第一章我國水污染的形勢和防治任務(wù)1

1、第一章 我國水污染與防治概論n主要水體的水質(zhì)與污染狀況n主要污染源及其發(fā)展變化n水污染造成的損失n水污染發(fā)展趨勢及防治對策一主要水體的水質(zhì)與污染狀況水體類型：n地表水（包括：江河、湖泊、渠道、水庫）n地下水n海水n特定功能水域如：景觀娛樂水體地表水域功能與標(biāo)準(zhǔn)分類及主要測定指標(biāo)地表水域功能與標(biāo)準(zhǔn)分類及主要測定指標(biāo)依據(jù)水域功能和保護(hù)目標(biāo)劃分五類，標(biāo)準(zhǔn)逐漸降低：依據(jù)水域功能和保護(hù)目標(biāo)劃分五類，標(biāo)準(zhǔn)逐漸降低：源頭水，國家自然保護(hù)區(qū)：集中式生活飲用水地表水源地一級保護(hù)區(qū)，珍稀水生生物棲息地，魚蝦類產(chǎn)卵場，仔稚幼魚索餌場。：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，回游通道，水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水

2、域及游泳區(qū)。：一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸娛樂用水區(qū)：農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀用水區(qū)主要的監(jiān)測項目：pH,水溫，溶解氧，高錳酸鹽指數(shù)（溶解氧，高錳酸鹽指數(shù)（CODMn) ，化，化學(xué)需要量（學(xué)需要量（COD），生化需氧量（），生化需氧量（BOD5），氨氮（），氨氮（NH3-N），總磷，），總磷，總氮總氮，銅、鋅、硒、砷，氟化物，汞、鉻（6價）、鉛、氰化物，揮發(fā)氛，石油類，陰離子表面活性劑，糞大腸菌群地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)分類依據(jù)水質(zhì)現(xiàn)狀、人體健康基準(zhǔn)值及地下水質(zhì)量保護(hù)目標(biāo)，劃依據(jù)水質(zhì)現(xiàn)狀、人體健康基準(zhǔn)值及地下水質(zhì)量保護(hù)目標(biāo)，劃分為五類。分為五類。類：主要反映地下水化學(xué)組分的天然低背景含量。適用于各種用途。

3、類：主要反映地下水化學(xué)組分的天然背景含量。適用于各種用途。類：以人體健康基準(zhǔn)值為依據(jù)。主要適用于集中式生活飲用水水源及工、農(nóng)業(yè)用水。類：以農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水要求為依據(jù)。除適用于農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)用水外，適當(dāng)處理后可作生活飲用水。類：不宜飲用，其他用水可根據(jù)使用目的選用。主要水質(zhì)指標(biāo)：色 (度)、 嗅和味、 渾濁度 (度)、 肉眼可見物、 pH、 總硬度(以CaCO3計、 溶解性總固體、 硫酸鹽、 氯化物、 鐵、 錳、 銅、 鋅、 鉬、 鈷、揮發(fā)性酚類(以苯酚)、 陰離子合成洗滌劑、高錳酸鹽指數(shù)、 硝酸鹽(以N計）、 亞硝酸鹽(以N計)、 氨氮(NH3)、 氟化物、碘化物、 氰化物 、汞、 砷、 硒、鎘

4、、 鉻(六價)、 鉛、 鈹、 鋇、 鎳、 滴滴涕、 六六六、 總大腸菌群、 細(xì)菌總數(shù)、 總放射牲、 總放射性海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)按照海域的不同使用功能和保護(hù)目標(biāo)，海水水質(zhì)分按照海域的不同使用功能和保護(hù)目標(biāo)，海水水質(zhì)分為四類：為四類：第一類： 適用于海洋漁業(yè)水域，海上自然保護(hù)區(qū)和珍稀瀕危海洋生物保護(hù)區(qū)。第二類： 適用于水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)，海水浴場，人體直接觸海水的海上運動或召娛樂區(qū)，以及與人類食用直接有關(guān)的工業(yè)用水區(qū)。第三類： 適用于一般工業(yè)用水區(qū)，濱海風(fēng)景旅游區(qū)。第四類 ：適用于海洋港口水域，海洋開發(fā)作業(yè)區(qū)。水質(zhì)指標(biāo)：漂浮物質(zhì)、 色、臭、味、 懸浮物質(zhì)、 大腸菌群、 糞大腸菌群、 病原體、 水溫、 pH、 溶

