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华侨大学土木工程学院 2010年 水污染与控制 第二章 主要内容 2 1水环境概述 2 2我国的水环境问题 2 3污水处理技术概述 2 4污泥处理 2 1水环境概述 水资源水体污染水体自净废水排放标准建设节水型社会 一 水资源 1 水体的定义 地球表面的海洋 湖泊 河流 水库 沼泽 冰川以及地下水统称为水体 2 水资源 广义 地球水圈中的一切水体及一切形态的水 狭义 直接能被人们取用的水 水资源分布 全球总贮水量估计为13 9亿立方千米其中淡水总量仅为0 36亿立方干米除冰川和冰帽外 可利用的淡水总量不足世界总贮水量的1 水的自然循环示意图 水的社会循环示意图 单向线性的社会水循环 地表地下径流 枯水季节干涸 全国可开采水资源总量 8000 9500 亿 m 3 a 城镇污水 污水厂 用户 大部分直 接排放 58 已开采 取水 供水 不合理的城市取水模式 反馈封闭性的社会水循环 地表地下径流 城镇污水 污水厂 用户 节制开采 取水 供水 再生供水系统 排放 新的城市取水模式 水资源短缺 水资源污染自然条件的影响城市与工业区集中发展水体污染用水浪费不合理地开发利用水土资源从1993年起 每年的3月22日定为世界水日 3 水资源危机 2 水体污染源工业废水生活污水农业排水交通运输工业废渣和城市垃圾 二 水体污染 1 什么是水体污染 水体因某种物质的介入而导致其物理 化学 生物等特性的改变 从而影响水的有效利用 危害人体健康或破坏生态环境 造成水质恶化的现象 3 水体中的主要污染物及其危害 需氧污染物 危害 排放到水体中 会消耗水中的氧气 可造成溶解氧的大量减少 影响鱼类 水生生物的生长发育 甚至威胁生命 当溶解氧耗尽后 污染物会进行厌氧分解 产生H2S NH3 醇类等物质 不但味道难闻 而且水颜色变黑 二 水体污染 一般用COD BOD BOD5 TOD指标来表示耗氧有机物的含量 COD 即化学需氧量 指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量 以每升水消耗氧的毫克数表示 BOD 即生物化学需氧量 简称生化需氧量 表示在有氧条件下 好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的氧数量 TOD 当有机物在高温氧化燃烧时 C H N S分别被氧化为CO2 H2O NO和SO2 此时的需氧量称为总需氧量 TOD 滇池的富营养化 营养性污染物 危害 富营养化藻类大量繁殖 消耗水中的溶解氧 导致鱼类或其他生物大量死亡 水质恶化 3 水体中的主要污染物及其危害 水体发生富营养化 有毒污染物 无机有毒物质 金属毒物 汞 铬 铅 镉 锌 铜非金属毒物 砷 氟 硫 氰化物等有机有毒物质 酚类化合物 多氯联苯 有机农药 有机氯 有机磷等 放射性物质 核试验 核燃料再处理 原料冶炼厂等排出 3 水体中的主要污染物及其危害 日本富山骨痛病事件 19世纪80年代 日本富山县的神冈矿山实现现代化经营 成为从事铅 锌矿的开采 精炼及硫酸生产的大型矿山企业 然而在采矿过程及堆积的矿渣中产生的含有镉等重金属的废水却直接长期流入周围的环境中 在当地的水田土壤 河流底泥中产生了镉等重金属的沉淀堆积 镉通过稻米进入人体 首先引起肾脏障碍 逐渐导致软骨症 在妇女妊娠 哺乳 内分泌不协调 营养性钙不足等诱发原因存在的情况下 使妇女得上一种浑身剧烈疼痛的病 叫痛痛病 也叫骨痛病 重者全身多处骨折 在痛苦中死亡 从1931年到1968年 神通川平原地区被确诊患此病的人数为258人 其中死亡128人 至1977年12月又死亡79人 氰化钠泄漏事故 2001年 月 日上午 洛阳第二运输公司司机郭某驾驶载重 吨 核定载重量是 吨 的储液罐车 从偃师某化工厂驶出 时 分左右 行至兴华乡窑子头村时 汽车在沿河而走的狭窄的土路上颠覆 土路的旁边 是山上汇集到沟底的常年不息的小溪 