1、第二讲 水资源、水环境、水景观主 要 内 容 地球上的水地球上的水 水资源水资源 水质与水质标准水质与水质标准 水污染水污染 水景观水景观一、地球上的水 地球上水的总量约有地球上水的总量约有13.813.8亿立方公里,其中亿立方公里,其中97.597.5是海水,海水含是海水,海水含有大量的矿物质盐类,不宜直接被人类使用。地球的淡水资源仅占其总有大量的矿物质盐类,不宜直接被人类使用。地球的淡水资源仅占其总水量的水量的2.5%2.5%,而在这极少的淡水资源中,又有,而在这极少的淡水资源中,又有70%70%以上被冻结在南极和以上被冻结在南极和北极的冰盖中,加上难以利用的高山冰川和永冻积雪,有北极的冰
2、盖中,加上难以利用的高山冰川和永冻积雪,有87%87%的淡水资的淡水资源难以利用。人类真正能够利用的淡水资源是江河湖泊和地下水中的一源难以利用。人类真正能够利用的淡水资源是江河湖泊和地下水中的一部分,约占地球总水量的部分,约占地球总水量的0.26%0.26%。全球淡水资源不仅短缺而且地区分布。全球淡水资源不仅短缺而且地区分布极不平衡。按地区分布,巴西、俄罗斯、加拿大、中国、美国、印度尼极不平衡。按地区分布,巴西、俄罗斯、加拿大、中国、美国、印度尼西亚、印度、哥伦比亚和刚果等西亚、印度、哥伦比亚和刚果等9 9个国家的淡水资源占了世界淡水资源个国家的淡水资源占了世界淡水资源的的60%60%。约占世
3、界人口总数。约占世界人口总数40%40%的的8080个国家和地区严重缺水。个国家和地区严重缺水。2121世纪水资世纪水资源正在变成一种宝贵的稀缺资源,水资源问题已不仅仅是资源问题,更源正在变成一种宝贵的稀缺资源,水资源问题已不仅仅是资源问题,更成为关系到国家经济、社会可持续发展和长治久安的重大战略问题。成为关系到国家经济、社会可持续发展和长治久安的重大战略问题。1、地球上水的分布、地球上水的分布环境卫生学环境卫生学 2005.6地球蕴水总量约地球蕴水总量约1414亿亿KmKm3 3,地球表面约有地球表面约有70%70%以上被以上被水水覆盖,所以,地球素有覆盖,所以,地球素有水的行星水的行星之称
4、。之称。3.5%海水96.5%海水淡水淡水地地 下下 水水 1 1.7 7 1 1%冰冰 雪雪 水水 1.7 4%湖湖 泊泊 水水 0 0.0 0 1 1 3 3%沼 泽 水 0.0 0 0 8%河 水 0.0 0 0 2%大 气 水 0.0 0 1%生 物 水 0.0 0 0 1%陆地水陆地水江河:更新快、循环周期短(天一周期)江河:更新快、循环周期短(天一周期)湖泊:洪水期调节洪峰,枯水期补给河流水湖泊:洪水期调节洪峰,枯水期补给河流水冰川:固体水库冰川:固体水库潜水:第一个隔水层之上,无承压,更新快潜水:第一个隔水层之上,无承压,更新快承压水:两个隔水层之间,承压水,更新慢承压水:两个隔
5、水层之间,承压水,更新慢基岩基岩(岩浆岩岩浆岩)湖湖承压井承压井自流井自流井潜水位潜水位潜水井潜水井承压水承压水隔水层隔水层潜水潜水丰水期丰水期枯水期枯水期河水与潜水相互补给示意河水与潜水相互补给示意潜水面潜水面地下水位河流水、湖泊水、地下水之间具有:水源相互补给的关系河流水、湖泊水、地下水之间具有:水源相互补给的关系。湖泊、水库具有调蓄作用湖泊、水库具有调蓄作用环境卫生学环境卫生学 2005.6 2.2.水循环(水循环(Water circulationWater circulation)自然界的水在太阳热力作用下发生形态变化,自然界的水在太阳热力作用下发生形态变化,蒸发的水分随着气流运行而
6、转移,遇冷凝结成云蒸发的水分随着气流运行而转移,遇冷凝结成云或以降水的形式到达地表,到达地表的水又重新或以降水的形式到达地表,到达地表的水又重新蒸发、凝结、降落,这种循环过程持续不断,称蒸发、凝结、降落,这种循环过程持续不断,称之。之。海洋湖蒸发蒸发水汽输送水汽输送地表径流地表径流地下径流地下径流降水降水降水降水蒸发蒸发植物蒸腾植物蒸腾下渗下渗水的自然循环水的自然循环 自然界中的水并不是静止不动的。在太阳能及其他自然力的作用下,水的形态在不断发生变化,水还在地球的各个部分进行着无休止的运动。自然界的水循环环境卫生学环境卫生学 2005.6水水循循环环小循环小循环 仅在局部地区(陆仅在局部地区(
