水資源利用與保護(hù)4供水資源水質(zhì)評(píng)價(jià)

1、第四章 供水資源水質(zhì)評(píng)價(jià)主要介紹主要介紹:水質(zhì)指標(biāo)與水質(zhì)分類、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系、水質(zhì)指標(biāo)與水質(zhì)分類、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系、評(píng)價(jià)方法；評(píng)價(jià)方法；生活用水、工業(yè)用水、農(nóng)田灌溉用水生活用水、工業(yè)用水、農(nóng)田灌溉用水水質(zhì)評(píng)價(jià)體系。水質(zhì)評(píng)價(jià)體系。第一節(jié) 水質(zhì)指標(biāo)體系與天然水化學(xué)n組成水中物質(zhì)組分按其存在狀態(tài)可分為三類：懸懸浮物、溶解物和膠體物質(zhì)浮物、溶解物和膠體物質(zhì)。n懸浮物是由大于分子尺寸的顆粒組成，它們靠浮力和粘滯力懸浮于水中。n溶解物質(zhì)則由分子或離子組成，它們被水的分子結(jié)構(gòu)所支承。n膠體物質(zhì)則介于懸浮物質(zhì)與溶解物質(zhì)之間。溶解物質(zhì)膠體物質(zhì)懸浮物質(zhì)10-9m10-6m第一節(jié) 水質(zhì)指標(biāo)體系與天然水化學(xué)水質(zhì)的定義水質(zhì)的

2、定義：指水和其中所含的物質(zhì)組分所共同表現(xiàn)的物理、化學(xué)和生物學(xué)的綜合特性。水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)：則表示水中物質(zhì)的種類、成分和數(shù)量，是判斷水質(zhì)的具體衡量標(biāo)準(zhǔn)。1物理性水質(zhì)指標(biāo)(1)感官物理性狀指標(biāo)，如溫度、色度、嗅和味、渾濁度、透明度等。(2)其他的物理性水質(zhì)指標(biāo)，如總固體、懸浮固體、可沉固體、電導(dǎo)率(電阻率）2化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo) (1)一般的化學(xué)性一般的化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)，如pH、堿度、硬度、各種陽(yáng)離子、各種陰離子、總含鹽量、一般有機(jī)物質(zhì)等。(2)有毒的化學(xué)性有毒的化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)，如：各種重金屬、氰化物、多環(huán)芳烴、鹵代烴、各種農(nóng)藥等。(3)氧平衡指標(biāo)氧平衡指標(biāo)，如溶解氧(DO)、化學(xué)需氧量(COD)、生物需

3、氧量(BOD)、總需氧量(TOD)等。3.生物學(xué)水質(zhì)指標(biāo)一般包括細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌數(shù)、各種病原細(xì)菌、病毒等。第二節(jié) 生活飲用水與飲用水源水質(zhì)量 標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)隨著人類生活水平和質(zhì)量的提高，生活用水量增長(zhǎng)幅度加大，用水水質(zhì)的要求愈加嚴(yán)格。問題是，供水資源由于污染造成供水水質(zhì)與生活用水質(zhì)量之間的矛盾十分突出。生活用水主要有生活飲用生活飲用水和生活雜用水生活雜用水兩部分構(gòu)成。飲用水:水源污染，“水質(zhì)型”缺水問題的日趨嚴(yán)重，可供飲用的水資源量日趨減少，全面準(zhǔn)確評(píng)價(jià)現(xiàn)有水資源質(zhì)量，對(duì)于克服“水質(zhì)型”缺水的矛盾具有積極意義。一、生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)n飲用水的水質(zhì)量狀況直接關(guān)系到人體健康，尋求安全與潔凈的供水水源

