第四章 水污染与农业

废水氨氮排放量 (万吨)
合计 工业 生活 合计 工业 生活 合计 工业 生活
2233 1623 610
433 203 230 1405 608 797 125 41 84
440 207 232 1367 584 783 129 42 87
460 212 248 1334 512 822 130 40 89
2005年2月15日，许昌市魏都区一家选煤厂的密度仪 被盗。由于密度仪内含有黄豆大的放射物质“铯 137” 。
2006年河南省地下水采用《生活饮用水卫生标准》， 总α超标66.6%,总β超标2.2%。
河南省杞县利民辐照厂采用钴-60放射源照射物品， 2009年6月7日凌晨2时，辐照装置意外倒塌，压 住了放射源保护罩，导致钴-60放射源卡住，不 能正常回到水井中的安全位置。
水温，℃
≤
pH值
≤
全盐量/ mg/L
≤
氯化物/ mg/L
≤
硫化物/ mg/L
≤
a 去皮蔬菜；b 生食类蔬菜
水作
旱作
蔬菜
60
100
40a,15b
150
200
100a,60b
80
100
60a,15b
5
8
5
12
30
30
5
10
10
35
5.5~8.5
1000(非盐碱土)，2000（盐碱土）
350 1
项目类别
蛔虫卵数，个/L
≤
水作
旱作
蔬菜
0.001
0.01
0.05
0.1
0.05
0.1
0.2
0.5
1
2
0.02 2.0（高氟区）， 3.0（一般地区）
0.5
5
10
1
1
4000 2
2.5 4000
2
2000a,1000b 2a, 1b
2.《污水综合排放标准（GB8978-88）》 就污染物危害性质而言可分为两大类。 第一类污染物能在环境或动植物体内积蓄，
溶解氧（dissolved oxygen，DO）：单位为mg/L，即 每升水中氧的毫克数。
3. 毒性污染物 1）无机化学毒物
（1）金属毒物（主要为重金属）：比重大于 4～5，汞、镉、铅、铬、锌、镍、铜、钴、 锰、钛、钒、钼、锑、铋等。
重金属的危害 汞中毒：神经异常、齿龈炎、震颤为主要症状。 铬Cr6+中毒：精神混乱、痉挛,引起脑膜炎和肺癌。 镉中毒：全身疼痛、腰关节受损、骨节变形。 铅中毒：引起贫血、肠胃绞疼、四肢麻痹。 锌中毒：损伤胃肠等，抑制中枢神经，引起麻痹。 铜中毒：引起脑病、血尿和意识不清等。
描述需氧物的水质指标：
生化需氧量（BOD）：表示水中有机物经微生物分解 时所需要的氧量，单位 (mg/L) 。通常采用20℃ 的恒温箱条件下培养5d，作为测定水体中生化需 氧量的标准时间，用BOD5表示。 Biochemical Oxygen Demand
化学需氧量（COD）：用化学氧化剂K2CrO7或 KMnO4氧化分解有机物时，用与消耗的氧化剂 当量相等的氧量来间接表示需氧物的多少，称为 化学需氧量。(Chemical Oxygen Demand)
成COD值 9.热污染：温度
微山湖入水口
2010.9.29 重庆一条河突变黑10余公里 入江口死鱼成片
五、农业用水的主要水质指标
1.我国农田灌溉水质标准(GB5084-92) 将灌溉水按灌溉的作物分三类：
一类是指水作，如水稻灌溉水量为每年800 m3/mu； 二类指旱作，如小麦、玉米、棉花等，灌溉水量为
每年300m3/mu； 三类是指蔬菜，如大白菜、韭菜、卷心菜等，灌溉
水量为每茬200～300m3/mu。
农田灌溉水质标准 GB5084-2005
项目类别
BOD5 /mg/L
≤
CODCr / mg/L
≤
悬浮物 /mg/L
≤
阴离子表面活性剂)( mg/L) ≤
凯氏氮 / mg/L
≤
总磷（以P计） )( mg/L) ≤
总汞 / mg/L
≤
总镉 / mg/L
≤
总砷 / mg/L
≤
铬（六价）/ mg/L
≤
总铅 / mg/L
≤
总铜 / mg/L
≤
总锌 / mg/L
≤
总硒 / mg/L
≤
氟化物 / mg/L
≤
氰化物 / mg/L
≤
石油类 / mg/L
≤
挥发酚 / mg/L
≤
苯 / mg/L
≤
粪大肠菌群数,个/100ml ≤
