第9章水体环境

第9章水体环境第一节水体环境概述第二节污染物在水体中的扩散第三节污染物在水体中的转化第四节水环境污染控制及管理第一节水体环境概述一、天然水在环境中的循环组成与分布水圈13.6亿km3海洋97%淡水3%冰川、雪山77.2%地下水、土壤水22.4%江、河、湖、泊0.4%易于利用的淡水占全部淡水的20%左右，直接可利用的淡水仅占0.3%第一节水体环境概述一、天然水在环境中的循环组成与分布北半球南半球海洋陆地60.7%39.3%80.9%19.1%东半球西半球62%38%80%20%南半球＞北半球西半球＞东半球第一节水体环境概述一、天然水在环境中的循环水资源的特点维护生态平衡和环境的基本要素利用的广泛性和不可代替性经济上的两重性补给上的循环性时空分配上的可变性第一节水体环境概述一、天然水在环境中的循环我国水资源的特点水资源总量多，人均占有量少地区分配不均，水土资源不平衡年内季节分配不均，年际变化很大部分河流含沙量大第一节水体环境概述一、天然水在环境中的循环天然水循环自然界的水分循环100%91.7%8.3%100%66%34%8.3%=34%=37000km3/a第一节水体环境概述二、天然水的组成天然水不同于纯水天然水的组成物质取决于形成环境与水接触的物质的成分和溶解度物理化学作用进行的条件第一节水体环境概述二、天然水的组成天然水中的7种物理化学作用固体物质的溶解和沉淀酸碱反应水化学平衡体系中离子成分与气相间的平衡氧化还原作用固体物质与水中离子成分之间的交换反应有机物的矿化作用生物化学作用第一节水体环境概述二、天然水的组成天然水化学成分主要离子主要阴离子：Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-主要阳离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+溶解气体N261%，O234%，CO2，H2S第一节水体环境概述二、天然水的组成天然水化学成分胶体无机、有机微量元素Br、F、I、Fe、Cu、Ni、Ti、Pb、Zn、Mn、V、Ba生源物质NH4+、、HPO42-、H2PO4-悬浮固体硅、铝酸盐颗粒、砂粒、粘土第一节水体环境概述二、天然水的组成不同类型天然水水质大气降水水源为海洋和陆地蒸发的水蒸气，水质组成很大程度取决于地区条件。靠近海岸处的降水含海水飞沫，内陆降水中含灰尘，城市和工业区降水含工业粉尘。大气降水含盐量一般为30～50mg/L，近海地区以Na+、Cl－为主，内陆以Ca2+、HCO3－为主。第一节水体环境概述不同类型天然水水质河水

在集水面积内流动时，因侵蚀岩石，岩石成分会进入河流；各支流汇入干流时，支流成分进入干流；流域地区的气象条件会影响河水水质，如蒸发量对离子浓度的影响；河水受生物活动影响，如人为排放污染物。河水含盐量略高于大气降水，约100～200mg/L，主要离子Ca2+＞Na+

，HCO3－＞SO42-＞Cl－。第一节水体环境概述不同类型天然水水质湖泊

由河流及地下水补给，组成成分与气候、生物、地质有关淡水湖：Ca2+＞Na+

，HCO3－＞SO42-＞Cl－咸水湖：Cl－＞HCO3－

地下水SS少、有机物和细菌含量极少，硬度、矿化度大主要离子：Fe2+、Mn2+、NO3－、NO2－等第一节水体环境概述三、水体及水体污染水体概念：以相对稳定的陆地为边界的天然水域，包括江河、湖泊、水库、沼泽、冰川和海洋等。水体是一个完整的生态系统，除水之外还包括悬浮物质、溶解物质、水生生物及底泥等。第一节水体环境概述三、水体及水体污染水体分类按类型按区域海洋水体：海、洋陆地水体：河流、湖泊、沼泽、地下水洞庭湖东昌湖第一节水体环境概述三、水体及水体污染水体污染概念：当污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等天然水体，其含量超过水体的自然净化能力，使水体的水质和底质的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而降低水体的使用价值和功能的现象。第一节水体环境概述四、水体污染源和污染物（一）水体污染源概念：向水体排放污染物或对水体产生有害影响的场所、设备和装置。主要的水体污染源自然污染源人为污染源按人类活动方式：工业、农业、生活污染源按排放污染物空间分布方式:

