第六章水体污染 水是地球表面最主要的天然组成物质水是生命的源泉,是人类生活、生产的最重要的自然 资源,也是自然生态系统繁荣昌盛的最重要的依赖因素。人类习惯于把水看作是取之不尽、用之 不竭的最廉价的自然资源,但随着人口的膨胀和经济的快速发展,水资源短缺的现象正在很多地 区相继出现,水污染及其所带来的危害更加剧了水资源的紧张,并严重破坏了自然界的生态平衡 对人类自身的生存和进一步发展也构成了严重威胁,因此,切实防治水污染、保护水资源已成为 当今人类的迫切任务。 人类解决水问题的有效途径,就是节约用水、清洁生产和废水的综合治理,其中废水的治理 水平和利用程度将成为21世纪社会发展和社会文明的重要指标 本章将首先简要介绍自然界水的循环、水资源、水生态系统等概念,在此基础上比较系统地 介绍水体污染的来源和污染物,水质指标和水质标准,为后续水体自净和污水处理内容的讲解打 下基础 第一节概述 一、水循环 1.水的自然循环 自然界中的水并不是静止不动的,在太阳辐射及地球引力的作用下,水的形态不断发生由液 态一气态一液态的循环变化,并在海洋、大气和陆地之间不停息地运动,从而形成了水的自然循 环。例如,海水蒸发为云,随气流迁移到内陆,与冷气流相遇,凝为雨雪而降落,称为降水 部分降水沿地表流动,汇于江河湖泊;另—部分渗于地下,形成地下水流。在流动过程中,两种 水流不时地相互转化或补给,最后又复归大海。这种发生在海洋与陆地之间全球范围的水分运动, 称为大循环或海陆循环,它是陆地水资源形成和赋存的基本条件,是海洋冋陆地输送水分的主要 作用。那些仅发生在海洋或陆地范围内的水分运动,称为小循环。不论何种循环,使水蒸发的基 本动力是太阳热能,使云气运动的动力是密度差。自然界水分的循环和运动是陆地淡水资源形成 蒸发蒸腾 蒸发 表径 渗入 地下径流 海洋 图6-1水的自然循环示意图 存在和永续利用的基本条件。水的自然循环见图6-1
第六章 水体污染 水是地球表面最主要的天然组成物质,水是生命的源泉，是人类生活、生产的最重要的自然 资源，也是自然生态系统繁荣昌盛的最重要的依赖因素。人类习惯于把水看作是取之不尽、用之 不竭的最廉价的自然资源，但随着人口的膨胀和经济的快速发展，水资源短缺的现象正在很多地 区相继出现，水污染及其所带来的危害更加剧了水资源的紧张，并严重破坏了自然界的生态平衡， 对人类自身的生存和进一步发展也构成了严重威胁，因此，切实防治水污染、保护水资源已成为 当今人类的迫切任务。 人类解决水问题的有效途径，就是节约用水、清洁生产和废水的综合治理，其中废水的治理 水平和利用程度将成为 21 世纪社会发展和社会文明的重要指标。 本章将首先简要介绍自然界水的循环、水资源、水生态系统等概念，在此基础上比较系统地 介绍水体污染的来源和污染物，水质指标和水质标准，为后续水体自净和污水处理内容的讲解打 下基础。 第一节 概述 一、水循环 1. 水的自然循环 自然界中的水并不是静止不动的，在太阳辐射及地球引力的作用下，水的形态不断发生由液 态－气态－液态的循环变化，并在海洋、大气和陆地之间不停息地运动，从而形成了水的自然循 环。例如，海水蒸发为云，随气流迁移到内陆，与冷气流相遇，凝为雨雪而降落，称为降水。一 部分降水沿地表流动，汇于江河湖泊；另—部分渗于地下，形成地下水流。在流动过程中，两种 水流不时地相互转化或补给，最后又复归大海。这种发生在海洋与陆地之间全球范围的水分运动， 称为大循环或海陆循环，它是陆地水资源形成和赋存的基本条件，是海洋向陆地输送水分的主要 作用。那些仅发生在海洋或陆地范围内的水分运动，称为小循环。不论何种循环，使水蒸发的基 本动力是太阳热能，使云气运动的动力是密度差。自然界水分的循环和运动是陆地淡水资源形成、 存在和永续利用的基本条件。水的自然循环见图 6-1。 图 6-1 水的自然循环示意图
2.水的社会循环 除了上述水的自然循环外,水还由于人类的活动而不断地迁移转化,形成了水的社会循环 水的社会循环是指人类为了满足生活和生产的需求,不断取用天然水体中的水,经过使用,一部 分天然水被消耗,但绝大部分却变成生活污水和生产废水排放,重新进入天然水体。 与水的自然循环不同,在水的社会循环中,水的性质在不断地发生变化。例如,在人类的生 活用水中,只有很少一部分是作为饮用或食物加工以满足生命对水的需求的,其余大部分水是用 于卫生目的,如洗涤、冲厕等。显然,这部分水经过使用会挟入大量污染物质。工业生产用水量 很大,除了用一部分水作为工业原料外,大部分是用于冷却、洗涤或其他目的,使用后水质也发 生显著变化,其污染程度随工业性质、用水性质及方式等因素而变。在农业生产中,化肥、农药 使用量的日益增加使得降雨后的农田径流会挟带大量化学物质流入地面或地下水体,从而形成所 谓“面污染”。 在水的社会循环中,生活污水和工农业生产废水的排放,是形成自然界水污染的主要根源, 也是水污染防治的主要对象 二、水资源 水是维系生命的基本物质,是工农业生产和城市发展不可缺少的重要资源。它是地球上分布 最广的自然物质,作为地球上较轻的物质,在几十亿年的重力分异过程中集中分布于地球的表面, 在逐渐趋冷的地表环境中以液态和同态形式存在,覆盖看地球表面的70.8%。就其水量而言,若 将所有的水均匀分布于地表,地球表面的平均水深将达到2800m,其总量约为1358亿km3,应 该说是十分丰富的。但地球上的水以各种不同的形式分布于不同的地方,如表6-1所示。由表可 见,地球上约有97.2%的水是海水,宽广的海洋覆盖了地球表面的708%以上,但海水是含有大 量矿物盐类的“咸水”,不宜被人类直接使用。人类生命活动和生产活动所必需的淡水水量有限, 只占总水量的253%,其中还有约3/4以冰川、冰帽的形式存在于南北极地,人类很难使用。 表6-1地球上水资源的分布 分布类想体积(km 地表水 淡水湖 125000 0.009 成水湖 104000 0,008 1250 0.0001 地表以下的水 土壤及渗透水 67000 地下水(地面至地下800m) 4170000 0.31 地下水(深层) 4170000 0.31 其他水 冰帽及冰川 29200000 大气 13000 0.001 海洋 1320000000 生物体内 6000 0.0005 总计 1357856250 00
2. 水的社会循环 除了上述水的自然循环外，水还由于人类的活动而不断地迁移转化，形成了水的社会循环。 水的社会循环是指人类为了满足生活和生产的需求，不断取用天然水体中的水，经过使用，一部 分天然水被消耗，但绝大部分却变成生活污水和生产废水排放，重新进入天然水体。 与水的自然循环不同，在水的社会循环中，水的性质在不断地发生变化。例如，在人类的生 活用水中，只有很少一部分是作为饮用或食物加工以满足生命对水的需求的，其余大部分水是用 于卫生目的，如洗涤、冲厕等。显然，这部分水经过使用会挟入大量污染物质。工业生产用水量 很大，除了用一部分水作为工业原料外，大部分是用于冷却、洗涤或其他目的，使用后水质也发 生显著变化，其污染程度随工业性质、用水性质及方式等因素而变。在农业生产中，化肥、农药 使用量的日益增加使得降雨后的农田径流会挟带大量化学物质流入地面或地下水体，从而形成所 谓“面污染”。 在水的社会循环中，生活污水和工农业生产废水的排放，是形成自然界水污染的主要根源， 也是水污染防治的主要对象。 二、水资源 水是维系生命的基本物质，是工农业生产和城市发展不可缺少的重要资源。它是地球上分布 最广的自然物质，作为地球上较轻的物质，在几十亿年的重力分异过程中集中分布于地球的表面， 在逐渐趋冷的地表环境中以液态和同态形式存在，覆盖看地球表面的 70.8％。就其水量而言，若 将所有的水均匀分布于地表，地球表面的平均水深将达到 2800m，其总量约为 13.58 亿 km3，应 该说是十分丰富的。但地球上的水以各种不同的形式分布于不同的地方，如表 6-1 所示。由表可 见，地球上约有 97.2％的水是海水，宽广的海洋覆盖了地球表面的 70.8％以上，但海水是含有大 量矿物盐类的“咸水”，不宜被人类直接使用。人类生命活动和生产活动所必需的淡水水量有限， 只占总水量的 2.53%，其中还有约 3／4 以冰川、冰帽的形式存在于南北极地，人类很难使用。 表 6-1 地球上水资源的分布
