環(huán)導(dǎo)知識(shí)點(diǎn)水資源利用和保護(hù)

1、1.水危機(jī)產(chǎn)生的原因2.化學(xué)需氧量（ COD）生化需氧量（BOD）3.水中 DO 隨呼吸、光合和再充氣作用、有機(jī)物氧化作用BOD54.BOD余BOD總ektBOD用BOD總(1ekt)BOD總1 ekt5.氧垂曲線（河流的自凈規(guī)律）6.植物營(yíng)養(yǎng)物天然水中過量的植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要來源（三個(gè)）7.富營(yíng)養(yǎng)化的危害8.富營(yíng)養(yǎng)化的防治9.重金屬、酚類化合物、氰化物10.廢水處理技術(shù)分類、典型應(yīng)用11.水資源的利用與保護(hù)思考題與習(xí)題1） 什么叫水資源 ?它由哪幾部分水組成?世界和我國(guó)的水資源數(shù)量多少?2） 利用寒暑假調(diào)查你所在城市和地區(qū)的水資源的消耗與供應(yīng)情況，并繪成圖表， 并提出合理利用與保護(hù)的設(shè)想。3）

2、 試分析世界和我國(guó)水資源的利用情況。4） 試述如何合理利用和保護(hù)水資源。5） 水體的含義是什么?什么叫水體污染 ?什么叫水體自凈？6） 用哪些指標(biāo)表示污水的水質(zhì)?7） 水體的主要污染源和主要污染物是哪些?8） 什么叫水體的富營(yíng)養(yǎng)化?水體富營(yíng)養(yǎng)化有何危害?9） 什么叫赤潮 ?發(fā)生赤湖的基本條件是什么?10） 我國(guó)赤潮危害的狀況如何?11）生活污水中主要有哪些污染物？水資源的特性1）資源的循環(huán)性2）儲(chǔ)量的有限性3）時(shí)空分布的不均勻性4）利用的多樣性水對(duì)人類和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要作用1）水是生命之源2）水是農(nóng)業(yè)的命脈3）水是工業(yè)的血液4）水是城市發(fā)展繁榮的基本條件5）水對(duì)調(diào)節(jié)自然環(huán)境有特殊作用世界水資

3、源的利用情況世界水資源面臨的問題1）水量短缺嚴(yán)重，供需矛盾尖銳2）水源污染嚴(yán)重， “水質(zhì)型缺水”突出水危機(jī)產(chǎn)生的原因1）自然條件影響2）城市與工業(yè)區(qū)集中發(fā)展3）水體的污染水體有二個(gè)含義：一般是指河流、湖泊、沼澤、水庫(kù)、地下水、海洋的總稱；在環(huán)境學(xué)領(lǐng)域中則把水體當(dāng)作包括水中的懸浮物、溶解物質(zhì)、底泥和水生生物等完整的生態(tài)系統(tǒng)或完整的綜合自然體來看。水體還可按類型和區(qū)域劃分。按類型可劃分如下：（ 1）海洋水體?（ 2）陸地水體地表水體 河流、湖泊等；地下水體污水水質(zhì)指標(biāo)主要有下列幾項(xiàng)：（1）懸浮物： 是指污水中呈固體狀的不溶解物質(zhì)， 它是水體污染基本指標(biāo)之一。 （渾濁度）（2）廢水中有機(jī)物濃度也是一

4、個(gè)重要的水質(zhì)指標(biāo)。由于有機(jī)物的組成比較復(fù)雜，要想分別測(cè)定各種有機(jī)物的含量比較困難，一般采用下面幾個(gè)指標(biāo)來表示有機(jī)物的濃度：生物化學(xué)需氧量，簡(jiǎn)稱生化需氧量，用BODbiochemical oxygen demand ）表示， BOD 表示水中的有機(jī)污染物經(jīng)微生物分解所需的氧量（單位體積的污水所消耗的氧量，mg/L ）。生化需氧量越高，表示水中需氧有機(jī)物質(zhì)越多。 化學(xué)需氧量（ chemical oxygen demand ， COD），即用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時(shí)所需的氧量。 COD 越高，表示有機(jī)物質(zhì)越多。 目前常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀或高錳酸鉀。以高錳酸鉀作氧化劑時(shí)，測(cè)得的值也稱耗氧量

