水污染的分类认知.doc

  当污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水体后，其含量超过了水体的自净能力，使水质和底质的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而降低了水体的使用价值和使用功能的现象，称作水体污染。
水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。
当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类：
化学性污染
污染杂质为化学物品而造成的水体污染。化学性污染根据具体污染杂质可分为6类：
（1）无机污染物质：污染水体的无机污染物质有酸、碱和一些无机盐类。酸碱污染使水体的pH值发生变化，妨碍水体自净作用，还会腐蚀船舶和水下建筑物影响渔业。
（2）无机有毒物质：污染水体的无机有毒物质主要是重金属等有潜在长期影响的物质，主要有汞、镉、铅、砷等元素。
（3）有机有毒物质：污染水体的有机有毒物质主要是各种有机农药、多环芳烃、芳香烃等。它们大多是人工合成的物质，化学性质很稳定，很难被生物所分解。
（4）需氧污染物质：生活污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪和酚、醇等有机物质可在微生物的作用下进行分解。在分解过程中需要大量氧气，故称之为需氧污染物质。
（5）植物营养物质：主要是生活和工业污水中的含氮、磷等植物营养物质，以及农田排水中残余的氮和磷。
（6）油类污染物质：主要指石油对水体的污染，尤其海洋采油和油轮事故污染最甚。
物理性污染 
物理性污染包括：
（1）悬浮物质污染：悬浮物质是指水中含有的不溶性物质，包括固体物质和泡沫塑料等。它们是由生活污水、垃圾和采矿、采石、建筑、食品加工、造纸等产生的废物泄入水中或农田的水土流失所引起的。悬浮物质影响水体外观，妨碍水中植物的光合作用，减少氧气的溶入，对水生生物不利。
（2）热污染：来自各种工业过程的冷却水，若不采取措施，直接排入水体，可能引起水温升高、溶解氧含量降低、水中存在的某些有毒物质的毒性增加等现象，从而危及鱼类和水生生物的生长。
（3）放射性污染：由于原子能工业的发展，放射性矿藏的开采，核试验和核电站的建立以及同位素在医学、工业、研究等领域的应用，使放射性废水、废物显著增加，造成一定的放射性污染。
 生物性污染 
生活污水，特别是医院污水和某些工业废水污染水体后，往往可以带入一些病原微生物。例如某些原来存在于人畜肠道中的病原细菌，如伤寒、副伤寒、霍乱细菌等都可以通过人畜粪便的污染而进入水体，随水流动而传播。一些病毒，如肝炎病毒、腺病毒等也常在污染水中发现。某些寄生虫病，如阿米巴痢疾、血吸虫病、钩端螺旋体病等也可通过水进行传播。防止病原微生物对水体的污染也是保护环境，保障人体健康的一大课题。

