环境概论6水污染与防治

环境概论东北大学石忠宁2012年9月-11月

目前一页\总数九十八页\编于三点第八章水资源与水污染治理8.1水资源8.2水污染8.3水污染防治目前二页\总数九十八页\编于三点8.1水资源

地球上水的总体积14.1亿km3其中2.5%是淡水，而其中的87%淡水又被封冻在两极及高山的冰层和冰川中，难以利用。可使用的淡水资源不足总淡水资源的1%，占地球总水量的0.01%。目前三页\总数九十八页\编于三点（1）水资源的特征重要性有限性时空上的多变性多用性可再生性目前四页\总数九十八页\编于三点重要性生态用水维系生态系统平衡与发展所需消耗的水量；人体中65％的质量是水，失水12%以上人会死亡；WHO证明人类疾病的80％与水有关：不洁净的饮用水和恶劣的卫生环境成为威胁全世界儿童健康的一个主要原因。生活用水：维持人的生命活动及卫生需求。生活用水可分为城镇生活用水和农村生活用水两类。城镇生活用水主要是家庭用水（饮用、卫生），还包括各种公共建筑用水、消防用水及浇洒道路绿地等市政用水。生产用水水是重要的生产资源，包括农业用水、工业用水两部分目前五页\总数九十八页\编于三点咸水97.5%

水是人类社会的宝贵资源2.5%冰帽和冰川地下水易得的江河湖淡水不到总淡水量1%地球三分之二被水覆盖,总水量14.1亿立方公里，但可利用的淡水资源只有江河、淡水湖和地下水的一部分。有限性目前六页\总数九十八页\编于三点有限性-我国水资源状况水资源缺乏水资源总储量2.8万亿立方米，居世界第6位，但按人均只有2250立方米，排世界第88位。人均占有量相当于世界人均的1/4，相当于加拿大人均的1/50。中国被列为全球最贫水12个国家的前列！城市人均占有的水资源量更低全国660个大中城市有300多个城市缺水，日缺水，至21世纪初城市日缺水量，全国缺水量500亿立方米。时空分布不均我国降雨量分布目前七页\总数九十八页\编于三点我国水资源时空分布不均目前八页\总数九十八页\编于三点我国水资源开发利用现状1998年我国用各流域水资源利用率（％）

海河黄河内陆淮河松辽珠江长江东南诸河西南诸河地表水控制利用率61.873.734.234.916.614.012.19.91.3水资源总利用消耗率70.244.526.924.715.46.66.35.60.9我国用水比例关系变化情况

农业用水工业用水生活用水1980年3699亿m3（占83.4%）457亿m3(占10.3%)280亿m3（占6.3%）2001年3826

亿m3(占68.7%)1142亿m3(占20.5%)600亿m3

(占10.8%)目前九页\总数九十八页\编于三点我国水资源利用的主要问题水资源供需矛盾达到白炽化水质危机所导致的水资源危机大于水量的危机水资源“农转非”严重，水权成为重大问题水资源开发引起的生态环境问题更加严重我国用水效率低目前十页\总数九十八页\编于三点我国用水效率低国内外用水指标比较项目人均GDP人均用水量万元GDP用水单方水产出GDP（万元）（m3）（m3）（元）全国0.7543658017.2太湖流域2.7074227436.5上海市3.0765821146.5日本22.4446.4（97.2*）德国25.6390.6(85.1*)经济高收入国家平均45.3221.8(48.3*)注：(1)人均用水量未扣火电厂用水；(2)*按购买力平价（PPP）换算目前十一页\总数九十八页\编于三点水资源开发与利用对策开源水利工程措施其他措施节流城市节水农业节水治污综合管理中华人民共和国水法目前十二页\总数九十八页\编于三点南水北调南水北调工程分别在长江下游、中游、上游规划三个调水区，形成东线、中线、西线三条调水线路。通过三条调水线路，与长江、淮河、黄河、海河相互连接，构成我国中部地区水资源“四横三纵、南北调配、东西互济”的总体格局。建设时间约需40-50年。建成后将解决700多万人长期饮用高氟水和苦咸水的问题东线一期工程将于2013年12月通水，中线一期工程将于2014年10月通水。南水北调工程规划最终调水规模448亿立方米，其中东线148亿立方米，中线130亿立方米，西线170亿立方目前十三页\总数九十八页\编于三点东线工程从扬州抽引长江水，利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提水北送，经洪泽、骆马、南四、东平等湖。东平湖后分两路：一路向北，在位山经隧洞穿黄河；另一路向东，通过胶东地区输水干线经济南输水到烟台、威海。东线工程开工最早，并且有现成输水道。为江苏、安徽、山东、天津五省市净增供水量143.3亿立方米，其中生活、工业及航运用水66.56亿m3。农业76.76亿立方米。解决天津市、河北黑龙港运东地区、山东鲁北、鲁西南和胶东部分城市的水资源紧缺问题，并具备向北京供水的条件。促进环渤海地带和黄淮海平原东部经济又好又快的发展，改善因缺水而恶化的环境。为京杭运河济宁至徐州段的全年通航保证了水源。使鲁西和苏北两个商品粮基地得到巩固和发展。。目前十四页\总数九十八页\编于三点中线工程从丹江口水库调水，经陶岔渠首闸（河南九重镇），沿豫西南唐白河流域西侧过方城垭口后，经黄淮海平原西部边缘，在郑州以西孤柏嘴处穿过黄河，继续沿京广铁路西侧北上，可基本自流到终点北京。向河南、河北、天津、北京4省市沿线的20余座城市供水。已于2003年12月30日开工，计划2013年年底前完成主体工程，2014年汛期后全线通水。目前十五页\总数九十八页\编于三点西线工程：在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库，开凿穿过长江与黄河的分水岭巴颜额拉山的输水隧洞，调长江水入黄河上游。西线工程的供水目标主要是解决涉及青、甘、宁、内蒙古、陕、晋等6省（自治区）黄河上中游地区和渭河关中平原的缺水问题。结合兴建黄河干流上的骨干水利枢纽工程，还可以向邻近黄河流域的甘肃河西走廊地区供水，必要时也可及时向黄河下游补水。将通天河（长江上游）、雅砻江（长江支流）、大渡河用隧道方式调入黄河（西北地区），即从长江上游将水调入黄河。该线工程地处青藏高原，海拔高，地质的构造复杂，地震烈度大，且要修建200米左右的高坝和长达100公里以上的隧洞，工程技术复杂，耗资巨大，现仍处于可行性研究的过程中。截至目前，还没有开工建设。目前十六页\总数九十八页\编于三点意义社会意义解决北方缺水；