7、陆地或海洋)完成的循环地或海洋)完成的循环大循环 自海洋蒸发的部分水汽,自海洋蒸发的部分水汽,随气流转移至陆地上空,并以随气流转移至陆地上空,并以降水形式到达地面后,经过江降水形式到达地面后,经过江河湖泊或渗入地下,再归入海河湖泊或渗入地下,再归入海洋的这种复杂的水循环。洋的这种复杂的水循环。环境卫生学环境卫生学 2005.6图解江河湖海雨雨雪雪雹雹蒸蒸气气雨雨雪雪雹雹海水地下水地下水蒸蒸汽汽大循环示意图大循环示意图自然循环的意义自然循环的意义地表形态也可通过地质作用来塑造,内力作用和外力作用共同形成了地球上各种丰富的地形水的社会循环水的社会循环l形成形成由于人类的活动而不断地迁移转化,形成了
8、水的社会循环 l概念概念水的社会循环是指人类为了满足生活和生产的需求,不断取用天然水体中的水,经过使用,一部分天然水被消耗,但绝大部分却变成生活污水和生产废水排放,重新进人天然水体 l比较比较与水的自然循环不同,在水的社会循环中,水的性质在不断地发生变化水的社会循环 人类为了满足生活和生产的需求,不断取用天然水体中的水,经人类为了满足生活和生产的需求,不断取用天然水体中的水,经过使用,一部分天然水被消耗,但绝大部分却变成生活污水和生产废过使用,一部分天然水被消耗,但绝大部分却变成生活污水和生产废水排放,重新进入天然水体。在水的社会循环中,水的性质在不断地水排放,重新进入天然水体。在水的社会循环
9、中,水的性质在不断地发生变化。另外生活污水和生产废水是形成水污染的主要根源,也是发生变化。另外生活污水和生产废水是形成水污染的主要根源,也是防治水污染的主要对象。防治水污染的主要对象。二、二、水资源水资源(一)几个水概念(一)几个水概念环境卫生学环境卫生学 2005.6 1 1、水体(、水体(water bodywater body):地球表面水覆盖地段的自然综合体。包括水、地球表面水覆盖地段的自然综合体。包括水、水中溶解物、悬浮物、水生动物、植物、微生物水中溶解物、悬浮物、水生动物、植物、微生物及底泥。及底泥。环境卫生学环境卫生学 2005.62 2、生活饮用水、生活饮用水(drinking
10、 water)(drinking water)(1 1)集中式供水单位直接供给居民的;)集中式供水单位直接供给居民的;(2 2)包括供居民饮用的饮水及生活用水(淘米、)包括供居民饮用的饮水及生活用水(淘米、做饭、个人卫生等);做饭、个人卫生等);(3 3)饮用水是居民终生饮用的,与饮料水不同。)饮用水是居民终生饮用的,与饮料水不同。环境卫生学环境卫生学 2005.63 3、纯净水、纯净水纯纯水水是以市政自来水为原水,经初步净化、软化(视原是以市政自来水为原水,经初步净化、软化(视原水硬度而定),主要采用反渗透、电渗析、蒸馏等水硬度而定),主要采用反渗透、电渗析、蒸馏等工艺使水中溶解的矿物质以及
11、其他有害物质全部去工艺使水中溶解的矿物质以及其他有害物质全部去除,其电导率小于除,其电导率小于10s/cms/cm2 2,浊度浊度 1 1度,即除水度,即除水分子外,基本上没有其他化学成分。用于电子工业、分子外,基本上没有其他化学成分。用于电子工业、航天工业的纯水其电导率小于航天工业的纯水其电导率小于5s/cm5s/cm2 2或更低,其或更低,其商品名称为纯净水、太空水、蒸馏水等。商品名称为纯净水、太空水、蒸馏水等。净净水水是以市政自来水为原水通过吸附(多为活性是以市政自来水为原水通过吸附(多为活性炭或加入铜锌合金)、超滤(多用中空纤维炭或加入铜锌合金)、超滤(多用中空纤维膜或素烧瓷滤芯)以去
12、除水中有害物质而保膜或素烧瓷滤芯)以去除水中有害物质而保留原水的化学特征,即保留原水中的溶解性留原水的化学特征,即保留原水中的溶解性矿物质。矿物质。环境卫生学环境卫生学 2005.6 4 4、矿泉水、矿泉水(mineral water)(mineral water)天然矿泉水天然矿泉水是储存于地下深处自然涌是储存于地下深处自然涌出或人工揭露的未受污染出或人工揭露的未受污染且含有偏硅酸、锶、锌、且含有偏硅酸、锶、锌、溴等一种或多种微量元素溴等一种或多种微量元素达到限量值的泉水,经过达到限量值的泉水,经过过滤等工艺而成。它除含过滤等工艺而成。它除含有上述特定的元素外,还有上述特定的元素外,还含有较
13、多的溶解性矿物质。含有较多的溶解性矿物质。人工矿化水人工矿化水是在纯水中加了是在纯水中加了某些微量元素,某些微量元素,使其某一微量元使其某一微量元素达到天然矿泉素达到天然矿泉水的限量值。水的限量值。环境卫生学环境卫生学 2005.6 5 5、安全饮用水、安全饮用水(safe drinking water)(safe drinking water)符合我国饮用水卫生标准的水。符合我国饮用水卫生标准的水。环境卫生学环境卫生学 2005.66 6、废水、废水(wastewater)(wastewater)亦称污水。在人类生活及生产活动中亦称污水。在人类生活及生产活动中,净水被使用后净水被使用后,其物
