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1、第三章 水环境保护,第一节 概述一、天然水体（一）水体的含义水体是河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、冰川和海洋等“贮水体”的总称。环境科学领域：水体不仅包括水，而且也包括水中的悬浮物、底泥及水中生物等。,溶解气体,溶解物质,胶体物质,悬浮物质,主要气体：N2,O2,CO2微量气体：H2,CH4,H2S,主要离子：Cl-,SO42-,HCO3-,CO32,Na+,Ca2+,Mg2+,Fe2+,Fe3+生物生成物：NH4+,NO3-,NO2-,HPO42-,H2PO4-,PO43-微量元素：Br-,I-,F-,Ni,Ti,Au,Ba,无机胶体：SiO2,Fe(OH)3,Al(OH)3有机胶体：腐殖质
2、胶体,细菌藻类及原生动物泥土、粘土其它不溶物质,天然水中的物质,（二）天然水体的水质,广义:地球水圈中的一切水体及一切形态的水,狭义:直接能被人们取用的水,二、水资源利用与保护（一）水资源,水资源分布,全球总贮水量估计为13.9亿立方千米其中淡水总量仅为0.36亿立方干米除冰川和冰帽外，可利用的淡水总量不足世界总贮水量的1%,水的自然循环示意图,水的社会循环示意图,单向线性的社会水循环,地表地下径流,-,枯水季节干涸,全国可开采水资源总量,8000,9500,亿,m,3,/,a,城镇污水,污水厂,用户,大部分直,接排放,58,%,已开采,/,取水,供水,不合理的城市取水模式,反馈封闭性的社会水
3、循环,地表地下径流,-,城镇污水,污水厂,用户,节制开采,取水,供水,再生供水系统,排放,新的城市取水模式,全球可利用水资源与人口分布对比图,2006年联合国公布世界水资源开发报告指出：,目前约11亿人口仍无法享用安全饮水，另有24亿人缺乏厕所等基本卫生设施。到2025年，生活在缺水或面临缺水地区的人口将达到35亿左右；到2050年，人口增长与气候变化可能会使可用水资源减少一半；在各国境外水资源融资中，世界银行贷款占50，每年约为33亿美元。世行水行业贷款总额已近70亿美元；,到2030年，城镇人口比例会增加到近三分之二，从而造成城市用水需求激增；世界许多地方因管道和渠沟泄漏及非法连接，有多达
4、30到40甚至更多的水被白白浪费掉了；预计到本世纪中叶，即使是最理想的情景，也会有48个国家的20亿人面临缺水窘境，如果做最坏的打算，60个国家的70亿人将无水可用；90的自然灾害与水有关，许多自然灾害都是土地使用不当造成的恶果。,世界上水资源最丰富的国家径流资源比较,我国人均水资源占有量约为世界平均水平的1/4，排在第121位，是世界上13个贫水国家之一。,（二）水资源的重要作用 P54,1、调节气候2、塑造地球表面的形态3、水具有物质运输功能 4、水是一切生物必不可少的物质 5、水是人类生存和发展不可缺少的重要资源,三、水资源的利用现状,世界耗水量,单位10亿m3/a,78.2%,61.5
5、%,22.7%,34.6%,（一）世界水资源利用概况,1、自然条件影响2、城市与工业区集中发展3、水体污染4、用水浪费5、盲目开发地下水,（二）水危机产生的原因(P56),1、自然条件的影响 地球上淡水资源在时间和空间上分布极不均匀,并受到气候变化的影响,致使许多国家可用水量少.2、城市与工业区集中发展 目前世界上城市居民人口约占世界人口的41.6%,而城市占地面积只占地球上总面积的0.3%.,3、水体污染 污染物进入水体，使其可利用性降低或丧失.4、用水浪费 城市生活和工农业用水存在大量浪费由于管理不善,工程配套差和工艺技术落后,城市管网和卫生设施的漏水很普遍.5、盲目开发地下水 导致地面下
6、沉,海水入侵等后果.,（三）我国水资源特点及存在的主要问题 1、特点 P53（1）水资源总量较丰富，但人均和地均拥有量少,人均占有河川径流量为世界人均的1/4,耕地亩均占有河川径流量为世界亩均的3/4,河川径流量居世界第六位,（2）水资源时空分布不均匀，水土资源配置不平衡,水资源南多北少,相差悬殊：,长江、珠江、闽浙、西南四个流域:500mm,黄河、海河、辽河、黑龙江四个流域:100mm,内陆诸河:32mm,水资源的地区分布与人口、土地资源的配置不合理：,长江、珠江、闽浙、西南四个流域:,黄河、海河、辽河、黑龙江四个流域:,耕地占全国的%,人口占%,水资源量占%,36%,54.4%,81%,4
