水中污染物的分布和存在形态
废水中21种常见污染物的来源及处理方法
废水中21种常见污染物的来源及处理方法废水中各种污染物众多，来源也比较广泛，本文将为大家介绍21种常见污染物的来源以及处理方法。
1. 耗氧有机物（易生化）的来源有哪些？处理方法有哪些？污水中耗氧有机物（易生化）主要有腐植酸、蛋白质、酯类、糖类、氨基酸等有机化合物这些物质以悬浮或溶解状态存在于废水中在微生物的作用下可以分解为简单的CO2等无机物这些有机物在天然水体中分解时需要消耗水中的溶解氧因而称为耗氧有机物。
含有这些物质的污水一旦进入水体会引起溶解氧含量降低进而导致水体变黑变臭。
生活污水和食品、造纸、石油化工、化纤、制药、印染等企业排放的工业废水都含有大量的耗氧有机物。
据统计我国造纸业排放的耗氧有机物约占工业废水排放的耗氧有机物总量的1/4城市污水的有机物浓度不高但因水量较大城市污水排放的耗氧有机物总量也很大。
污水二级生物处理要重点解决的问题就是将这些物质的绝大部分从污水中去除掉。
耗氧有机物成分复杂分别测定其中各种胶有机物的浓度相当困难实际工作中常用CODCr、BOD5、TOC、TOD等指标来表示。
一般来说上述指标值越高消耗水中的溶解氧越多水质越差。
自然水体中BOD5低于3mg/L时水质良好达到7.5 mg/L时水质已较差超过10mg/L时表明水质已经很差其中的溶解氧已接近于零。
易降解有机物利用生化法就可以去除，有推流式活性污泥法（例如曝气池），序批式活性污泥法（例如SBR、CASS工艺）、生物膜或者MBR等。
2. 难生物降解有机物有哪些？处理方法有哪些？难生物降解有机物指的是不能被未驯化的活性污泥所降解、而经过一定时间驯化后能在某种程度上降解的有机化合物。
废水中的一些有毒大分子有机物如有机氯化物、有机磷农药、有机重金属化合物、芳香族为代表的多环及其他长链有机化合物都属于难以被微生物降解的有机物。
还有一些有机化合物根本不能被微生物降解可称为惰性有机物。
因此对含有这类有机物的废水应采取培养特种微生物等形式对其进行单独处理或对其采用厌氧等特殊工艺处理使其部分CODCr转化为BOD5、提高可生化性然后再混合其他污水一起进行二级生物处理。
水环境化学1
α0 ， α1 ， α2为分布系数，与pH 有关。
因此封闭碳酸体系各主要形态与pH有关,而CT与pH无关
④开放碳酸体系特点及各主要形态计算 特点： * CT ≠常数 * [H CO *]总保持与大气相平衡的固定数值 2 3 即：[CO 2 （aq)] = KH p CO 2
CT = [H2CO 3 *] /α0 =[CO 2 （aq)] /α0 = KH p CO 2 /α0 [HCO 3 － ] = α1KH p CO 2 /α0 = K1 KH p CO 2 / [H+ ]
(3)水生生物
自养 异养
几个问题 天然水中主要离子总量可以粗略地作为TDS
A.名词—总含盐量（TDS）(≡总溶解固体量)
TDS=[Ca 2 + +Mg 2 + + Na+ +K+ ]+ [HCO3 － + SO4 2 － +Cl － ]
总含盐量 （总溶解固体量）为1000~10000 mg/L
的天然水称为咸水(淡水的总含盐量< 1000mg/L)
[CO32-] = K2[HCO3-] / [H+]
（2）
= 4.69×10-11×1.00×10-3 /1.00×10-8
= 4.69 ×10-6mol.L-1
例2
若 水 体 pH 升 高 到 10.00, 碱 度 仍 保 持
1.00×10-3 mol•L-1 ，再计算该水体中各碱度 成分的浓度。 碱度 = [ HCO3-] + 2[CO32-] + [ OH-]( mol.L-1) [OH-] = 1.00×10-4 mol.L-1