剧毒液体沿着河道 可以让几百万人立即毙命的含量 的氰化钠沿着溪流 向北洛河流域流去 它们的下面 是黄河和郑州 时许 几个在山涧放牧的农民突然发现 几头安详地在饮用溪水的牛羊 立刻倒地死亡 氰化钠污染 事件图为救灾现场 喝了含砷的地表水而中毒的孩子 日本米糠油事件 1968年日本九州爱知县一个食用油厂在生产米糠油时 因管理不善 操作失误 致使米糠油中混入了在脱臭工艺中使用的热载体多氯联苯 造成食物油污染 由于当时把被污染了的米糠油中的黑油用去做鸡饲料 造成了九州 四国等地区的几十万只鸡中毒死亡的事件 随后九州大学附属医院陆续发现了因食用被多氯联苯污染的食物而得病的人 病人初期症状是皮疹 指甲发黑 皮肤色素沉着 眼结膜充血 后期症状转为肝功能下降 全身肌肉疼痛等 重者会发生急性肝坏死 肝昏迷 以至死亡 1978年 确诊患者人数累计达1684人 关于农药危害的链接 DDT是功臣还是灾难 雷切尔 卡逊和 寂静的春天 油类污染物 使水和水生生物带有强烈的异味 水体失去使用价值 危害 一些油类物质属于难降解物质 通过食物链转入人体引起癌症 大片油膜覆盖在海洋 湖泊水体表面 阻碍海水的蒸发 干扰大气 海洋的水分循环和热交换 油膜影响氧气进入水体 破坏了水体的复氧条件 使好氧大于复氧 水中的溶解氧逐渐减少 导致鱼类 其他水生生物的死亡 油类附着在动植物体表 影响动植物的养分吸收和体内废物的排出 油污染还破坏了海滩修养地 风景区的景观 3 水体中的主要污染物及其危害 艰难 行走 在石油污染的水体中 海洋油污染 海洋石油污染 酸碱污染物 危害 污染引起水体pH值的变化 抑制一些微生物的生长 破坏水体的自净能力 缓冲能力 使水质恶化 用污染的水灌溉 造成土壤酸化 盐碱化 酸性废水对金属 混凝土材料有一定的腐蚀性 3 水体中的主要污染物及其危害 生物污染物 主要指废水中的致病性微生物以及其他有害的生物体 包括致病细菌 病毒和寄生虫以及水草 藻类 铁菌等 来源 来自于生活污水 医院污水和屠宰厂 肉类加工厂 制革厂等废水 危害 引起各种疾病的传播 3 水体中的主要污染物及其危害 感官性污染物 热污染危害 导致水中溶解氧减少 造成鱼类和水生生物的死亡 加快藻类繁殖 从而加快水体的富营养化过程 加快水体中的化学反应速度 使离子浓度 电导率 腐蚀性发生变化 可导致对管道 容器的腐蚀 加快水中细菌的生长繁殖 增加后续水处理的费用 3 水体中的主要污染物及其危害 固体污染物 固体污染物质在水中以三种状态存在 溶解态 胶体态 悬浮态在水质分析中 固体污染物分为两类 悬浮物固体 SS 溶解性固体 DS 总固体 TS 危害 影响水体的外观 增加水体的混浊度 妨碍水生生物的生长 堵塞河道 影响渔业生产 堵塞废水处理管道 泵体和设备的工作 3 水体中的主要污染物及其危害 4 水质指标 水质指标一般分为三类 物理性水质指标 化学性水质指标和生物学水质指标物理性水质指标 温度 色度 嗅和味 固体物质化学性水质指标 有机物的化学性指标 生化需氧量 BOD 化学需氧量 COD 总需氧量 TOD 溶解氧 DO 无机物的化学性指标 植物营养元素 N P 含量 pH 有毒物质生物学水质指标 细菌总数 大肠菌群 二 水体污染 三 水体自净 1 什么是水体自净 2 水体自净过程的机制物理作用 稀释混合 沉淀 吸附凝聚化学作用 分解与化合 氧化与还原 酸碱反应生物作用 生物降解作用 氧垂曲线 生物富集作用 金鱼藻 能从水中选择吸收砷水葱 能从水中选择吸收酚凤眼莲 能从水中选择吸收锌 1 污染物的分类标准第一类污染物 汞 镉 铬 铅 镍 铍 苯并芘 放射性等第二类污染物 溶解氧 生化需氧量 悬浮固体 pH 大肠菌和各种有毒有害物质 共有三级标准 其中一级标准要求最严 2 受纳水体的分类 类 主要适用于源头水 国家自然保护区 类 主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区 珍贵鱼类保护区 鱼虾产卵场等 类 