7、5.2%,38.4%,9.6%,（3）水资源年际、年内变化大，水旱灾害频繁,最大年降水量/最小年降水量,最大年径流量/最小年径流量,南方,北方,比值2-4倍,比值3-6倍,比值2-4倍,比值3-8倍,汛期水量占年水量,60-70%,80%以上,我国水资源量的年际差别悬殊和年内变化剧烈，是我国农业生产不稳定、水旱灾害频繁的根本原因。,（4）雨热同期是我国水资源的优点,雨热同期：水资源和热量的年内变化具有同步性。,每年3-5月后，气温持续上升，雨季也大体上在这个时候来临，水分、热量条件的同期有利于农作物的生长。,我国以占世界7.2%的耕地和6.4%的淡水资源，养活着约占世界22%人口。,（5）水土
8、流失严重，许多河流含沙量大（6）我国水资源开发利用各地很不平衡,2、存在的主要问题 P56,(1)地区条件不同制约水资源的均衡发展(2)生活与工业用水增长迅速，挤占农业和生态环境用水,供水工程未能充分发挥效益(3)缺水地区仍有较大的节水潜力(4)供水量增长缓慢，与经济发展速度不相适应(5)水污染加剧，生态环境恶化,不同地区工业用水与其他主要用水户的比较图,第二节 水体污染和自净,一、水体污染,不是雪地里的安详冬眠的树枝，是水面漂浮的泡沫，树枝早在水中死去,水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水体的物理特征、化学特征和生物特征发生不良变化，
9、破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能及其在经济发展和人民生活中的作用。,1.水体污染的概念,2.水体中的主要污染物及其危害,需氧污染物：,危害:,排放到水体中,会消耗水中的氧气,可造成溶解氧的大量减少,影响鱼类、水生生物的生长发育，甚至威胁生命。当溶解氧耗尽后，污染物会进行厌氧分解，产生H2S、NH3、醇类等物质，不但味道难闻，而且水颜色变黑。,一般用COD、BOD、BOD 5、TOD指标来表示耗氧有机物的含量,COD：即化学需氧量，指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量，以每升水消耗氧的毫克数表示。,BOD：即生物化学需氧量，简称生化需氧量，表示在有氧条件下，好氧微生物氧化分解单
10、位体积水中有机物所消耗的氧数量。,TOD：当有机物在高温氧化燃烧时，C、H、N、S分别被氧化为CO2、H2O、NO和SO2，此时的需氧量称为总需氧量（TOD）。,滇池的富营养化,营养性污染物,危害：富营养化 藻类大量繁殖 消耗水中的溶解氧 导致鱼类或其他生物大量死亡水质恶化,有毒污染物,无机有毒物质：金属毒物：汞、铬、铅、镉、锌、铜 非金属毒物：砷、氟、硫、氰化物等有机有毒物质：酚类化合物、多氯联苯、有机农药(有机氯、有机磷等）放射性物质：核试验、核燃料再处理、原料冶炼厂等排出,油类污染物,使水和水生生物带有强烈的异味,水体失去使用价值.,危害:,一些油类物质属于难降解物质,通过食物链转入人体
11、引起癌症.,大片油膜覆盖在海洋、湖泊水体表面,阻碍海水的蒸发,干扰大气、海洋的水分循环和热交换。,油膜影响氧气进入水体，破坏了水体的复氧条件，使好氧大于复氧，水中的溶解氧逐渐减少,导致鱼类、其他水生生物的死亡。油类附着在动植物体表，影响动植物的养分吸收和体内废物的排出。油污染还破坏了海滩修养地、风景区的景观。,酸碱污染物,危害：污染引起水体pH值的变化，抑制一些微生物的生长，破坏水体的自净能力、缓冲能力，使水质恶化。用污染的水灌溉，造成土壤酸化、盐碱化。酸性废水对金属、混凝土材料有一定的腐蚀性。,生物污染物,主要指废水中的致病性微生物以及其他有害的生物体，包括致病细菌、病毒和寄生虫以及水草、藻
12、类、铁菌等。来源：来自于生活污水、医院污水和屠宰厂、肉类加工厂、制革厂等废水。危害：引起各种疾病的传播,感官性污染物,热污染危害：导致水中溶解氧减少，造成鱼类和水生生物的死亡。加快藻类繁殖，从而加快水体的富营养化过程。加快水体中的化学反应速度，使离子浓度、电导率、腐蚀性发生变化，可导致对管道、容器的腐蚀。加快水中细菌的生长繁殖，增加后续水处理的费用。,固体污染物,固体污染物质在水中以三种状态存在：溶解态、胶体态、悬浮态 在水质分析中，固体污染物分为两类：悬浮物固体（SS）、溶解性固体（DS）总固体（TS）危害：影响水体的外观，增加水体的混浊度，妨碍水生生物的生长；堵塞河道，影响渔业生产；堵塞废
