第2章水質(zhì)與水質(zhì)標準

第2章：水質(zhì)與水質(zhì)標準2.1水中的雜質(zhì)與性質(zhì)2.1.1天然水體中的雜質(zhì)雜質(zhì)的來源：自然過程（降水、滲透溶解、沖刷等）人為因素（使用中污染）雜質(zhì)的分類：按尺寸大小分為：懸浮物、膠體、溶解物

按化學結(jié)構(gòu)：無機物、有機物、生物體按雜質(zhì)的來源：天然、污染性

懸浮物膠體溶解物產(chǎn)生渾濁的主要根源（濁度）飲用水處理的主要去除對象懸浮物特性

尺寸較大，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。膠體特性

尺寸小，在水中長期靜置很難下沉。包括粘土、細菌、病毒、腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)、有機高分子物質(zhì)等，天然水中的膠體一般帶負電荷，也有帶正電的。其中的有機物會造成水的色、臭、味。

膠體物和粒徑小于0.1mm的懸浮物須投加混凝劑方可去除。

溶解物特性穩(wěn)定均勻分散在水中，須用化學或物化等特殊方法去除。

溶解雜質(zhì)包括有機物和無機物兩類。

無機溶解物：無機低分子和離子。一般是工業(yè)用水的去除對象，有毒有害物也是飲用水的去除對象。

有機溶解物：主要來源于水源污染。是水處理重點研究和處理對象。

天然水體中主要溶解雜質(zhì)：氣體（O2、N2、CO2、H2S等）。離子（Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO3-、SO42-、Cl-等）。2.1.2幾種典型水體的水質(zhì)特點

水源的類型：地下水地表水：江河水、湖泊及水庫水、海水

不同水源有不同的水質(zhì)特征，同一水源的雜質(zhì)成分和含量也會隨時間、地點和氣象條件發(fā)生變化。地下水特點

水質(zhì)清澈，細菌較少，水溫和水質(zhì)較穩(wěn)定，但含鹽量、硬度、鐵和錳高于地表水。含鹽量一般在100-5000mg/L，硬度通常在100-500mg/L一般宜作飲用水和工業(yè)冷卻用水的水源。江河水特點

懸浮物和膠態(tài)雜質(zhì)含量較多，細菌含量和濁度高于地下水，水的色、臭、味變化較大，有毒、有害物質(zhì)易進入水體，水溫不穩(wěn)定，受自然條件的影響較大。但含鹽量、硬度較低。含鹽量一般在70-900mg/L，硬度通常在50-400mg/L(以CaCO3計)之間。

宜作飲用水水源。

湖泊及水庫水特點

水質(zhì)類似于河水，但濁度較低，一般含藻類較多，易受污染，含鹽量較河水高。按含鹽量高低分淡水湖、微咸水湖和咸水湖（含鹽量>1000mg/L）。

淡水湖的水宜作生活飲用水水源。咸水湖的水不宜作為生活飲用水水源。海水特點

含鹽量高，在7.5-43.0g/L左右，且各種鹽類或離子的重量比例基本一定。其中氯化物含量最高，約占89%左右，其次為硫化物、碳酸鹽，其它鹽類含量極少。

須經(jīng)淡化處理后方可作為居民生活用水。2.2水體污染與自凈2.2.1水中常見的污染物及其來源污染物分類：按化學性質(zhì)：無機、有機按物理性質(zhì)：懸浮性、膠體、溶解性按污染特征污染物分類：

可生物降解有機污染物有機物難生物降解有機污染物污染物無直接毒害作用無機物無機物有直接毒害作用無機物1.可生物降解的有機污染物特點：★多為自然生成，在自然環(huán)境中極不穩(wěn)定，易于氧化分解，分解時消耗水中的溶解氧?！锓N類繁多，組分復雜，難于區(qū)分和定量。污染指標：

★BOD----生化需氧量

★COD----化學需氧量

★TOD----總需氧量

★TOC----總有機碳生化需氧量定義：指在有氧的條件下，由于微生物（主要是細菌）的作用，降解有機物所需的氧量。以BOD表示，單位mg/L。

間接反映可被微生物氧化分解的有機物的量微生物降解有機物過程：分兩個階段﹡碳氧化階段：有機物+O2→CO2+H2O+NH3（20℃20天完成）耗氧量計作BODu或BOD20。﹡硝化階段：將NH3氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽（20℃百日完成）。一般BOD5約為BOD20的70%左右，生活污水的BOD5值約100-400mg/L