实际上,目前与人类关系最密切、又较易开发利用的淡水贮量仅占地球上总水量的03%,人均 不足1万m3。 1.世界水资源总量 在全世界陆地上分布的可更新的水资源量为47万km3,以地表径流和地下径流的形式产出, 约占全球总水量的十万分之三点四,1971年人均占有129万m,2000年人均占有073万m。 由于水资源时空分布上的局限和技术经济条件的限制,能被人们利用的水量还不到五分之一,如 美国的水资源利用率为176%,中国为17.8%。 2.我国水资源的特点 我国的水资源总量并不贫乏,约为281244亿m3,其降水量为60000亿立方米左右,相当 于全球陆地总降水量的5%,占世界第三位。多年平均地表径流量为27115亿m,仅少于巴西 前苏联、加拿大、美国和印尼,居世界第六位。年均地下水资源量为828亿m3。但由于我国人 口众多,按人均年径流量计,仅为每人每年2400m3,相当于世界人均占有量的1/4,位于世界 各国的第88位,因此,我国水资源相当贫乏 此外,由于我国地域辽阔,地形复杂,南北、东西气候差异大,水资源还存在如下特点: (1)水量在地区分布上不平衡 由于受自然条件的影响,中国水资源的分布在空间上极不均衡。水资源分布呈东南多、西北 少,由东南沿海地区向西北内陆递减。全国平均降水量为648mm,而北方地区年降水量不足 00mm的干旱半干旱地区面积占国土总面积的47%:小于200mm降水量的地区占国土总面积 的29%,而降水总量只占全国的53%;淮河以北所拥有的水资源量仅为全国水资源总量的19%, 而这一地区的耕地面积却是全国耕地面积的64%。如果有一条斜线将中国分为东南和西北两大 区,则占据国土面积53%的东南沿海地区,拥有了全国水资源总量的93%,而西北广大地区却 只有7%的水资源量。 (2)水量在时程分配上很不均匀 中国水资源在时间上的分布也极不均衡,在广大的北方和西部地区,降水多集中于一年的 9月份,约占年降水总量的70%以上,而其他季节降水稀少,气候干旱。年际变化也非常明 显,北方地区的降水量年际变化有时相差5~8倍以上 (3)水土资源组合不相适应 东北、西北、黄淮河流域径流量只占全国总量的17%,但土地面积却占全国的65%;长江 以南江河径流量占全国的83%,土地面积仅占35%。此外,对水资源的开发利用各地也很不平 衡,南方多水地区水的利用程度较低,北方少水地区地表水、浅层地下水开发利用程度较高。 水资源在区域和时程上分布的极不均衡,不仅严重影响水资源的持续利用,加剧缺水地区水 资源的紧缺状况,大幅度地增加异域调水和水资源工程调节的困难和成本,甚至频发大面积的水 旱灾害,对水资源的合理利用和社会经济的可持续发展极为不利。 3.水资源的主要用途 现代社会中水的用途随着人类社会经济活动的多样化而日益广泛,除传统的农业灌溉和生活 饮用以外,还有各种方式的工业用水、城市供水、畜禽用水、牧草灌溉、林业繁育、生态及环境 用水、水力发电、航运、渔业、工程及河道冲淤等。其中农业用水仍然是最主要和用水量最大的 部门 4.水资源开发利用中存在的主要问题 在水资源开发利用过程中,出于对需水量的快速增长,人类凭借日益先进的科学技术手段
实际上，目前与人类关系最密切、又较易开发利用的淡水贮量仅占地球上总水量的 0.3％，人均 不足 1 万 m3。 1. 世界水资源总量 在全世界陆地上分布的可更新的水资源量为 4.7 万 km3，以地表径流和地下径流的形式产出， 约占全球总水量的十万分之三点四，1971 年人均占有 1.29 万 m3，2000 年人均占有 0.73 万 m3。 由于水资源时空分布上的局限和技术经济条件的限制，能被人们利用的水量还不到五分之一，如 美国的水资源利用率为 17.6％，中国为 17.8％。 2. 我国水资源的特点 我国的水资源总量并不贫乏，约为 28124.4 亿 m3，其降水量为 60000 亿立方米左右，相当 于全球陆地总降水量的 5％，占世界第三位。多年平均地表径流量为 27115 亿 m3，仅少于巴西、 前苏联、加拿大、美国和印尼，居世界第六位。年均地下水资源量为 8288 亿 m3。但由于我国人 口众多，按人均年径流量计，仅为每人每年 2400m3，相当于世界人均占有量的 1／4，位于世界 各国的第 88 位，因此，我国水资源相当贫乏。 此外，由于我国地域辽阔，地形复杂，南北、东西气候差异大，水资源还存在如下特点： (1) 水量在地区分布上不平衡 由于受自然条件的影响，中国水资源的分布在空间上极不均衡。水资源分布呈东南多、西北 少，由东南沿海地区向西北内陆递减。全国平均降水量为 648mm，而北方地区年降水量不足 400mm 的干旱半干旱地区面积占国土总面积的 47％；小于 200mm 降水量的地区占国土总面积 的 29％，而降水总量只占全国的 5.3％；淮河以北所拥有的水资源量仅为全国水资源总量的 19％， 而这一地区的耕地面积却是全国耕地面积的 64％。如果有一条斜线将中国分为东南和西北两大 区，则占据国土面积 53％的东南沿海地区，拥有了全国水资源总量的 93％，而西北广大地区却 只有 7％的水资源量。 (2) 水量在时程分配上很不均匀 中国水资源在时间上的分布也极不均衡，在广大的北方和西部地区，降水多集中于一年的 6～9 月份，约占年降水总量的 70％以上，而其他季节降水稀少，气候干旱。年际变化也非常明 显，北方地区的降水量年际变化有时相差 5～8 倍以上。 (3) 水土资源组合不相适应 东北、西北、黄淮河流域径流量只占全国总量的 17%，但土地面积却占全国的 65%；长江 以南江河径流量占全国的 83%，土地面积仅占 35%。此外，对水资源的开发利用各地也很不平 衡，南方多水地区水的利用程度较低，北方少水地区地表水、浅层地下水开发利用程度较高。 水资源在区域和时程上分布的极不均衡，不仅严重影响水资源的持续利用，加剧缺水地区水 资源的紧缺状况，大幅度地增加异域调水和水资源工程调节的困难和成本，甚至频发大面积的水 旱灾害，对水资源的合理利用和社会经济的可持续发展极为不利。 3. 水资源的主要用途 现代社会中水的用途随着人类社会经济活动的多样化而日益广泛，除传统的农业灌溉和生活 饮用以外，还有各种方式的工业用水、城市供水、畜禽用水、牧草灌溉、林业繁育、生态及环境 用水、水力发电、航运、渔业、工程及河道冲淤等。其中农业用水仍然是最主要和用水量最大的 部门。 4. 水资源开发利用中存在的主要问题 在水资源开发利用过程中，出于对需水量的快速增长，人类凭借日益先进的科学技术手段
