污水底泥的形成
A. 城市污泥的來源
城市污泥是污水處理廠和污水處理的必然產物。未經恰當處理處置的污泥進入環境後,直接給水體和大氣帶來二次污染--------這就是城市污泥的來源
拓展:存在的主要環境問題如下:
(1)污泥含水率高。未脫水污泥含水率大於90%,初步脫水污泥含水率也高達80%,造成運輸成本高、堆放面積大,擠壓垃圾填埋場庫容,堵塞垃圾滲濾液管等問題;
(2)細菌滋生。不僅造成視覺污染,而且為其他有害生物的滋生提供了場所;
(3)大氣污染。污泥堆放在露天散發出臭氣和異味,日曬風刮,污染物顆粒會造成大氣污染;
(4)污染水體。經水浸泡、溶解,污染物伴隨污水流入河道,會污染地表水,進入地下水;
(5)含有重金屬。如不加以控制,則可能污染土地。
將流態的原生、濃縮或消化污泥脫除水分,轉化為半固態或固態泥塊的一種污泥處理方法。經過脫水後,污泥含水率可降低到55~80%,視污泥和沉渣的性質和脫水設備的效能而定。污泥的進一步脫水則稱污泥干化,干化污泥的含水率低於10%。脫水的方法,主要有自然干化法、機械脫水法和造粒法。自然干化法和機械脫水法適用於污水污泥。造粒法適用於混凝沉澱的污泥。
目前,我國城市污水處理廠普遍採用污泥脫水機進行脫水,形成含水率80~75%的脫水污泥,目前的市污水處理廠脫水污泥處置方法中,污泥農用佔44.8%、陸地填埋佔31%、其他處理約10.5%、沒有處理約13.7
我國污泥處理現狀
未來幾年是我國污水處理市場的黃金時代,將建成上千座污水處理廠。每座污水處理廠每天要排放含水率約99.2%的剩餘污泥數百乃至上萬噸,這些數量巨大的污泥將成為未來急需處理的難題。污泥處理技術包括了污泥的濃縮、脫水和乾燥三方面的技術。國內現有的基本是污泥濃縮和脫水技術,污泥經濃縮和脫水後,一般含水率只能降低到80%左右,而發達國家正逐步要求污泥的含水率降低到20%-30%。因此,高效、經濟的污泥處理技術包括脫水和乾燥技術將有巨大的市場。
隨著污水處理率的提高,污泥產量也不斷增加,污泥的處理處置問題愈加突出。
全國城鎮污水處理廠產生干污泥約180萬t/年(含水80%污泥900萬t);預計未來五年內,每年將產生干污泥540萬t(含水80%污泥2700萬t);
現有污水處理設施中有污泥穩定處理設施的還不到1/4,現有污泥消化池能夠正常運行的為數也不多,有些根本就沒有運行。有些地方的污泥沒有得到合理的處理和處置便直接排放,造成了嚴重的二次污染。
國家環保總局發布的GB18918-2002《城鎮污水處理廠污染物排放標准》於2003年7月1日開始實施,特別增加了污泥控制標準的內容。專家認為,目前迫切需要制定和完善配套系列標准,如污泥資源化用途的肥料、建材、施工用土等有關標准,需要細致研究污泥的安全性問題等等。
污泥處置國內外發展動態
污泥處理與處置的目的主要有以下四個方面:
(1)減少污泥最終處置前的體積,以降低污泥處理及最終處置的費用;
(2)通過處理使污泥穩定化,最終處置後不再產生污泥的進一步降解,從而避免產生二次污染;
(3)達到污泥的無害化與衛生化;
(4)在處理污泥的同時達到變害為利、綜合利用、保護環境的目的,如產生沼氣等。
污泥穩定化處置以厭氧消化為主,發達國家廣泛採用,歐美、日本、獨聯體等國家,用厭氧消化處理污泥占污泥量的一半以上。歐洲各個國家污泥處理方式所佔比例,厭氧平均佔58%,發達國家六十年代,對污水處理廠污泥處理處置系統的裝備已達到先進的成套產業化水平,如污泥消化系統設備、污泥濃縮脫水設備、污泥乾燥焚化設備、沼氣綜合利用設備、污泥高溫堆肥系統裝備以及污泥固化工業利用技術與設備,八十年代末又應用濕式氧化技術處置污泥。我國城市污水處理廠污泥處理起步較晚,八十年代中期建設城市大型污水廠,污泥處理也採用中溫厭氧消化,引進先進技術的同時也引進了設備,尤其是藉助國外貸款建設項目中,污泥處理系統裝備幾乎全部需要進口。近十多年來,我國城市污水廠污泥處理技術和某些單項專用設備有較大發展,積累了中溫厭氧消化技術的豐富經驗,而在污泥處置和最終出路方面尚屬試驗研究階段。
