水环境保护水体污染与自净
水体自净
第二章水体污染与自净第一节水体污染（Water Contamination）一、向水体排污染物质，在没有超过一定限度的情况下，水体中存在着一种正常的生物循环。
在一定时间、一定条件下表现稳定状态、生态平衡。
二、几个概念在了解水体污染之前，我们来了解下几个概念。
1、自净容量（同化容量）在水体正常生物循环中可以用同化有机废水的最大数量。
2、水环境容量（水体纳污能力）在满足水环境质量标准的条件下，水体所能接纳的最大允汗污染物负荷量。
水环境容量=自净容量（生化作用的去污容量）+差值容量（水体稀释作用）三、水体污染1．概念指排入水体的污染物在数量上超过该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水体的物理、化学、微生物性质发生变化，使水体固有的生态系统和水体功能受到破坏。
2．现象一般情况，影响水体生态平衡的关键是水中的DO。
DO＜4mg/L时，鱼类就会死亡，生态平衡严重破坏。
如果DO↓，甲克类动物、轮虫类会死亡，水体发黑发臭。
3．影响水中氧平衡的因素有（DO）（1）有机污染的进入（BOD物质）→微生物↑，DO↓→缺氧、无氧→水体“黑臭”→有机污染的危害；（2）影响大气复氧的物质→油类污染（形成油膜）；（3）热污染：4．其他影响水体生态平衡造成水体污染的因素（1）有毒物：重金属，氰化物等；（2）酸碱物污染：影响水生生物适宜生长的pH值；影响天机盐的溶解度等等。
（3）悬浮污染：透光性↓→光合作用↓；鱼类呼吸堵塞；各种污染物载体等。
（4）N、P营养性污染：水体富营养化。
四、水体污染及危害1．粪便污水的污染2．城市污水的污染由于造成水体缺氧的污染物是有机体的排泄物和机体残余，故这类污染称有机物污染，简称有机污染。
3．工业废水的污染危害：危害人体健康；破坏水体生态平衡4．水污染危害的严重性对地面水体的任何污染都会造成严重的后果。
第二节水体的自净作用水体自净：污染物进入水体后，通过物理、化学、生物等因素的共同作用，使污染物的总量减少或浓度降低，受污染的水体部分或完全恢复原状。
水体污染与水体自净
水体污染与水体自净水体污染与水体自净水是人类赖以生存的重要资源之一，然而，由于人类的不当行为和工业化进程的加速，水体污染已经成为一个严重的问题。
正因为如此，我们需要加强对水体污染的了解，并且研究水体自净的方法。
水体污染主要分为几个主要类别：有机污染物、无机污染物、重金属污染和生物污染。
每种污染物都对水体和生物环境造成不良影响。
有机污染物主要是由废水排放、农业和工业活动引起的，如农药、化肥、工业废料等。
无机污染物主要是来自于地下水中的氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐等。
重金属污染来源于工业废料、矿山废料和燃煤废气等。
生物污染则主要是细菌、病毒和寄生虫等。
水体自净是指通过天然的生物和化学过程，将具有污染的水体完全净化的过程。
水体自净的过程可以分为物理净化、生物净化和化学净化等多个阶段。
物理净化主要是通过流动、沉淀和过滤等方法来清洁水体。
例如，在水体自然流动的过程中，碎屑颗粒会沉淀下来，从而净化水体。
在河流或湖泊中，过滤是一种重要的净化方式，通过过滤会去除水中的大颗粒物质，使水变得更清澈。
生物净化是指利用水体生态系统中的生物群落来去除污染物。
最常见的生物净化就是植物的吸附和分解。
例如，在湿地中，植物的根系可以吸附和分解大部分有机物质和重金属。
另外，水中的微生物如细菌和藻类也可以分解有机污染物，并净化水体。
化学净化主要通过一系列的化学反应来去除污染物。
例如，氧化反应可以将有机污染物氧化成无害的物质。
另外，还有一些化学添加剂可以将重金属和其他有毒化合物转变为不活跃或不溶于水的形态，从而净化水体。
除了以上的净化方式，水体的自净还依赖于温度、光照、pH 值等环境条件的变化。
