2011-7-18 1
第五章、水污染及其防治
2011-7-18 2
§ 5-1水资源
一、天然水资源
1.地球上水的总量 —— 14亿 KM3
地球上水的分配比（ %）
地球上的水 ( % )
海水 9 7, 2
淡水 2, 8
淡水的分配 ( % )
冰盖、冰川 7 2
地下水、土壤水 2 2, 4
湖泊、沼泽 0, 3 5
大气 0, 0 4
河流 0, 0 1
2011-7-18 3
二、水循环
1.水的自然循环：
特点：①由降雨量自然循环的大致尺度
②水的性质基本不变
2.水的社会循环
特点：①工业与生活污水的产生与排放是
主 要的污染源
②水的性质不断变化
2011-7-18 4
三、我国水资源的特点
1.我国水资源的概况,
1）水资源的储量：
总的水资源,2.8 万 亿 M
3
地面水径流量 26 10 0 亿 M
3
地下水储量 80 00 亿 M
3
冰山融水量 ( 年 ) 50 0 亿 M
3
2011-7-18 5
2）水资源的主要问题
● 我国水资源人均和亩均水量少；
●水资源在地区分布上很不均匀，水土资
源组合不平衡
●水量年内及年际变化大，水旱灾害频繁
●水土流失严重，许多河流含沙量大；
●我国水资源开发利用各地很不均衡
2011-7-18 6
四、水危机产生的原因
1.自然条件的影响,
●淡水在地球上分布不均
●气候变化的影响
2.城市与工业区集中发展
●世界人口趋向于集中在地球较小部分
的城镇和城市：
41.6%人口集中于占 0.3的土地面积的城镇
●城市及其周围大量建设工业区，集中
用水量很大，超过当地水资源的供水能力
2011-7-18 7
3.水体的污染
● 水体 的概念,系指河流、湖泊、沼泽、水库、
地下水、冰川和海洋等“储水体”的总称 。
水体不仅包括水，而且也包括水中的悬浮物 。
● 水体污染,
①指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水田
中的本地含量和水水体的环境容量；
②从而导致水体的物理特征、化学特征和生物特征发
生不良变化；
③破坏了水中固有的生态系统；
④破坏了水体的功能及其在经济发展和人民生活中的
作用
2011-7-18 8
● 水体的自净作用
①水体的自净作用：简单的解释为 水体受
到废水污染后，逐渐从不洁变清的过程
②环境容量,自然环境包括水环境对污染
物质都具有一定的承受能力。
2011-7-18 9
五,水资源的利用与保护
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 ；
2.回收利用城市污水，开辟第二水源
中水的使用
2011-7-18 10
3.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、湖水水质
●合理利用地下水
4.加强水资源管理
5,增加下水道建设，发展城市污水处理厂
2011-7-18 11
§ 5— 2水污染的防治与控制
一、水质、水质指标与水质标准
A,水质的概念,
是指水与其所含杂质共同表现出来的物理、
化学和生物学的综合特性
B、水质指标,衡量水质的好坏，分为物理性（ 2
小类）、化学性（ 3小类）、生物性三大类 。
2011-7-18 12
1.悬浮物
1） 主要指：沙砾、悬浮固体、漂浮物
2）危害：
●减少阳光对水面的穿透能力，从而衰减了水
