環(huán)境科學導論水環(huán)境環(huán)境科學導論水環(huán)境環(huán)境科學導論水環(huán)境環(huán)境科學導論水環(huán)境環(huán)境科學導論水環(huán)境環(huán)境科學導論水環(huán)境1第一節(jié)水環(huán)境概述一、地球上的水海洋、陸地、大氣中固態(tài)水、液態(tài)水、氣態(tài)水構(gòu)成的一個連續(xù)、相互作用又相互不斷交換的圈層。水的分布2第一節(jié)水環(huán)境概述一、地球上的水2水的循環(huán)第一節(jié)水環(huán)境概述（1）水的自然循環(huán)

特點：①由降雨和蒸發(fā)起動②水的性質(zhì)基本不變水的循環(huán)第一節(jié)水環(huán)境概述（1）水的自然循環(huán)特點：3（2）水的社會循環(huán)

第一節(jié)水環(huán)境概述特點：①工業(yè)及生活污水的產(chǎn)生與排放是主要的污染源②水的性質(zhì)不斷變化（2）水的社會循環(huán)第一節(jié)水環(huán)境概述特點：4第一節(jié)水環(huán)境概述二、水資源水資源的含義廣義的水資源是指自然界的一切水體，包括海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川、土壤水、地下水及大氣中水分。狹義的水資源僅指在一定時期內(nèi)，能被人類直接或間接開發(fā)利用的那部分動態(tài)水體。主要指河流、湖泊、地下水和土壤水等淡水，個別地方還包括微咸水。5第一節(jié)水環(huán)境概述二、水資源5第一節(jié)水環(huán)境概述循環(huán)再生性和有限性時空分布的不均勻性利用上的多用性利和害的兩重性水資源的特征6第一節(jié)水環(huán)境概述循環(huán)再生性和有限性時空分布的不均勻性利用上第一節(jié)水環(huán)境概述水資源的利用生產(chǎn)用水生態(tài)用水生活用水城鎮(zhèn)農(nóng)村農(nóng)業(yè)用水工業(yè)用水維護生態(tài)環(huán)境不再惡化并逐漸改善所需的水資源總量7第一節(jié)水環(huán)境概述水資源的利用生產(chǎn)用水生態(tài)用水生活用水城鎮(zhèn)農(nóng)第一節(jié)水環(huán)境概述三、天然水天然水的組成天然水是由溶解性物質(zhì)和非溶解性物質(zhì)所組成的化學成分極其復雜的溶液綜合體。8第一節(jié)水環(huán)境概述三、天然水8第一節(jié)水環(huán)境概述各類天然水的水質(zhì)特點大氣降水：取決于地區(qū)條件。雜質(zhì)較少、礦化度很低、以HCO3-含量占優(yōu)勢，pH一般在5.6~7之間，溶解氣體常是飽和或過飽和的。地表水：河水、湖泊和海洋河水：河水的化學成分受多種因素影響湖泊：湖水組成成分及湖泊所處的氣候、地質(zhì)、生物等條件有密切關系。海洋：地表徑流的最終場所，匯集了大量化學物質(zhì)。地下水：透明、無色，有極少懸浮物質(zhì)、極少細菌，含鹽量，硬度和礦化度也會較大9第一節(jié)水環(huán)境概述各類天然水的水質(zhì)特點9第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準一、水質(zhì)指標水質(zhì)（waterquality）：水體質(zhì)量的簡稱，是指水體的物理（如色度、濁度等）、化學（無機物和有機物含量）和生物（細菌、微生物、浮游生物等）的特征及其組成狀況。水質(zhì)指標（Waterqualityindex）：描述水質(zhì)狀況及其量化的具體表現(xiàn)，主要表示水中存在的雜質(zhì)種類和數(shù)量。10第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準一、水質(zhì)指標10第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準物理指標臭和味：水體受到污染后就可能產(chǎn)生異樣的氣味顏色：真色和表色濁度：指水中不溶解物質(zhì)（如粘土、泥沙、浮游生物、微生物等）對光線透過時所產(chǎn)生的阻礙程度固體含量：指在一定溫度下，將一定體積的水樣蒸發(fā)至干時，所殘余的固體物質(zhì)總量。電導率：水中所含溶解鹽類越多，水中的離子數(shù)量越多，電導率就越大11第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準物理指標11第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準水樣未經(jīng)任何處理，在103-105℃的溫度下烘干得到的殘渣總量。指水樣經(jīng)過0.45μm的濾膜過濾后，濾液（包括溶解物質(zhì)和一部分膠體物質(zhì)）在103-105℃的溫度下烘干后得到的固體殘渣。指水樣經(jīng)0.45μm的濾膜過濾后，被濾膜截留的殘渣（包括懸浮物質(zhì)和另一部分膠體物質(zhì)）在103-105℃的溫度下烘干至恒重所得殘余固體物質(zhì)總量。總固體含量可濾性固體含量不可濾性固體含量12第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準水樣未經(jīng)任何處理，在103-105第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準化學指標一般性化學指標pH酸度和堿度硬度總含鹽量溶解氧有毒重金屬營養(yǎng)物質(zhì)等.無機物指標生化需氧量化學需氧量總需氧量總有機碳高錳酸鹽指數(shù)酚類等有機物指標13第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準化學指標一般性化學指標pH溶解氧無第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準氮的水質(zhì)指標磷的水質(zhì)指標總氮、氨氮(NH3和NH4+)、亞硝酸鹽氮(NO2-)、硝酸鹽氮(NO3-)和凱氏氮(有機氮和氨氮）通常用總磷表示，包括無機磷和有機磷14第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準氮的水質(zhì)指標磷的水質(zhì)指標總氮、氨生化需氧量:在有氧條件下，水中可分解的有機物（如碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂等）由于好氧微生物的作用而被氧化分解為無機化合物的需氧量，也稱生物化學需氧量。第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準第一階段碳氧化階段有機物被轉(zhuǎn)化成CO2、H2O和氨第二階段氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽5日生化需氧量：通常采用20℃培養(yǎng)5天的生化需氧量為指標，記作BOD5。15生化需氧量:在有氧條件下，水中可分解的有機物（如碳水化合物、化學需氧量:指在酸性條件下用強氧化劑（重鉻酸鉀）將有機物氧化成CO2及H2O所消耗的氧量。反映了水中受還原性物質(zhì)（如有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等無機物）污染的程度。第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準高錳酸鹽指數(shù):指在一定條件下，以高錳酸鉀為氧化劑，處理水樣時所消耗的量，以氧的mg/L來表示。16化學需氧量:指在酸性條件下用強氧化劑（重鉻酸鉀）將有機物氧化總需氧量:指在一定條件下，水中有機物全部被氧化為CO2、H2O、NO2和S02所消耗的氧量。第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準總有機碳（TOC）：是以碳的含量表示水體中有機物質(zhì)總量的綜合指標。水質(zhì)比較穩(wěn)定的污水，BOD5、COD、TOD和TOC之間有一定的相關關系，數(shù)值大小排序為TOD>COD>BOD5>TOC.17總需氧量:指在一定條件下，水中有機物全部被氧化為CO2、H2第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準細菌總數(shù)大腸菌群數(shù)、病原菌、病毒及其他細菌數(shù)的總和大腸菌群數(shù)每升水樣中所含有的大腸菌群的數(shù)目病毒水體中是否存在病毒及其他病原菌的病毒指標生物學指標18第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準細菌總數(shù)大腸菌群數(shù)病毒生物學指標1第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準二、水質(zhì)標準水質(zhì)標準：指為了有效保障人體健康、控制水污染、保護并合理開發(fā)利用水資源，結(jié)合水體自然環(huán)境特征、控制水環(huán)境污染的技術(shù)水平及經(jīng)濟條件等因素，由國家或地方政府對各種用水在物理、化學和生物學性質(zhì)方面的要求進行規(guī)定，明確水中污染物或其他物質(zhì)的最大容許濃度或最小容許濃度，以限制水中的雜質(zhì)。19第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準二、水質(zhì)標準19第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準20第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準20（一）地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB3838—2002）

