人教版科学六年级下册《水污染及其防治》课件1

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• 测定方法不同,分为化学耗氧量(COD) 和生物耗氧量(BOD)。
生物化学需氧量
• 生物化学需氧量(biochemical oxygen demand) 简称“生化需氧量。常以符号BOD表示。
• 水中有机物质在微生物的作用下,进行氧化分 解所消耗的溶解氧量,单位为mg/L。
• 水中有机物的生物氧化过程与水温和时间有密 切关系,BOD的测定皆规定温度和时间条件。 实际工作中以20℃培养5日后lL水样中消耗溶 解氧的mg数来表示,称五日生化需氧量,缩 写为BOD5。
生活饮用水水质标准
编号
5 6 7 8 9 10 11 12
项目
化学指标 pH值
总硬度(以CaO计) 铁 锰
铜 锌
挥发酚类 阴离子合成洗涤剂
标准
6.5~8.5 不超过250毫克/升 不超过0.3毫克/升 不超过0.1毫克/升 不超过1.0毫克/升 不超过1.0毫克/升 不超过0.002毫克/升 不超过0.3毫克/升
荷,破坏胶体稳定性,使水中细小悬浮物及 胶体微粒互相吸附结合成较大的颗粒,凝聚 沉淀。 • 混凝剂主要有铝盐和铁盐,铝盐有明矾、硫 酸铝、碱式氯化铝等;铁盐有硫酸亚铁、硫 酸铁和三氯化铁。
新型混凝剂
• 有机高分子混凝剂聚丙烯酰胺,无机高 分子混凝剂聚合氯化铝,广泛用于工业、 生活污水处理和污泥脱水。
• COD的数值越大,则水体污染越严重。一般洁净 饮用水的COD值为几至十几mg/L。COD测定较 易且快。
微生物学指标
• 水受人畜粪便、生活污水的污染时,水 中细菌含量大增。检测水中细菌总数和 大肠菌群数可判断水质受粪便污物污染 的情况。
表1 地表水环境质量标准基本项目标准值 单位:mg/L
序 号
水缺乏
• 目前世界上已有29个国家或轻或重地遭到缺水 的折磨,到2025年,缺水国家将达34个;在今 后50年内,世界将有10亿至24亿人面临缺少淡 水的威胁。
• 据估计,世界上每8秒钟就有一名儿童死于饮 用不卫生的水所引起的疾病。
• 在全国七大流域中,有近50%的河段受到不同 程度的污染,其中10%的河段污染极为严重, 已丧失了水体的使用功能,75%的城市河段已 不适宜作为饮用水的水源。
何谓水污染?
• 水体因某种物质的介入,而导致其化学、物理、 生物或者放射性等方面特征的改变,从而影响水 的有效利用,危害人体健康或者破坏生态环境, 造成水质恶化的现象称为水污染。
• 水的污染有两类: – 一类是自然污染; – 另一类是人为污染。当 – 前对水体危害较大的是 人为污染。
水污染概况
半透膜
渗透,浓
稀 反渗透,浓

高纯水的制备
高纯水生产流水线
石 1英
砂 池
活性 2 炭净
水器
阳离 3 子交
换柱
脱 4气

阴离 5 子交
换柱
阴阳离 6 子混合

活性 7 炭净
水器
灭 8菌

灌 9装

1封 0口

1贴 1标

水的污染
Water Pollution
• 酸碱盐等无机物污染 • 重金属污染 • 有机物污染 • 水体富营养化 Eutrophication • 热污染 Thermal Pollution

饱和率90%

15以下

3以下

1.0以下

0.01以下

0.05

0.00005

0.001

0.01

0.01

0.005

0.002

0.05

0.2以下

200

0.5

0.05
6 15 3 1.0 0.01 0.05 0.00005 0.005 0.05 0.05 0.05(渔0.005) 0.002 0.05 0.2 1000 0.5 0.1
人为造成的环境水温变化应限制在:周平均最大温升<=1;周平均最大温降<=2
6.5--8.5
6--9
3 硫酸盐(以SO4-2计)

250以下
250
250
250
250
4 氯化物(以CL-计)

