環(huán)境保護水資源水污染與防治第1頁/共82頁2023/4/182從《山水之間》你發(fā)現(xiàn)了什么問題？

第2頁/共82頁2023/4/183第四講水環(huán)境、水污染與防治第3頁/共82頁2023/4/184水資源短缺與水污染（問題）為何如此？（病因）有何危害？（并發(fā)癥和后遺癥）如何應對？（治療方法）視頻《國情備忘錄之蒼茫大地》

本節(jié)內(nèi)容第4頁/共82頁4/18/20235水資源地球上13.6億Km3，海水：97.3%；淡水：2.7%；可開發(fā)利用的淡水資源儲量約為400Km3，占全球淡水總量的0.3%。水的分布第5頁/共82頁4/18/20236第6頁/共82頁4/18/20237。降水量蒸發(fā)量第7頁/共82頁補充：在不同社會歷史時期,不同的生產(chǎn)力條件下,水資源的數(shù)量和質(zhì)量對人類社會的影響程度是不同的。在科學技術比較落后的時代,人們主要開發(fā)利用地表上的河湖水,所以世界主要文明發(fā)祥地也大多產(chǎn)生和發(fā)展于水資源豐富的大河流域.人類主要在沿河和沿湖地區(qū)發(fā)展。在科學技術比較發(fā)達的近現(xiàn)代,人們不僅能開發(fā)利用淺層地下水,陸續(xù)開采深層地下水,而且還開發(fā)了海水淡化技術.這樣人類生存和發(fā)展的空間大大拓展。城市的發(fā)展對于水資源的需求加大。第8頁/共82頁2023/4/189第9頁/共82頁水資源的數(shù)量會影響經(jīng)濟活動的規(guī)模第10頁/共82頁廣州武漢北京哈爾濱第11頁/共82頁

第6位：中國水資源總量占世界第6位。

80％：中國主要河流有五萬公里長，根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織的報告，80％的河流水質(zhì)遭到破壞而不能再維持魚類生存。

1/4：我國水資源人均占有量僅相當于世界人均水平1/4.

400多座：最新數(shù)據(jù)顯示（2010年3月29日）655個城市中現(xiàn)在有近400個城市缺水，其中約200個城市嚴重缺水。。

1750立方米：據(jù)預測，到2030年我國人口達到16億峰值時，人均水資源擁有量將減少到1760立方米，而1750立方米正是國際公認的用水緊張線。

2000億元：我國每年因缺水造成經(jīng)濟損失達2000億元以上。

400立方米：北京人均水資源量為400立方米，是世界人均水資源量的4%有關中國水資源的幾個數(shù)據(jù)第12頁/共82頁2023/4/1813北方河流干涸流域生態(tài)已經(jīng)出現(xiàn)惡化南方的沿海魚米之鄉(xiāng)因為污染，生物開始喪失棲息之地。大型水利工程的興建出現(xiàn)的河流斷流更加劇了流域生態(tài)環(huán)境惡化的可能性自然災害：2007年，四川春旱；重慶、云南等地相繼出現(xiàn)山洪及泥石流災害。2010新疆暴雪，西南旱災。中國進入水危機集中爆發(fā)期第13頁/共82頁水資源短缺的影響（1）制約經(jīng)濟發(fā)展（2）在一些地區(qū)還可能引發(fā)沖突

