第5章城市水资源与水污染控制_环境科学食品科学_工程

第5章城市水资源和水污染控制水资源概述水体污染及危害水体污染防治第一节水资源第5章城市水资源和水污染控制一、水资源的定义水资源概述•广义：水圈内水量的总体•狭义：在一定时间内能被人们直接开发与利用的那部分水体，这种开发利用在技术上可行，经济上合理，生态环境可以接受。地球上的水,97％是海洋水,而人类所需的淡水资源仅占全球水量的2.5％.海洋水占97％淡水占2.5％冰川、深层地下水占98％可直接利用的淡水资源占0.3％地球上的淡水资源,绝大部分为两极和高山的冰川,其余大部分为深层地下水。目前人类利用的淡水资源，主要是江河湖泊水和浅层地下水，仅占全球淡水资源的0.3％水资源的重要性地球上70%都是水,但是淡水只占全球储水量的2.53%,而其中冰川和雪覆盖的冻土层中的水难以利用,可利用的淡水就只有其中30.4%.我国的总水量居全世界第六位,但由于人口众多,人均占水量居世界第八十几位,在加上人为的污染,那么可以利用的水资源就少之又少了,因此有人预言21世纪的水对人类的重要性,将同20世纪的石油一样,成为决定国家富裕程度的珍贵商品!!519124000031220297022811327115巴西俄罗斯加拿大美国印度尼西亚中国水资源总量单位:亿立方米水资源总量居世界前六位的国家21678098中国人均世界人均人均水资源量（立方米/人.年）人均水资源量比较图世界上水资源最丰富的国家径流资源比较我国水资源的数量特点——总量不少，但人均占有量很低我国水资源概况：•我国水资源总量为二点八万亿立方米，仅次于巴西、俄罗斯、加拿大、美国、印度尼西亚，居世界第六位。我国水资源人均占有量较低，仅二千七百立方米，是世界人均水平的四分之一，我国属缺水国家。我国水资源的特点：总量丰富，人均不多东多南多西少北少我国水资源地区分布读图分析我国水资源的地区分布特点？缺水带过渡带丰水带多水带少水带中国水资源供需现状水资源的空间分布规律——东多西少，南多北少•我国水资源的特点•地区分布不均——东多西少，南多北少长沙湘江枯水期与丰水期的反差!冬季枯水期夏季丰水期我国水资源时间分配一般来说,夏半年连续4个月的径流量要占年径流量的60%~80%。我国河流径流的年际变化也较大,丰水年和枯水年常交替出现,有时甚至出现连续丰水年或连续枯水年的现象。夏雨满地流春雨贵如油同一地区不同季节长沙湘江枯水期与丰水期的反差!冬季枯水期夏季丰水期我国水资源时间分配水资源的时间分布规律—夏秋多，冬春少，年际变化大19801981198219831984（年）（亿立方米）120010008006004002000试总结我国水资源在一年四季以及各年之间的分配特点长江连续五年径流量对比阅读“我国南方和北方水土资源的比较”图。通过读图你能得出么结论？我国南方和北方水土资源的比较•我国水资源的特点•水土资源组合不合理黄河泥沙淤积严重水资源概述二、我国水资源特点1、地区分布不均2、水土资源组合不平衡3、年内分配集中，年际变化大4、连丰连枯年份比较突出5、河流的泥沙淤积严重合理利用水资源水资源不足的原因解决措施跨流域调水空间分配不均时间分配不均水污染、水浪费兴修水利工程节约用水，防止水污染水资源概述水资源利用现状：水资源的利用与供需存在矛盾！产生的不利影响：1、对工农业生产影响很大2、对群众生活和工作带来不便3、超量开采地下水，引起地下水位持续下降，水资源枯竭水质、水质指标及水质标准一、水质水质、水质指标及水质标准水的品质，指水与其所含杂质共同表现出的物理、化学、生物学综合特性。