第四章水資源與地質(zhì)環(huán)境課件

《環(huán)境地質(zhì)學(xué)》長安大學(xué)地質(zhì)工程系成玉祥chjkk2003@163.com《環(huán)境地質(zhì)學(xué)》1第四章水資源與地質(zhì)環(huán)境第一節(jié)水資源與水環(huán)境問題概述第二節(jié)水體污染

一、水體污染的基本概念二、水體污染的判別指標(biāo)三、水體的主要污染物及其來源四、水體污染的危害五、水體污染防治對策第三節(jié)水資源開發(fā)對地質(zhì)環(huán)境的影響

一、環(huán)境水文地質(zhì)作用（重點(diǎn)）二、水資源開發(fā)的負(fù)環(huán)境效應(yīng)（重點(diǎn)）三、水資源開發(fā)的正環(huán)境效應(yīng)（重點(diǎn)）第四節(jié)水資源保護(hù)與可持續(xù)利用第四章水資源與地質(zhì)環(huán)境第一節(jié)水資源與水環(huán)境問題概述2第一節(jié)水資源與水環(huán)境問題概述一、水資源的概念聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）和世界氣象組織（WMO）共同制定的《水資源評價(jià)活動——國家評價(jià)手冊》中，把水資源定義為“可以利用或可能被利用的水源，具有足夠數(shù)量和可用的質(zhì)量，并能在某一地點(diǎn)為滿足某種用途而可被利用”。第一節(jié)水資源與水環(huán)境問題概述一、水資源的概念3水資源概念通常有廣義和狹義之分。狹義上是指人類能夠直接使用的淡水。廣義上是指人類能夠直接或間接使用的各種水和水中物質(zhì)，在社會生產(chǎn)中具有使用價(jià)值的水都可稱為水資源。水資源概念通常有廣義和狹義之分。狹義上是指人類能夠直接使用的4二、水資源的基本特征1、儲量的有限性2、補(bǔ)給的循環(huán)性3、時(shí)空分布的不均勻性4、用途的不可替代性5、利用不當(dāng)?shù)奈：π远⑺Y源的基本特征51、儲量的有限性

地球上水的總量很大，據(jù)估計(jì)約有13.6×108km3。1、儲量的有限性6全球陸地可更新的淡水資源量大約為42.75×106km3。其中易于開采、可供人類使用的淡水資源量約（12.5~14.5）×106km3，不足全球淡水的1%，即約占全球水儲量的0.007%，這就是湖泊、江河、水庫以及埋深較淺易于開采的地下水。全球陸地可更新的淡水資源量大約為42.75×172、補(bǔ)給的循環(huán)性

2、補(bǔ)給的循環(huán)性83、時(shí)空分布的不均勻性水的分布決定于氣候條件，其中以降水最為重要。降水受綜合性氣候帶的控制，各地降水量的多少差別甚大。因此，受降水所決定的水資源在地域上分布很不均勻。3、時(shí)空分布的不均勻性94、用途的不可替代性5、利用不當(dāng)?shù)奈：π?、用途的不可替代性10三、水環(huán)境問題（一）淡水資源短缺（二）水體污染（三）河川流量減少（四）地下水枯竭三、水環(huán)境問題11第二節(jié)水體污染一、水體污染的基本概念當(dāng)進(jìn)入水體的污染物質(zhì)超過了水體的環(huán)境容量或水體的自凈能力，使水質(zhì)變壞，從而破壞了水體的原有價(jià)值和作用的現(xiàn)象，稱為水體污染。第二節(jié)水體污染一、水體污染的基本概念12水體污染的原因有兩類：一是自然的，二是人為的。特殊的地質(zhì)條件使某種化學(xué)元素大量富集、天然植物在腐爛時(shí)產(chǎn)生某些有害物質(zhì)、雨水降到地面后挾帶各種物質(zhì)流入水體等造成的水體污染，都屬于自然污染。人為原因造成的水體污染是指人類生活和生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的廢物對水的污染。人們通常所說的水體污染，是指后者而言。水體污染的原因有兩類：一是自然的，二是人為的。特殊的地質(zhì)條件13二、水體污染的判別指標(biāo)

