环保概论课件3_水资源与水污染防治

1、LOGO3 3 水资源与水污染防治水资源与水污染防治2021-11-20Environmental Protection主要内容2021-11-20Environmental Protection水资源与水循环水资源与水循环1水体污染水体污染2水体污染防治水体污染防治33.1 水资源与水循环水资源与水循环2021-11-20Environmental Protection3.1.1 世界水资源世界水资源3.1 水资源与水循环水资源与水循环2021-11-20Environmental Protection3.1.1 世界水资源世界水资源3.1 水资源与水循环水资源与水循环2021-11-20E

2、nvironmental Protection3.1.2 水资源循环水资源循环3.1 水资源与水循环水资源与水循环2021-11-20Environmental Protection3.1.3 人类对水的需要人类对水的需要不同地区工业用水与其他主要用水户的比较图不同地区工业用水与其他主要用水户的比较图 3.1 水资源与水循环水资源与水循环2021-11-20Environmental Protection3.1.3 人类对水的需要人类对水的需要 人类对水的依赖是众所周知的，不论是生活还是生产人类对水的依赖是众所周知的，不论是生活还是生产活动都离不开水，且随着人口的增长和社会经济发展，活动都离不

3、开水，且随着人口的增长和社会经济发展，人类对水的需求量将大幅增长。人类对水的需求量将大幅增长。 世界人均可用淡水量约世界人均可用淡水量约9200立方米立方米A.B.中国人均可用淡水量约中国人均可用淡水量约2300立方米，为世界的立方米，为世界的1/4C.北京人均可用淡水量约北京人均可用淡水量约290立方米，为世界的立方米，为世界的1/32,中国的中国的1/83.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.1 水体污染的含义水体污染的含义3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection水体自净水体自净

4、 各类天然水体都有一定的自净能力。污染物质进入天各类天然水体都有一定的自净能力。污染物质进入天然水体后，由于一系列物理、化学及生化的共同作用，会然水体后，由于一系列物理、化学及生化的共同作用，会使污染物在水中的浓度降低，这种现象称为水体自净。使污染物在水中的浓度降低，这种现象称为水体自净。物理净化物理净化天然水体通过扩散天然水体通过扩散、稀释、沉淀和挥、稀释、沉淀和挥发等物理作用，使发等物理作用，使污染物质浓度降低污染物质浓度降低的过程的过程化学净化化学净化天然水体通过分解天然水体通过分解、氧化还原、凝聚、氧化还原、凝聚、吸附、酸碱反应、吸附、酸碱反应等作用，使污染物等作用，使污染物质的存在形

5、态发生质的存在形态发生变化或浓度降低的变化或浓度降低的过程过程生物净化生物净化天然水体中的生物天然水体中的生物，尤其是微生物在，尤其是微生物在生命活动过程中不生命活动过程中不断将水中有机物氧断将水中有机物氧化分解成无机物的化分解成无机物的过程过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection水体自净水体自净 虽然天然水体有一定的自净能力，但是在一定时间和空虽然天然水体有一定的自净能力，但是在一定时间和空间范围内，如果污染物质大量进入天然水体并超过了其自净间范围内，如果污染物质大量进入天然水体并超过了其自净能力时，就会造成水体污染。能力时，就会造成水

6、体污染。由于污染物进入水体，其含量超由于污染物进入水体，其含量超过了水体的本底含量和自净能力，致使水体的水质、过了水体的本底含量和自净能力，致使水体的水质、底质及生物群落组成发生变化，从而降低了水体的使底质及生物群落组成发生变化，从而降低了水体的使用价值和使用功能的现象，称为水体污染。用价值和使用功能的现象，称为水体污染。3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.2 水体污染物水体污染物颗粒状污染物、酸碱及无机盐、植物营养物颗粒状污染物、酸碱及无机盐、植物营养物N、P非金属有害物、重金属毒性物等非金属有害物、重金属毒性物等 碳水化合物，

7、蛋白质，脂肪等碳水化合物，蛋白质，脂肪等酚类化合物、有机农药、聚氯联苯、多环芳烃酚类化合物、有机农药、聚氯联苯、多环芳烃放射性物质、生物污染物质、感官性污染物放射性物质、生物污染物质、感官性污染物无机无毒物无机无毒物无机有毒物无机有毒物有机无毒物有机无毒物 有机有毒物有机有毒物其他污染物其他污染物3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection用化学氧化剂氧化水中的有机污染物时所需用化学氧化剂氧化水中的有机污染物时所需的氧量，以每升水消耗氧的毫克数表示（的氧量，以每升水消耗氧的毫克数表示（mg/Lmg/L）. .在人工控制条件下，使水中的有机物在在人