几近掠夺式地索取水资源,从而导致江河断流,地下水位持续下降,甚至地面下沉,海水倒灌 同时,大量人类生活、生产过程中产生的废物和废水被排放到水体中,造成了严重的污染,进一 步加剧了可用水资源的短缺,对社会经济的发展以及人类健康产生了多方面的不利影响 (1)水体污染在工业发展的初期,人们更多地考虑发展生产、追求利益,忽视了工业三 废对环境的影响而自然排放废水、废气和废渣,不可避免地产生了水体和环境的污染。发达国家 无一例外地经历过先污染后治理的发展历程,污染的空气、发臭的河流和遍地的垃圾成为现代社 会发展初期的历史景象。中国近几十年也在经历这一历史时期,并已产生了严重的危害。中国目 前日排放污水已近1.7亿t,其中80%以上未经任何处理即直接排入水体,使江河湖泊及近海海 域普遍受到污染,城镇和工业区及其附近地区的地下水也普遍遭受污染。2001年东海已发生28 次大规模红潮,污染面积最大达8千多km2。 经济发达的长江、海滦河流域和珠江流域废水排放量较大,污染严重,污径比分别为12.8%、 53%和34%。1980年全国废水排放总量为315亿吨:1995年为365亿吨,北方地区已有70% 以上的河段为劣Ⅳ类水质:2001年,全国废水排放总量达620亿吨,比1980年的几乎翻了一倍, 综合水质评估80%的河段水质为劣Ⅳ类,仅能用于灌溉用水,表明水体污染依然在加剧 (2)水源枯竭城市人口的急剧膨胀以及工业经济的飞速发展,使得地下水资源被大规模 超强度地开采和消耗,因而造成了城市地下水位的持续快速下降。即使在地表水源区,由于需水 区水环境的严重污染以及近距离供水强度的不足,远距离高成本地开发新水源也势在必行。有着 “八水绕长安”之美誉的西安市,由于污染及对水资源的过度开,而使得地下水资源枯竭并造成 了快速的地面沉降,渭河等近郊河流水质污染及河流水量不足更使得它备受水荒之苦。江城武汉 以长江为重要的供水水源,近年来也常因枯水期水质恶化而暂停使用。华北平原及京津地区的地 下水资源丰富,但快速增加的水资源需求也使这一地区成为严重水源不足的地区。水源枯竭严重 地制约了缺水地区的社会经济发展。 (3)生态环境恶化人类以惊人的力量和速度开发利用水资源,大江大河被拦腰截流,大 规模深层优质地下水被持续开采。超强度的人类开发对水文系统、自然环境和生态系统产生了严 重的干扰甚至破坏。江河断流、水质污染、水土流失加剧、湖泊萎缩和水质咸化、土地退化和沙 漠化加剧、地面沉陷、次生盐渍化、陆地水生生态环境破坏和物种灭绝等人为灾害层出不穷,不 仅严重地威胁着水资源的持续利用,也极大地威胁着人类自身的生存环境安全 三、水生生态系统 地球上的水主要以连续状态存在,构成各种水体。存在于地面上的,如海洋、江河、湖泊、 沼泽、冰川和水库等属于地面水体;存在于地下者,包括潜水和承压水则属于地下水体 水体中的水、溶解物质、悬浮物、底质和水生生物等作为完整的自然综合体构成了水生生态 系统。水生生态系统由四个基本要素组成 (1)绿色植物(生产者)以阳光为能源,将无机物(CO2、H2O等)合成为有机物,以构成本 体并供动物食用 (2)动物(消费者)它们直接或间接地以植物为生 (3)微生物(分解者)分解生产者和消费者的排泄物或尸体,把复杂的有机物转化为简单的 无机物(CO2、NH3等)返回环境,再为绿色植物所利用; (4)非生命物质包括阳光、空气、水和无机及有机物质,它们是水生生物活动的场所, 也是生命体能量的最初来源 在水生生态系统中,低级生物被高级生物食用,食物关系把他们联系在一起,构成了错综复
几近掠夺式地索取水资源，从而导致江河断流，地下水位持续下降，甚至地面下沉，海水倒灌。 同时，大量人类生活、生产过程中产生的废物和废水被排放到水体中，造成了严重的污染，进一 步加剧了可用水资源的短缺，对社会经济的发展以及人类健康产生了多方面的不利影响。 (1)水体污染 在工业发展的初期，人们更多地考虑发展生产、追求利益，忽视了工业三 废对环境的影响而自然排放废水、废气和废渣，不可避免地产生了水体和环境的污染。发达国家 无一例外地经历过先污染后治理的发展历程，污染的空气、发臭的河流和遍地的垃圾成为现代社 会发展初期的历史景象。中国近几十年也在经历这一历史时期，并已产生了严重的危害。中国目 前日排放污水已近 1.7 亿 t，其中 80％以上未经任何处理即直接排入水体，使江河湖泊及近海海 域普遍受到污染，城镇和工业区及其附近地区的地下水也普遍遭受污染。2001 年东海已发生 28 次大规模红潮，污染面积最大达 8 千多 km2。 经济发达的长江、海滦河流域和珠江流域废水排放量较大，污染严重，污径比分别为 12.8％、 5.3％和 3.4％。1980 年全国废水排放总量为 315 亿吨；1995 年为 365 亿吨，北方地区已有 70％ 以上的河段为劣Ⅳ类水质；2001 年，全国废水排放总量达 620 亿吨，比 1980 年的几乎翻了一倍， 综合水质评估 80％的河段水质为劣Ⅳ类，仅能用于灌溉用水，表明水体污染依然在加剧。 (2)水源枯竭 城市人口的急剧膨胀以及工业经济的飞速发展，使得地下水资源被大规模 超强度地开采和消耗，因而造成了城市地下水位的持续快速下降。即使在地表水源区，由于需水 区水环境的严重污染以及近距离供水强度的不足，远距离高成本地开发新水源也势在必行。有着 “八水绕长安”之美誉的西安市，由于污染及对水资源的过度开采，而使得地下水资源枯竭并造成 了快速的地面沉降，渭河等近郊河流水质污染及河流水量不足更使得它备受水荒之苦。江城武汉 以长江为重要的供水水源，近年来也常因枯水期水质恶化而暂停使用。华北平原及京津地区的地 下水资源丰富，但快速增加的水资源需求也使这一地区成为严重水源不足的地区。水源枯竭严重 地制约了缺水地区的社会经济发展。 (3)生态环境恶化 人类以惊人的力量和速度开发利用水资源，大江大河被拦腰截流，大 规模深层优质地下水被持续开采。超强度的人类开发对水文系统、自然环境和生态系统产生了严 重的干扰甚至破坏。江河断流、水质污染、水土流失加剧、湖泊萎缩和水质咸化、土地退化和沙 漠化加剧、地面沉陷、次生盐渍化、陆地水生生态环境破坏和物种灭绝等人为灾害层出不穷，不 仅严重地威胁着水资源的持续利用，也极大地威胁着人类自身的生存环境安全。 三、水生生态系统 地球上的水主要以连续状态存在，构成各种水体。存在于地面上的，如海洋、江河、湖泊、 沼泽、冰川和水库等属于地面水体；存在于地下者，包括潜水和承压水则属于地下水体。 水体中的水、溶解物质、悬浮物、底质和水生生物等作为完整的自然综合体构成了水生生态 系统。水生生态系统由四个基本要素组成： （1） 绿色植物(生产者) 以阳光为能源，将无机物(CO2、H2O 等)合成为有机物，以构成本 体并供动物食用； （2） 动物(消费者) 它们直接或间接地以植物为生； （3）微生物(分解者) 分解生产者和消费者的排泄物或尸体，把复杂的有机物转化为简单的 无机物(CO2、NH3 等)返回环境，再为绿色植物所利用； （4） 非生命物质 包括阳光、空气、水和无机及有机物质，它们是水生生物活动的场所， 也是生命体能量的最初来源。 在水生生态系统中，低级生物被高级生物食用，食物关系把他们联系在一起，构成了错综复