14、理性质和化学性质都其物理性质和化学性质都要发生变化要发生变化,其水质受到了不同程度的污其水质受到了不同程度的污染染,称之。称之。环境卫生学环境卫生学 2005.6水体、饮用水、废水之间的关系:水体、饮用水、废水之间的关系:废废水水 环环境境自自净净或或人人为为处处理理 水水体体 饮饮用用水水 使使用用后后 水水质质较较好好或或处处理理后后受受到到污污染染 环境卫生学环境卫生学 2005.6(二)水资源种类及其卫生学特(二)水资源种类及其卫生学特征征(3)悬浮物质)悬浮物质(二二)水资源及其卫生学特征水资源及其卫生学特征水资源水资源 是指全球水量中对人类生存、发展可是指全球水量中对人类生存、发展
15、可用的水量用的水量,主要指逐年可以得到更新的主要指逐年可以得到更新的那部分淡水。那部分淡水。溶溶解解性性物物质质胶胶体体物物质质悬悬浮浮物物质质 天天然然水水所所含含物物质质人类利用的淡水资源人类利用的淡水资源可利用淡水资源可利用淡水资源 河流水河流水淡湖泊水淡湖泊水浅层地下水浅层地下水占全球淡水总量的占全球淡水总量的0.3%可供人类直接利用的淡水资源是十分有限的。地球上的淡水不足地球总水量3%,其中77.2%在于极地和高山上,22.5%深埋在地下和大气中,能直接取用的淡水仅占淡水总量的0.3%。环境卫生学环境卫生学 2005.61、水资源种类、水资源种类降水降水(precipitation)
16、由地表蒸发至大气的水汽随着气由地表蒸发至大气的水汽随着气流传播各处,在特定条件下,遇流传播各处,在特定条件下,遇冷凝结成高度分散的液态和固态冷凝结成高度分散的液态和固态的凝结物,并以雨、雪、雹等形的凝结物,并以雨、雪、雹等形式降落下来,统称为降水。式降落下来,统称为降水。地面水地面水(surface water)降水在地面径流和汇集后降水在地面径流和汇集后形成的水体。形成的水体。地下水地下水(underground water)降水经土壤、地层渗降水经土壤、地层渗透形成的水体。透形成的水体。环境卫生学环境卫生学 2005.6 地层地层不透不透水层水层透透水水层层 由颗粒细小、致密的黏土及岩石构
17、成 由颗粒较大的沙、砾石组成,能渗水与存水环境卫生学环境卫生学 2005.6地地下下水水潜藏在地表与第一个不透水层之间潜藏在地表与第一个不透水层之间的水。的水。位于第一个不透水层以下的水。位于第一个不透水层以下的水。浅层浅层地下水地下水深层深层地下水地下水由地表裂隙自行涌出的地下水。由地表裂隙自行涌出的地下水。泉水泉水环境卫生学环境卫生学 2005.62、卫生学特征、卫生学特征(1 1)水水质质较较好好,含含矿矿物物质质少少(2)水 量 无 保 证,受 季 节、地 域 影 响 较 大(3 3)不不同同地地区区降降水水组组成成不不同同(4)能 反 映 大 气 物 质 组 成,易 被 污 染降降水
18、水卫卫生生学学特特征征环境卫生学环境卫生学 2005.6(1 1)水水质质较较软软,含含矿矿物物质质较较少少(2 2)浑浑浊浊度度大大,细细菌菌含含量量高高(3 3)水水中中溶溶解解氧氧含含量量高高(4)丰水期(一年中降水最多)时,水量最大 枯水期(一年中降水最少)时,水量最小地地面面水水卫卫生生学学特特征征环境卫生学环境卫生学 2005.6(1 1)硬硬 度度 较较 大大,含含 矿矿 物物 盐盐 类类 较较 多多(2)所 含 的 溶 解 氧 量 较 少(3)物 理 性 状 较 好,细 菌 含 量 较 少地地 下下 水水 卫卫 生生 学学 特特 征征环境卫生学环境卫生学 2005.6(1)水质
19、物理性状较好(2 2)细细菌菌较较地地面面少少(3)水质较硬(4)溶解氧较低浅浅层层地地下下水水卫卫生生学学特特征征环境卫生学环境卫生学 2005.6(1 1)透透 明明 无无 色色,水水 温温 恒恒 定定(2 2)细细 菌菌 数数 很很 少少(3)盐 类 含 量 多,硬 度 大深深 层层 地地 下下 水水 卫卫 生生 学学 特特 征征常作为城镇或企业常作为城镇或企业的集中式供水水源。的集中式供水水源。泉水卫生学特征:泉水卫生学特征:与相应层的地下水相似。与相应层的地下水相似。环境卫生学环境卫生学 2005.6(1)生 物 体 的 重 要 组 成 成 分(2)参 与 机 体 的 物 质 代 谢
