第一章_緒論-水環(huán)境保護

1、水環(huán)境保護教師：教師： 姜欣欣姜欣欣電話：電話：55191521緒論緒論 1.1水環(huán)境保護的意義、內(nèi)容與任務水環(huán)境保護的意義、內(nèi)容與任務 1.2水體污染物及其危害水體污染物及其危害 1.3水文循環(huán)中水的污染與自凈水文循環(huán)中水的污染與自凈 1.5水環(huán)境質量的度量與評價水環(huán)境質量的度量與評價 1.4水環(huán)境保護的生態(tài)工程措施水環(huán)境保護的生態(tài)工程措施1.1.1水環(huán)境保護的重要意義與作用水環(huán)境保護的重要意義與作用環(huán)境保護？環(huán)境保護？19621992至今至今洪荒洪荒上世紀上世紀60年代年代“向大自然宣向大自然宣戰(zhàn)戰(zhàn)”、“征服征服大自然大自然” 自然僅僅是人自然僅僅是人們征服與控制們征服與控制的對象的對象

2、寂靜的春天寂靜的春天在美國問世在美國問世，喚起了人們的喚起了人們的環(huán)境意識，引環(huán)境意識，引發(fā)了公眾對環(huán)發(fā)了公眾對環(huán)境問題的注意境問題的注意 聯(lián)合國世界環(huán)聯(lián)合國世界環(huán)境與發(fā)展大會境與發(fā)展大會，通過了，通過了關關于環(huán)境與發(fā)展于環(huán)境與發(fā)展的里約熱內(nèi)盧的里約熱內(nèi)盧宣言宣言淮河污染事件松花江污染事件廣西龍江河鎘污染事件 水環(huán)境問題已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展的一個重要因素。 對于水資源合理開發(fā)利用，除要知道未來各地水量的時空變化外，還必須預測、評價相應的水環(huán)境質量狀況，進行水環(huán)境保護規(guī)劃，確保用水安全，這已經(jīng)成為工程規(guī)劃設計與管理的一項必不可少的工作內(nèi)容。1.1.2水環(huán)境保護工作的任務與內(nèi)容水環(huán)境保護工作的

3、任務與內(nèi)容水研究水研究水量水量水質水質水文學水文學水環(huán)境水環(huán)境降水、蒸發(fā)、降水、蒸發(fā)、下滲、滲流下滲、滲流溶解氧、有機物、溶解氧、有機物、無機物、重金屬無機物、重金屬污染負荷預污染負荷預測測 水環(huán)境質量水環(huán)境質量評價評價 水環(huán)境保護水環(huán)境保護規(guī)劃規(guī)劃 環(huán)境保護的環(huán)境保護的最優(yōu)化管理最優(yōu)化管理 建立水環(huán)境建立水環(huán)境模擬預測數(shù)模擬預測數(shù)學模型學模型 水環(huán)境的監(jiān)水環(huán)境的監(jiān)測、調(diào)查與測、調(diào)查與試驗試驗 1.2水體污染物及其危害水體污染物及其危害 水中存在的各種物質（包括能量），其含量變化過程中，凡有可能引起水的功能凡有可能引起水的功能降低而危害生態(tài)健康降低而危害生態(tài)健康，尤其人類的生存與健康時，則稱它

4、們造成了水體污染水體污染，于是它們被稱為污染物。 1.2.2水體污染物的分類與來源水體污染物的分類與來源按污染來源點源污染面源污染工業(yè)廢水工業(yè)廢水城鎮(zhèn)生活廢水城鎮(zhèn)生活廢水農(nóng)業(yè)廢水農(nóng)業(yè)廢水化學性化學性污染污染物理性物理性污染污染生物性生物性污染污染酸酸堿堿污污染染重重金金屬屬污污染染有有機機物物污污染染油油類類污污染染表表觀觀污污染染熱熱污污染染放放射射性性污污染染水體污染水體污染致致病病細細菌菌病病毒毒污污染染藻藻類類污污染染1.2.3水污染的危害水污染的危害 耗氧有機物污染耗氧有機物污染 ： 來源來源：主要來自工業(yè)廢水和生活污水中的碳水化合物、蛋白質、脂肪、木質素等； 危害危害：微生物作用下