水質(zhì)是指水和其中所含的雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的綜合特性。水質(zhì)指標(biāo)則表示出水中雜質(zhì)的種類和數(shù)量，是判斷水質(zhì)和水體污染的具體衡量標(biāo)準(zhǔn)。二、水體污染的判別指標(biāo)14為了反映水體被污染的程度，就要用污水的水質(zhì)指標(biāo)來表示。主要的污水水質(zhì)指標(biāo)有下列幾項(xiàng)：1．pH值2．懸浮物3．有機(jī)物濃度4．細(xì)菌污染5．有毒物質(zhì)生物化學(xué)需氧量（BOD）化學(xué)需氧量（COD）總有機(jī)碳：用TOC（TotalOrganicCarbon）和總需氧量TOD為了反映水體被污染的程度，就要用污水的水質(zhì)指標(biāo)來表示。主要的15（1）生物化學(xué)需氧量：用BOD（BiochemicalOxygenDemand）表示，簡稱生化需氧量。它是指水中有機(jī)污染物經(jīng)微生物分解所需的氧量（單位體積污水所消耗的氧量，mg/L）。目前國內(nèi)外普遍采用在20℃下，5晝夜的生化耗氧量作為指標(biāo)，以氧的每升毫克數(shù)來表示，稱5日生化需氧量（BOD5）。生化需氧量指標(biāo)越高，說明水被有機(jī)物污染程度越深。（1）生物化學(xué)需氧量：用BOD（BiochemicalOx16（2）化學(xué)需氧量：用COD（ChemicalOxygenDemand）表示，指用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時(shí)所需的氧量。COD越高，表明有機(jī)質(zhì)越多。目前常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀或高錳酸鉀。以高錳酸鉀作氧化劑時(shí)，測得的值也稱耗氧量。但它不能如實(shí)反映被微生物分解氧化有機(jī)物時(shí)所需氧的量，不能代替生化需氧量，且測得的結(jié)果比生化需氧量偏高。（2）化學(xué)需氧量：用COD（ChemicalOxygen17（3）總有機(jī)碳：用TOC（TotalOrganicCarbon）和總需氧量TOD（TotalOxygenDemand）表示。TOC是近年來發(fā)展的用以間接表示水中有機(jī)物質(zhì)含量的一種綜合性指標(biāo)。它的測定需要專門的儀器，稱為總有機(jī)碳測定儀。TOC幾乎可以反映水中有機(jī)物質(zhì)的總量，但個(gè)別耐久的碳化合物不易被燃燒氧化，故所測出的TOC值常低于理論值，其含量以mg/L計(jì)。TOD是指水中的還原性物質(zhì)，主要是有機(jī)物質(zhì)在燃燒中變成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所需要的氧量，以mg/L計(jì)。它的測定亦需在專門的總需氧量測定儀中進(jìn)行。TOD能反映幾乎全部有機(jī)物質(zhì)經(jīng)燃燒后變成氧化物時(shí)所需的氧量。它比BOD、COD更接近于理論的需氧量。（3）總有機(jī)碳：用TOC（TotalOrganicCar18三、水體的主要污染物及其來源（一）水體主要污染物1．需氧污染物2．植物營養(yǎng)物3．重金屬4．有毒化合物5．酸、堿與無機(jī)鹽類6．漂浮物7．放射性物質(zhì)8．病原微生物和致癌物9．工業(yè)廢熱水三、水體的主要污染物及其來源19（二）水體污染源及其污染特征1．工業(yè)污染源的特征2．城市生活污染源的特征

3．農(nóng)業(yè)污染源的污染特征

4．自然污染源的特征

（二）水體污染源及其污染特征20四、水體污染的危害

（一）危害人體健康（二）影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（三）對水生生物的影響五、水體污染防治對策

1、改進(jìn)生產(chǎn)工藝技術(shù)，減少“三廢”排放量2、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，合理安排工業(yè)布局3、重視區(qū)域水污染綜合防治，加強(qiáng)水資源管理四、水體污染的危害21第三節(jié)水資源開發(fā)對地質(zhì)環(huán)境的影響一、環(huán)境水文地質(zhì)作用環(huán)境水文地質(zhì)作用是指地下水在人為和自然因素影響下，由水化學(xué)、水動力學(xué)、水物理學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)變化引起的對人類生產(chǎn)和生活環(huán)境的制約作用。按作用的機(jī)制，環(huán)境水文地質(zhì)作用主要有環(huán)境水文地球化學(xué)作用、環(huán)境水動力學(xué)作用、環(huán)境水物理學(xué)作用、環(huán)境水文地質(zhì)生態(tài)作用。各種作用的控制指標(biāo)及其環(huán)境影響結(jié)果等列于表3-3。第三節(jié)水資源開發(fā)對地質(zhì)環(huán)境的影響一、環(huán)境水文地質(zhì)作用22第四章水資源與地質(zhì)環(huán)境課件23二、水資源開發(fā)的負(fù)環(huán)境效應(yīng)