為了保障人體健康、維護生態(tài)平衡、保護水資源、控制水污染，以及改善地表水質(zhì)量和促進生產(chǎn)，2002年原國家環(huán)保總局頒布了《地表水環(huán)境質(zhì)量標準）：Ⅰ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地表水源地一級保護區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場、仔稚幼魚的索餌場等。Ⅲ類

主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(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。第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準（一）地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB3838—2002）21地表水環(huán)境質(zhì)量標準基本項目標準限值地表水環(huán)境質(zhì)量標準基本項目標準限值22（二）生活飲用水衛(wèi)生標準目前我國有《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749-2006)和由衛(wèi)生部頒布的《生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范》（2001年）。（二）生活飲用水衛(wèi)生標準23（三）污水綜合排放標準（GB8978-1996)為了控制水體污染，保護江河、湖泊、運河、渠道、水庫和海洋等地表水體以及地下水體的環(huán)境質(zhì)量，必須從控制污染源入手，制定相應的污染物排放標準。污水綜合排放標準適用于排放污水和廢水的一切企、事業(yè)單位。按地表水域使用功能要求和污水排放去向，分別執(zhí)行一、二、三級標準。第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準（三）污水綜合排放標準（GB8978-1996)第二節(jié)水質(zhì)24標準將排放的污染物按其性質(zhì)及控制方式分為二類：第一類污染物是指能在環(huán)境或動植物內(nèi)蓄積，對人體健康產(chǎn)生長遠不良影響者。

第二類污染物指長遠影響小于第一類的污染物質(zhì)，包括石油類、揮發(fā)酚類等，其最高允許排放濃度必須達到排放標準要求。第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準標準將排放的污染物按其性質(zhì)及控制方式分為二類：第二節(jié)水質(zhì)指25一、水體污染（一）水體是指以相對穩(wěn)定的陸地為邊界的天然水域，包括有一定流速的溝渠、江河和相對靜止的水庫、湖泊、沼澤，以及受潮汐影響的三角洲及海洋。水體是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)或綜合自然體，包括水中的懸浮物質(zhì)、溶解物質(zhì)、底泥和水生生物。第三節(jié)水體污染及自凈一、水體污染第三節(jié)水體污染及自凈26（二）水體污染1.水體污染的定義水污染是指水體因某種物質(zhì)的介入，而導致其化學、物理、生物或者放射性等方面特征的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。第三節(jié)水體污染及自凈（二）水體污染第三節(jié)水體污染及自凈272.水體污染的分類按照污染物的來源劃分自然污染：自然界自行向水體釋放有害物質(zhì)或造成有害影響的現(xiàn)象人為污染：指人類生產(chǎn)生活活動中產(chǎn)生的廢物進入水體所造成的污染現(xiàn)象第三節(jié)水體污染及自凈2.水體污染的分類第三節(jié)水體污染及自凈28第三節(jié)水體污染及自凈按污染物的性質(zhì)劃分化學性污染

生物性污染物理性污染第三節(jié)水體污染及自凈按污染物的性質(zhì)劃分化學性污染生物性污29二、水體污染源和污染物水體污染源是指向水體排放或釋放污染物的場所、設備和裝置。第三節(jié)水體污染及自凈面污染源點污染源水體污染源二、水體污染源和污染物第三節(jié)水體污染及自凈面污染源點污染源30廢水中污染物濃度大

廢水成分復雜且不易凈化

帶有顏色或異味

廢水水量和水質(zhì)變化大1.點污染源工業(yè)廢水

不易凈化，處理困難第三節(jié)水體污染及自凈廢水中污染物濃度大廢水成分復雜且不易凈化帶有顏色或異味31生活污水

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%含氮、磷高有機物質(zhì)主要有纖維素、淀粉、糖類、脂肪、蛋白質(zhì)和尿素等含有多種微生物生活污水主要來自家庭、商業(yè)、學校、旅游服務業(yè)及其他城市公用322.面污染源農(nóng)業(yè)面源污染城市徑流污染第三節(jié)水體污染及自凈2.面污染源農(nóng)業(yè)面源污染城市徑流污染第三節(jié)水體污染及自凈331.懸浮物

使水體變渾，影響水生植物的光合作用；堵塞魚鰓，導致魚類窒息死亡；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。2.耗氧有機物

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。第三節(jié)水體污染及自凈（二）水體污染物1.懸浮物使水體變渾，影響水生植物的光合作用；堵塞魚鰓，導343.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

汞、鎘、鉛、鉻、鋅、鎳、鈷、錫重金屬污染物進入水體環(huán)境中不易消失，通過食物鏈的富集進入人體，再經(jīng)過較長時間積累造成慢性中毒；重金屬及其化合物的毒性幾乎都通過及機體結(jié)合，使各種酶失去活性而發(fā)生作用。第三節(jié)水體污染及自凈3.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355.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

。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。

第三節(jié)水體污染及自凈5.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)367.酸堿

主要來自礦山排水及許多工業(yè)廢水

。它會破壞水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡；影響漁業(yè)生產(chǎn)，腐蝕船只、橋梁及其他水上建筑。用酸化或堿化的水澆灌農(nóng)田，會破壞土壤的理化性質(zhì)，對工業(yè)、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)和生活用水都會產(chǎn)生不良的影響。8.病原微生物污染物

生活污水、醫(yī)院污水和屠宰、制革、洗毛、生物制品等工業(yè)廢水，常含有各種病原體，如病毒、病菌、寄生蟲，會傳播霍亂、傷寒、胃炎、腸炎、痢疾以及其他病毒傳染的疾病和寄生蟲病。

第三節(jié)水體污染及自凈7.酸堿主要來自礦山排水及許多工業(yè)廢水。它會破壞水生生態(tài)37自然水體的演化過程水體富營養(yǎng)化自然水體的演化過程水體富營養(yǎng)化38水體富營養(yǎng)化：滯流水體連續(xù)接納過量的氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)，使藻類以及其他水生生物異常繁殖，水體透明度和溶解氧降低，造成水質(zhì)惡化，加速水體老化，從而使水生生態(tài)系統(tǒng)和水功能受到影響和破壞，影響水資源的利用，給飲用、工農(nóng)業(yè)供水、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游等帶來巨大損失，并對人體健康構(gòu)成危害。水體富營養(yǎng)化是水體受氮、磷等污染物所產(chǎn)生的生態(tài)效應。

水體富營養(yǎng)化水體富營養(yǎng)化39控制污染源對策湖泊富營養(yǎng)化發(fā)生的主要原因是外界環(huán)境輸入的營養(yǎng)物質(zhì)過量，因而最根本的控制措施是減少湖泊營養(yǎng)物質(zhì)的輸入量，即通過對湖泊外源負荷和內(nèi)源負荷的控制來實現(xiàn)。減少氮、磷的入湖排放量：通過計算湖泊氮、磷環(huán)境容量，采取總量控制。削減點污染源和面污染源的入湖負荷。同時限制含磷洗滌劑在湖區(qū)的使用也是一項重要措施。控制湖內(nèi)污染源：控制湖內(nèi)底泥、旅游污染、船舶污染和養(yǎng)殖污染等。水體富營養(yǎng)化控制污染源對策水體富營養(yǎng)化40湖泊生態(tài)修復對策湖泊是有生命的水體，只有修復湖泊良性生態(tài)系統(tǒng)，湖泊富營養(yǎng)化才能真正得到控制。包括建立湖泊周圍的緩沖帶，保護湖區(qū)周圍及上游的森林植被，保護良性水生生態(tài)系統(tǒng)。水體富營養(yǎng)化湖泊生態(tài)修復對策水體富營養(yǎng)化41湖泊管理對策根據(jù)國情和經(jīng)濟實力提出切實可行的、有效的管理對策，是湖泊污染控制的關鍵任務之一。制訂湖區(qū)出水質(zhì)管理規(guī)劃，確定水環(huán)境和湖泊生態(tài)目標。制訂保護湖泊的法規(guī)，加強對群眾的宣傳教育，建立湖區(qū)管理機構(gòu)。水體富營養(yǎng)化湖泊管理對策水體富營養(yǎng)化42富營養(yǎng)化水體的植被恢復水生植被是在漫長的湖泊演化過程中逐步形成的，是湖泊生態(tài)良性循環(huán)的基礎，一旦水生植被遭到破壞，其生態(tài)環(huán)境也將發(fā)生重大的變化。①恢復水生植被基本條件的創(chuàng)建將污染負荷（包括內(nèi)、外源）控制在湖泊生態(tài)系統(tǒng)的承受范圍之內(nèi)。創(chuàng)建適合水生植物生長的環(huán)境條件——首要任務。水體富營養(yǎng)化富營養(yǎng)化水體的植被恢復水體富營養(yǎng)化43②恢復水生植被的技術(shù)途徑恢復水生植被是一個從無到有、從有到優(yōu)、從優(yōu)到穩(wěn)定的逐步發(fā)展過程，其中包含了水生植被及環(huán)境的相互適應、相互影響和協(xié)同發(fā)展。自然條件下，要完成這一發(fā)展過程至少需要十幾年甚至幾十年的時間。人工恢復水生植被則利用不同生態(tài)型、不同種類水生植物在適應和改造環(huán)境能力上的差異，設計出各種人為輔助的種類更替系列，在盡可能短的時間內(nèi)完成這些演替過程。

