2025年环境学导论知识点.doc

环境學导论
大气污染及其防治 大气概述
一、 大气的成分
1、N2、O2等气体2、水滴 （如雲滴、雾滴）3、冰晶和固体微粒 （如尘埃、花粉）
（没有水汽和悬浮物的空气称為干洁空气）
二、 大气的分层
1對流层,(大气边界层的重要特性： 湍流运動、風、温度的垂直分布)
2平流层,(重要成分；臭氧范围； 對流层顶50-55km
重要特點；随高度增長而升高。气流以平流运動為主,天气晴朗，能見度好。有助于飞机飞行。
人类生存环境的天然屏障。
3中间层 4暖层(電离层, ) 5外层(散逸层, )
在對流层下部靠近下垫面的1.2-1.5公裏范围内的薄层大气由于贴近地面，空气运動受到地面摩擦作用影响又称摩擦层。
三、 大气的构成：
（一）大气的恒定组分：O2、N2和稀有气体。
（二)大气的可变组分： 重要指CO2和H2O（g），這些气体组分受不一样地区气候、季节等多种原因的影响而发生变化。正常状况下，H2O(g)约占0－4％，CO2约占0.033%。
由恒定组分和可变组分所构成的大气称為洁净大气。
（三）大气的不定组分：大气中的尘埃、硫化物、氮氧化物、硫氧化物等是大气中的不定组分，當它們進入大气後，也許导致大气污染。
大气污染
一、 大气污染的定义来源于對有害影响的观测，即若大气污染物到达一定浓度，并持续足够的時间，到达對公众健康、動植物、材料、大气特性或 环境美學产生可以测量的影响，就是大气污染。
大气污染类型：大气污染按影响范围可分為：
1）局部地区大气污染 2）区域性大气污染 3）广域性大气污染 4）全球性大气污染：指温室效应与全球气候变暖、酸雨、臭氧层空洞
二、 大气污染源及污染物
A按发生类型分：
（一）工业污染源：共同的特點是：排放源集中、浓度高、局地污染强度高，是都市大气污染的罪魁祸首。
（二）农业污染源： 重要是不妥施用农药、化肥、有机粪肥等過程产生的有害物质挥发扩散，以及施用後期NOX、CH4、挥发性农药成分從土壤中逸散進入大气等形成的污染源。
（三）生活污染源: 是指居民平常烧饭、取暖、沐浴等活動，燃烧化石燃料而向大气排放烟尘、SO2 、NOX等污染物。此类污染源属固定源，具有分布广、排放量大、污染浓度低等特點，是某些都市大气污染不可忽视的污染源。不過，伴随都市電气化的推進，都市生活污染源将從主线上得到遏制。
（四）交通运送污染源: 由汽車、飞机、火車和轮船等交通运送工具运行時向大气中排放的尾气。此类污染源属流動污染源，重要污染物是烟尘、碳氢化合物、NOX 、金属尘埃等，是都市大气环境惡化的重要原因之一。
B按污染源存在的形式分為：固定源和流動源两类。
(1)固定源就是位置和地點固定不变的污染源。重要指工矿企业在生产中排放的大量污染物。冶金、钢铁、建材等工业企业都是對大气环境污染严重的固定源。
(2)流動污染源是指交通工具在行驶時向大气中排放的有害气体而形成的污染源。
C大气污染源:
按排放空间高度分：
1、 高架源：在距地面一定高度排放污染物，如電廠烟囱等。2低架源：在地面上或离地面高度很低的排放源
按排放形式分：
1、线源：沿著一条线排放污染物，如汽車、火車等 2、面源： 在一种大范围内排放污染物，如煤田自燃的煤堆、密集而低矮的居民住宅烟囱群等 3、點源：集中在一點或在可當作一點的小范围内排放污染物，如烟囱等
三、 污染源
a天然源：自然界自行向大气环境排放污染物的污染源b人為源：人类的生产活動和生活活動所形成的污染源。
四、 大气污染物：由于人类活動或自然過程排入大气，并對人和环境产生有害影响的物质。
按来源，分為一次污染物（直接由污染源排放的污染物）和二次污染物（進入大气的一次污染物之间或与正常大气组分发生反应， 以及在太阳辐射下 引起光化學反应而产生的新的污染物它常比一次污染物對环境和人体的危害更為严重。）
