環(huán)境規(guī)劃與管理第5章-水環(huán)境規(guī)劃2

1、水環(huán) 境 污 染 與 治 理桂 明 生材料(cilio)與化學(xué)工程學(xué)院 共五十頁環(huán)境污染(hunjng wrn)環(huán)境（environmental ） 環(huán)境系指某一特定生物或群體以外(ywi)的空間以直接或間接影響生物體或生物群體生存與活動(dòng)的外部條件的總和。共五十頁第一節(jié) 水污染與控制(kngzh)水體及凈化能力：水體能自身(zshn)可以消化一定污染物得能力。 當(dāng)排入水域的污水、廢水、各種廢棄物等污染物質(zhì)超過水體自凈能力時(shí)，水質(zhì)就會(huì)受到污染。 共五十頁水資源 (Water resource)基本概念 水的存在狀態(tài) (固、氣、液) 水圈（Watershed） 水的自然圈（地下1000m, 地上1

2、0km） 水的社會(huì)圈（人類活動(dòng)范圍） 水循環(huán) (水在自然界的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律(gul)水資源：所有參與水循環(huán)的水共五十頁水循環(huán)（Hydrological cycle）水循環(huán)的主要方式(fngsh)：蒸發(fā)和輸運(yùn)共五十頁水循環(huán)大循環(huán)（全球、大區(qū)域）小循環(huán)（小區(qū)域）循環(huán)的特征(tzhng)（水量平衡） 。 大循環(huán)(xnhun)小循環(huán)共五十頁水資源的特征(tzhng)有限性(Limited)可再生性(Renewable)共五十頁水資源的有限性全球(qunqi)水資源分布圖共五十頁我國水資源狀況(zhungkung)水資源缺乏（人均(rn jn)僅世界平均值的14）城市人均占有的水資源量更低時(shí)空分布不均共五

3、十頁我國降雨量分布(fnb)共五十頁水資源的可再生性自然再生(zishng)（周期性）人工再生 （解決水資源短缺的重要途徑之一）共五十頁水環(huán)境污染(hunjng wrn)現(xiàn)狀共五十頁環(huán)境污染(hunjng wrn)環(huán)境污染的分類廢固工業(yè)廢渣生活垃圾(l j)電子垃圾廢氣工業(yè)廢氣汽車尾氣廢水生活污水工業(yè)廢水農(nóng)業(yè)廢水共五十頁第二節(jié)：水污染一、水污染及類型二、污水水質(zhì)三、污染物在水體環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化(zhunhu)四、污水出路共五十頁一、水污染及類型(lixng)1.需氧型污染 2.毒物(dw)型污染 3.富營養(yǎng)型污染 4.感官型污染 共五十頁1.需氧型污染(wrn) 原因（水體接納了過量(gul

4、ing)的有機(jī)物（能量）途徑（廢水排放引起的點(diǎn)源污染）后果（直接和間接）防止措施 （生物處理）共五十頁需氧性污染(wrn)示意圖河流(hli)河床表層O2廢水排放COD溶解氧下垂曲線DOBOD清潔帶污染帶恢復(fù)帶清潔帶共五十頁需氧型污染(wrn)水體(shu t)處于厭氧狀態(tài)共五十頁共五十頁原因(yunyn)（有機(jī)、無機(jī)、重金屬）途徑（點(diǎn)源污染，廢水排放）后果（短期和長(zhǎng)期）防止措施 （化學(xué)與物理化學(xué)處理）2.毒物(dw)型污染共五十頁毒物(dw)型污染四川沱江污染造成魚類大量(dling)死亡共五十頁共五十頁3.富營養(yǎng)型污染(wrn) 原因（氮、磷）途徑（點(diǎn)源、面源）后果（間接(jin ji)）

5、防止措施 （生物處理）共五十頁富營養(yǎng)型污染(wrn)藻類大量(dling)繁殖共五十頁重金屬污染(wrn)共五十頁重金屬治理(zhl)現(xiàn)狀物理(wl)-化學(xué)法1.吸附法優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)施缺點(diǎn)：資源浪費(fèi)、廢渣堆放易造成二次污染共五十頁重金屬治理(zhl)現(xiàn)狀2.化學(xué)(huxu)還原-沉降法Cr（VI）化學(xué)還原劑Na2SNa2SO3等Cr（III）pHNaOH，熟石灰Cr(OH)3優(yōu)點(diǎn)：解決了鉻的高流動(dòng)性，難以回收的困難缺點(diǎn)：還原劑的使用易造成二次污染，造價(jià)高共五十頁重金屬治理(zhl)現(xiàn)狀3. 光催化-沉降(chnjing)法什么是光催化？6CO26H2O+C6H12O66O2+inte

