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環境學概論第三章水體環境2022/12/19環境學概論第三章水體環境環境學概論第三章水體環境2022/12/18環境學概論第三章1主要內容第一節水體環境概述第二節污染物在水體中的擴散第三節污染物在水體中的轉化第四節水環境污染控制及管理補充:海洋油污染環境學概論第三章水體環境主要內容第一節水體環境概述環境學概論第三章水體環境2第一節水體環境概述天然水在環境中的循環天然水的水質水體的概念和水體污染水體污染源和污染物環境學概論第三章水體環境第一節水體環境概述天然水在環境中的循環環境學概論第三章水3第一節水體環境概述一.天然水在環境中的循環1.水循環的環境意義凈化作用沖刷、侵蝕------水土流失酸雨------腐蝕地面、污染水體、土壤徑流------地面凈化降水-------大氣凈化負面作用環境學概論第三章水體環境第一節水體環境概述一.天然水在環境中的循環1.水循環的環43.水資源的特性(與其它自然資源相比)A資源的循環性B儲量的有限性C分布的不均衡性E利害的兩重性(圖)D利用的多用性2.水資源(waterresources)的定義:水資源:是指地球表層中可供人類利用并逐年得到更新的那部分水量。
水資源:可以利用或有可能被利用的水源,具有足夠的數量和可用的質量,并能在某一點為滿足某種用途而可用。
——《水資源評價活動----國家評價手冊》
環境學概論第三章水體環境3.水資源的特性(與其它自然資源相比)A資源的循環性B儲54.地球上局部存在水荒的原因B城市、工業區高度集中,耗水量大。C水污染嚴重,“水質型缺水”突出。(圖A)
(圖B)二.天然水的水質1.天然水化學成份的形成3.各種類型的天然水質2.天然水的化學組成4.天然水體的自凈作用A淡水在地球上的分布極不平衡A物理凈化B化學及物理化學凈化C生物化學凈化環境學概論第三章水體環境4.地球上局部存在水荒的原因B城市、工業區高度集中,耗水量6三、水體的概念和水體污染2.水體分類3.水體與水質的區別按區域分:某一具體的被水覆蓋的地段水質(waterquality):指水相的質量1.水體:指以相對穩定的陸地為邊界的天然水域水體(waterbodies)
:在環境學中是一體系。不僅包括水,也包括水中的懸浮物、溶解物、水生生物和底泥。即為液相和固相的混合體。地下水體按類型分海洋水體陸地水體地表水體環境學概論第三章水體環境三、水體的概念和水體污染2.水體分類3.水體與水質的區別按區74.水體污染(Pollutionofwaterbodies):是指排入水體的污染物含量超過了水體的自凈能力,導致水體的物理、化學和生物特征發生不良變化,從而影響水的有效利用、危害人體健康、破壞生態環境,造成水質惡化的現象。(圖)5.水體污染的特征
(1)地表水污染特征
①河流污染(圖)A污染程度隨徑流量變化B污染擴散快C污染影響大②湖泊污染(圖)
A污染來源廣、途徑多、種類復雜B污染稀釋和搬運能力弱C生物降解和累積能力強環境學概論第三章水體環境4.水體污染(Pollutionofwaterbodi8(2)地下水污染特征(圖)
A污染來源廣泛(圖)B污染難于治理C污染危害嚴重(圖)(3)海洋污染特征
(圖)A污染源多而復雜B污染持續性強C污染擴散范圍大環境學概論第三章水體環境(2)地下水污染特征(圖)A污染來源廣泛(圖)B污染難9四、水體污染源和污染物1.水體污染源(根據不同的方法有不同的分類)按照水污染源的分布特征:點污染源面污染源擴散污染源按受污染的水體:地面水污染源地下水污染源海洋污染源按污染源釋放的有害物質種類:物理性污染源化學性污染源生物性污染源環境學概論第三章水體環境四、水體污染源和污染物1.水體污染源(根據不同的方法有不同的10①工業廢水(Industrialwastewater)A來源:工業企業在生產過程中排出的廢水(表)B特點:量大、面廣;成份復雜、毒性大;不易凈化、難處理按造成水體污染的原因自然污染源人為污染源工業廢水(點源)生活污水(點源)農業退水(面源)C污染效應(耗氧、有毒)環境學概論第三章水體環境①工業廢水(Industrialwastewater)A11②生活污水(Domesticwastewater)A來源:生活中各種洗滌水B特點:主要是城市生活污水;雜質很多,以N、P、S為主;一般呈弱堿性,PH值約7.2-7.8C污染效應:引起水體富營養化③農業退水(Agriculturalwastewater)A來源:牲畜糞便、農藥、化肥B特點:農藥、化肥、有機質含量高C污染效應:水體富營養化;農藥污染環境學概論第三章水體環境②生活污水(Domesticwastewater)A來源122.主要污染物按釋放的污染種類可分為物理、化學、生物等幾方面(表)*物理類(1)顏色:可以說明水中污染物的含量;紡織、印染、染料、造紙等廢水排入水體后,可使水色變得極為復雜。
(2)濁度:由膠體或細小的懸浮物引起;生活污水中鐵和錳的氫氧化物引起的濁度十分有害。
(3)溫度:因工業廢水的排放引起天然水體溫度上升,嚴重的可形成熱污染(thermalpollution)。(4)懸浮固體:指水體中膠體或細小的懸浮固體;可降低水體的透明度和藻類的光合作用,限制水生生物的正常運動,減緩水底活性,導致水體底部缺氧,使水體同化能力降低。
環境學概論第三章水體環境2.主要污染物按釋放的污染種類可分為物理、化學、生物等幾方面13*化學類(1)無機無毒物質
A酸、堿及一般無機鹽類B氮、磷等植物營養物質來源:生活污水;工業廢水;施用磷肥、氮肥的農田排水危害:引起水體富營養化來源:酸來自礦山排水,工業廢水及酸雨;堿來自堿法造紙,制堿,制革及煉油等工業廢水;酸堿廢水相互中和并與地表物質反應會產生各種無機鹽類污染。危害:水體PH值發生變化;增加水中無機鹽類的濃度和水的硬度環境學概論第三章水體環境*化學類(1)無機無毒物質A酸、堿及一般無機鹽類B氮14(2)無機有毒物質