查表3-1（教材P102），氧气在25℃水中的亨利常数 KO2=1.28×10-8moL/(L· Pa) 则根据亨利定律，氧气在水中的溶解度为： [O2(aq)]=KO2· 2=1.28×10-8×0.2029×1.013×105 PO =２.63×10-4moL/L 由于氧的分子量为32，所以其溶解度为8.4mg/L或8.4PPm. 结论：25℃时 [O2(aq)]=８.4mg/L 问：若已知25℃湖水中溶解氧浓度为0.32 mg/L，大气中氧的分压 为多少？
水体污染的主要污染物详细分类
水体污染的主要污染物详细分类已有1302次阅读2009-2-26 21:37个人分类:课堂集锦系统分类:科研笔记•病原体污染物生活污水、畜禽饲养场污水以及制革、洗毛.屠幸业和医院等排出的废水，常含有各种病原体，如病毒、病菌、寄生虫。
水体受到病原体的污染会传播疾病，如血吸虫病、霍乱.伤寒、痢疾、病毒性肝炎等。
历史上流行的瘟疫，有的就是水媒型传染病。
如1848年和1854年英国两次霍乱流行, 死亡万余人；1892年徳国汉堡霍乱流行，死亡750余人，均是水污染引起的。
受病原体污染后的水体，微生物激增，其中许多是致病菌、病虫卵和病毒，它们往往与其他细菌和大肠杆菌共存，所以通常规定用细菌总数和大肠杆菌指数及菌值数为病原体污染的直接指标。
病原体污染的特点是：（1）数量大；（2）分布广；（3）存活时间较长；（4）繁殖速度快；（5）易产生抗药性, 很难绝灭；（6）传统的二级生化污水处理及加氯消毒后，某些病原微生物、病毒仍能大量存活。
常见的混凝、沉淀、过滤、消毒处理能够去除水中99%以上病毒，如岀水浊度大于度时，仍会伴随病毒的穿透。
病原体污染物可通过多种途径进入水体，一旦条件适合，就会引起人体疾病。
•耗氧污染物在生活污水、食品加工和造纸等丄业废水中，含有碳水化合物、蛋口质.油脂、木质素等有机物质。
这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中，可通过微生物的生物化学作用而分解。
在其分解过程中需要消耗氧气，因而被称为耗氧污染物。
这种污染物可造成水中溶解氧减少，影响鱼类和其他水生生物的生长。
水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味，使水质进一步恶化。
水体中有机物成分非常复杂，耗氧有机物浓度常用单位体积水中耗氧物质生化分解过程中所消耗的氧量表示，即以生化需氧量（BOD）表示。
一般用20°C时，五天生化需氧量（BOD5）表示。
•植物营养物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B0D5升高的物质。
水环境化学水中污染物的分布和存在形态.ppt
水俁事件：日本熊本县水俁市
1953—1956年动物与人出现语言、 动作、视觉等异常，死60多人， 病约300人。
原因：化工厂排出含汞废水，
通过食物链转移、浓缩。食用了 含甲基汞的鱼。
骨痛病事件（富山事件）：
日本富山县神通川流域，1931年 发现直至1972年，矿山废水污染 河水，居民骨损害、肾损害、疼 痛，死18人，患者130余人。
恶臭
➢ 恶臭产生的原因：发臭物质都具有“发臭团”的分子
结构：如硫（=S）、巯基（—SH）、硫氰基（—SCN）、 羟基（—OH）、醛基（—CHO）、羰基（—CO）和羧 基（—COOH）等。因水体恶臭多属有机质在厌气状态 腐败发臭，属综合性的恶臭，有明显的阴沟臭。