降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物,一般直径不小于30μm，由于其自身的重力作用會很快沉降下来。單位面积的降尘量可作為评价大气污染物程度的指標之一。
常表达為總悬浮微粒物（TSP）、飘尘和降尘。按存在状态，分為颗粒物和气态污染物
飘尘指可在大气中長期飘浮的悬浮物，分為PM10（粒径<10μm）和PM2.5（粒径<2.5μm）。PM10可以通過呼吸道進入人体，從而對人体健康产生危害，PM2.5的危害则更為严重。
大气中重要污染物
（一） 颗粒物：颗粒物是指大气中弥漫著的固态和液态物质，成分较复杂。
（1） 總悬浮颗粒物：用標推大容量颗粒采样器在滤膜上所搜集到的颗粒物的總质量，一般称為總悬浮颗粒物。用TSP表达。其粒径多在100um如下，尤以10um如下的為最多。
（2）飘尘：颗粒物粒径不不小于10um 的颗粒物称為飘尘。它們能長時间地悬浮于大气中而不沉降下来。
（3）降尘：颗粒物粒径不小于10um的颗粒物叫降尘。它們在重力的作用下能很快降落到地面。
（4）可吸入粒子：易于通過呼吸過程而進入呼吸道的粒子。目前目际原则化组织提议将其定為粒径≤10um。
大气飘尘的危害：
（1）影响大气的物理性质 （2）使建筑物、金属制品等受到腐蚀；（3）對人、動植物产生危害；（4）与其他大气污染物协同作用形成 大气污染。
近年来，人們认识到大气悬浮颗粒中的可吸入颗粒物對人体健康的危害遠比粗颗粒大，并且是引起都市大气酸雨、光化學烟雾、能見度減少的重要原因，許多研究已經揭示出PM10對人体健康的严重危害和對气候的重要影响。
（二）含硫化合物：污染大气的含硫化合物有H2S、SO2、SO3、硫酸酸雾及硫酸盐气溶胶等，但在大气中重要是SO2。 大气中的SO2重要来源于矿物燃料的燃烧。SO2是無色、有刺激性和窒息性的气体，對呼吸道有刺激作用，能引起呼吸道和心血管疾病。值得注意的是SO2与飘尘的协同作用将使其毒性大大增强，使得大气污染加剧。大气中的SO2可以通過均相或非均相氧化生成SO3 。SO3一經形成，便迅速与大气中的水蒸气作用生成硫酸，因此大气中SO3的含量拾分低微，生成的硫酸是严重危害健康的物质，其毒性遠不小于SO2。
（三） 氮氧化物 ：對流层中危害较大的氮氧化物是NO和NO2，统称為總氮氧化物（ NOx）。當矿物燃料高温燃烧時，空气中的N2与O2結合而生成NO,温度越高，生成NO的速度和量越大，由這种方式生成的NOx称為热NOx；另一类是因燃料中具有吡啶、氨基化合物等含氮化合物，在燃烧的過程中生成了NOx，這种方式数生成的NOX称為燃料NOx；此外某些工廠(如生产硝酸或使用硝酸、氮肥廠等)的生产過程中排放到大气中的NOx。
NO是無色，有刺激性气味不活泼的气体，它能与血紅蛋白結合生成亚硝基血紅蛋白而引起中毒，并可产生缺氧症状和中枢神經受损。O氧化後生成紅棕色、有刺激性的NO2，它的毒性较强，能迅速破壞肺细胞，也許是引起肺气肿和肺癌的病因。
NO2又是一吸光物质，易发生光化學反应，是形成光化學反应的元凶，由此产生的二次污染物的危害更大。
（四） 碳氧化物 ：
1、一氧化碳
大气中CO来源于燃料的燃烧。而由汽車尾气中的CO导致的大气污染已引起世界各国的重视。值得注意的是一氧化碳的另一人工源是吸烟排出的烟气。吸烟者吸入的CO遠高于不吸烟者，尤其是吸過滤嘴香烟的人。CO的重要危害是阻碍体内氧气的传播。它与血紅蛋白的亲和力比氧大二百多倍，而生成的羰基血紅蛋白的解离速度比氧合血紅蛋白小三仟六百多倍，因此一旦生成羰基血紅蛋白就很难解离，导致输氧能力減少，导致机体缺氧，危害人体健康。体内缺氧時對所有的器官均有影响，而最敏感的是中枢神經系统和心肌。
2、CO2
