第三章水體環(huán)境(第二節(jié))

三水體概念與水體污染（一）水體：1.兩種含義：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)、地下水，以及受潮汐影響的三角州與海洋水體當(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)或完整的綜合自然體水體的類型概念海洋水體：海和洋陸地水體：河流、湖泊、沼澤、地下水水體的區(qū)域概念指具體的被水覆蓋的地段，如：太湖、洞庭湖、鄱陽(yáng)湖、微山湖等水質(zhì)的概念是指水相的質(zhì)量，包括水相的物理、化學(xué)和生物的特征及組成狀況，反映了水體環(huán)境自然演化和人類活動(dòng)影響的程度（一）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、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)惡化的現(xiàn)象。四、水體污染源和污染物水體污染特征水體物理因素惡化污染物富集或轉(zhuǎn)化為毒性更大的物質(zhì)群落結(jié)構(gòu)脆弱，可能會(huì)出現(xiàn)單一生物區(qū)系物理作用：改變物理性狀化學(xué)、物理化學(xué)作用：成分間及發(fā)生化學(xué)性質(zhì)、價(jià)態(tài)變化，但未參與生物作用生物作用：生物的生理生化作用及食物鏈的傳遞作用、轉(zhuǎn)化作用和富集作用水體污染機(jī)制（二）水體污染源概念：是向水體排放污染物場(chǎng)所、設(shè)備和裝置，也包括污染物進(jìn)入水體的途徑。

自然污染源：地表徑流

人為污染源：生活污染源、工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源工業(yè)污染源SS含量高，100~3000mg/L左右COD可達(dá)400~1000mg/L，BOD可達(dá)200~5000mg/L酸堿度變化大，pH在2~13之間溫度高達(dá)40℃以上可造成熱污染易燃，含低沸點(diǎn)的揮發(fā)性液體，易釀成水面火災(zāi)含多種多樣有毒有害成分：酚、氰、油、農(nóng)藥、多環(huán)芳烴、染料、重金屬(Hg、Cr、Cd、As等)，放射性等采礦及選礦廢水：懸浮顆粒、金屬離子、浮選劑金屬冶煉廢水：冷卻水、洗滌水、冶煉廢水煉焦煤氣廢水：酚、氨、硫化物、氰化物、焦油、吡啶等機(jī)械加工廢水：機(jī)械潤(rùn)滑油、樹脂、油漆，金屬加工中的廢液和沖洗廢水石油工業(yè)廢水：含有石油成分、硫、堿、酚等化工廢水：酸、堿、鹽類、懸浮物造紙廢水：糖類、纖維素、有機(jī)酸類紡織印染：染料、助染劑、纖維素、木質(zhì)素、洗滌劑、堿、硫化物等皮毛加工及制革加工：丹寧酸和鉻鹽食品工業(yè)廢水：有機(jī)物和懸浮物生活污水是指日常生活中產(chǎn)生的各種污水的混合液主要成分有泥沙、有機(jī)物、膠體、高分子物質(zhì)、含氮廢物、磷酸鹽、硫酸鹽、氯化物、硫化物、微生物等特點(diǎn)：水質(zhì)成分有日變化規(guī)律，含N、P高；產(chǎn)生惡質(zhì)、腐臭和陰溝臭，不能直接農(nóng)灌過(guò)量使用洗滌劑過(guò)量使用洗衣粉把剩飯倒入下水道河邊洗車生活垃圾堆于河邊農(nóng)業(yè)退水農(nóng)作物栽培、牲畜飼養(yǎng)、食品加工等過(guò)程中排放出的污水和液態(tài)廢物稱為農(nóng)業(yè)退水主要成分：農(nóng)藥、化肥特點(diǎn)：

污水面廣、分散、難收集、難治理。有機(jī)質(zhì)、植物營(yíng)養(yǎng)素、病原微生物、懸浮物及雜質(zhì)含量高含較高的化肥、農(nóng)藥過(guò)量施用農(nóng)藥污染水體過(guò)量施用化肥污染水體（二）水體主要污染1、物理污染顏色：說(shuō)明污染物的含量濁度：膠體或細(xì)小懸浮物溫度：地表水一年0-35℃，地下水穩(wěn)定懸浮物：影響水的透明度→光合作用放射性：蓄積在人體內(nèi)造成長(zhǎng)期危害熱污染的危害：來(lái)源冷卻水水中溶解性氣體發(fā)生顯著變化水中化學(xué)生化反應(yīng)速率上升生物種群、群落變化：20℃硅藻；30℃綠藻；35℃藍(lán)藻2、化學(xué)污染無(wú)機(jī)無(wú)毒無(wú)機(jī)有毒有機(jī)無(wú)毒有機(jī)有毒（1）.無(wú)機(jī)無(wú)毒：酸、堿、無(wú)機(jī)鹽類。危害：使淡水的礦化度增高，影響用水水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化（2）.無(wú)機(jī)有毒：1）重金屬：汞、鉻、鎘、鉛、砷危害：富集、致癌2）氰化物：含CN-的物質(zhì)，急性中毒死亡3）氟化物：氟骨癥、損害腎臟（3）.有機(jī)無(wú)毒：主要是需氧有機(jī)物耗氧有機(jī)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、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(wú)機(jī)化合物。這些化合物在需要消耗大量的氧氣。分解過(guò)程中

