第四章-供水资源水质评价.ppt

第四章供水资源水质评价 第一节水质指标体系与天然水化学第二节生活饮用水与饮用水源水质量标准与评价第三节工业用水水质评价 水资源质的评价是水资源开发利用的很重要一个方面 水资源量合理开发与有效利用的前提就是对水资源的数量与质量进行正确评价 水资源的质与量是两个不可分割的方面 本章主要就有关水质的内容进行论述 第一节水质指标体系与天然水化学 一 水质评价定义 步骤及方法1 水质评价的定义及分类定义 水质评价是根据水体的用途 按照一定的评价参数 水质标准和评价方法 对水体质量进行定性或定量评价的过程 分类 按评价对象分 大气降水水质评价 地表水质评价 地下水质评价 按水的用途分 供水水质评价 养殖业用水评价 风景游览评价 水环境质量评价 按评价范围分 局部水质评价 区域水质评价 按平价时段分 回顾平价 现状平价 影响平价 第一节水质指标体系与天然水化学 2 水质评价步骤 1 水环境背景值调查 2 污染源调查评价 3 水质检测 4 确定评价标准 5 按照一定的数学模型进行评价 6 评价结论 第一节水质指标体系与天然水化学 第一节水质指标体系与天然水化学 第一节水质指标体系与天然水化学 第一节水质指标体系与天然水化学 第一节水质指标体系与天然水化学 二 水质评价的指标1 概念水中物质按其存在状态 粒径大小 可分为悬浮物 溶解物和胶体物质 水质 指水和其中所含的物质组分共同表现的物理 化学和生物学的综合特性 第一节水质指标体系与天然水化学 2 水中的杂质分类 水中杂质根据其尺寸常被分为以下几类 1 悬浮物 2 胶体物质 3 溶解物质 第一节水质指标体系与天然水化学 3 水质指标 水质指标表示水中物质的种类 成分 数量 是判断水质的具体衡量标准 1 物理性水质指标感官物理性状指标 温度 色度 嗅和味 浑浊度 透明度等 水的物理性水质指标 总固体 悬浮固体 可沉固体 电导率等 第一节水质指标体系与天然水化学 2 化学性水质指标一般的化学性水质指标 PH 碱度 硬度 各种阳离 各种阴离子 总含盐量 一般有机物质等 有毒的化学性水质指标 各种重金属 氰化物 多环芳烃 卤代烃 各种农药等 氧平衡指标 溶解氧 DO 化学需氧量 COD 生物需氧量 BOD 总需氧量 TOD 等 3 生物学水质指标细菌总数 总大肠菌数 各种病源细菌 病毒等 例 某湖水连续9天的监测记录如下表所示 根据 中华人民共和国地表水环境质量标准 进行评价该湖水水质情况 该湖水属于三类水体 第一节水质指标体系与天然水化学 生活用水主要有生活饮用水和生活杂用水两部分构成 由于使用的目的不同 对供水水质的要求具有一定的差别 对于饮用水而言 水源污染 水质型 缺水问题的日趋严重 可供饮用的水资源量日趋减少 利用生活饮用水水质标准 全面准确评价现有水资源质量 合理利用优 劣质水资源 对于客服 水质型 缺水的矛盾具有积极意义 第二节生活饮用水与饮用水源质量标准与评价 一 我国生活饮用水水质标准历史沿革 1 1954年我国卫生部拟订了一个自来水水质暂行标准草案 有16项指标 1955年5月在北京 天津 上海等十二个大城市试行 这是新中国成立后最早的一部管理生活饮用水的法规 2 1959年经国家建设部和卫生部批准 定名为 生活饮用水卫生规程 3 1976年国家卫生部组织制定了我国第一个国家饮用水标准 共有23项指标 定名为 生活饮用水卫生标准 编号为TJ20 76 经国家基本建设委员会和卫生部联合批准 第二节生活饮用水与饮用水源质量标准与评价 4 1985年卫生部对 生活饮用水卫生标准 进行了修订 指标增加至35项 编号改为GB5749 85 于1986年10月起在全国实施 5 2001年6月7日卫生部正式发布了 生活饮用水卫生规范 卫法监发 2001 161号 自2001年9月1日起实施 6 2006年底 卫生部会同各有关部门完成了对1985年版 生活饮用水卫生标准 的修订工作 并正式颁布了新版 生活饮用水卫生标准 GB5749 2006 指标增加至105项 规定自2007年7月1日起全面实施 第二节生活饮用水与饮用水源质量标准与评价 第二节生活饮用水与饮用水源质量标准与评价 第二节生活饮用水与饮用水源质量标准与评价 二 我国与其他国家饮用水标准的比较 1 美国饮用水与健康咨询 U S EPA 1996 第一类饮用水标准 课本P87 2 世界卫生组织规定的饮用水标准 WHO 课本P90 第二节生活饮用水与饮用水源质量标准与评价 三 生活饮用水水质标准饮用水的质量直接影响到人体健康 因此对水质要求比较严格 符合生活饮用水水质的基本要求 