天然源是指自然界自行向水体释放有害物质或造成有害影 响的场所。诸如大气沉降物、火山喷发、水流冲蚀地表、岩 石风化、有机物自然降解以及水体由于自然灾害等原因产生 的放射性物质和硫化物、氟化物等。例如在含有萤石(CaF2) 、 氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]等的矿区,地下水或地表水中的氟含量 可能增高,造成水体的氟污染。
水质指标是指水和其中所含杂质所共同表现出来的物理、 化学和生物学的综合特性。水质指标可表示水中杂质的种类、 成分和数量,是判断水质的具体衡量指标。水质指标种类很多, 有上百项。可以分为物理、化学和生物学的三类。
我国每年的工业污水和城市污水合计排放量达400亿m3 以上,即每天要排放1亿m3以上。大量的污水排放到长江、 黄河、辽河、淮河、珠江、海河、松花江等七大水系,使 我国80%以上的河流、湖泊受到不同程度的污染,水体污 染已成为我国面临的严重问题之一,对水污染的控制已成 为摆在我国政府和人民面前的重大课题之一。
这个概念将水污染的定义同研究水污染的目 的——保护水资源以便更好地利用,结合起来了。
1.概念 水体污染源是指造成水体污染的污染物的发生 源。通常是指向水体排入污染物或对水体产生有害影响 的场所、设备和装置。 2.水体污染源的分类 根据是否因为人类的参与而产生, 可分为天然污染源和人为污染源。
(4)世界范围内的缺水地区,已经在积极研究将经处理后的 生活废水,进一步处理后作为饮用水以外的用水,甚至饮用 水的方案。
1999年在中国香港召开的关于“21世纪革新的水与废水 处理技术的进展”国际会议中,丹麦的哈尔莫斯教授提出了 “水的处理可以解释为从任何污染程度净化到满足需求的任 何净化程度的净化方法”,“用于供水的处理工艺与用于废 水的处理工艺的差别将消失”。 水处理是将水质不合格的原料水加工成符合需要的水质标 准的产品水的过程。因此,当产品水是用于饮用或工业的生 产过程时,这样的水处理过程就属于给水处理;当产品水只 是为了符合排入水体或其它处置方法的水质要求时,这样的 水处理则属于废水处理。按这样的概念,原料水既包括了天 然水源中的水,也包括了用过的水(废水),更能反映现代水 处理的发展特点。
非点源在我国多称为面源,是以面积形式分布和排放污染 物而造成水体污染的发生源。坡面径流、农田灌溉水、含有 从大气冲刷下来的污染物的大气降水过程都是面源污染。面 源污染会导致河流、水库、湖泊等水体污染甚至富营养化。 面源污染的特点是:面广、分散、难于治理。 农业污染源
随着农药与化肥的大量使用,农业生产已成为水体的主要污染源 之一。施用于农田的农药和化肥,仅有一小部分被植物吸收,大 部分残留在土壤或漂浮于大气中。这部分残留的农药、化肥最终 会随降水的淋洗与冲刷,以及灌溉排水径流带入地面水体或渗入 地下水中。此外,农业废弃物(包括农作物秸秆残留、牲畜粪便 等)、牧场及养殖场的有机废物等也会随各种途经带入水体中, 造成水体污染。
生活污水是指居民在日常生活中所产生的废水,主要包括生活废料和 人的排泄物,包括厨房洗涤、沐浴、洗衣等废水以及冲洗厕所等污水。 有以下几个特征: (1)水质较稳定,但浑浊、色深且具有恶臭,呈微碱性,一般不含有毒物质; (2)含有大量的细菌、病毒和寄生虫卵,容易传播疾病; (3)含有氮、磷、硫等营养物质,易引起水体富营养化; (4)含有各种洗涤剂。 从污染物的形态组成来看,固体物质约占总质量的0.1%~0.2%,其中 溶解性固体约占固体总量的3/5~2/3,主要是各种无机盐和可溶性的有 机物质;悬浮固体占1/3~2/5,其中的有机成分几乎占3/4以上。