5、氧化分解為CO2、H2O、 NO3-N等的過程中，不斷消耗水中的溶解氧 ； 解釋放出的植物營養(yǎng)素N、P等，會引起湖泊、水庫、河口等流速緩慢的水體富營養(yǎng)化 ；有的耗氧有機物，如酚、苯、醛等本身就有毒性 可溶性鹽類和酸、堿物質污染可溶性鹽類和酸、堿物質污染 鹽類：碳酸鹽類、硝酸鹽類、磷酸鹽類等可溶性物質 ，使水變硬，在輸水管道內(nèi)結成水垢 。 酸性物質 ：使植物枯萎死亡；使土壤酸化；使湖泊、水庫酸化，危及魚類生存；腐蝕金屬器具、文物和建筑物等。 堿性物質：腐蝕引起管子碎裂；使水稻爛秧、蔬菜死亡，土壤板結。 重金屬污染重金屬污染 比重達比重達4.0以上以上的金屬元素，常稱之為重金屬。 工廠和礦山廢水中

6、常含有某些重金屬，如汞、鎘、鉛、鉻、銅、鋅等。這些金屬及其化合物非常穩(wěn)定，極難降解穩(wěn)定，極難降解，盡管在水中的濃度很低，也會因在食物鏈的傳遞中在食物鏈的傳遞中不斷濃縮不斷濃縮，而最終給人類帶來嚴重疾病。 有毒化學品污染有毒化學品污染 性能比較穩(wěn)定性能比較穩(wěn)定，不易分解消失，可長期殘長期殘留留在土壤和作物上，或受雨水沖刷進入水體，危害水生生物的生長和生存，并以食物鏈的方式危害人類。水中懸浮固體水中懸浮固體 來源來源：來自墾荒、農(nóng)田、采礦、建筑引起的水土流失，以及工廠排放廢水和生活污水等 。 危害危害：淤塞河道，妨礙航運，促成洪水泛濫，而且妨礙水資源利用，污染水環(huán)境。能夠截斷光線，妨礙水生植物的光

7、合作用，并能傷害魚鰓，濃度大時可使魚類死亡 油類污染油類污染 組成組成：主要是烷烴、烯烴和芳香烴等碳氫化合物 。 來源來源：自油船、輸油管和海上油井事故，船只的壓艙水、洗艙水和船底廢水，油廠、船廠等排放的廢水，以及各種機械泄漏在地面上的油類 。 危害危害：阻礙水分蒸發(fā)和氧氣溶入水體。危及魚類及鳥類生存，破壞漁場、海產(chǎn)養(yǎng)殖場及魚的繁殖場所 。熱污染熱污染 來源來源：是一種能量污染，熱電廠、核電廠、鋼鐵廠、焦化廠等的冷卻水。 危害危害：使水體的溶解氧降低；會破壞生態(tài)平衡；加大水中某些毒物的毒性；當受熱污染的水體的溫度超過相應的范圍時，妨礙魚類生長和繁殖，甚至引起大量死亡。放射性污染放射性污染 來源

8、來源：主要來自鈾礦開采、選礦和精煉廠的廢水，原子能工業(yè)和反應堆設施的廢水，原子武器試驗的沉降物，放射性同位素應用時產(chǎn)生的廢水。 危害危害：引起生物體細胞、組織和體液中的原子、分子電離，直接破壞機體內(nèi)某些大分子結構。使某些生物酶失去活性，還可直接破壞機體細胞和組織，引起貧血、白內(nèi)障、不育癥、致畸、惡性腫瘤、發(fā)育不良 ，嚴重者致死。病原微生物污染病原微生物污染 來源：生物制品廠、制革廠、屠宰廠、洗毛廠、畜牧場、醫(yī)院和生活污水中。 種類：病毒、立克次氏體、細菌、螺旋體、真菌和放線菌等。 危害：人們飲用或接觸受病源微生物污染的水體時，便會感染許多疾病，引起傳染病蔓延。 1.3水文循環(huán)中水的污染與自凈自

