第5章 水污染與防治

第六章水污染及其治理

本章主要內(nèi)容一、概述二、水體污染和自凈三、水環(huán)境污染及危害四、水污染防治

本章教學(xué)目的、重點(diǎn)和難點(diǎn)一、教學(xué)目的1、了解水資源的狀況；2、掌握水體污染和自凈的有關(guān)概念；3、掌握水體污染的危害及其防治方法。二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)水體的污染與自凈，危害與防治方法。三、本章教學(xué)安排2學(xué)時(shí)。

第一節(jié)概述

一、概述（一）天然水體概念

水體是河流、湖泊、沼澤、水庫、冰川和海洋等“貯水體”的總稱。也包括地下水和大氣中的水汽。

水體不僅包括水，而且也包括水中的懸浮物、底泥及水中的生物等。（一）天然水體含義環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域

（一）、天然水體思考為什么要區(qū)分水和水體呢？

重金屬污染易于從水中轉(zhuǎn)移到底泥中，水中重金屬的含量一般都不高，僅僅從水著眼，似乎未受到污染；但著眼于水體則可能受到嚴(yán)重的污染。例如

懸浮物質(zhì)膠體物質(zhì)溶解物質(zhì)天然水體天然水體中的物質(zhì)N2、O2、CO2等；Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、K+、Ca2+、Na+、Mg2+。SiO2、Fe(OH)3、Al(OH)3和腐殖質(zhì)膠體。細(xì)菌、藻類、粘土及原生物等。八大離子

1.水資源地球上的總水量。（二）、水資源狀況淡水海水

全球目前有8.84億人口仍在使用未經(jīng)凈化改善的飲用水源，26億人口未能使用得到改善的衛(wèi)生設(shè)施，約有30億至40億人家中沒有安全可靠的自來水。每年約有350萬人的死因與供水不足和衛(wèi)生狀況不佳有關(guān)，這主要發(fā)生在發(fā)展中國家。全球有超過80％的廢水未得到收集或處理，城市居住區(qū)是點(diǎn)源污染的主要來源。

2012年《世界水資源報(bào)告》“世界淡水資源嚴(yán)重告缺，如果我們不珍惜寶貴的水資源，那么地球上的最后一滴水很可能就是我們的眼淚”。

2.水資源的作用（二）、水資源狀況①調(diào)節(jié)氣候；②塑造地球的表面形態(tài)；③水具有物質(zhì)運(yùn)輸能力；④水是一切生物必不可少的物質(zhì)。

3.水資源的利用現(xiàn)狀（1）世界水資源利用概況。（二）、水資源狀況

3.水資源的利用現(xiàn)狀（二）、水資源狀況

世界耗水量單位：億噸/a

（二）、水資源狀況3.水資源的利用現(xiàn)狀（2）水資源危機(jī)產(chǎn)生的原因。

1自然條件影響2城市與工業(yè)區(qū)集中發(fā)展3水體污染4用水浪費(fèi)5盲目開發(fā)地下水人為因素

1.自然條件的影響

地球上淡水資源在時(shí)間和空間上分布極不均勻，并受到氣候變化的影響，致使許多國家可用水量少。

2.城市與工業(yè)區(qū)集中發(fā)展的影響

目前，世界上城市居民人口約占世界人口的60%，而城市占地面積只占地球總面積的0.3%。

3.水體污染

污染物進(jìn)入水體，使其可利用性降低或喪失。

淮河流域流傳的民謠

4.用水浪費(fèi)

城市生活和工農(nóng)業(yè)用水存在大量浪費(fèi)。由于管理不善，工程配套差和工藝技術(shù)落后，城市管網(wǎng)和衛(wèi)生設(shè)施的漏水很普遍。

4.用水浪費(fèi)

4.用水浪費(fèi)

4.用水浪費(fèi)

5.盲目開發(fā)地下水

導(dǎo)致地面下沉，海水入侵等后果。

2014浙江溫嶺城康莊家園5.盲目開發(fā)地下水

圖瓦盧（位于南太平洋）

（三）、我國水資源的特點(diǎn)

怎樣理解這組圖片地區(qū)分布懸殊

（三）、我國水資源的特點(diǎn)2水資源時(shí)空分布不均勻，南多北少，相差懸殊

3.水資源年際變化大

4.雨熱同期是我國水資源的優(yōu)點(diǎn)

第二節(jié)水體污染與自凈

二、水體污染與自凈1.水體污染亂丟垃圾生活污水市政排水工業(yè)廢水醫(yī)療污水農(nóng)業(yè)廢水

二、水體污染與自凈1.水體污染

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或水體的環(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)生不良的變化，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。（1）概念本底值又叫背景值。