    （三）水质指标
    水体污染有时可以直接地察觉到，例如，水改变了颜色，变得混浊，散发出难闻的气味，某些生物的减少或死亡，某种生物的出现或骤增等。但有时水体污染是直观察觉不出的，需要借助于仪器观察分析或调查研究。通常采用水质指标来衡量水质的好坏和水体被污染的程度。水质指标项目繁多，可以分为三大类：
    第一类，物理性水质指标，包括 ① 感官物理性状指标，如温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度等。 ② 其他物理性状指标，如总固体、悬浮固体、可见固体、电导率等。
    第二类，化学性水质指标，包括 ① 一般的化学性水质指标，如 pH 、碱度、硬度、各种阳离子、各种阴离子、总含盐量、一般有机物质等。 ② 有毒的化学性水质指标，如重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药等。 ③ 有关氧平衡的水质指标，如溶解氧（ DO ）、化学需氧量（ COD ）、生化需氧量（ BOD ）、总需氧量（ TOD ）等。
    第三类，生物学水质指标，包括细菌总数、总大肠菌群数、各种病原菌、病毒等。
    以下是对污染防治工作中常用的一些水质指标的简要说明。
    1. 悬浮物
    指水中呈固体状的不溶解物质。它是水体污染基本指标之一。如水中的各类矿物微粒，含铝、铁、锰、硅水合氧化物等无机物质，以及腐殖质、蛋白质等有机大分子物质。
    2. 有机物含量
    水体中有机物种类繁多，组成复杂，难以分别对其进行定量、定性分析。因此，一般不对它们进行单项定量测定，而是利用其共性，用某种指标间接地反映其总量或分类含量。在实际工作中，常用下列指标来表示水中有机物的含量，即化学需氧量（ COD ）、生化需氧量（ BOD ）、总有机碳（ TOC ）和总需氧量（ TOD ）。
    （ 1 ）化学需氧量（ Chemical Oxygen Demand ）
    指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量，以每升水消耗氧的毫克数表示（ mg/L ）。 COD 值越高，表示水中有机污染物污染越重。目前常用的氧化剂主要是高锰酸钾和重铬酸钾。高锰酸钾法（简记 CODMn），适用于测定一般地表水，如海水。重铬酸钾法（简记 CODCr）对有机物反应较完全，适用于分析污染较严重的水样。目前，国际标准化组织（ ISO ）规定，化学需氧量指 CODCr，而称 CODMn为高锰酸盐指数。
    化学需氧量所测定的内容范围是不含氧的有机物和含氧有机物中碳的部分，实际上是反映有机物中碳的耗氧量。另外，化学需氧量不仅氧化了有机物，而且对各种还原态的无机物（如硫化物、亚硝酸盐、氨、低价铁盐等）亦具氧化作用。
    （ 2 ）生物化学需氧量
    简称生化需氧量（ Bio-chemical Oxygen Demand ），用 BOD 表示。 BOD 表示水中有机物经微生物分解时所需的氧量，用单位体积的污水所消耗的氧量（ mg/L ）表示。 BOD 越高，表示水中需氧有机物质越多。有机物经微生物氧化分解的过程一般可分为两个阶段：第一阶段为碳化阶段，主要是有机物被转化成为二氧化碳、水和氨；第二阶段为硝化阶段，主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。因为微生物的活动和温度有关，一般以 20 ℃作为测定的标准温度。当温度为 20 ℃时，一般生活污水中的有机物需要 20 天左右才能完成第一阶段的氧化分解过程，在实际工作中是有困难的。为了使测定结果有可比性，通常采用在 20 ℃的条件下培养 5 天，作为测定生化需氧量的标准时间，简称 5 日生化需氧量，用 BOD5表示。
    （ 3 ）总有机碳（ TOC ， Total Organic Carbon ）和总需氧量（ TOD ， Total Oxygen Demand ）
    TOD 是指水中被氧化的物质（主要是有机碳氢化合物，含硫、含氮、含磷等化合物）燃烧变成稳定的氧化物所需的氧量。 TOC 是指水中所有有机污染物质中的碳含量，耗氧过程是高温燃烧氧化过程，即把有机碳氧化成二氧化碳，然后测得所产生二氧化碳的量，就可算出污水中有机碳的量。 TOC 和 TOD 这两个指标均可用仪器快速测定，几分钟可完成。由于用 BOD 和 COD 两个指标反映不出难以分解的有机物的含量，加上测定 BOD 和 COD 都比较费时间，不能快速测定水体被需氧有机物污染的程度，国内外正在提倡用 TOC 和 TOD 作为衡量水质有机物污染的指标。在水质状况基本相同的情况下， BOD5 和 TOC 或 TOD 之间存在一定的相关关系。特别是 TOC 和 TOD 和 BOD 之间，通过实验建立相关，则可快速测定出 TOC ，从而推算出其他有机物污染指标。
    3. 溶解氧
    水中溶解氧的量，常用 DO （ Dissolved Oxygen ）表示。水中的溶解氧是水生生物生存的基本条件，一般含量低于 4mg/L 时鱼类就会窒息死亡。溶解氧高，适于微生物生长，水体自净能力强。水中缺乏溶解氧时，厌氧细菌繁殖，水体发臭。有时溶解氧是判断水体是否污染和污染程度的重要指标。
    4. pH 值
    污水的 pH 值对污水处理及综合利用，对水中生物的生长繁殖，对排水管道等都有很大影响，所以被列为检验污水水质的重要指标之一。
    生活污水 pH 值为 7.2 ～ 7.6 ；工业污水的 pH 值就较复杂，变化较大。
    5. 污水的细菌污染指标
    1 毫升污水中的细菌数要以千万计。其中大部分是寄生在已丧生活机能的机体上，这些细菌是无害的；另一部分细菌，如霍乱菌、伤寒菌、痢疾菌等则寄生在有生活机能的活的有机体上，它们对人、畜是有害的。对污水进行细菌分析是一项很复杂的工作，在水处理工程中，用两种指标表示水体被细菌污染的程度： 1 毫升水中细菌（杂菌）的总数和水中大肠菌的多少。水中含有大肠菌，即说明已被污染。
    6. 有毒物质指标
    我国已制定了“地面水中有害物质的最高允许浓度”的标准，列出汞、镉、铅、铬、铜、锌、镍、砷、氰化物、硫化物、氟化物、挥发性酚、石油类、六六六、 DDT 等 40 种有毒物质。
    以上 6 个指标是表示水体污染情况的重要指标。此外，还有温度、颜色、放射性物质浓度等，也是反映水体污染情况的指标。

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