水环境保护

环境保护基础水环境保护张千内容提要水资源与水循环水体污染水质指标及水质标准污染物在水体中的运动水体污染防治对策地球上水的主要储量占总水量比例%占淡水量比例%1海洋水96.542地下水1.69其中地下咸水0.94其中地下淡水0.7530.063土壤水0.0010.054冰川与永久积雪1.7468.685永冻土底水0.0220．866湖泊水0.013其中咸水0.006其中淡水0.0070.267沼泽水0.00080.088河川水0.00020.0069生物水0.00010.00310大气水0.0010.04总计100100水资源联合国教科文组织：水资源指在一定的经济技术条件下可供人类利用的水源“如果用1.5加仑（1加仑≈4.546L）的瓶子装上地球上所有的水，那么可利用的淡水只有半茶匙；在这半茶匙中，河水只有一滴，其余都是地下水联合国评价标准：人均水资源＜1700m3/人用水紧张人均水资源＜1000m3/人缺水人均水资源＜500m3/人极端严重缺水我国的水资源？国家径流量（亿立方米）占世界总量%人均径流量（立方米/人）巴西5191211.043700俄罗斯400008.527000加拿大312206.7129600美国297026.312920印度尼西亚281136.019000中国271155.82632印度178003.72450世界46870010010340世界上水资源最丰富的国家径流资源比较我国人均水资源占有量约为世界平均水平的1/4，排在第121位，是世界上13个贫水国家之一。中国水资源状况数量上：“总量不少，人均不多”空间分布上：“南方多、北方少，东部多、西部少”时间分配上：“夏秋两季多，冬春两季少，各年之间变率大”中国水资源总量地区分布中国地表水资源总量分布图淮河及山东半岛诸河3%黄河2%长江36%东南诸河9%华南诸河17%海河1%东北诸河6%内陆诸河4%西南诸河22%水循环（自然循环、社会循环）P12人类为了满足生活和生产的需求，不断取用天然水体中的水，经过使用，一部分天然水被消耗，但绝大部分却变成生活污水和生产废水排放，重新进入天然水体。在水的社会循环中，水的性质在不断地发生变化。另外生活污水和生产废水是形成水污染的主要根源，也是防治水污染的主要对象。水的社会循环P12水体污染（补充理解）《中华人民共和国水污染防治法》：水体污染是指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性的改变，从而影响水的有效利用、危害人体健康、破坏生态环境，造成水质恶化的现象实质：进入水体的污染物质含量超过了水体的自净能力（P20）水体污染源P19水体污染源P19向水体排放污染物的场所、设备和装置来源工业废水生活污水农业退水形状点源面源水体的自净作用P20自净作用是指水中的污染物质在没有人工净化措施的情况下，浓度随时间和空间推移逐渐降低的现象根据净化机制分为三类物理净化：稀释、扩散、沉淀化学净化：氧化、还原、分解生物净化：水中微生物对有机物的氧化分解作用各种类型的水体污染物理性污染悬浮物质污染、热污染、放射性污染化学性污染无机无毒污染、无机有毒污染、有机有毒污染、需氧型污染、植物营养物质污染、油污染生物性污染病原微生物南水北调工程源头丹江口水库污染触目惊心需氧型污染云南滇池爆发蓝藻湖泊富营养化造成的大面积水华不是雪地里的安详冬眠的树枝，是水面漂浮的泡沫，树枝早在水中死去含磷生活污水入江锦江遭大规模白泡沫污染油类污染•黎巴嫩首都贝鲁特的海滩被严重污染广州海北化工偷排化工废酸液我拿什么来衡量你？——污水水体与水质P13水体（补充了解）：以相对稳定的陆地为边界的天然水域；是由水本身，水中的悬浮物、溶解物、胶体物质、底泥和水生生物等，构成的一个完整的生态系统或完整的自然综合体。水质水相的质量，包括物理、化学和生物方面的性质，可通过水质指标描述。