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1、水污染及控制第1页，本讲稿共102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102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14亿亿km3，其中只有，其中只有2.5%是淡水。是淡水。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。格陵兰岛，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、土壤湿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。这些水资源中可用气和埋藏相对较浅的地下水
2、盆地。这些水资源中可用的部分仅有的部分仅有20万万km3不足淡水总量的不足淡水总量的1%，仅为，仅为地球上水资源总量的地球上水资源总量的0.01。第3页，本讲稿共102页水缺乏水缺乏目前世界上已有目前世界上已有2929个国家或轻或重地遭到缺水的折磨，个国家或轻或重地遭到缺水的折磨，到到20252025年，缺水国家将达年，缺水国家将达3434个；在今后个；在今后5050年内，世年内，世界将有界将有1010亿至亿至2424亿人面临缺少淡水的威胁。亿人面临缺少淡水的威胁。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生的水所引起的疾病。生的水所引起的疾
3、病。在全国七大流域中，有近在全国七大流域中，有近5050的河段受到不同程度的河段受到不同程度的污染，其中的污染，其中1010的河段污染极为严重，已丧失的河段污染极为严重，已丧失了水体的使用功能，了水体的使用功能，7575的城市河段已不适宜作的城市河段已不适宜作为饮用水的水源。为饮用水的水源。第4页，本讲稿共102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基本平衡或有余区第5页，本讲稿共102页第6页，本讲稿共102页第7页，本讲稿共102页第8页，本讲稿共102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102页防治污染，保
4、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102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102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及其他化合物，溶解的氧及其他有机物。物。胶体物质：硅胶、腐殖酸胶体。胶体物质：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102页评价水质的指标评价水质的指标waterqualityassessm
5、ent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102页浑浊度浑浊度浑浊度：简称浊度，衡量水中所含悬浮浑浊度：简称浊度，衡量水中所含悬浮物质的多少。物质的多少。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规定浊度不得超过不得超过5度。度。第14页，本讲稿共102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。其大小间接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，也反映反应了水中溶解性盐类的总量，也反映了水中矿物质的总量。了水中矿物质的总量。电导率的单位为电
6、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/Sm-15.510-610-410-30.5510-2第15页，本讲稿共102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，身体内大值的反应非常敏感，身体内大部分物质的部分物质的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102页硬度硬度Hardnessofwater水的硬度是指水中所含的钙、镁离子的水的硬度是指水中所含的钙、镁离子的总量（一般以
7、碳酸钙来计算）。表示水总量（一般以碳酸钙来计算）。表示水中结垢物质的含量的指标。中结垢物质的含量的指标。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102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、重碳酸、重碳酸盐形式存形式存在，所构成的硬度叫在，所构成的硬度叫“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酸成碳酸盐沉淀除去，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“非碳酸非碳
8、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102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。水中有机物间接反映水中有机物的含量。水中有机物愈多，耗氧量就愈高，从而溶解氧减少。愈多，耗氧量就愈高，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102页生物化学需氧量生物化学需氧
9、量生物化学需氧量生物化学需氧量(biochemicaloxygendemand)简称简称“生化需氧量。常以符号生化需氧量。常以符号BOD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，进行氧化分解所消耗的溶解氧量，单位为消耗的溶解氧量，单位为mgL。水中有机物的生物氧化过程与水温和时间有密切关水中有机物的生物氧化过程与水温和时间有密切关系，系，BOD的测定皆规定温度和时间条件。实际工的测定皆规定温度和时间条件。实际工作中以作中以20培养培养5日后日后lL水样中消耗溶解氧的水样中消耗溶解氧的mg数数来表示，称五日生化需氧量，缩写为来表示，称五日生化需氧量，缩
10、写为BOD5。第20页，本讲稿共102页化学耗氧量化学耗氧量chemicaloxygendemand化学耗氧量化学耗氧量(chemicaloxygendemand)亦称亦称“化学需氧量化学需氧量”，简称，简称“耗氧量耗氧量”。用化学氧化剂。用化学氧化剂(如高锰酸钾、重铬如高锰酸钾、重铬酸钾酸钾)氧化水中需氧污染物质时所消耗的氧气量，常以符氧化水中需氧污染物质时所消耗的氧气量，常以符号号COD表示。计量单位为表示。计量单位为mgL。是评定水质污染程。是评定水质污染程度的重要综合指标之一。度的重要综合指标之一。COD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
11、饮用水的的COD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。第21页，本讲稿共102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中细菌含量大增。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大胞肠杆菌群数可判断水质受粪便污物污染的情况。污染的情况。第22页，本讲稿共102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
12、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。，
13、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=22pH6.5-8.56-93硫酸盐硫酸盐(以以SO4-2计计)250以下以下2502502502504氯化物氯化物(以以CL-计计)250以下以下2502502502505溶解性铁溶解性铁0.3以下以下0.30.50.51.06总锰总锰0.1以下以下0.10.10.51.07总铜总铜0.01以下以下1.0(渔渔0.01)1.0(渔0.01)1.01.08总锌总锌0.051.0(渔渔0.1)1.0(渔0.1)2.02.