20、(3)调 节 体 温(4)体 液 有 良 好 的 润 滑 作 用(5)维 持 人 体 正 常 生 理 活 动、生 化 代 谢生生 理理 学学 意意 义义(1)在 农 业 上 的 基 本 用 途 灌 溉(2)在 动 力 和 工 业 方 面 的 应 用 广 泛。(3)广 泛 应 用 于 交 通 运 输 事 业应应 用用 性性 意意 义义(一)有 利 作 用(二)不 利 方 面二、水 的 卫 生 学 意 义环境卫生学环境卫生学 2005.63、我国水资源概况、我国水资源概况相对贫乏相对贫乏分布不均分布不均地球上的淡水总量仅为地球上的淡水总量仅为3500多万多万KM3,且分布不均。我国人均水资源占有量
21、只且分布不均。我国人均水资源占有量只有有2500m3,约为世界人均水量的约为世界人均水量的1/4,在世在世界排第界排第110位。位。我国大部分地区的降水,因受太平洋的东我国大部分地区的降水,因受太平洋的东南季风影响而形成季节性雨水。所以,在南季风影响而形成季节性雨水。所以,在地理上出现东南多雨,西北干旱的地理性地理上出现东南多雨,西北干旱的地理性差异,致使差异,致使90%的地面径流和的地面径流和70%的地下的地下径流分布在面积不到全国径流分布在面积不到全国50%的南方。的南方。我国的水资源现状 我国淡水资源总量为我国淡水资源总量为2800028000亿立方米,占全球水资源的亿立方米,占全球水资
22、源的6%6%,仅,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,名列世界第四位。但是,我国的人均次于巴西、俄罗斯和加拿大,名列世界第四位。但是,我国的人均水资源量只有水资源量只有23002300立方米,仅为世界平均水平的立方米,仅为世界平均水平的1/41/4,是全球人均,是全球人均水资源最贫乏的国家之一。然而,中国又是世界上用水量最多的国水资源最贫乏的国家之一。然而,中国又是世界上用水量最多的国家。仅家。仅20022002年,全国淡水取用量达到年,全国淡水取用量达到54975497亿立方米,大约占世界年亿立方米,大约占世界年取用量的取用量的13%13%,是美国,是美国19951995年淡水供应量年淡水供应量47
23、004700亿立方米的约亿立方米的约1.21.2倍。倍。中国从中国从2020世纪世纪7070年代以来就开始闹水荒,这不是危言耸听,而年代以来就开始闹水荒,这不是危言耸听,而是客观存在的事实。是客观存在的事实。8080年代以来,中国的水荒由局部逐渐蔓延至全年代以来,中国的水荒由局部逐渐蔓延至全国,情势越来越严重,对农业和国民经济已经带来了严重影响。国,情势越来越严重,对农业和国民经济已经带来了严重影响。中国水资源南北分配的差异非常明显,长江流域及其以南地区人中国水资源南北分配的差异非常明显,长江流域及其以南地区人口占了中国的口占了中国的5454,但是水资源却占了,但是水资源却占了8181。北方人
24、口占。北方人口占4646,水资,水资源只有源只有1919。受大陆季风气候的影响,中国水资源在季节上分布极不均匀,在受大陆季风气候的影响,中国水资源在季节上分布极不均匀,在水资源缺乏的西北地区,十分有限的降雨又往往集中在夏季的三个月水资源缺乏的西北地区,十分有限的降雨又往往集中在夏季的三个月内是水资源紧张的情况更为加剧。内是水资源紧张的情况更为加剧。1949194920022002年,全国总用水量增加了年,全国总用水量增加了40004000多亿立方米,大约每多亿立方米,大约每1010年增加年增加10001000亿立方米,年平均增加约亿立方米,年平均增加约100100亿立方米。在省级行政区中,亿立
25、方米。在省级行政区中,用水量大于用水量大于400400亿立方米的是新疆、江苏和广东,约占全国用水量的亿立方米的是新疆、江苏和广东,约占全国用水量的25.525.5;工业用水占其总用水量;工业用水占其总用水量3030以上的是上海、重庆、湖北和江以上的是上海、重庆、湖北和江苏。苏。根据环境部门对全国河流、湖泊、水库的水质状况的监测,由于根据环境部门对全国河流、湖泊、水库的水质状况的监测,由于近年来工业废水和城镇生活污水的排放等原因,我国主要水系的水体近年来工业废水和城镇生活污水的排放等原因,我国主要水系的水体都遭到了不同程度的污染。都遭到了不同程度的污染。北方资源性缺水!南方水质性缺水!中西部工程