13、水处理管道、泵体和设备的工作。,污染的分类 P58,化学性污染,物理性污染,生物性污染,酸碱污染,重金属污染,有机物污染,毒物污染,悬浮物污染,热污染,放射性污染,水体污染,致病细菌,病毒污染,我国重大水污染事件,一 淮河水污染事件震惊中外 1994年7月，淮河上游因突降暴雨而采取开闸泄洪的方式，将积蓄于上游一个冬春的2亿立方米水放下来。水经之处河水泛浊，河面上泡沫密布，顿时鱼虾丧失。下游一些地方的居民饮用了虽经自来水处理但未能达到饮用标准的河水后，出现恶心、腹泻、呕吐等症状。经取样检验证实，上游来水水质恶化，沿河各自来水厂被迫停止供水达54天之久，百万淮河民众饮水告急。,二 2004 沱江“
14、302”特大水污染事故 四川省的名字来源于它境内的四条河流。它们丰沛的水源，造就了四川这个天府之国。可是2004年2月到3月，这四条河流之一的沱江，却给天府之国带来了一场前所未有的生态灾难。当时，因为大量高浓度工业废水流进沱江，四川五个市区近百万老百姓顿时陷入了无水可用的困境，直接经济损失高达2.19亿元。,这起事件，被国家环保总局列为近年来全国范围内最大的一起水污染事故。造成此次特大水污染事故的原因，是川化股份公司在对其日产1000吨合成氨及氨加工装置进行增产技术改造时，违规在未报经省环保局试生产批复的情况下，擅自于2004年2月11日至3月3日对该技改工程投料试生产。在试生产过程中，发生故
15、障致使含大量氨氮的工艺冷凝液外排出厂流入沱江。,三 2005 北江镉污染事故 北江是珠江三大支流之一，也是广东各市的重要饮用水源。2005年12月15日北江韶关段出现严重镉污染，高桥断面检测到镉浓度超标12倍多。韶关地处北江上游，一旦发生污染将直接影响下游城市数千万群众的饮水安全。经调查发现，此次北江韶关段镉污染事故，是由韶关冶炼厂在设备检修期间超标排放含镉废水所致，是一次由企业违法超标排污导致的严重环境污染事故。,四 2005 重庆綦河水污染 因取水点被污染导致水厂停止供水，重庆綦江古南街道桥河片区近3万居民，从2005年1月3日起连续两天没有自来水喝。经卫生和环保部门勘测，河水是被綦河上游
16、重庆华强化肥有限公司排除的废水所污染。綦江县有关部门立即在綦河水域的桥河段上游和下游开闸放水，加速稀释受污染水体，并责成华强化肥有限公司硫酸厂停止生产并整改。,五、2005 松花江重大水污染事件 2005年11月13日，中石油吉林石化公司双苯厂苯胺车间发生爆炸事故。事故产生的约100吨苯、苯胺和硝基苯等有机污染物流入松花江。因而导致松花江发生重大水污染事件。哈尔滨市政府随即决定，于11月23日零时起关闭松花江哈尔滨段取水口停止向市区供水，哈尔滨全城停水四天,哈尔滨市的各大超市无一例外地出现了抢购饮用水的场面。中共中央办公厅、国务院办公厅在12月2日发布的通报中称：松花江重大水污染发生后，环保总
17、局作为国家环境保护主管部门，对事件重视不够，对可能产生的严重后果估计不足，对这起事件造成的损失负有责任。为此，解振华向党中央、国务院申请辞去国家环境保护总局局长职务，这一请求获得党中央、国务院批准。,六 2006 白洋淀死鱼事件 2006年2月和3月份，素有“华北明珠”美誉的华北地区最大淡水湖泊白洋淀，相继发生大面积死鱼事件。调查结果显示，水体污染较重，水中溶解氧过低，造成鱼类窒息是此次死鱼事件的主要原因。这次事件造成任丘市所属96万亩水域全部污染，水色发黑，有臭味，网箱中养殖鱼类全部死亡，淀中漂浮着大量死亡的野生鱼类，部分水草发黑枯死。,七 2006湖南岳阳砷污染事件 2006年9月8日，湖
18、南省岳阳县城饮用水源地新墙河发生水污染事件，砷超标10倍左右，8万居民的饮用水安全受到威胁和影响。最终经核查发现，污染发生的原因为河流上游3家化工厂的工业污水日常性排放，致使大量高浓度含砷废水流入新墙河。,八 2007太湖水污染事件 2007年5月29日开始，江苏省无锡市城区的大批市民家中自来水水质突然发生变化，并伴有难闻的气味，无法正常饮用。无锡市民饮用水水源来自太湖。造成这次水质突然变化的原因是：入夏以来，无锡市区域内的太湖水位出现50年以来最低值，再加上天气连续高温少雨，太湖水富营养化较重，从而引发了太湖蓝藻的提前暴发，影响了自来水水源水质。无锡市民纷纷抢购超市内的纯净水，街头零售的桶装
19、纯净水也出现了较大的价格波动。,九 2007江苏沭阳水污染 2007年7月2日下午3时，江苏省沭阳县地面水厂监测发现，短时间、大流量的污水侵入到位于淮沭河的自来水厂取水口，城区生活供水水源遭到严重污染，水流出现明显异味。经过水质检测，取水口的水氨氮含量为每升28毫克左右，远远超出国家取水口水质标准。由于水质经处理后仍不能达到饮用水标准，城区供水系统被迫关闭，城区20万人口吃水、用水受到不同程度影响。直至7月4日上午，因饮用水源污染而关闭的自来水厂取水口重新开启，沭阳城区全面恢复正常供水，整个沭阳县城停水超过40小时。,十 2009江苏盐城水污染事件 2009年2月20日上午，江苏省盐城市由于城