二、水體污染與自凈1.水體污染(2)分類酸堿污染重金屬污染有機(jī)物污染毒物污染熱污染放射性污染懸浮物致病細(xì)菌病毒污染

二、水體污染與自凈1.水體污染(3)富營養(yǎng)化水體富營養(yǎng)化是一種氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)含量過多所引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象。本質(zhì)

由于水體中氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)的富集，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，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。

①水體富營養(yǎng)化類型

湖泊富營養(yǎng)化水華

云南滇池富營養(yǎng)化嚴(yán)重

2007年云南滇池富營養(yǎng)化

2010年云南滇池富營養(yǎng)化

2011年云南滇池富營養(yǎng)化

2012年云南滇池富營養(yǎng)化

2015年1月云南滇池富營養(yǎng)化投資30億

2013受藍(lán)藻污染的江蘇太湖水越發(fā)“碧波蕩漾”。

2007年安徽巢湖受重度污染

2013年安徽巢湖受重度污染

2014年安徽巢湖受重度污染

2015年安徽巢湖污染

投資10億

原因來水水質(zhì)較差溫度升高光照時(shí)數(shù)延長區(qū)域補(bǔ)水量銳減水華爆發(fā)

海洋富營養(yǎng)化赤潮

2004年5月渤海出現(xiàn)超過1萬km2的赤潮

2007年8月東海赤潮

2010年5月東海赤潮

2011年7月5日渤海灣2Km的赤潮帶

2012年悉尼Clovelly海灘

2012年美國加州海灘

2013年美國赤潮

2015年1月珠海

2007年

②水體富營養(yǎng)化的危害造成感官污染；引起水質(zhì)惡化；減少魚類活動(dòng)的空間；消耗水中的溶解氧，嚴(yán)重影響魚類生存。

③水體富營養(yǎng)化的防治防治方法

二、水體污染與自凈2.水體自凈水體的自凈作用，是指污染物質(zhì)進(jìn)入天然水體后，通過一系列物理、化學(xué)和生物因素的共同作用，使排入的污染物質(zhì)的濃度和毒性自然降低，這種現(xiàn)象稱為水體的自凈。（1）概念

（2）發(fā)生變化

（3）水環(huán)境容量

一定水體所能容納污染物的最大負(fù)荷量被稱為水環(huán)境容量，即某水域所能承擔(dān)外加的某種污染物的最大允許負(fù)荷量。

（4）水質(zhì)指標(biāo)

BOD生化需氧量（BOD）

表示水中有機(jī)污染物經(jīng)微生物分解所需的氧量（單位：mg/L）。BOD越高，表示水中需氧有機(jī)污染物越多。

有機(jī)污染物經(jīng)微生物分解的過程一般可分為兩個(gè)階段：第一階段，主要是有機(jī)物被轉(zhuǎn)化成CO2、H2O和NH3；第二階段，主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。對(duì)環(huán)境衛(wèi)生的影響較小。

廢水的生化需氧量通常只是指第一階段所消耗的氧量。因?yàn)槲⑸锏幕顒?dòng)與溫度有關(guān)，所以測定生化需氧量時(shí)一般以20℃作為測定的標(biāo)準(zhǔn)溫度。

這時(shí)（20℃），一般生活污水中的有機(jī)物需要20天左右才能完成第一階段的氧化分解。這就是說，要測定第一階段的生化需氧量至少需要20天的時(shí)間，這在實(shí)際工作中有困難，目前都是以5天作為測定生化需氧量（BOD）的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，簡稱五日生化需氧量（用BOD5表示）（n日生化需氧量就用BODn表示）。據(jù)實(shí)驗(yàn)研究，一般有機(jī)物質(zhì)的BOD5約為第一階段生化需氧量的70%左右。

COD

指用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)物污染物時(shí)所需的氧量。COD愈高，水中有機(jī)污染物愈多。目前常用的氧化劑為重鉻酸鉀和高錳酸鉀。

TOC

包括水體中所有有機(jī)污染物的含碳量。也是評(píng)價(jià)水體中需氧量有機(jī)污染物的一個(gè)綜合指標(biāo)。

TOD

有機(jī)物被全部氧化時(shí)，所需要的氧量。有機(jī)物除含有碳外，還含有H、N、S等元素。

第三節(jié)水環(huán)境污染與危害

三、水環(huán)境污染與危害1污染源向水體排放污染物的場所、設(shè)備及裝置。水體污染源點(diǎn)源非點(diǎn)源

點(diǎn)源（2）生活污水（1）工業(yè)廢水三、水環(huán)境污染與危害有固定排放點(diǎn)的污染源

（1）工業(yè)廢水特點(diǎn)懸浮物含量高需氧量高pH值變化大溫度高多種多樣的有害成分

（2）生活污水特點(diǎn)懸浮物質(zhì)較低屬于低濃度有機(jī)廢水呈弱堿性含氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)較多含有多種微生物居民在日?；顒?dòng)中所產(chǎn)生的污水。

