摘要本文對水體污染、水質標準等基本知識進行了簡單的介紹,并對水體污染的物理處理、化學處理以及生物處理方法等進行了探討,以期望對現實水環境保護提供一定的幫助。
關鍵詞 水體污染 水質 控制方法
中圖分類號:X52 文獻標識碼:A
The Preliminary Study of Water Pollution and Control
LI Yongyan
(He'nan Academy of Environmental Protection Sciences Center of
Environmental Research, Zhengzhou, He'nan 450004)
AbstractThis paper introduces the water pollution, water quality standards and other basic knowledge, and the physical processing, chemical processing and biological treatment methods are discussed in this paper, expecting to water environmental protection to reality offer some help.
Key wordswater pollution; water quality; control method
1 水體污染概述
1.1 水體污染相關概念的厘定
水體是江河湖海、地下水、冰川等的總稱,是被水復蓋地段的自然綜合體。它不僅包括水,還包括水中溶解物質、懸浮物、底泥、水生生物等。水體污染是指排入水體的污染物在數量上超過了該物質在水體中的本底含量和自凈能力即水體的環境容量,破壞了水中固有的生態系統,破壞了水體的功能及其在人類生活和生產中的作用,降低了水體的使用價值和功能的現象。
1.2 水體污染源
水體污染源主要包括三個方面,即工業廢水、生活污水和農業退水。
工業廢水,包括礦工廢水,是工業生產過程或礦山開采、礦石洗選等過程產生的廢水;生活污水,是人們日常生活中產生的污水,包括廁所排水、廚房洗滌排水以及沐浴、洗衣排水等。其來源除一般家庭生活污水外,還包括集體單位和公用事業單位排出的污水;農業退水,主要指農作物栽培、牲畜飼養、食品加工等過程排出的廢水。
1.3 水體主要污染物
1.3.1 物理性污染
(1)懸浮物污染。廢水中的細小固體或膠體物質使水體污染,透光性下降,降低了藻類的光合作用,限制了水生生物的正常活動。(2)熱污染。指熱水排入水體使地表水升高。水溫升高促進了水生植物的繁殖,加速水體富營養化的過程。同時使水體溶解氧降低,水生生物呼吸加快,耗氧增加等。(3)放射性污染。水腫放射性污染源主要來自核試驗、核事故對水體的污染、使用放射性材料的工農業生產、醫院、科研等部門排放的廢物。
1.3.2 化學性污染
(1)酸堿污染。酸性和堿性廢水的污染,破壞了水體的自然緩沖作用,抑制細菌及微生物的生長,妨礙水體自凈。同時改變了水體的pH,增加了水中的一半無機鹽類和水的硬度等。(2)重金屬污染。主要包括汞、鎘、鉻、鉛、砷等,也包括具有一定毒性的一般重金屬,如Zn、Cu、Co、Ni、Sn等。(3)需氧性有機物污染。雖然此類污染物一般沒有毒性,但若水中含量過多,它們在分解過程中造成水中溶解氧的減少,從而影響魚類和其他水生生物的正常活動。
1.3.3 生物性污染
城市生活污水特別是醫院污水中含有細菌、病毒、寄生蟲卵等,可能會引起疾病傳播。
1.3.4 水質標準
與引起污染的三類污染源相應,衡量水質的標準通常也包括物理性指標、化學性指標和生物學指標三方面:(1)物理性指標。包括感官指標、臭、顏色、濁度、溫度、懸浮物、放射性等。(2)化學性指標。包括pH、金屬離子、非金屬離子和典型有機物的含量。一般用化學需氧量、生化需氧量、總有機碳、總需氧量等綜合指標來表示。(3)生物學指標。在實際工作中常以大腸菌群為指示微生物來評價水的衛生質量。
