水体污染及防治教案

第八章水体污染及其主物防治川和海洋等。它是地表被水掩盖的自然综合体。水体污染是指污染物进入水体中的数量到达破坏水体原有功能的程度。我国水资源总量相对较丰富，地表径流总量为27万亿m3，占世界第六位；相当于陆地5％。但我国入均占有水量格外少，人均占有地表水仅2639m3，居世界第110径流量的四分之一。我国城币缺水更为严峻，全国统什有43450国有三亿多亩农田受干旱威逼，成灾面积约1145000人饮困难。3000132023〔不包括火、核电工业，下同〕废水排放量为509m3，工业废水中化学需氧量〔COD〕1239t113t。东部地区工业废水及COD、氨氮排放量分别占全国工业排放量的49%、55%和40%；中部35%、314016%、14%20%。2023〔包括全部具有下水管网的建制市和建制镇〕生活污水排放量为229m3，城镇生活污水中COD655t69t。东部地区城镇生活污水及COD、氨氮排放量分别占全国城镇排放量的57%、62%、58%；27%、27%、30%；16%、11%、12%。全国七大水系〔珠江、长江、黄河、淮河、辽河、海河和松花江、湖泊、水库、局部地区地下水及近岸悔域都受到了不同程度的污染。黄河断流时间最长的年份废污水排放量的变化1980～202381m3325m3，7.2418m31163m35.3%。城镇生活用水和工业用水之和占总用水的比例由11.3%提高到26.5水资源短缺和水体污染已经严峻影响我国经济的进展是污染生态学中重耍的争论课题。污水浇灌、氧化塘和上地处理系统是污水生物处理的重大措施第一节 污水浇灌污灌增加的缘由：水土分布不均匀，华北、西北污水排放增加，农业用水冲突加或许念污水浇灌〔sewageirrigation〕一般是指使用经过肯定处理的城巾污水浇灌农田、森林和草地。城市污水通常是指含有大量生活污水和商业污水以及少量工业废水的混合污水工业废水〔主要指农产品加工废水〕进展浇灌的。污水浇灌可分为：纯污水浇灌〔全年用污水浇灌〔清水、污水棍合使用或轮番浇灌〕间歇污水灌溉〔只在冬季或作物生长期迸行污水浇灌〕一、进呈现状应用工业和生活污水进展农业浇灌在世界各地已有近百年的历史，美国、澳大利亚、91%的工业和生活污水由下水道收集57%的污水经过了净化处理后仍用于农业浇灌和园林草3m320231/3我国污水浇灌的进展大体可划分为33：19572040年月起，在北京四周开头利用工业与生活废污水进展农田浇灌；1957～1972年为初步进展时期。1957年当时建工部联合农业部、卫生部把污水浇灌列入国家科研打算，从今开头兴建污水浇灌工程，污水浇灌得到了初步进展；1972年至今为快速进展时期。尽管1972年在石家庄召开了全国污水浇灌会议，制定了2080年月中后水浇灌面积得到快速扩大。据统计，我国1999401m3，污水浇灌面积从19634.1hm2进展1998361.8万hm2，占全国浇灌总面积的7.3%，特别是20709033.33hm2333.33hm2。地域分布上，我国污水浇灌的农田主要集中在北方水资源严峻短缺的海、辽85%。大型污水浇灌主要分布在我国北方大中城市近郊区，如北京、天津、辽宁、山西和疆石河子污水浇灌区。二、污水浇灌存在的主要问题污水处理技术水平较低，污水浇灌水质严峻超标、农田污染严峻。污水浇灌面积盲目进展，相关监控、治理体系严峻滞后，作物污染严峻。城市郊区渠道浇灌功能退化，大多变成污水排放的河道。污水浇灌的理论与技术争论不够三、污水浇灌的效益3〔一〕供给浇灌水源〔二〕提高土壤肥力污灌能增加士壤肥力污灌改善了上壤物理性质污灌能增加土壤微生物活性〔三)净化污水四、污灌净化水体的机制1、物理化学吸附和交换吸附作用2、生物氧化作用3、化学和光化学降解4、植物的吸取和代谢五、污灌存在的问题1、有机质过多消耗土壤中的氧气，导致养分环境。2、微量元素过多，对植物产生毒害。3、油过多，杜塞土壤空隙，隔绝氧气，加速土壤的复原。六、措施

