水资源与水质指标 (2)

第三章水体环境污染与控制,第三章水体环境污染与控制,水资源,水灾害,水污染,第一节水资源与水质指标,第二节水体环境污染概述,第三章水体环境污染与控制,第三节水体环境污染控制,第一节水资源与水质指标,一、水资源与水循环二、水质与水质指标三、水质标准,第三章水体环境污染与控制,全球总贮水量估计为13.9亿立方千米；其中淡水总量仅为0.36亿立方千米；除冰川外，可利用的淡水总量不足世界总贮水量的1%。,（一）地球上水的分布,一、水资源与水循环,地球上各种形态的水在太阳辐射能和地心引力的相互作用下，通过蒸发、输送、降水、渗透及径流，不断发生相态转换的周而复始的运动过程。作用：热量输送、调节气候,水循环的基本动力,（二）地球上水的循环,一、水资源与水循环,1、水的自然循环,水循环示意图,开始,海洋大气,陆地大气,1、水的自然循环,蒸发：,海面占87.5%,陆地水面和土面蒸发和植物的蒸腾占12.5%,降水：,降到海面,降到陆地,输送：,海面陆地（降水）,陆地海面（地下径流）,水的性质基本不变,1、水的自然循环,抽提,处理,河流、湖泊,生产、生活,给水系统,排水系统,2、水的社会循环,水的性质不断变化,（二）地球上水的循环,1、水资源的含义,广义：地球上各种形态的水。狭义：地球表层可供人类利用并逐年得到更新的那部分水量资源。如大气降水，江河、湖泊、水库、土壤和含水层的淡水等。,（三）水资源的含义与特性,一、水资源与水循环,作用上的重要性补给上的有限性时空上的多变性利用上的多样性,2、水资源的特性,（三）水资源的含义与特性,短片1,短片2,（一）水质(waterquality),水体质量的简称。是指水与水中的杂质共同表现的综合特征。,第一节水资源与水质指标,二、水质与水质指标,天然水的水质,可溶性物质,无机盐离子,溶解的气体,有机物,不溶性物质,悬浮颗粒物,（二）水质指标,物理指标:感官物理性指标如浊度、温度、色度、溴和味、透明度等；非感官物理性指标悬浮物、电导率等。,化学指标:一般性化学指标如pH、碱度、硬度、总含盐量等；有毒化学指标如有机毒物、无机毒物的含量等；氧平衡指标。,生物指标:反映水体受生物性污染的过程及饮用水的卫生安全程度。如细菌总数、大肠杆菌。,二、水质与水质指标,是水质性质及其量化的具体表现，指水体中除水分子以外所含有的其它物质的种类和数量（浓度）。,水中杂质具体衡量的尺度。,（二）水质指标,1、色度,色度是衡量水质颜色的外观指标。,2、浊度,浊度是衡量水的混浊程度的一个物理性指标。,3、温度,水的温度也是一个重要的物理指标。,4、悬浮固体（SSsuspendedsubstance）,表征水体中不溶性物质含量的一个物理性指标。,5、pH值,反映水的酸碱强弱的指标。,6、氧平衡指标（耗氧有机物含量）,污水的有机污染物的组成较复杂，现有技术难以分别测定各类有机物的含量，通常也没有必要。从水体有机污染物看，其主要危害是消耗水中溶解氧。实际工作中一般采用生物化学需氧量（BOD）、化学需氧量（COD、OC）、总有机碳（TOC）、总需氧量（TOD）等指标来反映水中需氧有机物的含量。,（二）水质指标,化学需氧量(COD)(ChemicalOxygenDemand)定义：在规定条件下，使水样中能被氧化的物质氧化所需耗用氧化剂的量，以每升水消耗的氧的毫克数表示(mg/L)。,COD值用于反映水体受有机物污染的程度，COD值越高，有机物物质含量越多。,目前常用的氧化剂主要是重铬酸钾（K2Cr2O7）或高锰酸钾(KMnO4)，分别记作CODCr和CODMn；国家标准为重铬酸钾法，用高锰酸钾法测得的结果又称高猛酸盐指数。,高锰酸盐指数：又称高锰酸盐需氧量、高锰酸盐氧化性。指用高锰酸钾作氧化剂测定水中需氧污染物（有机物、亚硝酸盐、亚铁盐和硫化物等还原性物质）的化学需氧量。记作CODMn或Mn。,6、氧平衡指标（耗氧有机物含量）,生化需氧量(BOD)(BiochemicalOxygenDemand)定义：指在好气条件下，微生物分解水中有机物质的生物化学过程中所需溶解氧的量。以O2(mg/L)表示。