水環(huán)境學(xué)時(shí)ppt課件(已修改)
2025-05-25 02:49 本頁(yè)面
【正文】 第三章 水環(huán)境 目 錄 第一節(jié) 水 資 源 第二節(jié) 水 災(zāi) 害 第三節(jié) 水 污 染 第四節(jié) 水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 第五節(jié) 水 污 染 控 制 第一節(jié) 水 資 源 一、地球上的水 水圈： 海洋、陸地、大氣中固態(tài)水、液態(tài)水、 氣態(tài)水構(gòu)成的一個(gè)大體連續(xù)、相互作用 又相互不斷交換的圈層。 江河湖海中一切淡水、咸水； 土壤水； 淺層和深層地下水； 南北極冰蓋和個(gè)大陸高山冰川中的冰； 大氣圈中的水蒸氣和水滴； 生物體內(nèi)的水。 水的特性 透 明 光透性好 利于生物產(chǎn)生和進(jìn)化 溶 劑 介電常數(shù)高 利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的溶解和電離 比 熱 高比熱 利于穩(wěn)定地表溫度 密 度 4℃ 時(shí)最大 利于控制水體溫度分布和垂直循環(huán) 水的分布 總量： 108km3 包括： 海洋水 ： 108km3 陸地水 ： 104km3 大氣水 : 13000km3 直接供應(yīng)人類生活、生產(chǎn)需要的河水和湖泊淡水 的數(shù)量很少，僅占 %，只有 101700km3。 二、水的自然循環(huán) 水的自然循環(huán)，是指地球上各種形態(tài)的水災(zāi)太陽(yáng)輻射 和重力作用下，通過(guò)蒸發(fā)、水汽輸送、凝結(jié)降水、下滲、 徑流等環(huán)節(jié)，不斷發(fā)生相態(tài)轉(zhuǎn)換的周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。 地球上各種形態(tài)的水都處于不斷運(yùn)動(dòng)與相互轉(zhuǎn)換之中， 形成了水循環(huán)。 水循環(huán)是地球上最重要的物質(zhì)能量循環(huán)過(guò)程之一。 水的自然循環(huán)過(guò)程 從海洋的蒸發(fā)開(kāi)始，蒸發(fā)形成的水汽大部分留在海洋上空， 少部分被氣流輸送至陸地上空，在適當(dāng)?shù)臈l件下這些水汽凝結(jié)成 降水。 海洋上空的降水回落到海洋，陸地上空的降水則降落到地面， 一部分形成地表徑流補(bǔ)給河流和湖泊，一部分滲入土壤與巖石空 隙，形成地下徑流。 地表徑流和地下徑流最后都匯入海洋。 水的自然循環(huán) 凝結(jié)和降落 蒸發(fā) 降水 升華 凝結(jié)和降落 降水 蒸騰 滲入 地下徑流 地表徑流 ?基本動(dòng)力：太陽(yáng)輻射和重力作用 ?必要條件：在地表溫度、壓力下，可以發(fā)生氣、固、液三態(tài)轉(zhuǎn)換 ?規(guī)律：質(zhì)量守恒定律 地球上的水循環(huán)，是一個(gè)閉合系統(tǒng)，但局部地區(qū)的水循環(huán)， 是開(kāi)放系統(tǒng)，其水循環(huán)在空間和時(shí)間上的不均勻，可能導(dǎo)致 某些時(shí)段及地區(qū)發(fā)生旱災(zāi)，或洪澇災(zāi)害。 ?由于水循環(huán)的存在，使得地球上的水不斷得到更新，成為一種 可再生的資源。但不同水體循環(huán)周期不一樣：河流、湖泊短； 海洋較長(zhǎng)，極地冰川緩慢。 天然水是由溶解性物質(zhì)和非溶解性物質(zhì)所組成的化學(xué)成分極其復(fù)雜的溶液綜合體。 如海水中的化學(xué)物質(zhì)： 3570 104t/km3 目前，地球上已知的 100多種元素， 80%可在海洋中找到。 三、天然水的物質(zhì)組成 依據(jù)水中化學(xué)物質(zhì)含量與性質(zhì)的不同，以及與水生生物的關(guān)系，可將天然水的化學(xué)成分分為六類： 常量成分 溶解氣體 營(yíng)養(yǎng)元素 有 機(jī) 物 微量元素 有毒物質(zhì) 又叫主要離子、恒量成分、保守成分。 在水中含量高，性質(zhì)穩(wěn)定，以多種形態(tài)存在。