第14頁/共82頁我國水資源危機主要原因?1.人口的增加,經(jīng)濟的發(fā)展,需水量增加2.水資源的污染3.植被和濕地的破壞4.水資源的浪費，例如灌溉技術落后等第15頁/共82頁1.節(jié)約用水,提高水資源利用率2.治理水污染3.修建水利設施，實行跨流域調(diào)水(有風險，需充分論證)4.植樹造林，提高含蓄水源能力5.發(fā)展海水淡化技術解決我國水資源危機的措施？第16頁/共82頁發(fā)達國家70-80%中國30-40%大多采用漫灌發(fā)達國家80%中國50%，耗水量是發(fā)達國家6-9倍農(nóng)業(yè)用水有效利用率工業(yè)用水重復利用率第17頁/共82頁4/18/202318。南水北調(diào)路線示意第18頁/共82頁2023/4/1819一、水的性質(zhì)二、水循環(huán)三、水質(zhì)指標的一些基本概念四、水標準認識水一、水的性質(zhì)無色透明極好的溶劑（溶解空氣一般）除液氨外，比熱是所有固體和液體中最大的在4℃密度最大生命的重要物質(zhì)第19頁/共82頁2023/4/1820二、水的循環(huán)水的性質(zhì)基本不變第20頁/共82頁2023/4/18212、水的社會循環(huán)水的性質(zhì)不斷變化第21頁/共82頁2023/4/1822三、水質(zhì)指標：水質(zhì)指水的質(zhì)量。是指水與其所含雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的物理、化學和生物學的綜合特性衡量水質(zhì)的好壞，分為物理性指標、化學性指標、生物性指標三大類。物理性水質(zhì)指標：溫度、色度、渾濁度、透明度、嗅和味、電解率化學性水質(zhì)指標：pH、堿度、硬度、各種陽離子、各種陰離子、重金屬、溶解氧、化學需氧量、生化需氧量、總需氧量生物學水質(zhì)指標：細菌總數(shù)、總大腸菌群數(shù)、各種病原細菌、病毒等。第22頁/共82頁2023/4/1823幾個重要指標：

1.懸浮物

1）主要指：沙礫、懸浮固體、漂浮物

2）危害：

●減少陽光對水面的穿透能力，從而衰減了水面下的光合作用；●懸浮物的大量存在，堵塞魚類的腮，導致死亡；●可以吸附其他的污染物，進行協(xié)同的遷移。第23頁/共82頁2023/4/18242.生化需氧量（BOD——BiochemicalOxygenDemand）生活污水和工業(yè)廢水中所含的碳氫化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、木質(zhì)素等有機化合物，可在微生物作用下分解生成簡單的無機物CO2、H2O等。這些有機物在分解的過程中需消耗大量的溶解氧，因而稱為需氧污染物。第24頁/共82頁2023/4/1825BOD的危害—水體發(fā)黑變臭

在有氧條件下，好氧微生物氧化分解單位體積水中有機物所消耗的游離氧的數(shù)量。（mg/l）第25頁/共82頁2023/4/18263.化學需氧量（COD--ChemicalOxygenDemand）1)定義：在酸性條件下能夠?qū)⒂袡C物氧化為H20和C02，此時所測出的耗氧量。或者：用化學氧化劑氧化水中有機物時，所需氧化劑的數(shù)量2)特點：測定時間短，不受水質(zhì)限制。主要作為工業(yè)廢水的污染指標。3)COD＞BOD，COD與BOD的差值可表示不為微生物降解的有機物。第26頁/共82頁2023/4/18274、植物營養(yǎng)物是指促使水中植物生長，從而加速水體富營養(yǎng)化的各種物質(zhì)，主要指氮、磷。1)水體富營養(yǎng)化原理第27頁/共82頁2023/4/18282）水體富營養(yǎng)化的表現(xiàn)云南滇池九寨溝的水(五花池)第28頁/共82頁2023/4/18295.pH值：反映水的酸堿強弱的指標6.細菌污染指標：一般指大腸桿菌群數(shù)7.有毒物質(zhì)指標：

1)定義：指達到一定濃度后，對人體健康、水生生物的生長造成危害的物質(zhì)。

2)品種繁多，檢測內(nèi)容視具體情況而定8.溶解氧DO：來源受水溫影響第29頁/共82頁4/18/202330Ⅰ類：主要適用于源頭水、國家自然保護區(qū)；Ⅱ類：主要適用于集中式生活飲用水水源地一級保護區(qū)、珍貴魚類保護區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵場等；Ⅲ類：主要適用于集中式生活飲用水水源地二級保護區(qū)、一般魚類保護區(qū)及游泳區(qū)；Ⅳ類：主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)；Ⅴ類：主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。劣Ⅴ類的沒有使用價值1、《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002）四、主要的水質(zhì)標準第30頁/共82頁2023/4/18312.污水綜合排放標準：GB8978-88；分為兩類標準。

