环境污染防治与生态保护
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1 环境污染防治与生态保护
水污染防治
随着经济的迅速发展，用水量日益增加，而水资源由于受到工业废水和生活污水的污染，水质日益恶化。我国水资源70％被污染，3亿人在饮用不清洁水，1.9亿人饮用水含有害物质。因此，正确认识中国水资源的特点，合理开发利用，防止水污染，保护水资源是刻不容缓的任务。
一、水污染的来源
造成水体污染的因素很多，具体有几个方面。
1、工业污染源 在工业生产过程中要消耗大量新鲜水，排出废水，其中夹带许多原料、中间产品或成品，例如重金属、有毒化学品、酸碱、有机物、油类、悬浮物、放射性物质等。不同工业、不同产品、不同工艺过程及不同原材料等排出的废水水质、水量差异很大。因此，工业废水具有面广、量大、成分复杂、毒性大、不易净化、难处理的特点。工业污染物如不加妥善处理就大量排入水体，必然对水体造成严重的污染，对人体造成危害。
2、 生活污染源 人们在生活过程中排出大量的污水，如厨房污水、粪便污水、洗涤污水等。生活污水含有大量的有机物(占70%)、病原菌、寄生虫卵等，排入水体或渗入地下将造成严重污染，生活污水的水质成分呈较规律的变化，用水量则呈较规律的季节变化，随着城市人口的增长及饮食结构的改变，其用水量不断增加，水质成分有所变化。
3、其他污染源 雨、雪水淋洗大气中的有毒污染物、冲刷地面污染物后进入水体；农田施用的农药、化肥以及牲畜粪便等农村污水流失到水体中均造成水体的严重污染。此类污水具有面广、分散、难于收集和难于治理的特点。
二、水污染防治对策
（一）、工业水污染防治对策
1、宏观性控制对策
首先在宏观性控制对策方面，应把水污染防治和保护水环境作为重要的战略目标，优化产业结构与工业结构，合理进行工业布局。
工业结构的优化与调整应按照“物耗少、能源少、占地少、污染少、运量少、技术密集程度高及附加值高”的原则，限制发展那些能耗大、用水多、污染大的工业，以降低单位工业产品或产值的排水量及污染物排放负荷。积极发展第三产业，优化第一、第二与第三产业之间的结构比例，达到既促进经济发展，又降低污染负荷的目的。
2、技术性控制对策．
技术性控制对策主要包括：推行清洁生产、节水减污、实行污染物排放总量控制、加强工业废水处理等。
在工业企业内部加强技术改造，推行清洁生产，是防治工业水污染的最重要的对策与措施。这不仅可以从根本上消除水污染，取得显著的环境效益，而且还可以带来巨大的经济效益和社会效益。 2 发展节水型工业对于节约水资源，缓解水资源短缺和经济发展的矛盾，同时减少水污染和保护水环境具有十分重要的意义。
污染物排放总量控制是既要控制工业废水中的污染物浓度，又要控制工业废水的排放量，从而使排放到环境中的污染物总量得到控制。
工业废水的水质必须满足进入城市下水道的水质标准。对于不能满足标准的工业废水，应进行适当的预处理，使水质满足标准后，方可排人城市下水道。在城市废水处理厂集中处理工业废水与生活污水能节省基建投资和运行管理费用，取得更好的处理效果。
3、管理性控制对策
进一步完善废水排放标准和相关的水污染控制法规和条例，加大执法力度，严格限制废水的超标排放。健全环境监测网络，在不同层次，如车间、工厂总排出口和收纳水体进行水质监测，并增强事故排放的预测与预防能力。
（二）城市水污染防治对策
1、将水污染防治纳入城市的总体规划
（1）不断完善下水道系统。
（2）改造旧城区已有的雨/污合流制系统。
（3）新城区建设应在规划时考虑配套建设雨／污分流制下水道系统。
（4）建设城市废水处理厂。
2、城市废水的防治应遵循集中与分散相结合的原则
3、积极将城市水污染的防治与城市废水咨源化相结合
在水资源短缺地区，在考虑城市水污染防治对策时应充分注意与城市废水资源化相结合，在消除水污染的同时，进行废水再生利用，以缓解城市水资源短缺的局面。
