水质工程学第1章水质与水质标准.ppt
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1、第第1章章 水质与水质标准水质与水质标准 1.1 1.1天然水中杂质的种类与性质天然水中杂质的种类与性质天然水中杂质的种类与性质天然水中杂质的种类与性质 1.1.1 1.1.1 天然水体中的杂质天然水体中的杂质天然水体中的杂质天然水体中的杂质 天然水中存在的杂质主要来源于所接触的大天然水中存在的杂质主要来源于所接触的大天然水中存在的杂质主要来源于所接触的大天然水中存在的杂质主要来源于所接触的大气、土壤等自然环境,同时人类活动产生的气、土壤等自然环境,同时人类活动产生的气、土壤等自然环境,同时人类活动产生的气、土壤等自然环境,同时人类活动产生的各种污染物也会进入天然水体。(各种污染物也会进入天然
2、水体。(各种污染物也会进入天然水体。(各种污染物也会进入天然水体。(1 1)按水中)按水中)按水中)按水中杂质的尺寸,可以分为溶解物、胶体颗粒和杂质的尺寸,可以分为溶解物、胶体颗粒和杂质的尺寸,可以分为溶解物、胶体颗粒和杂质的尺寸,可以分为溶解物、胶体颗粒和悬浮物悬浮物悬浮物悬浮物3 3种。种。种。种。(2)(2)从化学结构上可以将水中杂质分为无机物、从化学结构上可以将水中杂质分为无机物、从化学结构上可以将水中杂质分为无机物、从化学结构上可以将水中杂质分为无机物、有机物、生物等几类。有机物、生物等几类。有机物、生物等几类。有机物、生物等几类。1.1.2 1.1.2 各种典型水体的水质特点各种典
3、型水体的水质特点各种典型水体的水质特点各种典型水体的水质特点一般可以将天然水分为地表水和地下水两类,一般可以将天然水分为地表水和地下水两类,地表水又可以分为江河水、湖泊水库水、海地表水又可以分为江河水、湖泊水库水、海水等。水等。1.2 水体的污染与自净水体的污染与自净1.2.1 水中常见污染物及来源水中常见污染物及来源按化学性质,可以分为无机污染物和有机污染物;按物理性质,可以分为悬浮性物质、胶体物质和溶解性物质。1可生物降解的有机污染物耗氧有机污染物 2难生物降解的有机污染物3无直接毒害作用的无机污染物4有直接毒害作用的无机污染物 1.2.2 水体的富营养化水体的富营养化水体的富营养化是指富
4、含磷酸盐和某些形水体的富营养化是指富含磷酸盐和某些形式的氮素的水,在光照和其他环境条件式的氮素的水,在光照和其他环境条件适宜的情况下,水中所含的这些营养物适宜的情况下,水中所含的这些营养物质足以使水体中的藻类过量生长,在随质足以使水体中的藻类过量生长,在随后的藻类死亡和随之而来的异养微生物后的藻类死亡和随之而来的异养微生物代谢活动中,水体中的溶解氧很可能被代谢活动中,水体中的溶解氧很可能被耗尽,造成水体质量恶化和水生态环境耗尽,造成水体质量恶化和水生态环境结构破坏的现象。结构破坏的现象。n n水体的富营养化危害很大,对人类健康、水体的富营养化危害很大,对人类健康、水体功能等都有损害,包括:水体
5、功能等都有损害,包括:n n(1)使水味变得腥臭难闻。)使水味变得腥臭难闻。n n(2)降低水的透明度。)降低水的透明度。n n(3)消耗水中的溶解氧。)消耗水中的溶解氧。n n(4)向水体中释放有毒物质。)向水体中释放有毒物质。n n(5)影响供水水质并增加供水成本。)影响供水水质并增加供水成本。n n(6)对水生生态的影响。)对水生生态的影响。1.2.3 水体的自净水体的自净n n水体的自净是指水体在流动中或随着时间水体的自净是指水体在流动中或随着时间推移,水体中的污染物自然降低的现象。推移,水体中的污染物自然降低的现象。n n通过化学作用和生物作用对水体中有机物通过化学作用和生物作用对水
