化學(xué)-水污染及其治理

水資源地球上總的水體積大約為14億km3，其中只有2.5%是淡水。大部分的淡水以永久性冰或雪的形式封存于南極洲和格陵蘭島，或成為埋藏很深的地下水。能被人類所利用的水資源主要是湖泊、河流、土壤濕氣和埋藏相對較淺的地下水盆地。這些水資源中可用的部分僅有20萬km3――不足淡水總量的1%，僅為地球上水資源總量的0.01％。第一頁第二頁，共95頁。水缺乏目前世界上已有29個國家或輕或重地遭到缺水的折磨，到2025年，缺水國家將達(dá)34個；在今后50年內(nèi)，世界將有10億至24億人面臨缺少淡水的威脅。據(jù)估計，世界上每8秒鐘就有一名兒童死于飲用不衛(wèi)生的水所引起的疾病。在全國七大流域中，有近50％的河段受到不同程度的污染，其中10％的河段污染極為嚴(yán)重，已喪失了水體的使用功能，75％的城市河段已不適宜作為飲用水的水源。

第二頁第三頁，共95頁。中國水資源的供需現(xiàn)狀嚴(yán)重缺水區(qū)缺水區(qū)供需基本平衡或有余區(qū)第三頁第四頁，共95頁。第四頁第五頁，共95頁。第五頁第六頁，共95頁。第六頁第七頁，共95頁。水污染

使水荒更加嚴(yán)重第七頁第八頁，共95頁。防治污染，保護(hù)水資源第八頁第九頁，共95頁。評價水質(zhì)的指標(biāo)水的凈化水的污染內(nèi)容提要

工業(yè)廢水的處理第九頁第十頁，共95頁。天然水中所含物質(zhì)溶解物質(zhì)：鈣、鎂、鈉、鐵等的鹽類及其他化合物，溶解的氧及其他有機(jī)物。膠體物質(zhì)：硅膠、腐殖酸膠體。懸浮物質(zhì)：粘土、泥沙、細(xì)菌等。第十頁第十一頁，共95頁。

評價水質(zhì)的指標(biāo)

waterqualityassessment

渾濁度電導(dǎo)率pH硬度耗氧量微生物學(xué)指標(biāo)第十一頁第十二頁，共95頁。渾濁度渾濁度：簡稱濁度，衡量水中所含懸浮物質(zhì)的多少。國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定濁度不得超過5度。第十二頁第十三頁，共95頁。電導(dǎo)率電導(dǎo)率(electricconductivity)電解質(zhì)溶液在電場作用下的導(dǎo)電能力。其大小間接反應(yīng)了水中溶解性鹽類的總量，也反映了水中礦物質(zhì)的總量。電導(dǎo)率的單位為S·m-1純水去離子水蒸餾水天然水電導(dǎo)率/S·m-15.5×10-610-410-30.5~5×10-2第十三頁第十四頁，共95頁。pHpH值是指水的酸堿度，表示水中H+和OH-的含量比例（范圍為0-14）。

人體對pH值的反應(yīng)非常敏感，身體內(nèi)大部分物質(zhì)的pH值為6.8，血液和細(xì)胞水的pH值為7.2-7.3。

第十四頁第十五頁，共95頁。

硬度Hardnessofwater

水的硬度是指水中所含的鈣、鎂離子的總量（一般以碳酸鈣來計算）。表示水中結(jié)垢物質(zhì)的含量的指標(biāo)。硬度單位：mg/L（毫克每升），mmol/L(毫摩爾每升)。第十五頁第十六頁，共95頁。永久硬度與暫時硬度在天然水中Ca2+、Mg2+以碳酸鹽、重碳酸鹽形式存在，所構(gòu)成的硬度叫“碳酸鹽硬度（KH）”，可通過煮沸而轉(zhuǎn)變成碳酸鹽沉淀除去，又稱“暫時硬度TemporaryHardness”。以硫酸鹽、氯化物形式構(gòu)成的硬度叫“非碳酸鹽硬度”，又叫“永久硬度permanenthardness”。這兩種硬度就組成“總硬度（GH）”。第十六頁第十七頁，共95頁。耗氧量水中發(fā)生化學(xué)或生物化學(xué)氧化還原反應(yīng)所消耗氧化劑或溶解氧的量。間接反映水中有機(jī)物的含量。水中有機(jī)物愈多，耗氧量就愈高，從而溶解氧減少。測定方法不同，分為化學(xué)耗氧量（COD）和生物耗氧量（BOD）。第十七頁第十八頁，共95頁。生物化學(xué)需氧量生物化學(xué)需氧量(biochemicaloxygendemand)簡稱“生化需氧量。常以符號BOD表示。水中有機(jī)物質(zhì)在微生物的作用下，進(jìn)行氧化分解所消耗的溶解氧量，單位為mg／L。水中有機(jī)物的生物氧化過程與水溫和時間有密切關(guān)系，BOD的測定皆規(guī)定溫度和時間條件。實(shí)際工作中以20℃培養(yǎng)5日后lL水樣中消耗溶解氧的mg數(shù)來表示，稱五日生化需氧量，縮寫為BOD5。