一、水质水质、水质指标及水质标准天然水悬浮物质：细菌、藻类、原生动物、泥沙、粘土胶体物质：溶胶、高分子化合物、其他不溶性物质盐类：Ca、Mg、Na、Fe、Mn气体：O2、CO2、H2S、N2、其他以上水质叫水质本底或水的背景值二、水质指标与标准水质、水质指标及水质标准（一）水质指标物理指标：温度、色度、臭味、浑浊度、透明度、总残渣、过滤性残渣、非过滤性残渣、电导率等化学指标：pH值、矿化度、总硬度、金属离子、酸根离子生物指标：细菌总数、大肠杆菌天然水二、水质指标与标准水质、水质指标及水质标准（一）水质指标悬浮物有机物：BOD、COD、TOCpH值细菌和总大肠杆菌有毒物质污水二、水质指标与标准水质、水质指标及水质标准（二）水质标准1、地面水环境质量标准GB3838-2002Ⅰ类：源头水，国家自然保护区；Ⅱ类：生活饮用水源地一级保护区，珍贵鱼类保护区，鱼虾产卵场；Ⅲ类：生活饮用水源地二级保护区，一般鱼类保护区，游泳区；Ⅳ类：一般工业用水区，人体非直接接触娱乐用水区；Ⅴ类：农业用水区。二、水质指标与标准水质、水质指标及水质标准（二）水质标准2、生活饮用水卫生标准GB5749-85该指标是指经过必要的净化处理和消毒后要求达到的水质标准。二、水质指标与标准水质、水质指标及水质标准（二）水质标准2、生活饮用水卫生标准GB5749-85主要原则：1）卫生上安全可靠，不应含有各种病原微生物和寄生虫卵；2）化学成分应对人体无害，不应对人体健康产生不良影响或对人体感官产生不良刺激；3）使用时不致造成其他不良影响二、水质指标与标准水质、水质指标及水质标准（二）水质标准3、污水综合排放标准GB8978-1996Ⅰ类污染物（13种）：对人体健康和环境产生长期不良影响。Ⅱ类污染物（56种）：长期影响小于Ⅰ类的污染物。二、水质指标与标准水质、水质指标及水质标准（二）水质标准3、污水综合排放标准GB8978-1996排放标准按水域功能和企业性能分：一级标准：重点保护水域，Ⅰ、Ⅱ类水体；二级标准：一般保护的水域，Ⅲ、Ⅳ类水体；三级标准：进污水处理厂的污水。二、水质指标与标准水质、水质指标及水质标准（二）水质标准4、农田灌溉水质标准GB5084-925、其他水质标准（中国环境标准网：）第二节水体污染•思考：•水和水体是两个相同的概念吗？一、水体与水体污染（一）水和水体水和水体是两个不同的概念纯净的水是由H2O分子组成水体则含有多种物质，其中包括悬浮物、水生生物以及基地等一、水体与水体污染水体污染与水体自净（二）水体污染指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和自净能力，即水体的环境容量，从而导致水体的物理特征，化学特征发生不良变化，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能及其在人类生活和生产中的作用中国重大水污染事件水体污染与水体自净一、淮河水污染事件震惊中外1994年7月，淮河上游因突降暴雨而采取开闸泄洪的方式，将积蓄于上游一个冬春的2亿立方米水放下来。水经之处河水泛浊，河面上泡沫密布，顿时鱼虾丧失。下游一些地方的居民饮用了虽经自来水处理但未能达到饮用标准的河水后，出现恶心、腹泻、呕吐等症状。经取样检验证实，上游来水水质恶化，沿河各自来水厂被迫停止供水达54天之久，百万淮河民众饮水告急。在经过10年一共投入600亿人民币治污后，到2004年，淮河水质竟又回到10年前的水平，这两年来，淮河水质又进一步加速恶化，整个淮河六成水体已经完全丧失水功能，有的河段取得连蚊绳都绝迹了。曾经污染让人触目惊心的淮河中国重大水污染事件水体污染与水体自净二、2004沱江“3．02”特大水污染事故2004年2月到3月，这四条河流之一的沱江，却给天府之国带来了一场前所未有的生态灾难。当时，因为大量高浓度工业废水流进沱江，四川五个市区近百万老百姓顿时陷入了无水可用的困境，直接经济损失高达2.19亿元。造成此次特大水污染事故的原因，是川化股份公司在对其日产1000吨合成氨及氨加工装置进行增产技术改造时，违规在未报经省环保局试生产批复的情况下，擅自于2004年2月11日至3月3日对该技改工程投料试生产。在试生产过程中，发生故障致使含大量氨氮的工艺冷凝液(氨氮含量在每升1000毫克以上)外排出厂流入沱江。