第四章 水环境地球化学
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在环境污染的研究中，区分“水”和“水体”两个概念十分重 要。例如，重金属污染物易于从水中转移到底泥里，水中的重 金属含量一般都不高，若着眼于水，似乎水污染并不严重，但 是从整个水体看，污染就可能很严重。可见，水体污染不仅仅 是水污染，还包括底泥污染和水生生物污染。
水体自净
正常情况下，当水体接纳了一定量的有机污 染物后，在无人干预条件下，借助于水体自身的 调节能力使污染物浓度不断降低，最后水质恢复 到污染前的水平和状态，我们把水体的这种自我 净化作用叫作水体自净。
我国水污染的特征
（三）湖泊水库水体富营养化不容轻视
水库水质在评价的139座主要水库中，有 118座水库水质良好，达到Ⅱ、Ⅲ类水质标准。 在未达到地面水Ⅲ类的水库中，水污染极为严 重的劣于Ⅴ类水质水库有8座，分别是山西册田 和关河水库，山东墙夼、雪野、黄前、尼山和 田庄水库以及新疆柳沟水库。对93座水库进行 了营养化程度评价，处于贫营养状态的水库14 座，处于中营养状态的水库65座，处于富营养 状态的水库14座。
3.1.3水体污染物与来源
水体污染分类
化学性污染 物理性污染
无机物质污染
无机有毒物质污染
有机有毒物质污染
需氧物质污染
植物营养 物质污染
油类污染
悬浮物质污染 热污染 放射性污染
wk.baidu.com
生物性污染
3.2 污水的水质污染指标与水质标准
3.2.1 污水的水质污染指标
• 1. 物理性水质指标 • 温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度、总固
• SS是水体污染的基本指标之一。
• 固体物会淤塞排水道，窒息水底栖生物，破坏鱼类 的产卵地。
• 悬浮小颗粒物会堵塞鱼类的腮，使之呼吸困难，导 致死亡。
3.1水体污染及其控制 3.1.1天然水的组成
天然水中所含的各种物质，根据溶质 粒径的大小和形态分为四大类：
（1）溶解气体 溶质粒径小于10-9m，以分子状 态存在于水中。根据气体在水中含量的多少，进 一步划分为主要气体和微量气体。 （2）溶解性物质 溶质粒径小于10-9m，主要以 离子形态存在于水中，根据含量和生成原因，又 再细分为主体离子、生物生成物、微量元素。
第四章 水环境地球化学
4.1 水体污染及其控制 4.2 污水的水质污染指标 4.3 水体的污染源 4.4 水质监测 4.5 天然水的化学平衡
我国水污染的特征
（一）污染不断加剧，水质恶化日趋严重
据2000年水质监测资料，对全国河流、湖 泊、水库的水质状况进行了评价，主要结果如 下：在11.4万公里评价河流中，水质为Ⅰ类水 河长占4.9％，Ⅱ类水河长占24.0％，Ⅲ类水河 长占29.8％，Ⅳ类水河长占16.1％，Ⅴ类水河 长占8.1％，劣Ⅴ类水河长占17.1％。全国符合 和优于Ⅲ类水的河长占评价河长的58.7％，比 上年减少了3.7个百分点。
（3）胶体物质 溶质粒径为10-9m～10-7m时， 属于胶体溶液，根据胶体的性质又分为无机胶 体和有机胶体。
（4）悬浮物质 溶质粒径＞10-7m，为悬浊 液或悬浮液，根据物质性质分为细菌、藻类及 原生动物、泥沙、粘土和其他不溶物质。
天然水中溶解的化学物质可分为可溶性气体、主 要离子、生物成因物质、微量成分、有机质五大类。 (1) 可溶性气体 (2) 主要离子: • 氯离子; 硫酸根离子; 碳酸根离子；碳酸氢钙根离子 •钙、镁离子; 钾、钠离子 (3) 生物成因物质 (4) 微量成分 (5) 有机物
水体自净和水体环境容量
自净能力决定着水体的环境容量（洁净水体所能
承载的最大污染物量）。
水解酶 生活污水（淀粉、蛋白质、脂肪等）
氨基酸、脂肪酸、甘油、低分子糖
好氧菌
CO2、H2O、无机盐
水体的自净作用分为三类：
（根据净化机制）
(1)物理净化：天然水体的稀释、扩散、沉淀和 挥发等作用，使污染物质的浓度降低。 (2)化学净化：天然水体的氧化还原、酸碱反应、 分解、凝聚等作用，使污染物质的存在形态发 生变化和浓度降低。 (3)生物净化：天然水体中的生物活动过程，使 污染物质的浓度降低。特别重要的是水中微生 物对有机物的氧化分解作用。