第十八頁第十九頁，共95頁?；瘜W(xué)耗氧量

chemicaloxygendemand化學(xué)耗氧量(chemicaloxygendemand)亦稱“化學(xué)需氧量”，簡稱“耗氧量”。用化學(xué)氧化劑(如高錳酸鉀、重鉻酸鉀)氧化水中需氧污染物質(zhì)時所消耗的氧氣量，常以符號COD表示。計量單位為mg／L。是評定水質(zhì)污染程度的重要綜合指標(biāo)之一。COD的數(shù)值越大，則水體污染越嚴(yán)重。一般潔凈飲用水的COD值為幾至十幾mg／L。COD測定較易且快。

第十九頁第二十頁，共95頁。微生物學(xué)指標(biāo)水受人蓄糞便、生活污水的污染時，水中細(xì)菌含量大增。檢測水中細(xì)菌總數(shù)和大胞腸桿菌群數(shù)可判斷水質(zhì)受糞便污物污染的情況。第二十頁第二十一頁，共95頁。表1地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項目標(biāo)準(zhǔn)值

單位：mg/L表1地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項目標(biāo)準(zhǔn)值

單位：mg/L序號I類II類III類IV類V類基本要求

所有水體不應(yīng)有非自然原因?qū)е碌南率鑫镔|(zhì)：A，能形成令人感觀不快的沉淀物的物質(zhì)；B，令人感官不快的漂浮物，諸如碎片、浮渣、油類等；C，產(chǎn)生令人不快的色、臭、味或渾濁度的物質(zhì)；D，對人類、動植物有毒、有害或帶來不良生理反應(yīng)的物質(zhì)；E，易滋生令人不快的水生生物的物質(zhì)。1水溫（°C）

人為造成的環(huán)境水溫變化應(yīng)限制在：周平均最大溫升<=1;周平均最大溫降<=22pH6.5--8.56--93硫酸鹽(以SO4-2計)≤250以下2502502502504氯化物(以CL-計)≤250以下2502502502505溶解性鐵≤0.3以下0.30.50.51.06總錳≤0.1以下0.10.10.51.07總銅≤0.01以下1.0(漁0.01)1.0(漁0.01)1.01.08總鋅≤0.051.0(漁0.1)1.0(漁0.1)2.02.09硝酸鹽(以N計)≤10以下1020202510亞硝酸鹽(以N計)≤0.060.10.151.01.011非離子氨≤0.020.020.020.20.212凱氏氮≤0.50.5(漁0.05)1(漁0.05)2313總磷(以P計)≤0.020.10.10.20.214高錳酸鹽指數(shù)≤24810第二十一頁第二十二頁，共95頁。15溶解氧≤飽和率90%653216化學(xué)需氧量(CODcr)≤15以下1520304017生化需氧量(BOD5)≤3以下3461018氟化物(以F-計)≤1.0以下1.01.01.51.519硒(四價)≤0.01以下0.010.010.020.0220總砷≤0.050.050.050.10.121總汞≤0.000050.000050.00010.0010.00122總鎘≤0.0010.0050.0050.0050.0123鉻(六價)≤0.010.050.050.050.124總鉛≤0.010.050.050.050.125總氰化物≤0.0050.05(漁0.005)0.2(漁0.005)0.20.226揮發(fā)酚≤0.0020.0020.0050.010.127石油類≤0.050.050.050.51.028陰離子表面活性劑≤0.2以下0.20.20.30.329糞大腸菌群(個/L)≤2001000200050001000030氨氮≤0.50.50.51.01.531硫化物≤0.050.10.20.51.0第二十二頁第二十三頁，共95頁。

生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

編號項目標(biāo)準(zhǔn)感官性狀指標(biāo)1色色度不超過15度，并不得呈現(xiàn)其他異色2渾濁度不超過5度3嗅和味不得有異臭異味4肉眼可見物不得含有第二十三頁第二十四頁，共95頁。

生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

編號項目標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)指標(biāo)5pH值6.5~8.56總硬度（以CaO計）不超過250毫克/升7鐵不超過0.3毫克/升8錳不超過0.1毫克/升9銅不超過1.0毫克/升10鋅不超過1.0毫克/升11揮發(fā)酚類不超過0.002毫克/升12陰離子合成洗滌劑不超過0.3毫克/升第二十四頁第二十五頁，共95頁。

生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

編號項目標(biāo)準(zhǔn)病理學(xué)指標(biāo)13氟化物不超過1.0毫克/升，適宜濃度0.5~1.0毫克/升14氰化物不超過0.05毫克/升15砷不超過0.04毫克/升16硒不超過0.01毫克/升17汞不超過0.001毫克/升18鎘不超過0.01毫克/升19鉻（6價）不超過0.05毫克/升20鉛不超過0.1毫克/升第二十五頁第二十六頁，共95頁。

