第三節(jié)水體污染源和污染物課件

第三節(jié)

水體污染源和污染物水體是江河湖海、地下水、冰川等的總稱，是被水覆蓋地段的自然綜合體。不僅包括水，也包括水中溶解物質(zhì)、懸浮物、底泥、水生生物等。水與水體是兩個(gè)緊密聯(lián)系又有區(qū)別的概念。第四節(jié)

水體的污染、自凈和轉(zhuǎn)歸水體污染

當(dāng)進(jìn)入水體的污染物質(zhì)的量超過了水體的自凈能力，使水、水體底質(zhì)的理化特性和水環(huán)境的生物特性、組成等發(fā)生改變，從而影響水的使用價(jià)值，造成水質(zhì)惡化，乃至危害人體健康或破壞生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)象。一、水體污染的主要來源工業(yè)廢水生活污水大量有機(jī)物微生物富營(yíng)養(yǎng)化農(nóng)業(yè)廢水化肥農(nóng)藥抗生素其他垃圾堆放固體廢棄物海洋石油污染二、水體污染物物理性污染物熱廢水30~50m3/s（100萬千瓦）放射性污染化學(xué)性污染物重金屬有機(jī)物：苯、酚、石油及其制品等日用化學(xué)品及藥品生物性污染物大量病原體藻類繁殖導(dǎo)致藻毒素污染二、水體污染物

引起水體污染的物質(zhì)叫水體污染物.從化學(xué)的角度來分，水體污染物有以下幾類:物理性污染熱污染放射污染表觀污染化學(xué)性污染生物性污染病原體污染真菌污染藻類污染一、各種水體的污染特點(diǎn)（一）河流河流污染程度取決于徑污比（徑流量和污水量比值）；河水混合能力強(qiáng)；河流污染影響范圍大。一、各種水體的污染特點(diǎn)（二）湖泊、水庫(kù)水面寬闊，流速緩慢，沉淀作用強(qiáng)，混合能力差；污染物易于沉積于水底；水的復(fù)氧作用弱，對(duì)有機(jī)質(zhì)的自凈能力差。容易產(chǎn)生水體富營(yíng)養(yǎng)化（eutrophication），水體出現(xiàn)水華（waterbloom）特點(diǎn)污染源多持續(xù)性強(qiáng)擴(kuò)散范圍廣難以控制危害：海洋植物、魚類、富集作用--其他動(dòng)物海洋污染的特點(diǎn)一、各種水體的污染特點(diǎn)（三）地下水不易被污染，污染后難自凈；（四）海洋污染源多樣污染物難以轉(zhuǎn)移出去，容易形成持續(xù)污染污染物隨海洋水體運(yùn)動(dòng)可大范圍擴(kuò)散太平洋上的垃圾島我國(guó)水污染的特征（一）污染不斷加劇，水質(zhì)惡化日趨嚴(yán)重2010年廢水排放量：617.3億噸，2006年，517億。七大水系：富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，I-Ⅲ類59.9%26個(gè)重點(diǎn)監(jiān)控湖泊：75%富營(yíng)養(yǎng)化，總氮、總磷、COD，太湖、巢湖、滇池污染最重。劣V類水質(zhì)湖泊10個(gè)。海洋：南海、黃海良好，渤海東海差。2006年

近海污染（二）各流域水體自南向北水質(zhì)逐漸變差

微山湖被污染，漁民無可奈何（三）湖泊水庫(kù)水體富營(yíng)養(yǎng)化不容輕視

中國(guó)水污染嚴(yán)重全國(guó)水污染狀況相當(dāng)嚴(yán)重（水利部）。被檢測(cè)評(píng)價(jià)的全國(guó)近10萬公里長(zhǎng)的河流中，被污染河長(zhǎng)已經(jīng)占半數(shù)，其中有4萬公里不符合漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，2400公里河長(zhǎng)魚蝦絕跡，一些大中城市的中小河流已變成排污河，90%以上城市水域污染嚴(yán)重。主要湖泊的26%已達(dá)到富營(yíng)養(yǎng)化，嚴(yán)重威脅供水安全和漁業(yè)生產(chǎn)。東海廢電池污染：500萬電池誤入海中

