水污染控制技术 .ppt

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1、环境问题环境问题环境问题环境问题1.1 1.1 环境问题的定义与分类环境问题的定义与分类1.2 1.2 环境问题产生与原因环境问题产生与原因1.3 1.3 环境问题的实质与特点环境问题的实质与特点1.4 1.4 环境问题的发展趋势环境问题的发展趋势全球环境问题概述全球环境问题概述全球环境问题各论全球环境问题各论当代中国环境问题当代中国环境问题 解决环境问题的根本途径解决环境问题的根本途径 掌握概念掌握概念理解理解掌握掌握生态学基础 生态学的含义及其发展生态学的含义及其发展 生态系统生态系统生态系统的功能生态系统的功能 生态平衡与失调生态平衡与失调 生态学的一般规律生态学的一般规律 生态学在环境

2、保护中的应用生态学在环境保护中的应用理解理解掌握掌握掌握概念掌握概念授课教师：张晓慧授课教师：张晓慧授课教师：张晓慧授课教师：张晓慧E-mail:zxh215_E-mail:zxh215_第一节 天然水的组成和性质第二节 水质指标与水环境质量标准第三节 水环境污染、污染危害及污染源第四节 水体自净及污染物在水体中的迁 移、转化第五节 水污染控制技术理解理解掌握掌握天然水的组成和性质天然水的组成和性质1 1、溶解气体溶解气体：溶质粒径：溶质粒径小于小于1010-9-9m m，以，以分子状态分子状态存在于水中。存在于水中。分为分为主要气体主要气体和和微量气体微量气体。2 2、溶解性物质溶解性物质：

3、溶质粒径：溶质粒径小于小于1010-9-9m m，主要以，主要以离子形态离子形态存在于水中，分存在于水中，分主主 要离子、生物生成物（生源物质）、微量元素要离子、生物生成物（生源物质）、微量元素。主要离子主要离子：K K+、NaNa+、CaCa2+2+、MgMg2+2+、FeFe3+3+、ClCl-、SOSO4 42-2-、HCOHCO3 3-、COCO3 32-2-生物生成物（生源物质）生物生成物（生源物质）：POPO4 43-3-、NONO3 3-、NONO2 2-、NHNH4 4+微量元素微量元素：BrBr、I I、F F，以及含量极微的元素及放射性元素，以及含量极微的元素及放射性元素3

4、 3、胶体物质胶体物质：溶质粒径为：溶质粒径为1010-9-9m m1010-7-7m m时，属于胶体溶液，分为时，属于胶体溶液，分为无机胶体无机胶体 和和有机胶体有机胶体。4 4、悬浑物质悬浑物质：溶质点粒径：溶质点粒径1010-7-7m m，为，为悬浊液或悬浮液悬浊液或悬浮液，分为，分为细菌、藻类细菌、藻类 及原生动物、泥沙、粘土和其他不溶物质及原生动物、泥沙、粘土和其他不溶物质。一、天然水的组成一、天然水的组成一、天然水的组成一、天然水的组成N2、O2、CO2；CH4、H2、H2S天然水的组成和性质天然水的组成和性质二、各类天然水的水质特点二、各类天然水的水质特点二、各类天然水的水质特点

5、二、各类天然水的水质特点河水河水组成取决于地区条件；组成取决于地区条件；水中杂质少，矿化度低；水中杂质少，矿化度低；雨水的雨水的PH值在值在5.67.0。河水的化学成分受多种因素影响；河水的化学成分受多种因素影响；含盐量多在含盐量多在100200mg/L,500mg/L;丰水期浑浊度与细菌含量更增高，盐类含量和硬度下降；丰水期浑浊度与细菌含量更增高，盐类含量和硬度下降；枯水期水量少，流速减慢，盐类和硬度升高。枯水期水量少，流速减慢，盐类和硬度升高。水质较软，水质较软，pH值低，盐类浓度不大；值低，盐类浓度不大；组成与其所处环境的各种条件切相关。组成与其所处环境的各种条件切相关。undergro

6、und water)surface water)一般感官性质较好，温度较低且一般感官性质较好，温度较低且变化幅度小，所含细菌少，悬浮变化幅度小，所含细菌少，悬浮物少，矿物质较多，水较硬是比物少，矿物质较多，水较硬是比较好的水源较好的水源。天然水的组成和性质天然水的组成和性质3 3、天然水的缓冲能力天然水的缓冲能力三、天然水的性质三、天然水的性质三、天然水的性质三、天然水的性质1、碳酸平衡碳酸平衡2、天然水中的碱度和酸度天然水中的碱度和酸度2-+碱度碱度，指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，即能接受质子，指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，即能接受质子H+的物质总量。的物质总量。酸度酸度，只

