第一章我国水污染的形势和防治任务1

1、第一章 我国水污染与防治概论n主要水体的水质与污染状况n主要污染源及其发展变化n水污染造成的损失n水污染发展趋势及防治对策一主要水体的水质与污染状况水体类型：n地表水（包括：江河、湖泊、渠道、水库）n地下水n海水n特定功能水域如：景观娱乐水体地表水域功能与标准分类及主要测定指标地表水域功能与标准分类及主要测定指标依据水域功能和保护目标划分五类，标准逐渐降低：依据水域功能和保护目标划分五类，标准逐渐降低：源头水，国家自然保护区：集中式生活饮用水地表水源地一级保护区，珍稀水生生物栖息地，鱼虾类产卵场，仔稚幼鱼索饵场。：集中式生活饮用水地表水源地二级保护区，鱼虾类越冬场，回游通道，水产养殖区等渔业水

2、域及游泳区。：一般工业用水区及人体非直接接触娱乐用水区：农业用水区及一般景观用水区主要的监测项目：pH,水温，溶解氧，高锰酸盐指数（溶解氧，高锰酸盐指数（CODMn) ，化，化学需要量（学需要量（COD），生化需氧量（），生化需氧量（BOD5），氨氮（），氨氮（NH3-N），总磷，），总磷，总氮总氮，铜、锌、硒、砷，氟化物，汞、铬（6价）、铅、氰化物，挥发氛，石油类，阴离子表面活性剂，粪大肠菌群地下水水质标准分类依据水质现状、人体健康基准值及地下水质量保护目标，划依据水质现状、人体健康基准值及地下水质量保护目标，划分为五类。分为五类。类：主要反映地下水化学组分的天然低背景含量。适用于各种用途。

3、类：主要反映地下水化学组分的天然背景含量。适用于各种用途。类：以人体健康基准值为依据。主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。类：以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部分工业用水外，适当处理后可作生活饮用水。类：不宜饮用，其他用水可根据使用目的选用。主要水质指标：色 (度)、 嗅和味、 浑浊度 (度)、 肉眼可见物、 pH、 总硬度(以CaCO3计、 溶解性总固体、 硫酸盐、 氯化物、 铁、 锰、 铜、 锌、 钼、 钴、挥发性酚类(以苯酚)、 阴离子合成洗涤剂、高锰酸盐指数、 硝酸盐(以N计）、 亚硝酸盐(以N计)、 氨氮(NH3)、 氟化物、碘化物、 氰化物 、汞、 砷、 硒、镉

4、、 铬(六价)、 铅、 铍、 钡、 镍、 滴滴涕、 六六六、 总大肠菌群、 细菌总数、 总放射牲、 总放射性海水水质标准按照海域的不同使用功能和保护目标，海水水质分按照海域的不同使用功能和保护目标，海水水质分为四类：为四类：第一类： 适用于海洋渔业水域，海上自然保护区和珍稀濒危海洋生物保护区。第二类： 适用于水产养殖区，海水浴场，人体直接触海水的海上运动或召娱乐区，以及与人类食用直接有关的工业用水区。第三类： 适用于一般工业用水区，滨海风景旅游区。第四类 ：适用于海洋港口水域，海洋开发作业区。水质指标：漂浮物质、 色、臭、味、 悬浮物质、 大肠菌群、 粪大肠菌群、 病原体、 水温、 pH、 溶

5、解氧、 化学需氧量、 生化需氧量、 无机氮、 非离子氨、 活性磷酸盐、 汞、 镉、 铅、 六价铬、 总铬、 砷 铜、 锌、 硒、 镍、 氰化物、 硫化物、 挥发性酚、 石油类、 六六六、 滴滴涕、 马拉硫磷、 甲基对硫磷、 苯并（a）芘、 阴离子表面活性剂、放射性核素我国主要河流水质与污染现状污染严重，特别是城市及附近河段，且面源污染突出。污染严重，特别是城市及附近河段，且面源污染突出。污染指标是氨氮、五日生化需氧量、高锰酸盐指数和石油类等。七大水系七大水系主要湖泊水库水质与污染现状太太 湖湖 ：主要污染指标为总磷和化学需氧量，全湖总体为轻度富营养状态。：主要污染指标为总磷和化学需氧量，全湖总

6、体为轻度富营养状态。滇滇 池池 ：重度污染。主要污染指标为总磷、化学需氧量和高锰酸盐指数。：重度污染。主要污染指标为总磷、化学需氧量和高锰酸盐指数。巢巢 湖：湖：轻度污染。主要污染指标为石油类、总磷和化学需氧量。轻度污染。主要污染指标为石油类、总磷和化学需氧量。地下水水质状况l 主要超标指标为铁、锰、氟化物、主要超标指标为铁、锰、氟化物、“三氮三氮”（亚硝酸盐（亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和氨氮）、总硬度、溶解性总固体、硫酸氮、硝酸盐氮和氨氮）、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物等，个别监测点存在重（类）金属超标现象。盐、氯化物等，个别监测点存在重（类）金属超标现象。海洋水质现状(2012)近岸海域

