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第一节概述一．水是最重要的因素之一，没有水，生命就不能存在。二．水占人体的65％，血液的80％。三．海洋、湖泊、河流、大气水、地下水、土址水、生物水等，形成了一个不连续的水圈；水在太阳辐射、地球引力的作用下，通过蒸发、降水、地面经流、渗透、地下经流等进行着自然的水循环。人类也不断取用天然水，并将废水排入天然水中，这就可能带来水圈的污染和恶化。第一部分水污染概述四．水覆盖地面的3/4。其中淡水约占2.53%；60%以上陆地淡水不足。我国的人均水资源为世界平均水平的1/4，水量不足严重，存在着三点：地区分布不均：南多，北缺时移不均：春冬旱，夏秋涝水资源开发不均：南方多水但开发利用低，北方缺水。五．水生生态系统的组成水。水中杂质：1.悬浮物：泥沙、细菌、藻类、不溶物。2.胶体：硅物胶体、腐殖物胶体。3.溶解物质：盐[Al、Mg、Na、Ca、Fe等]类、气体（O2、CO2、N2等）。3.水生生物：动、植物。4.底层生物：土址、底泥。第二节水污染一．污染源起源于自然与人为。自然：火山爆发物等入水中等。人为：工业、农业、生活废水排入水体的污染，交通运输（油脂类）水体的自净化作用：通过自身的物理、化学或生化过程而使废污染的浓度降低，水体净化的过程。当污染物＞自净作用时，水体就被污染了。二．污染物1．固体污染物（排入水中的不溶性物质）悬浮物：废异固体物等。胶体：硅胶，腐殖质胶体。溶解物：盐类。2．需氧有机污染物：需氧污染物在生化过程或化学过程中，消耗水中溶解氧的化学物质。（主要指有机物）水中有机物在微生物作用下氧化，耗水中溶解氧[无害]①要当耗氧量＞大气补充量，水质恶化，鱼类生态的生存。②溶解氧很少时，有机物要进行压氧反应，分解产生CH4、H2S、NH3等臭气。有机物组成复杂，常用综合水质指标（BOD）和（COD）来间接表示水中有机物的多少。1.ⅰ）生化需氧量（BOD－BiochemicalOxygenDemanded）BOD：在有氧条件下，微生物吸收利用可降解有机物所需溶解氧量BOD＝Oa[有机物氧化似需氧]+Ob[微生物细胞合成呼吸所需氧]BOD↑→说明水中的有机物↑所以BOD可间接表示有机物的含量。bOⅱ）有机物分解耗氧的两个阶段第一阶段（碳化阶段）：有机物被氧化，转化为无机物（CO2、H2O、NH3）[耗氧为BODu（碳化需氧量）]第二阶段（硝化阶段）：降低生成的无机物（）被硝化，转化为亚硝酸，硝酸盐[耗氧为NODu（硝化需氧量）]在第一阶段有机物已基本无机化了，作为微量有机物多少的指标，只需采用碳化需氧量BODu即可。BOD＝BODu测定BODu需时太长（20℃时，约需20天）[化需氧量]，通常水压指标采用BOD5－20℃，5天所需BOD（生化需氧量）来表示。显然：BOD5＜BODu＜BOD3NH(2)化学需氧量COD（ChemicalOxygenDemanded）COD－一定条件下，用氧化剂（K2Cr2Of[铬酸钾]或KMnO4）氧化分解有机物时与消耗的氧化剂当量相等的氧量。（反应较快，省了而且有机物反应较彻底，即使不能生化处理的有机物也会被氧化）所以COD＞BOD(3)总有机碳TOD和总需氧量TODTOC－900℃，有化物催化燃烧成CO2[测出CO2]所相当的碳量（TotalorganicCarbon）TOC－900℃，有化物催化燃烧所消耗的氧量（TotalOxygenDemanded）(4)有机物指标的关系：对特定的水，表示有机物含量的各指标间有一定的关系：TOD总需氧量＞COD化学需氧量＞BOD＞BODu碳化需氧量＞5天内碳化需氧量当BOD5（生化需氧量）／COD（化学需氧量）＞0.3时，说明该有机物越易生化处理3．有毒污染物第一部分水污染第一节概述人类居住环境中，水是最重要的因素之一，没有水，生命不能存在。水含量：动物70％，植物50％，人体65％，血液80％。人：脱水：少10％，危及生命：20％，饮水生存25天，不饮水生存6天。