環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治課件

環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治2022/10/29環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治2022/10/22環(huán)境概論18.1水資源和水循環(huán)一、地球水資源——世界淡水資源

地球上97.5％的水是咸水，只有2.5％是淡水。而在淡水中，將近70％凍結(jié)在南極和格陵蘭的冰蓋中，其余的大部分是土壤中的水分或是深層地下水，難以開采供人類使用。江河、湖泊、水庫及淺層地下水等來源的水較易于開采供人類直接使用，但其數(shù)量不足世界淡水的1％，約占地球上全部水的0.007％。全球每年降落在大陸上的降水量約為110萬億立方米，扣除大氣蒸發(fā)和被植物吸收的水量，世界上江河徑流量約為42.7萬億立方米，按1995年的世界人口計(jì)算，每人每年可獲得的平均水量為7300立方米。由于世界人口不斷增加，這一平均數(shù)已較1970年下降了37％。

環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治8.1水資源和水循環(huán)一、地球水資源——世界淡水資源環(huán)境概論2

一、地球水資源——各國水資源排隊(duì)

世界各國和地區(qū)由于地理環(huán)境不同，擁有水資源的數(shù)量差別很大。按水資源量大小排隊(duì)，前幾名依次是：巴西、俄羅斯、加拿大、中國、美國、印度尼西亞、孟加拉國、印度。若按人口平均，就是另一種結(jié)果了。中國人均水資源量只相當(dāng)于世界人均量的1/4。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治一、地球水資源——各國水資源排隊(duì)

世界各國和地區(qū)由于地3

一、地球水資源——嚴(yán)重缺水的國家

世界淡水資源的65％集中在10個(gè)國家里，而占人口40％的80個(gè)國家卻嚴(yán)重缺水。如果一個(gè)國家年人均水量在2000立方米以下，就是缺水的國家。人均水量在1000立方米以下的，是嚴(yán)重缺水國，共有15個(gè)：埃及、阿聯(lián)酋、阿曼、佛得角、布隆迪、阿爾及利亞、也門、約旦、沙特阿拉伯、巴巴多斯、新加坡、巴林、利比亞、科威特、卡塔爾、馬耳他（年人均水量僅82立方米）。中國人均水量不富，是缺水國家之一。

環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治一、地球水資源——嚴(yán)重缺水的國家

世界淡水資源的65％4一、地球水資源——水資源的未來

人類對水的需求量與日俱增。全世界1975年用水量為3萬億立方米，1994年為4.3萬億立方米，2000年為7萬億立方米。有人分析，2030年以后，世界水資源將供不應(yīng)求；2050年，虧水2300億立方米；2070年，虧水4100億立方米。我國專家分析，中國2050年總需水量為8000億立方米，比現(xiàn)在增加2400億立方米。其中，城市生活用水800億立方米，工業(yè)用水3000億立方米，農(nóng)業(yè)用水4200億立方米。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治一、地球水資源——水資源的未來

人類對水的需求量與日俱增5二、水循環(huán)——自然循環(huán)環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治二、水循環(huán)——自然循環(huán)環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治6二、水循環(huán)——社會(huì)循環(huán)環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治二、水循環(huán)——社會(huì)循環(huán)環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治78.2、水體污染

一、水體、天然水質(zhì)和水體污染1、水體污染污染物進(jìn)入水體，其含量超過了水體自身的自然凈化能力，使水體的水質(zhì)和底質(zhì)的物理、化學(xué)組成和生物群落發(fā)生變化，從而降低水體的使用價(jià)值和使用功能的現(xiàn)象。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治8.2、水體污染一、水體、天然水質(zhì)和水體污染環(huán)境概論第八章82、水體：指有相對穩(wěn)定的陸地為邊界的天然水域。水體是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，或綜合自然體（包括水中的懸浮物質(zhì)，溶解物資，底泥和水生生物等）水體分海洋水體和陸地水體。3、水質(zhì)水體中水相的質(zhì)量，主要有：——物理性質(zhì)：色度，懸浮物的含量——化學(xué)性質(zhì)：有機(jī)物和無機(jī)物的含量和性質(zhì)——生物性質(zhì)：細(xì)菌，微生物，浮游、底棲生物的性質(zhì)，是天然水的物質(zhì)組成環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治2、水體：環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治9