这些因素都会影响水体中的微生物和化学反应速率。
当然，水体自净的能力也是有限的。
在目前人类活动频繁且污染源不断增加的情况下，水体的自净能力已经无法完全满足需求。
因此，我们仍然需要通过防止污染发生和控制污染源的排放来保护水体。
在减少水体污染的同时，水体的自净能力也是值得深入研究和探索的。
第6章水环境影响评价
污染物与河水完全混合所需距离
当完全混合距离x无实测数据时，可参考下表 确定。从表中查取所需完全混合所需时间，与河 水实际流速的乘积为完全混合距离。
BOD-DO耦合模型
Streeter-Phelps模型 简称S-P模型，描述一维河流中BOD和DO消
长变化规律的模型。
建立S-P模型有以下基本假设：
▪ 河流中的BOD衰减和DO复氧都是一级反应； ▪ 反应速率是恒定的； ▪ 河流中的耗氧是由BOD衰减引起的，而溶解氧的
污水进入河流之后，可将其推流迁移划分为 三个阶段：垂向混合阶段（Z方向上）、横向混合 阶段（Y方向上）、纵向混合阶段（X方向上）。
推流迁移 污染物与河水的混合过程
分散稀释 指污染物在水流中通过分子扩散、湍流扩散和 弥散作用分散开来，得到稀释。
转化和运移 指污染物在悬浮颗粒上的吸附或解吸、污染物 颗粒的凝并、沉淀和再悬浮。
水质数学模型
▪ 河流水质模型是描述水体中污染物随时间和空间
迁移转化规律的数学方程。
▪ 在运用水质模型时，常假设河段内无支流，在预
测时期内水力条件是稳态的，且只在起点有污染 物排入。
▪ 水质模型种类很多。
按时间分类
▪ 稳态模型：描述水体中组分浓度不随时间变化的
水质模型；
▪ 动态模型：描述水体中组分浓度随时间变化的水
v=34km/d，水温T=15℃，K1=0.94d-1， K2=1.82d-1。河段始端排放废水Q1=6×104m3/d， BOD5为450mg/L，溶解氧为1.0mg/L，上游河水 BOD5为20mg/L，溶解氧为7.21mg/L。求该河段 x=10km处河水的BOD5和氧亏值。
解：河段始端混合河水的BOD5和DO为
一维稳态模型
第2章 水体污染与水体自净 排水工程下册 张自杰
二、水体污染物
水体污染源（waterbody pollution source），指向 水体排放污染物的场所、设备和装置等。
按造成水体污染原因的不同可将水体污染源分为天然 污染源和人为污染源；按受污染的水体的不同可分为地面 水污染源、地下水污染源和海洋污染源；按污染源释放的 有害物质种类不同分为物理性污染源、化学性污染源、生 物性污染源；按污染的分布特征不同可分为点污染源、面 污染源、扩散污染源。
（3）二级处理：指污水进行沉淀和生物处理的工艺，主要 去除污水中呈胶体、悬浮和溶解状态的有机污染物质（即 BOD,COD物质），去除率可达90%以上，并同时完成生物脱氮 除磷，使处理出水的有机污染物、氮和磷达到排放标准。 （4）三级处理（深度处理）：是在一级、二级处理后，进 一步处理难降解的有机物、磷和氮等能够导致水体富营养化 的可溶性无机物等。 （5）再生水处理：污水经适当处理后，达到一定的水质标 准，满足某种使用要求水。
二、水体污染物
天然污染：由自然因素造成的污染。如地面水渗漏和 地下水流动将地层中某些矿物质溶解，使水中的盐分、微 量元素或放射性物质浓度偏高而使水质恶化。
人为污染：由于人类的生产和生活活动使水体污染。 人为污染是当前水体污染的主要污染源。
二、水体污染物
1．物理性污染物
① 水温 危害：（1）饱和溶解氧降低
（2）水体中化学反应速率加快 （3）细菌繁殖加速 （4）加速藻类的繁殖 ② 色度：表色和真色 危害：减少水体的透光性，影响水生生物的光合作用，妨碍水 体的自净作用。
二、水体污染物
③ 固体物质污染：悬浮与溶解固体 危害: （1）与色度相似，透光度减弱 （2）悬浮固体可导致鱼类的死亡 （3）有机悬浮固体可消耗水中DO （4）造成水体水质恶化 （5）悬浮固体可使其他污染物随水流迁移
