目录

  • 1 绪论
    • 1.1 课程介绍
  • 2 天然水的组成与性质
    • 2.1 天然水的组成与性质
    • 2.2 讨论题
    • 2.3 章节测试
    • 2.4 习题
    • 2.5 习题及答案
  • 3 天然水的污染及其主要污染物
    • 3.1 天然水的污染
    • 3.2 天然水中的主要污染物
    • 3.3 讨论
    • 3.4 天然水的水质标准
    • 3.5 章节测试
    • 3.6 习题
    • 3.7 习题答案
  • 4 天然水中的化学平衡
    • 4.1 天然水中的气体溶解平衡
      • 4.1.1 预习测试
    • 4.2 天然水中的酸碱平衡
      • 4.2.1 预习测试
    • 4.3 水环境中的溶解和沉淀作用
    • 4.4 水环境中的配合作用
    • 4.5 天然水中的氧化还原平衡
    • 4.6 章节测试
    • 4.7 习题
    • 4.8 习题答案
  • 5 水环境中的界面过程
    • 5.1 水体中的固相物质
    • 5.2 固液界面的吸附过程
    • 5.3 水-固体系中的分配作用
    • 5.4 挥发作用
    • 5.5 章节测试
    • 5.6 习题
    • 5.7 习题答案
  • 6 水环境中的微生物化学过程
    • 6.1 天然水体中的微生物生境
    • 6.2 天然水环境的微生态特征
    • 6.3 有机污染物在水体中的生物降解过程
    • 6.4 天然水体中的生物自净过程
    • 6.5 水体中金属的微生物转化
    • 6.6 讨论
    • 6.7 章节测试
    • 6.8 习题
    • 6.9 习题答案
  • 7 水环境中光化学过程
    • 7.1 天然水中的光化学过程
    • 7.2 天然水中阳离子的光化学反应
    • 7.3 天然水中的过氧化氢及其光化学反应
    • 7.4 天然水体中溶解性腐殖质的光化学反应
    • 7.5 章节测试
    • 7.6 习题
    • 7.7 习题答案
  • 8 水环境化学的主要研究方法
    • 8.1 水环境化学的主要研究方法
    • 8.2 习题
    • 8.3 习题答案
习题答案

2-1什么是水体污染?造成水体污染的主要原因有哪些?

水体污染就是指水质的恶化。由于人类活动或自然因素的原因,使水的感现状况(即色、嗅、味、浊度)、物理化学性质、化学成分、生物组成以及底质等发生异常变化,这种现象就是水体污染。严重的水污染,极大地超过了水体的自净能力,水体短期内很难恢复到原有状态。水体的正常功能遭到严重破坏后,将给环境质量、资源质量、生物质量、人体质量及人类经济发展造成严重的危害和损失。

造成水体污染的主要有两方面的原因。(1)自然界自行向水体释放有害物质,如岩石和矿物的风化和水解、火山喷发、水流冲蚀地表、大气降尘的降水淋洗、生物(主要是绿色植物)在地球化学循环中释放物质等。(2)人类活动形成的污染,是造成现今水体污染最重要的原因。

2-2什么是耗氧有机污染物?简述耗氧有机污染物对水体的影响以及衡量耗氧有机污染物的指标。

生活污水、牲畜污水及食品、造纸、制革、印染、化工等工业废水中,含有大量的碳水化合物、蛋白质、脂肪、木质素等有机物,本身无毒,但直接排入河流、湖泊、水库等水体,将被微生物的生化作用而降解,在其降解过程中需要消耗水中大量的氧,因而称为耗氧污染物。

耗氧有机物污染水体后,在其降解过程中逐渐消耗水中的溶解氧,生物化学需氧量(BOD)急剧增加,给水生生物,尤其是鱼类的生存带来明显的危害;在污染严重的水体中,溶解氧急剧下降,甚至成为无氧环境,导致鱼类绝迹。

常用溶解氧(DO)、生物化学需氧量(BOD)、化学耗氧量(COD)、总有机碳(TOC)、总需氧量(TOD)等各项指标来表征水体耗氧有机污染物。

2.3什么是富营养化?造成水体富营养化的原因。

所谓水体富营养化是指湖泊、水库和海湾等封闭或半封闭水体,以及某些河流水体的氮、磷等营养元素的富集,水体生产力提高,某些特性藻类(主要蓝藻、绿藻)异常增殖,使水质恶化的过程。

造成水体富营养化的原因主要是排入水体的氮、磷等营养元素过高,水中磷超过0.01~0.02mg/L,氮0.2~0.3mgL,会导致水体富营养化。营养物质的来源广、数量大,有生活污水(有机质、洗涤剂)、农业(化肥、农家肥)、工业废水、垃圾等。

2.4什么是优先控制污染物?

由于有毒物质品种繁多,不可能对每一种污染物都制定控制标准,因而在众多污染物中筛选出潜在危险大的作为优先研究和控制对象,称之为优先污染物。

水中优先控制污染物的共同特点是:①具有毒性,与人体健康密切相关。②在环境中有长效性,对环境和人体健康的危害具有不可逆性。③有机氯化合物居多,且难以生物降解。④在水中含量低,一般为ug/L数量级,甚至是ng/L。

2.5常用的水质指标有哪几类?

水质指标,指的是水样中除水分子外所含杂质的种类和数量(或浓度)。

天然水(也兼及各种用水、废水)的水质指标,可分为物理、化学、生物、放射性四类。物理指标主要包括温度、浊度、嗅和味、颜色、透明度等。化学指标包括非专一性指标、无机物指标、非专一性有机物指标、有机物指标和溶解性气体等。生物指标包括细菌总数、大肠菌群和藻类等。放射性指标包括总α、总β、铀、镭、牡等。

2.6我国地表水、地下水和海水水质分为哪几类?

依据《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002),将地面水划分为以下五类:I类主要适用于源头水、国家自然保护区;Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等;Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域或游泳区;Ⅳ类主要适用于一般工业用水区以及人体非直接接触的娱乐用水区;V类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

按照海域的不同使用功能和保护目标,海水水质分为四类(GB3097—1997):I类适用于海洋渔业水域,海上自然保护区和珍稀濒危海洋生物保护区;II类适用于水产养殖区,海水浴场,人体直接接触海水的海上运动或娱乐区,以及与人类食用直接有关的工业用水区;Ⅲ类适用于一般工业用水区,濒海风景旅游区;Ⅳ类适用于海洋港口水域,海洋开发作业区。

根据我国地下水质量状况和人体健康风险,参照生活饮用水、工业、农业等用水水质质量要求,依据各组分含量高低(pH除外),分为五类:

Ⅰ类地下水化学组分含量低,适用于各种用途;

类地下水化学组分含量较低,适用于各种用途;

Ⅲ类地下水化学组分含量中等,以GB5749—2006为依据,主要适用于集中式生活饮用水水源及工农业水;

Ⅳ类地下水化学组分含量较高,以农业和工业用水质量要求以及一定水平的人体健康风险为依据,适用于农业和部分工业用水,适当处理后可作生活饮用水;

V类地下水化学组分含量高,不宜作为生活饮用水水源,其他用水可根据使用目的选用。