第三章水体环境.pptx
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1、3、地球上水的分布 地球上的水资源总量为 13.6 108Km3,海水占97.3,淡水储量约为400104km3,仅占不足0.3%。第1页/共80页二、水资源特性及我国水资源的特点二、水资源特性及我国水资源的特点1水资源特性:水资源特性:维护生态平衡和环境的基本要素维护生态平衡和环境的基本要素利用的广泛性和不可代替性利用的广泛性和不可代替性 经济上的两重性经济上的两重性补给上的循环性补给上的循环性时空分配上的可变性时空分配上的可变性2 我国水资源的特点我国水资源的特点1)水资源总量多,人均占有量少水资源总量多,人均占有量少 2)地区分配不均,水土资源不平衡地区分配不均,水土资源不平衡 3)年内
2、季节分配不均,年际变化很大年内季节分配不均,年际变化很大 4)部分河流含沙量大部分河流含沙量大 第2页/共80页第3页/共80页第4页/共80页第二节第二节 水质污染水质污染 一、天然水水质 1 天然水的化学成分 (1)溶解气体 (2)主要离子:(3)微量元素:Br溴、F、I、Fe、Cu、Ni镍、Ti、Pb、Zn、Mn、V 钒、Ba钡 (4)生物生成物:NH4、HPO4、H2PO4、(5)胶体 (6)悬浮物质:硅、铝酸盐颗粒、砂粒、粘土。主要阴离子:Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-主要阳离子:K+、Na+、Ca2+、Mg2+第5页/共80页二二 水体污染水体污染1水污染定义:水污染定
3、义:1984年年颁颁布布的的中中华华人人民民共共和和国国水水污污染染防防治治法法中中说说明明,水水污污染染即即指指“水水体体因因某某种种物物质质的的介介入入而而导导致致其其物物理理、化化学学、生生物物或或者者放放射射性性等等方方面面特特性性的的改改变变,从从而而影影响响水水的的有有效效利利用用,危危害害人人体体健健康康或或破破坏坏生态环境,造成水质恶化的现象。生态环境,造成水质恶化的现象。”2 污染物与污染源污染物与污染源 向水体排放污染物的场所、设备、装置和途径统称水体污向水体排放污染物的场所、设备、装置和途径统称水体污染源。染源。自然污染源自然污染源 人为污染源人为污染源:按人类活动方式:
4、按人类活动方式:工业、农业、生活工业、农业、生活 污染源污染源 按排放污染物空间分布方式,可分为按排放污染物空间分布方式,可分为点源点源 和和非非 点源。点源。第6页/共80页第7页/共80页第8页/共80页 3 污染源的特点 工业污染源:工业污染源:SS含量高,1003000mg/L左右 COD可达4001000mg/L,BOD可达2005000mg/L 酸碱度变化大,pH在213之间 温度高达40以上可造成热污染 易燃,含低沸点的挥发性液体,易酿成水面火灾 含多种多样有毒有害成分:酚、氰、油、农药、多环芳烃、染料、重金属(Hg、Cr、Cd、As等),放射性等 第9页/共80页第10页/共8
5、0页农业污染源:农业污染源:污水面广、分散、难收集、难治理。有机质、植物营养素、病原微生物、悬浮物及杂质含量高 含较高的化肥、农药过量施用农药污染水体第11页/共80页过量施用化肥污染水体第12页/共80页生活污染源:水质成分有日变化规律,含N、P 高;产生恶质、腐臭和阴沟臭,不能直接农灌。过量使用洗涤剂第13页/共80页过量使用洗衣粉把剩饭倒入下水道第14页/共80页河边洗车生活垃圾堆于河边第15页/共80页4 水体污染物 化学污染物:化学污染物:无机无毒物质:颗粒物、矿渣、粉尘;酸碱盐类物质;氮磷 等营养物质;无机有毒物质:非重金属:氰氟硫的化合物;重金属:HgHg、CdCd、CrCr、P