5、?？傆袡C(jī)碳（ total organic carbon ，TOC），表示污水中有機(jī)污染物的總含碳量。 總需氧量（ total oxygen demand ，TOD），有機(jī)物主要是由碳（C）、氫（ H）、氮（ N）、硫（ S）等元素組成的，當(dāng)有機(jī)物被完全氧化時(shí)，C、H、 N、S 分別被氧化為CO2、 H2O、NO2和 SO2，此時(shí)的需氧量稱為總需氧量。?3） pH 值。4）污水的細(xì)菌污染指標(biāo)。在水處理工程中，用兩種指標(biāo)表示水體被細(xì)菌污染的程度：1mL 水中細(xì)菌 (雜茵 )總數(shù)。水中大腸菌的多少。（5）污水中有毒物質(zhì)指標(biāo)。1.點(diǎn)源1） .工業(yè)廢水懸浮物質(zhì)含量高3 需氧量高(3)pH 值變化幅度大溫

6、度較高易燃多種多樣的有害成分2） .生活污水指居民在日常生活活動(dòng)中所產(chǎn)生的廢水懸浮物質(zhì)較低屬于低濃度有機(jī)廢水呈弱堿性含氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較多含有多種微生物2.非點(diǎn)源以較大范圍形式排放污染物而造成水體污染的發(fā)生源。面源污染主要指農(nóng)田徑流排水，具有面廣、分散、難于收集、難于治理的特點(diǎn)。農(nóng)業(yè)灌溉用水量約占全球總用水量的 70%左右，農(nóng)田徑流排水已成為天然水體的主要污染來源之一。（三）水體中的主要污染物1）需氧污染物生活污水和某些工業(yè)廢水中所含的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪和木質(zhì)素等有機(jī)化合物可在微生物作用下最終分解為簡(jiǎn)單的無機(jī)物質(zhì)， 這些有機(jī)物在分解過程中需要消耗大量的氧氣，故被稱之為需氧污染物。2）植物

7、營(yíng)養(yǎng)物所謂植物營(yíng)養(yǎng)物主要是指氮、磷、鉀、硫及其化合物。在地表水中，氮化合物（ NH4+、 NO2-、 NO3-）的總量一般 不超過百分之幾至十分之幾mg/L ，磷化合（ H2PO4-1、HPO4-2 等）的數(shù)值也大致在這個(gè)范圍內(nèi)。水體富營(yíng)養(yǎng)化 ：一般講，總磷超過 20mg/m3，或無機(jī)氮超過 300mg/m3，即可認(rèn)為水體處于富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)魚類和人體健康的主要危害如下：藻類繁殖引起死魚。 硝酸鹽超過一定量時(shí)有毒性，亞硝酸鹽又能在人體內(nèi)與腫胺合成亞硝胺，有使人得癌癥、生畸胎和影響遺傳得危險(xiǎn)。（二）富營(yíng)養(yǎng)化的危害1.造成感官污染 2.引起水質(zhì)惡化 3.減少魚類活動(dòng)的空間 4.藻類分解的有

8、害物質(zhì)傷害水生生物 5.消耗水中的溶解氧，嚴(yán)重影響魚類生存 6.破壞水生生態(tài)系統(tǒng)平衡 7.引起水體老化3）重金屬：水中汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等重金屬污染物最主要的特性是： 在水體中不能被微生物降解， 而只能發(fā)生各種形態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化， 以及分散和富集的過程。 這些過程統(tǒng)稱為金屬遷移。 重金屬在水體中的遷移主要是下列物理化學(xué)作用。沉淀作用。吸附作用 此外還有氧化還原作用 (如三價(jià)鉻被氧化為六價(jià)鉻，六價(jià)鉻毒性遠(yuǎn)大于三價(jià)鉻 )、絡(luò)合作用等。從毒性和對(duì)生物體、人體的危害方面看，重金屬的污染有三個(gè)特點(diǎn)： 在天然水體中只要有微量濃度即可產(chǎn)生毒性效應(yīng)，一般重金屬產(chǎn)生毒性的范圍大致在l10mg/L ，毒性

9、較強(qiáng)的金屬如汞、鎘產(chǎn)生毒性的濃度范圍在0.01 0.001mg/L 。 通過食物鏈的生物放大作用，重金屬可以在較高級(jí)生物體內(nèi)成千、成萬倍地富集，然后通過食物進(jìn)入人體，在人體某些器官中積累造成慢性中毒。水體中的某些重金屬可在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的金屬化合物，如汞的甲基化(無機(jī)汞在水環(huán)境或魚體內(nèi)由微生物的作用轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的有機(jī)汞，又叫甲基汞)。4）農(nóng)藥5）石油6）酚類化合物水體中酚的來源主要是冶金、煤氣、煉焦、石油化工、塑料等工業(yè)排放的含酚廢水。根據(jù)酚在水中對(duì)人的感官影響，一般規(guī)定飲用水揮發(fā)酚濃度為0.001mg/L ，水源水中的最大容許濃度可以是 0.002mg/L ，地面水最高容許濃