增加水资源承载能力，提高资源的配置效率；

使中国北方地区逐步成为水资源配置合理、水环境良好的节水、防污型社会；

有利于缓解水资源短缺对北方地区城市化发展的制约，促进当地城市化进程；

为京杭运河济宁至徐州段的全年通航保证了水源。使鲁西和东北两个商品粮基地得到巩固和发展。

经济意义为北方经济发展提供保障；

促进经济结构的战略性调整；

通过改善水资源条件来促进潜在生产力，形成的经济增长；

扩大内需，促和谐发展，提振国内GDP。

生态意义改善黄淮海地区的生态环境状况；

改善北方当地饮水质量，有效解决北方一些地区地下水因自然原因造成的水质问题，如高氟水、苦咸水和其他含有对人体不利的有害物质的水源问题；

利于回补北方地下水，保护当地湿地和生物多样性；

改善北方因缺水而恶化的环境；

较大地改善北方地区的生态和环境特别是水资源条件。目前十七页\总数九十八页\编于三点负面影响及问题经济社会影响工程耗资巨大，涉及大量的移民问题，调水量太少，发挥不了经济效益，调水量过多，枯水期可能会使长江的水量不足，影响长江河道的航运，长江口的咸潮加深，更有可能引发长江流域自然环境生态危机。目前在建的“三线”同时引水方案，其对生态环境的影响范围和持续时间仍可能超出了中国“专家”们的想象。

实施后，长江三峡水利枢纽工程原有的蓄洪、发电作用出现了较大争议。三峡工程和南水北调的同时作用，可能会对长江中下游产生难以估量的影响（包括生态和航运），尤其是在旱季和枯水期。

中线工程的33万人搬迁，给移民生活带来颠簸动荡。南水北调成本已经高于现有的海水淡化成本，目前最低的海水淡化成本约为3元，南水北调目前成本约为10元，另有报道称已经达到18元。

生态环境的破坏“三线”同时引水，将导致整个长江流域的沿江生态发生难以估计的变化，不利于保护沿江现有生态。并有可能导致长江枯水期时航道的承载能力更低。其生态影响范围和程度已超乎中国“专家”们的理解范围。

中线工程和长江三峡水利枢纽工程的共同作用，引起汉江及长江中下游环境的变化，将对武汉、湖北其他地方产生难以估量的损失。

东线工程调水对长江河口地区的影响导致北方灌区土壤次生盐渍化等。

目前十八页\总数九十八页\编于三点南水北调穿越黄河中线干渠丹江口大坝泄洪目前十九页\总数九十八页\编于三点(2)水的循环

地球上每年降水量40万立方千米，占总水量0.03%，约1/4强降落到陆地，其中56%蒸发和蒸腾，34%形成地面径流，10%下渗补给地下水。由自然力促成的水循环称为水的自然循环。自然界中的水在太阳照射和地心引力等作用下不停流动和转化，通过蒸发、降水、径流和渗透等方式循环不止。目前二十页\总数九十八页\编于三点水循环（Hydrologicalcycle）