8、工控制条件下，使水中的有机物在微生物作用下进行生物氧化，在一定时间内消耗的溶解氧的数量，可以微生物作用下进行生物氧化，在一定时间内消耗的溶解氧的数量，可以间接的反映出有机物的数量。以每升水消耗氧的毫克数表示（间接的反映出有机物的数量。以每升水消耗氧的毫克数表示（mg/Lmg/L）. .是指在特殊的燃烧器中，以铂为催化剂，在是指在特殊的燃烧器中，以铂为催化剂，在900900度度温度下使一定量水样汽化，其中有机物燃烧，再测定气体载体中氧的减温度下使一定量水样汽化，其中有机物燃烧，再测定气体载体中氧的减少量，作为有机物完全氧化所需要的氧量少量，作为有机物完全氧化所需要的氧量. .在特殊的燃烧器中，以

9、铂为催化剂，在在特殊的燃烧器中，以铂为催化剂，在900900下，下，使水样汽化燃烧，燃烧后测定气体中二氧化碳含量，从而确定水中的碳使水样汽化燃烧，燃烧后测定气体中二氧化碳含量，从而确定水中的碳元素总量，再减去无机碳元素含量元素总量，再减去无机碳元素含量. .3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程水体富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量水体富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。过多所引起的水质污染现象。由于水体中氮、磷营养物质的富集，引起藻类及其由于水体中氮、磷营养物质的

10、富集，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧下降，使鱼类或其他生他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧下降，使鱼类或其他生物大量死亡、水质恶化的现象。物大量死亡、水质恶化的现象。3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程水体富营养水体富营养化类型化类型天然富营养化天然富营养化: : 由于天然富集而使得水体营养物质浓度逐渐增高发生水质变化的过程。 人为富营养化人为富营养化: : 人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象。 3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmen

11、tal Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程贫营养湖富营养湖营养物质缺乏营养物质丰富浮游藻类稀少浮游藻类较多有根植物稀疏有根植物茂盛湖盆通常较深湖盆通常较浅湖底常为砂石砂砾湖底多为淤泥沉积物水质清澈透亮水质混浊发暗湖水温度较低湖水温度较高特征性鱼类：鲑鱼等特征性鱼类：草、鲤、鲢等3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程水华：水华：是淡水中的一种自然生态现象，由藻类引起，如蓝藻、绿藻、硅藻等，也就是水的富营养化。水华发生时，水一般呈蓝色或绿色，出现腥臭味的浮沫。蓝藻严重暴发

12、时，会造成鱼类死亡；蓝藻中有些种类还会产生毒素，对鱼类、人畜产生毒害。 水体富营养化水体富营养化的表现形式的表现形式赤潮：赤潮：被喻为“红色幽灵”，它是海洋中某一种或某几种浮游生物在一定环境条件下爆发性繁殖或高度聚集，引起海水变色，影响和危害其它海洋生物正常生存的灾害性海洋生态异常现象。赤潮爆发时，因赤潮生物种类和数量的不同，海水可呈现红、黄、绿等不同颜色。3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3

13、水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染

14、2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Prot

15、ection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程

16、3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Enviro

17、nmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营

18、养化过程水体富营养化过程富营养化的富营养化的危害危害造成感官污染造成感官污染引起水质引起水质恶化恶化减少鱼类活减少鱼类活动的空间动的空间藻类分解的有藻类分解的有害物质伤害水害物质伤害水生生物生生物消耗水中的消耗水中的溶解氧，严溶解氧，严重影响鱼类重影响鱼类生存生存3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.3 水体富营养化过程水体富营养化过程对废水作深度处理去除对废水作深度处理去除N N、P P使用化学药剂使用化学药剂排水改道引流排水改道引流打捞藻类打捞藻类改变水体的水文参数（流速、温度等）改变水体的水文参数（流速、温度等）引水（不含营养

19、物）引水（不含营养物）进行稀释进行稀释不用含磷洗涤剂不用含磷洗涤剂疏浚底泥疏浚底泥人工曝气人工曝气防治水体富营养化的方法防治水体富营养化的方法3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.4 水体污染源水体污染源水体水体污染源污染源天然污染源天然污染源: : 自然界自行向水体释放污染物或造成有害影响的场所，诸如岩石和矿物的风化和水解、火山喷发、水流冲蚀地表、大气降尘的降水淋洗等都属于天然污染物的来源。人为污染源人为污染源: : 人为污染源是指由人类活动形成的污染源，是水体污染防治的主要对象。人为污染源体系很复杂，根据不同的标准可以分为不同的

20、类型。导致水体污染的污染物的发生源。即向水体排放污染物和对水体产生有害影响的场所、设备和装置。3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection3.2.4 水体污染源水体污染源人为污染源的分类人为污染源的分类人类活动方式人类活动方式可分为工业、农业可分为工业、农业、交通、生活等污、交通、生活等污染源染源等等可分为有机、无机、可分为有机、无机、热放射性、重金属、热放射性、重金属、病源体等污染源病源体等污染源污染物种类污染物种类可以分为点源和非点可以分为点源和非点源源污染物空间分布方式污染物空间分布方式3.2 水体污染水体污染2021-11-20Envir

