水质工程学课件[精品].docx

第一章 水质与水质标准1.1 天然水体中的杂质1.1.1按杂质颗粒的粒度分为：悬浮物——零点几个微米至毫米，浑浊，显微镜或肉眼可见胶体——几纳米至零点几个微米，浑浊，超显微可见溶液——通常在纳米级以下，透明，电镜可见注：胶体化学定义胶体范围1 nm～100 nm，工程运用上边界0.45 μm或1 μm（1）悬浮物：泥土、粘土（50μm）、砂（50μm）、金属氧化物、原生动物及其包囊、藻类（80μm）、细菌（0.2～4μm），纸浆纤维、石油微粒等。（2）胶体：粘土类物质、金属氢氧化物、蛋白质（10～30nm）、硅酸（10～100nm）、纤维素、高分子有机物（如腐殖质内的富里酸和腐殖酸）、病毒（8～100nm）等等。（3）溶液（溶解杂质）① 溶解气体：O2、CO2、N2等（未污染水O2=5～10mg/L,14mg/L, CO2来源于有机物质的分解及地层化学反应，CO2的多少影响到碳酸平衡、碱度等，地面水一般为20～30，地下水可高达100 mg/L）;② 阳离子：Ca2+、Mg2+、Na+、K+、Fe2+、Mn2+等；③ 阴离子：HCO3-、Cl-、SO42-、NO3-、SiO32-、F-等；④ 溶解性有机大分子（电解质与非电解质均有）1.1.2按污染物的类别分：（1）可生物降解的有机污染物——耗氧有机物 碳水化合物、蛋白质、脂肪等自然生成的有机物，能够被微生物降解成为无机物，微生物同时要消耗掉大量氧，危害水体质量。 （2）难生物降解的有机污染物 主要包括农药（杀虫剂、除草剂）、脂类化合物、芳香族氨基化合物等人工合成的有机物，以及纤维素、木质素、腐殖质等植物残体。 其中一些是持久性有机污染物（POPs）。如多环芳烃，有机氯农药，邻苯二甲酸脂等。POPs对于自然条件下的生物代谢、光降解、化学分解等具有很强的抵抗能力。POPs在水体中的半衰期大多在几十天至20年，个别长达100年； 已有的研究表明，POPs 除具有急性和慢性毒性外，还具有显著的致癌、致畸、致突变等远以及神经毒性和内分泌干扰特性等。其中，尤以其毒性效应，激素的内分泌干扰作用更受关注。 （3）无直接毒害的无机物 泥沙、酸碱物质、氮磷等水质标准中的感官性状以一般化学指标中的无机物。这些物质一般无直接毒害。 （4）有直接毒害作用的无机物 主要包括氰化物、砷化物及重金属等。 六大毒性物质：汞、镉、铅、铬、砷五毒加上氰化物。 此外，天然水体中的杂质从化学结构又可分为无机的、有机的和生物的；按杂质的来源又可分为天然的和人工合成的或天然的和污染性的。1.2典型水源的水质特点（1）江河水 ① 浊度、含沙量变化大（地形、植被）； ② 含盐量及硬度较低（西北地区较高，东北较低，全国均满足水源水质标准）； ③ 受到一定程度污染，水质水温不稳定。（2）湖泊、水库水 ① 一般浊度较低； ② 国内许多湖泊、水库出现富营养化，存在藻类、腐殖质及色、嗅、味问题； ③ 含盐量较江河水高。（3）地下水 ① 清澈、水质水温稳定； ② 含盐量较高，一般达到200～500 mg/L（西南、华南、东南雨水补给丰富）； ③ 硬度较高，一般达到60～300 mg/L（西北地区苦咸水、华北地区海水影响）； ④ 部分水源含有较高的铁锰或氟。（4）海水含盐量高，一般为36000 mg/L，入海口处含盐量较低（NaCl约占83.7%）。 1.3 水体富营养化指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。 主要危害：（1） 臭味；（2）降低透明度；（3）消耗溶解氧导致水生生态的稳定性和多样性降低；（4）藻毒素问题；（5）影响供水水质（色嗅味）、增加制水成本1.4 水质标准1.4.1 生活饮用水卫生标准（1）标准的发展① 国标：《生活饮用水卫生标准》 1956年 15项，1976年23项，1985（GB5749-85）35项（现行国标），新国标（GB5749-2006）106项，其中常规42项，非常规64项。 ② 现行部标： 《城市供水水质标准》（CJ/T206-2005）建设部2005年颁布，指标101项，其中常规42项，非常规59项。 发展趋势：有机物的控制。与GB5749-85相比，GB5749-2005毒理学指标中有机化合物由原5项增至53项。 （2）标准条目解析 ① 感官性状和一般化学指标感官性状指标指某些物质对人的视觉、味觉和嗅觉的刺激，一般化学指标物质对人体健康不直接产生毒害，但通常对生活的使用产生不良影响，其中也包括感官性状的影响。色度：地面水主要来源于腐殖质、藻类，地下水主要来源于铁、锰。浊度：新国标中特殊情况不超过3NTU，浊度具有卫生学意义。pH值：低于6.5可能产生腐蚀性，