点源和非点源工业废水工业废水是造成水体污染的主要来源，包括废水（工业冷却水）、污水（与产品直接接触受污染的排水）、废液（在生产工艺中流出的废液）。工业废水源自各行业，种类繁多，污染情况复杂。P69工业废水特点SS含量高，100－3000mg/L左右需氧量高，COD可达400－1000mg/L，BOD可达200－5000mg/L酸碱度变化大，pH在2－13之间温度高达40℃以上可造成热污染易燃，含低沸点的挥发性液体，易酿成水面火灾含多种多样有毒有害成分：酚、氰、油、农药、多环芳烃、染料、重金属(Hg、Cr、Cd、As等)，放射性等农业污染源：污水面广、分散、难收集、难治理。有机质、植物营养素、病原微生物、悬浮物及杂质含量高含较高的化肥、农药过量施用农药污染水体过量施用化肥污染水体生活污水生活污水是人们日常生活中产生的各种污水的混合液，包括厨房、洗涤室、浴室、厕所排放的废水。生活污水不同于城市污水。城市污水指排入城市污水管网的各种污水的总和，有生活污水、一定量的各种工业废水、地面的降雪、融雪水及垃圾、废物、污泥等。生活污水特点SS、需氧量低于工业废水；水质成分有日变化规律，含N、P高；有机物质主要有纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质、尿素等；含多种微生物，每毫升污水中可含几百万个细菌，病原菌也多；产生恶质、腐臭和阴沟臭；不能直接农灌。过量使用洗涤剂过量使用洗衣粉把剩饭倒入下水道河边洗车生活垃圾堆于河边农业退水农业退水来源有：农药、化肥进入土壤，随径流和渗流带入水体；农药、化肥进入大气，随降水进入水体；牧场、养殖场有机废物排入水体。第一节水体环境概述四、水体污染源和污染物（二）水体污染物概念：造成水体质量恶化或引起水体污染的各种物质和能量。物理方面化学方面生物方面第一节水体环境概述（二）水体污染物物理方面颜色真色：去除悬浮杂质，由胶体溶解物造成的颜色表色：包括悬浮杂质，水体显示的颜色例：印染废水浊度水中悬浮物和胶体物质对光线透过时的阻碍程度。第一节水体环境概述（二）水体污染物物理方面温度地表水温度随季节发生变化河水月平均水温＜月平均气温；水中各部位温差不大；湖泊夏季水深越深，温度越低，冬季下层温度＞上层水温，春秋两季，湖泊上下层发生循环，处于同温状态。第一节水体环境概述（二）水体污染物物理方面悬浮固体主要来源于各种废水中的胶体或细小悬浮固体。影响水体的透明度，降低藻类光合作用，限制水生生物正常运动。放射性天然铀矿的开采和选矿、精炼厂的废水中含放射性杂质铀。第一节水体环境概述（二）水体污染物物理方面溶解氧一般鱼类生活所需的氧量视鱼种、发育阶段、活动强度和水温等因素而定。如暖水鱼群每天至少有16小时生活在DO＞5PPM和8小时生活在DO＞3PPM的水中。一天之内DO的含量不相同，主要受到各种因素的影响，如光合作用、呼吸、再充气过程和有机废物的氧化作用。第一节水体环境概述（二）水体污染物化学方面无机无毒物质主要指排入水体中的酸、碱及一般无机盐类来源：酸性废水碱性废水无机盐类废水矿山排水：美国水体中70%的酸来自于此冶金和金属加工酸洗废水：日本工业每天用硫酸两万吨，一半用于酸洗碱法造纸、人造纤维、制碱、制革业酸、碱废水中和酸碱废水与地表物质反应第一节水体环境概述（二）水体污染物化学方面无机无毒物质主要指排入水体中的酸、碱及一般无机盐类来源：危害：破坏水体的自然缓冲作用；抑制或消灭细菌及微生物的生长；妨碍水体自净功能；腐蚀管道和船舶。第一节水体环境概述（二）水体污染物化学方面无机有毒物质主要指重金属、氰化物和氟化物重金属五毒：汞、镉、铅、铬、砷无机汞：易沉积于底层沉积物中，在微生物作用下转为有机汞。有机汞：脂溶性强，易进入生物组织，并有很高的蓄积作用。汞第一节水体环境概述（二）水体污染物重金属五毒：汞、镉、铅、铬、砷汞镉：蓄积性强，进入动物体内不易排出铅：影响智力发育，有色素沉淀铬：+2、+3、+6价三致作用砷：砒霜As2O3