9、然界中水的這種不斷蒸發(fā)、輸送、凝結、降水、產(chǎn)流、匯流的往復循環(huán) ，稱為水文循環(huán)，或自然界的水分循環(huán)。 水文循環(huán)自然污染由于自然地理因素引起的。指特殊的地質構造或其他自然條件，使一個地區(qū)的水體中某些化學元素富集，或天然植物在腐爛過程中產(chǎn)生某些有毒物質等，地面地下徑流將這些物質大量帶入河流、湖泊。人為污染是人為因素引起的。如大量的工業(yè)廢水不加處理而直接排放，農(nóng)藥、化肥隨降雨徑流進入水體等。1.3.1水體的污染水體的污染1.3.2水體的自凈水體的自凈納污納污：污染物在水文循環(huán)中不斷地進入水體。水體自凈自凈：水體中的污染物隨水體的運動不停地發(fā)生變化，自然地減少、消失或無害化。水體自凈是一個物理、化學、

10、生物作用極其復雜的過程。物理凈化過程化學凈化過程生物凈化過程物理凈化過程：是指污染物在水體中混合、稀釋、沉淀、吸附、凝聚、向大氣揮發(fā)和病菌死亡等物理作用下使水體污染濃度降低的現(xiàn)象。例如污水排入河流后，在下游不遠的地方污染濃度就會大大降低，就主要是擴散作用混合、稀釋的結果。化學凈化過程：是指污染物在水中由于分解與化合、氧化與還原、酸堿反應等化學作用下，致使污染濃度降低或毒性喪失的現(xiàn)象。例如水在流動中大氣里的氧氣不斷溶入，使鐵錳等離子氧化成難溶的鹽類而沉淀，從而減少了它們在水中的含量。生物凈化過程：水體內(nèi)的龐大的微生物群，在它們分泌的各種酶的作用下，使污染物不斷發(fā)生分解和轉化為無害物質的現(xiàn)象。例如

11、有機物在細菌作用下，部分轉化為菌體，部分轉化為無機物；接著細菌又成為水中原生動物的食料，原生動物又成為后生動物、高等水生動物的食品，無機物為藻類等植物吸收，使之發(fā)育成長，這樣有機物便逐步轉化為無害無機物和高等水生生物，達到無害化，從而起到凈化作用。水體自凈過程水體自凈過程 污染物的自我衰減過程，如放射性污染； 污染物被水體同化過程，如熱污染； 復雜有機物降解為簡單的有機物，進一步分解為無機物的過程； 溶解物發(fā)生反應形成沉淀，如水中金屬離子發(fā)生絡合反應形成沉淀（鎘離子和聚合氯化鋁）； 不穩(wěn)定污染物轉化為穩(wěn)定的污染物 高毒害物質轉化為低毒害物質或者無毒害物質 由耗氧過程轉化為復氧過程1.3.3水環(huán)

12、境容量水環(huán)境容量 水的自凈能力：水中污染物濃度自然降低而恢復到較清潔的能力。 環(huán)境容量：自然情況下，對于一定的水體，在滿足規(guī)定的環(huán)境質量標準下，允許有的一個年最大年最大納污量納污量。體現(xiàn)了不造成污染的情況下水體的最大自凈能力。 水功能區(qū)水域納污能力：一定設計水文條件和排污情況下，為滿足水功能區(qū)水質目標要求，水體所能容納某種污染物的最大數(shù)量容納某種污染物的最大數(shù)量。流域合作綜流域合作綜合整治合整治清潔生產(chǎn)清潔生產(chǎn)水土保持水土保持生態(tài)農(nóng)業(yè)生態(tài)農(nóng)業(yè)水利工程水利工程人工濕地人工濕地污水處理廠污水處理廠生態(tài)工程措施1.4水環(huán)境保護的生態(tài)工程措施水環(huán)境保護的生態(tài)工程措施生態(tài)工程：依據(jù)生態(tài)學原理，進行優(yōu)化設

