水污染及空氣污染 組員:張惠婷(5) 李麗娟(13) 駱嘉雲(14) 生物科專題報告 水污染及空氣污染 組員:張惠婷(5) 李麗娟(13) 駱嘉雲(14)

內容: 不適當污水處理所引起的問題 石油及清潔劑對水中生物的影響 富養化作用及藻類過量生長對水中生物的影響 污染的指標性生物 透過分析數據評估空氣及水的污染程度 對環境方面的議題提出個人的觀點及對環保的價值觀 有關減少環境污染的行動方案

什麼是污水處理? 污水處理是指透過一連串物理及化學的程序以除去污水中的污染物，減少污水在排放後對水生資源，或人類所享用的海洋及內陸水域資源造成的不良影響。 不適當污水處理的例子: 未經處理的家居及工業污水直接排放到海洋及河流 只過濾污水中的污染物後便直接排放 用不適當的方法去除污水中的污染物，如直接加入化學清潔劑

生物方面 物理方面 化學方面 變化 變化所產生的影響 不適當污水處理所引起的問題: 不適當污水處理會令水質發生生物、物理及化學的變化，長遠會破壞環境及對水中生物構成威脅。 生物方面 物理方面 化學方面 變化 污水中的有機養份如動物的糞便，令水中的細菌及微生物數目大大增加 污水中的無機養份如硝酸鹽離子，令浮游植物如藻類增加 細菌及微生物數目上升令水中的含氧量下降 水中生物窒息死亡後的屍體在水中積聚，產生難聞氣味 藻花阻擋陽光穿透水體，令水底光線不足 污水中的氨被硝化細菌轉化為硝酸鹽離子 水體的有機及無機養料大量增加 細菌進行缺氧分解，產生氨氣及硫化氫 變化所產生的影響 細菌及微生物數目上升令水中的含氧量下降，大量水中生物因缺氧而窒息死亡 藻類過份生長而形成藻花，阻擋陽光穿透水體，水底植物因缺乏陽光進行光合作用而死亡 大量水中生物因缺氧而窒息死亡 水體發臭影響周圍環境美觀 水底植物因缺乏陽光進行光合作用而死亡 水體因氨氣及硫化氫產生難聞氣味 硝酸鹽離子上升令浮游植物如藻類增加 機及無機養料大量增加令水中的細菌及微生物數目大大增加

若污染不太嚴重，水體可透過自淨作用來令水質回復正常。自淨作用是指有機廢物在氧氣足夠的條件下被微生物完全分解成無機化合物，當中氧氣可由大氣及水生植物的光合作用所釋出的氧去補充。但若持續排放污水則不能透過自淨作用來令水質回復正常，造成以下惡性循環。 持續污水排放 有機養料增加 細菌及微生物數目上升 惡性循環 水中生物因缺氧而窒息死亡 水體含氧量下降 有機化合物被完全分解 若水體中的氧量得以補充 細菌及微生物的數目因有機化合物減少而下降 水質回復正常

石油污染的原因: 油輪洩漏燃油 船的油庫有破損 沉船 離岸鑽油台洩漏海底石油 海底火山爆發及地震

石油污染的影響: 原油的特性 對水中生物及海鳥的影響 延伸影響: 揮發性有機碳氫化合物具有毒性 較高層次攝食者如人類因食用中毒的魚類而中毒 海鳥及水中生物不慎攝入原油而中毒 較高層次攝食者如人類因食用中毒的魚類而中毒 密度低，易漂浮於水面 大氣中的氧難溶於水，生物因而窒息死亡 破壞海洋的生態平衡及生物多樣性 黏性高 覆蓋海鳥的羽毛和哺乳動物的皮毛而令並失去保溫能力和浮力，因而遇溺或因體溫散失而死亡。魚類的鰓表面亦易於被原油覆蓋因而引致窒息死亡。 會沉降到海床 海底棲息的生物窒息死亡

清潔劑污染的影響： 清潔劑 可被生物降解的 不可被生物降 解的 含豐富磷而引致藻類 過量繁殖 一直留在水體中，與水混 合形成大量泡沫覆蓋水面 不可被生物降 解的 含豐富磷而引致藻類 過量繁殖 一直留在水體中，與水混 合形成大量泡沫覆蓋水面 阻礙大氣中的氧進入水 中，降低水的含氧量 阻礙陽光進入水中，降 低水中生產者的光合作 用速率 形成藻花 水生生物因缺氧而窒息死亡