（一）區(qū)域地下水位下降（二）地面沉降（三）海水入侵二、水資源開發(fā)的負(fù)環(huán)境效應(yīng)24（一）區(qū)域地下水位下降1．區(qū)域水位下降的原因地下水的動態(tài)變化，實(shí)質(zhì)上是其補(bǔ)給與排泄兩個(gè)環(huán)節(jié)宏觀上的綜合表現(xiàn)。隨著人類生產(chǎn)活動加劇，地下水多年平均開采量超過多年平均補(bǔ)給量，就會破壞這種動態(tài)均衡狀態(tài)，消耗含水層的“儲存量”，其結(jié)果就出現(xiàn)了直觀上的地下水位逐年下降。地下水超量開采的直接后果是地下水降落漏斗范圍不斷擴(kuò)大，區(qū)域地下水水位持續(xù)下降。（一）區(qū)域地下水位下降252．區(qū)域水位下降的危害（1）城市地下水資源枯竭（2）泉水流量減少（3）生態(tài)系統(tǒng)改變（4）地面沉降和巖溶地面塌陷災(zāi)害加劇2．區(qū)域水位下降的危害263．防止區(qū)域性地下水位下降的措施（1）保證開采均衡條件下的“合理降深”。把設(shè)計(jì)開采量作為一個(gè)具有權(quán)威性的指標(biāo)。（2）保持地下水埋藏條件與水壓狀態(tài)分布的正常狀況。（3）開采地下水過程中，實(shí)行節(jié)制性有計(jì)劃開采。（4）保證不減少補(bǔ)給因素。（5）實(shí)行人工回灌，開辟地下水的補(bǔ)給源。3．防止區(qū)域性地下水位下降的措施27（二）地面沉降地面沉降是指某一區(qū)域內(nèi)由于開采地下水或其他地下流體導(dǎo)致的地殼淺部松散沉積物壓實(shí)或壓密引起的地面標(biāo)高下降的現(xiàn)象，又稱地面下沉或地陷。（二）地面沉降281、地面沉降的特征地面沉降的特點(diǎn)是波及范圍大，下沉速率緩慢，往往不易察覺，但它對于建筑物、城市建設(shè)和農(nóng)田水利危害極大。1、地面沉降的特征292、地面沉降的分布規(guī)律目前，中國已有上海、天津、江蘇、浙江、陜西等16個(gè)?。▍^(qū)、市）共46個(gè)城市（地段）、縣城出現(xiàn)了地面沉降問題，總沉降面積達(dá)48.7萬平方公里。①大型河流三角洲及沿海平原區(qū)②小型河流三角洲區(qū)③山前沖洪積扇及傾斜平原區(qū)④山間盆地和河流谷地區(qū)