面下的光合作用；
●悬浮物的大量存在，堵塞鱼类的腮，导致死
亡；
●可以吸附其他的污染物，进行协同的迁移。
2011-7-18 13
2.生化需氧量（ BOD）
1）定义：在有氧条件下，好氧微生物氧化
分解单位体积水中有机物所消耗的游离
氧的数量。（ mg/1）
2） 是一种间接表示水被有机污染物污
染程度的指标。
3）测定条件：
● 20, 02充足，不搅动
●完全氧化一般为 20天，常用 5天为测定
的标准时间。
BOD5=70%BOD20
2011-7-18 14
3.化学需氧量（ COD）
1） 定义：在酸性条件下能够将有机物氧化为 H20
和 C02，此时所测出的耗氧量 。
2）特点：测定时间短，不受水质限制。 主要作
为工业废水的污染指标 。
3） COD〉 BOD,COD与 BOD的差值可表示不为微生
物降解的有机物 。
。
2011-7-18 15
4.pH值,反映水的酸碱强弱的指标
5.细菌污染指标,一般指大肠杆菌群数
6.有毒物质指标：
1）定义：指达到一定浓度后，对人体健
康、水生生物的生长造成危害的物质。
2）品种繁多，检测内容视具体情况而定
2011-7-18 16
C、主要的水质标准
1,地面水水质标准：（ GB3838-88）地面水水域
分为 5类
● Ⅰ 类：源头水、国家自然保护区
● Ⅱ 类：集中式生活饮用水水源一级保护区、珍
贵鱼类保护区、鱼虾产卵场
● Ⅲ 类：集中式生活饮用水源二级保护区、一般
鱼类保护区及游泳场
● Ⅳ 类：一般工业用水区及人体非直接接触的娱
乐用水区
● Ⅴ 类：农业用水区及一般景观要求水域
2011-7-18 17
2.污水综合排放标准,GB8978-88；分为两类标
准 。
● Ⅰ 类：对人体健康有长远影响的污染物，共 9种
● Ⅱ 类：长远影响小于 Ⅰ 类污染物，共有 20种，依照排
放水域分为 3级标准进行控制 。
3.生活饮用水水质标准,GB5749-85；共考核 35
项。
*制定标准的原则
● 卫生安全可靠
● 化学成分对人无害
● 使用时不致造成其他不良影响 。
4.其他专项用水水质标准
2011-7-18 18
二,水体污染与主要的水体污染源
（一）水体污染
1.定义：
水体因接受过多的杂质而导致其物理、
化学、及生物学特性的改变和水质恶化，
从而影响水的有效利用，危害人体健康的
现象。
2011-7-18 19
2.水污染的危害
? 危害人体健康
? 降低农作物的产量与质量
? 影响渔业生产的产量和质量
? 制约工业发展的危害
? 加速生态环境的退化与破坏
? 造成经济损失
2011-7-18 20
（二）主要的水体污染源
1.点源,指工业污染源和生活污染源。有
季节性和随机性 。
A.工业污水,量大、面广、含污染物多、成分复
杂，在水中不易净化，处理困难。
* 主要特性：
? SS含量高,3000mg/1(max) pH=2-13
? 需氧量高, COD,400-10000mg/1 BOD,200-
5000mg/1
? 有机物一般难于溶解。对微生物起毒害作用
? 温度较高，排入自然水体会引起热污染
? 易燃：常含有低燃点的挥发性液体,如汽油、苯等
? 多种多样有害成分,硫化物、汞、镉、砷等
2011-7-18 21
B.生活污水, 主要是日常洗涤用水，固体物
质含量小于 1%，而且多为无害物质
*主要特性：?
