水体污染的概念
水体污染的防治与整治
水体污染的防治与整治一、前言水是人类赖以生存的重要物质，是生命之源。
但是，由于人类的过度开采和过度使用，导致水资源变得匮乏，而水体污染问题也日益严重。
水体污染可导致环境恶化、生物损失和人员感染，危害极大。
因此，防治水体污染已经成为了当今世界环境保护的重要课题。
二、聚焦水体污染1. 水体污染的概念水体污染是指外界因素导致的水资源污染，其主要来源包括生活污水、工业废水、农业排放物等。
生活污水中含有排泄物、化学品、生活垃圾等污染物质，工业废水中含有石油、氯气等有害物质，农业排放物中含有化肥、农药等农业化学品，这些污染物质直接作用于水体，导致水体污染。
2. 水体污染的种类水体污染种类繁多，常见的包括化学污染、生物污染和物理污染。
化学污染是指水体中化学物质超过安全标准、对人体产生危害的一种污染形式，其中重金属离子污染、氮、磷等营养物质过剩和化学物质对人体健康产生的危害是化学污染常见的表现。
生物污染是指水体中细菌、病毒、寄生虫等生物体所导致的污染，致病的微生物可造成人体消化系统、呼吸系统、循环系统等疾病。
物理污染是指水体中悬浮物质、毛发、石屑、沙、泥沙等物体所导致的污染，会导致水体浑浊、光透性变差等问题。
三、水体污染的防治为了遏制和消除水体污染，必须从源头开始，打好防治水体污染的攻坚战。
1. 加强法律法规制度建设加强水体污染相关法律法规建设和完善相关行业标准，建立健全水资源保护机制和监督管理体系。
并加强对环境恶化行为进行监管和处罚力度，保障水资源使用的科学性和可持续性。
2. 强化源头治理加强对各种污染源头的监管，从源头降低污染物排放量，确保污染源减排力度。
同时加大对工业污染、农业污染、生活污染等污染源头的治理力度，切实提高废水处理效率，确保处理水质达标排放。
3. 加强环境监测加强对水体的监测，及时发现和预警水体污染，从而快速采取针对污染状况的监管和治理措施，保障水体环境安全。
4. 推广科技技术充分利用现代科技手段，推广先进的技术和设备，加强环境保护的技术能力，提高污染治理的科技含量和有效性。
水体污染
第一节 水体污染的基本概念
例如：重金属污染物易于从水中转移到底泥 中，水中重金属的含量一般都不高，若着眼于水， 似乎未受到污染，但从水体看，就可能受到较为 严重的污染，使该水体成为长期的次生污染源。
研究水体污染主要研究水污染，同时也研究 底质（底泥）和水生生物体的污染。
水体污染现状
目前我国每年的废污水排放总量已经达到了620亿吨， 这相当于每个人每年排放40多吨的废污水，而其中大部分未 经处理就直接排入了江河湖泊。 在对我国11.4万公里的河段进行监测的结果表明，水质 在四类以下，也就是我们通常所说的只能作为农业用水的水 体已经占到了四成以上。其中，松辽河、黄河、海河以及淮 河流域的水污染最为严重。
2、湖泊对污染物的搬运、混合、稀释的能力较弱
由于湖泊(尤其是内陆封闭湖),水流流速小，
进入湖泊的污染物不易被混合、搬运；在湖泊污
染的过程中，沉降作用较为明显。
3、湖泊对污染物的生物降解、转化和富集作用强
降解作用：有机物＋微生物
C6H5OH H2O+CO2
无机物
富集作用是指生物通过食物链的作用可使许多数量 分散的污染物产生浓缩和积累。比如：DDT的放大。 转化是指水体中某些重金属可在微生物的作用下， 转化为毒性更强的金属化合物。 如：汞的甲基化即无机汞转化为毒性更强的有机汞， 又叫甲基汞。
二、污染源类型（主要有四种）
（四）按污染源的分布特征分为
1.点污染源
2.面污染源 3.线污染源
1.点污染源
指以地点集中的形式排入水体。
包括工厂、矿山、生活排污口。
主要指工业污染源和生活污染源。
1.点污染源
