水质与水质标准

第 2 章水质与水质标准

2.1天然水中杂质的种类与性质

2.1.1 天然水体中的杂质天然水中存在的杂质主要来源于所接触的大气、土壤等自然环境，同时人类活动产

生的各种污染物也

会进入天然水体。

（1）按水中杂质的尺寸，可以分为溶解物、胶体颗粒和悬浮物3 种，它们的尺寸和外观特征如表2-1 所示

表2-1 水中杂质的尺寸与外观特征

悬浮物：主要是泥砂类无机物质和动植物生存过程中产生的物质或死亡后的腐败产物等有机物。

胶体：主要是细小的泥砂、矿物质等无机物和腐殖质等有机物。

溶解物：主要是呈真溶液状态的离子和分子，如Ca2+、Mg2+、Clˉ等离子，HCO 3-、SO42-等酸根，O2、CO2、H2S、SO2、NH 3等溶解气体分子。

（2）从化学结构上可以将水中杂质分为无机物、有机物、生物等几类。

无机杂质：天然水中所含有的无机杂质主要是溶解性的离子、气体及悬浮性的泥砂。溶解离子有Ca2+、Mg2+、Na+等阳离子和HCO 3-、SO42-、Clˉ等阴离子。

有机杂质：天然水中的有机物与水体环境密切相关。一般常见的有机杂质为腐殖质类以及一些蛋白质等。生物（微生物）杂质：这类杂质包括原生动物、藻类、细菌、病毒等。这类杂质会使水产生异臭异味，增加水的色度、浊度，导致各种疾病等。

（3）按杂质的来源可以分为天然的和污染性的物质。

2.1.2 各种典型水体的水质特点一般可以将天然水分为地表水和地下水两大类，地表水又可以分为江河水、

湖泊水库水、海水等。

（1）江河水

江河水的含盐量和硬度都比较低。含盐量一般在70～900mg／L 之间，硬度通常在50～400mg／L （以CaCO3计）之间。

（2）湖泊、水库水主要由江河水供给，水质特点与江河水类似。但浊度一般较低，含盐量和硬度较江河水高。

（3）海水海水的主要特点是高含盐量，在7.5～43.0g ／L 之间。含量最多的约是氯化钠（NaCl），约占83.7％，其他盐类还有MgCl 2、CaSO4 等。

（4）地下水

含盐量一般在100～5000mg／L 之间，硬度通常在100～500mg／L （以CaCO3 计）之间。地下水的水质和水温一般终年稳定，较少受外界影响。

2.2水体的污染与自净

2 .2.1 水中常见污染物及来源按化学性质，可以分为无机污染物和有机污染物；按物理性质，可以分为悬浮

性物质、胶体物质和溶

解性物质。

1、可生物降解的有机污染物——耗氧有机污染物

包括碳水化合物、蛋白质、脂肪等自然生成的有机物。可以在有氧或无氧的情况下，通过微生物的代谢作用降解成为无机物。是生活污水中的主要杂质，是污水处理中优先考虑去除的污染物，通常用COD 、BOD、TOD 、TOC 来表征该类物质在水中的含量。

2、难生物降解的有机污染物这类物质化学性质稳定，不易被微生物降解，主要包括一些人工合成化合物及纤维素、木质素等植物残体。

3、无直接毒害作用的无机污染物

（1）颗粒状无机杂质：包括泥砂、矿渣等，虽无毒害作用，但影响水体的透明度、流态等物理性质。

（2）酸、碱一般用pH 值表示酸碱度。

（3）氮、磷等营养杂质：污水中的氮、磷主要来源于人体及动物的排泄物及化肥等，是导致湖泊、水库、海湾等水体富营养化的主要物质。

4、有直接毒害作用的无机污染物

这类物质主要有氰化物、砷化物和重金属离子，如汞、镉、铬以及锌、铜、钴、镍、锡等。表2- 2 列出了一些工业生产过程所产生的主要水污染物情况。

2.2.2 水体的富营养化水体的富营养化是指富含磷酸盐和某些形式的氮素的水，在光照和其他环境条件适宜的情况下，水中所含的这些营养物质足以使水体中的藻类过量生长，在随后的藻类死亡和随之而来的异养微生物代谢活动中，水体中的溶解氧很可能被耗尽，造成水体质量恶化和水生态环境结构破坏的现象。

水体的富营养化危害很大，对人类健康、水体功能等都有损害，包括：

（1）使水味变得腥臭难闻；（2）降低水的透明度；（3）消耗水中的溶解氧；（4）向水体中释放有毒物质；

（5）影响供水水质并增加供水成本；（6）对水生生态的影响。

2.2.3 水体的自净水体的自净是指水体在流动中或随着时间的推移，水体中的污染物自然降低的现象。通过

化学作用和

生物作用对水体中有机物的氧化分解，使污染物质浓度衰减，是水体自净的主要过程。可以用两个相关的水质指标来描述水体的自净过程。一个是生化需氧量BOD ，该值越高说明有机物含

量越多，水体受污染程度越严重；另一个是水中溶解氧DO ，它是维持水生物生态平衡和有机物能够进行

生化分解的条件。

水体的自净是一个比较复杂的过程，影响自净能力的因素有污染物的性质、水体性质、水生生物种类和数量、水面形态、水流要素等。一般在单一污染源的情况下，BOD 与DO 变化曲线如图2-1 所示。

2.3饮用水水质与健康

2.3.1 水中的生物对人体健康的影响水中的生物（主要是微生物）与人体健康关系密切，影响比较大的主要有细菌、病毒、致病原生动物，此外还有藻类、真菌、寄生虫、蠕虫等。

2.3.2 水中的化学物质对人体健康的影响

1、微量元素及其他无机物在人体内凡占体重万分之一以下的元素叫做微量元素，其他无机物就可称常量元素。铁、锌、锰、铬、钼、钴、硒、镍、铜、硅、氟、碘、锶等20 多种元素，是人类和动物所必需的微量元素。这些元素大部分都含于自然界的天然水中，饮水是补充这些元素的重要途径之一。硫酸盐、氯化物等浓度过高时，会使水产生令人厌恶的味道，在饮用水中也宜加以限制。

2、有机物（1）农药类。水中最常见的农药是有机氯类及有机磷类，或者具有致癌性，能引起食管癌、胃癌、肝癌、肺癌、白血病等。

（2）酚类化合物。水中的酚类化合物主要有苯酚、甲苯酚、氯酚、苯二酚等。酚是一种促癌剂，达到一定量就显示出很强的致癌作用。

（3）芳香烃类化合物。水中此类物质主要是苯系化合物，包括苯、二甲苯、苯乙烯、氯苯、苯并（a）芘等，能引起造血功能障碍、损伤神经、致癌等后果。

3、放射性物质

放射性物质通过饮水进入人体内可产生内照射，发放的电离辐射对所有动物都有不同程度的致癌作用，主要引起皮肤癌、骨肉瘤、肺癌、白血病等。

4、消毒剂及消毒副产物向水中投加消毒剂杀灭细菌和病毒的同时，消毒剂本身以及有些消毒剂的副产物也会对人体健康构成威胁。