A重金屬毒性物質(汞、鎘、鉛、鉻、銅、砷)B非重金屬的無機毒性物質(氰化物、氟化物)來源:化石燃料的燃燒、采礦和冶煉
來源:氰化物—電鍍廢水、焦爐和高爐的煤氣洗滌水,含氰廢水,金銀選礦廢水;氟化物—電鍍加工含氟廢水和含氟廢氣洗滌水。
危害:使各種酶失去活性;不能被微生物降解,易富集。危害:氰化物可抑制細胞呼吸;氟化物可引起氟斑牙,氟骨癥,損害腎臟等
環境學概論第三章水體環境(2)無機有毒物質A重金屬毒性物質(汞、鎘、鉛、鉻、15(3)有機無毒物(需氧有機物):碳水化合物、蛋白質、脂肪等來源:生活污水、食品加工和造紙等工業廢水
耗氧有機物:有機物的共同特點是,直接進入水體后,通過微生物的生物化學作用而分解為簡單的無機物質二氧化碳和水,在分解過程中需要消耗水中的溶解氧,在缺氧條件下就發生腐敗分解、惡化水質,故稱其為~。
常用的有機物污染指標:
危害:耗氧,使水質惡化A化學耗氧量(COD:ChemicalOxygenDemand)
COD:又稱化學需氧量。指在規定條件下,使水樣中能被氧化的物質氧化所需耗用氧化劑(酸性重鉻酸鉀)的量,以每升水消耗氧的毫克數表示。
環境學概論第三章水體環境(3)有機無毒物(需氧有機物):碳水化合物、蛋白質、脂肪等來16COD和高錳酸鹽指數的區別:
二者均為常用的描述廢水中化學耗氧量的指標。其中,以高錳酸鉀溶液為氧化劑測得的化學耗氧量,新環境水質標準稱為高錳酸鹽指數CODMn,而僅將酸性重鉻酸鉀法測得的值稱為COD,通常記為CODCr
B生化需氧量(BOD:BiochemicalOxygenDemand)目前國內外都以5天作為測定BOD的標準時間,簡稱5日生化需氧量,記作BOD5
,BOD5約等于BOD20的70%。BOD:指在好氣條件下,微生物分解水體中有機物質的生物化學過程中所需溶解氧的量。
微生物降解有機物通常分為兩個階段:碳化階段:有機物被轉化為無機物CO2,H2O和NH3等;硝化階段:NH3進一步被轉化為HNO2和HNO3
環境學概論第三章水體環境COD和高錳酸鹽指數的區別:二者均為常用的描述廢水中化17C總有機碳量(TOC:TotalOrganicCarbon):
D總需氧量(TOD:TotalOxygenDemand)TOC:水中溶解性和懸浮性有機物中存在的全部碳量,是評價水體需氧有機物的一個綜合指標。其測定結果以C含量表示,單位為mg/L。TOD:水中的有機物完全被氧化時的需氧量。
(4)有機有毒物質(酚類,農藥,PAH,PCB,洗滌劑,石油等)
來源:石油化學工業的合成生產過程及其產品的使用過程中排放的污水
危害:比較穩定,不易被微生物分解;都有害于人類健康,但危害程度和作用方式不同。危害最大的有兩類:有機氯化合物和多環有機化合物
環境學概論第三章水體環境C總有機碳量(TOC:TotalOrganicCar18*生物類(細菌、病毒、原生動物、寄生蠕蟲等)
來源:城市生活污水、醫院污水或污水處理廠排水危害:通過多種途徑進入人體,并在體內生存,一旦條件適合,就會引起人體疾病。*放射性類來源:核武器試驗;原子能工業排放或泄漏
。危害:主要通過α、β、γ等射線損害人體組織,并可在人體內蓄積,促成貧血、白血球增生、惡性腫瘤等病癥,嚴重的可導致生命危險。
環境學概論第三章水體環境*生物類(細菌、病毒、原生動物、寄生蠕蟲等)來源:城市生活19第二節污染物在水體中的擴散一.污染物在水體中的運動特征1.推流遷移:指污染物在水流作用下產生的遷移作用
此過程中污染物質總量不變,濃度也不變2.分散作用:包含分子擴散、湍流擴散和彌散三個方面。
此過程中污染物質總量不變,但濃度減小
3.污染物的衰減和轉化此過程中污染物質總量與濃度均發生變化進入水環境中的污染物可以分為兩大類:保守物質和非保守物質環境學概論第三章水體環境第二節污染物在水體中的擴散一.污染物在水體中的運動特征120二.河流水體中污染物擴散的穩態解(P78)穩態:污染物在水體某一空間位置的濃度不隨時間變化的狀態條件:河流水體處于穩定流動狀態、污染源連續穩定排放。環境學概論第三章水體環境二.河流水體中污染物擴散的穩態解(P78)穩態:污染物在水21三.河流水質模型(WaterQualityModel)水質模型:描述不同水體水質變化規律的數學模型意義:預測、預報水體的污染趨向,研究水體污染的特征及水體環境的自凈能力。兩種類型:①簡單的一級衰變模型,如BOD的衰變;②衰變和恢復相結合的水質模型,如DO在水體中的平衡過程S—P模型:描述一維穩態河流中的BOD—DO的變化規律。
基本假設:河流中的BOD的衰減和溶解氧的復氧都是一級反應,反應速度是定常的;河流中的耗氧是由BOD衰減引起的,而河流中的溶解氧來源則是大氣復氧。環境學概論第三章水體環境三.河流水質模型(WaterQualityModel)22S—P模型是關于BOD和DO的耦和模型,可以寫作:式中:L——河水中BOD值;D——河水中的氧虧值;Kd——河水中BOD衰減(耗氧)速度常數;Ka——河水中復氧速度常數;t——河段內河水的流行時間。上式的解析解為:式中:L0——河流起始點的BOD值;D0——河流起始點的氧虧值。該式表示河流水中的氧虧變化規律。如果以河流的溶解氧來表示,則:環境學概論第三章水體環境S—P模型是關于BOD和DO的耦和模型,可以寫作:式中:L23式中:O——河水中的溶解氧值;Os——飽和溶解氧值。該式稱為S—P氧垂公式
根據該式可繪制溶解氧沿程變化曲線即氧垂曲線臨界氧虧點(DC):溶解氧濃度最低的點式中:Dc——臨界氧虧值;tc——由起始點到達臨界點的流行時間。環境學概論第三章水體環境式中:O——河水中的溶解氧值;根據該式可繪制溶解氧沿程變化曲24第三節污染物在水體中的轉化一.水體中耗氧有機物降解1.有機物生物化學分解
代表性有機物:碳水化合物;脂肪和油類;蛋白質(1)碳水化合物