14、09硝酸盐硝酸盐(以以N计计)10以下以下1020202510亚硝酸盐亚硝酸盐(以以N计计)0.060.10.151.01.011非离子氨非离子氨0.020.020.020.20.212凯氏氮凯氏氮0.50.5(渔渔0.05)1(渔0.05)2313总磷总磷(以以P计计)0.020.10.10.20.214高锰酸盐指数高锰酸盐指数24810第23页，本讲稿共102页15溶解氧饱和率90%653216化学需氧量(CODcr)15以下1520304017生化需氧量(BOD5)3以下3461018氟化物(以F-计)1.0以下1.01.01.51.519硒(四价)0.01以下0.010.010.020
15、.0220总砷0.050.050.050.10.121总汞0.000050.000050.00010.0010.00122总镉0.0010.0050.0050.0050.0123铬(六价)0.010.050.050.050.124总铅0.010.050.050.050.125总氰化物0.0050.05(渔0.005)0.2(渔0.005)0.20.226挥发酚0.0020.0020.0050.010.127石油类0.050.050.050.51.028阴离子表面活性剂0.2以下0.20.20.30.329粪大肠菌群(个/L)2001000200050001000030氨氮0.50.50.51.
16、01.531硫化物0.050.10.20.51.0第24页，本讲稿共102页生活饮用水水质标准生活饮用水水质标准编号编号项项目目标标准准感官性状指标感官性状指标1色色色度不超过色度不超过15度，并度，并不得呈现其他异色不得呈现其他异色2浑浊度浑浊度不超过不超过5度度3嗅和味嗅和味不得有异臭异味不得有异臭异味4肉眼可见物肉眼可见物不得含有不得含有第25页，本讲稿共102页生活饮用水水质标准生活饮用水水质标准编号编号项项目目标标准准化学指标化学指标5pH值值6.58.56总硬度（以总硬度（以CaO计）计）不超过不超过250毫克毫克/升升7铁铁不超过不超过0.3毫克毫克/升升8锰锰不超过不超过0.1
17、毫克毫克/升升9铜铜不超过不超过1.0毫克毫克/升升10锌锌不超过不超过1.0毫克毫克/升升11挥发酚类挥发酚类不超过不超过0.002毫克毫克/升升12阴离子合成洗涤剂阴离子合成洗涤剂不超过不超过0.3毫克毫克/升升第26页，本讲稿共102页生活饮用水水质标准生活饮用水水质标准编号编号项项目目标标准准病理学指标病理学指标13氟化物氟化物不超过不超过1.0毫克毫克/升，适宜浓度升，适宜浓度0.51.0毫克毫克/升升14氰化物氰化物不超过不超过0.05毫克毫克/升升15砷砷不超过不超过0.04毫克毫克/升升16硒硒不超过不超过0.01毫克毫克/升升17汞汞不超过不超过0.001毫克毫克/升升18镉
18、镉不超过不超过0.01毫克毫克/升升19铬（铬（6价）价）不超过不超过0.05毫克毫克/升升20铅铅不超过不超过0.1毫克毫克/升升第27页，本讲稿共102页生活饮用水水质标准生活饮用水水质标准编号编号项项目目标标准准细菌学指标细菌学指标21细菌总数细菌总数1毫克水中不超过毫克水中不超过100个个22大肠杆菌大肠杆菌1升水中不超过升水中不超过3个个23游离性余氯游离性余氯在接触在接触30分钟后，应不分钟后，应不低于低于0.3毫克毫克/升升第28页，本讲稿共102页澄清与消毒澄清与消毒软化软化除盐除盐高纯水的制备高纯水的制备水的净化水的净化第29页，本讲稿共102页澄清与消毒澄清与消毒澄清是除去