20、西水厂原水受酚类化合物污染，致市区大面积断水。因水源污染导致市区20多万居民饮用水停止达66小时40分钟，造成了巨大损失。盐城市公安部门已对该市标新化工有限公司涉嫌重大环境污染事故立案侦查，该公司法人代表胡文标、生产厂长丁月生已被依法刑事拘留。中国首次以投毒罪分别判处胡文标、丁月生有期徒刑11年和6年。此前，中国在对类似的污染事件追究刑事责任时，均以重大环境事故污染罪追究犯罪嫌疑人的刑事责任。法律学者认为，中国法院开始以新的罪名来追究污染环境者的刑事责任，其罪名更重，刑期也更长，显示了中国对严重污染环境事件的打击力度进一步加大。.影像资料水江苏盐城水污染(25min)2009-02-25.wm
21、v,十一 20107紫金矿业2010年7月福建紫金矿业厂因连续降雨造成厂区溶液池区底部黏土层掏空，污水池防渗膜多处开裂渗漏，由此发生铜酸水渗漏事故。事故造成汀江部分水域严重污染，紫金矿业直至12日才发布公告，瞒报事故9天，导致汀江部分河段污染及大量网箱养鱼死亡。十二 2011年6月云南曲靖铬渣污染云南省曲靖市陆良化工公司将总量5000余吨的重毒化工废料铬渣非法丢放，致珠江源头南盘江附近水质遭到铬渣污染；曲靖麒麟区三宝镇、茨营乡、越州镇附近山区以及三宝镇张家营村黑煤沟的一处100立方米左右的积水潭积水遭到铬渣污染。,黎巴嫩首都贝鲁特的海滩被严重污染,二、水体富营养化过程水体富营养化是一种氮、磷等
22、植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。,本质：由于水体中氮、磷营养物质的富集，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧下降，使鱼类或其他生物大量死亡、水质恶化的现象。,（一）水体富营养化类型,天然富营养化,人为富营养化,湖泊营养物质由于天然富集而使得湖水营养物质浓度逐渐增高发生水质变化的过程。,人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象。,贫营养湖泊与富营养湖泊特征比较,水 华,湖泊富营养化图片,云南滇池富营养化现象严重,人们打捞由于水体富营养化导致的过量生长的水葫芦,人们打捞由于水体富营养化导致的过量生长的水葫芦,圆明园遗址公园湖水,红领巾公园,什刹海,什刹海,来水
23、水质较差污染源输入温度升高光照时数延长城区环境补水量的锐减,水华爆发,赤 潮,海洋富营养化图片,海水赤潮,赤潮又称红潮，是海洋因浮游生物的兴盛，海水呈现一片铁锈红色而得名。赤潮的海水都有臭味，它主要会使水体变粘稠，附着在鱼虾表皮和鳃上，导致鱼虾呼吸困难而死亡；许多赤潮生物还有较大毒性，因此它对海洋捕捞业、养殖业的危害极大。,夜光藻赤潮,2001年4月东海赤潮,东海赤潮7,东海赤潮8,东海赤潮5,东海赤潮6,东海赤潮9,米氏裸甲藻赤潮,养殖水域赤潮,2000年5月东海赤潮,1.造成感官污染2.引起水质恶化3.减少鱼类活动的空间4.藻类分解的有害物质伤害水生生物5.消耗水中的溶解氧，严重影响鱼类生
24、存,（二）富营养化的危害,防治水体富营养化的方法,（三）富营养化的防治,（一）水体自净作用 污染物质进入天然水体后，通过一系列物理、化学和生物因素的共同作用，使排入的污染物质的浓度和毒性自然降低，这种现象称为水体的自净。,三、水体自净,物理净化,化学净化,生物净化,水体自净作用,稀释扩散沉淀挥发,氧化还原分解凝聚中和,生物活动,（二）水体自净作用的发生,水中的自净作用,水与大气间的自净作用,水与底质间的自净作用,底质中的自净作用,在水中发生物理、化学、生物作用,气体的挥发、释放和氧气溶入,沉淀和吸附,微生物氧化分解,（三）水环境容量,一定水体所能容纳污染物的最大负荷被称为水环境容量，即某水域所
25、能承担外加的某种污染物的最大允许负荷量。,物理性水质指标,化学性水质指标,生物学水质指标,水质指标,感官指标总固体悬浮固体溶解固体可沉固体电导率,一般化学性指标各种离子总含盐量有毒化学性指标化学需氧量（COD）生化需氧量（BOD）总需氧量（TOD）,细菌总数总大肠菌群数各种病原细菌病毒,四、水质指标,常用物理性水质指标,固体物质：固体污染物在水中以三种状态存在：溶解态、胶体态和悬浮态。水质分析中把固体物质分为两部分：水样经过过滤后，滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体（DS），滤渣脱水烘干后即是悬浮固体（SS）。两者合称为总固体(TS)。SS 悬浮物质（mg/L,水样通过0.45m滤膜过滤后，被滤
