六年级科学下册 第6章 水与人类 6.4 保护水资源 水质污染的防治教学课件 牛津上海版

水质污染的防治概述概述水污染是指天然洁净水由于人类活动而被沾污的现象。1984年颁布的《中华人民共和国水污染防治法》概述水污染即指“水体因某种物质的介入而导致其物理、化学、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，危害人体健康或破坏生态环境，造成水质恶化的现象。”概述一、主要的水环境污染物水环境污染物悬浮物耗氧有机物植物性营养物重金属酸碱污染概述一、主要的水环境污染物水环境污染物石油类难降解有机物放射性物质热污染病原体概述二、水污染的主要来源污染源：向水体排放污染物的场所、设备和装置。水体污染源天然污染源人为污染源点源非点源概述二、水污染的主要来源人类活动所排放的各类污水由管道收集后集中排放，称为点源污染。点源污染非点源污染大面积的农田地面径流或雨水径流产生的水体污染，由于其进入水体的方式是无组织的，称为非点源污染或面源污染。1、生活污水来源：家庭、商业、学校、旅游服务业及其他城市公用设施。二、水污染的主要来源概述生活污水悬浮态或溶解态的有机物质氮、硫、磷等无机盐类微生物（一）点源污染生活污水的特点二、水污染的主要来源1、水质成分有日变化规律，含N、P高；2、产生恶质、腐臭和阴沟臭;3、不能直接农灌。过量使用洗涤剂过量使用洗衣粉把剩饭倒入下水道河边洗车生活垃圾堆于河边2、工业废水特点：二、水污染的主要来源(1)污染物浓度大(2)成分复杂且不易净化(3)有颜色或异味(4)水量和水质变化大(5)一些废水的水温高（二）面源污染二、水污染的主要来源•以较大范围形式排放污染物而造成水体污染的发生源。•面源污染主要指农田径流排水，具有面广、分散、难于收集、难于治理的特点。农业灌溉用水量约占全球总用水量的70%左右，农田径流排水已成为天然水体的主要污染来源之一。过量施用农药污染水体过量施用化肥污染水体三、中国水污染的特征每天排放1×108m3废水1240%的河段达不到最起码的水质标准中国地面水水质标准按照不同水域、不同功能分为5类：Ⅰ：源头水、国家自然保护区Ⅱ：集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区;Ⅲ：集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区;Ⅳ：一般工业用水区、人体非直接接触的娱乐用水区；Ⅴ：农业用水区及一般景观要求水域三、中国水污染的特征（一）地面污染的特征1、有机污染表现为水体中COD、BOD浓度增加；悬浮物中含有部分有机物，易形成沉积物；一些有机物具有“致癌、致畸、致突变性”。2、重金属污染重金属污染面积不大。有机污染、重金属污染、富营养污染以及这些污染共存的复合性污染。三、中国水污染的特征3、富营养化主要淡水湖泊均已出现富营养污染现象。水体富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。水体富营养化过程由于水体中氮、磷营养物质的富集，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧下降，使鱼类或其他生物大量死亡、水质恶化的现象。本质（1）水体富营养化类型天然富营养化人为富营养化湖泊营养物质由于天然富集而使得湖水营养物质浓度逐渐增高发生水质变化的过程。人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象。贫营养湖泊与富营养湖泊特征比较贫营养湖富营养湖营养物质缺乏营养物质丰富浮游藻类稀少浮游藻类较多有根植物稀疏有根植物茂盛湖盆通常较深湖盆通常较浅湖底常为砂石砂砾湖底多为淤泥沉积物水质清澈透亮水质混浊发暗湖水温度较低湖水温度较高特征性鱼类：鲑鱼等特征性鱼类：草、鲤、鲢等水华湖泊富营养化图片云南滇池富营养化现象严重凤眼莲:云南昆明的滇池，由于水质污染导致水葫芦疯长，几乎遮盖了整个滇池，使很多水生生物几乎绝迹。人们打捞由于水体富营养化导致的过量生长的水葫芦人们打捞由于水体富营养化导致的过量生长的水葫芦圆明园遗址公园湖水什刹海来水水质较差污染源输入温度升高光照时数延长城区环境补水量的锐减水华爆发海洋富营养化图片海水赤潮赤潮又称红潮，是海洋因浮游生物的兴盛，海水呈现一片铁锈红色而得名。赤潮的海水都有臭味，它主要会使水体变粘稠，附着在鱼虾表皮和鳃上，导致鱼虾呼吸困难而死亡；许多赤潮生物还有较大毒性，因此它对海洋捕捞业、养殖业的危害极大。夜光藻赤潮东海赤潮东海赤潮9米氏裸甲藻赤潮（2）富营养化的危害1.造成感官污染2.引起水质恶化3.减少鱼类活动的空间4.藻类分解的有害物质伤害水生生物5.消耗水中的溶解氧，严重影响鱼类生存防止方法治理方法对废水作深度处理去除N、P使用化学药剂排水改道引流打捞藻类改变水体的水文参数（流速、含水量、温度等）引水（不含营养物）进行稀释不用含磷洗涤剂疏浚底泥人工曝气防治水体富营养化的方法（3）富营养化的防治硬度和硝酸盐含量的增加，局部地区发现较为严重的油污染，也存在痕量有机物的污染。（二）地下水污染特征四、水污染的危害1.危害人体健康2.降低农作物的产量和质量3.影响渔业生产的产量和质量4.制约工业的发展5.加速生态环境的退化和破坏6.