第3章水体环境.ppt

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1、第一节第一节 自然界的水资源自然界的水资源一、水圈与水资源一、水圈与水资源1 水圈定义：水圈定义：水圈指地球上被水和冰雪所占有或覆水圈指地球上被水和冰雪所占有或覆盖而构成的圈层盖而构成的圈层。2 水资源定义：水资源定义：广义上讲，指地球水圈中多个环节、广义上讲，指地球水圈中多个环节、多种形态的水，即多种形态的水，即水圈中所有的水体水圈中所有的水体(包括海洋、包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水及大气中的水河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水及大气中的水分分)。但目前人类重点调查、评价、开发利用和保。但目前人类重点调查、评价、开发利用和保护的水资源多指狭义的水资源亦通常所指参与自护的水资源多指狭义

2、的水资源亦通常所指参与自然界水循环、通过陆海间水分交换、陆地上逐年然界水循环、通过陆海间水分交换、陆地上逐年可得到更新的可得到更新的淡水资源。淡水资源。3、地球上水的分布、地球上水的分布 地球上的水资源总量为 13.6 108km3,海水占97.41，淡水储量约为400104km3,仅占不足0.3%。二、水资源特性及我国水资源的特点二、水资源特性及我国水资源的特点1 水资源特性：水资源特性：维护生态平衡和环境的基本要素维护生态平衡和环境的基本要素 利用的广泛性和不可代替性利用的广泛性和不可代替性 经济上的两重性（经济上的两重性（水的可供利用及可能引起的灾害水的可供利用及可能引起的灾害）补给上的

3、循环性补给上的循环性 时空分配上的可变性时空分配上的可变性2 我国水资源的特点我国水资源的特点 1)水资源总量多，人均占有量少水资源总量多，人均占有量少 2)地区分配不均，水土资源不平衡地区分配不均，水土资源不平衡 3)年内季节分配不均，年际变化很大年内季节分配不均，年际变化很大 4)部分河流含沙量大部分河流含沙量大 一、天然水水质一、天然水水质 1 天然水的化学成分天然水的化学成分 (1)溶解气体溶解气体 (2)主要离子：主要离子：(3)微量元素：微量元素：Br溴、溴、F、I、Fe、Cu、Ni镍、镍、Ti、Pb、Zn、Mn、V 钒、钒、Ba钡钡 (4)生物生成物：生物生成物：NH4、HPO4

4、、H2PO4、(5)胶体胶体 (6)悬浮物质：硅、铝酸盐颗粒、砂粒、粘土。悬浮物质：硅、铝酸盐颗粒、砂粒、粘土。主要阴离子：主要阴离子：Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-主要阳离子：主要阳离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+二二 水体污染水体污染1 水污染定义：水污染定义：1984年颁布的年颁布的中华人民共和国水污染防治法中华人民共和国水污染防治法中说明，水污染即指中说明，水污染即指“水体因某种物质的介入而导水体因某种物质的介入而导致其物理、化学、生物或者放射性等方面特性的改致其物理、化学、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或破坏变，从而影响水的有效利

5、用，危害人体健康或破坏生态环境，造成水质恶化的现象。生态环境，造成水质恶化的现象。”2 污染物与污染源污染物与污染源 向水体排放污染物的场所、设备、装置和途径统称水体污向水体排放污染物的场所、设备、装置和途径统称水体污染源。染源。自然污染源自然污染源 人为污染源人为污染源：按人类活动方式：按人类活动方式：工业、农业、生活工业、农业、生活 污染源污染源 按排放污染物空间分布方式，可分为按排放污染物空间分布方式，可分为点源点源 和和非非 点源。点源。3 污染源的特点污染源的特点 工业污染源：工业污染源：SS（固体悬浮物）含量高，）含量高，1003000mg/L左右左右 COD可达可达4001000

6、mg/L，BOD可达可达2005000mg/L 酸碱度变化大，酸碱度变化大，pH在在213之间之间 温度高达温度高达40以上可造成热污染以上可造成热污染 易燃，含低沸点的挥发性液体，易酿成水面火灾易燃，含低沸点的挥发性液体，易酿成水面火灾 含多种多样有毒有害成分：酚、氰、油、农药、多环含多种多样有毒有害成分：酚、氰、油、农药、多环芳烃、染料、重金属芳烃、染料、重金属(Hg、Cr、Cd、As等等)，放射性等，放射性等 农业污染源：农业污染源：污水面广、分散、难收集、难治理。污水面广、分散、难收集、难治理。有机质、植物营养素、病原微生物、有机质、植物营养素、病原微生物、悬浮物及杂质含量高悬浮物及杂