水的存在状态(固、气、液)水圈（Hydrosphere，Watershed）水的自然圈（地下1000m，

地上10km）水的社会圈（人类活动范围）水在地球表层的循环，其驱动力是太阳能。循环过程包括：蒸发、蒸腾、降雨和径流；多数属于相变过程。径流—流域的降水，由地面与地下汇入河网，流出流域出口断面的水流。降水的形式不同，径流的形成过程也各异。（1）我国的河流以降雨径流为主，冰雪融水径流只是在西部高山及高纬地区河流的局部地段发生；（2）根据形成过程及径流途径不同，河川径流又可由地面径流、地下径流及壤中流（表层流）三种径流组成。目前二十一页\总数九十八页\编于三点降水海洋蒸发地下渗流地面径流蒸发给水工业农业新陈代谢生活和商业产品用水冷却用水灌溉废水收集处理处置地面水地面水地下水回用水水的循环示意图目前二十二页\总数九十八页\编于三点水的社会循环对自然（原始）循环的影响平衡破坏平衡破坏水污染控制工程给水处理自然循环取水排放社会循环目前二十三页\总数九十八页\编于三点8.2水的特性及水污染水体概念一般指河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、海洋的总称，环境学领域则包括水中悬浮物、溶解物质、底泥和水生生物等完整的生态系统或完整的综合自然体在水环境污染研究中，区分水和水体概念，例如重金属污染物易于从水中转移到底泥，水中重金属含量一般不高，若着眼于水，似乎未受污染，但是水体可能受到污染水质指标指水与其所含物质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合特征（可感官感觉、有时需要测量才能检测）。水质指标分三类第一类，物理性水质指标，包括（1）感官物理性状指标，温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度；（2）其他如固体、悬浮固体、可见固体、电导率等第二类，化学性水质标准，包括（1）常规化学性指标如酸碱度、硬度、阴阳离子、总含盐量有机物含量等，（2）有毒物质指标如重金属、氰化物、多环芳烃、农药；（3）氧平衡指标，如溶解氧（DO），化学需氧量（COD），生化需氧量（BOD）、总需氧量（TOD）第三类，生物学水质指标，包括细菌总数、总大肠菌数目前二十四页\总数九十八页\编于三点（1）天然水质性质和特点天然水主要含有溶解的气体、各种离子、微量元素、生物质、胶体物质以及悬浮颗粒等主要气体N2，O2，CO2，还有CH4，H2，H2S等微量气体。O2和CO2对水体意义重大，天然水O2含量0-14mg/l，河水和湖水CO2含量20-30mg/l主要离子K+，Na+，Ca2+，Mg2+，Fe3+，Cl-，SO42-，HCO3-，CO32-。H+含量较低，pH在微量元素Br，I，F，极微量Cu，Co，Ni，Cr，As，Hg，V，Mn，Zn，Mo，Ag，Cd，B，Sr，Ba，Al，AU，Be，Se；天然水Hg含量，Cr<0.01mg/l，在河流和淡水湖中Cu平均含量0.02mg/l，Co为0.0043mg/l，Ni为0.001mg/l生源物质：PO43-，NO3-，NO2-，NH4+胶体：动物残骸分解产生的有机物质和土壤中富敏酸、胡里素等悬浮物质目前二十五页\总数九十八页\编于三点各类天然水水质特点大气降水（杂质少、矿化度低的软水）临洋水Na+，Cl-含量高内陆降水灰尘、细菌及各种污染物雨水pH值，pH等于5.6是饱和CO2的酸度，低于此值为酸雨河水含盐量<500mg/l，一般100-200mg/lCa2+>Na+,HCO3->SO42->Cl-湖泊水蒸发量大的地区较咸，一般Ca2+>Na+,HCO3->SO42->Cl-，Cl->HCO3-是咸水湖特点营养元素N，P多，过多N，P湖水营养化地下水以滴状液体充填于构成地壳的岩石及沉积物空隙中，是降水经土壤和地层渗流而成的，部分河床、湖床渗流也成为地下水源透明、无色、悬浮物少、细菌少，但矿物质多，含盐量多分解CO2、H2S等会使水具有还原性，可溶解Fe、Mn等金属，以低价入水中地下水缺少溶解氧目前二十六页\总数九十八页\编于三点天然水性质碳酸平衡CO2在水中形成酸，与岩石碱性物反应并通过沉淀反应物变沉积物从水中除去。CO2在水和生物体间实现生物化学交换溶解的碳酸盐化合态与岩石圈、大气圈进行均相、多相的酸碱反应和交换反应，调节pH作用天然水中的碱度和酸度碱度：水中能与强酸发生重和作用的全部物质，即能接受质子H+的物质总量。强碱NaOH，弱碱NH3、C6HNH2等，强碱弱酸盐碳酸盐、重碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、硫化物和腐殖酸盐等酸度：能和强碱发生中和作用的全部物质，即能放出H+或经过水解产生H+的物质总量。强酸HCL、H2SO4，弱酸CO2、H2CO3、H2S、蛋白质及各种有机酸，强酸弱碱盐FeCl3、Al2(SO4)3天然水体的缓冲能力目前二十七页\总数九十八页\编于三点了解水体性质的相关概念悬浮物1升水中不能通过特定滤膜的、非溶解性固体物重量，mg/l（造纸、皮革选矿废水悬浮物含量高）三氧化学需氧量（ChemicalOxygenDemand，mg/l）：指用化学氧化剂氧化水中有机物和无机物时所需氧量，以每升水消耗氧的毫克表示。COD也高，有机物污染越严重，有CODMn和CODCr