杂的食物链。食物链有一个显著特征,即富集作用(又称生物放大器作用)。比如,有许多污染物 (如重金属、农药等)本来在水中的浓度并不高,但某些藻类可对它们选择性地吸收蓄积,并通过 食物链一级一级地富集起来,最终转移进入人体可能达到很高的浓度,从而对人体产生危害。 任一水生生态系统内部各要素间都相互联系、相互制约,在一定条件下,保持着自然的、相 对的平衡关系,称为生态平衡。生态平衡维持着正常的生物循环,一旦排入水体的废物超过其维 系平衡的“自净容量”时,正常的生态平衡被打破坏,水体即被污染了。 第二节水体的主要污染源 水体是海洋、湖泊、河流、沼泽、水库、地下水的总称。按水体的类型,又可将水体分为海 洋水体和陆地水体两种。陆地水体进一步可以分成地表水水体和地下水水体。 水在循环过程中,不可避免地会混入许多杂质(溶解的、胶态的和悬浮的)。在自然循环中 由非污染环境混入的物质称为自然杂质或本底杂质。社会循环中,在使用过程中混入的物质称为 污染物。 由于人类活动排放出大量的污染物,这些污染物质通过不同的途径进入水体,使水体的感官 性状(如色度、味、浑浊度等)、物理化学性质(如温度、电导率、氧化还原电位、放射性等)、化 学成分(有机物和无机物)、水中的生物组成(种群、数量)以及底质等发生变化,水质变坏,水的 用途受到影响,这种情况就称为水体污染。向水体排放或释放污染物的来源或场所,称之为“水 体污染源”。 随着人类生产、生活活动的不断扩大与增强,水体的污染程度有日益恶化的趋势。一般将水 体的污染程度分为五级:一级水体水质良好,符合饮用水、渔业用水水质标准。二级水体受污染 物轻度污染,符合地面水水质卫生标准,可作为渔业用水,经处理之后可作为饮用水。三级水体 污染较严重,但可以作为农业灌溉用水。四级水体水质受到重污染,水体中的水几乎无使用价值。 五级水体水质受到严重污染,水质已超过工业废水最高允许排放浓度标准 人类活动中产生的大量污水中含有许多对水体产生污染的物质,从环境保护角度可将水体污 染源主要分为以下几个方面 、生活废水 生活废水是人们日常生活中产生的各种废水的总称。主要包括粪便水、洗浴水、洗涤水和冲 洗水等。其来源除家庭生活废水外,还有各种集体单位和公用事业等排出的废水。 生活废水中杂质很多,杂质的浓度与用水量多少有关,它有如下几个特点 (1)含氮、磷、硫高 (2)含有纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质、尿素等在厌氧性细菌作用下易产生恶臭 的物质 (3)含有多种微生物,如细菌、病原菌、病毒等,易使人传染上各种疾病 4)由于洗涤剂的大量使用,使它在废水中含量增大,呈弱碱性,对人体有一定危害。 随着人口在城市和工业区的集中,城市生活废水的排放量剧增。1997年与1990年比,城市 生活废水排放量翻了一番,达到了218亿吨。生活废水中多含有机物质,容易被生物化学氧化而 降解。未经处理的生活废水排人天然水体会造成水体污染。所以,这种水一般不能直接用于农业 灌溉,需经处理后才能进行排放
杂的食物链。食物链有一个显著特征，即富集作用(又称生物放大器作用)。比如，有许多污染物 (如重金属、农药等)本来在水中的浓度并不高，但某些藻类可对它们选择性地吸收蓄积，并通过 食物链一级一级地富集起来，最终转移进入人体可能达到很高的浓度，从而对人体产生危害。 任一水生生态系统内部各要素间都相互联系、相互制约，在一定条件下，保持着自然的、相 对的平衡关系，称为生态平衡。生态平衡维持着正常的生物循环，一旦排入水体的废物超过其维 系平衡的“自净容量”时，正常的生态平衡被打破坏，水体即被污染了。 第二节 水体的主要污染源 水体是海洋、湖泊、河流、沼泽、水库、地下水的总称。按水体的类型，又可将水体分为海 洋水体和陆地水体两种。陆地水体进一步可以分成地表水水体和地下水水体。 水在循环过程中，不可避免地会混入许多杂质(溶解的、胶态的和悬浮的)。在自然循环中， 由非污染环境混入的物质称为自然杂质或本底杂质。社会循环中，在使用过程中混入的物质称为 污染物。 由于人类活动排放出大量的污染物，这些污染物质通过不同的途径进入水体，使水体的感官 性状(如色度、味、浑浊度等)、物理化学性质(如温度、电导率、氧化还原电位、放射性等)、化 学成分(有机物和无机物)、水中的生物组成(种群、数量)以及底质等发生变化，水质变坏，水的 用途受到影响，这种情况就称为水体污染。向水体排放或释放污染物的来源或场所，称之为“水 体污染源”。 随着人类生产、生活活动的不断扩大与增强，水体的污染程度有日益恶化的趋势。一般将水 体的污染程度分为五级：一级水体水质良好，符合饮用水、渔业用水水质标准。二级水体受污染 物轻度污染，符合地面水水质卫生标准，可作为渔业用水，经处理之后可作为饮用水。三级水体 污染较严重，但可以作为农业灌溉用水。四级水体水质受到重污染，水体中的水几乎无使用价值。 五级水体水质受到严重污染，水质已超过工业废水最高允许排放浓度标准。 人类活动中产生的大量污水中含有许多对水体产生污染的物质，从环境保护角度可将水体污 染源主要分为以下几个方面。 一、生活废水 生活废水是人们日常生活中产生的各种废水的总称。主要包括粪便水、洗浴水、洗涤水和冲 洗水等。其来源除家庭生活废水外，还有各种集体单位和公用事业等排出的废水。 生活废水中杂质很多，杂质的浓度与用水量多少有关，它有如下几个特点： （1） 含氮、磷、硫高； （2） 含有纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质、尿素等在厌氧性细菌作用下易产生恶臭 的物质； （3） 含有多种微生物，如细菌、病原菌、病毒等，易使人传染上各种疾病； （4） 由于洗涤剂的大量使用，使它在废水中含量增大，呈弱碱性，对人体有一定危害。 随着人口在城市和工业区的集中，城市生活废水的排放量剧增。1997 年与 1990 年比，城市 生活废水排放量翻了一番，达到了 218 亿吨。生活废水中多含有机物质，容易被生物化学氧化而 降解。未经处理的生活废水排人天然水体会造成水体污染。所以，这种水一般不能直接用于农业 灌溉，需经处理后才能进行排放
、工业废水 由于工业的迅速发展,工业废水的水量及水质污染量很大,它是最重要的污染源,具有以下 几个特点 (1)排放量大,污染范围广,排放方式复杂工业生产用水量大,相当一部分生产用水中 都携带原料、中间产物、副产物及终产物等排出厂外。工业企业遍布全国各地,污染范围广,不 少产品在使用中又会产生新的污染。如全世界化肥施用量约5亿t,农药200多万吨,使遍及全 世界广大地区的地表水和地下水都受到不同程度的污染。工业废水的排放方式复杂,有间歇排放 有连续排放,有规律排放和无规律排放等,给污染的防治造成很大困难。 (2)污染物种类繁多,浓度波动幅度大由于工业产品品种繁多,生产工艺也各不相同,因 此,工业生产过程中排出的污染物也数不胜数,不同污染物性质有很大差异,浓度也相差甚远 (3)污染物质毒性强,危害大被酸碱类污染的废水有刺激性、腐蚀性,而有机含氧化合 物如醛、酮、醚等则有还原性,能消耗水中的溶解氧,使水缺氧而导致水生生物死亡。工业废水 中含有大量的氮、磷、钾等营养物,可促使藻类大量生长耗去水中溶解氧,造成水体富营养化污 染。