水環(huán)境污染與防治

水環(huán)境污染與防治第一節(jié)水資源及其作用第二節(jié)水質(zhì)與水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)第三節(jié)水體污染與水體自凈第四節(jié)水污染控制主要內(nèi)容第一節(jié)水資源及其作用水圈：海洋、陸地、大氣中固態(tài)水、液態(tài)水、氣態(tài)水構(gòu)成的一個(gè)大體連續(xù)、相互作用又相互不斷交換的圈層。一、水的分布地球水總量：1.358×109km3水圈海洋97.3%淡水2.7%冰川、雪山77.2%地下水、土壤水22.4%江、河、湖、泊0.4%易于利用的淡水占全部淡水的20%左右，直接可利用的淡水僅占0.3%。二、水的循環(huán)1.水的自然循環(huán)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(yáng)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。100%91.7%8.3%100%66%34%8.3%=34%=37000km3/a2.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。二、水的循環(huán)地面水降水海洋蒸發(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下水回用水水的循環(huán)示意圖三、水資源廣義：地球上各種形態(tài)的水。天然水量并不等于可利用水量，水資源則一般僅指地球表層中可供人類利用并逐年得到更新的那部分水量資源。如大氣降水，江河、湖泊、水庫(kù)、土壤和含水層的淡水。水資源的含義水資源的特性我國(guó)水資源的特點(diǎn)水資源總量多，人均占有量少地區(qū)分配不均，水土資源不平衡年內(nèi)季節(jié)分配不均，年際變化很大部分河流含沙量大四、水資源的作用1、生活用水2、生產(chǎn)用水3、生態(tài)用水工業(yè)用水農(nóng)業(yè)用水65%22%農(nóng)村城鎮(zhèn)占全球用水量的7%水資源短缺水資源分布不均水環(huán)境污染五、水資源利用中的問題水資源數(shù)量分級(jí)（世界水資源所）：人均占有量<1000m3,最低水平，嚴(yán)重缺水；1000~5000m3,低水平，缺水；5000~10000m3，中等水平，不缺水；>10000m3，水資源豐富。UN可持續(xù)發(fā)展委員會(huì)：缺水警戒線：1750m3全球的水資源短缺1、水資源的短缺

聯(lián)合國(guó)世界淡水資源綜合評(píng)價(jià)報(bào)告指出，世界約1/3人口生活在面臨中度和高度水緊張的地區(qū)，水資源的短缺制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，如果不采取行動(dòng)，預(yù)計(jì)2025年世界人口的2/3或近55億將有面臨著這種局面的風(fēng)險(xiǎn)。聯(lián)合國(guó)已將我國(guó)列為全球13個(gè)最缺水的國(guó)家之一。我國(guó)的水資源短缺農(nóng)業(yè)缺水城市缺水生態(tài)缺水我國(guó)：總體處于缺水上下限的中低值.北方：988m3；內(nèi)陸11省市：<1750m3南方：分布不均有效灌溉面積為：51.2%668個(gè)建制市：60%缺水地理分布不均：

全球：北非、中東、中亞嚴(yán)重缺水；中國(guó)：81%分布在長(zhǎng)江及其以南地區(qū)時(shí)間分布不均：

我國(guó)大部分地區(qū)冬季少雨干寒，

60%~80%降雨集中在汛期2、水資源分布不均

圖黃河邊上的貧困小孩

圖干旱帶來的水荒圖斷流的黃河

全國(guó)七大水系，約50%河段污染嚴(yán)重流域干流42.3%的河段不能滿足飲用水源水質(zhì)要求；13.8%的河段不能滿足景觀、工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水需求；63.8%的城市河段不能作為飲用水源地。原因：工業(yè)和城市廢水排放農(nóng)業(yè)面源污染。3、水環(huán)境污染

七大水系污染程度由重到輕依次為：海河、遼河、黃河、淮河、松花江、珠江、長(zhǎng)江。七大水系主要污染指標(biāo)是石油類、生化需氧量、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、揮發(fā)酚和汞等。水資源的數(shù)量特征

水資源的質(zhì)量特征—水質(zhì)

第二節(jié)

水質(zhì)與水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)一、水質(zhì)與水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)定義：