13、計的能使資源充分利用、循環(huán)利用、且污染程度最小的可持續(xù)發(fā)展的綜合性系統(tǒng)工程技術，它是各種適宜的環(huán)境保護與治污技術的多層次優(yōu)化組合系統(tǒng)，強調(diào)經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護同步進行，人與自然和諧共處。1.4.1流域流域(區(qū)域區(qū)域)合作綜合整治合作綜合整治 1. 建立權威性的流域水污染防治和水資源保護、利用的管理機構。 2. 制定和實施水環(huán)境保護的法律法規(guī)及相關標準 3. 實施綜合性的水環(huán)境保護技術措施 4. 實現(xiàn)水環(huán)境保護的產(chǎn)業(yè)化1.4.2清潔生產(chǎn)清潔生產(chǎn) 清潔生產(chǎn)：是指既可滿足人們的需要，又可合理地使用自然資源和能源，并保護環(huán)境的實用生產(chǎn)方法和措施，其實質是一種物料和能耗最少的人類生產(chǎn)活動的規(guī)劃和管理，將廢

14、物減量化、資源化和無害化，或消滅于生產(chǎn)過程之中。1.4.3水土保持措施水土保持措施 水土流失：是指流域表面的土壤在植被較差的情況下，因降雨徑流、風力、重力、冰川等因素影響下，表層的土壤和水分流失，造成土地干旱、沙化和生態(tài)退化，洪澇災害加劇，嚴重威脅人類生存的一種環(huán)境惡化現(xiàn)象。水土流失水力侵蝕：為地面植被差、坡度陡的情況下，降雨徑流沖刷造成的土壤侵蝕。風力侵蝕：為植被差的西北和北部風沙地區(qū)，主要由風力作用造成的侵蝕。農(nóng)耕農(nóng)耕措施措施生物生物措施措施工程工程措施措施水土保持措施.1.4.4生態(tài)農(nóng)業(yè)工程生態(tài)農(nóng)業(yè)工程生態(tài)農(nóng)業(yè)工程：即利用生態(tài)學原理，依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質循環(huán)和能量轉化的基本規(guī)律建立的一種農(nóng)

15、、林、牧、副、漁相互結合、相互利用的綜合生產(chǎn)模式。其生產(chǎn)結構是初級生產(chǎn)者農(nóng)作物的產(chǎn)物能依食物鏈的各營養(yǎng)級進行多層次轉化、循環(huán)與利用，充分發(fā)揮資源、能源效益。1.4.5水利工程水利工程水利工程：主要指對河流有重要控制作用的大型工程，包括水庫、水電站、堤防、引水渠等。通過對水利工程系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度，將會積極提升人類的生產(chǎn)生活環(huán)境，如消除洪旱災害、生產(chǎn)清潔能源、減少河道淤積、增加枯季徑流、改善水質、保護濕地等。1.4.6人工濕地污水處理系統(tǒng)人工濕地污水處理系統(tǒng) 濕地：是指自然的或人工的，長久的或暫時性的沼澤地、泥炭地、水域地帶，靜止的或流動的淡水、半咸水、咸水水體，包括低潮時水深不超過6m的水域。 濕

16、地就是地球表面水陸交互作用的水體系統(tǒng)，被譽為“地球之腎”。 作用：調(diào)節(jié)徑流、蓄洪抗旱、污水凈化、水禽棲息繁衍、水產(chǎn)養(yǎng)殖、調(diào)節(jié)氣候、淤地造陸、改善環(huán)境。 人工濕地：是一個綜合的生態(tài)系統(tǒng)，它應用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質循環(huán)再生物種共生、物質循環(huán)再生原理，結構與功能協(xié)調(diào)原則，在促進廢水中污染物質良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境的再污染，獲得污水處理與資源化的最佳效益。優(yōu)化的植物生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化的植物生態(tài)系統(tǒng)單元濕地構筑物單元濕地構筑物適宜降解污染物的適宜降解污染物的微生物種群微生物種群適合當?shù)貧夂蚝臀鬯m合當?shù)貧夂蚝臀鬯畻l件的水生高級動物條件的水生高級動物進、出水系統(tǒng)進、出水系統(tǒng)被處理