26、纸截留的残渣在一定温度下（103105）烘干至恒重后所残余的固体物质总量）浊度：水中悬浮物对光的散射情况的量度（NTU散射浊度单位），表明仪器在与入射光成90角的方向上测量散射光强度。浊度仪,常用物理性水质指标,温度（）色度（稀释倍数法用于污染较严重的水，单位为倍;铂钴比色法适用于较清洁的水,单位为度，1mg铂在1L水中所具有的颜色称为1度）臭和味 测定水中臭气没有标准的单位表示，一般常以水样在40及60时测者的感觉用文字定性描述并以臭气强度表示。描述臭气强度分为6级。味在强度上也分为6级。放射性指标（总放射性、总放射性，Bq/L）,化学组分及特征指标,无机组分和有机组分：酸碱 pH值植物营养
27、元素无机有毒物质耗氧有机物有机毒物,含氮化合物,氮是有机物中除碳以外的一种主要元素，也是微生物生长的重要元素。污水中的氮有四种，即有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。危害：消耗水体中溶解氧；促进藻类等浮游生物的繁殖，形成水华、赤潮；引起鱼类死亡，导致水质迅速恶化。,关于氮的几个指标：非离子氨：水中游离的氨NH3氨氮（NH3N）：非离子氨和离子态NH4之和硝酸盐氮：以NO3形式存在的氮亚硝酸盐氮：以NO2形式存在的氮凯氏氮：有机氮和氨氮之和有机氮：主要指蛋白质和尿素，凯氏氮与氨氮测定值的差值TN：一切含氮化合物以N计量的总称,含磷化合物,磷也是有机物中的一种主要元素，是仅次于氮的微生物生长的重要
28、元素。磷主要来自：人体排泄物以及合成洗涤剂、牲畜饲养场及含磷工业废水。危害：促进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧平衡；使水质迅速恶化，危害水产资源。,常用指标：总磷（TP）；有机磷,无机有毒物质及指标,金属类 汞、铬、镉、铅、锌、镍、铜、钴等；金属毒物不能被降解，只能在不同形态间转化、分散；且不同形态其毒性也不一样非金属类 砷、硒、氰、氟、硫（S2-）、亚硝酸盐等,金属毒物的危害,汞及其化合物都有毒，无机盐中以氯化汞毒性最强，有机汞中以甲基汞、乙基汞毒性最强。铬主要源于电镀、制革、铬铁冶炼等工业。六价铬中毒时能使精神混乱、疯狂痉挛。鼻膈穿孔，皮肤及呼吸系统溃疡，引起脑膜炎、肺癌和皮肤癌
29、。镉中毒时引起全身疼痛、腰关节受损、骨节变形，有时还会引起心血管病。铅中毒时引起贫血、肠胃绞疼、知觉异常、四肢麻痹。锌中毒时能损伤胃肠等内脏，抑制中枢神经，引起麻痹。铜中毒时引起脑病、血尿和意识不清等。,水俣事件：19531956年，日本熊本县水俣镇一家氮肥公司排放的含汞废水，使汞在海水、底泥和鱼类中富集，又经过食物链使人中毒。1991年，日本环境厅公布的中毒病人仍有2248人，其中1004人死亡。,一女工在巴南区渝南鑫光灯具有限公司电镀车间打工四个月，体内铬含量超标一万倍；中毒女工全身浮肿，恶心、呕吐，形成很深的溃疡既铬疮，肾功能出现衰竭。,镉的危害,镉被人体吸收后，将在体内形成镉硫蛋白，它
30、首先使肝脏受损，继而引起骨软化症。轻症患者，咳嗽或轻微外伤即可引发病理性骨折；重症患者，其四肢可屈曲变形，身高比健康时缩短10-30厘米。到了病发期，由于中毒者髋关节活动受限，所以其行走将呈现一种特殊的步态不稳，医学上称为“鸭步态”。该病以疼痛为特点，疼痛性质为刺痛，始于腰、背，继而波及肩、膝、髋关节，并逐渐扩至全身。活动时，这种疼痛会加剧。,痛痛病事件：19551972年，日本富山县神通川流域锌、铅冶炼工厂等排放的含镉废水污染了神通川水体。两岸居民利用河水灌溉农田，使稻米含镉，居民食含镉稻米和饮用含镉水而中毒，出现了骨骼严重畸形、剧痛，身长缩短，骨脆易折等病症。19631979年3月，共有患
31、者130人，其中死亡81人。,铅的危害,研究表明，即使低水平的铅也会引起神经和生理功能的轻微损伤。儿童铅中毒被称为“隐匿杀手”。儿童铅中毒的常见症状是厌食、上呼吸道感染、腹部痛、贫血、注意力分散、烦躁、多动、抽动、视觉障碍等。铅中毒主要影响儿童的智力行为和体格生长，容易被忽视。当铅中毒加重有明显症状时，其毒性作用往往不可逆转，患儿成人后，高血压、心梗、中风等的发病率明显增加。,甘肃徽县冶炼厂致354人铅中毒 146人为儿童,贝多芬与铅中毒,贝多芬生前曾出现消化不良、持续腹痛、易怒和抑郁等症状。这些症状以及贝多芬去世后不久的尸检结果与铅中毒的症状一致。贝多芬的失聪可能也是铅中毒造成的。贝多芬头骨