CO2是無色、無毒的气体，目前由于人类活動排放到大气中的CO2的量不停增長，而吸取CO2的森林反遭到严重破壞，使得大气中CO2的浓度不停增長。据测定，一种世纪前，大气中CO2的含量约為284ppm,目前已到达379ppm。 CO2浓度的增長，也許對全球的气候产生影响，因而是目前环境科學上颇為注意的問題之一。
（五） 光化學氧化剂：
1、光化學反应和光化學烟雾。在太阳紫外线作用下，大气中的某些污染物发生反应，生成新的污染物，這种反应叫光化學反应。由此产生的烟雾称為光化學烟雾。
2、光化學烟雾形成的条件 1）充足的阳光，無風； 2）出現逆温；3）大气具有一定浓度的NO2和碳氢化合物。
3、光化學烟雾的危害：
（1）對人体健康的影响
光化學烟雾最明显的危害是對人眼的刺激作用。出現眼流泪、发紅(俗称紅眼病)。除眼外，對鼻、咽、气管和肺均有明显的刺激作用。對老人、小朋友和病弱者尤為严重。
2）對植物的伤害
光化學烟雾能使植物叶片受害变黄以致枯死。
（六） 碳氢化合物
大气污染的类型：
（一）根据污染物的化學性质及其存在的大气状况，可将大气污染分為還原型大气污染和氧化型大气污染。
（二）根据燃料性质和污染物的构成，可将大气污染分為煤炭型、石油型、混合型和特殊型四类。
五、几种經典的大气污染
（一）煤烟型污染 （伦敦烟雾事件）
重要污染源是燃煤。重要污染物是SO2、CO和 微粒物质，它們遇上低温、高湿的阴天，且 風速很小并伴有逆温存在的状况時，一次污染 物扩散受阻，易在低空聚积，生成還原型烟雾。
（二） 交通污染(洛杉矶光化學烟雾）
污染源重要是机動車（汽油車和柴油車）和机動船。重要污染物是CO、NOX和HC。在相對湿度较低的夏季睛天，交通污染严重的地区也許會出現經典的二次污染——光化學烟雾。它對人体、動植物、材料均會产生破壞作用，并且严重影响大气能見度。
（三） 酸沉降污染 （酸雨）
它是指大气中的酸通過降水（如雨、雾、雪） 迁移到地表，或在含酸气团气流的作用下直接
迁移到地表。引起酸沉降的重要物质是人為和天然排放的SOX（SO2和SO3）和NOX（NO和NO2） ，
其天然源一般是全球分布的，而人為排放的 SOX和NOX则具有地区性分布的特點。
气象条件和下垫面對大气污染的影响
一、气象条件對大气污染的影响
1.風和湍流對大气污染的影响（1）整体输送（2）冲淡稀释
風速愈大，湍流愈强，污染物的稀释扩散速率愈快，大气污染物浓度就愈低。因此風和湍流是决定污染物大大气中稀释扩散的最直接因子，也是最本质的因子。
2.大气稳定度對大气污染的影响
3.辐射和雲對大气污染的影响
4.降水對大气污染的影响
5.天气形势對大气污染的影响（天气形势指大范围的气压分布状况）
二、 下垫面對大气污染的影响 1.都市下垫面對大气污染的影响 2.山区下垫面對大气污染的影响 3.水陆交界区對對大气污染的影响
六、 大气污染的危害
1.大气污染對人体健康的危害2.大气污染對植物的危害3.大气污染對材料的危害4.大气污染對大气环境的危害
详细：（一）大气污染對人体健康的危害（二）大气污染對植物的危害：损害植物酶的功能组织；影响植物新陈代謝的功能；破壞原生质的完整性和细胞膜。此外，還會损害根系生長及其功能；減弱输送作用与导致生物产量減少。（三）大气污染對材料的危害:大气污染可使建筑物、桥梁、文物古迹和暴露在空气中的金属制品及皮革、纺织等物品发生性质的变化，导致直接和间接的經济损失。（四）大气污染對大气环境的危害:大气污染會导致降水的增長或減少，它對降水化 學的影响表目前酸性化合物的输入，即出現酸雨。 大气污染還會产生全球性的影响：大气中CO2等 温室气体浓度增長导致的全球变暖、人們大量生 产氟氯烃化合物等导致的臭氧层耗竭等。
室内空气污染:污染原因： 建筑材料及装潢材料、涂料中有害物质 的挥发、人們不健康的生活习惯.