7、水中能与强碱发生中和作用的全部物质，即能放出，只水中能与强碱发生中和作用的全部物质，即能放出H+或经或经过水解时声称过水解时声称H+的物质总量。的物质总量。（1）CO2HCO3CO32-缓冲体系缓冲体系（2）Ca2+CaCO3体系体系（3）离子交换缓冲系统）离子交换缓冲系统水质指标和水环境质量标准水质指标和水环境质量标准一、水体概念一、水体概念一、水体概念一、水体概念1、含义含义：河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、海洋的总称；河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、海洋的总称；水体当作包括水中的悬浮物、溶解物质、底泥和水生生物等水体当作包括水中的悬浮物、溶解物质、底泥和水生生物等完整的完整的生态系统生态

8、系统。2、分类分类：水水体体海洋水体海洋水体陆地水体陆地水体地表水体地表水体地下水体地下水体类类型型区区域域二、水质指标二、水质指标二、水质指标二、水质指标1、物理性水质指标物理性水质指标2、化学性水质指标化学性水质指标3、生物学水质指标生物学水质指标水温、色度、嗅和味、浑浊度、透明度、总固体、悬浮水温、色度、嗅和味、浑浊度、透明度、总固体、悬浮固体、可见固体、电导率等固体、可见固体、电导率等pH值、硬度、碱度、各种阴阳离子、总含盐量、含氮化值、硬度、碱度、各种阴阳离子、总含盐量、含氮化合物，一般有机物；合物，一般有机物；有毒物质；有关氧的平衡指标有毒物质；有关氧的平衡指标细菌总数、总大肠菌群

9、、粪大肠菌群细菌总数、总大肠菌群、粪大肠菌群水质指标和水环境质量标准水质指标和水环境质量标准三、水环境质量标准三、水环境质量标准三、水环境质量标准三、水环境质量标准1、地表水环境质量标准地表水环境质量标准：水质指标和水环境质量标准水质指标和水环境质量标准三、水环境质量标准三、水环境质量标准三、水环境质量标准三、水环境质量标准 standardofwaterenvironmentalqualitystandardofwaterenvironmentalquality 2、污水排放标准污水排放标准：standardofwaterpollutantsdischarge 适用于排放污水和废水的一切企业

10、事业单位，并将排放的污染物按其性适用于排放污水和废水的一切企业事业单位，并将排放的污染物按其性质分为二类：质分为二类：第一类污染物是指能在环境或动植物体内积累，对于人体将抗产生长远第一类污染物是指能在环境或动植物体内积累，对于人体将抗产生长远不良影响者，其最高允许排放浓度必须符合排放标准，且不得用稀释法代替不良影响者，其最高允许排放浓度必须符合排放标准，且不得用稀释法代替必要的恶处理。必要的恶处理。第二类污染物是指长远影响小于第一类污染物的，在排污单位排出口取第二类污染物是指长远影响小于第一类污染物的，在排污单位排出口取样，其最高允许排放浓度必须符合排放标准规定，允许稀释法降低浓度。样，其最高

11、允许排放浓度必须符合排放标准规定，允许稀释法降低浓度。水环境污染、污染危害及污染源水环境污染、污染危害及污染源一、水环境污染及污染物一、水环境污染及污染物一、水环境污染及污染物一、水环境污染及污染物1、化学性污染化学性污染水环境（水体污染）是指人类活动排放的污染物进入水体，其数量超过水环境（水体污染）是指人类活动排放的污染物进入水体，其数量超过了水体的自净能力，使水和水体底质的理化特性和水环境中的生物特性、组了水体的自净能力，使水和水体底质的理化特性和水环境中的生物特性、组成等发生改变，从而影响水的使用价值，造成水质恶化，乃至危害人体健康成等发生改变，从而影响水的使用价值，造成水质恶化，乃至危

12、害人体健康或破坏生态环境的现象。或破坏生态环境的现象。常见的化学性污染有：酸碱污染、重金属污染、非金属毒物污染、需氧常见的化学性污染有：酸碱污染、重金属污染、非金属毒物污染、需氧性有机物污染和营养物质污染等。性有机物污染和营养物质污染等。2、物理性污染物理性污染常见的物理性污染有：悬浮物污染、热污染、放射性污染等。常见的物理性污染有：悬浮物污染、热污染、放射性污染等。3、生物性污染生物性污染水体受生物性致病因子污染后，居民常通过饮用、接触等途径引起介水水体受生物性致病因子污染后，居民常通过饮用、接触等途径引起介水传染病的暴发流行，对人体健康造成危害。最常见的疾病包括霍乱、伤寒、传染病的暴发流行