两种方法。生物化学需氧量（Bio-chemicalOxygenDemand，mg/l）：表示水中有机物经微生物分解时所需的氧量，用单位提及污水所消耗的氧量表示，BOD越高有机物越多。分解过程分两阶段（1）碳化阶段，将有机物转化为CO2，NH3，水和（2）消化阶段，将氨转变为硝酸盐亚硝酸盐总需氧量（TotalOxygenDemand）和总有机碳（TotalOrganicCarbon）：TOD指水中被氧化的物质，主要是有机碳氢化合物，含S、N、P等化合物燃烧变成稳定氧化物所需要的氧量；TOC指水中所有有机污染物中的碳含量。TOC和TOD可用化学仪器检测溶解氧，DO低于小于2-3mg/l鱼类窒息死亡pH值，排水管道等生活污水的pH为污水的细菌污染指标1ml水中细菌、杂菌的总数与水中大肠杆菌的多少。水中含大肠菌说明水已经被污染。有毒物质指标GB3838-2002规定Hg,Cd,Pb,Cr,Cu,Zn,Ni,As,氰化物、硫化物、氟化物、挥发性酚、石油类、666、DDT等目前二十八页\总数九十八页\编于三点（2）水污染的主要来源水污染可分为化学性污染、物理性污染、生物性污染化学性污染：酸碱、重金属、非金属毒物、需氧性有机污染物理性污染：悬浮物、热、放射性污染生物性污染：致病病菌、病毒污染水污染源可分为：自然污染源和人工污染源。按水污染源的分布特征分为：点源（PointSourcepollution）生活污水、工业废水、船舶污水等面源或非点源（Non-pointsourcepollution）城市径流、农村废水、水土流失等水环境污染指排入水体的污染物在数量上超过该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水体的物理、化学、生物特性发生不良变化，破坏了水中固有的生态系统，破坏水体的功能及其在经济发展和人民生活中的作用。目前二十九页\总数九十八页\编于三点化学性污染酸碱污染酸：主要来源于矿山排水及工业废水，化肥、农药、粘胶纤维、酸法造纸工业废水。碱：碱法造纸、化纤、制碱、制革等工业废水重金属污染（比重大于0.5g/l，主要指Hg,Cd,Pb,Cr,Zn,Cu,Co,Ni,Sn等）Hg：毒性大，有机汞(如甲基汞)甚之，人致死量1-2g,Hg浓度可是鱼类或其他生物死亡，浓度0.01mg/l可抑制水的自净作用，源于Hg厂、有色冶炼厂、及用Hg企业废水。（日本水俣病事件）Cd:积累富集（肝肾骨骼）型毒物，潜伏期长（10多年）。引起骨节变形，骨折受损及心血管病。致鱼类死亡量可抑制水的自净作用.(富士山事件)Pb:积累富集型毒物，摄日取量便可积累于体内，引起贫血、肾炎、神经炎，致鱼类死亡量，源于汽车尾气、矿山、冶炼厂油漆涂料非金属污染氰化物：剧毒，致人死量0.1gKCN或NaCN，致鱼类死量0.3-0.5mg/l,世卫规定生活用水氰化物小于0.05mg/l,地表水最高容许浓度0.1mg/l;源于电镀废水、焦炉高炉煤气洗涤冷却水、选矿厂等As：剧毒，砒霜As2O3，饮用含砷水引起慢性中毒，表现：神经衰弱、腹痛呕吐、肝大等消化系统障碍，伴有肤癌、肝癌、肺癌等发病率增高现象；源于化工、冶金、炼焦、造纸工业废水及岩石风化、土壤浸蚀、火山爆发等酚类化合物：浓度时鱼肉有酚味，源于冶金、煤气、炼焦石油化工塑料等工业排放的含酚废水需氧性有机污染碳水化合物、蛋白质、脂肪，在好养微生物作用下转化为CO2、H2O等，在厌氧条件下转化为CH4、CO2、H2S、NH3、H2O等恶臭及有毒有害物，源于食品、制革石油、焦化等工业废水营养物质污染主要指N、P等物质使水体“富营养化”（水华、赤潮），源于雨水、农业排水、生活用水、工业废水目前三十页\总数九十八页\编于三点物理性污染悬浮物能透过滤膜，孔径3～10μm称溶解性固体DS(DissolveSolid)；不能透过滤膜，孔径大于10μm称悬浮固体SS(SuspensionSolid)。两者合称为总固体TS(TotalSolid)。危害：（1）提高水的浊度，水体复氧难度加大，净水工艺复杂性增加；（2）降低光的穿透能力，影响水生植物光合作用，妨碍水体自净；（3）影响水生动物；（4）可能成为各种污染物载体；扩大污染区域石油成为水体污染的主要悬浮物（墨西哥湾石油泄漏、渤海湾石油泄漏事件）热污染工矿企业排放的冷却水温度较高引起水温增大、溶解氧量下降，微生物活动增强、有毒物毒性加大放射性污染238V、236Ra、40K等衰变放出αβγ射线，人体、生物组织受损致病病菌和病毒生活用水、医院污水和工业（生物制品、制革、酿造、屠宰等）废水污染水体常见的致病病菌是肠道传染病菌，如伤寒、霍乱和细菌性疾病生物性污染目前三十一页\总数九十八页\编于三点有机无毒物，又称耗氧(需氧)有机物，或可生物降解有机物。主要的水污染物水体处于厌氧状态目前三十二页\总数九十八页\编于三点易于生物降解的有机污染物.特征:不稳定，很容易被微生物降解转化为无害的无机物.(C.H.O.N.S)