2.耗氧有機物的生物降解
基本反應包括①水解反應:指復雜的有機物分子與水電離出的H+或OH-
結合生成較簡單化合物的反應。
②氧化反應:包括脫氫作用和脫羧作用兩類
環境學概論第三章水體環境第三節污染物在水體中的轉化一.水體中耗氧有機物降解1.有25(2)脂肪和油類
(3)蛋白質
環境學概論第三章水體環境(2)脂肪和油類(3)蛋白質環境學概論第三章水體環境26需氧有機物降解的共同規律是:首先在細胞體外發生水解,然后在細胞內部繼續水解和氧化。降解的后期產物都是生成各種有機酸,在有氧條件下,可以繼續分解,其最終產物是CO2、H2O及NO3-等;在缺氧條件下則進行反硝化、酸性發酵等過程,其最終產物除CO2、H2O外,還有NH3、有機酸、醇等。2.耗氧有機物降解與溶解氧的平衡在污染河流中耗氧作用和復氧作用影響著水中溶解氧的含量耗氧作用:指有機物分解和有機體呼吸時耗氧,使水中溶解氧降低;復氧作用:也稱再曝氣作用,指空氣中的氧溶于水和水生植物的光合作用放出氧,使水中溶解氧增加。
環境學概論第三章水體環境需氧有機物降解的共同規律是:首先在細胞體外發生水解,然27被生活污水污染的河流中BOD和DO相互關系模式圖說明:受到有機物污染的水體,其DO含量變化過程由有機污染物的降解過程所控制環境學概論第三章水體環境被生活污水污染的河流中BOD和DO相互關系模式圖說明:受到有28環境學概論第三章水體環境環境學概論第三章水體環境293.耗氧有機物對水體的危害①導致水體缺氧,局部水域水質惡化;②含氮有機物可能導致水體富營養化。主要是對漁業水產資源的破壞環境學概論第三章水體環境3.耗氧有機物對水體的危害①導致水體缺氧,局部水域水質惡化30二.水體富營養化過程1.水體富營養化概述(1)定義(2)類型:天然富營養化——湖泊的自然消亡;歷時漫長人為富營養化——時間短;營養物質主要來自城市營養化(Eutropbication)是一種氮、磷等植物營養物質含量過多所引起的水質污染現象。
水體富營養化:由于水體中氮、磷等營養物質的富集,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,使魚類或其他生物大量死亡,水質惡化的現象。(圖)(表3-8)
河流-“水華”海洋-“赤潮”環境學概論第三章水體環境二.水體富營養化過程1.水體富營養化概述(1)定義(231環境學概論第三章水體環境環境學概論第三章水體環境322.植物營養物氮、磷在水體中的轉化(1)含氮化合物在水體中的轉化(完全循環)N2NO3-NO2-N2ONH3(2)含磷化合物在水體中的轉化(底質循環—動態的穩定體系)3.氮、磷污染與水體富營養化P92有機氮轉化:氨化過程+硝化過程;反硝化過程(缺氧)多以難溶沉積物的形式沉積于底泥中斯塔姆(Stumm)得出:水體富營養化的形成,主要取決于水體中磷的供應量。水體氮、磷濃度的比值與藻類增殖有著密切的關系環境學概論第三章水體環境2.植物營養物氮、磷在水體中的轉化(1)含氮化合物在水體中334.水體富營養化狀態判斷標準5.水體富營養化營養物質負荷模型
沃倫威德爾模型①湖水營養物質濃度(沃倫威德爾總氮、總磷負荷量標準)②藻類所含葉綠素α的量③湖水透明度④溶解氧N,P富集,藻類繁生,P>R狀態的水體將依次出現:①藻類占據的空間越來越大,水體中耗氧量大大增加;②藻類過度生長繁殖,大量死亡的藻類沉積于塘底,使厭氧細菌大量繁殖,在底層建立起R>>P的腐化污染狀態,并逐步向表層發展。
③藻類種類逐漸減少,并由以硅藻和綠藻為主轉為以藍藻為主,藍藻中不少種類有膠質膜,且有毒性。環境學概論第三章水體環境4.水體富營養化狀態判斷標準5.水體富營養化營養物質負荷模346.水體富營養化的危害7.水體富營養化的控制(1)控制磷的流入量;(1)使水質有毒性(2)使魚類死亡(原因有三)(2)石灰處理;(3)疏浚底泥,去除水草和藻類;(4)引入低營養水稀釋或人工曝氣;A藻類大量繁殖,占據大量空間,魚類生活空間縮小;B藍藻有膠質膜,且有些藍藻有毒,影響魚類生存;C水體嚴重缺氧,魚類呼吸障礙。環境學概論第三章水體環境6.水體富營養化的危害7.水體富營養化的控制(1)控制磷35三、重金屬在水體中的遷移轉化1.重金屬元素在水環境中的污染特征(1)重金屬的定義:
(2)重金屬的污染特征:
一般認為比重大于4或5的金屬為重金屬
①分布廣泛,雖含量低,污染危害明顯;②是有色金屬,被廣泛使用,污染源多;③大多是過渡元素,價態變化較多,毒性效應明顯;④在水環境中的遷移轉化,擴大了污染范圍;⑤對生物體和人體的毒性效應顯著。環境學概論第三章水體環境三、重金屬在水體中的遷移轉化1.重金屬元素在水環境中的污染特36◆對生物體和人體的毒性效應顯著A毒性大;C生物不能降解,卻可在生物體內轉化為毒性更強的有機化合物;B生物的食物鏈富集可使重金屬達到相當高的濃度;D通過多種途徑進入人體,在某些器官中不斷蓄積造成金屬中毒,甚至死亡。
(圖重金屬在人體內的富集器官)環境學概論第三章水體環境◆對生物體和人體的毒性效應顯著A毒性大;C生物不能降解372.重金屬在水體中的遷移轉化(1)沉淀—溶解作用
A溶解度大者遷移能力大,有利于水體的自凈;B重金屬沉淀物通常大量沉積于排污口附近的底泥里,易形成二次污染;C沉淀作用限制了重金屬的擴散速度和范圍(2)氧化--還原作用
可使重金屬在不同條件的水體中以不同的價態存在,而價態不同,其活性與毒性也不同。環境學概論第三章水體環境2.重金屬在水體中的遷移轉化(1)沉淀—溶解作用A溶解38(4)吸附作用
膠體的吸附作用可使重金屬的存在形態、環境行為發生明顯變化;是重金屬從液相轉入固相的最主要途徑。
(5)甲基化作用
無機汞的甲基化使其毒性更強,并可通過食物鏈在人體內積累。重金屬絡合物或螯合物的生成,可使重金屬在水中的溶解度增大,遷移能力增強;但卻促使沉積物中重金屬的重新釋放,形成二次污染。(3)絡合作用
