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高中地球科学/土地污染

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有时人类活动会降低土地质量或退化土地,通过将有害物质排放到土壤和水中。一个众所周知的例子是纽约的爱情运河事件。故事始于 1950 年代,当时一家当地化工厂将危险化学品装在钢桶中。他们在爱情运河中埋藏了这些容器,爱情运河是纽约州尼亚加拉瀑布附近一条废弃的水道(图 19.8)。然后,他们在容器上覆盖土壤,并将土地出售给当地学校系统。

图 19.8:这些钢桶用于存放爱情运河的有害化学品。几年后,它们开始将化学品泄漏到土壤和地下水中,导致许多人患病。
图 19.9:爱情运河的一位居民抗议她家附近的危险废物污染。

学校系统在土地上建造了一所学校。尼亚加拉瀑布市还在爱情运河附近建造了 800 多套住房。几年后,住在那里的人开始注意到家中出现难闻的化学气味。孩子们在土壤中玩耍后会烧伤,并且经常生病。一位住在该地区的女性,名叫洛伊斯·吉布斯,组织了一群名为“爱情运河住户协会”的公民,试图找出孩子们不断生病的原因(图 19.9)。他们发现,他们的家和学校正坐落在曾经埋藏危险化学品的地方之上。他们认为,用于存放危险化学品的旧钢桶正在泄漏,导致他们和他们的孩子患病。他们要求政府采取行动清理该地区并清除化学物质。

到 1979 年,美国政府充分意识到,旧钢桶确实正在将危险化学品泄漏到人们居住和上学的地方的土壤和水中。政府向许多人提供资金,让他们搬到更安全的地方,并开始清理该地点。洛伊斯·吉布斯的努力在将危险化学污染问题提请人们注意方面发挥了重要作用。在爱情运河问题出现后,美国政府制定了一项名为超级基金法的法律。这项法律要求公司对他们排放到环境中的危险化学品负责。它还要求他们支付清理污染地点所需的资金,这通常需要数亿美元。因此,如今的公司对处理危险物质的方式更加谨慎。

本课介绍了世界各地一些危险废物的来源。然后它讨论了这些废物对人类健康和环境的影响。最后,本课介绍了我们可以控制危险废物的方法。

课程目标

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  • 定义危险废物并描述其来源。
  • 描述危险废物对人类健康和环境的一些影响。
  • 详细介绍了一些控制危险废物的方法。

什么是危险废物?

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危险废物是指对人类健康有害或会破坏环境的任何废弃物。危险废物材料包括以下物质:

  1. 有毒:会导致严重伤害、死亡或有毒。
  2. 化学活性:会导致危险或不希望的化学反应,例如危险爆炸。
  3. 腐蚀性:通过化学反应破坏其他物体。
  4. 易燃:易燃并可能向空气中释放危险烟雾。

危险废物可能是固体或液体。它来自许多来源,您可能会惊讶地发现,您自己的家中可能就有一些危险废物的来源。如果使用不当,一些清洁和园艺化学品是有害的。这些包括一些化学物质,例如排水管清洁剂和杀虫剂,对人类和许多其他生物都有毒。在使用、储存和处理它们时,我们必须小心。我们必须保护我们的身体免受它们的影响,并确保它们不会进入环境(图 19.10)。如果它们被丢弃或处理不当,它们就会对环境造成危害。表 19.2 列出了其他危险废物来源。

图 19.10:这位农场工人穿着特殊服装,以防容器中的有害杀虫剂。
表 19.2:危险废物来源
危险废物类型 示例 有害原因
来自汽车行业的化学品 燃料、使用过的机油、电池酸、刹车液 对人类和其他生物体有毒;通常具有化学活性;通常易燃
电池 汽车电池、家用电池 含有有毒化学物质;通常具有腐蚀性
医疗废物 外科手套、被血液等体液污染的废物、X 光设备 对人类和其他生物体有毒;可能具有化学活性
油漆 油漆、油漆稀释剂、油漆剥离剂、木材染色剂 有毒;易燃
干洗化学品 许多不同的化学物质 有毒;许多会导致人类患癌
农业化学品 杀虫剂、除草剂、化肥 对人类有毒;会损害其他生物;污染土壤和水

危险废物的影响

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许多危险废物材料对人类健康有严重影响。它们通常会导致癌症,还会导致出生缺陷。它们可能会让人们长期生病。吸入被危险废物污染的空气或饮用被危险废物污染的水是主要的健康威胁。