富養化作用 富養化作用的成因: 富養化作用指水體含有豐富無機養分如硝酸鹽及磷酸鹽的現象 過量肥料經雨水沖刷，流入河流及湖泊 人類和禽畜廢物含大量含氮化合物，它們會被轉化為氨和硝酸鹽 污水中的清潔劑含豐富磷 令水體含大量無機養分 藻類過量繁殖，形成藻花

藻類過量繁殖的後果: 藻類在夜間及陰天主要進行呼吸作用 形成藻花→阻礙陽光進入水→防礙水底植物進行光合作用→氧含量大大減少 當水中養分耗盡→藻類死亡→微生物分解屍體→消耗水中的氧 水中生物窒息死亡，使水體發出難聞的氣味 破壞河流或海洋的生態平衡

紅潮是其中個藻類過量繁殖的現象，令海水呈粉紅色、紅褐色或褐色 一九七五年至二零零九年香港紅潮個案發生次數

一九七五年至二零零九年香港紅潮季節性分佈

利用生物作為污染指標 在自然生境中，生物的存活受特定因素所限制。有些生物可在嚴重污染的區域仍能生存，有些生物則對污染物十分敏感。因此，有時可根據某些能於特定環境中生存的生物，判斷該區受污染的程度，這些生物稱為指標生物。 空氣污染的指標生物 地衣 由真菌和藻類結合而成的聯合體，生長在樹幹、岩石或泥上上。 地衣內的真菌和藻類兩者之間互相依賴，這種互相依賴的關係屬互利共生。 地衣對二氧化硫極之敏感，遇到二氧化硫時便會很快死亡。 不同地衣品種對空氣污染忍受程度都不同，因此可以用來比較不同地點的空氣污染程度。 地衣可跟據外形分為四大類，分別是殼狀、鱗葉狀、葉狀、及枝狀。其中，殼狀及鱗葉狀較易於市區附近見到，因其能忍受較高濃度的受污染空氣。

其他可作為指標性生物的例子: 污染物 植物 二氧化硫 紫花苜蓿、大波斯菊、矮牽牛 氟化物 唐菖蒲、落花生牽牛花 氯氣 白菜、菠菜、番茄 臭氧 菸草、菠菜 乙烯 芝麻、金魚草 PAN 龍葵及劍葉萵苣

水質污染的指標生物 糞生大腸桿菌 淡水污染的指標生物: 在淡水環境中，存在著許多的不同種類的水生生物，例如魚類、大型無脊椎動物、大型水生植物、藻類、細菌與病毒等。這些生物都可以應用作為評估水質之生物指標，它們的存活、群聚結構組成、生產率、行為與生理狀況，可以反映各類污染如有機化合物、殺草劑、殺蟲劑、重金屬、界面活性劑或是工廠排放物對於環境之傷害程度。

污染程度 生物類別 描述 A B C D 能反映污染程度的生物 石蠅若蟲、蜉蝣若蟲、蜻蜓若蟲、有蓋蝸牛和水網藻 石蛾幼蟲、淡水蝦、蚊子幼蟲和無蓋蝸牛 類別B的生物存在，但類別A的生物 存在，表示水質出現輕微污染。(類別C、D的生物都可能存在) C 水蝨和搖蚊幼蟲(紅蟲) 只有類別C及D的生物存在，表示污染程度頗為嚴重。 D 顫蚓(污泥蟲) 只有類別D的生物存在，表示污染程度非常嚴重。 E 沒有任何動物 沒有動物生存，表示水質污染極為嚴重。 能反映污染程度的生物

