灰的初始浓度，
主要取决于煤的灰分含量。煤中灰分含量越高，烟气中飞灰的初始
浓度也越高。由于我国原煤入洗率低，灰分含量普遍较高，平均达
到 25%。烟气中二氧化硫和硫化氢几乎完全来自燃料。经物理、化
学和放射化学方法测定的结果证实，煤中含有 4种形态的硫：黄铁
矿硫（ FeS2）,有机硫（ CxHySz）,元素硫和硫酸盐硫。在燃烧过程
中，前 3种硫都能燃烧放出热量，并释出硫氧化物或硫化氢，在一
般燃烧条件下，二氧化硫是主要产物。硫酸盐硫主要以钙、铁和锰
的硫酸盐形式存在，它比前 3种硫分要少得多。
燃烧过程中形成的氮氧化物，一部分由燃料中固定氮生成，常称
为燃氮氧化物；另一部分由空气中氮气在高温下通过原子氧和氮之
间的化学反应生成，常称为热氮氧化物。化石燃料的氮含量差别很
大。石油的平均含氮量为 0.65%（重量计，下同）而大多数煤的含
氮量为 1%~2%。一些试验结果表明，燃料中 20%~80%的氮转化为氮氧
化物。高温下由原子氧和氮生成氮氧化物的反应由反应动力学和热
力学控制。
不完全燃烧产物主要为一氧化碳和挥发性有机化合物。它们排入
大气不仅污染了环境，也使能源利用效率降低，导致能源浪费。
燃煤产生的二氧化硫在大气中会氧化而生成硫酸雾或硫酸盐气
溶胶，是环境酸化的重要前体物，也是大气污染的主要酸性污染物
。因此，当一次污染物主要为二氧化硫和煤烟时，二次污染物主要
是硫酸雾和硫酸盐气溶胶。在相对湿度比较高、气温比较低、无风
或静风的天气条件下，二氧化硫在重金属（如铁、锰）氧化物的催
化作用下，易发生氧化作用生成三氧化硫，继而与水蒸气结合形成
硫酸雾。硫酸雾是强氧化剂，其毒性比二氧化硫更大。它能使植物
组织受到损伤，对人的主要影响是刺激其上呼吸道，附在细微颗粒
上时也会影响下呼吸道。一般多发生在冬季，尤以清晨最为严重，
有时可连续数日。例如，日本四日市气喘病，就是大气中高浓度的
二氧化硫所致 。
二氧化硫与大气中的烟尘有协同作用。当大气中二氧化硫浓度
为 0.21mL/m3,烟尘浓度大于 0.3mg/m3时，可使呼吸道疾病发病率增
高，慢性病患者的病情迅速恶化，使危害加剧。例如,20世纪 50年
代的著名公害事件伦敦烟雾事件，以及马斯河谷事件和多诺拉等烟
雾事件，都是这种协同作用所造成的危害。
我国是燃煤大国，随着燃煤量的增加，二氧化硫的排放量也不
断增长,,八五, 期间平均每年增加二氧化硫排放量大约 100万 t。
1995年我国 SO2排放量达到 2370万 t。 目前，我国的二氧化硫排放量
已超过美国，成为世界最大的二氧化硫排放国。
二氧化硫的大量排放使我国城市的空气污染不断加重。, 八五
” 期间，在全国统计的 280个城市中，二氧化硫浓度超过国家二级
大气环境质量标准的城市已达 149个，超标率达到 53.2%；超过国家
三级大气环境质量标准的城市达到 65个，其中某些城市大气污染程
度已达到世界上发达国家 20世纪 50~60年代污染最严重的程度；贵
阳、重庆等城市的二氧化硫年均浓度为国家二级大气环境质量标准
的 5倍以上。
在我国，大气污染主要是由于煤炭的不合理开发和使用造成的。
这从我国的能源消费构成可以看出，据统计，在能源消费构成中，
煤炭占,72.74%，石油占 19.92%,，天然气占 2.85%，水电占 4.4%。发
电厂燃烧的石化燃料主要是石油和煤，在产生热和电力的同时向大
气中释放大量硫化物等有害气体和灰尘微粒。另外，大量的机动车
辆，各种工业炉、家用炉，每天向大气中排放数以吨计的污染物，
严重时可形成覆盖整个城市上空的烟雾层。我国现在每年向大气中
排放污染物 4300万吨，其中粉尘约 2000万吨，二氧化硫约 1200--
1500万吨，氮氧化物约 400万吨。
人类主要是通过燃烧化石燃料，向大气排放大量的二氧化硫。
目前全球每年向大气输入约 1.5亿吨二氧化硫。其中，排放源主要集
中在城市和工业区，造成大面积的严重污染。根据我国历年的资料
估算，我国燃烧过程产生的大气污染物约占大气污染物总量的 70%，
其中燃煤排放量占整个燃烧排放量的 96%。燃煤每年向大气中排放
有害物质 1200--1500万吨，占总排量的 89%,；燃煤排放的烟尘占粉
尘总排量的 61%,；燃煤排放的氮氧化物和一氧化碳分别占同类总排
量的 67%和 71%。
能源的燃烧方式落后，加重了大气污染。我们知道，在我国的
工业锅炉中有 80%是小锅炉，其热效率低下。民用小火炉热效率更
低，且分布广，低空排放，在人口稠密的居民区（特别在冬季）很
容易引起大气污染。研究表明，由于民用小锅炉是一种低空污染源，
在燃烧同样多的煤炭、排放同样数量的二氧化硫情况下，其对环境
危害是高烟囱的 60倍。另外，我国能源构成中煤炭比重占 70%,以上，
生产的煤炭中有 89%,用作燃料。煤炭开采、加工以及使用的落后，
是造成大气污染的基本原因。当前我国开采的煤炭中，硫分超过 2%
的高硫煤有 1亿吨左右。但煤炭洗选加工的落后，使原煤中的硫不
能有效地脱出，硫资源变成了污染源，造成极大的资源浪费。煤炭
开采过程中产生的大量矸石，大多未能得到合理利用或及时处理。
随意堆积的矸石很容易引起自燃，产生大量的二氧化硫和一氧化碳
等有害气体。
表 1 不同类型燃煤炉烟尘发生量
（二）酸沉降
酸沉降是指大气中酸通过降水（如雨、雾、雪）等迁移到地表，
或在含酸气团气流的作用下直接迁移到地表。前者即是湿沉降，后
者即是干沉降。酸沉降的研究开始于酸雨的研究。酸雨已成为当今
世界上最严重的区域性环境问题之一。
1、世界酸雨的发展状况
酸雨早在 19世纪中叶就在英国发生过，然而酸雨真正被作为一种
国际性环境问题正式提上议事日程，则是从 1972年在斯德哥尔摩召
开的联合国人类环境会议开始的。瑞典政府提交给大会的研究报告
《跨越国境的空气污染：大气和降水中的硫对环境的影响》标志着
政府开始关注致酸物的越境迁移。现在酸沉降已经与臭氧层破坏、
全球气候变化一起成为全球性大气环境问题中最为突出的 3个热点
。
最早欧洲的酸雨多发生在挪威、瑞典等北欧国家，后来扩展到东
欧和中欧，直至几乎覆盖整个欧洲。在酸雨最严重的时期，挪威南
部约 5000个湖泊中有 1750个由于 pH过低而使鱼虾绝迹；瑞典的 9个
湖泊中有 1/5已受到酸雨的侵害。据估算，在斯堪的纳维亚半岛，
由于酸雨的影响，于 20世纪 80年代初就已有 1万个湖泊完全酸化，
另有 1万个受到严重威胁。在中欧，被认为是酸雨发生源的德国约
有 1/3的森林受到酸雨不同程度的危害；在巴伐利亚每 4株云杉就有
1株死亡；在瑞士，森林受害面积已达 50%以上。 20世纪 80年代初，
整个欧洲的降水 pH在 4.0~5.0之间，雨水中硫酸盐含量明显升高。
酸雨在美国东部和加拿大南部同样是棘手的环境问题。在美国南
部的 15个州曾达到降水平均 pH值在 4.2~4.5之间。美国曾报道至少
有 1200个湖泊已酸化，占可能酸化地区中全部湖泊的 4%，在这些湖
泊中，生物无法生存；此外，还有 5%的湖泊酸度正在上升，虽未完