污染物：苯、甲醛、氡
怎样处理：多開窗换气，戒烟，對的使用家庭化學剂，
增長户外活動，摆放室内花卉植物
大气污染控制
一、 大气污染的控制：無论是大气污染源、污染物、污染类型 還是大气污染的危害，都具有多样性。
大气污染的综合治理：
一、減少污染物的排放量
1．改革能源构造，逐渐用二次能源替代一次能源，開发無污染能源，對燃料進行脱硫处理。
2．改革燃烧装置和燃烧方式，提高热效率。
3．采用無污染或低污染生产工艺。
4．运用余热、余气，提高能源运用率。
二、 治理重要污染物；
（一） 颗粒物的治理：
大气中的颗粒物重要来自于矿石燃料的燃烧。因此減少颗粒物的措施重要有两种，一种是变化能源构造或對燃煤進行加工运用；另一种是在废气排放前先将颗粒物处理掉，处理措施一般有如下几种：
1、重力除尘装置2、惯性力除尘装置3、离心力除尘装置4、洗涤塔除尘5、過滤式除尘装置6、静電除尘装置
(二）SO2的处理
從排烟中除去SO2的技术称為“排烟脱硫” ，此类技术已相称多，但總起来可分為湿法和干法两大类。前者是运用SO2為酸性氧化物這一特點，後者是运用SO2的還原性。
1、湿法排烟脱硫(
2、干性排烟脱硫法：
排烟脱硫的措施诸多，在选择時应從下面几种方面考虑：
（1）净化效率高，經济效果好；
（2）装置能長期稳定运行；
（3）易于操作、维修和检查；
（4）不应导致二次污染。
（三）氮氧化物的治理：
氮氧化物的工业来源重要是硝酸制造廠、使用硝酸的工廠以及工廠燃料燃烧排放的废气等。從燃烧装置中排放的氮氧化物重要是NO，NO比较稳定，不易溶于水，也不与水反应，目前對它的处理重要有催化還原、吸取等
1．催化還原法2．吸取法3．吸附法
（四）光化學烟雾的防治對策
汽車尾气是NOx和碳氢化合物最重要的排放源，改善技术控制汽車尾气是防止光化學烟雾的形成，保证空气环境质量的有效措施。
(1)安装尾气净化妆置 (2)改良燃料
三、种植树木草坪；
四、掌握气象变化规律，充足运用环境自净能力
五、加强城镇规划，搞好环境功能分区。
三、 多种手段 五律协同：
a清洁能源(包括常规能源的清洁运用；可再生能源的运用； 新能源的開发；多种节能技术等.清洁能源的經典案例1、洁净煤技术2、西气東输3、西電東送 )
b绿色交通(绿色交通我国某些重要都市的大气污染类型正在由煤烟型向交通型转化，汽車尾气排放已成為都市重要污染源。合理的交通规划、发展清洁汽車 1、上海的新世纪交通藍图2、電動汽車)
c末端治理(末端治理 推行清洁能源与绿色交通從源頭上減少了大气污染的产生。對于已經产生的污染，则需進行末端治理。除尘、脱硫 氮氧化物的治理技术、氟化物的治理技术)
d环境自净(环境自净 污染物通過末端治理到达排放原则後被排入大气，但此時它們的浓度一般要高于环境空气质量原则，要使其深入达標将要依托环境的自净作用。运用气象规律稀释污染物、加强绿化 經典案例：都市绿化
都市绿化的实行需要五律协同
自然：植物配植的适地适树原则
技术：园艺人员要有相称的专业知识与技术
环境：都市绿化应兼顾友好与無污染
經济：建立一套完善的市場机制保证其正常运行
社會：都市广場是社會规律在特定期期的一种体現形式 ）
全球大气环境变化
一、 A全球变暖 原因：温室效应的加剧
温室效应(Greenhouse effect) ： 太阳发出的短波辐射透過大气层抵达地面，使地表温度 上升，发出長波辐射，大气中的温室气体對短波吸取很弱， 而對長波辐射吸取很强。因此地表從太阳辐射获得的热量相 對多，而散失到大气层以外的热量相對少，地球表面的温度 得以维持，這就是大气的温室效应。臭氧层破壞
温室气体(Greenhouse gas) ：二氧化碳、甲烷、一氧化碳、二氯乙烷、臭氧、 CFC11、CFC12、四氯化碳、一氧化碳
全球变暖也許产生的影响:
海平面上升：低地被淹，海岸被冲蚀，排洪不畅， 土地盐渍化，海水倒灌等。
沿海地区的海岸线变化:
气候带移動:
減缓全球变暖的對策:
1、排放控制對策：控制化石燃料消耗以克制CO2的排放；
1、 固定化對策：使已生成的CO2变為其他物质以防止其向大气中排放；
2、 适应對策：在已发生全球变暖的状况下，采用相适应的
B、臭氧层破壞
太阳光中的紫外线辐射，尤其是UV-B辐射對生物有较 大的伤害。而阻挡UV-B辐射的就是臭氧。 （紫外线辐
射按照其波長的不一样，可划分為UV-A（315-400nm）、 UV-B（280-315nm）和UV-C（280nm）如下三個波段）
1.臭氧层变化与臭氧洞
臭氧层的作用：a平流层中的臭氧：吸取紫外线 b對流层中的臭氧：為温室气体
臭氧洞：
- 出現時间－每年9月－11月
体現：臭氧层出現浓度減少区域，對紫外线的抵挡功能減弱；
发生地区：
1984 南极上空初次
1989 北极上空 初次
