第2章水质与水质标准

第2章：水质与水质标准2.1水中的杂质与性质2.1.1天然水体中的杂质杂质的来源：自然过程（降水、渗透溶解、冲刷等）人为因素（使用中污染）杂质的分类：按尺寸大小分为：悬浮物、胶体、溶解物

按化学结构：无机物、有机物、生物体按杂质的来源：天然、污染性

悬浮物胶体溶解物产生浑浊的主要根源（浊度）饮用水处理的主要去除对象悬浮物特性

尺寸较大，动水中呈悬浮状，静水中可下沉或上浮。包括泥砂、大颗粒粘土、矿物废渣等无机易沉悬浮物和草木、浮游生物体等有机易浮悬浮物。

通常用重力沉降法去除。胶体特性

尺寸小，在水中长期静置很难下沉。包括粘土、细菌、病毒、腐殖质、蛋白质、有机高分子物质等，天然水中的胶体一般带负电荷，也有带正电的。其中的有机物会造成水的色、臭、味。

胶体物和粒径小于0.1mm的悬浮物须投加混凝剂方可去除。

溶解物特性稳定均匀分散在水中，须用化学或物化等特殊方法去除。

溶解杂质包括有机物和无机物两类。

无机溶解物：无机低分子和离子。一般是工业用水的去除对象，有毒有害物也是饮用水的去除对象。

有机溶解物：主要来源于水源污染。是水处理重点研究和处理对象。

天然水体中主要溶解杂质：气体（O2、N2、CO2、H2S等）。离子（Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO3-、SO42-、Cl-等）。2.1.2几种典型水体的水质特点

水源的类型：地下水地表水：江河水、湖泊及水库水、海水

不同水源有不同的水质特征，同一水源的杂质成分和含量也会随时间、地点和气象条件发生变化。地下水特点

水质清澈，细菌较少，水温和水质较稳定，但含盐量、硬度、铁和锰高于地表水。含盐量一般在100-5000mg/L，硬度通常在100-500mg/L一般宜作饮用水和工业冷却用水的水源。江河水特点

悬浮物和胶态杂质含量较多，细菌含量和浊度高于地下水，水的色、臭、味变化较大，有毒、有害物质易进入水体，水温不稳定，受自然条件的影响较大。但含盐量、硬度较低。含盐量一般在70-900mg/L，硬度通常在50-400mg/L(以CaCO3计)之间。

宜作饮用水水源。

湖泊及水库水特点

水质类似于河水，但浊度较低，一般含藻类较多，易受污染，含盐量较河水高。按含盐量高低分淡水湖、微咸水湖和咸水湖（含盐量>1000mg/L）。

淡水湖的水宜作生活饮用水水源。咸水湖的水不宜作为生活饮用水水源。海水特点

含盐量高，在7.5-43.0g/L左右，且各种盐类或离子的重量比例基本一定。其中氯化物含量最高，约占89%左右，其次为硫化物、碳酸盐，其它盐类含量极少。

须经淡化处理后方可作为居民生活用水。2.2水体污染与自净2.2.1水中常见的污染物及其来源污染物分类：按化学性质：无机、有机按物理性质：悬浮性、胶体、溶解性按污染特征污染物分类：

可生物降解有机污染物有机物难生物降解有机污染物污染物无直接毒害作用无机物无机物有直接毒害作用无机物1.可生物降解的有机污染物特点：★多为自然生成，在自然环境中极不稳定，易于氧化分解，分解时消耗水中的溶解氧。★种类繁多，组分复杂，难于区分和定量。污染指标：

★BOD----生化需氧量

★COD----化学需氧量

★TOD----总需氧量

★TOC----总有机碳生化需氧量定义：指在有氧的条件下，由于微生物（主要是细菌）的作用，降解有机物所需的氧量。以BOD表示，单位mg/L。

间接反映可被微生物氧化分解的有机物的量微生物降解有机物过程：分两个阶段﹡碳氧化阶段：有机物+O2→CO2+H2O+NH3（20℃20天完成）耗氧量计作BODu或BOD20。﹡硝化阶段：将NH3氧化为亚硝酸盐和硝酸盐（20℃百日完成）。一般BOD5约为BOD20的70%左右，生活污水的BOD5值约100-400mg/L

。化学需氧量定义：化学氧化剂氧化有机物时所需的氧量。以COD表示，单位mg/L。

能精确表示污水中有机物量，且测定时间短；但存在一定误差，不能表现可生物降解的有机物量。

重铬酸钾（CODCr或COD)氧化剂高锰酸钾（CODMn或OC)BOD5/COD：可生化性指标，越高越易生化处理，一般须大于0.3，生活污水约为0.4~0.65。总需氧量定义：有机物完全被氧化为CO2、H2O、NO2、SO2所消耗的氧。以TOD表示，单位mg/L。近似接近于理论需氧量ThOD，测定仅需几分钟。同一水样TOD＞COD总有机碳定义：表示污水中的有机物的总含碳量值。以TOC表示，单位mg/L。生活污水的TOC值一般略高于BOD5，约在100-350mg/L。TOC与TOD的测定条件相同，但表示的含义不同。2.难生物降解的有机污染物特点：★化学性质稳定，不易被微生物降解，多为人工合成有机物。如农药、酚类化合物、聚氯联苯、芳香族氨基化合物、高分子合成聚合物等。★易在生物体内富集，多为较强的三致物质。污染指标：

