水化学水质及过滤.pptx
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1、第一节 水的循环 水是人类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。水污染及其所带来的危害更加剧了水资源的紧张,并对人类的生命健康形成了威胁。第1页/共65页 纯水仅由氢和氧两种元素组成,没有任何其他物质。但天然水中通常含有一些自然的“污染物”。这些“污染物”来源于雨水下落时所接触的空气、河水流经的土壤及生活在水中或其周围的动植物(包括已死亡的动植物)所产生的有机物质。当然,现代人类活动所产生的有机、无机污染物正日益加深水质的污染程度。生活在特定水体中的水生生物通常具备用以处理、利用自然污染物的进化机制,缺乏相应进化机制的生物可能会失去其在自然界中的繁荣地位,甚至有可能发生
2、灭绝。正如它们在某些不熟悉的污染物存在时会发生死亡样,环境中有毒物质的突然变化导致水生生物的迅速死亡。第2页/共65页 由此可知,在与鱼类自然栖息环境同的水中进行鱼的饲养是十分理想而在某些情况下则是必需的,尽管有耐受性强的鱼可以耐受或者适应不同的环境。溶解在任何水样中的“外来”物质组成了水化学。在水产学术语中,水化学通常与自然出现或人为引入的无机物或有机物质联系在一起,尤其是与此类物质在水中的含量及其酸碱作用关系密切。另一方面,水质是衡量有无有害物质或潜在有害物质(主要是一些有机物)的标准之一。第3页/共65页地球上水的分布地球上水的分布97.3%的水是海水,不宜被人类直接使用与人类关系最密切
3、、又较易开发利用的淡水贮量约为 400 104km3,仅占地球上总水量的 0.3%。淡水在时空上的分布又很不均衡。第4页/共65页水的类型水量/104km3 比例/%海洋水13200097.3淡水湖12.50.009盐湖和内海lo.40.008河流0.10.0001土壤水6.70.005地下水8350.6冰冠和冰川29202.1大气水1.30.001总 计135786100表 7-1 地球上的水量分布第5页/共65页水的循环水的循环水的自然循环水的自然循环水的社会循环水的社会循环第6页/共65页水的自然循环水的自然循环水的自然循环水的自然循环:自然界中的水并不是静止不动的。在太阳能及其他自然力
4、的作用下自然界中的水并不是静止不动的。在太阳能及其他自然力的作用下 ,水水的形态在不断发生变化的形态在不断发生变化 ,水还在地球的各个部分进行着无休止的运动。水还在地球的各个部分进行着无休止的运动。第7页/共65页水水的社会循环的社会循环形成形成由于人类的活动而不断地迁移转化,形成了水的社会循环。概概念念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,重新进人天然水体。比比较较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第8页/共65页注意:注意:在水的循环系统中,为了确保自然界水的质
5、量不被破坏,还必须建造废水收集、处理、处置等人工系统,即水污染防治工程系统。第9页/共65页注意:注意:在水的循在水的循环系统中环系统中 ,为了确为了确保自然界保自然界水的质量水的质量不被破坏不被破坏 ,还必须还必须建造废水建造废水收集、处收集、处理、处置理、处置等人工系等人工系统统,即即水水污染防治污染防治工程系统。工程系统。第10页/共65页第二节第二节 水质、水质指标与水质标水质、水质指标与水质标准准 一、水质与水质指标 二、水质标准 第11页/共65页一、水质与水质指标一、水质与水质指标水质水质 即水的品质,是指水与其中所含杂质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合特性。第12页/共