全酸化，但已严重到威胁某些生物生存的程度；酸雨已损伤了东部
约 35000个历史性建筑物和 10000座纪念碑。有人估计美国每年花费
在修复这些文化古迹上的费用就已达 50亿美元。加拿大抽样调查的
8500个湖泊已全部酸化。
2、我国酸雨的现状
从 20世纪 80年代以来，我国的酸雨污染呈加速发展趋势。在 80年
代，我国的酸雨主要发生在以重庆、贵阳和柳州为代表的高硫煤使
用地区及部分长江以南地区，酸雨区面积约为 170万 km2。 到 90年代
中期，酸雨已发展到青藏高原以东及四川盆地的广大地区，酸雨面
积扩大了 100万 km2。 以长沙、赣州、南昌、怀化为代表的华中酸雨
区，现在已成为全国酸雨污染最严重的地区，其中心区年均降水 pH
低于 4.0，酸雨频率高于 90%，已到了几乎“逢雨必酸”的程度。北
起青岛、南至厦门，以南京、上海、杭州、福州和厦门为代表的华
东沿海地区也成为我国主要的酸雨地区，年均降水 pH低于 5.6的区
域面积已占全国面积的 30%左右。
除 pH外，酸沉降的另一种表征量为临界负荷。临界负荷是指不会
对生态系统的结构和功能产生长期有害影响的酸性物质的最大量。
临界负荷的概念被用于欧洲酸雨谈判中。亚洲酸雨模型也采用临界
负荷包来分析酸雨的影响。研究表明，我国东南部、西南和华北的
硫沉降量已经超过临界负荷，几乎占国土面积的 1/4。其中长江下
游地区、西南重庆一带、中原地区、山东半岛和珠江三角洲的硫沉
降超临界负荷更为严重。
我国酸雨的化学特征是 pH低、离子浓度高，硫酸根、铵和钙离子浓
度远远高于欧美，而硝酸根浓度则低于欧美，属硫酸型酸雨。下图
给出了全国降水的化学特征，硫酸根与硝酸根浓度之比平均为 6.4。
酸沉降对水体、森林和土壤具有重要影响，因酸沉降引起的经
济损失相当可观。据研究估算，酸沉降对江苏、浙江、安徽、福建、
江西、湖北、广东、广西、四川、贵州等 11个省、自治区造成的森
林生态损失已达 510亿元 /年左右，造成的农作物经济损失约为
43.91亿元 /年。酸沉降已成为制约地方经济发展的主要因素之一。
削减 SO2的排放，控制酸沉降污染的发展，已刻不容缓 近年来，被称
为, 空中死神, 的酸雨，已在我国长江以南，特别是华南广大地区
频频降临。目前，酸雨区面积已占国土总面积的近 50％，并正在日
益扩大。酸雨是指 pH值小于 5,6的雨雪，或其他方式形成的大气降
水，如雾、露、霜等，是一种严重的大气污染现象，又称酸性雨或
酸性降水。纯净的雨雪降落时，空气中的二氧化碳溶人其中形成碳
酸，因而具有弱酸性。空气中二氧化碳的浓度一般约在 316ppM左右，
这时，降水的 pH通常约为 5.6。
20世纪 50年代以前，世界上降水的 pH值一般大于 5，少数工业
区偶尔降过酸雨。从 60年代始，随着工业发展和矿物燃料消耗的增
多，一些地区如北欧和北美，降水的 pH值降到 5以下，并且范围不
断扩大。目前，中国南方的酸雨 pH值均小于 5。 。
大气中不同的酸性物质所形成的各类酸，都对酸雨的形成起作
用。这其中，绝大部分是硫酸和硝酸，多数情况下以硫酸为主。硫
酸和硝酸是由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成的。煤和石
油燃烧，以及冶炼金属等释放到大气的二氧化硫，通过化学反应生
成硫酸，高温燃烧所生成的一氧化氮，排入大气后大部分转比为二
氧化氮，再遇水生成硝酸或亚硝酸。
弱酸性降水可溶解地壳中的矿物质，供动、植物吸收。但如果
酸度过高，例如 pH值降到 5以下，就可能使人类及大自然生态系统
受到损害。在土壤盐基饱和度低或上层薄的岩石地区，酸性雨水降
落地面后得不到中和，可使土壤、湖泊、河流等酸化。而河湖水体
的 pH值降到 5以下时，鱼的繁殖发育便会受到严重影响。因此，酸
化的湖泊、河流中鱼类减少，情况严重的甚至可成为, 死湖, 。
不仅如此，酸雨抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗与
土壤粒子结合的钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠化。酸雨伤害
植物的新生芽叶，从而影响其生长发育，酸雨腐蚀建筑材料、金属
结构、油漆等。酸雨损坏古建筑、雕塑像。酸雨可伤害人的呼吸道
系统和皮肤。而作为水源的湖泊和地下水酸化后，由于金属的溶出，
可能对饮用者的健康造成更大的危害。
酸雨是陆地生物圈包括人类的天外来敌，通常被冠以, 空中死
伸, 的恶称，然而导致酸雨威胁人类的根源，还是人类自己对环境，
尤其是大气的污染。酸雨今后将严重危及水质、土壤、森林和各种
构筑物，对于人类来说，这是一场化学战争。
酸雨公害越来越明显。 1984年美国政府在一份名为《酸雨与大
气污染的转移》报告中指出,,如果再不采取某些防止大气污染的
措施，污染地区猢泊和河流都将彻底死亡。, 美国政府的这份报告
有着广泛的调查基础，而其调查对象包括东北部的纽约州在内的 9
个州 27个地区。这其中，在调查的 17059个湖泊中有 9423个受到影
响,2993个受到严重危害。此外，在 187877公里的河流中，有
78488公里已面临危机,39501公里显著受害。
据调查，全国发现酸雨的省、市、区已达 20个，在设置的 3000
多个观测点中，有超过一半的观测站记录到了酸雨。同时，酸雨的
危害不仅在城市发生，而且已扩展到农村地区。在南方，酸雨的危
害尤为严重，像广州、苏州、南昌、贵阳、重庆、柳州等地，都观
测到了酸度相当强的酸雨。在苏州，曾经发生 pH值为 4的酸雨导致
大批西瓜被毁。在重庆,pH值为 3酸度相当于柠檬汁的酸雨，使得
大片水稻枯死。
酸雨的主要成因之一是大量排放二氧化硫所导致。而目前我国
二氧比硫的排放量已退近 5000万吨。典型的煤烟型消费，无情的酸
雨打击，已使人们借受磨难。重庆的马路边的绿化树，从 60年代以
来已换过 5茬 8个树种，但仍然无法抵御污染导致的提前衰老和枯亡。
四川宜宾市酸雨频率高达 100%，这就意味着在这个城市降落的每一
场雨，浇到地面和人身的每一滴雨水，都是可怕的酸雨。据最新统
计资料表明，在我国进行的 73个城市降水监测结果中，年均为酸雨
的城市就占 70％。
近十年来，广东省几乎每降 3场雨，就有 2场是酸雨，给全省农
业和森林等造成不可估量的损失。为此广东省不得不在全省环保会
上提出一系列措施，决心扭转酸雨污染加剧的局面。广东随着经济
的快速增长，全省电力工业和建材行业发展迅速。与此同时，全省
工业废气和粉尘的排放量也迅速递增，据专家近 10年的统计，二者
年均递增率分别为 15％和 12％。有, 雾都, 之称的重庆本来湿度就
大，酸雨的蔓延和加剧，无疑给重庆带来劫难性的灾害。有关方面
曾做过一个比较，由于受酸雨的侵蚀，重庆嘉陵江大桥金属结构的
维修周期，只及南京长江大桥的 1/5。而另一项调查数据是，重庆
市南山上的马尾松死亡率高达 60％。
