水污染控制技術(shù)

1、環(huán)境問題環(huán)境問題環(huán)境問題環(huán)境問題1.1 1.1 環(huán)境問題的定義與分類環(huán)境問題的定義與分類1.2 1.2 環(huán)境問題產(chǎn)生與原因環(huán)境問題產(chǎn)生與原因1.3 1.3 環(huán)境問題的實質(zhì)與特點環(huán)境問題的實質(zhì)與特點1.4 1.4 環(huán)境問題的發(fā)展趨勢環(huán)境問題的發(fā)展趨勢全球環(huán)境問題概述全球環(huán)境問題概述全球環(huán)境問題各論全球環(huán)境問題各論當(dāng)代中國環(huán)境問題當(dāng)代中國環(huán)境問題 解決環(huán)境問題的根本途徑解決環(huán)境問題的根本途徑 掌握概念掌握概念理解理解掌握掌握生態(tài)學(xué)基礎(chǔ) 生態(tài)學(xué)的含義及其發(fā)展生態(tài)學(xué)的含義及其發(fā)展 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的功能 生態(tài)平衡與失調(diào)生態(tài)平衡與失調(diào) 生態(tài)學(xué)的一般規(guī)律生態(tài)學(xué)的一般規(guī)律 生態(tài)學(xué)在環(huán)境

2、保護中的應(yīng)用生態(tài)學(xué)在環(huán)境保護中的應(yīng)用理解理解掌握掌握掌握概念掌握概念理解理解掌握掌握1 1、溶解氣體溶解氣體：溶質(zhì)粒徑：溶質(zhì)粒徑小于小于1010-9-9m m，以，以分子狀態(tài)分子狀態(tài)存在于水中。存在于水中。 分為分為主要氣體主要氣體和和微量氣體微量氣體。 2 2、溶解性物質(zhì)溶解性物質(zhì)：溶質(zhì)粒徑：溶質(zhì)粒徑小于小于1010-9-9m m，主要以，主要以離子形態(tài)離子形態(tài)存在于水中，分存在于水中，分主主 要離子、生物生成物（生源物質(zhì)）、微量元素要離子、生物生成物（生源物質(zhì)）、微量元素。 主要離子主要離子：K K+ +、NaNa+ +、CaCa2+2+、MgMg2+2+、FeFe3+3+、ClCl- -

3、、SOSO4 42-2-、HCOHCO3 3- -、COCO3 32-2- 生物生成物（生源物質(zhì)）生物生成物（生源物質(zhì)）：POPO4 43-3-、NONO3 3- -、NONO2 2- -、NHNH4 4+ + 微量元素微量元素：BrBr、I I、F F，以及含量極微的元素及放射性元素，以及含量極微的元素及放射性元素3 3、膠體物質(zhì)膠體物質(zhì)：溶質(zhì)粒徑為：溶質(zhì)粒徑為1010-9-9m m1010-7-7m m時，屬于膠體溶液，分為時，屬于膠體溶液，分為無機膠體無機膠體 和和有機膠體有機膠體。4 4、懸渾物質(zhì)懸渾物質(zhì)：溶質(zhì)點粒徑：溶質(zhì)點粒徑1010-7-7m m，為，為懸濁液或懸浮液懸濁液或懸浮液

4、，分為，分為細(xì)菌、藻類細(xì)菌、藻類 及原生動物、泥沙、粘土和其他不溶物質(zhì)及原生動物、泥沙、粘土和其他不溶物質(zhì)。N2、O2、CO2 ；CH4、H2、H2S 河水河水組成取決于地區(qū)條件；組成取決于地區(qū)條件；水中雜質(zhì)少，礦化度低；水中雜質(zhì)少，礦化度低；雨水的雨水的PH值在值在5.67.0。河水的化學(xué)成分受多種因素影響；河水的化學(xué)成分受多種因素影響；含鹽量多在含鹽量多在100200mg/L,500mg/L;豐水期渾濁度與細(xì)菌含量更增高，鹽類含量和硬度下降；豐水期渾濁度與細(xì)菌含量更增高，鹽類含量和硬度下降；枯水期水量少，流速減慢，鹽類和硬度升高?？菟谒可?，流速減慢，鹽類和硬度升高。水質(zhì)較軟，水質(zhì)較軟，

