【实验名称】饮水消毒 【实验目的】 1.进一步认识体会饮用水消毒的目的 2.掌握用漂白粉消毒饮用水的消毒过程，消毒效果的评价控制 3.了解有效氯、余氯测定的方法及原理 【实验原理】 氯化消毒：具有杀菌能力的含氯基团(> -1价) 水解形成次氯酸 (Cl2 + H2O----HOCl + H+ + Cl- ) *HOCl体积小，电荷中性，易于穿过细菌细胞壁 HOCl有强氧化性，损害细胞膜，使通透性增加，细胞内蛋白质、RNA、DNA流出；HOCl干扰多种酶系统，导致细菌死亡 HOCl对病毒：对核酸的致死性破坏 【实验步骤】 1.漂白粉有效氯测定 ①在250ml的三角烧瓶中加入5ml KI溶液，再加入2ml的冰乙酸及10ml 0.71% 的漂白粉溶液，溶液呈棕色或棕黄色。 ②向三角烧瓶中加入30ml蒸馏水，以0.02mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液 呈淡黄色，加1%淀粉溶液5滴，继续滴定至蓝色消褪为止，记录硫代硫酸钠标准溶液总用量V（ml）。 2.饮水加氯量测定 ①取5个瓷碗，编号，用量筒加入150ml水样，分别加入0.5%漂白粉液0.1ml， 0.2ml，0.3ml，0.4ml，0.5ml，搅匀，静置30min（先操作） ②分别取5ml水样放入加有0.25ml邻联甲苯胺溶液的比色管中，混匀，立即比色测 定余氯。选出余氯量适宜（0.3mg/L）的一碗，计算加漂白粉量和加氯量。 3.水中余氯的测定 ①选择5个5ml比色管编号1-5号，然后在比色管中加入0.25ml邻联甲苯胺，再 加待测水样5ml，混匀。立即比色，即为测定的游离性余氯。 ②10分钟后，进行比色，即为测得的总余氯 ③化学性余氯＝总余氯－游离性余氯 【实验结果】 0 22.95 22.95 22.95%
目录 摘要 1 引言…………………………………………………… 2 绪论………………………………………… 2.1 湖泊富营养化的概念及分类………………………… 2.2 国内外水体富营养化污染概况…………………… 3 湖泊富营养化的研究内容……………………………… 3.1 富营养化预测………………………… 3.1.1 预测的目的及内容……………… 3.1.2 预测模型进展概况……………… 3.2 富营养化评价…………………… 3.2.1 评价的目的及意义……………………… 3.2.2 评价的基本步骤………………………… 3.2.3 评价模型进展概况…………………… 3.3 湖泊富营养化模型………………………… 3.3.1 评分模型………… 3.3.2 营养状态指数模型………… 3.3.3 改进的营养状态指数模型……………… 3.3.4 生物多样性评价………… 3.3.5 灰色理论评价模型…………………… 3.3.6 浮游植物与营养盐相关模型………………………… 3.3.7 生态动力学模型……………… 4 结论及展望…………………………………… 4.1 结论………………………… 4.2 展望……………………………… 参考文献…………………………
摘要 本文主要讲述了湖泊富营养化的几种模型，分别有：评分模型、营养状态指数模型、改进的营养状态指数模型、生物多样性评价、灰色理论评价模型、浮游植物与营养盐相关模型、生态动力学模型，针对不同模型分别进行相应介绍，并且对国内外水体富营养化污染做出一定概况，对未来湖泊水体进行了一定程度的展望。 1 引言 水资源是人类赖以生存的基础物质，随着人口增长和社会经济飞速发展，水的需求量急剧增加，而水资源污染也日益严重。我国自20世纪80年代以来，由于经济的急速发展和环保的相对滞后，许多湖泊、水库已经进入富营养化，甚至严重富营养化状态，如滇池、太湖、西湖、东湖、南湖、玄武湖、渤海湾、莱州湾、九龙江、黄浦江等。2000年对我国18个主要湖泊调查研究表明，其中14个已经进入富营养化状态。 2 绪论 2.1 湖泊富营养化的概念及分类 通常，湖泊水库等水体的富营养化[1]是指湖泊水库等水体接纳过量的氮、磷等营养物质，使藻类和其它水生生物大量繁殖，水体透明度和溶解氧发生变化，造成水体水质恶化，加速湖泊水库等水体的老化，从而使水体的生态系统和水功能受到损害。严重的会发生水华和赤潮，给水资源的利用如：饮用，工农业供水，水产养殖、旅游等带来巨大的压力。另一种定义方法[2]（Cooke等提出）是由于过量的营养物质、有机物质和淤泥的进入，导致的湖泊水库生物产量增加而体积缩小的过程。该定义除了营养盐以外，还强调了有机物质和底泥的输入。因为有机物质也可以导致水体体积缩小，溶解氧消耗，并通过矿化作用从沉积物中释放营养物质；淤泥的输入也可使水体面积缩小，深度降低，并能吸附营养盐和有机物质沉积到水底部，成为潜在污染源。释放后必然会促进水体生物的大量繁殖，当水体内大量的植物（沉水植物和漂浮植物）以及大量藻类死亡后，释放的有机物和营养物会进一步加剧水体的营养程度。 根据水体营养物质的污染程度，通常分成贫营养、中营养和富营养三种水平。实际上，湖泊水库等水体的富营养化自然条件下也是存在的，不过进程非常缓慢，这就是地理学意义上的富营养化。然而一旦水体接受人类活动的影响，这种转变的速度会大大加快，特别是在平原区域，人口密集，工农业发达，大量污水进入水体，带入大量的营养物质，极大的加速水体富营养化进程。人们通常所说的富营养化是指这种在人为条件的影响下，大量营养盐输入湖泊水库，出现水体有生产能力低的贫营养状态向生产能力高的富营养状态转变的现象。这种富营养化通常称为人为富营养化。 水体富营养化的发生也是逐步进行的。水体在营养盐浓度较低，藻类和其它浮游植物的生物量随着营养盐浓度的增加而相应增加的时期，称为响应阶段，这