19、水中悬浮物体和胶体物质的过程。澄清是除去水中悬浮物体和胶体物质的过程。加入混凝剂，加入混凝剂，以中和水中胶体微粒表面的电荷，破坏以中和水中胶体微粒表面的电荷，破坏胶体稳定性，使水中细小悬浮物及胶体微粒互相吸附胶体稳定性，使水中细小悬浮物及胶体微粒互相吸附结合成较大的颗粒，凝聚沉淀。结合成较大的颗粒，凝聚沉淀。混凝剂混凝剂主要有铝盐和铁盐，铝盐有明矾、硫酸铝、主要有铝盐和铁盐，铝盐有明矾、硫酸铝、碱式氯化铝等；铁盐有硫酸亚铁、硫酸铁和三氯化碱式氯化铝等；铁盐有硫酸亚铁、硫酸铁和三氯化铁。铁。第30页，本讲稿共102页新型新型混凝剂混凝剂有机高分子混凝剂聚丙烯酰胺，无机高有机高分子混凝剂聚丙烯酰胺
20、，无机高分子混凝剂聚合氯化铝，广泛用于工业、分子混凝剂聚合氯化铝，广泛用于工业、生活污水处理和污泥脱水。生活污水处理和污泥脱水。第31页，本讲稿共102页消毒消毒生活饮用水常用液氯或生活饮用水常用液氯或臭氧臭氧消毒。目前消毒。目前采取液氯消毒较多，氯气注入水中产生采取液氯消毒较多，氯气注入水中产生次氯酸，次氯酸能够杀死水体中的致病次氯酸，次氯酸能够杀死水体中的致病菌，使自来水清洁卫生，适于饮用。菌，使自来水清洁卫生，适于饮用。第32页，本讲稿共102页臭氧臭氧消毒消毒臭氧是很强的氧化剂，臭氧是很强的氧化剂，瞬时灭菌性质优于氯。瞬时灭菌性质优于氯。臭氧水的作用比氯快臭氧水的作用比氯快600600
21、10001000倍，强一倍，而倍，强一倍，而剂量只是氯的万分之一。剂量只是氯的万分之一。臭氧水致死细菌的浓度臭氧水致死细菌的浓度为为0.4 0.4 0.5ppm0.5ppm，时间，时间只需只需0.5 0.5 5min5min；致死；致死病毒的浓度为病毒的浓度为4ppm4ppm，远低，远低于臭氧气的杀菌浓度。于臭氧气的杀菌浓度。第33页，本讲稿共102页软化软化softenedwater降低硬水中钙离子和镁离子含量使硬水降低硬水中钙离子和镁离子含量使硬水变成软水的处理叫做作水的软化。变成软水的处理叫做作水的软化。软化水能防止锅炉、冷冻机组、空调系软化水能防止锅炉、冷冻机组、空调系统等用水设备的结
22、垢。统等用水设备的结垢。水的软化方法主要有两种。水的软化方法主要有两种。1.石灰软化法石灰软化法2.离子交换法离子交换法第34页，本讲稿共102页石灰软化法石灰软化法加入石灰（加入石灰（CaOCaO），可使水中的二氧化碳、），可使水中的二氧化碳、碳酸氢钙和碳酸氢镁生成碳酸钙和氢氧碳酸氢钙和碳酸氢镁生成碳酸钙和氢氧化镁的沉淀，由镁永久硬度转化为钙永化镁的沉淀，由镁永久硬度转化为钙永久硬度。然后用纯碱、磷酸钠等除去过久硬度。然后用纯碱、磷酸钠等除去过量的钙离子，使水软化。量的钙离子，使水软化。第35页，本讲稿共102页离子交换法离子交换法IonExchange离子交换法是利用离子交换剂，把水中离子
23、交换法是利用离子交换剂，把水中的离子与离子交换剂中可扩散的离子进的离子与离子交换剂中可扩散的离子进行交换作用，使水得到软化的方法。行交换作用，使水得到软化的方法。天然水通过软化器时，器内的钠型阳离子交天然水通过软化器时，器内的钠型阳离子交换树脂即与水中的钙镁离子置换产出软化水换树脂即与水中的钙镁离子置换产出软化水,其残余硬度其残余硬度0.03mmol0.03mmol。2R-Na+Ca2R-Na+Ca2+2+(Mg(Mg2+2+)2R)2R2 2-Ca(Mg)+2Na-Ca(Mg)+2Na+第36页，本讲稿共102页除盐除盐除去水中各种阳离子和阴离子杂质所得除去水中各种阳离子和阴离子杂质所得之纯
24、水称去离子或除盐。之纯水称去离子或除盐。离子交换法离子交换法IonExchange电渗析法电渗析法electrodialysis反渗透反渗透ReverseOsmosis第37页，本讲稿共102页电渗析法电渗析法电渗析法是在外加直流电场电渗析法是在外加直流电场的作用下，利用阴、阳离子的作用下，利用阴、阳离子交换膜对水中离子的选择透交换膜对水中离子的选择透过性，使水中阴、阳离子分过性，使水中阴、阳离子分别通过阴、阳离子交换膜向别通过阴、阳离子交换膜向阳极和阴极移动，从而达到阳极和阴极移动，从而达到净化作用。这项技术常用于净化作用。这项技术常用于将自来水制备初级纯水。将自来水制备初级纯水。第38页，
