XXXX環(huán)境科學(xué)概論第三章水環(huán)境黃榮華

1、武漢大學(xué)動力與機(jī)械學(xué)院武漢大學(xué)動力與機(jī)械學(xué)院水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 第一節(jié)第一節(jié) 水體環(huán)境概述水體環(huán)境概述第二節(jié)第二節(jié) 水污染水污染第三節(jié)第三節(jié) 污染物在水中的轉(zhuǎn)化污染物在水中的轉(zhuǎn)化第四節(jié)第四節(jié) 水環(huán)境污染的控制與管理水環(huán)境污染的控制與管理水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 第一節(jié) 水體概述地球上水的分布n 全球總貯水量估計為13.9億立方千米n 其中淡水總量僅為0.36億立方千米n 除冰川和冰帽外，可利用的淡水總量不足世界總貯水量的1% 一、地球水資源一、地球水資源 所謂水體是指河流、湖泊、沼澤、水庫、地下水、冰川和海岸所謂水體是指河流、湖泊、

2、沼澤、水庫、地下水、冰川和海岸等等“儲水體儲水體”的總稱（狹義）。的總稱（狹義）。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 地球上河水和湖水的數(shù)量很少，只有地球上河水和湖水的數(shù)量很少，只有101700km3，但，但是由于它們直接供人類生產(chǎn)生活需要，與人類的關(guān)系密是由于它們直接供人類生產(chǎn)生活需要，與人類的關(guān)系密切，因此是水資源中最為重要的組成部分切，因此是水資源中最為重要的組成部分.水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 中國是世界水資源大國，河流、湖泊和水庫的總水面中國是世界水資源大國，河流、湖泊和水庫的總水面

3、積約積約1.67108m2，水資源總量，水資源總量2.81012m3，占全球徑，占全球徑流總量的流總量的6%左右，居世界第六位。左右，居世界第六位。n 我國人均水資源量很少，人均占有水資源我國人均水資源量很少，人均占有水資源2545m3,只相只相當(dāng)于當(dāng)于世界平均水平的四分之一世界平均水平的四分之一、世界排名第、世界排名第110位，被位，被列為全球列為全球13個人均水資源貧乏的國家之一。個人均水資源貧乏的國家之一。n 中國屬于季風(fēng)氣候，水資源中國屬于季風(fēng)氣候，水資源時空分布不均勻時空分布不均勻，南北自，南北自然環(huán)境差異很大，南方水較多而北方的然環(huán)境差異很大，南方水較多而北方的9個省區(qū)人均水個省區(qū)

4、人均水資源還不到資源還不到500 m3 ，實屬少水地區(qū)。，實屬少水地區(qū)。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 中國的水資源短缺中國的水資源短缺華北平原、西北、云貴高原、東南沿海普遍缺水。與華北平原、西北、云貴高原、東南沿海普遍缺水。與此同時，江河湖海許多水域普遍受到不同程度污染，此同時，江河湖海許多水域普遍受到不同程度污染，78%的城市河段已不適宜做飲用水源，的城市河段已不適宜做飲用水源，50%的城市地下的城市地下水受到污染，地下水因過量開采導(dǎo)致地面下沉和水質(zhì)惡水受到污染，地下水因過量開采導(dǎo)致地面下沉和水質(zhì)惡化；東海、渤海、黃海和南海四大海域的近岸海域污染化；東海、渤海、黃

5、海和南海四大海域的近岸海域污染加重。加重。在全國在全國600多個大中城市中約有一半缺水多個大中城市中約有一半缺水，其中，其中嚴(yán)重嚴(yán)重缺水的有缺水的有108個個，主要是北方的一些城市，京、津地區(qū)和，主要是北方的一些城市，京、津地區(qū)和石家莊、西安、蘭州等城市的供水尤為緊張。首都石家莊、西安、蘭州等城市的供水尤為緊張。首都北京北京是全國是全國10大缺水城市之一大缺水城市之一，人均水量在世界，人均水量在世界120多個國家多個國家的首都中名列百位之后。的首都中名列百位之后。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 二、生命與水現(xiàn)代科學(xué)證明，人的體重的現(xiàn)代科學(xué)證明，人的體重的60%都是水，血液

6、都是水，血液中的中的90%亦是水，每人每天至少要攝入亦是水，每人每天至少要攝入2000mL的水才能維持生命，斷水的水才能維持生命，斷水710天就會導(dǎo)致死亡，天就會導(dǎo)致死亡，失水失水15%20%就要產(chǎn)生脫水癥狀。就要產(chǎn)生脫水癥狀。n 水能溶解各種各樣的電解質(zhì)，使生命中的生物水能溶解各種各樣的電解質(zhì)，使生命中的生物化學(xué)反應(yīng)得以正常進(jìn)行。化學(xué)反應(yīng)得以正常進(jìn)行。n 水是大部分有機(jī)物質(zhì)的溶劑。水是大部分有機(jī)物質(zhì)的溶劑。n 水可向全身供給營養(yǎng)物質(zhì)。水可向全身供給營養(yǎng)物質(zhì)。n 把體內(nèi)多余熱散發(fā)出去，以防體溫上升。把體內(nèi)多余熱散發(fā)出去，以防體溫上升。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 1

7、、 水的分子結(jié)構(gòu)水的分子結(jié)構(gòu)n 水的分子結(jié)構(gòu)特異性水的分子結(jié)構(gòu)特異性 氫鍵引起的分子間締合氫鍵引起的分子間締合水的特異性水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 2 水的性質(zhì)特異性水的性質(zhì)特異性n 2.1 熔點和沸點熔點和沸點水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 2.2 體積隨溫度變化異常，體積隨溫度變化異常，4時密度最高時密度最高水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 2.3 熱容量最大熱容量最大n 生成熱（生成熱（285.83kJmo

8、l），汽化熱（），汽化熱（40.67kJmol），熔化），熔化熱（熱（6.02kJmol），摩爾熱容（），摩爾熱容（20時為時為75J/molK ）均很大）均很大n 在在2000K的高溫下儀解離的高溫下儀解離0.588。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 2.4 溶解和反應(yīng)能力溶解和反應(yīng)能力n 被稱做被稱做“萬用溶劑萬用溶劑”。n 能不同程度地溶解各種物質(zhì)，當(dāng)然其中也包括大量的污染物質(zhì)。能不同程度地溶解各種物質(zhì)，當(dāng)然其中也包括大量的污染物質(zhì)。n 離子型化合物溶于水時，均以離子狀態(tài)存在。離子型化合物溶于水時，均以離子狀態(tài)存在。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體

