❶ 廢水中有哪些有機物
總體上分為顆粒狀有機物和溶解性有機物,顆粒狀有機物在普通顯微鏡下可以觀察到,它包括有生命的有機體(浮游動植物、細菌菌團等)和無生命的有機物顆粒,後者在水中可逐漸沉降。溶解性有機物包括真溶液狀態和膠體狀態兩種,又可分為類脂物質、氨基酸、烴類、碳水化合物、維生素及腐殖質等。主要的有機物有以下幾種:(1)碳水化合物 天然水體中的碳水化合物包括各種單糖和復雜的多糖類,海水中碳水化合物的總濃度為200-600ug*L-1。天然水中碳水化合物主要來源於浮游植物的光合作用,它是許多微生物和水生生物的營養物,易被分解,其水解產物為五碳糖和六碳糖;(2)腐殖質 在天然水域和土壤中,尤其是泥碳和腐泥中,廣泛存在著分子組成復雜、性質較為穩定、而化學成分不十分確定的一類有機化合物,通常稱為腐殖質,顯然是多種物質的綜合體,它們中大部分的成分和結構至今尚不十分清楚,有些研究者認為,由於成因不同海水和淡水中腐殖質有所差異。但是這類物質基本均是動植物屍體經過一系列物理、化學和生物過程形成的。腐殖質通常可以看作是低聚物(相對分子質量為300-30000),含有酚羥基和羥基,有較低數量的脂族羥基。根據其在鹼x性和酸性溶液中的溶解度,腐殖質通常劃分為以下三種:①腐殖酸,在鹼性溶液中溶解,但酸化後即沉澱;②富里酸,這是腐殖質中在酸化水溶液中存在的部分,也是在整個pH范圍內都溶解的部分;③腐黑物,以酸或鹼都不能提取的部分。這三種腐殖質結構相似,但相對分子質量和官能團含量不同,富里酸相對分子質量可能低於腐殖酸和腐黑物,但親水基團較多。Schnitzer根據分級分離和降解研究指出,富里酸是由酚和苯羧酸以氫鍵結合而成,形成聚合物結構,具有相當的穩定性。子對河水中腐殖酸鹽的凝聚作用有關。
(3)類脂化合物 類脂化合物是能被非極性或弱極性有機溶劑萃取的組分,如長鏈脂肪酸、脂肪酸酯或蠟酯、長鏈醇、磷脂、甾族化合物等,萃取時,雖然烴類可同時被萃取,但習慣上將它們另歸一類。
(4)含氮有機物 水體中含氮有機物主要是氨基酸和多肽,氨基酸是蛋白質的基本組成單元,其主要來源於浮游生物的代謝和分解產物,它能為異養微生物提供有機物質和能源,通常存在於淡水、海水中的是低分子量的氨基酸(如甘氨酸,丙氨酸和絲氨酸等),總氨基酸含量一般為10-100ug/L。此外水體中存在的含氮化合物還有尿素、嘌
呤和尿嘧啶等,它們也是水生生物的降解產物。
(5)烴類 烴類能與類脂物同時被有機溶劑萃取,在環境污染的監測中,水體中烴類有其特殊的重要性。石油烴類的存在與人類活動有關,進入水體中的石油可導致水體缺氧,從而造成對生物的威脅,而鹵代烴類農葯和多氯聯苯是人工合成物,而自然界中又不存在分解這些化合物的酶類,因此它們在水體中滯留時間很長,不易被分解,具有很高的生物毒性。
(6)維生素 在天然水體中已檢出的維生素有硫胺素(維生素B1)、鈷胺素(維生素B12)和生物素(維生素H),它們在水體中的含量極微,但與生物生長關系十分密切。(7)其它化合物 除了上述幾種主要化合物外,在水體中已檢出的還有丙酮、丁酮、甲乙酮、丁醛、糠醛、核酸、甲烷、乙烷、丙烷、乙酸乙酯和某些刺激素和生長抑制劑等有機化合物。
❷ 在廢水中有機污染物有哪些
有機污染物包括酚類、醛類、糖類、多糖類、蛋白質及油類等,在許多工業廢水中大量存在.
