环境导论第二章第二节水污染与水环境管理 PPT课件

2020 4 5 1 第三节水污染与水环境管理定义 水体因某种物质的介入 而导致其化学 物理 生物或者放射性等方面特征的改变 从而影响水的有效利用 危害人体健康或者破坏生态环境 造成水质恶化的现象称为水污染 2020 4 5 2 一 水质参数 水质指标物理指标化学指标生物指标 2020 4 5 3 不同温度下绝对纯水的理论电导率 电阻率和pH值 4 天然水中的杂质及对水质的影响 2020 4 5 5 常用水质指标 物理指标化学指标生物指标 2020 4 5 6 物理指标 1 悬浮固体 悬浮于水中固体物质 SS mg L 2 溶解性总固体 溶于水的各种无机物质和有机物质的总和 TDS mg L 3 浊度 悬浮物和胶体物质使水产生的浑浊度 NTU 1L水中含有1mgSiQ2所构成的浊度为一个标准浊度单位 简称1度 2020 4 5 7 物理指标 5 电阻率 电极截面积为1cm2 两电极之间的距离为1cm时的电阻 单位 cm 6 电导率 单位距离上的电导 表示水中电离性物质的总数 单位S cm 7 EC值 可用来测量液体肥料或种植介质中的可溶性离子浓度 单位mS cm 测量温度通常为25 正常EC值在1 4mS cm 基质中可溶性盐含量 EC值 过高 可能会形成反渗透压 将根系中的水分置换出来 使根尖变褐或者干枯 2020 4 5 8 化学指标 1 pH 表示水中酸 碱的强度 2 硬度 水中由于加热过程蒸发浓缩 容易形成水垢的金属离子的总浓度 通常情况下指水中Ca2 Mg2 的总量 单位mmol L mg L CaCO3 CaO 3 总含盐量 表示水中所含盐类的数量 也就是水中全部阳离子和阴离子的总量 又称矿化度 单位mg L 4 化学需氧量 在一定的条件下 采用一定的强氧化剂处理水样时 所消耗的氧化剂量 表示水中还原性物质的多少 简称COD 单位mg L 2020 4 5 9 化学指标 5 生化需氧量 在温度 时间都一定的条件下 微生物在分解氧化水中有机物的过程中所消耗的溶解氧量 简称BOD 单位mg L 6 总有机碳 水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量 通常作为评价水体有机物污染程度的重要依据 简称TOC 单位mg L 7 总氮 水中全部含氮物质的总和 包括NH3 N NO2 N NO3 N 单位mg L 8 有机氮 水中蛋白质 氨基酸 尿素等含氮有机物的总量 单位mg L 9 有毒物 持久性污染物等水中含有能够危害人体健康和水体中的水生生物生长的物质 单位mg L 2020 4 5 10 生物指标 1 细菌总数 水样在营养琼脂培养基中于37 培养24小时后所生长细菌菌落的总数 主要作为判定饮用水 水源水 地表水等水体受到生活污水污染的程度 2 总大肠菌群 指一群好氧及兼性厌氧 在37 生长时能使乳糖发酵 在24h内产酸产气的革兰氏阴性无芽孢杆菌 它主要来源于人畜粪便 通常可作为水体粪便污染的指标菌 2020 4 5 11 单位换算 1GPM 3 785L min 0 227T h1bar 0 1MPa 14 5psi 1 013kg1M cm 1us cm 0 001ms cm1cm 0 3937inch 0 0328ft1ppm 1mg L1mmol L 56mg LCaO 100mg LCaCO3 2020 4 5 12 二 水污染 13 2020 4 5 14 2020 4 5 15 2020 4 5 16 2020 4 5 废水中污染物浓度大 废水成分复杂且不易净化 带有颜色或异味 废水水量和水质变化大 1 点污染源 工业废水 水污染的主要来源 2020 4 5 17 生活污水 主要来自家庭 商业 学校 旅游服务业及其他城市公用设施 包括厕所冲洗水 厨房洗涤水 洗衣机排水 沐浴排水及其他排水等 生活污水中99 9 是水 固体物不到0 1 大量合成洗涤剂 2020 4 5 18 2 面污染源 农业面源污染 城市径流污染 2020 4 5 19 3 线污染源 输油 气管道 矿物 尾渣等输送线 污水沟道 道路 2020 4 5 20 1 悬浮物 使水体变浑 影响水生植物的光合作用 吸附有机毒物 重金属等 形成危害更大的复合污染物沉入水底 日久形成淤积 妨碍水上交通或减少水库容量 增加挖泥负担 2 耗氧有机物 排入水体后能在微生物作用下分解为简单的无机物 