致癌由表皮角化发展成皮肤溃烂，最终导致皮肤癌电镀照明灯，超标一万倍第一节水体环境概述（二）水体污染物重金属污染特点在天然水体中只要有微量浓度即可产生毒性效应。一般1－10mg/l，汞镉0.001－0.01mg/l重金属进入食物链中，通过食物链的生物放大作用，在生物体体内富集。富山事件1931年-1972年，历时40多年，潜伏期长达30年。可转化为毒性更强的金属化合物：无机汞→甲基汞第一节水体环境概述（二）水体污染物化学方面无机有毒物质氰化物来源：化学、电镀、煤气、炼焦工业危害：毒性极强，人误服0.2克左右的氰化钾或氰化钠，立即死亡；水中CN－含量0.3-0.5mg/l，鱼类死亡；0.3mg/l，微生物死亡；0.1mg/l，虫类死亡。水体对氰化物的自净能力强，主要靠挥发和氧化分解两种途径完成。挥发：氧化分解90%10%第一节水体环境概述（二）水体污染物化学方面无机有毒物质氟化物来源：电镀加工企业危害：F离子浓度＞1mg/l时，出现氟危害，如牙齿出现氟斑、骨骼变形、肾脏损害。第一节水体环境概述（二）水体污染物化学方面有机无毒物质（有机耗氧物质）进入水体后，通过微生物作用分解为CO2、H2O，分解过程中需消耗DO，在缺氧条件下，发生腐败分解、恶化水质。常用指标有4种：COD、BOD、TOC和TOD。第一节水体环境概述（二）水体污染物化学方面有机无毒物质（有机耗氧物质）化学需氧量(COD,ChemicalOxygenDemand)定义：指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量(mg/L)。CODCr（重铬酸钾）、CODMn（高锰酸钾）生化需氧量(BOD,Bio-ChemicalOxygenDemand)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，是反映水体中有机污染程度的综合指标之一。第一节水体环境概述（二）水体污染物化学方面有机无毒物质（有机耗氧物质）生化需氧量(BOD,Bio-ChemicalOxygenDemand)BOD5，室温条件下，培养5天的生化需氧量，即五日生化需氧量。COD＞BOD5，一方面因为BOD5生物氧化不彻底，彻底氧化需20天，导致BOD5＜实际量；另一方面COD氧化剂将其它低价无机物氧化，导致COD＞实际量。第一节水体环境概述（二）水体污染物化学方面有机无毒物质（有机耗氧物质）总有机碳量(TOC,TotalOxygenCarbon)定义：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)定义：水中有机物全部被氧化所需的氧量。TOD＞TOC：有机物不但含C，还有S、H、N等也可被氧化。第一节水体环境概述（二）水体污染物化学方面有机有毒物质酚类化合物来源：冶金、煤气、炼焦、石油化工、塑料等工业含酚废水的浓度、成分差别较大高浓度低浓度挥发酚：2300-3000mg/l不挥发酚:700-2000mg/l挥发酚：40-60mg/l不挥发酚:10-20mg/l第一节水体环境概述（二）水体污染物化学方面有机有毒物质酚类化合物危害：使蛋白质凝固，损伤神经系统水体中酚浓度为0.1－0.2mg/l，鱼肉带有异味，影响食用饮用水中挥发酚浓度不应超过0.001mg/l第一节水体环境概述（二）水体污染物化学方面有机有毒物质有机农药有机氯类：半衰期长、毒性高如DDT有机磷类：半衰期短、毒性高如对硫磷有机硫类：毒性低危害：通过食物链对神经产生影响，并有致癌作用，并可诱发突变。第一节水体环境概述（二）水体污染物化学方面有机有毒物质聚氯联苯来源：电器绝缘材料、塑料增塑剂危害：不易降解、进入生物体内后相当稳定，不易排泄，易聚积在脂肪组织、肝、脑中，引起皮肤和肝脏损害多环芳烃类来源：石油、煤、木材、可燃气体的不完全燃烧危害：致癌、致突变第一节水体环境概述（二）水体污染物生物方面来源：生活污水、医院污水、屠宰加工制革工业废水危害：传染疾病反映水体受生物性污染的过程及饮用水的卫生安全程度的指标包括：细菌总数：100个/ML(饮用水卫生标准)大肠菌群：3个/L(饮用水卫生标准)2000个/L(地面水标准中Ⅱ类水体标准)几种简单的水体污染现象热污染天然水体接受“热流出物”而使水温升高的现象叫热污染。火力发电厂、核电站的冷却水、炼钢、炼油产生的冷却水是主要来源。影响：降低了水中溶解氧的含量。水温升高后，水体生化反应速度加快，可使某些化合物的毒性提高。破坏了水生生态平衡，加速细菌繁殖，限制鱼类繁殖，使鱼死亡等(助长水草)。

