水资源及其利用和保护PPT

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1. 水资源及其利用和保护
2. 第一节水资源极其开发利用第二节水体污染概述第三节水污染的影响与危害第四节污水处理技术概述第五节城市污水的处理与回用第六节水体污染控制与防治
3. 第一节水资源及其开发利用全球水资源淡水资源可利用的淡水资源只有江河、淡水湖和地下水的一部分一、水圈与水资源
4. 按人均拥有水量计，我国仅有2200m3/人，约占世界平均水平的1/4。据上海2000年的统计，上海淡水资源：不可利用地表水需水量可利用地表水地下水总量：595.6亿m3地表水593.5 亿m3 可利用118.8亿m3地下水2.1亿m3上海2000年需水量为158.5亿m3
5. 2.水资源特性：资源的循环性储量的有限性时空分布的不均性利用的多样性
6. 3.天然水循环
7. 2 我国水资源的特点 1)水资源总量多，人均占有量少 2)地区分配不均，水土资源不平衡 3)年内季节分配不均，年际变化很大 4)部分河流含沙量大
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9. 二、水资源危机1.水资源紧缺状况（1）全球的水资源短缺　据联合国最近几年的统计显示：全世界淡水消耗自20世纪初以来增加了6～7倍，比人口增长速度高2倍。目前世界上有80个国家约15亿人严重的淡水不足，其中26个国家3亿多人口完全生活在缺水状态之中，据专家们估计到2010年还将有8个国家加入缺水国行列。而到2025年，将会有大约50个国家的占全世界30%（即23亿人）的人口面临水危机。在淡水消费增长的同时，淡水资源污染也日益严重。
10. 二、水资源危机1.水资源紧缺状况及原因（2）中国的水资源短缺　根据世界水资源研究所提出的标准，中国人均水资源量处于缺水上下限（1000－5000 m3/人）的中低值，总体缺水。而且中国的水资源分布也极不均匀。黄河、淮河、海河流域及内陆河流域共有11个省、市、区的人均水资源拥有量低于1750 m3的缺水紧张线，联合国已将中国列为全球13个最缺水的国家之一。
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14. 2.水危机产生的原因1.自然条件影响 2.城市与工业区集中发展 3.水体的污染 4.用水浪费和盲目开采
15. 三、我国水资源的主要问题1.我国水资源人均和亩均水量少 2.水资源在地区分布上很不均匀 3.水量年内及年际变化大，水旱灾害频繁 4.水土流失严重，许多河流含沙量大 5.我国水资源开发利用各地很不平衡
16. 四、水资源的利用和保护1.提高水的利用效率，开辟第二水源降低工业用水量，提高水的重复利用率减少农业用水，实行科学灌溉回收利用城市污水，开辟第二水源
17. 四、水资源的利用和保护2.调节水源流量，增加可靠供水建造水库跨流域调水地下蓄水海水淡化拖移冰山恢复河、湖水质合理利用地下水
18. 四、水资源的利用和保护3.加强水资源管理 4.增加下水道建设，发展城市污水处理厂
19. 第二节水体污染概述一、天然水水质 1 天然水的化学成分 (1)溶解气体 (2)主要离子： (3)微量元素：Br、F、I、Fe、Cu、Ni、Ti、Pb、Zn、Mn、V 钒、Ba (4)生物生成物：NH4+、HPO42-、H2PO4- (5)胶体 (6)悬浮物质：硅、铝酸盐颗粒、砂粒、粘土。主要阴离子：Cl-、SO42-、HCO3-、CO32- 主要阳离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+
20. 二水体污染（一）.水污染定义： 1984年颁布的《中华人民共和国水污染防治法》中说明，水污染即指“水体因某种物质的介入而导致其物理、化学、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或破坏生态环境，造成水质恶化的现象。” （二）水体污染源向水体排放污染物的场所、设备、装置和途径统称水体污染源。自然污染源人为污染源：按人类活动方式：工业、农业、生活污染源按排放污染物空间分布方式，可分为点源和非点源。