造成经济损失内蒙古自治区默特左旗塔布赛乡黑河村的村民长期饮用含砷严重超标的地下水，致使不少村民患有严重的皮肤病。某造纸厂造纸废水直接排入辽河，再经辽河入海。新屋伴浊水污水处理方法物理法沉淀过滤气浮离心分离高梯度磁分离化学法中和混凝氧化还原电解化学沉淀生物法物理化学法吸附离子交换萃取膜析电解活性污泥生物膜生物塘厌氧生化污水灌溉一、物理法通过物理作用，来分离、回收污水中不溶解的、呈悬浮状的污染物质，在处理过程中不改变其化学性质。特点：设备简单、成本低、管理方便、效益稳定。作为预处理或补充处理。物理法物理方法机理沉淀法利用悬浮物和水的密度不同，借重力沉降或上浮作用，使悬浮物沉降或上浮，再分离除去。过滤法过滤介质截留悬浮物质。离心分离法借助离心设备，在离心作用下旋转，使悬浮物与水分离。气浮法将空气打入废水中，使乳状油粒粘附在气泡上并上升至水面，形成浮渣而去除高梯度磁分离法高的磁场梯度来分离水中某些污染物质二、化学法向污水中投加化学试剂，利用化学反应来分离、回收污水中的污染物质，或将污染物转化为无害的物质。化学法化学方法机理中和法调节废水pH，使其接近中性。常用酸性废水和碱性废水混合、投药中和、过滤中和混凝法投放化学混凝剂，使污染物变成凝胶状态形成絮体。氧化还原法通过化学反应将其氧化或还原，转化成无害的物质或气体或固体易从水中分离。有空气氧化、氯氧化、臭氧氧化和光氧化。电解法利用直流电进行溶液氧化还原反应化学沉淀法投加某些化学试剂，使其与水中污染物发生化学反应，形成难溶的沉淀物。三、物理化学法利用物理化学的原理和化工单元去除水中的杂质。处理对象：废水中无机的或有机的溶解物质或胶体物质，杂质浓度很高或很低的废水。常用的处理方法有：吸附法、离子交换法、萃取法、膜析法。四、生物法利用微生物的新陈代谢功能，使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质，使污水得以净化。对废水水质的要求：（1）pH值。好氧6-9，厌氧6.5-8；（2）温度。20-40℃；（3）营养物及其毒物。碳源、氮源、无机盐；（4）氧气。好氧2-4mg/L，厌氧要隔绝空气；（5）有机物的浓度。100mg/L≤BOD5≤500-1000mg/L生物法生物方法机理及应用活性污泥法以废水中的有机物为养料。生物膜法采用固体填料（碎石、炉渣、圆盘或塑料蜂窝）使微生物大量繁殖形成生物膜厌氧生化法处理有机沸水生物塘废水在池塘中停留2-10d，使有机污染物被分解而净化污水灌溉利用土壤的过滤、吸附和微生物的分解作用，植物对污水中氮、磷、钾的吸收作用（一）活性污泥法活性污泥法基本流程图好氧生物处理法——活性污泥法（一）活性污泥法衡量活性污泥数量和性能好坏的指标：1、活性污泥的浓度MLSS指以1L混合液内所含的悬浮固体或挥发性悬浮固体的量，g/L2、污泥沉降比SV%一定量的曝气池废水静置30min后，沉淀污泥与废水的体积比，%3、污泥容积指数SVI污泥指数，一定量的曝气池废水经30min沉淀后，1g干污泥所占有沉淀污泥容积的体积，mL/g（二）生物膜法生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池生物膜能吸附和分解废水中的有机物，使废水得到净化，BOD5的去除率可以达到80%-90%滤料是生物滤池的主体，对生物滤池的净化功能有直接影响。要求：大的表面积；有足够大的孔隙率；有较好的机械强度，不易变形和破碎。立体蜂窝网状填料纤维状填料（三）厌氧生化法厌氧生物处理法厌氧生物处理法废水处理系统一级处理深度处理二级处理只去除废水中呈悬浮状态的污染物去除废水中呈胶体和溶解态的有机污染物进一步去除废水中的悬浮物质、无机盐类及其他污染物格栅沉砂池初沉池初沉池曝气池曝气池二沉池二沉池消毒池原污水排放浓缩池消化池消化池脱水机房投配池沼气利用污水流程污泥流程消化气管线城市污水处理流程示意图一级处理二级处理泵站污泥利用城市污水的处理工艺城市污水处理(1)污水一级处理：初级，主要去除固体悬浮物（SS）。通过机械过滤、筛滤等，沉淀的固体颗粒。效果：可除掉35%的BOD和60%的SS，为初级处理。污水一级处理工艺流程图（2）污水二级处理：为生化处理。主要去除有机物（BOD5）可大幅度去除污水中呈胶态和溶解态的有机物，去除75%~95%的BOD，出水BOD可达标排放。污水二级处理工艺流程图(3)污水三级处理：深度，主要去除难降解物质（N、P）。又称污水的高级处理或深度处理，主要采用物理化学法或土地利用法实现。主要去除N、P等污染物。去除SS、BOD99%，N、P50~95%，P94%。请珍惜水资源,否则地球上剩下的最后一滴水将是人类的眼泪有机物测定指标：•化学需氧量(COD)(ChemicalOxygenDemand)定义：指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量(mg/L)。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。•生化需氧量(BOD)(Bio-ChemicalOxygenDemand)定义：指在好气条件下，微生物分解水中有机物质的生物化学过程中所需溶解氧的量，是反映水体中有机污染程度的综合指标之一。•生化需氧量(BOD5)：它表示废水在微生物存在下进行生化降解五日内所需要的氧的数量。