水體污染及其危害PPT課件

1、地球上的水資源 總水量有139億億m3 淡水120萬億m3，即總量的萬分之一 地球上的各種水量見下表第1頁/共68頁地球上的各種水量萬億m3占總儲量占淡水儲量海洋水133800096.5地下水其中咸淡234001.7128700.94105300.7630.1土壤水16.50.0010.05冰川、永久雪蓋24064.11.7468.7永凍土底冰3000.0220.86湖泊水其中咸淡176.40.01385.40.00691.00.0070.26沼澤水11.470.00080.08河網(wǎng)水2.120.00020.006生物水1.120.00010.003大氣水12.90.0010.04總計1385

2、984.61100其中淡水35029.212.53100第2頁/共68頁地球水圈的水循環(huán)( (萬億m m3 3/a)/a) 海洋大地蒸騰80陸地降水112.2海洋降水45.5海洋蒸發(fā)49.7大地徑流4.7云云4.7地面蒸發(fā)32.2第3頁/共68頁各種水的循環(huán)更替期海洋2500年湖泊17年深層地下水1400年沼澤5年極地冰川水9700年土壤水1年永久積雪、高山冰川1600年河川水16天永凍帶底冰10000年大氣水8天生物水幾小時第4頁/共68頁水的特殊物性 沸點高 蒸發(fā)熱最大(所有液體中調(diào)節(jié)氣溫)，維持體溫 熱容量最小的物質(zhì)之一，阻止大氣的溫度大幅度變化 冰密度小，浮于水面，否則水生物無法生存

3、水是最好的熔劑之一。能融解各種物質(zhì)，使?fàn)I養(yǎng)在動、植物內(nèi)輸入，洗臟物 第5頁/共68頁水對人類的作用 人的生活、生產(chǎn)生活都離不開水 水: : 是人體組成的基礎(chǔ)物質(zhì)，新陳代謝的主要介質(zhì)，占體重的2/3，沒水就沒生命 為維持生命，每天每人需22.5升水，衛(wèi)生40 50升 生產(chǎn): : 噸鋼1825m3，一輛汽車46m3，一噸紙130165m3，一噸粘膠656m3水，一噸人造絲200021000m3 發(fā)電: : 單機(jī)60kw水電站循環(huán)用水19453926m3 制藥: : 一噸維生素E用36萬m3第6頁/共68頁5.2 世界水資源和我國利用情況 這里主要指：從水源取水，用后排回 早期用水：農(nóng)業(yè)、航運(yùn)、水產(chǎn)

4、養(yǎng)殖、工業(yè)、城市用水少 隨著工業(yè)發(fā)展：人口增長，用水量亦在增長70年世界用水 2.72萬億m3，占世界總徑流量47萬億m3的5.8 預(yù)計2000年6.11萬億m3，占世界總徑流量47萬億m3的13%,可見需要量逐年增加第7頁/共68頁缺水的原因 地球水資源豐富，據(jù)估算可供200億人使用，但目前出現(xiàn)危機(jī)，重要原因是： 自然條件影響 淡水在地球上分布不均，受氣候影響 城市工業(yè)區(qū)集中 18001950年150年人口長6倍 水體污染 水浪費(fèi)和盲目開采造成水源不足 如濟(jì)南趵突泉，由于盲目開采地下水，水位降0.31m/年，在119個泉眼中，可供觀賞的只有29個，有38處無跡可尋第8頁/共68頁我國水資源

5、我國河川多,年平均徑流量2.6萬億m3，平均徑流深276mm 初步估計全國水資源總量約為2.7萬億m3 河川徑流量居世界第六，前六位是巴西，蘇聯(lián)，加拿大，美國，印尼，中國 我國人口多，人均水平在世界上最低 人均徑流量2760m3/年，是世界平均的1/4 是美國的1/5,是印尼的1/7,是加拿大的1/10 日本的水資源只有中國的1/6, 人均水量是我國的4/3 耕地每畝平均占有徑流量，只有1750m3，相當(dāng)于世界平均的2/3 第9頁/共68頁我國水資源特點(1) 水資源的地區(qū)分布與降水分布基本一致 東南多，西北少。由東南沿海向西北內(nèi)陸遞減 分布,很不均勻 全國45的地區(qū) 年降雨400mm以下的干