有機有毒污染物主要有以下幾類:
(1)有機農葯、多氯聯苯.有機農葯可分為有機磷農葯和有機氯農葯.有機磷農葯的毒性雖大,但一般容易降解,積累性不強,因而對生態系統的影響不明顯;而絕大多數的有機氯農葯,毒性大,幾乎不降解,積累性甚高,對生態系統有顯著影響.多氯聯苯(PCB)是聯苯分子中一部分氫或全部氫被氯取代後所形成的各種異構體混合物的總稱.
(2)致癌物質.致癌物質大體分三類:稠環芳香烴,如苯並芘等;雜環化合物,如黃麴黴素等;芳香胺類,如甲、乙苯胺,聯苯胺等.
(3)一般有機物質.如酚類化合物就有幾千種,最簡單的是苯酚,均為高毒性物質;腈類化合物也有毒性,其中丙烯腈的環境影響最為注目.
(4)石油類污染物.石油是烷烴、烯烴和芳香烴的混合物,進入水體後的危害是多方面的.
對於廢水中的有機污染少採用聚合硫酸鐵等混凝劑對期進行混沉澱去除,參考自http://www.cl39.com/望採納。
❸ 污水中有機物通過生物降解產物為什麼
1.耗氧污染物的微生物降解
耗氧污染物包括糖類、蛋白質、脂肪及其他有機物質(或其降解產物)。在細菌的作用下,耗氧有機物可以在細胞外分解成較簡單的化合物。耗氧有機物質通過生物氧化以及其他的生物轉化,變成更小、更簡單的分子的過程稱為耗氧有機物質的生物降解。如果有機物質最終被降解成為二氧化碳、水等無機物質,就稱有機物質被完全降解,否則稱之為不徹底降解。
(1)糖類的微生物降解 糖類包括單糖、二糖、多糖。單糖如己糖(C6H12O6)——葡萄糖、果糖等和戊糖(C5H10O5)——木糖、阿拉伯糖等,二糖如蔗糖(C12H22O1l)、乳糖及麥芽糖,多糖如澱粉、纖維素[(C6H10O5)n]等。糖類是由C、H、O三種元素構成。
糖是生物活動的能量供應物質。細菌可以利用它作為能量的來源。糖類降解過程如下。
①多糖水解成單糖 多糖在生物酶的催化下,水解成二糖或單糖,而後才能被微生物攝取進入細胞內。其中的二糖在細胞內繼續在生物酶的作用下降解成為單糖。降解產物中最重要的單糖是葡萄糖。
②單糖酵解生成丙酮酸 細胞內的單糖無論是有氧氧化還是無氧氧化,都可經過一系列酶促反應生成丙酮酸,這是糖類化合物降解的中心環節,又稱糖降過程。其反應如下:
③丙酮酸的轉化在有氧氧化的條件下了丙酮酸在乙醯輔酶A作用下轉變為乳酸和乙酸等,最終氧化成二氧化碳和水:
在無氧氧化條件下丙酮酸往往不能氧化到底,只氧化成各種酸、醇、酮等,這一過程稱為發酵。糖類發酵生成大量有機酸,使pH下降,從而抑制細菌的生命活動,屬於酸性發酵,發酵具體產物決定於產酸菌種類和外界條件。
在無氧氧化條件下,丙酮酸通過酶促反應往往以其本身作受氫體而被還原為乳酸:
或以其轉化的中間產物作受氫體,發生不完全氧化生成低級的有機酸、醇及二氧化碳等:
從能量角度來看,糖在有氧條件下分解所釋放的能量大大超過無氧條件下發酵分解所產生的能量。由此可見,氧對生物體有效地利用能源是十分重要的。
(2)脂肪和油類的微生物降解 脂肪和油類是由脂肪酸和甘油合成的醋,由C、H、O三種元素組成。脂肪多來自動物,常溫下皇固態;而油多來自植物,常溫下呈液態。脂肪和油類比糖類難降解,其降解途徑如下。
①脂肪和油類水解成脂肪酸和甘油 脂肪和油類首先在細胞外經水解酶催化水解成脂肪酸和甘油:
②甘油和脂肪酸轉化 甘油的降解與單糖降解類似,在有氧或無氧氧化條件下,均能被一系列的酶促反應轉變成丙酮酸。丙酮酸經乙醯輔酶A的酶促反應,在有氧的條件終生成二氧化碳和水,而在無氧的條件下則轉變為簡單的有機酸、醇和二氧化碳等。
