物理高新技术-海洋技术-水体污染与防治.ppt

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1、水污染水污染全球水资源全球水资源淡水资源淡水资源可利用的淡水资源只有江河、淡水湖可利用的淡水资源只有江河、淡水湖可利用的淡水资源只有江河、淡水湖可利用的淡水资源只有江河、淡水湖和地下水的一部分和地下水的一部分和地下水的一部分和地下水的一部分按人均拥有水量计，我国仅有按人均拥有水量计，我国仅有按人均拥有水量计，我国仅有按人均拥有水量计，我国仅有2200m2200m3 3/人，约占世界平均水平的人，约占世界平均水平的人，约占世界平均水平的人，约占世界平均水平的1/41/4。水质污染概述水质污染概述 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

2、要离子：主要离子：(3)微量元素：微量元素：Br、F、I、Fe、Cu、Ni、Ti、Pb、Zn、Mn、V 钒、钒、Ba (4)生物生成物：生物生成物：NH4+、HPO42-、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：2 1984年年颁颁布布的的中中华华人人民民共共和和国国水水污污染染防防治治法法中中说说明明，水水污污染染即即指指“水水体体因因某某种种物物质质的的

3、介介入入而而导导致致其其物物理理、化化学学、生生物物或或者者放放射射性性等等方方面面特特性性的的改改变变，从从而而影影响响水水的的有有效效利利用用，危危害害人人体体健健康康或或破破坏生态环境，造成水质恶化的现象。坏生态环境，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 3、水体污染物水体污染物 化学污染物：化学污染物：无无机机无无毒毒物物质质：颗颗粒粒

4、物物、矿矿渣渣、粉粉尘尘；酸酸碱碱盐盐类类物物质质；氮、磷等营养物质；氮、磷等营养物质；无无机机有有毒毒物物质质：非非重重金金属属；氰氰氟氟硫硫的的化化合合物物；重重金金属属：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；有有机机有有毒毒物物质质：易易分分解解：酚酚、苯苯、醛醛、有有机机磷磷；难难分分解解：有机氯、多环芳烃、多氯联苯；致臭物、致色物等有机氯、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

5、：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 热污染热污染物理型污染物理型污染色度、浊度、悬浮固体、热污染、色度、浊度、悬浮固体、热污染、放射性放射性 生物型污染生物型污染致病菌、病毒致病菌、病毒（生活污水、医院污生活污水、医院污水）。水）。4、水质污染的来源与分类、水质污染的来源与分类化学性污染化学性污染（1）酸碱污染）酸碱污染（2）重金属污染）重金属污染 Hg、Pb、As，电镀，化工，电镀，化工（3）需氧性有机污染）需氧性有机污染 生活垃圾，工业有机废料生活垃圾，工业有机废料（4）营养物质污染）营养物质污染 N、P、K，水体富营养化，水体富营养化，生活污水，工业、农业废水生

6、活污水，工业、农业废水（5）有机毒物污染）有机毒物污染 有机农药、有机染料有机农药、有机染料污水横流污水横流水质性缺水水质性缺水农业污染源：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、农药过量施用农药过量施用农药污染水体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：v 水质成分含水质成分含N、P高；高；v 产生恶质、腐臭和阴沟臭，产生恶质、腐臭和阴沟臭，v 不能直接农灌。不能直接农灌。过量使用洗过量使用洗

7、涤剂涤剂过量使用洗过量使用洗衣粉衣粉把剩饭倒入把剩饭倒入下水道下水道河边洗车河边洗车生活垃圾生活垃圾堆于河边堆于河边三、水体污染物测定指标三、水体污染物测定指标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。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：毫升水中所含细菌总数。毫升水中所含细菌总数。水质标准水质标准v地面水

8、环境质量标准地面水环境质量标准 GB 3838-88 类：源头水，国家自然保护区；类：源头水，国家自然保护区；类：生活饮用水源地一级保护区，珍贵鱼类保护区，类：生活饮用水源地一级保护区，珍贵鱼类保护区，鱼虾产卵场；鱼虾产卵场；类：生活饮用水源地二级保护区，一般鱼类保护类：生活饮用水源地二级保护区，一般鱼类保护 区，区，游泳区；游泳区；类：一般工业用水区，人体非直接接触娱乐用水区；类：一般工业用水区，人体非直接接触娱乐用水区；类：农业用水区。类：农业用水区。四、水体自净四、水体自净 废废水水排排入入水水体体会会造造成成严严重重的的危危害害、但但从从另另一一方方面面看看。水水体体也也有有一一定定的

9、的自自身身净净化化废废水水中中污污染染物物质质的能力。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。（1）物理过程：指污染物在水中稀释、）物理过程：指污染物在水中稀释、扩散、挥发、沉淀等，使水体得到净化。扩散、挥发、沉淀等，使水体得到净化。（2）化学和物理化学过程：氧化、还原、）化学和物理化学过程：氧化、还原、吸附、凝聚、中和等。吸附、凝聚、中和等。（3）生物自净：利用微生物对水中有机）生物自净：利用微生物对水中有机物的分解，使水体得到净化。物的分解，使水体得到净化。水环境容量水环境容量:指一定水体所能容纳污染物的最大负

