水污染控制工程課件

水污染控制工程2008年9月張文啟水污染控制工程2008年9月張文啟緒論四、水污染及其危害二、水循環(huán)七、水污染控制工程內(nèi)容和任務(wù)六、水環(huán)境法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)一、水資源三、世界及我國水資源狀況五、環(huán)境工程學(xué)科的產(chǎn)生與發(fā)展緒論四、水污染及其危害二、水循環(huán)七、水污染控制工水資源水是生命之源，是人類維系生命的基本物質(zhì)。地球上水很多，但可以利用的水資源很少。水資源水是生命之源，是人類維系生命的基本物質(zhì)。海洋：97.3%（咸水）冰川：2.1%（固體淡水）地下水：0.6%地表水：0.01%大氣水和生物水：0.001%能夠被人類直接利用的水不足1%水圈的構(gòu)成海洋：97.3%（咸水）水圈的構(gòu)成水循環(huán)各種形式的水在不斷地循環(huán)運動水循環(huán)包括自然循環(huán)和社會循環(huán)水循環(huán)各種形式的水在不斷地循環(huán)運動小循環(huán)—是指由海洋表面蒸發(fā)的水汽,又以降水形式落入海洋；或者由大陸表面

(包括陸地水體表面、土面及植物葉面等

)蒸發(fā)的水氣,仍以降水形式落回陸地表面。這種發(fā)生在局部范圍內(nèi)的水循環(huán)過程。大循環(huán)—是由海洋表面蒸發(fā)的水汽,隨氣流帶到大陸上空

,形成降水落回地面,再通過徑流(地表的及地下)返回海洋的過程這種發(fā)生在海陸之間的循環(huán)過程。水的自然循環(huán)小循環(huán)—是指由海洋表面蒸發(fā)的水汽,又以降水形式落入海洋；圖中的百分?jǐn)?shù)對應(yīng)于不同的體積自然循環(huán)圖中的百分?jǐn)?shù)對應(yīng)于不同的體積自然循環(huán)自然界水循環(huán)的意義水成為一種可更新的資源；具有自身凈化作用。水循環(huán)的特點決定：水存在的形式多樣性，分布的廣泛性，時空變化的隨機性，水資源的分配的巨大差異性。水的循環(huán)在地球上起到輸送熱量和調(diào)節(jié)氣候的作用，對地球環(huán)境的形成、演化和人類生存都有重大的作用與影響。自然界水循環(huán)的意義水成為一種可更新的資源；具有自身凈化作用水體更替周期在開發(fā)利用水資源過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮各種水的循環(huán)周期和活躍程度，合理開發(fā)以防止由于更替周期長或補給不及時，造成水資源的枯竭。水體類型更替周期水體類型更替周期極地冰川9700a生物水幾h海洋2500a大氣水8d沼澤5a土壤水1d高山冰川1600a河川水8d層地下水100-1400a湖泊17a水體更替周期在開發(fā)利用水資源過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮各種水水體類人為水循環(huán)可以嚴(yán)重地改變天然水循環(huán)，處理不好，會產(chǎn)生一系列水問題與生態(tài)環(huán)境問題水的社會循環(huán)給水系統(tǒng)的水源和排水系統(tǒng)接納水體的地方大多是鄰近的河流。取之于河流，還之于河流，形成一種受人類社會活動作用的水循環(huán)。人為水循環(huán)可以嚴(yán)重地改變天然水循環(huán)，處理不好，會產(chǎn)生一系列水水資源動態(tài)及水污染情況可用淡水資源的數(shù)量少；社會的發(fā)展和人口的增加，導(dǎo)致2.32億人口所在的26個國家被列為缺水國家；中東的集中缺水-地理位置；印度中國過度開采的缺水及水資源分布不均。水資源動態(tài)及水污染情況可用淡水資源的數(shù)量少；水資源的緊張威脅人類的生存世界銀行調(diào)查報告指出：占世界人口40%的80個國家正面臨著水危機，發(fā)展中國家約有10億人喝不到清潔的水，17億人沒有良好的衛(wèi)生設(shè)施，每年約有2500萬人死于飲用不清潔的水；過去50年中，由水引發(fā)的沖突共507起，其中37起有暴力性質(zhì)，21起演變?yōu)檐娛聸_突。

