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第四章水资源的质量评价水的质量简称水质，是指水体中所含物理成分、化学成分、生物成分的总和。水质决定着水的用途和利用价值，因此需要进行广泛的研究与评价。水质评价是按照评价目标，选择相应的水质参数（指标）、水质标准和计算方法，对水质的利用价值及水的处理要求做出的评定。一般可分以下几类：水质评价•（1）按评价对象可分为大气降水水质评价、地表水水质评价、地下水水质评价：•（2）按评价时段可分为三种，即回顾评价、现状评价、影响评价。C•（3）按水的用途可划分为供水水质评价(包括生活饮用水、工业用水、农业灌溉用水等水质评价)、养殖业用水(渔业)水质评价、风景游览水体的水质评价以及为水环境保护而进行的水环境质量评价等。•（4）按评价的范围可划分为局部地段的水质评价和区域性的水质评价。主要内容•4.1水质指标体系与天然水化学•4.2生活饮用水评价•4.3工业用水评价•4.4农业用水评价4.1水质指标体系与天然水化学4.1.1水中物质组分按存在状态分类-悬浮物质是由大于分子尺寸的颗粒组成，靠浮力和粘滞力悬浮于水中。-溶解物质由分子或离子组成，它们被水的分子结构所支承。-胶体物质则介于悬浮物质与溶解物质之间。溶解物质胶体物质悬浮物质10-9mm10-6mm-仅根据物质颗粒大小还不能全面反映水质。-水质指标：综合表示水中物质的种类、成分和数量是判断水质的具体衡量标准。-物理指标、化学指标、生化指标。1．物理性水质指标(1)感官物理性状指标，如温度、色度、臭和味、浑浊度、透明度等。(2)其他的物理性水质指标，如总固体、悬浮固体、可沉固体、电导率。①水温:水体温度升高时水生生物活性增加，溶解氧减少。当水温超过一定界限时，会出现热（冷）污染，危及水生生物（水库放水）。②色度:色度是水色的定量指标，它是用除去悬浮物后的水样和一系列不同色度的标准液进行比较而测定，单位为度。③臭味:据人的嗅觉，将臭味的强度分为无臭、极微弱、弱、明显、强和极强六个强度等级，一般用经验确定。④浊度：浊度是反映水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度的指标。水的浊度大小不仅与水中悬浮物的含量有关，而且与其粒径大小、形状、颗粒表面对光的散射性有密切关系。2．化学性水质指标(1)一般的化学性水质指标，如pH、碱度、硬度、各种阳离子、各种阴离子、总含盐量、一般有机物质等。(2)有毒的化学性水质指标，如：各种重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药等。(3)氧平衡指标，如溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)等。①PH值：检测水体酸碱污染程度的一重要指标。②阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+；阴离子，Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-等。③重金属重金属通常指比重大于5，密度大于4.5g/cm3的金属元素，常见的有汞、镉、铅、镍等生物毒性较强的金属元素和锌、铜、钴、锡等毒性较弱的金属元素。C④溶解氧：（简称DO）是溶解于水体中的分子态氧。DO是地表水水质评价的重要指标。⑤生物化学需氧量：(简称BOD)，又称为生化需氧量，是水中有机污染物被好氧微生物分解时所需要消耗的氧当量。⑥化学需氧量：（简称COD）是用氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量，用氧当量（以mg/L为单位）表示。3.生物学水质指标一般包括细菌总数、总大肠菌数、各种病原细菌、病毒等。①细菌总数：水体中大肠菌群、病原菌、病毒等细菌的总数，以每升水样中的细菌总数表示。②大肠菌群：水体中大肠菌群的个数可表明水样被粪便污染的程度，间接表明有肠道病菌（伤寒、痢疾、霍乱等）存在的可能性。同样以每升水样中所含有大肠菌群的数目来表示。4.1.2水质标准水质好坏的评价，可从前面介绍的化学、物理、生物学指标中筛选部分指标，并根据水体实际监测结果来定性分析。