➢ 我国的黄浦江受到有机物的严重污染，1964年以来每年 夏天出现黑臭，1978年最为严重，超过了100天。
原因：铅锌冶炼厂排出的含镉
废水，污染稻米，危害人群。
水污染事件
水中污染物（20世纪，美国学者分类）： ➢ 耗氧污染物 ➢ 致病污染物 ➢ 合成有机物 ➢ 植物营养物 ➢ 无机物及矿物质 ➢ 由土壤和岩石等冲刷下来的沉积物 ➢ 放射性物质 ➢ 热污染
水环境中有机污染物的种类种类繁多，其环境化学行为至 今还知之甚少。特别是一些有毒、难降解的有机物，通过迁移、 转化、富集或食物链循环，危及水生生物及人体健康。这些有 机物往往含量低、毒性大，异构体多，毒性大小差别悬殊。例 如四氯二噁英，有22种异构体，如将其按毒性大小排列，则排 在首位的结构式与排在第二位的结构式，其毒性竟然差1000倍。 此外，有机污染物本身的物理化学性质如溶解度、分子的极性、 蒸汽压、电子效应、空间效应等同样影响到有机污染物在水环 境中的归趋及生物可利用性。
植物营养物：富营养化的危害
环境化学：第三章 水环境化学 1
第一节 天然水的基本特征及污染物的存在形态
②
CO2的溶解度
已知： 干空气中CO2的含量为0.0314%（体积），水
在25℃时蒸气压为0.03167×105 Pa， CO2的亨利定律
常数是3.34×10-7mol/(L·Pa) (25℃), CO2溶于水后发生
的化学反应是：
CO2+H2O = H++HCO3-
CO32-
60
α 40
20
0
2
4
6
8
10
pH
图3-1 碳酸化合态分布图
12
第一节 天然水的基本特征及污染物的存在形态
对于开放体系，应考虑大气交换过程：
[CO 2 (aq)] K H pCO 2
CT [CO 2 (aq)] / 0
1
0
K H pCO 2
1
K1
[HCO ] CT 1
人均水资源量相当于世界人均量的1/4。已经被联合
国列为13个贫水国家之一。
第一节 天然水的基本特征及污染物的存在形态
一、天然水的基本特征
1.天然水的组成
天然水体——包括水、水中的溶解物、悬浮物
以及底泥和水生生物。
天然水的组成按形态分为：可溶性物质和悬浮物质。
悬浮物质包括：
悬浮物、颗粒物、水生生物等。
一般情况下，天然水中存在的气体有O2、CO2、
H2S、N2和CH4等。
表3-2 海水中主要溶解气体的含量范围
气体
含量范围
/mg·L-1
O2
0~8.5
N2
CO2
H2S
Ar
8.4~14.5
天然水的基本特征及污染物的存在形态
第一节 天然水的基本特征及污染物的存在形态
一、天然水的基本特征 1、天然水的组成 2、天然水的性质
二、水中污染物的分布和存在形态 1、有机污染物 2、金属污染物
三、水中营养元素及水体富营养化 1、水中营养元素 2、水体富营养化
（1）有机污染物 (Organic Pollutant)
二、水中污染物的分布和存在状态
1. 天然水的组成
(3) 气体在水中的溶解性 大气中的气体与溶液中同种气体间的平 衡为：
KH 是亨利定律常数 (mol/L·Pa);
[G(aq)] = KH×pG
注意：
1.计算气体的溶解度时，需要对水蒸气的分压加以校正。 2.亨利定律并不能说明气体在溶液中进一步的化学反应。溶解于水中的实际气体的量，可以大大高于 亨利定律表示的量。
以上属封闭的水溶液体系的情况； 没有考虑大气交换过程。
1
(1
[H K1
]
K2 [H
) 1 ]
2
(1
[H ]2 K1K2
[H ]) 1 K2
100
CT = [H2CO3*] + [HCO3-] + [CO32-]
80 CO2+H2CO3
60
α 40
20
HCO3-
0
2
4
6
8
10