2、地面沉降的分布規(guī)律303、地面沉降的危害地面標(biāo)高損失，繼而造成雨季地表積水，防泄洪能力下降；沿海城市低地面積擴(kuò)大、海堤高度下降而引起海水倒灌；海港建筑物破壞，裝卸能力降低；3、地面沉降的危害31地面運(yùn)輸線和地下管線扭曲斷裂；城市建筑物基礎(chǔ)下沉脫空開裂；橋梁凈空減小，影響通航，深井井管上升，井臺破壞，城市供水及排水系統(tǒng)失效；農(nóng)村低洼地區(qū)洪澇積水，使農(nóng)作物減產(chǎn)等。地面運(yùn)輸線和地下管線扭曲斷裂；324、地面沉降的成因新構(gòu)造運(yùn)動說地層收縮說和自然壓縮說地面動靜荷載說區(qū)域性海平面上升說等4、地面沉降的成因33地面沉降是由于過量開采地下水、石油和天然氣、鹵水以及高大建筑物的超量荷載等引起的。大量的研究證明，過量開采地下水是地面沉降的外部原因，中等、高壓縮性粘土層和承壓含水層的存在則是地面沉降的內(nèi)因。地面沉降是由于過量開采地下水、石油和天然氣、鹵水以及高大建筑34①地面沉降中心與地下水開采漏斗中心區(qū)呈明顯一致性。②地面沉降區(qū)與地下水集中開采區(qū)域大體相吻合。③地面沉降量等值線展布方向與地下水開采漏斗等值線展布方向基本一致，地面沉降的速率與地下液體的開采量和開采速率有良好的對應(yīng)關(guān)系。①地面沉降中心與地下水開采漏斗中心區(qū)呈明顯一致性。35④地面沉降量及各單層的壓密量與承壓水位的變化密切相關(guān)。⑤許多地區(qū)已經(jīng)通過人工回灌或限制地下水的開采來恢復(fù)和抬高地下水位的辦法，控制了地面沉降的發(fā)展，有些地區(qū)還使地面有所回升。這就更進(jìn)一步證實(shí)了地面沉降與開采地下液體引起水位或被壓下降之間的成因聯(lián)系。④地面沉降量及各單層的壓密量與承壓水位的變化密切相關(guān)。365、地面沉降的形成機(jī)制在孔隙水承壓含水層中，抽取地下水所引起的承壓水位的降低，必然要使含水層本身及其上、下相對隔水層中的孔隙水壓力隨之而減小。5、地面沉降的形成機(jī)制37根據(jù)有效應(yīng)力原理可知，土中由覆蓋層荷載引起的總應(yīng)力是由孔隙中的水和土顆粒骨架共同承擔(dān)的。由水承擔(dān)的部分稱為孔隙水壓力（Pw）。它不能引起土層的壓密，故又稱為中性壓力；而由土顆粒骨架承擔(dān)的部分能夠直接造成土層的壓密，故稱為有效應(yīng)力（Ps）；二者之和等于總應(yīng)力。假定抽水過程中土層內(nèi)部應(yīng)力不變，那么孔隙水壓力的減小必然導(dǎo)致土中有效應(yīng)力等量增大，結(jié)果就會引起孔隙體積減小，從而使土層壓縮。根據(jù)有效應(yīng)力原理可知，土中由覆蓋層荷載引起的總應(yīng)力是由孔隙中38相對而言，在較低應(yīng)力下砂層的壓縮性小且主要是彈性、可逆的，而粘土層的壓縮性則大得多且主要是非彈性的永久變形。因此，在較低的有效應(yīng)力增長條件下，粘性土層的壓密在地面沉降中起主要作用，而在水位回升過程中，砂層的膨脹回彈到具有決定意義。相對而言，在較低應(yīng)力下砂層的壓縮性小且主要是彈性、可逆的，而396、地面沉降的形成條件（1）一是地面沉降的地質(zhì)條件，即具有較高壓縮性的厚層松散沉積物。（2）地面沉降的動力條件，如人類長期過量開采地下水和地下油氣資源等。6、地面沉降的形成條件407、地面沉降的防治建立健全地面沉降監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)地下水動態(tài)和地面沉降監(jiān)測工作；開辟新的替代水源、推廣節(jié)水技術(shù)；調(diào)整地下水開采布局、控制地下水開采量；對地下水開采層位進(jìn)行人工回灌；7、地面沉降的防治41實(shí)行地下水開采總量控制、計(jì)劃開采和目標(biāo)管理。查清地下地質(zhì)構(gòu)造、對高層建筑物的地基進(jìn)行防沉降處理。在已發(fā)生區(qū)域性地面沉降的地區(qū)，為了減輕海水倒灌和洪澇等災(zāi)害損失，還應(yīng)采取加高加固防洪堤、防潮堤以及疏導(dǎo)河道，興建排澇工程等措施。實(shí)行地下水開采總量控制、計(jì)劃開采和目標(biāo)管理。421、海水入侵的概念海水入侵是由于濱海地區(qū)地下水動力條件發(fā)生改變，引起海水或高礦化咸水向陸地淡水含水層運(yùn)移而發(fā)生水體侵入的過程和現(xiàn)象。又稱鹽水入侵、海水內(nèi)浸、咸水入侵等。（三）海水入侵1、海水入侵的概念（三）海水入侵43（a）水力平衡條件下海水與淡水的不相混溶界面；（b）濱海含水層中淡水和海水的流動過程及混合帶2、海水入侵的形成機(jī)制（a）水力平衡條件下海水與淡水的不相混溶界面；2、海水入侵的443．海水入侵的危害（1）供水井報(bào)廢（2）水質(zhì)惡化（3）影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（4）生態(tài)環(huán)境惡化3．海水入侵的危害454．海水入侵的防治對策（1）合理開采（2）人工回灌（3）阻隔水流（4）監(jiān)測預(yù)測4．海水入侵的防治對策46三、水資源開發(fā)的正環(huán)境效應(yīng)（一）控制土壤返鹽（二）調(diào)蓄地下庫容（三）改善水質(zhì)三、水資源開發(fā)的正環(huán)境效應(yīng)47第四節(jié)水資源保護(hù)與可持續(xù)利用對策一、緩解缺水地區(qū)水資源緊缺的對策1．農(nóng)業(yè)節(jié)水2．統(tǒng)籌規(guī)劃3．開發(fā)本地水源4．綜合利用5、加強(qiáng)監(jiān)督第四節(jié)水資源保護(hù)與可持續(xù)利用對策一、緩解缺水地區(qū)水資源48二、地下水開發(fā)利用的主要對策1．優(yōu)先保證生活用水2．開展井灌井排、旱澇鹽堿綜合治理3．開展水資源的地下人工調(diào)蓄4．優(yōu)化地下水開采布局5．建立健全地下水資源管理體系二、地下水開發(fā)利用的主要對策49三、中國水資源保護(hù)及水污染防治1．保護(hù)飲用水源地2．發(fā)展清潔生產(chǎn)技術(shù)3．城市廢水資源化4．控制企業(yè)及農(nóng)業(yè)污染5．水污染的綜合治理和水資源合理規(guī)劃三、中國水資源保護(hù)及水污染防治50思考題1、水資源的概念2、水體污染的基本概念3、水體污染的判別指標(biāo)4、環(huán)境水文地質(zhì)作用的類型有哪些？5、簡述地面沉降的概念與機(jī)理。6、簡述海水入侵的概念與機(jī)理。思考題1、水資源的概念51演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！52《環(huán)境地質(zhì)學(xué)》長安大學(xué)地質(zhì)工程系成玉祥chjkk2003@163.com《環(huán)境地質(zhì)學(xué)》53第四章水資源與地質(zhì)環(huán)境第一節(jié)水資源與水環(huán)境問題概述第二節(jié)水體污染