2 水體污染控制及管理
2.1 水體污染物排放標準
為了保護水環境質量控制水污染,必須控制水體污染源,即對各種污染物允許排放的濃度作出規定。《污水綜合排放標準》根據污染物的毒性及其對人體、動植物和水環境的影響,將污染物分為兩類:第一類污染物系指能在環境或動植物體內蓄積,對人體健康產生長遠不利影響者。第二類污染物是指其長遠影響小于第一類污染物的物質。
2.2 水體污染控制方法
水污染控制方法,又稱污水處理技術,通常概括為三大類型:物理控制法、化學控制法和生化控制法。
2.2.1 物理控制法
利用物理學原理去除水中污染物質的方法稱為物理控制法(physical processes),在城市污水處理工藝的劃分中稱為一級處理法。常用的有如下方法:(1)過濾法。是常用的簡便廢水處理方法,通過篩網或顆粒濾料的阻留作用,出去廢水中的懸浮物。(2)沉淀法。沉淀法的去除對象是污水中容易沉淀下來的污染物,這些污染物一般為顆粒狀的泥砂物質或者是絮體狀的物質。沉淀是水中的固體物質在重力的作用下沉降,從而與水分離的一種過程。根據水中可沉物質的性質、凝聚性能的強弱及其濃度的高低,沉淀可分為四種類型:自由沉淀、絮凝沉淀、成層沉淀、壓縮沉淀。(3)浮選法。是在水中通入空氣大量微小的氣泡作為載體粘附廢水中微細的疏水性懸浮固體和乳化油,使其隨氣泡浮上水面進而分離除去的方法。
2.2.2 化學控制法
利用化學原理處理或回收廢水中的污染物質,通常用于溶解性污染物。常用的如下方法:(1)中和法。用于處理酸性或堿性廢水,加入沉淀劑或酸度的改變可以使一些污染物以沉淀的形式分離,加入絮凝劑有助于膠體物質的沉淀。
中和處理方法因污水的酸堿性不同而不同。對酸性污水主要由酸性污水與堿性污水互相中和、藥劑中和及過濾中和三中方法;對于堿性污水,主要由堿性污水與酸性污水相互中和、藥劑中和兩種。(2)氧化還原法。利用氧化/還原的原理去除水中氧化性或還原性污染物的方法。污水處理中最常采用的氧化劑是空氣、臭氧、氯氣、次氯酸鈉以及漂白粉等,常用的還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉及鐵屑等。(3)化學沉淀法。是指向被處理的水中投加某些化學藥劑(沉淀劑),使之與水中溶解態的污染物直接發生化學反應,形成難溶的固體生成物,然后進行固液分離,從而除去水中污染物的一種處理方法。(4)電化學法。利用電化學原理去除水中污染物的方法。
2.2.3 生化控制法
利用微生物的生理活動將水中溶解性可生物降解的有機污染物去除的方法,即生化控制法。最常用的有如下方法:(1)好氧生物處理法。利用好氧微生物來去除水中污染物的方法。它的特點是在處理過程中要始終使反應體系中維持一定的溶解氧濃度,因此所消耗的能量比較多。目前,該法主要用于城市污水等含有機污染物濃度不高的污水的處理。(2)厭氧生物處理法。利用艷陽微生物來去除水中污染物的方法。它的特點是在處理過程中不需要溶解氧,因此消耗的能量比較少。目前,此法主要用于處理含高濃度有機污染物的污水。
3 結語
為了保證人民的生活健康,我們應該從城市建設、居民生活、工業生產等方面的水污染源頭進行控制,同時不斷加強水污染控制的技術,采取可持續發展的戰略,從源頭做好水體的保護工作,保護好我們賴以生存有限的水資源,保證水體能夠長久有效的處于健康狀態。
參考文獻
[1]王巖,陳宜俍.環境科學概論[M].北京:化學工業出版社,2003.
[2]張振家.環境工程學基礎[M].北京:化學工業出版社,2006.
[3]朱蓓麗.環境工程概論[M].北京:科學出版社,2001.
[4]高廷耀,顧國維.水污染控制工程[M].北京:高等教育出版社,2001.