工业废水是水体中最主要的点污染源，它量大、面 广、含污染物多、成分复杂、在水中不易净化，处理也 较困难。另一大点源即是城市生活污水，是各种洗涤水， 99.9％以上为水，固体物体小于1%,而且多为无毒物质， N、P、S含量高及多种微生物。 河北省于1992年～1993年调查3个流域8大水系的 247条河流，共有较大排污口2228个。 点源除了固定点源外，还有移动点源，如轮船等。
水体自净
第二章水体污染与自净第一节水体污染（Water Contamination）一、向水体排污染物质，在没有超过一定限度的情况下，水体中存在着一种正常的生物循环。
在一定时间、一定条件下表现稳定状态、生态平衡。
二、几个概念在了解水体污染之前，我们来了解下几个概念。
1、自净容量（同化容量）在水体正常生物循环中可以用同化有机废水的最大数量。
2、水环境容量（水体纳污能力）在满足水环境质量标准的条件下，水体所能接纳的最大允汗污染物负荷量。
水环境容量=自净容量（生化作用的去污容量）+差值容量（水体稀释作用）三、水体污染1．概念指排入水体的污染物在数量上超过该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水体的物理、化学、微生物性质发生变化，使水体固有的生态系统和水体功能受到破坏。
2．现象一般情况，影响水体生态平衡的关键是水中的DO。
DO＜4mg/L时，鱼类就会死亡，生态平衡严重破坏。
如果DO↓，甲克类动物、轮虫类会死亡，水体发黑发臭。
3．影响水中氧平衡的因素有（DO）（1）有机污染的进入（BOD物质）→微生物↑，DO↓→缺氧、无氧→水体“黑臭”→有机污染的危害；（2）影响大气复氧的物质→油类污染（形成油膜）；（3）热污染：4．其他影响水体生态平衡造成水体污染的因素（1）有毒物：重金属，氰化物等；（2）酸碱物污染：影响水生生物适宜生长的pH值；影响天机盐的溶解度等等。
（3）悬浮污染：透光性↓→光合作用↓；鱼类呼吸堵塞；各种污染物载体等。
（4）N、P营养性污染：水体富营养化。
四、水体污染及危害1．粪便污水的污染2．城市污水的污染由于造成水体缺氧的污染物是有机体的排泄物和机体残余，故这类污染称有机物污染，简称有机污染。
3．工业废水的污染危害：危害人体健康；破坏水体生态平衡4．水污染危害的严重性对地面水体的任何污染都会造成严重的后果。
第二节水体的自净作用水体自净：污染物进入水体后，通过物理、化学、生物等因素的共同作用，使污染物的总量减少或浓度降低，受污染的水体部分或完全恢复原状。
第四章 第二节 水体污染
汞在无脊椎动物体中的富集可达10万倍，
日本的水俣病就是人长期吃富集甲基汞 的鱼而造成的。
2、镉[Cd（Ⅱ ）]
镉的化合物毒性很大，蓄积性也很强，
动物吸收的镉很少能排出体外。
受镉污染的河水用作灌溉农田，可引起
的重要来源。
目前造成湖泊等水体的富营养化，主要是由面源
带来的大量氮、磷等所造成。
2、几种水体污染源的特点
（1）生活污染源
由人类消费活动产生的污水。 城市和人口密集的居住区是主要的生活污染源。
生活中产生的污水，包括由厨房、浴室、厕所等
场所排出的污水和污物。
过量使 用洗涤 剂
过量使用 洗衣粉
把剩饭倒入 下水道
是环境保护研究和水污染防治的主要对象。
人为污染源体系很复杂：
按人类活动方式分为工业、农业、交通、生活等污
染源；
按排放污染物种类不同，可分为有机、无机、热、
放射性、重金属、病源体等污染源，以及同时排放
多种污染物的混合污染源；
按排放污染物空间分布方式，可以分为点源和非点
源。
水污染点源：
指以点状形式排放而使水体造成污染的发生源。 一般工业污染源和生活污染源产生的工业废水和
造成河流、水库、湖泊等水体污染甚至富营养化。
主要特点：
①污水面广、分散、难收集、难治理。 ②含有机质，植物营养素及病原微生物高， 悬浮物及杂质含量高 ③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