5、解氧、 化學(xué)需氧量、 生化需氧量、 無機(jī)氮、 非離子氨、 活性磷酸鹽、 汞、 鎘、 鉛、 六價鉻、 總鉻、 砷 銅、 鋅、 硒、 鎳、 氰化物、 硫化物、 揮發(fā)性酚、 石油類、 六六六、 滴滴涕、 馬拉硫磷、 甲基對硫磷、 苯并（a）芘、 陰離子表面活性劑、放射性核素我國主要河流水質(zhì)與污染現(xiàn)狀污染嚴(yán)重，特別是城市及附近河段，且面源污染突出。污染嚴(yán)重，特別是城市及附近河段，且面源污染突出。污染指標(biāo)是氨氮、五日生化需氧量、高錳酸鹽指數(shù)和石油類等。七大水系七大水系主要湖泊水庫水質(zhì)與污染現(xiàn)狀太太 湖湖 ：主要污染指標(biāo)為總磷和化學(xué)需氧量，全湖總體為輕度富營養(yǎng)狀態(tài)。：主要污染指標(biāo)為總磷和化學(xué)需氧量，全湖總

6、體為輕度富營養(yǎng)狀態(tài)。滇滇 池池 ：重度污染。主要污染指標(biāo)為總磷、化學(xué)需氧量和高錳酸鹽指數(shù)。：重度污染。主要污染指標(biāo)為總磷、化學(xué)需氧量和高錳酸鹽指數(shù)。巢巢 湖：湖：輕度污染。主要污染指標(biāo)為石油類、總磷和化學(xué)需氧量。輕度污染。主要污染指標(biāo)為石油類、總磷和化學(xué)需氧量。地下水水質(zhì)狀況l 主要超標(biāo)指標(biāo)為鐵、錳、氟化物、主要超標(biāo)指標(biāo)為鐵、錳、氟化物、“三氮三氮”（亞硝酸鹽（亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮和氨氮）、總硬度、溶解性總固體、硫酸氮、硝酸鹽氮和氨氮）、總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物等，個別監(jiān)測點存在重（類）金屬超標(biāo)現(xiàn)象。鹽、氯化物等，個別監(jiān)測點存在重（類）金屬超標(biāo)現(xiàn)象。海洋水質(zhì)現(xiàn)狀(2012)近岸海域

7、水質(zhì)的主要污染因子是無機(jī)氮和活性磷酸鹽無機(jī)氮和活性磷酸鹽二 主要污染源特點及其發(fā)展變化n城鎮(zhèn)污水n工業(yè)廢水n生活污水n初期雨水n農(nóng)業(yè)污水n禽畜養(yǎng)殖業(yè)廢水n農(nóng)業(yè)徑流（農(nóng)田徑流、農(nóng)田退水?dāng)y帶農(nóng)藥、化肥）二 主要污染源特點n工業(yè)廢水工業(yè)廢水：工業(yè)生產(chǎn)過程中被生產(chǎn)原料、中間產(chǎn)品或成品等物料污染的水，特點：污染較重，含有有毒有害物質(zhì)。n生活污水生活污水：主要來自家庭、商業(yè)、機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、城鎮(zhèn)公共設(shè)施及工廠的餐飲、衛(wèi)生間、浴室、洗衣房等，包括廁所沖水、廚房洗滌水、洗衣排水、沐浴排水等，主要成分是淀粉、蛋白質(zhì)類的有機(jī)物和無機(jī)氮磷等，與生活習(xí)慣等相關(guān)。n初期雨水初期雨水：雨雪降至地面形成的初期地表徑流，沖