●Ⅰ類：對人體健康有長遠影響的污染物，共9種

●Ⅱ類：長遠影響小于Ⅰ類污染物，共有20種，依照排放水域分為3級標準進行控制。3.生活飲用水水質(zhì)標準：GB5749-85；共考核35項。*制定標準的原則

●衛(wèi)生安全可靠

●化學成分對人無害

●使用時不致造成其他不良影響。4.其他專項用水水質(zhì)標準漁業(yè)用水水質(zhì)標準、農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準、地面水環(huán)境質(zhì)量標準、風景游覽區(qū)水質(zhì)標準等第31頁/共82頁2023/4/1832水污染一、水污染的概念二、水污染的來源三、主要水污染物質(zhì)四、水污染的危害五、水污染控制第32頁/共82頁2023/4/1833

一、水污染定義

是指水體因某種物質(zhì)的介入而導致其化學、物理、生物或放射性方面特性的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。水體包括的范圍：1.公共給水、如家庭、商業(yè)及機關用水等。

2.農(nóng)業(yè)用水、如灌溉用水、牲畜用水等。3.水力用水、如水力發(fā)電等。4.工業(yè)用水、如冷卻用水、鍋爐用水及制造用水等。5.水產(chǎn)用水、如漁業(yè)養(yǎng)殖貝類，其它水產(chǎn)等。6.水運用水、如航運7.其它、如野生保護、游樂(親光、垂釣、劃船、游泳、露營)水污染第33頁/共82頁2023/4/1834三峽庫區(qū)及其上游的水污染第34頁/共82頁2023/4/1835三門峽水庫南岸一條通往庫區(qū)的地下排污管道三門峽大壩出水口處的水質(zhì)污染嚴重從農(nóng)田的側(cè)面斷層可以看到由于污水常年浸泡對土壤造成的破壞第35頁/共82頁2023/4/1836三門峽水庫上游的一條排污溝三門峽水庫上游南岸的一條排污溝旁，去年白天鵝留下的腳印清晰可見。第36頁/共82頁2023/4/1837蘇錫常水污染第37頁/共82頁2023/4/1838黃河蘭州段第38頁/共82頁2023/4/1839海洋污染第39頁/共82頁2023/4/1840看短片，對下面內(nèi)容有基本的了解我國的水污染與治理第40頁/共82頁4/18/202341一、廢水中污染物濃度大二、廢水成分復雜且不易凈化三、帶有顏色或異味四、廢水水量和水質(zhì)變化大二、水污染的主要來源點污染源工業(yè)廢水生活污水面污染源農(nóng)業(yè)面源污染城市徑流污染主要來自家庭、商業(yè)、學校、旅游服務業(yè)及其他城市公用設施，包括廁所沖洗水、廚房洗滌水、洗衣機排水、沐浴排水及其他排水等。生活污水中99.9%是水，固體物不到0.1%。含大量合成洗滌劑第41頁/共82頁4/18/2023421、城鎮(zhèn)暴雨徑流：二、水污染的主要來源（具體來講）

暴雨初下時、雨水徑流沖刷屋頂、地面街道、山坡地及溝渠，將污泥及有機物帶入水體中形成污染。

第42頁/共82頁4/18/2023432、城鎮(zhèn)污水：二、水污染的主要來源（具體來講）

包括家庭污水、商業(yè)、機關團體、學校及廢水量水大于3m^3/day)的單位廢水等。城鎮(zhèn)污水含有固體、糞便、油脂、廚余等，內(nèi)含有大量的病菌及有機物最易影響環(huán)境衛(wèi)生。家庭用的清潔劑、殺蟲劑及除草劑亦是城鎮(zhèn)污水之重要來源，且其毒性較強。