6、rmediatesOH (hVB+)Organic pollutantCO2H2O.+ CO2ChlorophyllH2OO2共五十頁29SemiconductorsLUMOHOMOEConductionbandBand gapValencebandBackground: Photocatalysis共五十頁重金屬治理(zhl)現(xiàn)狀Cr (VI) +e-Cr（III）pHCr(OH)31233456781. 含鉻廢水槽， 2. 水泵(shubng)，3. 紫外或可見的燈管， 4. 攪拌器，5. 底部濾膜，6. 進(jìn)料口， 7. 出料口， 8. 出水口共五十頁重金屬治理(zhl)現(xiàn)狀生物(shng

7、w)修復(fù)法微生物共五十頁重金屬治理(zhl)現(xiàn)狀動(dòng)物(dngw)修復(fù)法Cr (VI)豬腰-Cd皮蛋-Pd共五十頁重金屬治理(zhl)現(xiàn)狀植物(zhw)修復(fù)法Pd 、Hg 、As植物修復(fù)被定義為利用自然或基因工程植物來轉(zhuǎn)移環(huán)境中的重金屬或使環(huán)境中的重金屬無害化，是目前生物修復(fù)技術(shù)中研究最熱的一類 共五十頁共五十頁原因（色、味、懸浮物）途徑（點(diǎn)源污染，廢水排放）后果（直接和間接(jin ji)）防止措施 （物理、化學(xué)、生物化學(xué)）4.感官(gngun)型污染 共五十頁二、污水(w shu)水質(zhì)指標(biāo)1. 物理指標(biāo)溫度：屬熱污染， 造成水體溶解氧降低、生物氧化率增加(zngji)、水體缺氧、水質(zhì)惡化。色

8、度：由有顏色的溶解性污染物造成。嗅和味：還原性硫和氮的化合物、揮發(fā)性有機(jī)物、 氯氣等有異臭。鹽類有異味：Na2O咸味Mg SO 4苦味鐵鹽澀味等。 溶解性DS（鹽類）固體物質(zhì)： VS揮發(fā)性懸浮性SSFS固定性總固體（TS）共五十頁2 化學(xué)指標(biāo)有機(jī)物 （1）生化需氧量（ Biological-chemical oxygen demand，BOD)：水中有機(jī)物污染物被好氧微生物分解時(shí)所需的氧量。 如 BOD5 、BOD20 、BODu （2） 化學(xué)需氧量（ Chemical oxygen demand，COD）：用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)物時(shí)所消耗的氧化劑量。 如CODCr 、CODMn （3）總有

9、機(jī)碳（Total organic carbon，TOC) ：包括水樣中所有有機(jī)污染物質(zhì)的含碳量。 （4）總需氧量(zn x yn lin)（Total oxygen demand，TOD)：有機(jī)物全部被氧化時(shí)的需氧量。共五十頁（5）油類污染物：石油類 、動(dòng)植物油脂 （6）酚類污染物無機(jī)物（ 1）植物營養(yǎng)元素N、P：造成水體富營養(yǎng)化。（2）PH值：酸堿污染(wrn)。（3）重金屬:汞、鎘、鉛、鉻、鎳、砷、銅、鋅、 鈷、錫3 生物指標(biāo)細(xì)菌總數(shù)大腸菌群共五十頁三、水體(shu t)自凈物理凈化：稀釋、擴(kuò)散(kusn)、沉淀化學(xué)凈化：氧化、還原、分解生物凈化：水中微生物氧化分解有機(jī)物共五十頁四、污水(

10、w shu)出路排放(pi fn)工業(yè)廢水（生產(chǎn)）城市污水處理廠回用地下水回灌、市政、農(nóng)牧畜業(yè)、工業(yè)生活污水（生活）水體（如河流）水污染控制給水處理共五十頁水的社會(huì)循環(huán)(xnhun)對(duì)自然（原始）循環(huán)(xnhun)的影響自然(zrn)循環(huán)平衡破壞取水排放水污染控制工程平衡破壞給水處理社會(huì)循環(huán)共五十頁五. 水污染的治理(zhl)現(xiàn)狀措施1.全民關(guān)注，倡導(dǎo)節(jié)約用水1.第47屆聯(lián)合過大會(huì)確定每年3月22日為世界水日。2.日常生活中提倡節(jié)約用水，一水多用、推廣節(jié)水器具、少用洗滌劑和清潔劑措施2. 減少污水(w shu)排放，從源頭治理污水(w shu) 城市污水中工業(yè)污水約占70%。但是工業(yè)廢水中含有

