第8章水資源與水污染及其防治ppt課件

1、第8章 水資源與水污染及其防治 水是人類及一切生物賴以生存不可短少的物質(zhì).人類面臨著水資源短缺、水污染嚴(yán)重的局面，甚至危及人類的生存與開展。8.1 水資源與水循環(huán)8.1.1 世界水資源 全球水資源儲(chǔ)量豐富，但97.47% 為咸水，淡水只占很小的部分，非常有限。 有限的淡水資源，在全球范圍內(nèi)分布也極不均勻。用水問題曾經(jīng)成為水資源短缺國(guó)家或地域亟待處理的主要問題。8.1 水資源與水循環(huán)表8-1 世界水儲(chǔ)量類別水儲(chǔ)量/(1012m3)占總儲(chǔ)量/(%)各類淡水占淡水總量(%)咸水淡水咸水淡水海洋水133800096.538地下水12870105300.9290.7630.1土壤水16.50.0010.

2、05冰川與永久雪蓋24064.11.7468.7永凍土底水300.00.0220.86湖泊水85,491,40.0060.0070.26沼澤水11.470.00080.03河網(wǎng)水2.120.00020.006生物水1.120.00010.003大氣水12.90.0010.04總計(jì)1350955,435029.6197.472.53100.08.1 水資源與水循環(huán)表8-2 世界各大洲水資源分布名稱面積/(104km2)年降水量年徑流量徑流系數(shù)徑流模數(shù)/(L/(skm2)/mm/km3/mm/km3歐洲10507898290300632100,399.7亞洲43470574232240332144

3、100.4510.5非洲30127422235015147500,24,8北美洲24207561830033982000,4510.7南美洲1780160028400660117600,4121.0大洋洲133.527003610156020900,5851.0澳大利亞761.54563470403000,091.3南極洲1398165231016523101,05.2全部陸地14900800119000315468000,3910.08.1 水資源與水循環(huán)8.1.2 中國(guó)水資源 我國(guó)水資源總量較為豐富，主要來(lái)自降水。 我國(guó)水資源總儲(chǔ)量位居世界第六位，但人均占有量低，排110位，為全世界13個(gè)

4、人均水資源貧乏國(guó)家之一。 我國(guó)水資源時(shí)空分布不均勻。8.1 水資源與水循環(huán)8.1.3 自然界水循環(huán)一、水循環(huán)的概念和作用 概念：經(jīng)過蒸發(fā)、水汽保送、降水、下滲和徑流等過程，分布在地球系統(tǒng)各個(gè)層次的水被結(jié)合起來(lái)，進(jìn)展著周而復(fù)始的跨越水圈、大氣圈、土壤圈和生物圈四大圈層的水分循環(huán)。 作用：是聯(lián)絡(luò)地球各圈和各種水體的紐帶。起到保送熱量和調(diào)理氣候的作用，對(duì)于地球環(huán)境的構(gòu)成、演化和人類生存都有著艱苦的作用和影響。8.1 水資源與水循環(huán)8.1.3 自然界水循環(huán)二、水循環(huán)的過程蒸發(fā)水汽保送降水下滲徑流8.1 水資源與水循環(huán)8.1.3 自然界水循環(huán)三、水的更替周期 靜態(tài)水量：在多年平衡形狀下，水體的儲(chǔ)存量。

5、動(dòng)態(tài)水量：水體的補(bǔ)給量。 更替周期：水體的儲(chǔ)存量與水體的補(bǔ)給量的比值。 開發(fā)利用時(shí)，要思索這個(gè)，普通采用更替周期短的水。8.1 水資源與水循環(huán)8.1.3 自然界水循環(huán)四、水量平衡 概念：地球上任一區(qū)域在一定時(shí)間內(nèi)，進(jìn)入的水量與輸出的水量之差等于該區(qū)域的蓄水變化量，這一關(guān)系稱為水量平衡。 中國(guó)水量平衡要素組成的重要界限是年均降水量1200mm。8.1 水資源與水循環(huán)8.1.4 人類對(duì)水的需求工業(yè)用水：包括消費(fèi)用水和生活用水兩大類，消費(fèi)用水包括工藝用水、鍋爐用水、冷卻用水；生活用水指廠區(qū)和車間職工的用水；農(nóng)業(yè)用水城市生活用水8.2 水體污染8.2.1 水體污染的含義一、天然水質(zhì)與水體溶解氣體溶解物