是由水體的物質(zhì)組成，水的物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)所決定的滿足人類各種用水目的、或符合水域功能的適宜程度的綜合表征。水質(zhì)和水量作為水的資源屬性。水體的概念：水體是指海洋、河流、湖泊、水庫(kù)、冰川、沼澤以及底下水等的總稱，是以相對(duì)穩(wěn)定的陸地為邊界的天然水域。環(huán)境學(xué)領(lǐng)域中則把水體當(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。

水體不僅指水，還包括所含的各種物質(zhì)、水生生物及底質(zhì)等。溶解氣體溶解物質(zhì)膠體物質(zhì)懸浮物質(zhì)主要?dú)怏w：N2,O2,CO2

微量氣體：H2,CH4,H2S主要離子：Cl-,SO42-,HCO3-,CO32－,Na+,Ca2+,Mg2+,Fe2+,Fe3+

生物生成物：NH4+,NO3-,NO2-,HPO42-,H2PO4-,PO43-

微量元素：Br-,I-,F-,Ni,Ti,Au,Ba無機(jī)膠體：SiO2,Fe(OH)3,Al(OH)3

有機(jī)膠體：腐殖質(zhì)膠體細(xì)菌藻類及原生動(dòng)物泥土、粘土其它不溶物質(zhì)天然水中的物質(zhì)H2O水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)：水質(zhì)狀態(tài)需要用一系列的參數(shù)加以表征，反映水體質(zhì)量特征的參數(shù)，稱為水質(zhì)指標(biāo)。水的質(zhì)量狀態(tài)可以水體的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)等多方面的特征加以反映。這些反映水質(zhì)物理狀態(tài)、化學(xué)狀態(tài)和生物學(xué)狀態(tài)的特征參數(shù)分別稱為水質(zhì)物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)和生物學(xué)指標(biāo)。物理性水質(zhì)指標(biāo)化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)生物學(xué)水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)感官指標(biāo)總固體懸浮固體溶解固體可見固體電導(dǎo)率一般化學(xué)性指標(biāo)有毒化學(xué)性指標(biāo)有關(guān)氧平衡的指標(biāo)細(xì)菌總數(shù)總大腸菌群數(shù)各種病原細(xì)菌病毒溫度、色度、嗅和味、渾濁度、透明度等

pH、堿度、硬度、各種陽(yáng)離子、各種陰離子、總含鹽量、一般有機(jī)物質(zhì)等如重金屬、氰化物、多環(huán)芳烴、各種農(nóng)藥等溶解氧（DO）、化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、總需氧量（TOD）等

污染水體：還有BOD、DO、COD、TOD、TOC

水質(zhì)指標(biāo)①化學(xué)耗氧量(COD)：又稱化學(xué)需氧量。在規(guī)定條件下，使水樣中能被氧化的物質(zhì)氧化所需耗用氧化劑的量，以每升水消耗氧的毫克數(shù)表示。其值可粗略地表示水中有機(jī)物的含量，用以反映水體受有機(jī)物污染的程度。②生化需氧量(BOD)：指在好氣條件下，微生物分解水體中有機(jī)物質(zhì)的生物化學(xué)過程中所需溶解氧的量，是反映水體中有機(jī)污染程度的綜合指標(biāo)之一。污水水質(zhì)指標(biāo)目前國(guó)內(nèi)外普遍采用20℃培養(yǎng)5d的生物化學(xué)過程需要氧的量為指標(biāo)(以mg/L為單位)，記為BOD5。生化需氧量包含的內(nèi)容范圍同化學(xué)需氧量一樣，是不含氮有機(jī)物和含氮有機(jī)物中的碳的氧化部分，也就是有機(jī)物的碳的生化需氧量。污水水質(zhì)指標(biāo)③總有機(jī)碳量(TOC)：水中溶解性和懸浮性有機(jī)物中存在的全部碳量是評(píng)價(jià)水體需氧有機(jī)物的一個(gè)綜合指標(biāo)。④總需氧量(TOD)：水中有機(jī)物中除含有機(jī)碳外，尚含有氫、氮、硫等元素。當(dāng)有機(jī)物全部被氧化時(shí)，碳被氧化為二氧化碳，而氫、氮、硫則被氧化為水、一氧化氮和二氧化硫等。此時(shí)氧化所需的氧量稱為總需氧量。污水水質(zhì)指標(biāo)1、水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)：為了保護(hù)水資源，防止水質(zhì)污染和破壞的各種標(biāo)準(zhǔn)。包括各種水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。2、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成：制定標(biāo)準(zhǔn)的目的；標(biāo)準(zhǔn)的適用對(duì)象和范圍；標(biāo)準(zhǔn)中引用的其他標(biāo)準(zhǔn)；標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的環(huán)境質(zhì)量參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)值；環(huán)境質(zhì)量參數(shù)的分析監(jiān)測(cè)方法；標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施與監(jiān)督等內(nèi)容。二、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)3、我國(guó)頒布的主要水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GHZB3838-2002）；《地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-93）；《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB3097-1997)；《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB11609-89)；《農(nóng)業(yè)灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB5084-92)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-1986)；《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）；以及各行業(yè)廢水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，如《造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB3544-92）、《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13456-92)等《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）