目前世界各國均趨向於採用生物及生態方法來監測海洋污染，以補化學及 物理參數之不足。為了利用最新的科學技術和更好地瞭解污染對本港生物 的影響，環境保護署在二零零一年至二零零三年就利用生物指標系統監測 海洋污染進行了顧問研究。為了使水質管理工作更加有效，該研究建議政 府在實施其它水質監測計劃的同時進行生物指標監測。顧問研究建議使用 13個生物指標進行監測，包括: 魚的肝酵素 貽貝溶酶體的完整性 貽貝體內重金屬和微量有機物質的含量 魚的肥滿度 魚的肝指數 魚的生殖線指數 魚鰭糜爛的程度 魚的皮膚增生情況 腹足類生物的性變異 底棲生物的多樣性指數 底棲生物的對數正態分佈 底棲生物的多寡和生物量比較 底棲生物的多元統計

香港的社會和經濟不斷進步的同時，其空氣及水質污染亦不斷增加。因此，環境保護署正積極對香港海洋水質及空間質素進行監控和檢測的工作。在這部份，我們將利用二零零九年香港空氣質素報告及二零零九年香港海水水質報告來分析本地空氣及水的污染程序。 環境保護署主要利用四個指標來決定海水水質指標達標率，當中包括溶解氧量、總無機氮率、非離子氨氮量及大腸幹菌量。在這報告中，我們會選用較常接觸和易理解的溶解氧量及大腸幹菌量來分析。 下列情況均會減低水中的溶解氧量: 當水中含有大量細菌及微生物 原油浮於水面 藻類過量繁殖亦會令水中含氧量下降 不可降解清潔劑留在水體中 海水溫度上升 大腸幹菌數目可反映水質受糞便污染的程度，因為大腸幹菌棲居於溫血動物如人類的腸及排泄物中。故當大腸幹菌數目增加，便顯示水質受糞便污染的程度增加。

除了1987年外，本港水域的大腸幹菌量一直達標。1987年的大腸幹菌量未能達標很可能是由於海水受到糞便的污染如受到內地的污水影響，令大腸幹菌量上升。而本港本港水域的大腸幹菌量一直達標是由於香港設有污水處理廠，把污水中的糞便過濾後才排出大海，故糞便對本港海水所造成的污染不大。 另一方面，本港的含氧量達標率一直未能達至100%，而1998年的達標率更只有50%，2007年亦只有70%。根據資料搜集，2007年的水溫升高，令海水排走氧氣。加上當年雨量不多，減少因海水流動而增加氧氣的機會，遂令整體溶氧量下降。此外，海水升溫亦可能使藻類生物繁殖加快，而耗費海水中的更多氧氣。 同樣地，1998年受厄爾尼諾現象影響，海水溫度上升，含氧量亦下降。 總結上述資料，雖然本港的含氧量達標率一直未能達至100%，但亦顯示出其含氧量達標率一直有上升的傾向，代表香港海水受污染的程度正不斷下降。這可能是由於香港人開始意識到海水污染的嚴重性，實施多項管制春施，其中以淨化海港計劃最為有效。

在空氣污染方面，是次會選用2009年可吸入懸浮粒子這指標來分析本地因交通而造成的空氣污染程度。 一段選自2009香港空氣質素報告中有關可吸入懸浮粒子的資料

從上圖得知銅鑼灣的可吸入懸浮粒子濃度最高，約有70微克/立方米， 銅鑼灣的可吸入懸浮粒子濃度最高是由於: 銅鑼灣為典型的繁忙市區街道，交通流量很大 道路常擠塞 大量巴士、小巴和貨車經過銅鑼灣，為空氣帶來很多懸浮粒子 當地又許多高樓大廈包圍，空氣流動低，廢氣難以排走。 大量的懸浮粒子積聚令銅鑼灣的可吸入懸浮粒子濃度最高，同時亦代表銅鑼灣的空氣污染程度不低。 至於其他地區的可吸入懸浮粒子濃度則差不多，代表因交通而造成的污染程度亦差不多。

減少環境污染的方案 政府方面 海水: 個人方面 空氣: 加強檢驗車輛廢氣及檢控噴黑煙的車輛 為現有的舊型柴油車輛裝設廢氣消減裝置，藉此減少污染物的排放 海水: 透過《水污染管制條例》管制廢水排放 淨化海港計劃 個人方面 不吸煙 多乘公共交通工具 減少使用清潔劑 不扔垃圾到海港

資料來源 高級程度生物2 香港環境保護署 Yahoo知識 Greenpeace