三、水体污染物
造成水体的水质、底质、生物质等的质量恶化或形
成水体污染的各种物质或能量均可成为水体污染物。
浅析水体污染的形成原因
１水体 污 染的 概 念 水 体本 身有着 一定 的 自净能力 ， 以河 流为 例：污 水流 入河流 时 ， 流水 混 被 合 、稀 释和 扩 散，比水重 的 粒子 就沉 降存积 在 河床 上 。然后 开 始氧 化 过程 ， 易氧化 的物 质被水 中 的氧气 氧化 ： 机物通 过水 中微 生物 进行 生物氧 化分 解 。 有 同 时， 流的表 面 又不断 地从大 气 中获得 氧气 ， 所 消耗 的氧气 得到补 充 。这 河 使 样， 过一 定 时间， 水流 到 一定距 离 时， 恢复 到原 来的清 洁 状态 。但 对于 经 河 就 很多人 工 合 成 的有机 化 合物 和 氰 化物 、重 金 属类 、放 射性 物 质 等有 毒 物质 的 自净 作 用 则 几 乎没 有 。 至 于地下 水， 由于流 速慢 ， 又无 空气 、 阳光， 自净能力 要 比地面 水 差得 其 多 。 当排 入 水域 的 污水 、废 水 、各种 废 弃物 等 污染 物 质超 过 水 体 自净 能力 时，水质 就受 到 了污 染 。 ２水 域 的人 为污 染 人为 造 成水 质污 染 的原 因是 多方 面 的， 按污 染 源分 ， 分 为 工业废 水 污 可 染 、城 市 污 水 污 染 、 农 业 回 流 水 污 染 、 固 体废 物 污 染及 其 它 污 染 等 。 ２ １工业 废水 污染 工业 废 水 的特 点 是 种类 繁 多 ， 份复 杂 。主要 有 以下 几 种 ： 成 ① 造纸 丁业 是 中 国水 污 染 的首 户 。 中国有近 万家 造 纸厂，国家 规定 万吨 以上 造纸厂 必须 搞碱 回收， 不仅 有益 环境， 还有 经济 效益， 企业 愿意 上， 但投 资 大， 资金难 筹 。而 中小造 纸厂 往往 简 单处理 后 一放 了之 ， 甚至 根本 不 予处 理 。 个造 纸 厂污 染 一条 河 的 事例 屡 见 不鲜 。 ② 染料 工业废 水年 排放 ２ ３ 吨， 亿 多为高浓 度有 机废 水， 要含难 降解 的 主 苯 、萘 、葸 、醌等 多环 烃类 有机 化 合物 ， Ｏ Ｃ Ｄ值 高， 酸 性， 偏 高色 度， 超标 约 几千至上万倍 。 ③ 医药 工业废 水年 排放 ２ ３ 吨， 亿 化学 需氧量 约 １ 万 吨， ５ 平均 处理 率小 于 ３％ ０ 。特 别是 生产 抗菌 素 的废 水 ， 国生产 抗菌 素 的工厂 有 百余家 ， 有几 家 全 只 大型 企业 可 以处 理， 但对 链 霉 素、 先锋霉 素 等 生产 废水 即 使处 理 ， 果仍 不 效 好 。行业 发 展 。５ ｏ ｓ ， ４ ④ 高浓 度有 机 废 水污 染 问题 迫 在眉 睫 。高浓 度 有机 废 水 的化 学 需氧 量 ６ ０ ０ ２ ， ０ 毫 克每 升， ， ０ —０ ０ ０ 生化 需氧 量 ３ ０ — ０ 毫 克每 升 。 ００ １０ ０ ０ 主要污 染来 源是 食品酿造业、制糖、制革及屠 宰肉联厂等 。 ⑤其 它 一些行 业 如：水 银 电解食 盐工 业废 水 中含有 汞 重金 属冶 炼 Ｔ业
水污染的定义
水污染的定义水是人类生活中不可或缺的资源，然而近年来，随着工业化和城市化的快速发展，水污染问题日益严重。
那么，什么是水污染呢？水污染是指由于人类活动或自然原因而导致水质下降，危害水生生物和人类健康的现象。
广义上来说，水污染可以包括各种污染物，如重金属、化学物质、有机物质和微生物等；狭义上来说，水污染特指对水体进行化学、生物和物理性质的破坏和改变。
总体而言，水污染可分为以下几大类型：1. 表面水污染：表面水污染是指地表水、湖泊、河流等表面水体受到的污染。