4、質(zhì)量顯得尤為重要。n飲用水供水水源地勘察中，從生理感觀、物理性質(zhì)、溶解鹽類含量、有毒成分及細(xì)菌成分等方面對(duì)水質(zhì)進(jìn)行全面評(píng)價(jià)是十分必要的。我國(guó)生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)歷史沿革（1）1954年我國(guó)衛(wèi)生部擬訂了一個(gè)年我國(guó)衛(wèi)生部擬訂了一個(gè)自來(lái)水水質(zhì)暫行自來(lái)水水質(zhì)暫行標(biāo)準(zhǔn)草案標(biāo)準(zhǔn)草案，有，有16項(xiàng)指標(biāo)，項(xiàng)指標(biāo)， 1955年年5月在北京、天津、月在北京、天津、上海等十二個(gè)大城市試行，這是新中國(guó)成立后最早的上海等十二個(gè)大城市試行，這是新中國(guó)成立后最早的一部管理生活飲用水的法規(guī)。一部管理生活飲用水的法規(guī)。（2）1959年經(jīng)國(guó)家建設(shè)部和衛(wèi)生部批準(zhǔn)，定名為年經(jīng)國(guó)家建設(shè)部和衛(wèi)生部批準(zhǔn)，定名為生活飲用水衛(wèi)生規(guī)程生活飲用水衛(wèi)

5、生規(guī)程。（3）1976年國(guó)家衛(wèi)生部組織制定了我國(guó)第一個(gè)國(guó)家年國(guó)家衛(wèi)生部組織制定了我國(guó)第一個(gè)國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，共有飲用水標(biāo)準(zhǔn)，共有23項(xiàng)指標(biāo)，定名為項(xiàng)指標(biāo)，定名為生活飲用水衛(wèi)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)生標(biāo)準(zhǔn)（編號(hào)為（編號(hào)為TJ 2076），經(jīng)國(guó)家基本建設(shè)委），經(jīng)國(guó)家基本建設(shè)委員會(huì)和衛(wèi)生部聯(lián)合批準(zhǔn)。員會(huì)和衛(wèi)生部聯(lián)合批準(zhǔn)。（4）1985年衛(wèi)生部對(duì)年衛(wèi)生部對(duì)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，指標(biāo)增加至進(jìn)行了修訂，指標(biāo)增加至35項(xiàng)，編號(hào)改為項(xiàng)，編號(hào)改為GB 574985，于，于1986年年10月起在全國(guó)實(shí)施。月起在全國(guó)實(shí)施。（5）2006年年12月月29日衛(wèi)生部正式發(fā)布了日衛(wèi)生部正式發(fā)布了生活生活飲

6、用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（ GB 57492006 ），自），自2007年年7月月1日起實(shí)施日起實(shí)施.1、世界衛(wèi)生組織規(guī)定的飲用水標(biāo)準(zhǔn)（、世界衛(wèi)生組織規(guī)定的飲用水標(biāo)準(zhǔn)（WHO）2、生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)（、生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006）3、生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范（衛(wèi)法監(jiān)發(fā)（衛(wèi)法監(jiān)發(fā)2001161號(hào)）號(hào)）4、美國(guó)飲用水與健康咨詢（、美國(guó)飲用水與健康咨詢（U.S.EPA-1996）（第一（第一 類飲用水標(biāo)準(zhǔn)類飲用水標(biāo)準(zhǔn))我國(guó)與其他國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)的比較飲用水水質(zhì)評(píng)價(jià)n1、水的物理性狀評(píng)價(jià)、水的物理性狀評(píng)價(jià)n2、水中普通鹽類評(píng)價(jià)、水中普通鹽類評(píng)價(jià)n3、水中有毒物質(zhì)的界定、水中有毒物質(zhì)

