第六章 水資源與水環(huán)境

1、第六章第六章 水資源與水環(huán)境水資源與水環(huán)境第一節(jié)第一節(jié) 水資源概論水資源概論第二節(jié)第二節(jié) 水體與水體污染水體與水體污染第三節(jié)第三節(jié) 水體主要污染物及其危害水體主要污染物及其危害第四節(jié)第四節(jié) 水體污染與自?xún)羲w污染與自?xún)舻谖骞?jié)第五節(jié) 水環(huán)境污染控制及其管理水環(huán)境污染控制及其管理第一節(jié)水資源第一節(jié)水資源中東的矛盾之源是水1938年花園口 1998 142 1999 42黃河最后一次斷流是1999年8月11日 第二節(jié) 水體與水體污染第二節(jié) 水體與水體污染一一 、水體、水體二二 、水質(zhì)、水質(zhì)三三 、污染源、污染源第二節(jié) 水體與水體污染一一 水體：水體：1. 兩種含義：兩種含義：w 一是指以相對(duì)穩(wěn)定的陸

2、地為邊界的天然水域，包括有一定一是指以相對(duì)穩(wěn)定的陸地為邊界的天然水域，包括有一定流速的溝渠、河流和相對(duì)靜止的塘堰、湖泊、沼澤、水庫(kù)、流速的溝渠、河流和相對(duì)靜止的塘堰、湖泊、沼澤、水庫(kù)、地下水、海洋地下水、海洋w 環(huán)境學(xué)領(lǐng)域中則把環(huán)境學(xué)領(lǐng)域中則把水體當(dāng)作包括水中的懸浮物、溶解物質(zhì)、水體當(dāng)作包括水中的懸浮物、溶解物質(zhì)、底泥相、水生生物等完整單元的生態(tài)系統(tǒng)或完整的綜合自底泥相、水生生物等完整單元的生態(tài)系統(tǒng)或完整的綜合自然體然體第二節(jié)第二節(jié) 水體與水體污染水體與水體污染二、二、 水質(zhì)水質(zhì)1. 天然水天然水懸浮物質(zhì)：懸浮物質(zhì)：細(xì)菌、藻類(lèi)、原生動(dòng)物、泥沙、粘土細(xì)菌、藻類(lèi)、原生動(dòng)物、泥沙、粘土膠體物質(zhì)：膠體

3、物質(zhì)：溶膠、高分子化合物、其他不溶性物質(zhì)溶膠、高分子化合物、其他不溶性物質(zhì)鹽類(lèi)：鹽類(lèi)：Ca、Mg、Na、Fe、Mn氣體：氣體：O2、CO2、H2S、N2、其他、其他第二節(jié)第二節(jié) 水體與水體污染水體與水體污染二二 、水質(zhì)、水質(zhì)2. 水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo) 物理指標(biāo)：物理指標(biāo)：溫度、色度、臭味、渾濁度、透明度、總殘?jiān)?、溫度、色度、臭味、渾濁度、透明度、總殘?jiān)?、過(guò)濾性殘?jiān)?、非過(guò)濾性殘?jiān)?、電?dǎo)率等過(guò)濾性殘?jiān)⒎沁^(guò)濾性殘?jiān)?、電?dǎo)率等 化學(xué)指標(biāo)：化學(xué)指標(biāo)：pH值、礦化度、總硬度、金屬離子、酸根離子值、礦化度、總硬度、金屬離子、酸根離子 生物指標(biāo)：生物指標(biāo)：細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌天然水天然水第二節(jié)第

4、二節(jié) 水體與水體污染水體與水體污染二二 水質(zhì)水質(zhì)2. 水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)污染水體：還有污染水體：還有BOD、DO、COD、TOD 、 TOC 第二節(jié)第二節(jié) 水體與水體污染水體與水體污染三、水體污染三、水體污染 指水體因某種物質(zhì)的介入，而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、指水體因某種物質(zhì)的介入，而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、生物或者放射性等方面特性的改變，從而影響水的有效生物或者放射性等方面特性的改變，從而影響水的有效利用、危害人體健康、破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的利用、危害人體健康、破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。（現(xiàn)象。（1984年水污染防治法）年水污染防治法）w 國(guó)家“十一五”重點(diǎn)流域水污染防治規(guī)劃w “十一五”重