表示耗氧有機(jī)物指標(biāo)生物化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量總有機(jī)碳總需氧量溶解氧1）生物化學(xué)需氧量，簡(jiǎn)稱生化需氧量（BOD）：Biochemicaloxygendemand，表示在好氣條件下，水中的有機(jī)污染物經(jīng)微生物分解所需的氧量(單位體積的污水所消耗的氧量毫克／升）

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)物轉(zhuǎn)化為無(wú)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)境溫度有關(guān)。目前水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)采用在20℃下分解5天(t＝5)所需耗用的氧量，以BOD5表示，它通常是BOD總的70%左右2）.化學(xué)需氧量（COD）：Chemicaloxygendemand，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重鉻酸鉀或高錳酸鉀。以高錳酸鉀作氧化劑時(shí)，測(cè)得的值也稱耗氧量。與BOD5比較3）.總有機(jī)碳（TOC）：Totalorganiccarbon，水中溶解性和懸浮性有機(jī)物中存在的全部碳量。4）.總需氧量（TOD）：Totaloxygendemand，水中有機(jī)物除含有機(jī)碳外，尚含有氫、氮、硫等元素。當(dāng)這些元素全部被氧化時(shí)所需的氧量。5）.溶解氧（DO）：水質(zhì)重要參數(shù)之一（4）.有機(jī)有毒：主要是需氧有機(jī)物酚類化合物：煤氣、焦化、石油化工、制藥、油漆有機(jī)農(nóng)藥：有機(jī)磷、有機(jī)氯多環(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)生多氯聯(lián)苯：電器絕緣和塑料增塑劑洗滌劑：泡沫、富含磷、表面活性劑（5）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（6）放射性物質(zhì)第三節(jié)水體富營(yíng)養(yǎng)化定義水體中N、P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，水體溶解氧下降，使魚類或其他生物大量死亡、水質(zhì)惡化的現(xiàn)象一般發(fā)生在湖泊、江河、海灣等緩流水體中。類型：天然富營(yíng)養(yǎng)化：湖泊演變的自然過(guò)程，湖泊形成的幼年時(shí)期，均處于貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，隨著時(shí)間的推移和環(huán)境的變化，逐漸使湖水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度增加，其來(lái)源：為天然因素。a.天然降水b.地表土壤的侵蝕、淋溶c.浮游動(dòng)植物生長(zhǎng)、死亡、分解、釋放。人為富營(yíng)養(yǎng)化：由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，使N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入水體，增加了這些水體的營(yíng)養(yǎng)負(fù)荷量。其來(lái)源：

a.城市生活污水帶來(lái)大量N、P；含磷洗滌劑

b.農(nóng)村施用的化肥、牲畜糞便，經(jīng)面源污染而進(jìn)入。天然富營(yíng)養(yǎng)化與人為富營(yíng)養(yǎng)化的共同點(diǎn)與不同點(diǎn)共同點(diǎn)：都是由于水體中N、P富集，引起水體DO下降、惡化；不同點(diǎn)：天然富營(yíng)養(yǎng)化是湖泊水體生長(zhǎng)、發(fā)育、老化、消亡整個(gè)生命史中必須過(guò)程，經(jīng)歷時(shí)間漫長(zhǎng)，需以地質(zhì)年代或世紀(jì)來(lái)描述，人為富營(yíng)養(yǎng)化因人類排放含有N、P的工農(nóng)業(yè)生活污水所致，演化速度極快，短時(shí)間內(nèi)可使湖泊由貧變富。特征：①浮游生物大量繁殖，水中溶解氧含量降低。②水體中藻類的種類減少，個(gè)體迅速增加;③因占優(yōu)勢(shì)的浮游藻類顏色不同，水面往往呈現(xiàn)藍(lán)、紅、棕、乳白等顏色，海水中出現(xiàn)叫“赤潮”、淡水中稱“水華”。氮磷與水體富營(yíng)養(yǎng)化利貝格最小值定律：植物生長(zhǎng)取決于外界供給它需要的養(yǎng)料中數(shù)量最少的那一種。我國(guó)水體中為磷限制。當(dāng)水體中的氮磷比值為12：1時(shí)，易出現(xiàn)水體富營(yíng)養(yǎng)化此時(shí)的光合生產(chǎn)速率P>光合速率R促進(jìn)細(xì)菌類、藻類生物的大量繁殖藻類在表層能接受陽(yáng)光的范圍內(nèi)生長(zhǎng)，排出氧氣，而在深層則因無(wú)法進(jìn)行光合作用而耗氧，厭氧細(xì)菌大量繁殖表層光合作用活躍，生物生長(zhǎng)迅速，物種趨于簡(jiǎn)化；底層缺氧，有機(jī)含量豐富，厭氧細(xì)菌活躍，呈腐化狀態(tài)危害：①DO降低，使魚類難以生存。②藻類種類減少，危及魚類生存。因有些藻類有膠質(zhì)膜，有的甚至有毒，不能成為良好的餌料，。③危害水源，硝酸鹽、亞硝酸鹽對(duì)人、畜都有害。④加快湖泊老化的進(jìn)程。赤潮:是水體中某些微小的浮游植物、原生動(dòng)物或細(xì)菌，在一定的環(huán)境條件下突發(fā)性地增殖和聚集，引起一定范圍內(nèi)一段時(shí)間中水體變色現(xiàn)象。通常水體顏色因赤潮生物的數(shù)量、種類而呈紅、黃、綠和褐色等。赤潮雖然自古就有，但隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，水體污染日益加重，赤潮也日趨嚴(yán)重。我國(guó)自1933年首次報(bào)道以來(lái)，至1994年共有194次較大規(guī)模的赤潮，其中60年代以前只有4次，1990年后則有157起。