環境學概論第三章水體環境(4)吸附作用膠體的吸附作用可使重金屬的39補充:水體污染對人體健康的影響1.引起急性和慢性中毒2.致癌作用3.發生以水為媒介的傳染病4.間接影響環境學概論第三章水體環境補充:水體污染對人體健康的影響1.引起急性和慢性中毒2.40第四節水環境污染控制及管理
一、水體污染的防治和管理實行“防、治、管”三結合1.“防”,污染源控制,減少污染物的排放
(1)調整工業布局,推行清潔生產清潔生產:是一種新的創造性的思想,該思想將整體預防的環境戰略持續應用于生產過程、產品和服務中,以增加生態效率和減少人類及環境的風險。(2)提高民眾節水意識,降低用水量,推廣節水用具,以減少生活污水的排放。(3)有效控制“面污染源”,發展節水型農業,合理利用農藥和化肥,以減少農田徑流中含氮、磷和農藥的量。環境學概論第三章水體環境第四節水環境污染控制及管理一、水體污染的防治和管理412“治”,廢水無害化
(1)工業廢水就地處理(2)促進工業廢水與城市生活污水的集中處理(3)集中處理與分散處理相結合的原則(4)大力開發低耗高效廢水處理與回用技術,將城市水污染防治與廢水資源化相結合環境學概論第三章水體環境2“治”,廢水無害化(1)工業廢水就地處理(2)促進423“管”,管理控制對策
(1)實行污染物排放總量控制制度及排污許可證制度(2)進一步完善廢水排放標準和相關的水污染控制法規和條例,加大執法力度,嚴格限制廢水超標排放。(3)健全環境監測網絡,在不同層次進行水質監測,并增強事故排放的預測與預防能力。總量控制制度:是指國家對污染物的排放實施總量控制的法律制度。
排污許可證制度:是指凡是需要向環境排放各種污染物的單位或個人,都必須事先向環境保護部門辦理申領排污許可證手續,經環境保護部門批準后獲得排污許可證后方能向環境排放污染物的制度。環境學概論第三章水體環境3“管”,管理控制對策(1)實行污染物排放總量控制制度及43二.廢水處理方法和技術1.廢水處理的基本方法(表)(1)物理法:重力分離(沉淀;浮選)法;離心分離法等(2)化學法:絮凝法;離子交換和膜分離法等。絮凝法:是通過加凝聚劑破壞膠體的穩定性,使膠體粒子發生凝聚,產生絮凝物,并發生吸附作用,將廢水中污染物吸附在一起,然后經沉降(或上浮)而與水分離的方法。離子交換法:用離子交換劑的離子交換作用來置換污水中的離子化物質。膜分離法:利用隔膜使溶劑同溶質或微粒分離的方法。環境學概論第三章水體環境二.廢水處理方法和技術1.廢水處理的基本方法(表)(144活性污泥法(ActivatedSludgeProcess):是利用懸浮生長的微生物絮體處理有機廢水的一類好氧生物處理方法。①利用絮凝體為生化反應的主體物;②利用曝氣設備向生化反應系統分散空氣或氧氣,為微生物提供氧源;③對體系進行混合攪拌以增加接觸和加速生化反應傳質過程;④采用沉淀法去除有機物,降低出水中的微生物的固體含量;⑤通過回流使沉淀池濃縮的微生物絮體返回到反應系統;⑥為保證系統內生物細胞平均停留的時間的穩定,經常排出一部分生物固體。活性污泥法的基本特征:(3)生物法:好氧生物處理(活性污泥法和生物膜法);厭氧生物處理環境學概論第三章水體環境活性污泥法(ActivatedSludgeProcess45生物膜法(Biofilm):是利用微生物在固體表面的附著生長對廢水進行生物處理的技術。環境學概論第三章水體環境生物膜法(Biofilm):是利用微生物在固體表面的附著環境462.城市污水處理技術主要任務是去除城市廢水中含有的懸浮物和溶解性有機物環境學概論第三章水體環境2.城市污水處理技術主要任務是去除城市廢水中含有的懸浮物和47(1)一級處理:
常由篩濾,重力沉淀和浮選等方法組成。主要去除廢水中大部分粒徑在100μm以上的大顆粒物質,經過一級處理的廢水,一般達不到排放標準。(2)二級處理:
常用生物法和絮凝法。主要去除廢水中大部分有機物,經過二級處理的廢水,一般可以達到農灌標準和廢水排放標準。(3)三級處理:綜合使用物理,化學生物處理法。主要是去除廢水中的營養物質,使廢水能夠重新回用。環境學概論第三章水體環境(1)一級處理:常由篩濾,重力沉淀和浮選等方法組成48復習與思考題:1.區別概念:水體與水質;COD與高錳酸鹽指數;TOD和TOC2.簡述水體污染的主要人為源及其特點;3.水體污染的主要污染物有哪幾類,其代表物質有哪些?4.耗氧有機物生物降解的共同規律;耗氧有機物進入水體環境后可能發生的水質作用有那些。5.什么是水體富營養化;植物營養物N、P在水體中如何轉化;如何通過有效的措施預防水體富營養化6.根據重金屬在水體中遷移轉化規律,聯系實際找出減輕重金屬污染的有效措施。7.簡述城市污水的三級處理系統(各級處理的目的及處理后的水質狀況)8.如何合理利用和保護水資源。環境學概論第三章水體環境復習與思考題:環境學概論第三章水體環境49補充:海洋油污染(圖)一、來源海上運輸固定設施(油井、煉油廠、油輪裝卸)自然來源生化合成其它來源1.具體包括:環境學概論第三章水體環境補充:海洋油污染(圖)一、來源海上運輸1.具體包括:環境學502.通常包括:海源和陸源1999年海上油(氣)田分布及排污狀況海區油(氣)田
(個)含油污水排放(萬噸)入海油量(噸)渤海8204.442.3東海18.83.8南海162961.3831.0合計253174.5877.1環境學概論第三章水體環境2.通常包括:海源和陸源1999年海上油(氣)田分布及排污狀51二、石油在水體中的遷移轉化
1.擴展過程
(spreading)
一方面擴大了污染范圍,另一方面加強了油類的降解過程。2.揮發過程
(volatilization)
是水體中油類污染物質自然消失的途徑之一,可去除海洋表面約50%的烴類。
3.溶解過程
(dissolution)
4.乳化過程(emulsification)
