污染生态学课件第七章1

大部分未经处理就直接排入了江河湖海。
以长江流域为例，在废污水排放中，工业 废水和生活污水分别占75％和25％左右， 在流域涉及的18个省、市和自治区中，四 川、湖北、湖南、江苏、上海和江西6省市 的废污水排放量占流域总量的84.6％，是废 污水的主要产生地。
• 在21个干流城市中，上海市排放的废污水 量约占21个城市排放总量的30.7%，武汉市 占18.1％，南京市占15.8％，重庆市占8.8 ％；四大城市合计占73.4％，是长江最主要
二、污水灌溉的效益
污水灌溉的效益可以归纳为三个方面： • 提供灌溉水源、 • 提高土壤肥力、 • 净化污水。
(一)提供灌溉水源
• 污水灌溉能满足农作物的需水需求,已成为 干旱､半干旱地区的稳定灌溉水源｡
• 主要是我国的北方。
(二)提高土壤肥力
• 污水中含有大量的各种营养元素,如N､P､K､ B､Cu､Mn､和Zn等元素｡
158.4 105.8 58.3 49.15
4.4 7.4 111.2 66.1 211.8
氨氮排放量 （万吨）
15.6 12.4 6.65
13 1.09 2.37 15.84 9.3 28.6
145.6
50
50.99 918.2
68%
4.36 154.9
84%
• 据统计，我国每年的工业废水和城镇生活 污水排放总量已达到631亿吨，这相当于我 们每人每年排放40多吨的废污水，而其中
• (四)污灌的监测与管理
加强污灌水质监测,保证污水中的污染 物不超过土壤环境容量所规定的范围。监 测污灌区农作物产品品质及卫生指标，加 强污水灌溉的科学管理。
• (五)污水的预处理
对污染物含量高的污水进行预处理,达 到农业灌溉水质标准后再引灌｡
第二节 富营养化
• 富营养化(eutrophication)是水体衰老的一种 表现,也是湖泊分类与演化的一个指标｡它是 指水体中营养物质过多,特别是氮､磷过多而 导致水生植物(浮游藻类等)大量繁殖,影响水 体与大气正常的氧气交换,加之死亡藻类的 分解消耗大量的氧气,造成水体溶解氧迅速 下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡,加 速水体衰老的进程｡
同程度的富营养化,滇池、巢湖太湖最为严重。与此同 时,我国沿海水体富营养化也日益严重,赤潮发生的频率 逐年增高,范围逐年扩大。
• 资料统计我国湖泊的NP含量高，一般为TN1.05.0mg/kg、TP0.02-1.0mg/kg，远高于国际上公 认发生富营养化的NP水平。
水华：发生在淡水水体中的富营养化。
其含量迅速降低｡渠道越长,流速越慢,沉降 的效果越好｡
六､开展污灌技术研究
研究的主要内容括:
• (一)各类污水污灌的可能性和措施
不同类型的污水差别很大，在污灌前要研究污水的属 性､类型､数量以及污水处理措施,并探讨污灌可能引起的 后果和对策｡ • (二)研究污染物在土壤――植物系统中迁移､转化和富集的 规律,合理调整作物布局
• 当有机物过多时,由于有机物的分解消耗大量的 氧气,造成土壤缺氧,甚至形成厌氧条件,导致农 田土壤产生甲烷､硫化氢等气体和铬酸､有机酸 和醇类｡
• 微量元素是植物必需的元素,但过量也会产生毒 害作用｡
• 油分过多时覆盖稻田表面,隔绝氧的供应,加速 土遥还原,加速H2S的大量积累,使土壤理化性 质恶化｡
• 水体污染主要指由于人类的各种活动排放 的污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水 等水体中，使水和水体的物理、化学性质 发生变化而降低了水体的使用价值。
1. 水资源缺乏
▪我国是全球13个贫水国家之一
▪水资源总量28000亿m3居世界第四 ▪河川径流27000亿m3 居世界第六
人均2600m3 为世界1/4 居88位 ▪570座城市 364座缺水 50座严重缺水 ▪农村也缺水，农田和草场缺水。 ▪7000万人，5500万牲畜饮水问题
1.污灌能增加土壤肥力
• 碱解氮､速效磷及有机质含量都高于清灌区 (井水灌溉),污灌还能增加土壤腐殖质含量｡
• 污水灌溉6年后土壤20厘米深处的有机物含量是灌溉前的7倍。污水灌 溉可提高土壤中的肥力，资料证明，污水灌溉26年后，土壤中的氮、 磷、钾含量可分别提高3、4和6倍多。
2.污灌改善了土壤物理性质
• (3)化学和光化学降解作用 污染物在土壤中 经水解､氧化､异构化等作用,使一些化学污 染物降解｡土壤表面受太阳光辐射,特别是紫 外线辐射后,能使DDT､除草剂发生光化学降 解｡
• (4)植物的吸收和代谢作用 植物的吸收和代 谢作用,并能转化为二氧化碳和有机酸｡
四､存在的问题
• 农田生态系统有很强的净化能力，但污染 物含量一旦超过生态系统的净化阈值，生 态系统得结构和功能就会受到严重的破坏， 不仅失去净化能力，还会导致污染物沿食 物链迁移和富集。
水资源量 （亿吨）
