第2章水質(zhì)與水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

第2章：水質(zhì)與水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)2.1水中的雜質(zhì)與性質(zhì)2.1.1天然水體中的雜質(zhì)雜質(zhì)的來源：自然過程（降水、滲透溶解、沖刷等）人為因素（使用中污染）雜質(zhì)的分類：按尺寸大小分為：懸浮物、膠體、溶解物

按化學(xué)結(jié)構(gòu)：無機(jī)物、有機(jī)物、生物體按雜質(zhì)的來源：天然、污染性

懸浮物膠體溶解物產(chǎn)生渾濁的主要根源（濁度）飲用水處理的主要去除對(duì)象懸浮物特性

尺寸較大，動(dòng)水中呈懸浮狀，靜水中可下沉或上浮。包括泥砂、大顆粒粘土、礦物廢渣等無機(jī)易沉懸浮物和草木、浮游生物體等有機(jī)易浮懸浮物。

通常用重力沉降法去除。膠體特性

尺寸小，在水中長期靜置很難下沉。包括粘土、細(xì)菌、病毒、腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)、有機(jī)高分子物質(zhì)等，天然水中的膠體一般帶負(fù)電荷，也有帶正電的。其中的有機(jī)物會(huì)造成水的色、臭、味。

膠體物和粒徑小于0.1mm的懸浮物須投加混凝劑方可去除。

溶解物特性穩(wěn)定均勻分散在水中，須用化學(xué)或物化等特殊方法去除。

溶解雜質(zhì)包括有機(jī)物和無機(jī)物兩類。

無機(jī)溶解物：無機(jī)低分子和離子。一般是工業(yè)用水的去除對(duì)象，有毒有害物也是飲用水的去除對(duì)象。

有機(jī)溶解物：主要來源于水源污染。是水處理重點(diǎn)研究和處理對(duì)象。

天然水體中主要溶解雜質(zhì)：氣體（O2、N2、CO2、H2S等）。離子（Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO3-、SO42-、Cl-等）。2.1.2幾種典型水體的水質(zhì)特點(diǎn)

水源的類型：地下水地表水：江河水、湖泊及水庫水、海水

不同水源有不同的水質(zhì)特征，同一水源的雜質(zhì)成分和含量也會(huì)隨時(shí)間、地點(diǎn)和氣象條件發(fā)生變化。地下水特點(diǎn)

水質(zhì)清澈，細(xì)菌較少，水溫和水質(zhì)較穩(wěn)定，但含鹽量、硬度、鐵和錳高于地表水。含鹽量一般在100-5000mg/L，硬度通常在100-500mg/L一般宜作飲用水和工業(yè)冷卻用水的水源。江河水特點(diǎn)

懸浮物和膠態(tài)雜質(zhì)含量較多，細(xì)菌含量和濁度高于地下水，水的色、臭、味變化較大，有毒、有害物質(zhì)易進(jìn)入水體，水溫不穩(wěn)定，受自然條件的影響較大。但含鹽量、硬度較低。含鹽量一般在70-900mg/L，硬度通常在50-400mg/L(以CaCO3計(jì))之間。

宜作飲用水水源。

湖泊及水庫水特點(diǎn)

水質(zhì)類似于河水，但濁度較低，一般含藻類較多，易受污染，含鹽量較河水高。按含鹽量高低分淡水湖、微咸水湖和咸水湖（含鹽量>1000mg/L）。

淡水湖的水宜作生活飲用水水源。咸水湖的水不宜作為生活飲用水水源。海水特點(diǎn)

含鹽量高，在7.5-43.0g/L左右，且各種鹽類或離子的重量比例基本一定。其中氯化物含量最高，約占89%左右，其次為硫化物、碳酸鹽，其它鹽類含量極少。

須經(jīng)淡化處理后方可作為居民生活用水。2.2水體污染與自凈2.2.1水中常見的污染物及其來源污染物分類：按化學(xué)性質(zhì)：無機(jī)、有機(jī)按物理性質(zhì)：懸浮性、膠體、溶解性按污染特征污染物分類：

可生物降解有機(jī)污染物有機(jī)物難生物降解有機(jī)污染物污染物無直接毒害作用無機(jī)物無機(jī)物有直接毒害作用無機(jī)物1.可生物降解的有機(jī)污染物特點(diǎn)：★多為自然生成，在自然環(huán)境中極不穩(wěn)定，易于氧化分解，分解時(shí)消耗水中的溶解氧?！锓N類繁多，組分復(fù)雜，難于區(qū)分和定量。污染指標(biāo)：

★BOD----生化需氧量

★COD----化學(xué)需氧量

★TOD----總需氧量

★TOC----總有機(jī)碳生化需氧量定義：指在有氧的條件下，由于微生物（主要是細(xì)菌）的作用，降解有機(jī)物所需的氧量。以BOD表示，單位mg/L。

