海洋污染概述课件.ppt

主讲人：张曼霞主讲人：张曼霞主讲人：张曼霞主讲人：张曼霞大连海事大学环境科学与工程学院大连海事大学环境科学与工程学院大连海事大学环境科学与工程学院大连海事大学环境科学与工程学院D M U第 三 章 海 洋 污 染 概 述2海洋污染19261926年年年年2020世纪初世纪初世纪初世纪初19541954年年年年19691969年年年年第一次世界大战后第一次世界大战后第一次世界大战后第一次世界大战后海上石油运输量增多海上石油运输量增多海上石油运输量增多海上石油运输量增多航海者注意石油污染航海者注意石油污染航海者注意石油污染航海者注意石油污染美华盛顿会议美华盛顿会议美华盛顿会议美华盛顿会议企图达成海上油污控制国际协议企图达成海上油污控制国际协议企图达成海上油污控制国际协议企图达成海上油污控制国际协议国际防止海上油污公约国际防止海上油污公约国际防止海上油污公约国际防止海上油污公约美国美国美国美国海上大面积油膜对海洋生物有害影响海上大面积油膜对海洋生物有害影响海上大面积油膜对海洋生物有害影响海上大面积油膜对海洋生物有害影响“托利托利托利托利 卡尼翁卡尼翁卡尼翁卡尼翁”号海难号海难号海难号海难海洋污染的巨大危害海洋污染的巨大危害海洋污染的巨大危害海洋污染的巨大危害3海洋污染的定义1970年，联合国海洋污染科学问题专家联合组：人类直接或间接把物质或能量引入海洋环境，其中包括河口湾，以致造成损害生物资源，危害人类健康，妨碍包括捕鱼在内的各种海洋活动，损坏海洋使用质量及减损环境优美等有害影响。

4海洋污染的定义1982年海洋法公约：人类直接或间接把物质或能量引入海洋环境，其中包括河口湾，以致造成或可能造成损害生物资源和海洋生物，危害人类健康，妨碍包括捕鱼和海洋其他正常用途在内的各种海洋活动，损坏海水使用质量和减损环境优美等有害影响5海洋污染的定义思考1：按上述海洋污染的定义，如果不引起负效应，如引入适量的营养盐，对渔业产量有所提高，是否就不认为是污染?强调海洋生态系统健康强调海洋生态系统健康 保护健康的海洋生态系统保护健康的海洋生态系统健康的生态系统的标准（马世骏）健康的生态系统的标准（马世骏）结构的平衡结构的平衡功能的平衡功能的平衡物质的进和出的平衡物质的进和出的平衡6海洋污染的定义思考2：按上述海洋污染的定义，是否应该禁止排放污染物?海洋有净化能力海洋有净化能力可以排污可以排污排污有限度排污有限度不能超出环境容量不能超出环境容量7海洋污染的特点 污染源多且复杂污染源多且复杂r多渠道：排污管道、河流、大气、海上船只、多渠道：排污管道、河流、大气、海上船只、石油平台等等石油平台等等海水中的海水中的DDT大都同通过大气进入海域大都同通过大气进入海域r多类别：放射性核素、痕量重金属、无机物、多类别：放射性核素、痕量重金属、无机物、营养盐、难降解有机氯农药、油膜等。

营养盐、难降解有机氯农药、油膜等8海洋污染的特点 污染持续性强、危害性大污染持续性强、危害性大r海洋是地球上污染物的归宿：海洋是地球上污染物的归宿：位于各圈层的最低层位于各圈层的最低层很难转移到别处很难转移到别处r积累不溶解积累不溶解/难降解物质：重金属、有机氯农药难降解物质：重金属、有机氯农药DDT 需要需要1050年年分解分解50%全世界全世界25年年300万吨万吨DDT100万吨在海洋万吨在海洋r污染物传递、富集、转化：污染物传递、富集、转化：无机汞转化为有机汞无机汞转化为有机汞甲基汞的毒性比无机汞大甲基汞的毒性比无机汞大r污染物不消失污染物不消失二战时期德国投弃的芥子气二战时期德国投弃的芥子气影响现在波罗的海渔民影响现在波罗的海渔民9海洋污染的特点 污染扩散范围大污染扩散范围大r世界海洋相互沟通，海水不停运动世界海洋相互沟通，海水不停运动多氯联苯多氯联苯海洋中原本不存在，在北冰洋海洋中原本不存在，在北冰洋和南极洲捕获的鲸鱼，太平洋复活节岛周围发和南极洲捕获的鲸鱼，太平洋复活节岛周围发现日本海的沥青团块日本海的沥青团块出现在美国和加拿大出现在美国和加拿大西海岸沙滩上西海岸沙滩上10海洋污染的特点 防治困难防治困难r海洋污染积累过程漫长，不易及时发现海洋污染积累过程漫长，不易及时发现r需要依靠长期治理需要依靠长期治理r治理费用大治理费用大r危害影响面广危害影响面广r难以彻底清除难以彻底清除114.2海洋污染物海洋污染物：由人类引入海洋（包括河口湾），并对海洋环境的组成和性质发生直接或间接有害影响的物质。