12
pH
图3-1 碳酸化合态分布图
[H2CO3*] 不变； 但是CT、[HCO3-]、 [CO32-]随着pH的改变
而改变，
封闭体系是计算短时间溶液组成的一种方 法。
开放体系是实际存在的。
2. 天然水的性质 2.2 天然水中酸度和碱度
碱度是指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，亦即能接受H+的物质总量。包括 ① 强碱；②弱 碱；③ 强碱弱酸盐。
污水中污染物的分类及来源
污水中污染物的分类及来源1、耗氧有机物（易生化）的来源有哪些？污水中耗氧有机物（易生化）主要有腐植酸、蛋白质、酯类、糖类、氨基酸等有机化合物这些物质以悬浮或溶解状态存在于废水中在微生物的作用下可以分解为简单的C02等无机物这些有机物在天然水体中分解时需要消耗水中的溶解氧因而称为耗氧有机物。
含有这些物质的污水一旦进入水体会引起溶解氧含量降低进而导致水体变黑变臭。
生活污水和食品、造纸、石油化工、化纤、制药、印染等企业排放的工业废水都含有大量的耗氧有机物。
据统计我国造纸业排放的耗氧有机物约占工业废水排放的耗氧有机物总量的1/城市污水的有机物浓度不高，但因水量较大城市污水排放的耗氧有机物总量也很大。
污水二级生物处理要重点解决的问题就是将这些物质的绝大部分从污水中去除掉。
耗氧有机物成分复杂分别测定其中各种胶体有机物的浓度相当困难实际工作中常用CODer、BOD5、Toe等指标来表示。
一般来说上述指标值越高消耗水中的溶解氧越多水质越差。
自然水体中B0D5低于3mg∕1.时水质良好，达到7.5mg∕1.时，水质已较差超过IOmg/1.时表明水质已经很差，其中的溶解氧已接近于零。
2.难生物降解有机物有哪些？难生物降解有机物指的是不能被未驯化的活性污泥所降解、而经过一定时间驯化后能在某种程度上降解的有机化合物。
废水中的一些有毒大分子有机物如有机氯化物、有机磷农药、有机重金属化合物、芳香族为代表的多环及其他长链有机化合物都属于难以被微生物降解的有机物。
还有一些有机化合物根本不能被微生物降解可称为惰性有机物。
3.废水中有机氮和氨氮的来源有哪些？有机氮主要以蛋白质形式存在，还有尿素、胞壁酸、脂肪胺、尿酸和有机碱等含氨基和不含氨基的化合物，有些有机氮，如果胶、甲壳质和季胺化合物等很难生物降解。
生产这些有机氮或以这些有机氮为原料的工业排放的废水中会含有这些有机氮。
钢铁、炼油、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工和饲料生产等行业排放含有氨氮的工业废水，皮革、动物排泻物等新鲜废水中氨氮初始含量并不高，但由于废水中有氮的脱氨基反应在废水贮存或在排水管道中驻留一段时间后氨氮的浓度会迅速增加。
固体污染物：水中以固体形态存在的污染物,其存在形态包括悬浮状态、胶体状态和溶解状态三种。
固体污染物：水中以固体形态存在的污染物，其存在形态包括悬浮状态、胶体状态和溶解状态三种。
悬浮物：粒径在1nm以下，主要以低分子或离子状态存在的固体物质。
浊度：水中含有泥土、粉砂、微细有机物、无机物、浮游生物等悬浮物和胶体物都可以使水质变的浑浊而呈现一定浊度，水质分析中规定：1L水中含有1mgSiO2所构成的浊度为一个标准浊度单位，简称1度。
色泽和色度：色泽是废水中的颜色种类，通常用文字描述。
色度是指废水所呈现的颜色深浅程度。
色度的两种表示方法：①铂钴标准比色法：规定在1L水中含有Pt1mg及Co0.5mg所产生的颜色深浅为1度。
②稀释倍数法：将废水按一定的稀释倍数，用水稀释到接近无色时的稀释倍数。
