第十四章--水中有害生物的控制.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第十四章 水中有害生物的控制,四川理工学院,第一节 水中病原微生物的控制,消毒：去除对人体健康有害的病原微生物。,加氯消毒（,Cl,2,）,O,3,消毒,水厂常用消毒方法 紫外线消毒,漂白粉消毒（,CaOCl,2,）,氯化消毒的优点,杀菌效果好,有持续消毒功能,具有灭藻、除臭、除味和去色的功能，改善水的感官性状,投加设备简单，初期投资费用低，药剂来源广泛，价格低廉。,1,、加氯消毒原理,Cl,2,+H,2,O-HOCl+HCl,HOCl-H,+OCl,-,HOCl,：中性分子，可进入带负电的细菌表面，并渗入菌体内氧化破坏酶系统，使细菌死亡。,OCl,-,：带负电荷，难靠近带负电的细菌，消毒作用差。,2,、有效氯,凡是化合价高于,-1,的氯化物都有氧化能力，有效氯即表示氯化物的氧化能力。,3,、漂白粉中为何有效氯最多为,35%,左右在漂白粉中：,Ca2+O,-2,Cl,-1,Cl,+1,价,Cl,到,-1,价可接受,2,个电子，在,Cl,中，,2,个,Cl,可接受,2,个电子。故以,CaOClCl,与,Cl2,比较，,1,摩尔的,CaOClCl,氧化能力相当于,1,摩尔的,Cl,2,，所以漂白粉（,CaOClCl,分子量为,127,）中的有效氯为：,2*35.5/127=56%,一般漂白粉中含,CaOClCl,最多为,62.5%,则它所含有效氯最多为：,0.56*0.625=35%,。,4,、,PH,值对氯消毒效果的影响,由,HOCl=H,+OCl,-,知,PH,值越高，,OCl,成分多，消毒作用差,.PH,值较底，,HOCl,成分多，消毒作用好。,5,、饮用水卫生标准中对余氯的规定,加氯接触,30,分钟后,游离性余氯不底于,0.3mg/L,管网末梢水的游离性余氯不低于,0.05mg/L,，以保证自来水出厂后仍有持续的杀菌能力。并可以作为水质受到再度污染的指示信号。,加氯量,=,需氯量,+,余氯量,加氯量一般为,1.0,2.5 mg/L,6,、液氯消毒，当水中有腐植酸时，易形成三氯甲烷致癌物,.,氯化消毒的安全问题,挥发性的四种三卤甲烷类,(THMs),有机物：即氯仿,一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷和溴仿，有致突变性和动物致癌性。,非挥发性卤代有机物：卤乙腈、卤乙酸、卤代酚、卤代酮和卤代醛等，也具有一定的突变性和致癌性。,防治措施,在消毒前尽量减少水中的,THMs,前体；,如尽可能选择有机前体物含量低的水源,通过理化、生物等方法吸附或破坏饮水中已生成的,THMs,；,如活性炭,改用不产生,THMs,的消毒剂。,如二氧化氯、臭氧、氯胺或紫外线等,二、二氧化氯消毒,为黄红色气体，带有一种辛辣气味。,是联合国世界卫生组织确认的一种安全、高效、广谱、强力杀菌剂；,其消毒作用主要是氧化；,其有效氯是氯气的,2.63,倍，杀菌能力是氯气的,5,倍，是次氯酸钠的,50,倍以上；,可以杀灭一切微生物，包括：,细菌繁殖体、分支杆菌，尤其对甲肝、乙肝、伤寒、脊髓灰质及艾滋病毒等。,二氧化氯消毒优点,安全：不与有机物及腐殖质等产生,THMs,，不与氨生成氯胺；,除臭：可以和水中的臭味物质硫醇、仲胺、氰化物、硫化物等反应去除臭味；,杀菌能力较强：,O,3,ClO,2,Cl,2,氯胺,稳定性较好：氯胺,ClO,2,Cl,2,O,3,投资低易操作；,易监测和控制。