其他地区也有类似状况出現如：我国青藏高原上空也存在一种相對周围地区浓度较低的区域。
臭氧空洞的危害：
(1) 對人体健康的影响：破壞DNA，皮肤病，白内障等
(2) 對陆生植物的影响：产量和质量下降，间接影响
(3) 對材料的影响：加速老化
(4) 對水生生态系统的影响：減少生产力，影响幼体
4. 控制對策：
提高运用效率，減少操作损失
回收和再循环
改善CFCS产品
非CFCS产品的替代品
“蒙特利尔公约”：限制CFCS的生产和使用
全球性臭氧层变化：北半球中纬度地区冬/春季減少了6%；
北半球中纬度地区夏/秋季減少了3%；
南半球中纬度地区整年平均減少了5%；
南极地区春季減少了50%；
北极地区春季減少了15%。
臭氧层破壞的原因：大多数科學家认為，人类過多地使用氟氯烃类化學物质 （CFCS）是破壞臭氧层的重要原因。
臭氧层破壞的危害：
1、對人体健康的影响：破壞DNA，皮肤病，白内障等2、對陆生植物的影响：产量和质量下降，间接影响
3、對材料的影响：加速老化4、對水生生态系统的影响：減少生产力，影响幼体
臭氧层的保护 ：重要是控制CFCS的使用。
二、 全球性大气环境問題•全球問題概述
全球問題的的特性
全球問題具有全球规模的普遍性
全球問題波及人类目前和未来的主线利益
具有互相缠結的复杂性，其建设性处理规定世界各国人民的互相协作、共同努力
全球問題的类型
人类社會与自然界之间的互相作用的最优化問題
人与社會
社會与自然
国际关系的改造問題
三、 全球变暖控制的综合對策
1）调整能源战略： 提高能源运用率，向清洁生产转化。
2) 绿化對策
3) 控制人口，提高粮食产量，限制毁林
4) 加强环境意识教育，增進全球合作
能源战略的调整：
采用高效能转化设备
采用低耗能工艺
改善运送，減少油耗
推出新型高效家電
改善建筑保温
运用废热、余热集中供暖，可节能30％
加强废旧物质回收运用
采用新能源：太阳能、核能、風能、地热能等
酸沉降与防治對策
1.酸雨（acid rain）的界定：指PH值〈5.6 的降水、包括雨、雪、霜、雹、雾和露等多种降水形式。
2.酸雨的起因由于燃料燃烧和天然排放的SO2和NOx所导致的。
3酸雨的形成
4.酸雨的化學构成 酸雨中具有多种無机酸和有机酸及其盐。其中绝大部分是硫酸和硝酸，多数状况下以硫酸為主。從污染源排放出来的SO2和NOX是形成酸雨的重要起始物。除此以外，不少地方的降水中发既有机酸（甲酸、乙酸）。
5.世界酸雨发展状况和我国酸雨現实状况
最早欧洲的酸雨多发生在挪威、瑞典等北欧国家，後来扩展到東欧和中欧，直至几乎覆盖整個欧洲。在酸雨最严重的時期，挪威南部约5000個湖泊中有1750個由于pH過低而使魚虾绝迹；瑞典的9萬個湖泊中有1／5已受到酸雨的侵害。
中国酸雨現实状况：從20世纪80年代以来，中国的酸雨污染呈加速发展趋势。在80年代，中国的酸雨重要发生在以重庆、贵阳和柳州為代表的高硫煤使用地区及部分長江以南地区。到90年代中期，酸雨已发展到青藏高原以東及四川盆地的广大地区。以長沙、赣州、南昌、怀化為代表的华中酸雨区，目前已成為全国酸雨污染最严重的地区，其中心区年均降水PH低于4.0，酸雨频率高于90％，已到了几乎“逢雨必酸”的程度。北起青岛、南至厦门．以南京、上海、杭州、福州和厦门為代表的华東沿海地区也成為我国重要的酸雨地区，年均降水pH低于5．6的区域面积已占全国面积的30％左右。
我国酸雨的化學特性是pH低、离子浓度高，硫酸根、铵和钙离子浓度遠遠高于欧美，而硝酸根浓度则低于欧美，属硫酸型酸雨。
6. 酸雨的危害：
1) 長距离输送的影响
2) 對水生生态的影响
3)對森林的影响
4)對金属材料、建筑构造、桥梁水坝、工业装备、供水管网、電缆等的腐蚀
5)對人体的影响
6)土壤的酸化
對水生生态的影响：使湖泊变成酸性，水生生物的死亡；
酸雨浸渍了土壤、浸蚀了矿物，使AL元素沿著基岩裂缝流入水体，影响水生生物的生長或使其死亡；
磷酸盐附著在铝上，难以被生物吸取，其营养价值就會減少，并使赖以生存的水生生物的初级生产力減少。
7. 酸雨的控制對策：
1)使用低硫燃料和改善燃烧装置
2)脱硫脱氮技术的研究和使用 ： 烟道气脱硫脱氮
3)控制汽車尾气排放
4)能源的转化及燃料的代换： 清洁能源的使用，能源构造的变化，減少含硫燃料的使用比例等。

第三章 水污染及其防治
第一节 水与环境
一、自然界的水
1、地球上的總水量為13.6亿立方仟米，其中海水约占97％，淡水占3％，而淡水中的大部分储存在极地的冰雪中，仅有不到1％的淡水為人类所运用，估算约為300萬立方仟米。
我国淡水资源的總量為2.8亿立方米，居世界第六位。但人均占有量较低，以13亿人口计，人均占有量仅有2154立方米，只相称于世界人均水资源占有量10000立方米的1/4左右.