生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

編號項目標(biāo)準(zhǔn)細(xì)菌學(xué)指標(biāo)21細(xì)菌總數(shù)1毫克水中不超過100個22大腸桿菌1升水中不超過3個23游離性余氯在接觸30分鐘后，應(yīng)不低于0.3毫克/升第二十六頁第二十七頁，共95頁。澄清與消毒軟化除鹽高純水的制備水的凈化第二十七頁第二十八頁，共95頁。澄清與消毒澄清是除去水中懸浮物體和膠體物質(zhì)的過程。加入混凝劑，以中和水中膠體微粒表面的電荷，破壞膠體穩(wěn)定性，使水中細(xì)小懸浮物及膠體微粒互相吸附結(jié)合成較大的顆粒，凝聚沉淀?；炷齽┲饕袖X鹽和鐵鹽，鋁鹽有明礬、硫酸鋁、堿式氯化鋁等；鐵鹽有硫酸亞鐵、硫酸鐵和三氯化鐵。第二十八頁第二十九頁，共95頁。新型混凝劑有機(jī)高分子混凝劑聚丙烯酰胺，無機(jī)高分子混凝劑聚合氯化鋁，廣泛用于工業(yè)、生活污水處理和污泥脫水。第二十九頁第三十頁，共95頁。

消毒

生活飲用水常用液氯或臭氧消毒。目前采取液氯消毒較多，氯氣注入水中產(chǎn)生次氯酸，次氯酸能夠殺死水體中的致病菌，使自來水清潔衛(wèi)生，適于飲用。第三十頁第三十一頁，共95頁。臭氧消毒臭氧是很強(qiáng)的氧化劑，瞬時滅菌性質(zhì)優(yōu)于氯。臭氧水的作用比氯快600～1000倍，強(qiáng)一倍，而劑量只是氯的萬分之一。臭氧水致死細(xì)菌的濃度為0.4～0.5ppm，時間只需0.5～5min；致死病毒的濃度為4ppm，遠(yuǎn)低于臭氧氣的殺菌濃度。第三十一頁第三十二頁，共95頁。軟化softenedwater降低硬水中鈣離子和鎂離子含量使硬水變成軟水的處理叫做作水的軟化。軟化水能防止鍋爐、冷凍機(jī)組、空調(diào)系統(tǒng)等用水設(shè)備的結(jié)垢。水的軟化方法主要有兩種。1.石灰軟化法2.離子交換法第三十二頁第三十三頁，共95頁。石灰軟化法加入石灰（CaO），可使水中的二氧化碳、碳酸氫鈣和碳酸氫鎂生成碳酸鈣和氫氧化鎂的沉淀，由鎂永久硬度轉(zhuǎn)化為鈣永久硬度。然后用純堿、磷酸鈉等除去過量的鈣離子，使水軟化。第三十三頁第三十四頁，共95頁。離子交換法IonExchange離子交換法是利用離子交換劑，把水中的離子與離子交換劑中可擴(kuò)散的離子進(jìn)行交換作用，使水得到軟化的方法。天然水通過軟化器時，器內(nèi)的鈉型陽離子交換樹脂即與水中的鈣鎂離子置換產(chǎn)出軟化水,其殘余硬度≤0.03mmol。

2R-Na+Ca2+(Mg2+)→2R2-Ca(Mg)+2Na+

第三十四頁第三十五頁，共95頁。除鹽除去水中各種陽離子和陰離子雜質(zhì)所得之純水稱去離子或除鹽。離子交換法IonExchange

電滲析法electrodialysis

反滲透ReverseOsmosis第三十五頁第三十六頁，共95頁。電滲析法電滲析法是在外加直流電場的作用下，利用陰、陽離子交換膜對水中離子的選擇透過性，使水中陰、陽離子分別通過陰、陽離子交換膜向陽極和陰極移動，從而達(dá)到凈化作用。這項技術(shù)常用于將自來水制備初級純水。第三十六頁第三十七頁，共95頁。

電滲析法

第三十七頁第三十八頁，共95頁。反滲透法反滲透法（超濾技術(shù)）是以壓力為驅(qū)動力，提高水的壓力來克服滲透壓，使水穿過功能性的半透膜而除鹽凈化。反滲透法也能除去膠體物質(zhì)，對水的利用率可達(dá)７５％以上；反滲透法產(chǎn)水能力大，操作簡便，能有效使水凈化到符合國家標(biāo)準(zhǔn)。第三十八頁第三十九頁，共95頁。滲透過程示意圖半透膜純?nèi)軇}溶液滲透壓第三十九頁第四十頁，共95頁。反滲透，濃稀滲透，濃稀滲透與反滲透半透膜第四十頁第四十一頁，共95頁。

高純水的制備

高純水生產(chǎn)流水線1石英砂池2活性炭凈水器3陽離子交換柱4脫氣機(jī)5陰離子交換柱6陰陽離子混合床7活性炭凈水器8滅菌器9灌裝機(jī)10封口機(jī)11貼標(biāo)機(jī)