（三）光化学烟雾污染
光化学烟雾污染是典型的二次污染，即由源排放的一次性污染
物在大气中经过化学转化而形成，污染区域可达下风向几百到上千
公里，是一种区域性的污染问题。它一般出现在相对湿度较低的夏
秋季晴天，最易发生在中午或下午，夜间消失。
机动车尾气是光化学烟雾污染的主要污染源。机动车包括汽油
车和柴油车。汽车排放的污染物分别来自排气管、曲轴箱以及燃料
箱和化油箱。柴油车主要由尾气管排放有害物。随着汽车保有量的
增加，汽车排放在人为排放一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物中所
占的份额越来越高。据估算，美国交通源排放的一氧化碳、一氧化
氮和碳氢化合物已分别占到全国排放总量的 62.6%和 34.3%。近年来
，在我国主要城市汽车排放污染物所占份额也达到了类似的水平。
随着城市汽车数量的急剧膨胀，我国成都、重庆和北京等地已
存在光化学烟雾的潜在危险。 1980年 8月 24日和 9月 24日，兰州市就
曾出现过这种现象，据对当时 2501人自觉症状的调查，其中 76％的
人眼睛干涩、流泪、畏光,49%的人感到头晕,37％的人感到头痛，
36％的人引起咳嗽并感到胸闷,26%的人有恶心感,22％的人感到
咽干和喉痛。
光化学烟雾对健康的危害，主要是对眼睛和呼吸道粘膜的刺激，
严重时也刺激人的中枢神经。除此之外，它对儿童肺功能的影响明
显超过成人，它可使慢性呼吸系统疾病患者病情恶化，它还能降低
能见度，增加交通事故的发生率。 近十年来,随着经济的发展和机动
车保有量的快速增长,北京、上海、广州和深圳等城市频繁观测到Ｎ
Ｏｘ污染相当严重的光化学烟雾现象。虽然我国于 20世纪 80年代在
与ＮＯｘ具有关联性的光化学污染方面进行了一些研究,但之后大规
模的调查和研究基本上处于停滞状态,特别是近来在机动车及其排放
不断增长和汽油品质发生重要变化的污染形势下,尚未对其造成的光
化学污染及其特征进行深入研究。
图 汽车排放的污染物
机动车排放的碳氢化合物达 100多种，包括杂环和多环芳烃。机
动车燃料中并不含有甲烷、乙烷、乙炔、丙炔、甲醛及其他醛类化
合物，它们都属于完全燃烧产物。有些有机物的致突变性较强，多
以间接致突变性为主。柴油车尾气中颗粒物浓度是汽油车尾气中颗
粒物的 20~100倍。其中 60%~80%的颗粒物的粒径小于 2μm,90%的颗
粒物粒径小于 5μm。 这些颗粒物成分复杂，有诱导细胞增殖的作用，
使细胞长期处于活化状态，发生恶性转化，具有较强的潜在致癌性。
光化学烟雾是在一定的条件下（如强日光、低风速和低湿度等
），氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物发生化学转化形成由反应
物和产物，即臭氧（占反应产物的 85%以上）、过氧乙酰硝酸酯（
PAN,约占反应产物的 10%）、高活性自由基（ OH,RO2,HO2,RCO）
,醛类（甲醛、乙醛、丙烯醛）、酮类和有机酸类等二次污染物，
形成的高氧化性的混合气团。
光化学烟雾是 1940年在美国的洛杉矶地区首先发现的，继洛杉
矶之后，日本、英国、德国、澳大利亚和中国先后出现过光化学烟
雾污染。北京市早在 1986年夏季就出现了光化学烟雾生成的迹象，
近十几年来已日趋严重。
光化学烟雾造成危害的主要原因是由于臭氧和其他氧化剂直接与
人体和动植物相接触，其极高的氧化性能刺激人体的黏膜系统，人
体短期暴露其中能引起眼睛刺激红肿流泪、咳嗽、喉部干燥、胸痛、
黏液分泌增加、疲乏、恶心等症状；长期暴露其中，则会明显损伤
肺功能，影响呼吸道结构。另外，对流层的高浓度臭氧还会对植物
系统造成损害，臭氧浓度低时，虽不会产生可见的伤害，但会减低
植物的生长速度；当浓度增加时，会使植物叶片受到急性伤害。此
外，光化学烟雾对材料（主要是高分子材料，如橡胶、塑料和涂料
等）也产生破坏作用，并且严重影响大气能见度，造成城市的大气
质量恶化。
由于石油类燃料消耗量不断增加，这种类型的污染在世界范围不
断出现。世界卫生组织（ WHO） 和不少国家都把光化学氧化剂浓度
作为大气环境质量标准之一。我国的大气环境质量标准也将之包括
在内。
正当汽车尾气污染水涨船高的时候，中国的汽车工业的发展也
,踩足油门，只争朝夕, 。目前，全国已拥有汽车 2000多万辆。这
个数字看起来似乎并不多，也正因为太少才使国人对汽车消费的
,胃口, 逐步调起来，何况就是这不多的汽车，所造成的空气污染
已经十分严重了。
以北京市为例，汽车的保有量是 200万辆，此数字但是东京或
洛杉矶的十分之一，但因每部车的排污量比国外同类汽车高几倍，
导致北京市的汽车污染与东京和洛杉矶比大体相当。重庆是一座山
城，街道狭窄崎岖，每年雾天达 3个月以上，是中国著名的雾都。
也正因为这种特有的地理条件，使重庆的汽车使用率特别高，污染
排放量更大。重庆现有汽车 80多万辆，有人估计这些车的废气排放
量可以与北京的 200万辆不相上下。车辆的剧增、单车排污严重、
交通不畅、排放管理不严、维修保养不善，这种种因素的迭加，造
成我国汽车排污量呈现连年递增的局面。
在环境意识淡薄的国人面前，便出现了许多荒唐事：例如，诸如大
众、福特等名牌车，其生产商在他们国内要忍辱负重、小心翼翼、
而又全力以赴地执行本国的控制政策，但当他们把市场推向中国时
就可以大松一口气。事实上，目前中国从国外引进的车型中，普遍
没有尾气净化装置，即如大名鼎鼎的奥迪轿车，返销德国的那部分
必须加装尾气净化装置，而在中国销售的部分则全部无需如此。与
这一事实相辅相承的，是我国现行的汽车徘污标准只相当于欧美等
国家等 60或 70年代的水平。毫无疑问，追求方便舒适的生活条件是
人类的天性，当然也是我国居民的向往，但挡不住的车的背后，是
更难挡大气污染。
全国二氧化硫排放量在 2001年仍达 1947.8万吨,百分之六十以上
的南方城市出现酸雨,酸雨面积约占国土面积的 1/3,是世界三大酸雨
区之一。酸雨控制区 107个城市中有 98个城市出现酸雨 [2],占酸雨控
制区城市数的 91.6%。酸雨造成的经济损失巨大。机动车尾气污染
等问题日渐突出,尾气造成大城市的ＮＯｘ、ＣＯ、臭氧浓度超标,
发生光化学烟雾的趋势明显 ;大多数城市普遍存在总悬浮微粒 (ＴＳ
Ｐ )超标现象,颗粒物污染极为突出。 2001年,开展监测的 341个城市中,
三级和劣于三级国家空气环境质量的分别占 33.4%和 33.2%[2]。表明
城市空气质量处于较严重的污染水平。在我国部分城市,由于挥发性
有毒有机物 (ＶＯＣｓ )污染导致的癌症与呼吸系统疾病明显增加,对
人体健康构成严重威胁。包括大气污染在内的环境污染和生态恶化
给我国各方面造成的损失巨大。仅中国环境污染造成的经济损失,国
内外学者虽对它占中国ＧＤＰ的比例估计不一,有的说是 4.04%至
6.75%,有的说高达 10%以上 [17,18],总之,中国环境污染造成的经济损失
是惊人的。