污泥無害化主要包括殺死蟲卵,減少病菌和消除重金屬的污染,後者只能從上游污染源的嚴格控制來解決,污泥處置和綜合利用方法有填埋、焚燒、排海、製造建築材料等途徑。
據美國環保署估計,美國15300個城市污水處理廠中,年產干固體污泥769萬噸,45%的污泥用於農林業,21%進行填埋,30%用於投棄海洋。焚燒法由於能耗高,所以只佔3%。原西德年產干污泥約200萬噸,農田利用佔32%,填埋佔59%,焚燒佔8%。日本55%的污泥進行焚燒,35%的污泥進行填埋,約9%的污泥進行農田利用。污泥排海處置,由於對海洋越來越高的要求,許多國家已停止使用。污泥焚燒以日本、德國、奧地利等國佔比例高,一般大型污水廠污泥通過焚燒無害化,產生的熱能可回收利用,污泥減容減量化程度很高,但焚燒投資巨大,操作管理復雜,能耗和運行費均很高,近期內我國還不能全面推廣採用。據報導,日本擬研究污泥焚燒後殘渣融鑄成塊石堆砌的處置方法。總之,在大多數國家中,特別是發展中國家土地利用和填埋仍是污泥處置的主要途徑,而隨著可填埋范圍的日益減少,土地利用將是一個主要的發展方向。我國是一個發展中的國家,又是一個農業大國,城市污水污泥的土地利用應是一項重要的途徑。
B. 關於污水處理中活性污泥的問題
池塘底泥是不可以的,因為污水廠的活性污泥是一種特性微生物接種而形成的!池塘的底泥是比較單一的!不足以處理污水!
C. 污水處理各環節污泥的產量怎樣計
厭氧啟動:
有顆粒污泥時,接種污泥數量大小 10-15%。當沒有現成的污泥時,應用最多的是污水處理廠污泥池的消化污泥,稠的消化污泥有利於顆粒污泥形成。 沒有消化污泥和顆粒污泥時, 化糞池污泥、新鮮牛糞、豬糞及其它家畜糞便都可利用作菌種,也可用腐敗污泥和魚塘底泥作接種污泥,但啟動周期較長。
污泥接種濃度至少不低 10Kg•VSS/m3反應器容積,但接種污泥填充量不大於反應器容積 60%。污泥接種中應防止無機污泥、砂以及不可消化的其它物進入厭氧反應器內。
好氧啟動:
(1)生活污水培菌法:在溫暖季節,先使曝氣池充滿生活污水,悶曝(即曝氣而不進污水)數十小時後,即可開始進水。引進水量由小到大逐漸調節,連續運行數天即可見活性污泥出現,並逐漸增多。為加快培養進程,在培菌初期投加一些濃質糞便水或米泔水等,以提高營養物濃度。特別注意,培菌時期(尤其初期)由於污泥尚未大量形成,污泥濃度低,故應控制曝氣量,應大大低於正常期曝氣量。
(2)干泥接種培菌法:最好取水質相同已正常運行的污水系統脫水後的干污泥作菌種源進行接種培養。一般按曝氣池總溶積 1%的干泥量,加適量水搗碎,然後再加適量工業廢水和濃糞便水。按上述的方法培菌,污泥即可很快形成並增加至所需濃度。
(3)數級擴大培菌法:根據微生物生長繁殖快的特點,仿照發酵工業中菌種→種子罐→發酵罐數級擴大培菌工藝,分級擴大培菌。如某工程設計為三級曝氣池,此時可先在一個池中培菌,在少量接種條件下,在一個曝氣池內培菌,成功後直接擴大至二三級。
(4)工業廢水直接培菌法:某些工業廢水,如罐頭食品、豆製品、肉類加工廢水,可直接培菌;另一類工業廢水,營養成分尚全,但濃度不夠,需補充營養物,以加快培養進程。所加營養物品常有:澱粉漿料、食堂米泔水、面湯水(碳源);或尿素、硫氨、氨水(氮源)等,具體情況應按不同水質而定。