農(nóng)業(yè)部東海區(qū)漁政漁港監(jiān)督管理局新近提供的信息稱，中國(guó)東海區(qū)每年約有500萬節(jié)漁用干電池被棄在海中。這些干電池被海水不斷侵蝕，腐蝕，其中的金屬被逐漸析出，對(duì)海洋環(huán)境造成危害。二、水體污染的自凈及其機(jī)制（一）水體的自凈作用水體自凈（self-purification）：污染物在進(jìn)入天然水體后，通過物理、化學(xué)和生物因素的共同作用，使污染物的總量減少或濃度降低，曾受污染的天然水體部分或完全地恢復(fù)原狀。有機(jī)物的自凈過程：有機(jī)物氧化分解生物化學(xué)氧化分解硝化含氮有機(jī)物有機(jī)物自凈過程易被氧化有機(jī)物？化學(xué)氧化分解生物化學(xué)氧化分解？水溫、有機(jī)物濃度、微生物種類和數(shù)量；BOD5含氮有機(jī)物硝化（二）水體自凈過程的特征污染物濃度總體呈趨勢(shì)降低；多數(shù)污染物會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒或低毒的物質(zhì)；重金屬逐步轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苡谒奈镔|(zhì)或進(jìn)入食物鏈；復(fù)雜的有機(jī)物最終會(huì)變?yōu)镃O2和水；不穩(wěn)定的污染物會(huì)變?yōu)榉€(wěn)定的物質(zhì)；水中溶解氧在自凈過程初期會(huì)急劇降低，慢慢回升；嚴(yán)重污染時(shí)，破壞生態(tài)系統(tǒng)，其后會(huì)慢慢恢復(fù)。（三）水體自凈的基本原理1.物理凈化作用污染物通過稀釋、混合（mixing）、沉淀（sedimentation）、揮發(fā)（volatile），使?jié)舛冉档汀；旌希何鬯c水體水的彼此分散。吸附沉淀：污染物因重力作用、物理化學(xué)性質(zhì)變化以及被水體懸浮物吸附而沉于水底。但河水?dāng)_動(dòng)時(shí)可能會(huì)造成二次污染。揮發(fā)：污水中的揮發(fā)組分因揮發(fā)而使其在水體中的濃度降低2.化學(xué)凈化作用氧化還原：如Fe2+被水中溶解氧氧化而最終變成了Fe(OH)3↓酸堿反應(yīng)：如漓江中的HCO3－遇到Ca2+而沉淀；硫酸鹽遇到石灰石。吸附與凝聚：懸浮泥沙及膠體因吸附各種離子后凝并而沉淀。3、生物凈化：通過河流、湖泊、水庫(kù)等水體中生存的細(xì)菌、真菌、藻類、水草、原生動(dòng)物、貝類、昆蟲幼蟲、魚類等的代謝作用分解水中污染物。使其數(shù)量減少，直至消失的過程。生物凈化是水體自凈的主要途徑?？勺鳛槲鬯幚淼幕驹?，加以利用。有機(jī)物、重金屬、微生物的凈化四、水體污染物的轉(zhuǎn)歸：污染物的遷移(transport)：污染物從一點(diǎn)轉(zhuǎn)移到另一點(diǎn)，從一種介質(zhì)轉(zhuǎn)移到另一種介質(zhì)的過程。空間位置的相對(duì)移動(dòng)生物富集：bioenrichment

指某些生物不斷從環(huán)境中攝取濃度極低的污染物，在體內(nèi)逐漸聚集，使該物質(zhì)在生物體內(nèi)達(dá)到相當(dāng)高、甚至引起其他生物或人中毒的濃度。生物放大：biomagnification

