環(huán)境學(xué)概論第三章1課件

第三章水體環(huán)境第一節(jié)水體環(huán)境概述地球上水的總體積=？一、天然水在環(huán)境中的循環(huán)（一）地球上天然水資源的分布13.6×108km3其中，97%以上為海水,不能為人類直接飲用地球上淡水的總體積=？人類可利用的淡水資源=？

3.8×107Km3

占全球總水量的3%，其中：77.2%以冰川、冰帽的形式存在；22.4%為地下水、土壤水；0.36%為江河、湖泊等地面水，總量為2.3×105Km3

人類易于利用的淡水約占全部淡水的20%左右,而直接能飲用的河、湖淡水僅占全部淡水的1%。

見P65表3-1地球上水資源分布（二）天然水在環(huán)境中的循環(huán)地球表面水蒸發(fā)、蒸騰云+降水地下水地表徑流海洋全球水量平衡（三）水資源特性及我國水資源的特點(diǎn)水資源特性：作用上的重要性補(bǔ)給上的有限性時(shí)空上的多變性利用上的多用性2我國水資源的特點(diǎn)1)水資源總量多，人均占有量少2)地區(qū)分配不均，水土資源不平衡3)年內(nèi)季節(jié)分配不均，年際變化很大4)部分河流含沙量大二、天然水的水質(zhì)水氣體礦物質(zhì)溶液（一）天然水化學(xué)成分的形成天然水的化學(xué)成分成物份和質(zhì)溶解度環(huán)境條件影響天然水化學(xué)組成的直接或間接因素

巖石土壤有機(jī)物氣候水文動(dòng)態(tài)(二).天然水的化學(xué)組成1、溶解氣體：主要?dú)怏w－氮?dú)?、氧氣、二氧化碳、硫化氫微量氣體－甲烷、氫氣、氦氣4、生源物質(zhì)：NH4離子、NO2離子、NO3離子、HPO4離子等5、膠體：無機(jī)膠體－SiO2nH2O、Fe(OH)2nH2O等有機(jī)膠體－腐殖質(zhì)膠體另外有固體懸浮物質(zhì)：硅鋁酸鹽顆粒、砂礫、黏土等2、主要離子：陰離子－氯離子、硫酸根離子、碳酸根離子陽離子－鉀離子、鈉離子、鈣離子等

3、微量元素：I、Br、Fe、Cu、Ni、Ti、Pb、Zn等（三）、各種類型天然水水質(zhì)1、大氣降水—其水質(zhì)組成在很大程度上決定于地區(qū)條件，但總的來說，大氣降水是雜質(zhì)較少而礦化度很低的軟水。沿海地區(qū)以Na+、Cl-為主；內(nèi)陸地區(qū)以Ca2+、HCO3-為主。P67表3-4所降雨水的含鹽量:3、湖泊湖泊河流地下水湖水的組成成分氣候地質(zhì)生物湖泊的特點(diǎn)：

湖水流動(dòng)緩慢而蒸發(fā)表面積大;有相對(duì)穩(wěn)定的水體，具有調(diào)節(jié)性;因此流入和排出的水量、水質(zhì)，日照和蒸發(fā)的強(qiáng)度等因素也強(qiáng)烈地影響著湖泊的水質(zhì)。湖水的主要化學(xué)成分SO2-4K+Mg2+Cl-Na+HCO-3Ca2+故有淡水湖和咸水湖之分4、地下水

地下水是以滴狀液體充填于構(gòu)成地殼的巖石及沉積物孔隙中的水。

懸浮雜質(zhì)少，水質(zhì)清澈透明；有機(jī)物和細(xì)菌的含量極少；受地面的污染不直接；溶解鹽類含量增加；硬度和礦化度較大。地下水水質(zhì)的基本特征：水質(zhì)：指水相的質(zhì)量。通過水體的物理、化學(xué)和生物的特征及組成狀況，反映出水體環(huán)境自然演化和人類活動(dòng)影響的程度。水體：包含除水相以外的固體物質(zhì)，內(nèi)容廣泛。（二）、水體污染：

水體因某種物質(zhì)的介入，而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、生物或者放射性等方面特征的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象稱為水體污染。四、水體污染源

水體污染源是指：向水體排放污染物的場(chǎng)所、設(shè)備和裝置等。污染源天然人為點(diǎn)污染源面污染源（一）點(diǎn)污染源點(diǎn)污染源的排污形式為集中在一點(diǎn)或一個(gè)可當(dāng)作一點(diǎn)的小范圍，實(shí)際上多由管道收集后進(jìn)行集中排放。最主要的點(diǎn)污染源有工業(yè)廢水和生活污水。2、生活污水：人們?cè)谌粘Ｉ钪挟a(chǎn)生的各種污水的混合液。通常呈弱堿性，外觀渾濁、黃綠以至黑色、帶有腐臭氣味。污染物質(zhì)以懸浮態(tài)或溶解態(tài)的有機(jī)物、無機(jī)物為主，其中的有機(jī)物質(zhì)大多較易降解，在厭氧條件下易生成惡臭。此外，生活污水中還含有多種致病菌、病毒和寄生蟲卵等。（二）面污染源面污染源又稱非點(diǎn)污染源，污染物排放一般分散在一個(gè)較大的區(qū)域范圍常表現(xiàn)為無組織性。面污染源主要指雨水的地表徑流、含有農(nóng)藥化肥的農(nóng)田排水、畜禽養(yǎng)殖廢水以及水土流失等。2、城市徑流：在城市地區(qū)，大部分土地為屋頂、道路、廣場(chǎng)所覆蓋，地面滲透性很差。雨水降落并流過鋪砌的地面，常夾帶有大量的城市污染物。（二）水體污染的主要污染物