溶解氣體

主要?dú)怏w：N2，O2，CO2；

微量氣體：H2，CH4，H2S

主要離子：Cl-，SO42-，HCO3-，CO32-

Na+，K+；

溶解物質(zhì)生物生成物：NH4+，NO3-，NO2-，HPO42-天然H2PO4-，PO4，F(xiàn)e+2，F(xiàn)e+3水中微量元素：Br-,I-，F(xiàn)-，Ni,Ti,V,Au,Ba,Rn物質(zhì)

膠體物質(zhì)

無機(jī)膠體：SiO2，F(xiàn)e(OH)3，Al(OH)3(1-100nm)有機(jī)膠體：腐殖質(zhì)膠體

細(xì)菌；藻類及原生動(dòng)物

懸浮物質(zhì)

泥土、黏土

其他不溶解物質(zhì)環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治溶解氣體主要?dú)怏w：N2，O2104、水體的自凈——污染物質(zhì)進(jìn)入水體后，由于一系列物理、化學(xué)及生化的共同作用，會(huì)使污染物在水中的濃度降低（1）物理作用——擴(kuò)散、稀釋、沉淀和揮發(fā)（2）化學(xué)作用——分解、氧化還原、凝聚、吸附、酸堿反應(yīng)（3）生物作用——微生物消耗環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治4、水體的自凈——污染物質(zhì)進(jìn)入水體后，由于一系列物理、化學(xué)及11二、水體的污染物⑴

無機(jī)無毒物①

顆粒狀無機(jī)物：泥沙，塵土，渣；②

酸、堿、無機(jī)鹽：pH在6-9；③

植物營養(yǎng)物：N，P環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治二、水體的污染物環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治12⑵

無機(jī)物毒物

①

非金屬有毒物，主要有CN-，As，Se，F(xiàn)，S

②

重金屬毒性物※

如Hg，Cd，Cr，Pb等，在離子狀態(tài)時(shí)毒性最大，人服0.1-10mg即死；0.0001-0.001mg時(shí)嚴(yán)重中毒；※

不能被微生物降解；※

易被生物聚集，通過食物鏈進(jìn)入人體；※

易在水體在中遷移，在土中積累，故含重金屬的水不能灌溉；環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治⑵無機(jī)物毒物①

非金屬有毒物，主要有CN-，13⑶

有機(jī)無毒物（碳水化合物脂肪，蛋白質(zhì))

有機(jī)成分極多，但都有降解時(shí)耗氧的共性，導(dǎo)致水生生物缺氧致死，故用耗氧量表示它們對水體的污染：①

化學(xué)需氧量，COD

以氧化劑如高錳酸鉀來氧化水中有機(jī)污染物時(shí)的耗氧量，mg/l。②

生物化學(xué)需氧量,BOD

在人工控制的條件下，水樣中的有機(jī)物在微生物的作用下分解，在一定的時(shí)間內(nèi)消耗溶解氧的數(shù)量，mg/l；環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治⑶有機(jī)無毒物（碳水化合物脂肪，蛋白質(zhì))有機(jī)成分極多，14⑷有機(jī)有毒物

①

酚類（苯環(huán)帶一個(gè)羥基）：

溶解于水，毒性大，能使蛋白質(zhì)變質(zhì)和沉淀，當(dāng)水中的濃度達(dá)0.1和0.2mg/l時(shí)，水中魚的肉有酚味。②

有機(jī)農(nóng)藥(殺蟲劑、除草劑、殺菌劑)目前大部分為有機(jī)磷，有機(jī)硫農(nóng)藥；這些農(nóng)藥水溶性底，脂溶性高，易在人體內(nèi)聚集，③

多氯聯(lián)苯同類有73種劇毒物，最毒為二惡英④

多環(huán)芳烴（多環(huán)結(jié)構(gòu)的C-H化合物）有20多種，其中7-8種有致癌作用。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治⑷有機(jī)有毒物①酚類（苯環(huán)帶一個(gè)羥基）：環(huán)境概論第八章15⑸

其他污染物①

放射性廢物

②

生物污染物

城市生活廢水、醫(yī)院污水、食品廠廢水排人水體，引起病源微生物污染，如各種細(xì)菌，病毒；③

感官污染物色、嗅、味、泡沫、惡臭環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治⑸其他污染物①放射性廢物環(huán)境概論第八章水資源與水污染防16