(5)有毒或難降解工業廢水培菌:有毒或難降解工業廢水,只能先以生活污水培菌,然後再將工業廢水逐步引入, 逐步馴化的方式進行。
(6)直接引進種菌種培菌:有些特殊水質菌種難於培養,還可利用當地科研力量,利用專業的工業微生物研究所培養菌種後再接種培養,如 PVA(聚乙烯醇)好氧消化即有專門好氧菌。此法,投資大,周期長,只有特殊情況才用。
D. 1立方米的生活污水處理後能產生多少噸淤泥
這個和進水BOD及SS有關,一般市政污水處理廠每1萬噸廢水的產泥量在4-8噸左右,極端的就不好說回了,進水COD小於150mg/l,1-2噸也答有可能,工業與生活混合預處理加葯的污水廠10-15噸也正常。以上數字多是每1萬噸廢水的產泥量。具體的計算你可以下一個「水處理設計助手」裡面有詳細的污泥計算書
E. 污水處理氧化溝工藝中二沉池刮泥機扭力過大,底泥過厚的原因及解決策略有哪些請專業同仁給點意見,謝謝
底泥過厚產生的原因,就是沒控制好污水的預處理指標。比如;增加稠度防止重組分過早沉澱,或有對污水有破乳的物質進入污水,天氣炎熱污水的PH只發生了變化,污水的流速以及外系水源的進入都有改變污水處理質的變化。你能說得更詳細一點嗎?
F. 污水處理中底泥處理的研究
污水處理行業對污泥的處置已有60多年的歷史。國外大多數國家的污泥處置採用回焚燒、填埋、堆肥農用、建築答材料利用等實用性方法,如美國的污泥利用已代替填埋,重心從簡單的污泥處理發展到把污泥變「害」為「利」,進行綜合利用。歐洲的盧森堡、葡萄牙、西班牙、英國、瑞典、荷蘭、比利時等大多數國家的污泥處置主要用於農業;希臘、德國、義大利等國家主要採用填埋;日本、奧地利等國家主要採用焚燒。
無論是「無害化」還是「資源化」進行污泥處置,減小體積,提高幹度都是必須的重要環節,但生態環境與經濟效益也應兼顧。我國和發達國家在技術與經濟發展水平上還有差距,污泥的性質也不盡相同。因此必須尋求適合我國具體情況的污泥處置方法。
根據調研,參考有關污泥處置設施運行的情況,污泥的幾種處置方式中,衛生填埋、干化堆肥、燒制陶粒等方法的投資相當,干化填埋、焚燒的投資較高。
城市污水處理廠污泥處置應該從實際出發,根據當地特點與污水處理廠條件,因地制宜地確定處置方法,全面貫徹污泥處置「無害化」、「資源化」雙贏方針,使污泥處置工程方案做到:安全可靠,經濟合理,管理方便。
G. 石油形成初期的黑色有機淤泥跟污水(包括受污染的河水)里的黑色淤泥有什麼區別
石油是由含有機質的動植物殘骸被埋入地下後和泥沙組成了有機淤泥,版由於地層的原因不斷權地被一層一層地掩埋,愈埋愈深,最後於外面的空氣隔絕,造成了一個缺氧的環境,加上深層處溫度的升高,壓力的增強,厭氣性氧細菌便把有機質分解,形成了分散的油滴,這就是石油。
受污染的河水裡面的黑色的是污泥,是污水處理後的產物,是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質體。污泥的主要特性是含水率高(可高達99%以上),有機物含量高,容易腐化發臭,並且顆粒較細,比重較小,呈膠狀液態。它是介於液體和固體之間的濃稠物,可以用泵運輸,但它很難通過沉降進行固液分離。
H. 河道清淤 淤泥干化 產生多少廢水
河道污泥干化的目的之一就是將體積的減量化,但具體體積縮小多少,這個和處理前的污泥的狀態有直接關系,前期水份越大,減少的體積約大,你可以簡單的按除去水份的重量與干化到控制目標的(如40%)污泥的重量比來做計算即可,我們在這方面有很多積累和沉澱,希望上述分析能給你一些幫助!
