污染生态学7-10章

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
是水体衰老的一种表现,也是潮泊分类与演化 的一个指标。
水体出现富营养现象时,浮游生物大量繁殖,因占 优势的浮游生物的颜色不同,水面往往呈现蓝色、 红色、棕色等。 这种现象在江河、湖泊中称为水华,在海洋上则称 为赤潮。这些藻类有恶臭,有的还有毒,表面有一 层胶质膜,鱼不能食用。藻类聚集在水体上层,一 方面发生光合作用,放出大量氧气,使水体表层的 溶解氧达到过饱和;另一方面藻类遮蔽了阳光,使 底生植物因光合作用受到阻碍而死去。这些在水体 底部的死亡的藻类尸体和底生植物在厌氧条件下腐 烂、分解,又将氮、磷等植物营养元素重新释放到 水中,再供藻类利用。这样周而复始,就形成了植 物营养元素在水体中的物质循环,使它们可以长期 存在于水何中。
我国水资源总量相对较丰富,地表径流总量为 27万亿m3,占世界第六位;相当于陆地流总量 的5%。
但我国入均占有水量非常少,人均占有地表水仅 2639m3,居世界第 110位,世界人均径流量 的四分之一。
我国城币缺水更为严重,全国统什有434个城市 缺水,其中50个城市属水荒城市。我国有三亿 多亩农田受干旱威胁,成灾面积约1亿亩,14亿 亩草场缺水。农村有5 000多万人饮困难。3 000多万头牲畜缺水。我国是世界 13个贫水国
富营养化水体的上层处于溶解氧过饱和状态, 下层处于缺氧状态,底层则处于厌氧状态,显然 对鱼类生长不利,在藻类大量繁殖的季节,会造 成大量鱼类的死亡。同时,大量藻类尸体沉积水 体底部,会使水深逐渐变浅,年深月久,这些湖 泊、水库等水体会演变成沼泽,引起水体生态系 统的变化,如图所示。因此,水体的富营养化亦 是水体遭受污染的一种很值得注意并应予给予足 够重视的严重现象。
二、污水灌溉存在的主要问题
1.污水处理技术水平较低,污水灌溉水质严 重超标、农田污染严重 。
2.污水灌溉面积盲目发展,相关监控、管理 体系严重滞后 ,作物污染严重。
3.城市郊区渠道灌溉功能退化,大多变成污 水排放的河道。
4.污水灌溉的理论与技术研究不够
三、污水灌溉的效益
污水灌概的效益可以归纳为3个方面: (一)提供灌溉水源 (二)提高土壤肥力
2000年全国城镇(包括所有具有下水管 网的建制市和建制镇)生活污水排放量 为229亿m3,城镇生活污水中COD和氨 氮排放量分别为655万t和69万t。
东部地区城镇生活污水及COD、氨氮排 放量分别占全国城镇排放量的57%、 62%、58%;
中部地区分别占27%、27%、30%;
西部地区分别占16%、11%、12%。
第七章 水体污染及其 主物防治
水体是指以相对稳定的陆地为边界的天然水 域,包括何流、湖泊、招泽、水库、地下水、 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生态系统, 它是地表被水覆盖的自然综合体。
水体污染是指污染物进入水体中的数量达到 破坏水体原有功能的程度。
全国七大水系(珠江、长江、黄河、淮河、 辽河、海河和松花江 )、湖泊、水库、部 分地区地下水及近岸悔域都受到了不同程 度的污染。
黄河断流时间最长的年份
废污水排放量的变化 1980~2000年,全国城Hale Waihona Puke Baidu镇生活用水由81亿m3增加到325亿m3,年均 增长率达7.2%;工业用水量由418亿m3增加 到1 163亿m3,年均增长率达5.3%。城镇生活 用水和工业用水之和占总用水的比例由11.3% 提高到26.5%。与用水量增长趋势一致。
污灌能增加士壤肥力 污灌改善了上壤物理性质 污灌能增强土壤微生物活性 (三)净化污水
四、污灌净化水体的机制
1、物理化学吸附和交换吸附作 用
2、生物氧化作用 3、化学和光化学降解 4、植物的吸收和代谢
五、污灌存在的问题
1、有机质过多消耗土壤中的氧气,导致营养 环境。
2、微量元素过多,对植物产生毒害。 3、油过多,杜塞土壤空隙,隔绝氧气,加速