第1节 水体污染与水体自净
公式适用条件：
①公式只考虑了有机物生化耗氧和大气复 氧两个因素，固仅适用河流截面变化不 大、藻类等水生植物和底泥影响忽略不 计的河段； ②仅适用于河水与污水在排放点处完全混 合的条件： ③所使用的 k 值必须与水温相适应； ④如沿河有几个排放点，则应根据具体情 况合并成一个排放点计算或逐段计算。
2.转化处理 （1）化学转化：中和、氧化还原、化学沉 淀等 （2）生物转化：好氧、厌氧法。
三、污水处理方法按按处理程度分类
1.一级处理：主要去除污水中呈悬浮状态 的固体污染物质。 2.二级处理：主要去除污水中呈胶体和溶 解状态的有机污染物质。 3.三级处理：是在一级、二级处理后进一 步处理难降解的有机物、磷和氮等能够 导致水体富营养化的可溶性无机物等。
2.1 水体污染 一、基本概念 1.水体污染：排入水体的污染物在数量上超过该物质在水 体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水体的物理、 化学、及微生物性质发生改变 ，使水体固有的生态系统和功
能受到破坏。
两类污染：
（1）点源污染：未经妥善处理的污水集中排入水体引起
（2）面源污染：污染物随地面径流(农田肥料、农药）进入 水体或大气中污染物由于沉降、降雨进入水体。
城市污水处理流程
（2）水质质量系数（P）法
Ck—地面水体各种污染物的统一最高标准； C0i—各种污染物的地面水环境质量标准，见附录10 例：对于有机污染物，采用BOD、COD、NH3-Ni、 DO为指标，当P＜2表示河流未受有机物污染， P≥2表示河流受到有机物污染。
P=∑Ck/C0i
2.预断评价
是指人类活动对水质可能产生的影响进行 预先的断定和评价，其数学模式和生态 系统模式可参考有关文献
三、河流氧垂曲线方程
环境保护专题复习
（二固体废弃物污染 1、特点：①数量大、②品种多、③变化大 2、危害：①对大气环境的影响：细微颗粒随风飘逸造成大气 环境污染；在适宜的温度和湿度条件下被微生物分解释放有害气 体；垃圾填埋会逸出沼气；焚烧时会产生粉尘，有害气体等。② 对水环境的影响：垃圾倾倒于河流，会使水体受到污染；缩减江 河湖泊的有效面积；使河湖的排洪和灌溉能力降低；有害物质的 渗滤，对地表水和地下水造成污染。③对土壤环境的污染：渗入 土壤，杀死微生物，破坏土壤的腐解能力；有害成分还会在植物 体内蓄积，通过食物链危及人体健康。 3、措施：①提高资源的利用效率，减少垃圾的排放；②垃圾 分类回收，集中处理；③垃圾再生资源化；④加大科学研究，提 高垃圾无害化处理技术；⑤禁止随意倾倒和垃圾转运处理；⑥加 强宣传，提高公众的环保意识。
答案⑴ 水环境污染严重；城市需水量增加 ⑵ 控制污染源加强水质监测和日常管理，防止水污染；制定污染事 件的应急处理方案；加强城市水环境教育，增强公众水环境保护意 识；强化水资源管理等。
2013·新课标全国文综I)
2.阅读图文资料完成下列要求 某企业在甲地（图13开采锰矿并建有电解锰厂，生产过程中 需用硫酸和铅；在附近山坡上建有尾矿矿渣库。
3、海洋石油污染 ①海洋石油污染的原因：海域封闭且风力较小，海水的流动性 差；沿海地区工业生产产生大量的废油排入海洋；沿海大陆架的 石油开采，运输，加工造成污染；海上航线上石油泄漏 ②海洋石油污染的危害：油膜覆盖海面，海水难以与外界发生 交换，石油氧化分解消耗溶解氧，造成海水缺氧；油膜挡住阳光 ，阻碍海水中生物的光合作用；海水中生物直接吸食石油中毒而 死亡。 ③海洋石油污染的措施：分散：喷洒强效洗涤剂，使石油迅速 分解；沉降：播撒粉状石灰，使其沉降；吸收：利用麦秆，泥炭 等物质吸收，然后集中处理；围栏：小面积油污可用围栏圈住回 收；放任：大洋中的原油泄漏通常让其自然分解；燃烧：油层厚 达2毫米时即可用燃烧法清除。
环境学概论 3水体污染
C( x ) C0 exp[(kx / u)]
