水污染和控制.ppt

水污染及其防治Water pollution and prevention 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％。 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。 水污染使水荒更加严重 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。 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。 电导率的单位为 S·m-1 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。 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。 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。　　 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。 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 水受人蓄粪便、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胞肠杆菌群数可判断水质受粪便污物污染的情况。 生活饮用水水质标准  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。 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