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高中地球科學/土地汙染

來自華夏公益教科書,開放的書籍,開放的世界

有時人類活動會降低土地質量或退化土地,透過將有害物質排放到土壤和水中。一個眾所周知的例子是紐約的愛情運河事件。故事始於 1950 年代,當時一家當地化工廠將危險化學品裝在鋼桶中。他們在愛情運河中埋藏了這些容器,愛情運河是紐約州尼亞加拉瀑布附近一條廢棄的水道(圖 19.8)。然後,他們在容器上覆蓋土壤,並將土地出售給當地學校系統。

圖 19.8:這些鋼桶用於存放愛情運河的有害化學品。幾年後,它們開始將化學品洩漏到土壤和地下水中,導致許多人患病。
圖 19.9:愛情運河的一位居民抗議她家附近的危險廢物汙染。

學校系統在土地上建造了一所學校。尼亞加拉瀑布市還在愛情運河附近建造了 800 多套住房。幾年後,住在那裡的人開始注意到家中出現難聞的化學氣味。孩子們在土壤中玩耍後會燒傷,並且經常生病。一位住在該地區的女性,名叫洛伊斯·吉布斯,組織了一群名為“愛情運河住戶協會”的公民,試圖找出孩子們不斷生病的原因(圖 19.9)。他們發現,他們的家和學校正坐落在曾經埋藏危險化學品的地方之上。他們認為,用於存放危險化學品的舊鋼桶正在洩漏,導致他們和他們的孩子患病。他們要求政府採取行動清理該地區並清除化學物質。

到 1979 年,美國政府充分意識到,舊鋼桶確實正在將危險化學品洩漏到人們居住和上學的地方的土壤和水中。政府向許多人提供資金,讓他們搬到更安全的地方,並開始清理該地點。洛伊斯·吉布斯的努力在將危險化學汙染問題提請人們注意方面發揮了重要作用。在愛情運河問題出現後,美國政府制定了一項名為超級基金法的法律。這項法律要求公司對他們排放到環境中的危險化學品負責。它還要求他們支付清理汙染地點所需的資金,這通常需要數億美元。因此,如今的公司對處理危險物質的方式更加謹慎。

本課介紹了世界各地一些危險廢物的來源。然後它討論了這些廢物對人類健康和環境的影響。最後,本課介紹了我們可以控制危險廢物的方法。

課程目標

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  • 定義危險廢物並描述其來源。
  • 描述危險廢物對人類健康和環境的一些影響。
  • 詳細介紹了一些控制危險廢物的方法。

什麼是危險廢物?

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危險廢物是指對人類健康有害或會破壞環境的任何廢棄物。危險廢物材料包括以下物質:

  1. 有毒:會導致嚴重傷害、死亡或有毒。
  2. 化學活性:會導致危險或不希望的化學反應,例如危險爆炸。
  3. 腐蝕性:透過化學反應破壞其他物體。
  4. 易燃:易燃並可能向空氣中釋放危險煙霧。

危險廢物可能是固體或液體。它來自許多來源,您可能會驚訝地發現,您自己的家中可能就有一些危險廢物的來源。如果使用不當,一些清潔和園藝化學品是有害的。這些包括一些化學物質,例如排水管清潔劑和殺蟲劑,對人類和許多其他生物都有毒。在使用、儲存和處理它們時,我們必須小心。我們必須保護我們的身體免受它們的影響,並確保它們不會進入環境(圖 19.10)。如果它們被丟棄或處理不當,它們就會對環境造成危害。表 19.2 列出了其他危險廢物來源。

圖 19.10:這位農場工人穿著特殊服裝,以防容器中的有害殺蟲劑。
表 19.2:危險廢物來源
危險廢物型別 示例 有害原因
來自汽車行業的化學品 燃料、使用過的機油、電池酸、剎車液 對人類和其他生物體有毒;通常具有化學活性;通常易燃
電池 汽車電池、家用電池 含有有毒化學物質;通常具有腐蝕性
醫療廢物 外科手套、被血液等體液汙染的廢物、X 光裝置 對人類和其他生物體有毒;可能具有化學活性
油漆 油漆、油漆稀釋劑、油漆剝離劑、木材染色劑 有毒;易燃
乾洗化學品 許多不同的化學物質 有毒;許多會導致人類患癌
農業化學品 殺蟲劑、除草劑、化肥 對人類有毒;會損害其他生物;汙染土壤和水

危險廢物的影響

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許多危險廢物材料對人類健康有嚴重影響。它們通常會導致癌症,還會導致出生缺陷。它們可能會讓人們長期生病。吸入被危險廢物汙染的空氣或飲用被危險廢物汙染的水是主要的健康威脅。