Ⅰ：源頭水、國(guó)家自然保護(hù)區(qū)

Ⅱ：集中式生活飲用水水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)、珍貴魚類保護(hù)區(qū);Ⅲ：集中式生活飲用水水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)、一般魚類保護(hù)區(qū);Ⅳ：一般工業(yè)用水區(qū)、人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)；

Ⅴ：農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域4、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的作用：（1）制定水環(huán)境規(guī)劃和計(jì)劃的定量化依據(jù)；（2）進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)繩；（3）進(jìn)行水質(zhì)管理的技術(shù)基礎(chǔ)；（4）是提高水環(huán)境質(zhì)量的重要手段。第三節(jié)水體污染與水體自凈幾種定義：1、水體受人類活動(dòng)或自然因素的影響，使水的感官形狀、物理化學(xué)性質(zhì)、生物組成以及底泥情況等方面產(chǎn)生了惡化。2、排入水體的工業(yè)廢水、生活污水及農(nóng)業(yè)徑流等的污染物質(zhì)超過了水體的自凈能力，引起水質(zhì)的惡化。3、污染物質(zhì)大量進(jìn)入水體，使水體的原有用途遭到不同程度的破壞。綜合定義：

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。一、水體污染的概念來源工業(yè)廢水生活污水農(nóng)業(yè)退水形狀點(diǎn)源面源二、水污染的主要來源廢水中污染物濃度大廢水成分復(fù)雜且不易凈化帶有顏色或異味廢水水量和水質(zhì)變化大1.點(diǎn)污染源工業(yè)廢水二、水污染的主要來源造成水體污染的主要來源，包括廢水（工業(yè)冷卻水）、污水（與產(chǎn)品直接接觸受污染的排水）、廢液（在生產(chǎn)工藝中流出的廢液）。工業(yè)廢水的特點(diǎn)SS含量高，100－3000mg/L左右需氧量高，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。生活污水

主要來自家庭、商業(yè)、學(xué)校、旅游服務(wù)業(yè)及其他城市公用設(shè)施，包括廁所沖洗水、廚房洗滌水、洗衣機(jī)排水、沐浴排水及其他排水等。生活污水中99.9%是水，固體物不到0.1%大量合成洗滌劑生活污水不同于城市污水。城市污水指排入城市污水管網(wǎng)的各種污水的總和，有生活污水、一定量的各種工業(yè)廢水、地面的降雪、融雪水及垃圾、廢物、污泥等。生活污水的特點(diǎn)SS、需氧量低于工業(yè)廢水；水質(zhì)成分有日變化規(guī)律，含N、P高；有機(jī)物質(zhì)主要有纖維素、淀粉、糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、尿素等；含多種微生物，每毫升污水中可含幾百萬個(gè)細(xì)菌，病原菌也多；產(chǎn)生惡質(zhì)、腐臭和陰溝臭；不能直接農(nóng)灌。過量使用洗滌劑過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2.面污染源農(nóng)業(yè)面源污染城市徑流污染也稱非點(diǎn)源污染，具有面廣、分散、難于收集、難于治理的特點(diǎn)。農(nóng)業(yè)污染源：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)藥過量施用農(nóng)藥污染水體過量施用化肥污染水體1.懸浮物使水體變渾，影響水生植物的光合作用，吸附有機(jī)毒物、重金屬等，形成危害更大的復(fù)合污染物沉入水底，日久形成淤積，妨礙水上交通或減少水庫(kù)容量，增加挖泥負(fù)擔(dān)。2.耗氧有機(jī)物排入水體后能在微生物作用下分解為簡(jiǎn)單的無機(jī)物，在分解過程中消耗氧氣，使水體中的溶解氧減少。影響魚類和水生生物的生存，造成水體變黑發(fā)臭。三、主要的水污染物質(zhì)3.植物性營(yíng)養(yǎng)物