这种污染通常来自于农业、工业和城市生活等各个方面。
工厂废水、农田农药、生活污水和垃圾倾倒等都可能直接或间接导致表面水污染。
这些污染物给水中的生物造成威胁，破坏水生态系统的平衡。
2. 地下水污染：地下水污染是指地下水层遭到有害物质污染，使其不适宜饮用和使用的过程。
地下水作为重要的水源之一，被广泛用于居民生活和农业灌溉。
工业废水、化学品和农药渗透到地下水层中，会造成严重的地下水污染问题。
地下水一旦受到污染，不易修复，对人类健康和生态环境带来长期危害。
3. 海洋水污染：海洋水污染是指海洋环境中的各种有害物质的积累和扩散，对海洋生物和生态系统造成危害的现象。
海洋水污染主要来自于工业废物、船舶废弃物和海洋石油污染等。
污染物的累积会导致生物中毒，破坏海洋生物多样性，影响海洋渔业资源和人类健康。
4. 农田水污染：农田水污染主要是指农业活动中农药、化肥和农业废水等对水体造成的污染。
这些污染物会通过土壤渗透到地下水层或直接排入河流湖泊，对水质造成严重威胁。
农田水污染不仅影响农作物的生长，还影响农产品的质量和安全性。
综上所述，水污染是指由人类活动或自然因素引起的对水质的破坏和改变。
水污染的类型多种多样，包括表面水污染、地下水污染、海洋水污染和农田水污染。
水污染对生态环境和人类健康造成了严重的影响，因此需要采取有效的措施来减少和防止水污染的发生。
只有共同努力，保护好我们的水资源，才能确保人类的可持续发展和健康生活。
环境学原理-水污染概论5
（6）氰化物：水体中氰化物都主要来源为 化学、电镀、煤气、炼焦等工业排放和杀 虫剂。氰化物是剧毒物质。水体对氰化物 有较强的自净作用，主要有二个途径： CN-+CO2+H2O=HCN↑+HCO3微生物
2CN-+O2 CNO-+2H2O
2CNONH4++CO32-
（7）酸、碱、无机盐 酸性废水主要有矿山排水、冶金和金属加工酸洗废 水、以及大气中酸性物质被雨水冲洗； 碱性物质主要有碱法造纸、人造纤维、制碱、制革 等工业废水，大气中碱性物质被雨水冲洗等来源； （8）放射性物质：核反应堆、核武器、以及其他应 用放射性同位素的行业。 （9）病原微生物 病原微生物主要来自生活污水、医院废水、制革屠 宰洗毛等工业废水、畜牧污水。 （10）致癌物：农药、多氯联苯、卤代烃、单环芳 烃、多环芳烃、亚硝基胺等。 多氯联苯：工业上常用作绝缘油、热介质、涂料 等——米糠油事件
水中溶解氧量随光合作用、呼吸作用和再充气作 用的变化
呼吸作用 光合作用 再充气作用
DO
氧在水中的溶解度
12 午夜
6 12 清晨 中午 增加溶解氧
6 12 傍晚 午夜 减少溶解氧
有机物的氧化作用对水中溶解氧量的影响——氧 垂曲线
饱和值
DO
流动时间
4、水处理简介
1）给水处理与废水处理 给水处理：从天然水源取水，为供生活或工业 的使用（特别是生活使用）而进行的处理，称 为给水处理。 废水处理：为排出污染物，对使用过对水进行 对处理。 水的再用（reuse)或再生(renovation):以废水为 水源，经处理后供工业用水甚至生活用水。
（3）植物营养物：N、P、 K、S及其化合物。 危害: • 富营养化： 在人类活动的 影响下，生物所需的氮、 磷等营养物质大量进入湖 泊、河口、海湾等缓流水 体，引起藻类及其他浮游 生物迅速繁殖，水体溶解 氧量下降，水质恶化，鱼 类及其他生物大旦死亡的 现象。 • 富营养化引起的湖泊生态 系统变化：
水体污染与自净
§2.3 污水处理的基本方法与系统
一、基本方法Treatment methods ： 1. Physical Unit Operations物理法
Methods of treatment in which the application of physical forces predominate are known as unit operations.