主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区 一般鱼类保护区及游泳区 类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区 类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域 四 废水排放标准 污水综合排放标准 3 废水排放标准分级 类水域和 类水域中划定的保护区 禁止新建排污口 现有排污口应按水体功能要求 实行污染物总量控制 以保证受纳水体水质符合规定用途的水质标准 排入 类水域 划定的保护区和游泳区除外 的污水 执行一级标准 排入 类水域的污水 执行二级标准 排入设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水 执行三级标准 排入未设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水 必须根据排水系统出水受纳水域的功能要求 分别执行以上两条的规定 四 废水排放标准 表2第二类污染物最高允许排放浓度 表1第一类污物最高允许排放浓度 四 废水排放标准 4 污水综合排放标准 五 建设节水型社会 我国政府针对水资源问题提出了 坚持开源节流并重 把节水放在突出位置 的战略思想 并在2003年 国务院提出了 全面推进节水型社会建设 大力提高水资源利用效率 这是解决我国水资源紧缺的最有效的战略措施 节水型社会建设的总体思路是 到2010年 初步建立起节水型社会的法律 行政 经济技术政策 宣传教育体系 水资源利用效率和效益明显提高 万元GDP用水量年均降低6 以上 力争农业灌溉用水实现零增长 工业用水量年均增长率不超过1 到2020年 将初步建成与全面小康社会相适应的节水型社会 节水制度和水资源配置工程体系基本完善 全社会形成自觉节水的风尚和合理的用水方式 在维系良好生态系统的基础上实现水资源的供需平衡 力争实现经济社会发展用水零增长 五 建设节水型社会 当前节水技术的重点工作有推进城市节水工作 重视节水宣传 积极推进节水产品研发与推广 改造供水管网 降低管网漏失率 推动公共建筑 住宅小区节水和中水回用设施建设 推进污水处理及再生工作 合理调整用水价格推进农业节水 改造农村灌溉系统 推广节水灌溉设备 在丘陵 山区和干旱地区开展雨水积蓄利用 发展旱作节水农业 扩大节水作物品种和种植面积 推进节水技术改造和海水利用 推进高耗水行业节水技术改造 矿井水资源化利用 推进沿海缺水城市海水淡化和海水直接利用 加强地下水资源管理 严格控制超采 滥采地下水 防治水污染 缓解水质性缺水 2 2我国的水环境问题 我国的水资源问题 我国的水污染问题 一 我国的水资源问题 我国的水资源概况 案例 水资源短缺 黄河断流 我国水资源的主要问题 1 我国的水资源概况 我国的水资源总量为2 8万亿m3 居世界第六位 按人口平均只有2200m3 人 不足世界平均水平的1 4 目前 全国661座城市中 有400多个城市缺水 占60 多 110个城市严重缺水 年缺水量达到60多亿m3 32个百万人口以上的特大城市中 有30个长期受缺水的困扰 14个沿海开放城市中 有9个城市严重缺水 全国每天排放的废水近2亿吨 直接污染水体超过20亿m3 我国的水资源浪费严重 单位国民生产总值取水量是世界平均水平的4倍 奔流到海不复回 黄河之水天上来 奔流到海不复回 黄河之水天上来 2 水资源短缺 黄河断流 建国以来的黄河水情史 问题一 什么是河流断流 自然的或人为的原因导致河流干枯 使河流的一个断面内没有可以流动的水 断流天数 全日断流 间歇断流 黄河断流情况 断流河段长 最短1978年 河段长104Km 占下游河段长14 最长1997年 河段长700Km 占下游河段长91 源头断流 1 1996年3 4月份 地点在扎陵湖和鄂凌湖之间 断流时间为2个月 断流距离三四百米 2 1997年1月至3月 地点在黄河第一桥附近 