第5章 水污染与防治

第六章水污染及其治理

本章主要内容一、概述二、水体污染和自净三、水环境污染及危害四、水污染防治

本章教学目的、重点和难点一、教学目的1、了解水资源的状况；2、掌握水体污染和自净的有关概念；3、掌握水体污染的危害及其防治方法。二、教学重点和难点水体的污染与自净，危害与防治方法。三、本章教学安排2学时。

第一节概述

一、概述（一）天然水体概念

水体是河流、湖泊、沼泽、水库、冰川和海洋等“贮水体”的总称。也包括地下水和大气中的水汽。

水体不仅包括水，而且也包括水中的悬浮物、底泥及水中的生物等。（一）天然水体含义环境科学领域

（一）、天然水体思考为什么要区分水和水体呢？

重金属污染易于从水中转移到底泥中，水中重金属的含量一般都不高，仅仅从水着眼，似乎未受到污染；但着眼于水体则可能受到严重的污染。例如

悬浮物质胶体物质溶解物质天然水体天然水体中的物质N2、O2、CO2等；Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、K+、Ca2+、Na+、Mg2+。SiO2、Fe(OH)3、Al(OH)3和腐殖质胶体。细菌、藻类、粘土及原生物等。八大离子

1.水资源地球上的总水量。（二）、水资源状况淡水海水

全球目前有8.84亿人口仍在使用未经净化改善的饮用水源，26亿人口未能使用得到改善的卫生设施，约有30亿至40亿人家中没有安全可靠的自来水。每年约有350万人的死因与供水不足和卫生状况不佳有关，这主要发生在发展中国家。全球有超过80％的废水未得到收集或处理，城市居住区是点源污染的主要来源。

2012年《世界水资源报告》“世界淡水资源严重告缺，如果我们不珍惜宝贵的水资源，那么地球上的最后一滴水很可能就是我们的眼泪”。

2.水资源的作用（二）、水资源状况①调节气候；②塑造地球的表面形态；③水具有物质运输能力；④水是一切生物必不可少的物质。

3.水资源的利用现状（1）世界水资源利用概况。（二）、水资源状况

3.水资源的利用现状（二）、水资源状况

世界耗水量单位：亿吨/a

（二）、水资源状况3.水资源的利用现状（2）水资源危机产生的原因。

1自然条件影响2城市与工业区集中发展3水体污染4用水浪费5盲目开发地下水人为因素

1.自然条件的影响

地球上淡水资源在时间和空间上分布极不均匀，并受到气候变化的影响，致使许多国家可用水量少。

2.城市与工业区集中发展的影响

目前，世界上城市居民人口约占世界人口的60%，而城市占地面积只占地球总面积的0.3%。

3.水体污染

污染物进入水体，使其可利用性降低或丧失。

淮河流域流传的民谣

4.用水浪费

城市生活和工农业用水存在大量浪费。由于管理不善，工程配套差和工艺技术落后，城市管网和卫生设施的漏水很普遍。

4.用水浪费

4.用水浪费

4.用水浪费

5.盲目开发地下水

导致地面下沉，海水入侵等后果。

2014浙江温岭城康庄家园5.盲目开发地下水

图瓦卢（位于南太平洋）

（三）、我国水资源的特点

怎样理解这组图片地区分布悬殊

（三）、我国水资源的特点2水资源时空分布不均匀，南多北少，相差悬殊

3.水资源年际变化大

4.雨热同期是我国水资源的优点

第二节水体污染与自净

二、水体污染与自净1.水体污染乱丢垃圾生活污水市政排水工业废水医疗污水农业废水

二、水体污染与自净1.水体污染

水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量或水体的环境容量，从而导致水体的物理特征、化学特征和生物特征发生不良的变化，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能及其在经济发展和人民生活中的作用。（1）概念本底值又叫背景值。

二、水体污染与自净1.水体污染(2)分类酸碱污染重金属污染有机物污染毒物污染热污染放射性污染悬浮物致病细菌病毒污染

二、水体污染与自净1.水体污染(3)富营养化水体富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。本质

由于水体中氮、磷营养物质的富集，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，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。

①水体富营养化类型

湖泊富营养化水华

云南滇池富营养化严重

2007年云南滇池富营养化

2010年云南滇池富营养化

2011年云南滇池富营养化

2012年云南滇池富营养化

2015年1月云南滇池富营养化投资30亿

2013受蓝藻污染的江苏太湖水越发“碧波荡漾”。

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

投资10亿

原因来水水质较差温度升高光照时数延长区域补水量锐减水华爆发

海洋富营养化赤潮

2004年5月渤海出现超过1万km2的赤潮

2007年8月东海赤潮

2010年5月东海赤潮

2011年7月5日渤海湾2Km的赤潮带

2012年悉尼Clovelly海滩

2012年美国加州海滩

2013年美国赤潮

2015年1月珠海

2007年

②水体富营养化的危害造成感官污染；引起水质恶化；减少鱼类活动的空间；消耗水中的溶解氧，严重影响鱼类生存。

③水体富营养化的防治防治方法

二、水体污染与自净2.水体自净水体的自净作用，是指污染物质进入天然水体后，通过一系列物理、化学和生物因素的共同作用，使排入的污染物质的浓度和毒性自然降低，这种现象称为水体的自净。（1）概念