typically under 15mg/L.
三级：去除二级处理所未能去除的污染物，其中包括 微生物未能降解的有机物和磷、氮等导致水体富营养 化的可溶性无机物等；
Tertiary treatment processes are added on after
biological treatment in order to remove specific types
2. Chemical Unit Processes化学法： Used to remove SS, Colloidal and dissolved solids. 去除悬浮的、溶解的、胶体的污染物。
Such as Chemical Neutralization, Coagulation, Oxidation, Air
水生植物茂盛和水花产生影响行船； 作饮用水源时，易使滤池堵塞和产生臭味，增加水处理 的技术难度；
④ 藻类过度生长，枯死时分解而产生恶臭并消耗大量的溶解 氧，使鱼类死亡； ⑤ 腐泥在湖底积累，使湖底或河床变浅。 3. 硫酸盐与硫化物的污染
4. 重金属等有毒物质对水体的污染及其迁移转化
迁移转化：重金属在水体中不能为微生物降解，只能产 生各种形态之间的相互转化以及分散和富集。
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学净化：氧化、 微生物对有机物
还原、分解
的氧化分解作用
污水排入河流的混合过程
竖向混合阶段： 污染物排入河流后因 分子扩散、湍流扩散、 弥散作用逐步向河水 中分散，由于一般河 流的深度与宽度相比 较小，所以首先在深 度方向上达到浓度分 布均匀，从排放口到 深度上达到浓度分布 均匀的阶段称为竖向 混合阶段，同时也存 在横向混合作用。
4. 水污染危害的严重性 对地面水体的任何污染都会造成严重的后果。
水体的自净作用
水体的自净作用是指污染物随污水排入水体后，经物理、化学 和生物等方面的作用，使污染物的浓度或总量减少，经过一段 时间后，受污染的水体将恢复到受污染前的状态的现象。
根据净化机制分为三类
物理净化： 稀释、扩散、 沉淀
化学及物理化 生物净化：水中
一般情况，影响水体生态平衡的关键是水中的DO。
水污染的发生取决于污染物、污染源及承受水体。 可分为自然污染和人为污染。
水体污染的危害
1. 粪便污水的污染 2. 城市污水的污染
由于造成水体缺氧的污染物是有机体的排泄 物和机体残余，故这类污染称有机物污染，简称 有机污染。
3. 工业废水的污染
危害
危害人体健康 破坏水体生态平衡
方法及意义、水污染控制的基本原则； 熟悉水质指标的类型、水污染控制的基本方
法 了解水循环及水资源、水质标准
1.1 水循环及水资源 水的自然循环
水的社会循环
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，重新进入天然水体。在水的社会循环中，水的性质在 不断地发生变化。另外生活污水和生产废水是形成水污染的主要根 源，也是防治水污染的主要对象。
1、固体物质 在水质分析中，常用一定孔径的滤膜过滤的方法将
1.2 水体污染与自净
天然水中的杂质
天然水是化 学上的纯水？
天然水中所含各 种物质按溶质粒 径的大小分为三 类：悬浮物、胶 体、溶解物
水体污染
水体污染的概念
指排入水体的污染物在数量上超过该物质在水 体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水体 的物理、化学、微生物特性发生变化，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。
• 热污染 废水温度过高而引起的危害。
