江建院水處理工程技術(shù)課件01水質(zhì)與水處理工程技術(shù)-3水體與水體污染

知識目標：

1.掌握水體污染的概念；

2.掌握水體自凈的機理。能力目標：

1.能夠識別污染物的來源和性質(zhì)；

2.能夠應(yīng)用水體自凈解決實際問題。單元3水體與水體污染一、水體污染水體污染（waterbodypollution）,指排入水體的污染物在數(shù)量上超過該物質(zhì)在水體中的本底含量和水體的環(huán)境容量，從而導致水的物理、化學及微生物性質(zhì)發(fā)生變化，使水體固有的生態(tài)系統(tǒng)和功能受到破壞。

一、水體污染水體污染的原因主要有：點源污染與面源污染(或稱非點源污染)兩類。點源污染來自未經(jīng)妥善處理的城市污水(生活污水與工業(yè)廢水)集中排入水體。面源污染來自：農(nóng)田肥料、農(nóng)藥以及城市地面的污染物，隨雨水徑流進入水體；隨大氣擴散的有毒有害物質(zhì)，由于重力沉降或降雨過程，進入水體。二、水體污染物水體污染源（waterbodypollutionsource），指向水體排放污染物的場所、設(shè)備和裝置等。按造成水體污染原因的不同可將水體污染源分為天然污染源和人為污染源；按受污染的水體的不同可分為地面水污染源、地下水污染源和海洋污染源；按污染源釋放的有害物質(zhì)種類不同分為物理性污染源、化學性污染源、生物性污染源；按污染的分布特征不同可分為點污染源、面污染源、擴散污染源。二、水體污染物

天然污染：由自然因素造成的污染。如地面水滲漏和地下水流動將地層中某些礦物質(zhì)溶解，使水中的鹽分、微量元素或放射性物質(zhì)濃度偏高而使水質(zhì)惡化。

人為污染：由于人類的生產(chǎn)和生活活動使水體污染。人為污染是當前水體污染的主要污染源。二、水體污染物

1．物理性污染物熱，主要來源于熱電站、核電站、冶金和石油化工等工廠的排水。放射性物質(zhì)，來源于核生產(chǎn)廢物、核試驗沉降物、核醫(yī)療研究單位的排水。二、水體污染物

2．化學性污染物——（1）無機物

重金屬，來源于礦物開采、冶煉、電鍍、儀表、電解以及化工等工廠排水；砷，來源于含砷礦石處理、制藥、農(nóng)藥和化肥等工廠的排水；氰化物，來源于電鍍、冶金、煤氣、洗滌、塑料、化學纖維等工廠的排水；

氮和磷，來源于農(nóng)田排水、糞便排水、化肥、制革、食品、毛紡等工廠排水；

酸堿和鹽，來源于礦山、石油、化工、化肥、造紙、電鍍工廠排水酸雨。二、水體污染物

2．化學性污染物——

（2）有機物

酚類化合物，來源于煉油、焦化、樹脂等化工廠的排水

苯類化合物，來源于石油化工、焦化、農(nóng)藥塑料、染料等化工廠的排水

油類，來源于采油、煉油、船舶以及機械、化工等工廠的排水。二、水體污染物

3.生物性污染物

病原體，來源于糞便、醫(yī)院污水、屠宰畜牧、制革生物制品等工廠排水。

霉素，來源于制藥、釀造、制革等工廠的排水。三、水體自凈受污染的水體經(jīng)過物理、化學、生物等方面的作用，使污染物濃度降低或轉(zhuǎn)化，水體恢復到原有的狀態(tài)，或者從最初的超過水質(zhì)標準降低到等于水質(zhì)標準，這種現(xiàn)象稱為水體自凈。水體自凈機理，包括混合、擴散稀釋、沉淀、揮發(fā)等物理作用；氧化還原、酸堿反應(yīng)、分解化合、吸附、凝聚、離子交換等化學、物理化學作用；以及好氧和厭氧的生物同化作用。各種作用可同時或接續(xù)發(fā)生，并互相影響和交織進行。三、水體自凈

1．物理凈化作用污水或污染物排于水體之后，可沉淀固體逐漸沉至水底形成底泥，懸浮膠體和溶解性污染物則因混合擴散稀釋而逐漸降低其在水中的濃度。污水稀釋的程度用稀釋度來表示。稀釋度指參與污水混合的河水流量與污水流量之比。污水排入河流后，需流經(jīng)一定的距離或時間，才能達到與全部河水的完全混合，因此這一比值在不同的位置是不同的。達到完全混合所需的時間受許多因素影響，主要有：河水流量與污水量之比、河流水文條件及污水排放的位置(岸邊或河中)和排放型式(單點或多點排放)等。三、水體自凈大江、大河因?qū)挾却?，可能不易出現(xiàn)完全混合斷面，而在排污口一側(cè)下游形成穩(wěn)定的污染帶。物理凈化作用如圖1-2所示。三、水體自凈

2．化學凈化作用水體中通過多種化學或物理化學作用能去除水中的污染物。例如，通過氧化可使一些難溶性的硫化物形成溶解的硫酸鹽；可溶的二價鐵和二價錳可氧化成幾乎不溶的三價鐵和四價錳的氫氧化物或水合氧化物而沉淀河底；含有硅鋁氧化物的膠體或蒙脫土、伊利土、高嶺土等膠體能吸附各種陽、陰離子，包括重金屬和放射性離子，還能吸附油類等其它污染物并發(fā)生化學凝聚而沉淀；隨污水進入水體的洗滌劑、肥皂等表面活性劑，不僅其自身能形成泡沫浮至水面而從水中去除，而且它們還能通過離子浮選作用捕集和挾帶其它污染物，如重金屬、放射性物質(zhì)等從水中除去，泡沫的這種富集污染物的作用，對水中重金屬和放射性的富集倍數(shù)有時可達3—4個數(shù)量級的效果。三、水體自凈

3．生物化學凈化作用物理凈化作用與化學凈化作用，只能使污染物的存在場所與存在形態(tài)發(fā)生變化。使水體中的存在濃度降低，但不減少污染物總量。而生物化學凈化可使污染物的總量降低，使水體得到真正的凈化。生物化學作用后，最終使有機物無機化，由有害向無害轉(zhuǎn)化。三、水體自凈圖1-3天然水體中含氮有機物生物化學凈化示意圖三、水體自凈圖1-4天然水體有機物循環(huán)示意圖三、水體自凈

沿受污點下游河段中，溶解氧及污染物質(zhì)（BOD）的變化曲線，反映了河段的受污染狀態(tài)和自凈規(guī)律，是水體物理、化學、生物自凈過程的綜合特征。

有機物排入水體后，由于微生物降解有機物而將水中的溶解氧消耗待盡，使河水出現(xiàn)氧不足現(xiàn)象，或稱虧氧狀態(tài)，而在此同時，大氣向水體不斷溶氧，又使得水體中的溶解氧逐步得到恢復。將耗氧過程和溶氧過程進行數(shù)學疊加計算得出水中實際溶解氧的變化規(guī)律，形成的曲線稱為氧垂曲線。河流中BOD及DO的變化曲線（氧垂曲線）三、水體自凈作業(yè)：1.造成水體污染的原因有點源污染和面源污染，未經(jīng)處理的工廠污水排放形成

，農(nóng)田肥料和農(nóng)藥形成

。2.水體自凈的機理，包括物理作用