9、環(huán)境 n 2.5 具有很大的表面張力具有很大的表面張力n 水的表面張力（水的表面張力（7275 x 10-3Nm）僅次干汞）僅次干汞n 表面張力是垂直地通過液體表面任一單位長度并沿著與液面相旬表面張力是垂直地通過液體表面任一單位長度并沿著與液面相旬的方向的收縮裴面的力。的方向的收縮裴面的力。n 因此水有明顯的毛細(xì)、潤濕和吸附等作用，使水能在土壤微粒間因此水有明顯的毛細(xì)、潤濕和吸附等作用，使水能在土壤微粒間的小空隙中長期存留（也與大的蒸發(fā)熱有關(guān)），土壤靠此作用可的小空隙中長期存留（也與大的蒸發(fā)熱有關(guān)），土壤靠此作用可以保持水分、通過根細(xì)胞壁輸送大量水分和營養(yǎng)隸。以保持水分、通過根細(xì)胞壁輸送大量水

10、分和營養(yǎng)隸。n 為進(jìn)行光合作用。提供運輸介質(zhì)。不會使植物因吸收大陽能而將為進(jìn)行光合作用。提供運輸介質(zhì)。不會使植物因吸收大陽能而將液體蒸發(fā)殆盡。液體蒸發(fā)殆盡。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 3 有機(jī)物和生命物質(zhì)中有機(jī)物和生命物質(zhì)中H的來源的來源n 一切有機(jī)化合物都是以碳、氫、氧、氮等元素為基礎(chǔ)，而這些元一切有機(jī)化合物都是以碳、氫、氧、氮等元素為基礎(chǔ)，而這些元素的主要來源就是素的主要來源就是CO2和水。和水。n 在自然環(huán)境中，水對地球的綠色植物是至關(guān)重要的，綠色值物利在自然環(huán)境中，水對地球的綠色植物是至關(guān)重要的，綠色值物利

11、用光能分解用光能分解H2O，放出，放出O2并將并將 CO2還原為有機(jī)物。還原為有機(jī)物。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 三、水的循環(huán)1.水的自然循環(huán)水的自然循環(huán)過程，是指地球上各種形態(tài)的水在太陽水的自然循環(huán)過程，是指地球上各種形態(tài)的水在太陽輻射、地心引力等作用下，通過蒸發(fā)、水汽輸送、凝結(jié)輻射、地心引力等作用下，通過蒸發(fā)、水汽輸送、凝結(jié)降水、下滲和徑流等環(huán)節(jié)，不斷地發(fā)生相態(tài)轉(zhuǎn)換和周而降水、下滲和徑流等環(huán)節(jié)，不斷地發(fā)生相態(tài)轉(zhuǎn)換和周而復(fù)始運動的過程。復(fù)始運動的過程。n太陽輻射太陽輻射和和重力重力作用是水循環(huán)的作用是水循環(huán)的基本

12、動力基本動力。這種動力。這種動力不消失，水循環(huán)便永恒存在。不消失，水循環(huán)便永恒存在。n 水循環(huán)水循環(huán)路徑并不是單一路徑并不是單一的，而是通過無數(shù)條路線實現(xiàn)的，而是通過無數(shù)條路線實現(xiàn)循環(huán)和相變的。循環(huán)和相變的。n 由于水循環(huán)的存在，使地球上的水不斷地得到補(bǔ)充和由于水循環(huán)的存在，使地球上的水不斷地得到補(bǔ)充和更新，成為一種更新，成為一種可再生資源可再生資源。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 水的自然循環(huán)過程示意圖水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 2.水的社會循環(huán)水的社會循環(huán)人類社會為了生產(chǎn)和生活需要，從居住區(qū)附人類社會為了生產(chǎn)和生活需要，從居住區(qū)附近的天然河流

13、、湖泊等水體取水，供人們用于工近的天然河流、湖泊等水體取水，供人們用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活，用過的水又排回天然水體。業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活，用過的水又排回天然水體。由于在這一過程中人類所用的水取之于附近水體由于在這一過程中人類所用的水取之于附近水體還之于附近水體，因此形成一種受人類社會活動還之于附近水體，因此形成一種受人類社會活動作用的水循環(huán)，這即是作用的水循環(huán)，這即是水的社會循環(huán)水的社會循環(huán)。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 水的社會循環(huán)水的社會循環(huán)水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 四、天然水的水質(zhì)四、天然水的水質(zhì).天然水的物質(zhì)組成在自然界并不存在化學(xué)概念

14、上的純水。天然在自然界并不存在化學(xué)概念上的純水。天然水，是在特定自然條件下形成的、含有許多溶解水，是在特定自然條件下形成的、含有許多溶解性物質(zhì)和非溶解性物質(zhì)、組成成分極其復(fù)雜的綜性物質(zhì)和非溶解性物質(zhì)、組成成分極其復(fù)雜的綜合體。目前，在各種水體里已發(fā)現(xiàn)合體。目前，在各種水體里已發(fā)現(xiàn)80多種元素多種元素。天然水中各種物質(zhì)按性質(zhì)通常可分為三大類：天然水中各種物質(zhì)按性質(zhì)通?？煞譃槿箢悾簯腋∥镔|(zhì)懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)膠體物質(zhì)和和溶解物質(zhì)溶解物質(zhì)水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 懸浮物質(zhì)懸浮物質(zhì)：粒徑大于粒徑大于100nm(10-9m)的物質(zhì)顆粒在水中呈懸浮狀態(tài)，的物質(zhì)顆粒在水中呈懸

15、浮狀態(tài)，如泥沙、粘土、藻類、細(xì)菌等不溶物質(zhì)。懸浮物的存在如泥沙、粘土、藻類、細(xì)菌等不溶物質(zhì)。懸浮物的存在使天然水有顏色、變渾濁或產(chǎn)生異味。使天然水有顏色、變渾濁或產(chǎn)生異味。n 膠體物質(zhì)膠體物質(zhì)：粒徑為粒徑為1001nm的多分子聚合體，為水中的膠體物質(zhì)。的多分子聚合體，為水中的膠體物質(zhì)。其中，無機(jī)膠體主要是次生粘土礦物和各種含水氧化物；其中，無機(jī)膠體主要是次生粘土礦物和各種含水氧化物；有機(jī)膠體主要是腐殖酸。有機(jī)膠體主要是腐殖酸。n 溶解物質(zhì)溶解物質(zhì)：粒徑小于粒徑小于1nm的物質(zhì)，在水中呈分子或離子溶解狀態(tài)，的物質(zhì)，在水中呈分子或離子溶解狀態(tài)，包括各種鹽類、氣體和某些有機(jī)化合物。包括各種鹽類、氣體