物理过滤和生物过滤 1、物理过滤主要是：清除水中肉眼可见的固体废物。用俗话说：就是用东西把可以看得见的东西拦住隔开。 2、生物过滤主要是：生化产生的EM有益菌净化溶于水的无色有害物质氨和亚硝酸盐转化成毒性较低的硝酸盐。 生物过滤包含两个方面的内容： （1）通过附生于滤材表面的硝化细菌等净水微生物的作用，把有害的氨转化为毒性较低的硝酸盐； （2）利用水生植物吸收硝酸盐最终达到净化水质的作用。溢流过滤和滴流过滤实现上述水质处理的途径通常是建造一个足够处理鱼池水质的过滤系统。庭园鱼池过滤通常有溢流过滤和滴流过滤两种形式，当然也可以把最好是把两者形式综合起来。（1）溢流过滤的具体原理优点是物理和生物效果都很强，处理水质能力较彻底，加强增氧处理可以起到很好的过滤效果。（2）滴流过滤它的优点是曝氧能力强大，能把净水细菌的作用发挥到极致，且能够充分挥发水中的有毒气体；缺点就是滤材相对溢流方式较少，水流经的时间短，需要用较大功率的水泵来扬水，以增加水流经过滤系统的周数。且噪声大，外型很难掩盖，往往会破坏庭院的景观。高要求的造池都会加上滴流过滤。 建造锦鲤鱼池过滤系统 1、鱼池池底净化管道系统：PVC给水管道 2、生化过滤池系统：深于鲤池10CM砖混泥土结构，占养鲤池
面积的1/3—1/4； 3、主体养鲤景观池：不小于35平方米面积，砖混泥土结构，池底钢网； 4、自动排污装置：自动反冲洗及排污管道装置； 5、生化过滤设备过滤材料：普滤仕鱼池过滤毛刷、生化棉，普滤仕细菌石，鱼池生化过滤棉过滤棉，增氧设备等； 6、循环设备：进口或国产大口径过滤泵。 7、杀菌装置系统：高穿透力的紫外线杀菌灯系统； 8、自动投料：自动投料机、国产或进口； 9、控制系统：微电脑控制装置、电器插坐控制装置； 10、照明系统：池边景观灯及池底防水亮化灯； 11、池边景观：池边景观石及隐藏过滤池材料； 12、池边绿化：池边遮阳树及其它盆景。 13.养殖设备：鱼网鱼捞鱼盆等 通过独有的物理生化分离分解方式，把水体中的肉眼看的到的脏东西沉淀到物理过滤仓，然后在水体通过生化仓的同时把硝酸盐、氨、氮等物质充分分解降解掉。依靠纳米菌床使卡利净净水菌、硝化菌、光合菌、好氧菌等几十个菌种有一个载体，在水流通过时分解掉水中的物质，通过过流式UV杀菌设备把水体藻类、细菌清除。解决鱼池藻多水绿、褐色、灰色。池水日循环流动20-40次。水在流动中解决了增氧问题，水池底部有排污系统，按周期排除。
摘要 在两种情况下分析湖水中的污染物，分别建立模型即理论模型和实际模 型。理论模型是根据伊利湖和安大略湖各自的污染物流入流出的关系建立污染 物量关于时间的差分方程：伊利湖的污染物总量n+1n a 0.62a =，安大略湖的污染 物总量n n n b 6129.03230.627020.33600.87192.3077=-?+?+，n b 在n →∞时趋于 一个定值192.3077，这个定值就是安大略湖系统的平衡值；当35n =时 245.95n b =安大略湖的污染程度减少到目前水平的10%；当31n ≥≥是系统的污 染物的量是一直增加的，当203n ≥≥系统的污染物量急剧减少，大约从40 n ≥开始系统的污染物量几乎保持不变。实际模型中首先根据湖水的实际更新情况 重新确定湖水流入和流出占湖水总量的百分数，又由于湖水中污染物的浓度时 刻变化，所以用时间微元的方法对实际污染物流出的比例进行修正。分析铝厂 排放的污染物时，铝厂排放的污染物是赤泥，根据赤泥的物化性质利用重力沉 降原理求得赤泥颗粒从湖面沉降到湖底的时间t ，把一年分成多份t ，同时将铝 厂每年向湖水中排放的污染物量25单位按t 分成多份，每一个单位时间铝厂排 放到湖里的污染物量是0.3q ?=单位，则安大略湖的湖水中将始终保持有0.3单 位的赤泥，其余的赤泥都将在湖底沉积。综合安大略湖中赤泥和伊利湖流入的 污染物的情况预测了未来十年内的情况。模型中重力沉降原理指出颗粒的直径 影响沉降速度间接影响赤泥的排出量直径越小排出量越大，同时直径是最可能 实现改进的因素。在直径小于20um 时赤泥的排出量急剧增加。为减少安大略 湖的污染尽量把颗粒直径做小。 二、问题分析
污水处理工艺水质净化效果分析 发表时间：2019-06-10T11:38:47.517Z 来源：《防护工程》2019年第5期作者：朱琳[导读] 但五日生化需氧量和总磷三种污染物的处理能力，效率明显高于A厂B处理厂，因此认为B厂工艺更适合该地区污水废水的处理。山东泉建工程检测有限公司山东济南 250014 摘要：对某新区两座不同处理工艺的污水处理厂长达一年的进出水水质比较，发现两种工艺对氨氮和总氮处理效率相当，但是在化学需氧量、五日生化需氧量和总磷三类污染物处理能力方面，B厂处理效率明显高于A厂。我们认为B厂工艺更加适合处理该地区的污废水。 关键词：污水处理；水质净化效果；处理工艺随着大量污水处理厂的建设和投入使用，新的污水处理厂迫切需要提高符合条件的排放的操作和操作水平。