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【关键词】 底栖动物 重金属污染 有机物污染 研究概述
底栖动物是指其生活史的全部或大部分时间生活于水体底部的一类生物,是水生态系统的重要组成类群。底栖动物与人类生活有十分密切的联系,有些大型底栖动物是鸟类和鱼类、虾类等其他动物的直接食物来源,人类也常食用可食性大型底栖动物。由于底栖动物生活相对稳定、地区性强、容易计数,对环境变化反应敏感,可以较好地反映其生活环境的水质和底质的污染状况,被广泛运用于海洋、湿地、湖泊、河流等环境污染的研究。对底栖动物造成严重影响的环境污染物主要有重金属污染和有机物污染等。本文从宏观到微观不同层面简要概述环境污染物对底栖动物的影响。
1 环境污染物对底栖动物群落结构和物种多样性的影响研究
底栖动物对栖息环境变化反应非常敏感,当水体或底泥受到污染时,底栖动物群落结构、多样性及生存范围会发生改变。
张 波等(1998)[1]选取芝罘湾底栖动物中10个代表种与12项环境因子进行典型生物种类与环境因子间的多元回归分析,对重金属和石油在生物体的累积以及一些环境污染的指示生物进行讨论,结果表明,该海域重金属和石油污染的变化导致底栖动物群落组成的变化。水体富营养化导致物种多样性明显降低,对污染敏感的动物绝迹,耐污染物种大增,从而影响底栖动物的群落构成。龚志军等(2001)[2]在武汉东湖营养水平不同的四个湖区,对大型底栖动物的群落结构和物种多样性进行周年研究。大型底栖动物的物种多样性与营养水平呈相反趋势,富营养化导致多样性明显降低。颤蚓类对水质污染很不敏感,软体动物对水质污染较敏感,最敏感的底栖动物有蜉蝣若虫。研究还表明,霍甫水丝蚓的密度与水体营养水平呈正相关系,在超富营养水体中密度最高,这主要归因于该种类能耐受由于有机物大量分解而造成的低氧甚至缺氧环境,而其他底栖动物在这种环境下往往受到抑制甚至死亡。熊金林等(2003)[3]对湖北梁子湖水系污染程度不同的4个湖泊底栖动物群落结构和物种多样性进行周年研究结果表明,底栖动物种类数、物种多样性与湖泊受污染程度呈负相关系,密度与污染程度大体上呈正相关;讨论了底栖动物环境指示种生态特性,研究表明中国长足摇蚊的密度与水体营养水平呈正相关,软体动物种类数与湖泊污染程度呈负相关。通过对软体动物、寡毛类及摇蚊类密度和生物量在不同湖泊之间的差异的分析,表明湖泊水体污染导致了底栖动物多样性明显降低。
2 环境污染物在底栖动物体内的分布特征
污染物在底栖动物体内的分布情况,因污染物的类别、生物种类、器官、组织以及季节的不同而异。
2.1重金属在底栖动物体内的分布特征
孙平跃等(2003)[4]研究认为长江河口湿地河蚬体内的重金属含量存在其为显著的差异,河蚬对5种重金属元素的积累量从大到小依次为Zn>Cu>Cd>Pb>Cr。李丽娜等(2005)[5]研究显示长江口沿岸软体动物富集的重金属含量差别较大,Cu、Zn含量高,在各采样点的平均值达到354.6mg/kg和186.3mg/kg,其它重金属含量较低;软体动物富集重金属的能力差别也较大,富集总量的排列顺序是泥螺>河蚬>缢蛏;对河蚬不同部位的重金属含量进行分析,发现大部分重金属都集中在肉质部中,其含量常是钙质外壳的十倍至上千倍。毕春娟等(2006)[6]对长江口潮滩大型底栖动物对重金属的累积特征进行研究,结果表明,河蚬软体组织对Cu、Mn和Zn有明显富集作用,秋季时BSAFs值分别达2.01、1.41和2.85;河蚬对Cu具有明显的选择性吸收作用;软体动物麂眼螺和泥螺幼体以及所有甲壳动物对Cu有明显的富集作用,BSAFs值达2.97~7.97,单位面积的泥螺幼体对Cu、Pb、Fe和Cr的吸收量明显高于其它底栖动物。对长江口滨岸带无齿相手蟹体内的重金属元素分析表明[7]:无齿相手蟹体内的Zn、Cr、Ni三种元素季节分布的总体趋势是夏季>春季>秋季;无齿相手蟹对Zn的累积量较高,对重金属Cu有一定的富集能力。
Zn在软体动物体内含量往往高于其他重金属,研究认为主要原因是:不同的底栖动物对不同的金属元素的吸收能力是不同的,Zn可以借助浓度梯度直接扩散进入细胞,Cu、Pb、Cd需载体方能进入细胞[8]。还认为是因为增多的重金属没有排出体外,却与动物的某些生物分子相结合而留在动物体内。如底栖甲壳动物从外界吸收Zn之后,通过解毒机制以焦磷酸锌颗粒储存在动物组织内,这些颗粒物不能被排出体外,因此该种动物体内对Zn的累积量达到很高程度[9] 。通过摄食和组织吸收,环境中的重金属元素进入大型底栖动物体内,并通过食物链逐级传递形成富集。有研究发现,由于藤壶体内Zn含量较高,以捕食藤壶为主的腹足类软体动物疣荔枝螺体内Zn含量也较高[10],Cd和Zn在从贝类到腹足动物的传输中发生了生物放大效应[11]。
2.2有机污染物在底栖动物体内的分布特征。有机污染物(POPs)具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性,陈伟琪等(2001)[12]用GC法分析测定在厦门岛东部和闽江口沿岸养殖区的7个站点采集的贝类样品HCHs,DDTs和PCBs的含量,结果认为贝类样品的有机氯污染物含量因不同采样地点,不同生物种类及不同采样时间而异,但总体上高于沉积物,牡蛎对DDT的富集尤为显著。方展强等(2001)[13]对分布于珠江河口区海域的翡翠贻贝有机氯农药和多氯联苯的含量进行测定,结果显示:HCHs为ND-1.1ng・g-1,DDTs为9.5-191ng・g-1,PCBs为82.8-615.1ng・g-1,各采样点贻贝积累的PCBs组成分析表明珠江河口区海域存在两个PCBs污染源。陈 荣等(2006)[14]厦门海域4个地点的僧帽牡蛎全组织中HCHs、DDTs和PCBs的总含量,采自大嶝岛的牡蛎全组织HCHs含量最高,采自集美的牡蛎全组织DDTs和PCBs含量最高。利用微宇宙模拟水生态系统对多氯联苯在水体环境中的行为,研究结果表明,河蚬对PCBs有明显的吸收积累,并且吸收达到平衡的时间较长。鱼体对PCB的吸收积累在不同组织中有明显的差别,在内脏和肌肉组织中积累较高,鳃组织中积累较低[15]。