工业废水中悬浮物含量很高,可达3000mg/L,为生活废水的10倍 (4)污染物排放后迁移变化规律差异大工业废水中所含各种污染物的性质差别很大,有些 还有较强毒性,较大的蓄积性及较高的稳定性。一旦排放,迁移变化规律很不相同,有的沉积水 底,有的挥发转入大气,有的富集于生物体内,有的则分解转化为其他物质,甚至造成二次污染 使污染物具有更大的危险性 (5)恢复比较困难水体一旦受到污染,即使减少或停止污染物的排放,要恢复到原来状态 仍需要相当长的时间 工业废水主要有下列来源: 1.采矿及选矿废水 各种金属矿、非金属矿、煤矿开采过程中产生的矿坑废水,主要含有各种矿物质悬浮物和有 关金属溶解离子。硫化矿床的矿水中含有硫酸及酸性矿水,有较大的污染性。选矿或洗煤的废水 除含有大量的悬浮矿物粉末或金属离子外,还含有各类浮选剂。 2.金属冶炼废水 炼铁、炼钢、轧钢等过程的冷却水及冲浇铸件、轧件的水污染性不大;洗涤水是污染物质最 多的废水,如除尘、净化烟气的废水常含大量的悬浮物,需经沉淀后方可循环利用,但酸性废水 及含重金属离子的水有污染 3.炼焦煤气废水 焦化厂、城市煤气厂等在炼焦与煤气发生过程中产生严重污染的废水,含有大量酚、氨、硫 化物、氰化物、焦油等杂质,可产生多方面的污染效应 4.机械加工废水 主要含有润滑油、树脂等杂质,机械加工各种金属制品所排出的废液和冲洗废水,还含有各 种金属离子如铬、锌以及氰化物等,他们都是剧毒性的。电镀废水的涉及面很广,且污染性大, 是重点控制的工业废水之 5.石油工业废水 主要包括石油开采废水、炼油废水和石油化工废水三个方面。油田开采出的原油在脱水处理 过程中排出含油废水,这种废水中还含有大量溶解盐类,其具体成分与含油地层地质条件有关
二、工业废水 由于工业的迅速发展，工业废水的水量及水质污染量很大，它是最重要的污染源，具有以下 几个特点。 (1) 排放量大，污染范围广，排放方式复杂 工业生产用水量大，相当一部分生产用水中 都携带原料、中间产物、副产物及终产物等排出厂外。工业企业遍布全国各地，污染范围广，不 少产品在使用中又会产生新的污染。如全世界化肥施用量约 5 亿 t，农药 200 多万吨，使遍及全 世界广大地区的地表水和地下水都受到不同程度的污染。工业废水的排放方式复杂，有间歇排放， 有连续排放，有规律排放和无规律排放等，给污染的防治造成很大困难。 (2) 污染物种类繁多，浓度波动幅度大 由于工业产品品种繁多，生产工艺也各不相同，因 此，工业生产过程中排出的污染物也数不胜数，不同污染物性质有很大差异，浓度也相差甚远。 (3) 污染物质毒性强，危害大 被酸碱类污染的废水有刺激性、腐蚀性，而有机含氧化合 物如醛、酮、醚等则有还原性，能消耗水中的溶解氧，使水缺氧而导致水生生物死亡。工业废水 中含有大量的氮、磷、钾等营养物，可促使藻类大量生长耗去水中溶解氧，造成水体富营养化污 染。工业废水中悬浮物含量很高，可达 3000mg/L，为生活废水的 10 倍。 (4) 污染物排放后迁移变化规律差异大 工业废水中所含各种污染物的性质差别很大，有些 还有较强毒性，较大的蓄积性及较高的稳定性。一旦排放，迁移变化规律很不相同，有的沉积水 底，有的挥发转入大气，有的富集于生物体内，有的则分解转化为其他物质，甚至造成二次污染， 使污染物具有更大的危险性。 (5) 恢复比较困难 水体一旦受到污染，即使减少或停止污染物的排放，要恢复到原来状态 仍需要相当长的时间。 工业废水主要有下列来源： 1．采矿及选矿废水 各种金属矿、非金属矿、煤矿开采过程中产生的矿坑废水，主要含有各种矿物质悬浮物和有 关金属溶解离子。硫化矿床的矿水中含有硫酸及酸性矿水，有较大的污染性。选矿或洗煤的废水， 除含有大量的悬浮矿物粉末或金属离子外，还含有各类浮选剂。 2．金属冶炼废水 炼铁、炼钢、轧钢等过程的冷却水及冲浇铸件、轧件的水污染性不大；洗涤水是污染物质最 多的废水，如除尘、净化烟气的废水常含大量的悬浮物，需经沉淀后方可循环利用，但酸性废水 及含重金属离子的水有污染。 3．炼焦煤气废水 焦化厂、城市煤气厂等在炼焦与煤气发生过程中产生严重污染的废水，含有大量酚、氨、硫 化物、氰化物、焦油等杂质，可产生多方面的污染效应。 4．机械加工废水 主要含有润滑油、树脂等杂质，机械加工各种金属制品所排出的废液和冲洗废水，还含有各 种金属离子如铬、锌以及氰化物等，他们都是剧毒性的。电镀废水的涉及面很广，且污染性大， 是重点控制的工业废水之一。 5．石油工业废水 主要包括石油开采废水、炼油废水和石油化工废水三个方面。油田开采出的原油在脱水处理 过程中排出含油废水，这种废水中还含有大量溶解盐类，其具体成分与含油地层地质条件有关
炼油厂排出的废水主要是含油废水、含硫废水和含碱废水。含油废水是炼油厂最大量的一种 废水,主要含石油,并含有一定量的酚、丙酮、芳烃等:含硫废水具有强烈的恶臭,对设备具有 腐蚀性;含碱废水主要含氢氧化钠,并常夹带大量油和相当量的酚和硫,pH可达1l-14 石油化工废水成分复杂。裂解过程的废水基本上与炼油废水相同,除含油外还可能有某些中 间产物混入,有时还含有氰化物。由于产品种类多且工艺过程各不相同,废水成分极为复杂。总 的特点是悬浮物少,溶解性或乳浊性有机物多,常含有油分和有毒物质,有时还含有硫化物和酚 等杂质。 6.化工废水 化学工业包括有机化工和无机化工两大类,化工产品多种多样,成分复杂,排出的废水也多 种多样。多数有剧毒,不易净化,在生物体内有一定的积累作用,在水体中具有明显的耗氧性质 易使水质恶化 无机化工废水包括从无机矿物制取酸、碱、盐类基本化工原料的工业,这类生产中主要是冷 却用水,排出的废水中含酸、碱、大量的盐类和悬浮物,有时还含硫化物和有毒物质。有机化工 废水则成分多样,包括合成橡胶、合成塑料、人造纤维、合成染料、油漆涂料、制药等过程中排 放的废水,具有强烈耗氧的性质,毒性较强,且由于多数是人工会成的有机化合物,因此污染性 很强,不易分解 7.造纸废水 造纸工业使用木材、稻草、芦苇、破布等为原料,经高温高压蒸煮而分离出纤维素,制成纸 浆。在生产过程中,最后排出原料中的非纤维素部分成为造纸黑液。黑液中含有木质素、纤维素、 挥发性有机酸等,有臭味,污染性很强 8.纺织印染废水 纺织废水主要是原料蒸煮、漂洗、漂白、上浆等过程中产生的含天然杂质、脂肪以及淀粉等 有机物的废水。印染废水是洗染、印花、上浆等多道工序中产生的,含有大量染料、淀粉、纤维 素、木质素、洗涤剂等有机物,以及碱、硫化物、各类盐类等无机物,污染性很强。 9.皮毛加工及制革废水 主要包括皮毛和皮革的清整等加工过程,经浸泡、脱毛、清理等预备工序排出的废水,富含 丹宁酸和铬盐,有很高的耗氧性,是污染性很强的工业废水之 10.食品工业废水 食品工业的内容极其复杂,包括制糖、酿造、肉类、乳品加工等生产过程,所排出的废水都 含有机物,具有强的耗氧性,且有大量悬浮物随废水排出。动物性食品加工排出的废水中还含有 动物排泄物、血液、皮毛、油脂等,并可能含有病菌,因此耗氧量很高,比植物性食品加工排放 的废水的污染性高得多。 些工业废水中所含的主要污染物如表6-2所示 表62一些工业废水中的主要污染物 工业部门 废水中主要污染物 化学工业 各种盐类、Hg、As、Cd、氰化物、苯类、酚类、醛类、醇类、油 类、多环芳香烃化合物等 石油化学工业 油类、有机物、硫化物 有色金属冶炼 酸、重金属Cu、Pb、Zn、Hg、Cd、As等