三、污染物在水中的遷移和轉(zhuǎn)化⑴

類型推流遷移：污染物在水流的作用下的遷移作用，但僅僅是改變了污染物的位置；分子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)引起的分散作用

分子擴(kuò)散湍流擴(kuò)散

彌散作用

橫斷面上的流速不均引起的衰減和轉(zhuǎn)化

環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治三、污染物在水中的遷移和轉(zhuǎn)化⑴類型環(huán)境概論第八章水資源與17⑵

污染物在水中的轉(zhuǎn)化①

需氧有機(jī)物的轉(zhuǎn)化

碳水化合物（各種植物性食物，如糧食、地瓜、土豆）

脂肪蛋白質(zhì)經(jīng)微生物的降解作用，變成簡單的無機(jī)物（二氧化碳和水）和能量，由此消除了污染。

環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治⑵污染物在水中的轉(zhuǎn)化①需氧有機(jī)物的轉(zhuǎn)化環(huán)境概論第八章水資18附：需氧有機(jī)物的降解與溶解氧平衡環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治附：需氧有機(jī)物的降解與溶解氧平衡環(huán)境概論第八章水資源與水污染19②

植物營養(yǎng)物的轉(zhuǎn)化

（N，P等）來源：施肥、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物，禽、畜飼養(yǎng)的廢水，生活污水和工業(yè)廢水等。※

含N有機(jī)物的轉(zhuǎn)化含N有機(jī)物的元素有N，P，S，C，H，O；其中包括蛋白質(zhì)，氨基酸，尿素，胺類

等；無機(jī)氮有NH3-N，NO2—N，NO3—N等，一個(gè)10萬只雞的養(yǎng)雞場，日產(chǎn)生雞糞5噸；一個(gè)400頭牛的養(yǎng)牛場，日產(chǎn)14噸固體肥料，4.5噸液體肥料；這些都是N，P類污染物。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治②植物營養(yǎng)物的轉(zhuǎn)化（N，P等）來源：施肥、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄20

含氮、磷的蛋白質(zhì)由多種氨基酸構(gòu)成，*含氮的蛋白質(zhì)降解后生成CO2、H2O和

醛、醇、酮；*含磷的化合物：無機(jī)磷—磷酸鹽有機(jī)磷—葡萄糖-6-磷酸2-磷酸-甘油

能溶解于水中的磷和Ca、Fe、Al的離子生成難溶性的沉淀物進(jìn)入水中的底泥。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治含氮、磷的蛋白質(zhì)由多種氨基酸構(gòu)成，環(huán)境概論第八章21③N、P對水體富營養(yǎng)化的影響

當(dāng)N、P增加且N/P達(dá)到12-13時(shí)，藻類瘋長，有機(jī)物的蓄積量大大增加，細(xì)菌類微生物繁殖迅猛，水體中的含氧量急劇降低。水體污染腐化。此則富營養(yǎng)化也。

富營養(yǎng)化時(shí)水中氧的飽和度為小于10%；貧營養(yǎng)化時(shí)大于80%。富營養(yǎng)化的標(biāo)志：湖底為泥；魚類為鯉魚，鰱魚，草魚；水濁溫高。貧營養(yǎng)化的標(biāo)志：湖底為石頭；魚類為鮭魚；水清溫低。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治③N、P對水體富營養(yǎng)化的影響當(dāng)N、P增加且N/P達(dá)到122④

石油類污染物的遷移轉(zhuǎn)化組成：90%是各種烴的復(fù)雜化合物，其元素為C，H，O，S，N；其中C為

84-86%；H為12-14%；S、O、N

占1-3%。遷移轉(zhuǎn)化過程環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治④石油類污染物的遷移轉(zhuǎn)化組成：90%是各種烴的復(fù)雜化合物，23⑤

重金屬的遷移轉(zhuǎn)化凡密度大于5000kg/m3、原子序數(shù)大于20的元素叫重金屬；污染環(huán)境的重金屬主要是Hg，Cr,，Cd，Pb,，As；而另一些為微量元素，如Cu，Zn，Co，Ni，F(xiàn)e，Mn，V在人體中不允許超量。

