【正文】 重要來(lái)源。水體含鹽量多將影響生物細(xì)胞的滲透壓和生物的正常生長(zhǎng)。懸浮固體也由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成。固體殘?jiān)鶕?jù)揮發(fā)性能可分為揮發(fā)性固體（VS）和固定性固體（FS）。水樣經(jīng)過(guò)濾后，濾液蒸干所得的固體即為溶解性固體（DS），濾渣脫水烘干后即是懸浮固體（SS）。把一定量水樣在105℃～110℃烘箱中烘干至恒重，所得的重量即為總固體量。4．固 體 物 質(zhì)固體物質(zhì)按存在形態(tài)的不同可分為：懸浮的、膠體的和溶解的三種；按性質(zhì)的不同可分為：有機(jī)物、無(wú)機(jī)物與生物體三種。臭味給人以感觀不悅，甚至?xí)＜叭梭w生理，呼吸困難，倒胃胸悶，嘔吐等。工業(yè)廢水的臭味主要由揮發(fā)性化合物造成。當(dāng)水體受到污染后會(huì)產(chǎn)生異樣的氣味，還原性硫、揮發(fā)性有機(jī)物和氯氣等污染物會(huì)使水發(fā)出異臭，而不同鹽分會(huì)使水產(chǎn)生不同的異味。3．嗅 和 味嗅和味也是一種感官性指標(biāo)。膠體或溶解物質(zhì)形成的色度稱(chēng)為真色。色度可由懸浮固體、膠體或溶解物質(zhì)形成。工業(yè)廢水中的生產(chǎn)污水的色度視工礦企業(yè)的性質(zhì)而異，差別極大，如印染、造紙、農(nóng)藥、焦化、冶金及化工等的生產(chǎn)污水，都有各自的特殊顏色。生活污水的顏色常呈灰色。2．色 度色度是一種感官性指標(biāo)。污水的水溫過(guò)低(如低于5℃)或過(guò)高(如高于40℃)都會(huì)影響污水的生物處理效果。工業(yè)廢水中的生產(chǎn)污水水溫與生產(chǎn)工藝有關(guān)，變化很大。水溫是污水水質(zhì)的重要物理性質(zhì)指標(biāo)之一。第三節(jié)水污染水質(zhì)指標(biāo)一、物理性質(zhì)及指標(biāo)表示污水物理性質(zhì)的主要指標(biāo)是水溫、色度、臭味、固體含量及泡沫等。在市政用水方面，污水再生利用日益廣泛，已大量用于洗車(chē)、道路清洗、綠地澆灌、市政與建筑用水、城市景觀用水等；在農(nóng)林牧漁方面，灌溉田地可使污水得到充分利用，但必須符合灌溉的有關(guān)規(guī)定，使土壤與農(nóng)作物免遭污染。地表水體接納污水并對(duì)其作進(jìn)—步凈化處理后，再作為沿岸城市與工礦企業(yè)的給水水源，屬于污水的間接回用。直接回用又可分為循序使用法和循環(huán)使用法。污水的再生利用領(lǐng)域主要包括市政用水(綠地澆灌、市政與建筑用水、城市景觀用水等)、工業(yè)用水(工藝用水、冷卻用水、鍋爐用水、其他雜用水等)、農(nóng)業(yè)用水、林業(yè)用水、漁業(yè)用水、畜牧業(yè)用水及地下水回灌等，將在第二篇第五章中詳細(xì)討論。隨著污水處理技術(shù)的不斷進(jìn)步，水質(zhì)凈化手段日益增多，經(jīng)過(guò)處理后的污水再生利用率正在不斷提高，有些企業(yè)的(例如冶金礦山的磁選廠)污水利用率已超過(guò)95％。利用污水進(jìn)行農(nóng)田灌溉時(shí)，應(yīng)防止地下水、土壤和農(nóng)產(chǎn)品受到污染。排放含病原體的污水，必須經(jīng)過(guò)消毒處理，符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后排放。禁止企事業(yè)單位利用滲井、滲坑、裂隙和溶洞排放、傾倒含有毒污染物的污水和含病原體的污水。現(xiàn)有的排污口必須按水體功能要求，實(shí)行污染物總量控制，以保證接納水體的水質(zhì)符合規(guī)定用途的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。在保護(hù)區(qū)附近新建排污口，必須保證水體不受污染。（1）根據(jù)《中華人民共和國(guó)水污染防治法》規(guī)定，禁止向生活飲用水地表水源和一級(jí)保護(hù)區(qū)的水體排放污水，已設(shè)置的排污口，應(yīng)限期拆除或限期治理。