11、某些寶貴的資源，生活污水中含有豐富的植物營養(yǎng)素。所以污水的處理和防治的重點(diǎn)是： 對(duì)城市污水實(shí)行回收、加工、利用，成為二次利用的“中水”，可供農(nóng)林灌溉、消防、沖廁只用，“中水”可緩解水資源短缺問題。共五十頁污水處理(w shu ch l)了解水污染的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 1.水的理化性質(zhì)色度、濁度、pH等 2.無機(jī)物溶解氧（DO）、某些(mu xi)金屬離子、氯離子、硫酸根離子、氮和磷的化合物等 3. 有機(jī)物通過測(cè)定生化需氧量（BOD）資料卡：水中的DO與BODDO:水中的溶解氧量（單位mg/L），反應(yīng)水體的自凈能力的大小BOD水中有機(jī)物經(jīng)為生物分解所需的氧氣量（單位：mg/L)，污水中有機(jī)物含量越大，BO

12、D越高，水的富營養(yǎng)化程度越高。共五十頁污水處理(w shu ch l)的主要方法物理處理法主要是利用物理原理和機(jī)械作用對(duì)廢水(fishu)進(jìn)行治理，如過濾、離心、沉淀分離等方法；化學(xué)處理法通過使用化學(xué)試劑或采用其他化學(xué)手段進(jìn)行廢水處理的方法，如化學(xué)混凝法（加凈水劑）中和法（酸堿）化學(xué)沉淀法（廢水重金屬離子的除去）氧化還原法（油類、氰化物、硫化物）等方法 常用的氧化劑有： 空氣、臭氧、 氯氣等 共五十頁污水處理(w shu ch l)的主要方法生物化學(xué)處理法通常使用含有大量需氧微生物的活性污泥。在強(qiáng)力通入空氣的條件下（曝氣），微生物以水中的有機(jī)廢物為養(yǎng)料生長(zhǎng)繁殖，將有機(jī)物分解為CO2、H2O等無

13、機(jī)物，從而達(dá)到凈化水的目的。關(guān)鍵(gunjin)：培養(yǎng)好活性污泥中的微生物。提高曝氣效率，使微生物獲得足夠的氧氣。減少污水的排放量從源頭處理污水才是最有效的手段共五十頁生活用水的凈化(jnghu)處理天然(tinrn)水中所含雜質(zhì)共五十頁生活(shnghu)用水的凈化處理（1）加混凝劑使懸浮的固體顆粒沉降 1. 混凝劑化學(xué)沉降劑，除去水中的懸浮物質(zhì)； 2. 常見(chn jin)的混凝劑：鋁鹽明礬KAl(SO4)212H2O、Al2(SO4)3、堿式氯化鋁AlCln(OH)3-n；鐵鹽（FeCl3）等； 3. 鋁鹽、鐵鹽的凈化原理（鹽類水解） 膠體具有很強(qiáng)的吸附能力，能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降共

14、五十頁生活(shnghu)用水的凈化處理（2）利用(lyng)活性炭除水中異味除臭劑：活性炭（比表面積大，吸附強(qiáng)）1.有強(qiáng)吸附的活性炭可以除去水中的異味2.活性炭也可以吸附某些溶解在水中的雜質(zhì)共五十頁生活(shnghu)用水的凈化處理（3）水源的殺菌消毒 1. 加熱煮沸使用與少量(sholing)的水 2. 消毒劑：氯氣、漂白粉、臭氧、二氧化氯等。 常用方法：沉降、消毒二合一：Na2FeO4共五十頁內(nèi)容摘要水環(huán) 境 污 染 與 治 理。水體及凈化能力：水體能自身可以消化一定污染物得能力。當(dāng)排入水域的污水、廢水、各種廢棄物等污染物質(zhì)超過水體自凈能力時(shí)，水質(zhì)就會(huì)受到污染。水的存在狀態(tài) (固、氣、液)。大循環(huán)