6、体中有机物的氧化分解,使污染物质浓度衰减,是水的氧化分解,使污染物质浓度衰减,是水体自净的主要过程。体自净的主要过程。n n可以用两个相关的水质指标来描述水体的可以用两个相关的水质指标来描述水体的自净过程。自净过程。n n一个是生化需氧量一个是生化需氧量BOD,该值越高说明有,该值越高说明有机物含量越多,水体受污染程度越严重;机物含量越多,水体受污染程度越严重;n n另一个是水中溶解氧另一个是水中溶解氧DO,它是维持水生,它是维持水生物生态平衡和有机物能够进行生化分解的物生态平衡和有机物能够进行生化分解的条件。条件。图1-1 BOD和DO变化曲线 1.3 1.3 饮用水水质与健康饮用水水质与健
7、康饮用水水质与健康饮用水水质与健康1.3.1 1.3.1 水中的生物对人体健康的影响水中的生物对人体健康的影响水中的生物对人体健康的影响水中的生物对人体健康的影响n n水中的生物水中的生物水中的生物水中的生物(主要是微生物主要是微生物主要是微生物主要是微生物)与人体健康关系与人体健康关系与人体健康关系与人体健康关系密切,影响比较大的主要有细菌、病毒、致密切,影响比较大的主要有细菌、病毒、致密切,影响比较大的主要有细菌、病毒、致密切,影响比较大的主要有细菌、病毒、致病原生动物,此外还有藻类、真菌、寄生虫、病原生动物,此外还有藻类、真菌、寄生虫、病原生动物,此外还有藻类、真菌、寄生虫、病原生动物,
8、此外还有藻类、真菌、寄生虫、蠕虫等。蠕虫等。蠕虫等。蠕虫等。1.3.2 1.3.2 水中的化学物质对人体健康的影响水中的化学物质对人体健康的影响水中的化学物质对人体健康的影响水中的化学物质对人体健康的影响n n 1 1微量元素及其他无机物微量元素及其他无机物微量元素及其他无机物微量元素及其他无机物。n n2 2有机物有机物有机物有机物n n3 3放射性物质放射性物质放射性物质放射性物质n n4 4消毒剂及消毒副产物消毒剂及消毒副产物消毒剂及消毒副产物消毒剂及消毒副产物 1.4 用水水质标准用水水质标准水质标准是用水对象水质标准是用水对象(包括饮用和工业用水包括饮用和工业用水对象等对象等)所要求
9、的各项水质参数应达到的限所要求的各项水质参数应达到的限值。可分为国际标准、国家标准、地区标准、值。可分为国际标准、国家标准、地区标准、行业标准和企业标准等不同等级。行业标准和企业标准等不同等级。生活饮用水水质标准制定的原则生活饮用水水质标准制定的原则生活饮用水水质标准的制定主要是根据人们生活饮用水水质标准的制定主要是根据人们终生用水的安全来考虑的,终生用水的安全来考虑的,水中不得含有病原微生物;水中不得含有病原微生物;水中所含化学物质及放射性物质不得危害人水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康;体健康;水的感官性状良好。水的感官性状良好。1.感官性状和一般化学指标感官性状和一般化学指标
10、2.毒理性指标毒理性指标3.3.细菌学指标细菌学指标4.放射性指标放射性指标 感官性状和一般化学指标感官性状和一般化学指标感官性状和一般化学指标感官性状和一般化学指标 1.1.色度色度色度色度 饮用水的颜色是由于带色有机物、金属或高色度的工业饮用水的颜色是由于带色有机物、金属或高色度的工业饮用水的颜色是由于带色有机物、金属或高色度的工业饮用水的颜色是由于带色有机物、金属或高色度的工业废水造成。水色的存在使饮用者不快甚至感到厌恶。衡量水废水造成。水色的存在使饮用者不快甚至感到厌恶。衡量水废水造成。水色的存在使饮用者不快甚至感到厌恶。衡量水废水造成。水色的存在使饮用者不快甚至感到厌恶。衡量水中的色
11、度用铂钴标准比色法,规定相当于中的色度用铂钴标准比色法,规定相当于中的色度用铂钴标准比色法,规定相当于中的色度用铂钴标准比色法,规定相当于1mg1mg铂在铂在铂在铂在1L1L水中所水中所水中所水中所具有的颜色称为具有的颜色称为具有的颜色称为具有的颜色称为1 1度。度。度。度。“国标国标国标国标”规定色度不超过规定色度不超过规定色度不超过规定色度不超过1515度,并不得度,并不得度,并不得度,并不得呈现其他异色。呈现其他异色。呈现其他异色。呈现其他异色。2.2.混浊度混浊度混浊度混浊度 混浊度本身并不直接代表水的性质,而是综合性地反映混浊度本身并不直接代表水的性质,而是综合性地反映混浊度本身并不