2、自然界的水按其存在部位可分為大气水、地表水和地下水。
3、天然水的化學构成
由于水是一种很好的溶剂，因此在循环過程中与其他物质接触時，或多或少地溶解它們，因此天然水中几乎包括了周期表中的所有元素。各地天然水的构成也不尽相似。
4、 水的循环
（1）水的自然循环
指地球上多种形态的水在太阳辐射和重力作用下，通過蒸发、水汽输送、凝結降水、下渗、径流等环节，不停发生相态转换的周而复始的运動過程。
（2）水的社會循环
5、 水的作用：
（1）可调整地球气候 （2）可变化地球表面形态 （3）具有物质运送功能
（4）是一切生物必不可少的物质 （5）是人类赖以生存的物质基础
6、水的特殊物理性质
（1）沸點高 （2）蒸发热大 （3）热容高
（4）反常膨胀 （5）良好的溶剂
二、水资源危机
（1）全球的水资源短缺
（2）中国的水资源短缺
中国缺水現实状况：中国水资源總量為2.8亿m3，居世界第6位。我国人均占有水资源量，按1995年的人口计算為2238.6 m3 ，相称于世界人均数的1/4，也是美国的1/5，前苏联的1/7，為世界第109 位。人均水量少于 m3的，国际社會称之為严重缺水边缘。中国有9個省（市、区）的人均占有水量為500 m3 。中国600個都市中缺水的近400個，严重缺水的為108個。
(3)水资源消耗原因：水资源消耗增長過快，重要是由于三方面用水量的增長：
　　公共用水（包括饮用水和卫生用水）
　　工业用水 农业用水
（4） 水危机产生的原因：
.自然条件影响 都市与工业区集中发展
水体的污染 用水挥霍和盲目開采
（5）我国水资源的重要問題：
1.我国水资源人均和亩均水量少 2.水资源在地辨别布上很不均匀
3.水量年内及年际变化大，水旱灾害频繁 4.水土流失严重，許多河流含沙量大
5.我国水资源開发运用各地很不平衡
（6）水资源的运用和保护
1.提高水的运用效率，開辟第二水源
A.減少工业用水量，提高水的反复运用率 B.減少农业用水，实行科學浇灌
C.回收运用都市污水，開辟第二水源
2.调整水源流量，增長可靠供水
A.建造水库 B.跨流域调水 C.地下蓄水 D.海水淡化
E.拖移冰山 F.恢复河、湖水质 G.合理运用地下水
3.加强水资源管理
4.增長下水道建设，发展都市污水处理廠
三、天然水的构成与水体自净
（1）天然水的物质构成：
1、溶解气体
溶质粒径小子10-9m，以分子状态存在于水中。根据气体在水中含量的多少，進一
步划分為重要气体和微量气体。
2、溶解性物质
溶质粒径不不小于10-9m，重要以离子形态存在于水中，根据含量和生成原因，又再细
分為重要离子、生物生成物、微量元素。
3、胶体物质
溶质粒径為10-9m－10-7m時，属于胶体溶液，根据胶体的性质又分為無机胶体和
有机胶体。
4、悬浮物质
溶质點粒径＞10-7m，為悬浊液或悬浮液，根据物质性质分為细菌、藻类及原生動
物、泥沙、粘土和其他不溶物质。
（2）水体的自净：水体是指河流、湖泊、池塘、水库、沼泽、海洋以及地下水等水的汇集体，是由水自身，水中的悬浮物、溶解物、胶体物质、底泥和水生生物等。
水体的自净作用：是指水体中的污染物的浓度因物理、化學或生物作用而減少的現象。
第二节 水体污染有关概念
一、水体污染
當進入水体的污染物质的量超過了水体的自净能力，使水质受到损害，以至于對水的用途产生不利和不合理影响的現象，叫水体污染。
我国地面水水质原则：
Ⅰ类水体：為源頭水及自然保护区；
Ⅱ类水体：為集中生活饮用水水源地一级保护区，宝贵魚类保护区，魚虾产卵場等；
Ⅲ类水体：為集中饮用水水源地二级保护区
Ⅳ类水体：為工业用水区，人体不直接接触的娱乐用水区。
Ⅴ类水体：為农业用水区，一般景观规定水域。
二、水体污染物
引起水体污染的物质叫水体污染物，從化學的角度来分，水体污染物有如下几类:
1、無机無毒物 2、無机有毒物
3、有机無毒物 4、有机有毒物
5、病原微生物
三、 水体污染源 ：
（一）自然污染源
（二）人為污染源
1、工业污染 2、农业退水 3、生活污水
