南京市将军山小学

第四讲 可更新资源与环境

第一节 水污染与防治

我国是一个干旱缺水严重的国家。我国的淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6%，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，名列世界第四位。但是，我国的人均水资源量只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。然而，中国又是世界上用水量最多的国家。仅2002年，全国淡水取用量达到5497亿立方米，大约占世界年取用量的13%，是美国1995年淡水供应量4700亿立方米的约1.2倍。 

中国从20世纪70年代以来就开始闹水荒，这不是危言耸听，而是客观存在的事实。80年代以来，中国的水荒由局部逐渐蔓延至全国，情势越来越严重，对农业和国民经济已经带来了严重影响。

一、判断水质状况的水质标准是什么 

水质标准是为了保护河流、水库、海洋等公共水域的水质,国家对不同水域水资源,实施水体分类并制定甲、乙、丙、丁、戊五级的标准。对河、江、湖、水库及海洋的水质,根据其最佳用途而订定标准,并对影响环境、危害人体的有害物质,如汞、镉、生化需氧量、大肠菌类等规定指数标准。

二、什么是水污染

1984年颁布的中华人民共和国水污染防治法中为“水污染”下了明确的定义，即水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象称为水污染。水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。

物理性的污染指数有:

1、水温:如废水会造成热污染可能导致水中生物畸型。 

2、外观:可由视觉、嗅觉来判断水的色度、浊度等。 

3、臭味:可由鼻闻、口尝感知;臭味多由挥发性物质发出。 

4、色度:水的色度对造纸、染整、食品业等在视觉上会产生不小的差异。 

5、浊度:对水生植物和鱼类的生长、繁殖有影响。 

化学性的污染指数有:

1、pH值:PH值大于7为碱性,小于7为酸性,会影响生物生长、水及废水的处理。 

2、酸度:表示水中和碱的能力,会影响水质好坏及水体的自净作用。 

3、氮:氨氮是生物活动及含氮有机物分解的产物,可以指示污染的程度。 

4、磷:若水中含磷程度高,表示工厂废水、家庭污水、清洁剂、肥料等污染。 

5、其它:尚有氯盐、化学需氧量、溶氧硫化合物、重金属含量等。 

生物性的水污染指数有:

1、大肠杆菌类:可显示污染的久暂,且极易测出。 

2、细菌总数:越多表示污染越严重。 

3、水生物:一般洁净的水,水中生物种类多而数量少,而污染的水,水中生物种类减少,但数量增多。至于受到严重污染的水域,较高等的生物无法生存。

三、水是怎样被污染的

水污染通常是指排入水体的污染物超过了水体对污染物的净化能力，因而引起水质恶化，水体生态系统遭到破坏，造成对水生生物及人类生活用水与生产用水的不良影响。造成水体污染的因素是多方面的。随着工农业生产的发展，城镇的增加和扩大，城市生活污水、工农业生产废水大量排入水体而造成污染；人类对大气和土壤的污染，经过降水和径流过程，污染物最终也进入水体；此外还包括石油和其他工业废水进入海洋而造成的水污染。

受了污染的水在物理、化学、生物等方面的作用下，可使水中污染物的含量逐渐减少，经过一段时间后可恢复到受污染前的状态，这就叫水的自净。但水的自净是有条件的，如果排入水中的污染物的数量超过了水的自净能力，水就被污染了。被污染的水就应该进行处理。 

四、 污水处理的办法

污水处理是指通过各种办法把污水中的污染物分离出来，或使其转化为无害的物质，从而使污水得到净化的过程。处理污水的方法有物理法、化学法、物理化学法、生物法四种。物理法主要是通过物理作用来分离或回收污水中的悬浮物质；化学法主要是借助化学反应的作用，来回收或去除污水中的溶解性物质；物理化学法是用物理和化学的过程来分离污水中的溶解性污染物，以及使水循环利用等；生物法是利用水中的微生物使污水中的有机污染物分解和转化为简单物质。污水处理可分为三级：一级处理主要是除去水中的一些悬浮状态的固体污染物，中和废水中的酸和碱，但水中仍含有其他污染物，这种水不能往河流和湖泊中排放；二级处理主要用生物化学的方法除去废水中的呈胶体和溶解状态的有机污染物，经过二级处理的水，一般可达到排放标准；三级处理是进一步去除二级处理未能去除的污染物，其中包括微生物、未被降解的有机物、磷、氮和可溶性无机物，经过三级处理的水，一般可以做饮用水源。

