水質(zhì)工程學(xué)第1章水質(zhì)與水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn).ppt

第1章水質(zhì)與水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),1.1天然水中雜質(zhì)的種類與性質(zhì)1.1.1天然水體中的雜質(zhì)天然水中存在的雜質(zhì)主要來源于所接觸的大氣、土壤等自然環(huán)境，同時人類活動產(chǎn)生的各種污染物也會進(jìn)入天然水體。（1）按水中雜質(zhì)的尺寸，可以分為溶解物、膠體顆粒和懸浮物3種。(2)從化學(xué)結(jié)構(gòu)上可以將水中雜質(zhì)分為無機(jī)物、有機(jī)物、生物等幾類。1.1.2各種典型水體的水質(zhì)特點一般可以將天然水分為地表水和地下水兩類，地表水又可以分為江河水、湖泊水庫水、海水等。,1.2水體的污染與自凈1.2.1水中常見污染物及來源按化學(xué)性質(zhì)，可以分為無機(jī)污染物和有機(jī)污染物；按物理性質(zhì)，可以分為懸浮性物質(zhì)、膠體物質(zhì)和溶解性物質(zhì)。1可生物降解的有機(jī)污染物耗氧有機(jī)污染物2難生物降解的有機(jī)污染物3無直接毒害作用的無機(jī)污染物4有直接毒害作用的無機(jī)污染物,1.2.2水體的富營養(yǎng)化水體的富營養(yǎng)化是指富含磷酸鹽和某些形式的氮素的水，在光照和其他環(huán)境條件適宜的情況下，水中所含的這些營養(yǎng)物質(zhì)足以使水體中的藻類過量生長，在隨后的藻類死亡和隨之而來的異養(yǎng)微生物代謝活動中，水體中的溶解氧很可能被耗盡，造成水體質(zhì)量惡化和水生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)破壞的現(xiàn)象。,水體的富營養(yǎng)化危害很大，對人類健康、水體功能等都有損害，包括：（1）使水味變得腥臭難聞。（2）降低水的透明度。（3）消耗水中的溶解氧。（4）向水體中釋放有毒物質(zhì)。（5）影響供水水質(zhì)并增加供水成本。（6）對水生生態(tài)的影響。,1.2.3水體的自凈水體的自凈是指水體在流動中或隨著時間推移，水體中的污染物自然降低的現(xiàn)象。通過化學(xué)作用和生物作用對水體中有機(jī)物的氧化分解，使污染物質(zhì)濃度衰減，是水體自凈的主要過程?？梢杂脙蓚€相關(guān)的水質(zhì)指標(biāo)來描述水體的自凈過程。一個是生化需氧量BOD，該值越高說明有機(jī)物含量越多，水體受污染程度越嚴(yán)重；另一個是水中溶解氧DO，它是維持水生物生態(tài)平衡和有機(jī)物能夠進(jìn)行生化分解的條件。,圖1-1BOD和DO變化曲線,1.3飲用水水質(zhì)與健康1.3.1水中的生物對人體健康的影響水中的生物(主要是微生物)與人體健康關(guān)系密切，影響比較大的主要有細(xì)菌、病毒、致病原生動物，此外還有藻類、真菌、寄生蟲、蠕蟲等。1.3.2水中的化學(xué)物質(zhì)對人體健康的影響1微量元素及其他無機(jī)物。2有機(jī)物3放射性物質(zhì)4消毒劑及消毒副產(chǎn)物,1.4用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是用水對象(包括飲用和工業(yè)用水對象等)所要求的各項水質(zhì)參數(shù)應(yīng)達(dá)到的限值。可分為國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等不同等級。生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定的原則生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制定主要是根據(jù)人們終生用水的安全來考慮的，水中不得含有病原微生物；水中所含化學(xué)物質(zhì)及放射性物質(zhì)不得危害人體健康；水的感官性狀良好。,1.感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)2.毒理性指標(biāo)3.細(xì)菌學(xué)指標(biāo)4.放射性指標(biāo),感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)1.色度飲用水的顏色是由于帶色有機(jī)物、金屬或高色度的工業(yè)廢水造成。水色的存在使飲用者不快甚至感到厭惡。衡量水中的色度用鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法，規(guī)定相當(dāng)于1mg鉑在1L水中所具有的顏色稱為1度?！皣鴺?biāo)”規(guī)定色度不超過15度，并不得呈現(xiàn)其他異色。2.混濁度混濁度本身并不直接代表水的性質(zhì)，而是綜合性地反映水的混濁程度，屬于感官性質(zhì)?