环境学概论第三章1课件

第三章水体环境第一节水体环境概述地球上水的总体积=？一、天然水在环境中的循环（一）地球上天然水资源的分布13.6×108km3其中，97%以上为海水,不能为人类直接饮用地球上淡水的总体积=？人类可利用的淡水资源=？

3.8×107Km3

占全球总水量的3%，其中：77.2%以冰川、冰帽的形式存在；22.4%为地下水、土壤水；0.36%为江河、湖泊等地面水，总量为2.3×105Km3

人类易于利用的淡水约占全部淡水的20%左右,而直接能饮用的河、湖淡水仅占全部淡水的1%。

见P65表3-1地球上水资源分布（二）天然水在环境中的循环地球表面水蒸发、蒸腾云+降水地下水地表径流海洋全球水量平衡（三）水资源特性及我国水资源的特点水资源特性：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用性2我国水资源的特点1)水资源总量多，人均占有量少2)地区分配不均，水土资源不平衡3)年内季节分配不均，年际变化很大4)部分河流含沙量大二、天然水的水质水气体矿物质溶液（一）天然水化学成分的形成天然水的化学成分成物份和质溶解度环境条件影响天然水化学组成的直接或间接因素

岩石土壤有机物气候水文动态(二).天然水的化学组成1、溶解气体：主要气体－氮气、氧气、二氧化碳、硫化氢微量气体－甲烷、氢气、氦气4、生源物质：NH4离子、NO2离子、NO3离子、HPO4离子等5、胶体：无机胶体－SiO2nH2O、Fe(OH)2nH2O等有机胶体－腐殖质胶体另外有固体悬浮物质：硅铝酸盐颗粒、砂砾、黏土等2、主要离子：阴离子－氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子阳离子－钾离子、钠离子、钙离子等

3、微量元素：I、Br、Fe、Cu、Ni、Ti、Pb、Zn等（三）、各种类型天然水水质1、大气降水—其水质组成在很大程度上决定于地区条件，但总的来说，大气降水是杂质较少而矿化度很低的软水。沿海地区以Na+、Cl-为主；内陆地区以Ca2+、HCO3-为主。P67表3-4所降雨水的含盐量:3、湖泊湖泊河流地下水湖水的组成成分气候地质生物湖泊的特点：

湖水流动缓慢而蒸发表面积大;有相对稳定的水体，具有调节性;因此流入和排出的水量、水质，日照和蒸发的强度等因素也强烈地影响着湖泊的水质。湖水的主要化学成分SO2-4K+Mg2+Cl-Na+HCO-3Ca2+故有淡水湖和咸水湖之分4、地下水

地下水是以滴状液体充填于构成地壳的岩石及沉积物孔隙中的水。

悬浮杂质少，水质清澈透明；有机物和细菌的含量极少；受地面的污染不直接；溶解盐类含量增加；硬度和矿化度较大。地下水水质的基本特征：水质：指水相的质量。通过水体的物理、化学和生物的特征及组成状况，反映出水体环境自然演化和人类活动影响的程度。水体：包含除水相以外的固体物质，内容广泛。（二）、水体污染：

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体污染。四、水体污染源

水体污染源是指：向水体排放污染物的场所、设备和装置等。污染源天然人为点污染源面污染源（一）点污染源点污染源的排污形式为集中在一点或一个可当作一点的小范围，实际上多由管道收集后进行集中排放。最主要的点污染源有工业废水和生活污水。2、生活污水：人们在日常生活中产生的各种污水的混合液。通常呈弱碱性，外观浑浊、黄绿以至黑色、带有腐臭气味。污染物质以悬浮态或溶解态的有机物、无机物为主，其中的有机物质大多较易降解，在厌氧条件下易生成恶臭。此外，生活污水中还含有多种致病菌、病毒和寄生虫卵等。（二）面污染源面污染源又称非点污染源，污染物排放一般分散在一个较大的区域范围常表现为无组织性。面污染源主要指雨水的地表径流、含有农药化肥的农田排水、畜禽养殖废水以及水土流失等。2、城市径流：在城市地区，大部分土地为屋顶、道路、广场所覆盖，地面渗透性很差。雨水降落并流过铺砌的地面，常夹带有大量的城市污染物。（二）水体污染的主要污染物

