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1、化学水污染及其治理第1页，本讲稿共96页水是人类赖以生存的水是人类赖以生存的水是人类赖以生存的水是人类赖以生存的宝贵资源宝贵资源宝贵资源宝贵资源第2页，本讲稿共96页水资源水资源地球上总的水体积大约为地球上总的水体积大约为地球上总的水体积大约为地球上总的水体积大约为1414亿亿kmkm3 3，其中只有，其中只有，其中只有，其中只有2.5%是是淡水。淡水。大部分的淡水以永久性冰或雪的形式封存于南极洲和格陵大部分的淡水以永久性冰或雪的形式封存于南极洲和格陵大部分的淡水以永久性冰或雪的形式封存于南极洲和格陵大部分的淡水以永久性冰或雪的形式封存于南极洲和格陵兰岛，或成为埋藏很深的地下水。兰岛，或成为埋
2、藏很深的地下水。兰岛，或成为埋藏很深的地下水。兰岛，或成为埋藏很深的地下水。能被人类所利用的水资源主要是湖泊、河流、土壤能被人类所利用的水资源主要是湖泊、河流、土壤湿气和埋藏相对较浅的地下水盆地。这些水资源中湿气和埋藏相对较浅的地下水盆地。这些水资源中可用的部分仅有可用的部分仅有2020万万万万kmkm3 3不足淡水总量的不足淡水总量的1%1%，仅为地球上水资源总量的仅为地球上水资源总量的0.010.01。第3页，本讲稿共96页水缺乏水缺乏目前世界上已有目前世界上已有目前世界上已有目前世界上已有29292929个国家或轻或重地遭到缺水的折个国家或轻或重地遭到缺水的折个国家或轻或重地遭到缺水的折
3、个国家或轻或重地遭到缺水的折磨，到磨，到磨，到磨，到2025202520252025年，缺水国家将达年，缺水国家将达年，缺水国家将达年，缺水国家将达3434个；在今后个；在今后50505050年内，年内，年内，年内，世界将有世界将有世界将有世界将有10101010亿至亿至亿至亿至2424亿人面临缺少淡水的威胁。亿人面临缺少淡水的威胁。亿人面临缺少淡水的威胁。亿人面临缺少淡水的威胁。据估计，世界上每据估计，世界上每据估计，世界上每据估计，世界上每8 8秒钟就有一名儿童死于饮用不卫秒钟就有一名儿童死于饮用不卫秒钟就有一名儿童死于饮用不卫秒钟就有一名儿童死于饮用不卫生的水所引起的疾病。生的水所引起的
4、疾病。生的水所引起的疾病。生的水所引起的疾病。在全国七大流域中，有近在全国七大流域中，有近50505050的河段受到不同程的河段受到不同程的河段受到不同程的河段受到不同程度的污染，其中度的污染，其中度的污染，其中度的污染，其中10101010的河段污染极为严重，已丧的河段污染极为严重，已丧失了水体的使用功能，失了水体的使用功能，7575的城市河段已不适宜的城市河段已不适宜的城市河段已不适宜的城市河段已不适宜作为饮用水的水源。作为饮用水的水源。作为饮用水的水源。作为饮用水的水源。第4页，本讲稿共96页中国水资源的供需现状中国水资源的供需现状严重缺水区严重缺水区缺水区缺水区供需基本平衡或有余区供需
5、基本平衡或有余区第5页，本讲稿共96页第6页，本讲稿共96页第7页，本讲稿共96页第8页，本讲稿共96页水污染水污染使水荒更加严重使水荒更加严重第9页，本讲稿共96页防治污染，保护水资源防治污染，保护水资源防治污染，保护水资源防治污染，保护水资源第10页，本讲稿共96页评价水质的指标评价水质的指标水的净化水的净化水的污染水的污染内容提要内容提要工业废水的处理工业废水的处理第11页，本讲稿共96页天然水中所含物质天然水中所含物质溶解物质：钙、镁、钠、铁等的盐类及其溶解物质：钙、镁、钠、铁等的盐类及其他化合物，溶解的氧及其他有机物。他化合物，溶解的氧及其他有机物。胶体物质：硅胶、腐殖酸胶体。胶体物