为适用于各种供水目的，需要对各种水质成分制定一个统一标准或界限，这种数量界限就是水质标准。天然水质分类水中常量化学指标的分类指标通常由矿化度、硬度、酸碱度以及各种常量离子的组合，分类标准见下表。天然水的化学组分与水的形成、赋存条件有着密切的关系。目前水化学分类常见的有：舒卡列夫分类、阿廖金分类、苏林分类等。按化学组分分类阿廖金目前我国颁布的水质标准和行业标准已有几十种，如《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）、《地下水质量标准》（GB/T14848-93）、《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）、《污水综合排放标准》（GB8978-92）、《渔业水质标准》（GB11607－89）、《农业灌溉水质标准》（GB5084-92）等。主要内容•4.1水质指标体系与天然水化学•4.2生活饮用水评价•4.3工业用水评价•4.4农业用水评价4.2生活饮用水评价随着人类生活水平和质量的提高，生活用水量增长幅度加大，用水水质的要求愈加严格。问题是，供水资源污染造成供水水质与生活用水质量之间的矛盾十分突出。•4.2生活饮用水评价•4.2.1生活饮用水水质标准与评价•标准、评价•4.2.2饮用水水源质量评价•4.2.3我国水安全问题生活用水主要有生活饮用水和生活杂用水两部分构成。全面准确评价现有水资源质量，合理利用优、劣质水资源，对于克服“水质型”缺水的矛盾具有积极意义。4.2.1生活饮用水水质标准与评价•国标GB5749-85、GB5749-2006。•感官性状和一般化学指标、毒理学指标细菌学指标、放射性指标。•四大类、105项指标。•分为常规项目和非常规项目。感官性状和一般化学指标色色度不超过15度，并不得呈现其它异色浑浊度不超过l度(NTU)，特殊情况下不超过5度臭和味不得有异臭、异味肉眼可见物不得含有pH6.5—8.5总硬度(以CaCO3计)450(mg／L)铝0.2(mg／L)铁0.3(mg／L)•毒理学指标砷0.05(mg／L)镉0.005(nlg／L)氟化物1.0(mg／L)铅0.01(mg／L)汞0.001(mg／L)硝酸盐(以N计)20(mg／L)四氯化碳0.002(mg／L)氯仿0.06(mg／L)•细菌学指标细菌总数100(CFU/mL)总大肠菌群每100mL水样中不得检出粪大肠菌群每100mL水样中不得检出游离余氯在与水接触30分钟后应不低于0.3mg／L，管网末梢水不应低于0.05mg／L，(适用于加氯消毒)•放射性指标总α放射性0.5(Bq/L)总β放射性1(Bq／L)世界标准•WHO饮用水水质准则由世界卫生组织于1956年起草、1958年公布,并于1963年、1984年、1986年、1993年、1997年进行了多次修订补充,现行的水质标准为第二版。•该标准提出了污染物的推荐值,说明了各卫生基准值确定的依据和资料来源,,是国际上现行最重要的饮用水水质标准之一,并成为许多国家和地区制定本国或地方标准的重要依据。欧洲标准•EC饮用水水质指令是1980年由欧共体(欧盟前身)理事会提出的,并于1991年1995年、1998年进行了修订,现行标准为98/83/EC版。该指令强调指标值的科学性和适应性，与WHO水质准则保持了较好的一致性,•目前已成为欧洲各国制定本国水质标准的主要框架。美国饮用水水质标准•USEPA美国饮用水水质标准的前身为美国公共卫生署饮用水水质标准，最早颁布于1914年。是人类历史上第一部具有现代意义、以保障人类健康为目标的水质标准。•1974年受美国国会授权，美国国家环保局对全国的公共供水系统制定了可强制执行的污染物控制标准。美国现行的国家饮用水水质标准于2001年3月颁布,2002年1月1日起执行。比较•在制定时间上，我国较美国晚了45年。美国修订标准至少10次，而我国仅修订过2次。我国的指标要求很低，甚至还有肉眼可见物指标。•在常规水质指标数量方面，美国共52项，而我国只有36项。•我国水质标准中，有机物指标仅有7项，绝大多数为无机物，其中以重金属离子为主；而美国标准则以有机物为主，多达27项，约占总数的52%。