在海水中多以自由離子或離子對(duì)存在，少量以配離子存在； ?主要成分： Na+、 K+、 Ca2+、 Mg2+、 Cl、 SO4 HCO CO32 ?淡水中常量成分占水體溶解鹽總量的 90%以上。 ?海水中占 %~%。且含量順序?yàn)椋? Na+＞ Mg2+＞ Ca2+＞ K+＞ Sr2+＞ Cl＞ SO42＞ HCO3（ CO32）＞ Br＞ H3BO3＞ F ?常量成分是決定天然水物理、化學(xué)特性的最重要因素。 常量成分 ?天然水中溶有大氣中所含有的各種氣體，除了 OCO2外、還有惰性氣體 He、 Ne、 Ar、 Kr、 Xe、 Rn等，以及少量 H2，水交換交叉的湖底及某些海區(qū)或孤立的海盆中還有 H2S。 ? 溶解氣體的含量與水的溫度、水中生物代謝活動(dòng)有關(guān)，其含量有明顯的晝夜、季節(jié)、周年變化特點(diǎn)和顯著的水層差異。 溶解氣體 ?主要包括與水生生物生長(zhǎng)有關(guān)的一些元素，主要是氮（ N）和磷（ P），還有硅（ Si）。 ?營(yíng)養(yǎng)元素多以復(fù)雜的粒子形式或有機(jī)物的形式存在。 ?營(yíng)養(yǎng)元素在水中的含量較低，受生物影響較大。 營(yíng)養(yǎng)元素 ? 水體中的有機(jī)物可分為顆粒態(tài)有機(jī)物和溶解態(tài)有機(jī)物兩種。 ?有機(jī)物質(zhì)成分復(fù)雜，主要包括糖類、脂肪、蛋白質(zhì)及難降解有機(jī)物等。 ?有機(jī)物在水體中的含量較低，一般 1L水中僅含幾毫克。，為無(wú)機(jī)成分的萬(wàn)分之一。 ?有機(jī)物對(duì)水質(zhì)及水生生物有著多方面錯(cuò)綜復(fù)雜的影響，適量有機(jī)物的存在使水質(zhì)維持一定肥力，過(guò)量有機(jī)物的存在將會(huì)使水質(zhì)惡化、魚(yú)病蔓延。 有 機(jī) 物 ? 一般包括除常量元素、營(yíng)養(yǎng)元素以外的陰離子、微量金屬離子、放射性元素等，種類繁多。微量元素中的 Fe、 Mn、 Cu等與生物的生長(zhǎng)有著密切關(guān)系，為“微量營(yíng)養(yǎng)元素”。 ?總量非常少，僅占總含鹽量的 %。 微量元素 ?主要是由于地球化學(xué)異常和水體內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)失調(diào)而生成并積累的毒物，如重金屬、放射性核素、 H2S、NH低級(jí)胺類、高濃度 CO2及赤潮生物的有毒分泌物等。 ?有毒物質(zhì)在濃度很低時(shí)就會(huì)對(duì)水生生物產(chǎn)生毒害作用，并破壞生態(tài)系統(tǒng)的平衡。其毒性的大小與該物質(zhì)的存在形式有關(guān)，并受到水體物理化學(xué)性質(zhì)的影響。 有毒物質(zhì) 不同的水體，在不同的環(huán)境條件下，天然水的成分 和含量差別很大 大氣降水的組成與當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件 和大氣顆粒的化學(xué)成分有關(guān)。 大氣降水降落地面后，與巖石、土壤發(fā)生化學(xué)作用，導(dǎo)致 天然水存在差異。 地表水水質(zhì)與徑流流程中的巖石、土壤和植被有關(guān)； 地下水水質(zhì)主要與含水層巖石的化學(xué)成分和補(bǔ)給區(qū)的 地質(zhì)條件有關(guān)。 生活用水 生產(chǎn)用水 生態(tài)用水 農(nóng)業(yè)用水 工業(yè)用水 城鎮(zhèn)生活用水 農(nóng)村生活用水 四、水的社會(huì)作用及循環(huán) 水的社會(huì)循環(huán) 在人類活動(dòng)的影響下，水杯不斷遷移轉(zhuǎn)化，形成了水的社會(huì)循環(huán) 水的社會(huì)循環(huán)在一定的空間和時(shí)間尺度上 影響著水的自然循環(huán) 天然水量并不等于可利用水量 水資源則一般僅指地球表層中可供人類利用并逐年 得到更新的那部分水量資源。 如大氣降水，江河、 湖泊、水庫(kù)、土壤和含水層的淡水 。 地球上可為人類直接利用的水資源總量為 1 105km3，
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