250以下
250
250
250
250
5 溶解性铁 6 总锰 7 总铜

0.3以下
0.3
0.5
0.5
1.0

0Fra Baidu bibliotek1以下
不超过0.05毫克/升 不超过0.1毫克/升
生活饮用水水质标准
编号
21 22 23
项目
细菌学指标
细菌总数 大肠杆菌 游离性余氯
标准
1毫克水中不超过100个 1升水中不超过3个 在接触30分钟后,应不 低于0.3毫克/升
水的净化
• 澄清与消毒 • 软化 • 除盐 • 高纯水的制备
澄清与消毒
• 澄清是除去水中悬浮物体和胶体物质的过程。 • 加入混凝剂,以中和水中胶体微粒表面的电
电渗析法
反渗透法
• 反渗透法(超滤技术)是以压力为驱动 力,提高水的压力来克服渗透压,使水 穿过功能性的半透膜而除盐净化。反渗 透法也能除去胶体物质,对水的利用率 可达75%以上;反渗透法产水能力大, 操作简便,能有效使水净化到符合国家 标准。
渗透过程示意图
半透膜 纯溶剂
渗 透 压
盐 溶 液
渗透与反渗透
除盐
• 除去水中各种阳离子和阴离子杂质所 得之纯水称去离子或除盐。
离子交换法Ion Exchange 电渗析法 electrodialysis 反渗透 Reverse Osmosis
电渗析法
• 电渗析法是在外加直流 电场的作用下,利用阴、 阳离子交换膜对水中离 子的选择透过性,使水 中阴、阳离子分别通过 阴、阳离子交换膜向阳 极和阴极移动,从而达 到净化作用。这项技术 常用于将自来水制备初 级纯水。
离子交换法Ion Exchange
• 离子交换法是利用离子交换剂,把水 中的离子与离子交换剂中可扩散的离 子进行交换作用,使水得到软化的方 法。
• 天然水通过软化器时,器内的钠型阳 离子交换树脂即与水中的钙镁离子置 换产出软化水,其残余硬度 ≤0.03mmol。
2R-Na+Ca2+(Mg2+)→2R2-Ca(Mg)+2Na+
2 40 10 1.5 0.02 0.1 0.001 0.01 0.1 0.1 0.2 0.1 1.0 0.3 10000 1.5 1.0
生活饮用水水质标准
编号
1
2 3 4
项目 感官性状指标 色
浑浊度 嗅和味 肉眼可见物
标准
色度不超过15度,并 不得呈现其他异色 不超过5度 不得有异臭异味 不得含有
硬度 Hardness of water
• 水的硬度是指水中所含的钙、镁离子的 总量(一般以碳酸钙来计算)。表示水 中结垢物质的含量的指标。
• 硬度单位:mg/L(毫克每升), mmol/L(毫摩尔每升)。
永久硬度与暂时硬度
• 在天然水中Ca2+、Mg2+以碳酸盐、重碳酸盐形 式存在,所构成的硬度叫“碳酸盐硬度 (KH)” ,可通过煮沸而转变成碳酸盐沉淀 除去,又称 “暂时硬度Temporary Hardness ” 。
• 以硫酸盐、氯化物形式构成的硬度叫“非碳酸 盐硬度”,又叫 “永久硬度permanent hardness”。
• 这两种硬度就组成“总硬度(GH)”。
耗氧量
• 水中发生化学或生物化学氧化还原反应所 消耗氧化剂或溶解氧的量。
• 间接反映水中有机物的含量。水中有机物 愈多,耗氧量就愈高,从而溶解氧减少。
基本要求
I类
II类
III类
IV类
V类
所有水体不应有非自然原因导致的下述物质:A,能形成令人感观不快的沉淀物的物质;B,令人感官不
快的漂浮物,诸如碎片、浮渣、油类等;C,产生令人不快的色、臭、味或浑浊度的物质;D,对人类、
动植物有毒、有害或带来不良生理反应的物质;E,易滋生令人不快的水生生物的物质。
1 水温(°C) 2 pH
化学耗氧量
chemical oxygen demand
• 化学耗氧量(chemical oxygen demand) 亦称“化学 需氧量”,简称“耗氧量”。用化学氧化剂(如高 锰酸钾、重铬酸钾)氧化水中需氧污染物质时所消 耗的氧气量,常以符号COD表示。计量单位为mg /L。是评定水质污染程度的重要综合指标之一。
软化 softened water
• 降低硬水中钙离子和镁离子含量使硬水 变成软水的处理叫做作水的软化。
• 软化水能防止锅炉、冷冻机组、空调系 统等用水设备的结垢。
• 水的软化方法主要有两种。
1. 石灰软化法 2. 离子交换法
石灰软化法
• 加入石灰(CaO),可使水中的二氧化碳、 碳酸氢钙和碳酸氢镁生成碳酸钙和氢氧 化镁的沉淀,由镁永久硬度转化为钙永 久硬度。然后用纯碱、磷酸钠等除去过 量的钙离子,使水软化。
消毒
• 生活饮用水常用液氯或臭氧消毒。目前 采取液氯消毒较多,氯气注入水中产生 次氯酸,次氯酸能够杀死水体中的致病 菌,使自来水清洁卫生,适于饮用。
臭氧消毒
• 臭氧是很强的氧化剂, 瞬时灭菌性质优于氯。 臭氧水的作用比氯快 600~1000倍,强一倍, 而剂量只是氯的万分之 一。臭氧水致死细菌的 浓度为0.4 ~ 0.5ppm, 时间只需0.5 ~ 5min; 致死病毒的浓度为4ppm, 远低于臭氧气的杀菌浓 度。
0.2
0.2
12 凯氏氮

