第十三章-水体自净.pptVIP

* * * 溶解于水中的分子态氧称为溶解氧，它是水生生物主要的生存条件之一。天然水中溶解氧的含量与大气压力、空气中氧的分压和水温等因素密切相关。大气压力减小，溶解氧量也减小。温度升高，溶解氧量也显著下降。水中含盐量增加，也会使溶解氧量降低。表1列出在101.3Kp的大气压力下，空气中氧含量20.9%时，氧在水中的溶解度。 溶解氧 温度℃ 溶解氧mg/L 0 14.6 5 12.8 10 11.3 15 10.2 20 9.2 25 30 8.4 7.6 表1 不同温度下氧在水中的溶解度 污染前 污染 净化开始 持续 结束 溶氧变化： 稳定 迅速下降 快速增大 缓慢增大 稳定 溶解氧可以用溶解氧测定仪随时测定并迅速地得出结果。 在这个过程中，复氧和耗氧同时进行。溶解氧的变化状况反映了水体中有机污染物净化的过程，因而可把溶解氧作为水体自净的标志。溶解氧的变化可用氧垂曲线表示。 5.水体的氧平衡 （氧垂曲线，Oxygen Sag Curve）核心： 有机物耗氧分解（微生物作用） 氧垂曲线作用： 反映河流中耗氧过程和复氧过程的综合作用。 临界点：污染最严重的一点。 （临界点前后为水质恶化区） 溶解氧DO的变化情况： 当耗氧速率 复氧速率时 溶解氧曲线呈下降趋势 当耗氧速率 = 复氧速率时 溶解氧曲线最低点，即最缺氧点 当耗氧速率 复氧速率时 溶解氧曲线呈上升趋势 P 该图DO曲线反应了耗氧和复氧的协同作用。 最低点P为最缺氧点。若P点的溶解氧量大于有关规定的量，从溶解氧的角度看，说明污水的排放未超过水体的自净能力。若排入有机污染物过多，超过水体的自净能力，则P点低于规定的最低溶解氧含量（小于3mg/L鱼类不能生存），甚至在排放点下的某一段会出现无氧状态，此时氧垂曲线中断，说明水体已经污染。在无氧情况下，水中有机物因厌氧微生物作用进行厌氧分解，产生硫化氢、甲烷等，水质变坏，腐化发臭。 三个地段中氮元素的形态如何变化？ 根据：硝化细菌（耗氧）、反硝化细菌（无氧）的特点 污染带：氨高，无亚硝酸和硝酸根离子(厌氧反硝化) 恢复带：氨较少，微量亚硝酸根离子，硝酸根离子逐渐增加 清洁带：氨和亚硝酸根离子浓度很低，有硝酸根离子 过程：有机氮—氨—亚硝酸根—硝酸根—氮气 6. 持久污染物的稀释扩散持久性有机物 持久性物质是指化学稳定性强，难于降解转化，在环境中不易消失，能长时间滞留的物质，如，重金属、阴离子等，符合这些条件的有机物，即持久性有机物（Persistent Organic Pollutants,简称POPs）。 《斯德哥尔摩公约》的附件对持久性的规定是：在水中的半衰期大于2个月或在土壤中、水体沉积物中的半衰期大于6个月。 式中：ρ—排放口下游河水的污染物浓度； ρW，qVw—污水的污染物浓度和流量 ρh，qVh—上游河水污染物浓度和流量。 例题: 某河水流量为0.225 m3/s,某持久性污染物A浓度为4.91mg/L,某厂排入河水的废水量为536m3/d(0.006m3/s), 同一持久性污染物A的浓度为25mg/L。假设废水与河水在厂排污口下游500米处达到完全混合，若此河段无其他废水排入，试计算在下游500米处河水中污染物A的浓度。 解： ρ = （0.225× 4.91+0.006×25）/ （0.225+0.006） = 5.43 mg/L 式中： u—河水流速； x—初始点至下游x断面处的距离； Mx—纵向分散系数； K—污染物分解速率常数； ρ0—初始点的污染物浓度； ρ—x断面处的污染物浓度。 7、非持久性污染物的稀释扩散和降解 8. 水体的氧平衡 需氧污染物排入水体后即发生生物化学分解作用，在分解过程中消耗水中的溶解氧。 在一维河流和不考虑扩散的情况下，河流中的可生物降解有机物和溶解氧的变化可以用S-P(Streeter-Phelps)公式模拟。 S-P模型是