悬浮物质,常用常用的方法主要有筛滤、沉淀、气浮、 过滤、离心分离、蒸发、结晶等方法;
化学法,主要是借助化学反应的作用,来回收或去除
废水中的溶解性物质或胶体物质,常用的化学方法有化 学沉淀法、混凝法、中和法、氧化还原法等;
物理化学法,是从废水中回收有用成分,分离溶解
物威,以及使废水循环利围等,常用的方法有吸附法、 离子交换法,萃取取法、汽提法、吹脱法、电渗析法、 反渗透法等;
我国污水灌溉的发展大体可划分为3个阶段3: 1957年以前为自发灌溉时期。自古以来,我
国就有利用废水灌溉的习惯,自20世纪40年代 起,在北京附近开始利用工业与生活废污水进行 农田灌溉; 1957~1972年为初步发展时期。1957年当 时建工部联合农业部、卫生部把污水灌溉列入国 家科研计划,从此开始兴建污水灌溉工程,污水 灌溉得到了初步发展; 1972年至今为迅速发展时期。尽管1972年在 石家庄召开了全国污水灌溉会议,制定了“积极 慎重”的发展方针,并制定了污水灌溉暂行水质 标准,但由于自20世纪80年代中后期,随着我 国北方地区水资源短缺的加剧和我国南方地区乡 镇企业的迅猛发展,使得我国污水灌溉面积得到 迅速扩大。
土壤的还原。 4、有害物质(重金属、有机氯等)破坏农田
生态系统稳定。 5、城市和医院污水造成病原菌污染。
六、措施
(1)利用氧化塘处理污水,再用于农灌。 (2)排污管道的净化作用
七、污灌技术的研究
(一)各类污水灌溉的可能性和措施 污水分为: 城市生活污水:有机质 工矿污水:重金属、酚、氰、农药、石油 等
水体富营养化与水中氧平衡有密切的联系。因此, 常用一些反映水体氧平衡的指标来描述水体富营养 化:
1、溶氧量 DO:指溶解于水中的分子态氧。
2、生化耗氧量 BOD:指水体中的有机物在好气 条件下经微生物分解咸CO2和H2O时所需要的氧 气。 3、化学耗氧量 COD:指化学氧化剂氧化水中有 机污染物时所需的氧气。高锰酸钾法和重铭酸钾法 4、总有机碳与总需氧量
(二)富营养化评价 没有统一的评价模型。 模糊决策法:
三、富营养化的危害
感官恶化,不利观光 渔类窒息或中毒死亡 影响植物生长 水质变劣,净化费用提高 加速湖泊衰亡
附件: 废水处理的基本方法
废水处理按其处理程度不同可分为三级:
一级处理,主要是去除废水中呈悬浮状态的固体污染物质。 基本上采用物理方法。一级处理后的废水,通常仍含有有 机物及其它污染物,不宜排放,还必须进行二级处理。
2000年全国工业(不包括火、核电工业, 下同)废水排放量为509亿m3,工业废 水中化学需氧量(COD)和氨氮排放量 分别为1239万t和113万t。
东部地区工业废水及COD、氨氮排放量 分别占全国工业排放量的49%、55%和 40%;中部地区分别占35%、31%和 40%;
西部地区分别占16%、14%和20%。
总有机碳(TOC)包括水中所有有机物质的 含碳量,是评价水体有机物污染的一个综合 指标。
总需氧量(TOD)是指把水体中的碳、氮、 硫、氢等元素全部氧化时所需氧的总量。
TOC、TOD与BOD只在水质条件基本相同的 情况下.才能表示为一定的相关关系。
二、富营养化形成的条件
1、营养元素 氮、磷是主要元素, 最小值定律:P
1、物理指标 (1)透明度 (2)营养状态指数,不同的营养状态水
应水质参数。表 2、化学指标
氮、磷的含量 表 3、生物学指标
生物多样性指标,如浮游生物表
贫营养性浮游硅藻(小环藻、平板藻〕 浮游黄鞭毛藻(锥囊藻)
富营养拴浮游硅藻(星杆藻、囫杆型、冠盘藻,颗粒 直连藻)
富营养性浮游绿藻(盘星藻、栅藻) 浮游蓝藻(向囊藻、囊丝藻、鱼腥藻} 眼虫藻类浮游生物(裸藻) 细菌类浮憎生物
城市污水通常是指含有大量生活污水和商业污水以 及少量工业废水的混合污水,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、污水棍合使用或轮流灌溉) 间歇污水灌溉(只在冬季或作物生长期迸行污水灌