7、质含量高 含较高的化肥、农药含较高的化肥、农药过量施用农过量施用农药污染水体药污染水体过量施用化过量施用化肥污染水体肥污染水体 生活污染源：生活污染源：水质成分有日变化规律，含水质成分有日变化规律，含N、P 高；高；产生恶质、腐臭和阴沟臭，产生恶质、腐臭和阴沟臭，不能直接农灌。不能直接农灌。过量使用洗过量使用洗涤剂涤剂过量使用洗衣粉把剩饭倒入把剩饭倒入下水道下水道河边洗车生活垃圾生活垃圾堆于河边堆于河边4 水体污染物水体污染物 化学污染物：化学污染物：无机无毒物质：颗粒物、无机无毒物质：颗粒物、矿渣、粉尘；酸碱盐类物质；氮磷矿渣、粉尘；酸碱盐类物质；氮磷 等营养物质；等营养物质；无机有毒物质：

8、非重金属：氰氟硫的化合物；重金属：无机有毒物质：非重金属：氰氟硫的化合物；重金属：HgHg、CdCd、CrCr、PbPb、As;As;有机无毒物质：需氧有机物：蛋白质、氨基酸等；有机无毒物质：需氧有机物：蛋白质、氨基酸等；有机有毒物质：易分解：酚、苯、醛、有机磷；难分解：有机有机有毒物质：易分解：酚、苯、醛、有机磷；难分解：有机氯、多环芳烃、多氯联苯；致臭物、致色物等氯、多环芳烃、多氯联苯；致臭物、致色物等 生物污染物：生物污染物：细菌、病毒、原生动物、原生蠕虫细菌、病毒、原生动物、原生蠕虫 放射性物质：放射性物质：天然放射性物质天然放射性物质 人工放射性物质人工放射性物质（4）热污染）热污染

9、1 物理指标物理指标 浊度、透明度、色、味、溴、悬浮物、电导率、硬度浊度、透明度、色、味、溴、悬浮物、电导率、硬度 2 化学指标化学指标 pH值、硬度、有机物、有机毒物、无机毒物等。值、硬度、有机物、有机毒物、无机毒物等。有机物测定指标：有机物测定指标：化学需氧量化学需氧量(COD)(Chemical Oxygen Demand)定义：指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量定义：指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量(mg/L)。生化需氧量生化需氧量(BOD)(Bio-Chemical Oxygen Demand)定义：指在好气条件下，微生物分解水中有机物质的生物化定义：指在好气条

10、件下，微生物分解水中有机物质的生物化学过程中所需溶解氧的量，是反映水体中有机污染程度的学过程中所需溶解氧的量，是反映水体中有机污染程度的综合指标之一。综合指标之一。溶解氧溶解氧(DO)(Dissolved Oxygen)溶解于水中的分子氧，一般以每升所含氧的毫克数表示溶解于水中的分子氧，一般以每升所含氧的毫克数表示(mg/L)。3 微生物学指标微生物学指标 反映水体受生物性污染的过程及饮用水的卫生安全程度，反映水体受生物性污染的过程及饮用水的卫生安全程度，指标包括指标包括：细菌总数细菌总数：100个/ML (饮用水卫生标准)大肠菌群：大肠菌群：3个/L (饮用水卫生标准)2000个/L (地面

11、水标准中类水体标准)四、水体自净四、水体自净 废水排入水体会造成严重的危害、但从另一方废水排入水体会造成严重的危害、但从另一方面看。水体也有一定的自身净化废水中污染物质面看。水体也有一定的自身净化废水中污染物质的能力。的能力。水体受到废水污染后，逐渐从不洁变清的过程，水体受到废水污染后，逐渐从不洁变清的过程，称为水体自净。称为水体自净。水体自净主要包括以下过程：水体自净主要包括以下过程：稀释沉淀分解氧化病源体的死亡稀释沉淀分解氧化病源体的死亡第三节第三节水体主要污染类型1、水体富营养化、水体富营养化 (1)定义定义 由于氮、磷等植物营养物质含量过多而引起的水质污染现象称由于氮、磷等植物营养物质