CH4+H2O+NH3+H2S+……有O2CO2+H2O+NH3+SO42-

+……无O2污染特征耗O2如:碳水化合物、蛋白质、脂肪等.（3）污染物质特征及污染指标目前三十三页\总数九十八页\编于三点有机物（可生物降解）异养菌新细胞呼吸（氧化）Oa合成CO2，H2O，能，NH3自养菌合成新细胞OcH2O，能，NO2-残存物质CO2，H2O，能，NH3Ob内源呼吸Od能，

NO3-新细胞可生物降解有机物降解过程示意图目前三十四页\总数九十八页\编于三点(C.H.O.N)CO2+H2O+NH3NH3O2NO3-NO2-碳化阶段（氨化阶段）硝化阶段降解过程指在有氧情况下，由于微生物的作用，可降解有机污染物稳定化所耗的氧量.BOD降解:O2O2BOD5：20度下培养5天作为测定生化需氧量的时间。可用传感器测量目前三十五页\总数九十八页\编于三点水污染的特征地表水河流污染污染程度随径流量变化污染扩散快污染影响大湖泊污染来源广、途径多、种类复杂稀释和搬运能力弱生物降解和累积能力强地下水来源广泛污染难于治理污染危害严重海洋污染源多而复杂污染持续性强污染扩散范围大目前三十六页\总数九十八页\编于三点《地面水环境质量标准》（GB3838-2002）依照地面水使用目的和保护目标，我国地面水分为五大类功能区：Ⅰ类——主要适用于源头水，国家自然保护区；Ⅱ类——主要适用于集中式生活饮用水、地表水源地一级保护区，珍稀水生生物栖息地，鱼虾类产卵场，仔稚幼鱼的索饵场等；Ⅲ类——主要适用于集中式生活饮用水、地表水源地二级保护区，鱼虾类越冬、回游通道，水产养殖区等渔业水域及游泳区；Ⅳ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；Ⅴ类——主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。目前三十七页\总数九十八页\编于三点污水排放标准为控制水体污染，保护江河、湖泊、运河、渠道、水客和海洋等地面水体以及地下水体的梁海状态，须严格控制污水排放。GB8978-96《污水综合排放标准》，GB4284-84《农用污泥中污染物控制》《污水综合排放标准》将排放的污染物按性质分两类第一类污染物是指能在环境活动植物体内积累，对人体健康产生长远不良影响者。第二类污染物指长远影响小于第一类污染物质，这些包括石油类、挥发酚、氟化物、硫化物、甲醛、苯胶类、硝基苯类目前三十八页\总数九十八页\编于三点POPS~持久性有机污染物质（PersistentOrganicPollutions）

国际首批控制的12种持久性有机污染物快速认识艾氏剂（Aldrin）：

有机氯农药

狄氏剂（Dieldrin）：

有机氯农药

异狄氏剂（Endrin）：

有机氯农药

滴滴涕（DDT）：

有机氯农药，也用作农药中间体

氯丹（Chlordane）：

有机氯农药

毒杀芬（Toxaphene）：

有机氯农药

六氯苯（Hexachlobenzene）：

有机氯农药，也用作精细化工产品

灭蚁灵（Mirex）：

有机氯农药

七氯（Heptachlor）：

有机氯农药

多氯联苯（PCBs）：

精细化工产品

二恶英和呋喃类（PCDDs/PCDFs）：非故意制造的副产品或者二次污染物质

目前三十九页\总数九十八页\编于三点地表水环境质量标准序号项目标准值(≤mg/l)IIIIIIIVV水温认为造成环境水温限制在，周升温<1,降<2pH6-9溶解氧7.56532高锰酸钾指数2461015化学需氧量1515203040五日生化需氧量334610氨氮（NH3-N）0.150.51.01.52.0总磷0.020.10.20.30.4总氮（湖库以N计）0.20.51.01.52.0铜0.11.01.01.01.0锌0.051.01.02.02.0氟化物（以F-计）1.01.01.01.51.5硒0.010.010.010.020.02砷0.050.050.050.10.1汞0.000050.000050.00010.0010.001镉0.0010.0050.0050.0050.01铬(VI)0.010.050.050.050.1铅0.010.010.050.050.1氰化物0.0050.050.20.20.2挥发酚0.0020.0020.0050.010.01石油类0.050.050.050.51.0阴离子表面活性剂0.20.20.20.30.3硫化物0.050.10.20.51.0粪大肠菌群（个/l）200200010002000040000目前四十页\总数九十八页\编于三点第一类污染物最高允许排放浓度序号污染物最高允许排放浓度（mg/l）1总汞量0.052烷基汞不得检出3总镉0.14总铬1.55六价铬0.56总砷0.57总铅1.08总镍1.09苯并[a]芘0.0000310总铍0.00511总银0.512总α放射线1Bq/l13总β放射线10Bq/l目前四十一页\总数九十八页\编于三点富营养型污染-案例藻类大量繁殖水华赤潮目前四十二页\总数九十八页\编于三点目前四十三页\总数九十八页\编于三点目前四十四页\总数九十八页\编于三点毒物型污染-案例四川沱江污染造成鱼类大量死亡目前四十五页\总数九十八页\编于三点全国水环境质量状况