我国水污染的特征
（二）各流域水体自南向北水质逐渐变差
各流域片的水质状况是：内陆河片、西南诸 河片、东南诸河片、长江片和珠江片水质良好 或尚可，符合和优于Ⅲ类的河长分别占90.7％、 83.2％、74.1％、74.0％、63.1％；黄河片、 海河片、松辽河片、淮河片水质较差，符合和 优于Ⅲ类的河长分别占46.7％、34.9％、33.7 ％、26.2％。与上年相比，符合和优于Ⅲ类水 河长占评价河长百分数上升5个百分点以上的 是淮河片，下降明显的是珠江片。
3.1.2水体的自净
水体：指河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、海洋, 它包括水 中的悬浮物、溶解物质、水生生物和底泥等完整的生态统。
水体污染(Water Pollution)：排入水体的污染物在水体中的含 量超过了水体的本底含量和水体的自净能力，使水和底泥的物 理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而破坏了水体原有 的用途。
我国水污染的特征
（三）湖泊水库水体富营养化不容轻视
湖泊水质在评价的24个湖泊中，9个湖泊 水质符合或优于Ⅲ类水，4个湖泊部分水体受到 污染，11个湖泊水污染严重。国家重点治理的 “三湖”情况为：太湖Ⅱ、Ⅲ类水质断面占12 ％，Ⅳ类水质断面占64％，Ⅴ类水质断面占12 ％，劣于Ⅴ类水质断面占12％；中营养水平的 水域占太湖总面积的16.5％，富营养水平的占 83.5％，富营养程度比上年略有加重。
体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体、电导率 • 2. 化学性水质指标 • 有毒化学性水质指标 • 氧平衡指标：DO、COD、BOD、TOD • 3. 生物学水质指标 • 细菌总数、总大肠菌群数、病原细菌、病毒
1、悬浮物SS
• 固体含量分为总固体c悬浮性固体（SS）和溶解性 固体三种。总固体是指在一定温度下蒸发干燥后 所残余的固体物质总量；悬浮性固体（SS）是指 水样过滤后，截留物蒸干后的残余固体量，即悬 浮物含量；溶解性固体是指水样过滤后，滤出液 蒸干的残余固体量。溶解性固体若除去有机物部 分可称为含盐量和矿化度。
水体自净
正常情况下，当水体接纳了一定量的有机污 染物后，在无人干预条件下，借助于水体自身的 调节能力使污染物浓度不断降低，最后水质恢复 到污染前的水平和状态，我们把水体的这种自我 净化作用叫作水体自净。
我国水污染的特征
（三）湖泊水库水体富营养化不容轻视
水库水质在评价的139座主要水库中，有 118座水库水质良好，达到Ⅱ、Ⅲ类水质标准。 在未达到地面水Ⅲ类的水库中，水污染极为严 重的劣于Ⅴ类水质水库有8座，分别是山西册田 和关河水库，山东墙夼、雪野、黄前、尼山和 田庄水库以及新疆柳沟水库。对93座水库进行 了营养化程度评价，处于贫营养状态的水库14 座，处于中营养状态的水库65座，处于富营养 状态的水库14座。
3.1.3水体污染物与来源
水体污染分类
化学性污染 物理性污染
无机物质污染
无机有毒物质污染
有机有毒物质污染
需氧物质污染
植物营养 物质污染
油类污染
悬浮物质污染 热污染 放射性污染
wk.baidu.com
生物性污染
3.2 污水的水质污染指标与水质标准
3.2.1 污水的水质污染指标
• 1. 物理性水质指标 • 温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度、总固
• SS是水体污染的基本指标之一。
• 固体物会淤塞排水道，窒息水底栖生物，破坏鱼类 的产卵地。
• 悬浮小颗粒物会堵塞鱼类的腮，使之呼吸困难，导 致死亡。
3.1水体污染及其控制 3.1.1天然水的组成
天然水中所含的各种物质，根据溶质 粒径的大小和形态分为四大类：
（1）溶解气体 溶质粒径小于10-9m，以分子状 态存在于水中。根据气体在水中含量的多少，进 一步划分为主要气体和微量气体。 （2）溶解性物质 溶质粒径小于10-9m，主要以 离子形态存在于水中，根据含量和生成原因，又 再细分为主体离子、生物生成物、微量元素。