一、水體污染的基本概念二、水體污染的判別指標(biāo)三、水體的主要污染物及其來源四、水體污染的危害五、水體污染防治對策第三節(jié)水資源開發(fā)對地質(zhì)環(huán)境的影響

一、環(huán)境水文地質(zhì)作用（重點(diǎn)）二、水資源開發(fā)的負(fù)環(huán)境效應(yīng)（重點(diǎn)）三、水資源開發(fā)的正環(huán)境效應(yīng)（重點(diǎn)）第四節(jié)水資源保護(hù)與可持續(xù)利用第四章水資源與地質(zhì)環(huán)境第一節(jié)水資源與水環(huán)境問題概述54第一節(jié)水資源與水環(huán)境問題概述一、水資源的概念聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）和世界氣象組織（WMO）共同制定的《水資源評價(jià)活動——國家評價(jià)手冊》中，把水資源定義為“可以利用或可能被利用的水源，具有足夠數(shù)量和可用的質(zhì)量，并能在某一地點(diǎn)為滿足某種用途而可被利用”。第一節(jié)水資源與水環(huán)境問題概述一、水資源的概念55水資源概念通常有廣義和狹義之分。狹義上是指人類能夠直接使用的淡水。廣義上是指人類能夠直接或間接使用的各種水和水中物質(zhì)，在社會生產(chǎn)中具有使用價(jià)值的水都可稱為水資源。水資源概念通常有廣義和狹義之分。狹義上是指人類能夠直接使用的56二、水資源的基本特征1、儲量的有限性2、補(bǔ)給的循環(huán)性3、時(shí)空分布的不均勻性4、用途的不可替代性5、利用不當(dāng)?shù)奈：π远?、水資源的基本特征571、儲量的有限性

地球上水的總量很大，據(jù)估計(jì)約有13.6×108km3。1、儲量的有限性58全球陸地可更新的淡水資源量大約為42.75×106km3。其中易于開采、可供人類使用的淡水資源量約（12.5~14.5）×106km3，不足全球淡水的1%，即約占全球水儲量的0.007%，這就是湖泊、江河、水庫以及埋深較淺易于開采的地下水。全球陸地可更新的淡水資源量大約為42.75×1592、補(bǔ)給的循環(huán)性

