3-水体污染及其控制技术1

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3.2.3 主要污染物及其危害
• 水体污染的污染物种类很多，根据污染物特性的不同，总 体上可以分为物理性污染物、化学性污染物和生物性污染 物三类。 1．水体的物理性污染及其危害 • 热污染 – 热污染是指高温废水排入水体后，使水温升高，物理 性质发生变化，危害水生动、植物的繁殖与生长。 – 造成的后果主要有： –①水温升高，导致水中溶解氧浓度降低，造成水生生 物的窒息死亡； –②导致水中化学反应速度加快，引发水体物理化学性 质的急剧变化，臭味加剧； –③加速水体中细菌和藻类的繁殖。
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3.2.4 水体自净
• 水体自净：是指污染物随污水排入水后，经物理、化 学与生物化学作用，使污染物浓度降低或总量减少， 受污染的水体部分地或完全地恢复原状的现象。 • 水体所具备的这种能力称为水体自净能力或自净容量。 • 水体的自净作用往往需要一定时间、一定范围的水域 以及适当的水文条件。另一方面，水体自净作用还决 定于污染物的性质、浓度以及排放方式等。若污染物 的数量超过水体的自净能力，就会导致水体污染。
水体污染及其控制技术
水环境概述 水体污染与自净 水质指标、水环境标准与水环境保护法规 污水处理基本方法与系统 污水的物理处理技术 污水的化学处理技术 污水的生物处理技术（一）——活性污泥法 污水的生物处理技术（二）——生物膜法 污水的生物处理技术（三）——厌氧生物处理法 污水的自然生物处理法 污泥的处理与处置
– 生化需氧量BOD——水中有机污染物被好氧生物分解时 所需的氧量，mg/L。它反映在有氧条件下水中可生物降 解的有机物的量。BOD5：20℃，5天 – 化学需氧量COD——用化学氧化剂氧化水中有机污染物 时与所消耗的氧化剂量相当的氧量，mg/L。常用氧化剂 为高锰酸钾。 – 总需氧量TOD——有机物中C、H、N、S等元素全部氧化 为CO2、水、NO、SO2时所需的氧量，mg/L 。 – 总有机碳TOC——水样中所有有机污染物的总碳量， mg/L 。 – TOD、TOC均为燃烧化学反应，前者测定结果以氧表示， 后者则以C表示。
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3.1.1 水资源
• 水资源是指一切用于生产和生活的地表水、地下水和 土壤水。水是地球上一切生命赖以生存、人类生活和 生产不能缺少的基本物质，可直接用于灌溉、发电、 给水、航运和养殖业等方面，是自然资源的重要组成 部分。
• 地球表面的江河湖泊等地面水总量不到淡水总量的 0.5％，可被直接利用的仅为0.3％。 • 全球水资源总量分布不均，人为污染造成水资源质量 和数量下降。
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第三章
• • • • • • • • • • • 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11
水体污染及其控制技术
水环境概述 水体污染与自净 水质指标、水环境标准与水环境保护法规 污水处理基本方法与系统 污水的物理处理技术 污水的化学处理技术 污水的生物处理技术（一）——活性污泥法 污水的生物处理技术（二）——生物膜法 污水的生物处理技术（三）——厌氧生物处理法 污水的自然生物处理法 污泥的处理与处置
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3.3.1 水质标准
水质指标是水质性质及其量化的具体表现，同时是控 制和掌握污水处理设备的处理效果与运行状态的重要 依据。常用的水质指标有： • pH值——水的酸碱性 – 天然水6~9；饮用水6.5~8.5 • 悬浮固体——水体中能被标准滤膜（0.45μm）截流 的悬浮状态固体物质。
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• 有机物含量
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• 我国年均水资源总量为2.81万亿立方米，世界第6；人均 2200m3，世界的1/4，109位。
• 我国年总用水量7000多亿t，占我国总水资源的20%，总可 用水量的60%，实际用水量的100%，实际可用清洁水资源 的175%。 • 我国水资源面临到主要问题：
• 1）水资源总量丰富，但人均拥有水量少 • 2）水资源时空分布不均
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• 一般来说，污染物的物理化学性质越稳定，其环境容 量越小；易降解有机物的水环境容量比难降解有机物 的水环境容量大得多；而重金属污染物的水环境容量 则甚微。 • 水环境容量与水体的用途和功能有十分密切的关系。 水体功能越强，对其要求的水质目标越高，其水环境 容量将越小；反之，当水体的水质目标不甚严格时， 水环境容量可能会大一些。