I. 黑臭河道是怎麼形成的
黑臭河道形成的原因是多方面的:
A、水體有機污染負荷過大。這是由於生活污水和工業污水的大量排放造成的。
B、底層污泥以及底質的再懸浮作用。城市河流污染的特點就是不僅其水質受到嚴重污染,而且其底泥的污染也非常的嚴重。水體中大量污染物沉澱並積累在河流底泥中,可以說底泥是排入河流中各種污染的主要歸屬之一,而且污染了的底泥還會對河流造成二次污染。
C、水體的熱污染。熱電廠等的冷卻水是熱污染的主要來源。這種廢水直接排入天然水體,可以引起水溫升高,造成水中溶解氧減少使水體發臭。
D、重金屬污染。指由重金屬或其化合物造成的環境污染。因為缺氧導致河水中的鐵、錳等重金屬還原,與水中的硫離子形成硫化亞鐵等使水體呈現黑色。它的來源主要是電鍍廠,火力發電廠脫硫廢水,軋鋼廠酸洗廢水,不銹鋼及冶金酸洗廢水等。
J. 污水形成原因
所謂污水,是指受一定污染的來自生活和產所排出的水,由於污染源的不同,所產生的污水性質也不完全同,按照不同污染性質,污水一般掃為以下類型:
1、生活污水
生活污水是人類在日常生活中使用過的,並被生活廢料所污染的水。其水質、水量隨季節而變化,一般夏季用水相對較多,濃度低;冬季相應量少,濃度高。生活污水一般不含有毒物質,但是它有適合微生物繁殖的條件,含有大量的病原體,從衛生角度來看有一定的危害性。
2、工業廢水
工業廢水是在工礦生產活動中產生的廢水。工業廢水可分為生產污水與生產廢水。生產污水是指在生產過程中形成、並被生產原料、半成品或成品等原料所污染,也包括熱污染(指生產過程中產生的、水溫超過60℃的水);生產廢水是指在生產過程中形成,但未直接參與生產工藝、未被生產原料、半成品或成品等原料所污染或只是溫度少有上升的水。生產污水需要進行凈化處理;生產廢水不需要凈化處理或僅需做簡單的處理,如冷卻處理。生活污水與生產污水的混合污水稱為城市污水。
3、初期雨水
被污染的雨水主要是指初期雨水。由於初期雨水沖刷了地表的各種污染物,污染程度很高,故宜作凈化處理。
4、水體受污染的原因:
人類生產活動造成的水體污染中,工業引起的水體污染最嚴重。如工業廢水,它含污染物多,成分復雜,不僅在水中不易凈化,而且處理也比較困難。
工業廢水,是工業污染引起水體污染的最重要的原因。它占工業排出的污染物的大部分。工業廢水所含的污染物因工廠種類不同而千差萬別,即使是同類工廠,生產過程不同,其所含污染物的質和量也不一樣。工業除了排出的廢水直接注入水體引起污染外,固體廢物和廢氣也會污染水體。
農業污染首先是由於耕作或開荒使土地表面疏鬆,在土壤和地形還未穩定時降雨,大量泥沙流入水中,增加水中的懸浮物。
還有一個重要原因是近年來農葯、化肥的使用量日益增多,而使用的農葯和化肥只有少量附著或被吸收,其餘絕大部分殘留在土壤和漂浮在大氣中,通過降雨,經過地表徑流的沖刷進入地表水和滲入地表水形成污染。
城市污染源是因城市人口集中,城市生活污水、垃圾和廢氣引起水體污染造成的。城市污染源對水體的污染主要是生活污水,它是人們日常生活中產生的各種污水的混合液,其中包括廚房、洗滌房、浴室和廁所排出的污水。
世界上僅城市地區一年排出的工業和生活廢水就多達500立方公里,而每一滴污水將污染數倍乃至數十倍的水體。
5、主要污染物
1)、病原體污染物
生活污水、畜禽飼養場污水以及製革、洗毛、屠宰業和醫院等排出的廢水,常含有各種病原體,如病毒、病菌、寄生蟲。水體受到病原體的污染會傳播疾病,如血吸蟲病、霍亂、傷寒、痢疾、病毒性肝炎等。歷史上流行的瘟疫,有的就是水媒型傳染病。如1848年和1854年英國兩次霍亂流行,死亡萬餘人;1892年德國漢堡霍亂流行,死亡750餘人,均是水污染引起的。