水体污染物及主要水质指标P13（重点补充掌握）为反映水体受何种污染，以及污染的程度，需要用水质指标来表示：物理方面化学方面生物方面物理性污染物颜色：表色，真色（去除悬浮物后水的颜色）温度：冷却水造成热污染嗅和味悬浮物：影响水的透明度放射性：蓄积在人体内造成长期危害常用物理性水质指标固体物质：固体污染物在水中以三种状态存在：溶解态、胶体态和悬浮态。水质分析中把固体物质分为两部分：水样经过过滤后，滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体（DS），滤渣脱水烘干后即是悬浮固体（SS）。两者合称为总固体(TS)。SS悬浮物质（mg/L,水样通过0.45μm滤膜过滤后，被滤纸截留的残渣在一定温度下（103℃～105℃）烘干至恒重后所残余的固体物质总量）浊度：水中悬浮物对光的散射情况的量度（NTU散射浊度单位），表明仪器在与入射光成90°角的方向上测量散射光强度。浊度仪常用物理性水质指标温度（℃）色度（稀释倍数法用于污染较严重的水，单位为倍;铂钴比色法适用于较清洁的水,单位为度，1mg铂在1L水中所具有的颜色称为1度）臭和味测定水中臭气没有标准的单位表示，一般常以水样在40℃及60℃时测者的感觉用文字定性描述并以臭气强度表示。描述臭气强度分为6级。味在强度上也分为6级。放射性指标（总α放射性、总β放射性，Bq/L）化学组分及特征指标无机组分和有机组分：酸碱pH值植物营养元素无机有毒物质耗氧有机物有机毒物含氮化合物氮是有机物中除碳以外的一种主要元素，也是微生物生长的重要元素。污水中的氮有四种，即有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。危害：消耗水体中溶解氧；促进藻类等浮游生物的繁殖，形成水华、赤潮；引起鱼类死亡，导致水质迅速恶化。关于氮的几个指标：非离子氨：水中游离的氨NH3氨氮（NH3－N）：非离子氨和离子态NH4＋之和硝酸盐氮：以NO3－形式存在的氮亚硝酸盐氮：以NO2－形式存在的氮凯氏氮：有机氮和氨氮之和有机氮：主要指蛋白质和尿素，凯氏氮与氨氮测定值的差值TN：一切含氮化合物以N计量的总称含磷化合物磷也是有机物中的一种主要元素，是仅次于氮的微生物生长的重要元素。磷主要来自：人体排泄物以及合成洗涤剂、牲畜饲养场及含磷工业废水。危害：促进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧平衡；使水质迅速恶化，危害水产资源。含磷化合物有机磷有机磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等无机磷磷酸盐:正磷酸盐(PO43-)、磷酸氢盐(HPO42-)、磷酸二氢盐（H2PO4-)、偏磷酸盐(PO3-)聚合磷酸盐:焦磷酸盐(P2O74－)、三磷酸盐(P3O105-)、三磷酸氢盐(HP3O92-)常用指标：总磷（TP）；有机磷无机有毒物质及指标金属类汞、铬、镉、铅、锌、镍、铜、钴等；金属毒物不能被降解，只能在不同形态间转化、分散；且不同形态其毒性也不一样非金属类砷、硒、氰、氟、硫（S2-）、亚硝酸盐等金属毒物的危害•汞及其化合物都有毒，无机盐中以氯化汞毒性最强，有机汞中以甲基汞、乙基汞毒性最强。•铬主要源于电镀、制革、铬铁冶炼等工业。六价铬中毒时能使精神混乱、疯狂痉挛。鼻膈穿孔，皮肤及呼吸系统溃疡，引起脑膜炎、肺癌和皮肤癌。•镉中毒时引起全身疼痛、腰关节受损、骨节变形，有时还会引起心血管病。•铅中毒时引起贫血、肠胃绞疼、知觉异常、四肢麻痹。•锌中毒时能损伤胃肠等内脏，抑制中枢神经，引起麻痹。•铜中毒时引起脑病、血尿和意识不清等。•水俣事件：1953－1956年，日本熊本县水俣镇一家氮肥公司排放的含汞废水，使汞在海水、底泥和鱼类中富集，又经过食物链使人中毒。1991年，日本环境厅公布的中毒病人仍有2248人，其中1004人死亡。•一女工在巴南区渝南鑫光灯具有限公司电镀车间打工四个月，体内铬含量超标一万倍；中毒女工全身浮肿，恶心、呕吐，形成很深的溃疡既铬疮，肾功能出现衰竭。镉的危害镉被人体吸收后，将在体内形成镉硫蛋白，它首先使肝脏受损，继而引起骨软化症。