生化需氧量（BOD）：是指在温度、时间都一定的条件下，微生物在分解、氧化水中有机物的过程中，所消耗的溶解氧量。
化学需氧量COD：是指在一定条件下，用强氧化剂氧化废水中的有机物质所消耗的氧量，常用的氧化剂有高锰酸钾和重铬酸钾。
总需氧量TOD：是指在特殊的燃烧器中，以铂为催化剂，在900度温度下使一定量水样汽化，其中有机物燃烧，再测定气体载体中氧的减少量，作为有机物完全氧化所需要的氧量。
总有机碳TOC：用燃烧法测定水样中总有机碳元素量，来反映水中有机物总量。
实用文档有机氮：是反映水中蛋白质、氨基酸、尿素等含氮有机物总量的一个水质指标。
可逐步分解为NH4+、NH3、NO3-、NO2-等形态，NH4+、NH3为氨氮，NO2-为亚硝酸氮，NO3-为硝酸氮。
总氮TN：是一个包括从有机氮到硝酸氮等全部含量的水质指标。
废水的分类：①根据废水来源：分为生活污水和工业废水；②根据废水中主要成分：有机废水、无机废水、综合废水；③根据废水中的酸碱性：酸性废水、碱性废水、中性废水。
④根据产生废水的工业部门或生产工艺：焦化、造纸、电镀、化工、印染、农药及冷却废水。
废水中主要污染物质：①固体污染物②有机污染物③油类污染物④有毒污染物（无机化学毒物、有机化学毒物、放射性物质）⑤生物污染物⑥酸碱污染物⑦营养物质污染物⑧感官污染物⑨热污染。
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虫、肝吸虫 病毒种类很多，仅人粪尿中就有一百多种，常见的
是肠道病毒、传染性肝炎病毒等。每克粪可含 100 万个，生活污水可达 700—50万个。 北京东南郊污水河系中细菌总量达亿亿亿个的天文 数字。 病毒在自来水中可存活 2—288天、海水中 2—130天、 土壤中25—125天、牡蛎体中 90天。
尾，损失71亿日元； ? ③危害水源：硝酸盐、亚硝酸盐对人、畜有害。尤其对婴儿、胎儿可导致变
性血红蛋白增高，丧失输氧能力。正常值为1—2%，高达10%时出现临床症 状，达30—40%时出现缺氧症状，达50—70%时发生死亡。另外，他们又是 强致癌物亚硝胺的前身物。不少国家饮水卫生标准规定，硝酸盐氮、亚硝酸 盐氮总计不得超过10mg/l。
水污染
水体（包括：降水、地面水、 地下水）受到人类或自然因 素或因子（物质或能量）的 影响，使水的表观性状（色、 嗅、味、浊），物理化学性 能（温度、酸碱度、电导度、 氧化还原电位、放射性）， 化学成分（无机、有机）， 生物组成（种类、数量、形 态、品质）及底质状况等发 生了恶化，：发臭物质都具有“发臭团”的分子结
构：如硫（ =S）、巯基（ —SH）、硫氰基（ —SCN）、 羟基（—OH）、醛基（ —CHO）、羰基（ —CO）和羧 基（ —COOH ）等。因发臭团的不同臭气各有不同：腐 败的鱼臭（胺类）烂圆白菜味（硫醇臭）、臭腐卵（硫 化氢）、汗臭（酪酸）、刺激臭（氨、醛类）、膻臭 （羊脂酸葵酸）等等。水体恶臭多属有机质在厌气状态 腐败发臭，属综合性的恶臭，有明显的阴沟臭。
水中污染物（ 20世纪，美国学者分类）： ? 耗氧污染物 ? 致病污染物 ? 合成有机物 ? 植物营养物 ? 无机物及矿物质 ? 由土壤和岩石等冲刷下来的沉积物 ? 放射性物质 ? 热污染
水环境中有机污染物的种类种类繁多，其环境化学行为至今还 知之甚少。
一些有毒、难降解的有机物，通过迁移、转化、富集或食物链 循环，危及水生生物及人体健康。
? 黄浦江受到有机物的严重污染， 1964 年以来每年夏天 出现黑臭， 1978年最为严重，超过了 100天。
发生黑臭的标志（指数 ≥5时）：
污染指数 =氨氮实测值（ mg/l ）/ 溶解氧饱和率 +0.4