10、荷指一定水体所能容纳污染物的最大负荷。v影响因素：影响因素：（1）水体的用途和功能：地面水体有不同水质）水体的用途和功能：地面水体有不同水质指标，每类水质指标都决定着水环境容量大小，指标，每类水质指标都决定着水环境容量大小，如水质要求越高，水环境容量就越小；如水质要求越高，水环境容量就越小；（2）与水体自身特性有关：河宽、河深、流速、）与水体自身特性有关：河宽、河深、流速、流量等；流量等；（3）污染物特性：污染物物理化学性质越稳定，）污染物特性：污染物物理化学性质越稳定，越难降解，环境容量就越小。越难降解，环境容量就越小。水污染的影响与危害水污染的影响与危害 一、水的危机一、水的危机1、水资源

11、告急、水资源告急 我我国国可可利利用用的的淡淡水水资资源源量量年年均均1.1万万亿亿m3，但但由由于于工工业业废废水水、生生活活污污水水等等对对水水体体的的污污染染，至至少少还还要要损损失失3000亿亿m3，剩剩下下的的淡淡水水仅仅为为人人均均600m3。因因此此，许许多多地地方方出出现现了了用用水告急。城市平均日缺水量达水告急。城市平均日缺水量达1600万万m3。2、资源性缺水与水质性缺水、资源性缺水与水质性缺水(1)资资源源性性缺缺水水，来来源源于于人人口口众众多多、工工农农业业用用水水量量的的增增加加。导致：河流上下游争水、湖泊过渡围垦。导致：河流上下游争水、湖泊过渡围垦。(2)水质性缺

12、水水质性缺水 水环境日趋恶化也是缺水的主要原因之一。水环境日趋恶化也是缺水的主要原因之一。缺水引起的干旱缺水引起的干旱缺水造成城市的衰落缺水造成城市的衰落干旱使天津海河桥墩裸露二、对二、对工业工业的影响的影响1.水质量下降，引起工业生产的水质量下降，引起工业生产的产品质量下降。产品质量下降。2.缺水造成缺水造成工业的停产工业的停产 。3.破坏工业设施破坏工业设施，影响生产。影响生产。三、对三、对农业农业的影响的影响 全全国国农农业业用用水水量量4195亿亿m3，占占全全国国用用水水总总量量的的88%，而而灌灌溉溉农农用用水水又又占占农农业业用用水水总总量量的的95%，对对农农业业的的影影响响主

13、主要要是是污污灌灌，污污灌灌有有利利也也有有弊弊，弊弊为为污污水水进进入入农农田田后后，一一部部分分被被植植物物吸吸收收，大大部部分分累累积积于于土土壤壤，当当有有毒毒受受害害物物质质达达到到一一定定浓浓度度时时，农农作作物物出出现现有有害害症症状状。主主要要症症状状为为：粮食减产、出现粮食减产、出现“镉米镉米”、“铅米铅米”、“砷米砷米”。四、对四、对水产资源水产资源的影响的影响 鱼类大幅度减产鱼类大幅度减产，捕捞量下降。，捕捞量下降。急性急性死鱼事件死鱼事件时有发生。时有发生。鱼质量下降鱼质量下降，畸形变异，异味等，降低食用价，畸形变异，异味等，降低食用价 值。值。五、对五、对人体健康人体

14、健康的危害的危害 以水为媒介的疾病以水为媒介的疾病1 1.传染病传染病(伤寒、痢疾、阿米巴、甲型和乙型肝炎等伤寒、痢疾、阿米巴、甲型和乙型肝炎等)2 2.受受化化学学污污染染引引起起的的病病（克克山山病病、大大骨骨节节病病、地地甲甲病病等等,此外还有一些重金属，有毒化学品污染）此外还有一些重金属，有毒化学品污染）3 3.我我国国主主要要的的水水媒媒疾疾病病（肝肝吸吸虫虫病病、姜姜片片虫虫病病、蚊蚊媒媒传染的疾病等）传染的疾病等）我国人口中约有我国人口中约有60%60%的人在饮用不符合卫生标准的水的人在饮用不符合卫生标准的水污水处理方法分类污水处理方法分类好氧生物处理法好氧生物处理法活性污泥法活

15、性污泥法厌氧生物处理法厌氧生物处理法 厌氧生物处理法厌氧生物处理法 城市污水对水体造成的污染与危害城市污水对水体造成的污染与危害 1.水体富营养化水体富营养化2.赤潮赤潮3.溢油溢油4.海洋生物质量海洋生物质量1 1、水体富营养化、水体富营养化(1)定义定义 由由于氮、磷等植物于氮、磷等植物营养物养物质含量含量过多而引起的水多而引起的水质污染染现象称象称为水体富水体富营养化，一般养化，一般发生在生在湖泊、江河、海湾等缓流水体中。湖泊、江河、海湾等缓流水体中。人人为富富营养化因人养化因人类排放含有排放含有N、P的工的工农业生活生活污水所致，演水所致，演化速度极快，短化速度极快，短时间内可使湖泊由