有机物在底栖动物体内的分布有化学性质的差异。McIntosh 等[16]的研究表明,暴露在PAHs 污染条件下,贻贝体内检测到的PAHs 物质主要是荧蒽等分子结构具有5 环的PAHs。通常PCB的生物降解能力随其氯原子数的增加而降低,而PCB的脂溶性则正好相反。底栖动物河蚬体内累积的主要是含4-7个氯原子的PCB。含氯原子数少的PCB相对较难累积于生物体中[12]。
3 环境污染物对底栖动物生活行为的影响
环境污染物使底栖动物生活行为发生异常,甚至死亡。丁基锡(tributyltin,TBT) 被认为是迄今为止人为引入海洋环境中毒性最大的有机锡化合物之一。齐亚超(2004)[17]分别取TBT暴露7d、14d、21d、28d的菲律宾蛤仔活体及对照组的菲律宾蛤仔进行实验,详细观察实验蛤仔的生活行为,对照组蛤仔在全观察过程中行为无明显变化,无死亡个体;而暴露组蛤仔在TBT处理2-3周后,个别个体出现贝壳久闭不开或反应迟钝的现象。曾海祥等(2006)[18]在重金属镉和锌对可口革囊星虫的毒性试验中发现,可口革囊星虫中毒后,体和活力会发生明显的变化。在不同的金属离子中这些变化既有相同的地方,也有不同点,金属离子的浓度越高这些症状越明显,出现的时间越早在Cd2+试验液中,可口革囊星虫的吻逐渐变细、变黑,卷曲在一起,然后触手伸出,身体先是变得很软,然后吸水而膨胀,有的身体透明,活力慢慢下降,最后死亡。有些个体中毒后会吐出体腔液或把肠从口或者翻出。在Zn2+试验液中,可口革囊星虫的吻逐渐变细变黑,卷曲在一起,然后触手伸出,身体逐渐收缩,最后变得小而僵硬,大部分个体会吐出体腔液,有些个体把肠从口或者翻出。在Cd2+和Zn2+的联合毒性试验液中,可口革囊星虫的吻逐渐的变细变黑,卷曲在一起,然后触手伸出。大部分身体变的很软,出现膨胀,一部分身体收缩,有些个体中毒后会吐出体腔液或把肠从口或者翻出。
4 环境污染物对底栖动物形态解剖结构的影响
环境污染物会损伤和破坏底栖动物的组织结构,从而影响其正常生理功能。齐亚超(2004)[17]研究TBT对菲律宾蛤仔消化盲囊组织结构的影响,TBT对其损伤主要表现为细胞器的变化,而且随着接触时间延长,对细胞器的损伤呈加重趋势。从细胞核膜轻度水肿,内质网水肿膨胀的轻微变化到内质网大量溶解,细胞基底层出现局部空缺等细胞整体的损伤。暴露四周后的结果表明,TBT对消化盲囊已造成了较大的损伤和破坏,长期暴露于低浓度TBT的蛤仔消化盲囊细胞中最敏感的细胞器是内质网,其次为线粒体。内质网的损伤必将会造成生物体解毒功能的下降以及分泌合成蛋白质功能的下降。线粒体的损伤将使机体供能减少,破坏正常的代谢水平,甚至造成DNA损伤。王 兰等(2003)[19]观察39 μmol/L低浓度镉对长江华溪蟹肝胰腺细胞内的主要细胞器影响表现为:核膜从弥散状到最后解体;线粒体膜通透性改变,肿胀变形,嵴减少或消失,最后完全空泡化;粗面内质网先裂解为大小不同的小泡,尔后小泡上的核糖体开始脱落,直至变成同心圆状板层结构;出现大量滑面内质网;溶酶体数量随镉处理时间的延长而增多,形成空泡,自噬体或髓样体;微绒毛出现脱落和部分空泡化。镉影响了肝胰腺细胞的正常生理机能。
5 环境污染物对底栖动物的致畸影响
环境污染物不仅使许多底栖动物胚胎在发育过程中受到影响,生成畸形幼体,还能使成体出现性畸变,严重影响底栖动物的生存与繁殖。
近年来的调查研究和实验都发现了有机锡污染导致螺类生长缓慢、畸形以及性畸变的现象。于秀娟等(2004)[20]以解剖学和组织学的方法研究了有机锡污染生物指示种――疣荔枝螺的正常雄、雌和性畸变个体的生殖系统。结果表明,性畸变个体除具有正常的雌性器官外,还有输精管或。当性畸变程度严重时,性畸变不育个体的卵囊腺组织出现破损,并具有不规则块状的不育卵囊和未排出的正常卵囊。虽然性畸变个体的雄性器官具有表现出雄的潜能,但由于缺少精巢或完整的前列腺,不可能发展成为具有雄的个体,这与性逆转有着本质上的区别,并认为有机锡污染引起的性畸变已对疣荔枝螺种群生存构成了潜在的威胁。吴鼎勋等(1999)[21]研究汞、铜、锌和铬四种重金属离子对近海底层肉食性鱼类,状黄姑鱼仔鱼存活的影响,结果表明在试验浓度范围内试验组鱼的初孵仔鱼出现不同程度的畸形,这些重金属对黄姑鱼仔鱼的毒性强弱依次为Hg2+>Cu2+>Zn2+>Cr6+。大量的研究发现性畸变现象普遍存在于TBT污染水域的其它软体动物中[22],到1991 年已经记录了63 属118 种前鳃亚纲动物有性畸变现象[23] ,研究证实性畸变是造成多种螺类种群数量明显减少的元凶[22]。
6 环境污染物对底栖动物酶系统的影响
污染物在底栖动物体中的存留与代谢都对酶系统有很密切的关系,环境污染物对底栖动物对酶系统产生的影响是目前底栖动物污染生态学领域研究较多的一个方面。汤 鸿等(2000)[24]测定锯缘青蟹仔蟹暴露在次致死浓度的铜、锌、镉离子溶液下24h后肝胰腺、鳃、肌肉碱性磷酸酶、谷丙转氨酶、谷草转氨酶的酶活性。结果表明低浓度重金属使仔蟹酶活力提高,高浓度时对酶活力有明显的抑制作用。王维娜等(2001)[25]在水环境中的铜锌铁钴离子对日本沼虾消化酶和碱性磷酸酶的影响研究中发现,在一定的离子浓度范围内,低浓度或适宜浓度的Cu2+、Zn2+、Fe3+ 、Co2+可激活日本沼虾消化道中胃蛋白酶、类胰蛋白酶及碱性磷酸酶的活性,高浓度时有抑制作用。
处于污染环境中的底栖动物通过混合功能氧化酶系统和抗氧化酶系统来降解体内的污染物,以保护自己。徐镜波等(1998) [26]研究表明,间二硝基苯和对二硝基苯对鲤鱼肝脏过氧化氢酶均有明显的抑制作用,EC50 值分别为1.382 mg/L和0.0807 mg/L。冯 涛等(2001)[27]研究了不同浓度苯并(a) 芘暴露对大弹涂鱼肝脏内抗氧化酶的影响。结果表明不同浓度的BaP 暴露对抗氧化酶活性产生不同程度的影响。低浓度组(3μg/L ) BaP 暴露,抗氧化酶活性未发生显著变化。高浓度组(30μg/L)BaP暴露,随着污染时间的延长,SOD 活性在第3天显著升高,随后逐渐降至对照组水平;GPx活性则在第7 天显著升高。Gowlanda等(2002)[28]研究发现,5~6 环的PAHs对贻贝肝胰腺谷光甘肽S转移酶( GST) 的活性有影响。许多低等底栖动物没有专门的免疫器官,酶系统发挥的作用是其主要的防御机制之一,酶活性的降低势必减弱机体的防御机能。