6、质：硅胶、腐殖酸胶体。悬浮物质：粘土、泥沙、细菌等。悬浮物质：粘土、泥沙、细菌等。第12页，本讲稿共96页评价水质的指标评价水质的指标waterqualityassessment浑浊度浑浊度电导率电导率pH硬度硬度耗氧量耗氧量微生物学指标微生物学指标第13页，本讲稿共96页浑浊度浑浊度浑浊度：简称浊度，衡量水中所含悬浮物质浑浊度：简称浊度，衡量水中所含悬浮物质的多少。的多少。国家国家生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准规定浊度不得规定浊度不得超过超过5度。度。第14页，本讲稿共96页电导率电导率电导率电导率(electricconductivity)电解质溶液电解质溶液在电场作用下的导电能力。
7、其大小间接反在电场作用下的导电能力。其大小间接反应了水中溶解性盐类的总量，也反映了水应了水中溶解性盐类的总量，也反映了水中矿物质的总量。中矿物质的总量。电导率的单位为电导率的单位为Sm-1纯水纯水去离子水去离子水 蒸馏水蒸馏水天然水天然水电导率电导率电导率电导率/Sm/Sm-1-15.5105.510-6-61010-4-41010-3-30.55100.5510-2-2第15页，本讲稿共96页pHpH值是指水的酸碱度，表示水中值是指水的酸碱度，表示水中H+和和OH-的含量比例（范围为的含量比例（范围为0-14）。）。人体对人体对pH值的反应非常敏感，身体内大部值的反应非常敏感，身体内大部分物
8、质的分物质的pH值为值为6.8，血液和细胞水的，血液和细胞水的pH值为值为7.2-7.3。第16页，本讲稿共96页硬度硬度Hardnessofwater水的硬度是指水中所含的钙、镁离子的总量水的硬度是指水中所含的钙、镁离子的总量（一般以碳酸钙来计算）。表示水中结垢（一般以碳酸钙来计算）。表示水中结垢物质的含量的指标。物质的含量的指标。硬度单位：硬度单位：mg/L（毫克每升），（毫克每升），mmol/L(毫摩尔每升毫摩尔每升)。第17页，本讲稿共96页永久硬度与永久硬度与暂时硬度硬度在天然水中在天然水中Ca2+、Mg2+以碳酸以碳酸盐、重碳、重碳酸酸盐形式存在，所构成的硬度叫形式存在，所构成的硬
9、度叫“碳酸碳酸盐硬度（硬度（KH）”，可通，可通过煮沸而煮沸而转变成碳成碳酸酸盐沉淀除去，又称沉淀除去，又称“暂时硬度硬度TemporaryHardness”。以硫酸以硫酸盐、氯化物形式构成的硬度叫化物形式构成的硬度叫“非非碳酸碳酸盐硬度硬度”，又叫，又叫“永久硬度永久硬度permanenthardness”。这两种硬度就两种硬度就组成成“总硬度（硬度（GH）”。第18页，本讲稿共96页耗氧量耗氧量水中发生化学或生物化学氧化还原反应所水中发生化学或生物化学氧化还原反应所消耗氧化剂或溶解氧的量。消耗氧化剂或溶解氧的量。间接反映水中有机物的含量。间接反映水中有机物的含量。水中有机物水中有机物愈多，
10、愈多，耗氧量耗氧量就愈高，从而溶解氧减少。就愈高，从而溶解氧减少。测定方法不同，分为化学耗氧量测定方法不同，分为化学耗氧量（COD）和生物耗氧量（）和生物耗氧量（BOD）。）。第19页，本讲稿共96页生物化学需氧量生物化学需氧量生物化学需氧量生物化学需氧量生物化学需氧量生物化学需氧量(biochemicaloxygendemand)(biochemicaloxygendemand)简称简称简称简称“生化需氧量。常以符号生化需氧量。常以符号生化需氧量。常以符号生化需氧量。常以符号BOD表示。表示。表示。表示。水中有机物质在微生物的作用下，进行氧化分解所水中有机物质在微生物的作用下，进行氧化分解所