5、點(diǎn)流域包括海河、淮河、遼河、黃河中上游、三峽庫(kù)區(qū)及其上游、太湖、巢湖、滇池以及松花江流域。 淮河淮河w 師云：水有三態(tài)變化w 面對(duì)極度污染的沙潁河，人們只能無(wú)奈地謂之曰：水的第四形態(tài)第二節(jié)第二節(jié) 水體與水體污染水體與水體污染四四 、污染源、污染源來(lái)來(lái) 源源工業(yè)廢水工業(yè)廢水生活污水生活污水農(nóng)業(yè)退水農(nóng)業(yè)退水形形 狀狀點(diǎn)點(diǎn) 源：源：面面 源源四、四、 污染源污染源1. 工業(yè)廢水：工業(yè)廢水：各種企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢各種企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢水，包括工藝過(guò)程用水、冷卻水、煙氣洗滌水、水，包括工藝過(guò)程用水、冷卻水、煙氣洗滌水、設(shè)備、場(chǎng)地清洗水以及生產(chǎn)廢液等設(shè)備、場(chǎng)地清洗水以及生產(chǎn)廢液等特點(diǎn)：特點(diǎn)：成

6、分復(fù)雜、含量變化大、毒性強(qiáng)、凈化處成分復(fù)雜、含量變化大、毒性強(qiáng)、凈化處理困難理困難四、四、 污染源污染源2. 生活污水：生活污水：日常生活中產(chǎn)生的各種污水混合日常生活中產(chǎn)生的各種污水混合液，包括廚房、洗滌室、浴室、集體單位公用液，包括廚房、洗滌室、浴室、集體單位公用事業(yè)排出的污水事業(yè)排出的污水城市污水：城市污水：指排出城市管網(wǎng)的各種污水的總和指排出城市管網(wǎng)的各種污水的總和特點(diǎn)：特點(diǎn)：含氮、磷、硫高，成分主要為纖維素、含氮、磷、硫高，成分主要為纖維素、淀粉、糖、蛋白、脂肪、尿素淀粉、糖、蛋白、脂肪、尿素四四 、污染源、污染源3.農(nóng)業(yè)退水：農(nóng)業(yè)退水：農(nóng)作物栽培、牲畜飼養(yǎng)、食品加農(nóng)作物栽培、牲畜飼養(yǎng)

7、、食品加工過(guò)程中排出的污水和液態(tài)廢物工過(guò)程中排出的污水和液態(tài)廢物特點(diǎn)：特點(diǎn)：含氮、磷高，成分主要為微生物、化肥、含氮、磷高，成分主要為微生物、化肥、農(nóng)藥、不溶解固體和鹽分農(nóng)藥、不溶解固體和鹽分第三節(jié)第三節(jié) 水體主要污染物及其危害水體主要污染物及其危害一一 、物理污染、物理污染二二 、化學(xué)污染、化學(xué)污染三三 、生物污染、生物污染第三節(jié)第三節(jié) 水體主要污染物及其危害水體主要污染物及其危害一一 、物理污染、物理污染w 顏色：顏色：說(shuō)明污染物的含量說(shuō)明污染物的含量w 濁度：濁度：膠體或細(xì)小懸浮物膠體或細(xì)小懸浮物w 溫度：溫度：地表水一年地表水一年0-35，地下水穩(wěn)定，地下水穩(wěn)定w 懸浮物：懸浮物：影響

8、水的透明度影響水的透明度光合作用光合作用w 放射性：放射性：蓄積在人體內(nèi)造成長(zhǎng)期危害蓄積在人體內(nèi)造成長(zhǎng)期危害一、 物理污染熱污染熱污染的危害：的危害：來(lái)源冷卻水來(lái)源冷卻水w 水中溶解性氣體發(fā)生顯著變化水中溶解性氣體發(fā)生顯著變化w 水中化學(xué)生化反應(yīng)速率上升水中化學(xué)生化反應(yīng)速率上升w 生物種群、群落變化：生物種群、群落變化：20硅藻；硅藻；30綠藻；綠藻；35藍(lán)藻藍(lán)藻第三節(jié)第三節(jié) 水體主要污染物及其危害水體主要污染物及其危害二、二、 化學(xué)污染化學(xué)污染w 無(wú)機(jī)無(wú)毒無(wú)機(jī)無(wú)毒w 無(wú)機(jī)有毒無(wú)機(jī)有毒w 有機(jī)無(wú)毒有機(jī)無(wú)毒w 有機(jī)有毒有機(jī)有毒二、化學(xué)污染二、化學(xué)污染1. 無(wú)機(jī)無(wú)毒：酸、堿、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)。無(wú)機(jī)無(wú)毒：酸

