第三章水体环境(第二节)

三水体概念与水体污染（一）水体：1.两种含义：是指以相对稳定的陆地为边界的天然水域，包括有一定流速的沟渠、河流和相对静止的塘堰、湖泊、沼泽、水库、地下水，以及受潮汐影响的三角州与海洋水体当作包括水中的悬浮物、溶解物质、底泥相、水生生物等完整单元的生态系统或完整的综合自然体水体的类型概念海洋水体：海和洋陆地水体：河流、湖泊、沼泽、地下水水体的区域概念指具体的被水覆盖的地段，如：太湖、洞庭湖、鄱阳湖、微山湖等水质的概念是指水相的质量，包括水相的物理、化学和生物的特征及组成状况，反映了水体环境自然演化和人类活动影响的程度（一）水体污染指水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用、危害人体健康、破坏生态环境，造成水质恶化的现象。四、水体污染源和污染物水体污染特征水体物理因素恶化污染物富集或转化为毒性更大的物质群落结构脆弱，可能会出现单一生物区系物理作用：改变物理性状化学、物理化学作用：成分间及发生化学性质、价态变化，但未参与生物作用生物作用：生物的生理生化作用及食物链的传递作用、转化作用和富集作用水体污染机制（二）水体污染源概念：是向水体排放污染物场所、设备和装置，也包括污染物进入水体的途径。

自然污染源：地表径流

人为污染源：生活污染源、工业污染源、农业污染源工业污染源SS含量高，100~3000mg/L左右COD可达400~1000mg/L，BOD可达200~5000mg/L酸碱度变化大，pH在2~13之间温度高达40℃以上可造成热污染易燃，含低沸点的挥发性液体，易酿成水面火灾含多种多样有毒有害成分：酚、氰、油、农药、多环芳烃、染料、重金属(Hg、Cr、Cd、As等)，放射性等采矿及选矿废水：悬浮颗粒、金属离子、浮选剂金属冶炼废水：冷却水、洗涤水、冶炼废水炼焦煤气废水：酚、氨、硫化物、氰化物、焦油、吡啶等机械加工废水：机械润滑油、树脂、油漆，金属加工中的废液和冲洗废水石油工业废水：含有石油成分、硫、碱、酚等化工废水：酸、碱、盐类、悬浮物造纸废水：糖类、纤维素、有机酸类纺织印染：染料、助染剂、纤维素、木质素、洗涤剂、碱、硫化物等皮毛加工及制革加工：丹宁酸和铬盐食品工业废水：有机物和悬浮物生活污水是指日常生活中产生的各种污水的混合液主要成分有泥沙、有机物、胶体、高分子物质、含氮废物、磷酸盐、硫酸盐、氯化物、硫化物、微生物等特点：水质成分有日变化规律，含N、P高；产生恶质、腐臭和阴沟臭，不能直接农灌过量使用洗涤剂过量使用洗衣粉把剩饭倒入下水道河边洗车生活垃圾堆于河边农业退水农作物栽培、牲畜饲养、食品加工等过程中排放出的污水和液态废物称为农业退水主要成分：农药、化肥特点：

污水面广、分散、难收集、难治理。有机质、植物营养素、病原微生物、悬浮物及杂质含量高含较高的化肥、农药过量施用农药污染水体过量施用化肥污染水体（二）水体主要污染1、物理污染颜色：说明污染物的含量浊度：胶体或细小悬浮物温度：地表水一年0-35℃，地下水稳定悬浮物：影响水的透明度→光合作用放射性：蓄积在人体内造成长期危害热污染的危害：来源冷却水水中溶解性气体发生显著变化水中化学生化反应速率上升生物种群、群落变化：20℃硅藻；30℃绿藻；35℃蓝藻2、化学污染无机无毒无机有毒有机无毒有机有毒（1）.无机无毒：酸、碱、无机盐类。危害：使淡水的矿化度增高，影响用水水质富营养化（2）.无机有毒：1）重金属：汞、铬、镉、铅、砷危害：富集、致癌2）氰化物：含CN-的物质，急性中毒死亡3）氟化物：氟骨症、损害肾脏（3）.有机无毒：主要是需氧有机物耗氧有机物是水体中最普遍的一种污染物。生活污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪、木质素等有机物，可在微生物的作用下最终分解为简单的无机化合物。这些化合物在需要消耗大量的氧气。分解过程中