第四章 水环境地球化学
4.1 水体污染及其控制 4.2 污水的水质污染指标 4.3 水体的污染源 4.4 水质监测 4.5 天然水的化学平衡
我国水污染的特征
（一）污染不断加剧，水质恶化日趋严重
据2000年水质监测资料，对全国河流、湖 泊、水库的水质状况进行了评价，主要结果如 下：在11.4万公里评价河流中，水质为Ⅰ类水 河长占4.9％，Ⅱ类水河长占24.0％，Ⅲ类水河 长占29.8％，Ⅳ类水河长占16.1％，Ⅴ类水河 长占8.1％，劣Ⅴ类水河长占17.1％。全国符合 和优于Ⅲ类水的河长占评价河长的58.7％，比 上年减少了3.7个百分点。
（3）胶体物质 溶质粒径为10-9m～10-7m时， 属于胶体溶液，根据胶体的性质又分为无机胶 体和有机胶体。
（4）悬浮物质 溶质粒径＞10-7m，为悬浊 液或悬浮液，根据物质性质分为细菌、藻类及 原生动物、泥沙、粘土和其他不溶物质。
天然水中溶解的化学物质可分为可溶性气体、主 要离子、生物成因物质、微量成分、有机质五大类。 (1) 可溶性气体 (2) 主要离子: • 氯离子; 硫酸根离子; 碳酸根离子；碳酸氢钙根离子 •钙、镁离子; 钾、钠离子 (3) 生物成因物质 (4) 微量成分 (5) 有机物
水体自净和水体环境容量
自净能力决定着水体的环境容量（洁净水体所能
承载的最大污染物量）。
水解酶 生活污水（淀粉、蛋白质、脂肪等）
氨基酸、脂肪酸、甘油、低分子糖
好氧菌
CO2、H2O、无机盐
水体的自净作用分为三类：
（根据净化机制）
(1)物理净化：天然水体的稀释、扩散、沉淀和 挥发等作用，使污染物质的浓度降低。 (2)化学净化：天然水体的氧化还原、酸碱反应、 分解、凝聚等作用，使污染物质的存在形态发 生变化和浓度降低。 (3)生物净化：天然水体中的生物活动过程，使 污染物质的浓度降低。特别重要的是水中微生 物对有机物的氧化分解作用。
我国水污染的特征
（二）各流域水体自南向北水质逐渐变差
各流域片的水质状况是：内陆河片、西南诸 河片、东南诸河片、长江片和珠江片水质良好 或尚可，符合和优于Ⅲ类的河长分别占90.7％、 83.2％、74.1％、74.0％、63.1％；黄河片、 海河片、松辽河片、淮河片水质较差，符合和 优于Ⅲ类的河长分别占46.7％、34.9％、33.7 ％、26.2％。与上年相比，符合和优于Ⅲ类水 河长占评价河长百分数上升5个百分点以上的 是淮河片，下降明显的是珠江片。
3.1.2水体的自净
水体：指河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、海洋, 它包括水 中的悬浮物、溶解物质、水生生物和底泥等完整的生态统。
水体污染(Water Pollution)：排入水体的污染物在水体中的含 量超过了水体的本底含量和水体的自净能力，使水和底泥的物 理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而破坏了水体原有 的用途。
我国水污染的特征
（三）湖泊水库水体富营养化不容轻视
湖泊水质在评价的24个湖泊中，9个湖泊 水质符合或优于Ⅲ类水，4个湖泊部分水体受到 污染，11个湖泊水污染严重。国家重点治理的 “三湖”情况为：太湖Ⅱ、Ⅲ类水质断面占12 ％，Ⅳ类水质断面占64％，Ⅴ类水质断面占12 ％，劣于Ⅴ类水质断面占12％；中营养水平的 水域占太湖总面积的16.5％，富营养水平的占 83.5％，富营养程度比上年略有加重。
体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体、电导率 • 2. 化学性水质指标 • 有毒化学性水质指标 • 氧平衡指标：DO、COD、BOD、TOD • 3. 生物学水质指标 • 细菌总数、总大肠菌群数、病原细菌、病毒
1、悬浮物SS
• 固体含量分为总固体c悬浮性固体（SS）和溶解性 固体三种。总固体是指在一定温度下蒸发干燥后 所残余的固体物质总量；悬浮性固体（SS）是指 水样过滤后，截留物蒸干后的残余固体量，即悬 浮物含量；溶解性固体是指水样过滤后，滤出液 蒸干的残余固体量。溶解性固体若除去有机物部 分可称为含盐量和矿化度。