8、刷地面后可攜帶污染物，受地點、氣候等影響。n禽畜養(yǎng)殖業(yè)廢水禽畜養(yǎng)殖業(yè)廢水：禽畜養(yǎng)殖場的糞便沖洗水，含有大量有機(jī)物及無機(jī)氮磷。n農(nóng)業(yè)徑流農(nóng)業(yè)徑流：農(nóng)田降雨徑流、農(nóng)田退水，攜帶農(nóng)業(yè)耕作中施用的剩余農(nóng)藥、化肥禽畜養(yǎng)殖業(yè)廢水l 畜禽養(yǎng)殖特別是規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖是加劇農(nóng)村和農(nóng)業(yè)環(huán)境污畜禽養(yǎng)殖特別是規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖是加劇農(nóng)村和農(nóng)業(yè)環(huán)境污染的重大環(huán)境問題染的重大環(huán)境問題l 畜禽廢棄物中有機(jī)物量很大。畜禽廢棄物中有機(jī)物量很大。 1999年畜禽廢棄物產(chǎn)生量是工業(yè)固體廢物的2.4倍，COD已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過工業(yè)和生活污水污染物的COD之和。l 畜禽廢棄物污染環(huán)境相當(dāng)嚴(yán)重畜禽廢棄物污染環(huán)境相當(dāng)嚴(yán)重 畜禽廢棄物中氮、磷的流失量已大

9、于化肥的流失量，約為化肥流失量的122%和132%。成為我國農(nóng)村面源污染的主要來源之一。 l 水體帶來嚴(yán)重污染。水體帶來嚴(yán)重污染。 高濃度畜禽養(yǎng)殖污水排入江河湖泊中，導(dǎo)致水體嚴(yán)重富營養(yǎng)化；嚴(yán)重的將導(dǎo)致河流等喪失使用功能。 畜禽廢棄物污水中有毒、有害成分一旦進(jìn)入地下水中，造成持久性的有機(jī)污染農(nóng)藥和化肥的污染和農(nóng)業(yè)徑流介質(zhì)農(nóng)藥（）氮肥（）磷肥（）逸入大氣30-50155就地儲存/分化20-6510-3055-75植物吸收4-2030-507-15地表土壤存留1-105-1010-15地表水1-555-10地下水55-1512000產(chǎn)量（噸）2500X1041700X10430X104農(nóng)藥、氮肥和磷

10、肥的預(yù)期歸宿氮肥主要污氮肥主要污染地下水染地下水磷肥主要污磷肥主要污染地表水染地表水農(nóng)藥兩者都農(nóng)藥兩者都有可能有可能農(nóng)業(yè)徑流是農(nóng)業(yè)徑流是它們進(jìn)入地表它們進(jìn)入地表水主要途徑水主要途徑 農(nóng)藥、化肥已經(jīng)成為水體的主要污染源，控制農(nóng)業(yè)徑流是治理的關(guān)鍵農(nóng)藥、化肥已經(jīng)成為水體的主要污染源，控制農(nóng)業(yè)徑流是治理的關(guān)鍵三 水污染造成的損失l 優(yōu)質(zhì)水源短缺，供需矛盾緊張優(yōu)質(zhì)水源短缺，供需矛盾緊張l 危害人體健康危害人體健康1.5%總死亡率和3%的總疾病源于水污染l 工農(nóng)業(yè)造成損失工農(nóng)業(yè)造成損失漁業(yè)資源減少，成本增加農(nóng)業(yè)污染加劇工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量下降，工業(yè)成本增加l 旅游、地產(chǎn)等行業(yè)損失旅游、地產(chǎn)等行業(yè)損失世行估算我國水