然而，就目前的国际废水处理技术而言，每一种方法都有一个适用性问题。 一、国内污水处理工艺概况 自工业革命以来，废水处理已经被越来越多地被关注，从原始的自然处理到简单的初级处理，到各种先进技术的使用，到废水的深层处理和再利用。处理过程也从传统的活性污泥法、氧化污水法、A/O、A2/O、AB、SBR(包括CASS过程)等方法发展，以满足不同的疏散要求。目前，二次废水处理通常使用活性污泥法、生物膜法和生态处理法，以补充微生物有氧代谢在废水中去除有机物。日本已经开发出生物反应器，能够有效地消除工业和家庭废水中的氮化合物，并将氮化合物转化为氮。在20世纪90年代，美国开发了先进的电絮凝废水处理技术，这些技术运行良好，水质稳定;到20世纪末，欧盟国家已经开发出了等离子污水处理技术，其耗电量是一般臭氧发生器的十倍以上。由于卫生条件要求过高或成本过高，这些先进的废水处理工艺尚未大规模投入使用。与发达国家相比,废水处理在我国初始阶段,与污水处理厂生物处理工艺作为主体工艺，也有部分地区采用化学、物理强化一级处理、土地处理法等。 二、工程概况与工艺 1．再生水厂。A厂是近几年建成的，设计污水处理能力为20000 m3/d，采用h20工艺，出水水质达到《城市污水处理厂污染物排放标准》A级标准。该装置近年来运行良好，整个处理过程如图l所示。A20工艺简单，总水力滞留时间比其他类似工艺短，工艺交替进行厌氧(缺氧)和好氧。不适合丝状菌繁殖，污泥膨胀，不需要加药等。但是，提高除氮效果比较困难，污泥生长受到一定的限制，使得提高除磷效果比较困难等缺点。 2.B可再生水厂。B厂也是近几年建成的，工艺流程分为预处理、生物处理、深度处理、污泥处理和脱臭五个部分。流程流程如图2所示。主要处理工艺为卡塞尔氧化沟3000。再生水厂的出水水质应符合《北京市水污染排放标准》(DBl 1/307-2005)B级标准，并符合国家和北京市有关标准。Carussel氧化沟是荷兰DIN公司开发的，它是为了满足在较深的氧化沟中使混合料充分混合，并能保持较高的传质效率，克服氧化沟浅、混合效果差等缺陷而开发的。实践证明，该工艺具有投资少、效率高、可行性好、管理方便、运行维护成本低等优点。 2.抽样和分析方法。样本收集和存储根据水质检测中心水和废水监测分析方法相关要求Ⅲ,每月固定指向一个瞬时样本,分析化学需氧量(cod)生化需氧量(CODcr、)、5(bod)、氨氮(NH5 N)、总氮(TN)、总磷(TP),共有五个指标。进口采样点为沉淀池出口，出口采样点为二次沉淀池出口。样品分析。水质分析方法:CoDcr采用GB/t22597-2008重铬酸盐法，BODs采用hj505-2009稀释接种法，nh3-n采用hj535-2009 Nash试剂分光光度法，TN采用GB/Tl 1894-1989碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法，TP采用GB/t11893-1989钼酸铵分光光度法。 三、结果与讨论 1.入口水温分析。相关研究表明，进水温度对污水处理效果有一定的影响。每年6月瞧水温较高,21℃~28℃;1~3个月和12月水温很低,低于12℃;至少1个月,低于5℃。但水温不影响A、B工艺的处理效果。 2.化学需氧量。城市污水处理厂的主要功能之一是减少污水中的有机污染物，减少污染物总量。浓度。在图2中(a)和(b)为两个处理厂进水和出水的CODcr变化。从图中可以看出，两厂的处理效果非常好，出水水质保持稳定，达到了《城市污水处理厂污染物排放标准》(gbl8918-2002)B级标准所憎恶的1。TN采用Hj535-2009 Nash试剂分光光度法，GB/Tl 1894-1989碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法，TP 采用GB/t1183-1989钼酸铵分光光度法。B厂进水水质较A厂差，B厂最大COD进水达到550mg l-1,A厂最大COD进水达到300mg l-1。A厂年均进水浓度为90mg/L,B厂年均进水浓度为216mg/L。5 mg/L、A、B工厂年平均加工效率可达88。和94年的9%。两厂出水CODcr均低于25mg l-1，温度和进水浓度对两种工艺处理效果无显著影响。出水完全符合排放要求。 3．五日生化需氧量。图1(C)和(d)显示了两种植物的bod进出水的变化。从图中可以看出，BOD和COD。，两者之间存在着密切的相关性。两种指标的进水浓度具有一致的波动特征。B厂进水浓度明显高于A厂，A厂进水浓度年均值为30。4毫克/升，B工厂是98。1 mg/L,B 厂的水是A厂的3倍，两厂最大进水浓度分别为104mg/L和379 mg/L，也是A厂的3倍左右。对比化学需氧量浓度分布图，可以看出水体具有良好的生物降解性。根据出水指数，A厂处理后的年平均浓度为4。8 mg/L,B厂年平均出水浓度仅为2。在3 mg/L时，平均处理效率达到84。和97年的2%。7%,可以看出植物B的治疗效率高于工厂,但是工厂的废水水质可以满足排放要求,不到20 mg/L,出水水质稳定,外部条件的变化没有显著影响的效果。