水體富營養(yǎng)化②恢復水生植被的技術(shù)途徑水體富營養(yǎng)化44③水生植被的優(yōu)化設計健康的水生植被由著生在湖盆上的挺水植物、浮葉植物和沉水植物所組成，各類水生植物對底質(zhì)條件和湖水深度有各自的適應范圍。挺水植物的分布上限可以高出最高水位線，分布下限可以達到最低水位線下1m左右的深度，但水位年度變幅比較大時分布下限也比較高；浮葉植物的最大適應水深一般在3m左右；沉水植物則可達到10m左右的深度。金魚草荷葉浮萍石菖蒲水體富營養(yǎng)化③水生植被的優(yōu)化設計金魚草荷葉浮萍石菖蒲水體富營養(yǎng)化45④建立良好的水生生態(tài)系統(tǒng)以初級生產(chǎn)者（藻類、高等水生植物）、消費者（食草動物、雜食性動物等）和分解者（微生物）組成的水生生態(tài)系統(tǒng)，既能防治水體富營養(yǎng)化，又能提供足夠的生物產(chǎn)量，是治理湖泊富營養(yǎng)化的最佳方案。初級生產(chǎn)者中有沉水植物（藻類、眼子菜等）、浮水植物（水葫蘆等）和挺水植物（蘆葦?shù)龋粌H能吸收水中的氮、磷，而且能增加溶解氧，并可作為食草動物的飼料。水生生態(tài)系統(tǒng)必須達到初級生產(chǎn)者、消費者和分解者在種類和數(shù)量上的平衡，主要表現(xiàn)為應有一定數(shù)量的食草動物和雜食性動物，以控制藻類和沉水植物的發(fā)展。否則，過多的初級生產(chǎn)者會加重水體富營養(yǎng)化。水體富營養(yǎng)化④建立良好的水生生態(tài)系統(tǒng)水體富營養(yǎng)化46重金屬污染在水中不能為微生物所降解，具有累積作用，只能產(chǎn)生各種形態(tài)和價態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化以及分散及富集，此過程稱為重金屬的遷移。重金屬由于其化合物溶解度極小和帶正電吸附負電膠體顆粒，往往沉積于水的底質(zhì)中，因此，重金屬一般都富集于排污口下游一定范圍的底泥中。一般污染物，在汛期大量水的稀釋下其濃度降低，而重金屬則常會升高。重金屬污染在水中不能為微生物所降解，具有累積作用，只能產(chǎn)生各47總的來說，重金屬污染有以下幾個特點（就對生物危害方面來說）產(chǎn)生毒性效應的臨界濃度低

。即在天然水體中只要有微量濃度就可產(chǎn)生毒性效應。一般重金屬毒性濃度范圍1～10mg/L，毒性強的如Hg、Cd等，范圍0.01～0.001mg/L。飲用水Hg不超過0.001mg/L。微生物不能降解重金屬，相反，有些重金屬在微生物的作用下，轉(zhuǎn)化為金屬有機化合物產(chǎn)生更大的毒性。重金屬污染總的來說，重金屬污染有以下幾個特點（就對生物危害方面來說）重48重金屬在水體中會發(fā)生遷移和各種形態(tài)轉(zhuǎn)化，且及酸堿條件有關。水體中重金屬可通過食物鏈富集，達到相當?shù)臐舛取Ｈ绲~可富集Hg1000倍，Cd3000倍，Cr200倍等。藻類對重金屬富集程度更為強烈，可達到4000倍。通過食物鏈進入人體產(chǎn)生嚴重的重金屬中毒。主要危害機理：進入人體的重金屬與生理高分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)、酶等發(fā)生作用而使它們失活。重金屬污染重金屬在水體中會發(fā)生遷移和各種形態(tài)轉(zhuǎn)化，且及酸堿條件有關。重49三、各類水體的污染特征地表水污染特征地下水污染特征海洋污染第三節(jié)水體污染及自凈三、各類水體的污染特征第三節(jié)水體污染及自凈50特點：

■污染程度隨徑流量變化

■染物擴散快

■污染影響大河流污染——第三節(jié)水體污染及自凈特點：河流污染——第三節(jié)水體污染及自凈51

特點：

■污染來源廣、途徑多、種類復雜

■污染稀釋和搬運能力弱

■生物降解和累積能力強■湖泊富營養(yǎng)化我國主要湖泊富營養(yǎng)化狀況：主要湖泊富營養(yǎng)化問題突出：滇池、太湖湖泊污染——第三節(jié)水體污染及自凈特點：我國主要湖泊富營養(yǎng)化狀況：湖泊污染——第三節(jié)水52

特點：■污染來源廣■污染治理難度大■污染危害嚴重地下水污染——第三節(jié)水體污染及自凈特點：地下水污染——第三節(jié)水體污染及自凈53特點：

■污染源多而復雜

■污染的持續(xù)性強

■污染擴散范圍大海洋污染——第三節(jié)水體污染及自凈特點：海洋污染——第三節(jié)水體污染及自凈54四大海區(qū)中，黃海近岸海域水質(zhì)良好，南海近岸海域水質(zhì)一般，渤海和東海近岸海域水質(zhì)差；9個重要海灣中，黃河口和北部灣水質(zhì)良好，膠州灣和遼東灣水質(zhì)差，渤海灣、長江口、杭州灣、閩江口和珠江口水質(zhì)極差。第三節(jié)水體污染及自凈四大海區(qū)中，黃海近岸海域水質(zhì)良好，南海近岸海域水質(zhì)一般，渤海55四、水體污染危害危害人體健康破壞水生生態(tài)系統(tǒng)加劇缺水狀況影響正常的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第三節(jié)水體污染及自凈四、水體污染危害第三節(jié)水體污染及自凈56五、水體自凈水體自凈：水體受到污染后，由于物理、化學、生物等因素作用，使污染物的濃度和毒性逐漸降低，經(jīng)過一段時間，恢復到受污染以前狀的自然過程。第三節(jié)水體污染及自凈五、水體自凈第三節(jié)水體污染及自凈57（一）物理自凈物理自凈是指通過污染物在水體中進行混合、稀釋、擴散、揮發(fā)、沉淀等作用降低濃度，使水體得到一定程度凈化的過程。物理自凈能力的強弱取決于污染物自身的物理性質(zhì)，如密度、形態(tài)和粒度等，以及水體的水文條件，如溫度、流速、流量、河道彎曲程度、污水排放口的位置和形式等。第三節(jié)水體污染及自凈（一）物理自凈第三節(jié)水體污染及自凈58（二）化學自凈化學自凈是指水中的污染物通過氧化、還原、中和、吸附和凝聚等反應，使其濃度降低的過程。影響化學自凈能力的因素有污染物的形態(tài)和化學性質(zhì)、水體的溫度、氧化還原電位和酸堿度等。第三節(jié)水體污染及自凈（二）化學自凈第三節(jié)水體污染及自凈59（三）生物化學自凈