主要指含有氮、磷的無機(jī)、有機(jī)化合物，易引起水中藻類及其他浮游生物大量繁殖，形成富營(yíng)養(yǎng)化，使自來水處理廠運(yùn)行困難，造成飲用水的異味，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使水中溶解氧下降，魚類大量死亡，甚至?xí)?dǎo)致湖泊的干涸滅亡。4.重金屬重金屬是具有潛在危害的重要污染物質(zhì)，從20世紀(jì)50年代前后日本出現(xiàn)的水俁病和骨痛病，均已查明是由于汞、鎘污染引起的公害病。重金屬的環(huán)境污染已受到人們極大的關(guān)注。三、主要的水污染物質(zhì)5.難降解有機(jī)物指難以被微生物降解的有機(jī)物，能在水中長(zhǎng)期穩(wěn)定地存留，并通過食物鏈富集，最后進(jìn)入人體。它們中的一部分化合物即使在十分低的含量下仍具有致癌、致畸和致突變的作用。6.石油類主要來源于船舶廢水、工業(yè)廢水、海上石油開采及大氣石油烴沉降。它會(huì)阻止氧進(jìn)入水中，妨礙水生植物的光合作用。同時(shí)，石油還會(huì)粘附在魚鰓上，使之呼吸困難直至魚類死亡，還會(huì)抑制水鳥產(chǎn)卵和孵化。食用在含有石油的水中生長(zhǎng)的魚類等水產(chǎn)品，會(huì)危及人體健康。三、主要的水污染物質(zhì)7.酸堿主要來自礦山排水及許多工業(yè)廢水。它會(huì)破壞水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡；影響漁業(yè)生產(chǎn)，腐蝕船只、橋梁及其他水上建筑。用酸化或堿化的水澆灌農(nóng)田，會(huì)破壞土壤的理化性質(zhì)，對(duì)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)和生活用水都會(huì)產(chǎn)生不良的影響。8.病原體生活污水、醫(yī)院污水和屠宰、制革、洗毛、生物制品等工業(yè)廢水，常含有各種病原體，如病毒、病菌、寄生蟲，會(huì)傳播霍亂、傷寒、胃炎、腸炎、痢疾以及其他病毒傳染的疾病和寄生蟲病。三、主要的水污染物質(zhì)污染的分類化學(xué)性污染物理性污染生物性污染酸堿鹽污染重金屬污染有機(jī)物污染毒物污染懸浮物污染熱污染放射性污染水體污染致病細(xì)菌病毒污染（一）化學(xué)污染無機(jī)無毒無機(jī)有毒有機(jī)無毒有機(jī)有毒1、無機(jī)無毒無機(jī)無毒：酸、堿、無機(jī)鹽類。來源：酸（采礦、化肥、燃料等工業(yè)）；

堿（造紙、化纖、皮革等工業(yè)）危害：改變水體pH；（7.0-8.5）使淡水的礦化度增高，影響用水水質(zhì)；富營(yíng)養(yǎng)化（N、P）。無毒轉(zhuǎn)化（硝酸鹽）2、無機(jī)有毒1）重金屬：汞(Hg)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、砷(As)來源：冶金、采礦、化學(xué)等工業(yè)。危害：生物富集、“三致”。特點(diǎn)：微量致毒性，食物鏈富集性，有機(jī)物毒性增強(qiáng)性，潛伏性。2、無機(jī)有毒2）氰化物（含CN-的物質(zhì)）來源：化學(xué)、電鍍、煤氣、煉焦工業(yè)。危害：毒性極強(qiáng)，人誤服0.2克左右的氰化鉀或氰化鈉，立即死亡；水中CN－含量0.3-0.5mg/l，魚類死亡；0.3mg/l，微生物死亡；0.1mg/l，蟲類死亡。水體對(duì)氰化物的自凈能力強(qiáng)，主要靠揮發(fā)和氧化分解兩種途徑完成。揮發(fā)：氧化分解90%10%2、無機(jī)有毒3）氟化物來源：電鍍加工企業(yè)危害：F離子濃度＞1mg/l時(shí)，出現(xiàn)氟危害，如牙齒出現(xiàn)氟斑、骨骼變形、腎臟損害。