雖可減少水體表面的油膜,但卻加重了水體污染。可以進一步促進生物對油類的降解作用環境學概論第三章水體環境二、石油在水體中的遷移轉化1.擴展過程(spreadin525.光化學氧化過程
(photochemistryoxygenation)有利于消除油膜,減少海洋水面油污染。6.微生物降解過程
(microorganismdegradation)7.生物吸收過程
(biologyabsorbing)8.沉積過程
(aggradations)可將石油類降解為各種有機酸,有利于減輕海洋油污染。但降解過程及結果受油的種類、微生物群落、環境條件的控制。有利于減輕海洋油污染,但油類物質會經食物鏈進入海產品中,影響深遠。可減輕水中的石油污染,沉入水底的油類物質,可能被進一步降解,也可能在水流和波浪作用下重新懸浮于水面,造成二次污染。環境學概論第三章水體環境5.光化學氧化過程(photochemistryoxyg53三、海洋油污染的危害
1.使大面積海域缺氧,對生物資源造成嚴重危害。
2.使某些致癌物質在魚、貝類體內蓄積,并通過食物鏈危害人類。
3.溢油的漂移擴散,會荒廢海灘和海濱旅游區,造成極大的社會危害。環境學概論第三章水體環境三、海洋油污染的危害1.使大面積海域缺氧,對生物資源造成54四、海洋油污染的控制處理
1.自然方式處理(自凈作用)2.人工方式處理B擴散抑制劑(集油劑)①油的包圍A油障或攔油索(floatingboom)圖
②油的回收A油吸附材料如:吸油棉;吸油泡沫B油回收船C油吸引裝置(slicklicker)圖1,圖2
D撇取③油的化學處理(圖)
④油的焚燒(圖)
⑤其他環境學概論第三章水體環境四、海洋油污染的控制處理1.自然方式處理(自凈作用)2.55環境學概論第三章水體環境環境學概論第三章水體環境56表
水體中污染物的種類分類特性主要標志物主要水質指標物理類顏色、濁度、溫度、懸浮固體色,混濁度,水溫,懸浮物質(SS)化學類無機物無毒酸、堿及一般的無機鹽類植物營養物(N,P等)PH值,硫酸鹽,氯化物,總N,總P等有毒重金屬;氰化物;氟化物總砷,總汞,總鉛;氰化物;氟化物等有機物無毒耗氧有機物(碳水化合物、蛋白質、脂肪、木質素等)BOD、COD、TOC、TOD等有毒酚類化合物;有機農藥;多環芳烴(PAH);多氯聯苯(PCB);洗滌劑揮發酚;苯并芘;石油類;生物類細菌、病毒、原生動物、寄生蠕蟲等細菌總數;總大腸菌群等放射性238U、226Ra
、90Sr、137Cs等環境學概論第三章水體環境表
水體中污染物的種類分類特性主要標志物主要水質指標物理類57演講完畢,謝謝聽講!再見,seeyouagain3rew2022/12/19環境學概論第三章水體環境演講完畢,謝謝聽講!再見,seeyouagain3rew58環境學概論第三章水體環境2022/12/19環境學概論第三章水體環境環境學概論第三章水體環境2022/12/18環境學概論第三章59主要內容第一節水體環境概述第二節污染物在水體中的擴散第三節污染物在水體中的轉化第四節水環境污染控制及管理補充:海洋油污染環境學概論第三章水體環境主要內容第一節水體環境概述環境學概論第三章水體環境60第一節水體環境概述天然水在環境中的循環天然水的水質水體的概念和水體污染水體污染源和污染物環境學概論第三章水體環境第一節水體環境概述天然水在環境中的循環環境學概論第三章水61第一節水體環境概述一.天然水在環境中的循環1.水循環的環境意義凈化作用沖刷、侵蝕------水土流失酸雨------腐蝕地面、污染水體、土壤徑流------地面凈化降水-------大氣凈化負面作用環境學概論第三章水體環境第一節水體環境概述一.天然水在環境中的循環1.水循環的環623.水資源的特性(與其它自然資源相比)A資源的循環性B儲量的有限性C分布的不均衡性E利害的兩重性(圖)D利用的多用性2.水資源(waterresources)的定義:水資源:是指地球表層中可供人類利用并逐年得到更新的那部分水量。
水資源:可以利用或有可能被利用的水源,具有足夠的數量和可用的質量,并能在某一點為滿足某種用途而可用。
——《水資源評價活動----國家評價手冊》
環境學概論第三章水體環境3.水資源的特性(與其它自然資源相比)A資源的循環性B儲634.地球上局部存在水荒的原因B城市、工業區高度集中,耗水量大。C水污染嚴重,“水質型缺水”突出。(圖A)
(圖B)二.天然水的水質1.天然水化學成份的形成3.各種類型的天然水質2.天然水的化學組成4.天然水體的自凈作用A淡水在地球上的分布極不平衡A物理凈化B化學及物理化學凈化C生物化學凈化環境學概論第三章水體環境4.地球上局部存在水荒的原因B城市、工業區高度集中,耗水量64三、水體的概念和水體污染2.水體分類3.水體與水質的區別按區域分:某一具體的被水覆蓋的地段水質(waterquality):指水相的質量1.水體:指以相對穩定的陸地為邊界的天然水域水體(waterbodies)
:在環境學中是一體系。不僅包括水,也包括水中的懸浮物、溶解物、水生生物和底泥。即為液相和固相的混合體。地下水體按類型分海洋水體陸地水體地表水體環境學概論第三章水體環境三、水體的概念和水體污染2.水體分類3.水體與水質的區別按區654.水體污染(Pollutionofwaterbodies):是指排入水體的污染物含量超過了水體的自凈能力,導致水體的物理、化學和生物特征發生不良變化,從而影響水的有效利用、危害人體健康、破壞生態環境,造成水質惡化的現象。(圖)5.水體污染的特征
(1)地表水污染特征
①河流污染(圖)A污染程度隨徑流量變化B污染擴散快C污染影響大②湖泊污染(圖)
A污染來源廣、途徑多、種類復雜B污染稀釋和搬運能力弱C生物降解和累積能力強環境學概論第三章水體環境4.水體污染(Pollutionofwaterbodi66(2)地下水污染特征(圖)
A污染來源廣泛(圖)B污染難于治理C污染危害嚴重(圖)(3)海洋污染特征
