水污染及其防治

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1.2 水的结构和特性 水的结构
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水的某些异常特性
8液态水的结构模型91.3 天然 水的组成
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海水
海水中含量最多的 Cl- 、 Na+、 SO2-4 、 Mg2+、 Ca2+、 K+、HCO3-、Br-和 Sr2+9种，占海水被溶物总量的 种 99.91％。其中 ％ 其中: 阴离子含量顺序为 Cl->SO2-4>HCO3阳离子含量顺序为Na 阳离子含量顺序为 +>Mg2+>Ca2+.
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湖水富营养化的程度
总磷含量是指水体中正磷酸盐、聚合磷酸盐、可水解磷酸盐 总磷含量是指水体中正磷酸盐、聚合磷酸盐、 及有机磷的总浓度 总氮含量是指水体中氨氮、亚硝酸盐氮、 总氮含量是指水体中氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮及有机氮 总和 叶绿素a 叶绿素a的含量实际上就是水体中绿色物质含量
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3.4 我国水污染形状 2000年中国七大重点流域地表水有机污染 2000年中国七大重点流域地表水有机污染 普遍，各流域干流有57.7%的断面满足Ⅲ 57.7%的断面满足 普遍，各流域干流有57.7%的断面满足Ⅲ类水 质要求，21.6%的断面为 类水质，6.9%的断 的断面为Ⅳ 质要求，21.6%的断面为Ⅳ类水质，6.9%的断 面属Ⅴ类水质，13.8%的断面属劣 类水质。 的断面属劣Ⅴ 面属Ⅴ类水质，13.8%的断面属劣Ⅴ类水质。 主要湖泊富营养化问题突出。 主要湖泊富营养化问题突出。
C106 H 263O110 N16 P + 138O2
（藻类原生质） 藻类原生质）
藻类是富营养化的主体！ 藻类是富营养化的主体！
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水体中的营养物质
含氮化合物（有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等） 含氮化合物（有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等） 含磷化合物
来源：雨水、农业排污、城市污水及其它。 来源：雨水、农业排污、城市污水及其它。
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世界各主要国家人均和单位面积耕地占有水量
国 家 巴西 前苏联 加拿大 中国 印尼 美国 印度 日本
世界平 均 单位国土面积 产水量 (万m3/km2) 万
人口 （亿） 1.49 2.80 0.28 11.54 1.83 2.50 8.50 1.24 52.94
人均占有水量 (m3/人) 人 46808 19521 103607 2350 13825 9912 2464 4411 8840
温度 臭和味 颜色 浊度 透明度 悬浮物（ ） 悬浮物（SS） 残渣
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非专一 性指标
电导率 ； pH 由于微生物作用， 由于微生物作用，有 氧化还原电位 机物被氧化达到稳定 碱度； 硬度 ； 碱度； 无机酸度 状态所需的氧的量， 状态所需的氧的量， 以每升水（ 氧 化 以每升水（所含的污 剂 用 化 学 铝； 铁； 锰 ； 铜； 染物）所消耗的氧的 锌；Cr O 硅 染物） ； )氧化水中的 (K2 钠 7 氧化水中的 2 有毒金属——常见的有铜、汞、铅局等 常见的有铜、 有毒金属 常见的有铜 毫克数来表示 有机污染物所需要消 有毒准金属——常见的有砷、硒等 常见的有砷、 有毒准金属 常见的有砷 ）。 （mg/L）。 耗的氧化剂的量 硫酸盐； 氯化物 ；氟化物 ；硫酸盐；硝酸盐 高温燃烧所需要 亚硝酸盐； 磷酸盐； 的氧量 亚硝酸盐； 氨 ；磷酸盐；氰化物 生化需氧量（ 生化需氧量（BOD）；化学需氧量（COD） ） 化学需氧量（ ） 高锰酸盐指数；总需氧量（ 高锰酸盐指数；总需氧量（TOD） ） 总有机碳（ 总有机碳（TOC）；酚类 ） 洗涤剂类 ；石油类 高温燃烧下，用 用 红外线来测定水 氧气（ ） 氧气（DO） 样中形成的CO2 样中形成的 二氧化碳 的多少
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陆地水 占水圈质量的2.7%， 主要来自降水 ， 包括湖水 占水圈质量的 ， 主要来自降水， 河水、地下水等。 、河水、地下水等。 天然水中的溶存气体
溶解氧（ ） 溶解氧（DO）
CO2
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2 水质和水质标准
2.1 水质和水质指标 水质 水样中除水分子外所含杂质的种类和浓度 水质指标 物理指标
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生活饮用水水源水质标准
一级水源水：水质良好。地下水只需消毒处理， 一级水源水：水质良好。地下水只需消毒处理，地表水经 简易净化处理（如过滤）、消毒后即可供生活饮用者。 ）、消毒后即可供生活饮用者 简易净化处理（如过滤）、消毒后即可供生活饮用者。 二级水源水：水质受轻度污染。经常规净化处理（ 二级水源水：水质受轻度污染。经常规净化处理（如 絮凝、沉淀、过滤、消毒等），可供生活饮用者。 ），可供生活饮用者 絮凝、沉淀、过滤、消毒等），可供生活饮用者。
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酸、碱、盐等无机物污染及危害 重金属污 染及危害