370 916 498 177 5.5 4.9 707 1492 4723
废水量 （亿吨）
56.9 41.2 23.3 31.6 2.4 3.7 25.6 16.3
87
5300 4314 47.3
57158 13207.4
66%
48%
29.2 335.3
76%
COD排放量 （万吨）
赤潮：发生在河口、港湾或浅海等咸水区 水体的富营养化现象。
一､富营养化形成的条件
(一)营养元素 • 营养元素(特别是氮和磷)是形成水体富营养
化的重要条件｡藻类原生质组成分析，其主 要组成元素比例为C106H263O110N16P。藻类 生长繁殖主要决定于N和P，特别是P。 • 水体中磷的浓度超过0.015mg/L,氮的浓度 超过0.3mg/L,就足以引起藻类急剧繁殖,形 成水体富营养化｡
• 水资源短缺和水体污染已经严重影响我国 经济发展。开展水体污染及其生物防治的 研究是污染生态学中重要的研究课题。
• 污水灌溉、氧化塘和土地处 理系统是污水处理的重大措 施。
第不均匀,造成了水 与工农业生产的矛盾｡
• 另一方面,我国的污水总量却迅速增加,2000 年我国废水总量为415×108t｡
• 有机氯､重金属元素都能破坏农田生态系统的 稳定性｡
• 城市生活污水和医院废水中,含有大量的致病细 菌和病毒｡
五､措施
• (一)利用氧化塘处理污水,再用于农灌 • 利用氧化塘处理污水后再农灌,可以减轻土
壤和农作物的污染｡
• (二)排灌渠道的净化作用 • 污染物在渠道中迁移时,由于凝聚､沉降作用,
– 近海域水体也有无机氮和无机磷污染。 – 86%城市河段水质超标 – 近2800km河段鱼类灭绝 – 淮河水系，80%水呈黑绿色，过半的河段完
全丧失使用价值
各流域特征属性表（2005年）
流域名称
海河 淮河 辽河 太湖 滇池 巢湖 黄河 松花江 珠江 三峡库区 及其上
游 南水北调
合计 全国比例
流域面积 （平方公里）
三､净化机制
污水灌溉净化污水的主要机制为: • (1)物理化学吸附和交换吸附作用 土壤具有很大
的活性表面,砂壤土为10~14m2/g,黏土为 150~250m2/g,能吸附污水中的有机和无机污染 物｡土壤胶体还对离子有吸附交换作用｡
• (2)生物氧化作用 每克耕作土壤含有几亿个细菌, 几十万个真菌和多种微型动物｡它们可氧化分解 多种有机污染物,使有机污染物失去毒性｡
▪水源涵养功能退化
黄河上游90年代水量比30年前减少23%
水资源污染日益严重
2. 水污染问题严重
污水产生量大。包括工业污水和生活污水。 主要污染物为悬浮物、有机物、石油类、挥
发酚、氰化物、硫化物、汞、镉、铬、铅、砷 等。
后果严重：
– 全国7大水系､湖泊､水库､部分地区地下水及 近岸海域受到了不同程度的污染｡
32.0 33.0 31.4 3.7 0.3 1.3 79.5 55.6 57.8
79.0
373.6 39%
人口 （亿）
1.22 1.65 0.54 0.36 0.02 0.09 1.07 0.54 0.98
1.54
8.01 63%
GDP （亿元）
9674 7031 4473 8192 106 444 4842 3903 13193
• 污水灌溉具有悠久的历史。
我国主要是20世纪50年代开始进行 大规模的污水灌溉的。1957年，我国发 起了12个大中城市进行污染水灌溉的试 验研究，并列为国家科研课题。1958年 在济南、北京召开了全国城市污水农田 灌溉会议。1961年颁布了《污水灌溉农 田 卫 生 管 理 试 行 办 法 》｡1979 年 颁 布 了 《农田灌溉用水水质标准》。
的污染源。由于污染严重，长江岸边形成 许多污染带，在干流21个城市中，重庆、 岳阳、武汉、南京、镇江、上海6市累计形 成了近600千米的污染带，长度占长江干流 污染带总长的73％。
淮河
• 守着淮河没水喝，这是淮河流域居民生活的真实写照。 • 水资源污染，已不折不扣地成为中国的世纪之痛。而淮河
则是这根痛苦神经中最敏感的末梢。 • 据介绍，淮河首次发生严重污染是在1975年，7年以后又
第七章 水体污染及其生物 防治
• 水体是指以相对稳定的陆地为边界的天 然水域,包括河流､湖泊､沼泽､水库､地下 水､冰川和海洋等｡
• 水体不仅包括水,还包括水中的悬浮物质､ 溶解物质､底泥及水生生物等完整的生态 系统,它是地表被水覆盖的自然综合体｡污 染物进入水体中的数量达到了破坏水体 原有功能｡
一､污水灌溉的概念
• 污水灌溉(sewage irrigation)一般是指使
用经过一定处理的城市污水灌溉农田､森林和 草地｡ 城市污水通常指含有大量生活污水和商 业污水以及少量工业废水的混和污水，也有全 部用工业废水（主要指农产品加工废水）进行 灌溉的。
• 污水灌溉可分为纯污水灌溉(全年用污水灌溉)､ 清污混灌(清水､污水混合使用或轮流灌溉)和间 歇污水灌溉(只在冬季或作物生长期进行污水灌 溉)｡