間接反映可被微生物氧化分解的有機(jī)物的量微生物降解有機(jī)物過程：分兩個(gè)階段﹡碳氧化階段：有機(jī)物+O2→CO2+H2O+NH3（20℃20天完成）耗氧量計(jì)作BODu或BOD20。﹡硝化階段：將NH3氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽（20℃百日完成）。一般BOD5約為BOD20的70%左右，生活污水的BOD5值約100-400mg/L

。化學(xué)需氧量定義：化學(xué)氧化劑氧化有機(jī)物時(shí)所需的氧量。以COD表示，單位mg/L。

能精確表示污水中有機(jī)物量，且測(cè)定時(shí)間短；但存在一定誤差，不能表現(xiàn)可生物降解的有機(jī)物量。

重鉻酸鉀（CODCr或COD)氧化劑高錳酸鉀（CODMn或OC)BOD5/COD：可生化性指標(biāo)，越高越易生化處理，一般須大于0.3，生活污水約為0.4~0.65?？傂柩趿慷x：有機(jī)物完全被氧化為CO2、H2O、NO2、SO2所消耗的氧。以TOD表示，單位mg/L。近似接近于理論需氧量ThOD，測(cè)定僅需幾分鐘。同一水樣TOD＞COD總有機(jī)碳定義：表示污水中的有機(jī)物的總含碳量值。以TOC表示，單位mg/L。生活污水的TOC值一般略高于BOD5，約在100-350mg/L。TOC與TOD的測(cè)定條件相同，但表示的含義不同。2.難生物降解的有機(jī)污染物特點(diǎn)：★化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易被微生物降解，多為人工合成有機(jī)物。如農(nóng)藥、酚類化合物、聚氯聯(lián)苯、芳香族氨基化合物、高分子合成聚合物等?！镆自谏矬w內(nèi)富集，多為較強(qiáng)的三致物質(zhì)。污染指標(biāo)：

★COD----化學(xué)需氧量

★TOD----總需氧量

★TOC----總有機(jī)碳★專用指標(biāo)（如DDT）3、無直接毒害作用的無機(jī)污染物類型及水質(zhì)指標(biāo)：顆粒狀無機(jī)物質(zhì)：分有機(jī)和無機(jī)?？偣腆w用TS表示，懸浮物用SS表示，溶解性固體用DS表示；灼燒減量用VS表示，灼燒殘?jiān)肗VS表示。生活污水的VSS：NVSS=7：3酸、堿物質(zhì)：pH值，酸、堿度表示。氮、磷等植物營養(yǎng)性物質(zhì)：TN、TKN、NH3-N、NO2-N、NO3-N，有機(jī)磷、無機(jī)磷（主要以磷酸鹽形式存在）表示。4、有直接毒害作用的無機(jī)污染物汞（Hg）鎘（Cd）鉛（Pb）鉻（Cr）砷（As）氰化物（CN）毒性強(qiáng)，對(duì)生物體的毒害大。易積累，生物富集性強(qiáng)，可通過食物鏈轉(zhuǎn)移到人體。主要包括：特點(diǎn)：2.2.2水體的富營養(yǎng)化

定義：指富含磷酸鹽和某些形式的氮素的水，在光照和其它環(huán)境條件適宜的情況下，水中所含的這些營養(yǎng)物質(zhì)足以使水體中的藻類過量生長，在隨后的藻類死亡和隨之而來的異養(yǎng)微生物代謝活動(dòng)中，水體中的溶解氧很可能被耗盡，造成水體質(zhì)量惡化和水生生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)破壞的現(xiàn)象。太湖的富營養(yǎng)化水體富營養(yǎng)化的危害使水味變得腥臭難聞；降低水的透明度；消耗水中溶解氧；向水體中釋放有毒物質(zhì)；影響供水水質(zhì)并增加供水成本；對(duì)水生生態(tài)的影響。水體富營養(yǎng)化產(chǎn)生的原因

主要是水體受到氮、磷污染的結(jié)果。

氮、磷進(jìn)入水體的途徑：人類活動(dòng)產(chǎn)生的污廢水未經(jīng)處理排放；采用常規(guī)處理工藝的污水處理廠排放；面源性農(nóng)業(yè)污染；大量使用高磷洗滌劑。如何解決水體富營養(yǎng)化問題？對(duì)水體富營養(yǎng)化水體進(jìn)行修復(fù)，恢復(fù)其水體功能；強(qiáng)化污水處理工藝和控制面源污染，減少營養(yǎng)物質(zhì)的排放量；強(qiáng)化給水處理工藝，有效去除富營養(yǎng)化所產(chǎn)生的藻類等物質(zhì)，保證飲用水衛(wèi)生安全。2.2.3水體的自凈

定義：指水體在流動(dòng)中或隨著時(shí)間的推移，水體中的污染物自然降低的現(xiàn)象。

水體自凈過程包括擴(kuò)散、遷移、吸附沉降等物理作用，使污染物濃度降低；還包括主要的通過化學(xué)作用和生物作用對(duì)水體中有機(jī)物的氧化分解，使污染物濃度衰減。