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23. 工业废水工业废水是造成水体污染的主要来源，包括废水（工业冷却水）、污水（与产品直接接触受污染的排水）、废液（在生产工艺中流出的废液）。工业废水源自各行业，种类繁多，污染情况复杂。
24. 工业废水特点 SS含量高，100－3000mg/L左右需氧量高， COD可达400－1000mg/L，BOD可达200－5000mg/L 酸碱度变化大，pH在2－13之间温度高达40℃以上可造成热污染易燃，含低沸点的挥发性液体，易酿成水面火灾含多种多样有毒有害成分：酚、氰、油、农药、多环芳烃、染料、重金属(Hg、Cr、Cd、As等)，放射性等
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27. 农业污染源：污水面广、分散、难收集、难治理。有机质、植物营养素、病原微生物、悬浮物及杂质含量高含较高的化肥、农药
28. 过量施用农药污染水体过量施用化肥污染水体
29. 生活污水生活污水是人们日常生活中产生的各种污水的混合液，包括厨房、洗涤室、浴室、厕所排放的废水。生活污水不同于城市污水。城市污水指排入城市污水管网的各种污水的总和，有生活污水、一定量的各种工业废水、地面的降雪、融雪水及垃圾、废物、污泥等。
30. 生活污水特点 SS、需氧量低于工业废水；水质成分有日变化规律，含N、P高；有机物质主要有纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质、尿素等；含多种微生物，每毫升污水中可含几百万个细菌，病原菌也多；产生恶质、腐臭和阴沟臭；不能直接农灌。
31. 过量使用洗涤剂
32. 过量使用洗衣粉把剩饭倒入下水道
33. 河边洗车生活垃圾堆于河边
34. （三）.水体污染物概念：造成水体质量恶化或引起水体污染的各种物质和能量。物理方面化学方面生物方面
35. （三）水体污染物物理方面颜色真色：去除悬浮杂质，由胶体溶解物造成的颜色表色：包括悬浮杂质，水体显示的颜色例：印染废水浊度水中悬浮物和胶体物质对光线透过时的阻碍程度。
36. （三）水体污染物物理方面温度地表水温度随季节发生变化河水月平均水温＜月平均气温；水中各部位温差不大；湖泊夏季水深越深，温度越低，冬季下层温度＞上层水温，春秋两季，湖泊上下层发生循环，处于同温状态。
37. （三）水体污染物物理方面悬浮固体主要来源于各种废水中的胶体或细小悬浮固体。影响水体的透明度，降低藻类光合作用，限制水生生物正常运动。放射性天然铀矿的开采和选矿、精炼厂的废水中含放射性杂质铀。
38. （三）水体污染物物理方面溶解氧一般鱼类生活所需的氧量视鱼种、发育阶段、活动强度和水温等因素而定。如暖水鱼群每天至少有16小时生活在DO＞5PPM和8小时生活在DO＞3PPM的水中。一天之内DO的含量不相同，主要受到各种因素的影响，如光合作用、呼吸、再充气过程和有机废物的氧化作用。
39. （三）水体污染物化学方面无机无毒物质主要指排入水体中的酸、碱及一般无机盐类来源：酸性废水碱性废水无机盐类废水矿山排水：美国水体中70%的酸来自于此冶金和金属加工酸洗废水：日本工业每天用硫酸两万吨，一半用于酸洗碱法造纸、人造纤维、制碱、制革业酸、碱废水中和酸碱废水与地表物质反应
40. （二）水体污染物化学方面无机无毒物质主要指排入水体中的酸、碱及一般无机盐类来源：危害：破坏水体的自然缓冲作用；抑制或消灭细菌及微生物的生长；妨碍水体自净功能；腐蚀管道和船舶。
41. （三）水体污染物化学方面无机有毒物质主要指重金属、氰化物和氟化物重金属五毒：汞、镉、铅、铬、砷无机汞：易沉积于底层沉积物中，在微生物作用下转为有机汞。有机汞：脂溶性强，易进入生物组织，并有很高的蓄积作用。汞