32、中被发现含有高浓度的铅，DNA检测又证明了其头骨和头发的真实性，这充分证明了贝多芬深受有毒的铅含量过高之苦。,上海隧道气体毒倒200工人，轻微锌中毒,隧道工地内气体中的金属含量出现异常，工人在当天的施工过程中出现四肢乏力、发烧、胸闷、咽喉疼痛、咳嗽、呕吐等症状。,为了保持粽叶新鲜诱人，一些商家采用化学染色手段，在浸泡粽叶时加入工业硫酸铜和工业氯化铜，让已经失去原色的粽叶返青，使其表面光鲜，色泽鲜绿。而人体过量或长期摄入铜，可能引起慢性铜中毒，大量铜元素积蓄于肝脏，对肝脏功能有较大影响，严重的还可能危及生命。,铜是人体必需的微量元素，缺铜会发生贫血等；但过量摄入也会产生危害,七岁女童“铜中毒”,
33、女孩在上学的途中，突然出现走路摇晃的现象，不一会就倒在地上。父亲将她扶起，可是刚刚站立的她，在父亲松手的一瞬间，又倒下了。经医院诊断，女孩患上了一种叫“肝豆状核变性”的怪病，是一种隐性遗传的铜代谢障碍疾病，属于慢性铜中毒。是一种遗传性铜代谢障碍所致的肝硬化和以基底节为主的脑部变性疾病。临床上表现为进行性加重的椎体外系症状、肝硬化、神经系统症状、肾功能损害及角膜色素环。这种病一旦患上会导致肝细胞铜中毒而无法根治，复发率极高，必须终身吃药治疗。,非金属无机毒物的危害,砷中毒时能引起高血压、心脑血管病、神经病变、糖尿病、皮肤色素代谢异常及皮肤角化，并最终发展为皮肤癌，可伴膀胱、肾、肝等多种内脏癌的高
34、发。氰中毒时能引起细胞窒息、组织缺氧、脑部受损等，最终可因呼吸中枢麻痹而导致死亡。氟中毒时能腐蚀牙齿，出现腰腿痛、关节僵硬、骨骼变形、下肢弯曲、驼背，甚至瘫痪等症状；氟对植物的危害很大，能使之枯死。亚硝酸盐能使幼儿产生变性血红蛋白，造成人体缺氧；成人摄入0.3至0.5克亚硝酸盐即可引起中毒，3克即可致死；亚硝酸盐在人体内还能与仲胺生成亚硝胺，具有强烈的致癌作用。,摄入过多的砷会引发砷中毒。日前，世界卫生组织官员公布，全球至少有5000多万人口正面临着地方性砷中毒的威胁，其中，大多数为亚洲国家，而中国正是受砷中毒危害最为严重的国家之一。,阜新蒙古族自治县一冶炼厂污水泄漏，造成160人砷中毒,地下
35、水砷含量严重超标，村民砷中毒,1821年，法国皇帝拿破仑波拿巴在他的流放之所大西洋上偏远的圣赫勒拿岛去世。此后这些年来，人们一直对这位52岁枭雄的死因争论不休。2005年2月法国国际法医毒物学家协会主席帕斯卡尔金茨宣布，在拿破仑的两绺头发中发现了毒物砷，为砷中毒一说增添了新证。,氟 斑 牙,因常年饮用含氟较高的地下水，弯腰驼背的人在村里随处可见,卤菜中亚硝酸盐用量过大引起食物中毒,饭后出现呕吐、嘴唇发乌、面色发白等不适现象,汉阳一卤菜店毒倒十人 医院诊断为亚硝酸盐中毒,又称乌嘴病。其临床主要表现为口唇、舌尖、指尖青紫，重者眼结膜、面部及全身皮肤青紫，严重者昏迷、大小便失禁，最后可因呼吸衰竭而死
36、亡。,有机物组分及指标,废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪、木质素等有机物，可在微生物的作用下最终分解为简单的无机化合物。这些化合物在分解过程中需要消耗大量的溶解氧。由于有机物种类繁多，组成复杂，化学结构和性质千差万别，难以一一分辨、逐个测定。除了对某些特定的有机物做单项测定外，一般用一些综合性指标反应水体中有机物的相对含量。最常用的测定手段是利用大部分有机物比较容易被氧化这一性质，用有机物氧化过程所消耗的氧化剂量换算成氧的数量，综合表示有机物的量。,生化需氧量（BOD）,反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有机物的量有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为 两个阶段：第一个阶段主
37、要是有机物被转化成二氧化碳、水和氨；第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。污水的生化需氧量通常只指第一阶段有机物生物氧化所 需的氧量，全部生物氧化需要20100d完成。实际中，常以5d作为测定生化需氧量的标准时间，以20为测定的标准温度，称5日生化需氧量（BOD5）；通常是BOD总的70%左右。,BOD:biological oxygen demand即生物化学需氧量，简称生化需氧量，表示在有氧条件下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的氧数量。（以mg/L为单位）。,化学需氧量（COD）,常用的氧化剂主要是重铬酸钾K2Cr2O7（称 CODCr)和高锰酸钾KMnO4(称CODMn
