二、水体污染

(一)污水的水质指标

水质指标涉及到物理、化学、生物等各个领域。为了反映水体被污染的程度,通常用悬浮物(SS)、有机物(BOD、COD、TOC 等)、酸碱度(pH)、细菌和有毒物质等指标来表示。

  1. 悬浮物是污水中呈固体状的不溶性物质,它是水体污染的基本指标之一。悬浮物降低水的透明度,降低生活和工业用水的质量,影响水生生物的生长。

  2. 废水中有机物浓度也是一个重要的水质指标。但由于有机物的组成比较复杂,要分别测定各种有机物的含量十分困难,通常采用生物化学需氧量、化学需氧量和总有机碳等三个指标来表示有机物的浓度。

生 物 化 学 需 氧 量 , 简 称 生 化 需 氧 量 , 用 BOD 表 示

(BiochemicalOxygenDemand)。指水中的有机污染物经微生物分解所需的氧气量。BOD 越高,表示水中需氧有机物质越多。

有机污染物的生物化学氧化作用分两个阶段进行:第一阶段,主要是有机物被转化为无机物 CO2 和 NH3 等;第二阶段,主要是 NH3 被转化为 HNO2 和HNO3。生化反应如下:

RCH(NH2)COOH+O2→RCOOH+CO2+NH3 2NH3+3O2→2HNO2+2H2O

2HNO2+O2→2HNO3

废水的生化需氧量通常指第一阶段有机物生化作用所需的氧量。因为微生物活动与温度密切相关,因此测定 BOD 时一般以 20℃作为标准温度。在此温度条件下,一般生活污水中的有机物,需要 20 天左右才能基本上完成第一

阶段的氧化分解过程。这不利于实际测定工作。所以目前国内外都以 5 天作为测定 BOD 的标准时间,简称 5 日生化需氧量,用 BOD5 表示。其理论根据是一般有机物的 5 日生化需氧量,约占第一阶段生化需氧量的 70%,基本反映了水中有机污染物的实际情况。

化学需氧量,用 COD 表示(ChemicalOxygenDemand)。指化学氧化剂氧

化水中有机污染物时所需的氧量。COD 越高,表示有机物质越多。目前常用的氧化剂主要是重铬酸钾(K2Cr2O7)或高锰酸钾(KMnO4)。

BOD 在一般情况下能较确切地反映水污染情况,但它受到时间(时间长) 和废水性质(毒性强)的限制;COD 的测定不受废水条件的限制,并能在 2

—3 小时内完成,但它不能反映出微生物所能氧化的有机物量。因此,在研究有机物污染时,可根据实际情况而确定采用 BOD 还是 COD。

为了解决 BOD、COD 测定指标的不足,目前很多国家的科学工作者正在研究各种水质的总有机碳(TotalOrganicCarbon ,简称 TOC )和总需氧量

(TotalOxygenDemand,简称 TOD)与 BOD 和 COD 之间的关系,以实现自动快速测定目的。

  1. pH 值。污水的 pH 值对污染物的迁移转化、污水处理厂的污水处理、水中生物的生长繁殖等均有很大的影响,因此成为重要的污水指标之一。

  2. 细菌。根据外部形态可将细菌分为:球茵,杆菌、螺旋菌。按摄取营养的方式可分为自养细菌,异养细菌。按温度因素可分为低温细菌、中温细菌、高温细菌。按氧因素可分为好氧细菌、厌氧细菌、兼性细菌。

污水中大部分细菌寄生在死亡机体上,这些细菌是无害的;另一部分细菌,如霍乱、伤寒、痢疾菌等则寄生在活的有机体上,对人、畜是有害的。衡量水体是否被细菌污染可用两种指标表示,一是 1 毫升水中细菌的总数; 二是大肠菌的数量。大肠菌是在流行病学上评价潜在危险性的重要因素。许多国家规定,饮用水中不得检出大肠菌。

  1. 有毒物质。各个国家都根据实际情况制定出地面水中有毒物质的最高容许浓度的标准。有毒物质包括无机有毒物(主要指重金属)和有机有毒物(主要指酚类化合物、农药、PCB 等)。

除以上 5 种表示水体污染的指标外,还有温度、颜色、放射性物质浓度等,也是反映水体污染的指标。

(二)水体污染源

水体污染源分为自然污染源和人为污染源两大类型。

自然污染源指自然界本身的地球化学异常释放有害物质或造成有害影响的场所。

人为污染源指由于人类活动产生的污染物对水体造成的污染。人为污染源包括工业污染源、生活污染源和农业污染源(表 6.7)。