5、pH值低，鹽類濃度不大；值低，鹽類濃度不大；組成與其所處環(huán)境的各種條件切相關(guān)。組成與其所處環(huán)境的各種條件切相關(guān)。underground water)surface water)一般感官性質(zhì)較好，溫度較低且一般感官性質(zhì)較好，溫度較低且變化幅度小，所含細(xì)菌少，懸浮變化幅度小，所含細(xì)菌少，懸浮物少，礦物質(zhì)較多，水較硬是比物少，礦物質(zhì)較多，水較硬是比較好的水源較好的水源 。3 3、天然水的緩沖能力天然水的緩沖能力1、碳酸平衡碳酸平衡2、天然水中的堿度和酸度天然水中的堿度和酸度HCOHCOHHCO*COH*COHOHCO3333232222-+堿度堿度，指水中能與強酸發(fā)生中和作用的全部物質(zhì)，即能接受質(zhì)子

6、，指水中能與強酸發(fā)生中和作用的全部物質(zhì)，即能接受質(zhì)子H+的物質(zhì)總量。的物質(zhì)總量。酸度酸度，只水中能與強堿發(fā)生中和作用的全部物質(zhì)，即能放出，只水中能與強堿發(fā)生中和作用的全部物質(zhì)，即能放出H+或經(jīng)或經(jīng)過水解時聲稱過水解時聲稱H+的物質(zhì)總量。的物質(zhì)總量。（1）CO2 HCO3CO32- 緩沖體系緩沖體系（2）Ca2+CaCO3體系體系（3）離子交換緩沖系統(tǒng)）離子交換緩沖系統(tǒng)1、含義含義： 河流、湖泊、沼澤、水庫、地下水、海洋的總稱；河流、湖泊、沼澤、水庫、地下水、海洋的總稱； 水體當(dāng)作包括水中的懸浮物、溶解物質(zhì)、底泥和水生生物等水體當(dāng)作包括水中的懸浮物、溶解物質(zhì)、底泥和水生生物等 完整的完整的生態(tài)系

7、統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)。2、分類分類：水體水體海洋水體海洋水體陸地水體陸地水體地表水體地表水體地下水體地下水體類類 型型區(qū)區(qū) 域域1、物理性水質(zhì)指標(biāo)物理性水質(zhì)指標(biāo)2、化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)3、生物學(xué)水質(zhì)指標(biāo)生物學(xué)水質(zhì)指標(biāo)水溫、色度、嗅和味、渾濁度、透明度、總固體、懸浮水溫、色度、嗅和味、渾濁度、透明度、總固體、懸浮固體、可見固體、電導(dǎo)率等固體、可見固體、電導(dǎo)率等pH值、硬度、堿度、各種陰陽離子、總含鹽量、含氮值、硬度、堿度、各種陰陽離子、總含鹽量、含氮化合物，一般有機物；化合物，一般有機物； 有毒物質(zhì)；有關(guān)氧的平衡指標(biāo)有毒物質(zhì)；有關(guān)氧的平衡指標(biāo) 細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群、糞大腸菌群細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群、

8、糞大腸菌群 1、地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)： 2、污水排放標(biāo)準(zhǔn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)：standard of water pollutants discharge 適用于排放污水和廢水的一切企業(yè)事業(yè)單位，并將排放的污染物按其性適用于排放污水和廢水的一切企業(yè)事業(yè)單位，并將排放的污染物按其性質(zhì)分為二類：質(zhì)分為二類： 第一類污染物是指能在環(huán)境或動植物體內(nèi)積累，對于人體將抗產(chǎn)生長遠(yuǎn)第一類污染物是指能在環(huán)境或動植物體內(nèi)積累，對于人體將抗產(chǎn)生長遠(yuǎn)不良影響者，其最高允許排放濃度必須符合排放標(biāo)準(zhǔn)，且不得用稀釋法代替不良影響者，其最高允許排放濃度必須符合排放標(biāo)準(zhǔn)，且不得用稀釋法代替必要的惡處理。必要的惡處理。

9、第二類污染物是指長遠(yuǎn)影響小于第一類污染物的，在排污單位排出口取第二類污染物是指長遠(yuǎn)影響小于第一類污染物的，在排污單位排出口取樣，其最高允許排放濃度必須符合排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，允許稀釋法降低濃度。樣，其最高允許排放濃度必須符合排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，允許稀釋法降低濃度。1、化學(xué)性污染化學(xué)性污染 水環(huán)境（水體污染）是指人類活動排放的污染物進入水體，其數(shù)量超過水環(huán)境（水體污染）是指人類活動排放的污染物進入水體，其數(shù)量超過了水體的自凈能力，使水和水體底質(zhì)的理化特性和水環(huán)境中的生物特性、組了水體的自凈能力，使水和水體底質(zhì)的理化特性和水環(huán)境中的生物特性、組成等發(fā)生改變，從而影響水的使用價值，造成水質(zhì)惡化，乃至危害人體健康