生物化學自凈是指進入水體的污染物經(jīng)過生物吸收、降解作用，使其濃度降低或轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的過程。影響水體生物化學自凈的主要因素包括污染物的性質(zhì)和數(shù)量、微生物種類及水體的溫度、供養(yǎng)狀況等。第三節(jié)水體污染及自凈（三）生物化學自凈第三節(jié)水體污染及自凈60第三節(jié)水體污染及自凈第三節(jié)水體污染及自凈61

水環(huán)境污染防治應遵循預防為主、防治結(jié)合、綜合治理的原則，通過采用各種管理措施和工程治理技術(shù)手段，減少廢水排放量，降低水環(huán)境污染程度，提高水體的自凈能力，實現(xiàn)各水環(huán)境功能區(qū)水質(zhì)達標，促進水環(huán)境的可持續(xù)利用。第四節(jié)水環(huán)境污染防治水環(huán)境污染防治應遵循預防為主、防治結(jié)合、綜合治理的原62一、水環(huán)境污染防治途徑（一）提高水資源利用率-提高農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水和生活

用水的利用率（二）推進城市污水資源化—城市污水處理和再生利用（三）控制工業(yè)廢水污染和面源污染（四）開展流域性水污染防治（五）發(fā)展適宜的污水治理技術(shù)（六）加強水環(huán)境污染管理第四節(jié)水環(huán)境污染防治一、水環(huán)境污染防治途徑第四節(jié)水環(huán)境污染防治63工業(yè)廢水污染控制優(yōu)化結(jié)構(gòu)、合理布局優(yōu)先發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，低水耗低污染

產(chǎn)業(yè)清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟就地處理加強對工業(yè)企業(yè)污染源的就地處理或工業(yè)小區(qū)

廢水的聯(lián)合預處理第四節(jié)水環(huán)境污染防治工業(yè)廢水污染控制第四節(jié)水環(huán)境污染防治64面源污染控制合理利用農(nóng)藥截留農(nóng)業(yè)污水畜禽糞便處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)廢水及村鎮(zhèn)生活污水處理第四節(jié)水環(huán)境污染防治城市徑流控制充分收集利用雨水減少城市硬質(zhì)地面增加城市綠地面源污染控制第四節(jié)水環(huán)境污染防治城市徑流控制65二、水污染防治技術(shù)第四節(jié)水環(huán)境污染防治二、水污染防治技術(shù)第四節(jié)水環(huán)境污染防治66第四節(jié)水環(huán)境污染防治第四節(jié)水環(huán)境污染防治67

利用物理作用使污水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)及污水分離的處理技術(shù)。

物理處理格柵或篩網(wǎng)分離法：其去除對象為顆粒的污染物。格柵：由一組或多組相互平行的金屬柵條及框架構(gòu)成。傾斜安裝在進水的渠道，或進水泵站集水井的進口處，以攔截污水中較大的懸浮物及雜質(zhì)。篩網(wǎng)：用于紡織、造紙、化纖等工業(yè)廢水的處理。第四節(jié)水環(huán)境污染防治68利用物理作用使污水中呈懸浮狀態(tài)重力沉降法：基本原理是利用重力作用使廢水中重于水的固體物質(zhì)下沉，從而達到及廢水分離的目的，適用于去除20-100μm以上的顆粒。沉砂池：利用重力作用去除污水中的沙子、煤渣等密度較大的無機顆粒物的污水處理構(gòu)筑物，其作用是避免這些雜質(zhì)影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運行。沉淀池：利用重力作用去除水中懸浮物質(zhì)（SS）的污水處理構(gòu)筑物。根據(jù)池內(nèi)水流方向不同可分為：平流式、豎流式、輻流式和斜板（管）沉淀池。第四節(jié)水環(huán)境污染防治69重力沉降法：基本原理是利用重力作用使廢水中重于水的固體物質(zhì)下氣浮法：用于分離相對密度及水接近或比水小，靠自重難以沉淀的細微顆粒污染物。其基本原理是在廢水中通入空氣，產(chǎn)生大量的細小氣泡，并使其附著于細微顆粒污染物上，形成相對密度小于水的浮體，上浮至水面，從而達到使細微顆粒與廢水分離的目的。第四節(jié)水環(huán)境污染防治過濾法：使污水流過一定空隙率的過濾介質(zhì)以截留污水中懸浮物質(zhì)，從而使污水得到凈化的處理方法，是從液體介質(zhì)中分離固體顆粒物的有效方法之一。氣浮法：用于分離相對密度及水接近或比水小，靠自重難以沉淀的細70第四節(jié)水環(huán)境污染防治

利用某種化學反應使污水中溶解物質(zhì)的性質(zhì)或形態(tài)發(fā)生改變，從而從水中除去的方法。

化學處理中和法：利用堿性或酸性藥劑將酸性污水或堿性污水調(diào)整至近中性的處理方法，被處理的酸和堿主要是無機的。化學沉淀法：通過向廢水中投入某種化學藥劑，使之及水中的溶解性污染物質(zhì)發(fā)生反應，形成難溶性化合物，然后通過沉淀或氣浮加以分離的方法。適用：給水處理中去除鈣、鎂硬度，廢水處理中去除重金屬（如Hg、Zn、Cd、Cr、Pb、Cu等）和某些非金屬（如As、F等）。第四節(jié)水環(huán)境污染防治利71第四節(jié)水環(huán)境污染防治氧化還原法：利用溶解于污水中的有毒有害物質(zhì)能在氧化還原反應中被還原或被氧化的性質(zhì)，將其轉(zhuǎn)化為無毒無害新物質(zhì)的處理方法。氧化法：氰化物、硫化物以及造成色度、臭、味、BOD及COD的有機物，也可氧化某些金屬離子還原法：含有六價鉻和汞化合物的廢水第四節(jié)水環(huán)境污染防治氧化還原法：利用溶解于污水中的有毒有害72混凝法：通過向污水中投加帶有及欲去除的污染物質(zhì)（通常為膠體顆粒）所帶電荷相反的電解質(zhì)——混凝劑，使膠體顆粒變?yōu)殡娭行浴⑹シ€(wěn)定性，隨后通過吸附、卷帶和橋連作用凝聚成大顆粒沉降下來，從而使膠體顆粒從污水中分離出來的處理方法。常用混凝劑：硫酸鋁，氯化鐵，聚合硫酸鐵，聚合氯化鐵等。第四節(jié)水環(huán)境污染防治73混凝法：通過向污水中投加帶有及欲去除的污染物質(zhì)（通常為膠體顆第四節(jié)水環(huán)境污染防治

利用物理化學反應的作用分離回收污水中的污染物的方法。

物理化學處理吸附法：利用多孔固體吸附劑表面的物理和化學吸附性能，去除廢水中多種污染物的方法。常用吸附劑：活性炭、磺化煤、焦炭、爐渣活性氧化鋁等。離子交換法：借助于離子交換劑上的離子和水中的離子進行交換反應而去除水中有害離子的方法。適用：工業(yè)給水處理中的水質(zhì)軟化和除鹽，主要去除金屬離子和一些非金屬離子。離子交換劑：多孔性結(jié)構(gòu)，帶有電荷，并及反離子相吸引第四節(jié)水環(huán)境污染防治利74第四節(jié)水環(huán)境污染防治

利用微生物的代謝作用，使污水中溶解性、膠體的和細微懸浮狀態(tài)的有機污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無害物質(zhì)。