?；瘜W需氧量定義：化學氧化劑氧化有機物時所需的氧量。以COD表示，單位mg/L。

能精確表示污水中有機物量，且測定時間短；但存在一定誤差，不能表現(xiàn)可生物降解的有機物量。

重鉻酸鉀（CODCr或COD)氧化劑高錳酸鉀（CODMn或OC)BOD5/COD：可生化性指標，越高越易生化處理，一般須大于0.3，生活污水約為0.4~0.65?？傂柩趿慷x：有機物完全被氧化為CO2、H2O、NO2、SO2所消耗的氧。以TOD表示，單位mg/L。近似接近于理論需氧量ThOD，測定僅需幾分鐘。同一水樣TOD＞COD總有機碳定義：表示污水中的有機物的總含碳量值。以TOC表示，單位mg/L。生活污水的TOC值一般略高于BOD5，約在100-350mg/L。TOC與TOD的測定條件相同，但表示的含義不同。2.難生物降解的有機污染物特點：★化學性質(zhì)穩(wěn)定，不易被微生物降解，多為人工合成有機物。如農(nóng)藥、酚類化合物、聚氯聯(lián)苯、芳香族氨基化合物、高分子合成聚合物等?！镆自谏矬w內(nèi)富集，多為較強的三致物質(zhì)。污染指標：

★COD----化學需氧量

★TOD----總需氧量

★TOC----總有機碳★專用指標（如DDT）3、無直接毒害作用的無機污染物類型及水質(zhì)指標：顆粒狀無機物質(zhì)：分有機和無機?？偣腆w用TS表示，懸浮物用SS表示，溶解性固體用DS表示；灼燒減量用VS表示，灼燒殘渣用NVS表示。生活污水的VSS：NVSS=7：3酸、堿物質(zhì)：pH值，酸、堿度表示。氮、磷等植物營養(yǎng)性物質(zhì)：TN、TKN、NH3-N、NO2-N、NO3-N，有機磷、無機磷（主要以磷酸鹽形式存在）表示。4、有直接毒害作用的無機污染物汞（Hg）鎘（Cd）鉛（Pb）鉻（Cr）砷（As）氰化物（CN）毒性強，對生物體的毒害大。易積累，生物富集性強，可通過食物鏈轉(zhuǎn)移到人體。主要包括：特點：2.2.2水體的富營養(yǎng)化

定義：指富含磷酸鹽和某些形式的氮素的水，在光照和其它環(huán)境條件適宜的情況下，水中所含的這些營養(yǎng)物質(zhì)足以使水體中的藻類過量生長，在隨后的藻類死亡和隨之而來的異養(yǎng)微生物代謝活動中，水體中的溶解氧很可能被耗盡，造成水體質(zhì)量惡化和水生生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)破壞的現(xiàn)象。太湖的富營養(yǎng)化水體富營養(yǎng)化的危害使水味變得腥臭難聞；降低水的透明度；消耗水中溶解氧；向水體中釋放有毒物質(zhì)；影響供水水質(zhì)并增加供水成本；對水生生態(tài)的影響。水體富營養(yǎng)化產(chǎn)生的原因

主要是水體受到氮、磷污染的結(jié)果。

氮、磷進入水體的途徑：人類活動產(chǎn)生的污廢水未經(jīng)處理排放；采用常規(guī)處理工藝的污水處理廠排放；面源性農(nóng)業(yè)污染；大量使用高磷洗滌劑。如何解決水體富營養(yǎng)化問題？對水體富營養(yǎng)化水體進行修復，恢復其水體功能；強化污水處理工藝和控制面源污染，減少營養(yǎng)物質(zhì)的排放量；強化給水處理工藝，有效去除富營養(yǎng)化所產(chǎn)生的藻類等物質(zhì)，保證飲用水衛(wèi)生安全。2.2.3水體的自凈

定義：指水體在流動中或隨著時間的推移，水體中的污染物自然降低的現(xiàn)象。

水體自凈過程包括擴散、遷移、吸附沉降等物理作用，使污染物濃度降低；還包括主要的通過化學作用和生物作用對水體中有機物的氧化分解，使污染物濃度衰減。

水體自凈是一個比較復雜的過程，影響自凈能力的因素有污染物的性質(zhì)、水體性質(zhì)、水生生物種類和數(shù)量、水面形態(tài)、水流要素等。有機物在生化分解過程中，需要消耗水中的氧。因此，常用生化需氧量BOD與溶解氧DO來描述水體的自凈過程。BOD越高說明有機物含量越多，水體受污染程度越嚴重。DO是維持水生生物生態(tài)平衡和有機物進行生化分解的條件，DO越高說明水中有機污染物越少。單一污染源河流中BOD與DO變化規(guī)律2.3飲用水水質(zhì)與健康2.3.1水中的生物對人體健康的影響