2、補(bǔ)給的循環(huán)性603、時(shí)空分布的不均勻性水的分布決定于氣候條件，其中以降水最為重要。降水受綜合性氣候帶的控制，各地降水量的多少差別甚大。因此，受降水所決定的水資源在地域上分布很不均勻。3、時(shí)空分布的不均勻性614、用途的不可替代性5、利用不當(dāng)?shù)奈：π?、用途的不可替代性62三、水環(huán)境問題（一）淡水資源短缺（二）水體污染（三）河川流量減少（四）地下水枯竭三、水環(huán)境問題63第二節(jié)水體污染一、水體污染的基本概念當(dāng)進(jìn)入水體的污染物質(zhì)超過了水體的環(huán)境容量或水體的自凈能力，使水質(zhì)變壞，從而破壞了水體的原有價(jià)值和作用的現(xiàn)象，稱為水體污染。第二節(jié)水體污染一、水體污染的基本概念64水體污染的原因有兩類：一是自然的，二是人為的。特殊的地質(zhì)條件使某種化學(xué)元素大量富集、天然植物在腐爛時(shí)產(chǎn)生某些有害物質(zhì)、雨水降到地面后挾帶各種物質(zhì)流入水體等造成的水體污染，都屬于自然污染。人為原因造成的水體污染是指人類生活和生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的廢物對水的污染。人們通常所說的水體污染，是指后者而言。水體污染的原因有兩類：一是自然的，二是人為的。特殊的地質(zhì)條件65二、水體污染的判別指標(biāo)

水質(zhì)是指水和其中所含的雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的綜合特性。水質(zhì)指標(biāo)則表示出水中雜質(zhì)的種類和數(shù)量，是判斷水質(zhì)和水體污染的具體衡量標(biāo)準(zhǔn)。二、水體污染的判別指標(biāo)66為了反映水體被污染的程度，就要用污水的水質(zhì)指標(biāo)來表示。主要的污水水質(zhì)指標(biāo)有下列幾項(xiàng)：1．pH值2．懸浮物3．有機(jī)物濃度4．細(xì)菌污染5．有毒物質(zhì)生物化學(xué)需氧量（BOD）化學(xué)需氧量（COD）總有機(jī)碳：用TOC（TotalOrganicCarbon）和總需氧量TOD為了反映水體被污染的程度，就要用污水的水質(zhì)指標(biāo)來表示。主要的67（1）生物化學(xué)需氧量：用BOD（BiochemicalOxygenDemand）表示，簡稱生化需氧量。它是指水中有機(jī)污染物經(jīng)微生物分解所需的氧量（單位體積污水所消耗的氧量，mg/L）。目前國內(nèi)外普遍采用在20℃下，5晝夜的生化耗氧量作為指標(biāo)，以氧的每升毫克數(shù)來表示，稱5日生化需氧量（BOD5）。生化需氧量指標(biāo)越高，說明水被有機(jī)物污染程度越深。（1）生物化學(xué)需氧量：用BOD（BiochemicalOx68（2）化學(xué)需氧量：用COD（ChemicalOxygenDemand）表示，指用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時(shí)所需的氧量。COD越高，表明有機(jī)質(zhì)越多。目前常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀或高錳酸鉀。以高錳酸鉀作氧化劑時(shí)，測得的值也稱耗氧量。但它不能如實(shí)反映被微生物分解氧化有機(jī)物時(shí)所需氧的量，不能代替生化需氧量，且測得的結(jié)果比生化需氧量偏高。（2）化學(xué)需氧量：用COD（ChemicalOxygen69（3）總有機(jī)碳：用TOC（TotalOrganicCarbon）和總需氧量TOD（TotalOxygenDemand）表示。TOC是近年來發(fā)展的用以間接表示水中有機(jī)物質(zhì)含量的一種綜合性指標(biāo)。它的測定需要專門的儀器，稱為總有機(jī)碳測定儀。TOC幾乎可以反映水中有機(jī)物質(zhì)的總量，但個(gè)別耐久的碳化合物不易被燃燒氧化，故所測出的TOC值常低于理論值，其含量以mg/L計(jì)。TOD是指水中的還原性物質(zhì)，主要是有機(jī)物質(zhì)在燃燒中變成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所需要的氧量，以mg/L計(jì)。它的測定亦需在專門的總需氧量測定儀中進(jìn)行。TOD能反映幾乎全部有機(jī)物質(zhì)經(jīng)燃燒后變成氧化物時(shí)所需的氧量。它比BOD、COD更接近于理論的需氧量。（3）總有機(jī)碳：用TOC（TotalOrganicCar70三、水體的主要污染物及其來源（一）水體主要污染物1．需氧污染物2．植物營養(yǎng)物3．重金屬4．有毒化合物5．酸、堿與無機(jī)鹽類6．漂浮物7．放射性物質(zhì)8．病原微生物和致癌物9．工業(yè)廢熱水三、水體的主要污染物及其來源71（二）水體污染源及其污染特征1．工業(yè)污染源的特征2．城市生活污染源的特征