4、有害物质〔重金属、有机氯等〕破坏农田生态系统稳定。5、城市和医院污水造成病原菌污染。利用氧化塘处理污水，再用于农灌。排污管道的净化作用七、污灌技术的争论〔一〕各类污水浇灌的可能性和措施污水分为：城市生活污水：有机质工矿污水：重金属、酚、氰、农药、石油等〔二、争论污染物在土壤－植物系统中迁移、转化和富集规律，合理调整作物布局。〔三、土壤环境容量和净化功能的争论〔四、污灌的监测和治理〔五、污水的预处理技术其次节富养分化1102040一、富养分化概念富养分化〔eutrophication〕它是指水体中养分物质过多，特别是氮、磷过多而导致水生植物〔浮游藻类等老的进程。破坏水体生态系统。是水体年轻的一种表现，也是潮泊分类与演化的一个指标。往呈现蓝色、红色、棕色等。毒，外表有一层胶质膜，鱼不能食用。藻类聚拢在水体上层，一方面发生光合作用，放出大养分元素在水体中的物质循环，使它们可以长期存在于水何中。富养分化水体的上层处于溶解氧过饱和状态明显对鱼类生长不利，在藻类大量生殖的季节，会造成大量鱼类的死亡。同时，大量藻类尸体沉积水体底部，会使水深渐渐变浅，年深月久，这些湖泊、水库等水体会演化成沼泽，引留意并应予赐予足够重视的严峻现象。述水体富养分化：1、溶氧量DO：指溶解于水中的分子态氧。2BOD：指水体中的有机物在好气条件下经微生物分解咸CO2和H2O时所需要的氧气。3、化学耗氧量COD：指化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧气。高锰酸钾法和重铭酸钾法4、总有机碳与总需氧量总有机碳〔TOC〕包括水中全部有机物质的含碳量，是评价水体有机物污染的一个综合指标。总需氧量〔TOD〕是指把水体中的碳、氮、硫、氢等元素全部氧化时所需氧的总量。TOC、TODBOD只在水质条件根本一样的状况下．才能表示为肯定的相关关系。二、富养分化形成的条件1、养分元素氮、磷是主要元素， 最小值定律：P2、光打算植物的分布：富光带； 光补偿面； 深水带。水体中的光照强弱、水生植物光合强度的强弱直接影响水体的富养化。3、温度水体温度的时间变似季节、昼夜〕形成水体的运动，是影晌水中氧和养分物质的垂直运动和在各层分布的重要因索。夏、冬季节水体的上下对流弱春、秋季对流强二、富养分化的指标与评价〔一〕富养分化的指标1、物理指标〔1〕透亮度〔2〕养分状态指数，不同的养分状态水应水质参数。表2、化学指标氮、磷的含量 表3、生物学指标生物多样性指标，如浮游生物表贫养分性浮游硅藻〔小环藻、平板藻〕错误！未找到引用源。浮游黄鞭毛藻〔锥囊藻〕富养分拴浮游硅藻〔星杆藻、囫杆型、冠盘藻，颗粒直连藻〕富养分性浮游绿藻〔盘星藻、栅藻〕浮游蓝藻〔向囊藻、囊丝藻、鱼腥藻｝眼虫藻类浮游生物〔裸藻〕细菌类浮憎生物三、富养分化的危害感官恶化，不利观光鱼类窒息或中毒死亡影响植物生长水质变劣，净化费用提高加速湖泊衰亡附件：废水处理的根本方法废水处理按其处理程度不同可分为三级：处理后的废水，通常仍含有有机物及其它污染物，不宜排放，还必需进展二级处理。二级处理主耍去除废水中呈胶体和溶解状态的有机性污染物，BOD的去除率可达80％以上，常用的处理方法是生物化学法。二缀处理后的废水，水质已很大改善，一般可到达排放标准。三级处理用干去除不能降解的有机物，以及氮、磷等可溶性无机物。混凝沉淀、砂滤、活性碳过糠、离子交换、电惨析、生物脱氮等。物理方法主要是通过物理作用采分别或回收废水中的悬浮物质筛滤、沉淀、气浮、过滤、离心分别、蒸发、结晶等方法；化学法，主要是借助化学反响的作用，来回收或去除废水中的溶解性物质或胶体物质，常用的化学方法有化学沉淀法、混凝法、中和法、氧化复原法等；法有吸附法、离子交换法，萃取取法、汽提法、吹脱法、电渗析法、反渗透法等；质，将有毒物质转化为无害物质。42四、富养分化治理1、污泥法除氮三段污泥法：去除BOD 硝化 脱氮错误！未找到引用源。第三节氧化塘氧化塘〔oxidationponds〕又称稳定塘或生物塘。它是利用库塘等水生生态系统对污水的净化作用，进展污水处理和利用的生物工程措施。机物进展厌氧分解．