环境工程第4讲水体环境污染及其治理

河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花2019年8月25日2时16分杨祥花第4讲水体环境污染及其治理4.1概述4.2水体污染及其来源4.3水体污染物4.4水污染治理技术河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花思考题1、天然水中的主要物质有哪些？什么是水体环境污染？举出几个此类污染的例子。2、简述水体污染物的种类及其主要危害。3、水体富营养化污染是怎么回事？其主要表现和危害有哪些？如何防治？4、什么叫水体自净？5、废水处理的方法有哪些？6、通过观看录象说说城市污水处理厂的工艺流程、盐城水污染的原因及主要污染物资是什么？河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花水污染的严重后果（11分钟）河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花4.1概述水的功能人体体重的2/3是水，失水10%会导致生理功能紊乱，失水20%会很快死亡；工农业生产用水；保护环境用水。水资源及其分布天然水总量为13.68x1016m3，其中97.5%难以利用；人类能直接利用的淡水资源约占总量的0.2%水的三种形态：气态、液态和固态，形态变化能输送热量和调节气候河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花我国饮用水的现状资源型缺水西北、华北、东北部分地区，年降雨量200~600mm，十年九旱，多年连旱，长期缺水工程性缺水西南、华南、华中部分地区，年降雨量虽在1000mm以上，但地形、地貌和地质条件复杂，蓄水工程不足，有水蓄不住。“人在山上住，水在山下流，听水响看水流，山上用水贵如油”。水质型缺水部分地区地下水和地面水，含氟、含砷严重超标河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花天然水的性质及水中的主要物质水的性质水体溶解的主要气体以氧气和二氧化碳意义较大，少量硫化氢天然水中含氧量为：0~14mg/L，二氧化碳含量为：20~30mg/L河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花水中溶解的主要物质硅铝镁钠和钾锰氮磷硫河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花4.2水体污染及其来源水体污染水体污染－排入水体的污染物在数量上超过该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量，导致水的物理、化学及微生物性质发生变化，使固有的生态系统和功能受到破坏。常见的水体污染物类型持久性污染物、非持久性污染物、酸和碱（以pH值表征）、热污染物（以温度表征）河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花按产生污染物的行业性质分类工业污染源：最主要的污染源农业污染源交通运输污染源生活污水污染源生活污水河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花工业污水工业生产过程中所排出的废水，其成份取决于生产所用原料、工艺.特点悬浮物含量高，可达100~30000mg/L生物需氧量（BOD）高，可达200~5000mg/L酸碱度变化大，pH值在5~11，甚至在2~13温度高，可达40°C，造成热污染易燃，因常含低沸点的挥发性液体，易酿成水面火灾多种多样有毒有害成份：酚、氰、油、农药、重金属、放射性等河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花工业废水主要来源采矿及选矿废水金属冶炼废水炼焦煤气废水机械加工废水石油工业废水化工废水造纸废水纺织印染废水皮毛加工及制革废水食品工业废水河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花农业污水特点：含有机质、植物营养素及病原微生物高。含较高的化肥、农药，随用农药、化肥的80~90%均可进入水体，有机酚耐油垫半衰期均为15年。全球各类水体中均有存在。河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花交通运输污水主要指运输过程中产生的废水河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花06年8月18日，“杭州市中北桥附近的运河里漂着上百条死鱼，”这些鱼的死亡可能有多种原因：运河本身的水质问题，不太适合鱼类生长，而附近一些工地经常向河里倾倒建筑垃圾，加上少数居民经常往河里扔废弃物，更加重了对鱼类的伤害。另外，最近几天连续高温，水里的溶解氧减少，也是一个原因河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花4.3水体污染物概念：造成水体水质恶化的各种物质或能量分类：固体污染物、需氧污染物、营养性污染物、酸碱性污染物、有毒污染物、油类污染物、生物污染物、感官性污染物、热污染等废水水质主要指标：有毒物质、有机物质、悬浮物、细菌总数、pH值、色度、温度河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花4.3.1固体污染物悬浮物：泥沙、有机体、各种悬浮在水体中的固体物质导致水质混浊，设备和管道堵塞、磨损，干扰废水处理和回收设备的工作。是衡量水质的一项重要指标，也是废水处理的一项基本任务。浊度是对水的光传导性能的一种测量。可表征废水中胶体和悬浮物的含量。