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) 水體污染與自凈水體污染與自凈第五節(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、原生動(dòng)物、泥沙、粘土細(xì)菌、藻類、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：鹽類：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)囟?、色度、臭味、渾濁度、透明度、總殘?jiān)?、過濾性殘?jiān)⒎沁^濾性殘?jiān)?、電?dǎo)率等過濾性殘?jiān)?、非過濾性殘?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、污染源來來 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)過程中排出的廢各種企業(yè)在生產(chǎn)過程中排出的廢水，包括工藝過程用水、冷卻水、煙氣洗滌水、水，包括工藝過程用水、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、、食品加工過程中排出的污水和液態(tài)廢物工過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：說明污染物的含量說明污染物的含量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：來源冷卻水來源冷卻水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 無機(jī)無毒無機(jī)無毒w 無機(jī)有毒無機(jī)有毒w 有機(jī)無毒有機(jī)無毒w 有機(jī)有毒有機(jī)有毒二、化學(xué)污染二、化學(xué)污染1. 無機(jī)無毒：酸、堿、無機(jī)鹽類。無機(jī)無毒：酸

9、、堿、無機(jī)鹽類。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. 無機(jī)有毒：無機(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)無毒：有機(jī)無毒：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)單的無機(jī)化合物。這些的作用下最終分解為簡(jiǎn)單的無機(jī)化合物。這些化合物在分解過程中化合物在分解過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)稱生化需氧量（簡(jiǎn)稱生化需氧量（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)化為無機(jī)物的二氧化碳、水和氨有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(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)得的值也稱耗氧量。也稱耗氧量。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 酚類化合物：酚類化合物：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型存在天然和人為兩種類型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，引起藻類及其它浮游生物的迅速繁殖，水體溶解氧類及其它浮游生物的迅速繁殖，水體溶解氧下降，使魚類或其他生物大量死亡、水質(zhì)惡下降，使魚類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，主要類型有紅色、棕色、乳白色等，主要類型有水華、赤水華、赤潮潮w 限制因素：限制因素：氮、磷氮、磷w