,微生物活动与温度密切相关，一般以20作为测BOD的标准温度。完成第一阶段需要20天左右。为了利于测定，一般以5日作为测定的标准时间，记作BOD5。它通常是BOD总的70%左右。,有机物的生物化学作用分为两个阶段完成：有机物转化为无机物的二氧化碳、水和氨；氨被转化为亚硝酸盐与硝酸盐。,6、氧平衡指标（耗氧有机物含量）,COD与BOD比较,BOD在一般情况下能较准确的反映水污染情况，但受到时间和废水性质的限制。,COD的测定不受废水条件的限制，并能在23小时内完成，但不能表示可被微生物降解的有机物量。此外，废水中的还原性无机物也能消耗部分氧，造成一定的误差。,水质相对稳定条件下，COD与BOD之间有一定关系：CODCrBOD5CODMn。,BOD5/CODCr比值可作为废水是否适宜生化法处理的一个衡量指标，比值越大，越容易被生化处理。一般人认为BOD5/COD大于0.3的废水才适宜用生化处理方法。,6、氧平衡指标（耗氧有机物含量）,总有机碳量TOC（TotalOrganicCarbon）：水中溶解性和悬浮性有机物中存在的全部碳量。,总需氧量TOD（TotalOxygenDemand）：水中有机物除含有机碳外，尚含有氢、氮、硫等元素。当这些元素全部被氧化时所需的氧量。,TOC、TOD的测定都是燃烧化学氧化反应，前者测定结果以碳表示，后者则以氧表示。TOC、TOD的耗氧过程与BOD的耗氧过程有本质的区别。各种水质之间TOC和TOD与BOD不存在固定的相关关系。,6、氧平衡指标（耗氧有机物含量）,溶解氧(DO)(DissolvedOxygen)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)。在水生物的生存中，溶解氧（DO）是不可缺少的，在自然净化中作用很大，是有机污染的重要指标。水污染越严重，污水中溶解氧（DO）越少。,7、有毒物质指标指达到一定浓度后，对人体健康、水生生物的生长造成危害的物质。品种繁多，可分为无机毒物和有机毒物，检测内容视具体情况而定。,（二）水质指标,8、细菌污染指标,用两种指标表示水体被细菌污染的程度。,细菌总数：是指1mL水中含有各种细菌的总数，反映水所受细菌污染程度的指标。,大肠菌数：是指1L水中所含大肠菌个数。水体受粪便污染程度的指标。,三、水质标准,环境标准,环境标准：（也称环境保护标准）是对环境保护领域中各种需要规范的事物的技术属性所做的规定。,第一节水资源与水质指标,我国环境标准体系,环境质量标准,污染物排放标准,核心,放射性与电磁辐射标准,环境监测规范、方法标准,环境标准样品标准,环境基础标准,环境保护和管理技术规范,三、水质标准,（一）水环境质量标准,1、概念,水环境质量标准：（简称水质标准）是为保障人体健康、维护生态良性循环和保障社会物质财富，基于水环境质量基准，结合社会经济、技术能力制定的控制环境中各类污染物浓度水平的限制。,水环境质量基准：指环境中污染物对特定对象（人或其它生物）不产生不良或有害影响的最大剂量（无作用剂量）或浓度。,地面水水质标准（GB3838-2002）我国地面水分五大类。一类水质：水质良好。二类水质：水质受轻度污染。三类水质：适用于集中式生活饮用水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。四类水质：适用于一般工业保护区及人体非直接接触的娱乐用水区。五类水质：适用于农业用水区及一般景观要求水域。超过五类水质标准的水体基本上已无使用功能。,（一）水环境质量标准,2、我国的水质标准,水质指标与水质标准,生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）制定标准的原则：卫生安全可靠化学成分对人无害使用时不致造成其他不良影响。,其他专项用水水质标准农业灌溉水质标准（GB5084-2005）渔业水质标准（GB11607-1989）,2、我国的水质标准,污水综合排放标准（GB8978-1996）中将排放的污染物按其性质和控制要求分为两类类：对人体健康有长远影响的污染物，共13种；类：长远影响小于类污染物，共有26种