10、成等發(fā)生改變，從而影響水的使用價值，造成水質(zhì)惡化，乃至危害人體健康或破壞生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)象?；蚱茐纳鷳B(tài)環(huán)境的現(xiàn)象。 常見的化學(xué)性污染有：酸堿污染、重金屬污染、非金屬毒物污染、需氧常見的化學(xué)性污染有：酸堿污染、重金屬污染、非金屬毒物污染、需氧性有機物污染和營養(yǎng)物質(zhì)污染等。性有機物污染和營養(yǎng)物質(zhì)污染等。 2、物理性污染物理性污染 常見的物理性污染有：懸浮物污染、熱污染、放射性污染等。常見的物理性污染有：懸浮物污染、熱污染、放射性污染等。 3、生物性污染生物性污染 水體受生物性致病因子污染后，居民常通過飲用、接觸等途徑引起介水水體受生物性致病因子污染后，居民常通過飲用、接觸等途徑引起介水傳染病的暴發(fā)流行

11、，對人體健康造成危害。最常見的疾病包括霍亂、傷寒、傳染病的暴發(fā)流行，對人體健康造成危害。最常見的疾病包括霍亂、傷寒、痢疾、肝炎等腸道傳染病及血吸蟲病、賈第蟲病等寄生蟲病。痢疾、肝炎等腸道傳染病及血吸蟲病、賈第蟲病等寄生蟲病。 （1）破壞水體美觀，影響水面復(fù)氧；）破壞水體美觀，影響水面復(fù)氧；（2）降低光的穿透力，妨礙光合作用；）降低光的穿透力，妨礙光合作用；（3）堵塞魚鰓，形成污泥厭氧環(huán)境；）堵塞魚鰓，形成污泥厭氧環(huán)境；（4）吸附污染物，擴大污染區(qū)域。）吸附污染物，擴大污染區(qū)域。 火力發(fā)電站、核電站及其他工業(yè)火力發(fā)電站、核電站及其他工業(yè)產(chǎn)生的熱廢水污染江河、湖泊，可使產(chǎn)生的熱廢水污染江河、湖泊，

12、可使水溫升高，溶解氧減少，魚發(fā)育受到水溫升高，溶解氧減少，魚發(fā)育受到阻礙，甚至死亡，亦可使水中存在某阻礙，甚至死亡，亦可使水中存在某些有毒物質(zhì)如氯化鉀、異狄氏劑的毒些有毒物質(zhì)如氯化鉀、異狄氏劑的毒性增加以及加劇富營養(yǎng)化作用。性增加以及加劇富營養(yǎng)化作用。放射性物質(zhì)半減期長，可通過食物鏈富集，放射性物質(zhì)半減期長，可通過食物鏈富集，隨水和食物進入人體，能在一定部位積累，隨水和食物進入人體，能在一定部位積累，可引起遺傳變異或癌癥?？梢疬z傳變異或癌癥。嚴(yán)重影響人的健康嚴(yán)重影響人的健康水污染造成水生生態(tài)系統(tǒng)破壞水污染造成水生生態(tài)系統(tǒng)破壞水污染加劇了缺水狀況水污染加劇了缺水狀況水污染危害農(nóng)作物生長水污染危

13、害農(nóng)作物生長 1、點源污染源點源污染源 2、面污染源、面污染源 水體的自凈是指受污染的水體在水體的自凈是指受污染的水體在自然條件的作用自然條件的作用下，使污染物下，使污染物濃度濃度和和毒性毒性逐漸逐漸降低降低，使水體，使水體基本上基本上或或完全地完全地恢復(fù)恢復(fù)到原來的狀態(tài)的現(xiàn)象。到原來的狀態(tài)的現(xiàn)象。1物理凈化物理凈化(稀釋、擴散、混合、沉淀、揮發(fā)稀釋、擴散、混合、沉淀、揮發(fā))排污口排污口取水點取水點ABABX距離距離完 全 混 合 斷完 全 混 合 斷面面控制斷面控制斷面污染濃度污染濃度最 大 污 染 斷最 大 污 染 斷面面河流河流L計算計算L全混全混 水體的自凈是指受污染的水體在水體的自凈

14、是指受污染的水體在自然條件的作用自然條件的作用下，使污染物下，使污染物濃度濃度和和毒性毒性逐漸逐漸降低降低，使水體，使水體基本上基本上或或完全地完全地恢復(fù)恢復(fù)到原來的狀態(tài)的現(xiàn)象。到原來的狀態(tài)的現(xiàn)象。1物理凈化物理凈化(稀釋、擴散、混合、沉淀、揮發(fā)稀釋、擴散、混合、沉淀、揮發(fā))2化學(xué)凈化化學(xué)凈化(氧化還原、酸堿反應(yīng)、分解化合、吸附與凝聚氧化還原、酸堿反應(yīng)、分解化合、吸附與凝聚) 鐵、錳等重金屬離子鐵、錳等重金屬離子沉降沉降O3 某些污染物某些污染物(S2-SO42-)，酸性環(huán)境，易溶性化合物，酸性環(huán)境，易溶性化合物遷移遷移 某些污染物，中性或堿性，生成難溶化合物某些污染物，中性或堿性，生成難溶化