水环境容量计算模型 1）河流水环境容量模型 水环境容量是在水资源利用水域内，在给定的水质目标、设计流量和水质条件的情况下，水体所能容纳污染物的最大数量。按照污染物降解机理，水环境容量W 可划分为稀释容量W 稀释和自净容量W 自净两部分，即： W W W =+稀释自净 稀释容量是指在给定水域的来水污染物浓度低于出水水质目标时，依靠稀释作用达到水质目标所能承纳的污染物量。自净容量是指由于沉降、生化、吸附等物理、化学和生物作用，给定水域达到水质目标所能自净的污染物量。 河段污染物混合概化图如图。根据水环境容量定义，可以给出该河段水环境容量的计算公式： 图 完全混合型河段概化图 0()i si i i W Q C C =-稀释 i i si i W K V C =??自净 即：0()i i si i i i si W Q C C K V C =-+?? 考虑量纲时，上式整理成： 086.4()0.001i i si i i i si W Q C C K V C =-+?? 其中： 当上方河段水质目标要求低于本河段时：0i si C C = 当上方河段水质目标要求高于或等于本河段时：00i i C C =
式中：i W —第i 河段水环境容量（kg/d ）； i Q —第i 河段设计流量（m 3/s ）； i V —第i 河段设计水体体积（m 3）； i K —第i 河段污染物降解系数（d -1）； si C —第i 河段所在水功能区水质目标值（mg/L ）； 0i C —第i 河段上方河段所在水功能区水质背景值 （mg/L ）,取上游来水浓度。 若所研究水功能区被划分为n 个河段，则该水功能区的水环境容量是n 个河段水环境容量的叠加，即： 1n i i W W ==∑ 01131.536()0.000365n n i si i i i i i i W Q C C K V C ===-+??∑∑ 式中：W —水功能区水环境容量（t/a ）； 其他符合意义和量纲同上。 2）湖泊、水库水环境容量计算模型 有机物COD 、氨氮的水环境容量模型： 在目前国内外的研究中，多采用完全均匀混合箱体水质模型来预测水库水体长期的动态变化，即将水库视为一个完全混合反应器时，有机物的容量计算模型可以用水体质量平衡基本方程计算。水库中有机物容量模型如下： C t kV S t C t Q t C t Q dt dc c out in in )()()()()(V(t)++?-?= 假设条件：水量为稳态，出流水质混合均匀。 式中：V(t)——箱体在t 时刻的水量，m 3； dt dc ——箱体水质参数COD 、氨氮的变化率； )(t Q in ——t 时刻水库的入流水量，m 3/a ； )(t Q out ——t 时刻水库的出流水量，m 3/a ；
池塘养鱼，水质是个大问题。如果养鱼水质不好怎么办呢？今天我们来了解几种鱼塘水质净化方法。 1.合理增氧调节养鱼水质 合理使用增氧机，既可直接增加中池塘的溶解氧含量，又可搅动池水而使上下层水体发生对流，促进底池释放氮、磷、钾等营养元素，使有害因子无害化， 维持池塘水体的优良环境。池塘配备增氧机，其负荷以0.3千瓦/亩计算。 合理使用增氧机，应注意以下问题：第一，晴天中午开动增氧机1～2小时， 使池塘上下层池水溶解氧分布均衡；第二，避免晴天傍晚开机，以免水体因缺氧而引起鱼儿浮头；第三，阴雨天，宜夜间及早晨开机，中午不开机，否则不但不能增加下层水体的溶解氧含量，反而降低了上层水体中浮游生物的造氧功能，增加耗氧水层；第四，夏秋季节，白天水温高、上午或傍晚气温下降幅度较大，易引起鱼儿浮头，一般黎明时可适当开机。 2.科学投喂调节提高养鱼水质 随着全价颗粒饲料和自动颗粒投饲机的使用，单位水体的鱼产量比传统养殖池的产量成倍增长，成鱼养殖进入了一个全新阶段。传统养殖方式投喂散料，相当一部分饲料粉末不能被鱼儿摄食而溶入池水中，消耗大量的溶解氧，从而限制
了鱼产量；使用自动颗粒投饲机投喂颗粒饲料则减少了饲料的浪费，从而使水质更加容易控制。 投喂时应注意以下问题：第一，选择优质、全价颗粒饲料；第二，合理配备投饲机，一般15亩以下水面以每2亩配备投饲机1台，15亩以上水面每4～5亩配备1台投饲机；第三，正确使用投饲机，根据“小一大一小、慢一快一慢”的投喂原则进行投喂；第四，根据鱼体摄食情况适时停机，一般约有40%鱼儿散开后即可停机；第五，两次投喂时间间隔应在2小时以上。 3.加注新水提高养鱼的水质 池塘加注新水能带进氧气和老水中缺乏的营养元素，如铁、锰、硅等，加深池塘水位，增大鱼儿活动空间，冲淡有毒物质，快速提高水质。成鱼养殖期间，如果没有及时补充新水，池水中的生物代谢产物会逐渐积累，易使池水老化，加剧水体中溶解氧的消耗，鱼儿应激增加、摄食减少、体质下降。特别是养殖中后期，由于鱼体处于生长旺盛期，摄食量大，投喂量增加，致使水体中的耗氧有机物含量急剧上升，消耗大量溶解氧。因此，及时排除部分底层池水，加注新鲜池水，可以减少水体中的耗氧有机物含量，降低非离子氨和亚硝酸盐等有毒物质浓 度，促进池水中浮游生物生长。养殖前期，可每隔15～20天换水1次，养殖中后期的7～9月是鱼类生长旺季，可每隔7～10天换水1次；换水时，应掌握先排后加，每次换水量约在30厘米左右。
