环境保护概论水污染治理.pptx
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1、一、水一、水一、水一、水资资源源源源 地球上的地球上的地球上的地球上的总总水量水量水量水量为为13.613.6亿亿立方千米,其中立方千米,其中立方千米,其中立方千米,其中海水海水海水海水约约占占占占9797,淡水占,淡水占,淡水占,淡水占3 3,而淡水中的大部分,而淡水中的大部分,而淡水中的大部分,而淡水中的大部分储储存在极地的冰雪中,存在极地的冰雪中,存在极地的冰雪中,存在极地的冰雪中,仅仅有不到有不到有不到有不到1 1的淡水的淡水的淡水的淡水为为人人人人类类所利用,估算所利用,估算所利用,估算所利用,估算约为约为300300万立方千米。万立方千米。万立方千米。万立方千米。我国淡水我国淡水我
2、国淡水我国淡水资资源的源的源的源的总总量量量量为为2.82.8亿亿立方米,居世立方米,居世立方米,居世立方米,居世界第六位。但人均占有量界第六位。但人均占有量界第六位。但人均占有量界第六位。但人均占有量较较低,以低,以低,以低,以1313亿亿人口人口人口人口计计,人均占有量人均占有量人均占有量人均占有量仅仅有有有有21542154立方米,只相当于世界人立方米,只相当于世界人立方米,只相当于世界人立方米,只相当于世界人均水均水均水均水资资源占有量源占有量源占有量源占有量1000010000立方米的立方米的立方米的立方米的1/41/4左右。列世左右。列世左右。列世左右。列世界第界第界第界第8888
3、位。位。位。位。为为世界世界世界世界1313个缺水国家之一。个缺水国家之一。个缺水国家之一。个缺水国家之一。第1页/共54页二、水危机二、水危机水水资源分布不均源分布不均匀匀,季,季节变化大化大用水需求增加,城市用水需求增加,城市与与工工业区区过度集中度集中发展展用水浪用水浪费,不合理,不合理开开发与与使用水使用水资源源水体水体污染破坏了有限的水染破坏了有限的水资源源第2页/共54页三、水三、水污染染(一)水体(一)水体1.1.水体的水体的概概念念 水体系河流、湖泊、沼水体系河流、湖泊、沼泽、水、水库、地下水、地下水、冰川、海洋等地表、冰川、海洋等地表储水体的水体的总称称。2.2.自然界的水按
4、其存在部位可分自然界的水按其存在部位可分为大大气气水、水、地表水和地下水。地表水和地下水。第3页/共54页3.3.天然水的化天然水的化学学组成成 由于水是一由于水是一种种很好的溶很好的溶剂,因此在循,因此在循环过程中程中与与其其它它物物质接接触触时,或多或少地溶解,或多或少地溶解它它们,所以天然水中几乎包含了周期表中,所以天然水中几乎包含了周期表中的所有元素。各地天然水的的所有元素。各地天然水的组成也不成也不尽尽相相同。同。第4页/共54页(二)水体(二)水体污染染 当当进入水体的入水体的污染物染物质的量超的量超过了水体的自了水体的自净能力,使水能力,使水质受到受到损害,以至于害,以至于对水的
5、用水的用途途产生不利和不合理影生不利和不合理影响响的的现象叫水体象叫水体污染。染。第5页/共54页水体水体污染染来来源源自然自然污染源染源人人为污染源:染源:工工业污染染 农业废水水 生活生活污水水 点源点源 面源面源第6页/共54页(三)水体中主要污染物(三)水体中主要污染物固体污染物固体污染物需氧污染物需氧污染物植物营养物质污染植物营养物质污染有毒污染物:无机毒物:有毒污染物:无机毒物:Hg、Cd、Pb、Cr、As 有机毒物有机毒物 放射性物质放射性物质 酸碱污染物酸碱污染物 生物污染物生物污染物 第7页/共54页四、水体的自净作用四、水体的自净作用1.水体的自净作用水体的自净作用 水体的
6、自净作用是指水体中的污染物的浓水体的自净作用是指水体中的污染物的浓度因物理、化学或生物作用而降低的现象。度因物理、化学或生物作用而降低的现象。2.水体自净的机制水体自净的机制 物理过程:稀释、扩散、沉淀等物理过程:稀释、扩散、沉淀等 化学过程:氧化、还原、吸附、凝聚等化学过程:氧化、还原、吸附、凝聚等 生物过程:生物过程:氧垂曲线图氧垂曲线图第8页/共54页五、五、典型水体污染及其防治典型水体污染及其防治(一)、病原微生物污染及其防治(一)、病原微生物污染及其防治 病原微生物包括病菌、病毒和寄生虫等。主病原微生物包括病菌、病毒和寄生虫等。主要来源于生活污水、医院污水、家禽饲养场和屠要来源于生活