26、性缺水!环境卫生学环境卫生学 2005.6三、水质的性状三、水质的性状一)水体一)水体二)饮用水二)饮用水三)涉水产品三)涉水产品A、水质的性状及评价指标、水质的性状及评价指标B、水环境标准、水环境标准环境卫生学环境卫生学 2005.6 (一)物理性状指标(一)物理性状指标1、水温、水温 地面水的温度随日照与气温而变化,地下水地面水的温度随日照与气温而变化,地下水的温度较恒定的温度较恒定。2、色、色清洁水无色。清洁水无色。3、臭、臭清洁水无臭。清洁水无臭。4、味、味清洁水无味。清洁水无味。计量方法计量方法:相当于1mg铂在1L水中所具有的颜色,称为1度。环境卫生学环境卫生学 2005.6 (一
27、)物理性状指标(一)物理性状指标5、浑浊度、浑浊度 水的浑浊度是悬浮于水中的胶体颗粒产生的散射现象。计量方法计量方法:1L水中含有相当于1mg标准硅藻土(主要成分是二氧化硅)所形成的浑浊状况,作为一个浑浊度单位,简称1度。环境卫生学环境卫生学 2005.6 (二)化学性状指标(二)化学性状指标1、PH值值天然水的天然水的PH值一般在值一般在7.28.5之间。之间。2、总固体、总固体 水样在一定温度下蒸发至干后的残留物总水样在一定温度下蒸发至干后的残留物总量,是水中溶解性固体与悬浮性固体的总称量,是水中溶解性固体与悬浮性固体的总称。水样经过滤后,再将滤液蒸干所得水样经过滤后,再将滤液蒸干所得。水
28、中不能通过滤器的固体物干重。水中不能通过滤器的固体物干重。分类分类(1)溶解性固体溶解性固体(2)悬浮性固体悬浮性固体其含量主要取决于溶解在水中的矿物性盐其含量主要取决于溶解在水中的矿物性盐类和溶解性有机物的多少。类和溶解性有机物的多少。卫生学意义卫生学意义总固体总固体=有机物无机物各种生物体有机物无机物各种生物体总固体越少,水越清洁。当水被污染时,总总固体越少,水越清洁。当水被污染时,总固体增高。固体增高。环境卫生学环境卫生学 2005.6(二)化学性状指标(二)化学性状指标3、硬度、硬度 指溶于水的钙、镁等盐类的总量,以 CaCO3(mg/L)表示。分分类类碳酸盐硬度碳酸盐硬度非碳酸盐硬度
29、非碳酸盐硬度钙、镁的重碳酸盐和碳酸盐钙、镁的重碳酸盐和碳酸盐钙、镁的硫酸盐、氯化物等钙、镁的硫酸盐、氯化物等暂时硬度暂时硬度永久硬度永久硬度水经煮沸可去除的硬度水经煮沸可去除的硬度水经煮沸不能去除的硬度水经煮沸不能去除的硬度第一种第一种第二种第二种环境卫生学环境卫生学 2005.6 (二)化学性状指标(二)化学性状指标硬硬度度卫卫生生学学意意义义硬度增高硬度增高的危害的危害(1)对不适应的人可引起暂时性肠道功能紊乱,如)对不适应的人可引起暂时性肠道功能紊乱,如消化不良、腹泻等;消化不良、腹泻等;(2)使茶变味,蔬菜鱼肉不易煮熟;)使茶变味,蔬菜鱼肉不易煮熟;(3)皮肤干燥、粗糙;)皮肤干燥、粗
30、糙;(4)费肥皂并损害衣服的色泽和柔韧性等;)费肥皂并损害衣服的色泽和柔韧性等;有研究报道,硬度与心血管病呈负相关与心血管病呈负相关。地下水的硬度高于地面水地下水的硬度高于地面水。地面水受硬度高的工矿废水污染时,或排入水地面水受硬度高的工矿废水污染时,或排入水中的有机物分解释出二氧化碳,使地面水的溶中的有机物分解释出二氧化碳,使地面水的溶解力增高时,均可使水的硬度增高。解力增高时,均可使水的硬度增高。环境卫生学环境卫生学 2005.6 4、含含氮氮化化合合物物(二二)化学性状指标化学性状指标有机氮有机氮蛋白性氮蛋白性氮氨氮氨氮亚硝酸盐氮亚硝酸盐氮硝酸盐氮硝酸盐氮有机含氮物质的总称已经分解成比较
31、简单的有机氮。三氮三氮指标指标排除自然原因排除自然原因引起地空气氮(雷雨)、植物氮(水流经沼泽地)污染后,水中氮含水中氮含量的增加主要是受到人、畜粪便中的蛋白量的增加主要是受到人、畜粪便中的蛋白氮污染氮污染,其分解产物为氨氮,且在环境中能进一步无机化分解,产生亚硝酸盐氮和硝酸盐氮,此过程可用于分析水体受到人畜粪便污染的现况及预后用于用于判断水体判断水体受人畜粪便污受人畜粪便污染情况。染情况。这两项指标增高,说明水体新近受到这两项指标增高,说明水体新近受到明显的有机性污染明显的有机性污染环境卫生学环境卫生学 2005.6把由氨转化成硝酸盐的过程称为氨的硝化过程。氨的硝化过程。a、氨氮:氨氮:氨氮
32、增高在排除自然原因干扰氨氮增高在排除自然原因干扰(如雷雨干扰、流经沼泽地的径流受植物分解氮及地层中硝酸还原的氨氮等)后,表示有人后,表示有人畜粪便污染。畜粪便污染。b、亚硝酸盐氮:、亚硝酸盐氮:增高表示水中无机化过程尚未完成。增高表示水中无机化过程尚未完成。c、硝酸盐氮:表示水中无机化过程完成。、硝酸盐氮:表示水中无机化过程完成。有机氮(微生物)(亚硝酸盐菌)(硝酸盐菌)氨氮 亚硝酸盐氮 硝酸盐氮 蛋白性氮 (分解)环境卫生学环境卫生学 2005.6三种含氮化合物在水中出现的卫生学意义注:+表示超过规定的含量 -表示没有出现氨氮 亚硝酸盐氮 硝酸盐氮 卫生学意义 +-水受到新鲜污染 +-水受到