6、65页水中所含的杂质水中所含的杂质 ,按其在水中的存在状态可按其在水中的存在状态可分为三类分为三类 :悬浮物质悬浮物质、溶解物质溶解物质、肢体物质肢体物质第13页/共65页水质指标水质指标衡量水质的好坏叫水质指标 仅仅根据水中杂质的颗粒大小还远不能反映水的物理学、化学和生物学特性。通常都采用水质指标来衡量水质的好坏。水质指标项目繁多,可以分为三大类 第一类,物理性水质指标 第二类,化学性水质指标 第三类,生物学水质指标第14页/共65页第一类第一类 ,物理性水质指标物理性水质指标感官物理性状指标。如,温度、色度、嗅和昧、浑浊度、透明度等。其他物理性状指标。如,总固体、悬浮固体、溶解固体、可沉固
7、体、电导率(电阻率)等。第15页/共65页第二类第二类 ,化学性水质指标化学性水质指标一般的化学性水质指标。如,pH、碱度、硬度、各种阳离子、各种阴离子、总含盐量、一般有机物质等。有毒的化学性水质指标。如重金属、氧化物、多环芳娃、各种农药等。有关氧平衡的水质指标。如溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、总需氧量(TOC)等。第16页/共65页第三类第三类 ,生物学水质指标生物学水质指标包括细菌总数、总大肠菌群数、各种病原细菌、病毒等。第17页/共65页二、水质标准二、水质标准水质标准 水的用途十分广泛。不同用途的水,均应满足一定的水质要求,也就是水质标准。水质标准是环境标
8、准的一种。几种与水污染防治密切相关的水质标准 地面水环境质量标准 为五类(GB3838-88)污水综合排放标准 为两类(GB8978-88)生活饮用水水质标准 (GB5749-85)其他水质标准 工业用水的水质要求、渔业水域水质标准、游泳用水水质要求、农田灌溉水质标准等 第18页/共65页地面水环境质量标准地面水环境质量标准 为为五五类类(GB3838-88)(GB3838-88)I 类:主要适用于源头水、国家自然保护区。类:主要适用于集中式生活饮用水水掘地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等。类:主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。类:主要适用于一般工业用
9、水区及人体非直接接触的娱乐用水区。V 类:主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。第19页/共65页 第三节第三节 养殖水体的污染养殖水体的污染 一、何谓水体污染?一、何谓水体污染?人人类类活活动动造造成成进进入入水水体体的的物物质质超超过过了了水水体体自自净净能能力力,导导致致水水质质恶恶化化,影影响响到到水水体体用用途途,则为水体污染。则为水体污染。目目前前各各国国制制定定的的水水污污染染标标准准,都都是是以以某某种种物物质质在在水水中中的的含含量量(浓浓度度)为为依依据据的的。并并根根据据水水体体在在某某些些用用途途上上的的受受损损程程度度,对对水水质质进进行行评评价价、分分类类。衡衡量
10、量水水质质受受污污染染的的程程度度,也也是根据水的用途制定各种水质标准,如饮用水的标准、渔业用水标准等。是根据水的用途制定各种水质标准,如饮用水的标准、渔业用水标准等。第20页/共65页 二、污染物的来源二、污染物的来源 1 1能源的开发利用与环境污染能源的开发利用与环境污染 2 2原料工业生产与环境污染原料工业生产与环境污染 (1 1)重金属污染)重金属污染 (2 2)有机毒物污染)有机毒物污染 3 3生活资料的生产、消费与环境污染生活资料的生产、消费与环境污染 4 4人工合成化学物质与环境污染人工合成化学物质与环境污染 污染源种类繁多,现将最常见的、危害最严重的污染源介绍如下:污染源种类繁
11、多,现将最常见的、危害最严重的污染源介绍如下:第21页/共65页 三、当前危害最严重的几种污染源三、当前危害最严重的几种污染源 1 1、氰化物污染、氰化物污染 主要来自电镀厂、淬火工场、焦化厂、金属加工厂、治金厂、塑料制品厂的工业废水。主要来自电镀厂、淬火工场、焦化厂、金属加工厂、治金厂、塑料制品厂的工业废水。氰化物属剧毒物质,只要口服氰化物属剧毒物质,只要口服0.20.2.28.28克的氰化钠,可将人送上西天克的氰化钠,可将人送上西天!氰化物在水中能与红血球中的铁结合,使红血球丧失载氧功能,抑制鱼类呼吸。淡水氰化物在水中能与红血球中的铁结合,使红血球丧失载氧功能,抑制鱼类呼吸。淡水中只要含水