第四十一頁第四十二頁，共95頁。

水的污染

WaterPollution

酸堿鹽等無機(jī)物污染重金屬污染有機(jī)物污染水體富營養(yǎng)化Eutrophication熱污染ThermalPollution第四十二頁第四十三頁，共95頁。何謂水污染？水體因某種物質(zhì)的介入，而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、生物或者放射性等方面特征的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象稱為水污染。水的污染有兩類：一類是自然污染；另一類是人為污染。當(dāng)前對水體危害較大的是人為污染。第四十三頁第四十四頁，共95頁。水污染概況全世界約有10億多人由于飲用水被污染，受到疾病傳染的威脅，世界衛(wèi)生組織的調(diào)查表明，全世界每年至少有1500萬人死于水污染引起的疾病。據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）調(diào)查，人類疾病的80%與水有關(guān)。聯(lián)合國提供的材料表明，如果不能設(shè)法提供干凈安全的飲用水，到2025年世界上無法獲得安全飲用水的人數(shù)將增加到23億，而由飲用水不衛(wèi)生致死的人數(shù)將大大超過目前的每年530萬。

第四十四頁第四十五頁，共95頁。水污染概況世界各城市每天產(chǎn)生的２００萬噸人類糞便，只有不到２０％經(jīng)過處理，其余都倒入江河中了。全國約有1／3以上的工業(yè)廢水和9／10以上的生活污水未經(jīng)處理就排入河湖，資料顯示，近年來全國年排放污水量近６００億噸，其中大部分未經(jīng)處理直接排入水域。使得全國90％的城市水環(huán)境惡化，加劇了可利用水資源的不足。據(jù)對全國５３２條河流污染狀況調(diào)查，已有４３６條河流受到不同程度的污染，占調(diào)查總數(shù)的８２％，我國七大水系中近一半河段污染嚴(yán)重，86%的城市河段水質(zhì)普遍超標(biāo)。全國7億多人飲用大腸桿菌超標(biāo)的水，1.64億人飲用有機(jī)污染嚴(yán)重的水，3500萬人飲用硝酸鹽超標(biāo)的水。第四十五頁第四十六頁，共95頁。我國的水環(huán)境

我國的水環(huán)境面臨三個主要問題:一是水資源短缺;二是水污染;三是用水的極大浪費(fèi)。第四十六頁第四十七頁，共95頁。水體的自凈能力然而，水體的自凈能力是有限度的，當(dāng)污染物的數(shù)量超過了水體的自凈能力時，就會使水體出現(xiàn)危害人體健康或破壞生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)象當(dāng)污染物進(jìn)入水體后，經(jīng)過一系列的物理、化學(xué)、生物等方面的作用，污染物的濃度會逐漸降低，經(jīng)過一段時間后，水體往往能恢復(fù)到受污染前的狀態(tài)。水的這種自我調(diào)節(jié)、凈化的能力，稱為水體的自凈能力。水體自凈機(jī)理包括沉淀、稀釋、混合等物理過程，氧化還原、分解化合、吸附凝聚等化學(xué)和物理化學(xué)過程以及生物化學(xué)過程。各種過程同時發(fā)生，相互影響，并相互交織進(jìn)行。第四十七頁第四十八頁，共95頁。水體無機(jī)污染

無機(jī)無毒物：酸、堿、一般無機(jī)鹽、氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)；無機(jī)有毒物：重金屬、砷、氰化物、氟化物等；第四十八頁第四十九頁，共95頁。

酸堿鹽等無機(jī)物污染

酸主要來自礦坑廢水、工廠酸洗水、硫酸廠、粘膠纖維、酸法造紙等，酸雨也是某些地區(qū)水體酸化的主要來源。堿主要來自造紙、化纖、煉油等工業(yè)。酸堿污染不僅可腐蝕船舶和水上構(gòu)筑物，改變水生生物的生活條件，還可大大增加水的硬度(生成無機(jī)鹽類)，影響水的用途，增加工業(yè)用水處理費(fèi)用等。第四十九頁第五十頁，共95頁。重金屬污染所有重金屬，尤其是汞、鉛、鎘、鉻等，超過一定濃度都對人體有毒。重金屬一般以天然濃度廣泛存在于自然界中，但由于人類對重金屬的開采、冶煉、加工及商業(yè)制造活動日益增多，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進(jìn)入大氣、水、土壤環(huán)境，引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。第五十頁第五十一頁，共95頁。重金屬污染的特點(diǎn)微量濃度即可產(chǎn)生毒性(一般為1～10毫克/升，汞、鎘為0.01～0.001毫克/升)；難以被微生物降解，在微生物作用會轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的有機(jī)金屬化合物(如甲基汞)；。被生物富集，通過食物鏈（foodchain）進(jìn)入人體，造成慢性中毒。第五十一頁第五十二頁，共95頁。重金屬污染的危害親硫重金屬元素(汞、鎘、鉛、鋅、硒、銅、砷等)與人體組織某些酶的巰基(-SH)有特別大的親合力，能抑制酶的活性。親鐵元素(鐵、鎳)可在人體的腎、脾、肝內(nèi)累積，抑制精氨酶的活性。六價鉻可能是蛋白質(zhì)和核酸的沉淀劑，可抑制細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽還原酶，導(dǎo)致高鐵血紅蛋白，可能致癌。過量的釩和錳(親巖元素)則能損害神經(jīng)系統(tǒng)的機(jī)能。第五十二頁第五十三頁，共95頁。