33、较新鲜污染,分解在进行中 +一边污染,一边自净 -+污染物分解,倾向自净 -+分解已完成,或来自硝酸盐土层等 +-+过去污染已基本自净,目前又有新污染 -+-水中硝酸盐被还原成亚硝酸盐 -清洁水或已自净 环境卫生学环境卫生学 2005.6 (二二)化学性状指标化学性状指标5、溶解氧(、溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)溶解于水中的分子氧溶解于水中的分子氧。水中DO与空气氧分压和水的温度有关,空气中氧分压越高,水温越低,水中DO含量就越高。卫生学卫生学意义意义(1)反映水的清洁度;反映水的清洁度;(是否有有机物污染是否有有机物污染)(2)反映水体自净能力。反映水体自净能力。DO是有
34、机物氧化分解,水体自净和水生生物生存的必须条件,是水质好坏的重要标志之一。环境卫生学环境卫生学 2005.6五五类类水水域域的的划划分分源头水,国家自然保护区 集中式生活饮用水水源地一级保护区,珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场集中式生活饮用水水源地二级保护区,一般鱼类保护区及游泳区一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区农业用水区及一般景观要求水域注:注:生活饮用水水源水相当于环境质量标准类水,相应标的卫生标准按环境质量标准类水的标准执行。类水类水类水类水类水环境卫生学环境卫生学 2005.6(二二)化学性状指标化学性状指标5、溶解氧(、溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)饱和率饱和率
35、90%(或或7.5)饱和率饱和率6mg/L饱和率饱和率5mg/L饱和率饱和率3mg/L饱和率饱和率2mg/L卫生标准卫生标准(单位:单位:mg/L)类水类水类水类水类水类水类水类水类水类水地表水环境质量标准地表水环境质量标准(GB3838-2002)环境卫生学环境卫生学 2005.6(二二)化学性状指标化学性状指标6、化学耗氧量化学耗氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)指在一定条件下(如测定温度等),强氧化指在一定条件下(如测定温度等),强氧化剂(如高锰酸钾、重铬酸钾等)氧化水中有机物剂(如高锰酸钾、重铬酸钾等)氧化水中有机物所消耗的氧量,单位:所消耗的氧量,单位:mg
36、/L。卫生学意义卫生学意义:代表水中可被氧化的有机物和还原性无机物的总量,可间接反映水体中有机物的含量。有机物越多,COD越高。环境卫生学环境卫生学 2005.6(二二)化学性状指标化学性状指标(1)代表水中可被氧化的有机物和)代表水中可被氧化的有机物和 还原性无机物的总量;还原性无机物的总量;(2)有的有机物降解主要靠生物降)有的有机物降解主要靠生物降 解作用,不能反映水中有机物解作用,不能反映水中有机物 在水中降解的实际情况。在水中降解的实际情况。COD缺点缺点环境卫生学环境卫生学 2005.6 (二二)化学性状指标化学性状指标地表水环境质量标准(GB3838-2002)类水 15mg/L
37、类水 15mg/L类水 20mg/L类水 30mg/L类水 40mg/LCOD卫生标准卫生标准(单位:mg/L)环境卫生学环境卫生学 2005.6 7、生化需氧量、生化需氧量(Biological Oxygen Demand,BOD)水中需氧性微生物分解有机物时所消耗的溶解水中需氧性微生物分解有机物时所消耗的溶解氧量,能准确反应水体受到有机物污染的程度,氧量,能准确反应水体受到有机物污染的程度,单位单位mg/L。(二二)化学性状指标化学性状指标卫生学意义卫生学意义 水中有机物越多,生化需氧量越高。水中有机物越多,生化需氧量越高。环境卫生学环境卫生学 2005.6(二二)化学性状指标化学性状指标