式中：C(x) ——下游处的浓度 ；C0——污染 物起始浓度；u —— 断面平均流速；k—— 污 染物的衰减速度常数。
• 如考虑本底浓度，式中的C0均可按照河 流混合稀释模型来计算:
C1Q C2 q C0 Qq
Q——河流的流量； C1—— 河流中污染物的本底浓度； q——排入河流的污水的流量； C2—— 污水中的某污染物浓度。
• 用BOD、DO两组方程式来表达水质变化。则 S-P模型的基本形式：
dL k1 L dt dc k1 L k2 (cs c ) dt
这两个方程式是耦合的。当取边界条件时
L L0 , t 0 C C0 , t 0
• 可得解析解为
L L0e k1 L0 k1t k2t k2t C C ( e e ) ( C C ) e s s 0 k2 k1
式中：c——河流水中溶解氧的浓度； cs——河流水中饱和溶解氧的浓度； k——质量传递系数； A——气体扩散的表面积； V——水的体积。
溶解氧（ Dissolved Oxygen，缩写为 DO):溶解在水 体中的分子氧。
生物的呼吸作用 有机物的氧化过程
水中的溶解氧主要消耗于
饱和溶解氧：在未受污染的条件下，水体中溶解氧 的最大值。
③总有机碳量（TOC）：水中溶解性和 悬浮性有机物中存在的全部碳量 ④ 总需氧量（TOD）：当有机物全部被 氧化时，碳被氧化为二氧化碳，而氢、 氮、硫则被氧化为水、一氧化氮和二氧 化硫等。此时氧化所需的氧量称为总需 氧量。 • 在水质状况基本相同的情况下，BOD5与 TOC或TOD之间存在一定的相关关系。 通过实验建立相关，则可快速测定出 TOC，从而推算出其他有机物污染指标。
水体污染与水体自净课件
危害
营养盐类污染物会导致水 体富营养化，引发蓝藻爆 发、水华等问题，影响水 体生态平衡和人类健康。
处理方法
采用生物、化学或物理方 法进行去除和净化。
热污染Leabharlann 定义热污染是指高温、低温水 流对水生生态系统产生的 负面影响。
危害
热污染会导致水生生物死 亡、生长受阻等问题，同 时还会影响水源水质，对 人体健康产生威胁。
物。
水体污染的危害
危害人体健康
水体污染可能导致饮用水水质恶化， 从而引发消化道疾病、传染病等，对 人体健康产生严重影响。
破坏生态环境
水体污染会影响水生生物的生存和繁 殖，破坏生态平衡，对生态环境造成 不可逆转的损害。
制约经济发展
水体污染会影响工农业生产，阻碍经 济发展。同时，水体污染也会导致水 资源短缺，加剧水资源危机。
影响社会稳定
水体污染可能导致社会不满情绪，影 响社会稳定。
02
水体污染物的种类与特 性
有机污染物
定义
有机污染物是指含有碳的化合物 ，主要包括工业废水、生活污水
、农药、化肥等。
危害
有机污染物会对水生生物产生毒害 作用，影响水体生态平衡，同时还 会污染水源，对人体健康产生威胁 。
处理方法
采用物理、化学或生物方法进行去 除和净化。
02
水体污染通常包括地表水污染和 地下水污染。
水体污染的来源
工业废水
工业生产过程中产生的废水和 污水，是水体污染的主要来源
之一。
生活污水
城市生活污水未经处理直接排 放，也是水体污染的重要来源 。
农业污水
农业生产过程中使用的农药、 化肥等，经过雨水冲刷进入水 体，也是水体污染的来源之一 。
环境工程学第章 水质与水体自净
环境工程学第章水质与水体自净水是生命之源，也是环境中不可或缺的组成部分。
然而，随着人类生产和生活活动的不断发展，水体受到严重的污染和破坏。
因此，环境工程学中水质与水体自净的研究变得越来越重要。
水质的定义和影响因素水质的定义水质是指水体中所包含的各种物质的质量和数量的总和。
通常，评价水质的指标有水温、pH值、溶解氧、COD（化学需氧量）、BOD（生化需氧量）、氨氮等。
污染物对水质的影响水体污染主要来源于人类的生产和生活活动，其中排放的污染物会对水质造成直接或间接的影响。
