水污染控制與治理

水污染控制與治理第一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)

水資源污染控制與治理概述

第二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三

地球上每年降水量40萬立方千米，占總水量0.03%，約1/4強(qiáng)降落到陸地，其中56%蒸發(fā)和蒸騰，34%形成地面徑流，10%下滲補(bǔ)給地下水。由自然力促成的水循環(huán)稱為水的自然循環(huán)。自然界中的水在太陽照射和地心引力等作用下不停流動(dòng)和轉(zhuǎn)化，通過蒸發(fā)、降水、徑流和滲透等方式循環(huán)不止。第三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三一水的社會(huì)循環(huán)

由人的因素促成的水循環(huán)，稱為水的社會(huì)循環(huán)。人類為了滿足生活和生產(chǎn)的需要，不斷取用天然水體中的水，經(jīng)過使用，一部分天然水被消耗，但絕大部分卻變成生活污水和生產(chǎn)廢水排放，重新進(jìn)入天然水體。在社會(huì)循環(huán)中，水質(zhì)不斷發(fā)生變化，其污染程度隨用水性質(zhì)、方式而變。第四頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三降水海洋蒸發(fā)地下滲流地面徑流蒸發(fā)給水工業(yè)農(nóng)業(yè)新陳代謝生活和商業(yè)產(chǎn)品用水冷卻用水灌溉廢水收集處理處置地面水地面水地下水回用水水的循環(huán)示意圖第五頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三咸水97.5%地球總水量13.9億立方千米，三分之二被水覆蓋2.5%冰帽和冰川地下水易得的江河湖淡水不到總淡水量1%中國水資源問題：南多北少，東多西少、時(shí)多時(shí)少、總量多人均少畝均少水資源第六頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三二、水資源的利用現(xiàn)狀

世界各國和國民經(jīng)濟(jì)各部門對(duì)水資源的使用情況各有不同，一般可分為：工業(yè)用水：發(fā)電、造紙、人造纖維等部門的需水量最大。農(nóng)業(yè)用水生活用水第七頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三“水臟”問題主要是工業(yè)用水過程產(chǎn)生的。水是工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，水可以是工業(yè)生產(chǎn)中的一種原料，也可以作為工業(yè)生產(chǎn)流程中的原料有用組分或雜質(zhì)的浸出滲液，或作為工業(yè)生產(chǎn)工藝的反應(yīng)介質(zhì)。生產(chǎn)1噸鋼材需水100m3以上制造1噸尼龍絲大約需水600m3染1萬米布大約需300m3制1噸紙漿大約需水300m3等。目前，我國工業(yè)萬元產(chǎn)值耗水量平均為600-700m3。第八頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三農(nóng)業(yè)和工業(yè)是人類社會(huì)的兩個(gè)用水大戶研究農(nóng)業(yè)用水過程對(duì)于解決我國的“水少”問題具有決定性的作用研究工業(yè)用水過程則對(duì)解決我國“水臟”問題具有決定性的作用。第九頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三我國90%以上的城市水域遭到污染，城市污水（包括生活污水和工業(yè)廢水）以每年6.5%的速度增加，預(yù)計(jì)到2000年城市污水排放量將達(dá)到700億m3/a以上。我國‘八五’期間曾有全國污水處理廠達(dá)到150座，城市污水處理率達(dá)10%的規(guī)劃目標(biāo)，實(shí)際1995年處理率達(dá)到了15%?！盼濉陂g擬新增污水處理設(shè)施，使日處理能力達(dá)400萬m3以上，城市排水管網(wǎng)普及面積率達(dá)70%~75%，污水集中處理率達(dá)到20%，縣以上工業(yè)企業(yè)廢水處理率達(dá)76.8%目前我國城市工業(yè)水重復(fù)利用率約為50%左右（日本80年代末就達(dá)到75%以上）”。從這些數(shù)據(jù)可以看出，我國城市污水治理還是相對(duì)滯后的，處于欠帳狀態(tài)。第十頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三

三、世界性的水荒

遍及世界的許多地區(qū)，由于工業(yè)的膨脹和每人消費(fèi)量的提高，需水量已增長(zhǎng)到超過天然來源的境地。地下水被取竭，而且受到污染。由于人口的增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展，水質(zhì)惡化、水資源緊缺的矛盾更加尖銳，第二次環(huán)境問題的高潮開始出現(xiàn)。

第十一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三水污染控制（治理）工程就是以工程技術(shù)措施，來防止、減輕或消除水環(huán)境的污染，改善和保持水環(huán)境質(zhì)量，保障人體健康，以及有效地保護(hù)和合理利用水資源。

第十二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三四水體的污染與自凈

第十三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三1水體污染及水體自凈作用

水體：河流、湖泊、沼澤、水庫、地下水、冰川和海洋等“貯水體”的總稱。在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中，水體不僅包括水，而且也包括水中的懸浮物、底泥及水中生物等。從自然地理的角度看，水體是指地表被水覆蓋的自然綜合體。第十四頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三