表示耗氧有机物指标生物化学需氧量化学需氧量总有机碳总需氧量溶解氧1）生物化学需氧量，简称生化需氧量（BOD）：Biochemicaloxygendemand，表示在好气条件下，水中的有机污染物经微生物分解所需的氧量(单位体积的污水所消耗的氧量毫克／升）

表示耗氧有机物指标有机物的生物化学作用分为两个阶段完成：有机物转化为无机物的二氧化碳、水和氨氨被转化为亚硝酸盐与硝酸盐将所能分解的有机物全部分解往往需要20天以上，并与环境温度有关。目前水质标准采用在20℃下分解5天(t＝5)所需耗用的氧量，以BOD5表示，它通常是BOD总的70%左右2）.化学需氧量（COD）：Chemicaloxygendemand，在规定条件下，使水样中能被氧化的物质氧化所需耗用化学氧化剂的量。目前常用的氧化剂主要是重铬酸钾或高锰酸钾。以高锰酸钾作氧化剂时，测得的值也称耗氧量。与BOD5比较3）.总有机碳（TOC）：Totalorganiccarbon，水中溶解性和悬浮性有机物中存在的全部碳量。4）.总需氧量（TOD）：Totaloxygendemand，水中有机物除含有机碳外，尚含有氢、氮、硫等元素。当这些元素全部被氧化时所需的氧量。5）.溶解氧（DO）：水质重要参数之一（4）.有机有毒：主要是需氧有机物酚类化合物：煤气、焦化、石油化工、制药、油漆有机农药：有机磷、有机氯多环芳烃：由石油、煤、可燃气等不完全燃烧或高温处理条件下产生多氯联苯：电器绝缘和塑料增塑剂洗涤剂：泡沫、富含磷、表面活性剂（5）生物污染生物污染是指城市生活污水、医院污水或污水处理厂排水排入地表后，引起病源微生物污染病原微生物：条件允许会大量增殖（6）放射性物质第三节水体富营养化定义水体中N、P营养物质富集，引起藻类及其它浮游生物的迅速繁殖，水体溶解氧下降，使鱼类或其他生物大量死亡、水质恶化的现象一般发生在湖泊、江河、海湾等缓流水体中。类型：天然富营养化：湖泊演变的自然过程，湖泊形成的幼年时期，均处于贫营养状态，随着时间的推移和环境的变化，逐渐使湖水中营养物质的浓度增加，其来源：为天然因素。a.天然降水b.地表土壤的侵蚀、淋溶c.浮游动植物生长、死亡、分解、释放。人为富营养化：由于工农业生产的迅速发展，使N、P等营养物质大量进入水体，增加了这些水体的营养负荷量。其来源：