脂肪酸在有氧氧化條件下,經R-氧化途徑(淡酸被氧化,使末端第二個碳鍵斷裂)及乙醯輔酶A的酶促作用最後完全氧化成二氧化碳和水。在無氧的條件下,脂肪酸通過酶促反應,其中間產物不被完全氧化,形成低級的有機酸、醇和二氧化碳。
(3)蛋白質的微生物降解 蛋白質的主要組成元素是C、H、O和N,有些還含有S、P等元素。微生物降解蛋白質的途徑如下。
①蛋白質水解成氨基酸 蛋白質相對分子質量很大,不能直接進入細胞內。所以,蛋白質由胞外水解酶催化水解成氨基酸,隨後再進入細胞內部:
②氨基酸轉化成脂肪酸 各種氨基酸在細胞內經酶的作用,通過不同的途徑轉化成相、應的脂肪酸,隨後脂肪酸經前面所講述的過程轉化成二氧化碳和水:
總而言之,蛋白質通過微生物的作用,在有氧的條件下可徹底降解成為二氧化碳、水和氨,而在無氧氧化條件下通常是酸性發酵,生成簡單有機酸、醇和二氧化碳等,降解不徹底。
在無氧氧化條件下,糖類、脂肪和蛋白質都可藉助產酸菌的作用降解成簡單的有機酸、醇等化合物。如果條件允許,這些有機化合物在產氫菌和產乙酸菌的作用下,可被轉化成乙酸、甲酸、氫氣和二氧化碳,進而經產甲烷菌的作用產生甲烷。復雜的有機物質這一降解過程,稱為甲烷發酵或沼氣發醉。一在甲烷發酵中一般以糖類的降解率和降解速率最高,其次是脂肪,最低的是蛋白質。
2.有毒有機物的生物轉化與微生物降解
(1)石油的微生物降解 石油的微生物降解在消除烴環境污染方面,尤其是從水體和土壤中消除石油污染物方面具有重要的作用。
石油的微生物降解較難,且速率較慢,但比化學氧化作用快10倍左右。其基本規律—直鏈烴易於降解,支鏈烴稍難一些,芳烴更難,環烷烴的生物降解最困難。微生物降解石油污染物的化學過程以甲烷為例,反應如下:
碳原子數大於1的正烷烴,其最常見降解途徑是:通過烷烴的末端氧化,或次末端氧化,或
❹ 廢水中石油類物質怎麼測定
石油類有專門的測油儀可以測。你想知道那段廢水石油類的含量,你就內取那段的水咯。一般工業容生產中都有除油工藝,特別是電鍍,表面氧化廠,直接去這兩種廠取就可以。水.處.理問題可到環-保-通進行交流。石油類主要含芳香烴、烷烴、環烷烴的混合物,原水可以從電鍍廠、機械廠等獲得。
❺ 污水處理中BOD5和CODcr代表什麼,如何
BOD5是一種用微生物代謝作用所消耗的溶解氧量來間接表示水體被有機物污染程度的一個重要指標。。其定義是:第5天好氧微生物氧化分解單位體積水中有機物所消耗的游離氧的數量,表示單位為氧的毫克/升(O2,mg/l)。主要用於監測水體中有機物的污染狀況。一般有機物都可以被微生物所分解,但微生物分解水中的有機化合物時需要消耗氧,如果水中的溶解氧不足以供給微生物的需要,水體就處於污染狀態。
測定:稀釋與接種法,:將水樣注滿培養瓶,塞好後應不透氣,將瓶置於恆溫條件下培養5天。培養前後分別測定溶解氧濃度,由兩者的差值可算出每升水消耗掉氧的質量,即BOD5值。
CODcr是指用重鉻酸鉀為氧化劑測出的需氧量,是用重鉻酸鉀法測出COD的值,會有部分因素影響COD的值,導致CODcr≠COD,理論上COD>CODcr,實際應用中CODcr表示COD。
重鉻酸鹽指數即重鉻酸鹽值,又稱重鉻酸鹽氧化性(dichromate oxidizability)或重鉻酸鹽需氧量,記為CODCr。用標准步驟,以重鉻酸鉀為氧化劑測定的水的化學需氧量。