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43. 第一节　水体环境概述（二）水体污染物重金属五毒：汞、镉、铅、铬、砷汞镉：蓄积性强，进入动物体内不易排出铅：影响智力发育，有色素沉淀铬：+2、+3、+6价　三致作用砷：砒霜As2O3 致癌
44. 由表皮角化发展成皮肤溃烂，最终导致皮肤癌电镀照明灯，超标一万倍
45. 第一节　水体环境概述（二）水体污染物重金属污染特点在天然水体中只要有微量浓度即可产生毒性效应。一般1－10mg/l，汞镉0.001－0.01mg/l 重金属进入食物链中，通过食物链的生物放大作用，在生物体体内富集。富山事件1931年-1972年，历时40多年，潜伏期长达30年。可转化为毒性更强的金属化合物：无机汞→甲基汞
46. 第一节　水体环境概述（三）水体污染物化学方面无机有毒物质氰化物来源：化学、电镀、煤气、炼焦工业危害：毒性极强，人误服0.2克左右的氰化钾或氰化钠，立即死亡；水中CN－含量0.3-0.5mg/l，鱼类死亡；0.3mg/l，微生物死亡；0.1mg/l，虫类死亡。水体对氰化物的自净能力强，主要靠挥发和氧化分解两种途径完成。挥发：氧化分解90%10%
47. 第一节　水体环境概述（三）水体污染物化学方面无机有毒物质氟化物来源：电镀加工企业危害：F离子浓度＞1mg/l时，出现氟危害，如牙齿出现氟斑、骨骼变形、肾脏损害。
48. 第一节　水体环境概述（三）水体污染物化学方面有机无毒物质（有机耗氧物质）进入水体后，通过微生物作用分解为CO2、H2O，分解过程中需消耗DO，在缺氧条件下，发生腐败分解、恶化水质。常用指标有4种：COD、BOD、TOC和TOD。
49. 第一节　水体环境概述（三）水体污染物化学方面有机无毒物质（有机耗氧物质）化学需氧量(COD, Chemical Oxygen Demand) 定义：指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量(mg/L)。CODCr（重铬酸钾）、CODMn（高锰酸钾）生化需氧量(BOD, Bio-Chemical Oxygen Demand) 定义：指在好气条件下，微生物分解水中有机物质的生物化学过程中所需溶解氧的量，是反映水体中有机污染程度的综合指标之一。
50. 第一节　水体环境概述（三）水体污染物化学方面有机无毒物质（有机耗氧物质）生化需氧量(BOD, Bio-Chemical Oxygen Demand) BOD5，室温条件下，培养5天的生化需氧量，即五日生化需氧量。 COD＞BOD5，一方面因为BOD5生物氧化不彻底，彻底氧化需20天，导致BOD5＜实际量；另一方面COD氧化剂将其它低价无机物氧化，导致COD＞实际量。
51. 第一节　水体环境概述（三）水体污染物化学方面有机无毒物质（有机耗氧物质）总有机碳量(TOC, Total Oxygen Carbon) 定义：水中溶解性和悬浮性有机物中存在的全部碳量。总需氧量(TOD, Total Oxygen Demand) 定义：水中有机物全部被氧化所需的氧量。 TOD＞TOC：有机物不但含C，还有S、H、N等也可被氧化。
52. 河流污染分布带和沿途溶解氧的变化
53. BOD生物化学分解遵循一级反应式，即：大气复氧与氧亏量成正相关，KaD；假设一维稳态河流中溶解氧的变化是由BOD的衰减和溶解氧的复氧过程决定，即：河流水质S-P模型
54. 氧垂曲线oxygen sag curve
55. 第一节　水体环境概述（三）水体污染物化学方面有机有毒物质酚类化合物来源：冶金、煤气、炼焦、石油化工、塑料等工业含酚废水的浓度、成分差别较大高浓度低浓度挥发酚：2300-3000mg/l 不挥发酚:700-2000mg/l挥发酚：40-60mg/l 不挥发酚:10-20mg/l