以下是一些常见的污染物及对水质的影响：1.悬浮物：会使水变浑浊，对水生生物造成危害。
2.有机物：会降低水体中溶解氧的含量，对水生生物造成危害。
3.氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐：会引起藻类爆发，造成富营养化和水华。
4.重金属：会积累在水生生物体内，对人体健康造成危害。
水体自净的机理水体自净是指自然环境下，水体中的各种污染物质通过自我净化的过程被去除，达到水质净化的目的。
水体自净是一个复杂的生态系统过程，其发生机理有以下几个方面：物理过程物理过程包括水体流动、沉淀和过滤等，这些过程可以将悬浮物和一些溶解物质从水体中去除。
化学过程化学过程包括氧化、还原、沉淀和过滤等，化学反应可以将有机物、氨氮、硝酸盐等污染物质分解为无害物质，同时也可以将一些重金属离子和对水生生物有害的物质通过沉淀和吸附等方式去除。
生物过程生物过程包括微生物、植物和水生动物等，它们可以通过吸附、吞噬和生化反应等方式去除污染物质，并且生物过程还可以增加水中DO（溶解氧）的含量，改善水体环境。
水体自净的应用水体自净是一种自然的净化机制，它在水环境中发挥了重要的作用。
因此，如何应用水体自净机制减轻水污染，改善水环境，是环境保护的重要问题。
生态修复生态修复是指利用生态系统的自净能力减轻和消除水体污染的过程。
生态修复主要采用的方法包括生物修复、植物修复和综合修复等。
溪流修复溪流是自然环境中的一条重要的自然水体，在城市化快速发展的过程中，很多溪流已经被污染和破坏。
水体污染与自净
• 污水在水体中的稀 释
• 推流：污染物 质由于河流流 速的影响而沿 着水流流动的 方向运动。这 种水流输送污 染物原的形式， 称为推流。
•扩散：由于污染物进水体 后，水体中产生了浓度差 异，污染物由高浓度向低 浓度处迁移。有三种方式： 分子扩散、紊流扩散、弥 散。 •虎克定律：浓度差异越大， 污染物扩散量也越大。
•污水的 •最终出路
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•排放水体
•工农业利用
•地下水回灌
水体污染与自净
•污 水 排 放 水 体 的 限 制
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•污水综合排放标准GB8978—1996
•城镇污水处理厂污染物排放标准 • GB 18918—2002
•地表水环境质量标准 •GB 3838—2002
•海洋水质量标准GB3097
•1. 降低工业污 染 • 水质类似城市污水的工业废水可采用向排放单 位收税或收费的办法以降低其排污量。
• 水质不符合排入城市沟道要求的工业废水，必 须在厂内就地处理，否则按国家要求必须停产。
•2. 建设城镇排水系 统 • 城市水体是容纳雨水的理想设施，在城市总体 规划中应纳入水体规划，与公园、绿地规划相配合。
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水体污染与自净
影响水中氧平衡的因素
•（1）有机污染的进入； •（2）影响大气复氧的物质； •（3）热污染。
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•其他影响水体生态平衡造成水体污染的因素： •（1）有毒物； •（2）酸碱物污染； •（3）悬浮污染； •（4）N．P营养性污染。
水体污染与自净
•水体污染的危害
水体污染与自净
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2020/11/22
水体污染与自净
•第一节 水体污染
保护水环境的措施
保护水环境的措施保护水环境是一个重要的全球议题，我们需要采取措施来保护和改善水资源的质量和可持续性。