17、的污水被處理的污水人工濕人工濕地組成地組成2004年7月，北京元大都公園的人工濕地建成，位于元大都公園東端，面積達17000平方米。云南滇池寶象河污水人工濕地處理系統(tǒng)工藝流程儲水池，用于調(diào)節(jié)水流和沉積泥沙；一級氧化塘(實際為兼氧塘)，種植水葫蘆、大藻，兩者均為浮水植物，耐污性強，生長快，一方面可以輸送氧氣到根系周圍，促進那里的好氧微生物分解污水中的有機物成為營養(yǎng)鹽，供植物吸收利用，另一方面，水葫蘆、大藻對水面的覆蓋，造成離根系較遠的水體為強厭氧環(huán)境，促使那里的污染物厭氧分解；表面流濕地，接納一級氧化塘的出水，其填料為砂土，水流從床面流過，床面上種植的植物為香蒲、蘆葦、水芹菜，系由當?shù)?0余種水

18、生植物篩選出來的吸收去除污染物能力比較強的種群；二級氧化塘，種植水芹菜和大藻，強化一級氧化塘的去污效果；潛流濕地，接收二級氧化塘的出水，其填料為碎石，上面種植的植物為香蒲、菖蒲、美人蕉、水蔥、旱傘竹，水流以潛流的方式通過碎石床，利用濕地植物的生長對懸浮物過濾和碎石床生物膜的降解，繼續(xù)去除污水中的碳、氮、磷污染物；碎石床集水溝，接收潛流濕地的出水，溝底為碎石，上面種植的植物為香蒲、美人蕉，主要作用是對凈化后的水流曝氣增氧，最后流入觀景水塘并排出。 人工濕地優(yōu)點: 建造和運行費用便宜 易于維護,技術含量低 可進行有效可靠的廢水處理 可緩沖對水力和污染負荷的沖擊 可提供和間接提供效益,如水產(chǎn)、畜產(chǎn)、

19、造紙原料、建材、綠化、野生動物棲息、娛樂和教育。 人工濕地缺點： 占地面積大 易受病蟲害影響 生物和水力復雜性加大了對其處理機制、工藝動力學和影響因素的認識理解，設計運行參數(shù)不精確，因此常由于設計不當使出水達不到設計要求或不能達標排放，有的人工濕地反而成了污染源。 缺乏長期運行系統(tǒng)的詳細資料。1.4.7污水處理廠污水處理廠 污水處理廠視污水情況和要求處理的程度將有所不同。根據(jù)處理程度不同，城鎮(zhèn)污水處理可分為預處理、一級、二級和三級（高級）處理。 1. 廢水在企業(yè)和工廠內(nèi)預處理 為使工廠輸往污水處理廠的污水滿足輸水管道和處理廠的水質要求，如不能腐蝕管道，不能有劇毒、放射性物質、重金屬等，在出廠之

20、前要針對這些污染物做特殊處理，使出廠的污水必須滿足國家規(guī)定的排放標準。 2. 一級處理 主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經(jīng)過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，多數(shù)情況達不到向天然水體排放的標準。此時則要求做進一步的處理，如二級處理。對此，一級處理屬于二級處理的預處理。 3. 二級處理 是城鎮(zhèn)污水處理廠最常見的，二級處理，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機污染物質(BOD，COD物質)，去除率可達90%以上，使有機污染物達到排放標準。采用的方法，主要是以生化處理為主體工藝的活性污泥法和生物膜法。 4. 三級處理 又稱高級處理，進一步處理

21、難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養(yǎng)化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。 好氧活性污泥法二級處理廠典型工藝流程圖 通過粗格柵的原污水經(jīng)過污水提升泵提升后，經(jīng)過格柵或者砂濾器，之后進入沉砂池，經(jīng)過砂水分離的污水進入初次沉淀池，以上為一級處理(即物理處理)， 初沉池的出水進入生物處理設備，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反應器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床)，生物處理設備的出水進入二次沉淀池，二沉池的出水經(jīng)過消毒排放或者進入三級處理，到此為二級處理， 三級處理包括生

22、物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設備，一部分進入污泥濃縮池，之后進入污泥消化池，經(jīng)過脫水和干燥設備后，污泥被最后利用。1.5水環(huán)境質量的度量與評價水環(huán)境質量的度量與評價 1.5.1水質指標及度量單位水質指標及度量單位 水質指標是指水樣中除去水分子外所含雜質的種類和數(shù)量，它是描述水質狀況的一系列標準。 類型：物理性指標、化學性指標和生物性指標。物理指標物理指標(嗅味、溫度、渾濁度、透明度、顏色嗅味、溫度、渾濁度、透明度、顏色) （1）溫度 許多工業(yè)排出的廢水都有較高的溫度，這些廢水排入水體，引起水體的熱污染。水溫