受病原體污染後的水體,微生物激增,其中許多是致病菌、病蟲卵和病毒,它們往往與其他細菌和大腸桿菌共存,所以通常規定用細菌總數和大腸桿菌指數及菌值數為病原體污染的直接指標。病原體污染的特點是:(1)數量大;(2)分布廣;(3)存活時間較長;(4)繁殖速度快;(5)易產生抗葯性,很難絕滅;(6)傳統的二級生化污水處理及加氯消毒後,某些病原微生物、病毒仍能大量存活。常見的混凝、沉澱、過濾、消毒處理能夠去除水中99%以上病毒,如出水濁度大於0.5度時,仍會伴隨病毒的穿透。病原體污染物可通過多種途徑進入水體,一旦條件適合,就會引起人體疾病。
2)、耗氧污染物
在生活污水、食品加工和造紙等工業廢水中,含有碳水化合物、蛋白質、油脂、木質素等有機物質。這些物質以懸浮或溶解狀態存在於污水中,可通過微生物的生物化學作用而分解。在其分解過程中需要消耗氧氣,因而被稱為耗氧污染物。這種污染物可造成水中溶解氧減少,影響魚類和其他水生生物的生長。水中溶解氧耗盡後,有機物進行厭氧分解,產生硫化氫、氨和硫醇等難聞氣味,使水質進一步惡化。水體中有機物成分非常復雜,耗氧有機物濃度常用單位體積水中耗氧物質生化分解過程中所消耗的氧量表示,即以生化需氧量(BOD)表示。一般用20℃時,五天生化需氧量(BOD5)表示。
3)、植物營養物
植物營養物主要指氮、磷等能刺激藻類及水草生長、干擾水質凈化,使BOD5升高的物質。水體中營養物質過量所造成的"富營養化"對於湖泊及流動緩慢的水體所造成的危害已成為水源保護的嚴重問題。
富營養化(eutrophication)是指在人類活動的影響下,生物所需的氮、磷等營養物質大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,水質惡化,魚類及其他生物大量死亡的現象。在自然條件下,湖泊也會從貧營養狀態過渡到富營養狀態,沉積物不斷增多,先變為沼澤,後變為陸地。這種自然過程非常緩慢,常需幾千年甚至上萬年。而人為排放含營養物質的工業廢水和生活污水所引起的水體富營養化現象,可以在短期內出現。
植物營養物質的來源廣、數量大,有生活污水(有機質、洗滌劑)、農業(化肥、農家肥)、工業廢水、垃圾等。每人每天帶進污水中的氮約50g。生活污水中的磷主要來源於洗滌廢水,而施入農田的化肥有50%~80%流入江河、湖海和地下水體中。天然水體中磷和氮(特別是磷)的含量在一定程度上是浮游生物生長的控制因素。當大量氮、磷植物營養物質排入水體後,促使某些生物(如藻類)急劇繁殖生長,生長周期變短。藻類及其他浮游生物死亡後被需氧生物分解,不斷消耗水中的溶解氧,或被厭氧微生物所分解,不斷產生硫化氫等氣體,使水質惡化,造成魚類和其他水生生物的大量死亡。藻類及其他浮游生物殘體在腐爛過程中,又把生物所需的氮、磷等營養物質釋放到水中,供新的一代藻類等生物利用。因此,水體富營養化後,即使切斷外界營養物質的來源,也很難自凈和恢復到正常水平。水體富養化嚴重時,湖泊可被某些繁生植物及其殘骸淤塞,成為沼澤甚至乾地。局部海區可變成"死海",或出現"赤潮"現象。
常用氮、磷含量,生產率(O2)及葉綠素-α作為水體富營養化程度的指標。防治富營養化,必須控制進入水體的氮、磷含量。
4)、有毒污染物
