水环境保护(第二章_水体污染与自净)

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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。
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。
（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。
碳酸盐硬度
钙、镁的重碳酸盐和碳酸盐
第一种
分 类
第二种
非碳酸盐硬度 钙、镁的硫酸盐、氯化物等 暂时硬度 水经煮沸可去除的硬度
卫生标准： 限值为每100ml水样中不得检出。
（四）植物营养物
1)水体富营养化的概念
促使水中植物生长，加速水体富营养化的各种物质，主指氮、磷。
2）水体富营养化的表现
云南滇池
九寨沟的水(五花池)
三、主要的水质标准
1、《地表水环境质量标准》（GB3838-2002） Ⅰ类：主要适用于源头水、国家自然保护区； Ⅱ类：主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区 、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等； Ⅲ类：主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区 、一般鱼类保护区及游泳区； Ⅳ类：主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的 娱乐用水区； Ⅴ类：主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。
降水在地面径流和汇集后 (surface water) 形成的水体。
地下水
地面水
降水经土壤、地层渗 (underground water) 透形成的水体。
由颗粒细小、致 不透 水层 密的黏土及岩石构成
地层
透 由颗粒较大的沙、砾 水 层 石组成,能渗水与存水
浅层 地下水
潜藏在地表与第一个不透水层之间 的水。
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。
由于目前生化需氧量测定时间较长,不能迅速反映水体被需氧有机物
污染的程度,因此,TOC和 TOD的检测可能代替生化需氧量测定。
(二)化学性状指标 11.有害物质
主要指水体中重金属和难分解的有机物， 如汞、镉、砷、铬、酚、氰化物、有机氯和 多氯联苯等。
来源除少量如汞、砷等可能与地层有关 外，主要受工业废水的污染。
第二节 水体污染的特征与要素
一、水体及种类
地球表面水覆盖地段的自然综合体。包括水、 水中溶解物、悬浮物、水生动物、植物、微生物及
底泥。
地球蕴水总量约14亿Km3，地球表面约有70%以上被水
覆盖，所以，地球素有水的行星之称。
冰雪水 湖泊水
地下水
1.71%
1.74% 0.013%
沼 泽 水 0.0008%
(5)对氯或其它因素的抵抗力比病原菌强过与其相当 (6)生物学特性稳定，检验方法简单易行
目前最好的指示菌是大肠菌群、粪链球菌、产气荚膜杆菌。
(三)微生物学性状指标 3、粪大肠菌群
培养于44.5±0.2℃的温水浴内能 生长繁殖使乳糖发酵而产酸产气的大 肠菌群细菌，
来自人及温血动物粪便的大肠菌群主 要是粪大肠菌群，而自然环境中存活的大 肠菌群在44.5℃下培养时，不能生长。 是水质粪便污染的重要指示菌。检出表 明饮水已被粪便污染，有可能存在肠道致病 菌和寄生虫等病原体的危险。 （国家卫生部《生活饮用水卫生规范》2001）
（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。
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。 分类
(1)溶解性固体 水样经过滤后，再将滤液蒸干所得。 (2)悬浮性固体 水中不能通过滤器的固体物干重。
淡水 3.5%
河 水 0.0002% 大 气 水 0.001% 生 物 水 0.0001%
海水 96.5%
海水 淡水
水体种类
由地表蒸发至大气的水汽随着气 降水 流传播各处，在特定条件下，遇 （precipitation） 冷凝结成高度分散的液态和固态 的凝结物，并以雨、雪、雹等形 式降落下来，统称为降水。

由溶解氧曲线可以看出：溶解氧与BOD 有非常密切的 关系。在污水未注入前，河水中溶解氧很高，污水注 入后因分解作用耗氧，溶解氧从0点开始向下游逐渐降 低，从0点流下2.5日，降至最低点。以后又回升，最 后恢复到近于污水注入前的状态。在污染河流中溶解 氧曲线呈下垂状，称为溶解氧下垂曲线。


