第一节水环境概述第二节水体污染第三节污水的处理

第六章水体污染及其防治 第一节水环境概述第二节水体污染第三节污水的处理

第一节水环境概述 一、水资源分布二、水循环三、我国水资源特征与利用的问题

生物体0.0001% 地下水0.592% 冰流0.0001% 海洋大气中的水蒸气0.001% 冰帽和冰河1.984% 97.41% 2.59% 土壤含水0.005% 第一节水环境概述一、水资源分布 • 全球总贮水量为13.9亿立方千米； • 其中，淡水总量仅为0.36亿立方千米； • 除冰川和冰帽外，可利用的淡水总量不足世界总贮水量的1%。

海陆风 • 在太阳能的推动下和地球引力的作用下，海洋上空的水蒸气随海陆风气流进入陆地，经凝结、降水后，2/3通过蒸腾、蒸发作用而返回大气圈；二、水循环

海陆风 • 1/3形成地表水径流、地下水径流，进而流回大海。水分通过蒸发、降水、渗透及径流，不断地循环往复。 • 作用：热量输送、调节气候。二、水循环

三、水资源利用现状 1、世界许多国家、地区水资源利用现状（1）需水量大大增加，水资源紧缺日益尖锐； • 如：世界用水量逐年增加，1900年至1975年间，每年以3%-5%递增，即每20年增长一倍；

三、水资源利用现状 1、世界许多国家、地区水资源利用现状（1）需水量大大增加，水资源紧缺日益尖锐；近50年来，世界农业用水量增加了3倍，工业用水增加了7倍，生活用水增加得更多。2025年为分界点，2025年后进入供不应求的水资源危机阶段，将有2/3人面临严重缺水局面！

三、水资源利用现状 1、世界许多国家、地区水资源利用现状（1）需水量大大增加，水资源紧缺日益尖锐； • 目前，全世界有100多个国家缺水，43个国家和地区严重缺水，占全球面积的60％。 • 世界已有20%的人缺乏安全饮用水， 50%的人生活在没有卫生系统的地区。（2000年数据）

随着经济、技术和城市化的发展，排放到环境中的污水日益增多。随着经济、技术和城市化的发展，排放到环境中的污水日益增多。 • 目前因排放的污水而被污染的淡水占全球径流量的14%以上； • 有1/4人口的患病是因水污染引起的； • 水源污染加剧了水资源短缺及工农业、人民生活用水紧张和不安全性。（2）水质恶化、水污染严重， “水质型缺水”突出。

粤北“黄河”滚滚入翁江 2004年06月04日韶关大宝山尾砂坝排出的滚滚污水注入翁江后使下游翁源、英德等地1000多亩农田无法复耕。废水随浩浩翁江日夜南流，危及沿岸群众健康！

粤北“黄河”滚滚入翁江 据英德环保部门采集水样进行化验分析，发现废水PH、锌、铅、镉、铜浓度等5项指标严重超标，其中锌浓度超标达24倍。废水随浩浩翁江日夜南流，危及沿岸群众健康！

救救孩子! 水体被污染，对以此为生的居民造成了极大的伤害！

微山湖被污染，渔民无可奈何！

美丽的微山湖！

2、我国水资源利用现状 （1）用水量我国年总用水量已达7000多亿m3，占我国总水资源的20％以上，占总可用水量的60％，占实际可用水量的100％，占实际可用清洁水资源的175％。由此，我国水资源面临的严峻形势可见一斑。

（2）缺水量 2005年3月份资料统计，我国城市每年缺水量达60亿m3；660个城市中有333个城市缺水、108多个城市严重缺水。

（3）水污染造成的损失 每年由水污染造成的损失达400亿元。

3、我国水资源特征与利用的问题 （1）人均、亩均水量低于世界水平； • 总量为2.8万亿立方米，地表水和地下水的量分别为2711km3和829km3，居世界第6位，低于巴西、前苏联、加拿大、美国和印度尼西亚。 • 水资源人均约为世界人均的1/4 ，据世界第121位（现有国家和地区总数224个）；亩均相当于世界平均数的2/3左右。

