一、水资源及其水质污染

一、水资源及水质污染水循环自然循环：通过蒸发和降雨、降雪等进行的海洋与陆地之间水的循环（净化过程）社会循环：人类从自然界取水，经过使用再把废水排入水体（污染过程）1、水的循环环境从自然环境要素分可分为大气圈、水圈、生物圈、岩石圈等，水圈由海洋、江、河、湖泊和地下水、大气水分及冰川共同构成。自然界的水永不停息地进行着循环，这些循环可分为自然循环和社会循环。第二章水和废水监测第一节水质污染与监测2、水的分布据估计，地球上的总水量大约为1.37×1012m3，其中海洋咸水占97.3％，陆上水只占2.7％，而且绝大部分存在于地球南北极的冰川、冰盖中，可利用的淡水资源只有河流、淡水湖和地下水的一部分，总计不到总量的1％。3、水体污染由于人类的生产和生活需要使用大量的水，同时又将大量的工业废水、生活污水、农田退水及其他废弃物未经处理直接排入河流、湖泊、海洋或地下水体，使水和水体底泥的物理性质、化学性质和生物群落组成发生了变化，从而降低了水体的使用价值，引起水质恶化，使水资源更加短缺。水质污染的类型化学型污染：指随废水或废弃物排入水体的酸、碱、有机和无机污染物。物理型污染：热污染和放射性污染。如：工矿企业和热电厂排放的高温废水；核试验、核电厂等排放的放射性污染物。生物型污染：由医院污水、屠宰场、畜牧场等污水排入水体引入某些病毒、病菌、寄生虫等。污染源类型点污染源—工业废水、生活污水等面污染源—农田退水、地表径流等二、水质监测的对象和目的水质监测分为环境水体监测和水污染源监测两大类。环境水体包括：地表水（江、河、湖、水库）、地下水、海水。水污染源包括：工业废水、生活污水、医院污水、养殖废水、地表径流等等。监测目的：1、对地表水进行常规性监测，掌握水质现状及发展趋势；2、对水污染源进行监视性监测，为排污管理和排污收费提供依据；3、对水环境污染事故进行应急监测，分析判断事故原因及危害，为采取对策提供依据；4、为国家政府部门制定环境保护法规、标准和规划等提供依据；5、为水环境质量评价及水污染治理提供基础数据。三、监测项目水质监测项目（指标）的确定依据水体功能和污染源的类型而定。不同的用水功能，其监测项目有所不同，不同类型的污水，其监测项目差别很大。《地表水环境监测技术规范》中对地表水和废水的规定监测项目见P32－34。★地表水常规监测项目（指标）：水温、pH值、DO、CODMn、CODCr、BOD5、氨氮、总氮、总磷、铜、锌、硒、砷、汞、铅、镉、六价铬、氟化物、氰化物、硫化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群等。★海水常规监测项目：水温、漂浮物质、悬浮物质、色、臭、味、pH值、DO、CODCr、BOD5、无机氮、非离子氨、总氮、总磷、铜、锌、硒、砷、镍、汞、铅、镉、六价铬、总铬、氰化物、硫化物、活性磷酸盐、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群、大肠菌群、病原体、放射性核素等。其中，湖水和河流的选测项目略有不同。河流的选测项目：总有机碳、甲基汞及其他；湖泊的选测项目：总有机碳、甲基汞、硝酸盐、亚硝酸盐四、水质监测分析方法看P32－36熟悉表2－1工业废水监测项目：（包括各行业及生活污水、医院污水等），根据行业性质和所用原辅材料、产品、中间体及生产工艺而定等。监测项目分为两类：第一类污染物：总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并（α）芘、总铍、总银、总ß射线。车间排放口设点监测。第二类污染物：总排放口设点监测。第二节水质监测方案的制定环境水体的介绍1、河流河流是陆地水体中最重要的组成部分。按照河流的循环方式可分为注入海洋的外流流域和不与海洋沟通的内陆流域两大类。河流的流量系指河道口特定断面下泄的水量，该水量是该断面以上流域内各种来水的总量。同一河流在不同断面的流量差异很大，同一河流在同一断面上由于季节变化，其流量的差异也很大。