第三章水体污染

第三章水体污染与水体自净《环境水利学》1.水体污染2.主要污染物及其危害3.水体自净4.水环境容量5.污染物在水体中的迁移转化6.水污染防治本章重点内容污水排放口《环境水利学》第一节水体污染waterbodypollution一、水体污染状况二、水体污染及污染物三、水体污染源四、水体污染的危害返回一、水体污染状况每年3月22日是“世界水日”2006年联合国在全球第14个“世界水日”前夕3月16日发布三年一度的《世界水资源发展报告》。联合国《报告》称，滋养着人类文明的河流在许多地方被掠夺式开发利用，加上工业活动造成的全球暖化，未来的水资源已严重受到威胁———全球500条主要河流中至少有一半严重枯竭或被污染。1.淡水恶化惊人全球250条大河奔向“死亡”•2005年秋季，号称水资源最为丰富的亚马逊河遭遇了40年来的最大干旱，由此造成的森林火灾危险和公共健康安全问题严重威胁了沿岸16个城市，被誉为“地球之肺”和“生物天堂”的亚马逊热带雨林生态环境受到极大挑战。在巴西亚马逊河两大支流之一的索利蒙伊斯河岸边，一只小船停泊在因水位下降而裸露出的河底沙滩旁。•以“圣河”闻名的约旦河，长度为167公里，昔日给耶稣施行浸礼的圣河如今成了污水池，名存实亡，破坏是毁灭性的。•世界上最长的无坝水道、北美地区主要河流育空河（YukonRiver）的大马哈鱼大批死亡———因为水温过高。2.中国水体污染现状•（1）七大水系水污染现状•环境保护总局发布的《中国环境状况公报》称，全国近14万公里河流进行的水质评价，近40%的河水受到了严重污染；全国七大江河水系中劣V类水质占41%。而环保总局发布的另一项重要调查显示，在被统计的我国131条流经城市的河流中，严重污染的有36条，重度污染的有21条，中度污染的有38条。•我国七大水系水质恶化，长江干流污染较轻。2009年最新的调查显示，长江干流六成河水目前已遭污染，超过Ⅲ类水的断面已达38%，比8年前上升了20.5%。长江江面垃圾污染较重，垃圾已严重妨碍葛洲坝水电站的正常运行，影响了长江三峡的自然景观。•珠江干流污染较轻，监测的62.5％的河段为Ⅲ类和优于Ⅲ类水质，29.2％的河段为Ⅳ类水质，其余河段为Ⅴ类和超Ⅴ类水质。•黄河面临污染和断流的双重压力，监测的66.7％的河段为Ⅳ类水质。黄河干流近40％的水质为Ⅴ类，基本丧失水体功能。•治理淮河水体污染，涉及我国七分之一人口，历时十多年，声势浩大。尽管淮河是中国投入最多、开展污染治理最早的，10多年来，先后召开7次淮河流域会议进行治理，共投入910亿元。•但如今仍是一条污染最严重的河流。淮河在评价的2000公里的河段中，78.7%的河段不符合饮用水标准，79.7%的河段不符合渔业用水标准，32%的河段不符合灌溉用水标准。•10年前，淮河还生长着60多种鱼类资源，可如今这些鱼类几乎绝迹。•淮河干流水质以Ⅲ、Ⅳ类为主，支流污染仍然严重，一级支流有52％的河段为超Ⅴ类水质，二、三级支流有71％的河段为超Ⅴ类水质。淮河爆发有史以来最大污染团,10年治污成泡影!!•淮河自1978年以来发生多次重大污染事故：•◆1989年，1.1亿立方米的污水经蚌埠闸下泄，形成60公里污水带，淮阴市经济损失1250万元；•◆1994年，发生震动全国的“7·２3”特大污染事故，持续时间55天，污染农田5000余亩，经济损失1.7亿元；•◆2001年，淮河上游1.44亿立方米污水形成20余公里污水带；•◆2002年，1.3亿立方米污水下泄，造成下游水面严重污染；•2004年7月16日～20日，淮河支流洪河、涡河上游局部地区降下暴雨，沿途各地藏污闸门被迫打开，5亿多吨高指标污水，形成150多公里长的污水带，“扫荡”淮河中下游，一路浩浩荡荡杀奔洪泽湖，满河黑暗，鱼虾蟹伏尸千里,创下淮河污染“历史之最”。一场暴雨揭出淮河治污“十年之丑•五十年代淘米洗菜，•六十年代洗衣灌溉，•七十年代水质变坏，•八十年代鱼虾绝代，•九十年代身心受害。•第一部流域性水污染防治法规：1995年8月8日第183号国务院令，《淮河流域水污染防治暂行条例》。