第43頁/共82頁4/18/2023443、畜牧廢水：二、水污染的主要來源（具體來講）

畜牧廢水的污染為國內(nèi)主要水污染源之一，其主要之來源為養(yǎng)豬場，每頭豬平均每日排放50公升的廢水及100克BOD(五天生化需氧量)，相當于3—5個人所排放的糞尿量。單濟南市的生豬存欄量208.2萬頭，與濟南市的總?cè)丝谙喈?，全國水平大致相似，如此龐大的?shù)量，若未經(jīng)處理即排于溝渠，不僅影響環(huán)境衛(wèi)生，而且導致河川、溝渠濁黑發(fā)生臭味，若在集水區(qū)上游更會形成水庫及湖泊的優(yōu)養(yǎng)化，導致飲用水污染，增加自來水廠的處理費用。

第44頁/共82頁4/18/2023454、工業(yè)廢水：二、水污染的主要來源（具體來講）工業(yè)廢水中的污染物可能來自原料、副料成品、中間產(chǎn)品、副產(chǎn)品或其它使用于工業(yè)制造之物料或能量，因此可造成水質(zhì)污染的來源包括生產(chǎn)過程中需要的大量用水如冷卻水、制造用水（超純水）、鍋爐用水、產(chǎn)品用水，及清潔用水等所產(chǎn)生的廢水及廠內(nèi)一般污水。工業(yè)廢水為目前我國主要水污染來源之一，每種工業(yè)所排放廢水的強度及污染物種類，隨工業(yè)類別制造方法及用水習慣而有不同，對國內(nèi)水體已造成不同程度的污染。

第45頁/共82頁4/18/2023465、農(nóng)業(yè)污染：二、水污染的主要來源（具體來講）近年來農(nóng)業(yè)普遍使用化學肥料，這些加進土壤之化學肥料如氮肥、磷肥等，若未完全為植物吸收而流失至排水中，導致河川養(yǎng)分太多形成優(yōu)養(yǎng)化，污染河川。農(nóng)業(yè)常用的殺蟲劑及除草劑亦呈污染源之一，農(nóng)藥的直接使用或經(jīng)由使用過的地區(qū)地表水的浸透或流動，而使地面或地下的水源受到農(nóng)藥的污染。部分農(nóng)藥對魚類或其它水生生物具有毒性。

第46頁/共82頁4/18/2023476、礦業(yè)污染：二、水污染的主要來源（具體來講）采礦時，為分離礦物，在選礦時均用水沖洗，此種沖洗水含有大量之泥砂，有時含有溶解性有毒物質(zhì)，如：銅、鐵、鋅、鉛等，形成重金屬的污染。礦物中之硫化物經(jīng)微生物分解成硫酸，因此洗礦廢水之酸性很強，具有腐蝕性，若這些廢水排入河川或湖泊等水體，會導致污染破壞生態(tài)平衡增加水源使用的困擾。

第47頁/共82頁4/18/2023487、垃圾滲出水：二、水污染的主要來源（具體來講）垃圾掩埋場滲出水，其水質(zhì)因垃圾種類，掩埋規(guī)模、掩埋方式及掩埋階段而異。垃圾掩埋初期，污染物濃度較高，以后隨掩埋時間而降低。垃圾掩埋場滲出水含有很高濃度的有機物，且濁度及色度很高，因此亦為水污染源之一。

