1
8 水资源与水污染防治
8.1 水资源与水循环
8.2 水体污染
8.3 水体污染防治
2
咸水
97.5%
地球总水量 13.9亿立方千米，三分之二被水覆盖
2.5%
冰帽和冰川
地下水
易得的江河湖
淡水不到总淡
水量 1%
中国水资源问题：南多北少，东多西少、时多时少、
总量多人均少亩均少
水资源
3
地球上每年降水量 40
万立方千米，占总水量
0.03%，约 1/4强降落到陆
地，其中 56%蒸发和蒸腾，
34%形成地面径流,10%
下渗补给地下水。
由自然力促成的水循环
称为水的自然循环。自
然界中的水在太阳照射
和地心引力等作用下不
停流动和转化，通过蒸
发、降水、径流和渗透
等方式循环不止。
4
水的社会循环
由人的因素促成的水循环，称为水的社
会循环。人类为了满足生活和生产的需要，
不断取用天然水体中的水，经过使用，一部
分天然水被消耗，但绝大部分却变成生活污
水和生产废水排放，重新进入天然水体。在
社会循环中，水质不断发生变化，其污染程
度随用水性质、方式而变。
5
水
的
循
环
示
意
图
地面水
降水 海洋
蒸发地下渗流地面径流
蒸发
给水
工业 农业
新陈代谢 生活和商业
产品用水
冷却用水 灌溉
废水
收集
处理
处置
地面水 地下水
回用水
6
7
淡水
生命的甘露 1
请看录像片：
8
天然水质
自然界中无纯水。水质，即水的品
质，是指水与其中所含杂质共同表现出
来的物理学、化学和生物学的综合特性。
按其在水中存在状态，水中杂质可
分为三类：悬浮物质、溶解物质和胶体
物质。
9
水体的概念
在环境学上注意区分水与水体的概念！
在环境学上把水体当作包括水中的悬浮物、
溶解物质、胶体物质、底泥和水生生物等完整
的生态系统或完整的综合自然体来看。
水体可按类型和区域划分。按类型分海洋
水体和陆地水体，陆地水体又分地表水体 (河
流、湖泊等 )和地下水体。按区域分，如长江、
黄河、太湖等，是指不同的被水覆盖的地段。
10
水体自净
污染物质进入天然水体后，由于一系
列物理、化学及生化的共同作用，会使
污染物在水中的浓度降低，称为水体自
净。包括：物理净化 (扩散、稀释、沉淀、
挥发 )、化学净化 (分解、氧化还原、凝聚、
吸附、酸碱中和 )和生物净化。
11
水体污染
排入水体的污染物使该物质在水体中的含
量超过了水体的本底含量和水体的自净能力，
从而破坏了水体原有用途。
天然污染源和人为污染源 。
主要污染源有工业废水、矿山废水和生活
污水等，通过排水管道集中排出，称为 点源；
农田排水及地表径流是分散地、成片地排入水
体，其中往往含化肥、农药、石油及其他杂质，
形成 面源 污染。
泣血的生命水 黑海的污染 1
12
水体污染分类
按污染物物理状态分,颗粒状、胶体状和
溶解状污染物。
按污染性质分,化学性污染、物理性污染、
生物性污染。
按污染的特征分为,无机无毒物、无机有
毒物、有机无毒物、有机有毒物、其他
污染物
13
无机无毒物
? 颗粒状无机物
? 酸碱及无机盐,pH<6 or pH>9 废水
? 植物营养物,N,P 等。
黑海污染 2
14
无机有毒物
直接引起人体及生物毒性反应，有明显的
累积性，可通过食物链富集。
? 非金属毒性物,氰化物,砷 (As)、硒 (Se)、
氟 (F)、硫 (S).误服 0.1g氰化钾立即死亡。
砒霜 (As2O3)
15
无机有毒物
? 重金属, 五毒 Hg,Cd,Cr,As,Pb,其他 Zn,
Ni,Cu,Co,Mn,V,Ti等。
特点,1.离子毒性最强； 2.微量浓度即产生毒
性； 3.不能被微生物降解，反而可能转化为毒
性更强的金属有机化合物； 4.被生物成千上万
倍富集； 5.可导致人体蛋白、酶失活，慢性中
毒。
日本的痛痛病和水俣病
秘鲁的铜矿污染
16
有机无毒物，又
称耗氧 (需氧 )有
机物，或可生物
降解有机物。
17
COD,BOD和 TOC
? COD:用化学氧化剂氧化水中的有机污染物时所需的氧
量，单位 mg/L。常用氧化剂是重铬酸钾和高锰酸钾。
? BOD:在人工控制条件下，使水样中的有机污染物在微
生物作用下进行氧化分解，在一定时间内消耗的溶解
氧的数量，单位 mg/L。目前普遍采用在 20℃ 条件下培
养 5天的生物化学过程需要氧的量为指标，即 BOD5,测
