污染

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污染指自然或人为的向环境中添加某种物质，超过环境自净能力而产生的危害行为。主要对环境自然生态系统和人的健康产生危害，即使当时不造成危害，但后续效应有害也算是污染行为，如氮氧化物，虽然本身并不有害，但在阳光催化下与自由基等物质作用会转化成光化学烟雾，对生物造成危害，对建筑物造成腐蚀。

污染有两种规模，区域性污染和全球性污染。过去人们的注意力只放在区域性污染上面。如燃烧煤会产生烟雾和二氧化硫，有害人的呼吸道健康，降低污染的注意力主要放在如何去除烟雾和处理二氧化硫方面。但最近几十年，科学研究发现污染会造成全球效应，如燃烧煤产生的二氧化碳对人体健康不会造成危害，但二氧化碳的大量排放会引发剧烈的温室效应，致使全球气候的异常变化。

是否是污染取决于行为造成的后果，例如由于工业、农业生产或人类生活排放含有氮、磷的有机营养物质，会造成水体中藻类异常繁殖，因此在淡水水体中产生水华，在海洋中产生赤潮，也是一种污染。

环境污染有各种分类：

按环境要素分：大气污染、水体污染、土壤污染。

按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。

按造成环境污染的性质、来源分：化学污染、生物污染、物理污染（噪声污染、放射性、电磁波）固体废物污染、能源污染。

环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响，例如沙漠化、森林破坏、也会给生态系统和人类社会造成间接的危害，有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大，也更难消除。例如，温室效应、酸雨、和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。这 种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性，往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到，然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。当然，环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降，影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。例如城市的空气污染造成空气污浊，人们的发病率上升等等；水污染使水环境质量恶化，饮用水源的质量普遍下降，威胁人的身体健康，引起胎儿早产或畸形等等。严重的污染事件不仅带来健康问题，也造成社会问题。随着污染的加剧和人们环境意识的提高，由于污染引起 的人群纠纷和冲突逐年增加。

由于人们对工业高度发达的负面影响预料不够,预防不利，导致了全球性的 三大危机 : 资源短缺、环境污染、生态破坏 . 人类不断的向环境排放污染物质。但由于大气、水、土壤等的扩散、稀释、氧化还原、生物降解等的作用。污染物质的浓度和毒性会自然降低，这种现象叫做 环境自净。如果排放的物质超过了环境的自净能力，环境质量就会发生不良变化，危害人类健康和生存，这就发生了 环境污染。

## 古代文明

空气污染总是伴随着所有文明。自史前时代起，污染物就随着人类生火开始了。根据1983年《科学》杂志的报道，“史前洞穴里的烟灰足以证明由于篝火缺乏通风而导致高度污染。”金属冶炼在室外也对空气造成污染。格林兰冰川岩石样本显示的污染与希腊、罗马和中国金属生产有关，但在当时污染量相对较小，自然可以承受。

## 城市污染

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燃烧煤炭和木柴，在聚居区的大量马匹使得城市成为污染大粪坑。工业革命后，未经处理的化学物质连同废物一道流入作为饮用水的溪流中。在烟尘成了祸患后，英格兰爱德华一世于1272年在伦敦禁止燃烧海煤。但是在英格兰这种燃料十分普遍，以至于它因此得名，拿个独轮手推车就能从海岸运上来。

空气污染持续困扰着英国，特别是工业革命后期，并一直延续到近期的1952年伦敦烟雾事件。1858年，泰晤士河爆发大恶臭，打破伦敦早期水质记录，然后推动伦敦排水系统建设。当人口增长后，污染问题已经超过了街坊邻居所能处理的范围。改革家们要求建立排污系统，洁净水源。