56. 第一节　水体环境概述（三）水体污染物化学方面有机有毒物质酚类化合物危害：使蛋白质凝固，损伤神经系统水体中酚浓度为0.1－0.2mg/l，鱼肉带有异味，影响食用饮用水中挥发酚浓度不应超过0.001mg/l
57. 第一节　水体环境概述（三）水体污染物化学方面有机有毒物质有机农药有机氯类：半衰期长、毒性高　如DDT 有机磷类：半衰期短、毒性高　如对硫磷有机硫类：毒性低危害：通过食物链对神经产生影响，并有致癌作用，并可诱发突变。
58. 第一节　水体环境概述（三）水体污染物化学方面有机有毒物质聚氯联苯来源：电器绝缘材料、塑料增塑剂危害：不易降解、进入生物体内后相当稳定，不易排泄，易聚积在脂肪组织、肝、脑中，引起皮肤和肝脏损害多环芳烃类来源：石油、煤、木材、可燃气体的不完全燃烧危害：致癌、致突变
59. （三）水体污染物生物方面来源：生活污水、医院污水、屠宰加工制革工业废水危害：传染疾病反映水体受生物性污染的过程及饮用水的卫生安全程度的指标包括：细菌总数：100个/ML (饮用水卫生标准) 大肠菌群：3个/L (饮用水卫生标准) 2000个/L (地面水标准中Ⅱ类水体标准)
60. 三、水体自净废水排入水体会造成严重的危害、但从另一方面看。水体也有一定的自身净化废水中污染物质的能力。水体受到废水污染后，逐渐从不洁变清的过程，称为水体自净。水体自净主要包括以下过程：稀释　　沉淀　　分解氧化　　病源体的死亡
61. 第三节水污染的影响与危害一、水的危机 1、水资源告急我国可利用的淡水资源量年均1.1万亿m3，但由于工业废水、生活污水等对水体的污染，至少还要损失3000亿m3，剩下的淡水仅为人均600m3。因此，许多地方出现了用水告急。城市平均日缺水量达1600万m3 。据统计，1984年我国缺水约770亿m3，全国688个城市就有400个供水紧张。 2、资源性缺水与水质性缺水 (1)资源性缺水，来源于人口众多、工农业用水量的增加。导致：河流上下游争水、湖泊过渡围垦。 (2)水质性缺水水环境日趋恶化也是缺水的主要原因之一。
62. 缺水引起的干旱
63. 缺水造成城市的衰落
64. 干旱使天津海河桥墩裸露
65. 二、对工业的影响水质量下降，引起工业生产的产品质量下降。缺水造成工业的停产。破坏工业设施，影响生产。三、对农业的影响全国农业用水量4195亿m3，占全国用水总量的88%，而灌溉农用水又占农业用水总量的95%，对农业的影响主要是污灌，污灌有利也有弊，弊为污水进入农田后，一部分被植物吸收，大部分累积于土壤，当有毒受害物质达到一定浓度时，农作物出现有害症状。主要症状为：粮食减产、出现“镉米”、“铅米”、“砷米”。
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67. 四、对水产资源的影响鱼类大幅度减产，捕捞量下降。急性死鱼事件时有发生。鱼质量下降，畸形变异，异味等，降低食用价值。五、对人体健康的危害以水为媒介的疾病 .传染病(伤寒、痢疾、阿米巴、甲型和乙型肝炎等) .受化学污染引起的病（克山病、大骨节病、地甲病等,此外还有一些重金属，有毒化学品污染） .我国主要的水媒疾病（肝吸虫病、姜片虫病、蚊媒传染的疾病等）我国人口中约有60%的人在饮用不符合卫生标准的水
68. 第四节污水处理技术概述污水处理方法分类
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79. 好氧生物处理法——活性污泥法
80. 厌氧生物处理法
81. 厌氧生物处理法
82. 第五节城市污水的处理与回用一、城市污水的特征与处理工艺城市污水的特征城市污水主要包括生活污水和工业污水的混合物，由城市排水管网汇集并输送到污水处理厂进行处理。主要污染因子为悬浮物、有机物、氮、磷等，可能含有致病微生物。
83. 城市污水的处理工艺
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85. 二、城市污水对水体造成的污染与危害 1. 水体富营养化 2. 赤潮 3. 溢油 4. 海洋生物质量