四、大气污染有什么危害
（一）大气污染对人体健康的危害
1、大气颗粒物
大气颗粒物对人体健康的影响取决于：（ 1）沉积于呼吸道中的
位置，这与颗粒的大小有关；粒径 0.01~1.0μm的细小粒子在肺泡的
沉积率最高。粒径大于 10μm的颗粒一般不进入呼吸道，粒径不大于
10μm的颗粒称为 PM10,其中不大于 2.5μm的颗粒称为 PM2.5,其大部分
进入细支气管和肺泡。因此,PM2.5的危害大于 PM10。（ 2） 在沉积位
置上对组织的影响，这取决于颗粒物的化学组成。在颗粒物表面浓
缩和富集有多种化学物质，其中多环芳烃类化合物等随呼吸吸入体
内成为肺癌的致病因子；许多重金属（如铁、铍、铝、锰、铅、镉
等）的化合物也可对人体健康造成危害。因此，人体长期暴露在颗
粒物浓度高的环境中，呼吸系统发病率增高，特别是慢性阻塞性呼
吸道疾病，如气管炎、支气管炎、支气管哮喘、肺气肿等发病率显
著增高。大气颗粒物污染又可促进这些患者的病情恶化，提早死亡
。另外，有研究表明，许多通过空气传播的疾病，其致病菌、病毒
正是附着在可吸入颗粒物表面而流行传染的。
2、二氧化硫
世界上许多城市发生过二氧化硫危害人体健康的事件，使很多人
中毒或死亡。在我国的一些城镇大气中二氧化硫的危害普遍而又严
重。
二氧化硫进入呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滞在上呼
吸道。在潮湿的粘膜上生成具有刺激性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐，
增强了刺激作用。上呼吸道对二氧化硫的这种阻滞作用，在一定程
度上可以减轻二氧化硫对肺部的侵袭，但进入血液的二氧化硫仍可
随血液循环抵达肺部产生刺激作用。
进入血液循环的二氧化硫也会对全身产生不良反应，它能破坏酶
的活力，影响碳水化合物及蛋白质的代谢，对肝脏有一定损害，在
人和动物体内均使血中蛋白与球蛋白比例降低。动物试验证明，二
氧化硫慢性中毒后，机体的免疫机能受到明显抑制。
3、一氧化碳
一氧化碳是所有大气污染物中散布最广的一种，其全球排放量可
能超过所有其他主要大气污染物的总排放量。人为排放的最大来源
就是以汽油为燃料的机动车辆，它几乎占了某些城市地区一氧化碳
的全部排放量。
一氧化碳是无色无嗅的有毒气体。一氧化碳和血中血红蛋白的亲
和力是氧的约 210倍,它们结合后生成碳氧血红蛋白（ HbCO）,将
严重阻碍血液输氧，引起缺氧，发生中毒。当人体暴露在
600~700mL/m3的一氧化碳环境中,1h便有生命危险。长期吸入低浓
度一氧化碳可以生头痛、头晕、记忆力减退、注意力不集中，对声
、光等微小改变的识别力降低，心悸等现象。
4、铅
环境污染中铅主要来源于汽车中的四乙基铅防爆剂，目前大气的
铅已遍及全球。铅是生物体酶的抑制剂，进入人体中的铅随血液分
布到软组织和骨骼中。急性铅中毒较少见；慢性铅中毒可分为轻度
、中度和重度。轻度铅中毒的症状有神经衰弱综合症、消化不良；
中度中毒出现腹绞痛、贫血及多发性神经病；重度中毒出现肢体麻
痹和中毒性脑病例。儿童铅中毒可推迟大脑发育或感染急性脑症。
（二）大气污染对植物的危害
大气污染对植物的危害可归纳为以下几个方面：损害植物酶的功
能组织；影响植物新陈代谢的功能；破坏原生质的完整性和细胞膜
。此外，还会损害根系生长及其功能；减弱输送作用与导致生物产
量减少。
大气污染物对植物的危害程度决定于污染物剂量、污染物组成等
因素。例如，环境中的二氧化硫能直接损害植物的叶子，长期阻碍
植物生长、氟化物会使某些关键的酶催化作用受到影响；臭氧可对
植物气孔和膜造成损害，导致气孔关闭，也可损害三磷酸腺苷的形
成，降低光合作用对根部的营养物的供应，影响根系向植物上部输
送水分和养料。
大气是多种气体的混合物，大气污染经常是多种污染物同时存在
，对植物产生复合作用。在复合作用中，每种气体的浓度、各种污
染物之间浓度的比率、污染物出现的顺序（即它们是同时出现还是
间歇出现）都影响植物受害的程度。单独的氮氧化物似乎对植物不
大可能构成直接危害，但它可在与臭氧及二氧化硫反应后，通过协
同途径产生危害。
（三）大气污染对材料的危害
大气污染可使建筑物、桥梁、文物古迹和暴露在空气中的金属制
品及皮革、纺织等物品发生性质的变化，造成直接和间接的经济损
失。二氧化硫与其他酸性气体可腐蚀金属、建筑材料及玻璃表面。
二氧化硫还可使纸张变脆、褪色，使胶卷表面出现污点、皮革脆裂
并使纺织品抗张力降低。臭氧及氮氧化物会使染料与绘画褪色，从
而对宝贵的艺术作品造成威胁。
（四）大气污染对大气环境的影响
长期以来人们一直把对能见度的影响作为城市大气污染严重性的
定性指标。随着研究的深入，人们更多地认识到污染物的远距离迁
移和由此引起的区域性危害，对能见度影响的关心已经远远超出城
市地区，能见度成为一个区域性的重要指标。
大气污染还会导致降水规律的改变。水循环对于地球上人类的生
存是至关重要的。大气污染影响凝聚作用与降水形成，有可能导致
降水的增加或减少。大气污染对降水化学的影响表现在酸性化合物
的输入，即出现酸雨。酸雨会导致土壤变化，继而引起水体的 pH变
化和化学变化。
大气污染还会产生全球性的影响。这些影响包括：大气中二氧化
碳等温室气体浓度增加导致的全球变暖、人们大量生产氟氯烃化合
物等导致的臭氧层耗竭等。
五、不让汽车尾气再污染城市的空气 —— 机动车
污染控制
机动车污染与机动车保有量、燃料利用率、燃料性能及交通状况
等诸多因素密切相关。随着机动车保有量的迅速增加和城市化进程
的加快，我国一些大城市如上海的大气污染类型正在由煤烟型向混
合型或机动车污染型转化，机动车尾气排放已经成为主要的城市大
气污染源。
（一）我国机动车排气污染特点
与世界平均水平相比，我国的汽车化程度仍然较低。但是由于城
市道路建设的速度落后于机动车保有量的增加，交通拥挤一直困扰
着大城市。我国主要城市中机动车行驶速度低，在北京城市中心区
高峰期的车速自 20世纪 80年代以来一直在下降，城市街道交通堵塞
不仅造成无效益的等候浪费时间，而且造成燃料的无效利用，使大
气污染更加严重。在市中心区低速行驶情况下的油耗是在高速公路
上自由行驶时油耗的 2倍。若车速从 20km/h降为 15km/h,油耗会因
此增加 25%。因此，交通堵塞的代价是高昂的。
造成我国机动车污染程度高的部分原因是汽车设计落后，尾气排
放标准不够完善。此外，我国燃料性能差也是造成机动车污染的主
要原因之一。目前，我国汽油供应中大约一半不含铅，但其中大多
数为低标号汽油，主要用于低压缩比的卡车，或者是供出口用的高
级汽油。国内供应的 90号或更高级别的汽油仅占汽油总消耗量的
20%。我国含铅汽油中平均含铅量为 0.12g/L,低于亚洲国家的平均
水平（ 0.15g/L）,但高于国际标准（ 0.08g/L）。 北京市大气中铅
含量为 1~1.5μg/m3,较 WHO标准高出 1倍还多。我国政府现在加大了