23、升高影響水生生物的生存和對水資源的利用。氧氣在水中的溶解度隨水溫的升高而減小，這樣，一方面水中溶解氧減少，另一方面水溫升高加速耗氧反應，最終導致水體缺氧或水質惡化。 污水的水溫過低(如低于5)或過高(如高于40)都會影響污水的生物處理的效果。 （2）色度 色度是一項感官性指標。一般純凈的天然水是清澈透明的，即無色的。但帶有金屬化合物或有機化合物等有色污染物的污水呈各種顏色。 稀釋倍數(shù)法用于污染較嚴重的水，將有色污水用蒸餾水稀釋后與參比水樣對比，一直稀釋到二水樣色差一樣，此時污水的稀釋倍數(shù)即為其色度。 鉑鈷比色法適用于較清潔的水,單位為度，1mg鉑在1L水中所具有的顏色稱為1度 （3）嗅和味 嗅

24、和味同色度一樣也是感官性指標，可定性反映某種污染物的多寡。天然水是無嗅無味的。當水體受到污染后會產(chǎn)生味。水的異臭來源于還原性硫和氮的化合物、揮發(fā)性有機物和氯氣等污染物質。不同鹽分會給水帶來不同的異味。如氯化鈉帶咸味，硫酸鎂帶苦味，硫酸鈣略帶甜味等。 測定水中臭氣沒有標準的單位表示，一般常以水樣在40及60時測者的感覺用文字定性描述并以臭氣強度表示。描述臭氣強度分為6級。味在強度上也分為6級。 （4）固體物質 固體物質按存在形態(tài)的不同可分為：懸浮的、膠體的和溶解的三種。 水中所有殘渣的總和稱為總固體（TS），總固體包括溶解物質（DS）和懸浮固體物質（SS）。水樣經(jīng)過過濾后，濾液蒸干所得的固體即為

25、溶解性固體（DS），濾渣脫水烘干后即是懸浮固體（SS）。溶解性固體表示鹽類的含量，懸浮固體表示水中不溶解的固態(tài)物質的量。 固體殘渣根據(jù)揮發(fā)性能可分為揮發(fā)性固體（VS）和固定性固體（FS）。將固體在600的溫度下灼燒，揮發(fā)掉的量即是揮發(fā)性固體（VS），灼燒殘渣則是固定性固體（FS）。揮發(fā)性固體反映固體中有機成分的量。 （5）濁度 濁度：水中懸浮物對光的散射情況的量度（FTU濁度單位， NTU濁度測定單位。 濁度可用比濁法或散色光法（濁度儀)進行測定。 比濁法:將水樣和用高嶺土配制（或烏洛托品硫酸肼）的濁度標準溶液進行比較，并規(guī)定一升蒸餾水中含有1毫克二氧化硅為一個濁度單位。 濁度儀：濁度儀發(fā)出光

26、線，使之穿過一段樣品，并從與入射光呈90的方向上檢測有多少光被水中的顆粒物所散射。 （6）放射性指標(總射線、總射線、鈾、鐳、釷等) 總放射性標準0.1Bq（貝克勒爾，表示活度，舊用Ci（居里）/L）?？偡派湫詷藴?Bq/L?；瘜W指標化學指標 污水中的污染物質，按化學性質可分為無機物與有機物。 （1）溶解氧（DO） DO：指溶解在水中的分子氧O2，其含量跟空氣里氧的分壓、大氣壓、水溫和水質有密切的關系，以每升水中溶解的分子氧的毫克數(shù)表示，即mg/L，可采用碘量法和溶氧儀測定。水中溶解氧含量受到兩種作用的影響：一種是使DO下降的耗氧作用，包括好氧有機物降解的耗氧，生物呼吸耗氧；另一種是使DO增加

