导图社区 水环境思维导图
环境学第一章:水环境思维导图,水资源水污染。
编辑于2020-10-28 18:23:39水环境
水资源和水环境
水环境
指河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、冰川、海洋等地表贮水体中的水本身及水体中的悬浮物、溶解物质、底泥,甚至还包括水生生物等(水环境不等于水体)
水资源
指地球表层可供人类利用,参与自然界水循环、通过陆海间水分交换、陆地上逐年可得到更新的淡水资源。
水的循环过程
自然循环
社会循环
水资源特性
作用上的重要性;利用的多用性(生活用水、生产用水、生态用水) 补给上的有限性;时空分配上的可变性
我国水资源特点
1)水资源总量多,人均占有量少 2)地区分配不均,水土资源不平衡 3)年内季节分配不均,年际变化大 4)水污染蔓延,水资源的可用量减少
水资源短缺原因
资源型缺水
水质型缺水
水灾害
指水过多、过少所形成的对人类生存发展的不利影响,分为水灾和旱灾两大类
防治措施
防洪措施:水库工程、堤防工程、河道整治、生态保护、预警系统和救灾体系
防旱措施:预警系统、人工降水、节水灌溉技术
水污染
天然水的物质组成
物质组成:水、溶解性物质、胶体、悬浮物质
化学成分
(1)溶解气体: N2、O2、CO2
(2)主要离子:主要阴离子:Cl-、SO42-、HCO3-、CO32- 主要阳离子:K+、Na+、Ca2+、Mg2+
(3)微量元素:Fe、Cu、Zn、Mn等 (4)营养元素:N、P、K (5)有机物:糖类、脂肪、蛋白质及难降解有机物 (6)有毒物质:重金属、放射性核素、硫化氢、有毒分泌物
水污染概念
水体因某种物质的介入而导致其物理、化学、生物或者放射性等方面特性的改变,从而影响水的有效利用,危害人体健康或破坏生态环境,造成水质恶化的现象
污染物
指由于人类的活动进入环境,使环境正常组成和性质发生改变,直接或者间接有害于生物和人类的物质。
主要的水体污染物及环境效应
悬浮固体(危害:淤塞排水道,窒息底栖生物,危害鱼类生长繁殖。降低水体透明度,影响水中植物光合作用。悬浮固体物会增加净化水的难度和成本。会使水生动物误食后死亡)
耗氧有机物(危害:大量消耗水中的溶解氧,危及鱼类的生存。导致水中缺氧有机物进行厌氧分解,造成水体发黑,变臭,影响用水。)
重金属(危害:对人、畜有直接的生理毒性。重金属在作物中富集,致使农产品有毒性。水生植物或微生物进入食物链,经鱼类等水产品进入人体。)
持久性有机物(危害:多数难降解、对水生动物和人有毒性的物质。难降解有机物积累在水生生物体内,通过食物链最终进入人体。被难降解有机物污染的水体难处理)
植物营养物(危害:引起藻类过度繁殖。导致水体中细菌大量繁殖。致使鱼类死亡。 藻类和细菌往往会释放毒素,食物链将毒素带给人类,严重者会使人致死。)
油类物质(危害:在水面形成薄膜阻断空气中的氧溶解于水;分解消耗溶解氧,造成水体缺氧;黏附在鱼鳃及藻类浮游生物上,致其死亡;污染海产品,危及人的健康)
酸碱(危害:影响水生动物生长繁殖。酸化的水体使金属和其它有毒物质更易溶解于水中,这会进一步损害水体的生态系统。腐蚀船只、水上建筑及桥梁)
病原体污染(危害主要表现为传播疾病。病菌可引起痢疾、伤寒、霍乱等;病毒可引起病毒性肝炎、小儿麻痹等;寄生虫可引起血吸虫病、钩端旋体病等)
水污染源
概念:向水体排放污染物的场所、设备、装置和途径统称水体污染源
自然污染源 人为污染源(工业污染源、农业污染源、生活污染源)
根据空间形状分:点污染源、面污染源
污染源特点
工业污染源:污染量大;成分复杂;感官不佳;水量水质多变
农业污染源:污水面广、分散、难收集、难治理。有机质、植物营养素、病原微生物、悬浮物及杂质含量高
生活污染源:水质成分有日变化规律;产生恶质、腐臭和阴沟臭;含多种致病菌、病毒和寄生虫卵
影响与危害
1、造成水质性缺水2、对工业的影响:工业生产的产品质量下降。 破坏工业设施 ,影响生产3、对农业的影响:污溉使粮食减产、出现毒大米4、对水产资源影响:鱼类减产,质量下降。5、对人体危害:传染病,化学污染疾病,水媒疾病
水污染特征
地表水污染特征
河流污染:随径流量变化枯水期的污染更为严重;污染扩散快;污染影响大
湖泊(水库)污染:污染来源广、途径多、种类复杂;稀释和搬运能力弱; 生物降解和累积能力强
地下水污染特征
来源广泛:难以治理(净化能力弱);污染危害严重(供水源,灌溉源)
地下水过度开采:地面沉降;局部水资源衰减,地下水污染;沿海,地下淡水盐碱化
海洋污染特征