7、水质的主要污染因子是无机氮和活性磷酸盐无机氮和活性磷酸盐二 主要污染源特点及其发展变化n城镇污水n工业废水n生活污水n初期雨水n农业污水n禽畜养殖业废水n农业径流（农田径流、农田退水携带农药、化肥）二 主要污染源特点n工业废水工业废水：工业生产过程中被生产原料、中间产品或成品等物料污染的水，特点：污染较重，含有有毒有害物质。n生活污水生活污水：主要来自家庭、商业、机关、学校、医院、城镇公共设施及工厂的餐饮、卫生间、浴室、洗衣房等，包括厕所冲水、厨房洗涤水、洗衣排水、沐浴排水等，主要成分是淀粉、蛋白质类的有机物和无机氮磷等，与生活习惯等相关。n初期雨水初期雨水：雨雪降至地面形成的初期地表径流，冲

8、刷地面后可携带污染物，受地点、气候等影响。n禽畜养殖业废水禽畜养殖业废水：禽畜养殖场的粪便冲洗水，含有大量有机物及无机氮磷。n农业径流农业径流：农田降雨径流、农田退水，携带农业耕作中施用的剩余农药、化肥禽畜养殖业废水l 畜禽养殖特别是规模化畜禽养殖是加剧农村和农业环境污畜禽养殖特别是规模化畜禽养殖是加剧农村和农业环境污染的重大环境问题染的重大环境问题l 畜禽废弃物中有机物量很大。畜禽废弃物中有机物量很大。 1999年畜禽废弃物产生量是工业固体废物的2.4倍，COD已远远超过工业和生活污水污染物的COD之和。l 畜禽废弃物污染环境相当严重畜禽废弃物污染环境相当严重 畜禽废弃物中氮、磷的流失量已大

9、于化肥的流失量，约为化肥流失量的122%和132%。成为我国农村面源污染的主要来源之一。 l 水体带来严重污染。水体带来严重污染。 高浓度畜禽养殖污水排入江河湖泊中，导致水体严重富营养化；严重的将导致河流等丧失使用功能。 畜禽废弃物污水中有毒、有害成分一旦进入地下水中，造成持久性的有机污染农药和化肥的污染和农业径流介质农药（）氮肥（）磷肥（）逸入大气30-50155就地储存/分化20-6510-3055-75植物吸收4-2030-507-15地表土壤存留1-105-1010-15地表水1-555-10地下水55-1512000产量（吨）2500X1041700X10430X104农药、氮肥和磷

10、肥的预期归宿氮肥主要污氮肥主要污染地下水染地下水磷肥主要污磷肥主要污染地表水染地表水农药两者都农药两者都有可能有可能农业径流是农业径流是它们进入地表它们进入地表水主要途径水主要途径 农药、化肥已经成为水体的主要污染源，控制农业径流是治理的关键农药、化肥已经成为水体的主要污染源，控制农业径流是治理的关键三 水污染造成的损失l 优质水源短缺，供需矛盾紧张优质水源短缺，供需矛盾紧张l 危害人体健康危害人体健康1.5%总死亡率和3%的总疾病源于水污染l 工农业造成损失工农业造成损失渔业资源减少，成本增加农业污染加剧工业产品质量下降，工业成本增加l 旅游、地产等行业损失旅游、地产等行业损失世行估算我国水

11、污染造成的损失约每年世行估算我国水污染造成的损失约每年4040亿美元亿美元四 我国的水污染发展趋势四种可能：水污染发展速度与经济、社会增长同步，污染防治措施严重滞后，水环境迅速恶化迅速恶化水污染控制速度低于经济发展速度，污染物排放量继续增加，水污染继续加重继续加重工业废水污染排放零增长，增产不增污；城市污水和面源污染得到逐步处理，水污染得以逐步控制，水环境得到逐步改善逐步改善，但所需时日较长1.工业废水污染排放负增长，增产减污，城市污水处理率工业废水污染排放负增长，增产减污，城市污水处理率大幅增加，面源污染得到有效控制，水污染完全得到控大幅增加，面源污染得到有效控制，水污染完全得到控制，水环境