(圖)A污染源多而復雜B污染持續性強C污染擴散范圍大環境學概論第三章水體環境(2)地下水污染特征(圖)A污染來源廣泛(圖)B污染難67四、水體污染源和污染物1.水體污染源(根據不同的方法有不同的分類)按照水污染源的分布特征:點污染源面污染源擴散污染源按受污染的水體:地面水污染源地下水污染源海洋污染源按污染源釋放的有害物質種類:物理性污染源化學性污染源生物性污染源環境學概論第三章水體環境四、水體污染源和污染物1.水體污染源(根據不同的方法有不同的68①工業廢水(Industrialwastewater)A來源:工業企業在生產過程中排出的廢水(表)B特點:量大、面廣;成份復雜、毒性大;不易凈化、難處理按造成水體污染的原因自然污染源人為污染源工業廢水(點源)生活污水(點源)農業退水(面源)C污染效應(耗氧、有毒)環境學概論第三章水體環境①工業廢水(Industrialwastewater)A69②生活污水(Domesticwastewater)A來源:生活中各種洗滌水B特點:主要是城市生活污水;雜質很多,以N、P、S為主;一般呈弱堿性,PH值約7.2-7.8C污染效應:引起水體富營養化③農業退水(Agriculturalwastewater)A來源:牲畜糞便、農藥、化肥B特點:農藥、化肥、有機質含量高C污染效應:水體富營養化;農藥污染環境學概論第三章水體環境②生活污水(Domesticwastewater)A來源702.主要污染物按釋放的污染種類可分為物理、化學、生物等幾方面(表)*物理類(1)顏色:可以說明水中污染物的含量;紡織、印染、染料、造紙等廢水排入水體后,可使水色變得極為復雜。
(2)濁度:由膠體或細小的懸浮物引起;生活污水中鐵和錳的氫氧化物引起的濁度十分有害。
(3)溫度:因工業廢水的排放引起天然水體溫度上升,嚴重的可形成熱污染(thermalpollution)。(4)懸浮固體:指水體中膠體或細小的懸浮固體;可降低水體的透明度和藻類的光合作用,限制水生生物的正常運動,減緩水底活性,導致水體底部缺氧,使水體同化能力降低。
環境學概論第三章水體環境2.主要污染物按釋放的污染種類可分為物理、化學、生物等幾方面71*化學類(1)無機無毒物質
A酸、堿及一般無機鹽類B氮、磷等植物營養物質來源:生活污水;工業廢水;施用磷肥、氮肥的農田排水危害:引起水體富營養化來源:酸來自礦山排水,工業廢水及酸雨;堿來自堿法造紙,制堿,制革及煉油等工業廢水;酸堿廢水相互中和并與地表物質反應會產生各種無機鹽類污染。危害:水體PH值發生變化;增加水中無機鹽類的濃度和水的硬度環境學概論第三章水體環境*化學類(1)無機無毒物質A酸、堿及一般無機鹽類B氮72(2)無機有毒物質
A重金屬毒性物質(汞、鎘、鉛、鉻、銅、砷)B非重金屬的無機毒性物質(氰化物、氟化物)來源:化石燃料的燃燒、采礦和冶煉
來源:氰化物—電鍍廢水、焦爐和高爐的煤氣洗滌水,含氰廢水,金銀選礦廢水;氟化物—電鍍加工含氟廢水和含氟廢氣洗滌水。
危害:使各種酶失去活性;不能被微生物降解,易富集。危害:氰化物可抑制細胞呼吸;氟化物可引起氟斑牙,氟骨癥,損害腎臟等
環境學概論第三章水體環境(2)無機有毒物質A重金屬毒性物質(汞、鎘、鉛、鉻、73(3)有機無毒物(需氧有機物):碳水化合物、蛋白質、脂肪等來源:生活污水、食品加工和造紙等工業廢水
耗氧有機物:有機物的共同特點是,直接進入水體后,通過微生物的生物化學作用而分解為簡單的無機物質二氧化碳和水,在分解過程中需要消耗水中的溶解氧,在缺氧條件下就發生腐敗分解、惡化水質,故稱其為~。
常用的有機物污染指標:
危害:耗氧,使水質惡化A化學耗氧量(COD:ChemicalOxygenDemand)
COD:又稱化學需氧量。指在規定條件下,使水樣中能被氧化的物質氧化所需耗用氧化劑(酸性重鉻酸鉀)的量,以每升水消耗氧的毫克數表示。
環境學概論第三章水體環境(3)有機無毒物(需氧有機物):碳水化合物、蛋白質、脂肪等來74COD和高錳酸鹽指數的區別:
二者均為常用的描述廢水中化學耗氧量的指標。其中,以高錳酸鉀溶液為氧化劑測得的化學耗氧量,新環境水質標準稱為高錳酸鹽指數CODMn,而僅將酸性重鉻酸鉀法測得的值稱為COD,通常記為CODCr
B生化需氧量(BOD:BiochemicalOxygenDemand)目前國內外都以5天作為測定BOD的標準時間,簡稱5日生化需氧量,記作BOD5
,BOD5約等于BOD20的70%。BOD:指在好氣條件下,微生物分解水體中有機物質的生物化學過程中所需溶解氧的量。
微生物降解有機物通常分為兩個階段:碳化階段:有機物被轉化為無機物CO2,H2O和NH3等;硝化階段:NH3進一步被轉化為HNO2和HNO3
環境學概論第三章水體環境COD和高錳酸鹽指數的區別:二者均為常用的描述廢水中化75C總有機碳量(TOC:TotalOrganicCarbon):
D總需氧量(TOD:TotalOxygenDemand)TOC:水中溶解性和懸浮性有機物中存在的全部碳量,是評價水體需氧有機物的一個綜合指標。其測定結果以C含量表示,單位為mg/L。TOD:水中的有機物完全被氧化時的需氧量。
(4)有機有毒物質(酚類,農藥,PAH,PCB,洗滌劑,石油等)
來源:石油化學工業的合成生產過程及其產品的使用過程中排放的污水
危害:比較穩定,不易被微生物分解;都有害于人類健康,但危害程度和作用方式不同。危害最大的有兩類:有機氯化合物和多環有機化合物
環境學概論第三章水體環境C總有機碳量(TOC:TotalOrganicCar76*生物類(細菌、病毒、原生動物、寄生蠕蟲等)
來源:城市生活污水、醫院污水或污水處理廠排水危害:通過多種途徑進入人體,并在體內生存,一旦條件適合,就會引起人體疾病。*放射性類來源:核武器試驗;原子能工業排放或泄漏
。危害:主要通過α、β、γ等射線損害人體組織,并可在人體內蓄積,促成貧血、白血球增生、惡性腫瘤等病癥,嚴重的可導致生命危險。