热污染使鱼死亡热污染几种简单的水体污染现象热污染防治对策改进热能利用技术，提高热能利用率利用温排水冷却技术减少温排水废热的综合利用利用废热锅炉对冷水，用于供暖或淋浴等途径加以利用。还可通过利用电站温热水进行水产养殖，（如国内外巳试验成功用电站温排水养殖非洲鱼）利用温热水调节港口水域的水温，防止港口冻结等途径加以利用。几种简单的水体污染现象石油污染水体污染的重要类型之一。特别对地下水及在河口，近海水域更为突出。来源：石油污染来源主要是工业排放、石油运输船清洗船舱、机件，意外事故时油的溢出，海上采油、陆上采油等造成的。石油开采石油运输几种简单的水体污染现象石油污染危害：严重危害水生生物，影响活力、使鱼窒息、体内积累产生臭味，降低食用价值等。组成成分中有稠环芳烃等，多为致癌物质，如苯并比，苯并恩芘等。油膜厚10-4cm就会阻碍水的蒸发和氧进入，每毫升油可复盖水面12m2。引起海面火灾，危及船舶、桥梁。破坏优美的海滨风景，降低疗养、旅游地功能。破坏地下水资源，使地下水水质恶化。石油污染使水鸟举步唯艰救命呀！水体自净废水排入水体会造成严重的危害、但从另一方面看，水体也有一定的自身净化废水中污染物质的能力。水体受到废水污染后，逐渐从不洁变清的过程，称为水体自净。