2006年数据 （2）分布不均，水土资源组合不平衡 • 水、土资源的分布与人口的分布很不均衡： • 南方耕地面积只占全国的35.9%，但水资源却占总量的81%，人均水资源约为全国平均的1.6倍，亩均水量为全国平均的2.3倍。

2006年数据 （2）分布不均，水土资源组合不平衡 • 北方黄河、淮河、海河、辽河四大流域片的耕地多、人口密，淡水资源量只有全国的19%，人均占有水量只有全国平均的18%左右，亩均水量仅为全国均值的15%。

（3）水量年内、年际变化大，水旱灾频繁 • 我国降水和径流的年内分配很不均匀，年际变化大； • 少水年和多水年持续出现，旱涝灾害频繁； • 平均约每三年发生一次较严重的水旱灾害。

（4）水土流失严重，许多河流含沙量大 • 由于自然条件的限制和长期人类活动的结果，中国森林覆盖率低，只有12%，居世界第120位； • 水土流失严重，全国水土流失面积约150万km2，约占国土面积1/6。结果造成许多河流的含沙量大，如黄河年平均含沙量为37.7kg/m3，年输沙总量16亿t，居世界大河之首。

（5）我国水资源开发利用各地很不平衡 • 在南方多水地区，地表水的利用率较低。如长江只有16%，珠江15%，浙闽地区河流不到4%，西南地区河流不到1%； • 在北方少水地区，地表水开发利用程度比较高。如海河流域利用率达到67%，辽河流域达到68%，淮河达到73%，黄河为39%，内陆河的开发利用达32%。

（5）我国水资源开发利用各地很不平衡 地下水的开发利用也是北方高于南方，目前，海河平原浅层地下水利用率达83%，黄河流域为49%。

四、水资源的利用和保护 随着人口的增长，城市化、工业化以及灌溉对水的需求日益增加，21世纪将出现许多用水紧缺问题。在可供淡水有限的情况下，应积极采取措施保护宝贵的资源。一般采取以下几种措施：

1、提高水的利用效率，开辟第二水源 这是目前解决水资源紧张的重要途径，主要方法有：（1）降低工业用水量，提高水的重复利用率降低工业用水量的主要途径是改革生产用水工艺，争取少用水，提高循环用水率。如炼钢厂用氧气转炉代替老式平炉，不但提高了钢的质量，而且用水量降低了86~90%。

现在世界上许多工业发达的国家都把提高工业重复用水率作为解决城市用水困难的主要手段。有的国家还辅设了专门供工业循环用水的管道，效果很好。现在世界上许多工业发达的国家都把提高工业重复用水率作为解决城市用水困难的主要手段。有的国家还辅设了专门供工业循环用水的管道，效果很好。我国近几年来，对水的重复利用也逐步开展起来。在一些水源特别紧张的城市，水的重复利用率已达到较高水平。如大连市为81.4%，青岛为80.16%，太原为74.5%。（1996年数据）但整体水平还比较低，平均工业用水重复利用率仅为20~30%。

（2）实行科学灌溉，减少农业用水 • 全世界用水的70%为农业灌溉用水，但其利用率很低，浪费严重。 • 据估计，全世界有37%的灌溉水用于作物生长，其余63%都被浪费掉了。 • 改革灌溉方法是提高用水效率的最大潜力所在。

（3）回收利用城市污水、开辟第二水源 • 回收和重新使用城市污水废水，使其变为可用的资源是另一种提高水使用效率的方法。 • 在东京，城市水回收中心通过三级水处理厂慢沙过滤回收废水，氯化消毒后用于冲洗高层建筑的厕所。 • 北京也曾修建过类似的“中水道”系统。

2、调节水源流量，增加可靠供水 前述水资源紧张的第一个原因是自然条件的影响，如气候、地理位置，淡水分布不均匀等问题。人们试图通过调节水源流量、开发新水源的方式加以解决，具体方法如下：

（1）建造水库 • 建造水库调节流量，可以将丰水期多余水量储存在库内，补充枯水期的流量不足。 • 不仅可以提高水源供水能力，还可以为防洪、发电、发展水产等多种用途服务。 • 目前，各国在江河上建造的库容超过1亿m3的水库共有1350个，总蓄水量达到4100km3。