推行无铅汽油的力度。按规定，自 2000年 7月 1日起，禁止生产、进
口、销售含铅汽油。
我国柴油质量低劣，稳定性低，芳香族成分含量高，从而造成柴
油车颗粒物与烟气的排放水平高。另外，我国柴油中硫的含量也偏
高。
（二）控制机动车污染的措施
日益增长的城市人口和家庭收入导致汽车占有量的上升，转而产
生更大的旅行嗜好和更多的对道路的需求。日益增加的工商业活动
使更多的服务车辆投入城市街道，并且增加货物运输的交通量。面
对上升中的交通需求的增长中的负面影响，城市应当重新审查交通
需要，协调各方面因素，实现城市的可持续发展。
1、调整交通需求
土地利用和交通综合战略有可能在不增加汽车交通需要的情况下
，使得人们更加方便地到达工作地点、商店和其他设施。各种研究
报告指出，在居住密度比较高以及工作和住所比较平衡的城市，人
们外出的次数少、行程短，可以更多地步行或骑车。以欧洲和日本
城市为例，在密度很高的核心区内，居民全部外出行动的 30%~60%
可以依靠步行或骑自行车。与之相反，澳大利亚和美国分散型的城
市则鼓励依靠汽车。
由于城市继续趋向分散，公共交通系统的建设费用和运作费用高
昂到使人无法接受，而且分散的居住模式使得公共交通系统对一般
乘客很不方便。因此，人口密度小的城市平均每户拥有汽车数量多
于人口密度大的城市。
为了保证既满足居民的需要，又控制机动车的保有量，进行合理
的城市规划，即调整交通需求是最有效的途径之一。
2、清洁油品
车用燃料对车辆排放有很大影响，故要有计划地改善燃油品质。
我国大气污染防治法规定：“国家鼓励、支持生产和使用高标号的
无铅汽油，限制生产和使用含铅汽油”。国家环保局受国务院委托
组织了有关 12个部委，成立了“国家淘汰车用含铅汽油协调小组”
，起草了《关于限期停止生产销售使用车用含铅汽油的通知》。通
知要求 1999年 7月 1日起，直辖市、省会、特区等重要城市汽油无铅
化； 2000年 1月 1日起，汽车制造企业停止生产含铅汽油； 2000年 1
月 1日起，汽车制造企业生产的新车技术均适用无铅汽油。改善油
品质量的措施还包括取消低辛烷值汽油、提高汽油辛烷值、引进使
用汽油发动机清洁剂等。已经在许多国家得到开发的一些低污染的
碳氢化合物燃料包括液化石油气（ Liquefied Petroleum Gas,LPG
）,液化天然气（ Liquefied Natural Gas,LNG）,甲醇、乙醇和
生物气体，也是城市机动车可供选择的清洁燃料。
此外，对于特殊种类车辆，通过替代燃料技术可以获得较好的环
境效益，如北京市出租汽车仅占总保有量的 6%~7%，但其排放的一
氧化碳却占总排放的 36%，因此可通过到这部分车采取代用燃料技
术来减少污染排放。
3、清洁汽车
为了减少和控制汽车的污染排放，国内外开发了不少有效的净化
措施，这些净化措施主要包括：
（ 1）机内净化：机内净化控制技术是汽车排放控制技术的主要
方法之一。该措施是从有害排放物的生成机理出发，对空燃混合气
的燃烧方式和过程进行改进，控制其有害物的产生。例如，电子控
制燃油喷射、电子点火等措施，是机内净化的有效方法。但是，机
内控制排放具有一定的局限性，只能起到部分降低排放污染物的效
果，且作用有限（有时因彼此的制约，在降低某些排放物的同时会
使其他排放物增加），甚至在降低排放污染物时会影响发动机的其
他性能。
（ 2）机外净化：机外净化方法主要有后燃法和催化转换法 2种。后
燃法即让高温废气在排气管中进一步燃烧，从而达到降低排放污染
物目的。后燃法主要有加热反应器、二次空气喷射等方法。热反应
器及空气注入系统是向排气管内喷射空气，利用排放气体的高温使
碳氢化合物、一氧化碳及醛类在富氧的条件下继续燃烧，从而降低
碳氢化合物和一氧化碳的排放量。催化转换是在催化剂的作用下，
使排放气体中的碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物通过化学反应（
燃烧），然后以二氧化碳、水蒸气、氮气的形式进入大气。虽然目
前尚不能完全消除有害气体的排放，但已使有害物质的含量大幅度
地降低。催化转化技术是目前应用比较广泛，且技术比较成熟的方
法。
此外，还可通过控制燃料的蒸发、开发和利用新型低污染车用发动
机来减少机动车的污染物排放。
4、配套法规和标准
实施更加严格的机动车尾气排放标准、加强在用车的监督管理均
可以减轻日益增加的汽车对空气质量的影响。
根据我国目前的大气环境质量状况和未来的发展预测，按照我国
2010年环境质量总体目标要求，已提出了下一阶段不同车型的排放
标准建议，预计这套标准将采用电控燃油喷射、三元催化转化器、
废气再循环等多项先进的污染控制技术，它不仅有助于降低污染、
改善大气环境，而且可以引导和促进我国汽车工业的健康发展。上
海已于 2003年 3月比全国其他省市提前实施欧洲 II号标准。
5、发展公共交通车
创造清洁健康的城市环境要求政府将其规划和协调能力用于有关
的交通管理之中。按照“公交优先”的策略，提供以公共汽车维护
的公共交通系统，不仅可降低尾气排放，还将使未来油料的消耗大
幅度降低。有人测算，按目前价格，我国到 2020年时，“公交优先
”策略只需要 300亿美元的汽油和柴油消耗。因此，大力发展公共
汽车可以避免汽车对油料过大的需求，并有效控制机动车尾气排放
而产生的城市大气污染。
6、控制私人汽车拥有量
为了保护城市环境，私人汽车的拥有率必须控制在适度的水平。
世界上许多国家或城市采取控制汽车价格，通过征收高额汽车购买
和财产税，限制私人汽车拥有量。
此外，按照“污染者付费”的原则，汽车使用者应当支付汽车排
污的社会成本。为了保护城市环境，汽车排污收费应当与燃油价格
挂钩。即燃料油价格不仅包括基于燃料本身的总机会成本、油料运
输以外的消费税，还应包括基础设施附加费和排污费。按国际标准
，目前我国汽油和柴油的零售价格较低，不同标号汽油价格之间的
细小差异不能反映它们生产成本的差别，柴油价格低于汽油也抑制
了炼油厂生产柴油的积极性。
第三节 土壤污染
土壤是地球陆地表面能获得植物收获的疏松表层，是地球上大
多数生物生长、发育和繁衍栖息的场所，更是人类生存和发展的基
础，是人类工作的对象。同时，人类的生活、生产活动也对土壤本
身产生影响，这既包括促进了土壤的形成和发展，也包括使土壤发
退化和污染。
土壤污染是全球三大环境要素（大气、水体和土壤）的污染问
题之一，也是全世界普遍关注和研究的主要环境问题。土壤污染对
环境和人类造成的影响与危害在于它可导致土壤的组成、结构和功
能发生变化，进而影响植物的正常生长发育，造成有害物质在植物
体内累积，并可通过食物链进入人体，以致危害人体健康。土壤污
染的最大特点是，一旦土壤受到污染，特别是受到重金属或有机农
药的污染后，其污染物是很难消除的。因此，要特别注意防止重金
属等污染物质污染土壤。对于已被污染的土壤，应积极采取有效措
施，以避免和消除它可能对动植物和人体带来的有害影响。
一,土壤污染源及污染物