有機(jī)無毒：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)單的無機(jī)化合物。這些化合物在分解過程中需要消耗大量的氧氣。3、有機(jī)無毒

表示耗氧有機(jī)物指標(biāo)生化需氧量(BOD)化學(xué)需氧量(COD)總有機(jī)碳(TOC)總需氧量(TOD)溶解氧(DO)1）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）。

常用BOD5：20℃，培養(yǎng)5d生物化學(xué)過程的需氧量。

分為兩個(gè)階段完成：有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(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)。有機(jī)物的生物化學(xué)作用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,測(cè)定快速，但不能區(qū)分難易生物氧化有機(jī)物和易生物氧化有機(jī)物。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）

溶于水中自由狀態(tài)氧分子的量。水體中的溶解氧的來源:

一是由大氣中的氧通過擴(kuò)散方式補(bǔ)給，這是水中溶解氧的主要來源；二是水生植物的光合作用也放出氧。5）溶解氧（DO）

水體中溶解氧減少有三個(gè)方面：一是耗氧有機(jī)污染物在降解時(shí)，耗氧；二是還原性無機(jī)物質(zhì)氧化時(shí)耗氧；三是生物呼吸過程吸收氧。

氧補(bǔ)給=消耗：水體中溶解氧處于平衡，屬正常狀態(tài)。氧補(bǔ)給>消耗：水體中溶解氧呈飽和狀態(tài)。氧補(bǔ)給<消耗：水體缺氧，水質(zhì)處于惡化狀態(tài)。

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。4、有機(jī)有毒（二）物理污染顏色：說明污染物的含量。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：煤電廠、核電廠來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。（三）生物污染生物污染是指城市生活污水、醫(yī)院污水或畜禽養(yǎng)殖廠、屠宰場(chǎng)等排入地表后，引起病源微生物污染。

特點(diǎn)：數(shù)量大、分布廣、繁殖快、具抗逆性。反映水體受生物性污染的過程及飲用水的衛(wèi)生安全程度的指標(biāo)包括：細(xì)菌總數(shù)：100個(gè)/mL(飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn))大腸菌群：3個(gè)/L(飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn))2000個(gè)/L(地面水標(biāo)準(zhǔn)中Ⅱ類水體標(biāo)準(zhǔn))污染物在水體中的運(yùn)動(dòng)特征推流遷移分散作用污染物的衰減和轉(zhuǎn)化污染物進(jìn)入水體之后，隨著水的遷移運(yùn)動(dòng)、污染物的分散運(yùn)動(dòng)以及污染物質(zhì)的衰減轉(zhuǎn)化運(yùn)動(dòng)，使污染物在水體中得到稀釋和擴(kuò)散，從而降低了污染物在水體中的濃度，它起著一種重要的“自凈作用”。1、推流遷移是指污染物在水流作用產(chǎn)生的遷移作用。只改變水流中的污染物的位置，并不能降低污染物的濃度。2、分散作用污染物在河流水體中的分散作用包括三方面內(nèi)容：分子擴(kuò)散、湍流擴(kuò)散和彌散。既改變水流中的污染物的位置，也降低了污染物的初始濃度，但總量不變。3、污染物的衰減和轉(zhuǎn)化進(jìn)入水環(huán)境中的污染物可分為兩大類：保守物質(zhì)和非保守物質(zhì)。保守物質(zhì)進(jìn)入水環(huán)境以后，隨著水流的運(yùn)動(dòng)而不斷變換所處的空間位置，還由于分散作用不斷向周圍擴(kuò)散而降低其初始濃度，但它不會(huì)因此改變總量。重金屬，很多高分子有機(jī)化合物都屬保守物質(zhì)。對(duì)于那些對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)有害，或暫時(shí)無害但能在水環(huán)境中積累，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看是有害的保守物質(zhì)，要嚴(yán)格控制排放，因?yàn)樗h(huán)境對(duì)它們沒有凈化能力。非保守性物質(zhì)進(jìn)入水環(huán)境以后，除了隨著水流流動(dòng)而改變位置，并不斷擴(kuò)散而降低濃度外，還因污染物自身的衰減而加速濃度的下降。非保守性物質(zhì)的衰減有兩種方式：一是由其自身的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律決定的；另一種是在水環(huán)境因素的作用下，由于化學(xué)的或生物的反應(yīng)而不斷衰減，比如可以生化降解的有機(jī)物在水體中的微生物作用下的氧化分解過程。3、污染物的衰減和轉(zhuǎn)化四、水污染特征河流污染