16、和某些有機(jī)化合物。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 2.天然水的化學(xué)性質(zhì)地殼中含有地殼中含有87種化學(xué)元素，目前在天然水中基本都已種化學(xué)元素，目前在天然水中基本都已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)。這些元素在天然水中的含量與巖石圈的平均經(jīng)被發(fā)現(xiàn)。這些元素在天然水中的含量與巖石圈的平均組成相差很大。多種化合物均溶于水，又隨著水循環(huán)一組成相差很大。多種化合物均溶于水，又隨著水循環(huán)一起遷移經(jīng)歷不同環(huán)境，其數(shù)量、組成和存在形態(tài)均處于起遷移經(jīng)歷不同環(huán)境，其數(shù)量、組成和存在形態(tài)均處于不斷變化之中。這一過程受到兩方面因素制約：不斷變化之中。這一過程受到兩方面因素制約：一是元素和化合物的物理化學(xué)性質(zhì)；一是元素和化

17、合物的物理化學(xué)性質(zhì)；二是各種環(huán)境因素，如天然水的酸堿性質(zhì)、氧化還原二是各種環(huán)境因素，如天然水的酸堿性質(zhì)、氧化還原狀況、有機(jī)質(zhì)的數(shù)量和組成以及各種自然環(huán)境條件等。狀況、有機(jī)質(zhì)的數(shù)量和組成以及各種自然環(huán)境條件等。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 水質(zhì)、水質(zhì)指標(biāo)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)1.水質(zhì)的概念 水的品質(zhì)，是指水和其中所含雜質(zhì)共同表現(xiàn)出的物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)的綜合特性。2.水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 4.2水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)n 4.2.1 水溫水溫n 4.2.2 臭閾值臭閾值臭閾值是相對的臭閾值的平均數(shù)：水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)

18、境 4.2.3 顏色和色度：顏色和色度：n 表色：包括懸浮雜質(zhì)、膠體、溶解物在內(nèi)的表色：包括懸浮雜質(zhì)、膠體、溶解物在內(nèi)的3所構(gòu)成的水色。所構(gòu)成的水色。n 真色：除去懸浮雜質(zhì)后的水，由膠體及溶解雜真色：除去懸浮雜質(zhì)后的水，由膠體及溶解雜質(zhì)所造成的顏色。質(zhì)所造成的顏色。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 色度的測定：較清潔水樣，如天然水和飲用水，色度的測定：較清潔水樣，如天然水和飲用水，可用鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法和鉻鈷比色法。水樣較渾可用鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法和鉻鈷比色法。水樣較渾濁，可事先靜置澄清或離心分離除去渾濁印質(zhì)濁，可事先靜置澄清或離心分離除去渾濁印質(zhì)后，進(jìn)行測定，但不得用濾紙過濾。

19、水的顏色后，進(jìn)行測定，但不得用濾紙過濾。水的顏色往往隨往往隨pH值的改變而不同，因此測定時必須值的改變而不同，因此測定時必須注明注明PH值。值。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 鉻鈷比色法：是以重鉻酸鉀和硫酸鈷鉻鈷比色法：是以重鉻酸鉀和硫酸鈷(配制標(biāo)配制標(biāo)推比色系列采用目視比色法測定水樣的色度。推比色系列采用目視比色法測定水樣的色度。該法所用重鉻酸鉀便宜易得，但標(biāo)準(zhǔn)色列不易該法所用重鉻酸鉀便宜易得，但標(biāo)準(zhǔn)色列不易長久保存。長久保存。n 鉑鈷比色法：是以氯鉑酸鉀和氯化鈷鉑鈷比色法：是以氯鉑酸鉀和氯化鈷(配制標(biāo)配制標(biāo)推比色系列采用目視比色法測定水樣的色度。推比色系列采用目視

20、比色法測定水樣的色度。該法標(biāo)準(zhǔn)色列可長久保存，但較貴。該法標(biāo)準(zhǔn)色列可長久保存，但較貴。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 4.2.4 濁度濁度n 表示水中含有懸浮及肢體狀態(tài)的雜質(zhì)，引起水表示水中含有懸浮及肢體狀態(tài)的雜質(zhì)，引起水的渾濁程度。的渾濁程度。n 一般標(biāo)準(zhǔn)濁度單位，規(guī)定一般標(biāo)準(zhǔn)濁度單位，規(guī)定Im/L漂白土所產(chǎn)生的漂白土所產(chǎn)生的濁度為濁度為1度；度；n 近年來，多采用硫酸肼與六次甲基四胺形成的近年來，多采用硫酸肼與六次甲基四胺形成的白色高分子聚合物標(biāo)準(zhǔn)溶液為濁度單位。白色高分子聚合物標(biāo)準(zhǔn)溶液為濁度單位。n 并規(guī)定并規(guī)定125mg/L硫酸肼硫酸肼L和和125mg/L六六

21、次甲基四胺溶于水中形成的聚合物所產(chǎn)生的濁次甲基四胺溶于水中形成的聚合物所產(chǎn)生的濁度為度為1度，稱為度，稱為FTU。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 4.2.5 殘渣：總殘渣、總過濾殘渣、總不可過殘渣：總殘渣、總過濾殘渣、總不可過濾殘渣濾殘渣n 總殘渣：將水樣混合均勻后，在己稱至恒重的總殘渣：將水樣混合均勻后，在己稱至恒重的蒸發(fā)皿中于水浴或蒸氣浴上蒸干，然后在蒸發(fā)皿中于水浴或蒸氣浴上蒸干，然后在103105烘箱中烘至恒里，增加的重量為總烘箱中烘至恒里，增加的重量為總殘渣。殘渣。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 總可濾殘渣總可濾殘渣n 總可濾殘渣又稱

22、可溶性固體或可溶性蒸發(fā)殘渣總可濾殘渣又稱可溶性固體或可溶性蒸發(fā)殘渣分為分為103105烘干和烘干和180烘干兩種。烘干兩種。n 將混合均勻的水樣，通過標(biāo)準(zhǔn)玻璃纖維濾膜將混合均勻的水樣，通過標(biāo)準(zhǔn)玻璃纖維濾膜(o45Pm)的濾液，于蒸發(fā)皿中蒸發(fā)并在設(shè)定的濾液，于蒸發(fā)皿中蒸發(fā)并在設(shè)定溫度下烘干后稱至恒重的物質(zhì)為總可濾殘渣。溫度下烘干后稱至恒重的物質(zhì)為總可濾殘渣。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 總不可過濾殘渣總不可過濾殘渣n 將充分混均水樣過濾后，截留在標(biāo)準(zhǔn)玻璃纖維將充分混均水樣過濾后，截留在標(biāo)準(zhǔn)玻璃纖維濾膜濾膜(0.45m）上的物質(zhì)，在上的物質(zhì)，在103105烘干烘干至恒重