另一方面,随着社会的发展,新兴工业等行业对用水水 质的要求不断提高,例如半导体器件的洗涤要用高纯水。
自1996年以来,国家对水污染控制的投入增多、力度 加大。各地对水污染控制专门人才的需求也更显迫切。
性污染物、酸碱污染物、有毒污染物、油类污染物、生物污 染物、感官性污染物和热污染等不同种类。 常用表征废水水质的水质指标主要有有毒物质、有机物质、 悬浮物、细菌总数、pH值、色度、温度等。 一种水质指标可能包括几种污染物;而一种污染物也可以 属于几种水质指标。
人为源是指由于人类活动形成的污染源,是环境保护研究 和水污染防治的主要对象。人为源体系很复杂,按人类活动 方式可分为工业、农业、生活、交通等污染源;按排放的污 染物种类可分为有机、无机、放射性、病原体等污染源,以 及同时排放多种污染物的混合污染源;按污染物排放的空间 分布方式可分为点源和非点源。 点源是指以点状形式排放而使水体造成污染的发生源。一 般工业污染源和生活污染源产生的工业废水和生活污水是重 要的污染点源。这种点源含污染物多,成分复杂,其变化规 律依据工业废水和生活污水的排放规律而有明显的季节性和 随机性。
到目前为止,人们还没有找到适当的替代品。未来“水 产业”的开发和利用,不同于能源方面以找寻地下新的资源 为主,而重在基完美真人础设施的建设。从取水、净化、送水到用水, 其中心都是围绕节水及污水排放进行的。
一方面,随着社会的发展,人类饮用水的水质要求在 不断提高。 饮用水净化技术的三个发展阶段:第一阶段是从19世纪初 到20世纪60年代,主要是采用以混凝沉淀一砂滤一投氯消毒为 代表性工艺流程的普通净水技术,去除浊度和杀灭水传染病菌, 如霍乱、痢疾、伤寒等。第二阶段是从20世纪60年代开始,采 用以臭氧氧化和生物活性炭为代表的深度净化工艺,从饮用水 中去除多种微量污染物(尤其是致癌、致畸、致突变污染物), 如有机氯化物三氯甲烷等,无机重金属等。第三阶段是进入20 世纪90年代后,饮用水中不断出现新的病原微生物因子如抗氯 型病原微生物,且饮用水中化学成分的数量急剧增加,开始出 现了深度氧化技术和膜技术。
水质分析中把固体污染物质分为两部分:能透过滤膜(孔 径约3~10μm)的叫溶解性固体(DS); 不能透过的叫悬浮固体 或悬浮物(SS), 二者合称总固体(TS)。这种分类是为了水处理 技术的需要。 固体污染物常用悬浮物和浊度两个指标来表示。
悬浮物的存在不但使水质浑浊,而且易使管道及设备堵塞、磨 损,干扰废水处理及回收设备的工作。由于大多数废水中含有悬 浮物,因此去除悬浮物是废水处理的一项基本任务。 浊度是对水的光传导性能的一种测量,其值可表征废水中胶体和 悬浮物的含量。水体中含有泥沙、有机质胶体、微生物以及无机物 质的悬浮物和胶体物时,会产生浑浊现象,导致水的透明度降低, 影响感官甚至影响水生生物的活动。
离子、总含盐量、一般有机物质; B.有毒的化学性水质指标:如各种重金属、氰化物、多环芳
C.氧平衡指标:如溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、生化需 氧量(BOD)、总需氧量(TOD)等。
另一方面,由于多种的工业用水产生了多种的工业废水,水 处理的内容也随着改变了。按现代的概念,废水处理的任务是 对用过的水进行加工,使之符合排入水体或其它处置方法、以 及再用的水质要求。