污染物对生物体的作用归根结底是在分子水平上进行的,因此在底栖动物这些基础研究之上将分子生物学的方法与污染生态学原理相结合,对污染物在生物体内代谢过程中与生物大分子的相互作用机制做更进一步的研究将有助于对所观察到的毒理变化有更深刻的了解。
参考文献
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出现上述现状是由多种原因造成的,笔者认为主要有以下三点。
(一)公法私法化
梅因曾言:“一个国家文化的高低,看它的民法和刑法的比例就能知道。但凡半开化的国家,民法少而刑法多。进化的国家,民法多而刑法少”②。随着社会民主化进程的不断加快,国家越来越注重民众的自主意识,处理违法事件也着重民众的自主协商为主,只有后果十分严重的犯罪行为才会以刑罚进行规范,非刑罚措施的出台正是这一政策的体现,这一政策体现到法律层面就是“公法私法化”的现象。环境污染的产生原因是多种多样的,引起的社会关系的变化也是复杂多样的,随着国家和社会关系的日益复杂化,公法和私法的绝对对立状态开始出现松动。当国家和社会的关系由对抗走向协作和融合时,公法和私法的关系以及受此影响的刑法和民法的关系都会出现一些直接或者间接的转变。随着社会经济中市民社会的崛起,人们对于人权、公民权等权利的诉求越来越多,社会就会逐渐摆脱国家的束缚,此时私法就会对公法有更多的要求。在这个过程中,政治刑法向市民刑法的功能演变就是受到市民社会力量的影响,刑法民法化的现象就产生了。这就导致了环境污染刑事案件经常会民事赔偿结案。虽然公法私法化趋势明显,刑法的非刑罚化等发展趋势显著,民法作为私法的代表,其灵魂中意思自治、追求平等公平的特质在我国现实社会中需要大力提倡和宣扬。但是我们依然需要清醒的认识到,我们不能忽略刑法惩罚与警示作用,在环境污染领域,很多污染事故发生的起源正是行为人抱着污染了民事赔偿解决的思想,才导致现阶段环境污染事故愈来愈多,环境污染损害愈来愈大,人们的生活环境质量日益下降。所以,一定不能放松刑法对环境污染的监管力度。
(二)刑法的谦抑性
“刑法的谦抑性,是指立法者应当力求以最小的支出———少用甚至不用刑罚(而用其他刑罚替代措施),获取最大的社会效益———有效地预防和抗制犯罪。”③“刑罚仅仅在保证排除较之犯罪更大的罪恶时才是必要的,无必要的都是应该禁止的。”④因此,有人认为“如果某项刑法规范的禁止性内容可以用民事、商事、经济或其他行政处分手段来有效控制和防范,则该项刑事立法可谓无必要性”⑤。在环境污染领域就应该轻刑化,尽量减少监禁刑,多运用民事、行政处理方法,实现处罚多样化。我们确实应该坚持刑法的谦抑性,从严解释和适用刑法,从宽解释和适用民法。刑法是最严厉的法律,刑法只能作为保护社会秩序和人民生活的最后一道屏障,只有在其他社会调控手段无法起到应有效果,在不得已时才可以适用刑法。刑法的谦抑性要求我们,在刑法与其他法律交叉领域,应当尽可能的少用刑法,在能够通过民事责任或行政责任的承担解决纠纷时,就不要追究行为人的刑事责任。刑法谦抑性能体现刑法的社会效益和刑法的民主。但是,少用并不是说不用,环境污染产生严重危害后果的,如果已经进入刑事责任的适用范围,而偏要放弃刑罚,改用民事赔偿或行政罚款,这只能是放纵环境污染犯罪,并不能起到维护社会秩序的作用。
(三)环境污染民事责任与刑事责任竞合
环境污染民事责任与刑事责任的竞合是指行为人实施的环境污染行为同时符合环境污染侵权和环境污染犯罪的构成要件,根据法律的规定,行为人既需要承担民事责任,也需要刑事责任。我国古代的法律体系一直是民刑不分,诸法合体。虽然近代吸收借鉴西方发达国家的立法经验,形成以宪法为中心,各部门法为构成要件的完成法律体系,但是这并没有完全割裂各部门法之间的联系,刑法与民法之间也并不是一种对立状态,而是有密切关系的。反应到实践中,就是在一个具体案件中存在刑事责任与民事责任的竞合,这也是在环境污染中会出现刑事案件民事解决现象的重要前提。在实践中,环境污染犯罪行为往往会伴随着严重的损害后果发生,如造成公私财产重大损失或者造成人身重大伤亡等,这就必然涉及到赔偿问题,导致环境污染两种责任的竞合现象十分普遍。刑事责任与民事责任竞合,由于一行为触犯的是二种不同的法律关系,行为需同时承担两种责任。但是由于以前对待环境污染问题最初处理方式一般是民事手段或行政手段,导致现在大多数的环境污染案件很少能进入的刑事领域,一般是民事赔偿或行政罚款结案。不过这仅仅是一个经验问题,归根到底,还是在司法实践中对环境污染刑事责任的适用不够重视的原因,环境污染行为何时应该适用民事责任或行政责任,何时又应该过渡到刑事责任,接受刑罚处罚,这就需要司法机关在实践中以保障全人类的环境权益为理念正确适用环境污染刑事责任。
二、结语
【关键词】环境责任保险 环境污染 保险市场
一、引言
环境污染责任保险是以企业发生污染事故对第三者造成的损害依法应承担的赔偿责任为标的的保险,又被称作绿色保险,是继“绿色信贷”之后推出的第二项环境经济政策。这使得以往企业通过污染环境来获利对社会产生负的外部性,但却丝毫不承担任何损失和责任的局面彻底改变,它不仅将环境污染损害赔偿的责任社会化,还推动了我国生态环境的保护发展。
十将生态文明建设纳入中国特色社会主义事业“五位一体”总体布局,强调绿色发展、循环发展、低碳发展。而随着我国改革开放以来三十余年的高速发展,却是以牺牲了生态环境为代价换来了全面的工业化时代。当前,我国的生态环境遭到严重破坏,生态系统开始逐步退化。我国已经进入了环境污染事故高发期,每年都会发生几起重大污染环境事故,由此造成的经济损失之重,地域分布之广,受害人数之多等,使得绝大多数的企业难以独自承担,有时甚至引发社会冲突和,而后续的环境污染综合治理与生态环境修复工程则因巨大的成本问题成为政府负担。