3．農(nóng)業(yè)污染源的污染特征

4．自然污染源的特征

（二）水體污染源及其污染特征72四、水體污染的危害

（一）危害人體健康（二）影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（三）對水生生物的影響五、水體污染防治對策

1、改進(jìn)生產(chǎn)工藝技術(shù)，減少“三廢”排放量2、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，合理安排工業(yè)布局3、重視區(qū)域水污染綜合防治，加強(qiáng)水資源管理四、水體污染的危害73第三節(jié)水資源開發(fā)對地質(zhì)環(huán)境的影響一、環(huán)境水文地質(zhì)作用環(huán)境水文地質(zhì)作用是指地下水在人為和自然因素影響下，由水化學(xué)、水動力學(xué)、水物理學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)變化引起的對人類生產(chǎn)和生活環(huán)境的制約作用。按作用的機(jī)制，環(huán)境水文地質(zhì)作用主要有環(huán)境水文地球化學(xué)作用、環(huán)境水動力學(xué)作用、環(huán)境水物理學(xué)作用、環(huán)境水文地質(zhì)生態(tài)作用。各種作用的控制指標(biāo)及其環(huán)境影響結(jié)果等列于表3-3。第三節(jié)水資源開發(fā)對地質(zhì)環(huán)境的影響一、環(huán)境水文地質(zhì)作用74第四章水資源與地質(zhì)環(huán)境課件75二、水資源開發(fā)的負(fù)環(huán)境效應(yīng)

（一）區(qū)域地下水位下降（二）地面沉降（三）海水入侵二、水資源開發(fā)的負(fù)環(huán)境效應(yīng)76（一）區(qū)域地下水位下降1．區(qū)域水位下降的原因地下水的動態(tài)變化，實(shí)質(zhì)上是其補(bǔ)給與排泄兩個(gè)環(huán)節(jié)宏觀上的綜合表現(xiàn)。隨著人類生產(chǎn)活動加劇，地下水多年平均開采量超過多年平均補(bǔ)給量，就會破壞這種動態(tài)均衡狀態(tài)，消耗含水層的“儲存量”，其結(jié)果就出現(xiàn)了直觀上的地下水位逐年下降。地下水超量開采的直接后果是地下水降落漏斗范圍不斷擴(kuò)大，區(qū)域地下水水位持續(xù)下降。（一）區(qū)域地下水位下降772．區(qū)域水位下降的危害（1）城市地下水資源枯竭（2）泉水流量減少（3）生態(tài)系統(tǒng)改變（4）地面沉降和巖溶地面塌陷災(zāi)害加劇2．區(qū)域水位下降的危害783．防止區(qū)域性地下水位下降的措施（1）保證開采均衡條件下的“合理降深”。把設(shè)計(jì)開采量作為一個(gè)具有權(quán)威性的指標(biāo)。（2）保持地下水埋藏條件與水壓狀態(tài)分布的正常狀況。（3）開采地下水過程中，實(shí)行節(jié)制性有計(jì)劃開采。（4）保證不減少補(bǔ)給因素。（5）實(shí)行人工回灌，開辟地下水的補(bǔ)給源。3．防止區(qū)域性地下水位下降的措施79（二）地面沉降地面沉降是指某一區(qū)域內(nèi)由于開采地下水或其他地下流體導(dǎo)致的地殼淺部松散沉積物壓實(shí)或壓密引起的地面標(biāo)高下降的現(xiàn)象，又稱地面下沉或地陷。（二）地面沉降801、地面沉降的特征地面沉降的特點(diǎn)是波及范圍大，下沉速率緩慢，往往不易察覺，但它對于建筑物、城市建設(shè)和農(nóng)田水利危害極大。1、地面沉降的特征812、地面沉降的分布規(guī)律目前，中國已有上海、天津、江蘇、浙江、陜西等16個(gè)?。▍^(qū)、市）共46個(gè)城市（地段）、縣城出現(xiàn)了地面沉降問題，總沉降面積達(dá)48.7萬平方公里。①大型河流三角洲及沿海平原區(qū)②小型河流三角洲區(qū)③山前沖洪積扇及傾斜平原區(qū)④山間盆地和河流谷地區(qū)