1 生活饮用水中不得含有病原微生物 2 生活饮用水中化学物质不得危害人体健康 3 生活饮用水中放射性物质不得危害人体健康 4 生活饮用水的感官性状良好 5 生活饮用水应经消毒处理 6 生活饮用水水质应符合水质标准所列的卫生要求 第二节生活饮用水与饮用水源质量标准与评价 四 饮用水水质评价 1 水的物理性状评价2 水中普通盐类评价3 水中有毒物质的界定4 细菌学指标的限制 第二节生活饮用水与饮用水源质量标准与评价 1 水的物理性状评价无色 无味 无臭 不含可见物及清凉可口 温度7 11 不良的水的物理性质 影响人的感官 同时也反映水体所含有一定的化学成分 2 水中普通盐类评价溶解的主要指水中常见离子成分 如 Cl SO42 Ca2 Mg2 Na K Fe2 Mn2 等 这些物质在水中含量较高时引起水咸或苦以致不能饮用 过低时吸取不到所需某些物质 给人体造成一定的影响 饮用水对这些物质的含量都做了限制 第二节生活饮用水与饮用水源质量标准与评价 3 水中有毒物质的限定 严格限定 主要指氟化物 氰化物 砷 硒 汞 镉 铅 银 硝酸盐 氯仿 四氯化碳 DDT 六六六等 这些有毒物质在水中的出现 极少数是天然形成 大多数是人为污染造成的 制定新标准 一定要加大 三致 物的限度 且要增加有机污染物的限定指标 第二节生活饮用水与饮用水源质量标准与评价 4 对细菌学指标的限定生活污水中含有各种细菌 病原菌 寄生虫等 但是由于技术与条件的限制 对水中的细菌等是不能随时检验出来 因此一般以细菌总数和大肠杆菌作为指标 确定生活饮用水受粪便污染的程度 第二节生活饮用水与饮用水源质量标准与评价 五 饮用水水源水质量评价中华人民共和国建设部根据 生活饮用水卫生标准 GB5749 2006 水源水中百菌清卫生标准 GB11729 89 等 制定适用于城乡集中或分散式生活饮用水的水源水质 包括自备生活饮用水水源 的 生活饮用水水源水质标准 CL3020 93 对生活饮用水水源的水质指标 水质分级 标准限值给出了明确的规定 第二节生活饮用水与饮用水源质量标准与评价 第二节生活饮用水与饮用水源质量标准与评价 第二节生活饮用水与饮用水源质量标准与评价 一 锅炉用水水质评价 第三节工业用水质量评价 要防止的三种有害作用 成垢作用起泡作用腐蚀作用 1 成垢作用形成 第三节工业用水质量评价 危害 影响传热 浪费能量 受热不均引起锅炉事故 第三节工业用水质量评价 第三节工业用水质量评价 硬垢系数锅垢 垢石 硬垢 主要碱金属的硫酸盐 碳酸盐 硅酸盐 垢泥 软垢 悬浊物及胶体物组成 第三节工业用水质量评价 2 起泡作用 第三节工业用水质量评价 原因 易溶解的钠盐 钾盐以及油脂和悬浊物受炉水的碱度作用发生皂化 胶体状恳浊物如磷酸钙 磷酸镁增强了气泡薄膜的稳固性 现象 起泡作用主要是指水沸腾时产生大量气泡的作用 如果气泡不能立即破裂 会在水面以上形成很厚的极不稳定的泡沫层 使锅炉内水的汽化作用极不均匀和水位急剧升降 致使锅炉不能正常运转 评价 起泡系数 3 腐蚀作用 第三节工业用水质量评价 主要表现为酸 碱腐蚀 引起腐蚀性因素主要有pH 溶解氧 硫化氢 游离二氧化碳 氨 氯等气体 氯离子 硫酸根离子等有关 评价 腐蚀系数 二 其它工业用水水质评价 第三节工业用水质量评价 不同的工业部门对水质的要求各不相同 主要根据各个行业的水质标准要求来确定 例如 硬度 肥皂 染料 酸 碱生产的工业不大适宜硬水妨碍纺织品着色 并使纤维变脆 皮革不坚固 糖类不结晶 亚硝酸盐 会使精制品大量减产 铁 锰盐类 能使纸张 淀粉及糖出现色斑 影响产品质量 食品工业用水首先必须符合饮用水标准 三 农田灌溉用水水质评价 第三节工业用水质量评价 主要控制水质指标 温度 不宜 350C 北方以10 150C为宜 南方以15 250C为宜 TDS 总溶解固体 影响农作物的生长和土壤结构 过高会引起盐碱化等问题 有毒有害物 长期残留物 不应含有 否则会在农作物中积累 影响农产品的质量和人体的健康 水质标准参照 农田灌溉用水水质标准 GB5084 92 1 水环境质量检测目的与监测项目选择2 地表水水质监测3 地下水水质监测 四 水环境质量检测 目的 及时全面掌握水环境质量的动态变化特征 为水质的准确评价和水资源的合理开发利用提供准确可靠的资料 具体体现为以下几个方面 1 提供代表水环境质量现状的数据 2 确定水体中污染物的时空分布状况 追溯污染物的来源 污染途径 迁移转化 消长规律 预测水体污染的变化趋势 3 判断水污染对环境生物和人体健康造成的影响 评价污染防治措施的实际效果 