土壤污染是指人类活动所产生的污染物质通过各种途径进入土壤，
其数量超过了土壤的容纳和同化能力，而使土壤的性质、组成及性
状等发生变化，并导致土壤的自然功能失调，土壤质量恶化的现象。
土壤污染的明显标志是土壤生产力的下降。
（一）土壤污染源
土壤污染物的来源极为广泛，其主要来自工业（城市）废水和固
体废物、农药和化肥、牲畜排泄物以及大气沉降等。
1．工业（城市）废水和固体废物
在工业（城市）废水中，常含有多种污染物。当长期使用这种废
水灌溉农田时，便会使污染物在土壤中积累而引起污染。利用工业
废渣和城市污泥作为肥料施用于农田时，常常会使土壤受到重金属、
无机盐、有机物和病原体的污染。工业废物和城市垃圾的堆放场，
往往也是土壤的污染源。
2．农药和化肥
现代农业生产大量使用的农药、化肥和除草剂也会造成土壤污染
。如有机氯杀虫剂 DDT,六六六等在土壤中长期残留，并在生物体
内富集。氮、磷等化学肥料，凡未被植物吸收利用的都在根层以下
积累或转入地下水，成为潜在的环境污染物。
3．牲畜排泄物和生物残体
禽畜饲养场的积肥和屠宰场的废物中含有寄生虫、病原体和病毒
，当利用这些废物作肥料时，如果不进行物理和生化处理便会引起
土壤或水体污染，并可通过农作物危害人体健康。
4．大气沉降物
大气中的 SO2,NOx 和颗粒物可通过沉降或降水而进入到农田。
如北欧的南部、北美的东北部等地区，雨水酸度增大，引起土壤酸
化、土壤盐基饱和度降低。大气层核试验的散落物可造成土壤的放
射性污染。
此外，造成土壤污染的还有自然污染源。例如，在含有重金属或
放射性元素的矿床附近，由于这些矿床的风化分解作用，也会使周
围土壤受到污染。
（二）土壤污染物
凡是进入土壤并影响到土壤的理化性质和组成，而导致土壤的自
然功能失调、土壤质量恶化的物质，统称为土壤污染物。土壤污染
物的种类繁多，按污染物的性质一般可分为四类：即有机污染物、
重金属、放射性元素和病原微生物。
1．有机污染物
土壤有机污染物主要是化学农药，目前大量使用的化学农药约有 50
多种。其中主要包括有机磷农药、有机氯农药、氨基甲酸酯类、苯
氧羧酸类、苯酰胺类等。此外，石油、多环芳烃、多氯联苯、甲烷
、有害微生物等，也是土壤中常见的有机污染物。
2．重金属
使用含有重金属的废水进行灌溉是重金属进入土壤的一个重要途径
。重金属进入土壤的另一条途径是随大气沉降落入土壤。重金属主
要有 Hg,Cd,Cu,Zn,Cr,Pb,As,Ni,Co,Se等。 由于重金
属不能被微生物分解，而且可为生物富集，土壤一旦被重金属污染
，其自然净化过程和人工治理都是非常困难的。此外，重金属可以
被生物富集，因而对人类有较大的潜在危害。
3．放射性元素
放射性元素主要来源于大气层核试验的沉降物，以及原子能和平
利用过程中所排放的各种废气、废水和废渣。放射性元素主要有 Sr
,Cs,U等。含有放射性元素的物质不可避免地随自然沉降、雨水
冲刷和废弃物的堆放而污染土壤。土壤一旦被放射性物质污染就难
以自行消除，只能靠其自然衰变为稳定元素，而消除其放射性。放
射性元素也可通过食物链进入人体。
4．病原微生物
土壤中的病原微生物，可以直接或间接地影响人体健康。它主要
包括病原菌和病毒等。来源于人畜的粪便及用于灌溉的污水（未经
处理的生活污水，特别是医院污水）。人类若直接接触含有病原微
生物的土壤，可能会对健康带来影响；若食用被土壤污染的蔬菜、
水果等则间接受到污染。
二、土壤污染的影响和危害
土壤污染直接会使土壤的组成和理化性质发生变化，破坏土壤的
正常功能，并可通过植物的吸收和食物链的积累等过程，进而对人
体健康构成危害（图 5-5）。土壤污染还会使农作物的产量和质量
下降。
（一）土壤污染对植物的影响
当土壤中的污染物含量超过植物的忍耐限度时，会引起植物的吸
收和代谢失调；一些污染物在植物体内残留，会影响植物的生长发
育，甚至导致遗传变异。
1．无机污染物的影响
土壤长期施用酸性肥料或碱性物质会引起土壤 pH 的变化，降低
土壤肥力，减少作物的产量。
土壤受 Cu,Ni,Co,Mn,Zn,As 等元素的污染，能引起植物
的生长和发育障碍；而受 Cd,Hg,Pb 等元素的污染，一般不引起
植物生长发育障碍，但它们能在植物可食部位蓄积。
用含 Zn污水灌溉农田，会对农作物特别是小麦的生长产生较大影
响，造成小麦出苗不齐、分蘗少、植株矮小、叶片发生萎黄。过量
的 Zn还会使土壤酶失去活性，细菌数目减少，土壤中的微生物作用
减弱。
当土壤中含 As量较高时，会阻碍树木的生长，使树木提早落叶、
果实萎缩、减产。土壤中存在过量的 Cu,也能严重地抑制植物的生
长和发育。
当小麦和大豆遭受 Cd的毒害时，其生长发育均受到严重影响。实
验证明，随着施 Cd量的增加，作物体内 Cd含量增高，产量降低。
2．有机毒物的影响
利用未经处理的含油、酚等有机毒物的污水灌溉农田，会使植物
生长发育受到障碍。例如，我国沈阳抚顺灌区曾用未经处理的炼油
厂废水灌溉，结果水稻严重矮化。初期症状是叶片披散下垂，叶尖
变红；中期症状是抽穗后不能开花受粉，形成空壳，或者根本不抽
穗；正常成熟期后仍在继续无效分蘖。植物生长状况同土壤受有机
毒物污染程度有关。一般认为水稻矮化现象是石油污水中油、酚等
有毒物和其他因素综合作用的结果。
农田在灌溉或施肥过程中，极易受三氯乙醛（植物生长紊乱剂）
及其在土壤中转化产物三氯乙酸的污染。三氯乙醛能破坏植物细胞
原生质的极性结构和分化功能，使细胞和核的分裂产生紊乱，形成
病态组织，阻碍正常生长发育，甚至导致植物死亡。小麦最容易遭
受危害，其次是水稻。据研究，每公斤栽培小麦的土壤中三氯乙醛
含量不得超过 0.3mg。
3．土壤生物污染的影响
土壤生物污染是指一个或几个有害的生物种群，从外界环境侵入
土壤，大量繁衍，破坏原来的动态平衡，对人体或生态系统产生不
良的影响。造成土壤生物污染的污染物主要是未经处理的粪便、垃
圾、城市生活污水、饲养场和屠宰场的污物等。其中危险性最大的
是传染病医院未经处理的污水和污物。
一些在土壤中长期存活的植物病原体能严重地危害植物，造成农
业减产。例如，某些植物致病细菌污染土壤后能引起番茄、茄子、
辣椒、马铃薯、烟草等百余种茄科植物的青枯病，能引起果树的细
菌性溃疡和根癌病。某些致病真菌污染土壤后能引起大白菜、油菜
、芥菜、萝卜、甘蓝、荠菜等 100多种蔬菜的根肿病，引起茄子、
棉花、黄瓜、西瓜等多种植物的枯萎病，以及小麦、大麦、燕麦、
高粱、玉米、谷子的黑穗病等。此外，甘薯茎线虫，黄麻、花生、
烟草根结线虫，大豆胞囊线虫，马铃薯线虫等都能经土壤侵入植物
根部引起线虫病。广义上讲，上述病虫害都可认为是土壤生物污染
所致。
（二）土壤污染物在植物体内的残留
植物从污染土壤中吸收各种污染物质，经过体内的迁移、转化和
再分配，有的分解为其他物质，有的部分或全部以残毒形式蓄积在
植物体内的各个部位，特别是可食部位，对人体健康构成潜在性危
害。
土壤中的污染物主要是以离子形式被植物根系吸收。植物从土壤