6、bPb、As;As;有机无毒物质:需氧有机物:蛋白质、氨基酸等;有机有毒物质:易分解:酚、苯、醛、有机磷;难分解:有机氯、多环芳烃、多氯联苯;致臭物、致色物等 生物污染物:生物污染物:细菌、病毒、原生动物、原生蠕虫 放射性物质:放射性物质:天然放射性物质 人工放射性物质(4)热污染第16页/共80页三三 水体污染物测定指标水体污染物测定指标1 物理指标 浊度、透明度、色、味、溴、悬浮物、电导率、硬度 2 化学指标 pH值、硬度、有机物、有机毒物、无机毒物等。有机物测定指标:化学需氧量(COD)(Chemical Oxygen Demand)定义:指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量(m
7、g/L)。生化需氧量(BOD)(Bio-Chemical Oxygen Demand)定义:指在好气条件下,微生物分解水中有机物质的生物化学过程中所需溶解氧的量,是反映水体中有机污染程度的综合指标之一。第17页/共80页 溶解氧(DO)(Dissolved Oxygen)溶解于水中的分子氧,一般以每升所含氧的毫克数表示(mg/L)。3 微生物学指标 反映水体受生物性污染的过程及饮用水的卫生安全程度,指标包括:细菌总数:100个/ML (饮用水卫生标准)大肠菌群:3个/L (饮用水卫生标准)2000个/L (地面水标准中类水体标准)第18页/共80页四、水体自净四、水体自净 废水排入水体会造成严
8、重的危害、但从另一方面看。水体也有一定的自身净化废水中污染物质的能力。水体受到废水污染后,逐渐从不洁变清的过程,称为水体自净。水体自净主要包括以下过程:稀释沉淀分解氧化病源体的死亡第19页/共80页第三节第三节水体主要污染类型第20页/共80页1、水体富营养化、水体富营养化 (1)定义 由于氮、磷等植物营养物质含量过多而引起的水质污染现象称为水体富营养化,一般发生在湖泊、江河、海湾等缓流水体中。(2)类型 天然富营养化:湖泊演变的自然过程,湖泊形成的幼年时期,均处于贫营养状态,随着时间的推移和环境的变化,逐渐使湖水中营养物质的浓度增加,其来源:为天然因素。a.天然降水b.地表土壤的侵蚀、淋溶c
9、.浮游动植物生长、死亡、分解、释放。第21页/共80页第22页/共80页人为富营养化:由于工农业生产的迅速发展,使营养物质大量进入湖泊水体,加速了湖泊演化的过程,其来源:a.城市生活污水带来大量N、P;含磷洗涤剂 b.农村施用的化肥、牲畜粪便,经面源污染而进入。天然富营养化与人为富营养化的共同点与不同点共共同同点点:都是由于水体中N、P富集,引起水体DO下降、恶化;不不同同点点:天然富营养化是湖泊水体生长、发育、老化、消亡整个生命史中必须过程,经历时间漫长,需以地质年代或世纪来描述,人为富营养化因人类排放含有N、P的工农业生活污水所致,演化速度极快,短时间内可使湖泊由贫变富。第23页/共80页
10、(3)特 征 浮游生物大量繁殖,水中溶解氧含量降低。水体中藻类的种类减少,个体迅速增加;因占优势的浮游藻类颜色不同,水面往往呈现蓝、红、棕、乳白等颜色,海水中出现叫“赤湖”、淡水中称“水华”。(4)危 害 DO降低,使鱼类难以生存。藻类种类减少,危及鱼类生存。因有些藻类有胶质膜,有的甚至有毒,不能成为良好的饵料,。危害水源,硝酸盐、亚硝酸盐对人、畜都有害。加快湖泊老化的进程。第24页/共80页赤潮:是水体中某些微小的浮游植物、原生动物或细菌,在一定的环境条件下突发性地增殖和聚集,引起一定范围内一段时间中水体变色现象。通常水体颜色因赤潮生物的数量、种类而呈红、黄、绿和褐色等。赤潮虽然自古就有,但
11、随着工农业生产的迅速发展,水体污染日益加重,赤潮也日赤潮虽然自古就有,但随着工农业生产的迅速发展,水体污染日益加重,赤潮也日趋严重。我国自趋严重。我国自19331933年首次报道以来,至年首次报道以来,至19941994年共有年共有194194次较大规模的赤潮,次较大规模的赤潮,其其中中6060年代以前只有年代以前只有4 4次次,19901990年后则有年后则有157157起起。第25页/共80页第26页/共80页第27页/共80页赤潮的危害:赤潮不仅给海洋环境、海洋渔业和海水养殖业造成严重危害,而且对人类健康甚至生命都有影响。主要包括两个方面:引起海洋异变,局部中断海洋食物链,使海域一度成为