主要来源：大陆径流、大气污染形态：废水、废渣、废气124.2.1海洋污染物分类rr 按照性质分类按照性质分类按照性质分类按照性质分类海洋污染物海洋污染物化学污染物化学污染物物理污染物物理污染物生物污染物生物污染物无机污染物无机污染物有机污染物有机污染物热污染物热污染物放射性污染物放射性污染物病原体病原体变应原污染物变应原污染物海洋污染物海洋污染物化学污染物化学污染物物理污染物物理污染物生物污染物生物污染物无机污染物无机污染物有机污染物有机污染物热污染物热污染物 放射性污染物放射性污染物病原体病原体变应原污染物变应原污染物13海洋污染物分类rr 按照来源、性质、毒性分类（常用）按照来源、性质、毒性分类（常用）按照来源、性质、毒性分类（常用）按照来源、性质、毒性分类（常用）海洋污染物海洋污染物一、化石燃料一、化石燃料/石油及其产品石油及其产品二、金属和酸碱二、金属和酸碱三、有机化合物产品三、有机化合物产品四、有机物和营养盐四、有机物和营养盐五、固体废物五、固体废物六、热污染六、热污染七、人造放射性核物质七、人造放射性核物质八、病原体污染物八、病原体污染物海洋污染物海洋污染物一、化石燃料一、化石燃料/石油及其产品石油及其产品二、金属和酸碱二、金属和酸碱三、有机化合物产品三、有机化合物产品四、耗氧有机物和营养盐四、耗氧有机物和营养盐五、固体废物五、固体废物六、热污染六、热污染七、人造放射性核物质七、人造放射性核物质八、病原体污染物八、病原体污染物14海洋污染源污染源定义：造成环境污染的污染物发生源，包括向环境排放有害物质或对环境产生有害影响的场所、设备、装置等。

15污染源分类123r 按照污染物发生地点分类按照污染物发生地点分类16挥发性强的农药、二氧化硫挥发性强的农药、二氧化硫和某些重金属和某些重金属石油平台石油平台疏浚船大气沉降大气沉降普通船17各类船舶排出的含油压舱水、洗舱水、机舱污水、以及生活垃圾海上石油平台排放的含油污水和钻井泥浆通过专用运载船舶倾倒入海的港池、船道疏浚泥及其它固体和液体废弃物海损事故，如船舶，尤其是油轮因触礁、搁浅或碰撞，以及海上石油钻井平台的井喷事故等，使石油等污染物泄漏入海18海上进入海洋的污染物质海上进入海洋的污染物质19污染源分类123r 按照污染物入海方式分类按照污染物入海方式分类海洋污染物的迁移转化海洋生物和颗粒物表面的吸附海洋生物和颗粒物表面的吸附在不同介质间的分配、在不同介质间的分配、在水体中的扩散在水体中的扩散海流输运过程等海流输运过程等污染物迁移污染物迁移(分布、输运分布、输运)污染污染物转物转化化转化和降解转化和降解光照光照水化学水化学生物等因素介导生物等因素介导光光照照水水相相气气相相沉沉积积相相21海洋污染物的迁移过程污染物的迁移：在海洋环境中污染物通过参与物理、化学或生物过程而产生空间位置的移动，或由一种地球化学相（如海水、沉积物、大气、生物体）向另一种地球化学相转移。