随着社会的发展和人们对生活健康的关注，加上水资源的日益短缺和恶化，水质监测系统的运用备受关注。随着水质监测技术的逐步完善和成熟，水质监测技术已经成为环保管理部门对辖区水体水质、水体状况进行实时监测的主要手段。常规的实验室取样检测技术已经无法在第一时间获取水污染状况的准确信息。而且分析速度慢、操作复杂、稳定性差，特别是对附加药品一来使其存在二次污染。此外，随着水资源污染的日益加剧，水样的成分越来越复杂，而且检测的水质项目越来越多，从而对水质分析仪器的性能有了更高的要求。以往采用的水质监测方法已经远不能满足环保工作发展的需求。因此，发展水质在线监测系统势在必行。水质在线监测系统克服了常规水质分析仪器的缺点，使用无线数传设备（4G DTU）能够实时、连续、稳定、可靠得提供准备、快速的监测传输数据。 水质在线监测系统用于实时监测湖泊、水库、饮用水源地、地下水观测点等水质变化状况，系统融合了环境监测、集成和预警等技术，采用一体化、集成联动运行方式，加强了水质污染、异常事故的预防和污染排放的监管能力。同时，通过湖泊水质信息网络的建设，可分析区域内水质动态趋势，有效加强区域管理，为污染动态研究、湖泊富营养化预测、湖泊水库水污染治理提供科学依据，为水环境管理与决策提供科学有效的技术支撑。 系统构成 系统由监控中心、传输单元、智能站点、站房等组成，具备系统运行状态监控、视频监控、站房状态监控、远程控制、远程操作等功能。 根据客户需求的不同，可选择集成固定站、集装箱站、浮标站等形式。监测因子可涵盖常规五参数、叶绿素、蓝绿藻、氨氮、高锰酸盐指数、TOC、总磷、总氮、磷酸盐、硝酸盐
氮、亚硝酸盐氮、硅酸盐、重金属（Fe、Mn、Pb、Cd、Cr6+）、水位、流速、流量、流向、风速、风向、气温、气压、温度、光照度及雨量等。 方案特点 ?智能化站点控制，具备设备运行状况实时监控、远程监控、动态显示及数据管理功能；?采水方案、数据传输多样化，根据实际需求可选； ?准确、稳定可靠的分析技术，独特的高度定量设计； ?系统集成度高、故障率低，维护量小，有效数据率大大提高； ?扩展性强，并兼容市场主流的各家仪表； ?以第三方运营为保障手段，确保系统和设备的有效运行。
水质净化研究 水篇之三 本系列开篇的“水叹息”提醒大家中国面临水资源短缺、水污染严重、水生态恶化三大问题；第二篇“水隐私”则告诉公众自来水面临水源污染无法避免、传统的水处理工艺不但无法有效去除污染物，反而会产生致癌的加氯消毒副产物、管网与高楼水箱供水引发二次污染三大难题。看过前述两篇科普的读者一定忧心忡忡，很自然地会发问，既然事态如此严重，政府应当采取怎样的补救措施？公众又该怎么应对？这就是作者要直面回答的问题，因此本篇的题目直奔主题“水答案”。 看到上述题目，会有个别读者条件反射地要求政府尽快改善水源、不再污染，恢复到原始的水生态状况。我说这感情好，但生态破坏到今天这种程度，即使不再有新的污染（何况这并不可能），要想使其恢复原状，已经不是我们这代人有希望看到的了。事实上，世界最顶级的刊物《Nature》（自然）杂志报道，在全球范围内，有12亿人缺少安全饮用水，每天约3900个儿童死于饮水不洁而产生的疾病。报道还预言，依据目前的发展趋势，水问题在未来几十年中会变得越来越糟糕。 中国的实际情况是，有无数专家学者、新闻媒体、政协委员等不断提出水安全问题，揭示水污染真相，但遗憾的是，却很少有人能对症下药，正面提出保障水安全的具体措施。因此，本篇就是告诉老百姓怎么才能获得一杯安全的饮用水。 一、水质净化要做到什么？ 2008年3月20日出版的《Nature》（自然）杂志，罕见的用10页的篇幅发表美国耶鲁大学、麻省理工学院等四所顶尖大学的包括美国工程院院士在内的多名科学家联合撰写的一篇题为“Science and technology for water purification in the coming decades”（未来几十年水净化的科学与技术）的著名论文，震惊了全球的科学界。只要从事过科研工作的人都明白，世界顶级的自然杂志用如此大的篇幅发表顶尖科学家的这样一篇文章意味着什么。 文章指出，水中的传染性病原体包括各种寄生虫、原生动物、真菌、细菌、立克次氏体、病毒和朊病毒，当一些传染性病原体被传统的自来水消毒工艺去除或减少，但新的变异病毒与细菌却随之产生，因此饮用水的消毒已经变得越来越有挑战性。传统的四步法常规自来水处理工艺中的加氯消毒方法，不但会产生致癌的消毒副产物，而且游离氯对控制水生病原体，如隐孢子虫和鸟分枝杆菌是无能为力的。文章指出饮用水服务行业应使用新兴的技术替换使用多年的加氯消毒技术。 针对自来水的臭氧消毒，文章也指出其明显的缺陷。尽管臭氧与氯结合的方法，相较于自由氯在控制隐孢子虫卵方面非常有效，水中的病毒能被臭氧有效控制，但臭氧消毒会产生其他的消毒副产物，如致癌因子溴酸盐，且结合氯能够形成其他不规则的毒副产物，如卤乙腈和碘已酸，相较于传统的三氯乙烷等消毒副产物，它们具有更大毒性和更强的致癌效应。 因此，文章提出，未来水质净化的首要目标是能够廉价和高效地检测和去除水中的有害物质。那么水中到底那些有害物质需要去除呢？除了前面提到的水中的微生物指标，中国的水源目前最大的问题还是要设法去除水中的化学污染物，特别是微污染水中的有机物。