水體接納污水受到其使用功能的約束。污水排入水體應(yīng)以不破壞該水體的原有功能為前提。 1．排放水體及基本要求排放水體是污水的自然歸宿，也是污水傳統(tǒng)的和最主要的去處。圖114為一期工程運(yùn)行前后主要污染物排放比較。處理廠的主要設(shè)施包括：格柵、進(jìn)水泵房、沉砂池、生化反應(yīng)池（曝氣池、除磷池）、沉淀池、鼓風(fēng)機(jī)房、脫水機(jī)房和總變電室等，其部分實(shí)物圖如圖14~圖113所示?；钚晕勰嘣谏锓磻?yīng)池內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。二期工程日處理量20萬(wàn)立方米，工程于2003年7月份開(kāi)工，2004年12月建成通水。一期工程日處理量20萬(wàn)立方米，其中使用瑞典政府貸款折合人民幣8300萬(wàn)元。規(guī)劃總處理規(guī)模為每日40萬(wàn)立方米。2．水污染治理工程舉例北京排水集團(tuán)清河污水處理廠是北京擬建的15座城市污水處理廠中規(guī)模較大的一座，承擔(dān)著北京市西北部地區(qū)，包括著名風(fēng)景旅游區(qū)、科教文化區(qū)、。 對(duì)于某種污水、究竟采用哪幾種治理方法組成系統(tǒng)，要根據(jù)污水的水質(zhì)、水量，回收其中有用物質(zhì)的可能性、經(jīng)濟(jì)性、受納水體的具體條件，并結(jié)合調(diào)查研究與經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后決定，必要時(shí)還需進(jìn)行試驗(yàn)。城市污水處理產(chǎn)生的污泥含有大量有機(jī)物，富有肥分，可以作為農(nóng)肥使用，但又含有大量細(xì)菌、寄生蟲(chóng)卵以及從生產(chǎn)污水中帶來(lái)的重金屬離子等，需要作穩(wěn)定與無(wú)害化處理。污水再用的范圍很廣，從工業(yè)上的重復(fù)利用、水體的補(bǔ)給水源到成為生活用水等，將第二篇第5章中詳細(xì)討論。三級(jí)治理是深度處理的同義語(yǔ)，但兩者又不完全相同，三級(jí)治理常用于二級(jí)治理之后。 3）三級(jí)治理 是在一級(jí)、二級(jí)治理后，進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物、磷和氮等能夠?qū)е滤w富營(yíng)養(yǎng)化的可溶性無(wú)機(jī)物等。 2）二級(jí)治理 主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)(即BOD，COD物質(zhì))，去除率可達(dá)90％以上，使有機(jī)污染物達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)一級(jí)處理后的污水，BOD一般可去除30％左右，達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。 圖13 水污染治理工藝流程順序 1. 水污染治理程度與流程現(xiàn)代水污染治理技術(shù)，按治理程度劃分，可分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)治理。水污染治理工藝流程通常按照?qǐng)D13所示的順序?qū)⒉煌幚韱卧ㄍǔ２扇∮珊?jiǎn)到難的順序）串聯(lián)組合起來(lái)。在水污染治理工程中，能夠完成某種污水去除功能的裝置（處理方法）被稱(chēng)作處理單元。水污染治理的基本方法包括物理治理法、化學(xué)治理法和生物化學(xué)治理法將在第二篇第2章中詳細(xì)討論，第二篇第3章和第5章中還將詳細(xì)討論污水的生態(tài)凈化處理方法和污水的再生及其利用。主要方法可分為兩大類(lèi)，即利用好氧微生物作用的好氧法(好氧氧化法)和利用厭氧微生物作用的厭氧法(厭氧還原法)?；瘜W(xué)處理法多用于處理工業(yè)廢水中的生產(chǎn)污水。 2．