湖泊（水庫(kù)）污染海洋污染地下水污染特點(diǎn)：

■污染程度隨徑流量變化

■染物擴(kuò)散快

■污染影響大

我國(guó)的河流污染狀況：

中國(guó)主要河流有機(jī)污染普遍，面源污染日益突出。遼河、海河污染嚴(yán)重，淮河水質(zhì)較差，黃河水質(zhì)不容樂觀，松花江水質(zhì)尚可，珠江、長(zhǎng)江水質(zhì)總體良好。各大流域片的主要污染河段均集中在城市河段，63.8%的城市河段為IV至劣V類水質(zhì)。河流污染——特點(diǎn)：■污染來源廣、途徑多、種類復(fù)雜■污染稀釋和搬運(yùn)能力弱■生物降解和累積能力強(qiáng)我國(guó)主要湖泊富營(yíng)養(yǎng)化狀況：主要湖泊富營(yíng)養(yǎng)化問題突出：滇池、太湖湖泊（水庫(kù)）污染——富營(yíng)養(yǎng)化污染的概念富含植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氮、磷的污水大量排入水體，使得水生生物生產(chǎn)力增高，某些特征藻類生長(zhǎng)與繁殖過旺，水體透明度顯著降低，溶解氧含量下降，水質(zhì)進(jìn)一步惡化的現(xiàn)象。水體富營(yíng)養(yǎng)化污染多發(fā)生在海灣、河口、湖泊、水庫(kù)等流動(dòng)性較小的水體。與富營(yíng)養(yǎng)化密切相關(guān)的兩個(gè)概念是水華、赤潮。水華（algalbloom）：多發(fā)生于河口、湖庫(kù)，其特征藻類是藍(lán)藻，故水體易呈藍(lán)綠色渾濁。赤潮（redtide）：多發(fā)生于港灣、近海處，其特征藻類是紅色的夜光藻、褐藻等，水面呈現(xiàn)紅色。水體富營(yíng)養(yǎng)化的危害（1）消耗水中的DO，進(jìn)而影響到各種水生生物，破壞水生生態(tài)系統(tǒng)；（2）是水體大部分區(qū)域處于缺氧的還原狀態(tài)，易為厭氧微生物活動(dòng)產(chǎn)生有害氣體（如H2S、NH3、CH4等）；（3）將還原成對(duì)人、動(dòng)物及其有害的NO2-；（4）某些藍(lán)藻直接分泌毒素或在死后產(chǎn)生有毒物質(zhì)，或腐敗產(chǎn)生惡臭；（5）其它危害：從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，加速了湖泊的老化，促使水面減少，降低了調(diào)節(jié)氣候的環(huán)境功能；堵塞水管道、水工建筑；降低水體的娛樂與旅游價(jià)值。水體富營(yíng)養(yǎng)化過程

（一）水體富營(yíng)養(yǎng)化類型

1．天然富營(yíng)養(yǎng)化：湖泊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的這種天然富集，湖水營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度逐漸增高而發(fā)生水質(zhì)變化的過程，就是通常所稱的天然富營(yíng)養(yǎng)化。