2、地面沉降的分布規(guī)律823、地面沉降的危害地面標(biāo)高損失，繼而造成雨季地表積水，防泄洪能力下降；沿海城市低地面積擴(kuò)大、海堤高度下降而引起海水倒灌；海港建筑物破壞，裝卸能力降低；3、地面沉降的危害83地面運(yùn)輸線和地下管線扭曲斷裂；城市建筑物基礎(chǔ)下沉脫空開裂；橋梁凈空減小，影響通航，深井井管上升，井臺破壞，城市供水及排水系統(tǒng)失效；農(nóng)村低洼地區(qū)洪澇積水，使農(nóng)作物減產(chǎn)等。地面運(yùn)輸線和地下管線扭曲斷裂；844、地面沉降的成因新構(gòu)造運(yùn)動說地層收縮說和自然壓縮說地面動靜荷載說區(qū)域性海平面上升說等4、地面沉降的成因85地面沉降是由于過量開采地下水、石油和天然氣、鹵水以及高大建筑物的超量荷載等引起的。大量的研究證明，過量開采地下水是地面沉降的外部原因，中等、高壓縮性粘土層和承壓含水層的存在則是地面沉降的內(nèi)因。地面沉降是由于過量開采地下水、石油和天然氣、鹵水以及高大建筑86①地面沉降中心與地下水開采漏斗中心區(qū)呈明顯一致性。②地面沉降區(qū)與地下水集中開采區(qū)域大體相吻合。③地面沉降量等值線展布方向與地下水開采漏斗等值線展布方向基本一致，地面沉降的速率與地下液體的開采量和開采速率有良好的對應(yīng)關(guān)系。①地面沉降中心與地下水開采漏斗中心區(qū)呈明顯一致性。87④地面沉降量及各單層的壓密量與承壓水位的變化密切相關(guān)。⑤許多地區(qū)已經(jīng)通過人工回灌或限制地下水的開采來恢復(fù)和抬高地下水位的辦法，控制了地面沉降的發(fā)展，有些地區(qū)還使地面有所回升。這就更進(jìn)一步證實(shí)了地面沉降與開采地下液體引起水位或被壓下降之間的成因聯(lián)系。④地面沉降量及各單層的壓密量與承壓水位的變化密切相關(guān)。885、地面沉降的形成機(jī)制在孔隙水承壓含水層中，抽取地下水所引起的承壓水位的降低，必然要使含水層本身及其上、下相對隔水層中的孔隙水壓力隨之而減小。5、地面沉降的形成機(jī)制89根據(jù)有效應(yīng)力原理可知，土中由覆蓋層荷載引起的總應(yīng)力是由孔隙中的水和土顆粒骨架共同承擔(dān)的。由水承擔(dān)的部分稱為孔隙水壓力（Pw）。它不能引起土層的壓密，故又稱為中性壓力；而由土顆粒骨架承擔(dān)的部分能夠直接造成土層的壓密，故稱為有效應(yīng)力（Ps）；二者之和等于總應(yīng)力。假定抽水過程中土層內(nèi)部應(yīng)力不變，那么孔隙水壓力的減小必然導(dǎo)致土中有效應(yīng)力等量增大，結(jié)果就會引起孔隙體積減小，從而使土層壓縮。根據(jù)有效應(yīng)力原理可知，土中由覆蓋層荷載引起的總應(yīng)力是由孔隙中90相對而言，在較低應(yīng)力下砂層的壓縮性小且主要是彈性、可逆的，而粘土層的壓縮性則大得多且主要是非彈性的永久變形。因此，在較低的有效應(yīng)力增長條件下，粘性土層的壓密在地面沉降中起主要作用，而在水位回升過程中，砂層