SS含量,200-500mg/1
?BOD,210-600mg/1
?含磷、氮、硫高，含大量合成洗涤剂，并含
有多种微生物（细菌、病原菌等）
2.面源,农村灌溉用水和污水（造成农
药污染、富营养化等 ）
2011-7-18 22
三、主要的水体污染物
1,耗氧有机物（需氧污染物）
1）定义,指生活污水和某些工业废水中所含的碳
水化合物、蛋白质、脂肪等有机化合物，可在微
生物作用下，最终分解为简单的无机物,CO2和
H2O。 分解过程中需要消耗大量的氧 (正常水体含
氧量为 >4mg/l)，故称为耗氧有机物。
2）来源,生活污水、牲畜污水以及食品、造纸、
制革、石化等工业废水
3） BOD>10mg/l (正常为 <3mg/l)
2011-7-18 23
4）危害,大量消耗水中的溶解氧（ DO）
水质变化表现为,
? 水体能见度下降
? 水体发黑、发臭
? 有气体从水中冒出
? 水体表面有浮渣
2011-7-18 24
2,植物营养物,是引起湖泊、河流的富营
养化的主要物质
1）定义,是指促使水中
植物生长，从而加 速水
体富营养化的各种物质，
主要指氮、磷 。
2）来源,
●农田施肥,农业废弃物（植物 杆、牲畜粪便等）
●城市生活污水
●某些工业废水（制革、造纸、肉类加工、炼油）
3）危害：造成 水体的营养化 （ 水体衰老的表现，
多发生在湖泊、水库、海湾内 的流速相对缓慢
的地方 ）。
2011-7-18 25
3.重金属：
1）特点：
●毒性作用大，易引起人们的注意。
●在水体中不能为微生物降解，只能产生各种
形态间的相互转化以及分散和富积 — 在水中进
行迁移。
2）危害：
●氰化物：剧毒，主要来源于电镀废水、化工
厂的含氰废水等
●砷：为积累性中毒物质，主要来源于化工、
有色冶金。
2011-7-18 26
4.农药：
有机毒物的污染，在自然环境
中及常规生物处理中不易被降解。
5.石油
6.酚类化合物
7.酸碱及一般无机盐类
8.放射性物质
9.病原微生物和致癌物质
2011-7-18 27
五、主要的防治技术
1.物理法（一级处理）
A.沉淀法
B.过滤法
C.离心分离法
D.浮选（气浮）法
E.蒸发结晶
G.反渗透法
2011-7-18 28
2.化学法（多为深度处理工艺中采用）
A.混凝法：处理含油废水、染色废水、煤气站废
水
B.中和法
C.氧化还原法：含酚、氰、硫废水的处理
D.电解法：含铬废水
E,取法：有机废水
F.吹脱法：含 CO2,H2S,HCN废水
G.吸附法：有毒废水深度处理
H.电渗析法：应用离子交换膜含粉、氰废水
2011-7-18 29
3.生物法（二级处理，主要去除 BOD）
A.活性污泥法,BOD去除率,90%
B.生物膜,BOD去除率,80-90%
C.生物塘,BOD去除率,75-90%
D.污水灌溉,BOD去除率,80-90%
4.常见的污水处理工艺：
2011-7-18 30
1）水环境功能分区是进行水污染综合防治的依
据
*原则：
●开发利用与保护并重原则
●优先保护原则：针对集中式饮用水源地
●时限性原则
●高功能保护原则
●专业用水保护原则
●经济技术最优原则
●部门协作原则
●可操作性原则
六、水污染综合防治
2011-7-18 31
*方法：
●定性判断法；
●结合水规划进行功能区划分法；
●重点功能区定量计算法
*按功能区控制污染，保护水资源
2011-7-18 32
2）制定水污染综合防治规划
*几项基本原则：
●以经济建设为中心，有利于促进经济与环境
协调发展；
●以合理开发利用水资源为核心，着眼于全过
程控制。通过转变经济增长方式，推行清洁生
产，把污染消除在经济再生产过程中。
●全面规划、突出重点，因地制宜、讲求实效
●坚持综合整治的原则 。
?