23、。如果懸浮物堵塞濾膜并難于過濾，總至恒重。如果懸浮物堵塞濾膜并難于過濾，總不可濾殘渣可由總殘渣與總可濾殘渣之差計算。不可濾殘渣可由總殘渣與總可濾殘渣之差計算。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 揮發(fā)性殘渣又稱總殘渣灼燒減重。該指標(biāo)可粗揮發(fā)性殘渣又稱總殘渣灼燒減重。該指標(biāo)可粗略地代表水中有機(jī)物含量和銨鹽及碳酸鹽等部略地代表水中有機(jī)物含量和銨鹽及碳酸鹽等部分含量。分含量。n 測定方法：水樣測定總殘渣后，于測定方法：水樣測定總殘渣后，于600下灼下灼燒燒30min，冷卻后用，冷卻后用2mL蒸餾水濕潤殘渣，在蒸餾水濕潤殘渣，在10 3105烘干至恒重，所減少的重量即為烘干至恒重，

24、所減少的重量即為揮發(fā)性殘渣。揮發(fā)性殘渣。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 可沉降物可沉降物n 用體積法或重量法測定。用于地面水、咸水及用體積法或重量法測定。用于地面水、咸水及生活污水和工業(yè)廢水中的可沉降物的測定。生活污水和工業(yè)廢水中的可沉降物的測定。n 體積法：水樣在特制錐形筒內(nèi)靜置體積法：水樣在特制錐形筒內(nèi)靜置1h后所沉后所沉下的總污物數(shù)量單位下的總污物數(shù)量單位ml/L。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 重量法：由總不可濾殘渣與上層液中不可沉降重量法：由總不可濾殘渣與上層液中不可沉降物濃度之差求得，單位物濃度之差求得，單位mg/L。n 其中上層

25、被中不可沉降物濃度測定：將充分混其中上層被中不可沉降物濃度測定：將充分混勻水祥例人玻璃容器中靜置勻水祥例人玻璃容器中靜置1h后，虹吸沉降后，虹吸沉降面與液面一半處上層液面與液面一半處上層液103105烘干的總烘干的總不不可濾殘渣程序求得。不不可濾殘渣程序求得。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 4.2.6電導(dǎo)率電導(dǎo)率n 又稱比電導(dǎo)又稱比電導(dǎo), 表示水溶液傳導(dǎo)電流的能力表示水溶液傳導(dǎo)電流的能力,可間可間接表示水中可濾殘渣接表示水中可濾殘渣(即溶解性固體即溶解性固體)的相對含的相對含量。量。n 電導(dǎo)率的標(biāo)準(zhǔn)單位是西門子米電導(dǎo)率的標(biāo)準(zhǔn)單位是西門子米(sm)，多數(shù)，多數(shù)水樣的電導(dǎo)

26、率很低，所以，一般實際使用單倫水樣的電導(dǎo)率很低，所以，一般實際使用單倫為毫西門子米為毫西門子米(mSm).n 電導(dǎo)率用電導(dǎo)率儀測定。電導(dǎo)率用電導(dǎo)率儀測定。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 4.2.7紫外吸光度值紫外吸光度值n 由于生活沼水、工業(yè)廢水尤其石油廢水的排由于生活沼水、工業(yè)廢水尤其石油廢水的排放，天然水中含有許多有機(jī)污染物，這些污染放，天然水中含有許多有機(jī)污染物，這些污染物，尤其含有芳香烴和雙鍵或碳基的共扼體系，物，尤其含有芳香烴和雙鍵或碳基的共扼體系，在紫外光區(qū)都有強(qiáng)烈吸收。在紫外光區(qū)都有強(qiáng)烈吸收。n 對特定水系來說，其所含物質(zhì)組成一般變化不對特定水系來說，其

27、所含物質(zhì)組成一般變化不大，所以，利用紫外吸光度作為新的評價水質(zhì)大，所以，利用紫外吸光度作為新的評價水質(zhì)有機(jī)物污染綜合指標(biāo)，將有普遍意義。有機(jī)物污染綜合指標(biāo)，將有普遍意義。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 4.2.8 氧化還原電位氧化還原電位(ORP，mv)n 氧化還原電位氧化還原電位(0RP)是水體中多種氧化性物質(zhì)是水體中多種氧化性物質(zhì)與還原性物質(zhì)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的綜合指標(biāo)。與還原性物質(zhì)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的綜合指標(biāo)。n 在水處理尤其廢水生物處理中越來越受到重視，在水處理尤其廢水生物處理中越來越受到重視，是厭氧治化過程中一個較為理想的過程控制參是厭氧治化過程中一個較為理想的過程

28、控制參數(shù)。數(shù)。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 80年代之后，人們發(fā)現(xiàn)年代之后，人們發(fā)現(xiàn)ORP在脫氮在脫氮(N)除磷除磷(P)過程中起到重要的指示作用。過程中起到重要的指示作用。n 近年來，在好氧活性污泥法降解含碳有機(jī)物過近年來，在好氧活性污泥法降解含碳有機(jī)物過程中，其數(shù)值或變化率作為反應(yīng)時間的計算機(jī)程中，其數(shù)值或變化率作為反應(yīng)時間的計算機(jī)控制參數(shù)的研究?？刂茀?shù)的研究。n 氧化還原電位氧化還原電位(0RP)用毫伏計或用毫伏計或pH計測量。指計測量。指示電極用鉑電極，參比電極用飽和甘汞電極或示電極用鉑電極，參比電極用飽和甘汞電極或銀一氯化銀電極。銀一氯化銀電極。水質(zhì)與環(huán)

29、境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 4.2.9 細(xì)菌總數(shù)細(xì)菌總數(shù)(Bacterul TotalCount)n 指指lmL水樣在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中，于水樣在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中，于37培養(yǎng)培養(yǎng)24h后，所生長細(xì)菌菌落的總數(shù)。后，所生長細(xì)菌菌落的總數(shù)。n 水中細(xì)菌總數(shù)用來判斷飲用水、水源水、地面水中細(xì)菌總數(shù)用來判斷飲用水、水源水、地面水等污染程度的標(biāo)志。水等污染程度的標(biāo)志。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 4.2.10腸菌群腸菌群n 大腸菌群可采用多管發(fā)酵法、濾膜法和延遲培大腸菌群可采用多管發(fā)酵法、濾膜法和延遲培養(yǎng)法測定。養(yǎng)法測定。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概

30、論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 4.2.11 游離性余氯游離性余氯n 飲用水氯消毒之后剩余的游離性有效氮為游離飲用水氯消毒之后剩余的游離性有效氮為游離性余氯。性余氯。n 采用碘量法、采用碘量法、N，N一二乙基對苯二胺一硫酸一二乙基對苯二胺一硫酸亞鐵胺滴定法和亞鐵胺滴定法和N，N一二乙基對苯二胺光度一二乙基對苯二胺光度法測定。法測定。n 國家飲用水規(guī)定：集中式給水出廠水游離性余國家飲用水規(guī)定：集中式給水出廠水游離性余氧不低于氧不低于0.3mg/L，管網(wǎng)末稍水不應(yīng)低于，管網(wǎng)末稍水不應(yīng)低于O05mg/L。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 4.2.12 pH值值n 對水中化學(xué)過程具有重