化學(xué)處理方法 利用化學(xué)反應(yīng)的作用，分離回收污水中處于各種形態(tài)的污染物質(zhì)(包括懸浮的、溶解的、膠體的等)。 1．物理處理方法 利用物理作用分離污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)。一般漂浮在水中的大顆粒物質(zhì)最容易被去除，通常采用簡(jiǎn)單的格柵或篩網(wǎng)過(guò)濾就能夠完成；而分子態(tài)的溶解性污染物質(zhì)最難被去除，它往往需要通過(guò)化學(xué)或生物化學(xué)反應(yīng)、或物理化學(xué)反應(yīng)才能被去除。溶解性污染物又可分為分子態(tài)（離子態(tài)）和膠體態(tài)兩種；不溶性污染物又可分為漂浮在水中的大顆粒物質(zhì)、懸浮在水中的容易沉降下來(lái)的物質(zhì)和懸浮在水中而不容易沉降的物質(zhì)。（二）水污染治理基本方法 水污染治理的基本方法，就是為了防止污水（生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)污水和被污染的雨水等）引起環(huán)境水體污染而進(jìn)行的各種凈化方法，使污水必須達(dá)到一定凈化要求才能排放。多種污水處理方法組合就構(gòu)成了污水處理系統(tǒng)或稱(chēng)污水處理工藝流程。由于污水中的污染物質(zhì)多種多樣，不可能用一種處理單元就能夠把所有的污染物質(zhì)去除干凈。按處理方法的原理，可將水污染治理技術(shù)分為物理處理，化學(xué)處理和生物化學(xué)處理三類(lèi)。2．水污染治理基本原理面對(duì)日益嚴(yán)重的水污染，促使我們必須對(duì)所排放的污水及其它污染物進(jìn)行處理和治理，使其能達(dá)標(biāo)排放，以減輕和改善水環(huán)境污染。天然水體具有接受一定數(shù)量污染物的能力，人類(lèi)把生活和生產(chǎn)廢物排入水體后，經(jīng)過(guò)擴(kuò)散稀釋以及微生物的生化作用，可以逐步達(dá)到凈化。地下水埋藏在地質(zhì)介質(zhì)中，其污染是一個(gè)緩慢的過(guò)程，但地下水一旦污染要恢復(fù)原狀非常困難。海洋雖有巨大的自?xún)裟芰Γ呛郴蚝Ｓ蚓植康募{污和自?xún)裟芰Σ顒e很大。污染物不能很快地和湖、庫(kù)的水混合，易在局部形成污染。此處指入海河口）污染物的遷移轉(zhuǎn)化受潮汐影響，受漲潮、落潮、平潮時(shí)的水位、流向和流速的影響。河口（河口是指河流的終段，是河流和受水體的結(jié)合地段。污水排入河流，水體受到污染，形成污染段，水體中溶解氧逐漸被消耗，經(jīng)過(guò)豎向混合階段、橫向混合階段和斷面充分混合等階段的混合恢復(fù)過(guò)程，水體中溶解氧逐步回升，污水得以?xún)艋：恿鞯淖詢(xún)裟芰^強(qiáng)，污染相對(duì)容易控制。對(duì)DO曲線來(lái)說(shuō)，當(dāng)污水排入河中，河水的溶解氧因有機(jī)污染物的好氧生化降解而逐漸下降，一直達(dá)到最小DO點(diǎn)(稱(chēng)為臨界點(diǎn)或最大虧氧點(diǎn))，在該點(diǎn)耗氧速率等于復(fù)氧速率；在該點(diǎn)之前，耗氧速率大于復(fù)氧速率，因而DO不斷下降，而在該點(diǎn)之后復(fù)氧速率大于耗氧速率，致使DO不斷上升，最后恢復(fù)到原始值。在有機(jī)污染物排入水體的初期階段，由于有機(jī)污染物濃度大，相應(yīng)的耗氧量大而復(fù)氧量較小導(dǎo)致水體中溶解氧(DO)濃度下降，后階段由于復(fù)氧速度大于耗氧速率而使溶解氧濃度不斷上升(圖12(c))。沉于水體底部的有機(jī)物則發(fā)生厭氧的生物降解過(guò)程，最后形成甲烷、二氧化碳、氨和硫化氫等化合物。氨氮再由硝化菌、亞硝化菌作用轉(zhuǎn)變成硝酸鹽和亞硝酸鹽。其間，受許多因素影響，主要有：河水流量與污水流量之比、河流水文條件及污水排放口的位置(岸邊或河中)和型式（單點(diǎn)或多點(diǎn)排放)，而影響河流自?xún)暨^(guò)程的因素也很多，如水流方向和速度、風(fēng)向和風(fēng)速、水溫等。