日本水俁病事件

日本熊本縣水俁灣。1925年，日本氮肥公司在這里建廠，后又開設(shè)了合成醋酸廠。1949年后，這個公司開始生產(chǎn)氯乙烯（C2H5Cl），年產(chǎn)量不斷提高，1956年超過6000噸。與此同時，工廠把沒有經(jīng)過任何處理的廢水排放到水俁灣中。

1956年，水俁灣附近發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的病。最初出現(xiàn)在貓身上，病貓步態(tài)不穩(wěn)，抽搐、麻痹，甚至跳海死去，被稱為“自殺貓”。隨后不久，此地也發(fā)現(xiàn)了患這種病癥的人。患者由于腦中樞神經(jīng)和末梢神經(jīng)被侵害，輕者口齒不清、步履瞞珊、面部癡呆、手足麻痹、感覺障礙、視覺喪失、震顫、手足變形，重者神經(jīng)失常，或酣睡，或興奮，身體彎弓高叫，直至死亡。

氯乙烯和醋酸乙烯在制造過程中要使用含汞（Hg）的催化劑，這使排放的廢水含有大量的汞。當(dāng)汞在水中被水生物食用后，會轉(zhuǎn)化成甲基汞（CH3HgCl）。這種劇毒物質(zhì)只要有挖耳勺的一半大小就可以致人于死命。據(jù)統(tǒng)計，有數(shù)十萬人食用了水俁灣中被甲基汞污染的魚蝦。

第五十三頁第五十四頁，共95頁。痛痛病

自1959年起，居住在日本富山市神通川下游地區(qū)的一些農(nóng)民得了一種奇怪的病。得病初期，患者只感到腰、背和手足等處關(guān)節(jié)疼痛，后來發(fā)展為神經(jīng)痛?；颊咦咂鹇穪硐聒喿右粯訐u搖擺擺，晚上睡在床上經(jīng)常痛得直喊“痛、痛……”因此這種病被稱為“痛痛病”，又稱為“骨痛病”。得了這種病，人的身高縮短，骨骼變形、易折，輕微活動，甚至咳嗽一聲，都可能導(dǎo)致骨折。一些人痛不欲生，自殺身亡。經(jīng)過調(diào)查，造成這種骨痛病的原因是神通川上游的煉鋅廠長年累月排放含鎘的廢水，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民長期飲用受到鎘污染的河水，并且食用此水灌溉生長的稻米，于是鎘便通過食物鏈進(jìn)入人體，在體內(nèi)逐漸積聚，引起鎘中毒，造成“骨痛病”。第五十四頁第五十五頁，共95頁。

水體有機(jī)物污染

有機(jī)無毒物：碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等；有機(jī)有毒物：苯酚、多環(huán)芳烴、PCB、有機(jī)氯農(nóng)藥等。第五十五頁第五十六頁，共95頁。耗氧有機(jī)污染

主要是指由城市污水、食品工業(yè)和造紙工業(yè)等排放含有大量有機(jī)物的廢水所造成的污染。這些污染物在水中進(jìn)行生物氧化分解過程中，需消耗大量溶解氧，一旦水體中氧氣供應(yīng)不足，會使氧化作用停止，引起有機(jī)物的厭氧發(fā)酵，散發(fā)出惡臭，污染環(huán)境，毒害水生生物。

第五十六頁第五十七頁，共95頁。

12種持久性有機(jī)污染物PersistentOrganicPollutants(POP's)

持久性有機(jī)污染物（POPs）是一類半揮發(fā)有機(jī)物。這類有機(jī)物具有較低的水溶性而易溶于脂肪，在環(huán)境中不易降解、存留時間較長，并可通過大氣、水和食物鏈影響到區(qū)域和全球環(huán)境，危害人類健康。12種持久性有機(jī)污染物即八種殺蟲劑(艾氏劑、異狄氏劑、毒殺芬、氯丹、狄氏劑、七氯、滅蟻靈和滴滴娣)、六氯苯、多氯聯(lián)苯、二氧芑和呋喃等工業(yè)化合物及其副產(chǎn)品。第五十七頁第五十八頁，共95頁。這些物質(zhì)長期與人類和動物接觸，會漸漸引起內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)多種異常。POP的危害畸變青蛙圖第五十八頁第五十九頁，共95頁。