轻症患者，咳嗽或轻微外伤即可引发病理性骨折；重症患者，其四肢可屈曲变形，身高比健康时缩短10-30厘米。到了病发期，由于中毒者髋关节活动受限，所以其行走将呈现一种特殊的步态不稳，医学上称为“鸭步态”。该病以疼痛为特点，疼痛性质为刺痛，始于腰、背，继而波及肩、膝、髋关节，并逐渐扩至全身。活动时，这种疼痛会加剧。•痛痛病事件：1955～1972年，日本富山县神通川流域锌、铅冶炼工厂等排放的含镉废水污染了神通川水体。两岸居民利用河水灌溉农田，使稻米含镉，居民食含镉稻米和饮用含镉水而中毒，出现了骨骼严重畸形、剧痛，身长缩短，骨脆易折等病症。1963～1979年3月，共有患者130人，其中死亡81人。铅的危害研究表明，即使低水平的铅也会引起神经和生理功能的轻微损伤。儿童铅中毒被称为“隐匿杀手”。儿童铅中毒的常见症状是厌食、上呼吸道感染、腹部痛、贫血、注意力分散、烦躁、多动、抽动、视觉障碍等。铅中毒主要影响儿童的智力行为和体格生长，容易被忽视。当铅中毒加重有明显症状时，其毒性作用往往不可逆转，患儿成人后，高血压、心梗、中风等的发病率明显增加。甘肃徽县冶炼厂致354人铅中毒146人为儿童贝多芬与铅中毒贝多芬生前曾出现消化不良、持续腹痛、易怒和抑郁等症状。这些症状以及贝多芬去世后不久的尸检结果与铅中毒的症状一致。贝多芬的失聪可能也是铅中毒造成的。贝多芬头骨中被发现含有高浓度的铅，DNA检测又证明了其头骨和头发的真实性，这充分证明了贝多芬深受有毒的铅含量过高之苦。上海隧道气体毒倒200工人，轻微锌中毒•隧道工地内气体中的金属含量出现异常，工人在当天的施工过程中出现四肢乏力、发烧、胸闷、咽喉疼痛、咳嗽、呕吐等症状。•为了保持粽叶新鲜诱人，一些商家采用化学染色手段，在浸泡粽叶时加入工业硫酸铜和工业氯化铜，让已经失去原色的粽叶返青，使其表面光鲜，色泽鲜绿。而人体过量或长期摄入铜，可能引起慢性铜中毒，大量铜元素积蓄于肝脏，对肝脏功能有较大影响，严重的还可能危及生命。铜是人体必需的微量元素，缺铜会发生贫血等；但过量摄入也会产生危害七岁女童“铜中毒”•女孩在上学的途中，突然出现走路摇晃的现象，不一会就倒在地上。父亲将她扶起，可是刚刚站立的她，在父亲松手的一瞬间，又倒下了。•经医院诊断，女孩患上了一种叫“肝豆状核变性”的怪病，是一种隐性遗传的铜代谢障碍疾病，属于慢性铜中毒。是一种遗传性铜代谢障碍所致的肝硬化和以基底节为主的脑部变性疾病。•临床上表现为进行性加重的椎体外系症状、肝硬化、神经系统症状、肾功能损害及角膜色素环。这种病一旦患上会导致肝细胞铜中毒而无法根治，复发率极高，必须终身吃药治疗。非金属无机毒物的危害•砷中毒时能引起高血压、心脑血管病、神经病变、糖尿病、皮肤色素代谢异常及皮肤角化，并最终发展为皮肤癌，可伴膀胱、肾、肝等多种内脏癌的高发。•氰中毒时能引起细胞窒息、组织缺氧、脑部受损等，最终可因呼吸中枢麻痹而导致死亡。•氟中毒时能腐蚀牙齿，出现腰腿痛、关节僵硬、骨骼变形、下肢弯曲、驼背，甚至瘫痪等症状；氟对植物的危害很大，能使之枯死。•亚硝酸盐能使幼儿产生变性血红蛋白，造成人体缺氧；成人摄入0.3至0.5克亚硝酸盐即可引起中毒，3克即可致死；亚硝酸盐在人体内还能与仲胺生成亚硝胺，具有强烈的致癌作用。•摄入过多的砷会引发砷中毒。日前，世界卫生组织官员公布，全球至少有5000多万人口正面临着地方性砷中毒的威胁，其中，大多数为亚洲国家，而中国正是受砷中毒危害最为严重的国家之一。阜新蒙古族自治县一冶炼厂污水泄漏，造成160人砷中毒地下水砷含量严重超标，村民砷中毒1821年，法国皇帝拿破仑·波拿巴在他的流放之所———大西洋上偏远的圣赫勒拿岛去世。此后这些年来，人们一直对这位52岁枭雄的死因争论不休。2005年2月法国国际法医毒物学家协会主席帕斯卡尔·金茨宣布，在拿破仑的两绺头发中发现了毒物砷，为砷中毒一说增添了新证。氟斑牙因常年饮用含氟较高的地下水，弯腰驼背的人在村里随处可见卤菜中亚硝酸盐用量过大引起食物中毒•饭后出现呕吐、嘴唇发乌、面色发白等不适现象汉阳一卤菜店毒倒十人医院诊断为亚硝酸盐中毒•又称乌嘴病。其临