12、量中只要含水量0.3mg/L0.3mg/L的氰化钠,的氰化钠,2424小时内鱼全部死亡。小时内鱼全部死亡。第22页/共65页 2 2、酚类污染、酚类污染 主要来自焦化厂、石化厂、印染厂、塑料厂、油脂厂、农药厂、医院、卫生院(苯酚,主要来自焦化厂、石化厂、印染厂、塑料厂、油脂厂、农药厂、医院、卫生院(苯酚,又称石碳酸,用于消毒)等。又称石碳酸,用于消毒)等。酚类主要损害鱼类神经系统,因此,鱼类死亡时,呈现兴奋状态,杂乱地向前冲,呼酚类主要损害鱼类神经系统,因此,鱼类死亡时,呈现兴奋状态,杂乱地向前冲,呼吸活动加强,肌肉痉挛和侧游,接着呈抑制状态,窒息死亡。死亡时,鳃盖和口张开,躯吸活动加强,肌肉
13、痉挛和侧游,接着呈抑制状态,窒息死亡。死亡时,鳃盖和口张开,躯体由于一侧肌肉收缩,弯曲成弓形,皮肤和鳃分泌大量粘液。体由于一侧肌肉收缩,弯曲成弓形,皮肤和鳃分泌大量粘液。第23页/共65页 酚类对鱼的致死浓度一般都较高。酚类对鱼的致死浓度一般都较高。如鲢鱼如鲢鱼4848小时的半致死浓度为小时的半致死浓度为22.5mg/L22.5mg/L。淡水中含低浓度的酚,不会造成致死淡水中含低浓度的酚,不会造成致死,但严重影响水产品的品质。但严重影响水产品的品质。如如:鱼类在含酚量仅鱼类在含酚量仅0.01mg/L0.01mg/L的水中的水中,鱼肉中含有严重的煤油味鱼肉中含有严重的煤油味,而不能食用。而不能食
14、用。在江南城郊,不少水体中含酚量均已超过在江南城郊,不少水体中含酚量均已超过0.01mg/L0.01mg/L。影响最严重的是贝类(鱼类有回。影响最严重的是贝类(鱼类有回避反应)。致死这些水体中的螺蛳、河蚬肉中含有煤油味,而无法食用。避反应)。致死这些水体中的螺蛳、河蚬肉中含有煤油味,而无法食用。第24页/共65页3 3、砷污染、砷污染 砷主要来自冶炼厂、玻璃制品厂、染料厂的工业废水。砷主要来自冶炼厂、玻璃制品厂、染料厂的工业废水。砷属于蓄积性毒物,易被人体的胃、肠、肺等所吸收而中毒,低剂量的砷对皮肤和肝砷属于蓄积性毒物,易被人体的胃、肠、肺等所吸收而中毒,低剂量的砷对皮肤和肝具致癌性。对鱼类而
15、言,亚砷酸盐的毒性比砷酸盐更强。具致癌性。对鱼类而言,亚砷酸盐的毒性比砷酸盐更强。渔业水质标准中,砷的最高允许浓度不超过渔业水质标准中,砷的最高允许浓度不超过 0.5mg/L0.5mg/L。第25页/共65页4 4、汞污染、汞污染 汞主要来自化工厂、日光灯厂、水银制品厂等。汞主要来自化工厂、日光灯厂、水银制品厂等。汞中毒主要是破坏中枢神经。其中以甲基汞毒性最强。而且各种汞的化合物,无论在汞中毒主要是破坏中枢神经。其中以甲基汞毒性最强。而且各种汞的化合物,无论在厌气还是好气条件下,都可经微生物作用转变为甲基汞,引起中枢神经破坏而发生水俣病,厌气还是好气条件下,都可经微生物作用转变为甲基汞,引起中
16、枢神经破坏而发生水俣病,而且可损及染色体带来遗传性损害。而且可损及染色体带来遗传性损害。什么叫水俣(读什么叫水俣(读“宇宇”)病?)病?第26页/共65页据据19651965年年在在日日本本新新泻泻县县水水俣俣地地区区引引起起中中枢枢神神经经破破坏坏的的病病状状,经经研研究究发发现现是是汞汞中中毒毒引引起起的的,以以后后人人们们将将汞汞中中毒毒引引起起的的这这种种疾疾病病称称为为水水俣俣病病。是是由由于于昭昭和和电电气气公公司司水水银银厂厂排排出出的的含含汞汞废废水水进进入入河河道道,汞汞经经过过生生物物的的食食物物链链逐逐步步富富集集,最最后后鲶鲶鱼鱼体体内内含含汞汞量量达达到到10 10