环境中两种特别有毒的化学物质是铅和汞。铅会损害人的大脑和神经系统,从而危害人类健康。铅对六岁以下的儿童特别有害;每年大约有 200 名儿童死于铅中毒。铅曾经是燃料和油漆中的一种常见成分(图 19.11)。在 1970 年代和 1980 年代,美国政府通过了完全禁止燃料和油漆中使用铅的法律。这阻止了数百万美国儿童铅中毒。然而,一些其他国家仍在使用含铅燃料。此外,在 1970 年代之前建造的房屋可能含有含有铅的油漆。这些仍然对人类健康构成威胁。

图 19.11:在美国,汽车燃料现在必须不含铅,即不含铅。
图 19.12:该图显示了大气中汞的历史增长。蓝色事件是火山爆发。棕色、紫色和粉红色事件是人为造成的。请注意工业化对大气中汞含量的影响(图中的红色区域)。

汞是一种影响全世界环境的污染物(图 19.12)。汞来自火山爆发、燃煤以及旧电池和电子开关等废弃物。它也存在于旧的废弃电子设备中,如电视机。与铅一样,汞也会损害大脑并损害神经系统功能。汞通常会积聚在鱼类中,因此食用鱼类的人类和其他动物有被体内汞中毒的风险。

防止危险废物污染

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美国目前是世界上最大的危险废物生产国。然而,随着中国工业化的发展,它可能会超过第一名。工业化程度高的国家产生的危险废物比工业化程度低的国家多。当我们燃烧含有汞的电池或废旧轮胎等物品时,危险废物会进入空气。当化学品被倾倒在地面上,或被埋在地下并泄漏时,危险废物会进入水体。埋在地下的物质通常会在数年后从容器中泄漏出来。然后,化学物质会穿过土壤,直到到达地下水。危险化学物质一旦进入我们的地下水资源,就会特别危险。爱情运河这样的地点现在被称为超级基金地点。它们遍布全国各地。许多地点已被识别并清理。我们现在有严格的法律来防止像爱情运河这样的新地点的形成。

在美国,我们有几项法律可以帮助控制危险废物。资源保护与回收法要求任何生产危险物质的公司都要仔细跟踪这些物质的去向。政府已经制定了处理这些物质的特殊规则。公司必须确保危险废物不能以危险数量进入环境。他们必须保护他们的工人免受这些物质的危害。他们必须记录危险废物如何处理,并向政府证明他们是按照安全的方式处理的。

个人也可以做很多事情来控制危险废物。我们可以选择首先使用无害的材料。我们可以确保我们正确地处理材料。我们可以控制我们使用的杀虫剂数量。我们可以确保不要将有毒化学物质倾倒在土地上,或倒入排水沟或马桶,甚至倒入垃圾桶。我们还可以减少使用危险物质。我们可以找到许多我们使用的化学物质的更安全替代品。例如,我们可以使用醋和水来清洁窗户,而不是通常的玻璃清洁剂。

课程总结

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  • 危险废物对人类健康和环境有害。它们来自许多来源,例如家用化学品、汽油、油漆、旧电池、废弃电器和工业化学品。
  • 一旦进入空气或埋在地下,它们就会对人类健康造成问题,甚至导致死亡,还会使其他生物的环境恶化。
  • 像美国这样的发达国家产生了世界上大部分的危险废物。
  • 我们已经通过了法律,要求谨慎处理危险材料,并要求生产者对他们造成的环境污染负责。

复习题

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  1. 美国超级基金法案如何帮助控制危险废物?
  2. 腐蚀性和易燃性的区别是什么?
  3. 有机农业是使用天然替代品来代替化学农药种植粮食作物的一种方法。有机农业如何帮助控制危险废物?
  4. 将危险废物储存在深埋地下的桶中有什么缺点?
  5. 与危险废物打交道的科学家通常会穿戴特殊服装,例如手套和口罩。你认为他们为什么要穿这些东西?
  6. 你认为跟踪哪种危险废物最容易,哪种最难:气态、液态或固态危险废物?为什么?

词汇表

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降解
降低某事物的质量。
杀虫剂
用于杀死或伤害有害害虫(如破坏粮食作物的昆虫)的化学物质。
超级基金法案
1980 年由美国国会通过的一项法律,该法律规定公司对其可能产生的任何危险化学物质负责。
超级基金场地
危险废物泄漏的场所。根据超级基金法案,造成危险废物的公司负责清理废物。

需要考虑的问题

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  • 预防或安全处理危险材料的最佳方法是什么?
  • 如果人类是造成危险材料的主要原因,那么谁有责任清理它们?
  • 每一代人都有责任将世界留给一个安全的地方吗?如果一代人没有做到这一点,谁会付出代价?


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