國際POP公約

聯(lián)合國環(huán)境署關(guān)于禁用12種有機(jī)污染物的國際公約已于2000年在南非達(dá)成協(xié)議并已于今年5月在斯德哥爾摩簽約。我國國家環(huán)保局牽頭負(fù)責(zé)公約的談判及今后的履約工作。有關(guān)公約的執(zhí)行將對這些污染物的禁、限有具體要求；它必將促進(jìn)簽約國監(jiān)測、管理的能力建設(shè)，甚至有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)調(diào)整等。第五十九頁第六十頁，共95頁。酚等有毒有機(jī)物污染水體受有機(jī)物（如酚、苯、三氯甲烷、殺蟲劑、除草劑、合成洗滌劑等）的污染，會引起各種中毒及疾病，如：血液病、癌癥等，特別是水中的有機(jī)硝基化合物、有機(jī)胺基化合物、有機(jī)鹵素化合物，它們對動植物和人體都有強(qiáng)烈的致癌和致腫作用。第六十頁第六十一頁，共95頁。多氯聯(lián)苯PCB多氯聯(lián)苯(PCBs)是一系列不同含氯量的同系物的混合物。自1930年起，多氯聯(lián)苯被廣泛用于各種工業(yè)用途。他們由兩個由碳離子聯(lián)結(jié)的苯環(huán)組成，而氯離子替代苯環(huán)上若干或所有10個碳離子。多氯聯(lián)苯具有抗熱、不可燃、化學(xué)穩(wěn)定、低蒸氣壓以及低電導(dǎo)率等特點(diǎn)。自從20世紀(jì)上半葉電力被廣泛應(yīng)用以來，電力設(shè)備供應(yīng)商成為多氯聯(lián)苯主要使用者。多氯聯(lián)苯主要作為冷卻劑應(yīng)用于變壓器以及作為絕緣油應(yīng)用于電容器。

多氯聯(lián)苯是一種被疑為致癌的有毒物質(zhì)(非急性而慢性中毒)。它們是通過食物懾取而積聚在體內(nèi)的。具有高持久性,緩慢溶解在有機(jī)質(zhì)中。

第六十一頁第六十二頁，共95頁。有機(jī)氯農(nóng)藥基本上分為以苯基為原料的以環(huán)二烯為原料的兩大類化合物。氯苯結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，生物體內(nèi)酶難于降解，所以積存在動、植物體內(nèi)的有機(jī)氯農(nóng)藥分子消失緩慢。由于這一特性，它通過生物富集和食物鏈的作用，環(huán)境中的殘留農(nóng)藥會進(jìn)一步得到農(nóng)集和擴(kuò)散。通過食物鏈進(jìn)入人體的有機(jī)氯農(nóng)藥能在肝、腎、心臟等組織中蓄積，特別是由于這類農(nóng)藥脂溶性大，所以在體內(nèi)脂肪中的積極因素貯更突出。有機(jī)氯農(nóng)藥污染及其危害第六十二頁第六十三頁，共95頁。石油污染oilspill1997年日本三國町安島附近人們在清理被原油污染的海岸隨著人類對于石油開發(fā)的不斷增加，石油泄漏的途徑與機(jī)會變得越來越多。海底油田開采泄露、井噴以及向海洋排放含油的廢水，大量的石油及其煉制品通過海上運(yùn)輸時的油船事故，甚至像海灣戰(zhàn)爭那樣不可預(yù)料的事件，都可能造成危害嚴(yán)重的石油污染事故。第六十三頁第六十四頁，共95頁。石油污染對海洋環(huán)境、海洋生物危害極大，石油在海面上形成的油膜能阻礙大氣與海水的交換，影響海面對電磁輻射的吸收、傳遞和反射。油膜減弱了太陽輻射進(jìn)海水的能量，影響海洋植物的光合作用。被油膜沾污皮毛的海獸和海鳥，將失去保溫、游泳、飛行的能力。石油還對海洋生物產(chǎn)生危害，它破壞細(xì)胞膜的正常結(jié)構(gòu)和透性，干擾生物體的酶系，進(jìn)而影響生物體正常的生理、生化過程。石油污染的危害第六十四頁第六十五頁，共95頁。富營養(yǎng)化(eutrophication)：湖泊、水庫等水域的植物營養(yǎng)成分（氮、磷等）不斷補(bǔ)給，過量積聚，致使水體營養(yǎng)過剩的現(xiàn)象稱為水體“富營養(yǎng)化”。由于水體中營養(yǎng)物質(zhì)過多，水生生物（主要是藻類）大量繁殖。藻類的的呼吸作用及死亡藻類的分解作用消耗大量的氧，致使水體處于嚴(yán)重的缺氧狀態(tài)，并分解出毒物質(zhì)，從而給水質(zhì)造成嚴(yán)重的不良后果。水體富營養(yǎng)化第六十五頁第六十六頁，共95頁。植物營養(yǎng)物主要指氮、磷化合物。主要業(yè)源是化肥、農(nóng)業(yè)廢棄物、生活污水和造紙制革、印染、食品、洗毛等工業(yè)廢水。目前我國洗滌用品僅洗衣粉一項的年消費(fèi)量就在350萬噸左右，若磷酸鹽的平均含量以15％計算，每年約有50萬噸含磷化合物排放到地表。據(jù)科學(xué)試驗(yàn)表明，1克磷入水可使水內(nèi)生長藍(lán)藻100克。植物營養(yǎng)物第六十六頁第六十七頁，共95頁。重慶市政府宣布：為了保護(hù)三峽庫區(qū)水環(huán)境，防止成庫后水體的“富營養(yǎng)化”污染，從2003年1月1日起，在全市范圍內(nèi)全面禁止銷售、使用含磷洗滌劑。禁止各種含磷洗滌劑廣告發(fā)布。此項措施實(shí)施后，重慶在庫區(qū)沿江26個城鎮(zhèn)城市每年將減少近2400噸含磷物質(zhì)排入長江。

