农业生态与环境保护(第二版)第2节水污染及防治电子课件.ppt
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1、农业生态与环境保护(第二版)第2节水污染及防治电子课件 第八章第八章 农业环境污染及防治农业环境污染及防治第一节第一节 大气污染及防治大气污染及防治第二节第二节 水污染及防治水污染及防治第三节第三节 固体废弃物的处理与处置固体废弃物的处理与处置 第二节第二节 水污染及防治水污染及防治一、水资源概况一、水资源概况二、水污染的概念及分类二、水污染的概念及分类三、水污染的危害三、水污染的危害四、水污染的防治四、水污染的防治一、水资源概况一、水资源概况(一)世界水资源状况(一)世界水资源状况 世界上水的总储量约有世界上水的总储量约有1414亿立方公里,平铺在地球亿立方公里,平铺在地球表面上约有表面上约
2、有30003000米高。地球表面米高。地球表面7070被水覆盖,因此有被水覆盖,因此有人把地球说成是蓝色星球,又叫水球。地球上的水人把地球说成是蓝色星球,又叫水球。地球上的水97.297.2的水都分布在大洋和浅海中,这些咸水是人类无法直的水都分布在大洋和浅海中,这些咸水是人类无法直接利用的(海水淡化,成本高)。陆地上两极冰盖和高接利用的(海水淡化,成本高)。陆地上两极冰盖和高山冰川中的储水占总水量的山冰川中的储水占总水量的2.152.15,目前也无法直接利,目前也无法直接利用。余下的用。余下的0.650.65才是人类可直接利用的。从数字上可才是人类可直接利用的。从数字上可看出,水是丰富的,但可
3、利用的淡水资源是极其有限的。看出,水是丰富的,但可利用的淡水资源是极其有限的。人类用水量中,人类用水量中,2525的消费被用于工业,的消费被用于工业,7070以上则用于农场和牧场。农业是用水矛盾最突以上则用于农场和牧场。农业是用水矛盾最突出的领域。出的领域。当今世界的水资源分布十分不均。除了欧洲当今世界的水资源分布十分不均。除了欧洲因地理环境优越、水资源较为丰富以外,其他各因地理环境优越、水资源较为丰富以外,其他各洲都不同程度地存在一些严重缺水地区。洲都不同程度地存在一些严重缺水地区。非洲撒哈拉以南的内陆国家,没有一个国家不存在非洲撒哈拉以南的内陆国家,没有一个国家不存在严重缺水的问题;阿拉伯
4、联合酋长国被迫从严重缺水的问题;阿拉伯联合酋长国被迫从19841984年起每年起每年从日本进口雨水年从日本进口雨水20002000万立方米。万立方米。土耳其给幼发拉底河以及底格里斯河畔的大型水利土耳其给幼发拉底河以及底格里斯河畔的大型水利工程配备了地对空导弹,抵御军事袭击。工程配备了地对空导弹,抵御军事袭击。约旦盆地也潜伏着水的争端,那里许多蕴藏地被掠约旦盆地也潜伏着水的争端,那里许多蕴藏地被掠夺破坏,以致海水涌入,使地下水不能再为人所用。夺破坏,以致海水涌入,使地下水不能再为人所用。一、水资源概况一、水资源概况(二)中国的水资源状况(二)中国的水资源状况 我国水资源总储量约我国水资源总储量约
5、2.812.81万立方米,居世界第六万立方米,居世界第六位,但人均水资源量不足位,但人均水资源量不足24002400立方米,仅为世界人均占立方米,仅为世界人均占水量的水量的1/41/4,相当于美国的,相当于美国的1/5,1/5,前苏联的前苏联的1/7,1/7,加拿大的加拿大的1/481/48,世界排名,世界排名110110位,被列为全球位,被列为全球1313个人均水资源贫个人均水资源贫乏国家之一。全世界有乏国家之一。全世界有6060多个国家和地区严重缺水,三多个国家和地区严重缺水,三分之一的人口得不到安全用水。分之一的人口得不到安全用水。一、水资源概况一、水资源概况(三)江苏省的水资源状况(三