河水的补给类型有三种：以雨水补给为主的河流主要分配在降雨充沛地区，河流水量随降雨量的增减而变化；以高山冰雪融水补给为主的河流分布在降雨稀少的地区，其流量与气温变化关系密切；以地下水补给为主的河流分布在岩熔地区，这种河流的水量常年较为稳定。对于以雨水补给为主的河流，根据一年中降雨量的多少分为丰水期、枯水期和平水期。河流在丰水期其水位和流量明显上升，而在枯水期其水位和流量明显下降。每年的6－8月为丰水期，12－2月为枯水期，其余时间为平水期。对于北方地区，可以划分为冰封期和非冰封期。有的河流与海洋相通，水流方向受潮汐影响，这种河流称为感潮河流。对于感潮河流的采样应考虑涨潮、落潮及潮汐大小的影响。一般农历的月初和月中（初一、十五）为大潮期，初七和二十三为小潮期，一天中一般有两次涨潮和两次落潮。2、湖泊湖泊是大陆水体的开阔水域，按照湖盆的成因，大致可分为三类：第一类：侵蚀湖——由侵蚀作用而成的湖泊。如干旱地区的风成湖、高寒地区的冰川湖和由水溶蚀石灰岩而成的岩溶湖等。第二类：构造湖——由地壳变化而成的凹陷积水。第三类：堰塞湖（堆积湖）——由谷岸崩塌及泥沙阻塞而成。湖泊的水文条件与湖面大小、湖水水深、湖盆的形状等有关。湖水的流速一般比河流的流速慢，因此，湖泊的水质具有下列特征：①、有利于悬浮物沉降、浊度低，水质成份分布不均匀；②、水面蒸发作用强烈，因而，湖水的矿化度高；③、湖泊规模的大小对水量调节性能和水质的变化影响很大，一般大湖的水质比较稳定，小湖的水质容易变化；④、水生生物因素的影响较大。一般矿化度低的湖泊生物活动繁盛，矿化度高的生物活动少。3、海水海洋是地球表面最广阔的水体，约占地球表面积的71％，水量占总水量的97.3％。海水的一般盐度在35‰，具有强大的潮汐系统和海流系统。靠近大陆架的海域称为近海或浅海，远离大陆架的海域称为洋。一般的环境监测工作大多是在近海海域。河流入海口称为河口，大型河口的水文特征很复杂，采样布点时必须了解河口水文特征，在掌握一定的水文知识后布点或与水文工作者一起确定布点方案。赛班岛照片九寨沟照片九寨沟黄龙照片4、地下水地下水按照水力特征可分为自由地下水(潜水)和承压地下水(承压水)。潜水在地面之下，不透水层之上，与地表水体常有一定水力联系，有调节河流水量的作用。潜水受地面水质量、大气降水、化肥及农药的使用以及固体废弃物的堆放等因素的影响，水质变化较大。承压水在不透水层之下，埋藏较深，不受气象因素的直接影响，水质优良。地面水回灌和不同含水层之间的相互沟通是影响承压水水质的主要原因。地下水具有的特征：①、矿化度较高，水质成分具有多样性、复杂性，在特定地质条件下，某种元素含量特别高，成为有特殊意义的矿泉水；②、大多数深层地下水的化学成分趋于稳定；③、受人类活动比较小，但一旦遭到破坏不易复原。监测方案是一项监测任务的总体构思和设计，制定时必须首先明确监测目的，然后在调查研究的基础上确定监测对象、设计监测网点，合理安排采样时间和采样频率，选定采样方法和分析方法，制定质量保证的程序和措施，提出方案实施的计划。（一）、基础资料的收集⑴、水体的水文、气候、地质和地貌资料。水体的水位、水量、流速及流向的变化等对监测网点的设计具有很重要的意义；降雨量、蒸发量及历史上的水情；河流的宽度、深度、河床的结构，湖泊的沉积物特征，间温层分布，等深线等在布点前均应了解清楚。⑵、污染源资料包括沿岸的点源（工业布局、城市分布）及其排污情况；面源（农田退水及养殖业）的排放情况；水面运输工具的排污情况等等。由于遭污染的底泥会对水质产生滞后而长期的影响，因此，还应尽可能多地收集向该水体排放污染的历史情况。一、地面水质监测方案的制定⑶、水体沿岸的资源现状和水体的功能用途分布；饮用水源分布和重点水源保护区；水体流域的土地功能及近期使用计划等。⑷、影响该水体水质的其他有关资料。1、监测断面的设置原则⑴、有大量废水排入河流的居民区、工业区的上游和下游。⑵、湖泊、水库、河口的主要入口和出口。⑶、饮用水源区、水产资源集中的水域、主要风景游览区、水上娱乐区及重大水力设施所在地等。