（2）发生变化

（3）水环境容量

一定水体所能容纳污染物的最大负荷量被称为水环境容量，即某水域所能承担外加的某种污染物的最大允许负荷量。

（4）水质指标

BOD生化需氧量（BOD）

表示水中有机污染物经微生物分解所需的氧量（单位：mg/L）。BOD越高，表示水中需氧有机污染物越多。

有机污染物经微生物分解的过程一般可分为两个阶段：第一阶段，主要是有机物被转化成CO2、H2O和NH3；第二阶段，主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。对环境卫生的影响较小。

废水的生化需氧量通常只是指第一阶段所消耗的氧量。因为微生物的活动与温度有关，所以测定生化需氧量时一般以20℃作为测定的标准温度。

这时（20℃），一般生活污水中的有机物需要20天左右才能完成第一阶段的氧化分解。这就是说，要测定第一阶段的生化需氧量至少需要20天的时间，这在实际工作中有困难，目前都是以5天作为测定生化需氧量（BOD）的标准时间，简称五日生化需氧量（用BOD5表示）（n日生化需氧量就用BODn表示）。据实验研究，一般有机物质的BOD5约为第一阶段生化需氧量的70%左右。

COD

指用化学氧化剂氧化水中有机物污染物时所需的氧量。COD愈高，水中有机污染物愈多。目前常用的氧化剂为重铬酸钾和高锰酸钾。

TOC

包括水体中所有有机污染物的含碳量。也是评价水体中需氧量有机污染物的一个综合指标。

TOD

有机物被全部氧化时，所需要的氧量。有机物除含有碳外，还含有H、N、S等元素。

第三节水环境污染与危害

三、水环境污染与危害1污染源向水体排放污染物的场所、设备及装置。水体污染源点源非点源

点源（2）生活污水（1）工业废水三、水环境污染与危害有固定排放点的污染源

（1）工业废水特点悬浮物含量高需氧量高pH值变化大温度高多种多样的有害成分

（2）生活污水特点悬浮物质较低属于低浓度有机废水呈弱碱性含氮、磷等营养物质较多含有多种微生物居民在日常活动中所产生的污水。

非点源非点源污染是指在工农业生产与人们生活中，氮磷等营养物质、农药等有害物质、秸秆农膜等固体废弃物、畜禽养殖粪便污水、农村生活污水垃圾、各种大气颗粒物等，通过地表径流、土壤侵蚀、农田排水、地表径流、地下淋溶、大气沉降等形式进入水、土壤或大气环境所造成的污染。

以较大范围形式排放污染物而造成水体污染的发生源。

三、水环境污染与危害2危害（1）严重影响人的健康；（2）造成水生态系统破坏；（3）加剧了缺水状况；（4）对农作物产生危害。

洛阳市西工区红山乡下沟村的一个加工塑料颗粒的小作坊。2011年12月12日下午，一位收废品的村民往这里送了一车沾满红色颜料的塑料袋。

冲刷水经涧河流经市区最后进入洛阳

冲刷水经涧河流经市区最后进入洛阳

孟津县麻屯镇废水无处理排放触目惊心

孟津县麻屯镇废水无处理排放触目惊心

河南某村

2013年2月9日湖北宜昌市某镇乱倒垃圾导致

2010年4月7日沈阳市辽中县团结水库

重庆长江水污染带世界惊人的水污染

世界惊人的水污染

世界惊人的水污染

第四节水污染防治一、水污染的防治原则1、加强企业管理，禁止“跑、冒、滴、漏”；2、清洁生产，节约水资源；3、综合利用，减少污染负荷；4、加强治理，达标排放；5、合理规划，提高接纳水体的自净能力；“防”是指对污染源的控制；“治”是水污染防治中不可缺少的一环。“管”是指对污染源、水体及处理设施的管理。“综合防治”二、水污染控制的基本途径（一）减少废水及其污染物的产生量1、改革生产工艺，实行清洁生产；2、改进设备，健全生产管理制度；（二）减少废水及其污染物的排放量1、提高水的重复利用率；2、回收有用物质3、加强工业废水与城市污水的综合治理P68-69是城市内生活污水、工业污水和大气降水的混合物。a、活性污泥法：将空气连续鼓入曝气池的废水中，经过一段时间，水中能形成繁殖物为大量好气性微生物的活性污泥，它能吸附和分解废水中的有机物，并以有机物为养料，使微生物大量繁殖。去除效率高达90%，方法简单，目前应用较广泛（P71-72）。b、生物膜法：将废水连续通过固体填料（碎石、炉渣），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废水中的有机物。从填料上脱落下来的老死的生物膜随废水流入沉淀池中，使沉淀池的水得到净化。去除率达80-95%。c、生物塘：废水在池塘中长时间停留（2-10天）会被水中微生物逐渐分解而得到处理。池塘中的藻类及地面大气供氧维持微生物所需的氧。去除率75-90%，如废水无毒，氧化塘后段可养鱼。

d、污水灌溉法：污水在灌溉过程，通过土壤的过滤、吸附及生物氧化作用而得到处理，同时污水中的N、P、K还可被植物吸收利用。

注意:水质要符合灌溉标准，否则损坏作物，进而危害人类健康。

利用废水中悬浮物质和水的比重不同，借助重力沉降作用，从水中分离出来。装置有沉淀池、沉砂池、隔油池等。利用过滤介质截留废水中的悬浮物。i、过滤介质有：钢条、筛网、砂、布等；ii