产生的沼气〔CH4〕逸出水面，二氧化碳、氨等溶解于永中。溶解或悬中藻类养分和生殖。藻类进展光合柞用放出的氧气供微生物分解有机物。一、我国氧化塘的主要特点充分利用地形超大型氧化塘工程净化和利用相结合广谱、高效、稳定的净化力量人工强化系统塘的争论和利用二、氧化塘的构造和净化机制氧化塘的净化作用主要是通过氧化、复原、合成的过程去除污水中的污染物〔生物可降解的物质。生物不能降解的物质，则由污水中物理化学性质的变化而发生氧化、复原、分散、沉降作用而沉淀除去。〔一〕厌氧塘兼性塘和好氧塘前的预处理塘，有机负荷高，厌氧占优势。厌氧菌能从NO3－和NO2－中猎取氧并放出氮。硫酸盐和碳酸盐是厌氧菌和兼性菌主要供氧体两个阶段： 产酸；甲烷发酵〔甲烷菌〕中恬性污泥混合为混合液，同时不断地供给空气，使氧转移到污水中促进好气纫菌的活动，次沉淀池，使泥水分别，澄清后将水排出。沉淀的污泥一局部回流到吧气池与污水混合，维泥郡分则是从系统中排出。3、活性污泥降解庆水中有机物的过程〔去除可分为两个阶段——吸附阶段和稳定阶到净化。在稳定阶段，主要是转移到活性污泥上的有机物质为微生物所利用的过程。当废水中的有机物处于悬浮状态和胶态时，吸附阶段很短〔一般在145分钟左右而稳定阶段较长。活性污泥法的主要问题是产生大量剩余的污泥，需要用其它方法处理。现在世界各国，包括我国都进展了各种处理系统以削减剩余污泥的产量的方法。这种方法是把活性污泥培育成颗粒状，用颗粒活性污泥完全矿化废水中的有机物，高碑店污水处理厂使用的就是活性污泥法。〔二〕生物膜法生物膜法和活性污泥法一样都是利用微生物来去除废水中有机物的方法。但在活性污泥生物则附着生长在某些固体物的外表，所以生物膜处理系统又称为附着生长系统。生物转盘〔又名转盘式生物滤池〕1．生物膜的构造与性能微生物附着在介质外表上，为微生物供给附着介质的材料称为滤料〔或载体。废水在形成生物膜。生物膜是微生物高度密集的物质，是由好氧菌、厌氧菌、兼性菌．真菌、原生的。料或载体外表的薄层中造成厌氧环境而形成厌氧膜层。进入尘物膜被降解，微生物的代谢产物则沿着相反的方向徘除．物膜呈老化状态。在流淌水的冲刷下，老化的生物膜脱落，的生物膜又开头生长，它具有较强的净化功能。3、生物膜法的特点菌和较高级的微生物，如丝状菌、轮虫、寡毛虫等。为生物膜法多为分段处理，在每段都能自然形成各自独特的优势微生物种群。动具有较强的适应性，并能在低温条件下保持较好的净化功能。它与活性污泥法相比，处理工艺产生的污泥量少，约为淆性污泥法的3／4，动力消耗一般较低，所产生的污泥宜干固液分别。〔三〕污水处理结——氧化塘〔生物塘〕污水处理塘是一些适宜的自然池塘、经人工改造的自然池塘或是人工修建的池塘。这些池塘通过不同工作原理和净化机理，诸如厌氧、好氧、兼性生物净化、水生生物处理、的自净容量。大多数的污水处理塘是利用水垢中的微生物和藻类对污水和有机废水迸行需氧生物处理，所以又称生物塘。有多年的历史：据美国的资料，在60年月初，美国用作家庭生活污水处理的生物浴已超过1000多个，而用作工业废水处理的生物塘也超过800个。近隼来，考虑到节能和污水197240001／3。我国从20世纪叨年月初就开晨了应用生物塘处理城市清水和工业废水的探究性争论。据有关资料，到1984年，我国就有犯座生物塘．过去生物塘主要用于处理人口较少的城镇污水，现在已发履到每天可处理10万吨以上污水。澳大利亚墨尔本市生物塘每天可处理35万吨污水。一、我国氧化塘的主要特点(一)充分利用地形，工程简易(二)超大型氧化塘工程(三)净化和利用相结合(四)广谱、高故和稳定的净化力量(玉)人工强化系统络的争论和应用二、氧化塘构造及净化机制1、厌氧塘厌氧塘是在处理高浓度有机污染物时，在兼性塘和好氧塘前的预处理塘，有机负菏高，厌氧占优势。N03-和NO2-、硫酸盐和碳酸盐是厌氧茵和兼性茵的主要供氧体。厌氧降解包括两个阶段：第一阶段是产酸阶段，其次阶段是甲烷发酵，就去除CODBOD而言，产酸阶段CODBOD降低得很少，但在甲烷发酵阶段则和二氧化碳而从废水中除去。