炼油厂排出的废水主要是含油废水、含硫废水和含碱废水。含油废水是炼油厂最大量的一种 废水，主要含石油，并含有一定量的酚、丙酮、芳烃等；含硫废水具有强烈的恶臭，对设备具有 腐蚀性；含碱废水主要含氢氧化钠，并常夹带大量油和相当量的酚和硫，pH 可达 11～14。 石油化工废水成分复杂。裂解过程的废水基本上与炼油废水相同，除含油外还可能有某些中 间产物混入，有时还含有氰化物。由于产品种类多且工艺过程各不相同，废水成分极为复杂。总 的特点是悬浮物少，溶解性或乳浊性有机物多，常含有油分和有毒物质，有时还含有硫化物和酚 等杂质。 6．化工废水 化学工业包括有机化工和无机化工两大类，化工产品多种多样，成分复杂，排出的废水也多 种多样。多数有剧毒，不易净化，在生物体内有一定的积累作用，在水体中具有明显的耗氧性质， 易使水质恶化。 无机化工废水包括从无机矿物制取酸、碱、盐类基本化工原料的工业，这类生产中主要是冷 却用水，排出的废水中含酸、碱、大量的盐类和悬浮物，有时还含硫化物和有毒物质。有机化工 废水则成分多样，包括合成橡胶、合成塑料、人造纤维、合成染料、油漆涂料、制药等过程中排 放的废水，具有强烈耗氧的性质，毒性较强，且由于多数是人工会成的有机化合物，因此污染性 很强，不易分解。 7．造纸废水 造纸工业使用木材、稻草、芦苇、破布等为原料，经高温高压蒸煮而分离出纤维素，制成纸 浆。在生产过程中，最后排出原料中的非纤维素部分成为造纸黑液。黑液中含有木质素、纤维素、 挥发性有机酸等，有臭味，污染性很强。 8．纺织印染废水 纺织废水主要是原料蒸煮、漂洗、漂白、上浆等过程中产生的含天然杂质、脂肪以及淀粉等 有机物的废水。印染废水是洗染、印花、上浆等多道工序中产生的，含有大量染料、淀粉、纤维 素、木质素、洗涤剂等有机物，以及碱、硫化物、各类盐类等无机物，污染性很强。 9．皮毛加工及制革废水 主要包括皮毛和皮革的清整等加工过程，经浸泡、脱毛、清理等预备工序排出的废水，富含 丹宁酸和铬盐，有很高的耗氧性，是污染性很强的工业废水之一。 10．食品工业废水 食品工业的内容极其复杂，包括制糖、酿造、肉类、乳品加工等生产过程，所排出的废水都 含有机物，具有强的耗氧性，且有大量悬浮物随废水排出。动物性食品加工排出的废水中还含有 动物排泄物、血液、皮毛、油脂等，并可能含有病菌，因此耗氧量很高，比植物性食品加工排放 的废水的污染性高得多。 一些工业废水中所含的主要污染物如表 6-2 所示。 表 6-2 一些工业废水中的主要污染物 工业部门 废水中主要污染物 化学工业 各种盐类、Hg、As、Cd、氰化物、苯类、酚类、醛类、醇类、油 类、多环芳香烃化合物等 石油化学工业 油类、有机物、硫化物 有色金属冶炼 酸、重金属 Cu、Pb、Zn、Hg、Cd、As 等
酚、氰化物、多环芳香烃化合物、油、酸 纺织印染工业 染料、酸、碱、硫化物、各种纤维素悬浮物 硫化物 碱、木质素、酸、悬浮物等 采矿工业 重金属、酸、悬浮物等 火力发电 冷却水的热污染、悬浮物 核电站 放射性物质、热污染 建材工业 悬浮物 食品加工工业 有机物、 机械制造工业 Cd、Ni、Cu、Zn等油类 电子及仪器仪表工业酸、重金属 三、农业生产废水 农业废水包括农作物栽培、牲畜饲养、食品加工等过程排出的废水和液态废物。在农业生产 方面,农药、化肥的广泛施用也对水环境、土壤环境等造成了严重的污染。 喷洒农药及施用化肥,一般只有少量附着或施用于农作物上,其余绝大部分残留在土壤和飘 浮在大气中,然后通过降雨、径流和土壤渗流进入地表水或地下水,造成污染。农药是农业污染 的主要方面。各种类型农药的广泛施用,使它存在于土壤、水体、大气、农作物和水生生物体中。 肉类制品(包括鸡、猪、牛、羊等)在过去的15年中产量急剧增长,随之而来的是大量的动 物粪便直接排入饲养场附近水体,造成了水体污染。牲畜饲养场排出的废物也是水体中生物需氧 量和大肠杆菌污染的主要来源。在杭州湾进行的一项研究发现,水体中化学耗氧量的88%来自 农业,化肥和粪便中所含的大量营养物是对该水域自然生态平衡以及内陆地表水和地下水质量的 最大威胁。 农业废水是造成水体污染的面源,它面广、分散、难于收集,难于治理。综合起来看,农业 污染具有以下两个显著特点:(1)有机质、植物营养物质及病原微生物含量高。如中国农村牛圈 所排废水生化需氧量可高达430mg/L,是生活废水的几十倍;(2)含较高量的化肥、农药。施 用农药、化肥的80%~90%均可进入水体,有机氯农药半衰期约为15年,所以参加了水循环形 成全球性污染,在一般各类水体中均有其存在。 第三节水体主要污染物 凡使水体的水质、生物质、底质质量恶化的各种物质均可称为水体污染物或水污染物。根据 对环境污染危害的情况不同,可将水污染物分为以下几个类别固体污染物、生物污染物、需氧 有机污染物、富营养性污染物、感官污染物、酸碱盐类污染物、有毒污染物、油类污染物、热污 染物等。 1固体污染物 固体物质在水中有三种存在形态溶解态、胶体态、悬浮态。在水质分析中,常用一定孔径 的滤膜过滤的方法将固体微粒分为两部分:被滤膜截留的悬浮固体(SS- Suspended Solids)和透过 滤膜的溶解性固体(DS- Dissolved solids)),二者合称总固体(TS- Total solids)。这时,一部分胶体包
钢铁工业 酚、氰化物、多环芳香烃化合物、油、酸 纺织印染工业 染料、酸、碱、硫化物、各种纤维素悬浮物 制革工业 铬、硫化物、盐、硫酸、有机物 造纸工业 碱、木质素、酸、悬浮物等 采矿工业 重金属、酸、悬浮物等 火力发电 冷却水的热污染、悬浮物 核电站 放射性物质、热污染 建材工业 悬浮物 食品加工工业 有机物、细菌、病毒 机械制造工业 酸、重金属 Cr、Cd、Ni、Cu、Zn 等,油类 电子及仪器仪表工业 酸、重金属 三、农业生产废水 农业废水包括农作物栽培、牲畜饲养、食品加工等过程排出的废水和液态废物。在农业生产 方面，农药、化肥的广泛施用也对水环境、土壤环境等造成了严重的污染。 喷洒农药及施用化肥，一般只有少量附着或施用于农作物上，其余绝大部分残留在土壤和飘 浮在大气中，然后通过降雨、径流和土壤渗流进入地表水或地下水，造成污染。农药是农业污染 的主要方面。各种类型农药的广泛施用，使它存在于土壤、水体、大气、农作物和水生生物体中。 肉类制品(包括鸡、猪、牛、羊等)在过去的 15 年中产量急剧增长，随之而来的是大量的动 物粪便直接排入饲养场附近水体，造成了水体污染。牲畜饲养场排出的废物也是水体中生物需氧 量和大肠杆菌污染的主要来源。在杭州湾进行的一项研究发现，水体中化学耗氧量的 88％来自 农业，化肥和粪便中所含的大量营养物是对该水域自然生态平衡以及内陆地表水和地下水质量的 最大威胁。 农业废水是造成水体污染的面源，它面广、分散、难于收集，难于治理。综合起来看，农业 污染具有以下两个显著特点：（1）有机质、植物营养物质及病原微生物含量高。如中国农村牛圈 所排废水生化需氧量可高达 4300mg/L，是生活废水的几十倍；（2）含较高量的化肥、农药。施 用农药、化肥的 80％～90％均可进入水体，有机氯农药半衰期约为 15 年，所以参加了水循环形 成全球性污染，在一般各类水体中均有其存在。 第三节 水体主要污染物 凡使水体的水质、生物质、底质质量恶化的各种物质均可称为水体污染物或水污染物。根据 对环境污染危害的情况不同，可将水污染物分为以下几个类别:固体污染物、生物污染物、需氧 有机污染物、富营养性污染物、感官污染物、酸碱盐类污染物、有毒污染物、油类污染物、热污 染物等。 1.固体污染物 固体物质在水中有三种存在形态:溶解态、胶体态、悬浮态。在水质分析中，常用一定孔径 的滤膜过滤的方法将固体微粒分为两部分:被滤膜截留的悬浮固体(SS－Suspended Solids)和透过 滤膜的溶解性固体(DS-Dissolved Solids)，二者合称总固体(TS-Total Solids)。这时，一部分胶体包
