第二炮兵工程学院{环境工程学》教案 下面我们来讨论一下图14所示的水环境代谢过程的各个环节。 (1)人为循环的各个环节 取水( Water intake):从水体取得原水,以供给各种用水的设施或构筑物 给水处理( Water treatment):对原水进行必要的处理,以满足各种用水对水质要求的设 施或构筑物。 生活用水( Domestic water):供给居民生活的用水量,它取决于城市人口、每人每 日平均生活用水量和城市给水普及率等因素。这些因素随城市规模的大小而变化。通常, 住房条件较好、给水排水设备较完善、居民生活水平相对较高的大城市,生活用水量定 额也较高。市政用水有时也包含在生活用水之中 工业用水( Industrial water):供给工业企业的工业生产用水,一般是指工业企业在 生产过程中,用于冷却、空调、制造、加工、净化和洗涤方面的用水,也包括工业企业 内工作人员的生活用水 农业用水( Irrigation water):供给农业灌溉的用水量,它取决于农作物品种、耕作与灌 溉方法。 排水处理( Wastewater treatment):包括城市污水处理( Municipal wastewater treatment)和工业废水处理( Industrial wastewater treatment),以去除排水中的污染物, 减轻排放后对水体的污染。 (2)人为循环过程所伴随的水质变化 在图14所示的人为循环过程中,人们从水体取水,经过各个用水环节后,这些水 又排回了水体。在这个过程中,除了用水环节中的蒸发耗散外,水量基本上没有大的变 化。也就是说,人们从水体取用的水量经使用后,基本上又全部回到了水体,构成了 个循环。但是,这一循环过程中水质却发生了较大的变化。以农业灌溉用水为例,取用 的水多数情况下无须任何处理用于灌溉,经土壤吸收渗透等一系列过程,大量的水(除 农作物吸收和蒸发散失的水量外)最终以灌溉排水或地下渗流的形式又回到水体。在这 过程中,大量的土壤盐分和营养物质会溶入水中,成为流入水体的污染物。生活用水 和工业用水在使用前经过了给水处理,在使用过程中也同样溶入了各种各样的污染物, 因此在排放前必须进行排水处理。但是,即使是100%的污水和废水都进行了排水处理, 处理水的污染物浓度通常也大大高于原水浓度。因此,从水体的角度来说,取水和排水 两个环节的污染物量是不平衡的,人为循环过程必然带来水体水质的下降(当然水体具 有一定的自净能力,这将在1.3节中进行讨论)。 (3)天然循环对水代谢过程的影响 在图14所示的水代谢过程中,天然循环包括降雨、径流、蒸发等环节。降雨过程 有可能将大气中的污染物带到地面,通过径流进入水体(例如酸雨);径流过程也会将 地面的污染物带入水体;但蒸发过程中带走的只是水分,而将污染物成分留在水体中。 从这个意义上说,天然循环过程会对水体水质产生不良影响。但是,在降雨和径流过程 中带入水体的污染物的最初来源还是人为活动造成的,不能归结为自然的原因。 从水量的角度来说,天然循环过程中大致存在着以下的水量收支关系: 水体水量的变化=降雨量一蒸发量 当流域内降雨量和蒸发量基本保持平衡时,水体水量(水资源总量)能够保持恒定 降雨量大于蒸发量时,水体水量始终得到充分补充,可能达到饱和容量;而当蒸发量大 第4页第 4 页 下面我们来讨论一下图 1.4 所示的水环境代谢过程的各个环节。 (1) 人为循环的各个环节 取水（Water intake）：从水体取得原水，以供给各种用水的设施或构筑物。 给水处理（Water treatment）：对原水进行必要的处理，以满足各种用水对水质要求的设 施或构筑物。 生活用水（Domestic water）：供给居民生活的用水量，它取决于城市人口、每人每 日平均生活用水量和城市给水普及率等因素。这些因素随城市规模的大小而变化。通常， 住房条件较好、给水排水设备较完善、居民生活水平相对较高的大城市，生活用水量定 额也较高。市政用水有时也包含在生活用水之中。 工业用水（Industrial water）：供给工业企业的工业生产用水，一般是指工业企业在 生产过程中，用于冷却、空调、制造、加工、净化和洗涤方面的用水，也包括工业企业 内工作人员的生活用水。 农业用水（Irrigation water）：供给农业灌溉的用水量，它取决于农作物品种、耕作与灌 溉方法。 排水处理（Wastewater treatment ）：包括城市污水处理（Municipal wastewater treatment）和工业废水处理（Industrial wastewater treatment），以去除排水中的污染物， 减轻排放后对水体的污染。 (2) 人为循环过程所伴随的水质变化 在图 1.4 所示的人为循环过程中，人们从水体取水，经过各个用水环节后，这些水 又排回了水体。在这个过程中，除了用水环节中的蒸发耗散外，水量基本上没有大的变 化。也就是说，人们从水体取用的水量经使用后，基本上又全部回到了水体，构成了一 个循环。但是，这一循环过程中水质却发生了较大的变化。以农业灌溉用水为例，取用 的水多数情况下无须任何处理用于灌溉，经土壤吸收渗透等一系列过程，大量的水（除 农作物吸收和蒸发散失的水量外）最终以灌溉排水或地下渗流的形式又回到水体。在这 一过程中，大量的土壤盐分和营养物质会溶入水中，成为流入水体的污染物。生活用水 和工业用水在使用前经过了给水处理，在使用过程中也同样溶入了各种各样的污染物， 因此在排放前必须进行排水处理。但是，即使是 100％的污水和废水都进行了排水处理， 处理水的污染物浓度通常也大大高于原水浓度。因此，从水体的角度来说，取水和排水 两个环节的污染物量是不平衡的，人为循环过程必然带来水体水质的下降（当然水体具 有一定的自净能力，这将在 1.3 节中进行讨论）。 (3) 天然循环对水代谢过程的影响 在图 1.4 所示的水代谢过程中，天然循环包括降雨、径流、蒸发等环节。降雨过程 有可能将大气中的污染物带到地面，通过径流进入水体（例如酸雨）；径流过程也会将 地面的污染物带入水体；但蒸发过程中带走的只是水分，而将污染物成分留在水体中。 从这个意义上说，天然循环过程会对水体水质产生不良影响。但是，在降雨和径流过程 中带入水体的污染物的最初来源还是人为活动造成的，不能归结为自然的原因。 从水量的角度来说，天然循环过程中大致存在着以下的水量收支关系： 水体水量的变化 = 降雨量 － 蒸发量 (1-1) 当流域内降雨量和蒸发量基本保持平衡时，水体水量（水资源总量）能够保持恒定； 降雨量大于蒸发量时，水体水量始终得到充分补充，可能达到饱和容量；而当蒸发量大