6、質(zhì)膠體物質(zhì)懸浮物質(zhì)8.2 水體污染8.2.1 水體污染的含義一、天然水質(zhì)與水體 水體是指海洋、江河、湖泊、水庫(kù)、沼澤、冰川、地下水等地表與地下儲(chǔ)水的總稱。環(huán)境學(xué)中，水體除了水還包括其中的內(nèi)容物以及底質(zhì)。8.2 水體污染8.2.1 水體污染的含義二、水體自凈與水體污染 水體自凈：污染物質(zhì)進(jìn)入天然水體后，經(jīng)過一系列物理、化學(xué)及生物的共同作用，會(huì)使污染物在水中的濃度降低，經(jīng)過一段時(shí)間后，水體往往私服恢復(fù)到受污染前的形狀，這種景象稱為水體的自凈。水體自凈的類型：物理凈化；化學(xué)凈化；生物凈化8.2 水體污染8.2.1 水體污染的含義二、水體自凈與水體污染 水體污染：由于污染物進(jìn)入水體，其含量超越了水體的

7、本底含量和自凈才干，致使水體的水質(zhì)、底質(zhì)及生物群落組成發(fā)生變化，從而降低了水體的運(yùn)用價(jià)值和運(yùn)用功能的景象。8.2 水體污染8.2.2 水體污染物1. 無(wú)機(jī)無(wú)毒物顆粒狀無(wú)機(jī)物酸堿及無(wú)機(jī)鹽植物營(yíng)養(yǎng)物8.2 水體污染8.2.2 水體污染物2. 無(wú)機(jī)有毒物非金屬有害物重金屬有毒物當(dāng)以離子形狀存在時(shí)，毒性最強(qiáng)；低濃度時(shí)即可產(chǎn)生較大的毒性；不能被微生物降解，相反有時(shí)在微生物的作用下毒性劇增；能被生物成千上萬(wàn)倍地富集；它們都可進(jìn)入人體，與生理高分子作用，導(dǎo)致慢性中毒。8.2 水體污染8.2.2 水體污染物3. 有機(jī)無(wú)毒物化學(xué)需氧量COD, Chemical Oxygen Demand；生化需氧量BOD, B

8、iochemical Oxygen Demand；總有機(jī)碳TOC, Total Organic Carbon8.2 水體污染8.2.2 水體污染物4. 有機(jī)有毒物酚類化合物；有機(jī)農(nóng)藥；多氯聯(lián)苯PCBs,PolyChlorinated Biphenyls；多環(huán)芳烴類PAHs, Polycyclic Aromatic Hydrocarbons8.2 水體污染8.2.2 水體污染物5. 其它污染物放射性物質(zhì)；生物污染物質(zhì)；感官性污染物。8.2 水體污染8.2.3 主要污染物在水中的遷移轉(zhuǎn)化一、需氧有機(jī)物1. 需氧有機(jī)物的生物降解碳水化合物的生物降解脂肪的生物降解蛋白質(zhì)的生物降解8.2 水體污染8.2

9、.3 主要污染物在水中的遷移轉(zhuǎn)化一、需氧有機(jī)物2. 需氧有機(jī)物的降解與溶解氧平衡 有機(jī)物排入河流，會(huì)因微生物的降解而耗費(fèi)大量水中溶解氧；而大氣中的氧會(huì)經(jīng)過復(fù)氧作用進(jìn)入水中，使溶解氧得到恢復(fù)。 耗氧與復(fù)氧同時(shí)存在，河水中的溶解氧與BOD濃度具有相關(guān)性，會(huì)隨著河水的流動(dòng)而變化。8.2 水體污染8.2.3 主要污染物在水中的遷移轉(zhuǎn)化二、植物營(yíng)養(yǎng)物1. 含氮化合物的轉(zhuǎn)化氨化作用硝化作用反硝化作用8.2 水體污染8.2.3 主要污染物在水中的遷移轉(zhuǎn)化二、植物營(yíng)養(yǎng)物2. 含磷化合物的轉(zhuǎn)化 水中的可溶性磷很容易與陽(yáng)離子生成難溶性沉淀物而堆積于底泥中。而堆積物中的磷可經(jīng)過湍流分散再度稀釋到上層水體中。8.2

10、水體污染8.2.3 主要污染物在水中的遷移轉(zhuǎn)化二、植物營(yíng)養(yǎng)物3. 氮磷污染與水體富營(yíng)養(yǎng)化 富營(yíng)養(yǎng)化是水體的一種形狀，會(huì)呵斥一系列的危害：藻類占據(jù)的空間越來(lái)越大，使魚類活動(dòng)的空間越來(lái)越小，衰死藻類將堆積水底；藻類種類逐漸減少，以藍(lán)藻為主，部分種類有毒；藻類的過度生長(zhǎng)，呵斥水中嚴(yán)重缺氧，使魚類死亡。8.2 水體污染8.2.3 主要污染物在水中的遷移轉(zhuǎn)化三、石油類污染物質(zhì)擴(kuò)展揮發(fā)溶解乳化光化學(xué)氧化微生物降解生物吸收堆積8.2 水體污染8.2.3 主要污染物在水中的遷移轉(zhuǎn)化四、重金屬1. 重金屬在環(huán)境中的行為和主要影響重金屬是構(gòu)成地殼的元素，在自然界分布非常廣泛；重金屬在人類的消費(fèi)和生活中有著廣泛的運(yùn)