測定:水樣中加入過量的重鉻酸鉀溶液和硫酸,加熱並用硫酸銀作催化劑促使氧化反應完善,過剩的重鉻酸鉀以亞鐵靈為指示劑,用硫酸亞鐵標准液回滴然後將重鉻酸鉀消耗量折算為以每升水耗氧的毫克數表示。此法氧化程度高,可用於分析污染嚴重的工業廢水,用以說明廢水受有機物污染的情況。
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❻ 芳香烴的應用 和生物科學專業有關的
在二十一世紀能源是國民經濟建設的重要支柱。隨著工業的發展,人們對石油及其製品的需求日益增長,石油開采業由陸地走向海洋。石油的開采和海上運輸業的發展,使石油泄漏事故逐年增多,受污染的海域范圍不斷擴展。自1969年發生第一次超級油船失事以來,世界上已有超過40處大的海洋泄漏,據估計每年都有千萬公噸以上的石油污染世界海洋,對生物和生態環境造成了很大危害。石油污染問題引起了人們越來越多的關注,對之進行治理也成為了最迫切的事情。在治理中產生的生物降解方法的研究雖仍有很大爭論,但也已取得了一些成果。而且有種趨勢是天然微生物的生物降解作用已成為消除環境中石油烴類污染的主要機制。
一、生物降解是指由生物催化的復雜化合物的分解過程。而在石油降解中微生物首先通過自身的代謝產生分解酶,裂解重質的烴類和原油,降低石油的粘度,另外在其生長繁殖過程中,能產生諸如溶劑、酸類、氣體、表面活性劑和生物聚合物等有效化合物利於驅油,然後由其他的微生物進一步的氧化分解成為小分子而達到降解的目的。
二、海洋中最主要的降解細菌屬於:無色桿菌屬、不動桿菌屬、產鹼桿菌屬、節桿菌屬、芽孢桿菌屬、黃桿菌屬、棒桿菌屬、微桿菌屬、微球菌屬、假單胞菌屬以及放線菌屬、諾卡氏菌屬。在大多海洋環境中,上述這些細菌是主要降解菌,在真菌中,金色擔子菌屬、假絲酵母屬、紅酵母屬和擲孢酵母屬是最普遍的海洋石油烴降解菌。一些絲狀真菌如麴黴屬、毛霉屬、鐮刀霉屬和青黴屬也應被歸入海洋降解菌中。土壤中主要的降解菌除了上面提到的細菌種類外,還包括分枝桿菌屬以及大量絲狀真菌。麴黴屬和青黴屬某些種在海洋和土壤兩種環境中都有分布。木霉屬和被孢霉屬某些種是土壤降解菌。
三、治理石油污染關鍵是降解烴類化合物,根據烴類的化學結構特點,烴類的降解途徑主要可分兩部分:鏈烴的降解途徑和芳香烴的降解途徑。直鏈烷烴的降解方式主要有三種:末端氧化、亞末端氧化和ω氧化。此外,烷烴有時還可在脫氫酶作用下形成烯烴,再在雙鍵處形成醇進一步代謝。關於芳香烴的降解途徑,在好氧條件下先被轉化為兒茶酚或其衍生物,然後再進一步被降解。因此細菌和真菌降解的關鍵步驟是底物被氧化酶氧化的過程,此過程需要分子氧的參與。
具體機制如下:
1、正烷烴在正烷烴氧化酶作用下, 先轉化成羧酸而後靠β-氧化進行深入降解,形成二碳單位的短鏈脂肪酸和乙醯輔酶A,放出CO2。該正烷烴氧化酶是雙加氧酶,能催化正烷烴為正烷烴的氫過氧化物,該反應需O2 ,但不需NAD(P) H。烷烴也可先轉化為酮,但不是其主要代謝方式。多分枝的烯烴主要轉化成二羧酸再進行降解,甲基會影響解的進行。化學式如下:
2、環烷烴的降解需要兩種氧化酶的協同氧化,一種氧化酶先將其氧化為環醇,接著脫氫形成環酮,另一種氧化酶再氧化環酮,環斷開,之後深入降解。化學式如下:
3、芳香烴一般通過烴基化形成二醇, ,環斷開,鄰苯二酚繼而降解為三羧環的中間產物。真菌和微生物都能氧化從苯到苯並蒽范圍內的芳烴底物。起初細菌藉助加雙氧酶的催化作用把分子氧的兩個氧原子結合到底物中, 使芳烴氧化成具有順式構型的二氫二酚類。順式-2-二氫二酚類進一步氧化成兒茶酚類, 兒茶酚類在另一種催化芳環裂解的加雙氧酶的作用下進一步氧化裂解。與細菌相反,真菌則藉助於加單氧酶和環水解酶的催化作用, 把芳烴氧化成反式-2-二氫二酚類化合物。(下面以萘的降解為例子)真菌將石油烴類化合物降解成反式二醇,而細菌幾乎總是將之降解成順式二醇(許多反式二醇是潛在的致癌物,順式二醇則無毒性) 。化學式如下:
