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一、水污染防治基础理论知识

(一)水与水体污染

1.水与水循环

（1）水的自然循环

自然界中的水并不是静止不动的，在太阳辐射及地球引力的作用下，水的形态不断发生由液态－气态

－液态的循环变化，并在海洋、大气和陆地之间不停息地运动，从而形成了水的自然循环。例如，海水蒸

发为云，随气流迁移到内陆，与冷气流相遇，凝为雨雪而降落，称为降水。一部分降水沿地表流动，汇于

江河湖泊；另—部分渗于地下，形成地下水流。在流动过程中，两种水流不时地相互转化或补给，最后又

复归大海。这种发生在海洋与陆地之间全球范围的水分运动，称为大循环或海陆循环，它是陆地水资源形

成和赋存的基本条件，是海洋向陆地输送水分的主要作用。那些仅发生在海洋或陆地范围内的水分运动，

称为小循环。不论何种循环，使水蒸发的基本动力是太阳热能，使云气运动的动力是密度差。自然界水分

的循环和运动是陆地淡水资源形成、存在和永续利用的基本条件。水的自然循环见图6-1。

（2）水的社会循环

除了上述水的自然循环外，水还由于人类的活动而不断地迁移转化，形成了水的社会循环。水的社会

循环是指人类为了满足生活和生产的需求，不断取用天然水体中的水，经过使用，一部分天然水被消耗，

但绝大部分却变成生活污水和生产废水排放，重新进入天然水体。

与水的自然循环不同，在水的社会循环中，水的性质在不断地发生变化。例如，在人类的生活用水中，

只有很少一部分是作为饮用或食物加工以满足生命对水的需求的，其余大部分水是用于卫生目的，如洗涤、

冲厕等。显然，这部分水经过使用会挟入大量污染物质。工业生产用水量很大，除了用一部分水作为工业

原料外，大部分是用于冷却、洗涤或其他目的，使用后水质也发生显著变化，其污染程度随工业性质、用

水性质及方式等因素而变。在农业生产中，化肥、农药使用量的日益增加使得降雨后的农田径流会挟带大

量化学物质流入地面或地下水体，从而形成所谓“面污染”。在水的社会循环中，生活污水和工农业生产废

水的排放，是形成自然界水污染的主要根源，也是水污染防治的主要对象。

2.废水的来源

（1）废水来源

根据来源不同，废水可分为生活污水和工业废水两大类。

生活污水是人们在日常生活中所产生的废水，主要包括厨房洗涤、冲洗厕所和洗浴等污水。

工业废水是在工业生产过程中所排出的废水，其成分主要决定于生产过程中采用的原料以及所应用的

工艺。工业废水又可分为生产污水和生产废水。所谓的生产废水是指较清洁，不经处理即可排放或回用的

工业废水(例如冷却水)。而那些污染较严重，须经过处理后方可排放的工业废水就称为生产污水。

（2）废水特性及污染物

了解废水特性(即其中污染物的种类、性质和浓度)，对于废水的收集、处理和处置设施的设计和操作

以及环境质量的技术管理都是重要的。

废水中的污染物种类大致可如下区分：固体污染物、需氧污染物、营养性污染物污染物、有毒污染物、

油类污染物、生物污染物、感官性污染物和热污染等。

为了表征废水水质，规定了许多水质指标。主要有有毒物质、有机物质、悬浮物总数、pH值、色度、

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温度等。一种水质指标可能包括几种污染物；而一种污染物也可以属于几种水质指标。

(一)固体污染物

固体污染物常用悬浮物和浊度两个指标来表示。

悬浮物是一项重要水质指标，它的存在不但使水质浑浊，而且使管道及设备阻塞、磨损，干扰废水处

理及回收设备的工作。由于大多数废水中都有悬浮物，因此去除悬浮物是废水处理的一项基本任务。

浊度是对水的光传导性能的一种测量，其值可表征废水中胶体相悬浮物的含量。

固体污染物在水中以三种状态存在：溶解态(直径小于1nm)、胶体态(直径介于1～100nm)和悬浮态(直

径大于100nm)。水质分析中把固体物质分为两部分：能透过滤膜(孔径约3～10μm)的叫溶解固体(DS)；

不能透过的叫悬浮固体或悬浮物(路)，两者合称为总固体(TS)。必须指出，这种分类仅仅是为了水处理技

术的需要。

(二)需氧污染物

废水中能通过生物化学和化学作用而消耗水中溶解氧的物质，统称为需氧污染物。绝大多数的需氧污

染物是