6、旱少 水地區(qū) 臺灣是我國雨量最多的一個省份，2535mm/年第10頁/共68頁我國水資源特點(2)水量在時程分配上極不均勻 受季風(fēng)氣候影響，降水、徑流量年際變化很大 我國大部分地區(qū)： 冬春少雨，多春旱 夏秋多雨，多洪澇第11頁/共68頁我國水資源特點(3) 水資源開發(fā)利用極不平衡 南方多水地區(qū)水的利用程度較低 長江16，珠江15，浙閩諸省4，西南諸省1 北方少水地區(qū)，地表水開發(fā)利用程度都較高：海河67， 遼河68，淮河73，黃河39，內(nèi)陸河32 地下水開采：北方高于南方 如：海河淺層地下水利用率已達(dá)83 黃河淺層地下水利用率已達(dá)49 第12頁/共68頁5.3 5.3 水體污染 水體和水體污染

7、水體的污染源和污染物第13頁/共68頁水體和水體污染 水體：指河、海、湖、地下水的總稱。環(huán)境學(xué)把水中懸浮物、溶解物質(zhì)、淤泥和水生生物等完整的生態(tài)體系當(dāng)作水體 分類：海洋水體和陸地水體陸地水體地表水體河，湖地下水體第14頁/共68頁水污染 水體污染：排入水體的污染物，使其在水中濃度超過本底含量和水體的自凈能力，破壞了水體原有用途 水體污染主要研究水污染，淤泥和水生生物體污染第15頁/共68頁國外水體污染情況 美國 早在二十年代就出現(xiàn)水體污染情況，三十年代 隨工業(yè)發(fā)展日益加重，個別城市建生物濾池為主的二級設(shè)備，二戰(zhàn)后到五十年代，美國工業(yè)發(fā)展，生活水平提高，污水工程未跟上，致使環(huán)境遭破壞，河、湖水體

8、污染嚴(yán)重，河湖的溶解氧降低，連著名的北美五大湖泊亦不能幸免第16頁/共68頁 日本 六十年代降日本將鹿島說成是“無公害新型工業(yè)區(qū)”，但不到四年，因每年排入湖中6萬多m3污水，使容積為十億m3的北浦湖水源污染，含 鹽量超過工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的15倍。70年代日本調(diào)查，全國受害農(nóng)田中約73的面積是城市污水造成的 近一二十年的治理，水污染基本上得到控制第17頁/共68頁 其他國家 目前不少發(fā)展中國家水污染很嚴(yán)重，尤其是流經(jīng)大城市的河流及沿海城市附近的海域更為突出。如地中海沿岸18個國家，周圍120個城市，4400萬人，估計有8090的污水排入地中海，年排入： 60噸洗滌劑，90噸農(nóng)藥，100噸汞 2400噸鉻

9、，3800噸鉛，21000噸鋅 無數(shù)潤滑油河石油產(chǎn)品第18頁/共68頁世界衛(wèi)生組織的報告 平均每天約有25000人由于污水引起疾病或缺水而死亡 水污染使痢疾、霍亂等疾病的部分原因 世界上有幾億人口喝著被污染的水 有1/4的病人是由于水污染引起的第19頁/共68頁國外城市污水的污染過程 概括為三個時期： 病原污染期 總體污染期 新污染期第20頁/共68頁病原污染期 此時污染主要是生活污水，水質(zhì)單純，傳播傳染病，18481854年，在倫敦發(fā)生兩次霍亂大流行，每次死亡1萬多人 現(xiàn)今許多發(fā)展中國家仍處于這一階段第21頁/共68頁 總體污染期 工業(yè)發(fā)展，人口增加，城市污水所含工業(yè)廢水比重上升，水中懸浮物

10、生化需氧量越來越高，最后使水體溶解氧耗盡，水生生物滅絕，生態(tài)平衡破壞第22頁/共68頁新污染期 工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，尤其是石油、化工、核能等新型工業(yè)的出現(xiàn)，生產(chǎn)中排出的新污染物和毒物不斷增加，水質(zhì)更趨復(fù)雜。目前一些發(fā)達(dá)國家正處于這個時期 第23頁/共68頁我國的水體污染概況 我國淡水資源不豐富，人均為世界的1/4 單位產(chǎn)品耗水量高，97的污水直接排放，水治理又跟不上，水污染較嚴(yán)重。近年對5.3萬km河段監(jiān)測，有43成為魚蝦絕跡的“死水” 。 污染嚴(yán)重的原因： 工業(yè)廢水排放量太大，為主要的污染源 城市污水絕大部分未經(jīng)處理就排入江湖河 水資源分布不均勻，北方污染嚴(yán)重 管理不完善，標(biāo)準(zhǔn)、立法不全第24