0.5
0.5(渔0.05)
1(渔0.05)
2
3
13 总磷(以P计)

0.02
0.1
0.1
0.2
0.2
14 高锰酸盐指数

2
4
8
10
15 溶解氧 16 化学需氧量(CODcr) 17 生化需氧量(BOD5) 18 氟化物(以F-计) 19 硒(四价) 20 总砷 21 总汞 22 总镉 23 铬(六价) 24 总铅 25 总氰化物 26 挥发酚 27 石油类 28 阴离子表面活性剂 29 粪大肠菌群(个/L) 30 氨氮 31 硫化物
5 20 4 1.0 0.01 0.05 0.0001 0.005 0.05 0.05 0.2(渔0.005) 0.005 0.05 0.2 2000 0.5 0.2
3 30 6 1.5 0.02 0.1 0.001 0.005 0.05 0.05 0.2 0.01 0.5 0.3 5000 1.0 0.5
评价水质的指标
water quality assessment
• 浑浊度 • 电导率 • pH • 硬度 • 耗氧量 • 微生物学指标
浑浊度
• 浑浊度:简称浊度,衡量水中所含悬浮 物质的多少。
• 国家《生活饮用水卫生标准》规定浊度 不得超过5度。
电导率
• 电导率(electric conductivity)电解质溶液 在电场作用下的导电能力。其大小间接 反应了水中溶解性盐类的总量,也反映 了水中矿物质的总量。
中国水资源的供需现状
严重缺水区 缺水区 供需基本平衡或有余区
水污染 使水荒更加严重
防治污染,保护水资源
内容提要
•评价水质的指标 •水的净化 •水的污染
• 工业废水的处理
天然水中所含物质
• 溶解物质:钙、镁、钠、铁等的盐 类及其他化合物,溶解的氧及其他 有机物。
• 胶体物质:硅胶、腐殖酸胶体。 • 悬浮物质:粘土、泥沙、细菌等。
• 电导率的单位为 S·m-1
纯水 去离子水 蒸馏水 天然水
电导率/ S·m-1 5.5×10-6
10-4
10-3
0.5~5×10-2
pH
• pH值是指水的酸碱度,表示水中H+和 OH-的含量比例(范围为0-14)。
• 人体对pH值的反应非常敏感,身体内大 部分物质的pH值为6.8,血液和细胞水 的pH值为7.2-7.3。
生活饮用水水质标准
编号
13
14 15 16 17 18 19 20
项目
病理学指标 氟化物
氰化物 砷 硒
汞 镉
铬(6价) 铅
标准
不超过1.0毫克/升,适宜浓 度0.5~1.0毫克/升 不超过0.05毫克/升 不超过0.04毫克/升 不超过0.01毫克/升
不超过0.001毫克/升 不超过0.01毫克/升
0.1
0.1
0.5
1.0

0.01以下
1.0(渔0.01)
1.0(渔0.01)
1.0
1.0
8 总锌

0.05
1.0(渔0.1)
1.0(渔0.1)
2.0
2.0
9 硝酸盐(以N计)

10以下
10
20
20
25
10 亚硝酸盐(以N计)

0.06
0.1
0.15
1.0
1.0
11 非离子氨

0.02
0.02
0.02
水污染及其治理
Water pollution and prevention
水是人类赖以生存的 宝贵资源
水资源
• 地球上总的水体积大约为14亿km3,其中只有 2.5%是淡水。
• 大部分的淡水以永久性冰或雪的形式封存于 南极洲和格陵兰岛,或成为埋藏很深的地下 水。
• 能被人类所利用的水资源主要是湖泊、河流、 土壤湿气和埋藏相对较浅的地下水盆地。这 些水资源中可用的部分仅有20万km3――不足 淡水总量的1%,仅为地球上水资源总量的 0.01%。
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