12、直接代表水的性质,而是综合性地反映混浊度本身并不直接代表水的性质,而是综合性地反映水的混浊程度,属于感官性质。混浊度大小与水中的悬浮物水的混浊程度,属于感官性质。混浊度大小与水中的悬浮物水的混浊程度,属于感官性质。混浊度大小与水中的悬浮物水的混浊程度,属于感官性质。混浊度大小与水中的悬浮物质、胶体物质的含量有关。混浊度用白陶土标准比浊法测定,质、胶体物质的含量有关。混浊度用白陶土标准比浊法测定,质、胶体物质的含量有关。混浊度用白陶土标准比浊法测定,质、胶体物质的含量有关。混浊度用白陶土标准比浊法测定,相当于相当于相当于相当于1mg1mg白陶土在白陶土在白陶土在白陶土在1L1L水中所产生的混浊程
13、度作为一个混浊水中所产生的混浊程度作为一个混浊水中所产生的混浊程度作为一个混浊水中所产生的混浊程度作为一个混浊度单位,用度表示。度单位,用度表示。度单位,用度表示。度单位,用度表示。“国标国标国标国标”规定不超过规定不超过规定不超过规定不超过3 3度,特殊情况不超度,特殊情况不超度,特殊情况不超度,特殊情况不超过过过过5 5度。度。度。度。3.3.臭和味臭和味臭和味臭和味 “国标国标国标国标”规定饮用水不得有异臭、异味。测定水中臭气规定饮用水不得有异臭、异味。测定水中臭气规定饮用水不得有异臭、异味。测定水中臭气规定饮用水不得有异臭、异味。测定水中臭气没有标准的单位表示,一般常以水样在没有标准的
14、单位表示,一般常以水样在没有标准的单位表示,一般常以水样在没有标准的单位表示,一般常以水样在4040及及及及6060时测者的时测者的时测者的时测者的感觉用文字定性描述并以臭气强度表示。描述臭气强度分为感觉用文字定性描述并以臭气强度表示。描述臭气强度分为感觉用文字定性描述并以臭气强度表示。描述臭气强度分为感觉用文字定性描述并以臭气强度表示。描述臭气强度分为6 6级。味在强度上也分为级。味在强度上也分为级。味在强度上也分为级。味在强度上也分为6 6级。级。级。级。4.4.肉眼可见物肉眼可见物肉眼可见物肉眼可见物 “国标国标国标国标”规定水中不得含有肉眼可见物。规定水中不得含有肉眼可见物。规定水中不
15、得含有肉眼可见物。规定水中不得含有肉眼可见物。5.pH 5.pH值值值值 pH pH值是水中氢离子浓度倒数的对数值。是衡量水中酸碱度值是水中氢离子浓度倒数的对数值。是衡量水中酸碱度值是水中氢离子浓度倒数的对数值。是衡量水中酸碱度值是水中氢离子浓度倒数的对数值。是衡量水中酸碱度的一项重要指标。的一项重要指标。的一项重要指标。的一项重要指标。6.6.总硬度总硬度总硬度总硬度 含有钙与镁离子的水叫做具有含有钙与镁离子的水叫做具有含有钙与镁离子的水叫做具有含有钙与镁离子的水叫做具有“硬度硬度硬度硬度”的水。水中钙离子的水。水中钙离子的水。水中钙离子的水。水中钙离子与镁离子含量的综合叫做水的总硬度。水的
16、硬度有分为暂时硬与镁离子含量的综合叫做水的总硬度。水的硬度有分为暂时硬与镁离子含量的综合叫做水的总硬度。水的硬度有分为暂时硬与镁离子含量的综合叫做水的总硬度。水的硬度有分为暂时硬度和永久硬度两种,总硬度是这两种硬度之和。度和永久硬度两种,总硬度是这两种硬度之和。度和永久硬度两种,总硬度是这两种硬度之和。度和永久硬度两种,总硬度是这两种硬度之和。“国标国标国标国标”规定:生活饮用水的总硬度不能大于规定:生活饮用水的总硬度不能大于规定:生活饮用水的总硬度不能大于规定:生活饮用水的总硬度不能大于450mg/L450mg/L(以(以(以(以碳酸钙计)。碳酸钙计)。碳酸钙计)。碳酸钙计)。7.7.铁铁铁
17、铁 铁在天然水中普遍存在,是人体不可缺少的营养素。水中铁在天然水中普遍存在,是人体不可缺少的营养素。水中铁在天然水中普遍存在,是人体不可缺少的营养素。水中铁在天然水中普遍存在,是人体不可缺少的营养素。水中含铁量在含铁量在含铁量在含铁量在0.30.30.5mg/L0.5mg/L时无任何异味,达时无任何异味,达时无任何异味,达时无任何异味,达1mg/L1mg/L时便有明显的金时便有明显的金时便有明显的金时便有明显的金属味,在属味,在属味,在属味,在0.5mg/L0.5mg/L时色度可大于时色度可大于时色度可大于时色度可大于3030度。度。度。度。“国标国标国标国标”规定:生活饮用规定:生活饮用规定