27、的復氧作用，主要有空氣中氧的溶解，水生植物的光合作用等。這兩種作用的相互消長，使水中溶解氧含量呈現(xiàn)出時空變化。在20、100kPa下，純水里大約溶解氧9mg/L。在正常情況下地表水中溶解氧量為5-10mg/L，在有風浪時，海水中溶解氧可達14 mg/L，在水藻繁生的水體中，由于光合作用使放氧量增加，也可能使水中的氧達到過飽和狀態(tài)，地下水中一般溶解氧較少，深層水中甚至完全無氧。水中溶解氧的多少，是反映水質好壞的一個重要指標。有些有機化合物在好氧菌作用下發(fā)生生物降解，要消耗水里的溶解氧。如果有機物以碳來計算，根據(jù)C+O2=CO2可知，每12g碳要消耗32g氧氣。當水中的溶解氧值降到5mg/L時，一

28、些魚類的呼吸就發(fā)生困難。水里的溶解氧由于空氣里氧氣的溶入及綠色水生植物的光合作用會不斷得到補充。當水體受到有機物污染，耗氧嚴重，溶解氧得不到及時補充，水體中的厭氧菌就會很快繁殖，有機物因腐敗而使水體變黑、發(fā)臭。 （2）生化需氧量（BOD） 生化需氧量（BOD）：在有溶解氧的條件下，水中可分解的有機物由于好氧微生物的作用分解而無機化，這個過程所需要的氧量。以每升水中有機物生化降解消耗的氧的毫克數(shù)表示，即mg/L。微生物分解有機物的速度和程度同溫度、時間有關、最適宜的溫度是1530，從理論上講，為了完成有機物的生物氧化需要無限長的時間，但是對于實際應用，可以認為反應可以在20天內(nèi)完成，稱為BOD2

29、0，根據(jù)實際經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，經(jīng)5天培養(yǎng)后測得的BOD約占總BOD的7080%，能夠代表水中有機物的耗氧量。為使BOD值有可比性，因而采用在20條件下，培養(yǎng)五天后測定溶解氧消耗量作為標準方法，稱五日生化需氧量，以BOD5表示。 一般有機物在微生物作用下，其降解過程可分為兩個階段，第一階段是有機物轉化為二氧化碳、氨和水的過程，第二階段則是氨進一步在亞硝化細菌和硝化細菌的作用下，轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，即所謂硝化過程。 BOD一般指的是第一階段生化反應的耗氧量。 BOD反映水體中可被微生物分解的有機物總量，以每升水中消耗溶解氧的毫克數(shù)來表示。BOD小于1mg/L表示水體清潔；大于3-4mg/l，表示受到有

30、機物的污染。但BOD的測定時間長；對毒性大的廢水因微生物活動受到抑制，而難以準確測定。能相對地反映出水中的有機物含量，因此也是評價水中有機物含量的重要指標。 （3）化學需氧量（COD） 化學需氧量：是指應用化學方法，通過強氧化劑（如重鉻酸鉀K2Cr2O7，高錳酸鉀KMnO4）氧化水中有機物所需要的氧量，仍以氧的mg/L表示。 化學需氧量測定快速，但使用不同的強氧化劑測得的結果將不同。 當用重鉻酸鉀作強氧化劑時，測得的化學需氧量稱鉻法化學需氧量，記為CODCr。CODCr習慣上稱化學需氧量COD；適用于污染嚴重的水樣和工業(yè)廢水。當用高錳酸鉀作強氧化劑時，測得的化學需氧量稱錳法化學需氧量，記為CO

31、DMn，習慣上稱高錳酸鹽指數(shù)。適用于測定較清潔的水樣。重鉻酸鉀法氧化的實際上是水樣中的還原性物質，既包括有機物，也包括無機性的還原物。因污水中有機物的含量大大多于無機性還原物，因此測得的COD可認為是有機污染的指標。高錳酸鉀法比重鉻酸鉀法簡便快速，但測得的數(shù)值不能代表水中有機物質可被氧化的全部含量。一般情況是，水中的含碳有機物在測定條件下易被高錳酸鉀氧化，而含氮有機物就較難分解。因此，同樣的污水，CODCr值將比CODMn值大得多，如漢江某些監(jiān)測站分析，CODCr為CODMn的34倍。COD與BOD比較，COD的測定不受水質條件限制，測定的時間短。但是COD不能區(qū)分可被生物氧化的和難以被生物氧

