第五章水污染及其防治.



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1、 溶解氧溶解氧(DO) (Dissolved Oxygen) 溶解于水中的分子氧,一般以每升所含氧的毫克数表示溶解于水中的分子氧,一般以每升所含氧的毫克数表示(mg/L)。 3.微生物学指标微生物学指标 反映水体受生物性污染的过程及饮用水的卫生安全程度,反映水体受生物性污染的过程及饮用水的卫生安全程度,指标包括:指标包括: 细菌总数细菌总数: 100个个/ML (饮用水卫生标准饮用水卫生标准) 大肠菌群:大肠菌群: 3个个/L (饮用水卫生标准饮用水卫生标准) 2000个个/L (地面水标准中地面水标准中类水体标准类水体标准) 是包括水中溶解物质、悬浮物、底泥、是包括水中溶解物质、悬浮物、底泥
2、、水生生物等。水与水体是两个紧密联系又水生生物等。水与水体是两个紧密联系又有区别的概念有区别的概念 。n简单地可以认为:简单地可以认为: 水水 + 悬浮物悬浮物 + 底质底质 = 水体水体四、水体自净四、水体自净四、水体自净 废水排入水体会造成严重的危害、但从另一方废水排入水体会造成严重的危害、但从另一方面看。水体也有一定的自身净化废水中污染物质面看。水体也有一定的自身净化废水中污染物质的能力。的能力。 水体受到废水污染后,由于物理、化学、生物水体受到废水污染后,由于物理、化学、生物等因素的作用,污染物的浓度和毒性逐渐降低,等因素的作用,污染物的浓度和毒性逐渐降低,经过一段时间,恢复到受污染以
3、前状态的过程。经过一段时间,恢复到受污染以前状态的过程。简单的说就污染水逐渐从不洁变清的过程,称为简单的说就污染水逐渐从不洁变清的过程,称为水体自净水体自净。 污染物排入江河或其它水域后,经过扩散、污染物排入江河或其它水域后,经过扩散、稀释、沉淀、氧化、受微生物的作用而分解稀释、沉淀、氧化、受微生物的作用而分解等,使水体可基本上或完全恢复到原来的状等,使水体可基本上或完全恢复到原来的状态,这个过程称为水体自净。态,这个过程称为水体自净。 水体类型水体类型循环更替期循环更替期水体类型水体类型循环更替期循环更替期海洋海洋2500年年湖泊湖泊17年年深层地下水深层地下水1400年年沼泽沼泽5年年极地
4、冰川极地冰川9700年年土壤水土壤水1年年永久积雪高山冰川永久积雪高山冰川1600年年河川水河川水16天天永冻带底冰永冻带底冰10000年年大气水大气水8天天生物水生物水几小时几小时地球各种水体的循环更替期地球各种水体的循环更替期水体的自净作用:水体的自净作用:(1)物理净化:经过扩散、稀释、混合、沉降等过程,)物理净化:经过扩散、稀释、混合、沉降等过程,污染物浓度下降。污染物浓度下降。(2)化学净化:经过)化学净化:经过氧化、还原、吸附、凝氧化、还原、吸附、凝聚等作用,污染物浓度聚等作用,污染物浓度下降。下降。(3)生物(化学)净化:)生物(化学)净化:水中微生物的代谢作用,使水中微生物的代
5、谢作用,使有机物分解、氧化并转有机物分解、氧化并转化为无害稳定的无机物。化为无害稳定的无机物。 q2 2、水中的自净:稀释、扩散、沉淀、氧化、还原、分解和生物活动、水中的自净:稀释、扩散、沉淀、氧化、还原、分解和生物活动q1 1、水与大气间的自净:天然水中某些有害气体的挥发释放和氧气溶入等、水与大气间的自净:天然水中某些有害气体的挥发释放和氧气溶入等q3 3、水与底质间的自净:天然水中悬浮物质的沉淀和污染物被底质吸收、水与底质间的自净:天然水中悬浮物质的沉淀和污染物被底质吸收q4 4、底质中的自净:底质中的微生物使底质中的有机污染物发生分解、底质中的自净:底质中的微生物使底质中的有机污染物发生
6、分解大气大气4321水体水体底质底质水体自净场所示意图水体自净场所示意图生物化生物化学作用学作用水体稀水体稀释作用释作用 需氧污染物主要指生活污水和某些工业废水中所含的需氧污染物主要指生活污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪和木质素等有机化合物,碳水化合物、蛋白质、脂肪和木质素等有机化合物,在微生物作用下最终分解为简单的无机物质,即二氧在微生物作用下最终分解为简单的无机物质,即二氧化碳和水等。因这些有机物质在分解过程中需要消耗化碳和水等。因这些有机物质在分解过程中需要消耗大量的氧气,故又被称为需氧污染物。大量的氧气,故又被称为需氧污染物。1、概念、概念2、需氧有机物的生物降解作用