产生甲烷和二氧化碳等气体的量越大，BoD和COD的去除率越高。(二)兼性塘分层:塘的上层阳光充分，藻类光合作用旺盛，水中溶解氧充分，是好氧菌—藻类共生系统；中层光照弱，溶解氧少，兼性微生物占优势；底层为厌氧层，厌氧微生物占优势，对沉淀于塘底的污泥进展厌氧发酵。兼性塘的BOD去除率取决于水中藻类浓度．一般可达70％一90％，比好氧塘更广谱地去污。在兼性塘中放养水葫芦、狐尾藻等植物时，能增加其除污力量。(三)好氧塘生系统能很好地除去BOD、氮、磷等无机养分，但由于藻类大量生殖，致使出水水质台藻类过多而使悬浮物、BOD、COD养鱼、虾、贝、鸭和鹅等，消耗藻类，维持水体养分平衡，实现污水资源化。好氧塘假设水质差，塘浅不易养鱼，可种植耐污而有净化力量的水葱、卢苇、菖蒲、水花生及水葫芦等。三、氧化塘的效益〔一、净化效率因素：季节生态系统类型和生物量藻类过多范围广和降解速率快，在到达同样的出水水质时，所需时间可缩短50％。同时、占地面积也可削减50％。主要是由于水解他能将大分子难降解有机物转化为小分子物质，从而加速了在后续稳定塘中的降解。四、氧化塘系统的类型(一)处理—贮存培系统(二)多级生态处理与利用系统第四节污水土地处理系统污水通过二级处理，仍旧合有肯定量的悬浮固体、溶解性有机物质、溶解性无机盐类，特别是含有较大量的氮、磷物质，因此，必需实行三级处理、但三级处理费用昂贵，所以提平衡，保护土壤土地处理系统概念污水土地处理是在人工调控下利用土壤—微生物—植物组成的生态系统使污水中的污染物净化的处理方法。污水资源化、无害化和稳定化的处理利用系统。污水土地处理是在污水农田浇灌的根底上进展起来的，二者不同：和污灌相像但不同：废水土地处理(LandTreatmentofWastewater)1化废水，到达肯定的水质目标，实质上是生态工程系统；对进水的水量、水质有较严格要求，需要肯定的预处理；通过试验争论确定设计运行参数，承受适宜负荷与运行条件；对系统进展有效治理与维护保证处理效果；能终年稳定运行；7、有收集系统，对出水进展有控的排放与利用；8、对四周环境设有监测系统

废水浇灌农田(WastewaterIrrigation)1以作物对水肥资源的利用为目标；以灌水定额、浇灌制度及废水农田排放标准来掌握浇灌水的水量与水质；无特地的设计运行参数，一般无完整科学的设计；不能终年运行；56无特地的环境监测系统一、土地处理系统类型土地处理技术有五种类型：慢速渗滤快速渗滤地表漫流湿地地下渗滤系统统，土地净化田，净化出水的收集和利用系统等五局部组成。慢速渗滤系统的污水投配负荷一般较低，渗滤速度慢，故污水净化效率高，出水水质优良。选择和预处理等。快速渗滤系统适用于渗透性格外良好的土壤，如砂土、砾石性砂土、砂质砂土等。污水灌至快速渗层土壤处于厌氧一好氧交替运行状态进展分解，使污水得以净化。快速渗滤法的主要目的是补给地下水和废水再生回用。用于补给地下水时不设集水系般状况下，污水经过一级处理就可以满足要求。假设可供使用的土地有限，需加大渗滤速率，或要求高质量的出水水质时，则应以二级处理作为预处理。地表漫流系统地表漫流系统适用于渗透性低的黏土或亚黏土，地面最正确坡度为2％到8％。废水以喷灌法或漫灌(淹灌)法有掌握地分布在地面上均匀的漫流，流向设在坡脚的集水渠，在流行过土壤流失，尾水收集后可回用或排放水体(4—8)。承受何种浇灌方法取决于土壤性质、作物类型、气象和地形。湿地处理系统湿地处理系统是一种利用低洼湿地和沼泽地处理污水的方法和土壤共同作用下得以净化湿地处理可用于直接处理污水或深度处理。污水进入系统前需预处理，方法有化粪池、格栅、筛网、初沉池、酸化(水解)池和稳定塘等。地下渗滤处理系统地下渗滤处理系统是将污水投配到距地面约0.5m深，有良好渗透性的地层中，藉毛管浸润和土壤渗透作用，使污水向四周集中，通过过滤、沉淀污水得到净化.地下渗滤系统适用于无法接人城市排水管网的小水量污水处理，如分散的居民点住宅、度假村、疗养院等。污水进入处理系统前需经化粪池或酸化(水解)池