環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治⑤重金屬的遷移轉(zhuǎn)化凡密度大于5000kg/m3、原子序24A、重金屬在水體中的污染特征※在水體中整體平均含量低（＜0.1%），但在局部地方含量很高；※毒性明顯、效應(yīng)大，與人體中蛋白質(zhì)的酶等高分子結(jié)合，產(chǎn)生不可逆反應(yīng)，導(dǎo)致生理代謝功能障礙※在生物體內(nèi)有聚集作用，并通過生物鏈進(jìn)入人體。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治A、重金屬在水體中的污染特征環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治25

B、重金屬在水體中的遷移轉(zhuǎn)化（1）※

水解、絡(luò)合、沉淀※

機(jī)械遷移※

氧化還原作用

水上部是強(qiáng)烈的氧化環(huán)境；底部是還原環(huán)境；使重金屬產(chǎn)生氧化-還原反應(yīng)。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治B、重金屬在水體中的遷移轉(zhuǎn)化（1）環(huán)境概論第八章水資源與水26

B、重金屬在水體中的遷移轉(zhuǎn)化（2）※

膠體化學(xué)效應(yīng)

無機(jī)膠體吸附：石英、黏土微粒，鐵、錳氫氧化物的懸浮物和底泥能產(chǎn)生對重金屬的吸附。

有機(jī)膠體吸附：腐殖質(zhì)的聱合作用和離子交換作用，無機(jī)和有機(jī)粒子的聚合體的吸附作用使重金屬轉(zhuǎn)移到懸浮物和底泥中。

環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治B、重金屬在水體中的遷移轉(zhuǎn)化（2）環(huán)境概論第八章水資源與水27

8.3、水體的污染及防治1、水體污染源

巖石的風(fēng)化和水解

火山噴發(fā)

⑴

天然污染源

水流沖蝕地表

大氣的降塵和降水的淋洗

生物在地球化學(xué)循環(huán)中釋放的物質(zhì)⑵

人為污染源

點(diǎn)源—工業(yè)廢水、生活污水

面源—農(nóng)田灌溉水等環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治8.3、水體的污染及防治1、水體污染源環(huán)境概論第八章水資源28

2、污水的處理技術(shù)

2001年11月世界最大的污水處理廠商、法國老板預(yù)測中國廢水處理的商機(jī)，4000億元/年

⑴

物理法

（對象為懸浮液）

①

篩濾法

格篩，表面過濾，深層過濾

②

重力沉降法

沉淀池，隔油池，濃縮池

③

離心法環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治2、污水的處理技術(shù)29篩濾法

——去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物，纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)1）格柵環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治篩濾法

——去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物，纖維物質(zhì)和固體顆30環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治31環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治322）旋轉(zhuǎn)篩過濾機(jī)環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治2）旋轉(zhuǎn)篩過濾機(jī)環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治33附：格柵的設(shè)計(jì)環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治附：格柵的設(shè)計(jì)環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治34重力沉降法

——利用密度差去除水中的懸浮顆粒1）沉砂池環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治重力沉降法

——利用密度差去除水中的懸浮顆粒1）沉砂池環(huán)境概352）曝氣沉砂池環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治2）曝氣沉砂池環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治363）沉淀池環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治3）沉淀池環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治37環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治38離心法

——利用慣性力環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治離心法

——利用慣性力環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治39⑵

化學(xué)法

①

中和法（除去酸、堿物質(zhì)）標(biāo)準(zhǔn)值為

pH為6-9；

②

化學(xué)沉淀法多用于去除廢水中的Hg，Ni，Cr，Pb，Zn

等,有硫化物沉淀法；氫氧化物沉淀法；碳酸鹽沉淀法

③氧化還原法氧化劑有空氣、漂白粉、液氯、氯氣等

還原劑有鐵屑、硫酸亞鐵

等

④

電解法⑤

混凝法環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治⑵化學(xué)法①中和法（除去酸、堿物質(zhì)）標(biāo)準(zhǔn)值為pH為40

⑶

物理化學(xué)法

①

氣浮法②

吸附法（如活性炭吸附）③

離子交換法④

萃取法⑤

膜分離法環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治⑶物理化學(xué)法①氣浮法環(huán)境概論第八章水資41氣浮裝置環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治氣浮裝置環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治42電滲析環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治電滲析環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治43

⑷

生物化學(xué)法原理：微生物以水中的有機(jī)物為營養(yǎng)原料，分解有機(jī)物產(chǎn)生的能量中有一部分形成自身的細(xì)胞質(zhì)，促進(jìn)微生物的繁殖。好氧生物法原理：有機(jī)物＋O2好氧微生物