在分解过程中消耗氧气 使水体中的溶解氧减少 影响鱼类和水生生物的生存 造成水体变黑发臭 三 主要的水污染物质 2020 4 5 21 3 植物性营养物 主要指含有氮 磷的无机 有机化合物 易引起水中藻类及其他浮游生物大量繁殖 形成富营养化 使自来水处理厂运行困难 造成饮用水的异味 严重时会使水中溶解氧下降 鱼类大量死亡 甚至会导致湖泊的干涸灭亡 4 重金属 重金属是具有潜在危害的重要污染物质 从20世纪50年代前后日本出现的水俣病和骨痛病 均已查明是由于汞 镉污染引起的公害病 重金属的环境污染已受到人们极大的关注 2020 4 5 22 5 难降解有机物 指难以被微生物降解的有机物 能在水中长期稳定地存留 并通过食物链富集 最后进入人体 它们中的一部分化合物即使在十分低的含量下仍具有致癌 致畸和致突变的作用 6 石油类 主要来源于船舶废水 工业废水 海上石油开采及大气石油烃沉降 它会阻止氧进入水中 妨碍水生植物的光合作用 同时 石油还会粘附在鱼鳃上 使之呼吸困难直至死亡 还会抑制水鸟产卵和孵化 食用在含有石油的水中生长的鱼类等水产品 会危及人体健康 2020 4 5 23 7 酸碱 主要来自矿山排水及许多工业废水 它会破坏水生生态系统的平衡 影响渔业生产 腐蚀船只 桥梁及其他水上建筑 用酸化或碱化的水浇灌农田 会破坏土壤的理化性质 对工业 农业 渔业和生活用水都会产生不良的影响 8 病原体 生活污水 医院污水和屠宰 制革 洗毛 生物制品等工业废水 常含有各种病原体 如病毒 病菌 寄生虫 会传播霍乱 伤寒 胃炎 肠炎 痢疾以及其他病毒传染的疾病和寄生虫病 2020 4 5 24 水污染物质分类 持久性污染物指标 重金属 难降解有机物 非持久性污染物 一般易降解有机物 热污染 酸碱性污染物 2020 4 5 25 水污染物质分类 持久性污染物指标 重金属 难降解有机物 非持久性污染物 一般易降解有机物 热污染 酸碱性污染物 2020 4 5 26 污染评价指标 水环境质量标准 污染物排放标准 物理性指标 化学性指标 安全性指标 生物性指标染 指标内容 2020 4 5 27 四 水污染特征 河流污染 湖泊 水库 污染 海洋污染 地下水污染 2020 4 5 28 特点 污染程度随径流量变化 染物扩散快 污染影响大 我国的河流污染状况 中国主要河流有机污染普遍 面源污染日益突出 辽河 海河污染严重 淮河水质较差 黄河水质不容乐观 松花江水质尚可 珠江 长江水质总体良好 各大流域片的主要污染河段均集中在城市河段 63 8 的城市河段为IV至劣V类水质 河流污染 2020 4 5 29 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 地表水环境质量标准 GB3838 2002 2020 4 5 30 特点 污染来源广 途径多 种类复杂 污染稀释和搬运能力弱 生物降解和累积能力强 我国主要湖泊富营养化状况 主要湖泊富营养化问题突出 滇池 太湖 湖泊 水库 污染 2020 4 5 31 特点 污染来源广泛 污染难于治理 污染危害严重 我国地下水污染状况 主要集中在北方地区 地下水污染 2020 4 5 32 我国近海污染状况 渤海 东海 南海以渤海为例 60年代以前 3次 70年代 9次 80年代 74次90年代 1990年34次 1998年22次 1999年7月3日 出现了1500km2面积的严重赤潮 7月15日更扩大到了6500km2 2000年仅辽宁 浙江两次较大赤潮造成的渔业损失就近3亿元 特点 污染源多而复杂 污染的持续性强 污染扩散范围大 海洋污染 2020 4 5 33 汞 Hg 汞的毒性很强 而有机汞化合物的毒性又超过无机汞 无机汞如HgCl2等难溶 因而不易进入生物组织 有机汞如烷基汞 苯基汞等 有很强的脂溶性 易进入生物组织 并有很高的蓄积作用 无机汞在水体中易沉积于底层沉积物中 在微生物作用下可转化为有机汞而进入生物体内 再通过食物链作用逐渐浓集 最后影响到人体 汞在无脊椎动物体中的富集可达10万倍 日本的水俣病就是人长期吃富集甲基汞的鱼而造成的 2020 4 5 34 镉 Cd 镉的化合物毒性大 蓄积性也很强 动物吸收的镉很少能排出体外 受镉污染的河水用作灌溉农田 可引起土壤镉污染 进而污染农作物 最后影响到人体 日本的痛痛病就是吃了被含镉污水生产的稻米所致 镉进入人体后 主要贮存在肝 