水质净化的基本知识 水对生命的重要性，怎样强调都不过分。提起饮用水，首先我们考虑是饮用水的安全问题。由于环境的污染，导致水中有害物质大大增加，特别是细菌、病毒、有机物等。为了清除这些有害物质，在水中投入了大量的氯气，氯气能杀灭大部分的细菌、病毒等有害物质，同时为了维持自来水不受二次污染，还要在自来水中保持一定浓度的余氯，但是过量的余氯与水中的有机物反应生成的致癌物三氯甲烷，导致了自来水的又一次污染。 为了研究水中氯的危害，美国医学博士Dr. price将鸡做了一系列实验。他在一组鸡喝的蒸馏水中加入氯，另一组不加；很短时间后95％喝了加氯水的鸡就得了动脉粥样硬化，然后对另一组未加氯的蒸馏水再做同样的试验，结果相同。美国EPA（环保局）的Richard Bull研究了氯对鸽子的影响，得出了同样的结果。正如生物化学家Herbert Schwartz 博士所言：“氯太危险了，它应该被禁用，将氯加入水中就像启动了一个定时炸弹，癌症、心脏病、过早衰老，这些精神和肉体上的伤害都是由氯处理过的水造成的”。 目前，世界一些发达国家已经全部或部分用臭氧等杀菌剂
取代氯气。据报道中国的中南海、燕山石化等使用的自来水就是用臭氧消毒的。但因臭氧消毒的成本太高而无法普及。氯产生的氯化物能刺激体内产生大量的自由基，过量的自由基对人体会造成伤害，这已在第三章介绍过。用含有余氯的自来水洗菜、淘米，会将蔬菜、大米中的维生素、矿物质等破坏1/3以上。美国EPA规定水中氯的上限为100ppb （0.1ppm）。而目前中国的自来水中，余氯的含量大多超过这个上限，所以去除水中的余氯是当务之急。下面介绍一些水质净化的基本知识。 1.水中的污染物 （1）固体悬浮物：泥沙，铁锈，肉眼可见物。 （2）微生物：细菌、病毒、藻类等。 （3）溶解无机物：碳酸钙、碳酸镁、硫酸铜、氯化物、硝酸盐。 （4）重金属：汞、砷、铅、镉、铬等。 （5）有机物：农药、化肥、各类工业用染料、清洁剂、消毒剂。 （6）放射线粒子：核工业及核医学等产生的放射线粒子。
《生态毒理学》试题整理 一、名词解释： 生态毒理学： 毒物： 一次污染物： 二次污染物： 持久性有机污染物： 半数致死剂量： 毒物兴奋效应： 水体富营养化： 生物放大： 生物转化： 诱变剂： 生长余力： 环境内分泌干扰物： 代谢抗性： 靶标抗性： 多样性指数： 模拟微系统试验： PFU法： 生态风险： 生态风险评估： 生态受体： 风险商值： 二、判断题： 1.Ecotoxicology是由Rachel Carson于1969年首先提出并使用这个词.（） 2.二次污染物的危害程度一般比一次污染物轻。（） 3.进入动物体内的外源化合物在分布过程中主要与脂蛋白结合。（） 4.呼吸道是动物吸收污染物质最主要的途径。（） 5.易化扩散需要消耗代谢能量。（） 6.生物迁移是污染物在环境中迁移的最重要的形式。（） 7.排泄是生物转运的最后一个环节。（） 8.水溶性外源化合物可不经过生物转化直接排出体外。（） 9.进入机体的极性物质可以不经Ⅰ相反应而直接发生Ⅱ相反应。（） 10.在生物转化中，大多数外源化合物代谢产物的毒性低于母体化合物。( ) 11.所有外源化合物经过生物转化后，其生物活性都会减弱或消失。 ( ) 12.有机磷农药通过抑制乙酰胆碱脂酶而产生毒理学效应。（） 13.经酶催化而形成自由基是大多数外源化合物形成自由基的方式。（） 14.重金属镉离子可引起钙稳态失调。（） 15.缺失、重复与易位发生在同源染色体之间，倒位发生在两对非同源染色体之间。（） 16.由于排除毒物需要消耗能量，接触毒物总是引起生物呼吸率的降低。（） 17.在器官形成期易于发生胚胎致畸，也可导致胚胎死亡。（） 18.“反应停”事件是毒物胚胎致畸的一个典型事件。（）
1藻类在污水净化过程中产生大量的氧气,可减少水体因缺氧而形成的恶臭气味。因此,用藻类处理污水在水质的改善中得到越来越广泛的应用。（在南非开普敦附近的一个污水处理场,采用一面积为1000m2充满螺旋藻的水池,成功地处理 着1000人产生的生活污水。在纳米比亚和德兰士瓦等地的多家制革厂利用螺 旋藻处理生产废水。Semple和应用丹麦赭球藻成功处理含苯酚工业废水。） 藻类除对污水中的氮、磷等营养物有明显的去除效果外,对其他有机物和重金属亦有较强的富集和去除作用。 2沉水植物可以提高水体透明度,增加水体溶解氧,降低氮磷营养物含量。沉水植物系统的存在有利于湖泊富营养化的防治。（菹草对富营养化和重金属污染的 水体和底泥可起到一定的净化作用。对氮磷有较强的吸收能力,能在一定程度上减轻水体的营养负荷。） 3吴振斌等采用漂浮植物塘、挺水植物塘和藻菌共生塘的串联系统可有效地净 化城镇污水。王国祥等采用漂浮、浮叶及沉水植物塘相间连接,较理想地实现了对太湖局部水域水质的改善。阮宜纶等用三棱草塘、芦苇塘、香蒲塘和水葫芦 塘的串联系统有效地处理了地热尾水。 4大型水生植物是湿地生态系统一个不可分割的组成部分。它在该污水处理系 统中起着关键的作用,主要表现在以下几个方面:牢固湿地床表面,为物理过滤提 供良好条件;形成隔离层,在冬季可防止霜雪直接冻结湿地表面;给根区微生物及 部分野生生物提供良好生境;通过根系的输氧作用改善系统中的生物地化循环;吸收部分营养物质,降低污染负荷;改善景观等。 5红树林有许多经济价值及生态效应,可净化污水、改善水质。其具有潜在的污 水净化能力,已越来越被人们作为污水和废水排放的便利场所。红树林沼泽对稀释的有机废水具有较强的净化潜力,红树林的底泥可作为重金属的沉积地。 6高等植物不仅可用于生活污水的处理,还可应用于行业废水的处理。吴振斌等 用凤眼莲净化石化废水,郑瑛和李晖用香蒲净化矿山废水,夏汉平用香根草