组成：H211.11%O288.89％一．水循环水圈――海洋、湖泊、河流、大气水、地下水、土址水、生物水等，形成了一个不连续的水圈。水的自然循环――在太阳辐射和地心引力的影响下，通过蒸发、降水、地面经流、渗透、地下经流等方式不断地流动和转化，循环不止。水的社会循环――人类社会需求形成的局部循环体系。（取用天然水体→废水排入天然水体）表现出人类与自然的巨大矛盾，废水中有害物质排入天然水体，水圈恶化，又影响人类用水，所以要对水污染进行控制二．水资源水圈中的水：复盖地面3/4（5.1亿平方公里）总量1.4×1018t（占地壳7％，地球总量0.2％）。其中海洋水占97％；大陆水0.3%，其中流动水0.005％（万分之0.5），参与水体循环。淡水：占2.53%，60％↑陆地淡水不足，40多个国家缺水，（人口增长太快）所以水资源短缺。中国水资源：占总量7％，人均占有量相当于世界人均占有量的1/4。较少，且：（1）地区分布不平衡：长江以南经流占82％，耕地只占38％。一半以上园土降雨量＜400mm，干旱，少水。（2）时移分配极不均匀：受季风气候影响，冬春少雨干旱、夏秋多雨洪涝。（3）水资源开发不平衡：南方多水利用低，北方缺水程度高。三．水生生态系统水生生态系统的组成：1.水：H2O2.水中杂质：悬浮物：田菌、藻类、泥沙、粘土、不溶物质。胶体：溶胶（硅物胶体）、高分子化合物（腐殖物胶体）。溶解物质：盐类：铝、镁、钠、钙、铁盐（碳酸、硫酸、盐酸根组成以离子存在）、气体：O2、CO2、N2、H2S3.水生生物：动、植物。4.底质：土址、底泥。包含生态系统形成食物链的基本要素：太阳能，生产者（植），消费者（动、植），分解者（菌）。食物链的富集作用：藻类可以选择性地蓄积污染物，在食物链中富集，最终进入人体若废水排入水体后，其量超过其“自净容量”，正常生态平衡破坏，水体被污染。第二节水污染一．污染源起源于自然与人为。自然：火山爆发的尘粒落入水体。人为：工业、农业、生活废水等。水体自净作用[该作用在一定的范围条件内，使水质不恶化，为其“能力”]：排入水体的污染物，在水中通过一毓物理过程，化学过程及生化过程，使排入水体的污染物浓度降低，水体得到净化的作用。如果污染物＞自净作用，水体被污染（包括水质、底泥、水生物）。主要指人为污染。分类：1.按其存在形式：点污染源――排放废水的厂矿企事业、居民点。面污染源――农田灌溉排水，雨水经流的农村。扩散污染源――大气污染物通过沉降或降水进入水体，酸雨等。2.按人类的活动内容：工业污染源――废水、废渣、废气、主要来源。交通运输污染源――船舶油美泄露，大气中铅通过降水进入水体。农业污染源――农药、化肥。生活污染源――废水（有机污染、N.P物质引起富营养化污染）二．污染物1.固体污染物即排入水体中的杂质，是悬浮物、胶体、溶解物质。悬浮物――淤塞河道、破坏底质，影响鱼类生存。灌溉时会阻塞款壤孔隙。溶解物――盐类。指标为离子、盐类，悬浮物，胶体。2．需氧有机污染物需氧污染物――通过生化过程或化学作用而消耗水中溶解氧的化学物质。（主要指有机物）水中有机体在微生物作用下氧化反应，同时消耗水中溶解氧[无害]①要当耗氧量＞大气补充量，水质恶化，鱼类难以生存。②溶解氧很少时，有机物要进行压氧生物分解，产生CH4、H2S、NH3、Fe2S，臭气，水变黑。常用综合水质指标（BOD）和（COD）来间接表示水中有机物的多少。[Biochemical生物化学Oxygen氧气Oxidize氧化Demanded需要]1）生化需氧量BOD（mg/L）（BiochemicalOxygenDemanded）BOD－在有氧条件下，微生物吸收利用可降解有机物所需溶解氧量有机物降解（转化为无机物）（氧化所需氧量Oa和微生物细胞合成呼吸所需氧Ob）BOD＝Oa[有机物氧化似需氧]+Ob[微生物细胞合成呼吸所需氧]BOD↑→说明水中的有机物↑所以BOD可间接表示有机物的含量。