環境學概論第三章水體環境*生物類(細菌、病毒、原生動物、寄生蠕蟲等)來源:城市生活77第二節污染物在水體中的擴散一.污染物在水體中的運動特征1.推流遷移:指污染物在水流作用下產生的遷移作用
此過程中污染物質總量不變,濃度也不變2.分散作用:包含分子擴散、湍流擴散和彌散三個方面。
此過程中污染物質總量不變,但濃度減小
3.污染物的衰減和轉化此過程中污染物質總量與濃度均發生變化進入水環境中的污染物可以分為兩大類:保守物質和非保守物質環境學概論第三章水體環境第二節污染物在水體中的擴散一.污染物在水體中的運動特征178二.河流水體中污染物擴散的穩態解(P78)穩態:污染物在水體某一空間位置的濃度不隨時間變化的狀態條件:河流水體處于穩定流動狀態、污染源連續穩定排放。環境學概論第三章水體環境二.河流水體中污染物擴散的穩態解(P78)穩態:污染物在水79三.河流水質模型(WaterQualityModel)水質模型:描述不同水體水質變化規律的數學模型意義:預測、預報水體的污染趨向,研究水體污染的特征及水體環境的自凈能力。兩種類型:①簡單的一級衰變模型,如BOD的衰變;②衰變和恢復相結合的水質模型,如DO在水體中的平衡過程S—P模型:描述一維穩態河流中的BOD—DO的變化規律。
基本假設:河流中的BOD的衰減和溶解氧的復氧都是一級反應,反應速度是定常的;河流中的耗氧是由BOD衰減引起的,而河流中的溶解氧來源則是大氣復氧。環境學概論第三章水體環境三.河流水質模型(WaterQualityModel)80S—P模型是關于BOD和DO的耦和模型,可以寫作:式中:L——河水中BOD值;D——河水中的氧虧值;Kd——河水中BOD衰減(耗氧)速度常數;Ka——河水中復氧速度常數;t——河段內河水的流行時間。上式的解析解為:式中:L0——河流起始點的BOD值;D0——河流起始點的氧虧值。該式表示河流水中的氧虧變化規律。如果以河流的溶解氧來表示,則:環境學概論第三章水體環境S—P模型是關于BOD和DO的耦和模型,可以寫作:式中:L81式中:O——河水中的溶解氧值;Os——飽和溶解氧值。該式稱為S—P氧垂公式
根據該式可繪制溶解氧沿程變化曲線即氧垂曲線臨界氧虧點(DC):溶解氧濃度最低的點式中:Dc——臨界氧虧值;tc——由起始點到達臨界點的流行時間。環境學概論第三章水體環境式中:O——河水中的溶解氧值;根據該式可繪制溶解氧沿程變化曲82第三節污染物在水體中的轉化一.水體中耗氧有機物降解1.有機物生物化學分解
代表性有機物:碳水化合物;脂肪和油類;蛋白質(1)碳水化合物
2.耗氧有機物的生物降解
基本反應包括①水解反應:指復雜的有機物分子與水電離出的H+或OH-
結合生成較簡單化合物的反應。
②氧化反應:包括脫氫作用和脫羧作用兩類
環境學概論第三章水體環境第三節污染物在水體中的轉化一.水體中耗氧有機物降解1.有83(2)脂肪和油類
(3)蛋白質
環境學概論第三章水體環境(2)脂肪和油類(3)蛋白質環境學概論第三章水體環境84需氧有機物降解的共同規律是:首先在細胞體外發生水解,然后在細胞內部繼續水解和氧化。降解的后期產物都是生成各種有機酸,在有氧條件下,可以繼續分解,其最終產物是CO2、H2O及NO3-等;在缺氧條件下則進行反硝化、酸性發酵等過程,其最終產物除CO2、H2O外,還有NH3、有機酸、醇等。2.耗氧有機物降解與溶解氧的平衡在污染河流中耗氧作用和復氧作用影響著水中溶解氧的含量耗氧作用:指有機物分解和有機體呼吸時耗氧,使水中溶解氧降低;復氧作用:也稱再曝氣作用,指空氣中的氧溶于水和水生植物的光合作用放出氧,使水中溶解氧增加。
環境學概論第三章水體環境需氧有機物降解的共同規律是:首先在細胞體外發生水解,然85被生活污水污染的河流中BOD和DO相互關系模式圖說明:受到有機物污染的水體,其DO含量變化過程由有機污染物的降解過程所控制環境學概論第三章水體環境被生活污水污染的河流中BOD和DO相互關系模式圖說明:受到有86環境學概論第三章水體環境環境學概論第三章水體環境873.耗氧有機物對水體的危害①導致水體缺氧,局部水域水質惡化;②含氮有機物可能導致水體富營養化。主要是對漁業水產資源的破壞環境學概論第三章水體環境3.耗氧有機物對水體的危害①導致水體缺氧,局部水域水質惡化88二.水體富營養化過程1.水體富營養化概述(1)定義(2)類型:天然富營養化——湖泊的自然消亡;歷時漫長人為富營養化——時間短;營養物質主要來自城市營養化(Eutropbication)是一種氮、磷等植物營養物質含量過多所引起的水質污染現象。
水體富營養化:由于水體中氮、磷等營養物質的富集,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,使魚類或其他生物大量死亡,水質惡化的現象。(圖)(表3-8)
河流-“水華”海洋-“赤潮”環境學概論第三章水體環境二.水體富營養化過程1.水體富營養化概述(1)定義(289環境學概論第三章水體環境環境學概論第三章水體環境902.植物營養物氮、磷在水體中的轉化(1)含氮化合物在水體中的轉化(完全循環)N2NO3-NO2-N2ONH3(2)含磷化合物在水體中的轉化(底質循環—動態的穩定體系)3.氮、磷污染與水體富營養化P92有機氮轉化:氨化過程+硝化過程;反硝化過程(缺氧)多以難溶沉積物的形式沉積于底泥中斯塔姆(Stumm)得出:水體富營養化的形成,主要取決于水體中磷的供應量。水體氮、磷濃度的比值與藻類增殖有著密切的關系環境學概論第三章水體環境2.植物營養物氮、磷在水體中的轉化(1)含氮化合物在水體中914.水體富營養化狀態判斷標準5.水體富營養化營養物質負荷模型
沃倫威德爾模型①湖水營養物質濃度(沃倫威德爾總氮、總磷負荷量標準)②藻類所含葉綠素α的量③湖水透明度④溶解氧N,P富集,藻類繁生,P>R狀態的水體將依次出現:①藻類占據的空間越來越大,水體中耗氧量大大增加;②藻類過度生長繁殖,大量死亡的藻類沉積于塘底,使厭氧細菌大量繁殖,在底層建立起R>>P的腐化污染狀態,并逐步向表層發展。