12、死海;有些赤潮生物分泌毒素,这些毒素被食物链中的某些生物摄入,如果人类再食用这些生物,则会导致中毒甚至死亡。第28页/共80页“水华”(water blooms)是淡水中的一种生态现象,是由藻类引起的,如蓝藻(严格意义上应称为蓝细菌)、绿藻、硅藻等,也就是水的富营养化。“水华”发生时,水一股呈蓝色或绿色。第29页/共80页案例 湖泊污染太湖的富营养化问题第30页/共80页太 湖 美 景第31页/共80页一、太湖污染状况原因:工业发展原因:工业发展 人口的剧增,未经处理的城市污水人口的剧增,未经处理的城市污水 化肥、农药的大量使用化肥、农药的大量使用 水产养殖规模的不断扩大水产养殖规模的不断扩大
13、 太湖目前最突出的环境问题是太湖目前最突出的环境问题是全湖富营养化全湖富营养化和和局部水域的有局部水域的有机污染机污染问题。太湖大部分水域已丧失了使用功能,造成太湖流问题。太湖大部分水域已丧失了使用功能,造成太湖流域内既存在资源型缺水,又存在水质型缺水的两重性,水环境域内既存在资源型缺水,又存在水质型缺水的两重性,水环境形势严峻。形势严峻。第32页/共80页 2000年7月,太湖湖区暴发大面积蓝藻,这是80年代以来最为严重的一汰。水样透明度为“零”。望虞河河面上,犹如铺上了一块宽约数十米的绿地毯:岸边的湖水像浓浓的绿色油漆。第33页/共80页第34页/共80页二、引发藻类暴发的关键因素蓝藻蓝藻
14、是太湖水污染的指标性植物。是太湖水污染的指标性植物。湖泊磷、氮等湖泊磷、氮等营养物质超标营养物质超标蓝藻暴发蓝藻暴发消耗DO鱼类等水生动植鱼类等水生动植物缺氧死亡物缺氧死亡湖水发黄湖水发黄发臭发臭生态失衡生态失衡第35页/共80页富营养化的特征“富营养化富营养化”条件下,条件下,氮、磷等营养物质增加氮、磷等营养物质增加,一些浮游生物急剧繁殖,水体中的藻类本来以硅一些浮游生物急剧繁殖,水体中的藻类本来以硅藻和绿藻为主,藻和绿藻为主,蓝藻的大量出现是富营养化的征蓝藻的大量出现是富营养化的征兆,兆,随着富营养化的发展,最后变为蓝藻为主。随着富营养化的发展,最后变为蓝藻为主。第36页/共80页三、造成
15、太湖富营养化加剧的主要污染源根据污染源的空间形状不同点源污染点源污染(point source pollution):以点状的形式集中排放的工业废弃物或从污水处理厂排放的工业废水。非点源污染非点源污染(non-point source pollution):从田间和果园冲刷下来的农药、化肥和畜禽养殖产生的废水,通过径流进入河流、湖泊或渗入地下水。第37页/共80页在水质很差的嘉兴河网地区和大运河杭州段、主要污染指标都出自氨氮和总磷含量过高。在被污染的水体中,55的磷来自生活污染,环太湖地区污水未经妥善处理就排入河道和湖泊,未经处理的污水占80。水体营养状态上升二个等级,由80年代初期以中营养、
16、中富营养为主、上升到90年代中期以富营养为主。其污染程度和发展速度令人震惊。三、造成太湖富营养化加剧的主要污染源根据污染源的空间形状不同点源污染(point source pollution):以点状的形式集中排放的工业废弃物或从污水处理厂排放的工业废水。第38页/共80页一位监测人员长期观察发现,一遇大雨,水中的氨氮浓度明显高于往日,原因就是农田施放化肥,污染物残留在地表上,很容易被雨水带进河道。随着农村产业结构的调整和农民致富奔小康的需求,化肥农药、生长素带来的污染急剧增加。面源污染因为污染物来自整个地区,而不是来自一、二个集中的污染源,污染物分散,并且体积庞大,更难以控制。三、造成太湖富
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