图解常用的饮用水净化方法 一、离子交换法 离子交换法是以圆球形树脂(离子交换树脂)过滤原水，水中的离子会与固定在树脂上的离子交换。常见的两种离子交换方法分别是硬水软化和去离子法。硬水软化主要是用在反渗透(RO)处理之前，先将水质硬度降低的一种前处理程序。软化机里面的球状树脂，以两个钠离子交换一个钙离子或镁离子的方式来软化水质。 离子交换树脂利用氢离子交换阳离子，而以氢氧根离子交换阴离子；以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的阳离子交换树脂会以氢离子交换碰到的各种阳离子(例如Na+、 Ca2+、Al3+)。同样的，以包含季铵盐的苯乙烯制成的阴离子交换树脂会以氢氧根离子交换碰到的各种阴离子(如Cl-)。从阳离子交换树脂释出的氢离子与从阴离子交换树脂释出的氢氧根离子相结合后生成纯水。 阴阳离子交换树脂可被分别包装在不同的离子交换床中，分成所谓的阴离子交换床和阳离子交换床。也可以将阳离子交换树脂与阴离子交换树脂混在一起，置于同一个离子交换床中。不论是那一种形式，当树脂与水中带电荷的杂质交换完树脂上的氢离子及(或)氢氧根离子，就必须进行“再生”。再生的程序恰与净化的程序相反，利用氢离子及氢氧根离子进行再生，交换附着在离子交换树脂上的杂质。 若将离子交换法与其他净化水质方法(例如反渗透法、过滤法和活性碳吸附法)组合应用时，则离子交换法在整个净化系统中，将扮演非常重要的一个部分。离子交换法能有效的去除离子，却无法有效的去除大部分的有机物或微生物。而微生物可附着在树脂上，并以树脂作为培养基，使得微生物可快速生长并产生热源。因此，需配合其他的净化方法设计使用。 二、活性碳吸附法 有机物可能是阳离子、阴离子或非离子性的物质，离子交换树脂可去除原水中一些可溶性的有机酸和有机碱(阴离子和阳离子)，但有些非离子性的有机物却会被树脂包覆，这过程称为树脂的“污染阻塞”现象，不但会减少树脂的寿命，而且降低其交换能力。为保护离子交换树脂，可将活性碳过滤器安装在离子交换树脂之前，以去除非离子性的有机物。 活性碳的吸附过程是利用活性碳过滤器的孔隙大小及有机物通过孔隙时的渗透率来达到的。吸附率和有机物的分子量及其分子大小有关，某些颗粒状的活性碳较能有效的去除氯胺。活性碳也能去除水中的自由氯，以保护纯水系统内其他对氧化剂敏感的净化单元。 活性碳通常与其他的处理方法组合应用。在设计纯水系统时，活性碳与其他相关净化单位的相关配置，是一项极为重要的项目。
第一章绪论 第一节毒物与毒理学 第二节环境毒物与生态毒理效应 第三节生态毒理学的基本框架 第四节生态毒理学的研究意义与展望 第一节毒物与毒理学 一、毒物及其分类 毒物：一般是指与生命体或生命组织发生相互作用能引起生物受到严重伤害甚至导致死亡的物质；或者说，毒物是指那些以相对较小的剂量就能导致生物受害或严重的细胞功能损伤以及生态系统产生不良效应的物质。 可从衣食住行来举例说明 食盐和酒（量的问题） 毒物分类通常采用的一些方法 分类范畴 物理状态气体、液体、固体、尘 用途农药、溶剂、添加剂 化学结构芳香胺类、脂肪族类、乙二醇 一般作用大气污染物、慢性毒物、工业毒品 效应致癌物质、致突变物质、致畸物质 目标器官神经毒素、肝毒素、肾毒素 作用机制刺激剂、抑制剂、阻碍剂 毒作用潜力轻度、中度、超毒性物质 标签需要氧化剂、酸、爆炸物质 一般分类塑料、有机化学品、重金属 二毒理学及其发展 （一）古代毒理学 毒理学一词源于希腊文字“toxikon” 《淮南子》、《诸病源候论》、《外台秘要》等 公元前1500年，一个系列的8本埃及纸草文“书籍”（800多个医药和毒药处方） 一股来说，公元9~15世纪的中世纪．有关毒理学的研究，更多的是基于教条和经验，而不是实验证据 16世纪德国医生Paracelsus(1493—1541)，把毒理学的研究带到了—个新的高度，强调实验的作用。 二）现代毒理学的开端和发展 意大利内科医生Ramazzini(1633－1714) 《工人的疾病》 意大利内科医生Fontana(1720-1853)进一步发展了靶器官毒性概念。 西班牙医生Orfila（1787-1853）被认为是现代毒理学的奠基人，他是系统利用实验动物的第一个科学家，并发展了在组织和体液中鉴定毒物的化学分析方法。 1930年实验毒理学的第一本杂志<
鱼是不会净化水质的。植物才有可能。像水葫芦，荷花。但是同时养有鱼就不好办了。控制污染源才是釜底抽薪的办法。水葫芦是害草但是因其生长迅速适应能力强，定期捞起来控制生长范围是可以很好消耗水中多余有机物的。荷肠碃斑度职道办权暴护花吸收重金属能力更强但种植难度大了点，密植的话荷杆的刺会伤鱼。一定要养鱼的话适应能力强的有罗非鱼，鲶鱼，泥鳅。 养鱼先养水，所以鱼塘水质的管理非常的重要较好的水质能减少鱼类疾病的发生，更有利于鱼类的生长。因此，为了帮助养殖户治理鱼塘水质，本文总结了鱼塘水质不好怎么办，鱼塘水质净化方法，以供大家参考。 鱼塘水质不好怎么办 ①往池塘注水。要增加鱼塘的放养密度，达到高产的目的，除经常清除淤泥、合理投饲施肥外，可通过向池塘注水改善溶氧条件。据以往经验，亩产750公斤以上的鱼塘，每月注水4-6次；亩产1000公斤以上的，每月注水6-8次。平时当水色变浓，透明度在25厘米以内时，表时水质较差，就要及时注换部份新水。 ②使用增氧机。增氧机具有增氧、搅水的作用。使用增氧机的作用是：早晨，当水的溶氧量达到饱和前，起增氧作用；下午，当水中溶氧量达到饱和时，起搅水作用，使上下层溶氧分布平衡。此外增氧机还可促进底泥释放出氮、磷、钾营养元素，对浮游生物生长有利。实践证明，使用增氧机改良水质，是使鱼塘高产再高产的有效途径。