③藻類種類逐漸減少,并由以硅藻和綠藻為主轉為以藍藻為主,藍藻中不少種類有膠質膜,且有毒性。環境學概論第三章水體環境4.水體富營養化狀態判斷標準5.水體富營養化營養物質負荷模926.水體富營養化的危害7.水體富營養化的控制(1)控制磷的流入量;(1)使水質有毒性(2)使魚類死亡(原因有三)(2)石灰處理;(3)疏浚底泥,去除水草和藻類;(4)引入低營養水稀釋或人工曝氣;A藻類大量繁殖,占據大量空間,魚類生活空間縮小;B藍藻有膠質膜,且有些藍藻有毒,影響魚類生存;C水體嚴重缺氧,魚類呼吸障礙。環境學概論第三章水體環境6.水體富營養化的危害7.水體富營養化的控制(1)控制磷93三、重金屬在水體中的遷移轉化1.重金屬元素在水環境中的污染特征(1)重金屬的定義:
(2)重金屬的污染特征:
一般認為比重大于4或5的金屬為重金屬
①分布廣泛,雖含量低,污染危害明顯;②是有色金屬,被廣泛使用,污染源多;③大多是過渡元素,價態變化較多,毒性效應明顯;④在水環境中的遷移轉化,擴大了污染范圍;⑤對生物體和人體的毒性效應顯著。環境學概論第三章水體環境三、重金屬在水體中的遷移轉化1.重金屬元素在水環境中的污染特94◆對生物體和人體的毒性效應顯著A毒性大;C生物不能降解,卻可在生物體內轉化為毒性更強的有機化合物;B生物的食物鏈富集可使重金屬達到相當高的濃度;D通過多種途徑進入人體,在某些器官中不斷蓄積造成金屬中毒,甚至死亡。
(圖重金屬在人體內的富集器官)環境學概論第三章水體環境◆對生物體和人體的毒性效應顯著A毒性大;C生物不能降解952.重金屬在水體中的遷移轉化(1)沉淀—溶解作用
A溶解度大者遷移能力大,有利于水體的自凈;B重金屬沉淀物通常大量沉積于排污口附近的底泥里,易形成二次污染;C沉淀作用限制了重金屬的擴散速度和范圍(2)氧化--還原作用
可使重金屬在不同條件的水體中以不同的價態存在,而價態不同,其活性與毒性也不同。環境學概論第三章水體環境2.重金屬在水體中的遷移轉化(1)沉淀—溶解作用A溶解96(4)吸附作用
膠體的吸附作用可使重金屬的存在形態、環境行為發生明顯變化;是重金屬從液相轉入固相的最主要途徑。
(5)甲基化作用
無機汞的甲基化使其毒性更強,并可通過食物鏈在人體內積累。重金屬絡合物或螯合物的生成,可使重金屬在水中的溶解度增大,遷移能力增強;但卻促使沉積物中重金屬的重新釋放,形成二次污染。(3)絡合作用
環境學概論第三章水體環境(4)吸附作用膠體的吸附作用可使重金屬的97補充:水體污染對人體健康的影響1.引起急性和慢性中毒2.致癌作用3.發生以水為媒介的傳染病4.間接影響環境學概論第三章水體環境補充:水體污染對人體健康的影響1.引起急性和慢性中毒2.98第四節水環境污染控制及管理
一、水體污染的防治和管理實行“防、治、管”三結合1.“防”,污染源控制,減少污染物的排放
(1)調整工業布局,推行清潔生產清潔生產:是一種新的創造性的思想,該思想將整體預防的環境戰略持續應用于生產過程、產品和服務中,以增加生態效率和減少人類及環境的風險。(2)提高民眾節水意識,降低用水量,推廣節水用具,以減少生活污水的排放。(3)有效控制“面污染源”,發展節水型農業,合理利用農藥和化肥,以減少農田徑流中含氮、磷和農藥的量。環境學概論第三章水體環境第四節水環境污染控制及管理一、水體污染的防治和管理992“治”,廢水無害化
(1)工業廢水就地處理(2)促進工業廢水與城市生活污水的集中處理(3)集中處理與分散處理相結合的原則(4)大力開發低耗高效廢水處理與回用技術,將城市水污染防治與廢水資源化相結合環境學概論第三章水體環境2“治”,廢水無害化(1)工業廢水就地處理(2)促進1003“管”,管理控制對策
(1)實行污染物排放總量控制制度及排污許可證制度(2)進一步完善廢水排放標準和相關的水污染控制法規和條例,加大執法力度,嚴格限制廢水超標排放。(3)健全環境監測網絡,在不同層次進行水質監測,并增強事故排放的預測與預防能力。總量控制制度:是指國家對污染物的排放實施總量控制的法律制度。
排污許可證制度:是指凡是需要向環境排放各種污染物的單位或個人,都必須事先向環境保護部門辦理申領排污許可證手續,經環境保護部門批準后獲得排污許可證后方能向環境排放污染物的制度。環境學概論第三章水體環境3“管”,管理控制對策(1)實行污染物排放總量控制制度及101二.廢水處理方法和技術1.廢水處理的基本方法(表)(1)物理法:重力分離(沉淀;浮選)法;離心分離法等(2)化學法:絮凝法;離子交換和膜分離法等。絮凝法:是通過加凝聚劑破壞膠體的穩定性,使膠體粒子發生凝聚,產生絮凝物,并發生吸附作用,將廢水中污染物吸附在一起,然后經沉降(或上浮)而與水分離的方法。離子交換法:用離子交換劑的離子交換作用來置換污水中的離子化物質。膜分離法:利用隔膜使溶劑同溶質或微粒分離的方法。環境學概論第三章水體環境二.廢水處理方法和技術1.廢水處理的基本方法(表)(1102活性污泥法(ActivatedSludgeProcess):是利用懸浮生長的微生物絮體處理有機廢水的一類好氧生物處理方法。①利用絮凝體為生化反應的主體物;②利用曝氣設備向生化反應系統分散空氣或氧氣,為微生物提供氧源;③對體系進行混合攪拌以增加接觸和加速生化反應傳質過程;④采用沉淀法去除有機物,降低出水中的微生物的固體含量;⑤通過回流使沉淀池濃縮的微生物絮體返回到反應系統;⑥為保證系統內生物細胞平均停留的時間的穩定,經常排出一部分生物固體。活性污泥法的基本特征:(3)生物法:好氧生物處理(活性污泥法和生物膜法);厭氧生物處理環境學概論第三章水體環境活性污泥法(Activated
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