断流3个月 3 1998年10月至1999年6月 两湖之间再次断流 大约有8Km长的河床干涸见底 断流时间长达8个月 利津站断流情况 问题二 黄河为什么会断流 1 黄河流域水资源少且时空分布不均匀黄河流域水资源少 流域多年平均天然径流量580亿m3 相当于全国河川径流量的2 却承担者向全国19 4 的耕地 15 1 的人口 50多座大中城市的供水以及流域外远距离调水的任务 按照人均水量计 黄河流域每人每年占有水量716m3 占全国人均占有量的32 为长江流域的28 6 其中 每年还要拿出210m3的水来输沙 黄河水资源地区分布不均 青海 四川 宁夏 甘肃 兰州 内蒙古 河口镇 三门峡 花园口 渤海 山西 陕西 河南 水资源在时间分配上不均匀 黄河流域水资源补给集中在上 中游 2 黄河流域持续干旱黄河流域属于半湿润 半干旱地区 降水量不充沛 流域内年均降水量只有476mm 是全国平均值的71 仅是长江流域平均值的43 左右 3 黄河流域的水土流失严重 森林覆盖率低 水土流失严重 历史上植被状况的恶化对黄河断流影响很大 在黄土高原 原有的茂密森林在唐代 宋代之后遭到人为的毁灭性破坏 直到今天 黄河流域的森林覆盖率仍然远低于全国平均水平 其生态破坏的趋势远未能得到根本性的遏制 甚至于有所发展 水土流失量惊人 使得土地蓄水 保水性能很差 这是造成黄河洪灾与断流并存的历史原因 4 黄河流域水资源的不合理利用 1 大规模兴修水利建设2 人口的增加 工农业的发展导致取水量增加 年代时 黄河下游灌区灌溉140万公顷农田 90年代灌溉面积上升到 万公顷 工业生产用水也数十倍地增长 在 年代初期 黄河供水地区年均耗水量122亿立方米 年代初达到 亿立方米 3 水资源浪费和污染严重黄河流经了我国北方重要的农业产区 农业灌溉用水即占全河流用水总量的 以上 目前 黄河流域共有水浇地 万公顷 农业灌溉仍然主要采用大畦漫灌 串灌等原始灌溉方式 粗放经营的农业生产方式使黄河水资源的有效利用率不及 水资源浪费程度令人触目惊心 5 对黄河流域水资源的管理跟不上 问题三 黄河断流的影响究竟有多大 1 对沿岸生态环境的影响近海生态系统 河口三角州湿地保护区 黄河水体污染 黄河流域土壤沙漠化 2 对沿岸人民生活生产的影响农业灌溉 城市生活生产 防洪 1 对沿岸生态环境的影响 对近海生态系统的影响 黄河流入渤海的同时 带来了大量的陆源性的营养物质 黄河断流日趋严重 使渤海水域失去了重要的饵料来源 严重影响了海洋生物的生殖繁衍 危及渤海生态系统的平衡 河口地区因黄河断流而自净能力降低 从而造成渤海水域的严重污染 对生物资源的生殖繁衍及人工养殖极为不利 对河口三角洲湿地保护区的影响 有水生生物资源800多种 其中被列为国家重点保护的有文昌鱼 江豚 松江鲈鱼等 有野生植物上百种 其中有属国家重点保护的濒临灭绝的植物野大豆和各类中草药分布广泛 有鸟类187种 其中属国家一级重点保护的野生动物有丹顶鹤 白头鹤等 二级重点保护的野生动物有大天鹅 小天鹅 灰头鹤等 引起黄河水体污染 黄河虽然断流 但污水却没有停止排放 使黄河在水量日趋减少的情况下 排入黄河的废水量却不断增加 造成黄河水质显著恶化 自净能力降低 可供水量日趋减少 引起黄河流域土壤沙漠化 黄河泥沙量高 颗粒细 使得黄河灌溉区沙垅 沙岗密集 干风季节 土壤沙化严重 黄河断流 地下水位降低 易引起土地沙漠化 1 对沿岸生态环境的影响 2 对沿岸人民生活生产的影响 对农业灌溉的影响 因黄河断流 黄河下游地区 年 年累计造成受旱农田累计 万公顷 减少粮食 亿吨 单是 年的黄河断流就使山东东营 万公顷稻田未能插秧 河南新乡 万公顷稻田改种其他农作物 山东德州 多家企业缺水瘫痪 对城市生产生活的影响 断流或流量减小 造成引不进水 城市用水出现危机 1999年 黄河下游的断流长达2个月以上 位于河口地区的东营市 滨州地区和胜利油田的人民生活用水几近断绝 自当年4月份开始 石油工人的饮用水就实行了限时限量供应 当年7月份 在停止生产用水的情况下 