• 放射性污染 放射性是指原子核衰变而释放射线的 物质属性，废水中的放射性物质主要来自铀、镭等放 射性金属的生产和使用过程，如核试验、核燃料再处 理、原料冶炼厂等。
• 有毒化学物质污染 废水中能对生物引起毒性反应 的物质。主要为重金属及人工合成有机物。
• 酸、碱、盐类污染物 以及酸雨带来。
乌海职业技术学院化学工程系
水污染控制工程
主讲教师：王 茹 环境工程教研室
1.绪论
1.1 水循环及水资源 1.2 水体污染与自净 1.3 水体污染源与污染物 1.4 水污染指标与水质指标 1.5 水污染控制的基本原则和方法
教学要求
掌握水体污染、水体的自净作用 掌握水体污染物、水污染指标的涵义、表示
特点：具有量大、面广、充分复杂的，是重点解决的污
染源。
• (2) 生活污染源 城市居民聚集地区所产生的生活污 水，多为洗涤水和冲刷器物所产生的污水，因此，主要 由一些无毒有机物，如糖类、淀粉、纤维素、油脂、蛋 白质、尿素等组成。其中含氮、磷、硫较高。此外，还 伴有各种洗涤剂，这是另一类污染源，它们对人体有一 定危害。在生活污水中还含有相当数量的微生物，其中 一些病源体，如病菌、病毒、寄生虫等，都对人的健康 有较大危害。
全球水分布：
总量约： 1.38X109km3
世界河流平均年径流量：468000亿m3,亚洲最大占31％
我国水资源总量： 27000亿m3排世界第六，但人均仅2500 m3 （世界平均10240 m3 ）。
我国水资源特点：
总量多，人均占有量少 地区分布不均匀 季节分布不均匀 水土资源组合不相适应 水污染日益严重 地下水开采过量
• (3) 其他污染源 农村污水和灌溉水是水体污染的主 要来源。由于农田施用化学农药和化肥，灌溉后或经雨 水将农药和化肥带入水体造成农药污染或富营养化。 特点：面广、分散、难于收集和难于治理
污染类型
• 病原体污染 生活污水、畜禽饲养场污水以及制革 、洗毛、屠宰业和医院等排出的废水，常含有各种病 原体，传播疾病 。
主要由工业废水排放的酸碱
污染物的性质与形态
1、按化学性质分类
• 无机性污染物质 • 有机性污染物质
2、按物理形态分类
悬浮固体（SS，Suspended Solids） 胶体物质（Colloidal Suspensions） 溶解物（DS，Dissolved Solids）
水体中主要污染物的性质及危害
氧垂曲线：
水体受到污染后，水体中溶解氧逐渐被消耗，到临 界点后又逐步回升的变化过程，这条曲线称氧垂曲线。
1.3 水体污染源与污染物
污染源
凡能排放污染物的来源和场所.
水体污染源
凡排出或释放的污染物能引起 水污染的污染源.
• 根据人类活动的不同形式，将水体污染分成几种类型。
(1)工业污染源 各种工业生产中所产生的废水排入水 体就造成了工业污染源。不同的工业所产生的工业废水 中所含污染物的充分有很大差异，这是由于各种工业加 工的原料不同、工艺过程不同造成的。
• 耗氧物质污染 在生活污水、食品加工和造纸等工 业废水中，含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素 等有机物质。
• 植物营养物质污染 植物营养物主要指氮、磷等能 刺激藻类及水草生长、干扰水质净化，使BOD5升高的 物质。
• 石油污染 包括矿物油和动植物油。它们均难溶于 水，在水中常以粗分散的可浮油和细分散的乳化油等 形式存在。 主要是工业排放、海上采油、石油运输船 只的清洗船舱及油船意外事故的流出等造成的。
横向混合阶段： 当深度上达到浓度 分布均匀后，在横 向上还存在混合过 程。经过一定距离 后污染物在整个横 断面上达到浓度分 布均匀，这一过程 称为横向混合阶段。
断面充分混 合后阶段：在横 向混合阶段后， 污染物浓度在横 断面上处处相等。 河水向下游流动 的过程中，持久 性污染物的浓度 将不再变化，非 持久性污染物浓 Nhomakorabea将不断减少。