4、加强城市地表和地下水源的保护
城市水污染的防治规划应将饮用水源的保护放在首位，以确保城市居民安全饮用水的供给。
5、大力开发低耗高效废水处理与回用技术
（三）农村水污染防治对策
农村水污染常为面源污染，以无组织的方式排人水体，其污染源面广而分散，污染负荷也很大，是水污染防治中不容忽视而且较难解决的问题。应通过发展节水型农业，合理地利用化肥和农药，加强对畜禽排泄物、乡镇企业废水及村镇生活污水收集处理进行防治。
三、水体自净与水环境容量
（一）水体自净
污染物随污水排入水体后，经过物理的、化学的与生物化学作用，使污染的浓度降低或总量减少，受污染的水体部分地或完全地恢复原状，这种现象称为水体自净作用。按照净化机理可分为3类：物理净化作用，化学净化作用，生物化学净化。
例如水体中氮的迁移转化： 3
（二）水环境容量
水环境容量是指在不影响水的正常用途的情况下,水体所能容纳的污染物的量或自身调节净化并保持生态平衡的能力。水环境容量是制定地方性、专业性水域排放标准的依据之一,环境管理部门还利用它确定在固定水域到底允许排入多少污染物。
四、主要的水质指标
（一）物理性指标
1、温度
工矿企业(电厂等)向水体排放高温废水，污水温度过高而引起的危害，叫做热污染。
水温速恶升高一是使水体溶解氧浓度降低，大气中的氧向水体传递的速率减慢；导致生物耗氧速度加快，使水体中溶解氧消耗快，水质迅化，造成鱼类和水生生物缺氧死亡。二是加快藻类繁殖，加快水体富营养化进程。三是导致水体中的化学反应加快，水体的物化性质如离子浓度、电导率、腐蚀性发生变化，可能对管道和容器造成腐蚀。四是加速细菌生长繁殖，增加后续水处理的费用。
2、固体含量
固体污染物在水中以三种状态存在：溶解态、胶体态和悬浮态。固体污染物用悬浮物和浊度两个指标表示。
固体污染物的危害主要表现为：① 悬浮固体可能堵塞鱼鳃，导致鱼类窒息死亡，②水体中微生物对有机悬浮固体的代谢作用，会消耗水体中的溶解氧，③ 固体物质中的可沉固体沉积于河底，造成底泥积累与腐化，使水体水质恶化；④水中的悬浮固体成为其它污染物的载体，随水漂流迁移。
（二）、化学性指标
1、无机污染物指标
（1）酸碱度
一般要求后污水的pH值在6~9之间。当天然水体遭受酸碱污染时，pH值发生变化，消灭或抑制水体中生物的生长，妨碍水体自净，还腐蚀船舶。
（2）植物性营养元素
过多的氮、磷进入天然水体易导致富营养化，导致水体植物尤其是藻类的大量繁殖，造成水中溶解氧的急剧变化，影响鱼类生存，并可能使某些湖泊由贫营养湖发展为沼泽和干地。
（3）重金属：微量金属元素
重金属离子在水体中浓度达到0.01～10gm/L，即可产生毒性效应；不能被微生物降解，而一些重金属离子在微生物的作用下，会转化为毒性更大的金属有机化合物；水生生物从水体中摄取重金属后在体内积累，并经食物链进入人体，甚至还会通过遗传或母乳传给婴儿；水样 4 重金属进入人体后，能在体内某些器官中积累，造成慢性中毒，有时10～30年才显露出来。
水生生物对常见重金属的平均富集倍数
重金属 淡 水 生 物 海 水 生 物
淡水藻 无脊椎动物 鱼类 淡水藻 无脊椎动物 鱼类
汞 1000 105 1000 1000 105 1700
镉 1000 4000 300 1000 250000 3000
铬 4000 2000 200 2000 2000 400
砷 330 330 330 330 330 230
钴 1000
1500 5000 1000 1000 500
铜 1000 1000 200 1000 1700
670
锌 4000 40000 1000 1000 105
2000
镍 1000 100 40 250 250
100
2、有机污染物指标
（1）BOD（生化需氧量）
