第三章水体污染与防治

第三章水体污染与防治1.化学性指标：化学需氧量（COD）：指在一定条件下采用一定的强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量。COD越大，说明水体中有机物的含量越高，污染也就越严重。生化需氧量（BOD）：表示水中有机物经微生物分解时所需的氧量，用单位体积的污水所消耗的氧量（mg/L）表示。2.水体污染：指当污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水体后，使水和水体底质的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而降低了水体的使用价值。3.工业废水的特点：（P48）（1）污染量大（2）成分复杂（3）感官不佳（4）水质水量多变4.农业污水（名词解释）：农业污水（也叫农业退水）是指在农业生产过程中农作物栽培、牲畜饲养、食品加工等过程排出的污水和液态废物。5.农业污水的特点：（1）还有较高浓度的化肥和农药（2）有机质、植物营养素及病原微生物含量高（3）农业污水面广、分散，难于收集，难于治理。6.水体自净（名词解释）:指受污染的各种水体在物理、化学和生物等作用的影响下污染物浓度或总量自然降低的过程。它是消除水环境中污染物的一个重要途径。7.进入水环境中的污染物可分为：保守物质和非保守物质。保守物质（名词解释）：指进入水环境后，只是随着水流的运动而改变其所处的位置，并由于分散作用降低其初始浓度，但并不因此改变其总量。重金属、很多高分子有机化合物属于保守物质。非保守物质（名词解释）：指进入水环境后，不但随着水流的运动而改变其所处的位置，由于分散作用降低其浓度，还由于自身的衰减或化学反应使其总量不断减少。如可以生化降解的有机污染物。7．稳态：稳态的概念在简化复杂的水质模型方面十分重要，所谓的河流污染研究中的稳态的含义包括水力学状态的稳态和水质状态的稳态2个方面。（简答：稳态指什么？----一维水质模型的假设是什么？即一维模型是建立在稳态上）8.稳态河流一维水质模型计算：（只考虑河流方向污染物即指一维方向，忽略弥散作用P57）=Q:河流流量q:排入河流中的污水的流量C1:河流中污染物的本底浓度C2：污水中的污染物的浓度K：污染物衰减速度常数为污染物的浓度，它是时间t和空间位置x的函数V为断面平均流速9.污染物与河水的混合：污染物进入河流后，与河水的混合过程（区域）大体可分为三个阶段（区）：竖向混合区（水深方向）：是指从排污口或释放点到污染物在水深方向充分混合的阶段。横向混合区（河宽方向）：是污染物在河流横向方向达到均匀分布的混合阶段。河宽方向，这个阶段所需要的距离长的多。纵向混合区（水流方向）：是从污染物在河流横断面上充分混合以后开始算起，一直延伸到整个河长。这一阶段河流任一断面上的污染物浓度是相等的，但沿河流方向不同断面上浓度值是变化的。10.大气富氧过程（再暴气过程）的定义：耗氧有机物排入到河流中，当有机物耗氧作用使得水中的溶解氧下降到饱和浓度值以下，水体便从大气中吸收氧气，以补充水中消耗的氧。11.水体富营养化类型：天然富营养化和人为富营养化天然富营养化与人为富营养化的共同点与不同点共同点：都是由于水体中N、P富集，引起水体DO下降、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;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。12：水体污染控制模式（论述题P67）基本控制模式——三级控制（全部掌握）xc0c)exp(1xvxkqQcqcQc210xc一、源头控制1．工业废水优化结构、合理布局清洁生产单位产品耗水量（国外先进水平——国内平均水平）钢铁行业：3~5m3/t——70~100m3/t油炼制行业：0.2m3/t——5~6m3/t就地处理：达到污水排放标准管理措施2．生活污水合理进行人口密度及分布规划公众教育“绿色消费”、“绿色生活”：无磷洗衣粉3.农业面源发展节水农业目前中国年用水5700亿立方米，农业用水约占70%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4.城市径流充分收集利用雨水源源头头控控制制污污水水集集中中处处理理尾尾水水最最终终处处置置再再利利用用//环环境境水水体体一级控制二级控制三级控制减少城市硬质地面增加城市绿化用地二、污水集中处理（一）水体污染的处理方法污水处理的目的就是将污水中的污染物质以某种方式从污水中分离出来，或将其分解转化为稳定无污染物质，或被植物体所吸收，脱离水环境。污水处理方法主要有四大类：（1）物理方法（2）化学方法（3）物理化学方法（4）生物方法（1）物理方法:去除不溶性的、呈悬浮状态的污染物，在处理过程中不改变其化学性质。沉淀：利用废水中悬浮物自身的重力与废水分离的一种方法。离心分离:利用物体作高速旋转时会产生离心力分离废水中悬浮杂质的处理方法。过滤:利用过滤介质截留废水中的悬浮物的处理方法。气浮法：利用外力将空气吹入水中，使水中产生大量微小气泡，使其作为载体，粘附污水中的污染微粒，形成比重小于水的浮体，浮到水面，实现固液分离，从而分离出污水中的污染物质。（2）化学方法：中和法：是利用药剂使废水中的pH值达到中性的处理过程。化学沉淀法：向废水中投加化学物质，使它和废水中的某些溶解物质产生反应，生成难溶盐，并从水中沉淀下来的方法。常用于处理重金属、氰化物等工业生产废水。氧化还原法：通过化学药剂与废水中的污染物进行氧化还原反应，从而将废水中的有毒有害污染物转化为无毒或者低毒物质的方法。混凝法：混凝的目的在于通过向水中投加一些药剂（通常称为混凝剂及助凝剂），使胶体颗粒失去稳定性，凝聚成大颗料而下沉。可除去污水中细分散的固体颗粒、乳状油和胶体物质等。（3）物理化学方法：萃取法：将不溶于水的溶剂投入污水中，使污水中的溶质溶于溶剂，然后利用溶剂与水的密度差，将溶剂分离出来。吸附法：利用多孔固体介质材料（吸附剂）的表面来吸附水中的溶解性物质（吸附质），以去除或回收它们，使废水得以净化。可吸附酚、汞、铬、氰等有毒物质。离子交换法：靠交换剂自身所带的能移动的离子与被处理的溶液中的离子通过离子扩散来实现的。广泛用于去除重金属、有机物和放射性物质。电渗析法：在电场的作用下，利用阴阳离子交换膜对水中离子的选择透过性，使一部分溶液中的离子迁移到另一部分溶液中去，达到浓缩、纯化、合成、分离的目的。（4）生物方法：①利用微生物的生物化学作用，把污水中的有机污染物分解为无污染的无机物，以达到处理污水的目的。可进一步分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。②利用一些植物可以吸收大量有机和无机污染物（包括重金属物质）的特点，通过建造人工湿地去除水体污染。好氧生物处理法：利用需氧微生物在有氧条件下将废水中复杂的有机物分解的方法，可分为活性污泥、生物膜法和氧化塘法。厌氧生物处理法：在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中的有机物分解，最后产生甲烷和二氧化碳等气体。三、尾水最终处置利用土壤-微生物-植物系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能，既达到对城市污水及部分工业废水的高级净化处理，又可利用其中的有用物质，实现污废水的资源化。具有基建投资省、运行费用低、净化效果好等特点。一般来说，尾水生态处理的净化效率高、运行效果稳定，对多种有机化学品的净化效果理想。不足的是，与常规的人式处理方法相比，则需要更多的停留时间和占用较大有空间。四、再利用（关键——控制水质标准）再利用途径：城市回用工业回用农业回用地下水回灌生态回用尾水最终出路：就近水域排江排海