生物處理法厭氧法好氧法生物處理法活性污泥法生物膜法第四節(jié)水環(huán)境污染防治利75好氧生物處理法：利用好氧和兼性微生物的新陳代謝過程對廢水中的污染物進行轉(zhuǎn)化處理的方法，保證足夠的溶解氧。處理過程：溶解性有機物直接透過細胞膜進入微生物體內(nèi)，不溶性和膠體態(tài)有機物首先被微生物吸附，并在細菌分泌的胞外酶作用下分解為可透過微生物細胞壁的溶解性產(chǎn)物，進入微生物體內(nèi)的有機物在微生物胞內(nèi)酶的作用下分解為分解為CO2、H2O、NH3等簡單的無機物質(zhì)。第四節(jié)水環(huán)境污染防治76好氧生物處理法：利用好氧和兼性微生物的新陳代謝過程對廢水中的第四節(jié)水環(huán)境污染防治C、N、p活性污泥法：是一種微生物呈絮體狀并懸浮在反應器中的處理工藝。活性污泥：由好氧微生物（包括細菌、真菌、原生動物和后生動物）及其代謝的和吸附的有機物、無機物組成。第四節(jié)水環(huán)境污染防治C、N、p活性污泥法：是一種微生物呈絮77序批式活性污泥法（SBR)：也稱間歇曝氣式活性污泥法。其特點是曝氣和沉淀在同一個序批式反應器（SBR）內(nèi)部完成。SBR工作時，進水、曝氣、沉淀和排水按一定的順序進行并循環(huán)往復。序批式活性污泥法的運行周期第四節(jié)水環(huán)境污染防治78序批式活性污泥法（SBR)：也稱間歇曝氣式活性污泥法。其特點氧化溝法的反應器像一個環(huán)形的跑道水渠，混合液依靠轉(zhuǎn)刷（或者其他機械曝氣設備）的推動作用在其中循環(huán)流動，轉(zhuǎn)刷在推動水流前進的同時，將空氣曝入水中，為微生物代謝提供溶解氧。第四節(jié)水環(huán)境污染防治79氧化溝法的反應器像一個環(huán)形的跑道水渠，混合液依靠轉(zhuǎn)刷（或者其第四節(jié)水環(huán)境污染防治生物膜法生物膜法是一種讓微生物附著到其他物體表面形成一定厚度的膜，對流經(jīng)其上的廢水中的有機物進行生物氧化降解的處理方法。第四節(jié)水環(huán)境污染防治生物膜法80第四節(jié)水環(huán)境污染防治氧化塘法污水在自然或經(jīng)人工修造的池塘內(nèi)緩慢流動、儲存，通過微生物（細菌、真菌、藻類和原生動物）的代謝活動，降解污水中的有機污染物，從而使污水得到凈化。第四節(jié)水環(huán)境污染防治氧化塘法81第四節(jié)水環(huán)境污染防治土地處理法在人工可控條件下，將污水施于土地上，利用土壤-微生物-植物組成的生態(tài)系統(tǒng)，經(jīng)土壤表層顆粒的吸附過濾及土壤中微生物的作用，使污水的水質(zhì)得到凈化和改善；并通過系統(tǒng)的營養(yǎng)物質(zhì)和水分的循環(huán)利用，使綠色植物生長繁殖，從而實現(xiàn)廢水的資源化、無害化和穩(wěn)定化。第四節(jié)水環(huán)境污染防治土地處理法82厭氧生物處理法：在廢水中沒有游離氧存在的條件下，利用厭氧和兼性微生物的生命活動過程，使廢水中的有機物轉(zhuǎn)化為較簡單的有機物和無機物。處理過程：產(chǎn)酸階段和產(chǎn)氣階段（甲烷發(fā)酵）。第四節(jié)水環(huán)境污染防治83厭氧生物處理法：在廢水中沒有游離氧存在的條件下，利用厭氧和兼第四節(jié)水環(huán)境污染防治一級處理二級處理第四節(jié)水環(huán)境污染防治一級處理二級處理84思考題水質(zhì)指標有哪些？每一類主要包括哪些具體指標？各自含義是什么？何為水體污染？水體污染分哪些類型？污染水體中可能存在哪些污染物？這些污染物的主要來源是什么？什么是水體自凈？水體自凈是如何進行的？請列舉出不同污水處理方式的常用方法。第四節(jié)水環(huán)境污染防治思考題第四節(jié)水環(huán)境污染防治85謝謝謝謝86環(huán)境科學導論水環(huán)境環(huán)境科學導論水環(huán)境環(huán)境科學導論水環(huán)境環(huán)境科學導論水環(huán)境環(huán)境科學導論水環(huán)境環(huán)境科學導論水環(huán)境87第一節(jié)水環(huán)境概述一、地球上的水海洋、陸地、大氣中固態(tài)水、液態(tài)水、氣態(tài)水構(gòu)成的一個連續(xù)、相互作用又相互不斷交換的圈層。水的分布88第一節(jié)水環(huán)境概述一、地球上的水2水的循環(huán)第一節(jié)水環(huán)境概述（1）水的自然循環(huán)

特點：①由降雨和蒸發(fā)起動②水的性質(zhì)基本不變水的循環(huán)第一節(jié)水環(huán)境概述（1）水的自然循環(huán)特點：89（2）水的社會循環(huán)