31、要影響對水中化學(xué)過程具有重要影響n 用用pH計測量。計測量。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 4.2.13 酸度和堿度酸度和堿度n 水的酸度是水中給出質(zhì)子物質(zhì)的總量。水的酸度是水中給出質(zhì)子物質(zhì)的總量。n 水的堿度是水中接受質(zhì)子物質(zhì)的總量。水的堿度是水中接受質(zhì)子物質(zhì)的總量。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 4.2.14 4.2.14 有機(jī)化合物有機(jī)化合物 化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量是指水樣在一定條件下，氧化是指水樣在一定條件下，氧化1L1L水樣中還原水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，以氧的性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，以氧的mg/Lmg/L表示。表示。 化學(xué)需

32、氧量的測量方法有重鉻酸鉀法和庫侖滴定法。化學(xué)需氧量的測量方法有重鉻酸鉀法和庫侖滴定法。化學(xué)需氧量（化學(xué)需氧量（CODCOD） 水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 重鉻酸鉀法（重鉻酸鉀法（CODCOD） 反應(yīng)式：反應(yīng)式： CrCr2 2O O7 72-2-+6e+14H+6e+14H+ +2Cr2Cr3+3+7H+7H2 2O O Cr Cr2 2O O7 72-2-+6Fe+6Fe2+2+14H+14H+ +2Cr2Cr3+3+6Fe+6Fe3+3+7H+7H2 2O OFeFe2+2+ +試亞鐵靈試亞鐵靈紅褐色紅褐色 計算公式：計算公式： CODCODCrCr(O(O2 2

33、，mg/L)=mg/L)=（V V0 0-V-V1 1）C C8 81000/V1000/V水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 高錳酸鹽指數(shù)的測定高錳酸鹽指數(shù)的測定 高錳酸鹽指數(shù)，是指在一定條件下，以高錳酸鉀為氧化劑，高錳酸鹽指數(shù)，是指在一定條件下，以高錳酸鉀為氧化劑，氧化水樣中的還原性物質(zhì)，所消耗的量以氧的氧化水樣中的還原性物質(zhì)，所消耗的量以氧的mg/Lmg/L來表示。來表示。 測定過程：測定過程： 取水樣取水樣100mL(100mL(原樣或經(jīng)稀釋原樣或經(jīng)稀釋) )于錐形瓶中于錐形瓶中 (1(1十十3)H3)H2 2SOSO4 45mL 5mL 混勻混勻 0.0l mol/

34、L0.0l mol/L高錳酸鉀標(biāo)液高錳酸鉀標(biāo)液(1/5KMn0(1/5KMn04 4)10.0mL )10.0mL 沸水浴沸水浴30min 30min 0.0l mol/L 0.0l mol/L草酸鈉標(biāo)液（草酸鈉標(biāo)液（1/2Na1/2Na2 2C C2 2O O4 4）l0.00mLl0.00mL 退色退色 0.01 mol/L 0.01 mol/L 高錳酸鉀標(biāo)液回滴高錳酸鉀標(biāo)液回滴 終點微紅色終點微紅色水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 生化需氧量（生化需氧量（BODBOD）的測定）的測定 生化需氧量生化需氧量是指在有溶解氧的條件下，好氧微生物在分解是指在有溶解氧的條件下，

35、好氧微生物在分解水中有機(jī)物的生物化學(xué)氧化過程中所消耗的溶解氧量。水中有機(jī)物的生物化學(xué)氧化過程中所消耗的溶解氧量。 1.1.五天培養(yǎng)法五天培養(yǎng)法（1 1）方法原理）方法原理 水樣經(jīng)稀釋后，在水樣經(jīng)稀釋后，在(20(201)1)條件下培養(yǎng)條件下培養(yǎng)5 5天，求出培養(yǎng)前天，求出培養(yǎng)前后水樣中溶解氧含量，二者的差值為后水樣中溶解氧含量，二者的差值為BODBOD5 5。 如果水樣五日生化需氧量未超過如果水樣五日生化需氧量未超過7mg/L7mg/L，則不必進(jìn)行稀釋，則不必進(jìn)行稀釋，可直接測定。很多較清潔的河水就屬于這一類水?？芍苯訙y定。很多較清潔的河水就屬于這一類水。 水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論

36、水體環(huán)境水體環(huán)境 （2 2）測定結(jié)果計算）測定結(jié)果計算 a a對不經(jīng)稀釋直接培養(yǎng)的水樣：對不經(jīng)稀釋直接培養(yǎng)的水樣：BODBOD5 5（mg/Lmg/L）=D=D1 1-D-D2 2 式中式中 D D1 1水樣在培養(yǎng)前溶解氧濃度；水樣在培養(yǎng)前溶解氧濃度； D D2 2水樣培養(yǎng)后剩余溶解氧濃度。水樣培養(yǎng)后剩余溶解氧濃度。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 b b對稀釋后培養(yǎng)的水樣：對稀釋后培養(yǎng)的水樣： BODBOD5 5（mg/Lmg/L）= =(D(D1 1-D-D2 2)-(B)-(B1 1-B-B2 2) )f f1 1/f/f2 2其中：其中： f f1 1=V=V1 1

37、/(V/(V1 1+V+V2 2) ) f f2 2=V=V2 2/(V/(V1 1+V+V2 2) )式中式中:B:B1 1、B B2 2稀釋水在培養(yǎng)前后的溶解氧濃度，稀釋水在培養(yǎng)前后的溶解氧濃度，mg/L;mg/L; V V1 1、V V2 2分別為稀釋水和水樣的體積，分別為稀釋水和水樣的體積，mL;mL; f f1 1、f f2 2分別為稀釋水和水樣在培養(yǎng)液中所占比例。分別為稀釋水和水樣在培養(yǎng)液中所占比例。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 總有機(jī)碳（總有機(jī)碳（TOCTOC）的測定）的測定 總有機(jī)碳總有機(jī)碳是以碳的含量表示水體中有機(jī)物質(zhì)總量的綜合是以碳的含量表示水體中有