⑷、较大支流汇合口上游和汇合后与干流充分混合处；入海河流的河口处；受潮汐影响的河段；严重水土流失区。⑸、入境、出境处，在水系进入或流出某个国境或行政区域，但并未受到该区域污染源污染的地段设入境断面，在流出区域设出境断面。⑹、应尽可能与水文测量断面重合，要求交通方便，有明显岸边标志。参考《地表水监测技术规范》P3～4（二）、监测断面的设置⑴、污染源对水体水质影响较大的河段，一般要求设置三种断面，即对照断面、控制断面和削减断面。A、背景断面：设在基本上未受人类活动影响的河段，用于评价一完整水系时需要设置。B、对照断面：反映进入本地区河流水质的初始情况。对照断面应设在河流进入城市或工业区以前的地方，避开各种废水、污水的流入。一般只设一个对照断面，有大的支流时，可酌情考虑增加对照断面。C、控制断面：布设在排放区下游，能反映本污染区污染状况的地方。控制断面的数目应根据城市的工业布局和排污口的分布而定。断面的位置与排污口的距离应根据河流的大小、水流速度等来确定，一般设在排污口下游污水与河水完全混匀处。对特殊要求的地区，如水产资源区、风景游览区、自然保护区、严重水土流失区及地球化学异常区等的河段上应增设控制断面。2、河流监测断面的设置D、削减断面：削减断面是指河流受纳污水后经一定距离，由于河流本身的稀释扩散作用而使污染物在河段内充分混合均匀，并由于河流的自净作用使污染物浓度降低到一定程度的断面,一般削减断面设在最后一个排污口下游一定距离以后的河段。⑵、在大支流或特殊水质的支流汇合之前，靠近汇合点的主流与支流上以及汇合点下游充分混合处布设断面。（控制断面）⑶、潮汐河流的对照断面一般应设在潮区界以上，如潮区界在行政区以外，则设在其上游设置对照断面；削减断面布设在靠近入海口处。潮区界：指潮汐河流潮水能影响到的范围。潮汐界潮流界：潮水能顶到的位置，如长江的潮流界在镇江附近。潮区界：潮水能影响到的范围，但海水不一定能到。如长江的潮区界在南京以上的位置。3、湖泊、水库监测断面的设置⑴、在进出湖泊、水库的河流会合处分别设置监测断面。⑵、以各功能区（如城市和工厂的排污口、饮用水源、风景游览区、排灌区等）为中心，在其辐射线上设置弧形监测断面。⑶、在湖库中心，深、浅水区，滞流区，不同鱼类的回游产卵区，水生生物经济区等设置监测断面。海洋：在海洋水团、重要渔场、养殖场、主要航线、重点风景旅游区、自然保护区、废弃物倾倒区及环境敏感区设立监测点位。海湾：海湾水质调查的内容比较复杂，应根据具体工作要求确定。一般水文调查的内容有：海岸形状、海底地形、潮位及水深变化、潮流状况（小潮和大潮循环期间的水流变化）、流入的河水流量、盐度和温度造成的分层情况、水温、波浪的情况、内海水和外海水的交换周期等。由于污染物在海域分布的不均匀，按照统计方法将被调查海域划分为污染区、过渡区和对照区，在三类区域分别设置适量的监测断面。4、海洋、海湾监测断面的设置设置采样断面后，应根据水面的宽度确定断面上的采样垂线，通常遵循以下原则：⑴、对于江、河水系的每个监测断面，当水面宽小于50米时，只设一条中泓垂线，即在河流的中心位置或流速最快的部位。⑵、当河流宽在50－100米时，在左右近岸有明显水流处各设一条垂线；当河流宽在100－1000米时，设左、中、右三条垂线（即中泓线、左、右近岸有明显水流处）；河宽在1500米以上时，最少设5条等距离垂线；在较宽的大型河口，应酌情增加垂线数目。（三）、断面垂线的布设⑶、湖泊、水库断面垂线的布设是根据湖库区的不同水域，如深水区、浅水区、湖心区、岸边区、进水区、出水区等按水体类别布设，垂线的多少，根据监测能力、经费等确定，无硬性规定。对无明显功能分区的湖、库，可按网格法均匀布设垂线。水面宽垂线数说明50m一条（中泓线）50～100m二条（左、右）能证明采样断面水质均匀时，可只设中泓线100~1000m三条（左、中、右）1500m至少五条可根据实际需要酌情增加垂线采样垂线数的设置（记忆）1、河流断面垂线上采样点的布设一般根据水的深浅来定，可参考下列布点方法。（记忆）水深采样点