环境学概论 第七章 水资源环境问题

1、水污染
从环境质量保护观点出发，可以认为：任何物质若以不 恰当的种类（如人工合成物）、数量（超环境容量）、浓 度（超过生物忍耐限度），形态（有机、无机），价态 （Cr6+>Cr3+），途径（酚、氰等易生物净化毒物进入大气， 地下水比进入地表水危害大），速率（超过自净速率）， 进入水环境，都可造成水污染。
水循环示意图
4、水的特性
与同类化合物相比，水具有一系列异常特性： 1． 具有相对较高的融点和沸点（氢键结合） 2． 体积与温度关系异常 3． 热容量最大 4． 溶解及反应能力极强 5． 有很大的表面张力
1）具有相对较高的融点和沸点（氢键结合）
• 化合物
•
H2O
•
H2O
•
H2S
•
H2Se
•
H2Te
洪水灾害——
由于水体（江、河、湖等）中的水量超过其最 大容纳限量而溢出的现象。
范围广：陆地2/3，江河中下游 损失大：人员伤亡，财产损失
■黄河 1117年(宋)：决口淹死百余万人 1642年(明)：水淹开封城, 全城37万人， 淹死34万人
■1998年长江、松花江、嫩江流域特大洪水， 受灾人口 2.23亿，死亡3004人，倒塌房屋5万间，受灾农作物 3.18亿亩。 直接经济损失2342亿元
环境学概论
第七章 水资源环境问题
一、基本概念
1、水圈
海洋、陆地、大气中固态水、液态水、 气态水构成的一个大体连续、相互作用 又相互不断交换的圈层。
地球表面不连续的水壳。
2、水的分布
3、水循环
在太阳辐射和地心引力作用下，水分不断蒸发、 汽化而形成云，通过大气环流传播到各处，以雨 或雪形式降落下来。降落下来的水分，一部分 渗入地下；一部分经植物蒸腾进入大气层；一部分 形成地表径流汇入海洋，再经水面蒸发进入大气圈。 这种过程循环往复，永无止境，称为水循环。
Байду номын сангаас
2、水资源消耗与水危机的产生
1）水危机产生的原因：
自然条件影响 城市与工业区集中发展 水体污染
三、我国水资源的特点和利用
1、特点
降水：地区分布不均匀 蒸发：地区差异大 径流：地表径流时空分辨不均匀 地下水：补给类型差异大
2、我国水资源的主要问题
1）地区分布不均匀，水土组合不平衡 2）水量年内年际变化大，水灾旱灾频繁 3）水土流失严重，诸多河流含沙量大 4）水资源开发利用不平衡
分子量 18 18 34 81 130
融点℃ 0
-100 -85.5 -65.7
-51
沸点℃ 100 -80 -60.3 -41.3 -2.2
2）体积与温度关系异常
• 0－4℃，随湿度升高，水的体积反而缩 小，4℃时体积最小，密度最大，超过 或低于此温度体积都会膨胀。
3）热容量最大
• 在所有物质中（固体、液体）水具有 最大比热。生态意义。
我国近代各次自然灾害中最严重的一次灾难：
1876－1878年连续三年干旱，遍及河南、山西、陕西、 甘肃、山东、安徽等18个省，在旱灾中心地区 80％的人被饿死，死亡人数达1300万人。
四、水污染物类型及来源
1、水污染
排入水体的污染物在水体中的含量超过水体 的自净能力，造成水体生态系统破坏的现象， 称为水污染。
• 这是由于氢键作用使水的内聚力很大， 内部水分子强烈倾向于把表面分子拉向 内部，从而赞成造成很强的表面张力。
5、水资源
天然水量并不等于可利用水量，水资源则一般 仅指地球表层中可供人类利用并逐年得到更新 的那部分水量资源。 如大气降水，江河、湖泊、 水库、土壤和含水层的淡水 。
二、世界水资源利用情况
工业废水
➢废水中污染物浓度大 ➢废水成分复杂且不易净化 ➢带有颜色或异味 ➢废水水量和水质变化大
生活污水
主要来自家庭、商业、学 校、旅游服务业及其他城 市公用设施，包括厕所冲 洗水、厨房洗涤水、洗衣 机排水、沐浴排水及其他
排水等。
生活污水中99.9%是水，固体物不到0.1%
大量合成洗涤剂
农村污水
3、水污染物
造成水体水质、水生生物、底质质量变化的各 种物质和能量称之。
1）悬浮物
使水体变浑，影响水生植物的光 合作用，吸附有机毒物、重金属 等，形成危害更大的复合污染物 沉入水底，日久形成淤积，妨碍 水上交通或减少水库容量，增加
4）溶解及反应能力极强
• 水作为一种溶剂，其溶解能力极强。由于 其介电常数很大，使溶质电离能力很强，水 中溶解物质可进行各种化学反应，也可与溶 剂水发生各种反应，其生成物再进一步参加 各种不同性质的反应。由于水的极性强 因而 水在环境中起着巨大的地球化学营力作用。
5）有很大的表面张力
• 自然界中除汞外，所有液体中水的表面 张力最大，达72.75达因／CM（其它 多在20－50达因／CM周。
干旱灾害——
特定地域长期无雨或严重少雨，以致水资源供给不 足，而对人类生产、生活与生态环境所发生的严重 不利影响。
旱灾危害的主要表现：
■农业减产：植物生长不良，生物量减少，饥荒。 ■供水不足：工业和城市用水短缺，人畜饮水困难。 ■生态破坏：土地退化，植被死亡，物种灭绝。
我国是世界上干旱危害较严重的国家之一。
2、水污染源
向水体排放或释放污染物的来源和场所。 自然污染源：自然界本身地球化学异常引起。 人为污染源：人类活动产生的污染物进入水体 产生。
水污染源的分类
(1) 按形态——点、线、面 (2) 按稳定性——固定、移动 (3) 按排放时间——连续、间断、瞬时 (4) 按人类活动——工业废水、生活污水、农 村污水
1、世界水资源的利用情况
1）世界用水量以每年3-5%速率增加； 2）水资源供需矛盾日趋突出； 3）全球农业用水仍占较大比例，但发达国家工 业用水增加快，超过农业用水。
2、水资源消耗与水危机的产生
1）水资源消耗的三个方面：
公共用水（饮用水和卫生用水）：占全球用水 的5-6%；
工业用水：占全球用水的32%（2000年）； 农业用水：占全球用水的57%（2000年）；
农村中生产生活的废水总称。 经地表径流带入地表水和渗入 地下水，形成污染，是典型的 面状污染源。是造成天然水体 农药污染和水体富营养化作用 的来源。
含有机质，植物营养素及病原微生物高
含较高化肥、农药。 施用农药、化肥的80-90%均可进入水体。 有机氯农药半衰期约15年，参加水循环形成全球 性污染，各类水体均有存在。