括在悬浮物内,另一部分包括在溶解性固体内 悬浮物在水体中沉积后,会淤塞河道,危害水体底栖生物的繁殖,影响渔业生产。灌溉时, 悬浮物会阻塞土壤的孔隙,不利于作物生长。大量悬浮物的存在,还干扰废水处理和回收设备的 工作。在废水处理中,通常采用筛滤、沉淀等方法使悬浮物与废水分离而除去 水中的溶解性固体主要是盐类,亦包括其它溶解的污染物。含盐量高的废水,对农业和渔业 生产有不良影响。 2生物污染物 生物污染物系指废水中的致病微生物及其它有害的生物体。主要包括病毒、病菌、寄生虫卵 等各种致病体。此外,废水中若生长有铁菌、硫菌、藻类、水草及贝壳类动物时,会堵塞管道 腐蚀金属及恶化水质,也属于生物污染物 生物污染物主要来自城市生活废水、医院废水、垃圾及地面径流等方面。病原微生物的水污 染危害历史最久,至今仍是危害人类健康和生命的重要水污染类型。洁净的天然水一般含细菌是 很少的,病原微生物就更少,受病原微生物污染后的水体,微生物激增,其中许多是致病菌、病 虫卵和病毒,他们往往与其他细菌和大肠杄菌共存,所以通常规定用细菌总数和菌指数为病原微 生物污染的间接指标。 病原微生物的特点是:数量大、分布广、存活时间较长、繁殖速度很快、易产生抗药性,很 难消灭。因此,此类污染物实际上通过多种途径进人人体,并在体内生存,一旦条件适合,就会 引起人体疾病 3需氧有机污染物 废水中能通过生物化学和化学作用而消耗水中溶解氧的物质,统称为需氧污染物。绝大多数 的需氧污染物是有机物,无机物主要有Fe、Fe2+、S2-、SO32、CN等,仅占很少量的部分。因而 在水污染控制中,一般情况下需氧物即指有机物 天然水中的有机物一般指天然的腐殖物质及水生生物的生命活动产物。生活废水、食品加工 和造纸等工业废水中,含有大量的有机物,如碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素、纤维素等。 有机物的共同特点是这些物质直接进入水体后,通过微生物的生物化学作用而分解为简单的无机 物质一二氧化碳和水,在分解过程中需要消耗水中的溶解氧,而在缺氧条件下污染物就发生腐败 分解、恶化水质,因此常称这些有机物为需氧有机物。水体中需氧有机物越多,耗氧也越多,水 质也越差,说明水体污染越严重。在一给定的水体中,大量有机物质能导致氧的近似完全的消耗, 很明显对于那些需氧的生物来说,要生存是不可能的,鱼类和浮游动物在这种环境下就会死亡 需氧有机物常出现在生活废水及部分工业废水中,如有机合成原料、有机酸碱、油脂类、高 分子化合物、表面活性剂、生活废水等。它的来源多,排放量大,所以污染范围广。 4富营性污染物 营养性污染物是指可引起水体富营养化的物质,主要是指氮、磷等元素,其他尚有钾、硫 此外,可生化降解的有机物、维生素类物质、热污染等也能触发或促进富营养化过程。 从农作物生长的角度看,植物营养物是宝贵的物质,但过多的营养物质进人天然水体,将使 水质恶化、影响渔业的发展和危害人体健康。一般来说,水中氮和磷的浓度分别超过02和 0.02mg几,会促使藻类等绿色植物大量繁殖,在流动缓慢的水域聚集而形成大片的水华(在湖泊 水库)或赤潮(在海洋):而藻类的死亡和腐化又会引起水中溶解氧的大量减少,使水质恶化,鱼类 等水生生物死亡:严重时,由于某些植物及其残骸的淤塞,会导致湖泊逐渐消亡。这就是水体的 营养性污染(又称富营养化)。 水中营养物质的来源,主要来自化肥。施入农田的化肥只有一部分为农作物所吸收,其余绝
括在悬浮物内，另一部分包括在溶解性固体内。 悬浮物在水体中沉积后，会淤塞河道，危害水体底栖生物的繁殖，影响渔业生产。灌溉时， 悬浮物会阻塞土壤的孔隙，不利于作物生长。大量悬浮物的存在，还干扰废水处理和回收设备的 工作。在废水处理中，通常采用筛滤、沉淀等方法使悬浮物与废水分离而除去。 水中的溶解性固体主要是盐类，亦包括其它溶解的污染物。含盐量高的废水，对农业和渔业 生产有不良影响。 2.生物污染物 生物污染物系指废水中的致病微生物及其它有害的生物体。主要包括病毒、病菌、寄生虫卵 等各种致病体。此外，废水中若生长有铁菌、硫菌、藻类、水草及贝壳类动物时，会堵塞管道、 腐蚀金属及恶化水质，也属于生物污染物。 生物污染物主要来自城市生活废水、医院废水、垃圾及地面径流等方面。病原微生物的水污 染危害历史最久，至今仍是危害人类健康和生命的重要水污染类型。洁净的天然水一般含细菌是 很少的，病原微生物就更少，受病原微生物污染后的水体，微生物激增，其中许多是致病菌、病 虫卵和病毒，他们往往与其他细菌和大肠杆菌共存，所以通常规定用细菌总数和菌指数为病原微 生物污染的间接指标。 病原微生物的特点是：数量大、分布广、存活时间较长、繁殖速度很快、易产生抗药性，很 难消灭。因此，此类污染物实际上通过多种途径进人人体，并在体内生存，一旦条件适合，就会 引起人体疾病。 3.需氧有机污染物 废水中能通过生物化学和化学作用而消耗水中溶解氧的物质，统称为需氧污染物。绝大多数 的需氧污染物是有机物，无机物主要有 Fe、Fe2+、S 2-、SO3 2-、CN-等，仅占很少量的部分。因而， 在水污染控制中，—般情况下需氧物即指有机物。 天然水中的有机物一般指天然的腐殖物质及水生生物的生命活动产物。生活废水、食品加工 和造纸等工业废水中，含有大量的有机物，如碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素、纤维素等。 有机物的共同特点是这些物质直接进入水体后，通过微生物的生物化学作用而分解为简单的无机 物质－二氧化碳和水，在分解过程中需要消耗水中的溶解氧，而在缺氧条件下污染物就发生腐败 分解、恶化水质，因此常称这些有机物为需氧有机物。水体中需氧有机物越多，耗氧也越多，水 质也越差，说明水体污染越严重。在一给定的水体中，大量有机物质能导致氧的近似完全的消耗， 很明显对于那些需氧的生物来说，要生存是不可能的，鱼类和浮游动物在这种环境下就会死亡 需氧有机物常出现在生活废水及部分工业废水中，如有机合成原料、有机酸碱、油脂类、高 分子化合物、表面活性剂、生活废水等。它的来源多，排放量大，所以污染范围广。 4.富营性污染物 营养性污染物是指可引起水体富营养化的物质，主要是指氮、磷等元素，其他尚有钾、硫等。 此外，可生化降解的有机物、维生素类物质、热污染等也能触发或促进富营养化过程。 从农作物生长的角度看，植物营养物是宝贵的物质，但过多的营养物质进人天然水体，将使 水质恶化、影响渔业的发展和危害人体健康。一般来说，水中氮和磷的浓度分别超过 0.2 和 0.02mg/L，会促使藻类等绿色植物大量繁殖，在流动缓慢的水域聚集而形成大片的水华(在湖泊、 水库)或赤潮(在海洋)；而藻类的死亡和腐化又会引起水中溶解氧的大量减少，使水质恶化，鱼类 等水生生物死亡；严重时，由于某些植物及其残骸的淤塞，会导致湖泊逐渐消亡。这就是水体的 营养性污染 (又称富营养化)。 水中营养物质的来源，主要来自化肥。施入农田的化肥只有一部分为农作物所吸收，其余绝