2．人為富營(yíng)養(yǎng)化：天然富營(yíng)養(yǎng)化和人為富營(yíng)養(yǎng)化的共同點(diǎn)在于它們都是由于水體中氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的富集，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，使魚類或其他生物大量死亡、水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。營(yíng)養(yǎng)化的特征水體出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象時(shí)主要表現(xiàn)為浮游生物大量繁殖，因占優(yōu)勢(shì)的浮游生物的顏色不同水面往往呈現(xiàn)藍(lán)色、紅色、棕色、乳白色等，這種現(xiàn)象在江河湖泊中稱為“水華”，在海洋則稱為“赤潮”。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。赤潮的海水都有臭味，它主要會(huì)使水體變粘稠，附著在魚蝦表皮和鰓上，導(dǎo)致魚蝦呼吸困難而死亡；許多赤潮生物還有較大毒性，因此它對(duì)海洋捕撈業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的危害極大。赤潮：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，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。

夜光藻赤潮2001年4月東海赤潮東海赤潮7東海赤潮8東海赤潮5東海赤潮6東海赤潮9米氏裸甲藻赤潮

養(yǎng)殖水域赤潮2000年5月東海赤潮

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：引起海洋異變，局部中斷海洋食物鏈，使海域一度成為死海；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。水華（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（嚴(yán)格意義上應(yīng)稱為藍(lán)細(xì)菌）、綠藻、硅藻等，也就是水的富營(yíng)養(yǎng)化。“水華”發(fā)生時(shí)，水一股呈藍(lán)色或綠色。

來水水質(zhì)較差污染源輸入溫度升高光照時(shí)數(shù)延長(zhǎng)城區(qū)環(huán)境補(bǔ)水量的銳減水華爆發(fā)云南滇池太湖巢湖共性：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。

富營(yíng)養(yǎng)化作用引起的湖泊生態(tài)系統(tǒng)的變化貧營(yíng)養(yǎng)湖泊與富營(yíng)養(yǎng)湖泊特征比較貧營(yíng)養(yǎng)湖富營(yíng)養(yǎng)湖營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富浮游藻類稀少浮游藻類較多有根植物稀疏有根植物茂盛湖盆通常較深湖盆通常較淺湖底常為砂石砂礫湖底多為淤泥沉積物水質(zhì)清澈透亮水質(zhì)混濁發(fā)暗湖水溫度較低湖水溫度較高特征性魚類：鮭魚等特征性魚類：草、鯉、鰱等湖水的營(yíng)養(yǎng)化程度判斷標(biāo)準(zhǔn)湖泊的營(yíng)養(yǎng)化程度可用磷含量、總氮含量、葉綠素a含量和透明度等指標(biāo)來度量。

一般地說，總磷和無機(jī)氮分別超過20毫克/米3

和300毫克/米3

就認(rèn)為水體處于富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。吉克斯塔特（Gekstatter）提出了劃分水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)，并為美國(guó)環(huán)境保護(hù)局（EPA）在水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化研究中所采用。

特點(diǎn)：

■污染來源廣泛

■污染難于治理

■污染危害嚴(yán)重我國(guó)地下水污染狀況：

主要集中在北方地區(qū)，硝酸鹽污染地下水污染——我國(guó)近海污染狀況：渤海、東海、南海以渤海為例：60年代以前：3次；70年代：9次；80年代：74次90年代：1990年34次，1998年22次，1999年7月3日，出現(xiàn)了1500km2面積的嚴(yán)重赤潮，7月15日更擴(kuò)大到了6500km2。2000年僅遼寧、浙江兩次較大赤潮造成的漁業(yè)損失就近3億元。特點(diǎn)：

■污染源多而復(fù)雜

■污染的持續(xù)性強(qiáng)

■污染擴(kuò)散范圍大海洋污染——

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)象稱為水體自凈。四、水體自凈與水環(huán)境容量水體自凈作用往往需要一定的時(shí)間、一定范圍的水域以及適當(dāng)?shù)乃臈l件。水體的自凈作用還決定于污染物的性質(zhì)、濃度以及排放方式等。

物理凈化化學(xué)凈化生物凈化水體自凈作用稀釋擴(kuò)散沉淀?yè)]發(fā)氧化還原分解凝聚中和生物活動(dòng)（二）水體自凈作用的發(fā)生物理自凈物理自凈能力的強(qiáng)弱取決于水體的物理?xiàng)l件如溫度、流速、流量等，以及污染物自身的物理性質(zhì)如密度、形態(tài)、粒度等。物理自凈對(duì)海洋和容量大的河段等水體的自凈起著重要的作用。