（2）跨流域调水 • 跨流域调水是一项耗资昂贵的增加供水工程，是从丰水流域向缺水流域调节。 • 我国近年来相继完成的引黄济青、引滦入津和引滦入唐等工程都是从丰水流域向缺水流域供水的大工程，我国的南水北调工程也已开始动工。

南水北调中线调水路线示意图

三峡工程一瞥

（3）地下蓄水 • 目前，已有20多个国家在积极筹划人工补充地下水。 • 国的加利福尼亚每年将25亿m3左右的水贮存地下。到1980年，该州已贮水3450万m3，其单位成本平均至少比新建地表水水库低35-40%。 • 荷兰实现了人工补给地下水后，解决了枯水季节的供水问题，每年增加含水层储量200-300万m3。

（4）海水淡化 海水淡化技术：电渗析、反渗透 • 海水淡化可解决海滨城市的淡水紧缺问题。 • 目前，世界海水淡化的总能力为2.7km3/a，不到全球用水量的1‰。 • 沙特阿拉伯、伊朗等国家海水淡化设备能力占世界的60%，在沙特阿拉伯还建造了世界上最大的淡化海水管道引水工程。

（5）拖移冰山 此工程在近期内还不可能实现，仍处于计划阶段。据估计，南极的一小块浮冰就可获得10亿m3的淡水，可供400万人一年的用量。

（6）恢复河、湖水质 • 采用综合防治水污染的方法恢复河湖水质。 • 即采用系统分析的方法，研究水体自净、污水处理规模、污水处理效率与水质目标及其费用之间的相互关系，应用水质模拟预测及评价技术，寻求优化治理方案，制订水污染控制规划。

（6）恢复河、湖水质 • 采用这种方法治理的河流，如美国的特拉华河、英国的泰晤士河、加拿大的圣约翰河等水质都得到恢复，增加了淡水供应。

（7）合理利用地下水 • 地下水是极重要的水资源之一，其储量仅次于极地冰川，比河水、湖水和大气水分的总和还多。 • 但由于其补给速度慢，过量开采将引起许多问题。在开发利用地下水资源时，要采取有利保护措施。

3、加强水资源管理 （1）为加强水资源管理，制定合理利用水资源和防止污染的法规；（2）改革用水经济政策，如提高水价、堵塞渗漏、加强保护等；（3）提高民众的节水意识，减少用水浪费严重和效率低的状况。

4、增加下水道建设，发展城市污水处理厂 欧美等国从长期的水系治理中认识到普及城市下水道，大规模兴建城市污水处理厂，普遍采用二级以上的污水处理技术，是水系保护的重要措施。

4、增加下水道建设，发展城市污水处理厂 • 城市生活污水处理自200年前工业革命以来，越来越受到人们的重视。 • 近200年来，城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水，并回用。

4、增加下水道建设，发展城市污水处理厂 • 处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR（包括CCAS工艺）等多种工艺，以达到不同的出水要求。 • 我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚，目前城市污水处理率较低，只有6.7%。

4、增加下水道建设，发展城市污水处理厂 • 目前我国仍有61％的城市还没有污水处理厂。我国的城市污水治理比发达国家晚了30～40年，在管网建设方面甚至晚了100多年。 • 现在，我国正面临着水污染加剧和水资源短缺的双重挑战，城市污水处理中存在的问题正引起各方面的高度关注。

4、增加下水道建设，发展城市污水处理厂 • 我国城市污水处理正以超常规的速度推进。根据对660个城市的统计，到2003年底，我国城市污水处理厂的能力相当于1997年的3倍，其中二级处理厂的能力接近1997年的4倍。城市污水处理厂正在水环境保护中发挥关键的主导作用。

第二节水体污染 一、天然水的组成二、水体污染三、污染源四、水质指标五、富营养化

悬浮物质 第二节水体污染一、天然水的组成天然水的组成胶体物质盐类气体细菌、藻类、原生动物、泥沙、粘土。

悬浮物质 第二节水体污染一、天然水的组成天然水的组成胶体物质盐类气体溶胶、高分子化合物、其他不溶性物质。

悬浮物质 第二节水体污染一、天然水的组成天然水的组成胶体物质盐类气体 Ca、Mg、Na、Fe、Mn等。

第一节 水环境概述 第二节 水体污染 第三节 污水的处理