25、本讲稿共102页电渗析法电渗析法第39页，本讲稿共102页反渗透法反渗透法反渗透法（超滤技术）是以压力为驱动反渗透法（超滤技术）是以压力为驱动力，提高水的压力来克服渗透压，使水力，提高水的压力来克服渗透压，使水穿过功能性的半透膜而除盐净化。反渗穿过功能性的半透膜而除盐净化。反渗透法也能除去胶体物质，对水的利用率透法也能除去胶体物质，对水的利用率可达以上；反渗透法产水能力大，可达以上；反渗透法产水能力大，操作简便，能有效使水净化到符合国家操作简便，能有效使水净化到符合国家标准。标准。第40页，本讲稿共102页渗透过程示意图渗透过程示意图半透膜半透膜半透膜半透膜纯溶剂纯溶剂纯溶剂纯溶剂盐盐盐盐溶溶
26、溶溶液液液液渗渗渗渗透透透透压压压压第41页，本讲稿共102页反渗透，浓反渗透，浓稀稀渗透，浓渗透，浓稀稀渗透与反渗透渗透与反渗透半透膜半透膜第42页，本讲稿共102页高纯水的制备高纯水的制备高高纯水生水生产流水流水线1石石英英砂砂池池2活活 性性炭炭 净净水器水器3阳阳 离离子子 交交换柱换柱4脱脱气气机机5阴阴 离离子子 交交换柱换柱6阴阴阳阳离离子子混混合合床床7活活 性性炭炭 净净水器水器8灭灭菌菌器器9灌灌装装机机10封封口口机机11贴贴标标机机 第43页，本讲稿共102页水的污染水的污染水的污染水的污染Water PollutionWater Pollution酸碱盐等无机物污染酸
27、碱盐等无机物污染重金属污染重金属污染有机物污染有机物污染水体富营养化水体富营养化Eutrophication热污染热污染ThermalPollution第44页，本讲稿共102页何谓水污染？何谓水污染？水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象称为水污染。称为水污染。水的污染有两类：水的污染有两类：一类是自然污染；一类是自然污染；另一类是人为污染。另一
28、类是人为污染。当前对水体危害较大的是当前对水体危害较大的是人为污染。人为污染。第45页，本讲稿共102页水污染概况水污染概况全世界约有全世界约有10亿多人由于饮用水被污染，受到疾病传亿多人由于饮用水被污染，受到疾病传染的威胁，世界卫生组织的调查表明，全世界每年至染的威胁，世界卫生组织的调查表明，全世界每年至少有少有1500万人死于水污染引起的疾病。万人死于水污染引起的疾病。据世界卫生组织（据世界卫生组织（WHO）调查，人类疾病的）调查，人类疾病的80%与水有关。与水有关。联合国提供的材料表明，如果不能设法提供干净联合国提供的材料表明，如果不能设法提供干净安全的饮用水，到安全的饮用水，到2025
29、年世界上无法获得安全饮年世界上无法获得安全饮用水的人数将增加到用水的人数将增加到23亿，而由饮用水不卫生致死亿，而由饮用水不卫生致死的人数将大大超过目前的每年的人数将大大超过目前的每年530万。万。第46页，本讲稿共102页水污染概况水污染概况世界各城市每天产生的万吨人类粪便，只有不到世界各城市每天产生的万吨人类粪便，只有不到经过处理，其余都倒入江河中了。全国约有经过处理，其余都倒入江河中了。全国约有13以上的以上的工业废水和工业废水和910以上的生活污水未经处理就排入河湖，资以上的生活污水未经处理就排入河湖，资料显示，近年来全国年排放污水量近亿吨，其中料显示，近年来全国年排放污水量近亿吨，其