2011-7-18 33
3）实行排污许可证制度，对主要污染源逐
步由浓度控制向总量控制过度
●从实际出发确定总量控制目标
●选好发证对象
●控制污水总量
●强化发证后的环境监督管理
● 重视实践经验不断提高水平
2011-7-18 34
4）乡镇企业的水污染防治对策
● 按产业政策调整产业结构，使污染行业
比例降至 15%以下；全部取缔坑式焦炉；
全部淘汰开放式炼磺炉；限制水泥立窑
的形式和规模；淘汰小造纸厂等
●乡镇企业要合理布局，与农业生态系统
组成两性循环的复合生态系统
●对小电镀、小化工、小印染等严加控制
第五章、水污染及其防治
2011-7-18 2
§ 5-1水资源
一、天然水资源
1.地球上水的总量 —— 14亿 KM3
地球上水的分配比（ %）
地球上的水 ( % )
海水 9 7, 2
淡水 2, 8
淡水的分配 ( % )
冰盖、冰川 7 2
地下水、土壤水 2 2, 4
湖泊、沼泽 0, 3 5
大气 0, 0 4
河流 0, 0 1
2011-7-18 3
二、水循环
1.水的自然循环：
特点：①由降雨量自然循环的大致尺度
②水的性质基本不变
2.水的社会循环
特点：①工业与生活污水的产生与排放是
主 要的污染源
②水的性质不断变化
2011-7-18 4
三、我国水资源的特点
1.我国水资源的概况,
1）水资源的储量：
总的水资源,2.8 万 亿 M
3
地面水径流量 26 10 0 亿 M
3
地下水储量 80 00 亿 M
3
冰山融水量 ( 年 ) 50 0 亿 M
3
2011-7-18 5
2）水资源的主要问题
● 我国水资源人均和亩均水量少；
●水资源在地区分布上很不均匀，水土资
源组合不平衡
●水量年内及年际变化大，水旱灾害频繁
●水土流失严重，许多河流含沙量大；
●我国水资源开发利用各地很不均衡
2011-7-18 6
四、水危机产生的原因
1.自然条件的影响,
●淡水在地球上分布不均
●气候变化的影响
2.城市与工业区集中发展
●世界人口趋向于集中在地球较小部分
的城镇和城市：
41.6%人口集中于占 0.3的土地面积的城镇
●城市及其周围大量建设工业区，集中
用水量很大，超过当地水资源的供水能力
2011-7-18 7
3.水体的污染
● 水体 的概念,系指河流、湖泊、沼泽、水库、
地下水、冰川和海洋等“储水体”的总称 。
水体不仅包括水，而且也包括水中的悬浮物 。
● 水体污染,
①指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水田
中的本地含量和水水体的环境容量；
②从而导致水体的物理特征、化学特征和生物特征发
生不良变化；
③破坏了水中固有的生态系统；
④破坏了水体的功能及其在经济发展和人民生活中的
作用
2011-7-18 8
● 水体的自净作用
①水体的自净作用：简单的解释为 水体受
到废水污染后，逐渐从不洁变清的过程
②环境容量,自然环境包括水环境对污染
物质都具有一定的承受能力。
2011-7-18 9
五,水资源的利用与保护
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 ；
2.回收利用城市污水，开辟第二水源
中水的使用
2011-7-18 10
3.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、湖水水质
●合理利用地下水
4.加强水资源管理
5,增加下水道建设，发展城市污水处理厂
2011-7-18 11
§ 5— 2水污染的防治与控制
一、水质、水质指标与水质标准
A,水质的概念,
是指水与其所含杂质共同表现出来的物理、