第一節(jié)水環(huán)境概述特點：①工業(yè)及生活污水的產(chǎn)生與排放是主要的污染源②水的性質(zhì)不斷變化（2）水的社會循環(huán)第一節(jié)水環(huán)境概述特點：90第一節(jié)水環(huán)境概述二、水資源水資源的含義廣義的水資源是指自然界的一切水體，包括海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川、土壤水、地下水及大氣中水分。狹義的水資源僅指在一定時期內(nèi)，能被人類直接或間接開發(fā)利用的那部分動態(tài)水體。主要指河流、湖泊、地下水和土壤水等淡水，個別地方還包括微咸水。91第一節(jié)水環(huán)境概述二、水資源5第一節(jié)水環(huán)境概述循環(huán)再生性和有限性時空分布的不均勻性利用上的多用性利和害的兩重性水資源的特征92第一節(jié)水環(huán)境概述循環(huán)再生性和有限性時空分布的不均勻性利用上第一節(jié)水環(huán)境概述水資源的利用生產(chǎn)用水生態(tài)用水生活用水城鎮(zhèn)農(nóng)村農(nóng)業(yè)用水工業(yè)用水維護生態(tài)環(huán)境不再惡化并逐漸改善所需的水資源總量93第一節(jié)水環(huán)境概述水資源的利用生產(chǎn)用水生態(tài)用水生活用水城鎮(zhèn)農(nóng)第一節(jié)水環(huán)境概述三、天然水天然水的組成天然水是由溶解性物質(zhì)和非溶解性物質(zhì)所組成的化學成分極其復雜的溶液綜合體。94第一節(jié)水環(huán)境概述三、天然水8第一節(jié)水環(huán)境概述各類天然水的水質(zhì)特點大氣降水：取決于地區(qū)條件。雜質(zhì)較少、礦化度很低、以HCO3-含量占優(yōu)勢，pH一般在5.6~7之間，溶解氣體常是飽和或過飽和的。地表水：河水、湖泊和海洋河水：河水的化學成分受多種因素影響湖泊：湖水組成成分及湖泊所處的氣候、地質(zhì)、生物等條件有密切關系。海洋：地表徑流的最終場所，匯集了大量化學物質(zhì)。地下水：透明、無色，有極少懸浮物質(zhì)、極少細菌，含鹽量，硬度和礦化度也會較大95第一節(jié)水環(huán)境概述各類天然水的水質(zhì)特點9第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準一、水質(zhì)指標水質(zhì)（waterquality）：水體質(zhì)量的簡稱，是指水體的物理（如色度、濁度等）、化學（無機物和有機物含量）和生物（細菌、微生物、浮游生物等）的特征及其組成狀況。水質(zhì)指標（Waterqualityindex）：描述水質(zhì)狀況及其量化的具體表現(xiàn)，主要表示水中存在的雜質(zhì)種類和數(shù)量。96第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準一、水質(zhì)指標10第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準物理指標臭和味：水體受到污染后就可能產(chǎn)生異樣的氣味顏色：真色和表色濁度：指水中不溶解物質(zhì)（如粘土、泥沙、浮游生物、微生物等）對光線透過時所產(chǎn)生的阻礙程度固體含量：指在一定溫度下，將一定體積的水樣蒸發(fā)至干時，所殘余的固體物質(zhì)總量。電導率：水中所含溶解鹽類越多，水中的離子數(shù)量越多，電導率就越大97第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準物理指標11第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準水樣未經(jīng)任何處理，在103-105℃的溫度下烘干得到的殘渣總量。指水樣經(jīng)過0.45μm的濾膜過濾后，濾液（包括溶解物質(zhì)和一部分膠體物質(zhì)）在103-105℃的溫度下烘干后得到的固體殘渣。指水樣經(jīng)0.45μm的濾膜過濾后，被濾膜截留的殘渣（包括懸浮物質(zhì)和另一部分膠體物質(zhì)）在103-105℃的溫度下烘干至恒重所得殘余固體物質(zhì)總量。總固體含量可濾性固體含量不可濾性固體含量98第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準水樣未經(jīng)任何處理，在103-105第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準化學指標一般性化學指標pH酸度和堿度硬度總含鹽量溶解氧有毒重金屬營養(yǎng)物質(zhì)等.無機物指標生化需氧量化學需氧量總需氧量總有機碳高錳酸鹽指數(shù)酚類等有機物指標99第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準化學指標一般性化學指標pH溶解氧無第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準氮的水質(zhì)指標磷的水質(zhì)指標總氮、氨氮(NH3和NH4+)、亞硝酸鹽氮(NO2-)、硝酸鹽氮(NO3-)和凱氏氮(有機氮和氨氮）通常用總磷表示，包括無機磷和有機磷100第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準氮的水質(zhì)指標磷的水質(zhì)指標總氮、氨生化需氧量:在有氧條件下，水中可分解的有機物（如碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂等）由于好氧微生物的作用而被氧化分解為無機化合物的需氧量，也稱生物化學需氧量。第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準第一階段碳氧化階段有機物被轉(zhuǎn)化成CO2、H2O和氨第二階段氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽5日生化需氧量：通常采用20℃培養(yǎng)5天的生化需氧量為指標，記作BOD5。101生化需氧量:在有氧條件下，水中可分解的有機物（如碳水化合物、化學需氧量:指在酸性條件下用強氧化劑（重鉻酸鉀）將有機物氧化成CO2及H2O所消耗的氧量。反映了水中受還原性物質(zhì)（如有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等無機物）污染的程度。第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準高錳酸鹽指數(shù):指在一定條件下，以高錳酸鉀為氧化劑，處理水樣時所消耗的量，以氧的mg/L來表示。102化學需氧量:指在酸性條件下用強氧化劑（重鉻酸鉀）將有機物氧化總需氧量:指在一定條件下，水中有機物全部被氧化為CO2、H2O、NO2和S02所消耗的氧量。第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準總有機碳（TOC）：是以碳的含量表示水體中有機物質(zhì)總量的綜合指標。水質(zhì)比較穩(wěn)定的污水，BOD5、COD、TOD和TOC之間有一定的相關關系，數(shù)值大小排序為TOD>COD>BOD5>TOC.103總需氧量:指在一定條件下，水中有機物全部被氧化為CO2、H2第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準細菌總數(shù)大腸菌群數(shù)、病原菌、病毒及其他細菌數(shù)的總和大腸菌群數(shù)每升水樣中所含有的大腸菌群的數(shù)目病毒水體中是否存在病毒及其他病原菌的病毒指標生物學指標104第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準細菌總數(shù)大腸菌群數(shù)病毒生物學指標1第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準二、水質(zhì)標準水質(zhì)標準：指為了有效保障人體健康、控制水污染、保護并合理開發(fā)利用水資源，結(jié)合水體自然環(huán)境特征、控制水環(huán)境污染的技術(shù)水平及經(jīng)濟條件等因素，由國家或地方政府對各種用水在物理、化學和生物學性質(zhì)方面的要求進行規(guī)定，明確水中污染物或其他物質(zhì)的最大容許濃度或最小容許濃度，以限制水中的雜質(zhì)。105第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準二、水質(zhì)標準19第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準106第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準20（一）地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB3838—2002）

為了保障人體健康、維護生態(tài)平衡、保護水資源、控制水污染，以及改善地表水質(zhì)量和促進生產(chǎn)，2002年原國家環(huán)保總局頒布了《地表水環(huán)境質(zhì)量標準）：Ⅰ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地表水源地一級保護區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場、仔稚幼魚的索餌場等。Ⅲ類

主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(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。第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準（一）地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB3838—2002）107地表水環(huán)境質(zhì)量標準基本項目標準限值地表水環(huán)境質(zhì)量標準基本項目標準限值108（二）生活飲用水衛(wèi)生標準目前我國有《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749-2006)和由衛(wèi)生部頒布的《生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范》（2001年）。（二）生活飲用水衛(wèi)生標準109（三）污水綜合排放標準（GB8978-1996)為了控制水體污染，保護江河、湖泊、運河、渠道、水庫和海洋等地表水體以及地下水體的環(huán)境質(zhì)量，必須從控制污染源入手，制定相應的污染物排放標準。污水綜合排放標準適用于排放污水和廢水的一切企、事業(yè)單位。按地表水域使用功能要求和污水排放去向，分別執(zhí)行一、二、三級標準。第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準（三）污水綜合排放標準（GB8978-1996)第二節(jié)水質(zhì)110標準將排放的污染物按其性質(zhì)及控制方式分為二類：第一類污染物是指能在環(huán)境或動植物內(nèi)蓄積，對人體健康產(chǎn)生長遠不良影響者。

第二類污染物指長遠影響小于第一類的污染物質(zhì)，包括石油類、揮發(fā)酚類等，其最高允許排放濃度必須達到排放標準要求。第二節(jié)水質(zhì)指標和水質(zhì)標準標準將排放的污染物按其性質(zhì)及控制方式分為二類：第二節(jié)水質(zhì)指111一、水體污染（一）水體是指以相對穩(wěn)定的陸地為邊界的天然水域，包括有一定流速的溝渠、江河和相對靜止的水庫、湖泊、沼澤，以及受潮汐影響的三角洲及海洋。水體是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)或綜合自然體，包括水中的懸浮物質(zhì)、溶解物質(zhì)、底泥和水生生物。第三節(jié)水體污染及自凈一、水體污染第三節(jié)水體污染及自凈112（二）水體污染1.水體污染的定義水污染是指水體因某種物質(zhì)的介入，而導致其化學、物理、生物或者放射性等方面特征的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。第三節(jié)水體污染及自凈（二）水體污染第三節(jié)水體污染及自凈1132.水體污染的分類按照污染物的來源劃分自然污染：自然界自行向水體釋放有害物質(zhì)或造成有害影響的現(xiàn)象人為污染：指人類生產(chǎn)生活活動中產(chǎn)生的廢物進入水體所造成的污染現(xiàn)象第三節(jié)水體污染及自凈2.水體污染的分類第三節(jié)水體污染及自凈114第三節(jié)水體污染及自凈按污染物的性質(zhì)劃分化學性污染

生物性污染物理性污染第三節(jié)水體污染及自凈按污染物的性質(zhì)劃分化學性污染生物性污115二、水體污染源和污染物水體污染源是指向水體排放或釋放污染物的場所、設備和裝置。第三節(jié)水體污染及自凈面污染源點污染源水體污染源二、水體污染源和污染物第三節(jié)水體污染及自凈面污染源點污染源116廢水中污染物濃度大

廢水成分復雜且不易凈化

帶有顏色或異味

廢水水量和水質(zhì)變化大1.點污染源工業(yè)廢水

不易凈化，處理困難第三節(jié)水體污染及自凈廢水中污染物濃度大廢水成分復雜且不易凈化帶有顏色或異味117生活污水

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%含氮、磷高有機物質(zhì)主要有纖維素、淀粉、糖類、脂肪、蛋白質(zhì)和尿素等含有多種微生物生活污水主要來自家庭、商業(yè)、學校、旅游服務業(yè)及其他城市公用1182.面污染源農(nóng)業(yè)面源污染城市徑流污染第三節(jié)水體污染及自凈2.面污染源農(nóng)業(yè)面源污染城市徑流污染第三節(jié)水體污染及自凈1191.懸浮物