为制定有关法规 水环境质量标准 污染物排放标准等提供科学依据 4 探明各种污染物的污染原因及污染机理 水环境质量检测目的与监测项目选择 监测项目选择 应遵循以下原则 1 选择对水体环境影响大的项目 2 选择已有可靠的监测技术 并能获得准确数据的项目 3 已有水质标准或其他规定的项目 4 在水中含量已接近或超过规定的标准浓度和总量指标 并且污染趋势还在上升的项目 5 被分析样品具有广泛代表性 水环境质量检测目的与监测项目选择 1 水质监测站网水质监测站网是在一定地区 按一定原则 以适当数量的水质监测站构成的水质资料收集系统 根据需要 以最小的代价和最高的效率 使站网具有最佳的整体功能 是水质监测站网规划与建设的目标 水质监测站网的建立与设置根据其目的及所要完成的任务 可分为基本站 辅助站 背景站 地表水水质监测 2 监测断面的设置水质监测取样断面的布设原则一般应布设对照 控制 削减三类断面 对照断面 设置目的 了解流入某一区域 监测段 前的水质状况 提供这一水系区域本底值 设置方法 位于该区域所有污染源上游处 排污口上游100 500m处断面数目 一个河段区域一个对照断面 有主要支流时可酌情增加 地表水水质监测 控制断面 设置目的 监测污染源对水质影响 设置方法 主要排污口下游较充分混合的断面下游断面数目 多个 根据城市的工业布局和排污口分布情况而定 削减断面 设置目的 了解经稀释扩散和自净后 河流水质情况 设置方法 最后一个排污口下游1500m处 断面数目 1个 地表水水质监测 水质监测取样断面的布设原则1 调查范围的两端布设一个取样断面2 重点保护水域及环境敏感点附近水域应布设取样断面3 水文特征突然变化处 如支流汇入 应布设取样断面4 水质急剧变化处 如有污水排入 应布设取样断面 地表水水质监测 5 重点水工构筑物附近 如取水口 闸坝 应布设取样断面6 建设项目拟建排污口上游500米处应布设取样断面 断面确定后 根据河宽布置采样垂线 每条垂线上 根据水深设置采样点 样品数量的规定如下 一级评价 每个水质采样点取1份水样二级评价 每条采样垂线取1份混合水样三级评价 每个断面取1份混合水样 地表水水质监测 河流 取样断面上取样垂线的布设 当河流面形状为矩形或相近于矩形时 可按下列原则布设 1 小河 在取样断面的主流线上设一条取样垂线 2 大 中河 河宽50m 共设三条取样垂线 在主流线上及距两岸不少于0 5m 并有明显水流的地方各设一条取样垂线 地表水水质监测 4 特大河 由于河流过宽 应适当增加取样垂线数 而且主流线两侧的垂线数目不必相等 拟设置排污口一侧可以多一些 如断面形状十分不规则时 应结合主流线的位置 适当调整陛样垂线的位置和数目 地表水水质监测 垂线上取样水深的确定 在一条垂线上 水深大于5m时 在水面下0 5m水深处及在距河底0 5m处各取样一个 水深为1 5m时 只在水面下0 5m处取一个样 在水深 1m时 取样点距水面不应小于0 3m 距河底也不应小于0 3m 对于三级评价的小河不论河水深浅 只在一条垂线上一个点取一个样 一般情况下取样点应在水面下0 5m处 距河底不应小于0 3m 地表水水质监测 取样方法 一级评价 每个取样点的水样均应分析 不取混合样 二 三级评价 需要预测混合过程段水质的场合 每次应将该段内各取样断面中每条垂线上的水样混合成一个水样 其它情况每个取样断面每次只取一个混合水样 地表水水质监测 湖泊 水库 取样位置上取样点的布设 1 大 中型湖泊与水库 平均水深小于10m时 取样点设在水面下0 5m处 但距湖库底不应小于0 5m 平均水深大于等于10m时 首先应找到斜温层 在水面下0 5m及斜温层以下 距湖库底0 5m以上处各取一个水样 2 小型湖泊与水库 平均水深小于10m时 水面下0 5m 并距湖库底不小于0 5m处设一取样点 平均水深大于等于10m时 水面下0 5m处和水深10m 并距底不小于0 5m处各设一取样点 地表水水质监测 取样方法 1 小型湖泊与水库 如水深小于10m时 每个取样位置取一个水样 如水深大于等于10m时 则一般只取一个混合样 在上下层水质差距较大时 可不进行混合 2 大 中型湖泊与水库 各取样位置上不同深度的水样均不混合 河口 取样点的布设和取样方法与河流部分相同 地表水水质监测 E C C B B A A 地表水水质监测 监测断面 排污口 工厂 取水口 D D F G E F G 采样时间和采样频率的确定所采水样要具代表性 能反映出水质在时间和空间上的变化规律 对于较大水系干流和中 小河流全年采样不少于6次 采样时间为丰水期 枯水期和平水