联合国专家组(1982)把海洋污染定义为：直接或间接由人类向大洋和河口排放的各种废物或废热，引起对人类生存环境和健康的危害，或者危及海洋生命(如鱼类)的现象。

全球人口已经超过50亿，而且还在以较高的速率增长。到2050年全球人口可能达到100亿。在发达国家，每个人每年产生大约2t废弃物，而发展中国家每人每年仅有0.25t废弃物。但是发展中国家也在迅速发展，在工业发展和物质产品丰富的过程中他们产生的废弃物也会增加。这些废弃物相当部分最终排放到大海，造成海洋污染。

一、废弃物的本质

人类向自然环境丢弃并污染环境的废弃物中，大都是20世纪生活方式以及工业生产产生大量天然或人造的物质。其中天然物质如淤泥能够在环境中沉积，再如采矿的尾矿，发电厂的飞灰等是一种惰性的废弃物。还有排放的气体，如CO2，SO2，NOx等。废弃物的种类繁多，其中有部分不仅对人类有很大危险性，而且能够破坏人类居住的生态环境。

最为危险的是几种人造的有机化合物。它们有些本来就是为毒杀的目的生产的。由于它们的高毒性和在环境中的长期滞留，可能带来严重的环境问题。合成的物质一般难于被微生物降解。在工业生产中为提高效率而大量使用这些物质，有时也为了灭鼠或除草使用。另一个废弃物来源是在发达国家里，为了商品保质，也为了增加对顾客的吸引力，商品大都装潢精美，这样每天都有大量的纸张、塑料、铝箔、玻璃、罐头被当做废弃物扔掉。

西方国家一般出于经济的考虑而忽略了对垃圾的再生利用。仅就英国而言，每年大约产生1×108t生活垃圾，还有2×108t的CO2排放到大气中。而在美国，1988年内有1.8×108t固体废弃物，3×108t污水和4×108t污泥，再加4×108t工业废弃物。这里还没有计入废气。面对如此巨大的污染排放，人们为保证环境的质量而面临巨大挑战。

二、废弃物处理的方法

最好的方法是减少废弃物的数量。但是有些废弃物无法减少，如污水的量直接与人口数量成比例。许多废弃物应当而且可能再生利用，但有些废弃物的再生利用成本太高，不是最佳选择。例如一些有机物作为能源烧掉比再生利用好得多。对于多氯联苯(PCB)这类难分解的有机物，焚烧是最好的办法。

三、海洋化学污染物

(一)碳氢化合物

主要是指石油。它是一种复杂的混合物，主要由碳和氢组成。有不同的分子量和分子结构，还含有少量氮和金属。碳氢化合物污染主要发生在从石油产地到炼油厂和石油消费地之间海上运输过程中的泄漏和海上事故。

图4—4表示世界上主要的海上石油运输路线。从图中可以看到，美国、日本和西欧国家对中东石油的依赖。每年大约有(5～10)×106t石油流入大海。其中2/3是在运输途中泄漏的，1/3是由河流把炼油厂的废油和其它工业废水中的碳氢混合物带入大海的。仅有一小部分是由于海上事故泄漏的。尽管海难造成溢油引起众多的报道，但是大部分的海洋石油污染却来自船用内燃机燃料的不完全燃烧和油轮压舱水的排放。当海上石油污染发生以后，油污的散布取决于许多物理、化学和生物的因素。海流和风迅速加大油污染的面积；反过来，大的表面积又使其挥发、溶解和乳化过程加快。最后，石油被海洋微生物降解为CO2。海上溢油降解的速度和程度取决于原油的组成、天气状况和海流的情况。例如，柴油可以在海上很快散布，而6号原油的粘滞性很大，可在海上悬浮不动。图4—5表明了海上溢油的分解过程。

溢油中较轻的组分挥发了；水溶性组分溶于海水通过混合过程进入水体；最重要部分——不溶性残渣乳化为小球，最终沉入海底或冲到海岸，被缓慢分解或者掩埋掉。溢油的危害取决于生物的种类和溢油的地区。