11、頁/共68頁治理效果 長江、珠江、黃河、淮河和松花江水系嚴(yán)重污染段的污染有所減輕 渤海、黃海水域治理基本上控制了大面積的石油、重金屬污染 遼東灣、萊州灣、膠州灣水質(zhì)有明顯好轉(zhuǎn) 82年，全國已建城市污水處理廠36座，日處理70萬噸污水 如：西湖水、蘇州市水的水質(zhì)有所改善 桂林漓江水質(zhì)基本上得到恢復(fù) 但是，目前的處境還很不樂觀，任務(wù)很重第25頁/共68頁水體污染源和污染物 污水的水質(zhì)指標(biāo) 為反映水體被污染程度，要用污水水質(zhì)指標(biāo)來衡量，主要有： 懸浮物（懸游物） 污水中呈固體狀的不溶解物質(zhì)第26頁/共68頁有機(jī)物濃度 生物化學(xué)需氧量（BOD） 表示水中有機(jī)污染物經(jīng)微生物分解所需的氧量（單位體積污水所

12、消耗的氧量g/l） BOD增加，表示水中需氧有機(jī)物越多 化學(xué)需氧量（COD） 用化學(xué)氧化劑氧化水平有機(jī)污染物質(zhì)所需的氧量 COD上升，有機(jī)物增加 氧化劑：重鉻酸鉀、高錳酸鉀 總有機(jī)碳：TOC（total orgomic carbon） 總需氧量TOD第27頁/共68頁P(yáng)H值 為檢驗水質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)之一 影響水生物的生長繁殖，對排水管影響 很大 生活污水 PH為7.27.6第28頁/共68頁污水的細(xì)菌污染指標(biāo) 污水中細(xì)菌要數(shù)以萬計 大部分寄生在喪失生活機(jī)能的機(jī)體上，這些細(xì)菌是無害的，另一部分如霍亂菌、傷害菌、痢疾菌等寄生在有生活機(jī)能的有機(jī)體上，對人、畜都有害 有兩種指標(biāo)表示水體被細(xì)菌污染的程度：

13、每毫升水中細(xì)菌的總數(shù) 水中的大腸菌，水中含有大腸菌表明水被污染 第29頁/共68頁水中有毒物質(zhì)指標(biāo) 我國已有“地面水中有毒物質(zhì)的最高容許濃度”標(biāo)準(zhǔn)，在該標(biāo)準(zhǔn)中列出有40種有毒物質(zhì) 此外還有：溫度、顏色、放射性物質(zhì)濃度等也是反映水污染情況的指標(biāo)第30頁/共68頁水體污染源 點源：指工業(yè)、生活污染源，有季節(jié)性和隨機(jī)性，它量大，面廣，含污染物多，成分復(fù)雜，在水中不易凈化，處理也困難 工業(yè)污水具有以下特點： a 懸浮物含量多，最高達(dá)30000mg/l生活用水200-500mg/l b 需氧量高，有機(jī)物一般難降減，毒害微生物 COD為40010000mg/l BOD為2005000mg/l 生活污水 B

14、OD 為200600 mg/l c PH值變化幅度大， d 溫度高，引起熱污染 e 易燃，含低燃點揮發(fā)性液體(汽油,苯,CS2,甲醇,酒精,石蠟) f有害成分多：硫化物、氰化物、汞、鎘、鎘、砷等第31頁/共68頁生活污水 主要是洗滌劑，99.9以上是水，20mg/m3,無機(jī)氮300mg/m3) 導(dǎo)致水生生物，主要是各種藻類大量繁殖，它的旺盛生長繁殖造成水中溶解氧的急劇變化，水體嚴(yán)重缺氧 從生態(tài)角度看是水體衰老的一種表現(xiàn) 危害：水道堵塞、惡臭、著色、死魚 人（癌癥、生畸胎、影響遺傳） 硝酸鹽在人體內(nèi)合成亞硝酸胺 第44頁/共68頁重金屬 主要指：汞、鎘、鉛、鉻、砷(類金屬)-人稱“五毒” 也包括