中吸收污染物的强弱，与土壤的类型、温度、水分、空气等有关，
也与污染物在土壤中的数量、种类和植物品种有关。
1．重金属在植物体内的残留
植物对重金属吸收的有效性，受重金属在土壤中活动性的影响。
一般情况下，土壤中有机质、粘土矿物含量越多，盐基代换量越大
，土壤的 pH越高，则重金属在土壤中活动性越弱，重金属对植物的
有效性越低，也就是植物对重金属的吸收量越小。在上述土壤因素
中，最重要的可能是土壤的 pH值。例如，在中国水稻区，不同土壤
受到相同水平的重金属污染，但水稻籽实中重金属含量按下列次序
递增：华北平原碳酸盐潮土（ pH＞ 8.0） 远小于东北草甸棕壤（
pH= 6.5～ 7.0）,后者又远小于华南的红壤和黄壤（ pH＜ 6.0）。
农作物体内的重金属主要是通过根部从被污染的土壤中吸收的。
例如，植物从根部吸收镉之后，各部位的含镉量为根＞茎＞叶》荚
》籽粒。 一般根部的含镉量可超过地上部分的两倍。此外，汞、
砷也是可以在植物体内残留的重金属。据测定，谷粒的单位容积中
汞的含量为谷壳＞糙米＞白米；砷对农作物产生毒害作用的最低浓
度为 3 mg/L。
2．农药在植物体内的残留
农药在土壤中受物理、化学和微生物的作用，按照其被分解的难
易程度可分为两类：易分解类（如 2,4-D和有机磷制剂）和难分解
类（如 2,4,5-T和有机氯、有机汞制剂等）。难分解的农药成为
植物残毒的可能性很大。
植物对农药的吸收率因土壤质地不同而异，其从砂质土壤吸收农
药的能力要比从其他粘质土壤中高得多。不同类型农药在吸收率上
差异较大，通常农药的溶解度越大，被作物吸收也就越容易。例如
，作物对丙体 666的吸收率要高于其他农药，因为丙体 666的水溶性
大。不同种类的植物，对同一种农药中的有毒物质的吸收量也是不
同的。例如，对有机氯农药中艾氏剂和狄氏剂的吸收量：洋葱＜莴
笋＜黄瓜＜萝卜,胡萝卜。农药在土壤中可以转化为其他有毒物质
，如 DDT可转化为 DDD,DDE,它们都能成为植物残毒。一般说
来，块根类作物比茎叶类作物吸收量高；油料作物对脂溶性农药如
DDT,DDE等的吸收量比非油料性作物高；水生作物的吸收量比陆
生植物高。
3．放射性物质在植物体内的残留
放射性物质指重核 235铀和 239的裂变产物包括 72锌到 158铕等 34种元
素,189种放射性同位素。当分析某一种裂变产物的生物学意义时
，必须考虑它们的产率、射线能量、物理半衰期、放射性核素的物
理形态和化学组成，以及由土壤转移到植物的能力，生物半衰期和
有效半衰期等因素。
放射性物质进入土壤后能在土壤中积累，形成潜在的威胁。由核
裂变产生的两个重要的长半衰期放射性元素是 90锶（半衰期为 28a）
和 137铯（半衰期为 30a）。 空气中的放射性 90锶可被雨水带入土壤中
。因此，土壤的含 90锶的浓度常与当地的降雨量成正比。 137铯在土
壤中吸附得更为牢固。有些植物能积累 137铯，所以高浓度的放射性
137铯能通过这些植物进入人体。
（三）土壤污染对人体健康的影响和危害
1．病原体对人体健康的影响
病原体是由土壤生物污染带来的污染物，其中包括肠道致病菌、
肠道寄生虫、破伤风杆菌、肉毒杆菌、霉菌和病毒等。病原体能在
土壤中生存较长时间，如痢疾杆菌能在土壤中生存 22～ 142d,结核
杆菌能生存 1a左右，蛔虫卵能生存 315～ 420d,沙门氏菌能生存 35
～ 70d。 土壤中肠道致病性原虫和蠕虫进入人体主要通过两个途径
为：①通过食物链经消化道进入人体。例如，人蛔虫、毛首鞭虫等
一些线虫的虫卵，在土壤中经几周时间发育后，变成感染性的虫卵
通过食物进入人体。②穿透皮肤侵入人体。例如，十二指肠钩虫、
美洲钩虫和粪类圆线虫等虫卵在温暖潮湿土壤中经过几天孵育变为
感染性幼虫，再通过皮肤穿入人体。
传染性细菌和病毒污染土壤后对人体健康的危害更为严重。一般来
自粪便和城市生活污水的致病细菌有：沙门氏菌属、芽孢杆菌属、
梭菌属、假单胞杆菌属、链球菌属、分枝菌属等。另外，随患病动
物的排泄物、分泌物或其尸体进入土壤而传染至人体的还有破伤风
、恶性水肿、丹毒等疾病的病原菌。目前，在土壤中已发现有 100
多种可能引起人类致病的病毒，例如，脊髓灰质炎病毒、人肠细胞
病变孤儿病毒、柯萨奇病毒等，其中最危险的是传染性肝炎病毒。
此外，被有机废弃物污染的土壤，往往是蚊蝇孳生和鼠类繁殖的场
所，而蚊、蝇和鼠类又是许多传染病的媒介。因此，被有机废弃物
污染的土壤，在流行病学上被视为特别危险的物质。
2．重金属对人体健康的影响
土壤重金属被植物吸收以后，可通过食物链危害人体健康。例如，
1955年日本富山县发生的, 镉米, 事件，即, 痛痛病, 事件。其原
因是农民长期使用神通川上游铅锌冶炼厂的含镉废水灌溉农田，导
致土壤和稻米中的镉含量增加。当人们长期食用这种稻米，使得镉
在人体内蓄积，从而引起全身性神经痛、关节痛、骨折，以致死亡
。据测定，日本因镉慢性蓄积中毒而致死者体内镉的残毒量：肋骨
为 11472μ g/g,肝为 7051 μ g/g,肾为 4903μ g/g。
3,放射性物质对人体健康的影响
放射性物质主要是通过食物链经消化道进入人体，其次是经呼吸
道进入人体。通过皮肤吸收的可能性很小。该过程受到许多因素的
影响，包括放射性核素的理化性质、环境因素（气象、土壤条件）
、动植物体内的代谢情况及人们的饮食习惯等。
90锶和 137铯是对人体危害较大的长寿命放射性核素。放射性锶
的化学性质同元素钙类似，均参与骨组织的生长代谢，并在体内同
一部位蓄积。放射性物质进入人体后，可造成内照射损伤，使受害
者头昏、疲乏无力、脱发、白细胞减少或增多，发生癌变等。此外
，长寿命的放射性核素因衰变周期长，一旦进入人体，其通过放射
性裂变，而产生的 α, β, γ 射线。将对机体产生持续的照射使机
体的一些组织细胞遭受破坏或变异。此过程将持续至放射性核素蜕
变成稳定性核素或全部被排出体外为止。
三, 土壤污染污染的防治
土壤污染具有隐蔽性，即从开始污染到导致后果有一个长
时间、间接、逐步积累的过程，污染物往往通过农作物吸收、
再通过食物链进入人体引发人们的健康变化，才能被认识和发
现。而且进入土壤的污染物移动速度缓慢，土壤污染和破坏后
很难恢复，又往往不易采取大规模的治理措施。所以对于土壤
污染，其防止污染比治理污染更具现实意义。土壤污染的防治
一般采用以下的措施。
1,控制和消除土壤污染源
控制和消除土壤污染源是防止污染的根本措施, 既控制进入土壤
的污染物的数量和速度, 使其在土体中自然降解, 不致迅速大量地
进入土壤, 引起土壤污染 。 主要采取下列措施：
（ 1） 控制和消除工业, 三废, 排放, 使之符合排放标准；
（ 2） 加强灌区的监测和管理, 经常了解污染物的成分, 含量及
动态, 控制污水灌溉量, 避免滥用污水灌溉引起土壤污染；
（ 3）合理使用农药与化肥，对残留量高，毒性大的农药，应控
制使用范围、使用量和使用次数；大力试制和发展高效、低毒和低