；鞚岫却笮∨c水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)的含量有關(guān)?；鞚岫扔冒滋胀翗?biāo)準(zhǔn)比濁法測定，相當(dāng)于1mg白陶土在1L水中所產(chǎn)生的混濁程度作為一個混濁度單位，用度表示?！皣鴺?biāo)”規(guī)定不超過3度，特殊情況不超過5度。3.臭和味“國標(biāo)”規(guī)定飲用水不得有異臭、異味。測定水中臭氣沒有標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度表示。描述臭氣強(qiáng)度分為6級。味在強(qiáng)度上也分為6級。,4.肉眼可見物“國標(biāo)”規(guī)定水中不得含有肉眼可見物。5.pH值pH值是水中氫離子濃度倒數(shù)的對數(shù)值。是衡量水中酸堿度的一項重要指標(biāo)。6.總硬度含有鈣與鎂離子的水叫做具有“硬度”的水。水中鈣離子與鎂離子含量的綜合叫做水的總硬度。水的硬度有分為暫時硬度和永久硬度兩種，總硬度是這兩種硬度之和?！皣鴺?biāo)”規(guī)定：生活飲用水的總硬度不能大于450mg/L（以碳酸鈣計）。7.鐵鐵在天然水中普遍存在，是人體不可缺少的營養(yǎng)素。水中含鐵量在0.30.5mg/L時無任何異味，達(dá)1mg/L時便有明顯的金屬味，在0.5mg/L時色度可大于30度?！皣鴺?biāo)”規(guī)定：生活飲用水中含鐵不應(yīng)超過0.3mg/L。8.錳錳也是人體需要的微量元素之一。水中含錳量如超過0.15mg/L時，水就會產(chǎn)生金屬澀味。毒性較小，“國標(biāo)”規(guī)定不應(yīng)超過0.1mg/L，是從感官和危害角度提出的。,9.銅水中含銅量達(dá)1.5mg/L時就會有明顯的金屬味，超過1mg/L的水，可以使衣服器皿及白瓷器染成綠色。但銅也是人體需要的微量元素之一?！皣鴺?biāo)”規(guī)定主要從感官出發(fā)，不應(yīng)超過1.0mg/L。10.鋅當(dāng)水中含鋅量達(dá)10mg/L時，水是渾濁的，在5mg/L時水中有金屬澀味?！皣鴺?biāo)”規(guī)定不應(yīng)超過1.0mg/L也是根據(jù)感官性狀要求制定的。11.揮發(fā)酚類酚分為揮發(fā)酚與不揮發(fā)酚，水中含酚主要來自工業(yè)廢水污染，特別時煉焦和石油的工業(yè)廢水，其中以苯酚為主要成分?！皣鴺?biāo)”規(guī)定：根據(jù)感官要求，定為飲用水中揮發(fā)酚類含量不應(yīng)超過0.002mg/L。12.陰離子合成洗滌劑其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，較難分解和消除，毒性極低?！皣鴺?biāo)”規(guī)定為不應(yīng)超過0.3mg/L。,13.硫酸鹽硫酸鹽在天然水中普遍存在，但含量過高就會使水具有苦澀味，且能使人腹痛、腹瀉、甚至便血?！皣鴺?biāo)”規(guī)定不應(yīng)超過250mg/L。14.氯化物水中氯化物含量過高，使水產(chǎn)生令人厭惡的味道，長期飲用氯化物含量過高的水還會引起高血壓、心臟病和嬰兒猝死，“國標(biāo)”主要根據(jù)味覺考慮規(guī)定為不應(yīng)超過250mg/L。15.溶解性總固體水中溶解性總固體主要成分為鈣、鎂、鈉的重碳酸鹽、氯化物和硫酸鹽等無機(jī)物。“國標(biāo)”規(guī)定溶解性總固體不應(yīng)超過1000mg/L。,毒理性指標(biāo)1.氟化物氟化物在自然界廣泛存在；使人體正常組織成分之一。“國標(biāo)”綜合考慮飲用水氟含量堆牙齒的輕度影響和氟的防齲，以及堆廣大高氟區(qū)飲水進(jìn)行除氟或更換水源所付的經(jīng)濟(jì)代價，規(guī)定飲用水中氟含量不得超過1mg/L。2.氰化物水中氰化物有劇毒，氰化物使水呈杏仁氣味，其嗅覺閾濃度為0.1mg/L。“國標(biāo)”采用一定安全系數(shù)，規(guī)定飲用水中氰化物不得超過0.05mg/L（以游離氰根計）。3.砷水中的砷化物有毒，“國標(biāo)”規(guī)定不應(yīng)超過0.05mg/L使安全的。4.硒硒使人體必需的元素之一。但硒的化合物有毒，在人體內(nèi)有明顯的蓄積作用。5.汞汞，是劇毒物質(zhì)。汞化合物分為有機(jī)汞與無機(jī)汞，無機(jī)汞中的氯化汞和硝酸汞的毒性較高，汞在人體內(nèi)蓄積性高，殘毒性久，濃縮性大?！皣鴺?biāo)”規(guī)定不得超過0.001mg/L。,6.鎘鎘是有毒元素，食用鎘污染的食物可能會蓄積于體內(nèi)造成慢性中毒?！皣鴺?biāo)”規(guī)定飲用水中鎘含量不超過0.01mg/L。7.鉻鉻的化合物有二價、三價和六價，其中六價鉻毒性最大，可引起皮膚、粘膜、肝、胃、腎、口腔、血液部分的疾患，并有導(dǎo)致肺癌的可能?！皣鴺?biāo)”規(guī)定為不得超過0.05mg/L。8.鉛鉛常隨飲水和食物進(jìn)入人體，攝入量過多可引起中毒。