13、，对人体健康造成危害。最常见的疾病包括霍乱、伤寒、痢疾、肝炎等肠道传染病及血吸虫病、贾第虫病等寄生虫病。痢疾、肝炎等肠道传染病及血吸虫病、贾第虫病等寄生虫病。（1）破坏水体美观，影响水面复氧；）破坏水体美观，影响水面复氧；（2）降低光的穿透力，妨碍光合作用；）降低光的穿透力，妨碍光合作用；（3）堵塞鱼鳃，形成污泥厌氧环境；）堵塞鱼鳃，形成污泥厌氧环境；（4）吸附污染物，扩大污染区域。）吸附污染物，扩大污染区域。火力发电站、核电站及其他工业火力发电站、核电站及其他工业产生的热废水污染江河、湖泊，可使产生的热废水污染江河、湖泊，可使水温升高，溶解氧减少，鱼发育受到水温升高，溶解氧减少，鱼发育受到阻

14、碍，甚至死亡，亦可使水中存在某阻碍，甚至死亡，亦可使水中存在某些有毒物质如氯化钾、异狄氏剂的毒些有毒物质如氯化钾、异狄氏剂的毒性增加以及加剧富营养化作用。性增加以及加剧富营养化作用。放射性物质半减期长，可通过食物链富集，放射性物质半减期长，可通过食物链富集，随水和食物进入人体，能在一定部位积累，随水和食物进入人体，能在一定部位积累，可引起遗传变异或癌症。可引起遗传变异或癌症。二、水环境污染的危害二、水环境污染的危害二、水环境污染的危害二、水环境污染的危害1.严重影响人的健康严重影响人的健康2.水污染造成水生生态系统破坏水污染造成水生生态系统破坏3.水污染加剧了缺水状况水污染加剧了缺水状况4.水

15、污染危害农作物生长水污染危害农作物生长水环境污染、污染危害及污染源水环境污染、污染危害及污染源三、水体污染源三、水体污染源三、水体污染源三、水体污染源 waterbodypollutionsourceswaterbodypollutionsources 1、点源污染源点源污染源pointPollutionsourcespointPollutionsources2、面污染源、面污染源 areapollutionsourcesareapollutionsources水体自净及污染物在水体中的迁移、转化水体自净及污染物在水体中的迁移、转化一、水体自净一、水体自净一、水体自净一、水体自净 self-p

16、urificationofwaterbodiesself-purificationofwaterbodies 水体的自净是指受污染的水体在水体的自净是指受污染的水体在自然条件的作用自然条件的作用下，使污染物下，使污染物浓度浓度和和毒性毒性逐渐逐渐降低降低，使水体，使水体基本上基本上或或完全地完全地恢复恢复到原来的状态的现象。到原来的状态的现象。1物理净化物理净化(稀释、扩散、混合、沉淀、挥发稀释、扩散、混合、沉淀、挥发)排污口排污口取水点取水点ABABX距离距离完完全全混混合合断断面面控制断面控制断面污污染染浓浓度度最最大大污污染染断断面面河流河流L计算计算L全混全混水体自净及污染物在水体中的

17、迁移、转化水体自净及污染物在水体中的迁移、转化一、水体自净一、水体自净一、水体自净一、水体自净 self-purificationofwaterbodiesself-purificationofwaterbodies 水体的自净是指受污染的水体在水体的自净是指受污染的水体在自然条件的作用自然条件的作用下，使污染物下，使污染物浓度浓度和和毒性毒性逐渐逐渐降低降低，使水体，使水体基本上基本上或或完全地完全地恢复恢复到原来的状态的现象。到原来的状态的现象。1物理净化物理净化(稀释、扩散、混合、沉淀、挥发稀释、扩散、混合、沉淀、挥发)2化学净化化学净化(氧化还原、酸碱反应、分解化合、吸附与凝聚氧化还原

18、、酸碱反应、分解化合、吸附与凝聚)铁、锰等重金属离子铁、锰等重金属离子沉降沉降O3 某些污染物某些污染物(S2-SO42-)，酸性环境，易溶性化合物，酸性环境，易溶性化合物迁移迁移 某些污染物，中性或碱性，生成难溶化合物某些污染物，中性或碱性，生成难溶化合物沉降沉降 酸碱反应酸碱反应：改变水体：改变水体PH值，引起污染物存在形式改变值，引起污染物存在形式改变吸附与凝聚吸附与凝聚：天然水中的胶体和悬浮物质微粒，吸附和凝聚水中污物，：天然水中的胶体和悬浮物质微粒，吸附和凝聚水中污物，随较小的胶体仍然随水流迁移，沿水流方向慢慢扩散；而颗粒大的胶体则随较小的胶体仍然随水流迁移，沿水流方向慢慢扩散；而颗