17、mg/kgmg/kg20mg/kg20mg/kg,最最高高达达到到50mg/kg50mg/kg60mg/kg60mg/kg,这这一一浓浓度度比比原原来来含含汞汞废废水水中中的的汞汞浓浓度度高高1 1万万1010万万倍倍。当当地地人人长长期期食食用用高高汞汞的的鱼鱼和和贝贝类类,汞汞在在体体内内大大量量积积累累,当当脑脑中中含含量量高高达达20mg/L20mg/L即即可可能发病,出现中枢神经破坏的病状。能发病,出现中枢神经破坏的病状。第27页/共65页 此病从此病从19531953年发现第一例(神经失常年发现第一例(神经失常“怪癫怪癫”病人),病人),19591959年初步确认为汞中毒,年初步确
18、认为汞中毒,开始与公司打官司,到开始与公司打官司,到19651965年才全部查明,到年才全部查明,到19671967年在大量的事实面前公司才被迫承认。年在大量的事实面前公司才被迫承认。19731973年该地区水俣病患者已达年该地区水俣病患者已达900900多人,有近多人,有近100100人死亡。此事轰动了全世界。人死亡。此事轰动了全世界。汞在水中的致死浓度为汞在水中的致死浓度为0.01mg/L0.01mg/L。第28页/共65页 5 5、镉污染、镉污染 镉主要来自采矿、冶炼厂、照相材料厂、蓄电池厂、电镀厂、油漆厂、颜料厂等废水。镉主要来自采矿、冶炼厂、照相材料厂、蓄电池厂、电镀厂、油漆厂、颜料
19、厂等废水。镉进入人体,能导致骨质疏松、骨骼变形,严重时可导致全身多发性骨折而死亡。这镉进入人体,能导致骨质疏松、骨骼变形,严重时可导致全身多发性骨折而死亡。这种病在日本首次发现,称种病在日本首次发现,称“骨痛病骨痛病”。是用含镉废水灌溉水稻田,人长期食用这样的大米。是用含镉废水灌溉水稻田,人长期食用这样的大米而引起。而引起。镉本身没有毒,但镉的化合物毒性很强。渔业用水中,镉的允许浓度为不超过镉本身没有毒,但镉的化合物毒性很强。渔业用水中,镉的允许浓度为不超过0.01mg/L0.01mg/L。第29页/共65页6 6、有机氯污染、有机氯污染 “DDTDDT”、“666666”毒性不仅很强,而且这
20、些有机氯农药在自然条件下不易分解,毒性不仅很强,而且这些有机氯农药在自然条件下不易分解,残毒的危害对生态系统已经引起很大的影响,故现在均已淘汰。残毒的危害对生态系统已经引起很大的影响,故现在均已淘汰。五氯酚类(五氯酚类(PCPPCP,我国主要是五氯酚钠)。,我国主要是五氯酚钠)。目前池塘养鱼主要用于清塘(特别是养蟹、养虾池塘)。优点是毒性强、清塘效果显著、目前池塘养鱼主要用于清塘(特别是养蟹、养虾池塘)。优点是毒性强、清塘效果显著、使用方便、而且价格便宜。使用方便、而且价格便宜。但五氯酚是世界卫生组织绝对禁用的药物,也是我国优先控制的污染物。为什么?但五氯酚是世界卫生组织绝对禁用的药物,也是我
21、国优先控制的污染物。为什么?第30页/共65页 五五氯氯酚酚具具剧剧毒毒,而而且且性性质质稳稳定定,世世界界卫卫生生组组织织已已确确定定它它是是致致癌癌物物质质,而而且且含含有有少少量量二二恶英。恶英。我国渔业水质标准规定,养殖水体中五氯酚的含量不超过我国渔业水质标准规定,养殖水体中五氯酚的含量不超过0.01mg/L0.01mg/L。而根据浙江水产。而根据浙江水产研究所测定,杭、嘉、湖的养虾、养蟹塘,按目前清塘使用剂量(研究所测定,杭、嘉、湖的养虾、养蟹塘,按目前清塘使用剂量(250250500500克克/亩),其亩),其结果使水体中五氯酚的含量达结果使水体中五氯酚的含量达0.140.140.
22、38mg/L0.38mg/L。发达国家对水体五氯酚的检出标准是:发达国家对水体五氯酚的检出标准是:0.001mg/L0.001mg/L,差距很大。,差距很大。第31页/共65页 我国进入我国进入WTOWTO后,发达国家一直以后,发达国家一直以“绿色壁垒绿色壁垒”为借口,对我国的水产品进行严格的检测和检疫,使为借口,对我国的水产品进行严格的检测和检疫,使我国大部分的水产品进不了国际市场。我国大部分的水产品进不了国际市场。作为养殖单位,当前必须全面彻底禁止使用五作为养殖单位,当前必须全面彻底禁止使用五氯酚已刻不容缓,这是健康养殖地需要、生态渔业的氯酚已刻不容缓,这是健康养殖地需要、生态渔业的需要,
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