使水體變渾，影響水生植物的光合作用；堵塞魚鰓，導致魚類窒息死亡；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。2.耗氧有機物

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。第三節(jié)水體污染及自凈（二）水體污染物1.懸浮物使水體變渾，影響水生植物的光合作用；堵塞魚鰓，導1203.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

汞、鎘、鉛、鉻、鋅、鎳、鈷、錫重金屬污染物進入水體環(huán)境中不易消失，通過食物鏈的富集進入人體，再經(jīng)過較長時間積累造成慢性中毒；重金屬及其化合物的毒性幾乎都通過及機體結(jié)合，使各種酶失去活性而發(fā)生作用。第三節(jié)水體污染及自凈3.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1215.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

。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。

第三節(jié)水體污染及自凈5.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)1227.酸堿

主要來自礦山排水及許多工業(yè)廢水

。它會破壞水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡；影響漁業(yè)生產(chǎn)，腐蝕船只、橋梁及其他水上建筑。用酸化或堿化的水澆灌農(nóng)田，會破壞土壤的理化性質(zhì)，對工業(yè)、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)和生活用水都會產(chǎn)生不良的影響。8.病原微生物污染物

生活污水、醫(yī)院污水和屠宰、制革、洗毛、生物制品等工業(yè)廢水，常含有各種病原體，如病毒、病菌、寄生蟲，會傳播霍亂、傷寒、胃炎、腸炎、痢疾以及其他病毒傳染的疾病和寄生蟲病。

第三節(jié)水體污染及自凈7.酸堿主要來自礦山排水及許多工業(yè)廢水。它會破壞水生生態(tài)123自然水體的演化過程水體富營養(yǎng)化自然水體的演化過程水體富營養(yǎng)化124水體富營養(yǎng)化：滯流水體連續(xù)接納過量的氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)，使藻類以及其他水生生物異常繁殖，水體透明度和溶解氧降低，造成水質(zhì)惡化，加速水體老化，從而使水生生態(tài)系統(tǒng)和水功能受到影響和破壞，影響水資源的利用，給飲用、工農(nóng)業(yè)供水、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游等帶來巨大損失，并對人體健康構(gòu)成危害。水體富營養(yǎng)化是水體受氮、磷等污染物所產(chǎn)生的生態(tài)效應。

水體富營養(yǎng)化水體富營養(yǎng)化125控制污染源對策湖泊富營養(yǎng)化發(fā)生的主要原因是外界環(huán)境輸入的營養(yǎng)物質(zhì)過量，因而最根本的控制措施是減少湖泊營養(yǎng)物質(zhì)的輸入量，即通過對湖泊外源負荷和內(nèi)源負荷的控制來實現(xiàn)。減少氮、磷的入湖排放量：通過計算湖泊氮、磷環(huán)境容量，采取總量控制。削減點污染源和面污染源的入湖負荷。同時限制含磷洗滌劑在湖區(qū)的使用也是一項重要措施。控制湖內(nèi)污染源：控制湖內(nèi)底泥、旅游污染、船舶污染和養(yǎng)殖污染等。水體富營養(yǎng)化控制污染源對策水體富營養(yǎng)化126湖泊生態(tài)修復對策湖泊是有生命的水體，只有修復湖泊良性生態(tài)系統(tǒng)，湖泊富營養(yǎng)化才能真正得到控制。包括建立湖泊周圍的緩沖帶，保護湖區(qū)周圍及上游的森林植被，保護良性水生生態(tài)系統(tǒng)。水體富營養(yǎng)化湖泊生態(tài)修復對策水體富營養(yǎng)化127湖泊管理對策根據(jù)國情和經(jīng)濟實力提出切實可行的、有效的管理對策，是湖泊污染控制的關鍵任務之一。制訂湖區(qū)出水質(zhì)管理規(guī)劃，確定水環(huán)境和湖泊生態(tài)目標。制訂保護湖泊的法規(guī)，加強對群眾的宣傳教育，建立湖區(qū)管理機構(gòu)。水體富營養(yǎng)化湖泊管理對策水體富營養(yǎng)化128富營養(yǎng)化水體的植被恢復水生植被是在漫長的湖泊演化過程中逐步形成的，是湖泊生態(tài)良性循環(huán)的基礎，一旦水生植被遭到破壞，其生態(tài)環(huán)境也將發(fā)生重大的變化。①恢復水生植被基本條件的創(chuàng)建將污染負荷（包括內(nèi)、外源）控制在湖泊生態(tài)系統(tǒng)的承受范圍之內(nèi)。創(chuàng)建適合水生植物生長的環(huán)境條件——首要任務。水體富營養(yǎng)化富營養(yǎng)化水體的植被恢復水體富營養(yǎng)化129②恢復水生植被的技術(shù)途徑恢復水生植被是一個從無到有、從有到優(yōu)、從優(yōu)到穩(wěn)定的逐步發(fā)展過程，其中包含了水生植被及環(huán)境的相互適應、相互影響和協(xié)同發(fā)展。自然條件下，要完成這一發(fā)展過程至少需要十幾年甚至幾十年的時間。人工恢復水生植被則利用不同生態(tài)型、不同種類水生植物在適應和改造環(huán)境能力上的差異，設計出各種人為輔助的種類更替系列，在盡可能短的時間內(nèi)完成這些演替過程。

水體富營養(yǎng)化②恢復水生植被的技術(shù)途徑水體富營養(yǎng)化130③水生植被的優(yōu)化設計健康的水生植被由著生在湖盆上的挺水植物、浮葉植物和沉水植物所組成，各類水生植物對底質(zhì)條件和湖水深度有各自的適應范圍。挺水植物的分布上限可以高出最高水位線，分布下限可以達到最低水位線下1m左右的深度，但水位年度變幅比較大時分布下限也比較高；浮葉植物的最大適應水深一般在3m左右；沉水植物則可達到10m左右的深度。金魚草荷葉浮萍石菖蒲水體富營養(yǎng)化③水生植被的優(yōu)化設計金魚草荷葉浮萍石菖蒲水體富營養(yǎng)化131④建立良好的水生生態(tài)系統(tǒng)以初級生產(chǎn)者（藻類、高等水生植物）、消費者（食草動物、雜食性動物等）和分解者（微生物）組成的水生生態(tài)系統(tǒng)，既能防治水體富營養(yǎng)化，又能提供足夠的生物產(chǎn)量，是治理湖泊富營養(yǎng)化的最佳方案。初級生產(chǎn)者中有沉水植物（藻類、眼子菜等）、浮水植物（水葫蘆等）和挺水植物（蘆葦?shù)龋粌H能吸收水中的氮、磷，而且能增加溶解氧，并可作為食草動物的飼料。水生生態(tài)系統(tǒng)必須達到初級生產(chǎn)者、消費者和分解者在種類和數(shù)量上的平衡，主要表現(xiàn)為應有一定數(shù)量的食草動物和雜食性動物，以控制藻類和沉水植物的發(fā)展。否則，過多的初級生產(chǎn)者會加重水體富營養(yǎng)化。水體富營養(yǎng)化④建立良好的水生生態(tài)系統(tǒng)水體富營養(yǎng)化132重金屬污染在水中不能為微生物所降解，具有累積作用，只能產(chǎn)生各種形態(tài)和價態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化以及分散及富集，此過程稱為重金屬的遷移。重金屬由于其化合物溶解度極小和帶正電吸附負電膠體顆粒，往往沉積于水的底質(zhì)中，因此，重金屬一般都富集于排污口下游一定范圍的底泥中。一般污染物，在汛期大量水的稀釋下其濃度降低，而重金屬則常會升高。重金屬污染在水中不能為微生物所降解，具有累積作用，只能產(chǎn)生各133總的來說，重金屬污染有以下幾個特點（就對生物危害方面來說）產(chǎn)生毒性效應的臨界濃度低