9、、堿、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)。危害：危害：w 使淡水的礦化度增高，影響用水水質(zhì)使淡水的礦化度增高，影響用水水質(zhì)w 富營(yíng)養(yǎng)化富營(yíng)養(yǎng)化二、化學(xué)污染二、化學(xué)污染2. 無(wú)機(jī)有毒：無(wú)機(jī)有毒：1）重金屬：）重金屬：汞、鉻、鎘、鉛、砷汞、鉻、鎘、鉛、砷 危害：富集、危害：富集、 致癌致癌2）氰化物：）氰化物：含含CN-的物質(zhì)，急性中毒死亡的物質(zhì)，急性中毒死亡3）氟化物：）氟化物：氟骨癥、損害腎臟氟骨癥、損害腎臟二、化學(xué)污染二、化學(xué)污染3. 有機(jī)無(wú)毒：有機(jī)無(wú)毒：主要是需氧有機(jī)物主要是需氧有機(jī)物w 耗氧有機(jī)物耗氧有機(jī)物是水體中最普遍的一種污染物。是水體中最普遍的一種污染物。生活污水和某些工業(yè)廢水中所含的碳水化合物、生活污水和

10、某些工業(yè)廢水中所含的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、木質(zhì)素等有機(jī)物，可在微生物蛋白質(zhì)、脂肪、木質(zhì)素等有機(jī)物，可在微生物的作用下最終分解為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)化合物。這些的作用下最終分解為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)化合物。這些化合物在分解過(guò)程中化合物在分解過(guò)程中需要消耗大量的氧氣需要消耗大量的氧氣。v 表示耗氧有機(jī)物指標(biāo)表示耗氧有機(jī)物指標(biāo)w 生物化學(xué)需氧量生物化學(xué)需氧量w 化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量w 總有機(jī)碳總有機(jī)碳w 總需氧量總需氧量w 溶解氧溶解氧1）生物化學(xué)需氧量，）生物化學(xué)需氧量，簡(jiǎn)稱(chēng)生化需氧量（簡(jiǎn)稱(chēng)生化需氧量（BOD）：）：Biochemical oxygen demand，表示在好氣條件下，水中的有機(jī)污染物經(jīng)微生物，表

11、示在好氣條件下，水中的有機(jī)污染物經(jīng)微生物分解所需的氧量分解所需的氧量(單位體積的污水所消耗的氧量毫克升）單位體積的污水所消耗的氧量毫克升） v 表示耗氧有機(jī)物指標(biāo)有機(jī)物的生物化學(xué)作用分為兩個(gè)階段完成：有機(jī)物的生物化學(xué)作用分為兩個(gè)階段完成：有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物的二氧化碳、水和氨有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物的二氧化碳、水和氨氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽與硝酸鹽氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽與硝酸鹽將所能分解的有機(jī)物全部分解往往需要將所能分解的有機(jī)物全部分解往往需要20天以上，并與環(huán)天以上，并與環(huán)境溫度有關(guān)。境溫度有關(guān)。目前水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)采用在目前水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)采用在20下分解下分解5天天(t5)所需耗用的氧量，所需耗用的氧量，以以BOD5表示