11、用；重金屬大多數(shù)屬于過渡元素，在自然環(huán)境中具有不同的價(jià)態(tài)、活性和毒性效應(yīng)；重金屬對(duì)生物體和人體的危害具有鮮明的特點(diǎn)。8.2 水體污染8.2.3 主要污染物在水中的遷移轉(zhuǎn)化四、重金屬重金屬危害的特點(diǎn)：具有毒性；生物不能降解，卻能將某些的毒性加強(qiáng)；食物鏈能對(duì)它產(chǎn)生生物富集放大作用；能經(jīng)過各種途徑進(jìn)入人體，并蓄積在某些器官中，呵斥慢性中毒。8.2 水體污染8.2.3 主要污染物在水中的遷移轉(zhuǎn)化四、重金屬2. 重金屬在水體中的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)械遷移；物理化學(xué)遷移；生物遷移。8.2 水體污染8.2.4 水體污染源 水體污染源：向水體排放污染物和對(duì)水體產(chǎn)生有害影響的場(chǎng)所、設(shè)備和安裝。 天然污染源：自然界自行向水

12、體釋放污染物或呵斥有害影響的場(chǎng)所。 人為污染源人類活動(dòng)構(gòu)成的污染源。 人為污染源的有多種分類方法。8.2 水體污染8.2.4 水體污染源按人類活動(dòng)方式分：工業(yè)污染源；農(nóng)業(yè)污染源；交通污染源；生活污染源。按污染源的排放情況分；點(diǎn)源；面源8.3 水體污染防治8.3.1 污水處置技術(shù)一、物理法篩濾法金屬網(wǎng)、金屬板、金屬柵；帆布、尼龍布、針刺氈；石英砂、無(wú)煙煤、磁鐵礦。重力法離心法8.3 水體污染防治8.3.1 污水處置技術(shù)二、化學(xué)法中和法化學(xué)沉淀法氧化復(fù)原法電解法混凝法8.3 水體污染防治8.3.1 污水處置技術(shù)三、物理化學(xué)法氣浮法吸附離子交換法萃取膜分別法：電滲析分散滲析反浸透超濾8.3 水體污染

13、防治8.3.1 污水處置技術(shù)四、生物法好氧生物法活性污泥法生物膜法厭氧生物法自然生物處置法8.3 水體污染防治8.3.1 污水處置技術(shù)五、污水處置流程 影響流程選擇的要素污水的水質(zhì)、水量及所需處置程度；工程造價(jià)與運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用；當(dāng)?shù)氐牡匦?、氣候條件。8.3 水體污染防治8.3.1 污水處置技術(shù)五、污水處置流程 普通流程一級(jí)處置：去除漂浮物及調(diào)理pH值；二級(jí)處置：去除污水中呈膠體態(tài)和溶解態(tài)的有機(jī)物，按效果分為不完全二級(jí)處置和完全二級(jí)處置兩類；三級(jí)處置：去除前二級(jí)處置殘留的污染物、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、微生物以及其他溶解物質(zhì)；深度處置：效果根本同三級(jí)處置，但流程未必一樣。8.3 水體污染防治8.3.2 水體污染綜合

14、防治1. 控制廢水排放改革工藝，盡量減少?gòu)U水量；提高水的反復(fù)利用率；改革消費(fèi)工藝，實(shí)現(xiàn)清潔消費(fèi)，盡量不用或少用易產(chǎn)生污染的原料及工藝；經(jīng)過一定處置的廢水不排入水體，優(yōu)先思索農(nóng)田灌溉、養(yǎng)殖魚類和藻類等。8.3 水體污染防治8.3.2 水體污染綜合防治2. 建立自然凈化系統(tǒng)利用水體的自凈作用；利用土壤的自凈作用。8.3 水體污染防治8.3.2 水體污染綜合防治3. 一致規(guī)劃處置系統(tǒng)建立綜合性污水處置廠；調(diào)整工業(yè)規(guī)劃；建筑調(diào)理水庫(kù)和曝氣設(shè)備；在一定范圍內(nèi)組織閉路水系統(tǒng)。下一章預(yù)習(xí)提要土壤環(huán)境容量的概念、作用土壤污染的概念土壤污染物土壤污染的影響土壤重金屬污染的防治措施防止土壤農(nóng)藥污染的措施污染土壤的修復(fù)技術(shù)碳水化合物的生物降解脂肪的生物降解蛋白質(zhì)的生物降解物理化學(xué)遷移沉淀作用吸附作用絡(luò)協(xié)作用氧化復(fù)原作用化學(xué)沉淀法氫氧化物沉淀法硫化物沉淀