二、文献回顾
在这种背景下, 环境污染责任保险受到了越来越多研究中国环境经济领域学者的关注。KennethS.Abraham(1988)研究了环境污染责任保险的保险范围,指出环境污染责任保险作为一项新兴的险种,在法律制度、保险范围等多方面需要不断完善,进而才能发挥环境污染责任保险的作用。Howard C Kunreuther(2008)认为环境污染责任保险制度可以实现社会的效率,而罚款等行政方式无法达到这个目标。保险能在节约成本的基础上实现环境风险的规避。BenjaminJ.Richardson (2002)提出了强制性环境污染责任保险在环境责任保险中实施的必要性,探讨了强制模式在实行中遇到的困难以及解决方式。Vito Fragnelli、Marian Erminia(2002)则认为环境污染风险责任对于单一的保险公司而言太大,运用博弈论方法对几家保险公司共保环境污染风险的份额分配问题进行了理论研究,并以加拿大的保险公司为例进行了模拟数据研究。
国内研究方面,陆幼尘(2008)结合法学、伦理学从环境产权资本化理论的角度进行论述,构建出环境污染责任保险的基本框架,建议从法律制度、政府监管、市场安排三个方面入手,全面架构我国强制环境责任保险的制度。滕静(2010)认为虽然环境污染责任保险在我国推行面临许多问题,在全面推进中还面临着认识不到位、相关法律不健全、缺乏实施的相关标准和企业承受能力有限等诸多问题,但环境污染责任保险可以使环境污染事故中多方共赢,应尽快在全国推广。刘艳(2010)认为我国开展环境污染责任保险应借鉴美国的发展经验,环境污染责任保险的研究重点是环境污染损害赔偿责任社会化、环境责任保险与环境责任之间的互动关系、环境责任保险的基本原则、保险责任、除外责任和保险人的代位权等问题。贾爱玲(2012)通过分析美国、德国、法国环境责任保险制度,提出加快立法步骤,完善环保法律法规体系,建议采用以强制责任保险为主、任意责任保险为辅的保险方式,认为先承保突发性的环境污染行为,待时机成熟再承保累积性的环境污染行为分步骤界定承保范围,建立保险集团并加强对保险机构的扶持,严格限定赔付限额。
一部分学者从环境污染责任保险模式选择角度出发对其进行研究,游桂云(2009)选取了四个角度探讨环境污染责任保险的模式,分别是保险制度效率理论、市场条件、国际比较、相近业务提出环境污染责任保险和农业保险存在着很多相似之处,建议我们应当借鉴农业保险的经验教训选取环境污染责任保险的模式。粟芳、赵超(2010)认为实行强制性环境污染责任保险模式有利有弊,应当将强制性和任意性两种模式相结合,针对不同的企业实行不同的保险模式。谢朝德(2011)提出分步走是环境污染责任保险应采取的发展步骤,应当先承保突发性的环境侵权行为,等制度完善时再承保持续性的环境侵权行为;应采取强制与任意相结合的发展模式,对于环境污染严重的企业实行强制保险模式,对于环境污染较轻的企业实行任意保险模式。陈冬梅、夏座蓉(2011)基于我国环境问题的现状,认为自发性环境责任保险市场难以建立,可以考虑实行间接强制环境责任保险制度模式。并提出环境责任保险是主体,民事侵权责任制度是环境责任保险发展的基础,政府支持是发展环境责任保险的重要补充。
还有部分学者从环境污染责任保险法律制度角度出发,例如轩伟(2008)对危险废物越境转移中的环境责任保险制度进行了初步探索,危险废物越境转移中的环境责任保险制度的直接目标是解决巨额环境损害赔偿问题。陈美桂、侯旭华(2011)建议从侵权赔偿责任、政策激励体系、经营原则、巨灾风险转移分散机制等问题的立法需求出发,确立和完善我国环境污染责任保险的法律制度。而游桂云、鞠铮(2009)等则利用B-S模型研究环境污染责任保险,创造性地将银行的存款保险看作是银行资产价值的一项看跌期权,从而可以利用B-S期权定价模型,从而对保费进行定价。于晓梅(2012)还运用静态博弈对政府环保部门、潜在污染企业和保险公司三者之间相互博弈过程进行了全面分析,论证了政府环保部门强制潜在污染企业缴纳环境责任保险的必要性,并且政府要给予承保环境责任保险的保险公司一定的补贴是最合理的决策,而且证明了发生事故的概率在企业决策中起着重要的作用。
综合以上研究分析,国内外学者关于环境污染责任保险的研究主要集中在制度、模式、法律和模型四个方面,尽管他们各自的研究对象和分析方法有所不同,但他们的研究都表明,环境风险的防范、污染事故的理赔以及相关措施的激励都是我们今后健全环境污染责任保险应该研究的重点。
三、结束语
根据环境风险管理的新形势新要求,开展环境污染责任保险的研究,建立环境风险管理的长效机制,是应对环境风险严峻形势的迫切需要,是实现环境管理转型的必然要求,也是发挥保险机制社会管理功能的重要任务。运用保险工具,以社会化、市场化途径解决环境污染损害,有利于促使企业加强环境风险管理,减少污染事故发生;有利于迅速应对污染事故,及时补偿、有效保护污染受害者权益;有利于借助保险“大数法则”,分散企业对污染事故的赔付压力。而环境污染责任保险则是政府和企业有效的环境污染风险管理手段。保险制度的引入将对完善目前风险转移机制,激发环境污染者在改变生产模式、防止“先污染、后治理、边污染、边治理”的恶性循环等方面起到积极作用。借助于环境污染责任保险,能够有效提升环境保护的技术要求,促进环境保护的市场化运作。
基金项目:本文为西南民族大学应用经济学位点建设项目(2011XWD-S0202)、研究生创新科研项目重点项目“中国环境责任保险研究”(CX2014SP123)的阶段性成果。
参考文献:
[1]Scott E.Harrington,Gregory R.Niehaus著,陈秉正等译.风险管理与保险[M].清华大学出版社,2001,10.
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[3]石俊贤,林智明,冯志豪(台).环境风险与保险专题报告:企业环境污染责任负债与环境风险&FMEA软体操作,2004,1.