重金属具有以下特点： （１）其毒性以离子状态存在时最为严重，
故通常称重金属离子毒物； （２）不能被生物降解，有时还可被生物
转化为更毒的物质（如无机汞被转化 为烷基汞）； （３）能被生物富集于体内，既危害生物， 又能通过食物链危害人体。
2）非金属毒物：砷、硒、氰、氟、S2-、NO2-等。 砷中毒：能引起中枢神经紊乱，诱发皮肤癌等。 硒中毒：引起皮炎、嗅觉失灵、婴儿畸变、肿瘤。 氰中毒：能引起细胞窒息、组织缺氧、脑部受损等 氟中毒：能腐蚀牙齿，引起骨骼变脆或骨折。 硫中毒：引起呼吸麻痹和昏迷，最终导致死亡。 亚硝酸盐：具有强烈的致癌作用。
三、废水的分类 根据来源不同：分为生活污水和工业废
水两大类。 根据污染物类别的不同，废水可分为有
机废水和无机废水两种。 根据毒物的种类不同，还可把废水分为
含酚废水、含汞废水等。
四、废水中的污染物与污染指标
1. 固体污染物 固体物质在水中的分散状态分为：
溶解态（直径小于1 nm） 胶体态（直径介于1～1000 nm） 悬浮态（直径大于1000 nm）
地下水
22.4%
河流
沼泽、 湖泊
海水
97.2%
77.2%
总量：14亿立方公里 淡水的分布
冰川、
冰盖
可利用的淡水资源只有河流、淡水湖和地下水的一部
分，不到总量的1％ 。
二、我国水资源与污染现状
我国年降水量6万亿m3，相当于全球陆地总水量的 5%，占世界第三位。
我国每人每年仅2400 m3，相当于世界人均占有量 的1/4。
对人类的健康产生长远的不良影响。 含此类污染物的废水一律在车间或车间处理
设施排放口处取样分析，并要求其含量 必须符合表2-1的规定。
2-1 第一类污染物最高允许排放浓度（mg/L）
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
污染物
总汞 烷基汞
总镉 总铬 六价铬 总砷 总铅 总镍 苯并(a)芘 总铍 总银 总α放射性 总β放射性
生活饮用水源COD浓度应小于15毫克/升，一般景观
用水COD浓度应小于40毫克/升 。
全国COD排放总量（万吨） 工业废水COD排放比例虽然下降，总量仍然很大
年度 1995 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
废水排放量（亿吨）
化学需氧量排放量 (万吨)
河南开封杞县钴60事件
4. 营养性污染物
氮和磷的浓度0.2和0.02mg/L时，会引起水体 的富营养性变化，促使藻类大量繁殖，在 水面上聚集成大片的水华（湖泊）或赤潮 （海洋）。
当藻类在冬季大量死亡时，水中的BOD值猛增， 导致腐败。
此外，BOD、温度、维生素类物质也能触发和 促进富营养性污染。
3）有机化学毒物 ：挥发酚、苯并(α)芘、DDT、 六六六等。
酚：有蓄积作用，它使细胞蛋白质变性，刺激中 枢神经系统，麻痹呼吸中枢。
苯并(α)芘 ：是众所周知的致癌物。 多氯联苯：引起面部肿瘤、骨节肿胀、全身性皮
疹、肝损伤等，并有致癌作用。 有机氯（DDT、六六六等）：毒性大、稳定性高。
4）放射性物质：X射线、α射线、β射线、γ射线及 质子束等 。
482 221 261 1339 510 830 133 42 91
525 243 281 1414 555 859 150 53 97
537 240 297 1428 542 887 141 43 99
557 247 310 1382 511 871 132 34 98
572 242 330 1321 458 863 127 30 97
可沉物（其颗粒大体在10μm 左右） 难沉物
2. 需氧污染物
能通过生物化学（个别情况下还有化学）的作用 而消耗水中溶解氧的化学物质，统称为需氧 污染物（主要指有机物） 。
有机物按是否需氧分为： 可生化有机物；非生化有机物
可生化有机物按被微生物分解利用的难易程度不 同分为： 难降解有机物；易降解有机物
2. 水体污染概念
• 指由于人类的活动改变了水体的物理性质、 化学性质和生物状况，使其丧失或减弱了对 人类的使用价值的现象。
2008年
二、水污染类型