化学和生物学的综合特性
B、水质指标,衡量水质的好坏，分为物理性（ 2
小类）、化学性（ 3小类）、生物性三大类 。
2011-7-18 12
1.悬浮物
1） 主要指：沙砾、悬浮固体、漂浮物
2）危害：
●减少阳光对水面的穿透能力，从而衰减了水
面下的光合作用；
●悬浮物的大量存在，堵塞鱼类的腮，导致死
亡；
●可以吸附其他的污染物，进行协同的迁移。
2011-7-18 13
2.生化需氧量（ BOD）
1）定义：在有氧条件下，好氧微生物氧化
分解单位体积水中有机物所消耗的游离
氧的数量。（ mg/1）
2） 是一种间接表示水被有机污染物污
染程度的指标。
3）测定条件：
● 20, 02充足，不搅动
●完全氧化一般为 20天，常用 5天为测定
的标准时间。
BOD5=70%BOD20
2011-7-18 14
3.化学需氧量（ COD）
1） 定义：在酸性条件下能够将有机物氧化为 H20
和 C02，此时所测出的耗氧量 。
2）特点：测定时间短，不受水质限制。 主要作
为工业废水的污染指标 。
3） COD〉 BOD,COD与 BOD的差值可表示不为微生
物降解的有机物 。
。
2011-7-18 15
4.pH值,反映水的酸碱强弱的指标
5.细菌污染指标,一般指大肠杆菌群数
6.有毒物质指标：
1）定义：指达到一定浓度后，对人体健
康、水生生物的生长造成危害的物质。
2）品种繁多，检测内容视具体情况而定
2011-7-18 16
C、主要的水质标准
1,地面水水质标准：（ GB3838-88）地面水水域
分为 5类
● Ⅰ 类：源头水、国家自然保护区
● Ⅱ 类：集中式生活饮用水水源一级保护区、珍
贵鱼类保护区、鱼虾产卵场
● Ⅲ 类：集中式生活饮用水源二级保护区、一般
鱼类保护区及游泳场
● Ⅳ 类：一般工业用水区及人体非直接接触的娱
乐用水区
● Ⅴ 类：农业用水区及一般景观要求水域
2011-7-18 17
2.污水综合排放标准,GB8978-88；分为两类标
准 。
● Ⅰ 类：对人体健康有长远影响的污染物，共 9种
● Ⅱ 类：长远影响小于 Ⅰ 类污染物，共有 20种，依照排
放水域分为 3级标准进行控制 。
3.生活饮用水水质标准,GB5749-85；共考核 35
项。
*制定标准的原则
● 卫生安全可靠
● 化学成分对人无害
● 使用时不致造成其他不良影响 。
4.其他专项用水水质标准
2011-7-18 18
二,水体污染与主要的水体污染源
（一）水体污染
1.定义：
水体因接受过多的杂质而导致其物理、
化学、及生物学特性的改变和水质恶化，
从而影响水的有效利用，危害人体健康的
现象。
2011-7-18 19
2.水污染的危害
? 危害人体健康
? 降低农作物的产量与质量
? 影响渔业生产的产量和质量
? 制约工业发展的危害
? 加速生态环境的退化与破坏
? 造成经济损失
2011-7-18 20
（二）主要的水体污染源
1.点源,指工业污染源和生活污染源。有
季节性和随机性 。
A.工业污水,量大、面广、含污染物多、成分复
杂，在水中不易净化，处理困难。
* 主要特性：
? SS含量高,3000mg/1(max) pH=2-13
? 需氧量高, COD,400-10000mg/1 BOD,200-
5000mg/1
? 有机物一般难于溶解。对微生物起毒害作用
? 温度较高，排入自然水体会引起热污染
? 易燃：常含有低燃点的挥发性液体,如汽油、苯等
? 多种多样有害成分,硫化物、汞、镉、砷等
2011-7-18 21
B.生活污水, 主要是日常洗涤用水，固体物
质含量小于 1%，而且多为无害物质
*主要特性：?