[4]马丽娟.欧洲环境责任保险制度的发展[J].I,,2005,3.
关键词:环境保护;环境污染;生物技术;应用
中图分类号:D922.68 文献标识码:A 文章编号:
前言
生物技术以现代生命科学为基础,利用先进的科学技术为手段,通过微生物、动植物体等对物质原料进行加工,以提品来为社会服务的技术。生物技术具有以下特点:生产原料简单,以现有的生物为对象,注重再生资源的利用 ; 安全、可操作性比较高。常温常压下可以连续操作,既节约资源,又减少污染 ; 生物技术具有其他常规技术和传统方法所不具备的特殊功能,用于处理和解决一些比较复杂的问题。生物技术以其独有的特点引起越来越多的关注,并被广泛应用于各个领域。
1生物技术在环境保护中的应用现状
生物技术应用于环境保护领域又被叫作环境生物技术,它是通过直接或间接利用完整的生物体或生物体的某些组成部分或某些机能,建立降低或消除污染物产生的生产工艺,或者能够高效净化环境污染以及同时生产有用物质的人工技术系统。生物技术在环保领域中的应用主要包括直接消除环境污染和间接保护生态环境 2 种方式,具体采用哪种方式,具体要根据污染的方式和污染的程度来定。以下我们就生物技术在环境保护中的具体应用进行探讨。
1.1 生物技术在废水的净化与处理中的应用
废水生物处理技术是通过利用微生物的生命活动过程来对废水中的污染物进行转移和转化,从而实现对废水净化和处理的一种重要方法。它具有吸附性好、沉降性好和降解能力强、生态环保等特点。据报道,美国约2万座城市污水处理厂中的84%采用二级生物处理工艺;日本600多座污水处理厂绝大部分采用生物法。随着科学技术的进步、污染状况的加剧,环境标准的不断提高,使废水生物处理技术取得了很大进展,相继开发了不少新技术、新工艺。如吸附-降解(AB)生物处理技术、厌氧折流板反应器(ABR)生物处理技术、间歇式活性污泥法(SBA)生物处理技术、LINDE生物处理技术、升流式厌氧污泥床(USAB)生物处理技术、废水生物脱氮除磷技术、人工湿地处理系统和氧化沟生物处理技术等。目前在废水的生物处理技术中,国内外普遍采用的工艺的主要有活性污泥法、生物膜法、生物强化技术法、自然生物处理法和厌氧生物处理法等。某印染企业污水处理技术如下图:
1.2 生物技术在控制和废气净化处理中的应用
利用生物技术控制和处理废气,将废气中的有机污染物或恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质,从而净化空气,是一项空气污染控制的新技术。美国利用微生物代谢净化工业性恶臭气体效果显著,而且不产生二次异臭;德国和荷兰利用生物膜过滤处理含硫化氢的气体,硫化氢除去率达90%以上。魏在山等利用生物膜填料塔对某橡胶有限公司橡胶再生脱硫过程所产生的低浓度有机废气(含硫进行)处理试验。结果表明:生物膜填料塔处理工业有机废气是可行的,当运行条件控制适当时,净化效率可保持在90%以上,能够实现达标排放,且投资省,运行费用低。但是由于生物净化技术在废气处理领域应用时间比较短,各项技术还不够成熟完善,因此在大气污染治理领域不能广泛应用。目前相对成熟的方法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等,所采用的生物反应器为生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。
1.3 生物技术在固体废弃物处理中的应用
固体废弃物污染是农村和城市污染中主要的污染,通常来源于工农业生产、城市生活垃圾及污水处理的剩余污泥等。如何处理好这些固体垃圾是解决当前环境污染问题的一件十分重要的大事。当前对固体废弃物的处理通常有物理、化学、生物等技术手段。固体废弃物生物处理技术通过利用微生物对有机固体废物的分解作用使其无害化可以使有机固体废物转化为可以再利用的资源,这是当前固化废物资源化的最为有效的技术方法。欧美各国及日本已开发了10多种机械快速堆肥工艺,其中最著名的是达诺式回转圆筒型发酵仓工艺。国外正在发展用蚯蚓床处理有机垃圾和粪便。利用蚯蚓床处理城市垃圾,不仅可以将城市有机废弃物转变为肥效高且无臭味的蚯蚓粪土,而且还能获得大量蚯蚓作医药原料,加上蚯蚓体内蛋白质含量与鱼内相当,是畜禽和水产养殖业的优良饲料,可以收到一举数得之效果。固体废弃物生物处理技术在目前应用比较广泛的主要有:堆肥化、沼气化、废纤维素糖化、废纤维饲料化、生物浸出等。
1.4 生物技术在环境监测与评价中的应用
随着生物技术的不断发展,生物技术如今已经被广泛应用于环境监测与环境评价中。当前国内外关于生物技术在环境监测方面的应用实例主要有:生物酶技术、金标免疫速测技术、PCR技术、生物发光检测技术、生物芯片技术和生物传感器等,其中生物芯片技术和生物传感器应用最为广泛。尤其是以生物传感器为核心的环境生物监测技术,可在线在位迅速地提供环境质量参数,成为环境质量预报和报警中的重要组成部分。生物监测和生物评价不仅是环境质量现状监测和评价的一种手段,在环境质量的评价中,生物评价也是不可忽视的。Karube等将细胞酵母固定在直径为14mm的多孔膜上,再将该膜置于氧电极的Teflon膜上,使得固定菌夹在两膜之间,制成测定的BOD的微生物的传感器。有研究表明,水体富营养化由氰基细菌的大量繁殖引起,该细菌的细胞体内含有藻氰素、其显示的荧光谱不同于其他物质,用对该荧光敏感的物理转换器能检测氰基细菌的浓度,从而预报水体的富营养化。白志辉等从硫磺矿的酸性土壤中分离、筛选出氧化硫杆菌,将其固定化制备成为生物膜,再与氧电极组装成微生物传感受器,用于样品中微量硫化物的测定,其法与亚甲蓝比色法测定结果一致。
2生物技术在环境污染修复中的应用
生物修复技术是一个比较新型的技术,近年来生物修复内涵逐渐扩大,包括真菌修复、植物修复及无机污染物的生物修复等技术。前期主要应用于环境中石油烃污染的治理,生物修复技术最成功的例子是在1990年夏到1991年Jone L.lidstrom等人应用投加营养和高效降解菌对美国阿拉斯加由于油轮泄漏造成的污染进行的处理,取得非常明显的效果,使得近百公里海岸的环境质量得到明显改善。此后该技术被不断扩大应用于环境中其他污染类型的治理。欧洲各国如英国、德国、丹麦及美国、日本等国家对生物修复技术非常重视,他们的研究证明,采用微生物分解有毒有害物质的生物修复技术是治理大面积污染区域的一种有价值的、可行的、有效的和优越的方法。英国能源部制定了90年代土壤和地下水的生物修复计划,并组织了一个由联邦政府、学术和实业界人员组成的/生物修复行动委员会来负责生物修复技术的研究和具体应用实施。在过去的10年中我国的生物修复技术主要是跟踪国际生物修复技术的发展。
生物修复技术具有广阔的应用前景,但也存在一定的局限性,目前生物技术修复主要运用于土壤污染的修复,其他污染的修复尚不能采用生物修复技术。因此,为了扩大生物修复技术的修复范围,在环境污染的修复过程中我们常常将生物修复技术与其他化学或物理方法结合使用,以取得最佳效果。在环境保护工作中,环境生物技术作为一种技术手段,具有高效性,它无论是对环境污染的治理、修复,还是环境检测都发挥了巨大的作用,鉴于环境生物的技术的重大作用,我们应该大力发展环境生物技术,不断提高环境生物技术水平。
结束语
生物技术在减轻或消除环境污染和生态破坏等方面具有比较深远的前景。因此,我们应该不断开发和应用环境生物技术,从而提高环境保护的水平。主要措施有:制定实施环境生物技术的发展规划;加大投资,加强环境生物技术的研究;加快环境生物技术人才的培养;加强环境生物技术信息交流等。
参考文献:
[1] 朱凤荣 . 现代生物技术在环保中的应用及展望 [J]. 河南机电高等专科学校学报 . 2007(06).