大部分被农田排水和地表径流携带至地下水和河、湖中。其次,营养物来自于人、畜、禽的粪便 及含磷洗涤剂。此外,食品厂、印染厂、化肥厂的染料厂、洗毛厂、制革厂、炸药厂等排出的废 水中均含有大量氮、磷等营养元素。 5感官污染物 废水中能引起异色、浑浊、泡沫、恶臭等现象的物质,虽无严重危害,但能引起人们感官上 的极度不快,被称为感官性污染物。对于供游览和文体活动的水体而言,感官性污染物的危害则 较大 异色、浑浊的废水主要来源于印染厂、纺织厂、造纸厂、焦化厂、煤气厂等。恶臭废水主要 来源于炼油厂、石化厂、橡胶厂、制药厂、屠宰厂、皮革厂。当废水中含有表面活性物质时,在 流动和曝气过程中将产生泡沫,如造纸废水、纺织废水等 各类水质标准中,对色度、臭味、浊度、漂浮物等指标都作了相应的规定。 6酸、碱、盐类污染物 酸碱污染物主要由工业废水排放的酸碱以及酸雨带来。酸碱污染物使水体的pH值发生变化, 破坏自然缓冲作用,消灭或抑制细菌及微生物的生长,妨碍水体自净,使水质恶化、土壤酸化或 盐碱化。 各种生物都有自己的pH适应范围,超过该范围,就会影响其生存。对渔业水体而言,pl 值不得低于6或高于92,当pH值为5.5时,一些鱼类就不能生存或繁殖率下降。农业灌溉用水 的pH值应为4.5~8.5。此外酸性废水也对金属和混凝土材料造成腐蚀。 酸与碱往往同时进入同一水体,从pH值角度看,酸、碱污染因中和作用而自净了,但会产 生各种盐类,又成了水体的新污染物。无机盐的增加能提高水的渗透压,对淡水生物、植物生长 都有影响。在盐碱化地区,地面水、地下水中的盐将进—步危害土壤质量,酸、碱、盐污染造成 的水的硬度的增长在某些地质条件下非常显著。 7有毒污染物 废水中能对生物引起毒性反应的物质,称为有毒污染物,简称为毒物。工业上使用的有毒化 学物已经超过12000种,而且每年以500种的速度递增。毒物可引起生物急性中毒或慢性中毒, 其毒性的大小与毒物的种类、浓度、作用时间、环境条件(如温度、pl值、溶解氧浓度等)丶、有 机体的种类及健康状况等因素有关。大量有毒物质排入水体,不仅危及鱼类等水生生物的生存, 而且许多有毒物质能在食物链中逐级转移、浓缩,最后进人人体,危害人的健康。 废水中的毒物可分为无机毒物、有机毒物和放射性物质等三类。 (1)无机毒物:包括金属和非金属两类。金属毒物主要为重金属(汞、镉、镍、锌、铜、锰、钴、 钛、钒等)及轻金属铍。非金属毒物有砷、硒、氰化物、氟化物、硫化物、亚硝酸盐等。砷、硒 因其危害特性与重金属相近,故在环境科学中常将其列入重金属范畴。重金属不能被生物所降解, 其毒性以离子态存在时最为严重,故常称其为重金属离子毒物。重金属能被生物富集于体内,有 时还可被生物转化为毒性更大的物质(如无机汞被转化为烷基汞),是危害特别大的一类污染物。 (2)有机毒物:这类毒物大多是人工合成有机物,难以被生化降解,毒性很大。在环境污染中 具有重要意义的有机毒物包括有机农药、多氯联苯、稠环芳香烃、芳香胺类、杂环化合物、酚类 腈类等。许多有机毒物因其“三致效应”(致畸、致突变、致癌)和蓄积作用而引起人们格外的关 注。以有机氯农药为例,首先其具有很强的化学稳定性,在自然环境中的半衰期为十几年到几十 年,其次它们都可通过食物链在人体内富集,危害人体健康。如DDT能蓄积于鱼脂中,浓度可 比水体中高12500倍 (3)放射性物质放射性是指原子核衰变而释放射线的物质属性,废水中的放射性物质主要来
大部分被农田排水和地表径流携带至地下水和河、湖中。其次，营养物来自于人、畜、禽的粪便 及含磷洗涤剂。此外，食品厂、印染厂、化肥厂的染料厂、洗毛厂、制革厂、炸药厂等排出的废 水中均含有大量氮、磷等营养元素。 5.感官污染物 废水中能引起异色、浑浊、泡沫、恶臭等现象的物质，虽无严重危害，但能引起人们感官上 的极度不快，被称为感官性污染物。对于供游览和文体活动的水体而言，感官性污染物的危害则 较大。 异色、浑浊的废水主要来源于印染厂、纺织厂、造纸厂、焦化厂、煤气厂等。恶臭废水主要 来源于炼油厂、石化厂、橡胶厂、制药厂、屠宰厂、皮革厂。当废水中含有表面活性物质时，在 流动和曝气过程中将产生泡沫，如造纸废水、纺织废水等。 各类水质标准中，对色度、臭味、浊度、漂浮物等指标都作了相应的规定。 6.酸、碱、盐类污染物 酸碱污染物主要由工业废水排放的酸碱以及酸雨带来。酸碱污染物使水体的pH值发生变化， 破坏自然缓冲作用，消灭或抑制细菌及微生物的生长，妨碍水体自净，使水质恶化、土壤酸化或 盐碱化。 各种生物都有自己的 pH 适应范围，超过该范围，就会影响其生存。对渔业水体而言，pH 值不得低于 6 或高于 9.2，当 pH 值为 5.5 时，一些鱼类就不能生存或繁殖率下降。农业灌溉用水 的 pH 值应为 4.5～8.5。此外酸性废水也对金属和混凝土材料造成腐蚀。 酸与碱往往同时进入同一水体，从 pH 值角度看，酸、碱污染因中和作用而自净了，但会产 生各种盐类，又成了水体的新污染物。无机盐的增加能提高水的渗透压，对淡水生物、植物生长 都有影响。在盐碱化地区，地面水、地下水中的盐将进—步危害土壤质量，酸、碱、盐污染造成 的水的硬度的增长在某些地质条件下非常显著。 7.有毒污染物 废水中能对生物引起毒性反应的物质，称为有毒污染物，简称为毒物。工业上使用的有毒化 学物已经超过 12000 种，而且每年以 500 种的速度递增。毒物可引起生物急性中毒或慢性中毒， 其毒性的大小与毒物的种类、浓度、作用时间、环境条件(如温度、pH 值、溶解氧浓度等)、有 机体的种类及健康状况等因素有关。大量有毒物质排入水体，不仅危及鱼类等水生生物的生存， 而且许多有毒物质能在食物链中逐级转移、浓缩，最后进人人体，危害人的健康。 废水中的毒物可分为无机毒物、有机毒物和放射性物质等三类。 (1)无机毒物:包括金属和非金属两类。金属毒物主要为重金属(汞、镉、镍、锌、铜、锰、钴、 钛、钒等)及轻金属铍。非金属毒物有砷、硒、氰化物、氟化物、硫化物、亚硝酸盐等。砷、硒 因其危害特性与重金属相近，故在环境科学中常将其列入重金属范畴。重金属不能被生物所降解， 其毒性以离子态存在时最为严重，故常称其为重金属离子毒物。重金属能被生物富集于体内，有 时还可被生物转化为毒性更大的物质(如无机汞被转化为烷基汞)，是危害特别大的一类污染物。 (2)有机毒物:这类毒物大多是人工合成有机物，难以被生化降解，毒性很大。在环境污染中 具有重要意义的有机毒物包括有机农药、多氯联苯、稠环芳香烃、芳香胺类、杂环化合物、酚类、 腈类等。许多有机毒物因其“三致效应”（致畸、致突变、致癌)和蓄积作用而引起人们格外的关 注。以有机氯农药为例，首先其具有很强的化学稳定性，在自然环境中的半衰期为十几年到几十 年，其次它们都可通过食物链在人体内富集，危害人体健康。如 DDT 能蓄积于鱼脂中，浓度可 比水体中高 12500 倍。 (3)放射性物质:放射性是指原子核衰变而释放射线的物质属性，废水中的放射性物质主要来