有毒污染物指的是進入生物體後累積到一定數量能使體液和組織發生生化和生理功能的變化,引起暫時或持久的病理狀態,甚至危及生命的物質。如重金屬和難分解的有機污染物等。污染物的毒性與攝入機體內的數量有密切關系。同一污染物的毒性也與它的存在形態有密切關系。價態或形態不同,其毒性可以有很大的差異。如Cr(Ⅵ)的毒性比Cr(Ⅲ)大;As(Ⅲ)的毒性比As(Ⅴ)大;甲基汞的毒性比無機汞大得多。另外污染物的毒性還與若干綜合效應有密切關系。從傳統毒理學來看,有毒污染物對生物的綜合效應有三種:(1)相加作用,即兩種以上毒物共存時,其總效果大致是各成分效果之和。(2)協同作用,即兩種以上毒物共存時,一種成分能促進另一種成分毒性急劇增加。如銅、鋅共存時,其毒性為它們單獨存在時的8倍。(3)拮抗作用,兩種以上的毒物共存時,其毒性可以抵消一部分或大部分。如鋅可以抑制鎘的毒性;又如在一定條件下硒對汞能產生拮抗作用。總之,除考慮有毒污染物的含量外,還須考慮它的存在形態和綜合效應,這樣才能全面深入地了解污染物對水質及人體健康的影響。
有毒污染物主要有以下幾類:(1)重金屬。如汞、鎘、鉻、鉛、釩、鈷、鋇等,其中汞、鎘、鉛危害較大;砷、硒和鈹的毒性也較大。重金屬在自然界中一般不易消失,它們能通過食物鏈而被富集;這類物質除直接作用於人體引起疾病外,某些金屬還可能促進慢性病的發展。(2)無機陰離子,主要是NO2-、F-、CN-離子。NO2-是致癌物質。劇毒物質氰化物主要來自工業廢水排放。(3)有機農葯、多氯聯苯。目前世界上有機農葯大約6000種,常用的大約有200多種。農葯噴在農田中,經淋溶等作用進入水體,產生污染作用。有機農葯可分為有機磷農葯和有機氯農葯。有機磷農葯的毒性雖大,但一般容易降解,積累性不強,因而對生態系統的影響不明顯;而絕大多數的有機氯農葯,毒性大,幾乎不降解,積累性甚高,對生態系統有顯著影響。多氯聯苯(PCB)是聯苯分子中一部分氫或全部氫被氯取代後所形成的各種異構體混合物的總稱。
多氯聯苯劇毒,脂溶性大,易被生物吸收,化學性質十分穩定,難以和酸、鹼、氧化劑等作用,有高度耐熱性,在1000~1400℃高溫下才能完全分解,因而在水體和生物中很難降解。(4)致癌物質。致癌物質大體分三類:稠環芳香烴(PAHs),如3,4-苯並芘等;雜環化合物,如黃麴黴素等;芳香胺類,如甲、乙苯胺,聯苯胺等。(5)一般有機物質。如酚類化合物就有2000多種,最簡單的是苯酚,均為高毒性物質;腈類化合物也有毒性,其中丙烯腈的環境影響最為注目。
5)、石油類污染物
石油污染是水體污染的重要類型之一,特別在河口、近海水域更為突出。排入海洋的石油估計每年高達數百萬噸至上千萬噸,約佔世界石油總產量的千分之五。石油污染物主要來自工業排放,清洗石油運輸船隻的船艙、機件及發生意外事故、海上採油等均可造成石油污染。而油船事故屬於爆炸性的集中污染源,危害是毀滅性的。
石油是烷烴、烯烴和芳香烴的混合物,進入水體後的危害是多方面的。如在水上形成油膜,能阻礙水體復氧作用,油類粘附在魚鰓上,可使魚窒息;粘附在藻類、浮游生物上,可使它們死亡。油類會抑制水鳥產卵和孵化,嚴重時使鳥類大量死亡。石油污染還能使水產品質量降低。
6)、放射性污染物
放射性污染是放射性物質進入水體後造成的。放射性污染物主要來源於核動力工廠排出的冷卻水,向海洋投棄的放射性廢物,核爆炸降落到水體的散落物,核動力船舶事故泄漏的核燃料;開采、提煉和使用放射性物質時,如果處理不當,也會造成放射性污染。水體中的放射性污染物可以附著在生物體表面,也可以進入生物體蓄積起來,還可通過食物鏈對人產生內照射。
水中主要的天然放射性元素有40K、238U、286Ra、210Po、14C、氚等。目前,在世界任何海區幾乎都能測出90Sr、137Cs。
7)、酸、鹼、鹽無機污染物