19、粒大的胶体则逐渐沉降。逐渐沉降。（物理化学净化）（物理化学净化）水体自净及污染物在水体中的迁移、转化水体自净及污染物在水体中的迁移、转化一、水体自净一、水体自净一、水体自净一、水体自净 self-purificationofwaterbodiesself-purificationofwaterbodies 水体的自净是指受污染的水体在水体的自净是指受污染的水体在自然条件的作用自然条件的作用下，使污染物下，使污染物浓度浓度和和毒性毒性逐渐逐渐降低降低，使水体，使水体基本上基本上或或完全地完全地恢复恢复到原来的状态的现象。到原来的状态的现象。1物理净化物理净化(稀释、扩散、混合、沉淀、挥发稀释、扩

20、散、混合、沉淀、挥发)2化学净化化学净化(氧化还原、酸碱反应、分解化合、吸附与凝聚氧化还原、酸碱反应、分解化合、吸附与凝聚)3生物净化：水生生物、微生物的生命活动生物净化：水生生物、微生物的生命活动O2NO3-硝酸硝酸细菌细菌CO2NH3PO43-H2O亚硝酸亚硝酸细菌细菌NO2-O2腐生细菌腐生细菌废水废水可沉可沉固体固体相互交织相互交织起主导作用由污染物性质和水体的水文学和生物学特征决起主导作用由污染物性质和水体的水文学和生物学特征决定定广义水体的自净指三者作用，狭义上指微生物的氧化分解广义水体的自净指三者作用，狭义上指微生物的氧化分解物理净化和化学净化改变污染物的存在形态和存在场所，物理

21、净化和化学净化改变污染物的存在形态和存在场所，降低其在水中的存在浓度；生物化学净化可使污染物总量降降低其在水中的存在浓度；生物化学净化可使污染物总量降低，使水体得到真正的净化低，使水体得到真正的净化水体自净及污染物在水体中的迁移、转化水体自净及污染物在水体中的迁移、转化二、污染物在水体中的迁移、转化二、污染物在水体中的迁移、转化二、污染物在水体中的迁移、转化二、污染物在水体中的迁移、转化1、水体富营养化过程水体富营养化过程控制富营养化发生的指标是：水体中控制富营养化发生的指标是：水体中氮氮03mg/L，磷磷6pH9我国工业废水中几种污染物最高允许排放浓度我国工业废水中几种污染物最高允许排放浓度

22、HgCl2 +CH4 CH3HgCl +HCl微生物微生物重金属元素是无机有毒物质的主要组成部分，具有潜在危重金属元素是无机有毒物质的主要组成部分，具有潜在危害的重要污染物。目前环境中所有的重金属：害的重要污染物。目前环境中所有的重金属：Hg、Cd、Cr、Pb以及类金属以及类金属As等，其次为等，其次为Cu、Zn、Co、Ni等。等。分类：（按照物质运动的形式）分类：（按照物质运动的形式）机械迁移、物理化学迁移、生物迁移机械迁移、物理化学迁移、生物迁移机械迁移：溶解态、颗粒态机械迁移：溶解态、颗粒态被水流机械搬运被水流机械搬运服从水力服从水力学学物理化学迁移：简单离子、配离子或可溶性分子物理化学

23、迁移：简单离子、配离子或可溶性分子迁移与迁移与转转化化决定存在形式、富集状况和潜在的生态危害程度。决定存在形式、富集状况和潜在的生态危害程度。物理化学迁移的三种作用：物理化学迁移的三种作用：沉淀作用：沉淀作用：水解反应水解反应生成氢氧化物、硫化物或碳酸盐生成氢氧化物、硫化物或碳酸盐沉淀沉淀吸附作用吸附作用:重金属重金属(+)+胶体胶体(-)易富集在排水口下游易富集在排水口下游氧化还原作用：影响重金属的价态存在氧化还原作用：影响重金属的价态存在生物迁移：重金属通过生物体的新沉代谢、生长、死亡实现生物迁移：重金属通过生物体的新沉代谢、生长、死亡实现的迁移，很复杂，服从生物学规律。的迁移，很复杂，服从生物学规律。3、有机物在水中的转化有机物在水中的转化有机物污染物O3细菌机体无机物水面复氧厌氧分解光合作用