禁磷！第六十七頁第六十八頁，共95頁。赤潮是水體中某些微小的浮游植物、原生動物或細(xì)菌，在一定的環(huán)境條件下突發(fā)性地增殖和聚集，引起一定范圍內(nèi)一段時間中水體變色現(xiàn)象。通常水體顏色因赤潮生物的數(shù)量、種類而呈紅、黃、綠和褐色等。赤潮第六十八頁第六十九頁，共95頁。

赤潮不僅給海洋環(huán)境、海洋漁業(yè)和海水養(yǎng)殖業(yè)造成嚴(yán)重危害，而且對人類健康甚至生命都有影響。主要包括兩個方面：

引起海洋異變，局部中斷海洋食物鏈，使海域一度成為死海；

有些赤潮生物分泌毒素，這些毒素被食物鏈中的某些生物攝入，如果人類再食用這些生物，則會導(dǎo)致中毒甚至死亡。赤潮的危害第六十九頁第七十頁，共95頁。2001年，我國赤潮災(zāi)害嚴(yán)重，造成經(jīng)濟(jì)損失約10億元，并對海洋生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生巨大影響。

2001年，我國海域赤潮發(fā)生次數(shù)增多、發(fā)生時間提前、影響范圍擴(kuò)大。全年共發(fā)現(xiàn)赤潮77次，累計面積達(dá)15,000平方公里。赤潮災(zāi)害

第七十頁第七十一頁，共95頁。

沿海赤潮發(fā)現(xiàn)次數(shù)

各海區(qū)中，渤海發(fā)現(xiàn)赤潮20次，黃海發(fā)現(xiàn)8次，東海發(fā)現(xiàn)34次，南海發(fā)現(xiàn)15次。沿海?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）赤潮發(fā)現(xiàn)次數(shù)分別為：遼寧17次、河北2次、天津2次、山東3次、江蘇4次、浙江26次、上海2次、福建6次、廣東14次、海南1次。第七十一頁第七十二頁，共95頁。熱污染熱污染系指日益現(xiàn)代化的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活中排出的各種廢熱所導(dǎo)致的環(huán)境污染。熱污染可以污染大氣和水體，如工廠的循環(huán)冷卻水排出的熱水以及工業(yè)廢水中都含有大批廢熱。廢熱排入湖泊河流后，造成水溫驟升，導(dǎo)致水中溶解氧氣銳減，引發(fā)魚類等水生動植物死亡。大氣中含熱量增加，還能影響到全球氣候變化。熱污染還對人體健康構(gòu)成危害，降低了人體的正常免疫功能。第七十二頁第七十三頁，共95頁。

工業(yè)廢水的處理

WastewaterTreatment

污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)治理工業(yè)廢水的基本原則工業(yè)廢水的治理技術(shù)物理法化學(xué)法物理化學(xué)法生物法工業(yè)廢水治理實(shí)例第七十三頁第七十四頁，共95頁。

污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)

第一類污染物，不分行業(yè)和污水排放方式，也不分受納水體的功能類別，一律在車間或車間處理設(shè)施排放口采樣，其最高允許排放濃度必須達(dá)到本標(biāo)準(zhǔn)要求，(采礦行業(yè)的尾礦壩出水口不得視為車間排放口)。第二類污染物，在排污單位排放口采樣，其最高允許排放濃度必須達(dá)到本標(biāo)準(zhǔn)要求。第七十四頁第七十五頁，共95頁。第一類污染物最高允許排放濃度單位：mg/L序號污染物最高允許排放濃度1總汞0.052烷基汞不得檢出3總鎘0.14總鉻1.55六價鉻0.56總砷0.57總鉛1.08總鎳1.09苯并(a)芘0.0000310總鈹0.00511總銀0.512總σ放射性1Bq/L13總β放射性10Bq/L第七十五頁第七十六頁，共95頁。

