《水环境学时》PPT课件

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1、第三章水环境目录第一节水资源第二节水灾害第三节水污染第四节水环境质量标准第五节水污染控制第一节水资源一、地球上的水水圈：海洋、陆地、大气中固态水、液态水、气态水构成的一个大体连续、相互作用又相互不断交换的圈层。江河湖海中一切淡水、咸水；土壤水；浅层和深层地下水；南北极冰盖和个大陆高山冰川中的冰；大气圈中的水蒸气和水滴；生物体内的水。水的特性透明光透性好利于生物产生和进化溶剂介电常数高利于营养物质的溶解和电离比热高比热利于稳定地表温度密度4℃时最大利于控制水体温度分布和垂直循环水的分布总量：13.86×108km3包括：海

2、洋水：13.5×108km3陆地水：3597.78×104km3大气水:13000km3直接供应人类生活、生产需要的河水和湖泊淡水的数量很少，仅占0.0073%，只有101700km3。二、水的自然循环水的自然循环，是指地球上各种形态的水灾太阳辐射和重力作用下，通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗、径流等环节，不断发生相态转换的周而复始的运动过程。地球上各种形态的水都处于不断运动与相互转换之中，形成了水循环。水循环是地球上最重要的物质能量循环过程之一。水的自然循环过程从海洋的蒸发开始，蒸发形成的水汽大部分留在海洋上空，少部

3、分被气流输送至陆地上空，在适当的条件下这些水汽凝结成降水。海洋上空的降水回落到海洋，陆地上空的降水则降落到地面，一部分形成地表径流补给河流和湖泊，一部分渗入土壤与岩石空隙，形成地下径流。地表径流和地下径流最后都汇入海洋。水的自然循环凝结和降落蒸发降水升华凝结和降落降水蒸腾渗入地下径流地表径流基本动力：太阳辐射和重力作用必要条件：在地表温度、压力下，可以发生气、固、液三态转换规律：质量守恒定律地球上的水循环，是一个闭合系统，但局部地区的水循环，是开放系统，其水循环在空间和时间上的不均匀，可能导致某些时段及地区发生旱灾，或洪

4、涝灾害。由于水循环的存在，使得地球上的水不断得到更新，成为一种可再生的资源。但不同水体循环周期不一样：河流、湖泊短；海洋较长，极地冰川缓慢。天然水是由溶解性物质和非溶解性物质所组成的化学成分极其复杂的溶液综合体。如海水中的化学物质：3570×104t/km3目前，地球上已知的100多种元素，80%可在海洋中找到。三、天然水的物质组成依据水中化学物质含量与性质的不同，以及与水生生物的关系，可将天然水的化学成分分为六类：常量成分溶解气体营养元素有机物微量元素有毒物质又叫主要离子、恒量成分、保守成分。在水中含量高，性质稳定，以

5、多种形态存在。在海水中多以自由离子或离子对存在，少量以配离子存在；主要成分：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-淡水中常量成分占水体溶解盐总量的90%以上。海水中占99.8%~99.9%。且含量顺序为：Na+＞Mg2+＞Ca2+＞K+＞Sr2+＞Cl-＞SO42-＞HCO3-（CO32-）＞Br-＞H3BO3＞F-常量成分是决定天然水物理、化学特性的最重要因素。常量成分天然水中溶有大气中所含有的各种气体，除了O2、CO2外、还有惰性气体He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn等，以及少量

6、H2，水交换交叉的湖底及某些海区或孤立的海盆中还有H2S。溶解气体的含量与水的温度、水中生物代谢活动有关，其含量有明显的昼夜、季节、周年变化特点和显著的水层差异。溶解气体主要包括与水生生物生长有关的一些元素，主要是氮（N）和磷（P），还有硅（Si）。营养元素多以复杂的粒子形式或有机物的形式存在。营养元素在水中的含量较低，受生物影响较大。营养元素水体中的有机物可分为颗粒态有机物和溶解态有机物两种。有机物质成分复杂，主要包括糖类、脂肪、蛋白质及难降解有机物等。有机物在水体中的含量较低，一般1L水中仅含几毫克。，为无机成分的万

7、分之一。有机物对水质及水生生物有着多方面错综复杂的影响，适量有机物的存在使水质维持一定肥力，过量有机物的存在将会使水质恶化、鱼病蔓延。有机物一般包括除常量元素、营养元素以外的阴离子、微量金属离子、放射性元素等，种类繁多。微量元素中的Fe、Mn、Cu等与生物的生长有着密切关系，为“微量营养元素”。总量非常少，仅占总含盐量的0.1%。微量元素主要是由于地球化学异常和水体内部物质循环失调而生成并积累的毒物，如重金属、放射性核素、H2S、NH3、低级胺类、高浓度CO2及赤潮生物的有毒分泌物等。有毒物质在浓度很低时就会对水生生物产

8、生毒害作用，并破坏生态系统的平衡。其毒性的大小与该物质的存在形式有关，并受到水体物理化学性质的影响。有毒物质不同的水体，在不同的环境条件下，天然水的成分和含量差别很大大气降水的组成与当地的气象条件和大气颗粒的化学成分有关。大气降水降落地面后，与岩石、土壤发生化学作用，导致天然水存在差异。地表水水质与径流流程中的岩石、