7、污水、医院污水、家禽饲养场和屠宰、制革工业废水。宰、制革工业废水。水体受病原微生物污染后会传播各种各样的水体受病原微生物污染后会传播各种各样的疾病如痢疾、肝炎、伤寒、霍乱、血吸虫等。疾病如痢疾、肝炎、伤寒、霍乱、血吸虫等。治理这类污染物主要采用沉淀、过滤、消毒、治理这类污染物主要采用沉淀、过滤、消毒、妥善处理污泥,尽量不使这类污水与人体直接接妥善处理污泥,尽量不使这类污水与人体直接接触。触。第9页/共54页(二)需氧污染物(二)需氧污染物 1.需氧污染物的概念需氧污染物的概念 生活污水和工业废水中所含的碳氢化合物、生活污水和工业废水中所含的碳氢化合物、脂肪、蛋白质、木质素等有机化合物,可在微脂
8、肪、蛋白质、木质素等有机化合物,可在微生物作用下分解生成简单的无机物生物作用下分解生成简单的无机物CO2、H2O等。这些有机物在分解的过程中需消耗大量的等。这些有机物在分解的过程中需消耗大量的溶解氧,因而称为需氧污染物。溶解氧,因而称为需氧污染物。第10页/共54页1)、生化需氧量()、生化需氧量(BOD)Biochemical Oxygen Demand(A)生化需氧量表示水中有机物经微生物分解时)生化需氧量表示水中有机物经微生物分解时所消耗的溶解氧的数量,以所消耗的溶解氧的数量,以mg/L作单位。作单位。(B)有机物经微生物分解的过程通常为两个阶段:)有机物经微生物分解的过程通常为两个阶段
9、:第一阶段第一阶段 有机物氨化阶段有机物氨化阶段CO2、H2O、NH3等等 第二阶段第二阶段 NH3硝化阶段硝化阶段NO2、NO3第11页/共54页 第二阶段对环境卫生的影响较小,废水的第二阶段对环境卫生的影响较小,废水的BOD通常只指第一阶段有机物生物氧化所需通常只指第一阶段有机物生物氧化所需溶解氧的数量。溶解氧的数量。由于微生物的活动与温度有关,所以测定由于微生物的活动与温度有关,所以测定BOD时一般以时一般以200C作为测定的标准温度,在作为测定的标准温度,在200C时,一般生活污水中预计需时,一般生活污水中预计需20天左右才天左右才能基本完成第一阶段的分解过程,这给实际能基本完成第一阶
10、段的分解过程,这给实际测定工作带来困难,而试验表明一般有机物测定工作带来困难,而试验表明一般有机物五日生化需氧量约占第一阶段生化需氧量的五日生化需氧量约占第一阶段生化需氧量的75,所以目前都以五日生化需氧量作为测,所以目前都以五日生化需氧量作为测定生化需氧量的标准时间,称为定生化需氧量的标准时间,称为五日生化需五日生化需氧量氧量,用,用BOD520表示。表示。第12页/共54页2)、化学需氧量)、化学需氧量(COD)Chemical Oxygen Demand 化学需氧量是指用化学氧化剂氧化水中有化学需氧量是指用化学氧化剂氧化水中有机物时,所需氧化剂的数量,用机物时,所需氧化剂的数量,用O2m
11、g/L表示。表示。常用的化学氧化剂有高锰酸钾和重铬酸钾,常用的化学氧化剂有高锰酸钾和重铬酸钾,前者测定值通常低于后者。前者测定值通常低于后者。COD不受水质条件的影响,测定费时少,不受水质条件的影响,测定费时少,但因不能完全氧化有机物以及不能正确反应生但因不能完全氧化有机物以及不能正确反应生物氧化时的耗氧量,因此不如物氧化时的耗氧量,因此不如BOD确切。确切。第13页/共54页3)、总有机碳)、总有机碳(TOC)Total Organic Carbon 总有机碳表示水体中所有有机污染物的含总有机碳表示水体中所有有机污染物的含碳量,也是评价水体中有机污染物的一个综碳量,也是评价水体中有机污染物的