來源：城市生活污水、醫(yī)院廢水、污水處理廠種類：病菌、病毒、寄生蟲危害：傳播疾病1病原體污染源氧垂曲線概念：水體受到污染后，水體中的溶解氧逐漸被消耗，到臨界點(diǎn)后又逐步回升的變化過程。如果以河流流程作為橫坐標(biāo)，溶解氧飽和率作為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)軸上標(biāo)繪曲線，將得一下垂形曲線，常稱氧垂曲線。

常用的有機(jī)物污染指標(biāo)在規(guī)定條件下，使水樣中能被氧化的物質(zhì)氧化所需耗用氧化劑的量，以每升水耗氧的毫克數(shù)表示。（又稱化學(xué)需氧量，其值—mg/L可粗略地表示水中有機(jī)物的含量）常用的氧化劑主要是高錳酸鉀或重鉻酸鉀。測(cè)定：在強(qiáng)酸性條件下氧化有機(jī)物，測(cè)定其消耗量。A、化學(xué)耗氧量（COD）：ChemicalOxygenDemandCODCr：采用重鉻酸鉀作為氧化劑測(cè)定出的化學(xué)耗氧量。

指在好氣條件下，微生物分解水體中有機(jī)物質(zhì)的生物化學(xué)過程中，所需溶解氧的量，是反映水體中有機(jī)污染程度的綜合指標(biāo)。B、生化需氧量（BOD）：Bio-ChemicalOxygenDemand

有機(jī)污染物氧化作用分為兩個(gè)階段完成第一階段：RCH(NH2)COOH+O2=RCOOH+CO2+NH3第二階段：2NH3+3O2=2HNO2+2H2O2HNO2+O2=2HNO3BOD5——普遍采用20℃條件下，培養(yǎng)5天的生物化學(xué)過程需要氧的量作為生化需氧量指標(biāo)。單位：mg/L。各需氧量之間的關(guān)系：CODCr>BOD20>BOD5>CODMn

水中溶解性和懸浮性有機(jī)物中存在的全部碳量。是評(píng)價(jià)水體需氧有機(jī)物的一個(gè)綜合指標(biāo)。

水體中的還原類物質(zhì)被完全氧化時(shí)所需的氧量。（水中有機(jī)物除有機(jī)碳外，另有H、S、N等元素）C、總有機(jī)碳量（TOC）：TotalOrganicCarbonD、總需氧量（TOD）：TotalOxygenDemand

3有毒化學(xué)物質(zhì)重金屬：Hg、Cd、Pb、Zn、As、Se、Cu；Cr、V、Mn等酚和氰有機(jī)氮化合物、多環(huán)芳香烴、有機(jī)氯化合物（1）重金屬Hg、Cd、Pb、Zn、As、Se、Cu為親硫元素，是水體中常見的而且是危害很大的污染物。進(jìn)入人體后，抑制酶的活性，破壞人體酶的正?；顒?dòng)。尤以Hg、Cd、Pb危害較大。Cr、V、Mn為親巖元素，也是水體污染物質(zhì)。六價(jià)鉻化合物和釩化合物對(duì)人體有多種致毒作用。錳是人體中必需的微量元素，但過量會(huì)引起中毒。鎳、鐵等稱為親鐵元素。水體中的鎳及其他化合物對(duì)人體的危害主要是在腎、脾、肝內(nèi)累積，可抑制酶活性，引起病變。鐵及其化合物是使水的顏色和色味發(fā)生變化影響飲用和其他用途。酚類化合物：來源：各種工業(yè)廢水－煤氣、焦化、石油化工、制藥危害：影響水生生物，魚類，人飲含酚水易患頭昏、貧血、神經(jīng)系統(tǒng)紊亂等癥。（2）酚和氰氰類化合物：來源：電鍍、煤氣、焦化、高爐等工業(yè)廢水危害：氰氫酸及有機(jī)氰化物都是劇毒物質(zhì)。大多數(shù)氰的衍生物毒性更強(qiáng)，因?yàn)樗鼈兡茉诩◇w內(nèi)產(chǎn)生氰化氫，使細(xì)胞呼吸受到麻痹，引起窒息和死亡。4酸性、堿性物質(zhì)和鹽類各種酸、堿、鹽等無機(jī)化合物進(jìn)入水體，使淡水資源的礦化度增高，影響各種用水的水質(zhì)。來源：

工業(yè)廢水排入水體；

工業(yè)廢渣經(jīng)雨水沖刷帶入水體；

大氣降水將大氣中的酸、堿、鹽帶入水體。5石油污染危害：在水面形成油膜，阻礙了水體與大氣之間的氣體交換；油類粘附在魚類、藻類和浮游生物上，致使海洋