五、 污染物的分类
    固体污染物 水中的固体污染物主要以悬浮状态、胶体状态的形态存在于水体中。悬浮状态的固体污染物通常称为悬浮物，是指杂质、泥沙类的无机物、动植物遗体腐败而产生的有机质和浮游生物。一般所指的固体污染物，主要是指固体悬浮物，它会造成水体外观恶化、混浊度升高，改变水的颜色。悬浮物沉积于河底淤塞河道，危害水体底栖生生物的繁殖，影响渔业生产；沉积于灌溉的农田，则会堵塞土壤毛细管，影响通透性，造成土壤板结，不利于农作物的生长。 
    有机污染物 这里所指的有机污染物是指以碳水化合物、蛋白质、脂肪、氨基酸等形式存在的天然有机物质及某些其它可生物降解的人工合成有机物质。这些有机物质主要来自生活污水和一部分工业废水。 有机污染物进入水体后，使水体中的物质组成发生了变化，破坏了原有的物质平衡状态。在有氧即溶解氧水平较高的情况下，排入水体的有机污染物质，通过物理、化学、物理化学和生物化学反应，而被分离和分解，使水体基本或完全恢复到原来的平衡状态。这称之为水的自我净化能力。如果排入到水体中的有机污染物质含量较高，大量消耗了水中的溶解氧，水也就失去了自我净化能力。这时有机污染物便转入厌氧腐败状态，产生H2S、甲烷等还原性气体，使水中动植物大量死亡，而且可使水体变黑变浑，发生恶臭，严重污染地球生态环境。 水中的有机物始终是造成水体污染最严重的污染物，它是水变质、变黑、发臭的主要罪魁祸首。一般用生物的方法是除去水中有机物最经济有效的手段，特别是对BOD含量较高的有机废水，采用生物的办法更为适宜。 
    油类污染物 油类污染物主要来自含油废水，当水体含油量达0.01mg/L可使鱼肉带有一种特殊的油腻气味而不能食用。水体中的油量稍多时，在水面上形成一层油膜，使大气与水面隔绝，破坏了正常的充氧条件，导致水体缺氧；油膜还能附着于鱼鳃上，使鱼类窒息而死；当鱼类产卵期，在含有油类污染物质废水中孵化的鱼苗，多数为畸形，生命力低下，易于死亡。含油污染物对植物也有影响，妨碍通气和光合作用，使水稻蔬菜等农作物大量减产，甚至绝收。含有油类污染物的废水进入海洋后，造成的危害很为严重，不仅影响海洋生物的生长，降低海洋的自我净化能力，而且影响海滨环境。 
    有毒污染物 废水中的有毒污染物主要指无机化学毒物、有机化学毒物和放射性物质。无机化学毒物主要指重金属及其化合物。大多数重金属离子及其化合物易于被水中悬浮颗粒所吸附，而沉淀于水底的沉积层中，长期污染水体。某些重金属及其化合物在鱼类及水生生物体内以及农作物组织内沉积，富集而造成危害。人通过饮用或食物链的作用，使重金属在体内累积富集而中毒，甚至导致死亡。有机化学毒物，主要是指酚、苯、硝基物、有机农药、多氯联苯、多环芳烃、合成洗涤剂等。这些物质具有较强的毒性。如多氯联苯具有亲脂性，易溶于脂肪和油中可致癌，多环芳烃是致癌物质。 放射性物质是指具有放射性核素的物质。这类物质通过自身的衰变可放射出α、β、γ等射线。放射性物质进入人体后会继续放出射线，危害机体，使人患贫血、恶性肿瘤等疾病。 
    生物污染物 生物污染物是指废水中含有的有害微生物。生活污水、制革废水、医院废水中都含有相当数量的有害微生物，如病原菌、炭疽菌、病毒及寄生性虫卵等。它们在水中会使有机物腐败、发臭，是引起水质恶化的罪魁祸首。对人和动植物也会引起病害，影响健康和正常的生命活动，严重时会造成死亡。 特别是在当今地球生态环境恶变的条件下，给有害微生物也产生了适宜的生存环境，助长了有害微生物的蔓延，整个地球特别是水生态环境受有害微生物的控制，这是水域生态环境恶化的根源。
    营养物质污染 这里所指的营养物质，是指N、P、K等。在人类生产生活活动的影响下，大量的有机物和化肥用量的50%以上未能被作物吸收利用的N、P、K等营养物质大量进入河流、湖泊、海湾等缓流水域，引起不良藻类和其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧含量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡。这种现象叫富营养化。水体出现富营养化时浮游生物大量繁殖，因占优势的生物颜色不同，水面往往呈蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在江河湖泊中称为水华，在海洋中则称为赤潮。 
    感官污染 感官污染是指废水中能引起人们感官上不愉快的污染现象，如水的混浊、恶臭、异味、颜色、泡沫等。水质的污染，被认为是水接触了污染源后，描绘下来的坏信息，如雨水经过污染的大气、接触到污染的土壤、流入污染的河流等，就已经将坏的污染信息描绘了下来。这种坏信息很顽固，用一般的方法是很难解除的，就是几百度的高温也很难解除，电磁波、远红外、光催化、雷电、臭氧可能会解除这种坏信息的污染，但成本太高，设备复杂。最近研究表明，利用有益微生物技术，是完全可以轻而易举的解除这种坏信息的污染。 另外，还有酸碱污染物、热污染等其他污染物。