11、污染造成的損失約每年世行估算我國水污染造成的損失約每年4040億美元億美元四 我國的水污染發(fā)展趨勢四種可能：水污染發(fā)展速度與經(jīng)濟(jì)、社會增長同步，污染防治措施嚴(yán)重滯后，水環(huán)境迅速惡化迅速惡化水污染控制速度低于經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，污染物排放量繼續(xù)增加，水污染繼續(xù)加重繼續(xù)加重工業(yè)廢水污染排放零增長，增產(chǎn)不增污；城市污水和面源污染得到逐步處理，水污染得以逐步控制，水環(huán)境得到逐步改善逐步改善，但所需時日較長1.工業(yè)廢水污染排放負(fù)增長，增產(chǎn)減污，城市污水處理率工業(yè)廢水污染排放負(fù)增長，增產(chǎn)減污，城市污水處理率大幅增加，面源污染得到有效控制，水污染完全得到控大幅增加，面源污染得到有效控制，水污染完全得到控制，水環(huán)境

12、質(zhì)量制，水環(huán)境質(zhì)量長足改善長足改善加大治理力度，采取正確措施，盡快控制水污染加大治理力度，采取正確措施，盡快控制水污染本章主要掌握知識點 地表水分類 主要污染源類型及特點第二章第二章 主要水體污染物及處理技術(shù)概論主要水體污染物及處理技術(shù)概論 主要水體污染物及表征方法 污水處理流程一 水體主要污染物及指標(biāo) 物理性污染 水溫 色度 嗅和味 固體物質(zhì)：總固體、溶解性固體、懸浮固體，揮發(fā)性固體，固定性固體一 水體主要污染物及指標(biāo) 有機(jī)化學(xué)污染物 耗氧有機(jī)物 油類：石油類和動植物油 酚類污染物 表面活性劑：烷基苯磺酸鹽、直鏈烷基苯磺酸鹽 有機(jī)酸堿 有機(jī)農(nóng)藥 苯類化合物耗氧有機(jī)物 特點：不穩(wěn)定，可在水中微

13、生物的作用下分解為簡單的無機(jī)物、二氧化碳和水。 是水體產(chǎn)生黑臭的主要因素 表征指標(biāo)： 生化需氧量（BOD） 化學(xué)需氧量（COD） 總有機(jī)碳（TOC）和總需氧量（TOD）(1) 生物化學(xué)需氧量生物化學(xué)需氧量BOD在水溫在水溫20的條件下，由于微生物（主要是細(xì)菌）的生活活動，將有的條件下，由于微生物（主要是細(xì)菌）的生活活動，將有機(jī)物氧化成無機(jī)物所消耗的溶解氧量，稱為生物化學(xué)需氧量，代表的機(jī)物氧化成無機(jī)物所消耗的溶解氧量，稱為生物化學(xué)需氧量，代表的是是可生物降解的有機(jī)物的數(shù)量可生物降解的有機(jī)物的數(shù)量，包括兩個階段的需氧量：總碳氧化需，包括兩個階段的需氧量：總碳氧化需氧量氧量BODU和硝化需氧量和硝化

14、需氧量NODU） 有機(jī)物有機(jī)物（可生物降解）（可生物降解） 異養(yǎng)菌異養(yǎng)菌 CO2, H2O,NH3，能，能 新細(xì)胞新細(xì)胞 合成合成H2O,NO2-，能，能 合成合成 新細(xì)胞新細(xì)胞 殘存物質(zhì)殘存物質(zhì) CO2, H2O,NH3，能，能 內(nèi)源呼吸內(nèi)源呼吸合成合成 自養(yǎng)菌自養(yǎng)菌新細(xì)新細(xì)胞胞NO3-能能 呼吸（氧化）呼吸（氧化）OaOcObOd 自養(yǎng)菌自養(yǎng)菌BODBODu u=O=Oa a+O+Ob b； NODNODu u=O=Oc c+O+Od d兩階段生化需氧量曲線(1) 生物化學(xué)需氧量生物化學(xué)需氧量BOD 在水溫在水溫20的條件下，最終完成兩個階段約需的條件下，最終完成兩個階段約需100d以上以