18、:生活饮用规定:生活饮用水中含铁不应超过水中含铁不应超过水中含铁不应超过水中含铁不应超过0.3mg/L0.3mg/L。8.8.锰锰锰锰 锰也是人体需要的微量元素之一。水中含锰量如超过锰也是人体需要的微量元素之一。水中含锰量如超过锰也是人体需要的微量元素之一。水中含锰量如超过锰也是人体需要的微量元素之一。水中含锰量如超过0.15mg/L0.15mg/L时,水就会产生金属涩味。毒性较小,时,水就会产生金属涩味。毒性较小,时,水就会产生金属涩味。毒性较小,时,水就会产生金属涩味。毒性较小,“国标国标国标国标”规定规定规定规定不应超过不应超过不应超过不应超过0.1mg/L0.1mg/L,是从感官和危害
19、角度提出的。,是从感官和危害角度提出的。,是从感官和危害角度提出的。,是从感官和危害角度提出的。9.9.铜铜铜铜 水中含铜量达水中含铜量达水中含铜量达水中含铜量达1.5mg/L1.5mg/L时就会有明显的金属味,超过时就会有明显的金属味,超过时就会有明显的金属味,超过时就会有明显的金属味,超过1mg/L1mg/L的水,可以使衣服器皿及白瓷器染成绿色。但铜也是人体需要的水,可以使衣服器皿及白瓷器染成绿色。但铜也是人体需要的水,可以使衣服器皿及白瓷器染成绿色。但铜也是人体需要的水,可以使衣服器皿及白瓷器染成绿色。但铜也是人体需要的微量元素之一。的微量元素之一。的微量元素之一。的微量元素之一。“国标
20、国标国标国标”规定主要从感官出发,不应超过规定主要从感官出发,不应超过规定主要从感官出发,不应超过规定主要从感官出发,不应超过1.0 1.0 mg/Lmg/L。10.10.锌锌锌锌 当水中含锌量达当水中含锌量达当水中含锌量达当水中含锌量达10 mg/L10 mg/L时,水是浑浊的,在时,水是浑浊的,在时,水是浑浊的,在时,水是浑浊的,在5 mg/L5 mg/L时水时水时水时水中有金属涩味。中有金属涩味。中有金属涩味。中有金属涩味。“国标国标国标国标”规定不应超过规定不应超过规定不应超过规定不应超过1.0 mg/L1.0 mg/L也是根据感官也是根据感官也是根据感官也是根据感官性状要求制定的。性
21、状要求制定的。性状要求制定的。性状要求制定的。11.11.挥发酚类挥发酚类挥发酚类挥发酚类 酚分为挥发酚与不挥发酚,水中含酚主要来自工业废水污酚分为挥发酚与不挥发酚,水中含酚主要来自工业废水污酚分为挥发酚与不挥发酚,水中含酚主要来自工业废水污酚分为挥发酚与不挥发酚,水中含酚主要来自工业废水污染,特别时炼焦和石油的工业废水,其中以苯酚为主要成分。染,特别时炼焦和石油的工业废水,其中以苯酚为主要成分。染,特别时炼焦和石油的工业废水,其中以苯酚为主要成分。染,特别时炼焦和石油的工业废水,其中以苯酚为主要成分。“国标国标国标国标”规定:根据感官要求,定为饮用水中挥发酚类含量不规定:根据感官要求,定为饮
22、用水中挥发酚类含量不规定:根据感官要求,定为饮用水中挥发酚类含量不规定:根据感官要求,定为饮用水中挥发酚类含量不应超过应超过应超过应超过0.002 mg/L0.002 mg/L。12.12.阴离子合成洗涤剂阴离子合成洗涤剂阴离子合成洗涤剂阴离子合成洗涤剂 其化学性质稳定,较难分解和消除,毒性极低。其化学性质稳定,较难分解和消除,毒性极低。其化学性质稳定,较难分解和消除,毒性极低。其化学性质稳定,较难分解和消除,毒性极低。“国标国标国标国标”规定为不应超过规定为不应超过规定为不应超过规定为不应超过0.3 mg/L0.3 mg/L。13.13.硫酸盐硫酸盐硫酸盐硫酸盐 硫酸盐在天然水中普遍存在,但
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