关键词:重金属废水;环境污染;处理方法;改善措施
1 重金属废水的来源
重金属废水主要来自于冶金以及电子和电镀行业,尤其是电子和电镀行业的工业废水,其成分尤为复杂,除却酸碱性废水和含氰(CN-)废水外,可以根据重金属废水中所含的化学元素进行划分。例如:含汞(Hg)废水、含砷(As)废水、含铜(Cu)废水以及含镉(Cd)废水等。
各种重金属废水,对于环境的污染极大,在重金属废水的处理问题上国内外都非常重视,通过有针对性的处理工艺,治理各式各样的重金属废水;将有毒化为无毒、有害化为无害。并且回收重金属废水中较为昂贵的重金属,将处理后的废水再次循环使用,减少重金属的排放量。
2 重金属废水对环境的污染
重金属并不能被生物降解成为无害物。重金属废水排入河流或海域后,除一部分被水生物以及鱼虾等吸收以外,剩余大部分都被水中各种有机物质和无机胶体以及微生物吸附,之后经过聚集沉降与水底。
2.1 汞(Hg)对环境的危害
汞污染主要来自于燃煤电厂以及树脂厂和水泥生产厂等,而由于汞可以通过大气以及河流进行远距离的传输,使得汞可以造成跨界污染和区域性污染,最让人记忆深刻的就是,美国环境调查局层发表说,中国的汞污染已经通过大气污染到了美国的河流。这也对汞污染在防范上造成了极大的困难。
而值得注意的是微量的液体汞在吞食后是无毒的,相关记载中有着明确的注释,微量的液体汞在生物体内会形成有机化合物。但是汞蒸气和汞盐都是有剧毒的,在口服或吸入和接触后会导致脑部和肝功能损伤。毒性最大的为二甲基汞[(CH3)2Hg],人体皮肤只需要接触几微升的二甲基汞[(CH3)2Hg]就会导致死亡。而即使是毒性小的汞在对人类的危害上也很大,由于汞可以在生物体内累积,极易被皮肤和呼吸道以及消化系统吸收,会出现水俣病症状,破坏生物的中枢神经系统。
2.2 砷(As)对环境的污染
砷(As),民间的说法就是砒霜,在化学元素周期表中处于第四周期。含砷(As)的废水主要来自于冶炼厂,其可以通过大气、地表水和土壤进行传播污染。
砷(As)在日常生活中的作用非常多,如除了可以作为除草剂以及杀虫剂外,还可以作为干燥剂和防腐剂来使用。而含砷(As)的药物经过大量以及长期的使用后会使得大部分砷(As)进入土壤中并残留下来,进而影响植物的生长甚至发生毒害事故。
含有砷(As)的废水没有得到有效的处理就排放,会导致河流以及排放地地质的污染,会导致生物体内细胞中的酶与巯基结合,进而致使酶功能系统发生障碍,影响细胞的正常代谢,引发神经系统疾病和毛细血管等病害。
3 重金属废水的处理措施
重金属废水的处理措施有很多种,具体需要根据其处理的效果和成本以及初始浓度和废水中的共存离子要求出水,最后水质达标后根据情况是循环再次利用还是直接排放。
3.1 生物处理法
生物法是众多化工企业的首选,不光投资小,而且回报率还高。针对不下沉的悬浮物有很好的效果。生物处理分为好氧和厌氧两大类处理方法,还有像土地处理法、活性污泥法、稳定塘法、等多种工艺。污水生物处理从宏观上来讲,就是通过微生物将废水中的重金属进行吞食,也就是说通过微生物的代谢将重金属降解,使得废水达到相应指标。但需要注意的是在使用污水生物处理的时候必须采用BOD5/CODCr等法案来判断污水中的污染物是否可以被降解。
3.1.1 好氧生物处理法。好氧生物处理工艺,投资少、回报高,一直被各大化工企业广泛的使用。其操作也极为简单:将活性污泥投放与废水中,对有机污染物进行吸附、凝聚和分解最后产出合成的细胞体以及二氧化碳和水。
3.1.2 厌氧生物处理法。厌氧生物处理法在相对密封、无氧的环境下,极为有用,厌氧分子可以将废水中的有机污染物分解成二氧化碳以及甲烷等气体,与此同时将部分有机物质合成细菌胞体。厌氧生物法是指在没有分子氧的条件下,通过厌氧微生物(包括兼性厌氧微生物)的作用,将废水中的有机物分解为甲烷和二氧化碳等物质的过程,同时把部分有机质合成细菌胞体方法。厌氧生物处理工艺有厌氧生物滤池以及上流式厌氧污泥床反应器(UASB)等。厌氧处理的优势是耗能低、微生物食物量少以及污泥产生量低。
两种处理工艺各有其优势,具体还是需要根据环境来选择使用。在废水中污泥含量小的情况下,一般都使用好氧处理法,反之则使用厌氧处理法。值得注意的是,虽说厌氧处理的主要对象为有机污泥,但近年来由于有机废水浓度增高,通常都会先使用厌氧处理法,之后根据处理效果以及现场情况再使用好氧法进行处理。
3.2 电解处理法
该工艺根据Fe/C原电池反应的原理进行处理废水,也可以称作铁屑过滤法,其在废水处理的各项指标上都非常好。加快氧化速度、吸附还有氧化还原等都是电解法的具现化。作为生化处理法的前提,保证“预处理技术”,电解处理技术可以使得有机物浓度急剧降低,有效的减少废水中各种重金属的毒素,进而使得生化处理法可以有效实施。由于其适用范围极为广泛、污水处理效果极佳并且使用的寿命也很长并且不需要配备任何电力,具有“以废治废”的意义。
3.3 化学沉淀法
化学沉淀法也是重金属废水处理常用的处理方法,主要的工作原理是通过化学反应使得废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶于水的重金属化合物,在通过过滤以及分离最后除去水溶液中的沉淀物,具体有沉淀处理法、铁氧体共沉淀处理法和硫化物沉淀处理法等。但由于环境以及沉淀剂的客观影响,初次沉淀的出水浓度无法达到相应标准,这时就需要根据情况,添加相应的化学物,再次循环沉淀,直到出水达标位置。
4 重金属废水处理的改善措施
重金属随着工业废水排除后,及时浓度小于国家标准,也会造成环境污染,因其具有产期的持续性,特别是汞以及砷还有铜等重金属,很难通过土壤或河流将其降解,因其无法降解,作为生物链顶端的就人类会出现各种重金属中毒的事故。