今天的环境污染诞生于工业革命。大型工厂消耗了更大量的煤炭，使得空气污染变得非常严重，难以估量的工业化学物质被排放，混合着未经处理的人类废物。美国芝加哥和辛辛那提两城市于1881年率先颁布法案，保障空气洁净。在美国二十世纪初期，污染物成了大问题：煤导致了空气污染，不卫生导致了水污染，300万马匹造成了街道污染，拉了成堆的屎、撒了海量的尿——进步改革家对此重拳出击。正如历史学家马丁·梅洛西所述，那一世代的人开始认为汽车能够代替马匹，是“洁净的奇迹”。然而到了二十世纪四十年代，汽车所造成的雾霾成为洛杉矶的大患。

二十世纪早期，其它城市也接连效法，内政部建立了短命的空气污染办公室。洛杉矶和多诺拉在二十世纪四十年代遭遇了严重的雾霾，成为前车之鉴。

1870年，欧洲卫生条件最差的是柏林。奥古斯特·倍倍尔回忆了十九世纪七十年代末排污系统建立之前的环境：

“房子里流出来的废水进入水沟，在路边乱流，散发出可怕的恶臭。街头和广场没有公共厕所。访客，特别是妇女，在自然要求时感到绝望。在公共建筑里，卫生设施可谓无法想象的原始 .... 作为一个大都市，柏林并没有脱离野蛮人国度，到了1870年后才进入文明世界。”

原始的环境无法满足一国之都，德意志帝国政府招来科学家、工程师和城市规划专家，意图解决柏林城市问题，打造世界模范都市。1906年，一位英国专家总结道柏林是“科学、秩序和公共生活方式最完备的应用，”并补充道“它是公民管理的奇迹，是最现代化、组织最完美的城市。”

二战后，人们意识到大气污染广泛散布，深恐核战争和核试验导致放射性物质坠落。随后，一个非核事件，即1952年伦敦烟雾事件要了至少4000人的命。这促进了第一个的重要现代环境立法，即1956年清洁空气法出台。

美国公众在二十世纪五十年代中期到七十年代早期开始注意到污染物，国会通过了噪声控制法、清洁空气法和清洁水源法，以及全美环境政策法。

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一些严重的污染事件推动了公众觉悟。在哈德逊河倾泻多氯联苯导致美国环保局在1974年禁止该河捕鱼。爱河自1947年起长期受多氯代二苯并二恶英污染，在1978年成为全美新闻，推动1980年超级基金法颁布。工业土地被污染，得名棕土，该词现在为城市规划常见词汇。

核科学的发展导致放射性污染，在百年或千年之内释放致命的放射线。卡拉恰伊湖被世界观察研究所定为地球上“污染之最”，后者在二十世纪五十到六十年代成为苏联垃圾场。第二个地点为俄罗斯车里雅宾斯克，为“星球上最受污染的地区。”

核武器在冷战期间持续测试，特别是早期发展阶段。随着受害人口不断增长，放射性对人类健康危害严重的理解不断加深，并伴随着对核武器的禁止使用。虽然该工业活动谨小慎微，但三哩岛核电站和切尔诺贝利所造成的灾难依然警钟长鸣，难以取信于民。世界媒体都专注报道这些灾难。对全面禁止核试验条约的广泛支持几乎让所有大气内核实验绝迹。

国际灾难有1978年布列塔尼半岛美国石油公司加的斯油轮失事和1984年博帕尔事件都展示了问题的普遍性，以及影响的程度。自然大气和海洋无国界的本质必然导致污染物在全球范围内产生影响，如全球变暖。最近，词汇持久性有机污染物被用来形容一组化学物质，如多溴二苯醚和碳氟化合物等。虽然它们的影响依然没有得到充分理解，缺乏足够的实验数据，但它们已经在各种远离工业活动的生态栖息地，如北极圈检查到。这展示了在短期广泛使用后的扩散和生物体内积累。

最近发现的问题是太平洋垃圾带，是由北太平洋环流搜集的大量塑料、化学沉淀物和其他残骸。这一问题较之其它熟知的污染问题来说相对陌生，但是依然有严重的后果，会增加野生动物的死亡率，散布入侵物种和人类摄取有毒化学物质。组织如5号环流正在研究污染物，它与艺术家如马丽娜·德布里正在宣传这些问题。