a.城市生活污水带来大量N、P；含磷洗涤剂

b.农村施用的化肥、牲畜粪便，经面源污染而进入。天然富营养化与人为富营养化的共同点与不同点共同点：都是由于水体中N、P富集，引起水体DO下降、恶化；不同点：天然富营养化是湖泊水体生长、发育、老化、消亡整个生命史中必须过程，经历时间漫长，需以地质年代或世纪来描述，人为富营养化因人类排放含有N、P的工农业生活污水所致，演化速度极快，短时间内可使湖泊由贫变富。特征：①浮游生物大量繁殖，水中溶解氧含量降低。②水体中藻类的种类减少，个体迅速增加;③因占优势的浮游藻类颜色不同，水面往往呈现蓝、红、棕、乳白等颜色，海水中出现叫“赤潮”、淡水中称“水华”。氮磷与水体富营养化利贝格最小值定律：植物生长取决于外界供给它需要的养料中数量最少的那一种。我国水体中为磷限制。当水体中的氮磷比值为12：1时，易出现水体富营养化此时的光合生产速率P>光合速率R促进细菌类、藻类生物的大量繁殖藻类在表层能接受阳光的范围内生长，排出氧气，而在深层则因无法进行光合作用而耗氧，厌氧细菌大量繁殖表层光合作用活跃，生物生长迅速，物种趋于简化；底层缺氧，有机含量丰富，厌氧细菌活跃，呈腐化状态危害：①DO降低，使鱼类难以生存。②藻类种类减少，危及鱼类生存。因有些藻类有胶质膜，有的甚至有毒，不能成为良好的饵料，。③危害水源，硝酸盐、亚硝酸盐对人、畜都有害。④加快湖泊老化的进程。赤潮:是水体中某些微小的浮游植物、原生动物或细菌，在一定的环境条件下突发性地增殖和聚集，引起一定范围内一段时间中水体变色现象。通常水体颜色因赤潮生物的数量、种类而呈红、黄、绿和褐色等。赤潮虽然自古就有，但随着工农业生产的迅速发展，水体污染日益加重，赤潮也日趋严重。我国自1933年首次报道以来，至1994年共有194次较大规模的赤潮，其中60年代以前只有4次，1990年后则有157起。

赤潮的危害：

赤潮不仅给海洋环境、海洋渔业和海水养殖业造成严重危害，而且对人类健康甚至生命都有影响。主要包括两个方面：①引起海洋异变，局部中断海洋食物链，使海域一度成为死海；②有些赤潮生物分泌毒素，这些毒素被食物链中的某些生物摄入，如果人类再食用这些生物，则会导致中毒甚至死亡。“水华”（waterblooms）是淡水中的一种生态现象，是由藻类引起的，如蓝藻、绿藻、硅藻等，也就是水的富营养化。“水华”发生时，水一股呈蓝色或绿色。第六节水环境污染控制及管理一、水环境污染防治管理二、废水处理方法一、水环境污染防治和管理一、水体污染的防治与管理（一）制定水环境质量标准水质标准工业废水排放标准1）控制水环境质量标准水质标准：为了保障人体健康、维护生态平衡、保护水资源、控制水污染，在综合水体自然环境特征、控制水环境污染的技术及经济条件的基础上，所规定的水环境中污染物的允许含量、污染源排放污染物的数量和浓度的技术规范。工业废水排放标准有两类能在环境中或体内蓄积，对健康不良：不分排放方式、不分收纳水体，在车间排口采样长远影响小于以上，在排污单位口采样一、水环境污染防治对策减少耗水量控制污染物排放量及减少污染源排放工业废水量：技术改造，采取先进工艺；制定用水定额；提高水的重复利用率；水的综合利用建立城市污水处理系统：注意有毒有害废水调整工业布局：充分利用水体自净作用加强水资源规划管理：查清水资源总量二、废水处理方法目的技术分类城市污水处理城市污水处理技术举例二、废水处理方法目的：对废水中污染物以某种方法分离出来或将其分解转化为无害稳定的物质，使污水得到净化，达标排放(防止毒害、病菌传染，去除异味、恶臭等)。二、废水处理方法2.技术分类物理方法：沉淀法、浮选法、蒸发法化学方法：中和、萃取、氧化还原生物方法：利用自然界微生物将有机物分解和转化(1)物理法：沉淀、过滤、气浮、蒸发和离心分离(2)化学法：化学沉淀、混凝、中和、化学氧化(3)生物法：好氧生物处理、厌氧生物处理、土地处理系统(生物稳定塘)此外，也有

物理化学法：萃取(液一液)、吸附、离子交换、电渗析、反渗透2、处理方法(1)污水一级处理：初级，主要去除固体悬浮物（SS）。通过机械过滤、筛滤等，沉淀的固体颗粒。效果：可除掉35%的BOD和60%的SS，为初级处理。污水一级处理工艺流程图3、城市污水处理（2）污水二级处理：为生化处理，生物法和絮凝法。主要去除有机物（B