河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花4.3.2耗氧有机物天然水中的有机物是指天然的腐殖物质及水生生物的生命活动产物废水中大量的有机物直接进入水体后，通过微生物的生物化学作用而分解为简单的无机物质（二氧化碳和水），在分解过程中需消耗水中的溶解氧，在缺氧条件下污染物就发生腐败分解、恶化水质。需氧有机物越多，耗氧也越多，水质就越差，水体污染越严重水中溶解氧浓度因夜晚植物和动物呼吸作用，含量会降低，早上植物开始光合作用储氧河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花化学需氧量（COD）定义：在酸性条件下，用强的化学氧化剂将有机物氧化成CO2、H2O所消耗的氧量。COD值越高，表明水体受有机污染越严重常用氧化剂：重铬酸钾和高锰酸钾ISO规定：化学需氧量指CODCr，CODMn为高锰酸钾指数生化需氧量（BOD）定义：在有氧条件下，因微生物的活动，降解有机物所需的氧量BOD值越高，表明水中耗氧有机物污染越严重河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花总需氧量（TOD）定义：有机物在高温燃烧后，将产生CO2、H2O、NO2和SO2,所消耗的氧量TODCOD河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花4.3.3富营养化污染氮、磷等植物营养物质过多所引起的水质污染现象富营养化后果会引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，隔绝水面与大气之间的复氧，导致水体溶解氧量下降，使鱼类或其他生物大量死亡，进一步消耗溶解氧，使水质恶化死亡的藻类和鱼类不断沉积于水体底部，最终使水体变成沼泽甚至旱地。水华（江河湖泊）、赤潮（海洋）浮游生物的颜色不同而使水面呈蓝色、红色、棕色、乳白色等促使湖泊老化，破坏水资源，危害水源富营养化指标总磷浓度0.02mg/L，无机氮浓度0.3mg/L防止富营养化途径合理施用化肥，防止流失；降低工业废水中N、P排放量；生活粪便等污水先做沼气后再作有机肥；对水源进行监测、预报河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时16分杨祥花太湖蓝藻河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时17分杨祥花09年4月27日福建水口电站坝前聚集了大面积水葫芦河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时17分杨祥花河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时17分杨祥花水葫芦河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时17分杨祥花4.3.4无机无毒物质(酸、碱、盐污染物)来源：酸性废水主要来自于矿山排水、工业废水及酸雨碱性废水主要来自于碱法造纸、化学纤维制造、制碱、制革等工业废水饮用水pH=7.0~8.5，渔业用水pH=6.0~9.2，农业用水pH=4.5~9.04.3.5有毒污染物定义：废水中能对生物引起毒性反应的化学物质类型：无机有毒物质、有机有毒物质和放射性物质河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时17分杨祥花无机有毒物质特点：强烈的生物毒性，经食物链危害人健康类型：金属和非金属重金属污染的危害河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时17分杨祥花汞（Hg）污染潜伏期达10~30年。有机汞在贝类、鱼类中富集，经食物链进入人体，在肝、肾、脑中积累，侵入中枢神经，引发“水俣病”，毒性大大超过无机汞。无机汞可用药物排出，有机汞极难用药物排出。河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时17分杨祥花镉（Cd）污染典型的富集性毒物积累在人体的肝、肾组织中，不易排出。后果：肾脏功能不全，降低机体免疫力，骨质疏松、软化，引起全身疼痛、腰关节受损、骨节变形潜伏期达1~30年，发病后难以治疗。铬（Cr）污染六阶铬毒性大于三阶铬引起神经系统中毒铅（Pb）污染富集性毒物，摄入量超过1mg时，有明显积累。后果：干扰机体生理功能，危机神经系统、肾与脑，儿童易受永久性的脑损伤。镍、铜、锌、钴、锰、钒、钼和铋等重金属离子对人体也有一定的毒害作用。河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时17分杨祥花非金属有毒物：砷、硒、氟、硫、氰、亚硝酸根砷中毒会引起中枢神经紊乱、腹痛、肝痛、肝大等消化系统障碍，常伴有皮肤癌、肝癌、砷癌、肺癌等发病率增高现象。无机氰化物的毒性为破坏血液，影响运送氧和氢的机能而导致死亡。亚硝酸盐在人体中能与仲胺生成硝酸胺，有强烈的致癌作用。河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时17分杨祥花有机有毒物质种类繁多，其环境化学行为知之甚少。特点：经迁移、转化、富集或食物链循环，危机水生生物及人体健康。大多以污染物形式进入水体。农药主要为有机氯、有机磷农药和氨基甲酸酯类农药有机氯农药难以降解，主要滞留在土壤、沉积物和水生生物中，水中较少有机氯农药和DDT已经禁用。有机磷农药和氨基甲酸酯农药易被生物降解，不易富集、吸附，易挥发。主要产品为有机氯除草剂、氮取代物、脲基取代物和二硝基苯胺除草剂有机磷和氨基甲酸酯农药主要残留在地表水体中，除草剂是主要污染物河海大学常州校区热能与动力工程系—水体环境污染及其治理2019年8月25日2时17分杨祥花4.3.6油类污染物有“石油类”和“动植物油类”两项，是水体污染的重要来源之一来源：工业排放、船只清洗、海上采油、油船意外事故流出等后果：破坏环境，降低疗养地和旅游地的使用价值严重危害水生生物漂浮在海面上的多数是致癌物质油膜在0.001mm时，影响水循环和水中鱼类生存引起火灾河海大学常