具体体现在下列情况中: (1)为了节水,工业的用水从直流系统改为循环用水系统, 使生产中用过的水经过处理后循环使用。最常见的是循环冷 却水系统。这样对“用过的水”的处理(即废水处理)也就变成 对“用水”的处理(即给水处理)了。 (2)用经处理过的生活废水作为工业用水的原水。 (3)由于水源污染严重,在饮用水的处理中也逐渐采用了某些 过去认为是专属废水处理的方法、工艺或原理。
●水是一种普遍存在但又极为宝贵的自然资源,是人类和一 切生物赖以生存的物质基础。“水是生命之源、生产之要、 生态之基。” ●水资源的日益减少和水污染的加剧使得水危机越来越严重 社会经济的迅速发展,加速了对水资源的消耗,同时也 使水环境普遍遭到破坏。工业污水、面源污染和生活污水构 成了对生态系统的严重威胁,使地表水急剧恶化,地下水也 受到影响,从而威胁着动植物的生命和人类的安全。
●水处理工程学主要研究水质净化和水污 染控制的各种物理化学方法,生物化学方 法,废水的合理排放及水处理工程系统的 设计基础等水处理原理、方法和技术。
一个重要组成部分,是为城市的建设而发展起来的学科。给水 处理原主要是对天然水加工,以满足城市居民生活的需要,而 废水处理则主要是对居民生活所产生的废水进行加工,以便排 入水体。两者的界限极为明确。
一方面,由于现代工业的发展所引起的各种用水水质要求, 使给水处理中新添了份量极大的废水处理的内容。
废水中能通过生物化学作用和一般的化学作用而消耗水中 溶解氧的物质,统称需氧污染物。绝大多数是有机物,只有 少量无机物(如Fe, Fe2, S2-,CN-等),因而在一般情况下是 指有机物。主要是来自于城市生活污水及食品、造纸、印染 等工业废水的大量烃类化合物、碳水化合物、蛋白质、脂肪、 纤维素等。本身无毒性,但在微生物的分解过程中要消耗水 中的溶解氧,使水体出现完美真人恶臭,破坏水生生态系统。 由于需氧有机物的种类繁多、组成复杂、存在形式多样, 绝对含量难以确定。在实际工作中是利用其共性,间接反映 其总量或分类含量。 常采用以下几个综合水质污染指标来描述。
在任何天然水中,都含有各类溶解物和悬浮物, 并且随着地域的不同,各种水体中天然水含有的 物质种类不同,浓度各异,但却代表着天然水的 水质状况,故称其为天然水质背景值,或水环境
二.水体污染的概念 水体是一个完整的生态系统,其中包括水、水 中悬浮物、溶解物、底质和水生生物等。
水体污染是指污染物进入河流、海洋、湖泊或 地下水等水体后,使水体的水质和水体沉积物的物 理、化学性质或生物群落组成发生变化,从而降低 了水体的使用价值和使用功能的现象。
工业废水是在工业生产过程中所排出的废水。可分为生产废水和 生产污水,生产废水是指较清洁的、不经处理即可排放和回用的 工业废水(如工业用冷却水);生产污水是与产品直接接触、受 污染严重的排水。 由于工业类型、生产工艺及用水水质、管理水平等的不同,各类 工业废水的成分与性质千差万别。概况起来其特征是:成分复杂; 有危害性;水质、水量变化大。 工业废水中除冷却水等较清洁的生产废水外,都含有各种各样的污 染物:有大量的有机污染物质,放射性污染物,有毒有害物质如重 金属、酚类、氰化物等。其中,以重金属和难降解有机物对环境的 污染最为危险。而重金属中,汞的毒性最大,镉次之,铅、铬等也 有剧毒。
水在生活与工业生产过程中的用途大致可以分成下列七个类 型:(1)饮用水,(2)食品、饮料及其它工业产品的原料; (3)洗涤 用水;(4)生产蒸汽;(5)传热介质;(6)消防;(7)原料或废物的 输送介质。饮用水以外的各类用水中,不止是每类间用水水质要 求不同,每类中随着用水对象不同,对水质要求往往截然不同。