——2002年七大水系水质类别比例主要水系水质状况目前四十六页\总数九十八页\编于三点2002年辽河水系水质状况主要水系水质状况

监测断面：35个

Ⅰ~Ⅲ类：20.1%Ⅳ~Ⅴ类：34.2%

劣Ⅴ类：45.7%整个辽河水系水体污染严重主要污染指标：生化需氧量、石油类、高锰酸盐指数、氨氮辽河水系水质类别比例目前四十七页\总数九十八页\编于三点

“三湖”湖体水质均为劣Ⅴ类。主要污染指标为总氮、总磷。太湖、巢湖处于轻度富营养状态，滇池处于重度富营养状态。

“三湖”水质变化趋势目前四十八页\总数九十八页\编于三点这些压力来自于：1)海洋的自然变化

2)人类在海域活动的干扰

3)来自陆域的自然与人类活动影响海洋环境质量的面临的压力近岸海水水质污染水体富营养化和频发赤潮海洋生态资源减少河口淤积与盐度增高海岸带生态环境恶化……目前四十九页\总数九十八页\编于三点8.3水污染控制水污染的控制模式水污染的源头控制污水的处理尾水的生态处理与资源化目前五十页\总数九十八页\编于三点水体自净水体的自净一切生态系统都有一个动态平衡系统，水体环境也是一个具有自我调节、自我平衡能力的系统。污染物质进入天然水体后，污染物参与水体中物质转化和循环过程，通过一系列的物理化学和生物因素的共同作用，将其分解分离，使排入的污染物质浓度和毒性自然降低，使水体基本上或完全恢复到原来的状态，恢复原有生态平衡，该现象称为水体自净。物理净化作用：污染物通过稀释、扩散、混合、沉淀和挥发使浓度降低化学净化作用：通过氧化还原（水中溶解氧）、酸碱反应、分解化和、吸附凝聚等作用，使污染物的存在形态发生变化和浓度降低。AsS在酸性水中是难溶性物质，沉淀到底泥，但在碱性水中能够生成硫代亚砷酸盐成为溶解性物质。生物净化作用：通过水体中水生生物、微生物的生命活动、使污染物质的存在状态发生变化，污染物总量和浓度降低。水中的特殊微生物群和高等水生植物如浮萍、凤眼莲、水花生等能吸收并浓缩水中的Hg,Cd等重金属或难降解的人工合成有机物。影响水体生物净化作用的主要因素是水中的溶解氧含量、温度和营养物质的碳氮比例，水中溶解氧是维持水生生物生存和净化能力的基本条件，因此，它是衡量水体自净能力的主要指标。目前五十一页\总数九十八页\编于三点水体富营养化过程造成水体“富营养化”最直观的表现是藻类的数量增多和种类变化。藻类的变化是一种由于N、P等杭亮过多引起的，这些植物营养物质进入水体，刺激藻类增值，天然水体中藻类合成的基本反应式：106CO2+16NO3-+HPO42-+122H2O+18H++微量元素→C106H263O110N16P(藻类分子式)+138O2含N化合物在水体中的转化包含两步，第一步：N化合物如蛋白质、多肽、氨基酸和尿素等有机氮转化为无机氮中的氨氮；第二步：则是氨氮的亚硝酸化和硝化，使无机氮进一步转化，这两步均在微生物作用下进行的。氨化：蛋白质→细菌分泌水解酶的催化作用下水解→氨

硝化：氨→在亚硝化菌作用下被氧化→亚硝酸→在硝化菌作用下→硝酸反硝化：在缺氧水中，硝化反应不能进行，却可能在反硝化菌的作用下，产生发消化作用形成N2含N污染物转化过程：有机氮→NH3→NO2→NO3含P化合物在水体中的转化常见含P污染物有磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷。P在水体中70%可溶，在水中的转化只能进行固液之间的循环，可溶性磷与Ca2+,Fe3+,Al3+等离子生成难溶性沉淀物沉积于底泥中。在湖泊中P含量超出0.05mg/l就会引起藻类迅速增殖。防治湖泊水出现富营养化：水中P含量应控制在0.02mg/l以下，无机氮含量应控制在0.3mg/l以下。目前五十二页\总数九十八页\编于三点重金属在水体中的迁移转化规律重金属在水体中不能被微生物降解，只能发生各种形态之间的相互转化以及分散、富集，该过程成为重金属的迁移。迁移可分为：机械迁移：重金属离子以溶解态或颗粒太的形式被水流机械搬运，迁移过程服从水力学物理迁移：重金属离子以简单离子、配离子或可溶性分子在环境中通过一系列物理作用（水解、氧化、还原、沉淀、溶解、吸附等）所实现的迁移和转化过程沉淀作用：经水解形成氢氧化物、或与其他阴离子形成溶度积小的，如硫化物、碳酸盐吸附作用：被水中带负电的胶体颗粒吸附，随水迁移或沉降氧化还原作用：无机汞在微生物作用下转化为毒性更大的有机汞（甲基汞），Cr6+