38、 生化需氧量与温度、时间有关生化需氧量与温度、时间有关,故常用故常用BOD520表示。表示。BOD520:一定水样在20培养5天后,1L水中减少的溶解氧量,称五日生化需氧量五日生化需氧量。类水类水 3mg/L类水类水 3mg/L类水类水 4mg/L类水类水 6mg/L类水类水 10mg/LBOD520卫生标准卫生标准(单位:mg/L)地表水环境质量标准地表水环境质量标准(GB3838-2002)环境卫生学环境卫生学 2005.6测量方法 (1)杯中为待测水样,取自同一水源;(2)杯测当日 DO,为 DO1(3)杯于 20培养 5 日后,测 DO,为 DO2(4)BOD520=DO1DO2 环境
39、卫生学环境卫生学 2005.6(二二)化学性状指标化学性状指标8.氯化物氯化物 天然水中均含氯化物,各地水中含量不同。天然水中均含氯化物,各地水中含量不同。同一区域水体中氯化物含量相对稳定。同一区域水体中氯化物含量相对稳定。水中氯化物含量突然增高,表明可能受到人水中氯化物含量突然增高,表明可能受到人畜粪便、生活污水或工业废水的污染。畜粪便、生活污水或工业废水的污染。9.硫酸盐硫酸盐 天然水中均含硫酸盐,含量主要受地质条件天然水中均含硫酸盐,含量主要受地质条件的影响。的影响。水中硫酸盐含量突然增加,表明水可能受到水中硫酸盐含量突然增加,表明水可能受到生活污水、工业废水或硫酸铵等化肥等的污染。生活
40、污水、工业废水或硫酸铵等化肥等的污染。环境卫生学环境卫生学 2005.6 由于目前生化需氧量测定时间较长,不能迅速反映水体被需氧有机物污染的程度,因此,TOC和 TOD的检测可能代替生化需氧量测定。(二二)化学性状指标化学性状指标 是指水中全部有机物的含碳量,相对表示水中有机物的含量,单位mg/L,是评价水体有机需氧污染程度的综合性指标之一,不能说明有机污染的性质。指一升水中还原性物质(有机物和无机物)在一定条件下氧化时所消耗的氧的毫克数,是评定水体污染程度的一个重要指标,数值越大,污染越严重。10.总有机碳总有机碳(total organic carbon,TOC)总需氧量总需氧量(tota
41、l oxygen demand,TOD)环境卫生学环境卫生学 2005.6(二二)化学性状指标化学性状指标11.有害物质有害物质 主要指水体中重金属和难分解的有机物主要指水体中重金属和难分解的有机物,如汞、镉、砷、铬、酚、氰化物、有机氯和多氯联苯等。来源来源除少量如汞、砷等可能与地层有关外,主要受工业废水的污染。环境卫生学环境卫生学 2005.6 (三)微生物学性状指标(三)微生物学性状指标1、细菌总数、细菌总数 指指1ml水在营养琼脂培养基中经水在营养琼脂培养基中经37,24小时培养后所生长的细菌菌落总数。小时培养后所生长的细菌菌落总数。卫生学意义:卫生学意义:水的细菌总数越多,水体受污染越
42、严重。水的细菌总数越多,水体受污染越严重。卫生标准卫生标准:限值为限值为 100 CFU/ml(1)在实验条件下,人工培养基上生长的细菌菌落,在实验条件下,人工培养基上生长的细菌菌落,只能说明在该实验条件下适宜生长的细菌数,不只能说明在该实验条件下适宜生长的细菌数,不能表示水中所有的细菌数。能表示水中所有的细菌数。(2)不能指示出有无病原菌的存在。只能作为水被微不能指示出有无病原菌的存在。只能作为水被微 生物污染的参考指标。生物污染的参考指标。国家卫生部国家卫生部2001年颁发的年颁发的生活饮生活饮用水卫生规范用水卫生规范细菌细菌总数总数缺点缺点Colony formation unit环境卫
43、生学环境卫生学 2005.6 (三三)微生物学性状指标微生物学性状指标2、总大肠菌群、总大肠菌群 是一群存在于人和动物肠道内的需氧及兼性厌氧的,在37,24小时内能使乳糖发酵、产酸产气的G无芽孢杆菌。卫生标准卫生标准 限值为每限值为每100ml水样中不得检出。水样中不得检出。包括人及温血动包括人及温血动物粪便内的大肠物粪便内的大肠菌群和其它环境菌群和其它环境中的大肠菌群。中的大肠菌群。卫生学意义卫生学意义可作为粪便污染的指示菌。可作为粪便污染的指示菌。(国家卫生部(国家卫生部生活饮用水卫生规范生活饮用水卫生规范2001)近年来发现,大肠菌群符合标准,但可检出病毒,近年来发现,大肠菌群符合标准,
44、但可检出病毒,故其作为水质评价指标的安全性已受到考验。但迄故其作为水质评价指标的安全性已受到考验。但迄今没有发现比它更好的粪便污染指示微生物。今没有发现比它更好的粪便污染指示微生物。环境卫生学环境卫生学 2005.6 目前最好的指示菌目前最好的指示菌是大肠菌群、粪链球菌、产气荚膜杆菌。是大肠菌群、粪链球菌、产气荚膜杆菌。选选择择水水的的指指示示菌菌的的条条件件(1)人类粪便中普遍存在,且数量较多的细菌人类粪便中普遍存在,且数量较多的细菌(2)在水中存活的时间比致病菌的稍长或差不多在水中存活的时间比致病菌的稍长或差不多(3)在粪便污染的水中可均匀分布且稳定在粪便污染的水中可均匀分布且稳定(4)适