★COD----化学需氧量

★TOD----总需氧量

★TOC----总有机碳★专用指标（如DDT）3、无直接毒害作用的无机污染物类型及水质指标：颗粒状无机物质：分有机和无机。总固体用TS表示，悬浮物用SS表示，溶解性固体用DS表示；灼烧减量用VS表示，灼烧残渣用NVS表示。生活污水的VSS：NVSS=7：3酸、碱物质：pH值，酸、碱度表示。氮、磷等植物营养性物质：TN、TKN、NH3-N、NO2-N、NO3-N，有机磷、无机磷（主要以磷酸盐形式存在）表示。4、有直接毒害作用的无机污染物汞（Hg）镉（Cd）铅（Pb）铬（Cr）砷（As）氰化物（CN）毒性强，对生物体的毒害大。易积累，生物富集性强，可通过食物链转移到人体。主要包括：特点：2.2.2水体的富营养化

定义：指富含磷酸盐和某些形式的氮素的水，在光照和其它环境条件适宜的情况下，水中所含的这些营养物质足以使水体中的藻类过量生长，在随后的藻类死亡和随之而来的异养微生物代谢活动中，水体中的溶解氧很可能被耗尽，造成水体质量恶化和水生生态环境结构破坏的现象。太湖的富营养化水体富营养化的危害使水味变得腥臭难闻；降低水的透明度；消耗水中溶解氧；向水体中释放有毒物质；影响供水水质并增加供水成本；对水生生态的影响。水体富营养化产生的原因

主要是水体受到氮、磷污染的结果。

氮、磷进入水体的途径：人类活动产生的污废水未经处理排放；采用常规处理工艺的污水处理厂排放；面源性农业污染；大量使用高磷洗涤剂。如何解决水体富营养化问题？对水体富营养化水体进行修复，恢复其水体功能；强化污水处理工艺和控制面源污染，减少营养物质的排放量；强化给水处理工艺，有效去除富营养化所产生的藻类等物质，保证饮用水卫生安全。2.2.3水体的自净

定义：指水体在流动中或随着时间的推移，水体中的污染物自然降低的现象。

水体自净过程包括扩散、迁移、吸附沉降等物理作用，使污染物浓度降低；还包括主要的通过化学作用和生物作用对水体中有机物的氧化分解，使污染物浓度衰减。

水体自净是一个比较复杂的过程，影响自净能力的因素有污染物的性质、水体性质、水生生物种类和数量、水面形态、水流要素等。有机物在生化分解过程中，需要消耗水中的氧。因此，常用生化需氧量BOD与溶解氧DO来描述水体的自净过程。BOD越高说明有机物含量越多，水体受污染程度越严重。DO是维持水生生物生态平衡和有机物进行生化分解的条件，DO越高说明水中有机污染物越少。单一污染源河流中BOD与DO变化规律2.3饮用水水质与健康2.3.1水中的生物对人体健康的影响

细菌、病毒、寄生虫、藻类2.3.2水中的化学物质对人体健康的影响

微量元素及其他无机物、有机物、放射性物质、消毒剂及消毒副产物2.3.3水质与地方病2.4水质指标与用水水质标准水质指标：表示水中各种杂质或污染物的重要标志，是水质状况的综合反映。水质参数：指能反映水的使用性质的量，是水质指标的具体体现。水质标准：是用水对象所要求的各项水质参数应达到的指标和限值。水质标准分为：国际标准、国家标准、地区标准、行业标准、企业标准等不同等级。2.4.2生活饮用水水质标准发展方向：注重水的外观、预防传染病→去除重金属→去除微量有机物→内分泌紊乱物质。制定原则：安全性。不得含有病原微生物，水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康，水的感官性状良好。且要与国情、社会经济发展水平相适应。目前实施标准：生活饮用水卫生标准GB5749-2006感官性状和一般化学指标感官性状指标：指水中某些对人的视觉和味觉产生刺激（色、臭、味）的指标。一般化学指标：可能对人体不产生直接危害，但往往对生活使用产生不良影响，包括感官性状方面。

色度≯15度；浊度≯1度；臭和味：无；肉眼可见物：无；PH值：6.5-8.5；铝：0.2mg/l；铁：0.3mg/l；锰：0.1mg/l；铜：1.0mg/l；锌：1.0mg/l；氯化物：250mg/l；硫酸盐：250mg/l；溶解性总固体：1000mg/l；总硬度：450mg/l；耗氧量3mg/l；挥发酚：0.002mg/l；阴离子合成洗涤剂：0.3mg/l。毒理指标：指达到一定浓度时，会对人体健康造成危害的化学物质的限定指标。

砷：0.01mg/l；镉：0.005mg/l；铬（六价）：0.05mg/l；铅：0.01mg/l；汞：0.001mg/l；硒：0.01mg/l；氰化物：0.05mg/l；氟化物：1.0mg/l；硝酸盐（以氮计）：10mg/l；三氯甲烷：0.06mg/l；四氯化碳：0.002mg/l；溴酸盐：0.01mg/l；甲醛：0.9mg/l；亚氯酸盐：0.7mg/l；氯酸盐：0.7mg/l。微生物指标：指水中含有的会对人体健康造成威胁的肠道传染病菌和病毒等。总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌：100mL水中不得检出；菌落总数：100个/mL。放射性指标：指能放射出α、β等损害人体组织的放射性物质。

总α放射性：0.5Bq/L；

总β放射性：1Bq/LBq---贝克，放射强度单位。1居里=3.7×1010贝克2.4.3其它用水的水质标准食品及饮料类水质标准城市杂用水水质标准游泳池用水工业用水水质标准

其它：渔业、灌溉等2.5污水的排放标准制定依据：地表水环境质量标准GB3838-2002

标准规定了地表水水域功能分类及相应的水质要求。水体分类：I类：主要适用于源头水、国家自然保护区；II类：主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍稀水生生物保护区、鱼虾产卵区III类：主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区IV类：主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区V类：主要适用于农业用水区及一般景观要求水域

污水综合排放标准GB8978-96标准分为三级：

排入《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅲ类水域(保护区和游泳区除外)和排入《海水水质标