簡單總結成下表:
各類烴 具體的降解過程和產物
正烷烴 正烷烴→羧酸→二碳單位的短鏈脂肪酸+乙醯輔酶A+CO2。
烯烴 烯烴→二羧酸
環烷烴 環烷烴→環醇→環酮
芳香烴 芳香烴→二醇→鄰苯二酚→三羧環的中間產物
由上面可知道,微生物對一些難降解化學物的降解, 是通過一系列氧化酶的催化作用完成的。在自然界中這一過程通常是由多種微生物的協同作用來完成, 速度比較緩慢。為了擴大微生物降解底物的范圍, 提高降解效率, 以使這些難降解化學物徹底礦化, 應該可以利用天然降解性質粒的轉移構建新功能菌株。降解性質粒,是指一類編碼有降解某些化學代謝途徑的質粒。例如:美國Chak rabany 等為消除海上溢油污染, 曾將假單胞桿菌中不同菌株的CAM、OCT、XAL 和NAH 4 種降解性質粒接合轉移至一個菌株中,構建成一株能同時降解芳香烴、多環芳烴、萜烴和脂肪烴的「多質粒超級菌」。該菌能將天然菌要花一年以上才能消除的浮油,縮短為幾個小時。
四、在自然環境中,微生物對石油烴類降解與否以及快慢都是與其所處的環境密切相關。
1、液態的石油烴類在水中會形成水油界面,微生物正是在這一水油界面上降解烴類的,降解速率與水油界面的面積密切相關,能產生生物乳化劑的微生物正是乳化劑增大水油界面的面積而促進微生物對烴類的降解。
2、石油烴類的微生物降解可在很大的溫度范圍內發生,在0 ℃~70 ℃的環境中均發現有降解石油烴類的微生物。大多數微生物在常溫下較易降解石油烴類,且由於某些對微生物有毒害的低分子量石油烴類在低溫下難揮發,會對石油烴類的降解有一定的抑製作用,所以低溫下石油烴類較難降解。
3、大多數的石油烴類是在好氧條件下被降解的,這是因為許多烴類的降解需要加氧酶和分子氧。但也有一些烴類能在厭氧條件下被降解。
4、氮源和磷源經常成為微生物降解烴類的限制因子。在天然水體中,為了促進石油烴類的降解而添加水溶性的氮源和磷源也受到限制,因為有限添加的氮源和磷源在水體中被高倍稀釋而難以支持微生物的生長。
5、石油烴類的微生物降解一般處於中性pH值,極端的pH 值環境不利於微生物的生長。
它的效率和質量還取決於石油烴類化合物存在的數量、種類及狀態。例如Chaineau 等用微生物處理被石油烴污染的土壤, 270 d 後發現, 75%的原油被降解; 飽和烴中, 正構烷烴和支鏈烷烴在16 d 內幾乎全部降解; 22% 的環烷烴未被降解; 芳香烴有71% 被同化;占原油總重量10% 的瀝青質完全保留了下來。一般而言, 各類石油烴被微生物降解的相對能力如下: 飽和烴> 芳香烴> 膠質和瀝青。在飽和烴部分中, 直鏈烷烴最容易被降解; 在芳香烴部分中,二環和三環化合物較容易被降解,而含有5 個或更多環的那芳香烴難於被微生物所降解; 膠質和瀝青則極難被微生物所降解。
結語:盡管微生物可以降解石油,可是目前為止還沒有一種能在短時間內徹底降解石油的有效方法,所以在微生物降解石油方面的研究仍然任重而道遠。但是隨著現代微生物學和基因組計劃的更進一步發展,更多微生物物種的發現和生物技術的應用,石油污染問題將會得到更有效的解決!
參考文獻:《土壤和環境微生物學》 陳文新主編
《微生物降解有機污染物研究進展》 田雷 等.