在水温为20℃的条件下，由于微生物（主要是细菌）的生活活动，将有机物氧化成无机物所消耗的氧量。反映了在有氧的条件下水中可生物降解的有机物的量（以mg/L为单位）。
（2）COD（化学需氧量）
化学需氧量 (COD) 指在强酸性加热条件下，用重铬酸钾作氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量。以氧的mg/L表示。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度，水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。化学需氧量用CODcr或COD表示。如采用高锰酸钾作为氧化剂，则写作CODMn。与BOD5相比，CODcr能够在较短的时间内(规定为2h)较精确地测出污水中耗氧物质的含量，不受水质限制。
3、生物质指标
主要来源于生活污水（肠道传染病、肝炎病毒、SARS、寄生虫卵等）；制革、屠宰等工业废水（炭疽杆菌、钩端螺旋体等）；医院污水（各种病原体）。
（1）细菌总数
水中细菌总数反映了水体有机污染物程度和受细菌污染的程度，常以细菌个数/mL计。如：饮用水，小于100个/mL，医院排水，小于500个/mL
（2）大肠菌群
可表明水样被粪便污染的程度，间接表明有肠道病菌存在的可能性，常以大肠菌群数/L计。如：饮用水， 小于3个/L，城市排水， 小于10000个/L，游泳池，小于1000个/L。
水质标准中主要指标浓度值（mg/L） 有机物
(可生物降解)
异养菌 呼吸
(氧化)
Oa
合成 新细胞 CO2、H2O，能，NH3 自养菌
残存物质
CO2、H2O，能，NH3 Ob 合成 新细胞
Oc H2O，能，NO2 自养菌
合成 Od NO3，能
新细胞 5 主要指标 CODCr BOD5 SS NH3-N TP
一般污水 250~300 100~150 150~200 30（TKN=40） 4~5
国家排放标准GB18918 一A 50 10 10 5（8） 1
一B 60 20 20 8（15） 1.5
二级 100 30 30 25（30） 3
三级 120 60 50 — 5
中水回用（冲厕） — 10 5 10 —
地表水 Ⅰ类 小于15 小于3
无漂浮沉积物 0.5 0.02
Ⅱ类 小于15 3 0.5 0.1（0.25）
Ⅲ类 15 4 1 0.1（0.05）
Ⅳ类 20 6 2 0.2
Ⅴ类 25 10 2 0.2
一般景观用水 CODMn 8 透明度大于0.5m 0. 5 0.05
生活饮用水 感官性状与一般化学指标；毒理学指标；细菌学指标；反射性指标
五、废水处理方法概述
（一）废水处理基本方法
1、物理处理法
常用作工业废水的一级处理或预处理。它既可作为独立的处理方法，也可用作化学处理法、生物处理法的预处理方法。物理处理法主要是用来分离或回收废水中的固体悬浮物，其在处理的过程中不改变污染物质的组成和化学性质。常用方法有：沉降与气浮，隔截与过滤，离心分离和蒸发浓缩等。一般，物理处理法所需的投资和运行费用较低，常被优先考虑或采用。但对于大多数的工业废水来说，单纯物理方法净化，往往达不到理想的处理结果，需与其它的处理方法配合使用。
2、化学处理法
主要是利用化学反应来分离或回收废水中的溶解性物质、胶体物质等污染物，去除废水中的金属离子、有毒污染物、酸碱污染物、有机污染物胶体粒子，同时可回收利用有价成分，达到净化水质与综合利用的双重效果，这种处理方法既使污染物质与水分离，也能够改变污染物的性质，可达到比简单的物理处理方法更高的净化程度，常用的化方法有：化学沉淀、中和混凝法、氧化还原法等。由于化学处理法需采用化学药剂或材料，故处理费用较高，运行管理的要求也较严格。通常化学处理法需与物理处理法配合起来使用。如化学法处理之前，需用沉淀和过滤等手段作为前处理；或需采用沉淀和过滤等物理处理手段作为化学处理法的后处理等。