6、)江苏省的水资源状况 江苏跨江滨海,平原辽阔,湖泊众多。海岸线江苏跨江滨海,平原辽阔,湖泊众多。海岸线954954公里。全省大部分地区水系相当发达,水面面积达公里。全省大部分地区水系相当发达,水面面积达1.731.73万平方公里,水面所占比例之大,在全国各省中居首位。万平方公里,水面所占比例之大,在全国各省中居首位。其中尤其以长江以南的太湖平原和长江以北的里下河平其中尤其以长江以南的太湖平原和长江以北的里下河平原,大大小小的河流形成蛛网状,洪泽湖,分布极为稠原,大大小小的河流形成蛛网状,洪泽湖,分布极为稠密,为大面积的水网密集地带。长江是江苏省最大的河密,为大面积的水网密集地带。长江是江苏省最
7、大的河流,呈东西向横穿江苏省,省境内长度流,呈东西向横穿江苏省,省境内长度425425公里,将江公里,将江苏省分割为南北两部分。苏省分割为南北两部分。第二节第二节 水污染及防治水污染及防治二、水污染的概念及分类二、水污染的概念及分类(一)水污染的概念(一)水污染的概念 是指排入水体的污染物超过了该物质在水体中的是指排入水体的污染物超过了该物质在水体中的本本底含量底含量和和水体的环境容量水体的环境容量即即水体对污染物的净化能力水体对污染物的净化能力,因而引起水质恶化,水体生态系统遭到破坏,造成对水因而引起水质恶化,水体生态系统遭到破坏,造成对水生生物及人类生活与生产用水的不良影响。生生物及人类生
8、活与生产用水的不良影响。物理、化学性质或生物群落组成的变化,从而降低物理、化学性质或生物群落组成的变化,从而降低或破坏了水体的使用价值,使水体丧失原有功能的现象。或破坏了水体的使用价值,使水体丧失原有功能的现象。二、水污染的概念及分类二、水污染的概念及分类(二)水体污染分类(二)水体污染分类1.1.自然污染:自然污染:指自然界的地球化学异常所释放的物质给指自然界的地球化学异常所释放的物质给水体造成的污染,如温泉将某些盐类、重金属带入地表水体造成的污染,如温泉将某些盐类、重金属带入地表水;天然植物腐烂使有害物质影响水质等。水;天然植物腐烂使有害物质影响水质等。2.2.人为污染:人为污染:指人类活
9、动(生产、生活)产生的水体污指人类活动(生产、生活)产生的水体污染。人类活动产生造成水体污染的污染物主要是工业废染。人类活动产生造成水体污染的污染物主要是工业废水、生活污水和农业污水。水、生活污水和农业污水。通常所说的水体污染是指人为污染。通常所说的水体污染是指人为污染。随着工农业生产的发展,城镇的增加和扩随着工农业生产的发展,城镇的增加和扩大,城市生活污水、工农业生产废水大量排入水大,城市生活污水、工农业生产废水大量排入水体而造成污染,人类对大气和土壤的污染,经过体而造成污染,人类对大气和土壤的污染,经过降水和径流过程,污染物最终也进入水体,此外降水和径流过程,污染物最终也进入水体,此外还包
10、括石油和其他工业废水进入海洋而造成的水还包括石油和其他工业废水进入海洋而造成的水污染。污染。水体是水体是海洋、湖泊、河流、海洋、湖泊、河流、沼泽、水库、地沼泽、水库、地下水的下水的总称。总称。大的大的水体或水系可以由许多大小水体或水系可以由许多大小河流、湖泊河流、湖泊组成。组成。在环境科学中,在环境科学中,水体水体包括水,水中悬浮物、包括水,水中悬浮物、底泥以及水中生物。底泥以及水中生物。在环境污染的研究中,区分在环境污染的研究中,区分“水水”和和“水体水体”两个概念十分重要。两个概念十分重要。例如,在河流重金属污染的研究中,通过各例如,在河流重金属污染的研究中,通过各种途径进入水体的重金属污