水體污染

是指排入水體的污染物在數(shù)量上超過了該物質(zhì)在水體中的本底含量和水體的環(huán)境容量，從而導(dǎo)致水體的物理特征、化學(xué)特征和生物特征發(fā)生不良變化，破壞了水中固有的生態(tài)系統(tǒng)，破壞了水體的功能及其在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活中的作用。第十五頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三造成水體污染的因素向水體排放未經(jīng)過妥善處理的城市污水和工業(yè)廢水；施用的化肥、農(nóng)藥及城市地面的污染物，被雨水沖刷，隨地面徑流而進(jìn)入水體；隨大氣擴(kuò)散的有毒物質(zhì)通過重力沉降或降水過程而進(jìn)入水體等。第十六頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三有些赤潮生物會(huì)分泌出粘液，粘在魚、蝦、貝等生物的鰓上，妨礙呼吸，導(dǎo)致窒息死亡。含有毒素的赤潮生物被海洋生物攝食后能引起中毒死亡。人類食用含有毒素的海產(chǎn)品，也會(huì)造成類似的后果。環(huán)境工程海洋科學(xué)海洋生物資源與環(huán)境生物工程人類行為對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響第十七頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三水體自凈作用

水體能夠在其環(huán)境容量的范圍以內(nèi)，經(jīng)過水體的物理、化學(xué)和生物的作用，使排入的污染物質(zhì)的濃度和毒性隨著時(shí)間的推移在向下游流動(dòng)的過程中自然降低，稱之為水體的自凈作用。第十八頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三水體自凈機(jī)理①物理過程，其中包括稀釋、混合、擴(kuò)散、揮發(fā)、沉淀等過程，水體中的污染物質(zhì)在這一系列的作用下，其濃度得以降低；②化學(xué)及物理化學(xué)過程，污染物質(zhì)通過氧化、還原、吸附、凝聚、中和等反應(yīng)使其濃度降低；③生物化學(xué)過程，污染物質(zhì)中的有機(jī)物，由于水體中微生物的代謝活動(dòng)而被分解、氧化并轉(zhuǎn)化為無害、穩(wěn)定的無機(jī)物，從而使其濃度降低。第十九頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三2、水污染指標(biāo)

（1）生化需氧量（BOD）：表示在有氧條件下，好氧微生物氧化分解單位體積水中有機(jī)物所消耗的游離氧的數(shù)量，常用單位為mg／L，這是一種間接表示水被有機(jī)污染物污染程度的指標(biāo)。在20℃和在BOD的測(cè)定條件（氧充足、不攪動(dòng)）下，以五日作為測(cè)定BOD的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，稱之為五日生化需氧量，以BOD5表示。

第二十頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三（2）化學(xué)需氧量（COD）用強(qiáng)氧化劑——重鉻酸鉀，在酸性條件下能夠?qū)⒂袡C(jī)物氧化為H2O和CO2，此時(shí)所測(cè)出的耗氧量稱為化學(xué)需氧量（COD）。COD能夠比較精確地表示有機(jī)物含量，而且測(cè)定需時(shí)較短，不受水質(zhì)限制，因此多作為工業(yè)廢水的污染指標(biāo)。用另一種氧化劑——高錳酸鉀，也能夠?qū)⒂袡C(jī)物加以氧化，測(cè)出的耗氧量較COD低，稱為耗氧量，以O(shè)C表示。第二十一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三（3）總需氧量（TOD）

有機(jī)物主要是由碳（C）、氫（H）、氮（N）、硫（S）等元素所組成。當(dāng)有機(jī)物完全被氧化時(shí)，C、H、N、S分別被氧化為CO2、H2O、NO和SO2，此時(shí)的需氧量稱為總需氧量（TOD）。

第二十二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三（4）總有機(jī)碳（TOC）：是污水中有機(jī)污染物的總含碳量。其測(cè)定結(jié)果以C含量表示，單位為mg／L。（5）懸浮物：是通過過濾法測(cè)定的，濾后濾膜或?yàn)V紙上截留下來的物質(zhì)即為懸浮固體，它包括部分的膠體物質(zhì)，單位為mg／L。

第二十三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三（6）有毒物質(zhì)：是指其達(dá)到一定濃度后，對(duì)人體健康、水生生物的生長(zhǎng)造成危害的物質(zhì)。非重金屬的氰化物和砷化物及重金屬中的汞、鎘、鉻、鉛等，是國際上公認(rèn)的六大毒物（砷有時(shí)與重金放在一起進(jìn)行研究）。（7）pH值：對(duì)水體生物生長(zhǎng)有較大影響，也直接影響水處理工藝及裝置的選用。（