第七章水污染及其防治

生化需氧量 (BOD)；生化需氧量表示在有氧条件下 , 当温 度为 20℃时 , 由于微生物 ( 主要是细菌 ) 的活动 , 使 可降解的有机物氧化达到稳定状态时所需的氧量。
化学需氧量 (COD)；化学需氧量是指在一定条件下 , 水中 各种有机物与外加的强氧化剂作用时所消耗的氧化剂量 , 以氧量 (mg/L) 计。
生化自净作用需要消耗氧 , 所消耗的氧如得不到及时的补充 , 生化自净过程就要停止 , 水体水质就要恶化
生化自净过程实际上包括了氧的消耗和氧的补充 ( 恢复 ) 两方 面的作用。
氧的消耗过程主要决定于排入水体的有机污染质的数量 , 也 要考虑排入水体中氨氮的数量 ,以及废水中无机性还原物质 ( 如 SO32-) 的数量
天然水中有机物含量极少，废、污水中的有机物排人水体后 , 将在 微生物作用下进行氧化分解 , 使水体中溶解氧被消耗而减少。
当水体中溶解氧降至低于 3~4mg/L 时 , 鱼类生活将受到影响；当 水体中溶解氧被耗尽后，有机物会腐化发臭，影响卫生。
有机物又是微生物 ( 包括病原菌 ) 生长繁殖的重要食料，有毒有 机物更将直接危害人体健康和动植物的生长。因此，废水中的有机 物浓度是一项十分重要的水质指标。
③还清地面水体的水质 , 恢复其美好的观瞻 , 增加人类居住区的悦人 景色。
水污染防治的主要任务是 :
①进行区域、流域或城镇的水污染防治规划 , 在调查分析现奋水环境质 量及水资源利用需求的基础上 , 明确水污染防治的具体任务 , 制订应采 取的防治措施 ;
②加强对污染源的控制 , 包括工业污染源 , 城市居民区污染源 , 畜禽 养殖业污染源 , 以及农田径流等面污染掠 , 采取有效措施减少污染漉排 放的污染物量。
化学和生物学特性。通常都采用水质指标来衡量水质的好坏。
水质指标项目繁多 , 可以分为三大类
第一类 , 物理性水质指标 第二类 , 化学性水质指标 第三类 , 生物学水质指标
第一类 , 物理性水质指标
①感官物理性状指标。如 , 温度、色度、嗅和昧、浑浊度、 透明度等。
②其他物理性状指标。如 , 总固体、悬浮固体、溶解固体、 可沉固体、电导率 ( 电阻率 ) 等。
3. 水体中细菌的衰亡
水体中细菌的衰亡也是一种重要的自净作用
当水体受到有机物的污染时 , 水中细菌数量会大量增加 , 但如果污染负荷没有超过水体的自净能力 , 就可以观察到 细菌数量逐渐减少的现象。
促使水中细菌数量减少的主要作用有:
①水体的生物净化作用使水中有机物量日渐减少 ,细菌将因缺少 食物及能源而逐渐衰亡 ;
第三类 , 生物学水质指标
包括细菌总数、总大肠菌群数、各种病原细菌、病 毒等。
对水污染防治工作中最常用的一些水质指标的简要说明
1. pH
pH 反映水的酸碱性质，天然水体的 pH 一般在 6－9 之间， 决定于水体所在环境的物理、化学和生物特性。饮用水的适宜 pH 应在 6.5－8.5 之间。生活污水一般呈弱碱性，而某些工 业废水的 pH 偏离中性范围很远，它们的排放会对天然水体的 酸碱特性产生较大的影响。大气中的污染物质如 S02 、 NO2 等也会影响水体的 pH 。但由于水体中含有各种碳酸化合物， 它们一般具有一定的缓冲能力。
第三节 水体污染与自净
一、水体污染及污染源 二、主要废水的成分和性质 三、水体自净作用与水环境容量
一、水体污染及污染源
水体因接受过多的杂质而导致其物理、化学及生物学特性的改变和 水质的恶化 , 从而影响水的有效利用 , 危害人体健康的现象 , 就 是人们常说的水污染。
根据污染物质及其形成污染的性质 , 可以将水污染分成化学性污染、 物理性污染和生物性污染三类。 化学性污染 酸碱、重金属 、需氧性有机物、营养物质、有机毒物 物理性污染 悬浮物、 热 、放射性 、 生物性污染 致病菌及病毒的污染
稀释作用的实质是污染物质在水体中因扩散而降低了浓度 , 稀释 并不能改变 , 也不能去除污染物质。