以下是一些保护水环境的措施：1. 加强水资源管理：开展水资源调查和监测工作，建立全面的水资源数据库，加强对水资源的规划、保护和管理。
制定和执行水资源管理政策和法规，确保水资源的合理分配和可持续利用。
2. 提高水质监控与管理能力：建立完善的水质监测体系，监测水体中的污染物浓度和水质指标，及时发现和处理水污染问题。
加强对工农业生产和城市排放的污染物排放管控，建立水污染物溯源追踪机制，加大对违法排污的惩罚力度。
3. 加强水生态保护与修复：恢复和保护湿地、水生态系统和河流生态系统，提高水体净化和自净能力。
采取生态补偿措施，鼓励和支持农户、企事业单位和公众参与到水生态保护和修复中。
4. 推进水资源节约利用：加强对节水技术和设备的研发和推广，提高农业、工业和居民用水的利用效率。
鼓励使用水循环利用和雨水收集系统，大力推广节水型厕所和节水家电等节水设备。
5. 加强农业面源污染防控：推广科学的农业生产模式，减少化肥、农药和畜禽粪便的使用，改善畜禽养殖的环境管理套路。
加强农业非点源污染的防治，控制农田径流中的污染物输入，减少土壤侵蚀和农业污染。
6. 推进市政污水处理设施建设：加强城市化进程中的污水处理设施建设，提高污水处理的覆盖率和处理效能。
推动污水资源化利用和再生利用，减少污水对水环境的负面影响。
7. 推进科学技术创新：加强水环境科学研究和技术创新，推动研发水环境治理和修复的新技术、新材料和新方法。
加强水环境监测和预警技术研究，提高对水环境问题的预测和应对能力。
8. 加强国际合作与交流：加强国际间在水环境保护方面的合作和交流，共同应对全球性的水环境问题。
借鉴国际先进经验和技术，互相学习和借鉴，共同促进全球水环境的可持续发展。
9. 加强公众参与和意识提升：加强对公众和高校师生的水环境保护教育和宣传工作，提高公众和高校师生的水资源保护意识和环境保护责任感。
水体污染与自净
臭氧氧化法等
• 3、物理化学处理法
•
•
利用化学反应的作用，分离污水中处于各种形态
• 的污染物质，然后去除相应的生成物混凝处理法、吸附法、气浮法等。
• 4、生物处理法
•
• 利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解、胶体状态的
• 2、水温、日照等物理因素的影响；水温不适合，细菌 • 就会逐渐死亡，日光有杀菌能力。
• 3、pH、有毒物质等化学因素的影响。
• 4、生物吞食；水中某些生物吞食细菌，使细菌数目逐渐 • 减少。
2.3 水环境保护
• 水环境保护有量和质两个方面。以水质保护为主。
• 一、水体水质评价
• 1、现状评价
•
足
的 回用系统在技术上可行，操作简便
要
求
价格应比自来水低廉
应有安全使用的保障
城市生活用水
供
水
城
和市政用水
城 市绿地灌 溉
市
污
农业、林业、
市政与建筑用水
水
渔业和畜牧业
回
城市景观
用
工
业
工 艺生产用 水
的
几 个
地下水回灌
冷却用水
方
锅 炉补充 水
面
其他方面
其 他杂用 水
三、污水处理的基本方法
• 1、物理处理法
⑴综合污染指数（K）法
•
⑵水质质量系数（P）法
• 2、预断评价
•
是指人类活动对水质可能产生的影响进行预先的
• 断定和评价。
二、水环境容量（水体纳污能力）
•
是指在满足水环境质量标准的条件下，水体所能接纳
• 的最大允许污染物负荷量。
• W = f（C0，CN，x，Q，q，t）
第二章 水体污染与自净
⑴ 第一段（AO）：有机物浓度高，耗氧速率大于复氧速率， DO大幅度下降； O点溶解氧最低-------氧垂电（最不利点） ⑵ 第二段（OB）：有机物浓度降低，耗氧速率小于复氧速率， DO开始逐渐回升。 ⑶ 第三段（B以后）：溶解氧回升至起始阶段。 氮的形态变化？
3.氧垂曲线方程——河水中有机物降解与溶解氧平衡的数学模式 （1）有机物耗氧动力学 当沿水流方向输移的有机物量>>扩散稀释量，Q 河 ,q 污不变，T水 不变时，有机物的生化降解的耗氧量正比于河水中有机物量