未来的重金属废水处理的方案必须进一步的完善,通过细节的改变,使得重金属废水浓度进一步降低;例如化学沉淀工艺在处理废水时,根据废水所含的重金属,将沉淀剂更换、加减量等措施使得废水重金属浓度减少;再如生物处理法,在预处理时,根据情况,增加或减少处理时间,将废水中的重金属有效的吸附量以及降解效果增加,最后在处理时使得废水重金属含量小于标准。对重金属废水处理的完善,就是对人类自身和生活环境的负责,有效完善的处理工艺都是现在废水处理的当务之急。
5 结束语
重工业的存在有着其必然性,而生态环境保护的提高也势在必行,有效的重金属水污染处理措施,可以使得污水得到有效的净化,而净化的污水使得污水排放好后对水源的污染减少。而所有的处理措施都有着相应的弊端,如何完善这些弊端都是现阶段研究的目标,相信重金属废水处理的提高可以使得我们生存的环境进而改善。
参考文献
[1]黄镨瑶,郑兴,李天龙.浅谈重金属废水处理工艺及应用[J].电子制作,2014(2)
[关键词] 改良剂 土壤环境 重金属 钝化 效应
随着工业飞速发展,人口剧增以及城市化进程的加快,人类活动导致土壤环境中重金属污染日益严重。土壤环境中重金属污染不仅抑制农作物生长发育降低产量,而且降低其卫生品质。土壤中重金属经农作物如蔬菜吸收通过食物链最终危害人体健康。目前,修复土壤重金属污染具体措施主要有化学固定、土壤淋洗、热脱附、蒸汽萃取、动电修复,生物修复和农艺措施等。化学固定常用有无机和有机改良剂,因其成本低,实施容易常被利用。本文以蔬菜作为研究对象,就不同改良剂对土壤重金属污染的原位修复效果进行探讨,期望明确不同改良剂对土壤环境中重金属污染的钝化效应,选择生产上适用的改良剂品种。
1 材料与方法
供试土壤重金属改良剂(处理):试验一是硫磺(0.167g•盆-1)、钙镁磷(20g•盆-1),试验二是石灰(750k g•hm-2)、厩肥(29500 kg•hm-2)、硫化钠(15 kg•hm-2),试验三和四硫磺(30 kg•hm-2)、二硫化碳(30kg•hm-2)、十二硫醇(120kg•hm-2),以上试验均以不施改良剂为对照。
供试重金属试剂:试验一盆栽每盆添加6.1mgCdCl2•2.5H2O,600mgAs2O3,1597.44mgPb(NO3)2。
供试蔬菜:按试验一至四(表1至3)顺序依次是上海青、芥蓝菜、空心菜、白萝卜。
供试土壤:试验一土壤为菜园土,基础肥力是pH7.0,有机质17.9g•kg-1,全N1.0g•kg-1,碱解N94. 0mg•kg-1,速效P109.9 mg•kg-1,速效K139mg•kg-1,每盆装风干土10kg。试验二土壤为菜园土,基础肥力pH6.6,有机质22.6 g•kg-1。试验三土壤为灰红黄泥土,基础肥力pH4.4,有机质40.2 g•kg-1,全N 2.36g•kg-1,全P 3.48g•kg-1,全K 20.4g•kg-1,碱解N 295mg•kg-1,速效P 517.8mg•kg-1,速效K 332mg•kg-1。试验四为灰红黄泥土,基础肥力pH5.61,有机质20.7 g•kg-1,碱解N 131mg•kg-1,速效P 111.6 mg•kg-1,速效K 198mg•kg-1。
试验一为盆栽,塑料盆直径38cm,高14cm,试验二至四为田间试验,小区面积依次为28m2、12 m2、20 m2,均设3次重复,随机排列。改良剂全做基肥施用,同一个试验管理措施基本保持一致。在蔬菜收成时测产,分别取土样,菜样送检。土壤有效态重金属,用pH7.3的DTPA-CaCl2-TEA浸提剂浸提,并经离心过滤。As分析用二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法,Cu、Pb、Cd分析用原子吸收分光光度法,Hg采用冷原子吸收分光光度法。
2 结果与分析
2.1不同改良剂对蔬菜经济产量与农艺性状的影响
在四个试验中除一个盆栽试验(见表1)加改良剂硫磺和钙镁磷后上海青蔬菜的株重分别提高了27.5%、42.6%,经方差分析差异达显著与极显著水平外,其余三个田间试验(见表2一3)蔬菜产量增减产经方差分析差异均未达到显著水平。盆载上海青蔬菜农艺性状考察结果(见表1)表明,施硫磺和钙镁磷后上海青蔬菜的株高,开展度,最大叶面积均有提高趋势。可见,在网室盆栽,人工可控条件下,添加两种改良剂明显促进蔬菜生长,显著提高蔬菜产量。但在田间条件下,可能由于其他不确定条件的冲淡作用,施加改良剂后蔬菜产量基本保持平产水平。
2.2不同改良剂对土壤环境―蔬菜植株系统中重金属迁移、转化、累积的影响
施石灰、厩肥、硫化钠三种改良剂(见表2)促进土壤环境中Cu、Pb、Cd、As等四种重金属的形态向无效态转化,有效态含量均有明显下降,每公顷施750Kg石灰后土壤有效态Cu、Pb、Cd、As浓度分别下降21.1%、48.6%、11.6%、27.7%;每公顷施29500kg厩肥后土壤有效态Cu、Pb、Cd、As浓度分别下降11.0%、2.9%、4.3%、3.8%;每公顷施15Kg硫化钠后土壤有效态Cu、Pb、Cd、As浓度分别下降12.6%、34.3%、14.5%、3.0%。由此可见上述三种改良剂有明显钝化土壤环境中Cu、Pb、Cd、As等重金属的作用。