由于各級(jí)生物個(gè)體的生物富集作用，使污染物在食物鏈的高端生物體內(nèi)比低端生物體內(nèi)逐漸增加、放大。指不同生物個(gè)體，絕對(duì)量和濃度均可。兩個(gè)概念：污染物的轉(zhuǎn)化（transformation）：污染物在水環(huán)境中所發(fā)生的物理、化學(xué)、光轉(zhuǎn)化和生物學(xué)作用。污染物改變了形態(tài)或分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，以致污染物的化學(xué)性質(zhì)、毒性及生態(tài)效應(yīng)發(fā)生改變。農(nóng)藥（有機(jī)氯農(nóng)藥）的濫用造成全球性水源污染，從珠穆朗瑪峰到南極、北極的積雪水中都能檢測(cè)到有機(jī)氯農(nóng)藥。

表2滴滴涕在食物鏈中富集作用食物鏈滴滴涕含量（ppm）濃縮倍數(shù)水0.00003

浮游生物0.041300倍小魚體內(nèi)0.51.7萬倍大魚體內(nèi)2.06.7萬倍水鳥體內(nèi)25.088.3萬倍警示：水體資源的輕微污染會(huì)引發(fā)危害更大的環(huán)境災(zāi)害；長(zhǎng)期殘留的脂溶性化學(xué)物質(zhì)具有極大的生物放大作用；位于食物鏈最高端的人類將是環(huán)境污染的最大受害者。小結(jié)：各種水體的污染特點(diǎn)：水體富營(yíng)養(yǎng)化水體污染的自凈：概念、機(jī)制、特征水體污染物的轉(zhuǎn)歸：遷移、轉(zhuǎn)化的衛(wèi)生學(xué)意義思考題：不同水體污染特點(diǎn)？你如何看待我國(guó)水環(huán)境污染狀況？水體污染物轉(zhuǎn)歸主要方式？DDT毒性、轉(zhuǎn)歸特點(diǎn)。第五節(jié)

水體污染的危害水污染可能導(dǎo)致這些疾病癌癥：亞硝酸化合物、三氯甲烷、藻毒素等肝病：工業(yè)廢水及農(nóng)藥所含的毒性有機(jī)物、重金屬等結(jié)石：高硬度的地下水心血管：高含量的無機(jī)鹽癡呆癥：金屬鋁、汞等骨骼癥：重金屬鎘造血系統(tǒng)疾?。褐亟饘賰?nèi)分泌紊亂：毒性有機(jī)物、高含量的無機(jī)鹽、重金屬等一、生物性污染帶來的危害生物性病原體的污染危害來源：生活污水、醫(yī)院廢水、人畜糞便污染、屠宰業(yè)廢水、皮革與食品加工廢水等。種類：致病細(xì)菌，病毒，寄生蟲危害：每年帶來500萬死亡，180萬人死于腹瀉，造成數(shù)百萬霍亂患者。事件：上海市甲肝爆發(fā)，1988年，29萬人美國(guó)威斯康星州賈地鞭毛蟲污染隱孢子蟲無染(二)藻類毒素：微囊藻毒素（microcystin,MC）:來源：藍(lán)藻（？約2000種，中國(guó)已有記錄的約900種。約75%淡水產(chǎn)）、淡水藻類銅綠微囊藻(microcystisaeruginosa)接觸方式：貝類富集、直接接觸、飲用等

七肽單環(huán)化合物，包括γ-D-谷氨酸,D-丙氨酸,D-赤-β甲基天冬氨酸,N-甲基脫氫丙氨酸和一個(gè)特殊的含20個(gè)碳原子的氨基酸,(2S,3S,8S.9S)-3-氨酸-9-甲氨酸-2,6,8-三甲基-10-苯癸-4E,6E-二烯酸。另外在環(huán)狀結(jié)構(gòu)2、4位置上的兩個(gè)L-氨基酸是不同的,(分別用X和Z標(biāo)明),不同氨基酸簡(jiǎn)單字母的縮寫被用來區(qū)別不同的微囊藻毒素,例如,在這些位置是亮氨酸和精氨酸,簡(jiǎn)稱為MC-LR。由于在這兩個(gè)位置的氨基酸的不同,微囊藻毒素的種類較多。MC-LR毒性：機(jī)制之一：主要靶器官是肝臟，它能抑制蛋白磷酸脂酶1(PP1)和2A(PP2A)的活性，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)過磷酸化，繼而影響與細(xì)胞生長(zhǎng)有關(guān)的基因表達(dá)，如調(diào)節(jié)與細(xì)胞凋亡有關(guān)的癌基因Bc1_2和抑癌基因Bax的表達(dá)，使肝細(xì)胞的凋亡受阻，一些DNA受損的肝細(xì)胞逃避機(jī)體的細(xì)胞凋亡機(jī)制而成為快速增殖的細(xì)胞，從而使細(xì)胞生長(zhǎng)失控，引發(fā)肝腫瘤；最強(qiáng)肝臟腫瘤促進(jìn)劑。流行病學(xué)研究：是肝癌的主要危險(xiǎn)因素之一。急、慢性中毒動(dòng)物：治理：較強(qiáng)熱穩(wěn)定性：常規(guī)凈化和家庭煮沸不能消除和減輕其毒性，增加制水成本、降低安全性；可被活性碳吸收；藍(lán)藻等藻類是鰱魚的食物