和Cr3+可以互相转换生物迁移：通过生物体的新陈代谢、生长死亡等过程所进行的迁移目前五十三页\总数九十八页\编于三点有机物在水中的转化有机污染物→好氧微生物氧化分解→产物作为微生物的养料能量繁殖生长。于是氧化分解师一部分有机物转变为活的细菌机体另外一部分转变为无机物，有机物得到降解，该过程为耗氧过程。如果排入水体有机物在数量上没有超过水体的环境容量（自净能力），水体中的溶解氧会始终保持在允许的范围内，有机物在水体内进行好养分解。如排入水体有机物过多，大量消耗溶解氧，超过水的复氧能力，水体出现缺氧，若完全缺氧，水体进入厌氧分解。目前五十四页\总数九十八页\编于三点“三级控制、三级标准”的水污染控制的基本模式上游段中游段下游段(1)控制模式目前五十五页\总数九十八页\编于三点（2）污染的源头控制工业水污染优化结构、合理布局清洁生产就地处理管理措施（环境管理与环境法）生活水污染合理规划公众教育目前五十六页\总数九十八页\编于三点污染的源头控制

——面源污染农村面源发展节水农业减少土壤侵蚀合理利用农药截流农业污水畜禽粪便处理乡镇企业废水及村镇生活污水处理城市径流充分收集利用雨水减少城市硬质地面增加城市绿化用地目前五十七页\总数九十八页\编于三点水体污染的综合防治控制废水排放①改革生产工艺和管理制度，发展水量消耗少的工艺；②提高水的重复利用率；③改革生产工艺，实现清洁生产；④经过处理的废水不排入水体，优先考虑农田灌溉等用途。①水体自净作用，许多废水所带入的污染物可以在水体中得到自然净化；②土壤的自净作用，污水灌溉农田、草场能够充分利用土壤的自净作用，净化废水。建立自然净化系统①建立综合性污水处理厂；②调整工业布局；③修建调节水库和曝气设施；④在一定范围内组织闭路水系统。统一规划处理系统水体污染综合防治目前五十八页\总数九十八页\编于三点（3）污水人工处理及技术按原理物理处理法：去除悬浮物、油类、可溶性盐及不溶性固体，有重力分离、截流和离心分离法化学处理法：投入化学试剂反应分解污染物，有混凝沉淀、化学沉淀、中和和氧化还原法生物处理法：利用微生物代谢分解有机污染物物理化学处理法：包含吸附、膜分离、离子交换、汽提和萃取法按处理程度分一级：处理废水中漂浮物、悬浮物、和其他固体物，调pH，降低后续工艺负荷二级：大幅度去除水中悬浮物、有机物和部分金属污染物，BOD5和SS去除率99%和88%以上，BOD5降到20-30mg/l三级处理处理营养物N、P及其他溶解性物质以防止水体发生富营养化和受到难降解有毒物的污染目前五十九页\总数九十八页\编于三点污水处理技术分类污水处理方法物理法化学法物化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目前六十页\总数九十八页\编于三点定义：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。筛滤截流离心法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加快分离过程。重力法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，可以很容易的将他们从水中去除。物理法目前六十一页\总数九十八页\编于三点物理处理法滤网截流法利用过滤介质截流污水中的悬浮物过滤介质有：钢条、筛网、纱布、塑料、微孔管过滤方法：格栅、栅网、微滤机、沙滤机、真空滤机、压滤机（后两种用于污泥处理）重力分离（沉淀）法：利用水中悬浮状污染物和水自重差异接重力沉降或上浮分离，沉淀法适用于去除20-100um以上颗粒自由沉降：颗粒沉降过程形状、尺寸、质量不变，下降速度不受干扰，如沙粒在沉砂池中的沉降絮凝沉降：颗粒沉降过程尺寸、质量随着沉降深度增加而增大，如活性污泥在二次沉淀池中的沉淀拥挤沉淀：分层沉降，颗粒在水中浓度较大时，在沉降过程中将彼此干扰，在清水和浑水之间形成明显交界面，并逐渐下移，如活性污泥在二次沉淀池下不的沉淀过程压缩沉降：颗粒在水中的浓度增高到颗粒相互接触并部分受到压缩物支撑，发生沉淀底部，如活性污泥在浓缩池中的浓缩过程。目前六十二页\总数九十八页\编于三点物理法沉降设施沉砂池用于去除污水中比重较大的无机颗粒，如泥沙、煤渣避免构件被磨损破坏减轻沉淀池的负荷使无机、有机颗粒分离，便于后序处理按水流流态可分为：平流、竖流、曝气沉砂池沉淀池分为初沉池和二沉池初沉池设在管渠首端、泵站、倒虹管、生物处理构筑物之前.二沉池设在生物池里后据池内水流方向可分为平流式、竖流式、辐射式、斜管式及斜板式沉淀池向生活污水中注入空气进行曝气，