每一河段除有各自的物理化學(xué)特點(diǎn)之外，還有各自的生物學(xué)特點(diǎn)。污水排入河流后，物理、化學(xué)和生物等自?xún)暨^(guò)程互相影響，交織地起作用，自?xún)舫潭仍诓煌奈恢檬遣煌?。在水的自?xún)糁?，生物化學(xué)過(guò)程占主要地位。包括水中微生物對(duì)有機(jī)物污染物的生物分解、生物轉(zhuǎn)化和生物富集等作用。當(dāng)這些能力與條件都使受污水朝向污染減輕的方向發(fā)展，通過(guò)化學(xué)或物理化學(xué)過(guò)程去除了水中的污染物，則稱(chēng)之為化學(xué)自?xún)糇饔?。通過(guò)化學(xué)作用可使一些難溶性物質(zhì)變?yōu)榭扇苄缘柠}；而使一些可溶的物質(zhì)氧化成幾乎不溶的物質(zhì)或水合氧化物而沉淀于水底。其中，可沉淀固體將逐漸沉至水底形成底泥；懸浮膠體和溶解性污染物則因混合稀釋而逐漸降低其在水中的濃度，水體得到一定程度的凈化。（1）物理自?xún)?水體的物理自?xún)羰侵肝鬯蛭廴疚锱庞谒w之后，只改變其物理性狀、空間位置，而不改變其化學(xué)性質(zhì)，不參與生物作用。1）水體自?xún)魴C(jī)理 水體自?xún)魴C(jī)理包括沉淀、稀釋、混合、揮發(fā)等物理過(guò)程；氧化還原、分解化合、吸附、膠溶凝聚、離子交換等化學(xué)和物理化學(xué)過(guò)程以及厭氧和好氧的生物同化過(guò)程。水體的自?xún)糇饔眯枰欢ǖ臅r(shí)間、范圍和適當(dāng)?shù)乃?、水域條件。酚能與飲用水消毒氯產(chǎn)生氯酚，具有強(qiáng)烈異臭（，）。酚濃度高會(huì)引起魚(yú)類(lèi)大量死亡，甚至絕跡。酚濃度低時(shí)，能影響?hù)~(yú)類(lèi)的回游繁殖。7）酚類(lèi)污染物 酚污染主要來(lái)源于煤氣、焦化、石油化工、木材加工、合成樹(shù)脂等工業(yè)廢水。①油膜覆蓋水面將阻礙水的蒸發(fā)，影響大氣和水體的熱交換；②油類(lèi)污染物進(jìn)入海洋，將改變海洋的反射率和減少進(jìn)入海洋表層的日光輻射，對(duì)局部地區(qū)的水文氣象條件可能產(chǎn)生一定影響；③大面積油膜將阻礙大氣中的氧進(jìn)入水體，從而降低水體的自?xún)裟芰?；④石油污染?duì)幼魚(yú)和魚(yú)卵的危害很大，將堵塞魚(yú)的鰓部，使魚(yú)蝦類(lèi)產(chǎn)生石油臭味，降低水產(chǎn)品的食用價(jià)值。6）油類(lèi)污染物 主要包括石油類(lèi)（來(lái)源于工業(yè)含油污水）和動(dòng)植物油脂（產(chǎn)生于人的生活過(guò)程和食品工業(yè)）等。前者常是點(diǎn)源，因而能在局部地區(qū)造成嚴(yán)重的污染后果。通過(guò)廢水、廢氣、廢渣向環(huán)境中排放重金屬的工業(yè)企業(yè)舉不勝舉。這一情況使得在環(huán)境中存在著各種各樣的重金屬污染源。包括汞、鎘、鉛、鉻、鎳，以及金屬砷等生物毒性顯著的元素，也包括具有一定毒害性的一般重金屬，如鋅、銅、鈷、錫等。就污水對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化作用來(lái)說(shuō)，磷的作用遠(yuǎn)大于氮。水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象除發(fā)生在湖泊、水庫(kù)中，也發(fā)生在海灣內(nèi)，但在有水流動(dòng)的河流中發(fā)生較少。藻類(lèi)在有陽(yáng)光的時(shí)候，在光合作用下產(chǎn)生氧氣；在夜晚無(wú)陽(yáng)光的時(shí)候，藻類(lèi)的呼吸作用和死亡藻類(lèi)的分解作用所消耗的氧能在一定時(shí)間內(nèi)使水體處于嚴(yán)重缺氧狀態(tài)，從而嚴(yán)重影響?hù)~(yú)類(lèi)生存。通常藻類(lèi)以硅藻、綠藻為主轉(zhuǎn)為以藍(lán)藻為主，而藍(lán)藻有不少種有膠質(zhì)膜，不適于作魚(yú)料，有一些是有毒的。