2004沱江3.02特大水污染事故2004沱江3.02特大水污染事故中国重大大水污染事件水体污染与水体自净三、太湖水污染事件2007年5月29日开始，江苏省无锡市城区的大批市民家中自来水水质突然发生变化，并伴有难闻的气味，无法正常饮用。无锡市民饮用水水源来自太湖，造成这次水质突然变化的原因是：入夏以来，无锡市区域内的太湖水位出现50年以来最低值，再加上天气连续高温少雨，太湖水富营养化较重，从而引发了太湖蓝藻的提前暴发，影响了自来水水源水质。无锡市民纷纷抢购超市内的纯净水，街头零售的桶装纯净水也出现了较大的价格波动。掉水里不可怕，可掉进这样的水里。。。一、水体与水体污染水体污染与水体自净（三）污染源来源工业废水生活污水农业污水一、水体与水体污染水体污染与水体自净（三）污染源1.工业废水：各种企业在生产过程中排出的废水，包括工艺过程用水、冷却水、烟气洗涤水、设备、场地清洗水以及生产废液等特点：成分复杂、含量变化大、毒性强、净化处理困难一、水体与水体污染水体污染与水体自净（三）污染源2.生活污水：日常生活中产生的各种污水混合液，包括厨房、洗涤室、浴室、集体单位公用事业排出的污水特点：含氮、磷、硫高，成分主要为纤维素、淀粉、糖、蛋白、脂肪、尿素一、水体与水体污染水体污染与水体自净（三）污染源3.农业污水：农作物栽培、牲畜饲养、食品加工过程中排出的污水和液态废物特点：含氮、磷高，成分主要为微生物、化肥、农药、不溶解固体和盐分水污染的危害污染水源、威胁人类健康：通过饮水或食物链，污染物进入人体，使人急性或慢性中毒：水俣病、骨痛病、皮肤溃烂、破坏免疫系统、传染疾病、导致癌症等。•水的富营养化：含有大量氮、磷、钾的生活污水的排放，大量有机物在水中降解放出营养元素，促进水中藻类丛生细菌大量繁殖使水体通气不良，溶解氧下降，甚至出现无氧层。使水生动物大量死亡。甚至将河湖变为沼泽。水污染的危害•危害工农业：工业用水需先进行净化，要花更多的钱，造成资源能源的浪费，生产停顿；用废水浇灌农作物会使作物减产，品质降低，甚至使人畜受害，大片农田遭受污染，降低土壤质量。水污染的危害•危害生态环境：水污染破坏了水生生物的生存环境，导致它们死亡，同时也使很多以它们为食的生物面临生存危机。海洋污染的后果也十分严重，如石油污染，造成海鸟和海洋生物死亡。可能导致动物灭绝、破坏生态环境。水污染的危害•难以治理：工农业生产的危害水质污染，为了保护环境工业必须投入更多的处理费用，许多工厂都不愿花钱，而污染水一旦进入河流就很难再进行有效的净化。水污染的危害饮用水污染的危害•铅:致癌，对肾脏、神经系统造成危害，对儿童具高毒性•镉:对肾脏有急性之伤害•砷:致癌，对皮肤、神经系统等造成危害•汞:对人体的伤害极大，主要伤害肾脏、中枢神经系统•硒:高浓度会危害肌肉及神经系统•亚硝酸盐:具致癌性，造成心血管方面疾病，婴儿的影响最为明显(蓝婴症)•总三卤甲烷:以氯仿对健康的影响最大，膀光癌•三氯乙烯:吸入过多会降低中枢神经、心脏功能，长期暴露对肝脏有害•四氯化碳:对人体健康有广泛影响，具致癌性，对肝脏、肾脏功影响极大水体自净•自净作用一般指受污染的物体经本身的作用达到净化或无害化的现象•水体自净是指水中的污染物的浓度在流动的过程中自然减少的现象•作用机制•1、物理净化•2、化学净化•3、生物净化第三节水体污染防治一、污染防治的对策水体污染防治（一）工业水污染防治对策1、宏观性控制应把水污染防治和保护水环境作为重要的战略目标，优化产业结构和工业结构，合理进行工业布局。一、污染防治的对策水体污染防治（一）工业水污染防治对策2、技术性控制积极推进清洁生产提高工业用水重复利用率实行污染物排放总量控制制度促进工业废水与城市生活污水的集中处理一、污染防治的对策水体污染防治（二）城市水污染防治对策将水污染防治纳入城市发展总体规划遵循集中处理与分散处理相结合的原则在缺水地区积极将城市水污染防治与城市水资源化相结合加强城市地表和地下水源的保护大力开发低耗高效废水处理与回用技术一、污染防治的对策水体污染防治（三）农村水污染防治对策发展节水型农业合理利用化肥和农药加强对禽兽排泄物、乡镇企