化學(xué)自凈影響化學(xué)自凈的環(huán)境條件有酸堿度、氧化還原電勢(shì)、溫度、化學(xué)組分等。污染物自身的形態(tài)和化學(xué)性質(zhì)對(duì)化學(xué)自凈也有很大影響。

生物自凈

影響水體生物凈化作用的主要因素是水中的溶解氧含量，溫度和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的碳氮比例。水中一些特殊的微生物種群和高等水生植物如浮萍、鳳眼蓮等，能吸收并濃縮水中的汞、鎘等重金屬元素或難降解的人工合成有機(jī)物，使水逐漸得到凈化。水體自凈過程的特征污染物濃度逐漸下降污染物毒性降低重金屬被固定：溶解態(tài)被吸附不溶性化合物

底泥復(fù)雜有機(jī)物簡(jiǎn)單有機(jī)物不穩(wěn)定化合物穩(wěn)定化合物溶解氧經(jīng)急劇下降最低點(diǎn)緩慢上升生物種群趨于正常分布環(huán)境容量1、環(huán)境自凈能力：環(huán)境接納污染物的能力。2、環(huán)境容量：

某一環(huán)境在自然生態(tài)結(jié)構(gòu)與正常功能不受損害、人類生存環(huán)境質(zhì)量不下降的前提下，能容納的污染物的最大負(fù)荷量稱為該環(huán)境的容量。3、水環(huán)境容量：水體能容納某種污染物的最大負(fù)荷，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。

W＝Ｖ(Ｃs-CB)+CV：水體體積Ｃs：污染物環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)CB：污染物背景值C：水體自凈能力基本控制模式——三級(jí)控制源頭控制污水集中處理尾水最終處置再利用/環(huán)境水體接管標(biāo)準(zhǔn)出水標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)控制二級(jí)控制三級(jí)控制第四節(jié)水污染控制一、源頭控制1．工業(yè)廢水

■優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、調(diào)整規(guī)劃布局

■清潔生產(chǎn)

單位產(chǎn)品耗水量（國(guó)外先進(jìn)水平——國(guó)內(nèi)平均水平）

鋼鐵行業(yè)：3~5m3/t——70~100m3/t

油煉制行業(yè)：0.2m3/t——5~6m3/t

■就地處理：達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)2．生活污水

■合理進(jìn)行人口密度及分布規(guī)劃

■公眾教育

現(xiàn)代水輸?shù)牟焕绊憽熬G色消費(fèi)”、“綠色生活”：無磷洗衣粉一、源頭控制

3．面源水污染

■城市徑流收集雨水利用減少硬質(zhì)地面增加綠化用地

■農(nóng)村面源

發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)減少土壤侵蝕合理利用農(nóng)藥截流農(nóng)業(yè)污水畜禽糞便處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)廢水及村鎮(zhèn)生活污水處理一、源頭控制一級(jí)導(dǎo)流——城市污水截流管網(wǎng)完善下水道系統(tǒng)——■舊城區(qū)：雨水/污水合流制，適當(dāng)?shù)母脑臁鲂鲁菂^(qū)：雨水/污水分流制二、污水集中處理■物理處理法■化學(xué)處理法■生物處理法主導(dǎo)：城市污水處理廠處理方法分類——污水集中處理去除物質(zhì)——不溶性的、呈懸浮狀態(tài)的污染物。主要工藝——篩濾截留、重力分離、離心分離等。處理設(shè)備——格柵和篩網(wǎng)、沉砂池和沉淀池、氣浮裝置、離心機(jī)、旋流分離器等?！鑫锢硖幚矸ɡ梦锢碜饔梦鬯刑幚砣コ镔|(zhì)——呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物。主要工藝——中和、混凝、化學(xué)沉淀、氧化還原、吸附、離子交換、膜分離等。■化學(xué)處理法利用化學(xué)反應(yīng)污水集中處理

好氧生物處理

厭氧生物處理（污泥處理，可產(chǎn)沼氣）土地處理系統(tǒng)(生物穩(wěn)定塘)■生物處理法活性污泥法（曝氣池、二次沉淀池）生物膜法（生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物流化床）氧化塘法（魚塘、鴨塘、鵝塘）優(yōu)點(diǎn)：高效低耗微生物作用，