治理工業(yè)廢水的基本原則

革新工藝、設(shè)備，發(fā)展閉路循環(huán)。大力開展資源綜合利用。端無害化處理后達(dá)標(biāo)排放。

第七十六頁第七十七頁，共95頁。廢水三級處理

廢水處理過程通常分三級進(jìn)行。一級處理是去除水中的漂浮物、懸浮物和其他固體物，調(diào)節(jié)廢水的pH值，減輕廢水的腐化和后續(xù)處理工藝的負(fù)荷。采用物理處理法如格篩、網(wǎng)篩、過濾、沉淀、隔油、上浮和預(yù)曝氣等方法，這些方法只能完成一級處理的要求，還要進(jìn)行二級處理。因此，對于二級處理來說，一級處理就是預(yù)處理。第七十七頁第七十八頁，共95頁。二級處理二級處理是大幅度地去除水中的懸浮物、有機(jī)污染物和部分金屬污染物。生物處理是污水二級處理的主體工藝。通過二級處理后，廢水中的BOD5可去除80％～90％，廢水基本具備排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。但還有部分微生物不能降解的有機(jī)物、氮、磷、病原體及一些無機(jī)鹽等尚不能除去。第七十八頁第七十九頁，共95頁。三級處理三級處理又稱深度處理，它是二級處理未能去除的部分污染物進(jìn)行進(jìn)一步凈化處理，常用的有超濾、活性炭吸附、離子交換、電滲析等。根據(jù)三級處理出水的具體去向和用途，其處理流程和組成單元有所不同。如有的可供工業(yè)循環(huán)使用，有的可供部分城市用水的補(bǔ)給水源。由于三級處理的基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用較為昂貴，因此其發(fā)展和推廣應(yīng)用受到一定的限制，目前僅適用于嚴(yán)重缺水的地區(qū)。第七十九頁第八十頁，共95頁。第八十頁第八十一頁，共95頁。廢水處理的技術(shù)按其作用和基本原理，可分為物理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)處理法和生物處理法等四大類。廢水處理方法第八十一頁第八十二頁，共95頁。

幾種主要廢水處理方法

方法名稱主要設(shè)備主要處理對象物理處理法沉淀法沉淀池懸浮物隔油隔油池油類過濾法濾池、濾篩、超濾器懸浮物、膠狀物、油脂類、染料等浮選法（氣浮法）浮選池（罐）、溶氣罐油、懸浮物等離心法離心機(jī)、溶液分離器懸浮物蒸發(fā)結(jié)晶法蒸發(fā)器和結(jié)晶溶解物第八十二頁第八十三頁，共95頁。幾種主要廢水處理方法方法名稱主要設(shè)備主要處理對象化學(xué)處理法中和法中和池、沉淀池溶解物混凝沉淀法混凝池、沉淀池懸浮物、膠狀物等氧化還原法反應(yīng)罐、沉淀池等溶解物電解法電解槽溶解物第八十三頁第八十四頁，共95頁。幾種主要廢水處理方法方法名稱主要設(shè)備主要處理對象物理化學(xué)處理法吸附法吸附柱（罐）溶解物離子交換法離子交換柱（罐）溶解物電滲析法滲析槽（器）溶解物反滲透法滲析器溶解物萃取法萃取器、分離器溶解物第八十四頁第八十五頁，共95頁。幾種主要廢水處理方法方法名稱主要設(shè)備主要處理對象生物處理法生物濾池生物濾池、轉(zhuǎn)盤有機(jī)物、硫、氰等活性污泥法曝氣池和沉淀池有機(jī)物、硫、氰等厭氣處理法消化池有機(jī)物氧化塘氧化塘有機(jī)物等第八十五頁第八十六頁，共95頁。從上表可以看出，廢水處理的方法很多，一種廢水可以采用一種或幾種方法處理，也可用幾種方法組成的處理系統(tǒng)，才能將廢水達(dá)到處理的要求。因此，應(yīng)該根據(jù)廢水的水質(zhì)選擇合適的處理方法，使既達(dá)到處理的要求，又能降低廢水處理成本和基建投資。第八十六頁第八十七頁，共95頁。幾種主要工業(yè)廢水的處理和利用方法工業(yè)廢水名稱處理和利用方法說明含酚廢水溶劑萃取法適用于大量高濃度含酚廢水的回收蒸餾（蒸汽脫酚法）適用于大量高濃度含酚廢水的回收磺化煤吸附法適用于少量含酚廢水的回收化學(xué)氧化法用臭氧等氧化，適用于低濃度含酚廢水的進(jìn)一步處理，但費(fèi)用較高第八十七頁第八十八頁，共95頁。工業(yè)廢水名稱處理和利用方法說明含氰廢水解吸-吸收法適用于大量高濃度含氰廢水的處理，并利用回收的氰化氫制取黃血鹽堿性氯化法在堿性條件下用液氯、漂白粉、次氯酸鈉等使氰分解成氮及二氧化碳電解法適用于濃度較高的含氰電鍍廢水生物處理適用于大量低濃度含有機(jī)氯（丙烯腈等）廢水的處理第八十八頁第八十九頁，共95頁。工業(yè)廢水名稱處理和利用方法說明含汞廢水混凝沉淀法一般用硫化鈉為混凝劑，使生成硫化汞沉淀除去活性炭吸附法適用于低濃度含汞廢水的處理離子交換法適用于低濃度含汞廢水的處理，但費(fèi)用較高第八十九頁第九十頁，共95頁。工業(yè)廢水名稱處理和利用方法說明含鉻廢水硫酸亞鐵石灰法硫酸亞鐵將廢水中的六價鉻還原成三價鉻，再加石灰形成氫化鉻沉淀除去電解法適用于處理電鍍廢水離子交換法同電解法第九十