38、、高猛酸盐指数或OC)。其中CODCr用于污染严重的污水，CODmn用于微污染的水废水中无机的还原性物质同样被氧化。如果废水中有机物的组成相对稳定，则化学需氧量和生化需氧量之间有一定的比例关系：生活污水通常在0.40.5。这个比例决定了废水的可生化降解性能。,COD:chemical oxygen demand指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量，以每升水消耗氧的毫克数表示。（mg/L）。,总需氧量（TOD）和总有机碳（TOC）,TOC:total organism carbon在950高温下，以铂作为催化剂，使水样气化燃烧，然后测定气体 中的CO2含量，从而确定水样中碳元素总量。测定
39、中应该去除无机碳的含量。,各种水质之间TOC或TOD与BOD不存在固定的相关关系。在水质条件基本不变的条件下，BOD与TOC或TOD 之间存在一定的相关关系。,TOD:total oxygen demand在900950高温下，将污水中能被氧化的物质（主要是有机物，包括难分解的有机物及部分无机还原物质），燃烧氧化成稳定的氧 化物后，测量载气中氧的减少量，称为总需氧量（TOD）。TOD测定方便而快速。,常用综合性指标,DO（mg/L）：水体中溶解氧的浓度BOD（mg/L）：常用BOD5（20，培养5天），通常是BOD总的70%左右；还有BOD20COD（mg/L）：其中CODCr用于污染严重的污
40、水，CODmn（高锰酸盐指数）用于微污染的水BOD5：CODCrTOD（mg/L）：水中有机物除含有机碳外，尚含有氢、氮、硫等元素。当这些元素全部被氧化时所需的氧量。TOD CODCr BOD20 BOD5 CODmn,污水有机物指标之间的关系,有机碳量,需氧量,TOC,TOD,CODcr,BOD20,BOD5,CODMn,有机有毒污染物,酚类化合物：煤气、焦化、石油化工、制药、油漆有机农药：有机磷、有机氯多环芳烃（PAH）：由石油、煤、可燃气等不完全燃烧或高温处理条件下产生，致癌多氯联苯（PCB）：电器绝缘和塑料增塑剂洗涤剂：泡沫、富含磷、表面活性剂,酚类污染物,酚是羟基与芳香环直接相连的一
41、类物质的总称。酚污染来源：煤气、焦化、石油化工、木材加工、合成树脂等工业废水。原生质毒物，可使蛋白质凝固，引起神经系统中毒，也能引起肝、肾和心肌的损害。急性中毒和慢性中毒酚浓度低时，能影响鱼类的洄游繁殖。酚浓度达0.10.2mg/L时，鱼肉有酚味。酚浓度高会引起鱼类大量死亡，甚至绝迹。灌溉 用水酚浓度超过5mg/L时,农作物减产甚至枯死。酚的毒性可抑制水中微生物的自然生长速度，有时甚 至使其停止生长。废水中常含有多种酚，不能都进行测定，通常监测 挥发酚,油类污染物,石油类：来源于工业含油污水。动植物油脂：产生于人的生活过程和食品工业。,油类污染物进入水体后影响水生生物的生长、降低水体 的资源价
42、值。油膜覆盖水面阻碍水的蒸发，影响大气和水体的热交换。大面积油膜将阻碍大气中的氧进入水体，从而降低水体的 自净能力。石油污染对幼鱼和鱼卵的危害很大，堵塞鱼的鳃部，使鱼虾类产生石油臭味，降低水产品的食用价值，危害鸟类生活。常用指标：石油类；动植物油,表面活性剂,又称界面活性剂。能显著改变(通常是降低)液体界面张力或两相间界面张力的物质。当其溶于液体(特别是水)后，能使溶液具有乳化、发泡、分散、洗涤、抗静电等能力。,表面活性剂被广泛用作清洁剂、洗涤剂、化妆品、工业产品 助剂等，其应用范围宽广表面活性剂种类很多,主要有阴离子型、阳离子型和非离子 型三大类。本身具有一定的毒性，对动物和人体有一定毒害作
43、用。可以降解水体中氧的传递速度，严重时可以使水体缺氧、腐 败，水体自净过程受阻。主要指标：阴离子表面活性剂（LAS）,生物污染物,病原微生物：条件允许会大量增殖常用指标：粪大肠菌群：每升水样所含有的粪大肠菌群的数目（个/L）总大肠菌群：每升水样所含有的总大肠菌群的数目（个/L）细菌总数：1ml水样品,在普通琼脂培养基中经37、24 h培养后所生长的细菌菌群总数。（个/ml）,大肠菌群：革兰氏阴性、无芽胞、氧化酶阴性的杆状菌群。在有胆盐(或其他表面活性剂或具有相似的阻止生长繁殖性能的物质)存在时，能在好氧及兼性厌氧条件下生长繁殖，它们在3537条件下培养18h，也能发酵乳糖(及甘露醇)产酸、产气
44、及乙醛。粪大肠菌群：国外常用耐热大肠菌群，指一群能在44.524h内发酵乳糖产酸产气的需氧和兼性厌氧的革兰氏阴性无芽孢杆菌；主要是埃希氏大肠杆菌，也包括克雷伯氏菌属。,大肠杆菌,水样中检出大肠菌群细菌，表明该水样有粪便污染。既然有粪便污染，则可以推测该食品中存在着肠道致病菌污染的可能性，潜伏着食物中毒和流行病的威胁，同时也反映出被测食品对人体健康存在危害。这是一个比较合理的推论。大肠菌群数的高低，表明了粪便污染的程度，也反映了对人体健康危害性的大小。大肠菌群的检验比较简单，但其和粪便污染的相关性还受到质疑，原因是其中的一些细菌能够在环境样品中检出。相对来说，粪大肠菌群对粪便污染的指示作用更为直