地方和全球污染物的泛滥和不断觉悟的公众逐渐推动了环境保护主义和环保运动，从总体上试图限制人类对环境的影响活动。

## 形式

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污染的主要形式如下，包括相应的污染物：

- 空气污染：将化学和颗粒物释放进入大气。常见的有害气体有工业和机动车释放的一氧化碳、二氧化硫、氟利昂和一氧化氮。光化学物质如臭氧和烟雾可以由氮氧化合物和碳氢化合物与阳光反应生成。颗粒物或细微粉尘则由它们的微米大小，即PM10 to PM2.5来决定。
- 光害: 包括光线侵犯、照明过度和天文干扰等。
- 乱丢垃圾: 将人造物乱扔到公共和私人场合下。
- 噪声污染: 包括道路噪声、飞行器噪声、工业噪声以及高强度声纳。
- 土壤污染即化学物质被泼洒进入土地。最显著的土壤污染物有碳氢化合物、重金属、甲基叔丁基醚、除草剂、杀虫剂和有机氯化合物物质等。
- 放射性污染来自二十世纪发现的核物理，如核电站或核武器研究、制造和使用。(见α粒子和锕系。)
- 热污染是由于人类活动导致自然水体温度改变，如将水用于电厂冷却。
- 视觉污染包括高架高压线路、公路广告牌、地理破坏(如露天开采)，填埋垃圾、城市固体废弃物或太空垃圾。
- 水污染将商业和工业废水(故意或遗漏)排泄如水体表面；将未经处理的居家垃圾、化学物质，如氯排放进入水体。将垃圾和污染物释放进入地表径流后流入水源（包括城市径流和农业径流，后者包含化学肥料和杀虫剂）；垃圾进入地表水；富营养化等。

## 污染物

污染物是废弃的物质，会污染空气、水源和土地。污染程度由三个要素决定：化学性质、浓度和持续时间。

## 成本

污染会带来成本。制造活动会导致空气污染，影响健康，让整个社会为清扫背负成本，若邻里某一个人选择自保则能幸免。如果外部成本存在，如污染，生产商会选择多生产以支付环保费用。因为自我指导的行为一部分责任或后果在自身之外，即外化存在。如果对外有益，例如公共安全，那么更少的物资就会被生产，因为生产商会因己利利人、己达达人而得到补偿。

## 来源与致因

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空气污染来自自然和人为污染源。然而，全球人为污染物，即燃烧、建设、采矿、农业和战争正在显著增加。

汽车尾气是空气污染的主要致因之一。中国、美国、俄罗斯、印度墨西哥和日本是世界主要空气污染源。主要固定污染源包括化学工厂、燃煤发电厂、炼油厂、石化厂、放射性废料处理活动、焚化炉、大型养殖场(奶牛、猪、家禽等)、聚氯乙烯工厂、金属冶炼厂、塑料厂和其它重工业。当代农业活动空气污染来自伐木和焚烧，以及播撒杀虫剂和除草剂。

每年约有4亿吨有害物质产生。美国一国就产生2.5亿吨。美国占世界人口不足5%，但却产生约世界25%的二氧化碳，产生约30%的垃圾。到了2007年，中国接替美国成为世界上二氧化碳最大制造国，但人均污染量依然很低——在世界上排名第78位。

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政府间气候变化专门委员会代表了来自超过120个国家的2,500名科学家、经济学家和政策制定者，2007年2月，委员会称自1950年人类活动成为全球变暖的主要原因。

一项主要气候报告总结道人类有多种方式来削减温室气体排放，防止全球变暖的恶果。但是，根据联合国政府间气候变化专门委员会本年最后报告称为了改变气候，从化石燃料，如煤和石油等的改变需要数十年。

一些更为常见的土壤污染物有有机氯化合物、重金属（如可充电电池中的铬、镉，涂料、航空燃油和一些汽油中的铅）、甲基叔丁基醚、锌、砷、苯。《致命收割》（Fateful Harvest）收集了一系列报告，于2001年出版，揭示了回收工业副产品被广泛用于肥料，导致土地受到各种金属污染。普通的堆填使得各种化学物质进入土壤(常常是地下水)，在1970年之前堆填在欧美没有监管。多氯代二苯并二恶英被释放，即俗名二恶英，如2,3,7,8-四氯二苯并二恶英。