四、 水污染的危害：
（一）水污染的危害
（1）水体污染對人体键康的危害
（2）對工业生产的影响
（3）對农业、渔业生产的影响
五、我国水污染的特性：
（一）污染不停加剧，水质惡化曰趋严重
（二）各流域水体自南向北水质逐渐变差
（三）湖泊水库水体富营养化不容轻视
中国水污染严重
第三节 經典水体污染及其防治
一、病原微生物污染及其防治
病原微生物包括病菌、病毒和寄生虫等。重要来源于生活污水、醫院污水、家禽喂养場和屠宰、制革工业废水。
水体受病原微生物污染後會传播多种各样的疾病如痢疾、肝炎、伤寒、霍乱、血吸虫等。
治理此类污染物重要采用沉淀、過滤、消毒、妥善处理污泥，尽量不使此类此类污水与人体直接接触。
二、 需氧污染物
（一）需氧污染物的概念
生活污水和工业废水中所含的碳氢化合物、脂肪、蛋白质、木质素等有机化合物，可在微生物作用下分解生成简朴的無机物CO2、H2O等。這些有机物在分解的過程中需消耗大量的溶解氧，因而称為需氧污染物。
1、生化需氧量（BOD）——Biochemical Oxygen Demand
（1）生化需氧量表达水中有机物經微生物分解時所消耗的溶解氧的数量，以mg/L作單位。
（2）有机物經微生物分解的過程一般為两個阶段：
第一阶段 有机物——CO2、H2O、NH3等
第二阶段 NH3——NO2－、NO3－
第二阶段對环境卫生的影响较小，废水的BOD一般只指第一阶段有机物生物氧化所需溶解氧的数量。
由于微生物的活動与温度有关，因此测定BOD時一般以200C作為测定的原则温度，在200C時，一般生活污水中估计無需20天左右才能基本完毕第一阶段的分解過程，這給实际测定工作带来困难，而试验表明一般有机物五曰生化需氧量约占第一阶段生化需氧量的75％，因此目前都以五曰生化需氧量作為测定生化需氧量的原则時间，称為五曰生化需氧量，用BOD5表达。
2、化學需氧量(COD)——Chemical Oxygen Demand
化學需氧量是指用化學氧化剂氧化水中有机物時，所需氧化剂的数量，用O2mg/L表达。
常用的化學氧化剂有高锰酸钾和重铬酸钾，前者测定值一般低于後者COD不受水质条件的影响，测定费時少，但因不能完全氧化有机物以及不能對的反应生物氧化時的耗氧量，因此不如BOD确切。
3、總有机碳(TOC)——Total Organic Carbon
總有机碳表达水体中所有有机污染物的含碳量也是评价水体中有机污染物的一种综合指標。
4、總需氧量（TOD）——Total Oxygen Demand
TOD表达水体有机物中C、H、N、S所有被氧化時即生成CO2、H2O、SO2和NO時所需氧气的量。
二）水体中需氧污染物的来源
天然水体中在1～2mg/L之间
焦化廠 1400～mg/L
皮革廠 220~2300mg/L
未經处理的生活污水：300～500mg/L
农場牲畜污水中一般比生活污水高五倍
（三）需氧污染物對水体的危害
（四）防治措施
減少排污量。
對污水進行处理。
在水体内進行人工曝气。
合理组织污水排放。
三、 植物营养物质
（一）水体富营养化
1、水体富营养化的概念
水体富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量過多所引起的水质污染現象。
2、水体富营养化与氮、磷的关系
總磷超過20mg/m3，或無机氮超過300mg/m3，即可认為水体外于富营养化状态。
二）水体中植物营养物质的来源
1、农业退水 2、都市生活污水
3、工业废水
（三）水体富营养化的危害
1、导致水质惡化，水体老化；
2、對魚类的生存产生影响。
四）防治水体受植物营养物质污染的途径
合理使用肥料，防止流失。
減少工业废水中氮磷的排放量。
粪便等有机物可先經沼气池处理後再作有机肥使用。
生活污水可進行污灌或污水养殖水生生物後再排放。
城镇污水經处理达標後再排放。
四、 毒物污染
（一）重金属污染
环境污染研究中所說的重金属重要是指Hg、Cd、Pb、Cr和As 。
1、来源