11、染物易于从水中转移种途径进入水体的重金属污染物易于从水中转移到底泥里,水中的重金属含量一般都不高,但地到底泥里,水中的重金属含量一般都不高,但地沉积物中重金属很容易得到积累。若着眼于水,沉积物中重金属很容易得到积累。若着眼于水,似乎水污染并不严重,但是从整个水体看,污染似乎水污染并不严重,但是从整个水体看,污染就可能很严重。可见,就可能很严重。可见,水体污染不仅仅是水污水体污染不仅仅是水污染,还包括底泥污染和水生生物污染。染,还包括底泥污染和水生生物污染。二、水污染的概念及分类二、水污染的概念及分类(三)关于水体的自净作用(三)关于水体的自净作用 自然环境包括水环境对污染物质都有一定的承受能自
12、然环境包括水环境对污染物质都有一定的承受能力,称为力,称为环境容量环境容量。水体能够在环境容量的范围之内,在污染物进入水水体能够在环境容量的范围之内,在污染物进入水体后,依靠环境自身的作用而使污染物浓度自然降低或体后,依靠环境自身的作用而使污染物浓度自然降低或消除的过程即称为消除的过程即称为水体的自净作用水体的自净作用。水体的自净往往需。水体的自净往往需要一定的时间和条件,还与污染物的性质、浓度(或数要一定的时间和条件,还与污染物的性质、浓度(或数量)以及排放方式等有关,有三种。量)以及排放方式等有关,有三种。物理物理净化净化化学化学净化净化生物生物净化净化水体自净作用水体自净作用稀释稀释扩散
13、扩散沉淀沉淀挥发挥发氧化氧化还原还原分解分解凝聚凝聚中和中和生物活动生物活动水中的自净作作用水中的自净作作用水与大气间的自净作用水与大气间的自净作用水与底质间的自净作用水与底质间的自净作用底质中的自净作用底质中的自净作用在水中发生物理、在水中发生物理、化学、生物作用化学、生物作用气体的挥发、释放气体的挥发、释放和氧气溶入和氧气溶入沉淀和吸附沉淀和吸附微生物氧化分解微生物氧化分解自净作用按发生场所可分为自净作用按发生场所可分为4类:类:二、水污染的概念及分类二、水污染的概念及分类(三)关于水体的自净作用(三)关于水体的自净作用1.1.物理自净物理自净 污染物进入水体后,通过水的流动、使污污染物进
14、入水体后,通过水的流动、使污染物得到扩散、混合、稀释、挥发,改变污染物染物得到扩散、混合、稀释、挥发,改变污染物的物理性状和空间位置,使其在水体中降低浓度的物理性状和空间位置,使其在水体中降低浓度以至消除。以至消除。二、水污染的概念及分类二、水污染的概念及分类(三)关于水体的自净作用(三)关于水体的自净作用1.1.物理自净物理自净 2.2.物理化学自净物理化学自净 污染物在水体中通过中和、沉淀、氧化还原、化合污染物在水体中通过中和、沉淀、氧化还原、化合分解等物理化学变化,使污染物发生化学性质、形态、分解等物理化学变化,使污染物发生化学性质、形态、价态上的变化,从而改变污染物在水体的迁移能力和毒
15、价态上的变化,从而改变污染物在水体的迁移能力和毒性大小。性大小。二、水污染的概念及分类二、水污染的概念及分类(三)关于水体的自净作用(三)关于水体的自净作用1.1.物理自净物理自净 2.2.物理化学自净物理化学自净 3.3.生物自净生物自净 指悬浮和溶解于水体中的有机污染物在微生物的指悬浮和溶解于水体中的有机污染物在微生物的作用下,发生氧化分解,使其降低浓度、转化为简单、作用下,发生氧化分解,使其降低浓度、转化为简单、无害的无机物以至从水体中消除的过程。它还可以包括无害的无机物以至从水体中消除的过程。它还可以包括生物转化和生物富集等过程。生物转化和生物富集等过程。在水体自净中,生物自净在水体自