30、中大部分未经处理直接排入水域。使得全国大部分未经处理直接排入水域。使得全国90的城市水环的城市水环境恶化，加剧了可利用水资源的不足。据对全国条境恶化，加剧了可利用水资源的不足。据对全国条河流污染状况调查，已有条河流受到不同程度的污河流污染状况调查，已有条河流受到不同程度的污染，占调查总数的，我国七大水系中近一半河段污染，占调查总数的，我国七大水系中近一半河段污染严重，染严重，86%的城市河段水质普遍超标。全国的城市河段水质普遍超标。全国7亿多人饮用大亿多人饮用大肠杆菌超标的水，肠杆菌超标的水，1.64亿人饮用有机污染严重的水，亿人饮用有机污染严重的水，3500万人饮用硝酸盐超标的水。万人饮用硝
31、酸盐超标的水。第47页，本讲稿共102页我国的水环境我国的水环境我国的水环境面临三个主要问题我国的水环境面临三个主要问题:一是水资源短缺一是水资源短缺;二是水污染二是水污染;三是用水的极大浪费。三是用水的极大浪费。第48页，本讲稿共102页水体的自净能力水体的自净能力水体自净机理包括沉淀、稀释、混合等物理过水体自净机理包括沉淀、稀释、混合等物理过程，氧化程，氧化还原、分解化合、吸附凝聚等化学还原、分解化合、吸附凝聚等化学和物理化学过程以和物理化学过程以及生物化学过程。各种过及生物化学过程。各种过程同时发生，相互影响，并相互交织进行程同时发生，相互影响，并相互交织进行。第49页，本讲稿共102页
32、水体的自净能力水体的自净能力当污染物进入水体后，经过一系列的物理、化学、当污染物进入水体后，经过一系列的物理、化学、生物等方面的作用，污染物的浓度会逐渐降低，生物等方面的作用，污染物的浓度会逐渐降低，经过一段时间后，水体往往能恢复到受污染前的经过一段时间后，水体往往能恢复到受污染前的状态。水的状态。水的这种自我调节、净化的能力，称为水这种自我调节、净化的能力，称为水体的自净能力。体的自净能力。第50页，本讲稿共102页水体的自净能力水体的自净能力然而，水体的自净能力是有限度的，当污然而，水体的自净能力是有限度的，当污染物的数量超过了水体的自净能力时，就染物的数量超过了水体的自净能力时，就会使水
33、体出现危害人体健康或破坏生态环会使水体出现危害人体健康或破坏生态环境的现象境的现象第51页，本讲稿共102页水体无机污染水体无机污染无机无毒物：酸、碱、一般无机盐、氮、无机无毒物：酸、碱、一般无机盐、氮、磷等植物营养物质；磷等植物营养物质；无机有毒物：重金属、砷、氰化物、氟无机有毒物：重金属、砷、氰化物、氟化物等；化物等；第52页，本讲稿共102页酸碱盐等无机物污染酸碱盐等无机物污染酸主要来自矿坑废水、工厂酸洗水、硫酸主要来自矿坑废水、工厂酸洗水、硫酸厂、粘胶纤维、酸法造纸等，酸雨也酸厂、粘胶纤维、酸法造纸等，酸雨也是某些地区水体酸化的主要来源。是某些地区水体酸化的主要来源。碱主要来自造纸、化
34、纤、炼油等工业。碱主要来自造纸、化纤、炼油等工业。酸碱污染不仅可腐蚀船舶和水上构筑物，酸碱污染不仅可腐蚀船舶和水上构筑物，改变水生生物的生活条件，还可大大增改变水生生物的生活条件，还可大大增加水的硬度加水的硬度(生成无机盐类生成无机盐类)，影响水的用，影响水的用途，增加工业用水处理费用等。途，增加工业用水处理费用等。第53页，本讲稿共102页重金属污染重金属污染所有重金属，尤其是汞、铅、镉、铬等，所有重金属，尤其是汞、铅、镉、铬等，超过一定浓度都对人体有毒。超过一定浓度都对人体有毒。重金属一般以天然浓度广泛存在于自然重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中，但由于人类对重金属的开采、冶界中，但由