会吸附沉淀富集于底泥； 会吸附沉淀富集于底泥 ； 会与其生 成络合物或螯合物， 价态不同， 成络合物或螯合物 ， 价态不同 ， 其 活性与毒性不同； 活性与毒性不同 ； 微量浓度即可产 生毒性， 生毒性 ， 会转化为毒性更强的有机 金属化合物， 可被生物富集， 金属化合物 ， 可被生物富集 ， 通过 食物链进入人体， 食物链进入人体，造成慢性路线
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3.2 水体污染 是由于人类活动排放的污染物， 水体污染是由于人类活动排放的污染物，使水和 水体的物理、化学性质或生物群落组成发生变化， 水体的物理、化学性质或生物群落组成发生变化， 从而降低了水体使用价值的现象
自然因素
水体污染 来源
人为因素
工业排放的废水 生活污水 农田排水 降雨淋洗大气中的污染物 垃圾经降雨淋洗流人水体的污染物
海水水质标准(GB 3097-1997) 海水水质标准 污水综合排放标准
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3 水体和水体污染
是包括水中溶解物质、悬浮物、底泥、 是包括水中溶解物质、悬浮物、底泥、水 生生物等。 生生物等。水与水体是两个紧密联系又有区别的 概念 。 简单地可以认为： 简单地可以认为：
水体
水 + 悬浮物 + 底质 = 水体
第三章 水污染及其防治
1 水体环境概述 2 水质和水质标准 3 水体污染 4 水污染防治技术
1
1 水体环境概述
1.1 自然界水的分布
天然水的 存在形态
2
世界水资源 概况
地球水圈水储量分布
水储量 咸水 淡水 水资源分布特点： 水资源分布特点： 水 体 103 km 103 km3 % % % 地球上的水量极其丰富, 103 km3 地球上的水量极其丰富,但分布是十分不均匀的 3 大部分为咸水，淡水仅占总水量的2.53%。 1338000 96.54 1338000 99.04 海 大部分为咸水，淡水仅占总水量的2.53%。 洋 人类真正能直接使用的淡水只占总储量的0.35%！ 人类真正能直接使用的淡水只占总储量的0.35%！68.70 冰川与永久积雪 24064 1.74 24064 地下水 永冻层中冰 湖泊水 土壤水 大气水 沼泽水 河流水 生物水 总 计 23400 300.0 176.4 16.5 12.9 11.5 2.12 1.12
放射性指标——总α、总β、铀、镭、钍等 放射性指标 、 、
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2.2 水质标准
地面水环境质量标准 根据使用目的和保护目标将地面水划分为五类： 根据使用目的和保护目标将地面水划分为五类： I 类主要适用于源头水、国家自然保护区； 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源地一级保护区、珍贵 类主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、 类主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区 鱼类保护区、鱼虾产卵场等； 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 类主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、 类主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区 般鱼类保护区及游泳区； 般鱼类保护区及游泳区； IV类主要适用于一般工业用水区以及人体非直接接触的娱 类主要适用于一般工业用水区以及人体非直接接触的娱 乐用水区； 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 类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域
水体污 染物种类 及危害
耗氧物质污染及危害
富营养化
植物营养物质污染及危害 石油污染及危害 难降解有机物污染及危害
赤潮
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3.3 水体的富营养化污染 富营养化的概念
标准： 标准：N 小于 0.2mg/l 正常 P 小于 0.02mg/l 正常 四种藻类：蓝绿藻类， 四种藻类：蓝绿藻类，绿藻 硅藻类，有色鞭毛虫。 类，硅藻类，有色鞭毛虫。
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化学指标
无机物 指标 有机物 指标 溶解性 气体
细菌总数
生物指标
100个 小于 100个/ml 极其清洁 1000个 100 到 1000个/ml 清洁 1000个 大于 1000个/ml 不清洁 大于10000 10000个 大于10000个/ml 极不清洁 大肠菌群——水体被粪便污染程度的指标 水体被粪便污染程度的 藻类——水体营养状态指标 水体营养状态指标
单位耕地面积 水量 (m3/100m2)
81.5 24.5 29.3 28.4 132.8 26.4 60.2 147.0 31.4
215170 24111 66536 27867 178169 13090 12662 126328 35294
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我国水资源特点：
总量很大，人均很少 总量很大， 人均占有量约为世界人均水量的1 人均占有量约为世界人均水量的 1/4 ， 在世界排 110位 被联合国列为13个贫水国家之一 个贫水国家之一。 第110位，被联合国列为13个贫水国家之一。 降雨量分布不均 地理上从东南向西北递减，时间上70% 地理上从东南向西北递减，时间上70%降水集中 个月份， 在3、4个月份，与耕地搭配不均 水资源利用不当 围湖造田、 围湖造田、 水库修建不当、 水库修建不当、 用水浪费