水体自净主要包括以下过程：稀释→沉淀→分解氧化→病源体的死亡第二节污染物在水体中的扩散一、污染物在水体中的运动特征二、河流水体中污染物扩散的稳态解三、河流水质模型第二节污染物在水体中的扩散一、污染物在水体中的运动特征自净作用依靠：推流迁移、分散作用和污染物的衰减与转化推流迁移：污染物在水流作用下产生的迁移作用，改变水流中污染物的位置，但不降低污染物的浓度。第二节污染物在水体中的扩散一、污染物在水体中的运动特征分散作用：分子扩散湍流扩散弥散第二节污染物在水体中的扩散一、污染物在水体中的运动特征分散作用：分子扩散：存在浓度梯度可以用费克第一定律描述。I1——质量通量；Em——分子扩散系数；C——分子扩散所传递物质的浓度。第二节污染物在水体中的扩散一、污染物在水体中的运动特征分散作用：湍流扩散：假设把污染物的水体看作连续的脉动过程，而非粒子随机脉动产生分散的现象。脉动方向大小随机变化，取研究而非C。第二节污染物在水体中的扩散一、污染物在水体中的运动特征分散作用：弥散：yxu1u2第二节污染物在水体中的扩散一、污染物在水体中的运动特征分散作用：弥散：河流横断面上浓度分布并不均匀，一瞬间同一横断面上的两个流体单元，以不同流速行进，必产生分离，引起污染物分散，即弥散。流速分布不均是由河底和河岸阻力引起的。第二节污染物在水体中的扩散一、污染物在水体中的运动特征分散作用：弥散：xyt1=0t2=tt时间后，分布图第二节污染物在水体中的扩散一、污染物在水体中的运动特征分散作用：衰减与转化：不是由河流引起，而是由污染物自身原因引起的。进入水环境的污染物有两种类型：保守物质、非保守物质非保守物质进行衰减，其过程基本上符合一级反应动力学规律，即河流的推流迁移、分散及衰减过程示意图x0aAx1x0aAx1x0aAx1(1)

推流迁移(2)推流迁移+分散(3)推流迁移+分散+衰减A=aA=aA>ax1=x0x1>x0x1<x0第二节污染物在水体中的扩散二、河流水体中污染物扩散的稳态解坐标系：水流方向X，河宽方向Y，水深方向Z零维模型将整个环境单元看作处于完全均匀的混合状态，不存在空间环境质量上的差异。根据质量守衡可写出其平衡方程，即零维模型。第二节污染物在水体中的扩散二、河流水体中污染物扩散的稳态解零维模型连续流完全混合反应器Q,C0Q,CSV,CS---通过其他途径进入和反应器的污染物量K---衰减速度常数第二节污染物在水体中的扩散二、河流水体中污染物扩散的稳态解一维模型输入输出衰减变化量第二节污染物在水体中的扩散二、河流水体中污染物扩散的稳态解一维模型二维模型三维模型第二节污染物在水体中的扩散二、河流水体中污染物扩散的稳态解一维模型求解：瞬间浓度变化不计，则模型左侧=0；给定条件，X=0，C=C0，不考虑弥散作用，求解得：C0为均匀混合断面的浓度K---每秒衰减率实际中多用每天作单位第二节污染物在水体中的扩散二、河流水体中污染物扩散的稳态解一维模型C0求解：均匀混合断面:污染物水体后，经某时段后，断面上任一点浓度与断面平均浓度之差小于平均浓度的5%时，即达到均匀混合阶段。混合阶段均匀断面Cp---污染物浓度,mg/lQp---废水排放量，m3/s例题某拟建项目排污口对岸现有一个污水排放量为3.6万吨/天的排污口，COD排放浓度为100mg/L。河流上游枯水期涉及流量为10m3/d，ＣＯＤ背景浓度１５ｍｇ／Ｌ。该项目涉及污水量为１０.０万ｔ／ｄ，ＣＯＤ排放浓度为５０ｍｇ／Ｌ。则采用一维稳态水质模型计算得到的排放断面ＣＯＤ起始浓度为（）。Ａ２１.５６ｍｇ／ＬＢ２４.９５ｍｇ／ＬＣ４２.８０ｍｇ／ＬＤ５５.００ｍｇ／Ｌ