12、质量制，水环境质量长足改善长足改善加大治理力度，采取正确措施，尽快控制水污染加大治理力度，采取正确措施，尽快控制水污染本章主要掌握知识点 地表水分类 主要污染源类型及特点第二章第二章 主要水体污染物及处理技术概论主要水体污染物及处理技术概论 主要水体污染物及表征方法 污水处理流程一 水体主要污染物及指标 物理性污染 水温 色度 嗅和味 固体物质：总固体、溶解性固体、悬浮固体，挥发性固体，固定性固体一 水体主要污染物及指标 有机化学污染物 耗氧有机物 油类：石油类和动植物油 酚类污染物 表面活性剂：烷基苯磺酸盐、直链烷基苯磺酸盐 有机酸碱 有机农药 苯类化合物耗氧有机物 特点：不稳定，可在水中微

13、生物的作用下分解为简单的无机物、二氧化碳和水。 是水体产生黑臭的主要因素 表征指标： 生化需氧量（BOD） 化学需氧量（COD） 总有机碳（TOC）和总需氧量（TOD）(1) 生物化学需氧量生物化学需氧量BOD在水温在水温20的条件下，由于微生物（主要是细菌）的生活活动，将有的条件下，由于微生物（主要是细菌）的生活活动，将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量，称为生物化学需氧量，代表的机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量，称为生物化学需氧量，代表的是是可生物降解的有机物的数量可生物降解的有机物的数量，包括两个阶段的需氧量：总碳氧化需，包括两个阶段的需氧量：总碳氧化需氧量氧量BODU和硝化需氧量和硝化

14、需氧量NODU） 有机物有机物（可生物降解）（可生物降解） 异养菌异养菌 CO2, H2O,NH3，能，能 新细胞新细胞 合成合成H2O,NO2-，能，能 合成合成 新细胞新细胞 残存物质残存物质 CO2, H2O,NH3，能，能 内源呼吸内源呼吸合成合成 自养菌自养菌新细新细胞胞NO3-能能 呼吸（氧化）呼吸（氧化）OaOcObOd 自养菌自养菌BODBODu u=O=Oa a+O+Ob b； NODNODu u=O=Oc c+O+Od d两阶段生化需氧量曲线(1) 生物化学需氧量生物化学需氧量BOD 在水温在水温20的条件下，最终完成两个阶段约需的条件下，最终完成两个阶段约需100d以上以

15、上 前前20d占到占到90%以上，以上，5d的需氧量已占到总需氧的需氧量已占到总需氧量的量的70%80% 因此常用因此常用20d的生化需氧量的生化需氧量BOD20作为总生化需作为总生化需氧量氧量， 在工程实际中，在工程实际中，20d太长，常选用太长，常选用5d作为可生物作为可生物降解有机物的浓度指标降解有机物的浓度指标BOD5（2） 化学需氧量化学需氧量COD 用强氧化剂（我国法定用重铬酸钾），在酸性条件下，将有机物氧化成CO2和H2O所消耗的氧量，即称为化学需氧量，用表示CODCODcr ,cr ,简称简称CODCOD。 由于强氧化剂氧化能力极强，可较完全地氧化水中的有机物，包括可生物降解的

16、有机物和难生物降解的，因此COD大于BOD，两者差值大致等于难生物降解有机物量难生物降解有机物量。 BODBOD5 5/COD/COD的比值常用于作为判断污水是否可生物降解的指标，称为可生化性指标可生化性指标，比值越大越容易被生物处理，一般认为此值大于0.3的污水，才适用于生物处理一 水体主要污染物及指标 无机化学污染物 无机酸碱 植物营养元素：氮磷 重金属 无机性非金属有害物 生物污染（自学） 细菌总数 大肠菌群 病毒二 污水处理的基本方法与系统污水处理就是采用各种手段和技术将污水中的污染物质分离去除、回收利用、或将其转化为无害物质，使污水得到净化，分为三大类： 物理处理法物理处理法：利用物

17、理作用分离污水中呈悬浮固体状态的污染物质，包括：筛滤、沉淀、上浮、过滤、反渗透等。 化学处理法化学处理法：利用化学反应作用，分离回收污水中处于各种形态的污染物质，包括：中和、混凝、电解、氧化还原、汽提、萃 取、吸附、离子交换、电渗析、反渗透等。 生物化学法生物化学法：利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解胶体状态的有机污染物质，转化为稳定的无害物质，包括：好氧氧化（广泛用于处理城市污水和有机性生产污水，包括活性污泥法和生物膜法）和厌氧氧化（用于处理高浓度有机污水与污泥）。 实际应用中，常常是以上多种方法的组合。废水处理系统生活污水处理流程废水处理系统生活污水处理流程城市生活污水已形成了一套行之有效的典型处理流程。根据处理任务的不同，可将废水处理系统归纳为以下的三级处理： n 一级处理一级处理(机械处理机械处理)主要处理对象是较大的悬浮物，采用的分离设备依次为格栅、沉砂池和沉淀池。n 二级处理二级处理(生化处理生化处理)出水水质要求高的地方，在一级处理的基础上，需要再进行生物化学处理