来源：城市生活污水、医院废水、污水处理厂种类：病菌、病毒、寄生虫危害：传播疾病1病原体污染源氧垂曲线概念：水体受到污染后，水体中的溶解氧逐渐被消耗，到临界点后又逐步回升的变化过程。如果以河流流程作为横坐标，溶解氧饱和率作为纵坐标，在坐标轴上标绘曲线，将得一下垂形曲线，常称氧垂曲线。

常用的有机物污染指标在规定条件下，使水样中能被氧化的物质氧化所需耗用氧化剂的量，以每升水耗氧的毫克数表示。（又称化学需氧量，其值—mg/L可粗略地表示水中有机物的含量）常用的氧化剂主要是高锰酸钾或重铬酸钾。测定：在强酸性条件下氧化有机物，测定其消耗量。A、化学耗氧量（COD）：ChemicalOxygenDemandCODCr：采用重铬酸钾作为氧化剂测定出的化学耗氧量。

指在好气条件下，微生物分解水体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。B、生化需氧量（BOD）：Bio-ChemicalOxygenDemand

有机污染物氧化作用分为两个阶段完成第一阶段：RCH(NH2)COOH+O2=RCOOH+CO2+NH3第二阶段：2NH3+3O2=2HNO2+2H2O2HNO2+O2=2HNO3BOD5——普遍采用20℃条件下，培养5天的生物化学过程需要氧的量作为生化需氧量指标。单位：mg/L。各需氧量之间的关系：CODCr>BOD20>BOD5>CODMn

水中溶解性和悬浮性有机物中存在的全部碳量。是评价水体需氧有机物的一个综合指标。

水体中的还原类物质被完全氧化时所需的氧量。（水中有机物除有机碳外，另有H、S、N等元素）C、总有机碳量（TOC）：TotalOrganicCarbonD、总需氧量（TOD）：TotalOxygenDemand

3有毒化学物质重金属：Hg、Cd、Pb、Zn、As、Se、Cu；Cr、V、Mn等酚和氰有机氮化合物、多环芳香烃、有机氯化合物（1）重金属Hg、Cd、Pb、Zn、As、Se、Cu为亲硫元素，是水体中常见的而且是危害很大的污染物。进入人体后，抑制酶的活性，破坏人体酶的正常活动。尤以Hg、Cd、Pb危害较大。Cr、V、Mn为亲岩元素，也是水体污染物质。六价铬化合物和钒化合物对人体有多种致毒作用。锰是人体中必需的微量元素，但过量会引起中毒。镍、铁等称为亲铁元素。水体中的镍及其他化合物对人体的危害主要是在肾、脾、肝内累积，可抑制酶活性，引起病变。铁及其化合物是使水的颜色和色味发生变化影响饮用和其他用途。酚类化合物：来源：各种工业废水－煤气、焦化、石油化工、制药危害：影响水生生物，鱼类，人饮含酚水易患头昏、贫血、神经系统紊乱等症。（2）酚和氰氰类化合物：来源：电镀、煤气、焦化、高炉等工业废水危害：氰氢酸及有机氰化物都是剧毒物质。大多数氰的衍生物毒性更强，因为它们能在肌体内产生氰化氢，使细胞呼吸受到麻痹，引起窒息和死亡。4酸性、碱性物质和盐类各种酸、碱、盐等无机化合物进入水体，使淡水资源的矿化度增高，影响各种用水的水质。来源：

工业废水排入水体；

工业废渣经雨水冲刷带入水体；

大气降水将大气中的酸、碱、盐带入水体。5石油污染危害：在水面形成油膜，阻碍了水体与大气之间的气体交换；油类粘附在鱼类、藻类和浮游生物上，致使海洋