16、净中,生物自净占有主要的地位。占有主要的地位。(四)水体污染物(按危害性分)(四)水体污染物(按危害性分)1.1.无毒污染物无毒污染物(1 1)酸碱盐等无机物)酸碱盐等无机物(2 2)蛋白质、油类、脂肪等有机物)蛋白质、油类、脂肪等有机物 (1 1)()(2 2)虽无生物毒性,但含量过高会对人类或)虽无生物毒性,但含量过高会对人类或生态系统产生不良影响。生态系统产生不良影响。酸、碱物质使水体不能维持正常酸、碱物质使水体不能维持正常pHpH范围(范围(6.56.58.58.5)。含氮、磷的化合物,如合成洗涤剂及化肥等是)。含氮、磷的化合物,如合成洗涤剂及化肥等是营养物质,因过量会引起藻类疯长而使
17、水体缺氧。营养物质,因过量会引起藻类疯长而使水体缺氧。其他有机物因化学和微生物分解过程而消耗其他有机物因化学和微生物分解过程而消耗水体中的氧气,致使水体中溶解氧耗尽,水质恶水体中的氧气,致使水体中溶解氧耗尽,水质恶化。化。各种溶于水的无机盐类会造成水体含盐量增各种溶于水的无机盐类会造成水体含盐量增加,硬度增加,同样会影响某些生物的生长和造加,硬度增加,同样会影响某些生物的生长和造成农田盐渍化。成农田盐渍化。此外还影响工业用水和饮水水质,从而增加此外还影响工业用水和饮水水质,从而增加处理费用。处理费用。(四)水体污染物(按危害性分)(四)水体污染物(按危害性分)2.2.有毒污染物有毒污染物(1
18、1)无机有毒物质)无机有毒物质重金属污染物重金属污染物 HgHg(汞(汞)、Pb(Pb(铅铅)、Cr(Cr(铬铬)、CdCd(镉)、(镉)、As(As(砷砷)、Be(Be(铍铍)、Co(Co(钴钴)、Ni(Ni(镍镍)、Cu(Cu(铜铜)、Zn(Zn(锌锌)、Se(Se(硒硒)等等 As(As(砷砷)、Be(Be(铍铍)、Se(Se(硒硒)虽非重金属,但在环境虽非重金属,但在环境科学中考虑到科学中考虑到As(As(砷砷)、Se(Se(硒硒)的毒性和某些性质类似于的毒性和某些性质类似于重金属,重金属,Be(Be(铍铍)与人体健康关系密切因此常把它们列入与人体健康关系密切因此常把它们列入重金属讨论
19、范畴。重金属讨论范畴。对人体毒害最大的有对人体毒害最大的有5 5种:铅、汞、砷、镉、铬。种:铅、汞、砷、镉、铬。(四)水体污染物按污染物的危害性分为:(四)水体污染物按污染物的危害性分为:2.2.有毒污染物有毒污染物(1 1)有毒无机物质)有毒无机物质重金属污染物重金属污染物 无机阴离子无机阴离子 NONO2-2-(亚硝酸根)亚硝酸根)具有毒性,进入生物体内后易转具有毒性,进入生物体内后易转化为强致癌物质亚硝胺,在饮用水中不得检测出化为强致癌物质亚硝胺,在饮用水中不得检测出NONO2-2-,在腌制食品时的无氧环境中,盐中的在腌制食品时的无氧环境中,盐中的NONO3-3-有可能转变成有可能转变成
20、NONO2-2-,NONO3-3-(硝酸根)硝酸根)含量在水中以含量在水中以N N计不容许超过计不容许超过10mg/L10mg/L。CNCN(氰根)氰根)具强烈配合作用,能破坏细胞中氧化具强烈配合作用,能破坏细胞中氧化酶,造成人体缺氧呼吸困难,从而窒息死亡,人为排放酶,造成人体缺氧呼吸困难,从而窒息死亡,人为排放的因素主要来自化学、电镀、煤气、炼焦等工业排放的的因素主要来自化学、电镀、煤气、炼焦等工业排放的含氰废水,每升饮用水中含氰废水,每升饮用水中CNCN含量不能超过含量不能超过0.0lmg/L0.0lmg/L。(四)水体污染物按污染物的危害性分为:(四)水体污染物按污染物的危害性分为:2.