38、機(jī)物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。由于指標(biāo)。由于TOCTOC的測定采用燃燒法，因此，能將有機(jī)物全部的測定采用燃燒法，因此，能將有機(jī)物全部氧化，它比氧化，它比BODBOD或或CODCOD更能反映有機(jī)物的總量。更能反映有機(jī)物的總量。 測定原理是：測定原理是： 將一定量水樣注入高溫爐內(nèi)的石英管，在將一定量水樣注入高溫爐內(nèi)的石英管，在900-950900-950溫溫度下，以鉑和三氧化鈷或三氧化二鉻為催化劑，使有機(jī)物燃度下，以鉑和三氧化鈷或三氧化二鉻為催化劑，使有機(jī)物燃燒裂解轉(zhuǎn)化為二氧化碳，然后用紅外線氣體分析儀測定燒裂解轉(zhuǎn)化為二氧化碳，然后用紅外線氣體分析儀測定COCO2 2含量，從而確定水樣中碳的含量。因為在高

39、溫下，水樣中的含量，從而確定水樣中碳的含量。因為在高溫下，水樣中的碳酸鹽也分解產(chǎn)生二氧化碳，故上面測得的為水樣中的總碳碳酸鹽也分解產(chǎn)生二氧化碳，故上面測得的為水樣中的總碳 (TC)(TC)。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 兩種方法：兩種方法： (1)(1)一是將水樣預(yù)先酸化，通入氮氣曝氣，驅(qū)除各種碳酸鹽分解生一是將水樣預(yù)先酸化，通入氮氣曝氣，驅(qū)除各種碳酸鹽分解生成的二氧化碳后再注入儀器測定。成的二氧化碳后再注入儀器測定。 (2)(2)另一種方法是使用高溫爐和低溫爐皆有的另一種方法是使用高溫爐和低溫爐皆有的TOCTOC測定儀。將同一測定儀。將同一等量水樣分別注入高溫爐等量水

40、樣分別注入高溫爐(900)(900)和低溫爐和低溫爐(150)(150)，則水樣中的有機(jī)，則水樣中的有機(jī)碳和無機(jī)碳均轉(zhuǎn)化為碳和無機(jī)碳均轉(zhuǎn)化為COCO2 2，而低溫爐的石英管中裝有磷酸浸漬的玻璃，而低溫爐的石英管中裝有磷酸浸漬的玻璃棉，使無機(jī)碳酸鹽在棉，使無機(jī)碳酸鹽在150150分解為分解為COCO2 2，有機(jī)物卻不能被分解氧化。將，有機(jī)物卻不能被分解氧化。將高、低溫爐中生成的高、低溫爐中生成的COCO2 2依次導(dǎo)入非色散紅外氣體分析儀，分別測得依次導(dǎo)入非色散紅外氣體分析儀，分別測得總碳總碳(TC)(TC)和無機(jī)碳和無機(jī)碳(IC)(IC)，二者之差即為總有機(jī)碳，二者之差即為總有機(jī)碳(TOC)(T

41、OC)。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 總需氧量（總需氧量（TODTOD）的測定）的測定 總需氧量總需氧量是指水中能被氧化的物質(zhì)，主要是有機(jī)物質(zhì)是指水中能被氧化的物質(zhì)，主要是有機(jī)物質(zhì)在燃燒中變成穩(wěn)定的氧化物時所需要的氧量，結(jié)果以在燃燒中變成穩(wěn)定的氧化物時所需要的氧量，結(jié)果以O(shè) O2 2的的mg/Lmg/L表示。表示。 用用TODTOD測定儀測定測定儀測定TODTOD的原理是將一定量水樣注入裝有的原理是將一定量水樣注入裝有鉑催化劑的石英燃燒管，通入含已知氧濃度的載氣（氮氣）鉑催化劑的石英燃燒管，通入含已知氧濃度的載氣（氮氣）作為原料氣，則水樣中的還原性物質(zhì)在作為原料氣，則水

42、樣中的還原性物質(zhì)在900900下被瞬間燃下被瞬間燃燒氧化。測定燃燒前后原料氣中氧濃度的減少量，便可求燒氧化。測定燃燒前后原料氣中氧濃度的減少量，便可求得水樣的總需氧量值。得水樣的總需氧量值。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 五、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) （1）生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB5749-85 生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)制定原則主要體現(xiàn)以下三個方面：感官性狀和化學(xué)組成對人體無害，即要求水中某些物質(zhì)濃度對人體健康不應(yīng)產(chǎn)生毒害或不良影響，在毒理學(xué)、心理學(xué)上都應(yīng)有益無害，對人體的感官無不良刺激。衛(wèi)生上安全可靠，飲用水中不應(yīng)含有各種病原微生物和寄生蟲卵，以防止水生傳染病的傳播。使用時不致造成其他影響。水質(zhì)與

43、環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 （2）地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB3838-2002 水域功能分類，該標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)地面水水域使用目的和保護(hù)目標(biāo)將其劃分為5類：I類：源頭水、國家自然保護(hù)區(qū)；II類：集中式生活飲用水地表水源地一級保護(hù)區(qū)、珍貴魚類保護(hù)區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵區(qū)、仔稚幼魚的索餌區(qū)；III類：集中式生活飲用水地表水源地二級保護(hù)區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)；IV類：一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)；V類：農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 （3）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB 89

44、78-1996 該標(biāo)準(zhǔn)是對GB 8978-88污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的修訂。修訂的內(nèi)容主要是提出年限制標(biāo)準(zhǔn)，用年限制代替原標(biāo)準(zhǔn)。 它把污染物分為兩大類，第一類污染物是指能在環(huán)境或動植物體內(nèi)積蓄，對人類健康產(chǎn)生長遠(yuǎn)的不良影響，規(guī)定的取樣口一律在車間或者車間處理設(shè)施的排放口，有13種，只有一個標(biāo)準(zhǔn)。第二類物質(zhì)的長遠(yuǎn)影響小于第一類，規(guī)定的取樣地點是排污單位的排出口，其最高允許排放濃度要按地面水使用功能的要求和污水排放去向，分別執(zhí)行一、二、三級標(biāo)準(zhǔn)。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 其他標(biāo)準(zhǔn)： 污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GJ 18-86。 農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) GB 5084-92. 漁業(yè)水

45、質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) GB116071989。 城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn) GJ 302593。 生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) GJ 25.1-89。城市污水再生后回用作生活雜用水。 水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 第二節(jié)第二節(jié) 水污染水污染一、水體自凈及水體污染一、水體自凈及水體污染二、主要水污染物二、主要水污染物三、水體污染的特征三、水體污染的特征水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 一、水體自凈及水體污染一、水體自凈及水體污染1.水體的兩種含義n 一是指以相對穩(wěn)定的陸地為邊界的一是指以相對穩(wěn)定的陸地為邊界的天然水域天然水域，包括有一定流速的溝渠、河流和相對靜止的塘包括有