饮用水水质评价•1、水的物理性状评价•无色、无味、不含可见物。•不良的水的物理性质，直接影响人的感官对水的忍受程度。2、水中普通盐类评价•水中溶解的主要指水中的一些常见离子成分，如C1-、SO42-、HC03-、Ca2+。•不能过高、也不能过低。•硫酸盐过高造成味道不好，引起腹泻，使肠道功能失调，但是过低（10mg/L），尤其是缺钙地区，容易患大骨结病。3、水中有毒物质的限定–水中的有毒物质种类很多、包括有机的和无机的。–氟化物、氰化物、砷、汞、氯仿、六六六。–除少数是天然形成，绝大多数是人为污染。–随着技术的发展，将有更多限定。4、对细菌学指标的限制受生活污染的水中，常含有细菌、病原菌和寄生虫等，这类水体对人体十分有害。①细菌总数，指水在相当于人体温度(37℃)下经24小时培养后，每毫升水中所含各种细菌的总个数。饮用水标准规定每毫升中细菌总数不得超过100个。②大肠杆菌数，饮用水标准中规定每升水中大肠杆菌不能超过3个。•4.2生活饮用水评价•4.2.1生活饮用水水质标准与评价•4.2.2饮用水水源质量评价•4.2.3我国水安全问题4.2.2饮用水水源质量评价•生活饮用水水源水质标准CJ3020-93。•规定了生活饮用水水源的水质指标、水质分级、标准限值、水质检验以及标准的监督执行。•适用于城乡集中式生活饮用水的水源水质。分散式生活饮用水水源的水质，亦应参照使用。•一级水源水：水质良好。地下水只需消毒处理，地表水经简易净化处理（如过滤）、消毒后即可供饮者。•二级水源水：水质受轻度污染。经常规净化处理（如絮凝、沉淀、过滤、消毒等），其水质即可达到GB5749规定。•超过二级标准限值的水源，不宜作为生活饮用水的水源。若限于条件需加以利用时，应采用相应的净化工艺进行处理。处理后的水质应符合GB5749规定，并取得及主管部门批准。分两级水质检验•水质检验方法按GB5750执行。铍的检验方法按GB8161执行。百菌清的检验方法按GB1729执行。•不得根据一次瞬时检测值使用本标准。•已使用的水源或选择水源时，至少每季度采样一次作全分析检验。•4.2生活饮用水评价•4.2.1生活饮用水水质标准与评价•4.2.2饮用水水源质量评价•4.2.3我国水安全问题4.2.3我国水安全问题•国家标准《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)5年过度期，2012年7月1实施。•在2011年3月22日，第十九届“世界水日”论坛上，官方及学者都表示新国标依然是“不可能的任务”。原因：污染的原水，停滞的工艺•根据环保部的《2012年全国水环境质量状况》，十大流域国控监测断面中，Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为69.8%、20.9%和10.2%。•主要污染指标为高锰酸盐指数、五日生化需氧量和氨氮。其中，松花江、黄河、淮河、辽河为轻度污染，海河为中度污染。•环保部2011年对地级以上城市集中式饮用水水源调查显示，约11.4%的水质不达标。•目前集中式供水单位普遍采用的常规水处理工艺有四大步骤：混凝、沉淀、过滤、消毒。•目前中国的大部分水厂采用的都是这种已沿用超过百年的工艺。如果水源被重金属离子和有机化合物所污染，传统工艺就显得力不从心。•管网老化，漏损和二次污染严重，不符国标的灰口铸铁管占50.80%，普通水泥管占13%，镀锌管等占6%。•北京、天津等重点大都市因种种优势，较早开始了净水工艺的改进，增加了处理有机物的工艺。•但即便是这些条件优越的城市，其供水系统对于水源污染的承受能力也有限。•分四级。•—北京，尤其四环以内的主城区，水厂普遍上马了深度处理工艺，水网管道大部分更新，因此离直饮水距离最为接近。•—上海、广州、深圳等大型城市，部分水厂上马了深度工艺，但主城区管道老旧。•—其他省会城市(二线城市)，仅有少数城市上马了部分深度处理工艺，因水源、管道等原因，部分城市水厂属问题水厂。•—上千地级、县级城市，有大量的问题水厂。不可能的任务•面临原水水质变差，检测和工艺要求提高，成本上升，同时又要担负公共事业职能，但不能自主定价，财政投入不足的困境。•实力强的大型自来水公司也感困难，对于县级水厂等小型供水机构和欠发达地区