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水污染控制工程
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绪论
第一节水资源循环与特点
一.概述
总储水量约为13.86亿立方公里,大部分水储存在低洼的海洋中,占96.54%,而且其中97.47%(分布于海洋、地下水和湖泊水中)为咸水,淡水仅占总水量的2.53%,且主要分布在冰川与永久积雪(占68.70%)之中和地下(占30.36%)。由于开发困难或技术经济的限制,到目前为止,海水、深层地下水、冰雪固态淡水等还很少被直接利用。比较容易开发利用的、与人类生活生产关系最为密切的湖泊、河流和浅层地下淡水资源,只占淡水总储量的0.34%,为104.6×104亿m3,还不到全球水总储量的万分之一。
地球71%的表面覆盖着水,“蓝色星球”。
二、水循环
自然界水循环图1
云气运动
降水
降水
降水降水降
降
水
降水
水
海洋陆地
海洋
陆地
用水循环
给水工程:取水?给水处理?配水
排水工程:废水收集来源于生活、工业、农业?废水处理?排放或回用
三、我国水资源特点:
人均占有量少
淡水总量为28124亿m3,占世界第六位。
但以12亿人口计,人均占有量为2340m3/人.年,为世界平均水平的1/4,联合国13个缺水国家。
空间分布不均匀。
我国水资源主要来自于降水,南方多,北方少,东南多,西北少。
81%的水资源分布在长江流域及其以南。
时间分布不均匀,年内及年际间变化大。
60-80%的降水集中在夏季7、8、9月,年际变化大时可相差2-3倍。
许多地区缺水严重
三北(西北、华北、东北)和沿海(青岛、大连)
在640个城市中,30个城市缺水,100个严重缺水。
四、我国水资源问题
供需矛盾特别突出
年份
1998年
1999年
2010年
2030年
缺水数量(亿m3)
434
780
1140
2300
2.水质下降,水功能减退
由于水质污染不能用于灌溉的河段占23.3%,45%的河段鱼虾绝迹。(DO?1mg/l时),鱼类无法生存。
3.地下水超采,灾害频繁,旱涝并存
60年代,地下水开采量为20—30亿m3
现在?1000亿m3
造成地下水位下降,海水入侵,城市地面下沉。
4.生态恶化,河流干枯,萎缩。(以黄河为例)
年
91
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2000
2001
2002
繁殖。当水中溶解氧降至4mg/L以下时,将严重影响鱼类和水生生物的生存,由于有机物成分复杂,种类繁多,一般用综合指标生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)或总有机碳(TOC)等表示耗氧有机物的量。清洁水体中BOD5含量应低于3mg/L,BOD气超过10mg几则表明水体已经受到严重污染。
(三)植物性营养物
植物性营养物主要指含有氮磷等植物所需营养物的无机、有机化合物,如氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐和含氮和磷的有机化合物。这些污物排入水体特别是流动较缓慢的湖泊、海湾,容易引起水中藻类及其他浮游生物大量繁殖;形成富营养化污染,除了会使自来水处理厂运行困难,造成饮用水的异味外,严重时也会使水中溶解氧下降,鱼类大量死亡,甚至会导致湖泊的干涸灭亡。
(四)重金属
很多重金属对生物有显著毒性,并且能被生物吸收后通过食物链浓缩千万倍,最终进入人体造成慢性中毒或严重疾病。例如,著名的日本水俣病就是由于甲基汞破坏了人的神经系统而引起的;骨痛病则是镉中毒造成骨骼中钙的减少的后果,这两种疾病最终都会导致人的死亡。
(五)酸碱污染
酸碱污染物排入水体会使水体pH发生变化,破坏水中自然缓冲作用。当水体pH小于6.5或大于8.5时,水中微生物的生长会受到抑制,致使水体自净能力减弱,并影响渔业生产,严重时还会腐蚀船只、桥梁及其他水上建筑。用酸化或碱化的水浇灌农田,会破坏土壤的理化性质,影响农作物的生长。酸碱对水体的污染,还会使水的含盐量增加,提高水的硬度,对工业、农业、渔业和生活用水都会产生不良的影响。
(六)石油类
含有石油类产品的废水进入水体后会漂浮在水面并迅速扩散,形成一层油膜,阻止大气中的氧进入水中,妨碍水生植物的光合作用。石油在微生物作用下的降解也需要消耗氧,造成水体缺氧。同时,石油还会使鱼类呼吸困难直至死亡。食用在含有石油的水中生长的鱼类,还会危害人身健康。
(七)难降解有机物
难降解有机物是指那些难以被微生物降解的有机物,它们大多是人工合成的有机物。例如,有机氯化合物、有机芳香胺类化合物、有机重金属化合物以及多环有机物等。它
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