水資源的緊張威脅人類的生存世界銀行調(diào)查報告指出：占世界人口4我國水資源狀況我國水資源總量為24130億m3，居世界第6位。但由于人口眾多，僅相當(dāng)于世界人均的四分之一左右，居世界110位。我國水資源時、空分布不均的問題十分突出（南方—北方，6-9月占70%-90%)水污染加劇了水資源的短缺狀況。我國水資源狀況我國水資源總量為24130億m3，居世界第6位水污染的概念1984年頒布的《中華人民共和國水污染防治法》中說明：水污染即指“水體因某種物質(zhì)的介入而導(dǎo)致其物理、化學(xué)、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，危害人體健康或破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象”。水污染的概念1984年頒布的《中華人民共和國水污染防治法水環(huán)境污染物懸浮物（SS）

動水中呈懸浮狀，靜水中可下沉或上浮。包括泥砂、大顆粒粘土、礦物廢渣等無機易沉懸浮物和草木、浮游生物體等有機易浮懸浮物。

通常用重力沉降法去除。

水環(huán)境污染物懸浮物（SS）膠體

尺寸較小，在水中長期靜置不會下沉。包括粘土、細(xì)菌、病毒、腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)等，造成水的色、臭、味。

須投加混凝劑方可去除。

膠體

尺寸較小，在水中長期靜置不耗氧有機物

宏觀表征：(COD,BOD,TOD,DO,TOC)

生活污水和某些工業(yè)廢水中含有糖、蛋白質(zhì)、氨基酸、酯類、纖維素等有機物質(zhì)，這些物質(zhì)以懸浮狀態(tài)或溶解狀態(tài)存在于水中，排入水體后能在微生物作用下分解為簡單的無機物，在分解過程中消耗氧氣，使水體中的溶解氧減少，微生物繁殖。

一般指溶解性物質(zhì)耗氧有機物一般指溶解性物質(zhì)植物性營養(yǎng)物(N,P)

植物性營養(yǎng)物主要指含有氮磷等植物所需營養(yǎng)物的無機、有機化合物，如氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、磷酸鹽和含氮和磷的有機化合物。這些污染物排入水體，特別是流動較緩慢的湖泊、海灣，容易引起水中藻類及其他浮游生物大量繁殖，形成富營養(yǎng)化污染。

植物性營養(yǎng)物(N,P)

植物性營養(yǎng)物主要指含有氮磷太湖的富營養(yǎng)化——N,P污染太湖的富營養(yǎng)化——N,P污染富營養(yǎng)化的危害1、溶解氧下降魚類死亡

富營養(yǎng)化的危害1、溶解氧下降2、富營養(yǎng)化污染水源—我國水體富營養(yǎng)化，藻類過量繁殖，有些水體幾千萬個/L，堵塞水處理設(shè)備；—藻類影響常規(guī)水處理工藝，而且在消毒過程中會與氯作用生成氯化消毒副產(chǎn)物—藻類在代謝過程中產(chǎn)生的藻毒素直接危害人體健康2、富營養(yǎng)化—我國水體富營養(yǎng)化，藻類過量繁殖，有—藻類影重金屬污染物（汞，鎘，鉛，鉻，鎳）

很多重金屬對生物有顯著毒性，并且能被生物吸收后通過食物鏈濃縮千萬倍，最終進(jìn)入人體造成慢性中毒或嚴(yán)重疾病。例如，著名的日本水俁病就是由于甲基汞破壞了人的神經(jīng)系統(tǒng)而引起的；骨痛病則是鎘中毒造成骨骼中鈣的減少的后果，這兩種疾病最終都會導(dǎo)致人的死亡。重金屬污染物（汞，鎘，鉛，鉻，鎳）酸堿污染當(dāng)水體pH小于6.5或大于8.5時，水中微生物的生長會受到抑制，致使水體自凈能力減弱，并影響漁業(yè)生產(chǎn)，嚴(yán)重時還會腐蝕船只、橋梁及其他水上建筑。用酸化或堿化的水澆灌農(nóng)田，會破壞土壤的理化性質(zhì)，影響農(nóng)作物的生長。酸堿對水體的污染，還會使水的含鹽量增加，提高水的硬度，

酸堿污染當(dāng)水體pH小于6.5或大于8.5時，水中微生物石油類

石油類產(chǎn)品的廢水進(jìn)入水體后會漂浮在水面并迅速擴(kuò)散，形成一層油膜，阻止大氣中的氧進(jìn)入水中，妨礙水生植物的光合作用。石油在微生物作用下的降解也需要消耗氧，造成水體缺氧。石油還會使魚類呼吸困難直至死亡。