污染物也可能源自自然灾害。例如，热带气旋常常使得垃圾混入水源，破损的游艇或汽车会漏油。当沿海石油平台或炼油厂出现事故时，大规模环境破坏就会出现。一些污染物，如核电厂或油轮出现事故时会制造广泛散布的严重污染。

就噪音污染来说，机动车排第一位，在全世界范围内制造了约90%的噪音。

## 影响

### 对人类的伤害

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空气污染会杀死许多生物，包括人类。臭氧污染可以导致呼吸系统疾病、心血管疾病、咽炎、胸痛和鼻塞。水污染每天会导致约14,000人死亡，大多数是发展中国家人口因污水未经处理，污染水源后直接饮用致病而死。印度约5亿人口没有合适的厕所，2013年，印度约有1千万人因水患病，有1,535人死亡，大多数是儿童。有近5亿中国人缺乏安全的饮用水。2010年的一项分析称中国每年约有120万人因空气污染过早死去。2007年，世界卫生组织估算印度每年有近50万人死于空气污染。研究也估算美国每年死亡的人数为50,000人。

漏油会刺激皮肤生疹。噪声污染会导致耳聋、高血压、压力、睡眠障碍。汞中毒与儿童发展障碍和神经疾病有关。老年人则会因空气污染致病。有心脏或肺部疾病的风险更大。儿童和婴儿则为高危人群。铅中毒和其它重金属则与神经疾病有关。化学和放射性物质可以致癌或刺激先天缺陷突变原等。

### 对人类以外生物的伤害

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- 生物放大作用指毒素(如重金属)通过营养级一步一步地呈指数变浓。
- 霾会减少植物接受的光照，降低光合作用，生成的对流层臭氧对植物有害。

### 对环境的伤害

今天，污染物广泛存在于环境当中。一些系列影响包括：

- 二氧化碳释放导致海洋酸化，地球海洋的pH值正在下降，二氧化碳正在溶解进入海水。
- 释放温室气体导致全球变暖，以多种方式影响生态系统。
- 入侵物种会与当地物种竞争，减少生物多样性。入侵植物的杂物和生物分子(化感作用)会改变环境的土壤和化学成分，常常导致当地物种竞争力降低。
- 氮氧化物通过雨水从空气中移除，土地中的肥料会改变生态系统中物种的组成。
- 土地会退化，无法生长植物。这会影响食物链中的其它物种。
- 二氧化硫和一氧化氮会导致酸雨，降低土壤的pH值。

## 监管

为了保护自然免受污染的负面侵害，世界上许多国家制定了相关法律来对各种污染物进行监管，以便缓和污染物的负面效用。

## 污染物控制

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污染控制是环境资源管理的专用词汇。意味着控制排放物和废水进入空气、水源或土地。缺乏污染控制，消费、供暖、农业、采矿、制造、交通和其他人类活动所产生的废物，无论是积蓄的或是散布的，会腐蚀生态环境。在控制层级上，污染预防和节能减排都比污染物控制要理想。在土地管理领域中，低影响发展与预防城市径流技术类似。

### 实践

- 资源回收
- 重复使用
- 节能减排
- 环境减负
- 污染预防
- 堆肥

### 污染控制措施

- 集尘器
- 袋滤室
- 旋风分离
- 静电除尘
- 洗涤器
- 挡板喷淋塔
- 旋风喷淋洗涤器
- 文氏喷射式洗涤器
- 器械辅助洗涤器
- 喷雾塔
- 湿式洗涤器
- 污水处理
- 沉淀（主要方式）
- 活性污泥法（第二方式；也用于工业废水）
- 曝气塘
- 人工湿地（也用于城市径流）
- 工业废水处理
- API油水分离器
- 生物过滤器
- 溶解气浮选（DAF）
- 粉末活性炭处理系统
- 超滤
- 蒸气回收系统
- 生物修复