7、的界定n4、細(xì)菌學(xué)指標(biāo)的限制、細(xì)菌學(xué)指標(biāo)的限制1）水的物理性狀評(píng)價(jià)2）水中普通鹽類評(píng)價(jià) 水中溶解的主要指水中的一些常見離子成分，如C1-、SO42-、HC03-、Ca2+、 Mg2+、Na+、K+、Fe2+、Mn2+、I-、Sr2-、Be2+。3）水中有毒物質(zhì)的限定 水中的有毒物質(zhì)種類很多、包括有機(jī)的和無(wú)機(jī)的。4）對(duì)細(xì)菌學(xué)指標(biāo)的限制受生活污染的水中，常含有各種細(xì)菌、病原菌和寄生蟲等，同時(shí)有機(jī)物質(zhì)含量較高，這類水體對(duì)人體十分有害。細(xì)菌總數(shù)細(xì)菌總數(shù)，指水在相當(dāng)于人體溫度(37)下經(jīng)24小時(shí)培養(yǎng)后，每毫升水中所含各種細(xì)菌的總個(gè)數(shù)。飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每毫升中細(xì)菌總數(shù)不得超過100個(gè)大腸桿菌數(shù)大腸桿菌數(shù)，前

8、飲用水標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定每升水中大腸桿菌不能超過3個(gè)，新標(biāo)準(zhǔn)為不得檢出。 中華人民共和國(guó)建設(shè)部制定適用于城鄉(xiāng)集中或分散式生活飲用水的水源水質(zhì)量(包括自備生活飲用水水源)的生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ 302093)，對(duì)生活飲用水水源的水質(zhì)指標(biāo)、水質(zhì)分級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)限值給出了明確的規(guī)定。二、飲用水水源水質(zhì)量評(píng)價(jià)第三節(jié) 工業(yè)用水質(zhì)量評(píng)價(jià)鍋爐用水工業(yè)用水中所占比重大一、鍋爐用水的水質(zhì)評(píng)價(jià) 蒸汽鍋爐中的水處在高溫高壓條件下，成成垢作用、起泡作用垢作用、起泡作用和腐蝕作用腐蝕作用等不良的化學(xué)作用，嚴(yán)重影響鍋爐的正常使用。要防止的三種有害作用要防止的三種有害作用:n 成垢作用成垢作用n 起泡作用起泡作用n 腐蝕作用腐蝕

9、作用1 成垢作用定義：水煮沸時(shí)，水中所含的一些離子、化合物可以相互作用而生成沉淀，依附于鍋爐壁上形成鍋垢，這種作用稱為成垢作用。影響：影響傳熱，浪費(fèi)燃料，而且易使金屬爐壁過熱熔化，引起鍋爐爆炸。n形成：形成：鍋垢的成分通常有CaO、CaCO3、CaSO4、CaSiO3、Mg(OH)2、MgSiO3、Al2O3，、Fe2O3及懸浮物質(zhì)的沉渣等。這些物質(zhì)是由溶解于水中的鈣、鎂鹽類，膠體的SiO2、Al2O3、Fe2O3和懸浮物沉淀而成的。鍋垢的評(píng)價(jià)公式如下： 118400517202232CaMgAlFeCSHH0鍋垢的總濃度，mgL；S懸浮物濃度，mgL；C膠體色度(SiO2+Fe203+A12

10、03)，mg/LFe2+Al3+、Mg2+、Ca2+離子濃度，mmolL；4 26840222KNaSOClMgSiOHn0HHKnn應(yīng)采用硬垢系數(shù)對(duì)硬垢進(jìn)行評(píng)價(jià)。其評(píng)價(jià)公式為：式中 Kn硬垢系數(shù)；Hn硬垢總濃度，mgL；SiO2二氧化硅濃度，mgL；硬垢系數(shù)硬垢系數(shù)垢石（硬垢）垢石（硬垢）:主要堿土金屬的硫酸鹽，主要堿土金屬的硫酸鹽， 碳酸碳酸鹽，硅酸鹽。鹽，硅酸鹽。垢泥（軟垢）垢泥（軟垢）:懸濁物及膠體物組成。懸濁物及膠體物組成。n定義：指水沸騰時(shí)產(chǎn)生大量氣泡的作用。n影響：如果氣泡不能立即破裂，就會(huì)在水面以上形成很厚的極不穩(wěn)定的泡沫層。泡沫太多時(shí)將使鍋爐內(nèi)水的汽化作用極不均勻和水位急劇升