2.2.3、河流的氧垂曲线方程 研究河流中DO的变化规律-------DO的重要性（生态平衡） 1、河流中的溶解氧变化 存在两种变化趋势： ⑴ 有机物被微生物降解，消耗水中的溶解氧，使DO下降； 降解耗氧速率------与有机物浓度成正比 ⑵ 河流流动过程中，接受大气复氧，使DO上升。 复氧速率----------与亏氧量成正比 两种作用的结果------形成氧垂曲线 2.河流氧垂曲线
2.4.3 污水污泥典型工艺流程
污水处理原则：由简到繁 先易后难：物理法 化学法 生物法，先除大块悬浮物再去除胶体和溶解性物质
L计算
（1）氧化还原
Fe2+--------Fe(OH)2 Mn2+---------Mn(OH)2 Al3+---------Al(OH)3 S2- --------------SO42Cr3+--------------Cr6+ （2）——酸碱反应 （3） 吸附与凝聚 水体中存在的胶体微粒（表面带电），可以吸附 水中的阴阳离子 4、生物净化作用 生物净化作用可以降低污染物总量，是真正意义 上的净化。
（1）我国环保立法
（2）我国水环境标准
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(二)化学性状指标
7、生化需氧量（Biological Oxygen Demand， BOD） 水中需氧性微生物分解有机物时所消耗的溶解
氧量，能准确反应水体受到有机物污染的程度，单 位mg/L。
卫生学意义 水中有机物越多，生化需氧量越高。
(二)化学性状指标
生化需氧量与温度、时间有关,故常用BOD520表示。
（二）化学性状指标
3、硬度 指溶于水的钙、镁等盐类的总量，以 CaCO3(mg/L)表示。
第一种
碳酸盐硬度 钙、镁的重碳酸盐和碳酸盐
分
非碳酸盐硬度 钙、镁的硫酸盐、氯化物等
类
暂时硬度 水经煮沸可去除的硬度
第二种
永久硬度 水经煮沸不能去除的硬度
(二)化学性状指标
这两项指标增高，说明水体 新近受到明显的有机性污染
BOD520
： 一定水样在20℃培养5天后，1L水中减少的 溶解氧量，称五日生化需氧量。
《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)
Ⅰ类水 ＜3mg/L
BOD520卫生标准 (单位：mg/L)
Ⅱ类水 ≤3mg/L Ⅲ类水 ＜4mg/L Ⅳ类水 ＜6mg/L
Ⅴ类水 ＜10mg/L
需氧污染物分解与溶解氧平衡
4、 有机氮
有机含氮物质的总称
含 蛋白性氮
已经分解成比较简单的有机氮。
氮 氨氮
化 合 物
亚硝酸盐氮 硝酸盐氮
三氮
排除自然原因引起地空气氮（雷 雨）、植物氮（水流经沼泽地）
指标
污染后，水中氮含量的增加主要 是受到人、畜粪便中的蛋白氮污
用于判断水体 受人畜粪便污 染情况。
染，其分解产物为氨氮，且在环 境中能进一步无机化分解，产生 亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，此过程 可用于分析水体受到人畜粪便污
水环境保护
第二章 水体污染与自净
第一节 第二节 第三节
水质与水体污染 水体污染的特征与要素 水体污染的自净及转归
第一节 水质与水污染
一、 水质的概念：
水的质量： 是指水与其所含杂质共同表现出来的物理、化
学和生物学的综合特性。
二、水质指标
（一）水体的物理指标
１、水温：地面水温随日照与气温的变化而变化，地 下水的温度与地温有关，水的比热很大，水温不易发 生剧烈变动。如果改变超过正常的变动范围，表明有 污染的可能。在采水样进行水质检验时，必须记录水 温。 ２、色度：清洁水水层浅时无色，深时呈浅兰色。
4、臭：清洁的水没有异臭。有大量的藻类或原生
动物时，可有水草臭或腥臭。生活污水可有不同程度 的臭气。
5、味：清洁的水应适口而无味，水中溶解的各种