35、于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多，造炼、加工及商业制造活动日益增多，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤环境，引起严重的环境大气、水、土壤环境，引起严重的环境污染。污染。第54页，本讲稿共102页重金属污染的特点重金属污染的特点微量浓度即可产生毒性微量浓度即可产生毒性(一般为一般为110毫克毫克/升，汞、镉为升，汞、镉为0.010.001毫克毫克/升升)；难以被微生物降解，在微生物作用会转难以被微生物降解，在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物化为毒性更强的有机金属化合物(如甲基如甲基汞汞)；。；。被被生物富集，通过食
36、物链生物富集，通过食物链（foodchain）进进入人体，造成慢性中毒。入人体，造成慢性中毒。第55页，本讲稿共102页重金属污染的危害重金属污染的危害亲硫重金属元素亲硫重金属元素(汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等)与与人体组织某些酶的巯基人体组织某些酶的巯基(-SH)有特别大的亲合力，能有特别大的亲合力，能抑制酶的活性。抑制酶的活性。亲铁元素亲铁元素(铁、镍铁、镍)可在人体的肾、脾、肝内累积，抑可在人体的肾、脾、肝内累积，抑制精氨酶的活性。制精氨酶的活性。六价铬可能是蛋白质和核酸的沉淀剂，可抑制细六价铬可能是蛋白质和核酸的沉淀剂，可抑制细胞内谷胱甘肽还原酶，导致高铁血
37、红蛋白，可能胞内谷胱甘肽还原酶，导致高铁血红蛋白，可能致癌。致癌。过量的钒和锰过量的钒和锰(亲岩元素亲岩元素)则能损害神经系统的机能。则能损害神经系统的机能。第56页，本讲稿共102页日本水俣病事件日本水俣病事件日本熊本县水俣湾。日本熊本县水俣湾。1925年，日年，日本氮肥公司在这里建厂，后又开设本氮肥公司在这里建厂，后又开设了合成醋酸厂。了合成醋酸厂。1949年后，这个公年后，这个公司开始生产氯乙烯（司开始生产氯乙烯（C2H5Cl），年），年产量不断提高，产量不断提高，1956年超过年超过6000吨。与此同时，工厂把没有经过任吨。与此同时，工厂把没有经过任何处理的废水排放到水俣湾中。何处理的
38、废水排放到水俣湾中。第57页，本讲稿共102页日本水俣病事件日本水俣病事件1956年，水俣湾附近发现了一种奇怪的病。年，水俣湾附近发现了一种奇怪的病。最初出现在猫身上，病猫步态不稳，抽搐、最初出现在猫身上，病猫步态不稳，抽搐、麻痹，甚至跳海死去，被称为麻痹，甚至跳海死去，被称为“自杀猫自杀猫”。随后不久，此地也发现了患这种病症的人。随后不久，此地也发现了患这种病症的人。患者由于脑中枢神经和末梢神经被侵害，轻患者由于脑中枢神经和末梢神经被侵害，轻者口齿不清、步履瞒珊、面部痴呆、手足麻者口齿不清、步履瞒珊、面部痴呆、手足麻痹、感觉障碍、视觉丧失、震颤、手足变形，痹、感觉障碍、视觉丧失、震颤、手足变
39、形，重者神经失常，或酣睡，或兴奋，身体弯弓重者神经失常，或酣睡，或兴奋，身体弯弓高叫，直至死亡。高叫，直至死亡。第58页，本讲稿共102页日本水俣病事件日本水俣病事件氯乙烯和醋酸乙烯在制造过程中要使用氯乙烯和醋酸乙烯在制造过程中要使用含汞（含汞（Hg）的催化剂，这使排放的废水）的催化剂，这使排放的废水含有大量的汞。当汞在水中被水生物食含有大量的汞。当汞在水中被水生物食用后，会转化成甲基汞（用后，会转化成甲基汞（CH3HgCl）。这）。这种剧毒物质只要有挖耳勺的一半大小就可以致种剧毒物质只要有挖耳勺的一半大小就可以致人于死命。据统计，有数十万人食用了水俣湾人于死命。据统计，有数十万人食用了水俣湾