12、一个综合指标。合指标。4)、总需氧量()、总需氧量(TOD)Total Oxygen Demand TOD表示水体有机物中表示水体有机物中C、H、N、S全部全部被氧化时即生成被氧化时即生成CO2、H2O、SO2和和NO时所时所需氧气的量。需氧气的量。第14页/共54页2.水体中需氧污染物的来源水体中需氧污染物的来源 天然水体中在天然水体中在12mg/L之间之间焦化厂焦化厂 14002000mg/L皮革厂皮革厂 2202300mg/L 未经处理的生活污水:未经处理的生活污水:300500mg/L农场牲畜污水中一般比生活污水高五倍农场牲畜污水中一般比生活污水高五倍第15页/共54页3.需氧污染物对
13、水体的危害需氧污染物对水体的危害 4.防治方法防治方法 减少排污量。减少排污量。对污水进行处理。对污水进行处理。在水体内进行人工曝气。在水体内进行人工曝气。合理组织污水排放。合理组织污水排放。第16页/共54页(三)植物营养物质(三)植物营养物质1.水体富营养化水体富营养化 1)、水体富营养化的概念、水体富营养化的概念水体富营养水体富营养(eutrophication):当湖泊、水库水体接纳过:当湖泊、水库水体接纳过多含氮、磷的污水时,水中氮、磷等营养元素过多,多含氮、磷的污水时,水中氮、磷等营养元素过多,使原来营养物质浓度较低的水体(贫营养状态)逐渐使原来营养物质浓度较低的水体(贫营养状态)
14、逐渐变成具有高浓度营养物质的富营养水体,致使藻类等变成具有高浓度营养物质的富营养水体,致使藻类等浮游生物大量繁殖,这就是水体富营养化。藻类的主浮游生物大量繁殖,这就是水体富营养化。藻类的主要类型有:绿藻、蓝藻、甲藻、硅藻等,由于占优势要类型有:绿藻、蓝藻、甲藻、硅藻等,由于占优势的藻类颜色不同,故水面上可呈现不同颜色:若在的藻类颜色不同,故水面上可呈现不同颜色:若在湖泊中湖泊中“水华水华(algal bloom)”;若在海湾中若在海湾中“赤潮赤潮(red tide)”第17页/共54页2)、水体富营养化与氮、磷的关系:、水体富营养化与氮、磷的关系:一般而言,总磷超过一般而言,总磷超过0.02m
15、g/l,或无机氮,或无机氮超过超过0.3mg/l时,即可认为水体处于富营养时,即可认为水体处于富营养化状态化状态第18页/共54页3).水体富营养化的危害水体富营养化的危害 a)恶化水的感官性状;恶化水的感官性状;b)降低水中降低水中DO,致使水体自净能力减弱,致使水体自净能力减弱,导致水生生态破坏;导致水生生态破坏;c)产生有毒物质;产生有毒物质;d)影响供水水质并增加制水成本;影响供水水质并增加制水成本;e)最后结局:藻类死亡残体沉入水底,代最后结局:藻类死亡残体沉入水底,代谢堆积,湖泊逐渐变浅,直到成为死湖或沼谢堆积,湖泊逐渐变浅,直到成为死湖或沼泽泽第19页/共54页2.水体中植物营养
16、物质的来源水体中植物营养物质的来源 1)、农业退水、农业退水 2)、城市生活污水、城市生活污水 3)、工业废水、工业废水第20页/共54页3.防治水体受植物营养物质污染的途径防治水体受植物营养物质污染的途径合理使用肥料,防止流失。合理使用肥料,防止流失。降低工业废水中氮磷的排放量。降低工业废水中氮磷的排放量。粪便等有机物可先经沼气池处理后再作有粪便等有机物可先经沼气池处理后再作有机肥使用。机肥使用。生活污水可进行污灌或污水养殖水生生物生活污水可进行污灌或污水养殖水生生物后再排放。后再排放。城镇污水经处理达标后再排放。城镇污水经处理达标后再排放。第21页/共54页(四)毒物污染 1.重金属污染重
17、金属污染 环境污染研究中所说的重金属主要是指环境污染研究中所说的重金属主要是指Hg、Cd、Pd、Cr和和As 五毒金属元素五毒金属元素1)、来源、来源 水体中重金属主要来自于工矿企业排出的水体中重金属主要来自于工矿企业排出的废水。不同生产企业排放的污水中所含的重金废水。不同生产企业排放的污水中所含的重金属及其存在形态不一样。属及其存在形态不一样。第22页/共54页2)、水体中重金属污染的特点、水体中重金属污染的特点(A)、微生物不能降解重金属,相反,某些重)、微生物不能降解重金属,相反,某些重金属在微生物的作用下会转化成毒性更大的金金属在微生物的作用下会转化成毒性更大的金属化合物。属化合物。(
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