第48頁/共82頁4/18/2023498、其它：二、水污染的主要來源（具體來講）森林采伐、農(nóng)業(yè)耕作、土木工程等人為因素會增加水體中之浮游物或溶解物。水泥工廠、化學工廠、鋼鐵廠及煤氣廠等排除之氣體及灰塵因降雨洗凈作用排入河川等，均可造成水污染問題。上述污染源中以城鎮(zhèn)污水、工業(yè)廢水及農(nóng)業(yè)污染最為重要。工業(yè)廢水中尤以制漿、染整、制革、店勿及食品業(yè)廢水污染最為嚴重。第49頁/共82頁4/18/2023501、懸浮物使水體變渾，影響水生植物的光合作用，吸附有機毒物、重金屬等，形成危害更大的復合污染物沉入水底，日久形成淤積，妨礙水上交通或減少水庫容量，增加挖泥負擔。排入水體后能在微生物作用下分解為簡單的無機物，在分解過程中消耗氧氣，使水體中的溶解氧減少。影響魚類和水生生物的生存，造成水體變黑發(fā)臭。三、主要的水污染物質(zhì)2、耗氧有機物第50頁/共82頁4/18/2023513、植物性營養(yǎng)物主要指含有氮、磷的無機、有機化合物，易引起水中藻類及其他浮游生物大量繁殖，形成富營養(yǎng)化，使自來水處理廠運行困難，造成飲用水的異味，嚴重時會使水中溶解氧下降，魚類大量死亡，甚至會導致湖泊的干涸滅亡。4、重金屬重金屬是具有潛在危害的重要污染物質(zhì)，從50年代前后日本出現(xiàn)的水俁病和骨痛病，均已查明是由于汞、鎘污染引起的公害病。重金屬的環(huán)境污染已受到人們極大的關注。第51頁/共82頁4/18/2023525、難降解有機物指難以被微生物降解的有機物，能在水中長期穩(wěn)定地存留，并通過食物鏈富集最后進入人體。它們中的一部分化合物即使在十分低的含量下仍具有致癌、致畸和致突變的作用。DDT等6、石油類主要來源于船舶廢水、工業(yè)廢水、海上石油開采及大氣石油烴沉降。它會阻止氧進入水中，妨礙水生植物的光合作用。同時，石油還會粘附在魚鰓上，使之呼吸困難直至死亡，還會抑制水鳥產(chǎn)卵和孵化。食用在含有石油的水中生長的魚類等水產(chǎn)品，會危及人體健康。第52頁/共82頁2023/4/1853四、水污染的危害1.公共衛(wèi)生事件：水俁病、癌癥村等。2.水產(chǎn)品的影響。3.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到影響4.生活供水的影響。5.經(jīng)濟上的其它損失：鋼造物腐蝕、景區(qū)價值降低等。第53頁/共82頁4/18/202354五、水污染控制1.水體的自凈(流水不腐，河水自清)2.水污染的控制模式第54頁/共82頁2023/4/1855污染物進入水體后，通過物理、化學、生物的作用，使污染物濃度降低或總量減少，將水體部分或全部恢復原狀。物理凈化作用：通過稀釋、擴散、混合、沉淀等作用，降低濃度，不減少總量?；瘜W凈化作用：通過化學反應使污染物的存在狀態(tài)發(fā)生變化，使污染物濃度降低。生物凈化作用：生物凈化作用可以降低污染物總量，是真正意義上的凈化。水體的自凈第55頁/共82頁2023/4/1856一條假定的被污染河流中生化需氧量和溶解氧的變化曲線

溶解氧耗氧復氧BOD

清潔區(qū)水質(zhì)惡化區(qū)恢復區(qū)清潔區(qū)-39-19019587797ppm2610141821012345678910（日）116135154174（公里）第56頁/共82頁2023/4/1857由溶解氧曲線可以看出：溶解氧與BOD有非常密切的關系。在污水未注入前，河水中溶解氧很高，污水注入后因分解作用耗氧，溶解氧從0點開始向下游逐漸降低，從0點流下2.5日，降至最低點。以后又回升，最后恢復到近于污水注入前的狀態(tài)。在污染河流中溶解氧曲線呈下垂狀，稱為溶解氧下垂曲線。第57頁/共82頁4/18/202358五、水污染控制基本控制模式——三級控制源頭控制污水集中處理尾水最終處置再利用/環(huán)境水體接管標準出水標準環(huán)境標準一級控制二級控制三級控制第58頁/共82頁4/18/2023592.1源頭控制

1．工業(yè)廢水

■優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、調(diào)整規(guī)劃布局

■清潔生產(chǎn)