CO2+H2O+能量工藝：※活性污泥法生活污水重力沉降去除懸浮物曝氣降解去除有機(jī)物

沉降分離凈化水

※生物膜法使濾料表面掛上微生物，增加水中有機(jī)物和微生物接觸的機(jī)會(huì)。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治⑷生物化學(xué)法原理：微生物以水中的有機(jī)物為營44

②厭氧生物分解機(jī)理：有機(jī)物產(chǎn)酸菌小分子有機(jī)物（有機(jī)酸和醇類）＋CO2+H2S+NH3

有機(jī)酸甲烷菌CH4+CO2+能量同時(shí)生成微生物體內(nèi)的原生質(zhì)。設(shè)備：各類消化池。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治②厭氧生物分解環(huán)境概論第45一般城市污水處理廠的典型流程環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治一般城市污水處理廠的典型流程環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治46

⑵水體污染綜合防治

A、控制廢水排放改革工藝，強(qiáng)化管理，減少排放量和排放濃度提高水的重復(fù)利用率改革生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)用于農(nóng)灌和養(yǎng)殖業(yè)B、建立自然凈化系統(tǒng)

C、統(tǒng)一規(guī)劃處理系統(tǒng)建立綜合性污水處理廠修建調(diào)節(jié)水庫和曝氣設(shè)施組織閉路系統(tǒng)調(diào)整工業(yè)布局環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治⑵水體污染綜合防治A、控制廢水排放環(huán)境概論第八章水資源47演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew2022/10/29環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew48環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治2022/10/29環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治2022/10/22環(huán)境概論498.1水資源和水循環(huán)一、地球水資源——世界淡水資源

地球上97.5％的水是咸水，只有2.5％是淡水。而在淡水中，將近70％凍結(jié)在南極和格陵蘭的冰蓋中，其余的大部分是土壤中的水分或是深層地下水，難以開采供人類使用。江河、湖泊、水庫及淺層地下水等來源的水較易于開采供人類直接使用，但其數(shù)量不足世界淡水的1％，約占地球上全部水的0.007％。全球每年降落在大陸上的降水量約為110萬億立方米，扣除大氣蒸發(fā)和被植物吸收的水量，世界上江河徑流量約為42.7萬億立方米，按1995年的世界人口計(jì)算，每人每年可獲得的平均水量為7300立方米。由于世界人口不斷增加，這一平均數(shù)已較1970年下降了37％。

環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治8.1水資源和水循環(huán)一、地球水資源——世界淡水資源環(huán)境概論50

一、地球水資源——各國水資源排隊(duì)

世界各國和地區(qū)由于地理環(huán)境不同，擁有水資源的數(shù)量差別很大。按水資源量大小排隊(duì)，前幾名依次是：巴西、俄羅斯、加拿大、中國、美國、印度尼西亞、孟加拉國、印度。若按人口平均，就是另一種結(jié)果了。中國人均水資源量只相當(dāng)于世界人均量的1/4。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治一、地球水資源——各國水資源排隊(duì)

世界各國和地區(qū)由于地51

一、地球水資源——嚴(yán)重缺水的國家

世界淡水資源的65％集中在10個(gè)國家里，而占人口40％的80個(gè)國家卻嚴(yán)重缺水。如果一個(gè)國家年人均水量在2000立方米以下，就是缺水的國家。人均水量在1000立方米以下的，是嚴(yán)重缺水國，共有15個(gè)：埃及、阿聯(lián)酋、阿曼、佛得角、布隆迪、阿爾及利亞、也門、約旦、沙特阿拉伯、巴巴多斯、新加坡、巴林、利比亞、科威特、卡塔爾、馬耳他（年人均水量僅82立方米）。中國人均水量不富，是缺水國家之一。

環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治一、地球水資源——嚴(yán)重缺水的國家

世界淡水資源的65％52一、地球水資源——水資源的未來

人類對水的需求量與日俱增。全世界1975年用水量為3萬億立方米，1994年為4.3萬億立方米，2000年為7萬億立方米。有人分析，2030年以后，世界水資源將供不應(yīng)求；2050年，虧水2300億立方米；2070年，虧水4100億立方米。我國專家分析，中國2050年總需水量為8000億立方米，比現(xiàn)在增加2400億立方米。其中，城市生活用水800億立方米，工業(yè)用水3000億立方米，農(nóng)業(yè)用水4200億立方米。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治一、地球水資源——水資源的未來