东营市全部能够饮用的总蓄水量仅能维持7天 滨州地区在工农业用水几近全部停止的情况下 还有50万人 27万头牲畜的饮用水难以为继 对城市防洪也造成影响 3 我国水资源的主要问题 1 我国水资源人均和亩均水量少 6 的淡水资源养育世界上22 的人口 2 水资源在地区上分布很不均匀 水土资源组合不平衡 河流 主要分布在东部 南方 耕地占35 9 水资源占81 3 水量年内和年际变化大 水旱灾害频繁 4 水土流失严重 许多河流含沙量大 全国水土流失面积约150万km2 占国土面积1 6 黄河 年平均含沙量37 7kg m3 年输沙总量16亿吨 3 我国水资源的主要问题 5 我国水资源开发利用各地很不平衡 南方 长江16 珠江15 浙闽地区河流不足4 西南地区河流不足1 北方 海河67 辽河68 淮河73 黄河39 6 水资源优化配置措施不力 流域管理跟不上 7 水资源保护不力 水污染严重 合理利用水资源和防治污染的法规缺乏和不健全 制度不完善 执行不彻底 8 水资源综合利用与节水技术有待进一步提高 降低工业用水量 减少农业用水浪费 回收利用城市污水 开辟第二水源 二 我国的水污染问题 我国的水体污染概况案例 海洋的污染 渤海环境的恶化与拯救 1 我国的水体污染概况 我国地面水常见的污染类型 有机污染型重金属污染型富营养化污染型复合型污染型 我国地面水的水质等级 国家 地面水环境质量标准 将地表水的质量分为 类 优 良好 轻度污染 中度污染 重度污染 1 2008年淡水环境总体概况 2008年 全国地表水污染依然严重 七大水系水质总体为中度污染 浙闽区河流水质为轻度污染 西北诸河水质为优 西南诸河水质良好 湖泊 水库 富营养化问题突出 A 七大水系环境质量 其中 珠江 长江水质良好 松花江为轻度污染 黄河 淮河 辽河为中度污染 海河为重度污染 主要污染指标为五日生化需氧量 石油类和氨氮 主要属于有机污染型 B 湖泊环境质量 太湖 轻度接近中度富营养化 滇池 重度富营养化 巢湖 中度富营养化 主要污染指标为总氮和总磷 主要属于富营养化型 2 2008年海域水环境总体概况 全国近岸海域水质总体为轻度污染 与上年相比 水质略有上升 按照监测点位计算 一 二类海水比例为70 4 比上年上升7 6个百分点 三类海水占11 3 与上年持平 四类和劣四类海水占18 3 下降7 1个百分点 南海 黄海近岸海域水质良好 渤海近岸海域轻度污染 东海近岸海域中度污染 主要污染指标为无机氮 活性磷酸盐 pH和石油类主要属于富营养化型和有机污染型 2 2008年海域水环境总体概况 2 海洋的污染 渤海环境的恶化与拯救 渤海是我国唯一的半封闭内海 面积77284km2 仅占我国四个海区海域面积的1 6 但渤海地区的主要海洋产业总值却占全国的33 79 资料1 渤海水质状况 问题一 渤海的环境状况 2007年近岸海域一 二类海水比例为63 3 四类 劣四类海水为22 4 主要污染指标为无机氮 铅 黄河口海域水质良好 辽东湾和渤海湾为重度污染2008年近岸海域为轻度污染 一 二类海水比例为67 4 与上年相比 上升4 1个百分点 四类和劣四类海水占12 2 下降10 2个百分点 主要超标指标为无机氮 pH和铅 资料2 渤海的赤潮现象 至1989年8月下旬 渤海发生的最大一次赤潮 面积有200km2 1998年9月18日 在辽东湾西部锦州湾海域发现异常水体 水色呈褐色或棕红色 呈条带 片状分布 犹如番茄汤一般 范围为3000km2 这次赤潮从9月18日起到10月中旬开始消退 前后经历了20多天 波及渤海的三大海湾以及渤海中部部分海域 赤潮灾害影响到渤海沿岸的主要市县 赤潮灾害过程中发现有鱼虾贝类死亡 据统计 1999年我国周边海域共发生赤潮16起 而渤海就有8起 资料2 渤海的赤潮现象 1999年7月3日至20日期间 经监测到的赤潮竟频繁发生了7起之多 累计面积近万km2 是渤海总面积的1 8还多 2004年6月11日黄河口附近海域发现的赤潮面积约1850平方公里 6月12日 