并持续一段时间后，污水中即生成一种絮凝体，这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成，它易于沉淀分离，并使污水得到澄清，这就是“活性污泥”。目前六十三页\总数九十八页\编于三点沉砂池沉淀池目前六十四页\总数九十八页\编于三点定义：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。中和法化学沉淀法氧化还原法电解法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，在阴极上发生还原反应。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，通常是向废水加入混凝剂，使其沉降。化学法目前六十五页\总数九十八页\编于三点化学法-混凝沉降法是一种污水深度处理技术，该法去除对象是污水中呈胶体和微小悬浮状的有机无机污染物。可去除污水的色度和浊度及某些溶解性物质，如As,Hg等。也能去除能导致缓慢流水水体富营养化的N和P。效果好、设备简单但费用高、渣量大。使用混凝剂雨污水中微小悬浮颗粒相互作用产生凝聚作用，成为颗粒较大易于沉降的絮凝体（粒径大于20um）,经沉淀加以去除后。胶体的稳定性：胶体微粒都带电荷，它的中心称为胶核。混凝机理：双电层压缩机理吸附架桥作用机理混凝剂铝盐：硫酸铝、碱式氯化铝铁盐：主要指硫酸亚铁、三氯化铁、硫酸铁混凝设施：混凝经过混合、反应两步，因此包括两设施混合设施：水泵混合、水力混合池混合、机械混合絮凝设施：隔板絮凝池、折板絮凝池、机械絮凝池目前六十六页\总数九十八页\编于三点化学法-化学沉淀法用于处理含重金属、氟化物等工业生产污水的处理。进行化学沉淀的必要条件是生成难溶盐石灰法（氢氧化物沉淀法）：处理含锌污水，一般加入石灰沉淀剂，pH=9-11，使其生成氢氧化锌沉淀硫化物法：处理含汞污水添加硫化钠沉淀剂进行共沉积处理钡盐法:含铬污水可采用碳酸钡、氯化钡、硝酸钡、氢氧化钡等沉淀剂，生成难溶的铬酸钡沉淀，去除铬离子目前六十七页\总数九十八页\编于三点化学法-中合法处理含有酸或碱的工业废水，使其酸度达标（）工业废水中，将酸的含量大于3-5%的含酸废水称为废酸液，将碱含量为1-3%的含碱废水称为废碱液。废酸碱液应尽量加以回收利用，低浓度酸碱废水回收价值不大可采用中合法处理酸性废水中和处理酸性废水和碱性废水混合投药中和：由于氢氧化钙对废水杂质具有凝聚作用，通常采用石灰乳法先用中和采用中和剂为颗粒时，采用过滤式使废水与中和剂充分接触中和（）适合处理含酸浓度很低的废水。但堆焊大量悬浮、油、重金属盐类和其他有毒物质不宜使用含碱废水中和处理向碱性废水中鼓入酸性废气，如烟道气向碱性废水中鼓入压缩CO2气体向碱性废水中投入酸性废水目前六十八页\总数九十八页\编于三点化学法-氧化还原法氧化法常用的氧化剂有O2（空气氧化）、（Cl2氯氧化法）、O3（臭氧氧化）、KMnO4和ClO2；氯作为氧化剂可氧化废水中的氰、硫、酚、氨氮及去除某些染料而脱色等臭氧在水处理中有三个作用：消毒、污染水源的净化和工业废水的氧化处理。消毒作用主要是因为臭氧有很强的杀菌能力，对一般的细菌、病毒和芽孢等均有很强的杀伤力；工业废水处理中，臭氧已用于炼油废水酚类化合物的去除、电镀含氰废水的氧化；含染料废水的脱色、洗涤剂的氧化、照片洗印漂洗氰化铁废液的回收与利用等。臭氧氧化法降低污水的BOD与COD等均有显著效果。光氧化法的实质是利用光照强化氧化剂的氧化作用，光氧化中常用的氧化剂有氯、次氯酸盐、过氧化氢、空气和臭氧等，光源多用紫外光。光氧化法进行废水处理是时，COD、BOD可处理接近于零，对含表面活性剂的废水也有很好效果；对去除色度、微量油、消毒和除臭等均有效。还原法常用的还原剂有Fe粉（屑）、Zn和亚硫酸盐目前六十九页\总数九十八页\编于三点定义：运用物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法。气浮法吸附法离子交换法萃取法往水中通入微气泡，黏附水中微细粒悬浮物，形成整体密度小于水的气-液-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）中的溶解度差异进行的一种分离过程。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术。有反渗透，超滤等。物化法目前七十页\总数九十八页\编于三点生物法定义：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无机物和有机物的过程。生物法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目前七十一页\总数九十八页\编于三点好养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单的无机物（有机物中的C被氧化成CO2，H与O化合成H2O，N被氧化成氨、亚硝酸盐，P被氧化成磷酸盐，S被氧化成硫酸盐），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。目前七十二页\总数九十八页\编于三点好养生物法活性污泥法传统活性污泥法：该系统主要有曝气池、二次沉淀池、污泥回流系统和曝气及空气扩散系统组成向生活污水中注入空气进行曝气，并持续一段时间后，污水中即生成一种絮凝体，这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成，它易于沉淀分离，并使污水得到澄清，这就是“活性污泥”。吸附-再生法：废水先进入吸附池，活性污泥将有机物吸附，在进入二沉池；分离出来的部分污泥进入再生池继续曝气，使其活性恢复，然后再回流到吸附池。特点为节约空气、池体积省、处理能力大延时曝气系统和氧化沟：长时间曝气，负荷低、停留时间长、处理效果稳定、出水水质好、剩余污泥少目前七十三页\总数九十八页\编于三点不同的转刷曝气器目前七十四页\总数九十八页\编于三点好养生物法-生物膜法污水的生物膜处理法是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁殖，并在其上形成膜状生物污泥-生物膜，污水与生物膜接触、污水中的