有机物分解耗氧的两个阶段：（该过程时间很长）BOD←BODu――第一阶段（碳化阶段）：有机物降解耗氧量。（此阶段有机物被转化为无机物CH4、H2S、NH3、Fe2S）NODu――第二阶段（硝化阶段）：无机物进一步被硝化耗氧量。NH3被转化为亚硝酸，硝酸盐。一般，20℃时，测定BODu需20天，太长。所以水质指标采用BOD5－20℃，经历5天所需BOD（生化需氧量）。显然：BOD5＜BODu＝BOD，对生活污水，BOD5／BODu＝0.7，对各种工业污水，BOD5／BODu的比值差异很大，但对特定水，是一个稳定的比值。所以从BOD5可推的出BOD。2）化学需氧量COD（ChemicalOxygenDemanded）COD（CODcr）－一定条件下，用氧化剂（K2Cr2Of[铬酸钾]）氧化分解有机物时与消耗的氧化剂当量相等的氧量。高锰酸盐指数（CODmn）－一定条件下，用氧化剂（KMnO4）氧化分解有机物时与消耗的氧化剂当量相等的氧量。化学反应较快，省事。3）总有机碳TOD和总需氧量TODTOC－900℃，有化物催化燃烧成CO2[测出CO2]所相当的碳量（TotalorganicCarbon）TOC－900℃，有化物催化燃烧所消耗的氧量（TotalOxygenDemanded）燃烧后，有机物几乎全部转化成CO2成和，所以TOC，TOD间隔表示水中各种有机物含量，有可比性。OH24）有机物指标的关系：对特定的水，表示有机物含量的各指标间有一定的关系：TOD总需氧量＞COD化学需氧量＞BOD＞BODu碳化需氧量＞BOD55天内碳化需氧量当BOD5（生化需氧量）／COD（化学需氧量）＞0.3时，说明该有机物越易生化处理BOD5／COD是经流废水可生化处理性的指标，（BOD5／COD）上升，越易生化处理。3．有毒污染物毒物――引起生物毒性反应的物质。i:无机毒物：金属――重金属汞Hg、镉Cd、铬Cr、镍Ni、锌Zn、铜Cu、锰Mn、钴Co、钛Ti、钒V非金属――砷[砒霜]As、硒Se、氰化物、氟化物、硫化物、亚硝酸盐。重金属：不能被生物降介，但能被生物富集。ii:有机毒物：有机农药，多氯联苯，芳香烃类，酚类，腈类。酚类：羟荃（OH）直接与苯环的C原子相联接。苯酚C6HsOH。腈类：含有氰荃（CN）2的化合物。iii:放射性物质：天然。人工：核能活动产生。目前海洋中可测到锶Sr，铯Cs。4．营养性污染：指可引起水体富营养化或可触发或促进富营养化的物质，主要是氮和磷，热污染，维生素类物质等。富营养化（指水体二营养性污染）：水中N和P浓度过高（大于0.2和0.02mg/L）。会促使藻类大量繁殖，大量聚集（湖泊的水[蓝藻]，海洋的赤潮），而藻类死亡腐化时会大量耗氧，使水质恶化。5．生物污染物病毒、病菌、寄生虫卵，细菌类，指标为：细菌总数，大肠菌群，游离余氯（消毒后剩余的）6．官污染物废水中异色、浑浊、恶臭等，指标为：色度、浊度，臭味。7．酸碱污物无机酸，碱。指标为：PH值。8．油脂污染物矿物油和动植物油：难溶水，形成油膜、减少光合作用和大气氧溶入。9．热污染废水温度过高，降低氧含量[t上升，溶解气下降]，危害水生物，加速细菌繁殖和富营养化。三．水质指标[为了保证人类健康，保护环境和生态平衡而制定]用水水质标准：生活环境用水废水排放标准：水环境质量标准：对各种水体规定的水质要求。地面水，海水水面标准等。1．用水水质标准i:生活饮用水（水质的标准）――GB5749－85ii:工业用水（水质标准）各行业制定。2．水环境质量标准地面[指沙河、湖泊、水库等水域]（水环境质量）GB3838－88，海水（水质标准）GB3097－82地面标准分为5类，Ⅰ类要求最高，生活饮用水为Ⅱ类，工业区满足Ⅳ类。第三节特定水体的污染及自净（河流、湖泊、海洋）一．河流1．污染：从历史上看河流污染经历了三个时期。病原污染期[工业尚不发达时]：指为生活污水中的病原菌污染，导致流行性传染病。（1848~1854年，英国伦敦先后发生两次霍乱大流行）总体污染期[工业发展后1950年代]：生活污水＋工业废水，耗尽