•反思十年治淮：原因错综复杂•地方保护•投入不足•体制不顺•急功近利•法制不全•技术低下•参与不够•海滦河水系污染严重，总体水质较差。监测的50％的河段为Ⅴ类和超Ⅴ类水质。•大辽河水系总体水质较差，污染严重。监测的50％的河段为超Ⅴ类水质。松花江水质与往年相比有所改善。监测的70.6％的河段为Ⅳ类水质。•（2）湖泊水污染现状•当江河被污染所侵袭时，与其同吞吐的湖泊就很难独善其身了。据环保总局发布的环境质量状况报告显示，我国“三湖”(滇池，巢湖，太湖)的水污染正在日益加重；有着“千湖之省”美誉的湖北省武汉市，覆盖城区的38个湖泊污染负荷远远超过其水环境容量，其中32个湖泊水质为劣V类。••1986年至2008年重点湖泊水质：滇池一直为Ⅴ类至劣Ⅴ类，富营养化程度严重；太湖重度污染，中度富营养；巢湖中度污染，中度富营养；洪泽湖重度污染，轻度富营养；洞庭湖中度污染，中营养；鄱阳湖轻度污染，中营养。•（3）海洋水污染现状•以海洋为归宿的河流湖泊带给接纳者的同样是污染。据广州海洋地质调查局的调查结果表明，珠江口海域有95%的海水被重度污染。曾经是我国富饶“海上粮仓”的东海却在每年4到6月赤潮频发。专家指出，全国的污染通过河流向沿海集中的结果。☞二、水体污染及污染物《环境水利学》next1.天然水质背景值（本底值）天然水从本质上看，应属于未受人类排污影响的各种天然水体中的水。目前这种水的范围在日益减少，只有在河流的源头、荒凉地区的湖泊、深层地下水、远离陆地的大洋等处，才可能取得代表或近似代表天然水质的天然水。尽管如此，我们仍可以从这样的天然水中，发现和得到一些有用的规律和现象。(一)、水体污染的定义在任何天然水中，都含有各类溶解物和悬浮物，并且随着地域的不同，各种水体中天然水含有的物质种类不同，浓度各异。但它却代表着天然水的水质状况，即天然水质背景值，或水环境背景值。(一)、水体污染的定义自然本底值（环境背景值）是指在不受污染的情况下，环境组成的各要素中（如大气、水体、岩石、土壤、等），与环境污染有关的各种化学元素的含量及其基本的化学成份。它反映环境质量的原始状态。一、水体污染的定义水质本底值（自然背景值）指水体尚未受到明显和直接污染的水质成分、含量和状况。反映水体水质在自然界存在和发展的过程中，原有的成分和特征。受到人类活动影响的水体，其水中所含的物质种类、数量、结构均会与天然水质有所不同。以天然水中所含的物质作为背景值，可判断人类活动对水体的影响程度，以便及时采取措施，提高水体水质。2.水体污染当前关于水体污染的概念有以下几种：⑴水体受人类活动或自然因素的影响，使水的感官性状、物理化学性能、化学成分、生物组成以及底质情况等方面产生了恶化，称为“水污染”。⑵排入水体的工业废水、生活污水及农业径流等的污染物质，超过了该水体的自净能力，引起的水质恶化称为“水污染”。⑶污染物质大量进入水体，使水体原有的用途遭到破坏。以上概念不够全面，对水污染的定义，不能仅从其含有什么物质及其含量来界定，研究水污染的目的是为了保护水源，以便更好地利用水资源，因此，水污染定义必须与水的使用价值联系起来。一、水体污染的定义1984年颁布的《水污染防治法》中“水污染”的定义，即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，或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。一、水体污染的定义指当污染物进入水体后，其含量超过了水体的自净能力，使水体水质、底质的物理化学性质或生物群落组成发生变化，从而降低了水体使用价值和使用功能的现象。一、水体污染的定义准确定义水体污染的原因有：自然污染和人为污染。•1、物理作用（扩散、迁移、沉降积累等）•2、化学及物理作用（中和、氧化还原、分解化合等）•3、生物及生物化学作用二、水体污染机理污染物进入水体后，发生两个相互关联的过程：一是水体污染恶化过程，二是水体污染的净化过程。