32、化的有機物不能表示出微生物所能氧化的有機物量，而且化學氧化劑不僅不能氧化全部有機物，反而會把某些還原性的無機物也氧化了。所以采用BOD作為有機物污染程度的指標較為合適，在水質條件限制不能做BOD測定時，可用COD代替。水質相對穩(wěn)定條件下，COD與BOD之間有一定關系：一般重鉻酸鉀法CODCrBOD5高錳酸鉀法CODMn。 （4）總氮（TN） 氮是僅次于碳、氫、氧的又一生物元素，是形成蛋白質的重要元素，存在于幾乎所有的動植物生命過程中。 污水中的氮有四種，即有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。 總氮（TN）：即是硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮與有機氮這四種含氮量的總和。 凱氏氮：有機氮與氨氮的和。

33、危害：消耗水體中溶解氧；促進藻類等浮游生物的繁殖，形成水華、赤潮；引起魚類死亡，導致水質迅速惡化。 有機氮：以有機化合物形式存在的氮，如蛋白質、氨基酸、肽、尿素、有機胺、硝基化合物等中的氮。 氨氮（NH3-N）：有機氮在好氧微生物作用下，首先轉化為CO2、H2O、NH3或NH4+，其中以以NH3或NH4+形式存在的氮。 亞硝酸鹽氮NO2-N)：氨氮在亞硝酸菌作用下氧化為以NO2-產(chǎn)形式存在的氮化物。 硝酸鹽氮（NO3-N）：以NO2-形式存在的氮化物在硝酸菌作用下繼續(xù)氧化，最終生成以NO3-形式存在的硝酸鹽。 （5）總磷（TP） 磷也是有機物體的一種主要元素。 磷主要來自：人體排泄物、有機磷農(nóng)

34、藥、含磷化肥、合成洗滌劑、牲畜飼養(yǎng)場及含磷工業(yè)廢水。 危害：促進藻類等浮游生物的繁殖，破壞水體耗氧和復氧平衡；使水質迅速惡化，危害水產(chǎn)資源。總磷（總磷（TP)TP)有機磷有機磷有機磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等有機磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等無機磷無機磷磷酸鹽磷酸鹽: :正磷酸鹽正磷酸鹽(PO(PO4 43-3-) )、磷酸氫鹽、磷酸氫鹽(HPO(HPO4 42-2-) ) 、 磷酸二氫鹽（磷酸二氫鹽（H H2 2POPO4 4- - ) ) 、偏磷酸鹽、偏磷酸鹽(PO(PO3 3- -) )聚合磷酸鹽聚合磷酸鹽: :焦磷酸鹽焦磷酸鹽(P(P2 2OO7 74 4) ) 、三磷酸鹽三磷酸鹽(P(P3

35、 3OO10105-5-) ) 、 三磷酸氫鹽三磷酸氫鹽(HP(HP3 3OO9 92-2-) ) （6）酸堿強度pH 水的pH值用來表示水的酸堿強度，它是最常用的水質指標之一。 pH值是溶液中氫離子濃度的負對數(shù)，可用玻璃電極法測定，是一個無因次數(shù)。pH=7時，水溶液為中性；pH7時為堿性。水的用途不同，pH將有不同的要求。如飲用水的pH值必須在6.58.5之間，鍋爐給水的pH值需保持在7.08.5之間等。生物性指標生物性指標 污水中的有機物是微生物的食料，污水中的微生物以細菌與病菌為主。 細菌總數(shù)細菌總數(shù)反映水體受細菌污染的程度，但不能說明污染的來源，必須結合大腸菌群數(shù)來判斷水體污染的來源和安全程度。1ml水樣,在普通瓊脂培養(yǎng)基中經(jīng)37、24 h培養(yǎng)后所生長的細菌菌群總數(shù)。（個/ml） 大腸菌群大腸菌群大腸菌群是最基本的糞便污染指示菌群。大腸菌群的值可表明水體被糞便污染的程度，間接表明有腸道病菌存在的