86. 1、水体富营养化 (1)定义由于氮、磷等植物营养物质含量过多而引起的水质污染现象称为水体富营养化，一般发生在湖泊、江河、海湾等缓流水体中。 (2)类型 ①天然富营养化：湖泊演变的自然过程，湖泊形成的幼年时期，均处于贫营养状态，随着时间的推移和环境的变化，逐渐使湖水中营养物质的浓度增加，其来源：为天然因素。 a.天然降水 b.地表土壤的侵蚀、淋溶 c.浮游动植物生长、死亡、分解、释放。
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88. ②人为富营养化：由于工农业生产的迅速发展，使营养物质大量进入湖泊水体，加速了湖泊演化的过程，其来源： a.城市生活污水带来大量N、P；含磷洗涤剂 b.农村施用的化肥、牲畜粪便，经面源污染而进入。天然富营养化与人为富营养化的共同点与不同点共同点：都是由于水体中N、P富集，引起水体DO下降、恶化；不同点：天然富营养化是湖泊水体生长、发育、老化、消亡整个生命史中必须过程，经历时间漫长，需以地质年代或世纪来描述，人为富营养化因人类排放含有N、P的工农业生活污水所致，演化速度极快，短时间内可使湖泊由贫变富。
89. (3) 特征 ①浮游生物大量繁殖，水中溶解氧含量降低。 ②水体中藻类的种类减少，个体迅速增加; ③因占优势的浮游藻类颜色不同，水面往往呈现蓝、红、棕、乳白等颜色，海水中出现叫“赤湖”、淡水中称“水华”。 (4) 危害 ① DO降低，使鱼类难以生存。 ②藻类种类减少，危及鱼类生存。因有些藻类有胶质膜，有的甚至有毒，不能成为良好的饵料，。 ③危害水源，硝酸盐、亚硝酸盐对人、畜都有害。 ④加快湖泊老化的进程。
90. 2. 赤潮是水体中某些微小的浮游植物、原生动物或细菌，在一定的环境条件下突发性地增殖和聚集，引起一定范围内一段时间中水体变色现象。通常水体颜色因赤潮生物的数量、种类而呈红、黄、绿和褐色等。赤潮虽然自古就有，但随着工农业生产的迅速发展，水体污染日益加重，赤潮也日趋严重。我国自1933年首次报道以来，至1994年共有194次较大规模的赤潮，其中60年代以前只有4次，1990年后则有157起。
91. (本页无文本内容)
92. (本页无文本内容)
93. 赤潮的危害：　　赤潮不仅给海洋环境、海洋渔业和海水养殖业造成严重危害，而且对人类健康甚至生命都有影响。主要包括两个方面： ①引起海洋异变，局部中断海洋食物链，使海域一度成为死海； ②有些赤潮生物分泌毒素，这些毒素被食物链中的某些生物摄入，如果人类再食用这些生物，则会导致中毒甚至死亡。
94. 3. 溢油 2002年我国无重大海上溢油事件发生。 1976—1997年，我国海域共发生2300起溢油事故；溢油量超过25000吨；年平均溢油事故110起，年重大溢油事故 5到7起；每次重大事故直接经济损失：几百万至上千万元
95. 石油污染是水体污染的重要类型之一。特别对地下水及在河口，近海水域更为突出。来源：石油污染来源主要是工业排放、石油运输船清洗船舱、机件，意外事故时油的溢出，海上采油、陆上采油等造成的。
96. 石油开采石油运输
97. 危害： (1)严重危害水生生物，影响活力、使鱼窒息、体内积累产生臭味，降低食用价值等。 (2)组成成分中有稠环芳烃等，多为致癌物质，如苯并比，苯并恩芘等。 (3)油膜厚10-4cm就会阻碍水的蒸发和氧进入，每毫升油可复盖水面12m2。 (4)引起海面火灾，危及船舶、桥梁。 (5)破坏优美的海滨风景，降低疗养、旅游地功能。 (6)破坏地下水资源，使地下水水质恶化。
98. 石油污染使水鸟举步唯艰
99. 救命呀！
100. 4. 海洋生物质量监测结果表明，与2001年相比，2002年全国近岸部分海域海洋贝类体内的铅、砷、镉等重金属含量较上年有所升高，石油烃含量总体水平无显著变化，粪大肠菌群含量偏高，个别地点贝类体内检测出赤潮毒素。

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