高产鱼塘采用注水改善水质为主，再结合增氧机，就可收到大幅度增产的效果。排灌不便，注水困难的鱼塘更要使用增氧机。 水体中鱼类生活的环境，水质的好坏对鱼类的生长、生存有着密切的关系。实践证明，采取注水、增氧、合理施肥、施放生石灰等措施，对改善池塘的水质环境，增加养殖鱼类的单位面积产量起着重要的作用。以下就如何改善鱼塘水质，改善鱼塘水质技术做个介绍。 如何改善鱼塘水质 水质是衡量鱼虾养得好坏的一种指标，许多有经验的养殖户通过水质的好坏就可以判断鱼虾的情况，是否得病或者能否泛塘等。而净化水质的方法除了传统的方法（注水、使用增氧机、施生石灰）外，还有一种新的方法，使用水质调节剂：EM原液。EM菌内含多种功能微生物，可以有效分解各种有害物质。当水质过肥、浑浊、透明度低时，施用适量使用EM菌液，可以保持水质澄清，防止水质老化，促进浮游生物生长和预防鱼病的发生。此外，与传统方法相比，使用EM菌原液还可以给鱼虾带来丰富的天然食物。 EM菌液中的功能微生物可以分解水草、残余饲料、粪便垃圾等，形成鱼虾所需的养分，供其食用。施用EM菌原液后，水中浮游生物大量繁殖，池水呈现绿色或褐绿色，效果十分理想。
三峡水库的水质模型 随着大型水利水电工程的建设,人类能够对水资源进行更加有效的管理和充分的利用,取得了巨大的防洪、发电、航运等效益。但是工程建成后,不可避免的带来了一些生态环境问题随着时间的发展,在水库的调度过程中将生态因子作为水库调度的重要目标之一。同时由于流体运动的复杂性,传统的物理模型试验己很难满足研究的需要,数值模拟成为研究流体力学方便和强有力的手段。三峡水库建成后,非汛期,三峡水库蓄水至175m,电站采取调峰运行模式。由于库水位提高和调峰运行,改变了天然河道的流态,引起水库各种环境问题。另一方面来讲，近年来随着计算机网络和信息技术的发展,环境信息系统的各方面性能取得了很大进步,其中数据传输、资料查询、统计分析等功能都有了明显提高。与此同时,人们研究了各种环境模型,针对当前的不同环境问题进行了深入的分析和预测,并取得了显著的成果。所以，使用信息技术与环境模型的方法，来解决三峡水库的各种环境问题也是一个较好的选择。利用水质模型的知识，对于三峡水库进行一个大致研究。 经过调查可知，三峡水库与一般的湖泊有着显著区别。首先,其流速分布不均,干流流速与支流流速,干流中心的流速与岸边流速,一般情况下的流速与弯道、回流沱之间的流速之间都有很大差别;其次,流场不同位置间存在巨大的水深差异;另外,不同季节的气温对藻类生长影响也有很大差别。在对水库的水质模型进行建立的时候,应根据上述建立的水深、流速、温度以及营养盐与富营养化的初步映射关系,在GIS系统的支持下,建立整个水库干流、支流的水体总体富营养化程度的实时监测体系，来相应更好的建立模型。由于三峡水库水环境管理信息系统针对库区区域水环境问题涉及因素多、信息量大,变化复杂等特点,采用GIS和数据库技术,实现了水库水污染资料的管理和相关数据的统计、查询。另外,三峡水库蓄水后,库区江段水位抬高,水面变宽,流速减小,水库的污染状况将发生新的变化。为了预测水库水质的变化,提前作出预警预报,可以选择建立了多个水流水质模型,对水库的水流水质状况进行模拟，然后在三峡水库水环境管理信息系统中集成某些合适的水质模型,提高系统的水质预测能力,对于三峡水库的水质管理和污染事故的预警预报,防治水库水质进一步恶化,具有重要的实用价值。 总体来说,三峡水库蓄水后可能面临的主要水污染问题是近岸水体质量的恶化以及可能出现的库首水体温度分层和意外水污染事故。所以在此我们设想并大致计算了5个不同的水质模型,实现它们与三峡水库水环境管理信息系统的有效连接,用于预测和分析三峡水库各种的水污染问题。下面分别对这些模型的功能和应用范围进行简单介绍: (1)库区一维模型。三峡水库是一个河道型水库,具有典型的河道特性。采用一维水质模型模拟600多km整个库区水流及污染物的输移扩散,便于人们把握三峡水库的水质整体状况,制定水库水污染控制的整体规划。另外,一维水质模型还可以为二维、三维水质模型提供必要的边界条件。 (2)岸边二维模型。三峡水库当前的污染主要表现为岸边污水排放,在一维水质模拟的基础上,采用深度平均的二维水质模型计算岸边排放的污水口附近的水流及污染分布,有利于人们预测三峡水库的岸边污染情况和发展趋势,及时地提出相应控制措施。 (3)(分层三维模型。三峡水库正常蓄水位达175 m,很大水域的水深将超过100 m,深度平均二维模型难以正确反映污染物浓度的垂向分布,采用分层三维水质模型,可以大大提高水深较大区域岸边污染混合区范围的预测精度。 (4)垂向水温模型。根据经验判断,三峡水库蓄水后将成为弱分层水库,可能在夏季出现水温分层,水库分层对水库水质以及下游生态的影响很大。垂向水温模型将用来预测水库水温分层结构和下泄水温过程。 (5)污染事故预警模型。污染事故预警模型采用简单的解析解,实现对三峡水库库首污染事故的快速预警预报,以便采取紧急的必要措施,防止污染事故的进一步扩散。而污染事故的精确