定慢，不能反映微生物降解不了的有机物的量。
? TOC:首先测定水体中所有污染物含碳总量，减去无机
碳含量，得总有机碳。
18
氧垂曲线
8
4
012
污水
21 3
DO
DOBOD
BOD
河流流下时间 /日4
BO
D
及
DO
含量
mg
/L
有机污染物排入
河流后，在被微生
物氧化分解过程中
要消耗水中 DO,DO
曲线呈索状下垂，
称氧垂曲线。
o
a b DO
19
有机有毒物
? 微生物难以降解的有机物，多为人工合成
的有机物。特点：化学性质稳定，不易被
微生物降解，多数疏水亲油，易被水中胶
粒和油粒吸附扩散，在水生生物体内富集、
积累，对人及生物有毒害。
? 如：酚类、多氯联苯 (PCB)、有机农药、多
环芳烃
20
21
其他污染物
? 放射性物质
? 生物污染物质：细菌、病毒、寄生虫
? 感官性污染物：色、嗅、味、泡沫、恶
臭
生命的甘露 2
油船溢漏
22
水体污染防治
污水处理技术：
? 物理法 (筛滤、重力、离心、磁分离、蒸发 )
? 化学法：中和、氧化还原、化学沉淀、电解
? 物理化学法：混凝、气浮、吸附、离子交换、
萃取、膜分离 (电渗析、扩散渗析、反渗透、
超滤 )
? 生物法：好氧生物法 (活性污泥法、生物膜法 )、
厌氧生物法、自然生物处理法
23
24
25
26
污水处理流程
格栅 沉砂池 沉淀池 生物曝气池或生物滤池 二沉池
混凝、过滤、
离子交换、
消毒等设备
废水
垃圾
处理
沉渣
处理
一级处理出水
(排放、灌溉 )
污泥消化池或
其他处理设备 浓缩池
二级处理出水
(排放、灌溉 )
三级处理出 (排放或
回用 )
沉渣处理
一级处理 二级处理 三级处理
27
滇池污染
请看录相片：德国环保技术 —水篇
28
水体综合防治
? 控制废水排放：改革生产工艺和管理制度，
减少跑冒滴漏；一水多用，提高重复再用
率；改革工艺，实现清洁生产；用于灌溉
和养殖业。
? 建立自然净化系统：水体自净、土壤自净
? 统一规划处理系统：建立综合性污水处理
厂；调整工业布局；修建调节水库和曝气
设施；在一定范围内组织闭路水系统。
8 水资源与水污染防治
8.1 水资源与水循环
8.2 水体污染
8.3 水体污染防治
2
咸水
97.5%
地球总水量 13.9亿立方千米，三分之二被水覆盖
2.5%
冰帽和冰川
地下水
易得的江河湖
淡水不到总淡
水量 1%
中国水资源问题：南多北少，东多西少、时多时少、
总量多人均少亩均少
水资源
3
地球上每年降水量 40
万立方千米，占总水量
0.03%，约 1/4强降落到陆
地，其中 56%蒸发和蒸腾，
34%形成地面径流,10%
下渗补给地下水。
由自然力促成的水循环
称为水的自然循环。自
然界中的水在太阳照射
和地心引力等作用下不
停流动和转化，通过蒸
发、降水、径流和渗透
等方式循环不止。
4
水的社会循环
由人的因素促成的水循环，称为水的社
会循环。人类为了满足生活和生产的需要，
不断取用天然水体中的水，经过使用，一部
分天然水被消耗，但绝大部分却变成生活污
水和生产废水排放，重新进入天然水体。在
社会循环中，水质不断发生变化，其污染程
度随用水性质、方式而变。
5
水
的
循
环
示
意
图
地面水
降水 海洋
蒸发地下渗流地面径流
蒸发
给水
工业 农业
新陈代谢 生活和商业
产品用水
冷却用水 灌溉
废水
收集
处理
处置
地面水 地下水
回用水
6
7
淡水
生命的甘露 1
请看录像片：
8
天然水质
自然界中无纯水。水质，即水的品
质，是指水与其中所含杂质共同表现出
来的物理学、化学和生物学的综合特性。
按其在水中存在状态，水中杂质可
分为三类：悬浮物质、溶解物质和胶体
物质。
9
水体的概念
在环境学上注意区分水与水体的概念！
在环境学上把水体当作包括水中的悬浮物、
溶解物质、胶体物质、底泥和水生生物等完整
的生态系统或完整的综合自然体来看。
水体可按类型和区域划分。按类型分海洋
水体和陆地水体，陆地水体又分地表水体 (河
流、湖泊等 )和地下水体。按区域分，如长江、
黄河、太湖等，是指不同的被水覆盖的地段。
10
水体自净
污染物质进入天然水体后，由于一系
列物理、化学及生化的共同作用，会使
污染物在水中的浓度降低，称为水体自