。即在天然水體中只要有微量濃度就可產(chǎn)生毒性效應。一般重金屬毒性濃度范圍1～10mg/L，毒性強的如Hg、Cd等，范圍0.01～0.001mg/L。飲用水Hg不超過0.001mg/L。微生物不能降解重金屬，相反，有些重金屬在微生物的作用下，轉(zhuǎn)化為金屬有機化合物產(chǎn)生更大的毒性。重金屬污染總的來說，重金屬污染有以下幾個特點（就對生物危害方面來說）重134重金屬在水體中會發(fā)生遷移和各種形態(tài)轉(zhuǎn)化，且及酸堿條件有關。水體中重金屬可通過食物鏈富集，達到相當?shù)臐舛取Ｈ绲~可富集Hg1000倍，Cd3000倍，Cr200倍等。藻類對重金屬富集程度更為強烈，可達到4000倍。通過食物鏈進入人體產(chǎn)生嚴重的重金屬中毒。主要危害機理：進入人體的重金屬與生理高分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)、酶等發(fā)生作用而使它們失活。重金屬污染重金屬在水體中會發(fā)生遷移和各種形態(tài)轉(zhuǎn)化，且及酸堿條件有關。重135三、各類水體的污染特征地表水污染特征地下水污染特征海洋污染第三節(jié)水體污染及自凈三、各類水體的污染特征第三節(jié)水體污染及自凈136特點：

■污染程度隨徑流量變化

■染物擴散快

■污染影響大河流污染——第三節(jié)水體污染及自凈特點：河流污染——第三節(jié)水體污染及自凈137

特點：

■污染來源廣、途徑多、種類復雜

■污染稀釋和搬運能力弱

■生物降解和累積能力強■湖泊富營養(yǎng)化我國主要湖泊富營養(yǎng)化狀況：主要湖泊富營養(yǎng)化問題突出：滇池、太湖湖泊污染——第三節(jié)水體污染及自凈特點：我國主要湖泊富營養(yǎng)化狀況：湖泊污染——第三節(jié)水138

特點：■污染來源廣■污染治理難度大■污染危害嚴重地下水污染——第三節(jié)水體污染及自凈特點：地下水污染——第三節(jié)水體污染及自凈139特點：

■污染源多而復雜

■污染的持續(xù)性強

■污染擴散范圍大海洋污染——第三節(jié)水體污染及自凈特點：海洋污染——第三節(jié)水體污染及自凈140四大海區(qū)中，黃海近岸海域水質(zhì)良好，南海近岸海域水質(zhì)一般，渤海和東海近岸海域水質(zhì)差；9個重要海灣中，黃河口和北部灣水質(zhì)良好，膠州灣和遼東灣水質(zhì)差，渤海灣、長江口、杭州灣、閩江口和珠江口水質(zhì)極差。第三節(jié)水體污染及自凈四大海區(qū)中，黃海近岸海域水質(zhì)良好，南海近岸海域水質(zhì)一般，渤海141四、水體污染危害危害人體健康破壞水生生態(tài)系統(tǒng)加劇缺水狀況影響正常的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第三節(jié)水體污染及自凈四、水體污染危害第三節(jié)水體污染及自凈142五、水體自凈水體自凈：水體受到污染后，由于物理、化學、生物等因素作用，使污染物的濃度和毒性逐漸降低，經(jīng)過一段時間，恢復到受污染以前狀的自然過程。第三節(jié)水體污染及自凈五、水體自凈第三節(jié)水體污染及自凈143（一）物理自凈物理自凈是指通過污染物在水體中進行混合、稀釋、擴散、揮發(fā)、沉淀等作用降低濃度，使水體得到一定程度凈化的過程。物理自凈能力的強弱取決于污染物自身的物理性質(zhì)，如密度、形態(tài)和粒度等，以及水體的水文條件，如溫度、流速、流量、河道彎曲程度、污水排放口的位置和形式等。第三節(jié)水體污染及自凈（一）物理自凈第三節(jié)水體污染及自凈144（二）化學自凈化學自凈是指水中的污染物通過氧化、還原、中和、吸附和凝聚等反應，使其濃度降低的過程。影響化學自凈能力的因素有污染物的形態(tài)和化學性質(zhì)、水體的溫度、氧化還原電位和酸堿度等。第三節(jié)水體污染及自凈（二）化學自凈第三節(jié)水體污染及自凈145（三）生物化學自凈

生物化學自凈是指進入水體的污染物經(jīng)過生物吸收、降解作用，使其濃度降低或轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的過程。影響水體生物化學自凈的主要因素包括污染物的性質(zhì)和數(shù)量、微生物種類及水體的溫度、供養(yǎng)狀況等。第三節(jié)水體污染及自凈（三）生物化學自凈第三節(jié)水體污染及自凈146第三節(jié)水體污染及自凈第三節(jié)水體污染及自凈147

水環(huán)境污染防治應遵循預防為主、防治結(jié)合、綜合治理的原則，通過采用各種管理措施和工程治理技術(shù)手段，減少廢水排放量，降低水環(huán)境污染程度，提高水體的自凈能力，實現(xiàn)各水環(huán)境功能區(qū)水質(zhì)達標，促進水環(huán)境的可持續(xù)利用。第四節(jié)水環(huán)境污染防治水環(huán)境污染防治應遵循預防為主、防治結(jié)合、綜合治理的原148一、水環(huán)境污染防治途徑（一）提高水資源利用率-提高農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水和生活

用水的利用率（二）推進城市污水資源化—城市污水處理和再生利用（三）控制工業(yè)廢水污染和面源污染（四）開展流域性水污染防治（五）發(fā)展適宜的污水治理技術(shù)（六）加強水環(huán)境污染管理第四節(jié)水環(huán)境污染防治一、水環(huán)境污染防治途徑第四節(jié)水環(huán)境污染防治149工業(yè)廢水污染控制優(yōu)化結(jié)構(gòu)、合理布局優(yōu)先發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，低水耗低污染

產(chǎn)業(yè)清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟就地處理加強對工業(yè)企業(yè)污染源的就地處理或工業(yè)小區(qū)

廢水的聯(lián)合預處理第四節(jié)水環(huán)境污染防治工業(yè)廢水污染控制第四節(jié)水環(huán)境污染防治150面源污染控制合理利用農(nóng)藥截留農(nóng)業(yè)污水畜禽糞便處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)廢水及村鎮(zhèn)生活污水處理第四節(jié)水環(huán)境污染防治城市徑流控制充分收集利用雨水減少城市硬質(zhì)地面增加城市綠地面源污染控制第四節(jié)水環(huán)境污染防治城市徑流控制151二、水污染防治技術(shù)第四節(jié)水環(huán)境污染防治二、水污染防治技術(shù)第四節(jié)水環(huán)境污染防治152第四節(jié)水環(huán)境污染防治第四節(jié)水環(huán)境污染防治153

利用物理作用使污水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)及污水分離的處理技術(shù)。

物理處理格柵或篩網(wǎng)分離法：其去除對象為顆粒的污染物。格柵：由一組或多組相互平行的金屬柵條及框架構(gòu)成。傾斜安裝在進水的渠道，或進水泵站集水井的進口處，以攔截污水中較大的懸浮物及雜質(zhì)。篩網(wǎng)：用于紡織、造紙、化纖等工業(yè)廢水的處理。第四節(jié)水環(huán)境污染防治154利用物理作用使污水中呈懸浮狀態(tài)重力沉降法：基本原理是利用重力作用使廢水中重于水的固體物質(zhì)下沉，從而達到及廢水分離的目的，適用于去除20-100μm以上的顆粒。沉砂池：利用重力作用去除污水中的沙子、煤渣等密度較大的無機顆粒物的污水處理構(gòu)筑物，其作用是避免這些雜質(zhì)影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運行。沉淀池：利用重力作用去除水中懸浮物質(zhì)（SS）的污水處理構(gòu)筑物。根據(jù)池內(nèi)水流方向不同可分為：平流式、豎流式、輻流式和斜板（管）沉淀池。第四節(jié)水環(huán)境污染防治155重力沉降法：基本原理是利用重力作用使廢水中重于水的固體物質(zhì)下氣浮法：用于分離相對密度及水接近或比水小，靠自重難以沉淀的細微顆粒污染物。其基本原理是在廢水中通入空氣，產(chǎn)生大量的細小氣泡，并使其附著于細微顆粒污