15、合物沉降沉降 酸堿反應(yīng)酸堿反應(yīng)：改變水體：改變水體PH值，引起污染物存在形式改變值，引起污染物存在形式改變吸附與凝聚吸附與凝聚：天然水中的膠體和懸浮物質(zhì)微粒，吸附和凝聚水中污物，：天然水中的膠體和懸浮物質(zhì)微粒，吸附和凝聚水中污物，隨較小的膠體仍然隨水流遷移，沿水流方向慢慢擴散；而顆粒大的膠體則隨較小的膠體仍然隨水流遷移，沿水流方向慢慢擴散；而顆粒大的膠體則逐漸沉降。逐漸沉降。（物理化學(xué)凈化）（物理化學(xué)凈化） 水體的自凈是指受污染的水體在水體的自凈是指受污染的水體在自然條件的作用自然條件的作用下，使污染物下，使污染物濃度濃度和和毒性毒性逐漸逐漸降低降低，使水體，使水體基本上基本上或或完全地完全地

16、恢復(fù)恢復(fù)到原來的狀態(tài)的現(xiàn)象。到原來的狀態(tài)的現(xiàn)象。1物理凈化物理凈化(稀釋、擴散、混合、沉淀、揮發(fā)稀釋、擴散、混合、沉淀、揮發(fā))2化學(xué)凈化化學(xué)凈化(氧化還原、酸堿反應(yīng)、分解化合、吸附與凝聚氧化還原、酸堿反應(yīng)、分解化合、吸附與凝聚)3生物凈化：水生生物、微生物的生命活動生物凈化：水生生物、微生物的生命活動O2NO3-硝酸硝酸細(xì)菌細(xì)菌CO2NH3PO43-H2O亞硝酸亞硝酸細(xì)菌細(xì)菌NO2-O2腐生細(xì)菌腐生細(xì)菌廢水廢水可沉可沉固體固體相互交織相互交織起主導(dǎo)作用由污染物性質(zhì)和水體的水文學(xué)和生物學(xué)特征決起主導(dǎo)作用由污染物性質(zhì)和水體的水文學(xué)和生物學(xué)特征決定定廣義水體的自凈指三者作用，狹義上指微生物的氧化分解

17、廣義水體的自凈指三者作用，狹義上指微生物的氧化分解物理凈化和化學(xué)凈化改變污染物的存在形態(tài)和存在場所，物理凈化和化學(xué)凈化改變污染物的存在形態(tài)和存在場所，降低其在水中的存在濃度；生物化學(xué)凈化可使污染物總量降低其在水中的存在濃度；生物化學(xué)凈化可使污染物總量降低，使水體得到真正的凈化降低，使水體得到真正的凈化1、水體富營養(yǎng)化過程水體富營養(yǎng)化過程 控制富營養(yǎng)化發(fā)生的指標(biāo)是：水體中控制富營養(yǎng)化發(fā)生的指標(biāo)是：水體中氮氮03mg/L，磷磷6pH9我國工業(yè)廢水中幾種污染物最高允許排放濃度我國工業(yè)廢水中幾種污染物最高允許排放濃度HgCl2 + CH4 CH3HgCl + HCl微生物微生物重金屬元素是無機有毒物質(zhì)

18、的主要組成部分，具有潛在危重金屬元素是無機有毒物質(zhì)的主要組成部分，具有潛在危害的重要污染物。目前環(huán)境中所有的重金屬：害的重要污染物。目前環(huán)境中所有的重金屬：Hg、Cd、Cr、Pb以及類金屬以及類金屬As等，其次為等，其次為Cu、Zn、Co、Ni等。等。分類：（按照物質(zhì)運動的形式）分類：（按照物質(zhì)運動的形式） 機械遷移、物理化學(xué)遷移、生物遷移機械遷移、物理化學(xué)遷移、生物遷移機械遷移：溶解態(tài)、顆粒態(tài)機械遷移：溶解態(tài)、顆粒態(tài)被水流機械搬運被水流機械搬運服從水力服從水力學(xué)學(xué)物理化學(xué)遷移：簡單離子、配離子或可溶性分子物理化學(xué)遷移：簡單離子、配離子或可溶性分子遷移與遷移與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化決定存在形式、富集狀況和潛在的生態(tài)危害程度。決定存在形式、富集狀況和潛在的生態(tài)危害程度。 物理