21、onmental Protection3.2.5 水体污染的危害水体污染的危害 严重影响人的健康严重影响人的健康A.B.造成水环境生态系统破坏造成水环境生态系统破坏C.加剧了缺水状况加剧了缺水状况D.对农作物产生危害对农作物产生危害E.造成了较大的经济损失造成了较大的经济损失3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection内蒙古自治区默特左旗塔布赛乡黑河村的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。 3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection松花江苯胺导致的水体污染 3.2 水体

22、污染水体污染2021-11-20Environmental Protection水污染导致的鱼类死亡3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection排污口排出的污水3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection水污染导致的鱼类死亡3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection感官污染3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection河流的污染给人类带来什么3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmen

23、tal Protection这还是河流吗3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection水污染导致的大量泡沫3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection水污染摧毁的是生活，希望3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection这样的景象在我们身边不少3.2 水体污染水体污染2021-11-20Environmental Protection含重金属工业废水污染的河流3.3 水体污染防治水体污染防治2021-11-20Environmental Protectio

24、n3.3.1 污水处理技术污水处理技术污水处理方法污水处理方法物理法物理法化学法化学法物化法物化法生物法生物法筛滤离心分离重力分离中和法氧化还原化学沉淀混凝法气浮法吸附法离子交换萃取电解法膜分离好氧法厌氧法自然生物处理活性污泥法生物膜法厌氧接触法厌氧生物滤池稳定塘法污水灌溉3.3 水体污染防治水体污染防治2021-11-20Environmental Protection物理法物理法通过物理作用，来分离、回收污水中不溶解的、呈悬浮状的通过物理作用，来分离、回收污水中不溶解的、呈悬浮状的污染物质，在处理过程中不改变其化学性质。污染物质，在处理过程中不改变其化学性质。筛滤筛滤离心法离心法针对污染物

25、具有一定形状及尺寸大小的特性，利用针对污染物具有一定形状及尺寸大小的特性，利用筛网、多孔介质或颗粒床层机械截流作用，将其从筛网、多孔介质或颗粒床层机械截流作用，将其从水中去除。水中去除。用离心场取代重力场来提高悬浮物与水分离效果或用离心场取代重力场来提高悬浮物与水分离效果或加快分离过程。加快分离过程。重力法重力法由于许多悬浮物的密度与水的密度存在较大差异，由于许多悬浮物的密度与水的密度存在较大差异，他们在水中会自然上浮或下沉，利用这一性质，可他们在水中会自然上浮或下沉，利用这一性质，可以很容易的将他们从水中去除。以很容易的将他们从水中去除。3.3 水体污染防治水体污染防治2021-11-20E

26、nvironmental Protection物理法物理法3.3 水体污染防治水体污染防治2021-11-20Environmental Protection化学法化学法向污水中投加化学试剂，利用化学反应来分离、回收污水中向污水中投加化学试剂，利用化学反应来分离、回收污水中的污染物质，或将污染物转化为无害的物质。的污染物质，或将污染物转化为无害的物质。中和法中和法化学沉淀法化学沉淀法氧化还原法氧化还原法电解法电解法根据酸碱中和的原理，去除废水中过量的酸和碱。根据酸碱中和的原理，去除废水中过量的酸和碱。向废水中投加某种化学药剂，使之与水中的溶解性物质生成向废水中投加某种化学药剂，使之与水中的溶解

27、性物质生成难溶于水的盐类，形成沉渣，降低水中溶解物质的含量。难溶于水的盐类，形成沉渣，降低水中溶解物质的含量。向投加氧化剂和还原剂后，由于电子的得失迁移而发生氧化向投加氧化剂和还原剂后，由于电子的得失迁移而发生氧化还原反应，使污染物转化成无害物质。还原反应，使污染物转化成无害物质。在废水中插入电极，并通以电流，阳极上发生氧化反应，在在废水中插入电极，并通以电流，阳极上发生氧化反应，在阴极上发生还原反应。阴极上发生还原反应。混凝法混凝法废水中含胶体等不易沉淀物质时，一般沉淀法不能除去，通废水中含胶体等不易沉淀物质时，一般沉淀法不能除去，通常是向废水加入混凝剂，使其沉降。常是向废水加入混凝剂，使其

28、沉降。3.3 水体污染防治水体污染防治2021-11-20Environmental Protection物化法物化法运用物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法。运用物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法。气浮法气浮法吸附法吸附法离子交换法离子交换法萃取法萃取法往水中通入微气泡，黏附水中微细粒悬浮物，形成整体密度往水中通入微气泡，黏附水中微细粒悬浮物，形成整体密度小于水的气小于水的气- -液液- -固三相混合体上浮，从而得以与水分离。固三相混合体上浮，从而得以与水分离。将废水通过多孔性固体吸附剂，使废水中溶解性有机物或无将废水通过多孔性固体吸附剂，使废水中溶解性有机物或无机污染物吸附到吸附