16、内可使湖泊由贫变富。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;因因占占优优势势的的浮浮游游藻藻类类颜颜色色不不同同，水水面面往往往往呈呈现现蓝、红、棕、乳白等颜色。蓝、红、棕、乳白等颜色。(4)危危 害害 氧含量降低，鱼类难以生存。氧含量降低，鱼类难以生存。藻藻类类种种类类减减少少，危危及及鱼鱼类类生生存存。有有些些藻藻类类有有胶胶质膜，有的甚至有毒，不能成为良好的饵料，。质膜，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

17、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。2.赤潮赤潮v是水体中某些微小的浮游植物、原生动物或细菌，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，引起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。通常水体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、绿和颜色因赤潮生物的数量、种类而呈红、黄、绿和褐色等。褐色等。赤潮的危害：赤潮的危害：引起海洋异引起海洋异变，局部中断海洋食物，局部中断海洋食物链，使海域一，使海域一度成度成为死海；死海；有些赤潮生物分泌毒素，有些赤潮生物分

18、泌毒素，这些毒素被食物些毒素被食物链中的中的某些生物某些生物摄入，如果人入，如果人类再食用再食用这些生物，些生物，则会会导致中致中毒甚至死亡。毒甚至死亡。3.溢油溢油石石油油污污染染是是水水体体污污染染的的重重要要类类型型之之一一。特特别别对对地地下水及在河口，近海水域更为突出。下水及在河口，近海水域更为突出。来源：来源：石石油油污污染染来来源源主主要要是是工工业业排排放放、石石油油运运输输船船清清洗洗船船舱舱、机机件件，意意外外事事故故时时油油的的溢溢出出，海海上上采采油油、陆陆上采油等造成的。上采油等造成的。石油开采石油开采石油石油运输运输危害：危害：(1)严严重重危危害害水水生生生生物物

19、，影影响响活活力力、使使鱼鱼窒窒息息、体体内积累产生臭味，降低食用价值等。内积累产生臭味，降低食用价值等。(2)组组成成成成分分中中有有稠稠环环芳芳烃烃等等，多多为为致致癌癌物物质质，如如苯并比，苯并恩芘等。苯并比，苯并恩芘等。(3)油油膜膜厚厚10-4cm就就会会阻阻碍碍水水的的蒸蒸发发和和氧氧进进入入，每每毫升油可复盖水面毫升油可复盖水面12m2。(4)引起海面火灾，危及船舶、桥梁。引起海面火灾，危及船舶、桥梁。(5)破坏优美的海滨风景，降低疗养、旅游地功能。破坏优美的海滨风景，降低疗养、旅游地功能。(6)破坏地下水资源，使地下水水质恶化。破坏地下水资源，使地下水水质恶化。石油污染使水鸟举

20、步唯艰石油污染使水鸟举步唯艰救命呀！4.海洋生物质量海洋生物质量全国近岸部分海域海洋贝类体内的铅、全国近岸部分海域海洋贝类体内的铅、砷、镉等重金属含量有所升高，石油烃砷、镉等重金属含量有所升高，石油烃含量总体水平无显著变化，粪大肠菌群含量总体水平无显著变化，粪大肠菌群含量偏高，个别地点贝类体内检测出赤含量偏高，个别地点贝类体内检测出赤潮毒素潮毒素。海洋生态破坏海洋生态破坏v 大型水库建设大型水库建设v 地下水开采地下水开采v 小河流渠道化小河流渠道化v 湖泊的保护湖泊的保护v 小流域治理小流域治理建立生态观念，保护水环境小流域综合治理模式小流域综合治理模式城市污水处理城市污水处理(1)污污水水

21、一一级级处处理理：初初级级，主主要要去去除除固固体体悬悬浮浮物物（SS）。通通过过机机械械过过滤滤、筛筛滤滤等等，沉沉淀淀的的固固体体颗颗粒粒。效效果果：可可除除掉掉35%的的BOD和和60%的的SS，为初级处理。为初级处理。污水一级处理工艺流程图污水一级处理工艺流程图（2）污污水水二二级级处处理理：为为生生化化处处理理。主主要要去去除除有有机机物物（BOD）可可大大幅幅度度去去除除污污水水中中呈呈胶胶态态和和溶溶解解态态的的有有机机物物，去去除除75%95%的的BOD，出水出水BOD可达标排放。可达标排放。污水二级处理工艺流程图污水二级处理工艺流程图(3)污污水水三三级级处处理理：深深度度，主主要要去去除除难难降降解解物物质质（N、P）。又又称称污污水水的的高高级级处处理理或或深深度度处处理理，主主要要采采用用物物理理化化学学法法或或土土地地利利用用法法实现。主要去除实现。主要去除N、P等污染物。去除等污染物。去除N、P5095%。城市污水的处理工艺城市污水的处理工艺 请珍惜水资源,否则地球上剩下的最后一滴水将是人类的眼泪