天津塘沽附近海域至渤海湾中东部及北部海域赤潮面积约3200平方公里 这是渤海海域首次发现大面积有毒赤潮 对水产业和捕捞业构成严重威胁 2005年7月9日至12日 发生的赤潮面积约为350平方公里 呈棉絮状 条带状分布 2008年 渤海1次 面积30平方公里 问题二 渤海环境污染的因素有哪些 1 陆源污染严重渤海占我国四个海区总面积的1 6 但因有40多条主要河流汇入渤海 承受的污水总量却占到30 左右 其中污染物超过了70万吨 占全国入海污染物总量的47 这些污水入海将渤海的三个重要海湾 即渤海湾 辽东湾 莱州湾严重污染 葫芦岛市位于辽东湾西部 是锌排放大户 年排放量达1400吨 占全国锌入海总量的65 除锌外 汞 镉 铅等重金属严重超标 汞超标5 34倍 镉超标44 7倍 铅超标3倍 锌超标18倍 问题二渤海环境污染的因素有哪些 2 海洋石油污染渤海溢油事件发生频率呈上升趋势 1991 2000年发生由于拆船 撞船 沉船 井喷 漏油等各种原因造成的70次溢油事件 造成事故海域石油污染严重 对水产养殖和滨海旅游业造成较大影响 仅水产养殖一项经济损失就超过十亿元 2000年5月14日 天津市塘沽开发区南疆码头港新油田发生严重的燃油泄露 一部分燃油流入大海 经过3天的紧急处理 险情被排除 2006年2 7月 烟台长岛海域发生油污染事件 造成严重污染 污染面积约19900公顷 附近长岛县 龙口市 蓬莱市等海域养殖海参 鲍鱼 扇贝大死亡 造成巨大经济损失 问题二渤海环境污染的因素有哪些 3 水产养殖业过度生产的后果我国生产300kg对虾要产出对虾排泄物180kg 分泌物大约为10至60kg 港湾养殖面积仅占全国海水养殖面积的30 左右 产量却占海水养殖总量的50 以上 港湾利用率高达90 以上 部分饵料不能被利用 也会变成对水体有害的污染物 有些养殖区滥用各种抗生素 消毒剂 水质改良剂等 严重影响水体的微生态环境 问题三 如何治理渤海的污染 资料1 国外成功范例 濑户内海20世纪60年代以来 日本濑户内海海洋污染日趋严重 2 3的海底已经没有或者几乎没有生物 在无生物的海底却有大量的发臭的污泥 在大阪湾 吴湾等海域的底泥中 还积有大量的汞 铅 铜等重金属 赤潮现象频繁发生 造成海水资源严重衰退 给国民经济造成巨大损失 人民生活也受到很大影响 70年代初 日本政府为了防止海洋环境继续恶化 采取了一系列的治理措施 经过几十年的治理 海洋环境状况得到显著改善 赤潮发生的频率明显降低 资料2 渤海碧海行动计划 该计划将分三个阶段实施 近期计划2000年到2005年中期计划2006年到2010年远期计划2011年到2015年如 近期计划所要实现的目标 所有陆源工业污染源都要实现达标排放 要建造 改造一批城市污水处理厂 使经辽河 海河 黄河排入渤海的污染物得到有效削减 基本完成沿海防护林体系的建设 基本建成国家级以及城市级的船舶溢油应急体系 问题三 如何治理渤海的污染 资料3渤海治理实例 1 辽宁 禁磷 为渤海 减肥 辽宁省政府决定 从2000年7月1日起 在辽宁沿渤海地区的锦州 营口 盘锦和葫芦岛市4个市区及管辖区域实施 禁磷 葫芦岛市有200多公里的海岸线 在禁磷以前 每年都有大量洗涤用品的磷随废水进入辽东湾 造成海水的富营养化 为了实施渤海碧海行动计划 葫芦岛市政府颁布实施了 关于禁止生产 销售和使用含磷洗涤用品的通告 葫芦岛市环保 技术监督和工商等行政执法部门齐抓共管 以确保将含磷洗涤用品清出葫芦岛市 问题三 如何治理渤海的污染 2 山东 禁磷 为渤海 减肥 2003年 山东省出台了 山东省禁止生产销售和使用含磷洗涤用品管理办法 以有效保护 改善地表水和海洋环境 新 办法 规定 自2003年6月1日起 在山东省辖区内禁止新上含磷洗涤用品生产项目 现有生产企业不得再生产含磷洗涤用品 任何单位和个人不得销售和使用含磷洗涤用品 生产无磷洗涤用品的单位经产品认证后须在产品包装的明显位置标注 无磷 字样 不得在含磷洗涤用品上标注 无磷 字样后销售 