赤潮的危害：

赤潮不僅給海洋環(huán)境、海洋漁業(yè)和海水養(yǎng)殖業(yè)造成嚴(yán)重危害，而且對(duì)人類健康甚至生命都有影響。主要包括兩個(gè)方面：①引起海洋異變，局部中斷海洋食物鏈，使海域一度成為死海；②有些赤潮生物分泌毒素，這些毒素被食物鏈中的某些生物攝入，如果人類再食用這些生物，則會(huì)導(dǎo)致中毒甚至死亡?！八A”（waterblooms）是淡水中的一種生態(tài)現(xiàn)象，是由藻類引起的，如藍(lán)藻、綠藻、硅藻等，也就是水的富營(yíng)養(yǎng)化?！八A”發(fā)生時(shí)，水一股呈藍(lán)色或綠色。第六節(jié)水環(huán)境污染控制及管理一、水環(huán)境污染防治管理二、廢水處理方法一、水環(huán)境污染防治和管理一、水體污染的防治與管理（一）制定水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)1）控制水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：為了保障人體健康、維護(hù)生態(tài)平衡、保護(hù)水資源、控制水污染，在綜合水體自然環(huán)境特征、控制水環(huán)境污染的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)條件的基礎(chǔ)上，所規(guī)定的水環(huán)境中污染物的允許含量、污染源排放污染物的數(shù)量和濃度的技術(shù)規(guī)范。工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)有兩類能在環(huán)境中或體內(nèi)蓄積，對(duì)健康不良：不分排放方式、不分收納水體，在車間排口采樣長(zhǎng)遠(yuǎn)影響小于以上，在排污單位口采樣一、水環(huán)境污染防治對(duì)策減少耗水量控制污染物排放量及減少污染源排放工業(yè)廢水量：技術(shù)改造，采取先進(jìn)工藝；制定用水定額；提高水的重復(fù)利用率；水的綜合利用建立城市污水處理系統(tǒng)：注意有毒有害廢水調(diào)整工業(yè)布局：充分利用水體自凈作用加強(qiáng)水資源規(guī)劃管理：查清水資源總量二、廢水處理方法目的技術(shù)分類城市污水處理城市污水處理技術(shù)舉例二、廢水處理方法目的：對(duì)廢水中污染物以某種方法分離出來(lái)或?qū)⑵浞纸廪D(zhuǎn)化為無(wú)害穩(wěn)定的物質(zhì)，使污水得到凈化，達(dá)標(biāo)排放(防止毒害、病菌傳染，去除異味、惡臭等)。二、廢水處理方法2.技術(shù)分類物理方法：沉淀法、浮選法、蒸發(fā)法化學(xué)方法：中和、萃取、氧化還原生物方法：利用自然界微生物將有機(jī)物分解和轉(zhuǎn)化(1)物理法：沉淀、過(guò)濾、氣浮、蒸發(fā)和離心分離(2)化學(xué)法：化學(xué)沉淀、混凝、中和、化學(xué)氧化(3)生物法：好氧生物處理、厭氧生物處理、土地處理系統(tǒng)(生物穩(wěn)定塘)此外，也有

物理化學(xué)法：萃取(液一液)、吸附、離子交換、電滲析、反滲透2、處理方法(1)污水一級(jí)處理：初級(jí)，主要去除固體懸浮物（SS）。通過(guò)機(jī)械過(guò)濾、篩濾等，沉淀的固體顆粒。效果：可除掉35%的BOD和60%的SS，為初級(jí)處理。污水一級(jí)處理工藝流程圖3、城市污水處理（2）污水二級(jí)處理：為生化處理，生物法和絮凝法。主要去除有機(jī)物（B