各種酸、鹼、鹽等無機物進入水體(酸、鹼中和生成鹽,它們與水體中某些礦物相互作用產生某些鹽類),使淡水資源的礦化度提高,影響各種用水水質。鹽污染主要來自生活污水和工礦廢水以及某些工業廢渣。另外,由於酸雨規模日益擴大,造成土壤酸化、地下水礦化度增高。
水體中無機鹽增加能提高水的滲透壓,對淡水生物、植物生長產生不良影響。在鹽鹼化地區,地面水、地下水中的鹽將對土壤質量產生更大影響。
8)、熱污染
熱污染是一種能量污染,它是工礦企業向水體排放高溫廢水造成的。一些熱電廠及各種工業過程中的冷卻水,若不採取措施,直接排放到水體中,均可使水溫升高,水中化學反應、生化反應的速度隨之加快,使某些有毒物質(如氰化物、重金屬離子等)的毒性提高,溶解氧減少,影響魚類的生存和繁殖,加速某些細菌的繁殖,助長水草叢生,厭氣發酵,惡臭。
魚類生長都有一個最佳的水溫區間。水溫過高或過低都不適合魚類生長,甚至會導致死亡。不同魚類對水溫的適應性也是不同的。如熱帶魚適於15~32℃,溫帶魚適於10~22℃,寒帶魚適於2~10℃的范圍。又如鱒魚雖在24℃的水中生活,但其繁殖溫度則要低於14℃。一般水生生物能夠生活的水溫上限是33~35℃。
除了上述八類污染物以外,洗滌劑等表面活性劑對水環境的主要危害在於使水產生泡沫,阻止了空氣與水接觸而降低溶解氧,同時由於有機物的生化降解耗用水中溶解氧而導致水體缺氧。高濃度表面活性劑對微生物有明顯毒性。
水體污染的例子很多,如京杭大運河(杭州段)兩岸有許多工廠,每天均有大量廢水排入運河,使水體中固體懸浮物、有機物、重金屬(Zn,Cd,Pb,Cu等)及酚、氰化物等含量大大超過地面水標准,有的超過幾十倍,使水體處於厭氧的還原狀態,烏黑發臭,魚蝦絕跡,不能用於生活、農業等用水;水體自凈能力差,若不治理,並控制污染源,水體污染還會進一步擴大。
水環境中的污染物,總體上可劃分為無機污染物和有機污染物兩大類。在水環境化學中較為重要的,研究得較多的污染物是重金屬和有機物。我國水污染化學研究始於70年代,從重金屬、耗氧有機物、DDT、六六六等農葯污染開始,目前研究的重點已轉向有機污染物,特別是難降解有機物,因其在環境中的存留期長,容易沿食物鏈(網)傳遞積累(富集),威脅生物生長和人體健康,因而日益受到人們重視。本章著重介紹重金屬和有機污染物在水體中遷移轉化的環境化學行為。
6、污染物進入水體後的運動過程
污染物進入水體後立即發生各種運動。下面以海洋為例作一簡介,其他水體的情況,可以類推。
海洋中生活著各種各樣的水生動物和植物。生物與水、生物與生物之間進行著復雜的物質和能量的交換,從數量上保持著一種動態的平衡關系。但在人類活動的影響下,這種平衡遭到了破壞。當人類向水中排放污染物時,一些有益的水生生物會中毒死亡,而一些耐污的水生生物會加劇繁殖,大量消耗溶解在水中的氧氣,使有益的水生生物因缺氧被迫遷棲他處,或者死亡。特別是有些有毒元素,既難溶於水又易在生物體內累積,對人類造成極大的傷害。如汞在水中的含量是很低的,但在水生生物體內的含量卻很高,在魚體內的含量又高得出奇。假定水體中汞的濃度為,水生生物中的底棲生物(指生活在水體底泥中的小生物)體內汞的濃度為700,而魚體內汞的濃度高達860。由此可見,當水體被污染後,一方面導致生物與水、生物與生物之間的平衡受到破壞,另一方面一些有毒物質不斷轉移和富集,最後危及人類自身的健康和生命。
7、水體污染對人體健康的影響
1)、水體污染的危害是多方面的,這里簡單介紹一下水體污染對人體健康的影響
(1)、引起急性和慢性中毒。水體受有毒有害化學物質污染後,通過飲水或食物鏈便可能造成中毒。著名的水俁病、痛痛病是由水體污染引起的。