人類對水的需求量與日俱增53二、水循環(huán)——自然循環(huán)環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治二、水循環(huán)——自然循環(huán)環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治54二、水循環(huán)——社會(huì)循環(huán)環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治二、水循環(huán)——社會(huì)循環(huán)環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治558.2、水體污染

一、水體、天然水質(zhì)和水體污染1、水體污染污染物進(jìn)入水體，其含量超過了水體自身的自然凈化能力，使水體的水質(zhì)和底質(zhì)的物理、化學(xué)組成和生物群落發(fā)生變化，從而降低水體的使用價(jià)值和使用功能的現(xiàn)象。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治8.2、水體污染一、水體、天然水質(zhì)和水體污染環(huán)境概論第八章562、水體：指有相對穩(wěn)定的陸地為邊界的天然水域。水體是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，或綜合自然體（包括水中的懸浮物質(zhì)，溶解物資，底泥和水生生物等）水體分海洋水體和陸地水體。3、水質(zhì)水體中水相的質(zhì)量，主要有：——物理性質(zhì)：色度，懸浮物的含量——化學(xué)性質(zhì)：有機(jī)物和無機(jī)物的含量和性質(zhì)——生物性質(zhì)：細(xì)菌，微生物，浮游、底棲生物的性質(zhì)，是天然水的物質(zhì)組成環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治2、水體：環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治57

溶解氣體

主要?dú)怏w：N2，O2，CO2；

微量氣體：H2，CH4，H2S

主要離子：Cl-，SO42-，HCO3-，CO32-

Na+，K+；

溶解物質(zhì)生物生成物：NH4+，NO3-，NO2-，HPO42-天然H2PO4-，PO4，F(xiàn)e+2，F(xiàn)e+3水中微量元素：Br-,I-，F(xiàn)-，Ni,Ti,V,Au,Ba,Rn物質(zhì)

膠體物質(zhì)

無機(jī)膠體：SiO2，F(xiàn)e(OH)3，Al(OH)3(1-100nm)有機(jī)膠體：腐殖質(zhì)膠體

細(xì)菌；藻類及原生動(dòng)物

懸浮物質(zhì)

泥土、黏土

其他不溶解物質(zhì)環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治溶解氣體主要?dú)怏w：N2，O2584、水體的自凈——污染物質(zhì)進(jìn)入水體后，由于一系列物理、化學(xué)及生化的共同作用，會(huì)使污染物在水中的濃度降低（1）物理作用——擴(kuò)散、稀釋、沉淀和揮發(fā)（2）化學(xué)作用——分解、氧化還原、凝聚、吸附、酸堿反應(yīng)（3）生物作用——微生物消耗環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治4、水體的自凈——污染物質(zhì)進(jìn)入水體后，由于一系列物理、化學(xué)及59二、水體的污染物⑴

無機(jī)無毒物①

顆粒狀無機(jī)物：泥沙，塵土，渣；②

酸、堿、無機(jī)鹽：pH在6-9；③

植物營養(yǎng)物：N，P環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治二、水體的污染物環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治60⑵

無機(jī)物毒物

①

非金屬有毒物，主要有CN-，As，Se，F(xiàn)，S

②

重金屬毒性物※

如Hg，Cd，Cr，Pb等，在離子狀態(tài)時(shí)毒性最大，人服0.1-10mg即死；0.0001-0.001mg時(shí)嚴(yán)重中毒；※

不能被微生物降解；※

易被生物聚集，通過食物鏈進(jìn)入人體；※

易在水體在中遷移，在土中積累，故含重金屬的水不能灌溉；環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治⑵無機(jī)物毒物①

非金屬有毒物，主要有CN-，61⑶

有機(jī)無毒物（碳水化合物脂肪，蛋白質(zhì))

有機(jī)成分極多，但都有降解時(shí)耗氧的共性，導(dǎo)致水生生物缺氧致死，故用耗氧量表示它們對水體的污染：①

化學(xué)需氧量，COD

以氧化劑如高錳酸鉀來氧化水中有機(jī)污染物時(shí)的耗氧量，mg/l。②

生物化學(xué)需氧量,BOD

在人工控制的條件下，水樣中的有機(jī)物在微生物的作用下分解，在一定的時(shí)間內(nèi)消耗溶解氧的數(shù)量，mg/l；環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治⑶有機(jī)無毒物（碳水化合物脂肪，蛋白質(zhì))有機(jī)成分極多，62⑷有機(jī)有毒物