15、：鋅、銅、鈷、鎳、錫等 金屬污染物在水體中不能被微生物降減，只發(fā)生遷移、沉淀，生成氫氧化物、磷化物、碳酸鹽等而沉淀集在出水口附近的淤泥中 吸附作用：水中膠體吸附重金屬離子 第45頁/共68頁重金屬污染的特點 只要有微量濃度即可產(chǎn)生毒性效應(yīng) 一般110mg/l,而汞,鎘0.010.001mg/l 通過食物鏈的生物放大作用 如日本的“骨痛病”即鎘積累過多導(dǎo)致 可轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的金屬化合物汞 甲基汞三價鉻 六價鉻第46頁/共68頁農(nóng)藥 第47頁/共68頁石油 第48頁/共68頁酚類 來源于冶金、煤氣、煉焦、石化、塑料 城市煤氣站： 高濃度含揮發(fā)酚23003000 mg/l 含不揮發(fā)酚7002000m

16、g/l 低濃度含揮發(fā)酚4060 mg/l 含不揮發(fā)酚1020mg/l 石油加工：含酚低，50 mg/l 危害；嘔吐、腹瀉、頭疼、頭暈、精神不安第49頁/共68頁氰化物 來源:化學(xué)、電鍍、煤氣、煉焦等工業(yè)排放 電鍍車間廢水：含氰2070 mg/l 化肥廠煤氣洗氣：含氰108 mg/l 劇毒物質(zhì)：氰化鉀(鈉)誤食0.1g左右立即死亡 水中CN-含量0.30.5 mg/l，魚死亡 生活飲水中: 氰化物最高允許濃度0.05mg/l 地表水中：氰化物最高允許濃度0.1 mg/l第50頁/共68頁酸堿及一般無機(jī)鹽 酸水來源：礦山排水 硫化礦氧化產(chǎn)生冶金和金屬加工酸洗廢水雨水淋洗含SO2的煙氣進(jìn)入水體堿性廢

17、水來源：堿法造紙、人造纖維、制堿、制 革等工業(yè)用水酸堿反應(yīng)鹽342222)(4814154OHFeSOHOHOFeS第51頁/共68頁放射性物質(zhì) 水體在自然狀態(tài)下有極小量的放射性 放射性物質(zhì)的來源：核電站、核武器試驗、放射性同位素在化學(xué)、冶金、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)部門的廣泛應(yīng)用 危害：引起遺傳變異、癌癥 重要放射性物質(zhì)是：鍶(90)、銫(137)、釕(106) 第52頁/共68頁病原微生物 是水體的重要污染物來源：生活污水、醫(yī)院廢水、制革、屠宰、洗毛、牲畜廢水 有三類: 病菌引起疾病的病菌，如大腸桿菌、痢疾 菌、綠膿扦菌病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，有遺傳變異、共生、干擾等生命現(xiàn)象的微生物，如麻疹、流感、傳染性肝炎

18、等病毒寄生蟲動物寄生物的總稱，如瘧原蟲、血吸蟲、蛔蟲病 對人的影響：傳染病第53頁/共68頁致癌物 煉焦：芳香烴 印染：芳香胺類，聯(lián)苯胺，2萘胺 亞硝基化合物向各種胺類，亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化 DDT,666導(dǎo)致肝癌等第54頁/共68頁5.4水體污染控制水體污染控制 污染物進(jìn)入水體：終被水體“同化”，即自凈過程 水質(zhì)惡化，需進(jìn)行治理 5.4.1控制水體污染的基本途徑 5.4.2水污染控制技術(shù)第55頁/共68頁5.4.1控制水體污染的基本途徑 控制污染物排放量合理利用水體的自凈能力第56頁/共68頁 控制污染物排放量 減少污染源排放的工業(yè)廢水量 采用以下三方面的措施： a改革工藝 盡量不用水,少用易污染的

19、原料和生產(chǎn)工藝 如采用：無氰電鍍，無水印染等 b重復(fù)用水、循環(huán)用水一水多用 c回收有用物質(zhì)使流失在廢水中的原料、殘 品與水分離第57頁/共68頁合理利用水體的自凈能力 物理凈化：由于稀釋、擴(kuò)散、沉淀等作用使污染物濃度降低 有些有毒氣體（如H2S）向大氣中釋放 化學(xué)凈化：污染物由氧化分解、凝聚等過程而使河水污染物質(zhì)濃度降低 包括：懸浮物沉淀、污染物被河底淤泥吸附等 生物凈化：微生物對有機(jī)物的氧化分解作用，使污染物濃度降低 河流水質(zhì)規(guī)劃即充分考慮水質(zhì)自凈能力第58頁/共68頁5.4.2水污染控制技術(shù) 污水處理技術(shù)污水的三級處理 目的：用各種方法將污水中所含的污染物質(zhì)分離出來轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)第59頁/共68頁三類水處理方法（按原理） 物理法 分離廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物