水體自凈是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，影響自凈能力的因素有污染物的性質(zhì)、水體性質(zhì)、水生生物種類和數(shù)量、水面形態(tài)、水流要素等。有機(jī)物在生化分解過程中，需要消耗水中的氧。因此，常用生化需氧量BOD與溶解氧DO來描述水體的自凈過程。BOD越高說明有機(jī)物含量越多，水體受污染程度越嚴(yán)重。DO是維持水生生物生態(tài)平衡和有機(jī)物進(jìn)行生化分解的條件，DO越高說明水中有機(jī)污染物越少。單一污染源河流中BOD與DO變化規(guī)律2.3飲用水水質(zhì)與健康2.3.1水中的生物對(duì)人體健康的影響

細(xì)菌、病毒、寄生蟲、藻類2.3.2水中的化學(xué)物質(zhì)對(duì)人體健康的影響

微量元素及其他無機(jī)物、有機(jī)物、放射性物質(zhì)、消毒劑及消毒副產(chǎn)物2.3.3水質(zhì)與地方病2.4水質(zhì)指標(biāo)與用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)指標(biāo)：表示水中各種雜質(zhì)或污染物的重要標(biāo)志，是水質(zhì)狀況的綜合反映。水質(zhì)參數(shù)：指能反映水的使用性質(zhì)的量，是水質(zhì)指標(biāo)的具體體現(xiàn)。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：是用水對(duì)象所要求的各項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)和限值。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)分為：國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等不同等級(jí)。2.4.2生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展方向：注重水的外觀、預(yù)防傳染病→去除重金屬→去除微量有機(jī)物→內(nèi)分泌紊亂物質(zhì)。制定原則：安全性。不得含有病原微生物，水中所含化學(xué)物質(zhì)及放射性物質(zhì)不得危害人體健康，水的感官性狀良好。且要與國情、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相適應(yīng)。目前實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)：生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB5749-2006感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)感官性狀指標(biāo)：指水中某些對(duì)人的視覺和味覺產(chǎn)生刺激（色、臭、味）的指標(biāo)。一般化學(xué)指標(biāo)：可能對(duì)人體不產(chǎn)生直接危害，但往往對(duì)生活使用產(chǎn)生不良影響，包括感官性狀方面。

色度≯15度；濁度≯1度；臭和味：無；肉眼可見物：無；PH值：6.5-8.5；鋁：0.2mg/l；鐵：0.3mg/l；錳：0.1mg/l；銅：1.0mg/l；鋅：1.0mg/l；氯化物：250mg/l；硫酸鹽：250mg/l；溶解性總固體：1000mg/l；總硬度：450mg/l；耗氧量3mg/l；揮發(fā)酚：0.002mg/l；陰離子合成洗滌劑：0.3mg/l。毒理指標(biāo)：指達(dá)到一定濃度時(shí)，會(huì)對(duì)人體健康造成危害的化學(xué)物質(zhì)的限定指標(biāo)。

砷：0.01mg/l；鎘：0.005mg/l；鉻（六價(jià)）：0.05mg/l；鉛：0.01mg/l；汞：0.001mg/l；硒：0.01mg/l；氰化物：0.05mg/l；氟化物：1.0mg/l；硝酸鹽（以氮計(jì)）：10mg/l；三氯甲烷：0.06mg/l；四氯化碳：0.002mg/l；溴酸鹽：0.01mg/l；甲醛：0.9mg/l；亞氯酸鹽：0.7mg/l；氯酸鹽：0.7mg/l。微生物指標(biāo)：指水中含有的會(huì)對(duì)人體健康造成威脅的腸道傳染病菌和病毒等。總大腸菌群、耐熱大腸菌群、大腸埃希氏菌：100mL水中不得檢出；菌落總數(shù)：100個(gè)/mL。放射性指標(biāo)：指能放射出α、β等損害人體組織的放射性物質(zhì)。

總α放射性：0.5Bq/L；

總β放射性：1Bq/LBq---貝克，放射強(qiáng)度單位。1居里=3.7×1010貝克2.4.3其它用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)食品及飲料類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)游泳池用水工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

其它：漁業(yè)、灌溉等2.5污水的排放標(biāo)準(zhǔn)制定依據(jù)：地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了地表水水域功能分類及相應(yīng)的水質(zhì)要求。水體分類：I類：主要適用于源頭水、國家自然保護(hù)區(qū)；II類：主要適用于集中式生活飲用水水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)、珍稀水生生物保護(hù)區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵區(qū)III類：主要適用于集中式生活飲用水水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)、一般魚類保護(hù)區(qū)及游泳區(qū)IV類：主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)V類：主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域

污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-96標(biāo)準(zhǔn)分為三級(jí)：

排入《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2002)Ⅲ類水域(保護(hù)區(qū)和游泳區(qū)除外)和排入《海水水質(zhì)標(biāo)