石油類石油類產(chǎn)品的廢水進(jìn)入水體后會漂浮在水面并迅速擴(kuò)散病原體生活污水、醫(yī)院污水和屠宰、制革、洗毛、生物制品等工業(yè)廢水，常含有病原體，會傳播霍亂、傷寒、胃炎、腸炎、痢疾以及其他病毒傳染的疾病和寄生蟲病。大腸桿菌群：最基本的糞便污染的指標(biāo)菌群，并間接表明有腸道病菌存在的可能性。病原體生活污水、醫(yī)院污水和屠宰、制革、洗毛、生物制品等工其他污染物難降解有機物放射性物質(zhì)

熱污染等其他污染物難降解有機物四、水污染物的主要來源人類活動所排放的各類污水是將上述污染物帶入水體的一大類污染源，由于這些污水、廢水多由管道收集后集中排除，因此常被稱為點污染源。大面積的農(nóng)田地面徑流或雨水徑流也會對水體產(chǎn)生污染，由于其進(jìn)入水體的方式是無組織的，通常被稱為非點污染源，或面污染源。四、水污染物的主要來源人類活動所排放的各類污水是將上述污染物點源污染1．生活污水生活污水主要來自家庭、商業(yè)、學(xué)校、旅游服務(wù)業(yè)及其他城市公用設(shè)施，包括廁所沖洗水、廚房洗滌水、洗衣機排水、沐浴排水及其他排水等。污水中主要含有懸浮態(tài)或溶解態(tài)的有機物質(zhì)，還含有氮、硫、磷等無機鹽類和各種微生物。

點源污染1．生活污水工業(yè)廢水

工業(yè)廢水產(chǎn)自工業(yè)生產(chǎn)過程，其水量和水質(zhì)隨生產(chǎn)過程而異，根據(jù)其來源可以分為工藝廢水、原料或成品洗滌水、場地沖洗水以及設(shè)備冷卻水等；根據(jù)廢水中主要污染物的性質(zhì)，可分為有機廢水、無機廢水、兼有有機物和無機物的混合廢水、重金屬廢水、放射性廢水等；根據(jù)產(chǎn)生廢水的行業(yè)性質(zhì)，又可分為造紙廢水、印染廢水、焦化廢水、農(nóng)藥廢水、電鍍廢水等。工業(yè)廢水工業(yè)廢水產(chǎn)自工業(yè)生產(chǎn)過程，其水面污染源

農(nóng)村生活污水一般含有有機物、病原體、懸浮物、化肥、農(nóng)藥等污染物；畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放的廢水，常含有很高的有機物濃度；對于湖泊的富營養(yǎng)化，面污染源所作的貢獻(xiàn)常會超過50%。大氣中含有的污染物隨降雨進(jìn)入地表水體，也可認(rèn)為是面污染源，如酸雨。風(fēng)刮起泥沙、粉塵進(jìn)入水體等，也是一種面污染源。面污染源農(nóng)村生活污水一般含有有機物、病原體、懸浮物、水污染及其危害工農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展，帶來巨大環(huán)境問題-水污染，產(chǎn)生一系列的嚴(yán)重后果，甚至是災(zāi)難性事件水污染及其危害工農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展，帶來巨大環(huán)境問題-世界性水污染事件早在18世紀(jì)，英國由于只注重工業(yè)發(fā)展，而忽視了水資源保護(hù)，大量的工業(yè)廢水廢渣傾入江河，造成泰晤士河污染，已基本喪失了利用價值。19世紀(jì)初，德國萊茵河也發(fā)生嚴(yán)重污染，德國政府為此運用嚴(yán)格的法律和投入大量資金致力于水資源保護(hù)，經(jīng)過數(shù)十年不懈努力，才使萊茵河碧水暢流，達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。美國7年前（兩蟲）寄生蟲侵入密爾沃基供水系統(tǒng)，造成100人死亡，40萬人致病后，水質(zhì)問題備受關(guān)注。

世界性水污染事件早在18世紀(jì)，英國由于只注重工業(yè)發(fā)展，而忽視水俁病事件1953年，水俁鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn)了一個怪病人，開始時步態(tài)不穩(wěn)，面部呆癡，進(jìn)而是耳聾眼瞎，全身麻木，最后精神失常，身體彎弓，高叫而死。1956年又有同樣病癥的女孩住院，引起當(dāng)?shù)匦鼙敬髮W(xué)醫(yī)院專家注意，開始調(diào)查研究。最后發(fā)現(xiàn)原來是當(dāng)?shù)匾粋€化肥廠在生產(chǎn)氯乙烯和醋酸乙烯時，采用成本低的汞催化劑工藝，把大量含有有機汞的廢水排入水俁灣，1972年日本環(huán)境廳公布：水俁灣和新縣阿賀野川下游有汞中毒者283人，其中60人死亡。水俁病事件