水体中重金属重要来自于工矿企业排出的废水。不一样生产企业排放的污水中所含的重金属及其存在形态不一样样。
2、水体中重金属污染的特點
（1）微生物不能降解重金属，相反，，某些重金属在微生物的作用下會转化成毒性更大的金属化合物。
（2）天然水中只要具有微量的重金属即可产生毒性效应。
（3）某些重金属离子易被生物富集，通過食物链逐渐积累，再通過食物進入人体，再人体的某些器官中积蓄起来，导致慢性中毒。
3、重金属在水体中的迁移转化
（1）沉淀作用 （2）吸附作用
（3）络合与螯合作用 （4）氧化還原作用
4、重金属污染的防治
改革生产工艺，不用或少用毒性较大的重金属。
严格排放原则，控制排放量。
废水应在处理达標的状况下才能排放到环境中。
二）氰化物污染
氰化物是一种剧毒物质，水体中氰化物重要来源于電镀废水，焦炉和高炉的煤气洗涤冷却水；某些化工廠的含氰废水及有色金属选矿废水等。
對一般人来說，只需0.1g左右NaCN或KCN就可致死。對敏感的人仅需0.06g。
氰化物對水体中魚类等危害很大，致死浓度為0.3~0.5mg/L。
我国饮用水原则规定，氰化物含量不得超過0.05mg/L。
氰化物的治理：
改善生产工艺，減少含氰废水的排放。
對含氰量高的废水可用酸化嚗气—碱液吸取法等回收，對含氰量低的废水可通過生
化处理。
（三）酚：
酚类化合物广泛存在于自然界，它重要来源于焦化廠、炼油廠、煤气廠、石油化工等工矿企业排放的废水。此外，粪便和含氮有机物在分解過程中也产生少許酚类化合物。
2、酚类化合物的危害
酚类化合物是一种原生质毒物，可使蛋白质凝固。
饮用水中虽然具有微量的酚，也會产生一种特殊的难闻气味。
水体受酚类化合物污染後，會严重影响水产品的产量和质量。
导致魚肉有异味，不能食用（當水体受污染，浓度在0.1~0.2mg/L時）；
影响魚类产卵（浓度在1mg/L）；
导致魚类大量死亡（5~10mg/L）；
3、防治措施
改革生产工艺，回收酚；生化处理。
五、 其他水体污染物：
（一）酸、碱和無机盐污染
（二）热污染
（三）海上石油污染
我国地面水水质原则：
Ⅰ类水体：為源頭水及自然保护区；
Ⅱ类水体：為集中生活饮用水水源地一级保护区，宝贵魚类保护区，魚虾产卵場等；
Ⅲ类水体：為集中饮用水水源地二级保护区
Ⅳ类水体：為工业用水区，人体不直接接触的娱乐用水区。
Ⅴ类水体：為农业用水区，一般景观规定水域。
第四节 水体污染控制
一、控制水体污染的基本途径
1、減少污染物的排放量
改革生产工艺，減少甚至不排废水，或者減少有毒废水的毒性。
反复运用废水，尽量采用反复用水或循环用水系统，使废水排放量減少或生产废水經合适处理後再循环使用。
回收有用物质。
2、处理好都市垃圾和工业废渣
3、建立都市污水处理系统 4、调整工业布局
二、废水处理技术简介
（一）废水处理基本措施
1、物理法
运用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。在处理過程中不变化其化學性质。常采用的有沉淀法、過滤法、离心法、蒸发
2、化學法
运用化學反应或物理化學作用处理、回收废水中的污染物，常用的措施有化學沉淀法、混凝法、中和法、萃取法、吸附法、离心互换法、電渗析法等
3、生物法
运用微生物的生化作用处理废水中的有机污染物。常用的措施有活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理法等。
需氧生物处理法 ：运用需氧微生物在有氧条件下将废水中复杂的有机物分解的措施
厌氧生物处理法 ：在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中的有机物分解，最终产生甲烷和二氧化碳等气体。
（二）都市污水处理
都市污水中BOD较高，固体物质仅占0.03~0.06％根据對污水的不一样净化规定，废水处理可分為一级处理、二级处理和三级处理。
1、一级处理（初级处理） 一级处理的任务是清除废水中的达颗粒物质（粒径100u