任何单位和个人有权对生产 销售和使用含磷洗涤用品的行为进行制止和检举 同时 有关部门将对市场上洗涤用品的销售情况进一步加强监督检查 以确保禁磷工作取得实效 问题三 如何治理渤海的污染 3 天津 禁磷 为渤海 减肥 从2002年4月1日开始 本市辖区内的所有商场 包括超市 农贸 集贸 市场 各个商业摊亭 都禁止销售含磷洗涤用品 哪个商家再销售含磷洗涤用品 将被扣留查处 问题三 如何治理渤海的污染 资料4 保护海洋环境免受陆源污染全球行动计划 2006年10月18 20日 联合国环境署 保护海洋环境免受陆源污染全球行动计划第二次政府间审查会 GPAIGR 2 在北京召开 来自102个GPA成员国政府 国际组织 非政府组织以及全球和地区金融组织的代表约600人参加了会议 会议通过 关于进一步推动执行保护海洋环境免受陆源污染全球行动计划的北京宣言 问题三 如何治理渤海的污染 资料5 渤海环境立体监测与动态评价规划纲要 为进一步加强渤海海洋环境保护工作 2008年 国家海洋局根据 中华人民共和国海洋环境保护法 和海洋行政主管部门的职责 组织有关部门和科研院校 编制了 渤海环境立体监测与动态评价规划纲要 2008 2012 问题三 如何治理渤海的污染 2 3污水处理技术概述 污水的物理处理法污水的生物处理法污水的化学处理法污水的物理化学处理法污水的生态处理法 物理处理方法是利用物理作用 将废水中呈悬浮状态的物质分离出来 在整个处理过程中污染物质的性质不发生变化 物理处理方法主要可分为两类 隔滤法 格栅和筛网 过滤分离法 重力分离法 沉淀 上浮 离心分离法 离心分离机 水旋分离器 一 污水的物理处理法 自动机械格栅 WG型机械格栅 1 格栅与筛网 两种筛网 2 过滤 3 沉淀 平流式沉淀池 3 沉淀 辐流式沉淀池 4 气浮 1 基本概念利用高度分散的微小气袍作为载体粘附于废水中的悬浮污染物 使其浮力大于重力和阻力 从而使污染物上浮至水面 形成泡沫 然后用刮渣设备自水面刮除泡沫 实现固液或液液分离的过程称为气浮 2 按照气泡形成的方式分为两种 机械气浮法 电解气浮法 压力溶气气浮法 4 气浮 4 气浮 4 气浮 4 气浮 利用微生物的代谢去除污水中的呈胶体态和溶解态的有机污染物质 根据微生物在生化反应中是否需要氧气 可将生物处理法分为 好氧生物处理 厌氧生物处理好氧生物处理 活性污泥法 生物膜法厌氧生物处理 消化池 厌氧生物滤池 升流式厌氧污泥池 二 污水的生物处理法 1 好氧生物处理 降解机制 有氧的条件下 好氧菌 兼性菌通过代谢活动降解污染物质 约有三分之一的有机物被分解或转化为简单的无机物 并释放出能量 作为自身生命活动的能源 剩下的约三分之二的有机物被微生物作为营养合成自身的细胞物质 长大繁殖 生物污泥量增多 活性污泥法是使微生物群体在反应器 曝气池 内呈悬浮状 并与废水接触而使之净化的方法 所以又称悬浮生长法 是水体自净的人工化 生物膜法是使微生物群体附着于其它物体表面上呈膜状 并让它和废水接触而使之净化的方法 所以又称固定生长法 是土壤自净 如灌溉田 的人工化 1 好氧生物处理 活性污泥法 有机物净化过程 首先是吸附阶段 活性污泥具有很大的表面积 好氧微生物分泌的液体具有很强的吸附作用 与废水接触后 在很短的时间内大量的有机物被污泥所吸附 然后是氧化阶段 进行分解和合成 活性污泥形状图 1 好氧生物处理 活性污泥法 1 好氧生物处理 生物膜法 生物膜构造图 有机物净化过程 空气中氧溶解于流动水层中 污水中有机物由流动水层传递到附着水层 再进入生物膜 微生物代谢有机物 分解和合成 1 好氧生物处理 生物膜法之生物滤池 1 好氧生物处理 生物膜法之生物转盘 1 好氧生物处理 生物膜法之生物接触氧化池 2 厌氧生物处理 降解机制 2 厌氧生物处理 厌氧生物滤池 2 厌氧生物处理 升流式厌氧污泥床 污水的化学处理是向废水中投加某种化学物质 利用化学反应来分离 回收废水中的某些污染物质 或使其转化为无害的物质 它的处理对象主要是废水中的无机或有机的 难以生物降解的 