痛痛病事件1955—1972年，在日本富山縣神通川流域兩岸出現(xiàn)了一種怪病，患者中婦女比男士多，患上此病，則全身骨骼疼痛，不能行走，故取名為“痛痛病”，起因是附近的電鍍廠、蓄電池制造廠及熔接工廠或因采礦工業(yè)含鎘之廢水未經(jīng)適當(dāng)處理而徑行排水，污染了神通川水體，兩岸居民利用河水灌溉農(nóng)田，稻米和飲用水含鎘而中毒。1963年至1979年3月共有患者130人，其中死亡81人。痛痛病事件水危害的關(guān)注日趨加劇的水污染，已對人類的生存安全構(gòu)成重大威脅，成為人類健康、經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的重大障礙；每年因飲用不衛(wèi)生水至少造成全球2000萬人死亡，因此，水污染被稱作"世界頭號殺手"，已引起世界人們的關(guān)注。

水危害的關(guān)注日趨加劇的水污染，已對人類的生存安全構(gòu)成重大威脅我國水污染狀況

水污染使水資源緊張狀況更為嚴(yán)峻。據(jù)水環(huán)境2003年國家公報，2003年全國工業(yè)和城鎮(zhèn)生活廢水排放總量為460億噸，且有逐年上升的趨勢；在現(xiàn)有的水處理技術(shù)水平和資金來源機制條件下，污水處理新債不斷出現(xiàn)。

我國水污染狀況水污染使水資源緊張狀況更為嚴(yán)峻。我國水環(huán)境分級Ⅰ類水體：為源頭水及其自然保護(hù)區(qū)；Ⅱ類水體：為集中生活飲用水水源地一級保護(hù)區(qū)，珍貴魚類保護(hù)區(qū)，魚蝦產(chǎn)卵場等；Ⅲ類水體：為集中飲用水水源地二級保護(hù)區(qū)，一級魚類保護(hù)區(qū)，游泳區(qū)等；Ⅳ類水體：為工業(yè)用水區(qū)，人體不直接接觸的娛樂用水區(qū)；Ⅴ類水體：為農(nóng)業(yè)用水區(qū)，一般景觀要求水域。我國水環(huán)境分級Ⅰ類水體：為源頭水及其自然保護(hù)區(qū)；地表水污染狀況河流:七大水系407個重點監(jiān)測斷面中，38.1%的斷面滿足Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)要求，32.2％的斷面屬Ⅳ、Ⅴ類水質(zhì)，29.7%的斷面屬劣Ⅴ類水質(zhì)；水系的主要污染指標(biāo)是石油類、NH4+-N、高錳酸鹽指數(shù)、揮發(fā)酚等。28個重點湖庫中，滿足Ⅱ類水質(zhì)的湖庫只有1個，占3.6%；Ⅲ類水質(zhì)的湖庫有6個，占21.4%；Ⅳ類水質(zhì)湖庫有7個，占25.0%；Ⅴ類水質(zhì)湖庫有4個，占14.3%；劣Ⅴ類水質(zhì)湖庫有10個，占35.7%。許多湖泊、水庫已經(jīng)處于富營養(yǎng)化水平。地表水污染狀況河流:七大水系407個重點監(jiān)測斷面中，38.地下水污染狀況我國地下水總體水質(zhì)較好，但水位總體仍呈下降趨勢；海水倒灌，鹽度增加。水質(zhì)在基本穩(wěn)定的基礎(chǔ)上也有惡化趨勢，大部分城市和地區(qū)的地下水存在一定程度的點狀或面狀污染，污染區(qū)仍然以人口密集和工業(yè)化程度較高的城市中心區(qū)為主，超標(biāo)指標(biāo)有礦化度、總硬度、硝酸鹽、亞硝酸鹽、NH4+-N、鐵、錳、氯化物、硫酸鹽、pH值、氟化物、酚等。

地下水污染狀況我國地下水總體水質(zhì)較好，但水位總體仍呈下降趨勢水污染造成的經(jīng)濟(jì)損失我國1996-2000年投資4500億用于污染控制，其中40%用于水污染控制，折合360億/年。我國水污染造成的健康損失成本至少每年為20億美元；污染對我國漁業(yè)生產(chǎn)、旅游資源、供水設(shè)施及運行費用、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量及工業(yè)生產(chǎn)設(shè)施等都有巨大的不利影響，據(jù)估計每年造成的損失約為400億美元