12、，它通常是表示，它通常是BOD總總的的70%左右左右v 表示耗氧有機(jī)物指標(biāo)2. 化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量（COD）：）：Chemical oxygen demand，在規(guī)定條件下，使水樣中能被氧化的物質(zhì)氧化，在規(guī)定條件下，使水樣中能被氧化的物質(zhì)氧化所需耗用化學(xué)氧化劑的量。目前常用的氧化劑主要是所需耗用化學(xué)氧化劑的量。目前常用的氧化劑主要是重重鉻酸鉀鉻酸鉀或或高錳酸鉀高錳酸鉀。以高錳酸鉀作氧化劑時(shí)，測(cè)得的值。以高錳酸鉀作氧化劑時(shí)，測(cè)得的值也稱(chēng)耗氧量。也稱(chēng)耗氧量。w 與與BOD5比較比較v 表示耗氧有機(jī)物指標(biāo)3. 總有機(jī)碳總有機(jī)碳（TOC）：）：Total organic carbon，水中，水中溶解

13、性和懸浮性有機(jī)物中存在的全部碳量。溶解性和懸浮性有機(jī)物中存在的全部碳量。4. 總需氧量總需氧量（TOD）：）：Total oxygen demand，水中，水中有機(jī)物除含有機(jī)碳外，尚含有氫、氮、硫等元素。當(dāng)這有機(jī)物除含有機(jī)碳外，尚含有氫、氮、硫等元素。當(dāng)這些元素全部被氧化時(shí)所需的氧量。些元素全部被氧化時(shí)所需的氧量。5. 溶解氧溶解氧（DO）：）：水質(zhì)重要參數(shù)之一水質(zhì)重要參數(shù)之一v 表示耗氧有機(jī)物指標(biāo)二、化學(xué)污染二、化學(xué)污染4. 有機(jī)有毒：有機(jī)有毒：主要是需氧有機(jī)物主要是需氧有機(jī)物w 酚類(lèi)化合物：酚類(lèi)化合物：煤氣、焦化、石油化工、制藥、油漆煤氣、焦化、石油化工、制藥、油漆w 有機(jī)農(nóng)藥：有機(jī)農(nóng)藥：

14、有機(jī)磷、有機(jī)氯有機(jī)磷、有機(jī)氯w 多環(huán)芳烴：多環(huán)芳烴：由石油、煤、可燃?xì)獾炔煌耆紵蚋邷靥幚項(xiàng)l件下產(chǎn)由石油、煤、可燃?xì)獾炔煌耆紵蚋邷靥幚項(xiàng)l件下產(chǎn)生生w 多氯聯(lián)苯：多氯聯(lián)苯：電器絕緣和塑料增塑劑電器絕緣和塑料增塑劑w 洗滌劑：洗滌劑：泡沫、富含磷、表面活性劑泡沫、富含磷、表面活性劑三、生物污染三、生物污染生物污染是指城市生活污水、醫(yī)院污水或污水處生物污染是指城市生活污水、醫(yī)院污水或污水處理廠排水排入地表后，引起病源微生物污染理廠排水排入地表后，引起病源微生物污染病原微生物：條件允許會(huì)大量增殖病原微生物：條件允許會(huì)大量增殖四、富營(yíng)養(yǎng)化四、富營(yíng)養(yǎng)化w 存在天然和人為兩種類(lèi)型存在天然和人為兩種類(lèi)型w 共性：水體中共性：水體中N、P營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)富集，引起藻營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)富集，引起藻類(lèi)及其它浮游生物的迅速繁殖，水體溶解氧類(lèi)及其它浮游生物的迅速繁殖，水體溶解氧下降，使魚(yú)類(lèi)或其他生物大量死亡、水質(zhì)惡下降，使魚(yú)類(lèi)或其他生物大量死亡、水質(zhì)惡化的現(xiàn)象化的現(xiàn)象 富營(yíng)養(yǎng)化作用引起的湖泊生態(tài)系統(tǒng)的變化水體富營(yíng)養(yǎng)化水體富營(yíng)養(yǎng)化四、富營(yíng)養(yǎng)化四、富營(yíng)養(yǎng)化w 危害危害w 因優(yōu)勢(shì)浮游生物的顏色不同水面往往呈現(xiàn)蘭色、因優(yōu)勢(shì)浮游生物的顏色不同水面往往呈現(xiàn)蘭色、紅色、棕色、乳白色等，主要類(lèi)型有紅色、棕色、乳白色等，主要類(lèi)型有水華、赤水華、赤潮潮w 限制因素：限制因素：氮、磷氮、磷w