21、2.有毒污染物有毒污染物(1 1)有毒的无机物质)有毒的无机物质(2 2)有毒的有机物质)有毒的有机物质 包括包括有机农药、多氯联苯、多环芳烃有机农药、多氯联苯、多环芳烃等类有机物。等类有机物。共同特点是:极大多数为难降解有机物,或称持久共同特点是:极大多数为难降解有机物,或称持久性有机物。它们在水中的含量虽不高,但因在水体中残性有机物。它们在水中的含量虽不高,但因在水体中残留时间长、有蓄积性、可促进慢性中毒,造成留时间长、有蓄积性、可促进慢性中毒,造成致癌、致致癌、致畸、致突变畸、致突变等生理毒害。等生理毒害。第二节第二节 水污染及防治水污染及防治三、水污染的危害三、水污染的危害 水污染主要
22、来自工业废水、生活污水、农业废水等。水污染主要来自工业废水、生活污水、农业废水等。水污染可分为病原体污染、需氧物质污染、植物营养物水污染可分为病原体污染、需氧物质污染、植物营养物质污染、石油污染、热污染、放射性污染、盐类污染、质污染、石油污染、热污染、放射性污染、盐类污染、有毒化学物质污染等。有些污染物是可以用肉眼看出来有毒化学物质污染等。有些污染物是可以用肉眼看出来的,例如水污染后,有飘浮物、水变颜色、有异味等,的,例如水污染后,有飘浮物、水变颜色、有异味等,而有些污染物则需要测定。而有些污染物则需要测定。在湖泊、水库、海湾、水口,由于氮、磷等在湖泊、水库、海湾、水口,由于氮、磷等植物营养成
23、分大量积聚,使水生生物,特别是水植物营养成分大量积聚,使水生生物,特别是水藻类过分繁殖引起污染的现象,称为水体的富营藻类过分繁殖引起污染的现象,称为水体的富营养化。富营养化还可能使有些湖泊有贫营养湖变养化。富营养化还可能使有些湖泊有贫营养湖变为富营养湖,进一步发展为沼泽和干地。为富营养湖,进一步发展为沼泽和干地。水的分类和水质量水的分类和水质量1.1.依照依照地表水环境质量标准地表水环境质量标准(GB3838-2002GB3838-2002)中规)中规定,地面水使用目的和保护目标,中国地面水分五大定,地面水使用目的和保护目标,中国地面水分五大类。类。2.2.根据地下水水质现状、人体健康基准值及
24、地下水质根据地下水水质现状、人体健康基准值及地下水质量保护目标,并参照生活饮用水、工业、农业用水水量保护目标,并参照生活饮用水、工业、农业用水水质最高要求,划分为五类。质最高要求,划分为五类。3.3.海域的不同使用功能和保护目标,海水水质分四类。海域的不同使用功能和保护目标,海水水质分四类。各类水要分别符合国家有关质量标准。各类水要分别符合国家有关质量标准。地表水分五类地表水分五类一类:指未受任何污染的源头水。一类:指未受任何污染的源头水。二类:指重要的集中式生活饮用水源一级保护区及珍贵二类:指重要的集中式生活饮用水源一级保护区及珍贵的鱼类保护区、鱼虾产卵场。的鱼类保护区、鱼虾产卵场。三类:指
25、集中式生活饮用水源二级保护区及一般鱼类保三类:指集中式生活饮用水源二级保护区及一般鱼类保护区、游泳区。护区、游泳区。四类:一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。四类:一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。五类:一般农业用水区及一般景观要求的水域。五类:一般农业用水区及一般景观要求的水域。三、水污染的危害三、水污染的危害(一)水污染对人体健康的危害(一)水污染对人体健康的危害 水污染对人体健康造成的危害是严重的,水体受化水污染对人体健康造成的危害是严重的,水体受化学毒物污染后,通过饮用水或食物链造成中毒,如:学毒物污染后,通过饮用水或食物链造成中毒,如:甲基汞中毒(水俣病)、镉中毒甲
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