净。包括：物理净化 (扩散、稀释、沉淀、
挥发 )、化学净化 (分解、氧化还原、凝聚、
吸附、酸碱中和 )和生物净化。
11
水体污染
排入水体的污染物使该物质在水体中的含
量超过了水体的本底含量和水体的自净能力，
从而破坏了水体原有用途。
天然污染源和人为污染源 。
主要污染源有工业废水、矿山废水和生活
污水等，通过排水管道集中排出，称为 点源；
农田排水及地表径流是分散地、成片地排入水
体，其中往往含化肥、农药、石油及其他杂质，
形成 面源 污染。
泣血的生命水 黑海的污染 1
12
水体污染分类
按污染物物理状态分,颗粒状、胶体状和
溶解状污染物。
按污染性质分,化学性污染、物理性污染、
生物性污染。
按污染的特征分为,无机无毒物、无机有
毒物、有机无毒物、有机有毒物、其他
污染物
13
无机无毒物
? 颗粒状无机物
? 酸碱及无机盐,pH<6 or pH>9 废水
? 植物营养物,N,P 等。
黑海污染 2
14
无机有毒物
直接引起人体及生物毒性反应，有明显的
累积性，可通过食物链富集。
? 非金属毒性物,氰化物,砷 (As)、硒 (Se)、
氟 (F)、硫 (S).误服 0.1g氰化钾立即死亡。
砒霜 (As2O3)
15
无机有毒物
? 重金属, 五毒 Hg,Cd,Cr,As,Pb,其他 Zn,
Ni,Cu,Co,Mn,V,Ti等。
特点,1.离子毒性最强； 2.微量浓度即产生毒
性； 3.不能被微生物降解，反而可能转化为毒
性更强的金属有机化合物； 4.被生物成千上万
倍富集； 5.可导致人体蛋白、酶失活，慢性中
毒。
日本的痛痛病和水俣病
秘鲁的铜矿污染
16
有机无毒物，又
称耗氧 (需氧 )有
机物，或可生物
降解有机物。
17
COD,BOD和 TOC
? COD:用化学氧化剂氧化水中的有机污染物时所需的氧
量，单位 mg/L。常用氧化剂是重铬酸钾和高锰酸钾。
? BOD:在人工控制条件下，使水样中的有机污染物在微
生物作用下进行氧化分解，在一定时间内消耗的溶解
氧的数量，单位 mg/L。目前普遍采用在 20℃ 条件下培
养 5天的生物化学过程需要氧的量为指标，即 BOD5,测
定慢，不能反映微生物降解不了的有机物的量。
? TOC:首先测定水体中所有污染物含碳总量，减去无机
碳含量，得总有机碳。
18
氧垂曲线
8
4
012
污水
21 3
DO
DOBOD
BOD
河流流下时间 /日4
BO
D
及
DO
含量
mg
/L
有机污染物排入
河流后，在被微生
物氧化分解过程中
要消耗水中 DO,DO
曲线呈索状下垂，
称氧垂曲线。
o
a b DO
19
有机有毒物
? 微生物难以降解的有机物，多为人工合成
的有机物。特点：化学性质稳定，不易被
微生物降解，多数疏水亲油，易被水中胶
粒和油粒吸附扩散，在水生生物体内富集、
积累，对人及生物有毒害。
? 如：酚类、多氯联苯 (PCB)、有机农药、多
环芳烃
20
21
其他污染物
? 放射性物质
? 生物污染物质：细菌、病毒、寄生虫
? 感官性污染物：色、嗅、味、泡沫、恶
臭
生命的甘露 2
油船溢漏
22
水体污染防治
污水处理技术：
? 物理法 (筛滤、重力、离心、磁分离、蒸发 )
? 化学法：中和、氧化还原、化学沉淀、电解
? 物理化学法：混凝、气浮、吸附、离子交换、
萃取、膜分离 (电渗析、扩散渗析、反渗透、
超滤 )
? 生物法：好氧生物法 (活性污泥法、生物膜法 )、
厌氧生物法、自然生物处理法
23
24
25
26
污水处理流程
格栅 沉砂池 沉淀池 生物曝气池或生物滤池 二沉池
混凝、过滤、
离子交换、
消毒等设备
废水
垃圾
处理
沉渣
处理
一级处理出水
(排放、灌溉 )
污泥消化池或
其他处理设备 浓缩池
二级处理出水
(排放、灌溉 )
三级处理出 (排放或
回用 )
沉渣处理
一级处理 二级处理 三级处理
27
滇池污染
请看录相片：德国环保技术 —水篇
28
水体综合防治
? 控制废水排放：改革生产工艺和管理制度，
减少跑冒滴漏；一水多用，提高重复再用
率；改革工艺，实现清洁生产；用于灌溉
和养殖业。
? 建立自然净化系统：水体自净、土壤自净
? 统一规划处理系统：建立综合性污水处理
厂；调整工业布局；修建调节水库和曝气
设施；在一定范围内组织闭路水系统。