細菌、病毒、寄生蟲、藻類2.3.2水中的化學物質(zhì)對人體健康的影響

微量元素及其他無機物、有機物、放射性物質(zhì)、消毒劑及消毒副產(chǎn)物2.3.3水質(zhì)與地方病2.4水質(zhì)指標與用水水質(zhì)標準水質(zhì)指標：表示水中各種雜質(zhì)或污染物的重要標志，是水質(zhì)狀況的綜合反映。水質(zhì)參數(shù)：指能反映水的使用性質(zhì)的量，是水質(zhì)指標的具體體現(xiàn)。水質(zhì)標準：是用水對象所要求的各項水質(zhì)參數(shù)應達到的指標和限值。水質(zhì)標準分為：國際標準、國家標準、地區(qū)標準、行業(yè)標準、企業(yè)標準等不同等級。2.4.2生活飲用水水質(zhì)標準發(fā)展方向：注重水的外觀、預防傳染病→去除重金屬→去除微量有機物→內(nèi)分泌紊亂物質(zhì)。制定原則：安全性。不得含有病原微生物，水中所含化學物質(zhì)及放射性物質(zhì)不得危害人體健康，水的感官性狀良好。且要與國情、社會經(jīng)濟發(fā)展水平相適應。目前實施標準：生活飲用水衛(wèi)生標準GB5749-2006感官性狀和一般化學指標感官性狀指標：指水中某些對人的視覺和味覺產(chǎn)生刺激（色、臭、味）的指標。一般化學指標：可能對人體不產(chǎn)生直接危害，但往往對生活使用產(chǎn)生不良影響，包括感官性狀方面。

色度≯15度；濁度≯1度；臭和味：無；肉眼可見物：無；PH值：6.5-8.5；鋁：0.2mg/l；鐵：0.3mg/l；錳：0.1mg/l；銅：1.0mg/l；鋅：1.0mg/l；氯化物：250mg/l；硫酸鹽：250mg/l；溶解性總固體：1000mg/l；總硬度：450mg/l；耗氧量3mg/l；揮發(fā)酚：0.002mg/l；陰離子合成洗滌劑：0.3mg/l。毒理指標：指達到一定濃度時，會對人體健康造成危害的化學物質(zhì)的限定指標。

砷：0.01mg/l；鎘：0.005mg/l；鉻（六價）：0.05mg/l；鉛：0.01mg/l；汞：0.001mg/l；硒：0.01mg/l；氰化物：0.05mg/l；氟化物：1.0mg/l；硝酸鹽（以氮計）：10mg/l；三氯甲烷：0.06mg/l；四氯化碳：0.002mg/l；溴酸鹽：0.01mg/l；甲醛：0.9mg/l；亞氯酸鹽：0.7mg/l；氯酸鹽：0.7mg/l。微生物指標：指水中含有的會對人體健康造成威脅的腸道傳染病菌和病毒等?？偞竽c菌群、耐熱大腸菌群、大腸埃希氏菌：100mL水中不得檢出；菌落總數(shù)：100個/mL。放射性指標：指能放射出α、β等損害人體組織的放射性物質(zhì)。

總α放射性：0.5Bq/L；

總β放射性：1Bq/LBq---貝克，放射強度單位。1居里=3.7×1010貝克2.4.3其它用水的水質(zhì)標準食品及飲料類水質(zhì)標準城市雜用水水質(zhì)標準游泳池用水工業(yè)用水水質(zhì)標準

其它：漁業(yè)、灌溉等2.5污水的排放標準制定依據(jù)：地表水環(huán)境質(zhì)量標準GB3838-2002

標準規(guī)定了地表水水域功能分類及相應的水質(zhì)要求。水體分類：I類：主要適用于源頭水、國家自然保護區(qū)；II類：主要適用于集中式生活飲用水水源地一級保護區(qū)、珍稀水生生物保護區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵區(qū)III類：主要適用于集中式生活飲用水水源地二級保護區(qū)、一般魚類保護區(qū)及游泳區(qū)IV類：主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)V類：主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域

污水綜合排放標準GB8978-96標準分為三級：

排入《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838—2002)Ⅲ類水域(保護區(qū)和游泳區(qū)除外)和排入《海水水質(zhì)標