非點(diǎn)源非點(diǎn)源污染是指在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與人們生活中，氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)、農(nóng)藥等有害物質(zhì)、秸稈農(nóng)膜等固體廢棄物、畜禽養(yǎng)殖糞便污水、農(nóng)村生活污水垃圾、各種大氣顆粒物等，通過地表徑流、土壤侵蝕、農(nóng)田排水、地表徑流、地下淋溶、大氣沉降等形式進(jìn)入水、土壤或大氣環(huán)境所造成的污染。

以較大范圍形式排放污染物而造成水體污染的發(fā)生源。

三、水環(huán)境污染與危害2危害（1）嚴(yán)重影響人的健康；（2）造成水生態(tài)系統(tǒng)破壞；（3）加劇了缺水狀況；（4）對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生危害。

洛陽市西工區(qū)紅山鄉(xiāng)下溝村的一個(gè)加工塑料顆粒的小作坊。2011年12月12日下午，一位收廢品的村民往這里送了一車沾滿紅色顏料的塑料袋。

沖刷水經(jīng)澗河流經(jīng)市區(qū)最后進(jìn)入洛陽

沖刷水經(jīng)澗河流經(jīng)市區(qū)最后進(jìn)入洛陽

孟津縣麻屯鎮(zhèn)廢水無處理排放觸目驚心

孟津縣麻屯鎮(zhèn)廢水無處理排放觸目驚心

河南某村

2013年2月9日湖北宜昌市某鎮(zhèn)亂倒垃圾導(dǎo)致

2010年4月7日沈陽市遼中縣團(tuán)結(jié)水庫

重慶長江水污染帶世界驚人的水污染

世界驚人的水污染

世界驚人的水污染

第四節(jié)水污染防治一、水污染的防治原則1、加強(qiáng)企業(yè)管理，禁止“跑、冒、滴、漏”；2、清潔生產(chǎn)，節(jié)約水資源；3、綜合利用，減少污染負(fù)荷；4、加強(qiáng)治理，達(dá)標(biāo)排放；5、合理規(guī)劃，提高接納水體的自凈能力；“防”是指對(duì)污染源的控制；“治”是水污染防治中不可缺少的一環(huán)?！肮堋笔侵笇?duì)污染源、水體及處理設(shè)施的管理。“綜合防治”二、水污染控制的基本途徑（一）減少廢水及其污染物的產(chǎn)生量1、改革生產(chǎn)工藝，實(shí)行清潔生產(chǎn)；2、改進(jìn)設(shè)備，健全生產(chǎn)管理制度；（二）減少廢水及其污染物的排放量1、提高水的重復(fù)利用率；2、回收有用物質(zhì)3、加強(qiáng)工業(yè)廢水與城市污水的綜合治理P68-69是城市內(nèi)生活污水、工業(yè)污水和大氣降水的混合物。a、活性污泥法：將空氣連續(xù)鼓入曝氣池的廢水中，經(jīng)過一段時(shí)間，水中能形成繁殖物為大量好氣性微生物的活性污泥，它能吸附和分解廢水中的有機(jī)物，并以有機(jī)物為養(yǎng)料，使微生物大量繁殖。去除效率高達(dá)90%，方法簡單，目前應(yīng)用較廣泛（P71-72）。b、生物膜法：將廢水連續(xù)通過固體填料（碎石、爐渣），在填料上繁殖的大量微生物形成生物膜。生物膜能吸附及分解廢水中的有機(jī)物。從填料上脫落下來的老死的生物膜隨廢水流入沉淀池中，使沉淀池的水得到凈化。去除率達(dá)80-95%。c、生物塘：廢水在池塘中長時(shí)間停留（2-10天）會(huì)被水中微生物逐漸分解而得到處理。池塘中的藻類及地面大氣供氧維持微生物所需的氧。去除率75-90%，如廢水無毒，氧化塘后段可養(yǎng)魚。

d、污水灌溉法：污水在灌溉過程，通過土壤的過濾、吸附及生物氧化作用而得到處理，同時(shí)污水中的N、P、K還可被植物吸收利用。

注意:水質(zhì)要符合灌溉標(biāo)準(zhǔn)，否則損壞作物，進(jìn)而危害人類健康。

利用廢水中懸浮物質(zhì)和水的比重不同，借助重力沉降作用，從水中分離出來。裝置有沉淀池、沉砂池、隔油池等。利用過濾介質(zhì)截留廢水中的懸浮物。i、過濾介質(zhì)有：鋼條、篩網(wǎng)、砂、布等；ii