SS含量,200-500mg/1
?BOD,210-600mg/1
?含磷、氮、硫高，含大量合成洗涤剂，并含
有多种微生物（细菌、病原菌等）
2.面源,农村灌溉用水和污水（造成农
药污染、富营养化等 ）
2011-7-18 22
三、主要的水体污染物
1,耗氧有机物（需氧污染物）
1）定义,指生活污水和某些工业废水中所含的碳
水化合物、蛋白质、脂肪等有机化合物，可在微
生物作用下，最终分解为简单的无机物,CO2和
H2O。 分解过程中需要消耗大量的氧 (正常水体含
氧量为 >4mg/l)，故称为耗氧有机物。
2）来源,生活污水、牲畜污水以及食品、造纸、
制革、石化等工业废水
3） BOD>10mg/l (正常为 <3mg/l)
2011-7-18 23
4）危害,大量消耗水中的溶解氧（ DO）
水质变化表现为,
? 水体能见度下降
? 水体发黑、发臭
? 有气体从水中冒出
? 水体表面有浮渣
2011-7-18 24
2,植物营养物,是引起湖泊、河流的富营
养化的主要物质
1）定义,是指促使水中
植物生长，从而加 速水
体富营养化的各种物质，
主要指氮、磷 。
2）来源,
●农田施肥,农业废弃物（植物 杆、牲畜粪便等）
●城市生活污水
●某些工业废水（制革、造纸、肉类加工、炼油）
3）危害：造成 水体的营养化 （ 水体衰老的表现，
多发生在湖泊、水库、海湾内 的流速相对缓慢
的地方 ）。
2011-7-18 25
3.重金属：
1）特点：
●毒性作用大，易引起人们的注意。
●在水体中不能为微生物降解，只能产生各种
形态间的相互转化以及分散和富积 — 在水中进
行迁移。
2）危害：
●氰化物：剧毒，主要来源于电镀废水、化工
厂的含氰废水等
●砷：为积累性中毒物质，主要来源于化工、
有色冶金。
2011-7-18 26
4.农药：
有机毒物的污染，在自然环境
中及常规生物处理中不易被降解。
5.石油
6.酚类化合物
7.酸碱及一般无机盐类
8.放射性物质
9.病原微生物和致癌物质
2011-7-18 27
五、主要的防治技术
1.物理法（一级处理）
A.沉淀法
B.过滤法
C.离心分离法
D.浮选（气浮）法
E.蒸发结晶
G.反渗透法
2011-7-18 28
2.化学法（多为深度处理工艺中采用）
A.混凝法：处理含油废水、染色废水、煤气站废
水
B.中和法
C.氧化还原法：含酚、氰、硫废水的处理
D.电解法：含铬废水
E,取法：有机废水
F.吹脱法：含 CO2,H2S,HCN废水
G.吸附法：有毒废水深度处理
H.电渗析法：应用离子交换膜含粉、氰废水
2011-7-18 29
3.生物法（二级处理，主要去除 BOD）
A.活性污泥法,BOD去除率,90%
B.生物膜,BOD去除率,80-90%
C.生物塘,BOD去除率,75-90%
D.污水灌溉,BOD去除率,80-90%
4.常见的污水处理工艺：
2011-7-18 30
1）水环境功能分区是进行水污染综合防治的依
据
*原则：
●开发利用与保护并重原则
●优先保护原则：针对集中式饮用水源地
●时限性原则
●高功能保护原则
●专业用水保护原则
●经济技术最优原则
●部门协作原则
●可操作性原则
六、水污染综合防治
2011-7-18 31
*方法：
●定性判断法；
●结合水规划进行功能区划分法；
●重点功能区定量计算法
*按功能区控制污染，保护水资源
2011-7-18 32
2）制定水污染综合防治规划
*几项基本原则：
●以经济建设为中心，有利于促进经济与环境
协调发展；
●以合理开发利用水资源为核心，着眼于全过
程控制。通过转变经济增长方式，推行清洁生
产，把污染消除在经济再生产过程中。
●全面规划、突出重点，因地制宜、讲求实效
●坚持综合整治的原则 。
?
2011-7-18 33
3）实行排污许可证制度，对主要污染源逐
步由浓度控制向总量控制过度
●从实际出发确定总量控制目标
●选好发证对象
●控制污水总量
●强化发证后的环境监督管理
● 重视实践经验不断提高水平
2011-7-18 34
4）乡镇企业的水污染防治对策
● 按产业政策调整产业结构，使污染行业
比例降至 15%以下；全部取缔坑式焦炉；
全部淘汰开放式炼磺炉；限制水泥立窑
的形式和规模；淘汰小造纸厂等
●乡镇企业要合理布局，与农业生态系统
组成两性循环的复合生态系统
●对小电镀、小化工、小印染等严加控制