第二节污染物在水体中的扩散三、河流水质模型BODDO第二节污染物在水体中的扩散三、河流水质模型S-P模型BOD生物化学分解遵循一级反应式，即：大气复氧与氧亏量成正相关，KaD；假设一维稳态河流中溶解氧的变化是由BOD的衰减和溶解氧的复氧过程决定，即：第二节污染物在水体中的扩散三、河流水质模型S-P模型第二节污染物在水体中的扩散三、河流水质模型S-P模型求解溶解氧第二节污染物在水体中的扩散三、河流水质模型S-P模型氧垂曲线临界点oxygensagcurvecriticalpoint第三节污染物在水体中的转化一、耗氧有机物降解二、水体富营养化三、重金属在水体中的迁移转化第三节污染物在水体中的转化一、耗氧有机物降解水解反应

复杂有机物分子

氧化反应有氧时，在好氧微生物作用下转化，进程快，产物为二氧化碳和水等稳定物；无氧时，在厌氧微生物作用下转化，进程慢，且分两个阶段进行。水解酶简单化合物产酸酶脂肪酸、醇甲烷菌复杂有机物二氧化碳、水、甲烷、硫化氢第三节污染物在水体中的转化一、耗氧有机物降解含碳化合物的氧化分解过程优先于含氮化合物含碳化合物：首先，细胞外发生水解反应，复杂化合物分解成简单化合物；然后，细胞内发生氧化分解，最终分解成简单的稳定物。含氮化合物：在含碳化合物将水中有机物分解，浓度降低后，发生硝化作用。第三节污染物在水体中的转化二、水体富营养化定义：水中N、P等植物营养物质含量过多，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体DO下降，使鱼类或其他生物大量死亡、水质恶化的现象。第三节污染物在水体中的转化二、水体富营养化类型：天然富营养化湖泊演变的自然过程中，湖泊形成的幼年时期，均处于贫营养状态，随着时间的推移和环境的变化，逐渐使湖水中营养物质的浓度增加，其来源：为天然因素。包括：天然降水地表土壤的侵蚀、淋溶浮游动植物生长、死亡、分解、释放。第三节污染物在水体中的转化二、水体富营养化类型：人为富营养化由于工农业生产的迅速发展，使营养物质大量进入湖泊水体，加速了湖泊演化的过程，其来源：城市生活污水带来大量N、P；含磷洗涤剂农村施用的化肥、牲畜粪便，经面源污染而进入。第三节污染物在水体中的转化二、水体富营养化类型：天然富营养化与人为富营养化的比较共同点：都是由于水体中N、P富集，引起水体DO下降、水质恶化；不同点：天然富营养化是湖泊水体生长、发育、老化、消亡整个生命史中必须过程，经历时间漫长，需以地质年代或世纪来描述；人为富营养化因人类排放含有N、P的工农业生活污水所致，演化速度极快，短时间内可使湖泊由贫变富。第三节污染物在水体中的转化二、水体富营养化水体富营养化与N、P污染水生植物生长的新陈代谢过程中，需要阳光进行光合作用，将N、P等所需的养料摄入体内，合成细胞内新的有机物质，从而污水处理植物得到不断增殖。植物生长取决于外界供给它所需养料中数量最少的那一种，因此，藻类的生产量主要取决于水中P的供应量。第三节污染物在水体中的转化二、水体富营养化特征浮游生物大量繁殖，水中溶解氧含量降低。水体中藻类的种类减少，个体迅速增加;因占优势的浮游藻类颜色不同，水面往往呈现蓝、红、棕、乳白等颜色，海水中出现叫“赤潮”、淡水中称“水华”。第三节污染物在水体中的转化二、水体富营养化赤潮：是水体中某些微小的浮游植物、原生动物或细菌，在一定的环境条件下突发性地增殖和聚集，引起一定范围内一段时间中水体变色现象。通常水体颜色因赤潮生物的数量、种类而呈红、黄、绿和褐色等。第三节污染物在水体中的转化二、水体富营养化赤潮：赤潮虽然自古就有，但随着工农业生产的迅速发展，水体污染日益加重，赤潮也日趋严重。我国自1933年首次报道以来，至1994年共有194次较大规模的赤潮，其中60年代以前只有4次，1990年后则有157起。第三节污染物在水体中的转化二、水体富营养化赤潮的危害：赤潮不仅给海洋环境、海洋渔业和海水养殖业造成严重危害，而且对人类健康甚至生命都有影响。主要包括两个方面：引起海洋异变，局部中断海洋食物链，使海域一度成为死海；有些赤潮生物分泌毒素，这些毒素被食物链中的某些生物摄入，如果人类再食用这些生物，则会导致中毒甚至死亡。第三节污染物在水体中的转化二、水体富营养化水华（waterblooms）：是淡水中的一种生态现象，是由藻类引起的，如蓝藻（严格意义上应称为蓝细菌）、绿藻、硅藻等，也就是水的富营养化。“水华”发生时，水一股呈蓝色或绿色。