22海洋污染物的迁移过程污染物向海洋环境和在海洋环境中的迁移过程：12323海洋污染物的迁移过程物理过程污染物被河流、大气输送入海在海气界面间的蒸发、沉降入海后在海水中的扩散和海流搬运颗粒态污染物在海洋水体中的重力沉降等24海洋污染物的迁移过程化学过程氧化、还原、水解、络合、分解等，使污染物在单一介质中迁移或由一相转入另一相，都属于化学迁移过程常常伴随有污染物形态的转变25海洋污染物的迁移过程生物过程污染物经海洋生物的吸收、代谢、排泄尸体的分解、碎屑沉降作用生物在运动过程中对污染物的搬运污染物在水体和生物体之间迁移，或从一个海区或水层转到另一海区或水层，以及在海洋食物链中的传递思考：如何区别迁移过程还是转化过程？如微生物对石油等思考：如何区别迁移过程还是转化过程？如微生物对石油等有机物的降解作用和对金属的烷基化作用有机物的降解作用和对金属的烷基化作用26海洋污染物的迁移过程1976年国际海洋污染物迁移讨论会，将最重要的迁移过程总结归纳为：海洋海洋海洋海洋1 14 43 35 52 2河流河流-海洋海洋空气空气-海洋海洋颗粒物颗粒物-海洋海洋生物生物-海洋海洋沉积物沉积物-海洋海洋27空气海洋界面海海 洋洋表面微层表面微层/微表层微表层（小于（小于 0.1毫米厚度的薄层）毫米厚度的薄层）大大大大 气气气气微表层对海气间物质的交换速率起支配作用微表层对海气间物质的交换速率起支配作用 大部分物质在海气界面双向迁移，大部分物质在海气界面双向迁移，但净通量是输入海洋但净通量是输入海洋28空气海洋界面主要输送污染物类别：陆源重金属微量元素（如汞、铅等）包括某些石油烃和有机氯在内的有机物放射性核素微生物等铅和汞从海面气溶胶进入大洋的量铅和汞从海面气溶胶进入大洋的量河流输入量河流输入量 近海倾废区的某些污染物通过大气向陆地输送近海倾废区的某些污染物通过大气向陆地输送29河流海洋界面河-海界面物理混合过程较快由于酸碱度、盐度等环境因素的改变、化学过程也较为复杂30河流海洋界面河流输送的溶解态和悬浮态污染物的行为取决于：1.环境酸碱度2.盐度：影响絮凝作用速率污染物迁移和归宿3.氧化还原状况：许多河口海域的氧化还原电位和溶解氧含量在水平和垂直方向上都有差异，使变价元素在同一海域的不同部位有不同价态4.有机物和胶体的含量5.河口的地理环境差异31河流海洋界面河口海域是人类活动影响最大的区域：全世界的污染物质大部分是经过河流入海的。

每年经河流进入海洋的淡水量约41016升悬浮物质和溶解盐类约21013千克（溶解和颗粒态金属和有机污染物在内）18左右是溶解盐类82左右是悬浮固体物质与淡水一道进入海湾和河口的颗粒物质，其中与淡水一道进入海湾和河口的颗粒物质，其中只有一部分到达深海，大部分都滞聚在河口海只有一部分到达深海，大部分都滞聚在河口海域和沿岸沉积物中域和沿岸沉积物中32颗粒物海洋界面海洋颗粒物质的成分主要是：无机碎屑生物尸体粪粒骨骼粒径范围：大多为1100微米33颗粒物海洋界面颗粒物在水中的沉降速率与粒径大小成正相关：100微米粒径石英球在10时的沉降速率为0.70.7厘米厘米/秒秒颗粒物的丰度取决于：从海面和大陆边缘进入海洋的无机物无机物质质的量的量海洋生物的数量及活生物的数量及活动动34颗粒物海洋界面颗粒物沉降过程中，还伴随着对海水中溶解元素的吸附和解吸作用在河口海域:颗粒物可以吸附吸附离子或分子态污染物使之从水体转入沉积物在河口海域:吸附了污染物的河生颗粒物质也可以解吸解吸,出于以下原因：颗粒物表面积缩小或吸附平衡改变与海水中高浓度的钙、镁离子交换，污染物离子或分子重新进入水体35颗粒物海洋界面颗粒物海洋界面间的迁移作用：颗粒物海洋界面间的迁移作用：2 2 2 21 1 1 1在河流向海洋输送污染物过程在河流向海洋输送污染物过程起主要作用起主要作用在污染物向海底的迁移过程起着重要作用在污染物向海底的迁移过程起着重要作用36沉积物海洋界面该界面发生着复杂的物理、化学和生物过程。

沉积物是大多数海洋污染物的最后归宿和储藏库水体中物质的沉积过程：溶解性组分发生化学沉淀；胶体颗粒凝聚沉降；颗粒状物质发生物理性重力沉降；水体等温蒸发致使其中溶解性盐类过饱和析出微生物氧化还原作用是重要因素，如生成Fe(OH)3和FeS沉淀37沉积物海洋界面污染物在沉积物海洋界面中的迁移活动：底层流和波浪底层流和波浪的作用再悬浮的作用再悬浮底层流搬运底层流搬运再迁移再迁移长期的成岩作用长期的成岩作用有机结合态污染物有机结合态污染物被氧化、分解被。