《环境工程学》第一篇 水质净化与水污染工程.pptVIP

《环境工程学》 第一篇 水质净化与水污染工程 第一章 水质与水体自净 第一节 水的循环与污染 地球表面?被水覆盖，但我们生产和生活用水基本上全是淡水。地球上淡水（地表水+地下水）占总水量的0.63%。人类用水量：1985年为3GT/年，2000年为6GT/年，大约每20年翻一翻。全球有60%陆地高原供水不足，近20亿人饮用水短缺。目前占全世界人口40%的80个国家正面临着水源不足，影响经济发展，而且随工农业迅速发展和人口增长，污水和废水排放，水质下降，水资源短缺局面进一步恶化。有的国家甚至为水而战（中东，以色列）。 我国水资源短缺，水价不断上涨。一般每人每天约需5L水。 我国目前污水总排量4x1011t/年，其中工业废水2.7x1011t/年 表1-1 地球上的水量分布 在中华人民共和国水污染防治法中，水污染被定义为：水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性方式的特性的改变，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。 水污染可分为自然污染和人为污染。对水体造成危害较大的是人为污染。水污染可根据污染物质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。 （一） 化学性污染 1、无机污染物质：污染水体的无机污染物质有酸、碱和一些无机盐类。它们矿山排水和工业废水。 2、无机有毒物质：主要是重金属等有潜在长期影响的物质，其中汞、镉、铅、砷等危害较大。其它还有正六价铬、六价硒、钡、钒，氰化物、氟化物等。有毒重金属在自然界中一般不会自行消失，却可能通过食物链而积累、富集，以致会直接作用于人体而引起严重疾病或慢性病发作。 3、有机有毒物质：主要各种有机农药、多环芳烃、芳香胺等。主要来自农田排水和工业废水等。它们的化学性质稳定、难以降解有些还可致癌。 4、需氧污染物质：生活污水、牲畜污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪和酚、醇等有机物质可以在微生物的作用下进行分解。在分解过程中需要消耗氧气，故称为需氧污染物质。如果这类物质过多地排入水体，将会大量消耗水中的溶解氧，造成溶解氧缺乏，从而影响水中鱼类和其它水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后，有机物质将进行厌氧分解，从而产生大量的H2S、NH3、等难闻物质，使水质变黑发臭，造成环境质量进一步恶化。需氧污染物质是目前水体中最大量、最经常和最普通的一种污染物质。 5、植物营养物质：生活污水和某些工业废水经常含有一定量的氮、磷等植物营养物质。 施用氮肥和磷肥的农用排水中也会有残余的N和P。水体中氮磷的含量较高时，对一般的河流的影响可能不大，但对湖泊、水库、港湾、内海等水流缓慢的水域就会因此而使藻类等浮游植物及水草大量繁殖，这现象称为“富营养化”。大量繁殖的藻类使鱼类的生活空间减少，有些藻类还含有毒性。藻类死亡腐败有又分解出大量营养物质，促藻类进一步发展。如此恶性循环的结果，使水体呈红色或其它色泽，通气不良，溶解氧含量下降，引起水质恶化，鱼类死亡，严重的还可能导致水草的丛生，湖泊退化。 6、油类污染物质：随着石油事业的发展、油类物质对水体的侮辱已日益增长。炼油、石油化工工业、海底石油开采，油轮压舱洗舱以及大气中碳氢化合物的沉降等都可使水体遭受严重的有类污染，尤其是海洋采油和油轮事故污染最甚，影响水质、破坏海滩、危害水生物。 (二) 物理性污染 1、悬浮物质污染：悬浮物质是指水中含有的溶解物质，包括固体物质和泡沫等。他们是由生活污水、垃圾和采矿、采石、建筑食品、造纸等产生的废物排入水中或农田水土流失引起的。悬浮物质影响水体外观，防碍水中植物的光合作用减少氧气溶入，对水生生物不利，如果在悬浮颗粒上吸附一些有毒有害物质，则更是有害。 2、热污染：来自火电厂、核电站及各种工业过程中的冷却水，若不采取措施直接排入水体，可能引起水温升高，溶解氧含量降低，水中存在的某些有毒物质的毒性增加现象，从而危机鱼类和水生生物的生长。 3、放射性污染：由于原子能工业的发展，放射性矿藏的开采，核试验和核电站的建立，以及同位素的医学、工业、研究等领域中的应用，使放射性废水、废物显著增加，造成一定的放射性污染，其中对人体健康有重要影响的锶（sr90）、铯（cs137）等。 （三）生物性污染 生活污水，特别是医院污水和某些工业废水污染水体以后，往往可带入一些病原微生物。例如某些原体存在于人畜肠道中的病原细菌