## 展望

污染最早的先祖是生物的自然排泄。结果的可行性和物种群落水平都在自然选择之内。这包括当地种群的死亡或终极灭绝。过程若不能维持，就会由改变和适应导致新的平衡。在极端问题上，对于任何生命形式，对污染的考虑都在求生之下。

对于人类来说，技术因素是有区别的，是需要特别关注的。两者都能制造污染，生成附加的副产品。除了求生以外，人类还会考虑生活质量和对健康的危害。科学家认为实验结果是终极宣判，对于有毒物质和环境破坏可以定义到一定可观察的水平。常见的领域中，关键实用测量包括汽车尾气控制、工业暴露、毒理学和医学。

“污染的解决方案是稀释”（"The solution to pollution is dilution"）是污染管理传统办法中的格言，即将污染物稀释到无害水平上。.对于其它现代、本地方式来说也是可行的，如实验室安全步奏和有害物质排放紧急管理。然而，该办法假设稀释剂是无限供应的，稀释结果是万能的。

这种对环境污染大尺度简易处理方式在早期优势颇多，此时物理求生依然是第一顾虑，人口数量和密度都不高，技术相对简单，副产品相对温和。不过，时过变迁。不但如此，技术进步使得之前所无法从事的浓度探测变得可行。当确定性模型难以实践或不可行，而测评有效时，可用统计手段来测量结果，对案例中有害概率进行评估。另外，人类对环境的直接影响也被日益重视了。

不过，在缺乏可替代原理之前，老的办法依然在全球起主导作用。这是合法排污浓度的基本标准，可以免于处罚或是在评估或限制应用中使用。一个替代性原则是发达国家现代有害物质排放法，其中将有害物质稀释到无害水平常常是被监管的步骤。从污染物稀释到根除在许多情况下遭到经济和技术门槛的挑战。

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## 温室气体和全球变暖

二氧化碳是光合作用的关键，有时被认为是污染物，因为它在大气中含量过高，影响地球气候。对环境的影响也可以进行普通分类，像水和空气一样。近期的研究显示大气中长期高浓度二氧化碳可能会导致海水稍微变酸，但是导致的后果严重，并可能影响海洋生态系统。

## 发展中国家污染之最

布莱克史密斯研究所是国际非营利组织，致力于消除发展中国家威胁生命的污染物，每年公布世界上最为污染的地区。2007年发布的前十大污染地包括已经工业化的国家，有阿塞拜疆、中国、印度、秘鲁、乌克兰和赞比亚。

## 外部链接

- 中国节能减排网
- 都市固体废物
- 固体废物污染
- OEHHA proposition 65 list
- National Toxicology Program – from USA National Institutes of Health. Reports and studies on how pollutants affect people
- TOXNET – NIH databases and reports on toxicology
- TOXMAP – Geographic Information System (GIS) that uses maps of the United States to help users visually explore data from the United States Environmental Protection Agency (EPA) Toxics Release Inventory and Superfund Basic Research Programs
- EPA.gov – manages Superfund sites and the pollutants in them (CERCLA). Map the EPA Superfund
- Toxic Release Inventory – tracks how much waste USA companies release into the water and air. Gives permits for releasing specific quantities of these pollutants each year. Map EPA's Toxic Release Inventory
- Agency for Toxic Substances and Disease Registry – Top 20 pollutants, how they affect people, what USA industries use them and the products in which they are found
- Toxicology Tutorials from the National Library of Medicine – resources to review human toxicology.
- Pollution Information from , Woods Hole Oceanographic Institution
- World's Worst Polluted Places 2007 , according to the Blacksmith Institute
- The World's Most Polluted Places at Time.com (a division of Time Magazine)
- Chelyabinsk: The Most Contaminated Spot on the Planet Documentary Film by Slawomir Grünberg (1996)
- Kids' Lower IQ Scores Linked To Prenatal Pollution by Lindsey Tanner, The Huffington Post, July 20, 2009