云南滇池太湖巢湖第三节污染物在水体中的转化二、水体富营养化危害DO降低，使鱼类难以生存。藻类种类减少，危及鱼类生存。因有些藻类有胶质膜，有的甚至有毒，不能成为良好的饵料，。危害水源，硝酸盐、亚硝酸盐对人、畜都有害。加快湖泊老化的进程。第三节污染物在水体中的转化三、重金属在水体中的迁移转化类型机械迁移：重金属离子以溶解态或颗粒态形式被机械搬运。物理化学迁移：重金属以简单离子、络离子或可溶性分子形式，经物理化学作用发生迁移转化。生物迁移：重金属通过生物体的新陈代谢、生长、死亡等过程进行迁移。第三节污染物在水体中的转化三、重金属在水体中的迁移转化迁移转化的作用沉淀－溶解作用重金属的所有氯化物、硫酸盐都是易溶的，而碳酸盐、氢氧化物、硫化物是难溶的。溶解度盐碱，迁移能力盐碱。沉淀作用使水层中重金属含量降低，但底泥污染物含量升高，易二次污染。第三节污染物在水体中的转化三、重金属在水体中的迁移转化迁移转化的作用氧化还原作用天然水体存在着氧化还原体系，该体系具有电子活度。一般，重金属在高电子活度的水中，将从低价态氧化成高价态，而在低电子活度的水中易被还原成低价态。多数情况下，天然水中起决定电位作用的物质是DO，而在有机物积累的缺氧水中，有机物起决定电位作用。第三节污染物在水体中的转化三、重金属在水体中的迁移转化迁移转化的作用络合作用水环境中存在多种多样的配位体，能与重金属离子形成稳定度不同的络合物和螯合物，使重金属在水中的溶解度增大。吸附作用有机、无机胶体比表面大，吸附能力强，可吸附重金属形成沉淀物。吸附作用是使重金属从不饱和溶液中转入固相的主要途径。第三节污染物在水体中的转化三、重金属在水体中的迁移转化重金属的污染特征分布广泛，虽含量低，但污染危害明显；是有色金属，被广泛使用，污染源多；大多是过渡元素，生物毒性效应明显（表现在价态变化多，配位络合能力强）；对生物和人体的危害——毒性效应第四节水环境污染控制及管理一、水环境质量标准二、防治对策三、城市废水处理第四节水质、水质指标与水质标准一、水质：即水的品质，是指水与其中所含杂质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合特性。二、水质指标1、臭味；2、水温；3、浑浊度4.PH值5.悬浮性固体6.总氮7.溶解氧8.生物化学需氧量9.化学需氧量10.细菌总数11.大肠菌群是判断水质优劣的感官指标之一。清洁的水是没有气味的，受到污染后会产生各种臭味。水的臭味与水温有密切关系，在报告测定结果时要注明水温，常用的水温为摄氏四十度和六十度。检验臭味至今尚无可信的客观方法。1.臭味温度是水体的一项重要物理指标。日常监测中发现水温突然升高，表明水体受到新污染源的污染。2.水温通用的计量方法是把1升水中含有相当于1毫克标准硅藻土所形成的浑浊状况作为一个浑浊度单位，简称1度。我国规定饮用水的浑浊度不得超过5度.3.浑浊度4.PH值清洁天然水的PH值为6.5-8.5，PH值异常，表示水体受到污染。5.悬浮性固体水样经过滤，不能通过规定滤器的固体颗粒物称为悬浮性固体。国际上常采用0.45微米作为滤器的孔径标准。6.总氮指水中各种状态的有机氮和无机氮的总量。总氮主要反映水体受污染的程度氮在污水中的主要状态有氨氮(NH3-N)，亚硝酸氮(NO2-N)，硝酸氮(NO3-N)