水污染造成的經(jīng)濟(jì)損失我國1996-2000年投資4500億用我國水污染事件吉林石化爆炸產(chǎn)生的污染物硝基苯和苯對松花江流域造成了巨大的環(huán)境破壞，震驚了全國，影響國際。外交部發(fā)言人秦剛12月16日介紹說，自松花江水污染事件發(fā)生以來，中方本著高度負(fù)責(zé)和友好的精神，在極短時間內(nèi)向俄方提供了6臺水質(zhì)檢測儀和150噸活性炭，受到俄方歡迎我國水污染事件吉林石化爆炸產(chǎn)生的污染物硝基苯和苯對松花江流域2005年11月，航拍受污染的松花江2005年11月，航拍受污染的松花江水污染防治法水污染防治法的歷史可以追溯到19世紀(jì)，英國1876年制定了《河流污染防治法》，日本1896年制定了《河川法》等。20世紀(jì)50年代以后，許多國家都加強了水污染防治方面的立法，制定了較完備的水污染防治法，如日本的《水質(zhì)污染防治法》、美國的《水凈化法》等等。水污染防治法水污染防治法的歷史可以追溯到1我國在50年代開始注意水污染的防治，如1959年制定了《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)程》。70年代后進(jìn)一步加強水污染防治立法，《關(guān)于保護(hù)和改善環(huán)境的若干規(guī)定（試行草案）》、《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法（試行）1979》和《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》等法律法規(guī)都對保護(hù)水環(huán)境作了規(guī)定。1984年5月全國人大常委會通過《中華人民共和國水污染防治法》。1996年通過了《中華人民共和國水污染防治法》的修改方案我國在50年代開始注意水污染的防治，如1959年制定了《生活水污染排放標(biāo)準(zhǔn)我國綜合污水排放標(biāo)準(zhǔn)（國家標(biāo)準(zhǔn)）上海市綜合污水排放標(biāo)準(zhǔn)（地方標(biāo)準(zhǔn)）水量和水質(zhì)指標(biāo)綜合排放和行業(yè)排放指標(biāo)（一級、二級、三級）排放水體要求達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)我國綜合污水排放標(biāo)準(zhǔn)（國家標(biāo)準(zhǔn)）存在問題第一個，對法律懲處的力度現(xiàn)在遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。第二個，就是我們的執(zhí)法部門，環(huán)境保護(hù)行政主管部門，它只能對一些嚴(yán)重排污的，違法排污的（行為）提出建議，比如說將它關(guān)閉，還是限期整頓，可是關(guān)不關(guān)最后由政府來決定，這個力度是不夠的。

存在問題第一個，對法律懲處的力度現(xiàn)在遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。水污染控制工程的發(fā)展歷程水污染控制工程的發(fā)展歷程環(huán)境問題及其發(fā)展環(huán)境保護(hù)的倡導(dǎo)環(huán)境問題及其發(fā)展環(huán)境保護(hù)的倡導(dǎo)產(chǎn)業(yè)革命之前簡單小規(guī)模的生產(chǎn)自然界的自我調(diào)節(jié)環(huán)境問題不突出產(chǎn)業(yè)革命之前簡單小規(guī)模自然界的環(huán)境問題不突出經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)業(yè)革命——20世紀(jì)50年代傳統(tǒng)的發(fā)展模式完全忽視經(jīng)濟(jì)發(fā)展對環(huán)境的影響產(chǎn)業(yè)革命——20世紀(jì)50年代完全忽視經(jīng)濟(jì)發(fā)展對環(huán)境的影響美國生物學(xué)家雷切爾·卡森于1962年出版了名著《寂靜的春天》以大量的科學(xué)事實和依據(jù)揭示了濫用殺蟲劑對生態(tài)環(huán)境的破壞和對人體健康的損害。激烈抨擊了依靠科學(xué)技術(shù)征服、統(tǒng)治自然的生活方式、發(fā)展模式和價值觀念。如果沒有這本書，環(huán)境運動將會被延誤很長時間，或者現(xiàn)在還沒有開始。這本書猶如一道閃電，第一次使我們時代值得討論的最重要的問題顯露出來。她驚醒的是整個世界?！泵绹飳W(xué)家雷切爾·卡森于1962年出版了名著《寂靜的春天》經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境保護(hù)開始關(guān)注環(huán)境保護(hù)，但主要是末端治理，治理跟不上污染的