一般认为,作物受害程度与体内重金属含量不与土壤中该元素总浓度相关,而与该元素在土壤中有效态的浓度相关性甚佳。生物迁移是通过植物根系从土壤中吸收有效态重金属,并在植物体内累积起来的过程。由于施改良剂后土壤环境中有效态重金属含量下降,放缓了其在土壤――蔬菜系统中扩散、迁移,蔬菜可利用性降低。因此,加施改良剂后蔬菜中As、Pb、Cd、Hg等重金属含量普遍下降或有下降趋势(见表1-3)。每盆施20g钙镁磷后上海青蔬菜的As、Pb、Cd含量分别比对照下降52.5%、42.2%、32.0%,经方差分析差异达显著或极显著水平;每公顷施750kg石灰后芥蓝菜的Cu、Pb、Cd、As含量分别下降22.3%、50.0%、23.1%、44.0%;每公顷施29500kg厩肥后芥蓝菜的Cu、Pb、Cd、As、Hg含量分别下降14.9%、40.3%、7.7%、32.0%、6.3%;每盆施0.179g硫磺后上海青蔬菜的As、Pb、Cd含量分别下降42.5%、40.2%、52.0%,经方差分析差异均达到极显著水平;每公顷施30Kg硫磺后空心菜Pb含量下降32.1%,白萝卜As、Pb、Cd含量分别下降29.1%、67.4%、14.0%,其中As、Pb含量差异经方差分析达极显著,Cd含量差异不显著;每公顷施15kg硫化钠后芥蓝菜Cu、Pb、Cd、As含量分别下降31.0%、35.5%、23.4%、48.0%;每公顷施30kg二硫化碳后菜体中As、Cd、Pb元素含量,空心菜分别下降20.0%、16.7%、21.4%;白萝卜分别下降17.0%、20.5%、5.4%,Cd含量经方差分析差异达显著水平;每公顷施120kg十二硫醇空心菜Pb含量下降32.1%、白萝卜As、Pb、Cd含量分别下降44.7%、75.5%、20.5%,经方差分析As、Pb含量差异达极显著水平,Cd含量差异达显著水平。
注:产量为小区产量,空心菜样为重复混合样,白萝卜F(产量)=8.93 5%LSD=11.68 1%LSD= 16.98,F(AS)=8.75** 5%LSD=0.019 1%LSD= 0.028,F(Pb)=9.12** 5%LSD=0.125 1%LSD= 0.182,F(Cd)=7.04* 5%LSD=0.012 1%LSD= 0.018
【关键词】环境化学;环境科学;地位和作用
环境科学是在全球环境污染加剧的形势下逐渐发展起来的一门新兴学科,它运用相关的自热、社会科学相关理论与技术为环境问题作出了突出贡献。发展至今,环境科学已经形成了三大分支:自然环境科学、社会环境科学、综合环境科学。环境化学则是自然环境科学中的一项至关重要的代表性技术,并逐渐成为了环境科学的核心组成部分。为此,下面本文将首先对环境化学展开详细的概述,并在此基础上论述环境化学在现代环境科学中的地位和作用,以期能够充分发挥环境化学的积极作用,有效解决环境污染问题,还人类一个清新环保的生存环境。
一、环境化学概述
(一)环境化学的概念
环境化学是一门复合学科,它既是环境学的分支,又与化学存在着非常密切的联系。概括说来,环境化学是指研究有害的污染物质在环境介质中的产生、发展、迁移、转化、归宿等问题,并详细阐述控制污染物进一步发展的化学原理及化学方法的综合科学。环境化学的研究范围极其广泛,既包括对污染物的分析与鉴定,又包括对化学环境污染物的运动规律的研究,还包括对化学污染物的发生、分布、转化机制、状态结构的变化及归宿的研究,因此,环境化学是一门综合的研究化学污染物的全部化学行为与化学现象的科学。
(二)环境化学的分类
环境化学包括环境分析化学、环境污染化学、环境污染控制化学、生态化学四大类。环境分析化学是现代环境化学一个非常重要的发展方向,它主要是借助各类分析仪器对坏境污染中的污染物含量、形态、价态、结构等进行详尽的分析,为环境污染治理提供可靠的解决方案。环境污染化学是对环境污染物在环境介质中的产生、迁移、转化、累积、降解等过程进行详细研究。它主要包括大气污染化学、水污染化学、土壤污染化学和生态污染化学以及多介质污染化学四大类。环境控制化学的侧重点在于环境控制上,它主要是在相关化学原理的理论基础之上研究污染物的控制原理和控制技术,如今已经发展到了“一体化污染预防战略”的高度上。生态化学主要是研究化学污染物在环境中所引起的生态效应和对人体的危害。目前的研究重点是将污染物的直接毒性转化为间接毒性。
二、环境化学在现代环境科学研究中的地位和作用
(一)环境化学在环境污染认识中的地位和作用
随着我国工业的发展、人口的剧增,环境污染问题日渐突出,而且它的危害性变得更加的强大,已经形成了一场环境污染灾害。为此,我们不能再被动承受这些环境污染所引起的灾害,而应该积极去掌握污染物的产生、产生危害的机理,掌握它是如何在环境介质当中进行迁移转化的。环境化学恰恰就提供了这方面的科学资料,可以帮助我们了解污染物质在环境中是如何引发危害并不断转化和富集的,这样便可科学地增强人们对环境污染的防治能力。
(二)环境化学在环境治理中的地位和作用
环境化学是环境治理的理论基础和实践支撑。环境化学分析与研究的结果可以详细的还原出环境污染物的整个发展过程,有助于我们了解和掌握环境污染物的产生、迁移、转化、累积、归宿的整体发展规律,这些规律可以帮助我们得出有针对性、实效性的预防和治理措施,使得环境治理能够有的放矢。因此,环境化学既是环境治理的基础,又是环境治理的保障。例如,在治理大气污染时,可以运用污染物的发展规律,采用吸收剂吸收和转化为无毒无害气体两种方法来处理空气中的有害气体;在治理水污染时,可以通过吸附、化学凝聚、化学沉淀、离子交换、电渗析、氯消毒等方法来处理水中污染物,带到净化水体的目的。而这些治理措施的开发与实施都是在环境科学的研究结论的基础上得来的。
(三)环境化学在环境监测中的地位和作用
环境监测是现代环境科学发展的一种非常重要的研究手段,是反映环境污染状况、进行环境质量评估、制定环境治理对策的重要依据。通过环境监测可以明确环境污染物的来源、组成及含量,从而制定合理的污染治理措施。环境化学则为环境监测提供了科学、可靠的信息资料,是环境监测的理论依据。环境监测是建立在环境化学基础上的一种常用研究手段。在环境化学的基础之上,环境监测衍生出光谱分析法、色谱分析法等基本方法,同时也研制除了诸多的环境监测仪器。