10、度為0.01mg/L 。（7）氰化物水體中氰化物主要來自化學(xué)、電鍍、煤氣、煉焦等工業(yè)排放的含氰廢水。有較強(qiáng)的自凈作用，天然水體中氰化物的凈化過程主要有兩個(gè)途徑。一個(gè)是揮發(fā)排出，即通過下述反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓳]發(fā)的氰酸：CN- CO2+H2O=HCN+HCO3-這一過程的凈化量可以占到水體對(duì)氰化物總自凈量的90左右。另一過程是氧化分解(即生物化學(xué)氧化 )：微生物2CN- O22CNO-進(jìn)一步氧化為亞硝酸CNO- 2H2ONH4+ CO32-（8）酸堿及一般無機(jī)鹽類酸性廢水主要來自礦山排水、冶金和金屬加工酸洗廢水。堿性廢水主要來自堿法造紙、人造纖維、制堿、制革等工業(yè)廢水。（9）放射性物質(zhì)大多數(shù)水體在自然狀

11、態(tài)下都有極微量的放射性。第二次世界大戰(zhàn)后，由于原子能工業(yè)，特別是核電站的發(fā)展，水體的放射性日益增高。放射性物質(zhì)主要來源有三個(gè)途徑：核電站的迅速增多，必然會(huì)帶來放射性污染問題。核武器的試驗(yàn)，主要是大氣中放射性塵埃的降落和地面徑流。放射性同位素在化學(xué)、冶金、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等部門的廣泛應(yīng)用，隨污水排入水體。放射性污染物質(zhì)的危害：放射性物質(zhì)可由大氣進(jìn)入海洋，現(xiàn)在世界任何海區(qū)均可測(cè)出鍶90 和銫 137，北半球高于南半球。污染水體的最危險(xiǎn)放射性物質(zhì)有鍶90、銫 137 等。這些物質(zhì)半衰期長(zhǎng)，可引起遺傳變異或癌癥。有時(shí)放射性物質(zhì)在水環(huán)境中雖然不多但能經(jīng)水生食物鏈而富集。（10）病原微生物和致癌物水體中病原微生

12、物主要來自生活污水和醫(yī)院廢水，制革、 屠宰、洗毛等工業(yè)廢水、以及牧畜污水。病原微生物有三類：病菌 可以引起疾病的細(xì)菌。病毒 一般沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但有遺傳、變異、共生、干擾等生命現(xiàn)象的微生物。寄生蟲 動(dòng)物寄生物的總稱。我國(guó)水資源的特點(diǎn)及存在的主要問題1、特點(diǎn)1）水資源總量較豐富，但人均和地均擁有量少2）水資源時(shí)空分布不均勻，水土資源配置不平衡3）水資源年際、年內(nèi)變化大，水旱災(zāi)害頻繁我國(guó)水資源量的年際差別懸殊和年內(nèi)變化劇烈，是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不穩(wěn)定、水旱災(zāi)害頻繁的根本原因。4）雨熱同期是我國(guó)水資源的優(yōu)點(diǎn)雨熱同期：水資源和熱量的年內(nèi)變化具有同步性。每年 3-5 月后，氣溫持續(xù)上升，雨季也大體上在這個(gè)時(shí)候來臨，水分、熱量條件的同期有利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)。5）水土流失嚴(yán)重，許多河流含沙量大在中國(guó)黃河中游及支流出現(xiàn)每立方米數(shù)百千克至1000 千克以上的高含沙水流，6）我國(guó)水資源開發(fā)利用各地很不平衡水資源的利用與保護(hù)1 提高水的利用效率，開辟第二水源1）降低工業(yè)用水量，提高水的重復(fù)利用率（80-90%）2）減少農(nóng)業(yè)用水，實(shí)行科學(xué)灌溉3）回收利用城市污水，開辟第二水源2 調(diào)節(jié)水源流量，增加可靠供水?1）建造水庫(kù)?2）跨流域調(diào)水?3）地下蓄水?4）海水淡化?5）托移冰山?6）恢復(fù)河、湖水質(zhì)