①

酚類（苯環(huán)帶一個(gè)羥基）：

溶解于水，毒性大，能使蛋白質(zhì)變質(zhì)和沉淀，當(dāng)水中的濃度達(dá)0.1和0.2mg/l時(shí)，水中魚的肉有酚味。②

有機(jī)農(nóng)藥(殺蟲劑、除草劑、殺菌劑)目前大部分為有機(jī)磷，有機(jī)硫農(nóng)藥；這些農(nóng)藥水溶性底，脂溶性高，易在人體內(nèi)聚集，③

多氯聯(lián)苯同類有73種劇毒物，最毒為二惡英④

多環(huán)芳烴（多環(huán)結(jié)構(gòu)的C-H化合物）有20多種，其中7-8種有致癌作用。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治⑷有機(jī)有毒物①酚類（苯環(huán)帶一個(gè)羥基）：環(huán)境概論第八章63⑸

其他污染物①

放射性廢物

②

生物污染物

城市生活廢水、醫(yī)院污水、食品廠廢水排人水體，引起病源微生物污染，如各種細(xì)菌，病毒；③

感官污染物色、嗅、味、泡沫、惡臭環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治⑸其他污染物①放射性廢物環(huán)境概論第八章水資源與水污染防64

三、污染物在水中的遷移和轉(zhuǎn)化⑴

類型推流遷移：污染物在水流的作用下的遷移作用，但僅僅是改變了污染物的位置；分子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)引起的分散作用

分子擴(kuò)散湍流擴(kuò)散

彌散作用

橫斷面上的流速不均引起的衰減和轉(zhuǎn)化

環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治三、污染物在水中的遷移和轉(zhuǎn)化⑴類型環(huán)境概論第八章水資源與65⑵

污染物在水中的轉(zhuǎn)化①

需氧有機(jī)物的轉(zhuǎn)化

碳水化合物（各種植物性食物，如糧食、地瓜、土豆）

脂肪蛋白質(zhì)經(jīng)微生物的降解作用，變成簡單的無機(jī)物（二氧化碳和水）和能量，由此消除了污染。

環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治⑵污染物在水中的轉(zhuǎn)化①需氧有機(jī)物的轉(zhuǎn)化環(huán)境概論第八章水資66附：需氧有機(jī)物的降解與溶解氧平衡環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治附：需氧有機(jī)物的降解與溶解氧平衡環(huán)境概論第八章水資源與水污染67②

植物營養(yǎng)物的轉(zhuǎn)化

（N，P等）來源：施肥、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物，禽、畜飼養(yǎng)的廢水，生活污水和工業(yè)廢水等?！?/p>

含N有機(jī)物的轉(zhuǎn)化含N有機(jī)物的元素有N，P，S，C，H，O；其中包括蛋白質(zhì)，氨基酸，尿素，胺類

等；無機(jī)氮有NH3-N，NO2—N，NO3—N等，一個(gè)10萬只雞的養(yǎng)雞場，日產(chǎn)生雞糞5噸；一個(gè)400頭牛的養(yǎng)牛場，日產(chǎn)14噸固體肥料，4.5噸液體肥料；這些都是N，P類污染物。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治②植物營養(yǎng)物的轉(zhuǎn)化（N，P等）來源：施肥、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄68

含氮、磷的蛋白質(zhì)由多種氨基酸構(gòu)成，*含氮的蛋白質(zhì)降解后生成CO2、H2O和

醛、醇、酮；*含磷的化合物：無機(jī)磷—磷酸鹽有機(jī)磷—葡萄糖-6-磷酸2-磷酸-甘油

能溶解于水中的磷和Ca、Fe、Al的離子生成難溶性的沉淀物進(jìn)入水中的底泥。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治含氮、磷的蛋白質(zhì)由多種氨基酸構(gòu)成，環(huán)境概論第八章69③N、P對水體富營養(yǎng)化的影響

當(dāng)N、P增加且N/P達(dá)到12-13時(shí)，藻類瘋長，有機(jī)物的蓄積量大大增加，細(xì)菌類微生物繁殖迅猛，水體中的含氧量急劇降低。水體污染腐化。此則富營養(yǎng)化也。