45、合在各种水体中生存适合在各种水体中生存(5)对氯或其它因素的抵抗力比病原菌强或与其相当对氯或其它因素的抵抗力比病原菌强或与其相当(6)生物学特性稳定,检验方法简单易行生物学特性稳定,检验方法简单易行环境卫生学环境卫生学 2005.6 (三三)微生物学性状指标微生物学性状指标3 3、粪大肠菌群、粪大肠菌群 培养于培养于44.50.2的温水浴内能的温水浴内能生长繁殖使乳糖发酵而产酸产气的大生长繁殖使乳糖发酵而产酸产气的大肠菌群细菌,肠菌群细菌,来自人及温血动物粪便的大肠菌群主要是粪大肠来自人及温血动物粪便的大肠菌群主要是粪大肠菌群菌群,而自然环境中存活的大肠菌群在44.5下培养时,不能生长。是水质
46、粪便污染的重要指示菌。检出表明饮水已被粪是水质粪便污染的重要指示菌。检出表明饮水已被粪便污染,有可能存在肠道致病菌和寄生虫等病原体的危险。便污染,有可能存在肠道致病菌和寄生虫等病原体的危险。卫生标准:卫生标准:限值为每限值为每100ml水样中不得检出。水样中不得检出。(国家卫生部(国家卫生部生活饮用水卫生规范生活饮用水卫生规范2001)环境卫生学环境卫生学 2005.6B、水环境标准、水环境标准1.水环境标准体系水环境标准体系 是对水环境标准工作全面规划、统筹协调相互关系,明确其作用、功能、适用范围而逐步形成的一个完整的管理体系。环境卫生学环境卫生学 2005.6B、水环境标准、水环境标准2.
47、我国的水环境标准体系及水环境功能区划我国的水环境标准体系及水环境功能区划(1)我国的水环境标准体系)我国的水环境标准体系,可概括为可概括为“六类三级六类三级”水环境质量标准水环境质量标准 水污染物排放标准水污染物排放标准 水环境卫生标准水环境卫生标准水环境基础标准水环境基础标准水监测分析方法标准水监测分析方法标准水环境标准样品标准水环境标准样品标准三三级级六六类类强强制制(主体主体)性性推推 荐荐(支持支持)性性国家级标准国家级标准行业标准行业标准地方标准地方标准环境卫生学环境卫生学 2005.6环境质量环境质量标准标准是以是以保护人群健康和生存环境保护人群健康和生存环境,防止生态环境遭受破坏
48、、保证环,防止生态环境遭受破坏、保证环境资源多方面利用境资源多方面利用为目的为目的,对污染物(或有害因素)容许含量,对污染物(或有害因素)容许含量(或要求)所作的规定,并考虑社会、经济、技术等因素综合分(或要求)所作的规定,并考虑社会、经济、技术等因素综合分析而制订,由国家标准化管理机关批准发布。它体现国家的环境析而制订,由国家标准化管理机关批准发布。它体现国家的环境保护政策和要求,保护政策和要求,是衡量环境是否受到污染的尺度是衡量环境是否受到污染的尺度,是环境规划、,是环境规划、管理和制订污染物排放标准的依据。管理和制订污染物排放标准的依据。环境卫生环境卫生标准标准是以保护人群身体健康为直接
49、目的是以保护人群身体健康为直接目的,对生活环境中与人群健康有关,对生活环境中与人群健康有关的多种因素所作的限制性规定,即以环境卫生基准为依据,并考虑的多种因素所作的限制性规定,即以环境卫生基准为依据,并考虑社会、经济、技术等因素,经过综合分析而制订,由国家标准化管社会、经济、技术等因素,经过综合分析而制订,由国家标准化管理机关批准发布。理机关批准发布。是评价环境污染对人群健康危害的尺度是评价环境污染对人群健康危害的尺度。是制订是制订环境质量标准的重要依据之一环境质量标准的重要依据之一。环境卫生学环境卫生学 2005.6B、水环境标准、水环境标准(2)水环境功能区划水环境功能区划.五类水域的划分
50、五类水域的划分 自然保护区、饮用水水源保自然保护区、饮用水水源保护区、渔业用水区、工农业用水护区、渔业用水区、工农业用水区、景观娱乐用水区、混合区、区、景观娱乐用水区、混合区、过度区等管理区。过度区等管理区。.水资源划定的功能区水资源划定的功能区.标准规定的保护思想标准规定的保护思想 高功能水域高标准保护、低高功能水域高标准保护、低功能水域低标准保护。功能水域低标准保护。(已提前在(已提前在“水质的性状及评价指标水质的性状及评价指标”中介绍)中介绍)2.我国的水环境标准体系及水环境功能区划我国的水环境标准体系及水环境功能区划环境卫生学环境卫生学 2005.6划定划定功能功能区时区时遵循遵循的的