11、水中有机物质在微生物的作用下，进行氧化分解所水中有机物质在微生物的作用下，进行氧化分解所消耗的溶解氧量，单位为消耗的溶解氧量，单位为消耗的溶解氧量，单位为消耗的溶解氧量，单位为mgmgL L。水中有机物的生物氧化过程与水温和时间有密切关系，水中有机物的生物氧化过程与水温和时间有密切关系，水中有机物的生物氧化过程与水温和时间有密切关系，水中有机物的生物氧化过程与水温和时间有密切关系，BOD的测定皆规定温度和时间条件。实际工作中以的测定皆规定温度和时间条件。实际工作中以的测定皆规定温度和时间条件。实际工作中以的测定皆规定温度和时间条件。实际工作中以2020培养培养培养培养5 5日后日后lLlL水样
12、中消耗溶解氧的水样中消耗溶解氧的水样中消耗溶解氧的水样中消耗溶解氧的mgmg数来表示，数来表示，数来表示，数来表示，称五日生化需氧量，缩写为称五日生化需氧量，缩写为称五日生化需氧量，缩写为称五日生化需氧量，缩写为BODBOD5 5。第20页，本讲稿共96页化学耗氧量化学耗氧量chemicaloxygendemand化学耗氧量化学耗氧量化学耗氧量化学耗氧量(chemicaloxygendemand)(chemicaloxygendemand)亦称亦称亦称亦称“化学化学化学化学需氧量需氧量需氧量需氧量”，简称，简称，简称，简称“耗氧量耗氧量耗氧量耗氧量”。用化学氧化剂。用化学氧化剂。用化学氧化剂。
13、用化学氧化剂(如高锰酸如高锰酸如高锰酸如高锰酸钾、重铬酸钾钾、重铬酸钾钾、重铬酸钾钾、重铬酸钾)氧化水中需氧污染物质时所消耗的氧氧化水中需氧污染物质时所消耗的氧气量，常以符号气量，常以符号CODCOD表示。计量单位为表示。计量单位为表示。计量单位为表示。计量单位为mgmgL L。是。是。是。是评定水质污染程度的重要综合指标之一。评定水质污染程度的重要综合指标之一。评定水质污染程度的重要综合指标之一。评定水质污染程度的重要综合指标之一。CODCOD的数值越大，则水体污染越严重。一般洁净饮用水的数值越大，则水体污染越严重。一般洁净饮用水的数值越大，则水体污染越严重。一般洁净饮用水的数值越大，则水体
14、污染越严重。一般洁净饮用水的的的的COD值为几至十几值为几至十几值为几至十几值为几至十几mgL。COD测定较易且快。测定较易且快。测定较易且快。测定较易且快。第21页，本讲稿共96页微生物学指标微生物学指标水受人蓄粪便、生活污水的污染时，水中细水受人蓄粪便、生活污水的污染时，水中细菌含量大增。检测水中细菌总数和大胞肠菌含量大增。检测水中细菌总数和大胞肠杆菌群数可判断水质受粪便污物污染的情杆菌群数可判断水质受粪便污物污染的情况。况。第22页，本讲稿共96页表表表表11地表水环境质量标准基本项目标准值地表水环境质量标准基本项目标准值地表水环境质量标准基本项目标准值地表水环境质量标准基本项目标准值单
15、位：单位：单位：单位：mg/Lmg/L表表1地表水环境质量标准基本项目标准值地表水环境质量标准基本项目标准值单位：单位：mg/L序序号号I类类II类类III类类IV类类V类类基本要求基本要求所有水体不应有非自然原因导致的下述物质：所有水体不应有非自然原因导致的下述物质：A，能形成令人感观不快的沉淀物的物质；，能形成令人感观不快的沉淀物的物质；B，令人感官不，令人感官不快的漂浮物，诸如碎片、浮渣、油类等；快的漂浮物，诸如碎片、浮渣、油类等；C，产生令人不快的色、臭、味或浑浊度的物质；，产生令人不快的色、臭、味或浑浊度的物质；D，对人类、，对人类、动植物有毒、有害或带来不良生理反应的物质；动植物有毒、有害或带来不良生理反应的物质；E，易滋生令人不快的水生生物的物质。，易滋生令人不快的水生生物的物质。1水温（水温（C）人为造成的环境水温变化应限制在：周平均最大温升人为造成的环境水温变化应限制在：周平均最大温升=1;周平均最大温降周平均最大温降14-pOH=14+lg(4.010-9)=5.6第96页，本讲稿共96页