46、一定流速的溝渠、河流和相對靜止的塘堰、湖泊、沼澤、水庫、地下水、海洋堰、湖泊、沼澤、水庫、地下水、海洋n 在環(huán)境學(xué)領(lǐng)域中，把水體當(dāng)作包括水中的懸浮在環(huán)境學(xué)領(lǐng)域中，把水體當(dāng)作包括水中的懸浮物、溶解物質(zhì)、底泥相、水生生物等完整單元物、溶解物質(zhì)、底泥相、水生生物等完整單元的生態(tài)系統(tǒng)或完整的的生態(tài)系統(tǒng)或完整的綜合自然體。綜合自然體。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 （二）（二） 水體污染源水體污染源 是指造成水體污染的污染物的發(fā)生源。通常是指向水體是指造成水體污染的污染物的發(fā)生源。通常是指向水體排入污染物或?qū)λw產(chǎn)生有害影響的場所、設(shè)備和裝置排入污染物或?qū)λw產(chǎn)生有害影響的場所、設(shè)

47、備和裝置 。 2 水體污染水體污染（一）（一） 水體污染定義：水體污染定義： 排入水體的污染物在數(shù)量上超過了該物質(zhì)在水體的本底含排入水體的污染物在數(shù)量上超過了該物質(zhì)在水體的本底含量和環(huán)境容量，而導(dǎo)致其物理、化學(xué)、生物或者放射性等方面量和環(huán)境容量，而導(dǎo)致其物理、化學(xué)、生物或者放射性等方面特性的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或破壞生特性的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 污染源的類型按污染物的產(chǎn)生的原因可分為天然污染源和人為污染源按污染物產(chǎn)生的類型分工業(yè)污染源、生活

48、污染源和農(nóng)業(yè)污染源按排放污染物空間分布方式，可分為點源 和非點源（面源）。 點源是指以點狀形式排放而使水體造成污染的發(fā)生源； 非點源也稱面源，是以面積形式分布和排放污染物而造成水體污染的發(fā)生源。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 污染源的特點污染源的特點 工業(yè)污染源：工業(yè)污染源： 懸浮物質(zhì)含量高，可達(dá)懸浮物質(zhì)含量高，可達(dá)30000mg/l左右左右 需氧量高，有機(jī)物一般難于降解，對微生物有毒害作用需氧量高，有機(jī)物一般難于降解，對微生物有毒害作用 COD可達(dá)可達(dá)40010000mg/l，BOD可達(dá)可達(dá)200 5000mg/l pH值變化大，值變化大，pH在在213之間之間 溫度高

49、，排入水體可造成熱污染溫度高，排入水體可造成熱污染 易燃，含低沸點的揮發(fā)性液體，易釀成水面火災(zāi)易燃，含低沸點的揮發(fā)性液體，易釀成水面火災(zāi) 含多種多樣有毒有害成分：酚、氰、農(nóng)藥、多環(huán)芳烴、重金屬含多種多樣有毒有害成分：酚、氰、農(nóng)藥、多環(huán)芳烴、重金屬和放射性物質(zhì)等和放射性物質(zhì)等 水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 農(nóng)業(yè)污染源：農(nóng)業(yè)污染源： 污水面廣、分散、難收集、難治理。污水面廣、分散、難收集、難治理。 有機(jī)質(zhì)、植物營養(yǎng)素、病原微生物、懸浮物及雜質(zhì)含量高有機(jī)質(zhì)、植物營養(yǎng)素、病原微生物、懸浮物及雜質(zhì)含量高 含較高的化肥、農(nóng)藥含較高的化肥、農(nóng)藥生活污染源： 含有大量合成洗滌劑 水質(zhì)成

50、分有日變化規(guī)律，含N、P、S、纖維素、淀粉、糖類、脂肪和蛋白質(zhì)等，在厭氣細(xì)菌作用下易 產(chǎn)生惡臭。 含有多種微生物。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 （三）水體污染物（三）水體污染物化學(xué)污染物：化學(xué)污染物：無機(jī)無毒物質(zhì)：顆粒物、無機(jī)無毒物質(zhì)：顆粒物、 礦渣、粉塵；酸堿鹽類物質(zhì)；氮磷等礦渣、粉塵；酸堿鹽類物質(zhì)；氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)1 酸堿鹽類酸堿鹽類 （1）酸堿的來源）酸堿的來源 酸性廢水主要來自三個方面：酸性廢水主要來自三個方面：礦山排水是酸性廢水主要來源之一，礦山排出水中的酸是由硫礦山排水是酸性廢水主要來源之一，礦山排出水中的酸是由硫化礦物的氧化作用產(chǎn)生的，反應(yīng)式：化礦物

51、的氧化作用產(chǎn)生的，反應(yīng)式： 4FeS2+15O2+14H2O=8H2SO4+4Fe(OH)3冶金和金屬加工酸洗廢水。冶金和金屬加工酸洗廢水。雨水淋洗含雨水淋洗含SO2煙氣后形成酸雨，流入水體。煙氣后形成酸雨，流入水體。其他如化肥、農(nóng)藥、酸法造紙等工業(yè)廢水其他如化肥、農(nóng)藥、酸法造紙等工業(yè)廢水水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 堿性廢水主要來自堿法造紙、人造纖維、制堿、制等工業(yè)廢水。（2）酸、堿污染的危害 酸、堿污染水體pH值發(fā)生變化，破壞其自然緩沖作用，消滅或抑制細(xì)菌及微生物的生長，妨礙水體自凈，還可腐蝕船舶。 酸、堿污染物不僅能改變水體的PH值，而且可以大大增加水中的一般無機(jī)

52、鹽類，水中無機(jī)鹽類的存在能增加水的滲透壓，對淡水生物和植物生長有不良影響。 酸、堿、鹽造成水的硬度增加，在某些地區(qū)非常顯著，對地下水的影響尤為顯著。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 植物營養(yǎng)物 所謂植物營養(yǎng)物主要是指N、P、K、S及其化合物。（1）水體中植物營養(yǎng)物質(zhì)的來源 第一，也是主要方面，來自化肥，施入農(nóng)田的化肥只有一部分為農(nóng)作物所吸收，未被吸收的則被農(nóng)田排水和地表徑流攜帶至地下水與地表水中； 第二，來自生活污水的糞便（N的主要來源）和含P洗滌劑； 第三，由于雨、雪對大氣的淋洗和對磷灰石、硝石、鳥糞層的沖刷，使一定量的植物營養(yǎng)物質(zhì)匯入水體。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科