溢油对于食物链中大部分海洋生物有毒。其中有些生物更易受到溢油的危害。一次大规模的海上溢油往往引起近岸生态系的恶化，致死当地的生物，包括植物、动物以至于飞鸟，或者使一些生物中毒。例如1969年秋天在美国WoodsHole海洋研究所附近的海区有600t溢油进入了麻省的Buzzard海湾。使该海区的生物量从溢油前的20000个/m2降到2个/m2！

大洋的溢油比近岸溢油的危害稍小，因为大洋水域广阔，溢油可以在风和海流的作用下扩散，所以溢油浓度降低较快。这就表明，在一次海上溢油后防止溢油向近岸方向漂移是非常重要的，特别是风吹向海岸的情况更为明显。处理溢油的技术有许多种，漂浮的拦网是一种常用的技术，也常常使用化学分散剂或化学凝油剂。分散剂并不把溢油从海水中除去，有时还把溢油向下扩散，以离开表面有光照的区域，使得分解速度减缓。青岛海洋大学研制的海上溢油凝固剂在处理各种海上溢油方面有显著的效果，能够在短时间内把溢油变成固体或半固体，便于用网具捞起。溢油还可以用引燃方法处理，但是一般海上溢油难以点燃。生物学家也在研究一种以石油为食物的细菌来分解、消化溢油。

(二)海洋中的重金属

海洋中的重金属对于海洋环境有极大的危害，其中毒性较大的是汞、铅、镉、铬、铜等元素。海水本身含有一定量的重金属，但是本底值均很低。有些微量金属还是生物生长必须的，不会造成环境污染。但是人类的工业生产、交通运输、日常生活污水排放等输入大量重金属，却能造成严重的海洋污染。

例如日本在50年代发生的震惊世界的水俣病，就是由于甲基汞的排放引起的。水俣病发生在日本熊本县的水俣市，1953年开始在人和家畜中发现症状，到1970年有100余人患病，43人死亡。以后的患病和死亡人数还在增加。1965年在日本新泻地区也发现此病，主要发生在日本近海的居民中间。发病的主要原因是水俣市工厂生产氯乙烯、聚乙烯和醋酸乙酯等有机产品过程中使用汞化合物，工厂排放的废水中含有大量的汞，废水随河流进入海湾，使其底质中含有大量汞。这些无机汞与有机物反应生成甲基汞，通过食物链在鱼虾贝类生物中富集，人类食用这些富含甲基汞的食品而中毒。

(三)合成有机化合物(含农药等)

人类每年生产和使用70000多种化合物，每年还研制出1000种新化合物。大多数进入海洋的有毒化合物是属于DDT(滴滴涕)和PCB(多氯联苯)一类。这些含有卤素的碳氢化合物与自然界的石油等碳氢化合物不同，它们不能被细菌或简单的化学反应所分解，所以一旦排放入海，它们将在海洋中滞留很长时间。被生物吸收之后，由于它们的脂溶性，很难从生物体内排除，致使在食物链中逐渐被富集。卤代烃的毒性很大，残存时间很长，在食物链中它可以最先被藻类吸收，贝类能富集比它周围海水浓度高690000倍的DDT和PCB。食用这些藻类和贝壳的鱼类可以进一步富集卤代烃，而以这些鱼类为食物的海鸟和海狮等动物会因其食物中的高浓度PCB和DDT而中毒死亡。

(四)营养物质(富营养化)

海水中有硝酸盐、磷酸盐等营养盐，这是海洋生物生长所必需的，一般海水中的磷酸盐常常会成为藻类生长的限制因子。现在人们大量使用的洗衣粉等合成洗涤剂中有很高的磷酸盐含量。当有大量生活污水排放大海时，往往造成部分海区的富营养化，一些藻类迅速生长，使其它生物大片死亡，形成“水华”，爆发赤潮。赤潮会严重破坏生态平衡，(详见第九章)。

(五)放射性核素(见§4.1.3)