,三、臭氧消毒,臭氧又名三原子氧，氧在高压电流作用下制取，因类似鱼腥味的臭味而得名，在自然条件下，是淡蓝色的气体。,不稳定，在水中比在空气中更容易分解。,边制备便利用，在水中放出新生氧,(O),，氧化能力很强，较氯气、二氧化氯氧化能力强，能氧化杀死水中的有机物并杀死细菌及其芽孢。,臭氧消毒饮用水,用量约为,1-3mg/L,接触时间需,10-15min,杀灭微生物敏感顺序为：,大肠埃希氏菌、粪链球菌、结核杆菌、脊髓灰质炎病毒、巨大芽孢杆菌、阿米巴包囊,臭氧消毒的优点,高效性,较,ClO2,和,Cl2,高，且接触时间短，同时是一种广谱杀菌剂,高洁性,臭氧在环境中可自然分解为氧气，兼有脱色，除味，去除铁、锰、氧化分解有机物等作用,安全性,无二次污染，不产生,THMs,等,臭氧消毒的缺点,半衰期短,(,二十多分钟,),，无持续消毒功能；,对水管有强腐蚀性；,测定臭氧的含量较困难，控制臭氧浓度需要经验；,臭氧发生器投资较高，耗电较大，运行费用较高；,有毒性，池水中不允许超过,0.01mg/L,，空气中不允许超过,0.001mg/L,，管理要求较高。,四、紫外线消毒,常用物理消毒方法之一，用于饮水、饮料、物体表面和空气消毒。,通过破坏病毒、细菌和其它微生物的遗传物质,DNA,，使其失去活性无法复制再生从而达到消毒的目的。,对饮用水消毒特别有效，对地下水中的病原体尤其是病毒特别有效。,紫外线消毒的优点,可以有效地使饮水中的细菌和病毒失活；,不产生已知的有毒的或致癌的副产物；,无臭、无味、无毒，设备占地少，使用安全；,消毒效果稳定，不受环境条件如温度和水中酸碱度变化的影响。,紫外线消毒的缺点,处理水中没有消毒剂的残留，因此处理后还要加氯；,测定紫外线剂量较困难；,紫外线灯需要清洗维修，费用较高；,经紫外线处理的微生物病原菌可能会有光复活的问题。,五、其他消毒方法,（一）碘消毒,（二）重金属消毒,（三）,KDF,过滤消毒,（四）超声波消毒,六、消毒组合工艺,一、水体富营养化及其危害,(eutrophication),在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。,水体出现富营养化时，依据其生长的优势藻所含色素的不同，使得水体呈现不同颜色，在内陆湖泊中此称为水华，在海湾中则称之为赤潮。,富营养化可分为天然富营养化和人为富营养化。,第二节 水体富营养化及水华控制,（一）水体富营养化与水华,典型温带的湖泊由贫营养到富营养的过程,任何一个湖泊都有形成、发展和衰亡的过程。,人为富营养化是由于氮磷等营养物质的过剩而造成的次生污染。,水华,赤潮,（三）水体富营养化评价指标与标准,N,含量超过,0.2-0.3mg/L,P,含量超过,0.01-0.02mg/L,BOD,超过,10mg/L,细菌总数超过,10,万个,/ml,叶绿素超过,10,微克,/L,富营养化水体微生物的动态变化,最多的是蓝细菌和微小藻类。,湖泊水华常以蓝藻纲为主，有微囊藻、鱼腥藻、颤藻等蓝细菌，还有某些甲藻、鞭毛藻、硅藻、栅藻等。,海洋赤潮主要藻种多属甲藻纲，常见裸甲藻属、膝沟藻属、多甲藻属等，主要有,5,纲,15,科,30,种。,（四）富营养化的危害,危害水域生态环境，影响栖息生物的生存，造成水产养殖业损失。,导致水生生态系统失衡。,破坏水域生态景观，影响旅游观光。