34截流较大的悬浮物或漂浮物除去相对密度较大的无机颗粒除去有机固体颗粒除去有机污染物泥水分离3531水环境概述32水体污染与自净33水质指标水环境标准与水环境保护法规34污水处理基本方法与系统35污水的物理处理技术36污水的化学处理技术37污水的生物处理技术一活性污泥法38污水的生物处理技术二生物膜法39污水的生物处理技术三厌氧生物处理法310污水的自然生物处理法311污泥的处理与处置36351安装在泵房集水井进口处或污水处理厂前端的一组平行栅条或筛网主要用以拦截废水中的漂浮物和粗大的悬浮物
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3. 水体的生物性污染及其危害 • 生活污水，特别是医院污水和某些生物制品工业废水 排入水体后，往往带入大量病原菌、寄生虫卵和病毒 等。 • 某些原来存在于人畜肠道中的病原细菌，如伤寒、霍 乱、痢疾性细菌等都可以通过人畜粪便的污染而进入 水体，随水流动而传播。一些病毒，如肝炎病毒等也 常在污水中发现。 • 某些病源寄生虫病(如阿米巴痢疾、血吸虫、钩端螺 旋体病等)也可通过污水进行传播。
第三章
• • • • • • • • • • • 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11
水体污染及其控制技术
水环境概述 水体污染与自净 水质指标、水环境标准与水环境保护法规 污水处理基本方法与系统 污水的物理处理技术 污水的化学处理技术 污水的生物处理技术（一）——活性污泥法 污水的生物处理技术（二）——生物膜法 污水的生物处理技术（三）——厌氧生物处理法 污水的自然生物处理法 污泥的处理与处置
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• 水体自净过程十分复杂，按其作用机制不同可分成三 类： • 物理自净 – 指污染物进入水体后，由于稀释、扩散和沉淀等作 用，使水中污染物的浓度降低，水体得到一定的净 化，但是污染物总量保持不变。 • 化学自净 – 指污染物在水体中以简单或复杂的离子或分子状态 迁移，并发生化学性质或形态、价态上的转化，使 水质也发生了化学性质的变化，减少了污染危害， 如酸碱中和、氧化还原、分解化合、吸附、溶胶凝 聚等过程。
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• 自然污染是指自然界自行向水体释放有害物质或造成 有害影响的现象。
• 通常把自然原因造成的水中杂质的含量称为天然水体 的背景值或本底浓度。
• 人为污染是指人类生产生活活动中产生的废物对水体 的污染，对水体造成较大危害的现象，包括工业废水、 生活污水、农田水的排放等。
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3.2.2 水体污染源
• 水体污染源：是指造成水体污染的污染物的发生 源，通常是指向水体排入污染物或对水体产生有 害影响的场所、设备和装置。 • 根据污染物来源的不同，水体污染源可以分为天 然污染源和人为污染源两大类。其中，人为污染 源是环境保护研究和水污染防治中的主要对象。
危害： ①浊度增加，透光性减弱，影响水生生物的生长； ②悬浮固体可以堵塞鱼鳃，导致鱼类窒息死亡； ③由于微生物对部分悬浮有机固体有代谢作用，消耗 了水中的溶解氧； ④沉积于河底造成底泥沉积与腐化，恶化水体水质； ⑤悬浮固体作为载体，可以吸附其他污染物质，随水 流迁移污染。
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2．水体的化学性污染及其危害
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有机有毒物质污染
– 这类有机污染物大多属于人工合成物质，常见的有农药、 酚类、芳香族化合物等。
– 多数不易降解存留十几升至几十年；危害人类健康，致 癌。
• 油脂类污染
– 含油废水的排放和石油产品的泄漏是这类污染的主要来 源。
– 油膜隔绝水与大气的接触，影响水生生物生长繁殖；破 坏水体自净作用；堵塞鱼鳃造成死亡。
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• 色度
– 城市污水，特别是有色工业废水(印染、造纸、农 药、焦化和有机化工等排放的废水)排入水体后， 使水体形成色度，引起人们感官的不悦。水体色度 加深，使透光性降低，影响水生生物的光合作用， 抑制其生长，妨碍水体的自净作用。
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• 固体物质污染
– 水体受悬浮态或胶体态固体污染后，主要产生以下
• 污水排放标准
– 一般行业标准： 《污水综合排放标准》（GB9878—1996）、 《工业三废排放试行标准》（GBJ4—1973） 、《农用污泥中污 染物控制纸、纺织、钢铁、肉类加工等行业制定的行业 排放标准。 26
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3.3.2 水环境标准