溉)
一、发展现状
应用工业和生活污水进行农业灌溉在世界各地 已有近百年的历史,美国、澳大利亚、日本和以 色列等国家污水灌溉技术比较成熟。尤其是以色 列,由于水资源的严重不足,该国91%的工业和 生活污水由下水道收集57%的污水经过了净化处 理后仍用于农业灌溉和园林草地灌溉。目前,以 色列每年大约用3亿m3处理过的净化水用于农 业灌溉,计划2010年全国1/3的农业灌溉将使用 处理过的废污水。
弃物无节制的排入湖体,湖泊富营养化严
重,直接影响到滇池旅游功能的发挥,最 近完成的一期治理工程,虽耗资40亿,可是 仍未见明显效果。
一、富营养化概念
富营养化(eutrophication)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。破坏水体生态系统。
水资源短缺和水体污染已经严重影响我国 经济的发展。开展水体污染及其生物防治 的研究是污染生态学中重耍的研究课题。
污水灌溉、氧化塘和上地处理系统是污水 生物处理的重大措施
第一节 污水灌溉
污灌增加的原因:
水土分布不均匀,华北、西北 污水排放增加,农业用水矛盾加

概念
污水灌溉(sewage irrigation)一般是指使用经过一 定处理的城巾污水灌溉农田、森林和草地。
生物方法是利用微生物的作用,使废水中溶解性和胶
体性有机污染物降解,转化为简单的物质,将有毒物质 转化为无害物质。
四、富营养化治理
1、污泥法除氮
三段污泥法:
去除BOD
硝化
脱氮
污泥
2、活性污泥法除磷 3、高等水生植物:水葫芦、眼子菜 4、建立良好的水生生态系统
初级生产者:植物
消费者: 动物
分解者: 微生物
(二)、研究污染物在土壤-植物系统中 迁移、转化和富集规律,合理调整作物 布局。
(三)、土壤环境容量和净化功能的研究 (四)、污灌的监测和管理 (五)、污水的预处理技术
第二节 富营养化
云南高原的明珠——昆明滇池,一向以山 清水秀而闻名遐迩。清末著名诗人孙髯公 以著名的110字长联来讴歌她。可是,近20 年来,由于昆明地区人口剧增大量有机废
第三节 氧化塘
氧化塘(oxidation ponds)又称稳定塘或生物塘。 它是利用库塘等水生生态系统对污水的净化作用, 进行污水处理和利用的生物工程措施。
氧化塘作用的基本原理是生物降解。当废水进入 塘后,可沉淀的固体沉至塘底,其中有机物进行 厌氧分解.产生的沼气(CH4)逸出水面,二氧 化碳、氨等溶解于永中。溶解或悬浮干水中的有 机物经微生物作用进行有氧分解,同时释放的氨 和二氧化碳溶解于水中,供水中藻类营养和繁殖。 藻类进行光合柞用放出的氧气供微生物分解有机 物。
2、光 决定植物的分布: 富光带 光补偿面 深水带
水体中的光照强弱、水生植物光合强度的强弱直 接影响水体的富养化。
3、温度 水体温度的时间变似季节、昼夜)形成水 体的运动,是影晌水中氧和营养物质的垂 直运动和在各层分布的重要因索。
夏、冬季节水体的上下对流弱 春、秋季对流强
二、富营养化的指标与评价 (一)富营养化的指标
二级处理主耍去除废水中呈胶体和溶解状态的有机性污染 物,BOD的去除率可达80%以上,常用的处理方法是生物 化学法。二缀处理后的废水,水质已很大改善,一般可达 到排放标准。
三级处理用干去除不能降解的有机物,以及氮、磷等可溶 性无机物。混凝沉淀、砂滤、活性碳过糠、离子交换、电 惨析、生物脱氮等。
物理方法主要是通过物理作用采分离或回收废水中的
据统计,我国1999年污水排放量达401亿m3, 污水灌溉面积从1963年的4.1万hm2发展到 1998年的361.8万hm2,占全国灌溉总面积的 7.3%,特别是20世纪70年代末至90年代中期, 污水灌溉面积由33.33万hm2猛增到333.33万 hm2。
地域分布上,我国污水灌溉的农田主要集中在北 方水资源严重短缺的海、辽、黄、淮四大流域, 约占全国污水灌溉面积的85%。大型污水灌溉主 要分布在我国北方大中城市近郊区,如北京、天
相关文档
最新文档