45、接和贴切，因此，粪大肠菌群的存在表明水样可能直接或间接的受到了近期的粪便污染。总大肠菌群主要用做水源的卫生指标和食品加工卫生状况的通用指标，粪大肠菌群和大肠杆菌主要用于指示近期粪便污染或不卫生加工。,病原微生物,能引起人类传染性疾病的微生物。病原微生物包括病毒、立克次氏体、细菌、螺旋体、真菌和放线菌等。病毒是形态最小、结构最简单的一类微生物。人类传染病中约80是由病毒引起的。如天花、麻疹、流行性感冒等都是由病毒引起的传染病。细菌是最常见的致病微生物之一。常见的由球菌引起的传染病有大叶肺炎、猩红热等；杆菌引起的有结核、伤寒及螺菌引起的鼠咬热等。,病原微生物,立克次氏体是介于细菌与病毒之间的一类致
46、病微生物，其结构似细菌，比细菌小，光镜下可见，具严格的寄生性，必须在活细胞内才能生长繁殖。立克次氏体常寄生在节肢动物体内，通过动物叮咬吸血等方式侵入人体而引发疾病，如斑疹伤寒、恙虫热等。螺旋体是一类细长呈弯曲状，运动活泼的单细胞微生物，是介于细菌和原生动物之间的一类微生物。由螺旋体引起的常见传染病有梅毒、回归热等。放线菌是介于细菌和真菌之间的微生物。少数放线菌可引起疾病，如肺放线菌病等。真菌结构比细菌复杂，有明显的细胞核。有单细胞和多细胞两大类。常见的真菌传染病为皮肤病，如癣。,天花病毒,流行性感冒病毒,细菌,伤寒杆菌,美国医生H.T.Richetts 1909年首次发现它是落基山斑疹伤寒的病
47、原体，并于1910年牺牲于此病，故后人称这类病原体为立克次氏体。,梅毒螺旋体,放线菌,真菌,污染源：向水体排放污染物的场所、设备和装置。,水体污染源,天然污染源,人为污染源,点源,非点源,第三节 水环境污染及危害,（一）点源 P671.工业废水(1)悬浮物质含量高(2)需氧量高(3)pH值变化幅度大(4)温度较高(5)易燃(6)多种多样的有害成分,(1)悬浮物质较低(2)属于低浓度有机废水(3)呈弱碱性(4)含氮、磷等营养物质较多(5)含有多种微生物,2.生活污水生活污水是指居民在日常生活活动中所产生的废水,二、非点源以较大范围形式排放污染物而造成水体污染的发生源。面源污染主要指农田径流排水，
48、具有面广、分散、难于收集、难于治理的特点。,农业灌溉用水量约占全球总用水量的70%左右，农田径流排水已成为天然水体的主要污染来源之一。,(三)水环境污染的危害 1.严重影响人的健康 2.造成水生态系统破坏 3.加剧了缺水状况 4.对农作物产生危害 5.造成了较大的经济损失,内蒙古自治区默特左旗塔布赛乡黑河村的村民长期饮用含砷严重超标的地下水，致使不少村民患有严重的皮肤病。,某造纸厂造纸废水直接排入辽河，再经辽河入海。,新屋伴浊水,地表水环境质量标准（GB3838-2002）：源头水、国家自然保护区：集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区;：集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保
49、护区;：一般工业用水区、人体非直接接触的娱乐用水区；：农业用水区及一般景观要求水域,地表水环境质量标准中常规项目,http:/,污水综合排放标准 GB8979-1996P70,污染物的分类要求（第一类污染物；第二类污染物）排污口设置相关规定各类污水排放的水质分级要求,适用范围及作用,污水综合排放标准中污染物分类,排污口设置相关要求,污水综合排放标准的分级,第四节 水环境污染防治,一、水体污染控制基本途径P71（一）减少废水其污染物的产生量 1.改革生产工艺，实行清洁生产 2.改进设备，健全生产管理制度（二）减少废水及其污染物的排放量 1.提高水的重复利用率 2.回收有用物质 3.加强工业废水与
50、城市污水的综合治理,水污染防治的原则：“防”是指对污染源的控制。“治”是水污染防治中不可缺少的一环。“管”是指对污染源、水体及处理设施的管理。,二、水污染综合防治,（一）城市污水处理的分级,一级处理,二级处理,三级处理,去除沉淀性物质及油脂等SS 40%BOD5 30%,去除有机物SS 90%BOD5 90%,去除氮和磷及其他溶解性物质、杀菌消毒,三、污水处理的基本方法,一级处理：去除对象漂浮物、悬浮物、胶体，以减轻后续处理工艺的负荷。（主要由筛滤法、重力分离法、预曝气等物理方法相互组合而成。）二级处理：去除对象呈溶解态、胶体态的污染物质（主要由活性污泥法、生物膜法等生物处理法、混凝法等化学处