• 水是人类的重要资源。为了保障天然水的水质，不能随意 向水体排放污水，在排放以前一定要进行无害化处理，以 降低或消除其对水环境不利的影响。因此，各国政府都制 定了有关的水环境标准。 • 我国有关部门与地方也制定了较详细的水环境标准，供规 划、设计、管理、监测部门遵循。 • 水资源质量标准及用水水质标准
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• 生物自净 – 指水体中的污染物经生物吸收、降解作用而发 生浓度降低的过程，如污染物的生物分解、生 物转化和生物富集等作用。
• 水体自净的三种机制往往同时发生，哪一机制起 主导作用取决于污染物性质、水体的水文学和生 物学特征。
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3.2.5 水环境容量
• 水体所具有的自净能力就是水环境接纳一定量污染物 的能力。 • 水环境容量：一定水体所能容纳污染物的最大负荷， 即某水域所能承担外加的某种污染物的最大允许负荷 量。 • 水环境容量与水体所处的自净条件(如流量、流速等)、 水体中的生物种群组成、污染物本身的性质等有关。
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3.2.1 水体污染
• 水体污染：是指污染物进入河流、海洋、湖泊或地下 水等水体后，使其水质和沉积物的物理、化学性质或 生物群落组成发生变化，从而降低了水体的使用价值 和使用功能，并达到了影响人类正常生产、生活以及 影响生态平衡的现象。
• 水体污染根据来源的不同，可以分为自然污染和人为 污染两大类。
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• 植物营养元素
– N、P是植物的营养元素。过多引起水体富营养化， P 的促进作用大于N 。
• 溶解氧DO
– 水中溶解氧的浓度。<4mg/L鱼类死亡。耗尽则发臭
• 有毒有害物质指标
– 防止长期积累导致慢性病或癌症的指标，确定的原则 是人终身摄入而无觉察的健康风险。
• 细菌污染指标
– 细菌个数和总大肠菌数，个/mL。大肠菌群的值表明水 样被粪便污染的程度，间接表明有肠道传染病菌存在 的可能。
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关于我国水资源状况的思考
• • • • • 要求： 1. 报告内容以录像资料为主 2. 题目可自拟 3. 手写，字数2000字左右 4. 2013年4月底前提交
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第三章
• • • • • • • • • • • 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11
• 酸、碱污染 – 水体的酸、碱污染往往伴随着无机盐污染。 • 氮、磷污染 – 氮、磷是植物的营养物质，随污水排入水体后，会产 生一系列的转化过程。 – N、P促进水体的富营养化，大量消耗水中溶解氧。 • 需氧有机物污染 – 这类有机污染物主要包括糖、蛋白质、脂肪、有机酸 类、醇类等，它们易于生物降解，在此过程中，需要 消耗水中的溶解氧。如果这类物质排入水体过多，会 消耗水中大量的溶解氧，造成水中缺氧，从而影响鱼 类和其他水生生物的生长。
– 《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）、 《生活饮用水卫 生标准》（GB5749—1985）、 《农田灌溉水质标准》 （GB5084—1992）、 《渔业水质标准》（GB11607—1989）、 《海水水质标准》（GB3097—1997）、 《景观娱乐用水水质标 准》（GB12941—1991）。规定水中污染物的允许最高浓度。
• 3）水资源污染破坏严重
• 4）水资源浪费现象十分严重 • 5）水资源需求量不断增长，工农业用水矛盾日见突出
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3.1.2 水体
• 水体有两个含义： – 一般是指地球的地面水与地下水的总称。 – 在环境学领域中，水体的概念则是指地球上的水及水中 的悬浮物、溶解物质、底泥和水生生物等完整的生态系 统或完整的综合自然体，而水只是水体中的一部分。 • 在水环境污染的研究中，区分“水”与“水体”的概念是 十分重要的。 – 例如，重金属污染物易于从水中转移到底泥中，水中的 重金属浓度一般都不高，如果只着眼于水，似乎并未受 到污染，但是从水体来看，可能受到严重的污染，使该 水体成为长期的初生污染源。
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人为污染源的分类：
按人类活动分为：工业污染源、农业污染源、生活污 染源、交通污染源；
按污染物种类分为：物理性污染源、化学性污染源、 生物性污染源、混合污染源；
按污染物排放的空间分布方式分为：点源和非点源。 水体污染点源：是指以点状形式排放而使水体造成污 染的发生源。 • 水体污染非点源：在我国多称为水体污染面源，是指 污染物以面形式分布和排放而造成水体污染的发生源。