11、降，致使鍋爐不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。n原因：原因：易溶解的鈉鹽、鉀鹽以及油脂和懸濁物受易溶解的鈉鹽、鉀鹽以及油脂和懸濁物受爐水的堿度作用發(fā)生皂化，膠體狀懸濁物如磷酸爐水的堿度作用發(fā)生皂化，膠體狀懸濁物如磷酸鈣、磷酸鎂增強(qiáng)了氣泡薄膜的穩(wěn)固性。鈣、磷酸鎂增強(qiáng)了氣泡薄膜的穩(wěn)固性。2 起泡作用 評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)：起泡作用可起泡系數(shù)，起泡系數(shù)按鈉、鉀的含量計(jì)算：7862KNaF定義：水通過化學(xué)的、物理化學(xué)的或其他作用對(duì)材料的侵蝕破壞稱為腐蝕作用。影響：腐蝕作用對(duì)鍋爐的危害極大，它不僅能減少鍋爐的使用壽命，尚有可能引發(fā)爆炸事故。3 腐蝕作用原因：n與水中的溶解氧、硫化氫、游離二氧化碳、氨、氯等氣體的含量有關(guān)；n與Cl-、S

12、O42-等離子濃度有關(guān)；n與pH的大小有關(guān)。n錳鹽、硫化鐵、部分有機(jī)物及油脂等，皆可作為為接觸劑而加強(qiáng)腐蝕作用。n溫度增高后，爐中所產(chǎn)生的局部電流可促進(jìn)腐蝕作用。n隨著蒸汽壓力的加大，水對(duì)銅的危害也隨之加重，往往會(huì)在蒸汽機(jī)葉片上形成腐蝕。) 2 2 2 3(008. 1323223HCOCOMgFeAlHKk) 2(008. 132HCOMgKk水的腐蝕可以按腐蝕系數(shù)，Kk進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。對(duì)酸性水 對(duì)于堿性水： 不同的工業(yè)部門對(duì)水質(zhì)的要求各不相同，主要根據(jù)各不同的工業(yè)部門對(duì)水質(zhì)的要求各不相同，主要根據(jù)各個(gè)行業(yè)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求來(lái)確定。個(gè)行業(yè)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求來(lái)確定。硬度硬度：肥皂、染料、酸、堿生產(chǎn)的工業(yè)

13、不大適宜硬水：肥皂、染料、酸、堿生產(chǎn)的工業(yè)不大適宜硬水妨礙紡織品著色，妨礙紡織品著色， 并使纖維變脆，皮革不堅(jiān)固，糖并使纖維變脆，皮革不堅(jiān)固，糖類不結(jié)晶。類不結(jié)晶。亞硝酸鹽：亞硝酸鹽：會(huì)使糖制品大量減產(chǎn)。會(huì)使糖制品大量減產(chǎn)。鐵、錳鹽類鐵、錳鹽類：能使紙張、淀粉及糖出現(xiàn)色斑，影響產(chǎn)：能使紙張、淀粉及糖出現(xiàn)色斑，影響產(chǎn)品質(zhì)量。品質(zhì)量。食品工業(yè)用水首先必須符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。食品工業(yè)用水首先必須符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。二、其他工業(yè)用水水質(zhì)評(píng)價(jià)三、 農(nóng)田灌溉用水水質(zhì)評(píng)價(jià)灌溉用水的水質(zhì)狀況主要涉及涉及水溫、水的總?cè)芙夤腆w和水溫、水的總?cè)芙夤腆w和溶解的鹽類成分溶解的鹽類成分。p人類活動(dòng)的影響，水的污染狀況，尤其是水中有毒有害物質(zhì)含量對(duì)農(nóng)作物及土壤的影響也不容忽視。p農(nóng)業(yè)用水，尤其是農(nóng)業(yè)灌溉用水(占鄉(xiāng)鎮(zhèn)總需水量的近7080)在供水中占據(jù)十分重