40、中被甲基汞污染的鱼虾。中被甲基汞污染的鱼虾。第59页，本讲稿共102页痛痛病痛痛病自自1959年起，居住在日本富山市神通年起，居住在日本富山市神通川下游地区的一些农民得了一种奇怪川下游地区的一些农民得了一种奇怪的病。得病初期，患者只感到腰、背的病。得病初期，患者只感到腰、背和手足等处关节疼痛，后来发展为神和手足等处关节疼痛，后来发展为神经痛。患者走起路来像鸭子一样摇摇经痛。患者走起路来像鸭子一样摇摇摆摆，晚上睡在床上经常痛得直喊摆摆，晚上睡在床上经常痛得直喊“痛、痛痛、痛”因此这种病被称为因此这种病被称为“痛痛痛病痛病”，又称为，又称为“骨痛病骨痛病”。得了这。得了这种病，人的身高缩短，骨骼变
41、形、易种病，人的身高缩短，骨骼变形、易折，轻微活动，甚至咳嗽一声，都可折，轻微活动，甚至咳嗽一声，都可能导致骨折。一些人痛不欲生，自杀能导致骨折。一些人痛不欲生，自杀身亡。身亡。第60页，本讲稿共102页痛痛病痛痛病经过调查，造成这种骨痛病的原因是经过调查，造成这种骨痛病的原因是神通川上游的炼锌厂长年累月排放含神通川上游的炼锌厂长年累月排放含镉的废水，当地农民长期饮用受到镉镉的废水，当地农民长期饮用受到镉污染的河水，并且食用此水灌溉生长污染的河水，并且食用此水灌溉生长的稻米，于是镉便通过食物链进入人的稻米，于是镉便通过食物链进入人体，在体内逐渐积聚，引起镉中毒，体，在体内逐渐积聚，引起镉中毒，
42、造成造成“骨痛病骨痛病”。第61页，本讲稿共102页水体有机物污染水体有机物污染有机无毒物：碳水化合物、脂肪、蛋白有机无毒物：碳水化合物、脂肪、蛋白质等；质等；有机有毒物：苯酚、多环芳烃、有机有毒物：苯酚、多环芳烃、PCB、有机氯农药等。有机氯农药等。第62页，本讲稿共102页耗氧有机污染耗氧有机污染主要是指由城市污水、食品工业和造纸工业等排主要是指由城市污水、食品工业和造纸工业等排放含有大量有机物的废水所造成的污染。放含有大量有机物的废水所造成的污染。这些污染物在水中进行生物氧化分解过程中，这些污染物在水中进行生物氧化分解过程中，需消耗大量溶解氧，一旦水体中氧气供应不需消耗大量溶解氧，一旦水
43、体中氧气供应不足，会使氧化作用停止，引起有机物的厌氧足，会使氧化作用停止，引起有机物的厌氧发酵，散发出恶臭，污染环境，毒害水生生发酵，散发出恶臭，污染环境，毒害水生生物。物。第63页，本讲稿共102页12种持久性有机污染物种持久性有机污染物Persistent Organic Pollutants(POPs)持久性有机污染物（持久性有机污染物（POPs）是一类半挥发有机物。这）是一类半挥发有机物。这类有机物具有较低的水溶性而易溶于脂肪，在环境中不类有机物具有较低的水溶性而易溶于脂肪，在环境中不易降解、存留时间较长，并可通过大气、水和食物链影易降解、存留时间较长，并可通过大气、水和食物链影响到区
44、域和全球环境，危害人类健康。响到区域和全球环境，危害人类健康。12种持久性有机污染物种持久性有机污染物即八种杀虫剂即八种杀虫剂(艾氏剂、异狄氏剂、艾氏剂、异狄氏剂、毒杀芬、氯丹、狄氏剂、七氯、灭蚁灵和滴滴娣毒杀芬、氯丹、狄氏剂、七氯、灭蚁灵和滴滴娣)、六氯、六氯苯、多氯联苯、二氧芑和呋喃等工业化合物及其副产品。苯、多氯联苯、二氧芑和呋喃等工业化合物及其副产品。第64页，本讲稿共102页这些物质长期与人类和动物接触，会渐这些物质长期与人类和动物接触，会渐渐引起渐引起内分泌系统内分泌系统、免疫系统免疫系统、神经系神经系统统出现多种异常。出现多种异常。POP的危害的危害畸变青蛙图畸变青蛙图畸变青蛙图
45、畸变青蛙图第65页，本讲稿共102页国际国际POP公约公约联合国环境署关于禁用联合国环境署关于禁用12种有机污染物的国种有机污染物的国际公约已于际公约已于2000年在南非达成协议并已于今年在南非达成协议并已于今年年5月在斯德哥尔摩签约。我国国家环保局牵月在斯德哥尔摩签约。我国国家环保局牵头负责公约的谈判及今后的履约工作。有关头负责公约的谈判及今后的履约工作。有关公约的执行将对这些污染物的禁、限有具体公约的执行将对这些污染物的禁、限有具体要求；它必将促进签约国监测、管理的能力要求；它必将促进签约国监测、管理的能力建设，甚至有关工业生产的结构调整等。建设，甚至有关工业生产的结构调整等。第66页，本