污染源多而复杂、持续性强、扩散范围大
水体自净
概念:水体有消纳一定量污染物质,使自身质量保持洁净的能力,此即水体自净。
1、物理过程,如稀释、扩散、挥发沉淀等;2、化学和物理化学过程,如氧化、还原、吸附、凝聚、中和等;3、生物和生物化学过程,如微生物对有机物分解代谢,不同生物群体相互作用等
水体自净的全过程特征:浓度逐渐下降,转变为低毒或无毒化合物,被微生物分解利用 ,不稳定转化为稳定
水环境容量:定义:一定水体的所能容纳污染物的最大负荷称为水环境容量。
典型的水体污染物类型
水体富营养化(N、P含量过多)
天然富营养化:湖泊形成幼年时期,自然演变(经历时间漫长)
人为富营养化:生活污水,化肥,粪便,部分工业废水(演化速度极快)
特征:①浮游生物大量繁殖,水中溶解氧含量降低。 ②水体中藻类的种类减少,个体迅速增加;
危害: ①降低了水体的透明度。②DO降低,使鱼类难以生存。③有机物质在厌氧条件下分解产生的有害气体,毒素威胁水生动物。4富营养化水体硝酸盐、亚硝酸盐含量高对人、畜都有害。⑤对水生生态系统的影响。⑥影响旅游和航运。
热污染
天然水体接受“热流出物”而使水温升高的现象叫热污染。
影响:①降低了水中溶解氧的含量②水温升高,水体生化反应速度加快,可使某些化合物的毒性提高。③破坏了水生生态平衡,加速细菌繁殖,限制鱼类繁殖,使鱼死亡等(助长水草)。
防治:1、改进热能利用技术,提高热能利用率 2、利用温排水冷却技术减少温排水3、废热的综合利用
石油污染
石油污染来源主要是工业排放、石油运输船清洗,意外事故时油的溢出,海上采油、陆上采油等造成的
危害:(1)危害水生生物(2)组成成分致癌物质(3)阻碍水的蒸发和氧进入(4)引起海面火灾(5)破坏优美的海滨风景(6)破坏地下水资源
治理:,分散,沉降,吸收,围栏,放任,燃烧
放射性污染
指人类活动排放出的放射性污染物进入水体,使水体的放射性水平高于本底或超过国家规定的标准
危害:在自然界得到稀释和迁移。放射性核素可被生物富集,通过多种途径进入人体
水环境质量标准
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
水质指标:分为三大类:物理性水质指标、化学性水质指标、生物学水质指标
常用的水质指标
PH :天然水体的PH在6-9之间
溶解氧(DO):溶解于水中的分子氧,一般以每升所含氧的毫克数表示(mg/L)
悬浮固体SS:水样过滤干燥恒重后的固体重量。无机物,有机物,有毒物质。还会挟带或吸附其他污染物质
生化需氧量(BOD):有氧条件下,当温度为 20°C时,由于微生物降解的有机物氧化达到稳定状态时所需的氧量通常用BOD5—五日生化需氧量表示
化学需氧量(COD):指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量(mg/L),COD〉BOD,COD与BOD的差值可表示不为微生物降解的有机物
水质基准与水质标准
水环境质量基准环境中污染物对特定对象不产生不良或有害影响的最大剂量或者浓度
水环境质量标准是为保障人体健康、维护生态良性循环和保障社会财富,基于水环境质量基准,制定的控制环境中各类污染物浓度水平的限值。
既有区别又有密切联系
水污染控制
水体污染的源头控制
工业水污染:优化产业结构、合理布局清洁生产和循环经济就地处理强化管理
生活水污染:合理规划,公众教育
农业面源污染:发展节水农业,减少土壤侵蚀,合理利用农药,截留农业污染,畜禽粪便处理,乡镇企业废水及村镇生活污水处理
城市地表径流:充分收集利用雨水,减少城市硬质地面,增加城市绿化用地
污水的人工处理
目的对废水中污染物以某种方法分离出来或将其分解转化为无害稳定的物质,使污水得到净化,达标排放
处理方法:物理,化学,生物,物理化学
处理分级:预处理(物理处理),一级处理(沉淀池),二级处理(生化处理),三级处理(难降解,生物脱氧除磷,混凝沉淀)
尾水的处理处置与资源化(稳定塘系统和土地处理系统)
稳定塘原理:污水在塘内经长时间的停留,通过理化反应和各种微生物、动物、植物的代谢与分解活动对污水中的污染物进行降解和转化。
好氧塘,厌氧塘,兼气塘,曝气塘
土地处理系统
污水土地处理是在在农田灌溉的基础上,运用人工调控利用土壤-微生物-植物组成的生态系统使污水中的污染物净化的处理方法
由污水预处理设施,污水调节和储存设施,污水的输送、布水及控制系统,土地净化田,净化出水的收集和利用系统等五部分组成。
土地处理类型
慢速渗滤处理系统;快速速渗滤;地表漫流系统;湿地处理系统