黑臭的危害表现为：
①使人憋气，妨碍正常呼吸功能；使人厌食、恶心、甚至 呕吐，使消化功能减退；精神烦躁不安，工作效率降低， 判断力、记忆力降低，严重的可把人薰倒，头晕脑胀、 头疼、眼疼等等；长期在恶臭环境中工作和生活会造成 嗅觉障碍，损伤中枢神经、大脑皮层的兴奋和调节功能；
②某些水产品染上了恶臭无法食用、出售；
③恶臭水体不能作旅游、疗养、养鱼、游泳、饮用，而破 坏了水流用途和价值；
④还能产生 H2S、甲醛等毒性危害。
随着工业技术的发展，目前世界上化学品销售已达 7~8万种，且 每年有1 000~1 600种新化学品进入市场。除少数品种外，人们对进 入环境中的绝大部分化学物质，特别是有毒有机化学物质在环境中 的行为（ 光解、水解、微生物降解、挥发、生物富集、吸附、淋溶 等）及其可能产生的 潜在危害 至今尚无所知或知之甚微。有毒物质 品种繁多，不可能对每一种污染物都制定控制标准，因而提出在众 多污染物中筛选出潜在危险大的作为优先研究的控制对象，称之为 优先污染物。
植物营养物：富营养化的危害
[C ? ①促使湖泊老化；
? ②素，破家坏兔水静产脉资注源射：至赤死潮剂生量物为毒素3—之4一微的克房/公蛤斤毒（素体重1）0H，17N小7O鼠4最]2+低是致一死种剂神量经为毒 8—10微克/公斤（体重）。在水中可使鱼类等水生动物中毒病变和死亡。
? 濑户内海1955年才发生五次， ? 1956—1965年39次， ? 1966—1970年35次， ? 1971一年发生136次， ? 1973年以后每年发生200—300次。 ? 1977年8月在天津近海发生一次。日本仅布磨滩 1972年赤潮一次死鱼 1428万
含量低、毒性大，异构体多，毒性大小差别悬殊。
四氯二噁英，有 22种异构体，如将其按毒性大小排列，则排在 首位的结构式与排在第二位的结构式，其毒性竟然差 1000倍。 物理化学性质如溶解度、分子的极性、蒸汽压、电子效应、空 间效应等同样影响到有机污染物在水环境中的归趋及生物可利 用性。
致病污染物
常见的致病菌是肠道传染病菌。每升生活污水细菌 总数可达几百万个以上
? USA ：20世纪70年代，在“清洁水 法”中规定了 129 种优先污染物，其 中114种为有毒有机污染物。
? JAPAN ：1986年底，600种优先污 染物，其中检出表示的为 189种。
? USSR：1975年发布496种，1985年 561种。前德国 1985年120种。
防治富营养化的途径
? 合理使用化肥，防止流失； ? 降低工业废水N、P的排放量； ? 粪便等有机废弃物中的N、P可考虑制造沼气后作
有机肥； ? 生活污水可先进行污水灌溉或污水养殖水生植物
吸收氮、磷； ? 地下肥水不宜饮用，可代部分肥料用于灌溉，防
止新肥水产生； ? 在湖泊、海湾及饮用地下水源带进行监测、预报。
1848—1849年连续发生霍乱死亡14600人;
1852—1854年又连续出现霍乱，仅1854 年下半年就死亡10675人。
实际上世界各国都经历了此类水污染危 害的惨痛历史阶段。
直到1955—1956年，印度新德里还发生 传染性肝炎大流行，在102万人中，黄 疸性达29300人，加上无黄疸性共计约 97000人。
：严重的水污染，难以自 净恢复到良好状态，妨碍了 水体正常的功能，破化了人 类经济，合理地利用，造成 了环境质量、资源质量、生 物质量、人体质量和经济的 巨大危害和损失甚至形成国 际间、全球性的污染危害。
水污染事件
欧洲十九世纪一些大城市的污水污染了 地表与地下水源，造成多次霍乱爆发和 蔓延。英国伦敦1832—1833年爆发霍乱 死亡6779人；