單位產(chǎn)品耗水量（國外先進水平——國內(nèi)平均水平）

鋼鐵行業(yè)：3~5m3/t——70~100m3/t

油煉制行業(yè)：0.2m3/t——5~6m3/t

■就地處理：達到污水排放標準第59頁/共82頁4/18/202360

2．生活污水

■合理進行人口密度及分布規(guī)劃

■公眾教育現(xiàn)代水利的不利影響“綠色消費”、“綠色生活”：無磷洗衣粉2.1源頭控制第60頁/共82頁4/18/202361

3．面源水污染■城市徑流收集雨水利用減少硬質(zhì)地面增加綠化用地■農(nóng)村面源發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)減少土壤侵蝕合理利用農(nóng)藥截流農(nóng)業(yè)污水畜禽糞便處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)廢水及村鎮(zhèn)生活污水處理2.1源頭控制第61頁/共82頁4/18/2023622.2污水集中處理物理處理法化學處理法生物處理法主導：城市污水處理廠處理方法分類——第62頁/共82頁2023/4/1863廢水處理分為一、二、三級處理：一級處理是指除去水中的懸浮物、膠體、浮油，經(jīng)常采用中和、沉降、浮選、除油等方法。廢水經(jīng)一級處理后通常達不到排放標準。二級處理主要除去可以分解和氧化的有機物及部分懸浮固體，目前主要采用生物處理方法。三級處理是除去難以分解的有機物和無機物，處理方法有吸附、離子交換、化學法等。處理深度分類——第63頁/共82頁4/18/202364去除物質(zhì)——不溶性的、呈懸浮狀態(tài)的污染物。主要工藝——篩濾截留、重力分離、離心分離等。處理設備——格柵和篩網(wǎng)、沉砂池和沉淀池、氣浮裝置、離心機、旋流分離器等。■物理處理法2.2污水集中處理第64頁/共82頁4/18/202365格柵和篩網(wǎng)沉淀法：利用重力作用離心分離法：利用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力氣浮法：分離比重接近于水或小于水的污染物

第65頁/共82頁4/18/202366去除物質(zhì)——呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物。主要工藝——中和、混凝、化學沉淀、氧化還原、吸附、離子交換、膜分離等?！龌瘜W處理法2.2污水集中處理第66頁/共82頁4/18/202367微生物作用分為：好氧生物處理、厭氧生物處理多種處理方法、多個處理單元有機組合■生物處理法2.2污水集中處理第67頁/共82頁2023/4/1868

需氧生物處理法：利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復雜的有機物分解的方法

厭氧生物處理法：在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解，最后產(chǎn)生甲烷和二氧化碳等氣體。第68頁/共82頁4/18/202369好氧生物處理厭氧生物處理微生物好氧微生物兼性微生物和厭氧微生物產(chǎn)物無機物如CO2，H2O、NH3、PO43－、SO42－等中間產(chǎn)物以及CO2、H2、CH4、H2S、NH3等反應速率反應速度快，處理單位廢水所需處理設備較小反應速率慢，處理單位廢水所需處理設備較大處理方法活性污泥法、生物濾池生物轉(zhuǎn)盤等厭氧濾池、上流式厭氧污泥床反應器等處理對象中低濃度廢水高濃度廢水和污泥第69頁/共82頁4/18/202370第70頁/共82頁2023/4/1871活性污泥法活性污泥：將空氣連續(xù)鼓入曝氣池的廢水中，經(jīng)過一段時間后，水中就形成大量好氣性微生物的絮凝體，這絮凝體就是“活性污泥”。

主要設備是曝氣池和兩次沉淀池。

第71頁/共82頁2023/4/1872活性污泥法基本流程圖曝氣池二次沉淀池空氣進水回流污泥剩余污泥出水第72頁/共82頁4/18/202373常規(guī)工藝流程——2.2污水集中處理一級處理處理方法：物理法凈化效率：懸浮物60％~70%

有機物20％~40%二級處理處理方法：生物法凈化效率：有機物70％~90%三級處理處理方法：化學法、物化法凈化效率：滿足排放及回用需要巴黎的污水處理第73頁/共82頁4/18/202374

主要目的方法去除率預處理去除粗大SS和比重大的無機顆粒格柵沉砂池一級處理primarytreatment去除比重大的物質(zhì)沉淀池BOD5:20-30%SS:50-70%二級處理secondarytreatment去除呈膠體和溶解狀態(tài)的有機污染物質(zhì)活性污泥法和生物膜法SS:90%以上BOD5:75-95%TN:30％TP:10％三級處理tertiarytreatment去除殘留的污染物和營養(yǎng)物質(zhì)（N和P）及其它溶解物質(zhì)，細小SS、難降解有機物、微生物、鹽