富營養(yǎng)化時(shí)水中氧的飽和度為小于10%；貧營養(yǎng)化時(shí)大于80%。富營養(yǎng)化的標(biāo)志：湖底為泥；魚類為鯉魚，鰱魚，草魚；水濁溫高。貧營養(yǎng)化的標(biāo)志：湖底為石頭；魚類為鮭魚；水清溫低。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治③N、P對水體富營養(yǎng)化的影響當(dāng)N、P增加且N/P達(dá)到170④

石油類污染物的遷移轉(zhuǎn)化組成：90%是各種烴的復(fù)雜化合物，其元素為C，H，O，S，N；其中C為

84-86%；H為12-14%；S、O、N

占1-3%。遷移轉(zhuǎn)化過程環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治④石油類污染物的遷移轉(zhuǎn)化組成：90%是各種烴的復(fù)雜化合物，71⑤

重金屬的遷移轉(zhuǎn)化凡密度大于5000kg/m3、原子序數(shù)大于20的元素叫重金屬；污染環(huán)境的重金屬主要是Hg，Cr,，Cd，Pb,，As；而另一些為微量元素，如Cu，Zn，Co，Ni，F(xiàn)e，Mn，V在人體中不允許超量。

環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治⑤重金屬的遷移轉(zhuǎn)化凡密度大于5000kg/m3、原子序72A、重金屬在水體中的污染特征※在水體中整體平均含量低（＜0.1%），但在局部地方含量很高；※毒性明顯、效應(yīng)大，與人體中蛋白質(zhì)的酶等高分子結(jié)合，產(chǎn)生不可逆反應(yīng)，導(dǎo)致生理代謝功能障礙※在生物體內(nèi)有聚集作用，并通過生物鏈進(jìn)入人體。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治A、重金屬在水體中的污染特征環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治73

B、重金屬在水體中的遷移轉(zhuǎn)化（1）※

水解、絡(luò)合、沉淀※

機(jī)械遷移※

氧化還原作用

水上部是強(qiáng)烈的氧化環(huán)境；底部是還原環(huán)境；使重金屬產(chǎn)生氧化-還原反應(yīng)。環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治B、重金屬在水體中的遷移轉(zhuǎn)化（1）環(huán)境概論第八章水資源與水74

B、重金屬在水體中的遷移轉(zhuǎn)化（2）※

膠體化學(xué)效應(yīng)

無機(jī)膠體吸附：石英、黏土微粒，鐵、錳氫氧化物的懸浮物和底泥能產(chǎn)生對重金屬的吸附。

有機(jī)膠體吸附：腐殖質(zhì)的聱合作用和離子交換作用，無機(jī)和有機(jī)粒子的聚合體的吸附作用使重金屬轉(zhuǎn)移到懸浮物和底泥中。

環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治B、重金屬在水體中的遷移轉(zhuǎn)化（2）環(huán)境概論第八章水資源與水75

8.3、水體的污染及防治1、水體污染源

巖石的風(fēng)化和水解

火山噴發(fā)

⑴

天然污染源

水流沖蝕地表

大氣的降塵和降水的淋洗

生物在地球化學(xué)循環(huán)中釋放的物質(zhì)⑵

人為污染源

點(diǎn)源—工業(yè)廢水、生活污水

面源—農(nóng)田灌溉水等環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治8.3、水體的污染及防治1、水體污染源環(huán)境概論第八章水資源76

2、污水的處理技術(shù)

2001年11月世界最大的污水處理廠商、法國老板預(yù)測中國廢水處理的商機(jī)，4000億元/年

⑴

物理法

（對象為懸浮液）

①

篩濾法

格篩，表面過濾，深層過濾

②

重力沉降法

沉淀池，隔油池，濃縮池

③

離心法環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治2、污水的處理技術(shù)77篩濾法

——去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物，纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)1）格柵環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治篩濾法

——去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物，纖維物質(zhì)和固體顆78環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治79環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治802）旋轉(zhuǎn)篩過濾機(jī)環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治2）旋轉(zhuǎn)篩過濾機(jī)環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治81附：格柵的設(shè)計(jì)環(huán)境概論第八章水資源與水污染防治附：格柵的設(shè)計(jì)環(huán)境