水体污染与控制.ppt

水体污染与控制
第1页，本讲稿共54页
本章的主要内容
第一节 水体污染
第二节 水体自净作用与水环境容量
第三节 主要污染物在水体中的化学
变化
第四节 水体污染的控制
第2页，本讲稿式可见，河流流速越大，单位时间内通过单位面积输送的污染物质数量(污染物质推流量)越多。
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二是由于污染物质的进入，使水流产生了浓度的差异。污染物质就会由高浓度处向低浓度处迁移。这一物质的运动形式称为扩散。浓度差异越大，单位时间内通过单位面积扩散的污染物质的量(污染物质的扩散量)也越多。以公式表示为：
Q2=-KdC/dx
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式中：
Q2 ：污染物质扩散量(mg／m2·s)；
dC/dx：单位路程长度上的浓度变化值(mg／ms·m)；
C：污染物质浓度，x为路程长度。由于x值增大时C值相应变小，故dC/dx为负值；
K：扩散系数(m2／s)，它与河流的弯曲程度、河床底部的粗糙程度以及流速、水深有关。

推流和扩散是两种同时存在而又相互影响的运动形式，由此而产生污染物质的浓度从排入口往下游逐渐降低的稀释现象。
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2、水体混合稀释
废水排入河流后，会因推流和扩散作用而逐渐与河水相混合，污染物质的浓度逐渐降低，此过程是逐渐的而不能马上与全部河水混合，其影响因素主要有：
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●河水流量与废水流量的比值。此值大时，就需要通过较长的距离，才能在整个河流断面上，达到完全均匀的混合；
●废水排放口的形式。如果废水在岸边集中排放，则完全混合所需的时间和距离较长，如果是分散地排放于河流中央，则完全混合所需时间较短；
●河流的水文条件，如河深、流速、河道弯曲状况、是否有急流、湍流等都会影响混合程度。
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显然，在未达到完全混合的河道断面上，只有一部分河水参与了对废水的稀释。参与混合稀释的河水流量与河水总流量之比称为混合系数：
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式中：
a：混合系数；
Q1：参与混合稀释的河水流量；
Q：河水总流量。
在完全混合的河道断面上及其下游，混合系数，而从废水排放口到完全混合断面的这段距离内，a＜1。
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当河道较为平直且无局部急流险滩的地段，混合系数也可以近似地用下式表示：
式中：
L1：废水排放口至计算断面的距离；
L2：废水排放口至完全混合断面的距离。
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废水被河水稀释的程度，用稀释比n表示。它是参与混合稀释的河水流量Q1与废水流量q的比值：
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在实际工作中需根据具体情况来确定混合系数值。一般情况下可按经验，－／s的河流，取a=：，流速较低时， a=：；流速较高时，。
如果能较好地设计废水排放口以促进废水与河水的混合，例如采用分散式排放口或将排放口伸入水体，并装置多孔出口等设备或把废水送到水流湍急的地方，则可以考虑取a=1。
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二、水体的生化自净
废水进入河流后，除得到稀释外，其中的有机污染物质还会在水中微生物的作用下进行氧化分解，逐渐变成无机物质。这一过程称为水体生化自净。
有机污染物质可以通过生化自净而消除或减少，而大多数无机污染物质只能通过稀释而降低其浓度，却并未减少其总量。
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1、水体中氧的消耗与溶解
在有机物质被微生物氧化分解的过程中需要消耗一定数量的氧。这部分氧用于碳化作用和硝化作用之中。除此以外，废水中的还原性物质(如 等)、沉积水底的淤泥在分解时，以及一些水生植物在夜间呼吸时，都要从水中吸收氧气，从而降低水中的溶解氧含量。由于这些原因，水体中的溶解氧会不断消耗着。
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上述各个过程所消耗的氧一般有三个来源：
●水体和废水中原来含有的氧；
●大气中的氧向含氧不足的水体扩散溶解，直到水体中的溶解氧达到饱和；
●水生植物白天通过光合作用放出氧气，溶于水中，有时还可使水体中的氧达到过饱和状态。
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因此，水体中的氧气在被消耗的同时，又逐渐得到补充和恢复。这就是水体中的耗氧和复氧过程。所以当河流接纳废水以后，排入口(受