肾组织中不易排出 镉的慢性毒性主要使肾脏吸收能力不全 降低机体免疫能力及导致骨质疏松 软化 如骨痛病所出现的骨萎缩 变形 骨折等 2020 4 5 35 铬 Cr 主要有三价 六价铬两种 六价铬对人毒性最大 六价铬具强氧化性 对皮肤 粘膜有强烈腐蚀性 在慢性影响上 六价铬有致畸 致突变与致癌等作用 砷 As 砷是传统的剧毒物 As2O3即砒霜 对人体有很大毒性 长期饮用含砷的水会慢性中毒 主要表现是神经衰弱 腹痛 呕吐 肝痛 肝大等消化系统障碍 并常伴有皮肤癌 肝癌 肾癌 肺癌等发病率增高现象 2020 4 5 36 内蒙古某地村民长期饮用含砷严重超标的地下水 致使不少村民患有严重的皮肤病 2020 4 5 37 水环境管理行政机构管理制度中美水环境管理区别管理模式 2020 4 5 38 行政机构 2020 4 5 39 标准体系涉水环境与资源标准信息 一水利行业水环境标准 水环境卫生标准 工程建设领域水环境标准化 中国水环境污染物排放标准的最新现状 中国水环境基础标准和监测分析方法标准的现状 水环境标准样品 标准物质 标准 城市供水水质标准 2020 4 5 40 中美水环境管理区别1 技术性标准还包括陈述性的目标标准2 水质标准与排放标准关系的反思3 水环境标准可操作性的探讨4 如法律保障 2020 4 5 41 水环境管理模式1 2020 4 5 42 43 水环境管理模式 一 以环保局或者水利部为主的水环境管理 二 分散 集成水环境管理模式 三 流域水环境管理模式 四 区域水环境管理模式 2020 4 5 44 一 以环保局或水利部为主的水环境管理 以环保部门为主体集中管理水环境 法国与德国是典型国家 法国在环境部设有专门的水务管理司 主要职责是管理和保护水资源 在防止水污染和预防洪水方面与国家有关机构 社会团体 企业协同采取干预行动 在德国 联邦环保部负责包括防洪 水资源利用 水污染控制 以及污水处理 水质监测 发布水质标准等工作 水利部门全面负责水管理的典型代表国家是荷兰 在荷兰 水利部负责制定国家水战略指导性的方针 以及国家级水域及防洪工程的管理 省级水利部门负责制定非国管的区域水与防洪的战略政策 以及地下水的开采及部分渠道航运的具体管理 2020 4 5 45 二 分散 集成水环境管理模式 1 普通分散管理模式 英国 加拿大 日本 在英国 水环境管理由政府的有关部门分别承担 在加拿大 环境 渔业 海洋和农业部等联邦政府部门都设有专门的水管理机构 在日本 环境厅负责环境用水与水环境保护工作 农林水产省主管农田水利 厚生省主管生活用水 通商省主管工业用水和水力发电 建设省主管防洪和水土保持 其他水资源开发利用工作分别由其他部门负责 2020 4 5 46 二 分散 集成水环境管理模式 2 部级集成分散管理模式 以色列 以色列是部级别的集成分散式管理模式的代表农业部长负责全国水资源的管理工作 其领导 国家水委会 对全国水资源的保护与开发利用进行统一管理 主要职能是制定国家水资源开发利用规划 国家水利工程进行评估 审批和管理 国家水的年度生产和分配计划 负责全国水资源开发生产的审批和许可证的发放 水资源的水质监测和污染防治 国家有关水资源保护与开发利用的政策法规等 2020 4 5 47 二 分散 集成水环境管理模式 3 国家集成分散管理模式 澳大利亚 印度 澳大利亚国家水资源理事会是水资源管理最高组织 由联邦 州和北部地方的部长组成 联邦国家开发部长任主席 印度国家水资源委员会是以印度总理为首 由各相关部和邦的负责官员组成 职责是制定和监督国家水政策 审查水资源开发计划 协调各邦间水资源利用的冲突等 2020 4 5 48 三 流域水环境管理模式 按流域统一管理水环境 使水资源管理和水污染防治统一管理 成为一种逐步被接受的水环境管理模式 目前 大多数发达国家一般通过流域范围内的综合利用来对水资源与水污染实行统一管理 英国在流域层面实施的是以流域为单元的综合性集中管理 在较大的河流上都设有流域委员会 水务局或水公司 统一流域水资源的规划和水利工程的建设与管理 直至供水到用户 然后进行污水回收与处理 形成一条龙的水管理服务体系 2020 4 5 49 四 区域水环境管理模式 英国政府根据1963年 1974年和1989年对 水资源法 进行了修正 将英格兰和威尔士划分为10个区域性水管理局 综合管理辖区内的水资源管理 污染控制 渔业 防洪 水土恢复与保持等问题 改变了水资源