12、含量过多而引起的水质污染现象称为水体富营养化为水体富营养化，一般发生在湖泊、江河、海湾等缓流水体中。，一般发生在湖泊、江河、海湾等缓流水体中。(2)类型类型 天然富营养化天然富营养化：湖泊演变的自然过程，湖泊形成的幼年时期，：湖泊演变的自然过程，湖泊形成的幼年时期，均处于贫营养状态，随着时间的推移和环境的变化，逐渐使湖均处于贫营养状态，随着时间的推移和环境的变化，逐渐使湖水中营养物质的浓度增加，其来源：为天然因素。水中营养物质的浓度增加，其来源：为天然因素。a.天然降水天然降水b.地表土壤的侵蚀、淋溶地表土壤的侵蚀、淋溶c.浮游动植物生长、死亡、分解、释放浮游动植物生长、死亡、分解、释放。人为

13、富营养化人为富营养化：由于工农业生产的迅速发展，使营养物质大：由于工农业生产的迅速发展，使营养物质大量进入湖泊水体，加速了湖泊演化的过程，其量进入湖泊水体，加速了湖泊演化的过程，其来源来源：a.城市生活污水带来大量城市生活污水带来大量N、P；含磷洗涤剂含磷洗涤剂 b.农村施用的化肥、牲畜粪便，经面源污染而进入。农村施用的化肥、牲畜粪便，经面源污染而进入。天然富营养化与人为富营养化的共同点与不同点天然富营养化与人为富营养化的共同点与不同点共同点共同点：都是由于水体中都是由于水体中N、P富集，引起水体富集，引起水体DO下降、恶化；下降、恶化；不同点不同点：天然富营养化是湖泊水体生长、发育、老化、消

14、亡整天然富营养化是湖泊水体生长、发育、老化、消亡整个生命史中必须过程，经历时间漫长，需以个生命史中必须过程，经历时间漫长，需以地质年代或世纪地质年代或世纪来来描述，人为富营养化因人类排放含有描述，人为富营养化因人类排放含有N、P的工农业生活污水所的工农业生活污水所致，致，演化速度极快，短时间演化速度极快，短时间内可使湖泊由贫变富。内可使湖泊由贫变富。(3)特特 征征 浮游生物大量繁殖，水中溶解氧含量降低。浮游生物大量繁殖，水中溶解氧含量降低。水体中藻类的种类减少，个体迅速增加水体中藻类的种类减少，个体迅速增加;因占优势的浮游藻类颜色不同，水面往往呈现蓝、红、因占优势的浮游藻类颜色不同，水面往往

15、呈现蓝、红、棕、乳白等颜色，海水中出现叫棕、乳白等颜色，海水中出现叫“赤湖赤湖”、淡水中称、淡水中称“水水华华”。(4)危危 害害 DO降低，使鱼类难以生存。降低，使鱼类难以生存。藻类种类减少，危及鱼类生存。因有些藻类有胶质膜，藻类种类减少，危及鱼类生存。因有些藻类有胶质膜，有的甚至有毒，不能成为良好的饵料。有的甚至有毒，不能成为良好的饵料。危害水源，硝酸盐、亚硝酸盐对人、畜都有害。危害水源，硝酸盐、亚硝酸盐对人、畜都有害。加快湖泊老化的进程。加快湖泊老化的进程。赤潮赤潮:是水体中某些微小的浮游植物、原生动物或是水体中某些微小的浮游植物、原生动物或细菌，在一定的环境条件下突发性地增殖和聚集，细

16、菌，在一定的环境条件下突发性地增殖和聚集，引起一定范围内一段时间中水体变色现象。通常引起一定范围内一段时间中水体变色现象。通常水体颜色因赤潮生物的数量、种类而呈红、黄、水体颜色因赤潮生物的数量、种类而呈红、黄、绿和褐色等。绿和褐色等。赤潮虽然自古就有，但随着工农业生产的迅速赤潮虽然自古就有，但随着工农业生产的迅速发展，水体污染日益加重，赤潮也日趋严重。发展，水体污染日益加重，赤潮也日趋严重。我国自我国自19331933年首次报道以来，至年首次报道以来，至19941994年共有年共有194194次较大规模的赤潮，次较大规模的赤潮，其中其中6060年代以前只有年代以前只有4 4次次，19901990年后则有年后则有157157起起。赤潮的危害：赤潮的危害：赤潮不仅给海洋环境、海洋渔业和海水养殖业造赤潮不仅给海洋环境、海洋渔业和海水养殖业造成严重危害，而且对人类健康甚至生命都有影响。主成严重危害，而且对人类健康甚至生命都有影响。主要包括两个方面：要包括两个方面：引起海洋异变，局部中断海洋食物链，使海域一度引起海洋异变，局部中断海洋食物链，使海域一度成为死海；成为死海；有些赤潮生物分泌毒素，这