(2)、致癌作用。某些有致癌作用的化學物質如砷、鉻、鎳、鈹、苯胺、苯並(a)芘和其他多環芳烴、鹵代烴污染水體後,可被懸浮物、底泥吸附,也可在水生生物體內積累,長期飲用含有這類物質的水,或食用體內蓄積有這類物質的生物(如魚類)就可能誘發癌症。
(3)、發生以水為媒介的傳染病。人畜糞便等生物污染物污染水體,可能引起細菌性腸道傳染病如傷寒、痢疾、腸炎、霍亂等;腸道內常見病毒如脊髓灰質類病毒、柯薩奇病毒、傳染性肝炎病毒等,皆可通過水體污染引起相應的傳染病。1989年上海的"甲肝事件",就是由水體污染引起的。在發展中國家,每年約有6000萬人死於腹瀉,其中大部分是兒童。
(4)、間接影響。水體污染後,常可引起水的感官性狀惡化,如某些污染物在一定濃度下,對人的健康雖無直接危害,但可使水發生異臭、異色,呈現泡沫和油膜等,妨礙水體的正常利用。銅、鋅、鎳等物質在一定濃度下能抑制微生物的生長和繁殖,從而影響水中有機物的分解和生物氧化,使水體自凈能力下降,影響水體的衛生狀況。
(5)、水體污染既可嚴重危害生態系統,還可造成嚴重的經濟損失。
2)、主要污染物的影響
(1)、鉛: 對腎臟、神經系統造成危害,對兒童具高毒性,致癌性已被證實
(2)、鎘: 對腎臟有急性之傷害
(3)、砷: 對皮膚、神經系統等造成危害,致癌性已被證實
(4)、汞: 對人體的傷害極大,傷害主要器官為腎臟、中樞神經系統
(5)、硒: 高濃度會危害肌肉及神經系統
(6)、亞硝酸鹽: 造成心血管方面疾病,嬰兒的影響最為明顯(藍嬰症),具致癌性
(7)、總三鹵甲烷: 以氯仿對健康的影響最大,致癌性方面最常發生的是膀光癌
(8)、三氯乙烯(有機物): 吸入過多會降低中樞神經、心臟功能,長期暴露對肝臟有害
(9)四氯化碳(有機物): 對人體健康有廣泛影響,具致癌性,對肝臟、腎臟功能影響極大
8、污水水質指標
污水水質指標一般分為物理、化學、生物三大類。
1)、物理性指標
溫度、色度、嗅和味、固體物質
固體物質的三種存在形態:懸浮的、膠體的、溶解的。固體物質用。總固體量(TS)作為指標,污水處理中常用懸浮固體(SS)表示固體物質的含量。
2)、化學性指標
(1)、化學需氧量(CODcr):指用強化學氧化劑(我國法定用重鉻酸鉀)在酸性條件下,將有機物氧化成CO2與H2O所消耗的氧量(mg/L),用CODcr表示。化學需氧量越高,表示水中有機污染物越多,污染越嚴重。
(2)、生化需氧量(BOD5):水中有機污染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱為生化需氧量(mg/L)。
如果污水成分相對穩定,則一般來說,CODcr> BOD5。
一般BOD5/ CODcr大於0.3,認為適宜採用生化處理。
(3)、總需氧量(TOD):有機物主要元素是C、H、O、N、S等,當有機物被全部氧化時,將分別產生CO2、H2O、NO、SO2等,此時需氧量稱為總需氧量(TOD)。
(4)、總有機碳(TOC):包括水樣中所有有機污染物質的含碳量,也是評價水樣中有機物質質的一個綜合參數。
(5)、總氮(TN):污水中含氮化合物分為有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮,四種含氮化合物總量稱為總氮(TN)。凱氏氮(TKN)是有機氮與氨氮之和。
(6)、總磷(TP):包括有機磷與無機磷兩類。
(7)、pH值
(8)、重金屬
3、生物性指標
(1)、大腸菌群數:每升水樣中所含有的大腸菌群的數目,以個/L計。
(2)、細菌總數:是大腸菌群數、病原菌、病毒及其他細菌數的總和,以每毫升水樣中的細菌菌落總數表示。