盐类和杂质达到一定浓度时，可使水产生异味。 ①氯化物有咸味； ②硫酸钠或硫酸镁有苦味； ③铁盐有涩味； ④含大量腐殖质时有沼泽味
（二）水体化学性状指标 1、PH值 天然水的PH值一般在7.2~8.5之间。
(二)化学性状指标
（1）代表水中可被氧化的有机物和 还原性无机物的总量；
COD缺点
（2）有的有机物降解主要靠生物降 解作用，不能反映水中有机物 在水中降解的实际情况。
(二)化学性状指标
《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)
COD卫生标准 (单位：mg/L)
Ⅰ类水 ≤15mg/L Ⅱ类水 ≤15mg/L Ⅲ类水 ≤20mg/L Ⅳ类水 ≤30mg/L Ⅴ类水 ≤40mg/L
2、总固体
水样在一定温度下蒸发至干后的残留物总量， 是水中溶解性固体与悬浮性固体的总称。
其含量主要取决于溶解在水中 的矿物性盐类和溶解性有机物 的多少。
(1)溶解性固体 水样经过滤后，再将滤液蒸干所得。
分类
(2)悬浮性固体 水中不能通过滤器的固体物干重。
卫生学意义 总固体=有机物＋无机物＋各种生物体 总固体越少，水越清洁。当水被污染时，总 固体增高。
纵坐标表示溶解氧和生化需氧量的浓度，单位是ppm。
将污水排入河流处定为基点O，向上游去的距离取负值， 向下游去的距离取正值。污水源于四万人口的小城市 的下水道。假定河流的流量是100m3/s，流进河中的污 水立即与河水混合，水温是25℃。
由BOD曲线可以看出：在上游未受污染的区域， BOD 很低，在0点有污水注入后，BOD急剧上升。 由此向下，随着分解作用的进行，BOD逐渐降低，慢 慢恢复到污水注入前的水平。
一条假定的被污染河流中生化需氧量和溶解氧的变化曲线
溶解氧
耗氧
清洁区
复氧
水质恶化区 恢复区
BOD
清洁区
ppm
18
14 10 6
2
2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 （日）
-39 -19
0
19 39 58 77
116
97
135 154
174
（公里）
横坐标从左至右表示河流的流向和距离（流经的距离 以公里计，流经的时间以日计）。
* 水体呈现异色时必须分析原因： ①含腐殖质时呈棕色或棕黄色； ②大量藻类繁殖时呈绿色或黄绿色； ③深层地下水含大量低铁，汲出地面后氧化
成高铁而呈现黄褐色。
3、浑浊度：清洁的水应是透明的，浑浊度是表示 水中所含悬浮物多少的指标，以1L蒸馏水中含有 1mg二氧化硅为1个浑浊度单位。浑浊度可影响水 的感官性状和净化消毒效果。 《生活饮用水卫生标准》规定浑浊度不超过5度。
(二)化学性状指标
5、溶解氧（Dissolved Oxygen ，DO）
《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)
Ⅰ类水 饱和率≥90%(或7.5)
卫生标准 (单位：mg/L)
Ⅱ类水 Ⅲ类水 Ⅳ类水
饱和率≥6mg/L 饱和率≥5mg/L 饱和率≥3mg/L
Ⅴ类水 饱和率≥2mg化学性状指标 5、溶解氧（Dissolved Oxygen ，DO）
溶解于水中的分子氧。
水中DO与空气氧分压和水的温度有关，空气中氧分 压越高，水温越低，水中DO含量就越高。
卫生学 (1)反映水的清洁度；(是否有有机物污染) 意义 (2)反映水体自净能力。
DO是有机物氧化分解，水体自净和水生生物生 存的必须条件，是水质好坏的重要标志之一。
6、化学耗氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）
指在一定条件下（如测定温度等），强氧化剂（如高 锰酸钾、重铬酸钾等）氧化水中有机物所消耗的氧量，单 位：mg/L。 卫生学意义:
代表水中可被氧化的有机物和还原性无机物的总 量，可间接反映水体中有机物的含量。有机物越多， COD越高。