7、、需氧有机物的生物降解作用 碳水化合物生物降解步骤和最终产物为:碳水化合物生物降解步骤和最终产物为: 脂肪和油类的生物降解步骤和最终产物为:脂肪和油类的生物降解步骤和最终产物为: 蛋白质的生物降解步骤和最终产物为:蛋白质的生物降解步骤和最终产物为:3、需氧有机污染物降解与溶解氧平衡、需氧有机污染物降解与溶解氧平衡50年代,美国学者巴特希和英年代,美国学者巴特希和英格莱姆就编制出了关于被生活格莱姆就编制出了关于被生活污水污染的河流中污水污染的河流中BOD和溶解和溶解氧(氧(DO)相互关系的模式图)相互关系的模式图 1. 清洁水区清洁水区2. 水质恶化区水质恶化区3. 恢复水区恢复水区4. 清洁水
8、区清洁水区 在污染河流中耗氧作用和复氧作用影响着水中溶解氧的在污染河流中耗氧作用和复氧作用影响着水中溶解氧的含量。含量。 耗氧作用耗氧作用指有机物分解和有机体呼吸时耗氧,使水中溶解指有机物分解和有机体呼吸时耗氧,使水中溶解氧降低;氧降低; 复氧作用复氧作用(也称再曝气作用)指空气中的氧溶于水和水生(也称再曝气作用)指空气中的氧溶于水和水生植物的光合作用放出氧,使水中溶解氧增加。植物的光合作用放出氧,使水中溶解氧增加。 耗氧作用和复氧作用的综合决定着水中氧的实际含量。耗氧作用和复氧作用的综合决定着水中氧的实际含量。云南滇池n位于云南省昆明市的滇池流域面积位于云南省昆明市的滇池流域面积306平方公
9、里,是中国污染最严重平方公里,是中国污染最严重的湖泊之一,湖内蓝藻猖獗,生态环境恶化,是被中国政府列为的湖泊之一,湖内蓝藻猖獗,生态环境恶化,是被中国政府列为“三河三湖三河三湖”(辽河、淮河、海河、太湖、巢湖、滇池)重点治理(辽河、淮河、海河、太湖、巢湖、滇池)重点治理工程之一。工程之一。n据人民日报海外版报道,云南省近年投资据人民日报海外版报道,云南省近年投资21.2亿元,完成了亿元,完成了17项滇项滇池污染治理工程项目,保证了滇池在昆明市经济快速增长、人口增池污染治理工程项目,保证了滇池在昆明市经济快速增长、人口增加的压力下,污染迅速恶化趋势得到有效遏制。虽然经过近加的压力下,污染迅速恶化
10、趋势得到有效遏制。虽然经过近10年的年的治理,滇池治污仍然不尽如人意,滇池治理,滇池治污仍然不尽如人意,滇池70的水体仍处于富营养化的水体仍处于富营养化状态,天气炎热时水面上仍然飘荡着绿油油的一层蓝藻,腥臭难闻。状态,天气炎热时水面上仍然飘荡着绿油油的一层蓝藻,腥臭难闻。二、植物营养物二、植物营养物1、富营养化的概念、富营养化的概念水体中的水体中的N、P等植物营养物的浓度超过一定数值时,等植物营养物的浓度超过一定数值时,使得使得藻类藻类迅速生长,引起水中氧气大量减少,导致鱼虾等迅速生长,引起水中氧气大量减少,导致鱼虾等水生生物死亡,使水质恶化的污染现象。水生生物死亡,使水质恶化的污染现象。21
11、611026310622432138OPNOHCO122HHPO16NO106CO营营养养能能量量/(藻类原生质)(藻类原生质) 标准标准:无机无机N 为为 300mg/m3 总总P 为为 20mg/m3 四种藻类:蓝绿藻类,绿藻四种藻类:蓝绿藻类,绿藻类,硅藻类,有色鞭毛虫。类,硅藻类,有色鞭毛虫。 水体中的营养物质水体中的营养物质q含氮化合物(有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等)含氮化合物(有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等)q含磷化合物含磷化合物 q来源:雨水、农业排污、城市污水及其它。来源:雨水、农业排污、城市污水及其它。 氮在生态系统中具有气、液、固三相循环,被称为氮在生态系统中