根据BOD 和DO曲线，可以把该河划分为污水注入前 的清洁水区，注入后的水质恶化区、恢复区和恢复后 的清洁水区。 在污染河段两组作用影响着水中溶解氧的含量: 一组作用使水中溶解氧含量降低，即有机污染物 分解作用耗氧和有机体呼吸作用耗氧，这一组作用简 称耗氧作用； 另一组作用使水中富集氧，如空气中的氧溶于水， 水生植物的光合作用放出氧等。空气氧溶于水的作用 简称为曝气作用（复氧作用）。
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
4、 含 氮 化 合 物
有机氮 蛋白性氮 氨氮 亚硝酸盐氮
有机含氮物质的总称
已经分解成比较简单的有机氮。
雨）、植物氮（水流经沼泽地） 硝酸盐氮 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 染，其分解产物为氨氮，且在环 用于判断水体 境中能进一步无机化分解，产生 受人畜粪便污 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 染情况。 染的现况及预后
(二)化学性状指标 8.氯化物 天然水中均含氯化物，各地水中含量不同。 同一区域水体中氯化物含量相对稳定。 水中氯化物含量突然增高，表明可能受到人 畜粪便、生活污水或工业废水的污染。 9.硫酸盐
天然水中均含硫酸盐，含量主要受地质条件 的影响。 水中硫酸盐含量突然增加，表明水可能受到 生活污水、工业废水或硫酸铵等化肥等的污染。
生物污染的参考指标。
(三)微生物学性状指标
2、总大肠菌群
包括人及温 血动物粪便 内的大肠菌 群和其它环 境中的大肠 菌群。
是一群存在于人和动物肠道内的需氧及 兼性厌氧的，在37℃，24小时内能使乳糖 发酵、产酸产气的G－无芽孢杆菌。
近年来发现，大肠菌群符合标准，但 可检出病毒，故其作为水质评价指标 的安全性已受到考验。但迄今没有发 现比它更好的粪便污染指示微生物。
《生活饮用水卫生标准》规定浑浊度不超过5度。
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
（国家卫生部《生活饮用水卫生规范》2001）
卫生标准
限值为每100ml水样中不得检出。
卫生学意义 可作为粪便污染的指示菌。
选 择 水 的 指 示 菌 的 条 件
(1)人类粪便中普遍存在，且数量较多的细菌
(2)在水中存活的时间比致病菌的稍长或差不多 (3)在粪便污染的水中可均匀分布且稳定
(4)适合在各种水体中生存
(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。
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。
(二)化学性状指标
地 下 水
深层
地下水
水环境保护
第二章 水体污染与自净
第一节
水Байду номын сангаас与水体污染
第二节
第三节
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。
三氮 排除自然原因引起地空气氮（雷
(二)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 意义 (2)反映水体自净能力。
(1)反映水的清洁度；(是否有有机物污染)
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。
（三）微生物学性状指标
1、细菌总数
指1ml水在营养琼脂培养基中经37℃，24小 时培养后所生长的细菌菌落总数。 水体受污染越严重，水的细菌总数越多。
卫生学意义：
国家卫生部2001年颁发的 《生活饮用水卫生规范》
Colony formation unit
卫生标准：限值为 100 CFU/ml
(1)在实验条件下，人工培养基上生长的细菌菌落， 只能说明在该实验条件下适宜生长的细菌数， 细菌 不能表示水中所有的细菌数。 总数 缺点 (2)不能指示出有无病原菌的存在。只能作为水被微
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 复氧
清洁区 ppm 18 14 水质恶化区 恢复区
耗氧 BOD
清洁区
10
6
2
2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
116 135 154 174
-39 -19 0 19 39 58 77 97
10 （日） （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）。
(二)化学性状指标
总有机碳（total organic carbon, TOC）
是指水中全部有机物的含碳量，相对表示水中有 机物的含量，单位mg/L,是评价水体有机需氧污染程度 10. 的综合性指标之一，不能说明有机污染的性质。
总需氧量(total oxygen demand,TOD)
指一升水中还原性物质（有机物和无机物）在一定 条件下氧化时所消耗的氧的毫克数，是评定水体污染程 度的一个重要指标，数值越大，污染越严重。
（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)
Ⅰ类水 ≤15mg/L Ⅱ类水 ≤15mg/L COD卫生标准 (单位：mg/L) Ⅲ类水 ≤20mg/L Ⅳ类水 ≤30mg/L Ⅴ类水 ≤40mg/L
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
Ⅱ类水 ≤3mg/L
BOD520卫生标准 (单位：mg/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
(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)
Ⅱ类水
卫生标准 (单位：mg/L)
饱和率≥6mg/L
Ⅲ类水 饱和率≥5mg/L Ⅳ类水 饱和率≥3mg/L
Ⅴ类水 饱和率≥2mg/L
(二)化学性状指标