世界衛(wèi)生組織于1972年規(guī)定每人每周攝入鉛的總耐受量為3mg，當(dāng)飲用水中鉛含量為0.1mg/l時可能引起兒童血鉛濃度的增高，根據(jù)國內(nèi)管網(wǎng)水含鉛量一般均低于0.05mg/L的實際情況，“國標(biāo)”規(guī)定鉛濃度不得超過0.05mg/L。9.銀銀的主要毒性表現(xiàn)為皮膚、眼和粘膜著色，稱為銀質(zhì)沉著癥。由于銀一旦被吸收，就能長期保存在組織中?！皣鴺?biāo)”根據(jù)國外飲水中銀的限量標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定飲水中銀的濃度不得超過0.05mg/L。,10.硝酸鹽硝酸鹽含量過高可引起嬰兒得變性血紅蛋白血癥，還可能引發(fā)癌癥?！皣鴺?biāo)”定為飲用水中硝酸鹽氮含量不得超過20mg/L。11.氯仿當(dāng)水源被污染，原水中含有機(jī)物或腐殖質(zhì)時，加氯消毒就可能生成許多有機(jī)氯化合物，其中以氯仿為最常見。世界衛(wèi)生組織飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則中推薦氯仿在飲用水中得建議值為30g/L，考慮到我國國情，“國標(biāo)”建議飲用水中氯仿含量得試行標(biāo)準(zhǔn)為60g/L。12.四氯化碳四氯化碳也是致癌物質(zhì)，“國標(biāo)”根據(jù)世界衛(wèi)生組織飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則得建議值，建議飲用水中四氯化碳含量試行標(biāo)準(zhǔn)為3g/L。,13.苯并（）芘凡是含碳物質(zhì)在燃燒（特別試400900）時都能產(chǎn)生苯并芘等多環(huán)芳烴?！皣鴺?biāo)”推薦飲用水中苯并（）芘含量得試行標(biāo)準(zhǔn)為0.01g/L。14.滴滴涕滴滴涕是一種持久性農(nóng)藥，在人體內(nèi)有很強(qiáng)得蓄積性?！皣鴺?biāo)”從嚴(yán)考慮，建議在飲用水中滴滴涕得試行標(biāo)準(zhǔn)為1g/L。15.六六六六六六可在水中穩(wěn)定，有強(qiáng)烈異臭。工業(yè)品六六六可使小鼠致癌，考慮到六六六目前已停用，但仍有殘留，“國標(biāo)”建議飲用水中六六六含量得試行標(biāo)準(zhǔn)為5g/L。,細(xì)菌學(xué)指標(biāo)1.細(xì)菌總數(shù)細(xì)菌總數(shù)是指一毫升水樣在普通瓊脂培養(yǎng)基中經(jīng)3724小時得培養(yǎng)所生長得各種細(xì)菌菌落總數(shù).“國標(biāo)”定為每毫升不超過100個。2.大腸菌群水中所含大腸桿菌得數(shù)量，通常用大腸桿菌群來表示，其意義為一升水中所含得大腸桿菌數(shù)。“國標(biāo)”規(guī)定大腸桿菌3個/L，這在流行病學(xué)上是安全的。3.游離性余氯自來水必須經(jīng)過消毒，因此有適量的余氯在水中，以保持持續(xù)的殺菌能力防止外來的再污染。“國標(biāo)”規(guī)定，用氯消毒時出廠水游離性余氯不低于0.3mg/L，管網(wǎng)末梢水不低于0.05mg/L。,放射性指標(biāo)世界衛(wèi)生組織飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則規(guī)定飲用水中放射線性物質(zhì)總放射性為0.1Bq/L，總放射性為1.0Bq/L。這是基于假設(shè)每人每天攝入2L水時所攝入的放射性物質(zhì)按成年人的生物代謝參數(shù)估算出一年內(nèi)對成年人產(chǎn)生的劑量確定的。因為有較大的安全系數(shù)可以不考慮年齡的差異和飲水量的不同?！皣鴺?biāo)”據(jù)此確定的放射性指標(biāo)限值時世界衛(wèi)生組織的推薦值。,1.5污水的排放標(biāo)準(zhǔn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)制定的依據(jù)依據(jù)地表水水域環(huán)境功能和保護(hù)目標(biāo)，按功能高低劃分為5類：類主要適用于源頭水，國家自然保護(hù)區(qū)；類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級保護(hù)區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場、仔稚幼魚的梭餌場等；類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護(hù)區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)；類主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)；類主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。,