15、上 前前20d占到占到90%以上，以上，5d的需氧量已占到總需氧的需氧量已占到總需氧量的量的70%80% 因此常用因此常用20d的生化需氧量的生化需氧量BOD20作為總生化需作為總生化需氧量氧量， 在工程實際中，在工程實際中，20d太長，常選用太長，常選用5d作為可生物作為可生物降解有機(jī)物的濃度指標(biāo)降解有機(jī)物的濃度指標(biāo)BOD5（2） 化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量COD 用強(qiáng)氧化劑（我國法定用重鉻酸鉀），在酸性條件下，將有機(jī)物氧化成CO2和H2O所消耗的氧量，即稱為化學(xué)需氧量，用表示CODCODcr ,cr ,簡稱簡稱CODCOD。 由于強(qiáng)氧化劑氧化能力極強(qiáng)，可較完全地氧化水中的有機(jī)物，包括可生物降解的

16、有機(jī)物和難生物降解的，因此COD大于BOD，兩者差值大致等于難生物降解有機(jī)物量難生物降解有機(jī)物量。 BODBOD5 5/COD/COD的比值常用于作為判斷污水是否可生物降解的指標(biāo)，稱為可生化性指標(biāo)可生化性指標(biāo)，比值越大越容易被生物處理，一般認(rèn)為此值大于0.3的污水，才適用于生物處理一 水體主要污染物及指標(biāo) 無機(jī)化學(xué)污染物 無機(jī)酸堿 植物營養(yǎng)元素：氮磷 重金屬 無機(jī)性非金屬有害物 生物污染（自學(xué)） 細(xì)菌總數(shù) 大腸菌群 病毒二 污水處理的基本方法與系統(tǒng)污水處理就是采用各種手段和技術(shù)將污水中的污染物質(zhì)分離去除、回收利用、或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使污水得到凈化，分為三大類： 物理處理法物理處理法：利用物

17、理作用分離污水中呈懸浮固體狀態(tài)的污染物質(zhì)，包括：篩濾、沉淀、上浮、過濾、反滲透等。 化學(xué)處理法化學(xué)處理法：利用化學(xué)反應(yīng)作用，分離回收污水中處于各種形態(tài)的污染物質(zhì)，包括：中和、混凝、電解、氧化還原、汽提、萃 取、吸附、離子交換、電滲析、反滲透等。 生物化學(xué)法生物化學(xué)法：利用微生物的代謝作用，使污水中呈溶解膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無害物質(zhì)，包括：好氧氧化（廣泛用于處理城市污水和有機(jī)性生產(chǎn)污水，包括活性污泥法和生物膜法）和厭氧氧化（用于處理高濃度有機(jī)污水與污泥）。 實際應(yīng)用中，常常是以上多種方法的組合。廢水處理系統(tǒng)生活污水處理流程廢水處理系統(tǒng)生活污水處理流程城市生活污水已形成了一套行之有

18、效的典型處理流程。根據(jù)處理任務(wù)的不同，可將廢水處理系統(tǒng)歸納為以下的三級處理： n 一級處理一級處理(機(jī)械處理機(jī)械處理)主要處理對象是較大的懸浮物，采用的分離設(shè)備依次為格柵、沉砂池和沉淀池。n 二級處理二級處理(生化處理生化處理)出水水質(zhì)要求高的地方，在一級處理的基礎(chǔ)上，需要再進(jìn)行生物化學(xué)處理，叫做二級處理。二級處理的對象是廢水中的膠體態(tài)和溶解態(tài)有機(jī)物，采用的典型設(shè)備有生物曝氣池（或生物濾池）和二次沉淀池。n 三級處理和高級處理三級處理和高級處理對出水要求更高時，在二級處理之后，還要進(jìn)行三級處理。三級處理的主要對象是殘留的污染物和營養(yǎng)物質(zhì)（氮和磷）及其它溶解物質(zhì)，所采用的方法有化學(xué)絮凝、過濾和生物脫氮除