等，为了解天然水体中有机氮的氧化分解过程，即水体氧化自净机理，可分别测定水中氨氮(NH3-N)，亚硝酸氮(NO2-N)，硝酸氮(NO3-N)的含量，并根据这三种物质相互间的比例推断污染和自净的过程。氨氮(NH3-N)高，另二者含量低，表示水体不久前受到污染而尚未氧化自净；亚硝酸氮(NO2-N)较多，表示氧化过程正在进行；硝酸氮(NO3-N)较多，另二者低，表示水体虽污染但已氧化自净。：（1）指溶解于水中的氧的量，以每升水中氧气的毫克数表示（mg/L）（2）DO是评价水体自净能力的指标7.溶解氧（DO）DO越高水体自净能力越强；DO含量较低，表示水体污染物不易被氧化分解，水体自净能力较差。（3）影响水中DO含量变化的因素（P155）A再充气过程B光合作用C呼吸和有机废物的氧化作用影响水中DO含量变化的因素（4）有机废物的氧化作用和DO的关系A、低污染度水体；B、高污染度水体地面水体中微生物分解有机物过程中所消耗氧的量。BOD越高，表示水中需氧有机物质越多，是水体受有机物污染的最主要指标之一常用表示方法：BOD5、BOD78、BOD生物化学需氧量（Biochemicaloxygendemand）用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量。常用重铬酸钾法和高锰酸钾法，记作CODMn、CODCr。９、COD化学需氧量（Chemicaloxygendemand）单位水体中所含大肠菌群的数目，能表示水体受人粪便污染的程度和作为饮用水的安全程度。１０、细菌总数反映水体受到生物性污染的程度１１、大肠菌群一、水环境质量标准类型水质标准按水的用途划分：生活用水标准、工业用水标准、农业灌溉用水标准、渔业用水标准、娱乐用水标准等。按水体类型划分：地面水水质标准、海水水质标准、地下水水质标准等。工业废水排放标准水环境质量标准水环境标准水体质量标准污染物排放标准《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)《地下水质量标准》(GB/T14848-93)《海水水质标准》(GB3097-1997)《污水综合排放标准》(GB8978-1996)

生活饮用水卫生标准（GB5749-85）其制定原则主要是感观上性状良好，化学组成对机体无害，流行病学上安全可靠。标准中对水的物理性状，各种金属、非金属物质、有机化合物和有毒物质都作了严格的规定。对细菌学指标中的细菌总数、大肠杆菌群和余氯含量有明确的规定。余氯是指饮用水经氯化消毒接触一定时间后尚残留在水中的氯量。地面水环境质量标准（GB3838-2002）该标准适用于我国江河、湖泊、运河、渠道、水库等具有使用功能的地面水水域