53、學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 （2）植物營養(yǎng)物質(zhì)的危害-水體富營養(yǎng)化 水體富營養(yǎng)化：水體中植物營養(yǎng)物質(zhì)含量的增加，將導(dǎo)致水生生物，主要是各種藻類大量繁殖，藻類過度旺盛的生長繁殖將造成水體溶解氧急劇變化，使水體處于嚴(yán)重缺氧，而造成魚類大量死亡。這種現(xiàn)象稱為水體富營養(yǎng)化 一般來說，水體中P超過20mg/m3，或無機(jī)氮超過300mg/m3，即可認(rèn)為水體處于富營養(yǎng)化狀態(tài)?？梢?，對發(fā)生富營養(yǎng)化作用來說，P的作用大于N。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 藻類屬于低等浮游水生生物，原生質(zhì)的組分為C106H263O110N16P，除了C、H、O元素之外，藻類生長需求最多的營養(yǎng)元素是N和P。其形成

54、可用下式表示： 水體中少量的NO-3+(7.2克)和磷(HPO2-4)就能產(chǎn)生大量的藻類（115克）。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 （3）水體富營養(yǎng)化的特征和主要危害 特 征： 浮游生物大量繁殖，水中溶解氧含量降低。 水體中藻類的種類減少，個體迅速增加; 因占優(yōu)勢的浮游藻類顏色不同，水面往往呈現(xiàn)藍(lán)、紅、棕、乳白等顏色，海水中出現(xiàn)叫“赤潮”、淡水中稱“水華”。 危害： 藻類大量繁殖，耗去水中溶解氧，造成水中魚類窒息而無法生存，水產(chǎn)資源遭破壞； 水中含氮化合物的增加，對人畜健康帶來很大危害，硝酸鹽超過一定量時有毒性，亞硝

55、酸鹽又能在人體內(nèi)與仲胺合成亞硝胺，可使人得癌癥，生畸胎并影響遺傳。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 赤潮赤潮:是水體中某些微小的浮游植物、原生動物或細(xì)菌，在一定是水體中某些微小的浮游植物、原生動物或細(xì)菌，在一定的環(huán)境條件下突發(fā)性地增殖和聚集，引起一定范圍內(nèi)一段時間中水的環(huán)境條件下突發(fā)性地增殖和聚集，引起一定范圍內(nèi)一段時間中水體變色現(xiàn)象。通常水體顏色因赤潮生物的數(shù)量、種類而呈紅、黃、體變色現(xiàn)象。通常水體顏色因赤潮生物的數(shù)量、種類而呈紅、黃、綠和褐色等。綠和褐色等。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 “水華水華”（water blooms）是淡水中的一種生態(tài)現(xiàn)

56、象，是由是淡水中的一種生態(tài)現(xiàn)象，是由藻類引起的，如藍(lán)藻（嚴(yán)格意義上應(yīng)稱為藍(lán)細(xì)菌）、綠藻、硅藻類引起的，如藍(lán)藻（嚴(yán)格意義上應(yīng)稱為藍(lán)細(xì)菌）、綠藻、硅藻等，也就是水的富營養(yǎng)化。藻等，也就是水的富營養(yǎng)化?！八A水華”發(fā)生時，水一股呈藍(lán)色發(fā)生時，水一股呈藍(lán)色或綠色?；蚓G色。 水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 （4）富營養(yǎng)化的防治n 富營養(yǎng)化的防治的困難表現(xiàn)在：污染源的復(fù)雜性，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的N、P來源既有天然源，又有人為源，既有外源性污染源又有內(nèi)源性污染源。營養(yǎng)物質(zhì)去除的高難度。n 富營養(yǎng)化的主要治理技術(shù)措施工程性措施：挖掘底泥沉積物；深層曝氣；注水沖稀?；瘜W(xué)方法：凝聚沉降方法；用

57、殺藻劑殺死藻類生物性措施：利用水生生物吸收；投放鰱魚以控制藍(lán)綠藻的生長。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 無機(jī)有毒物質(zhì)：氰氟硫的化合物；Hg、Cd、Cr、Pb、As等;1 氰化物污染 水體中氰化物主要來自化學(xué)、電鍍、煤氣、煉焦等工業(yè)排放的含氰廢水。氰化物是劇毒物質(zhì)。對一般人來說，只需0.1g左右NaCN或KCN就可致死。對敏感的人僅需0.06g。我國飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，氰化物含量不得超過0.05mg/l。 水體對氰化物有較強(qiáng)的凈化能力，天然水體中凈化過程，主要有二個途徑： （1）揮發(fā)去除： CN- + CO2 + H2O = HCN + HCO3-（這一過程的凈化量可以占到水體

58、對氰化物自凈的90%左右）。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 （2）氧化分解 2CN- + O2 2CNO- CNO- + 2H2O NH4+ + CO32- 在一般天然水條件下，微生物氧化過程所造成氰化物的自凈量只占水體對氰化物總自凈量的10%左右，在夏季，微生物氧化過程的自凈量可以達(dá)到30%左右。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 重金屬污染 在環(huán)境污染方面所說的重金屬實際上主要是指汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的，也指具有一定毒性的一般金屬如Zn、Cu、Co、Ni、Sn等。 目前最引人注意的是Hg、Cd、Cr、Pb、As等，也有人稱之為“五

59、毒”。 重金屬污染物的最主要的特征是：在水體中不能被微生物所降解，而只能發(fā)生各種形態(tài)間的相互轉(zhuǎn)化，以及分散和富集的過程，這些過程稱為金屬遷移。 重金屬污染物的危害最主要的是生物毒性。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 n 重金屬污染的特點：在天然水體中，只要微量濃度即可產(chǎn)生毒性效應(yīng)，一般重金屬產(chǎn)生毒性的范圍大致在1-10mg/l，毒性較強(qiáng)的金屬如Hg、Cd產(chǎn)生毒性的濃度范圍在0.01-0.001mg/l。通過食物鏈的生物放大作用，重金屬可以在較高級生物體內(nèi)成千成萬倍地富集,然后通過食物進(jìn)入人體，在人體某些器官中積累造成慢性中毒。水體中的某些重金屬可在微生物的作用下，轉(zhuǎn)化為毒性

60、更強(qiáng)的金屬化合物，如甲基化（甲基汞）。水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 有機(jī)無毒物質(zhì)： 需氧有機(jī)物：蛋白質(zhì)、氨基酸、糖類、脂肪等 特點： 無毒，在水體中可為微生物分解為簡單的無機(jī)物，并在生物氧化過程中消耗水中的溶解氧。 危害： 過多進(jìn)入水體會導(dǎo)致溶解氧嚴(yán)重不足或耗盡，從而惡化水質(zhì)，影響和危害水中生物的生存。 常用指標(biāo)：化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、總有機(jī)碳（TOC）水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水質(zhì)與環(huán)境科學(xué)概論水體環(huán)境水體環(huán)境 有機(jī)有毒物質(zhì)：易分解：酚、苯、醛、有機(jī)磷；難分解：有機(jī)氯、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯；致臭物、致色物等1 酚類化合物 （1）水體中酚的來源 （2）酚類化