污染物质进入水体后 , 存在两种运动形式 , 一是由于水流的推 动而产生的沿着水流前进方向的运动 , 称为推流或平流 ; 另一 是由于污染物质在水中浓度的差异而形成的污染物从高浓度处向 低浓度处的迁移 , 这一运动被称为扩散。
水污染及其所带来的危害更加剧了水资源的紧张 , 并对人类的生命健康形成了威胁。
地球上水的分布
总量约有 14 × 10%m3
97.3% 的水是海水，不宜被人类直接使用 与人类关系最密切、又较易开发利用的淡水贮量
约 为 4 0 0 × 1 0 4 km3 , 仅 占 地 球 上 总 水 量 的 0.3% 。
二、主要废水的成分和性质
造成水体污染的主要污染源有： 生活污水 工业废水 畜禽养殖业废水
三、水体自净作用与水环境容量
水体具有消纳一定量的污染物质 , 使自身的质量保持洁净的能 力 , 人们常常称之为水体的自净。
表现： 1. 废水在水体中的稀释 2. 水体的生化自净 3. 水体中细菌的衰亡
1. 废水在水体中的稀释
推流运动 Q1＝U ·C 扩散运动 Q2＝-k dc/dx
混合系数 α = Q1 / Q ；α= L1 / L
断面上水中污染物质的浓度可用下式求出 :
C = C1q + C2αQ /αQ + q
2. 水体的生化自净
有机污染物进入水体后在微生物作用下氧化分解为元机物的过程 , 可以使有机污染物的浓度大大减少 , 这就是水体的生化自净作用。
水的循环
水的自然循环 水的社会循环
水的自然循环：自然界中的水并不是静止不动的。在太阳能及其他自然力的作用下 ,
水的形态在不断发生变化 , 水还在地球的各个部分进行着无休止的运动。
水的社会循环
形成－－由于人类的活动而不断地迁移转化 , 形成了水的社会循 环。
概念－－水的社会循环是指人类为了满足生活和生产的需求 , 不 断取用天然水体中的水 , 经过使用 , 一部分天然水被消耗 , 但 绝大部分却变成生活污水和生产废水排放 , 重新进人天然水体。
意义 正确认识和利用水环境容量对水污染控制有重要的意义。
水环境容量与水体的用途和功能有十分密切的关系
第四节 水污染防治
一、水污染防治的目标与任务 二、水污染防治的原则 三、废水处理技术概述 四、污泥处理技术概述 五、废水处理流程 六、废水的再利用
水污染是当今很多国家面临的一大环境问题，它严 重威胁着人类生命健康，阻碍了经济建设的发展， 是可持续发展的制约因素。
比较－－与水的自然循环不同 , 在水的社会循环中 , 水的性质 在不断地发生变化
注意：
在水的循环系统中 , 为了确保自然界水的质 量不被破坏 , 还必须建造废水收集、处理、 处置等人工系统 , 即水污染防治工程系统。
注意：
在水的循 环系统中 , 为了确保 自然界水 的质量不 被破坏 , 还必须建 造废水收 集、处理、 处置等人 工系统， 即水污染 防治工程 系统。
因此，必须积极进行水污染防治，保护水资源和水 环境。
一、水污染防治的目标与任务
水污染防治的主要目标有三个 :
①确保地面水和地下水饮用水源地的水质 , 为向居民供应安全可靠的饮 用水提供保证。
②恢复各类水体的使用功能 , 如自然保护区、珍稀濒危水生动植物保护 区 , 水产养殖区 , 公共洛泳区 , 海上娱乐体育活动区 , 工业用水取 水区及盐场等 , 为经济建设提供水资源。
第二节 水质、水质指标与水质标准
一、水质与水质指标 二、水质标准
一、水质与水质指标
水质
即水的品质 , 是指水与其中所含杂质共同表现出 来的物理学、化学和生物学的综合特性。
水中所含的杂质 ,按其在水中的存在状态可分为三类 : 悬浮物质、 溶解物质、肢体物质
水质指标
衡量水质的好坏叫水质指标 仅仅根据水中杂质的颗粒大小还远不能反映水的物理学、
第七章 水污染及其防治
第一节 第二节 第三节 第四节
自然界的水 水质、水质指标与水质标准 水体污染与自净 水污染防治