29、剂上。机污染物吸附到吸附剂上。离子交换法与吸附法类似，离子交换树脂在吸附水中的欲去离子交换法与吸附法类似，离子交换树脂在吸附水中的欲去除离子时，同时也向水相释放出等当量的交换离子除离子时，同时也向水相释放出等当量的交换离子。利用溶质在水中（一般污染物）和在溶剂（萃取剂）中的溶利用溶质在水中（一般污染物）和在溶剂（萃取剂）中的溶解度差异进行的一种分离过程。解度差异进行的一种分离过程。膜分离法膜分离法利用特殊的薄膜对污水中的污染物进行选择性透过的分离技利用特殊的薄膜对污水中的污染物进行选择性透过的分离技术。有反渗透，超滤等。术。有反渗透，超滤等。3.3 水体污染防治水体污染防治2021-11-20

30、Environmental Protection生物法生物法废水生物处理是通过微生物的新陈代谢作用，将废水中有机废水生物处理是通过微生物的新陈代谢作用，将废水中有机物的一部分转化为微生物的细胞物质，另一部分转化为比较稳定的物的一部分转化为微生物的细胞物质，另一部分转化为比较稳定的无机物和有机物的过程。根据废水处理的生化反应过程需氧与否分无机物和有机物的过程。根据废水处理的生化反应过程需氧与否分为好氧生物法和厌氧生物法。为好氧生物法和厌氧生物法。 好氧生物处理时，一部分被微生物吸收的有机物质氧化分解成简好氧生物处理时，一部分被微生物吸收的有机物质氧化分解成简单的无机物，同时释放出能量，作为微生物

31、自身生命活动的能源；另单的无机物，同时释放出能量，作为微生物自身生命活动的能源；另一部分有机物则作为其生长繁殖所需的构造物质，合成新的原生质。一部分有机物则作为其生长繁殖所需的构造物质，合成新的原生质。3.3 水体污染防治水体污染防治2021-11-20Environmental Protection 厌氧生物法分两个阶段：产酸菌（发酵细菌）将存在于废水中厌氧生物法分两个阶段：产酸菌（发酵细菌）将存在于废水中的复杂有机物转化为简单有机物和的复杂有机物转化为简单有机物和COCO2 2，NHNH3 3等无机物；与甲烷菌等无机物；与甲烷菌共生的产氢产乙酸菌将简单有机物转化为氢和乙酸，再由甲烷菌将乙共

32、生的产氢产乙酸菌将简单有机物转化为氢和乙酸，再由甲烷菌将乙酸，酸， COCO2 2和和H H2 2转化成转化成COCO2 2和和CHCH4 4。生物法生物法3.3 水体污染防治水体污染防治2021-11-20Environmental Protection 自然生物处理法主要有水体净化和土壤净化法两类。前者有氧化自然生物处理法主要有水体净化和土壤净化法两类。前者有氧化塘和养殖糖，统称为生物稳定糖，其净化机理与活性污泥法相似；后塘和养殖糖，统称为生物稳定糖，其净化机理与活性污泥法相似；后者有土壤渗滤和污水灌溉，统称为污水的土地处理，其净化机理与生者有土壤渗滤和污水灌溉，统称为污水的土地处理，其净

33、化机理与生物膜法相似。自然生物处理法的优点是：基建投资省、运行费用低、物膜法相似。自然生物处理法的优点是：基建投资省、运行费用低、管理方便，且对难生物降解的有机物、氮磷营养物等的去除率较高。管理方便，且对难生物降解的有机物、氮磷营养物等的去除率较高。此外，在一定条件下，生物稳定塘还能作为养殖塘加以利用，污水灌此外，在一定条件下，生物稳定塘还能作为养殖塘加以利用，污水灌溉则可将污水和其中的营养物质作为水肥资源利用。溉则可将污水和其中的营养物质作为水肥资源利用。生物法生物法3.3 水体污染防治水体污染防治2021-11-20Environmental Protection3.3.2 污水处理流程污水处理流程去除有机物去除有机物 SSSS 90% 90% BOD5BOD5 90% 90%去除沉淀性去除沉淀性物质及油脂物质及油脂等等 SSSS 40% 40% BOD5BOD5 30% 30%去除氮和磷去除氮和磷及其他溶解及其他溶解性物质、杀性物质、杀菌消毒菌消毒一级处理一级处理二级处理二级处理三级处理三级处理3.3 水体污染防治水体污染防治2021-11-20Environmental Protection3.3.2 污水处理