残留的农药新品种，探索和推广生物防治作物病虫害的途径，尽可
能减少有毒农药的使用；对本身含有有毒物质的化肥品种，使用范
围和数量要严控。对硝酸盐和磷酸盐类化肥，要合理施肥，经济用
肥，避免过多而造成土壤污染。
2,生物防治
即通过生物降解或吸收而净化土壤 。 研究分离和培育新的菌种
,意大利从土壤中分离出的某些菌种, 可抽取出酶复合体, 能降解
2.4.D除草剂, 日本研究出土壤中红酵母和蛇皮藓茵, 能降解剧毒
性聚氯联苯达 40％ 和 30％ 。 此外, 某些鼠类和蚯蚓对一些农药也有
降解作用 。 羊齿类铁角蕨属的一种植物, 有较强的吸收土壤中重金
属的能力, 对土壤中镉的吸收率可达 10％, 连种多年, 可降低土壤
含镉量 。 应用微生物和其它生物降解各种污染物的处理技术尚需进
一步探索 。
3,施加抑制剂
轻度污染的土壤施加某些抑制剂，可改变污染物在土壤中的迁移转
化方向，促进某些有毒物质的移动，淋洗或转化为难溶物质，而减
少作物吸收。常用的控制剂有石灰、碱性磷酸盐等。施用石灰可提
高土壤 pH值，使镉、铜、锌和汞等形成氢氧化物沉淀。施用石灰石
，稻谷含镉量可降低 30％左右，氢氧化镉的 pH值在 10以上才能完全
沉淀,pH值大于 6.5时汞就能形成氢氧化物和磷酸盐沉淀，而钙离
子能防止汞离子争夺植物根表面的代换位置，使植物吸收汞明显减
少。因此，施用石灰还可以使作物降低对放射性物质的吸收达 70～
80％。 碱性磷酸盐可与土壤中的镉作用生成磷酸镉沉淀，在不能
引起硫化镉沉淀的弱还原条件下，磷酸镉的形成对清除镉污染具有
重要意义。
４, 控制氧化还原条件
水稻田的氧化还原状况, 可控制水稻田中重金属的迁移转化, 水
稻田在还原条件下产生 S2-与 Cd2+形成难溶解的 CdS沉淀, 故灌水可抑
制对镉吸收 。 而干后土壤是氧化状态, S2-被氧化成 SO42-,土壤 pH值
降低, 镉可溶入土壤转化为植物易吸收的形态, 而促进了对镉的吸
收 。 铜, 锌, 铅等重金属元素均能与土壤中的 H2S,产生硫化物沉淀
,都可进行上述反应变化 。 因此, 加强稻田的灌水管理, 可有效地
减少重金属的危害 。
5,增施有机肥, 改良砂性土壤
有机胶体和粘土矿物对土壤中重金属和农药有一定的吸附力 。 因
此, 增施有机质, 改良砂性土壤, 能促进土壤对有毒物质的吸附作
用, 是增加土壤环境容量, 提高土壤自净能力的有效措施 。
6,改变耕作制, 换土和深翻
变革耕作制度, 改变土壤环境条件, 可消除某些污染物的毒害 。
DDT和六六六在旱田中降解速度慢, 积累明显, 残留量大, 改水田
后 DDT降解加快, 仅 1年左右土壤中残留的 DDT已基本消失 。 所以实
行水旱轮作, 是减轻或消除农药污染的有效措施 。 被重金属与难分
解的农药严重污染的土壤, 在面积不大的情况下, 也可采用换土法
,这是目前彻底清除土壤污染的最有效手段, 但是对换出的污染土
壤必须妥善处理, 防止次生污染 。 此外进行深翻, 将污染土壤翻到
下层 （ 掩埋深度应根据不同作物根系发育特点, 以不致污染作物为
原则 ）, 也是污染土壤实施治理复耕的有效途径之一 。
土壤污染主要是由于人为活动引起的，归结起来主要包括污水灌
溉、工业废料、城市垃圾和畜禽粪便的农业利用、农药和化肥施的
不当施用、污染大气沉降物和汽车尾气等。现将主要的土壤污染源
及其污染物简述如下。
1,污水灌溉
污水灌溉 （ 简称污灌 ） 引发土壤污染是我国土壤污染一条重要途
径 。 我国污水主要是工业和城市生活污水混合类型, 且处理率很低
（ 表 ）, 这种未经处理的混合型污水中含有各种各样污染物质, 主
要是有机污染物和无机污染物 。 有机污染物主要是制药, 石油化工
等企业废水中的三氯乙醛, 多环芳烃等有害物质 。 无机污染物主要
是酸, 碱, 盐及重金属类, 硫酸盐, 氯化物等会使土壤板结, 盐渍
化等；汞, 镉, 铅, 砷, 铬, 锌等重金属会严重影响作物生长, 使
农产品受污染 。 土壤一旦被重金属污染, 是较难彻底清除的, 对人
类危害严重 。 生活和医院污水, 制革与屠宰工业废水是土壤中病
原微生物的主要来源 。
表 全国废水排放量和处理率
年
份 1980 1985 1995 1997 2000
污水排放总量
（亿吨） 27.4 34.1 45 58.4 62
工业废水处理
率% 10 23 20 20 84
工业废水排放
达标率% 26 41 55 50 65
表 全国废水排放量和处理率
2,固体废弃物的农业利用
固体废弃物包括工业废渣、城市垃圾、剩余污泥以及畜禽粪便
、农业秸秆等。其中前三者是污染物含量比较高的废弃物，由于这
些废弃物中含有较多有机物质和一定的养分，因而有时用来作为肥
科。但是，城市污水处理厂的污泥和城市生活垃圾中除都富含大量
植物可利用的营养物质和土壤需要的有机物质外，还含有较多的有
毒有害成分，即使经过高温堆肥的污泥和垃圾肥中，其含量仍很高
。这些固体废弃物在土壤表面堆放、处理和填埋过程中，不仅侵占
大量耕地，而且可通过大气扩散或降水淋滤，使周围地区的土壤受
到污染。因此，固体废弃物农业利用，如果处理不当则会造成重金
属、病原菌和某些有毒有害有机物的污染。
3、空气污染对土壤环境的影响
大气被污染后通常通过干, 湿沉降作用对土壤环境产生进一步的影
响 。 并且这种影响随着距城市的远近逐渐由以干沉降为主变为干湿
混合沉降 。 湿沉降是指随降水作用将污染物输入土壤之中；干沉降
作用是指固体颗粒物质直接以降尘方式输入土壤 。 因而公路两侧易
被铅污染 。
4,农业生产过程中产生的污染
农用化学品不当应用会直接污染土壤 。 化肥, 农药和覆盖塑料薄
膜等技术措施, 能供给植物必须的营养物质, 控制病虫草害发生以
及调节土壤水分, 温度等有利途径, 但是这些农用化学品的不合理
施用, 也会使土壤发生过量营养物质积累, 重金属, 有机污染物和
残留地膜污染等危害 。 砷被大量用作杀虫剂和除草剂, 磷肥中含有
镉, 某些杀菌剂中可能含有 Hg,Cu和 Zn等 。 如杀菌剂氯化乙基汞 （
C2H5HgCl） 中含有 Hg,若消毒种子的药剂用量为 15～ 2kg/t,则随拌
种进入每公顷土壤的 Hg量为 3～ 6g。 土壤一旦被重金属污染, 是较
难彻底清除的, 对人类危害严重 。
二, 土壤污染的影响及危害
土壤污染后的影响和危害是严重的 。 土壤中污染物的浓度超过植
物的忍耐限度, 就会破坏植物根系正常的吸收和代谢功能, 使植物
光合作用显著衰退, 农作物和牧草产量大幅度下降 。 而且一些污染
物在植物体内积累残留, 既影响植物的生长发育, 又可能导致遗传
变异, 还可能将通过食物链进入人体, 危害人类健康 。
土壤污染后，其污染物质还会因雨水冲刷淋溶渗漏而进入地下和
地表水体，从而污染水源。土壤中的污染物还可能破坏土壤生态系
统平衡，影响土壤微生物种群结构，使有害微生物大量繁殖和传播
，造成疾病蔓延。当然，土壤污染物也会通过扬尘进入大气，使空
气质量下降。