第一节 自然界的水
一、地球上水的分布 二、水的循环
一、地球上水的分布
1、概述 2、地球上水的分布 3、水的循环
概 述：
水是人类维系生命的基本物质 , 是工农业生产和 城市发展不可缺少的重要资源。
2. 悬浮固体
悬浮固体可以利用重力或其他物理作用与水分离 , 它们随 废水进入天然水体 , 则易形成河体沉积物。
悬浮物的化学性质十分复杂 , 可能是无机物 , 也可能是有 机物 , 还可能是有毒物质。
悬浮物质在沉淀过程中还会挟带或吸附其他污染物质 , 如 重金属等。
3.COD 和 BOD
这二项水质指标都是用来表示水中有机物的含量的。
求、农田灌溉水质标准等
地面水环境质量标准 为五类(GB3838-88)
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掘地一级保护区、珍贵鱼类保
护区、鱼虾产卵场等。 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。
二、水质标准
来自百度文库质标准
水的用途十分广泛。不同用途的水 , 均应满足一定的水质要 求 , 也就是水质标准。水质标准是环境标准的一种。
几种与水污染防治密切相关的水质标准
地面水环境质量标准 为五类(GB3838-88) 污水综合排放标准 为两类 (GB8978-88) 生活饮用水水质标准 (GB5749-85) 其他水质标准 工业用水的水质要求、渔业水域水质标准、游泳用水水质要
②水体中生长的纤毛类原生动物、浮游动物等不断吞食细菌 , 使 细菌数量减少 ;
③其他作用 , 如日光的杀菌作用 , 对细菌生长不利的温度、 pH 值等 , 均可使细菌数量减少。
水环境容量
概念 水体所具有的自净能力就是水环境接纳一定量污染物的能
力 ,一定水体所能容纳污染物的最大负荷被称为水环境容量。
淡水在时空上的分布又很不均衡。
表 7-1 地球上的水量分布
水的类型 海洋水 淡水湖
盐湖和内海 河流 土壤水 地下水
冰冠和冰川 大气水
总计
水量/104KEEl3 132000 12.5 lo.4 0.1 6.7 835 2920 1.3 135786
比例/% 97.3 0.009 0.008 0.0001 0.005 0.6 2.1 0.001 100
③对各类废水进行妥善的收集和处理 , 建立完善的排水系统及污 (废) 水处理厂 , 使污( 废 ) 水排人水体前达到排放标准。
④加强对水环境水资源的保护 , 通过法律、行政、技术等一系列措施 , 使水环境水资源免受污染。
二、水污染防治的原
进行水污染防治 , 根本的原则是将 “防” “治” “管” 三者结合起来。
第二类 , 化学性水质指标
①一般的化学性水质指标。如 ,pH 、碱度、硬度、各种阳离子、 各种阴离子、总含盐量、一般有机物质等。
②有毒的化学性水质指标。如重金属、氧化物、多环芳娃、各种 农药等。
③有关氧平衡的水质指标。如溶解氧 (DO) 、化学需氧量 (COD) 、生化需氧量 (BOD) 、总需氧量 (TOC) 等。
氧的补充和恢复一般有以下两个途径 :
①大气中的氧向含氧不足的水体扩散 , 使水体中的溶解氧增加 ; ②水生植物在阳光照射下进行光合作用放出氧气。
图 7-5 表示了有机污染物排 入水体后 , 水体中溶解氧含 量变化的情形。
图中有三条曲线 , 累积耗氧量表 示的是耗氧过程 , 累积复氧量反 映了复氧过程 , 其综合结果是水 体中溶解氧浓度的变化. 由图可 见 , 在排放口附近 , 水体中溶 解氧含量急剧下降 , 这是因为此 时排人的有机物较多 , 耗氧速度 大于复氧速度 ; 随着有机污染物 的不断分解氧化 , 耗氧速度不断 降低 ,在排放口下游的某点终于 出现了耗氧速度与复氧速度相等 的情况 , 这时溶解氧的含量最 低 , 此点被称为最缺氧点。根据 图中反映溶解氧浓度变化的曲线 呈现的形状 , 它常被称为氧垂曲 线。