（二）化學(xué)性污染的危害（一）酚類化合物：概念：指芳香烴中苯環(huán)上的氫原子被羥基取代生成的化合物。單元苯酚、多元苯酚；揮發(fā)苯酚、不揮發(fā)苯酚。來源：天然水含微量；重要工業(yè)原料：自然界的酚類有2000多種。多數(shù)有臭味兒，可溶于水污染方式：生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用毒性：人體：細(xì)胞原漿毒物：皮膚粘膜刺激腐蝕作用、抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)、損害肝腎功能等。急性中毒為主：大量出汗、肺水腫、黑尿（苯酚尿）、肝及造血系統(tǒng)損害內(nèi)分泌干擾作用：通過食物鏈進(jìn)入機(jī)體環(huán)境：水的感官性狀、漁業(yè)生產(chǎn)、影響水體自凈多氯聯(lián)苯

（polychlorinatedbiphenyls,PCBs）:是聯(lián)苯苯環(huán)上的氫原子為氯所取代而形成的一類含氯有機(jī)化合物。是人工合成有機(jī)物。性質(zhì)：耐酸堿、耐腐蝕；穩(wěn)定性、絕緣性、耐熱性、不燃性來源：廣泛；水體：食物鏈—持久性有機(jī)污染物（persistentorganicpollutants,POPs）？PCBs危害典型環(huán)境雌激素樣污染物，拮抗雄激素睪酮作用通過食物鏈在體內(nèi)蓄積其他通過胎盤和乳汁進(jìn)入胎兒或嬰兒胚胎原始性腺形成期，引起生殖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改變子代的發(fā)育及出生后行為異常干擾雄激素體內(nèi)代謝，直接影響睪丸生精功能直接影響雌性生殖系統(tǒng)發(fā)育和功能人類可能致癌物慢性健康效應(yīng)對(duì)水生生物毒性較大（三）鄰苯二甲酸酯（PAE）用途廣泛生物蓄積性高在水體中生物半減期3.5年多數(shù)PAE急性毒性低具有較強(qiáng)的雄性生殖毒性靶器官：睪丸三、物理性污染的危害：熱污染水溫每升高100C，化學(xué)反應(yīng)的速率約增加一倍，水中有毒化學(xué)物質(zhì)的毒性也隨之增加。降低溶解氧，改變?cè)恤~類種群，加劇富營(yíng)養(yǎng)化。藻類繁殖加速增加水中懸浮物的沉降速度放射性污染

第六節(jié)

水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系：六類三級(jí)水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、水環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、水環(huán)境基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、水監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)、水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）：主要指標(biāo):水溫、pH值、五日生化需氧量、溶解氧、糞大腸菌群、有害物質(zhì)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

GB3838-2002標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目：109項(xiàng)，基本項(xiàng)目24項(xiàng)。水溫：周升溫≤1oC，降溫≤2oCPH：6~9BOD5：3mg/L溶解氧：7.5mg/L，≤2mg/L糞大腸菌群：有害物質(zhì)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制訂原則：防止通過地面水傳播疾?。环乐雇ㄟ^地面水引起急性、慢性中毒及遠(yuǎn)期效應(yīng)；保證地面水感官性狀良好；保