,产生毒素危害人畜,产生不良气味和颜色,影响水厂正常运行,二、水华与赤潮的形成原因,人为因素：,超过水体自净能力的大量氮磷及其它营养成分,环境因素：,季节和气温,静止水层等水文条件,低溶解氧和,pH,光线,盐度,三、水体中藻类的生长控制,（一）水体营养水平的控制,外污染源控制：点源、面源,内污染源控制：底泥及腐烂的水生植物,水体中营养物质的去除：污水处理、稀释冲刷,（,二）藻类生长的控制,藻类一般是无机营养的，即为自养型植物，尤其是在水库、湖泊中藻类较多，使水产生色、臭、味，加重了水处理单元负荷。,1.,物理抑藻技术,过滤法、遮光法、沉淀法、超声波法、紫外线法,2,、化学抑藻技术,常用硫酸铜和漂白粉,对水库、湖泊投加时，将药装在布袋中，系在船尾上，侵泡在水里航行。投药量随藻类的种类和数量而定。计算投药量时一般以上层水,(,距水面,1.5-3.0,米的深度,),容积来计算，而非总容积。,3.,生物抑藻技术,微生物抑藻技术：利用微生物溶解藻类。,生物滤食技术：生物操纵理论，在水体中引入合适的其他生物，直接或间接以藻类为食，抑制藻类过渡生长。,植物化感抑藻技术：利用植物对藻类的化感作用控制水中藻类生长。,入侵植物,因,人为,或,自然原因,，从原来的生长地,进入另一个环境,，并对该环境的生物、农林牧渔业造成损失，给人类健康带来危害，,破坏生态平衡,的生物。,生物入侵,生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态，并对本地生态系统造成一定危害的现象。,第三节 外来生物入侵及其危害,入侵植物的来源,1 植物,自身扩散,或借助自然力量传入,2,贸易、运输,等方式将有害植物带入,3 某些机构、个人在,不知情下带入,外来入侵物种具有生态适应能力强，繁殖能力强，传播能力强等特点；被入侵生态系统具有足够的可利用资源，缺乏自然控制机制，人类进入的频率高等特点。外来物种的“外来”是以生态系统来定义的。,入侵植物造成的危害,1 争占生存空间，,破坏原有生态系统,2 影响正常生产活动，造成严重经济损失,3 影响,水环境质量,在英国，为了控制12种最具危险性的外来入侵物种，在19891992年，光除草剂就花费了3.44亿美元，而美国每年为控制“凤眼莲”的繁殖蔓延就要花掉300万美元，同样，我国每年因打捞水葫芦的费用就多达510亿元，由于水葫芦造成的直接经济损失也接近100亿元。据美国、印度、南非向联合国提交的研究报告显示，这三个国家每年受外来物种入侵造成的经济损失分别为1500亿美元，1300亿美元和800多亿美元。,中文学名：凤眼莲,拉丁学名：Eichhornia crassipes,别称：水葫芦 凤眼蓝 水葫芦苗 水浮莲,界,：植物界,科,：雨久花科,属,：凤眼莲属,分布区域：原产巴西，见于我国华北、华东、华中和华南地区,空心莲子草,别称：空心苋（福建）水蕹菜、革命草（江苏）水花生（北京）,界,：植物界,门,：被子植物门,纲,：双子叶植物纲,目,：竹目,科,：苋科,属,：莲子草属,种,：巴西种,分布区域：中国华东、华中、华南和西南地区皆有分布,英文名：Hollow lotus seed grass,中文学名：大米草,别称：食人草,界,：植物界,门,：被子植物门,纲,：单子叶植物纲,科,：禾本科Gramineae,属,：米草属Spartina,亚种,：大米草Spartina anglica Hubb,分布区域：辽宁、河北、天津、山东，江苏、上海、浙江、福建、广东、广西等,1 人工及机械清除,2 化学防除,3,生物控制,水花生叶甲是1986年引入我国的，成虫和幼虫专门取食水花生，可用于水花生的生物防治，目前在云南、广西，福建、广东、湖南、四川等地均可发现。但效果并不十分理想。,4,开发应用途径，变害为宝,