湖泊中植物營(yíng)養(yǎng)元素含量增加，導(dǎo)致某些水生植物的大量繁殖，主要是各種藻類(lèi)的大量繁殖，使魚(yú)類(lèi)生活的空間愈來(lái)愈少?！案粻I(yíng)養(yǎng)化”一詞來(lái)自湖沼學(xué)。2）耗氧有機(jī)物污染 由城市居民和工礦企業(yè)等排放的含有大量有機(jī)物的污水，這些污水雖然無(wú)毒性，但過(guò)多地進(jìn)入水體時(shí)，將導(dǎo)致水體溶解氧含量降低，影響?hù)~(yú)類(lèi)及其他水生物的生長(zhǎng)。3．主要水污染類(lèi)型污染物（污水）種類(lèi)繁多，由此產(chǎn)生的水污染也多種多樣，主要類(lèi)型如下。施用于農(nóng)田的農(nóng)藥與化肥除一小部分被植物吸收外，大部分殘留在土壤或漂浮于大氣中，經(jīng)降水洗淋、沖刷及農(nóng)田灌溉排水，殘留的農(nóng)藥與化肥最終會(huì)隨降水及灌溉排水徑流排入地面水體或滲入地下水中。生產(chǎn)污水必須經(jīng)凈化處理后方能排入水體或城市下水道系統(tǒng)；生產(chǎn)廢水不需要凈化處理或僅需作簡(jiǎn)單的處理，如冷卻處理。由于工業(yè)類(lèi)型、生產(chǎn)工藝及用水水質(zhì)、管理水平的不同，使各類(lèi)生產(chǎn)污水的成分與性質(zhì)千差萬(wàn)別，含有各種各樣的污染物：有的含有大量的有機(jī)污染物質(zhì)；有的含有毒有害物質(zhì)；有的物理性狀十分惡劣，成分十分復(fù)雜……。2）工業(yè)廢水 工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所排放的廢水，包括生產(chǎn)污水與生產(chǎn)廢水兩類(lèi)。％~％，其中溶解性固體約占固體總量的3/5~2/3，主要是各種無(wú)機(jī)鹽和可溶性的有機(jī)物質(zhì)，懸浮固體占總量的1/3~2/5，而其中有機(jī)成分幾乎占3/4以上。生活污水的水質(zhì)特征是水質(zhì)較穩(wěn)定，但渾濁、色深且具有惡臭，呈微堿性，一般不含有毒物質(zhì)。污水的成分及其變化取決于居民的生活狀況、生活水平及生活習(xí)慣。由于污水中混進(jìn)了各種污染物，排進(jìn)自然界水體，日積月累，最終將導(dǎo)致自然界中的某一水系喪失使用價(jià)值。在人類(lèi)生活和生產(chǎn)活動(dòng)中，從自然界取用了水資源，經(jīng)生活和生產(chǎn)活動(dòng)后，又向自然界排出受到污染的水。農(nóng)業(yè)污水指農(nóng)業(yè)徑流排水；被污染的雨水，主要是指初期雨水。2．污水的概念 污水是生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)污水、被污染的雨水的總稱(chēng)。受大陸季風(fēng)氣候的影響，中國(guó)水資源在季節(jié)上分布極不均勻，總是連枯連澇。北方人口占46％，水資源只有19％。從人口和水資源分布統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，中國(guó)水資源南北分配的差異非常明顯。然而，中國(guó)又是世界上用水量最多的國(guó)家。按照國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，人均水資源低于3000立方米為輕度缺水；人均水資源低于2000立方米為中度缺水；人均水資源低于1000立方米為重度缺水；人均水資源低于500立方米為極度缺水。人類(lèi)使用水資源的方式以及污染更加劇了水資源的緊張形勢(shì)。按地區(qū)分布，巴西、俄羅斯、加拿大、中國(guó)、美國(guó)、印度尼西亞、印度、哥倫比亞和剛果9個(gè)國(guó)家的淡水資源占世界淡水資源的60%，而約占世界人口總數(shù)40%的80個(gè)國(guó)家和地區(qū)的人口面臨淡水不足，其中26個(gè)國(guó)家的3億人口完全生活在缺水狀態(tài)。%，占全球總儲(chǔ)水量的十萬(wàn)分之七，因此地球上的淡水資源并不豐富。如圖11所示，109km