三、.水体污染恶化过程（1）溶解氧DO下降过程排入水体中的有机物，在好氧细菌的作用下，被分解为简单的有机物直至转化为无机物，要消耗大量溶解氧，水质恶化。水体底部多为厌氧条件，底泥中的有机物在厌氧细菌的作用下产生出硫化氢、甲烷等还原性气体，水体中溶解氧的下降，威胁水生生物的生存。（2）水生生态平衡破坏过程由于水体中溶解氧的下降，营养物质增多，使低等水生动物、植物大量繁殖，鱼类等高等水生生物迁移、死亡。（3）低毒变高毒过程由于水体中pH值、氧化还原、有机负荷等条件的改变多使低毒化合物转化为高毒化合物。如三价铬、五价砷、无机汞可转化为更毒的六价铬、三价砷、甲基汞。(4)污染物由低浓度向高浓度转化过程由于物理堆积和生物富集作用，使低浓度向高浓度转化。如重金属、难分解有机物、营养物向底泥的积累过程，使底泥的污染物浓度升高；由于生物的食物链作用，使污染物在鱼类或其它水生生物体里富集，造成污染物的高浓度。污染源分类方法有：（一）按造成水体污染原因分为：天然、人为污染源两种。（二）按受污染的水体分为：地面水、地下水和海洋污染源三种。四、污染源类型（主要有四种）（四）按污染源的分布特征分为（p30）1.点污染源2.面污染源3.线污染源（三）按污染源释放的有害物质种类分为：物理性污染源(如热污染)、化学性污染源(如无机物或有机物)、生物性污染源(如细菌)。指以地点集中的形式排入水体的污染源。包括工厂、矿山、生活排污口,主要指工业污染源和生活污染源。1.点污染源工业废水是水体中最主要的点污染源，它量大、面广、含污染物多、成分复杂，在水中不易净化，处理也较困难。1.点污染源一、排放量大，污染范围广，排放方式复杂二、污染物种类繁多，浓度波动幅度大三、污染物质毒性强，危害大四、污染物排放后迁移变化规律差异大1、点污染源PointSources工业废水五、恢复比较困难（1）工业污染源工业污水是目前造成水体污染的主要来源和环境保护的主要防治对象。在工业生产过程中排出的废水、污水、废液等统称工业废水。废水主要指工业用冷却水；污水是指与产品直接接触、受污染较严重的排水；废液是指在生产工艺中流出的废液。工业废水由于受产品、原料、药剂、工艺流程、设备构造、操作条件等多种因素的综合影响，所含的污染物质成分极为复杂，而且在不同时间里水质也会有很大差异。1.点污染源工业污染源如按工业的行业来分，则有冶金工业废水、电镀废水、造纸废水、无机化工废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、石油炼制废水、石油化工废水、化学肥料废水、制药废水、纺织印染废水、制革废水、农药废水、食品加工废水等。1.点污染源各类废水都有其独特的特点。根据所含污染物的不同，工业废水可分为以下几种（p30）：①含有机污染物的废水：该废水会成为微生物的营养源，在其分解过程中会消耗水中溶解氧。②含无机污染物的废水：含有大量钠、钙、镁阳离子及硫酸根、氯离子和氢氧根等阴离子的废水，会改变水的硬度、酸碱度。1.点污染源③含化学毒物的废水：抑制水体的自净作用。④含悬浮物的废水⑤造成热污染的废水：影响鱼类生长，降低水中溶解氧的含量；⑥有色、臭、味的废水。1.点污染源据统计，全国21000多家石化企业中，位于长江、黄河沿岸的石化企业达13000多家。像小造纸、小皮革等项目在水环境敏感地区大起炉灶的现象比比皆是。如此产业布局的最严重后果就是大量污水在可能未经处理的情况下倾注到大江小河。据国家环保总局的调查统计，目前我国工业污水排放量每年达到300多亿吨，尤其是七大水系所承载的工业污水排放与日俱增。1.点污染源（2）生活污染源是指由人类消费活动产生的污水，城市和人口密集的居住区是主要的生活污染源。点源除了固定点源外，还有移动点源，如轮船等。1.点污染源生活污水从城乡的各个角落冲出并有愈演愈烈之势。据了解，中国一年洗衣污水量就将近22亿吨，相当于34个十三陵水库，76个昆明湖。仅北京市和上海市2006年生活污水分别就达到9亿和11亿吨。全国大小城市的生活污水的排