46、讲稿共102页酚等有毒有机物污染酚等有毒有机物污染水体受有机物（如酚、苯、三氯甲烷、水体受有机物（如酚、苯、三氯甲烷、杀虫剂、除草剂、合成洗涤剂等）的污杀虫剂、除草剂、合成洗涤剂等）的污染，会引起各种中毒及疾病，如：血液染，会引起各种中毒及疾病，如：血液病、癌症等，特别是水中的有机硝基化病、癌症等，特别是水中的有机硝基化合物、有机胺基化合物、有机卤素化合合物、有机胺基化合物、有机卤素化合物，它们对动植物和人体都有强烈的致物，它们对动植物和人体都有强烈的致癌和致肿作用。癌和致肿作用。第67页，本讲稿共102页多多氯联苯苯PCB多氯联苯具有抗热、不可燃、化学稳定、多氯联苯具有抗热、不可燃、化学稳定
47、、低蒸气压以及低电导率等特点。自从低蒸气压以及低电导率等特点。自从20世纪上半叶电力被广泛应用以来，电力世纪上半叶电力被广泛应用以来，电力设备供应商成为多氯联苯主要使用者。设备供应商成为多氯联苯主要使用者。多氯联苯主要作为冷却剂应用于变压器多氯联苯主要作为冷却剂应用于变压器以及作为绝缘油应用于电容器。以及作为绝缘油应用于电容器。第68页，本讲稿共102页多多氯联苯苯PCB多氯联苯多氯联苯(PCBs)是一系列不同含氯量的是一系列不同含氯量的同系物的混合物。自同系物的混合物。自1930年起，多氯联年起，多氯联苯被广泛用于各种工业用途。他们由两苯被广泛用于各种工业用途。他们由两个由碳离子联结的苯环组
48、成，而氯离子个由碳离子联结的苯环组成，而氯离子替代苯环上若干或所有替代苯环上若干或所有10个碳离子。个碳离子。第69页，本讲稿共102页多多氯联苯苯PCB多氯联苯是一种被疑为致癌的有毒物质多氯联苯是一种被疑为致癌的有毒物质(非急非急性而慢性中毒性而慢性中毒)。它们是通过食物慑取而积聚。它们是通过食物慑取而积聚在体内的。具有高持久性在体内的。具有高持久性,缓慢溶解在有机质缓慢溶解在有机质中。中。第70页，本讲稿共102页有机氯农药基本上分为以苯基为原料的有机氯农药基本上分为以苯基为原料的以环二烯为原料的两大类化合物。以环二烯为原料的两大类化合物。氯苯氯苯 结构较稳定，生物体内酶难于降解，结构较稳
49、定，生物体内酶难于降解，所以积存在动、植物体内的有机氯农药所以积存在动、植物体内的有机氯农药分子分子 消失缓慢。由于这一特性，它通过消失缓慢。由于这一特性，它通过生物富集和食物链的作用，环境中的残生物富集和食物链的作用，环境中的残留农药留农药 会进一步得到农集和扩散。通过会进一步得到农集和扩散。通过食物链进入人体的有机氯农药能在肝、食物链进入人体的有机氯农药能在肝、肾、心脏肾、心脏 等组织中蓄积，特别是由于这等组织中蓄积，特别是由于这类农药脂溶性大，所以在体内脂肪中的类农药脂溶性大，所以在体内脂肪中的积极因素贮积极因素贮 更突出。更突出。有机氯农药污染及其危害有机氯农药污染及其危害第71页，本
50、讲稿共102页石油污染石油污染石油污染石油污染oilspilloilspill19971997年日本三国町安岛附近人们在年日本三国町安岛附近人们在年日本三国町安岛附近人们在年日本三国町安岛附近人们在清理被原油污染的海岸清理被原油污染的海岸清理被原油污染的海岸清理被原油污染的海岸随着人类对于石油开发的不断增加随着人类对于石油开发的不断增加，石油泄漏的途径与机会变得越来，石油泄漏的途径与机会变得越来越多。越多。海底油田开采泄露、井喷以及向海海底油田开采泄露、井喷以及向海洋排放含油的废水，大量的石油及其炼洋排放含油的废水，大量的石油及其炼制品通过海上运输时的油船事故，甚至制品通过海上运输时的油船事故