環境中兩種特別有毒的化學物質是鉛和汞。鉛會損害人的大腦和神經系統,從而危害人類健康。鉛對六歲以下的兒童特別有害;每年大約有 200 名兒童死於鉛中毒。鉛曾經是燃料和油漆中的一種常見成分(圖 19.11)。在 1970 年代和 1980 年代,美國政府通過了完全禁止燃料和油漆中使用鉛的法律。這阻止了數百萬美國兒童鉛中毒。然而,一些其他國家仍在使用含鉛燃料。此外,在 1970 年代之前建造的房屋可能含有含有鉛的油漆。這些仍然對人類健康構成威脅。

圖 19.11:在美國,汽車燃料現在必須不含鉛,即不含鉛。
圖 19.12:該圖顯示了大氣中汞的歷史增長。藍色事件是火山爆發。棕色、紫色和粉紅色事件是人為造成的。請注意工業化對大氣中汞含量的影響(圖中的紅色區域)。

汞是一種影響全世界環境的汙染物(圖 19.12)。汞來自火山爆發、燃煤以及舊電池和電子開關等廢棄物。它也存在於舊的廢棄電子裝置中,如電視機。與鉛一樣,汞也會損害大腦並損害神經系統功能。汞通常會積聚在魚類中,因此食用魚類的人類和其他動物有被體內汞中毒的風險。

防止危險廢物汙染

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美國目前是世界上最大的危險廢物生產國。然而,隨著中國工業化的發展,它可能會超過第一名。工業化程度高的國家產生的危險廢物比工業化程度低的國家多。當我們燃燒含有汞的電池或廢舊輪胎等物品時,危險廢物會進入空氣。當化學品被傾倒在地面上,或被埋在地下並洩漏時,危險廢物會進入水體。埋在地下的物質通常會在數年後從容器中洩漏出來。然後,化學物質會穿過土壤,直到到達地下水。危險化學物質一旦進入我們的地下水資源,就會特別危險。愛情運河這樣的地點現在被稱為超級基金地點。它們遍佈全國各地。許多地點已被識別並清理。我們現在有嚴格的法律來防止像愛情運河這樣的新地點的形成。

在美國,我們有幾項法律可以幫助控制危險廢物。資源保護與回收法要求任何生產危險物質的公司都要仔細跟蹤這些物質的去向。政府已經制定了處理這些物質的特殊規則。公司必須確保危險廢物不能以危險數量進入環境。他們必須保護他們的工人免受這些物質的危害。他們必須記錄危險廢物如何處理,並向政府證明他們是按照安全的方式處理的。

個人也可以做很多事情來控制危險廢物。我們可以選擇首先使用無害的材料。我們可以確保我們正確地處理材料。我們可以控制我們使用的殺蟲劑數量。我們可以確保不要將有毒化學物質傾倒在土地上,或倒入排水溝或馬桶,甚至倒入垃圾桶。我們還可以減少使用危險物質。我們可以找到許多我們使用的化學物質的更安全替代品。例如,我們可以使用醋和水來清潔窗戶,而不是通常的玻璃清潔劑。

課程總結

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  • 危險廢物對人類健康和環境有害。它們來自許多來源,例如家用化學品、汽油、油漆、舊電池、廢棄電器和工業化學品。
  • 一旦進入空氣或埋在地下,它們就會對人類健康造成問題,甚至導致死亡,還會使其他生物的環境惡化。
  • 像美國這樣的發達國家產生了世界上大部分的危險廢物。
  • 我們已經通過了法律,要求謹慎處理危險材料,並要求生產者對他們造成的環境汙染負責。

複習題

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  1. 美國超級基金法案如何幫助控制危險廢物?
  2. 腐蝕性和易燃性的區別是什麼?
  3. 有機農業是使用天然替代品來代替化學農藥種植糧食作物的一種方法。有機農業如何幫助控制危險廢物?
  4. 將危險廢物儲存在深埋地下的桶中有什麼缺點?
  5. 與危險廢物打交道的科學家通常會穿戴特殊服裝,例如手套和口罩。你認為他們為什麼要穿這些東西?
  6. 你認為跟蹤哪種危險廢物最容易,哪種最難:氣態、液態或固態危險廢物?為什麼?

詞彙表

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降解
降低某事物的質量。
殺蟲劑
用於殺死或傷害有害害蟲(如破壞糧食作物的昆蟲)的化學物質。
超級基金法案
1980 年由美國國會透過的一項法律,該法律規定公司對其可能產生的任何危險化學物質負責。
超級基金場地
危險廢物洩漏的場所。根據超級基金法案,造成危險廢物的公司負責清理廢物。

需要考慮的問題

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  • 預防或安全處理危險材料的最佳方法是什麼?
  • 如果人類是造成危險材料的主要原因,那麼誰有責任清理它們?
  • 每一代人都有責任將世界留給一個安全的地方嗎?如果一代人沒有做到這一點,誰會付出代價?


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