溶解物质或胶体物质 主要包括以下几种方法 混凝法 中和法 氧化还原法 化学沉淀法 三 污水的化学处理法 1 混凝法 化学混凝所处理的对象 主要是水中的微小悬浮物和胶体杂质 混凝剂按无机和有机类可分成以下几种 无机混凝剂主要包括铝盐 如硫酸铝 明矾 聚合氯化铝等 铁盐 硫酸铁 硫酸亚铁 三氯化铁 等 有机混凝剂主要包括人工合成的混凝剂与天然高分子物质 如甲壳素等 2 中和法 对酸性废水中和处理可以有以下几种方法 酸性废水和碱性废水混合 投药 碱性物质 中和 过滤中和 对碱性废水 可以采用以下途径进行中和 酸性废水和碱性废水混合 投入药剂 酸性物质 中和 向碱性废水中鼓入烟道气 向碱性废水中注入压缩二氧化碳气体 3 氧化还原法 向废水中加入氧化剂或还原剂 使废水中的污染物质和投加的物质发生氧化还原反应 转变为无毒无害 如CO2 H2O等 或微毒的新物质而得到去除 这种方法称为氧化还原法 在废水处理中 若有毒污染物处于还原型 用氧化剂将其转变为无毒的氧化型 叫做氧化处理法 常用的氧化剂有氯气 漂白粉 二氧化氯 次氯酸钠 臭氧 通过氧化作用可以对废水进行脱色 消除臭味 降低BOD含量 消毒 在废水处理中 若有毒污染物处于氧化型 用还原剂将其转变为无毒的还原型 叫做还原处理法 常用的还原剂有铁屑 粉 锌粉 硫酸亚铁等 还原法通常用于含汞废水 含铬废水等处理 4 化学沉淀法 向废水中投加某些化学药剂 使其与废水中的污染物发生化学反应 形成难溶的沉淀物的方法称为化学沉淀法 多用于去除含有汞 镉 铅 锌 铬 钙等金属离子的废水 化学沉淀法按照投加的化学剂种类分为 氢氧化物沉淀法 硫化物沉淀法 碳酸盐沉淀法等 污水的物理化学处理是利用物理化学机制来去除 回收废水中的某些污染物质 它的处理对象主要是废水中的无机或有机的 难以生物降解的 溶解物质或胶体物质 1 吸附吸附法是利用多孔固体物质作为吸附剂 以吸附剂的表面吸附废水中的某种污染物的方法 2 离子交换利用离子交换剂的可交换离子与水相中离子进行当量交换的过程称为离子交换 也叫离子交换反应 提供离子交换的物质叫离子交换剂 四 污水的物理化学处理法 3 反渗透反渗透技术主要用来分离水中的分子态或离子态溶解物质 它是利用某种特殊的半透膜具有能渗析水而溶质被阻留的特性来进行工作的 4 超滤法是与反渗透法很相似的一种膜分离技术 它同样是利用半渗透膜的选择透过性质 在一定的压力条件下 使水可以通过半渗透膜 而胶体 微小颗粒等不能通过 从而达到分离或浓缩的目的 5 萃取 液 液 法将不溶于水的溶剂投入污水之中 使污水中的溶质溶于溶剂中 然后利用溶于水的密度差 将溶剂分离出来 再利用溶剂与溶质的沸点差 将溶质蒸馏回收 再生后的溶剂可循环使用 四 污水的物理化学处理法 1 人工湿地污水处理系统人工湿地是一种由人工建造和监督控制的 与沼泽地类似的地面 湿地能净化污水 是自然环境中自净能力很强的区域之一 通过过滤 吸附 共沉 植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化 五 污水的生态处理法 深圳人工湿地处理城市生活污水基地 如 美人蕉 富贵竹 芋类植物等在治理污水的同时还可以获得一定的经济效益 美人蕉 富贵竹 马蹄莲 2 土地渗滤土地渗滤是利用土壤 微生物 植物组成的生态系统净化废水的方法 既利用了土壤中生长的大量微生物对水中污染物质进行降解去除又利用了土壤的物理化学特性净化水质 废水流过土壤层时 一些污染物质由于过滤吸附和沉淀而截留在土壤中 还有一些被植物吸收或合成到微生物里 使污染物浓度降低 五 污水的生态处理法 土地渗滤 3 生物塘利用利用天然水体中的微生物和藻类对塘内贮存或缓慢流动的废水进行生物处理的构筑物 在生物塘中 异氧微生物的代谢活动降解了废水中的有机污染物 产生的二氧化碳 磷酸盐 铵盐等营养物供藻类生长 藻类光合作用固定水中的二氧化碳 摄取氮 磷等营养物质和有机物 产生的氧气又供细菌生长 通过两者的共同作用来完成废水的净化过程 它一般可分