1) 需氧型污染 ① 光合速率减少 ② 氧溶解度的减少 ③ 氧扩散的减少 ④ 需氧量的增加
2) 毒物型污染 3) 营养型污染 4) 感官型污染 5) 其它（浮油、酸碱、病原体、热水等）
最高允许排放浓度:mg/L
序号 1 2
污染物
pH 色度(稀释倍
数)
适用范围 一切排污单位
染料工业 其他排污单位
3 悬浮物(SS) 城镇二级污水处理厂
其他排污单位
4
五日生化需氧 量(BOD5)
城镇二级污水处理厂
其他排污单位
5
化学需氧量 城生学指标有细菌总数和
总大肠菌群两项。 (1)细菌总数
我国生活饮用水标准规定每毫升水中细 菌总数不得超过100个。
(2)总大肠菌群
我国生活饮用水规定每升水应小于3个。
6.感官污染物：色度、臭味、浊度、漂浮物 7.酸碱污染物：pH值 8.油类污染物：石油类、动植物油，两者还构
描述固体物质的水质指标：
（1）按能否透过孔径3～10μm 滤膜或滤纸分为
溶解固体（DS）：能透过 悬浮固体或悬浮物（SS）：不能透过 总固体（TS）：两者总合。
（2）按悬浮物的比重分为
沉降性悬浮物 ：比重大于１ 漂浮性悬浮物 ：比重小于１
（3）沉降性悬浮物又按在标准沉降管中（2小时） 能否沉降分离分为
围湖造田使水资源减少，湿地缓冲能力减小。 湖泊萎缩、草原退化、土地沙化、湿地干涸、灌区
次生盐渍化、部分地区地下水超量开采等问题， 造成局部地区水环境恶化，生态失衡。
淡水用量增长过快，城市供水不足。 全国670个城市中，有400多个城市不同程度缺水，
缺水量约60亿m3。我国人口将增加到16亿，灌溉 面积发展到6333万hm2，人口城市化率将从目前的 28.7%增至56%左右，水的供给将成为整个经济社 会发展的重要制约因素。
589 234 355 1278 440 838 123 27 95
总需氧量（TOD）：指水中能被氧化的物质燃烧变 成稳定的氧化物所需的氧量。称为总需氧量。 Total Oxygen Demand
总有机碳（TOC）：指水中所有有机污染物中的碳 含量，耗氧过程是化学燃烧需氧的过程。称为 总有机碳。 Total Organic Carbon
长江及其以南水系的流域面积占全国国土总面积 的36.5%，其水资源量却占全国的81%；
淮河及其以北的面积占全国总面积的63.5%，其水 资源仅占全国总量的19%（仅为全国人均的1/5）。
空间上：大约90%的地下渗流量分布在南方；
时间上：冬春少雨，夏季多雨，且连续出现枯水 年和丰水年的现象。存在严重的时空分布不均衡性
水污染严重，使水体丧失使用价值。
第二节 水污染概述
一、水体污染概念 1. 水体主要污染源
向水体排放或释放污染物的来源和场所， 称为“水污染源”。
工业废水：工业废水量一般占60%~80% 生活污水：生活污水量只占20%~40% 农业退（排）水：指农业生产中的污水 工业废渣和城市垃圾 大气沉降物
最高允许排放浓度
0.05 不得检出
0.1 1.5 0.5 0.5 1 1 0.00003 0.005 0.5 1Bq/L 10Bq/L
第二类污染物的影响小于第一类污染 物，规定的取样地点为排污单位的排放口， 其最高允许排放浓度要按地面水使用功能 的要求和污水排放去向，分别执行表2-2 中的一，二，三级标准。
中国水资源的供需现状
严重缺水区 缺水区 供需基本平衡或有余区
三、我国水资源利用中的问题
水资源短缺，供需矛盾日益加剧首先是农业 缺水。
我国的农业属灌溉农业，目前全国灌溉面积 5300hm2，缺水300亿m3左右。河南有效灌溉 面积7498万亩 占耕地面积68%。干旱缺水已 成为我国农业稳定发展和粮食安全供给的主 要制约因素。旱灾是对中国农业打击最大的 自然灾害。
第四章 水污染与农业
第4章 水污染与农业
第一节 水资源
一、世界水资源分布 地球上的水约为14亿km3，覆盖着近3/4的地球表面。 水环境中的淡水资源却很少，仅占总水量的2.8%，
其中3/4存在于冰川和冰帽中。 而目前能供人类直接取用的淡水资源仅占0.22%。
淡水
2.8%
沼泽、湖泊：0.35% 大气：0.04% 河流：0.01%