《污染物生物降解》 金志剛 張彤 朱懷蘭
從石油污染的土壤和水體中富集、分離到12株高效石油降解菌,各單菌株的降油率為40.3%~57.6%,其中O-8-3、O-28-2和O-46菌可耐受40℃的溫度和1.5%的鹽度.經初步鑒定,這3株菌分別為假單胞菌(Pseudomonas sp.)、芽孢桿菌(Bacillus sp.)和不動桿菌(Acinetobacter sp.).與單一O-8-3菌株相比,O-8-3/O-28-2/O-46混合菌株對石油的降解率可提高20.1%,可耐受石油類初始質量濃度從2000 mg/L提高到5000 mg/L.通過在實驗室接種O-8-3/O-28-2/O-46混合菌株於生物反應器中處理勝利油田採油廢水的試驗結果表明,72 h內石油污染物的降解率達96.9%,比接種自然細菌群落的降解率提高了60.7%.
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❼ 生活污水中的主要有機污染物是什麼
1.病原體污染:生活污水、醫院污水、畜禽飼養場污水等,常含有病原體,如病毒、病菌和寄生蟲.這類污水如不經過適當的凈化處理,流入水體後,即會通過各種渠道,引起痢疾、傷寒、傳染性肝炎及血吸蟲病等.
2.需氧性污染物:生活用水,造紙和食品工業污水中,含有蛋白質、油脂、碳水化合物、木質素等有機物.這類物質隨污水進入水體後,在微生物對它們的分解過程中,需要消耗水體中的溶解氧,使水體含氧減少,從而影響魚類和其它生物的生長繁殖.當水中的溶解氧耗盡後,水中的有機物即產生厭氧消化,生成甲烷、硫化氫等,使水體出現臭味,危害水生生物的生存.
3.植物營養污染物:造紙、皮革、食品、煉油、合成洗滌劑等工業污水和生活污水以及施用磷肥、氮肥的農田水,含有氮、磷、鉀等營養物,如果大量的這類污水排入水體,使營養物質增多,引起藻類及其它浮游生物暴發性繁殖.這類物質多呈紅色,稱「赤潮生物」.赤潮生物的大量繁殖,會覆蓋水面,附在魷類肋上,使它們呼吸困難.死亡的赤潮生物被微生物分解,消耗掉水中的溶解氧.有些赤潮生物體內及其代替產物含有生物毒素,常常引起魚貝類中毒死亡,並能通過食物鏈,危害人體健康.
4.石油污染物:多發生在海洋中,主要來自油船的事故泄露、海底採油、油船壓艙水以及陸上煉油廠和生化工廠的廢水.
5.劇毒污染物:主要是重金屬、氰化物、氟化物和難分解的有機污染物,它們大都來自礦山、冶煉廢水,它們都富集在生物體中,通過食物鏈,危害人類健康.此外,水體的污染還有放射性污染,這是由於放射性物質進入水體造成的.鹽類污染,各種酸鹼鹽無機化合物進入水體,使淡水含鹽量增加,影響水質.熱污染,發電站等的冷卻水是熱污染的主要來源,大量熱水排入水體,使水溫增高,水體中溶解氧減少,影響魚類的生存與繁殖.
❽ 污水除臭劑的成分
除臭劑的成分是一些具強吸附性的物質,主要是一些多孔礦石粉,如細沸石粉、凹凸棒粉、煤灰等。
❾ 什麼是污水
拆分詞條 污水科技名詞定義
中文名稱:污水 英文名稱:sewage 定義1:生活活動產生的不清潔水的總稱。包括來自城鎮系統的雨雪水。 應用學科:生態學(一級學科);污染生態學(二級學科) 定義2:由居民區、公共建築等排出並夾帶或溶解有各種污染物或微生物的廢水。 應用學科:水產學(一級學科);漁業環境保護(二級學科) 本內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布
求助編輯網路名片
污水污水,通常指受一定污染的、來自生活和生產的廢棄水。污水主要有生活污水,工業廢水和初期雨水。污水的主要污染物有病原體污染物, 耗氧污染物,植物營養物,有毒污染物等。
目錄
名稱釋義
來源和分類生活污水
工業廢水
初期雨水
水體受污染的原因
主要污染物病原體污染物
耗氧污染物
植物營養物
有毒污染物
石油類污染物
放射性污染物
酸、鹼、鹽無機污染物
熱污染
污染物進入水體後的運動過程
水體污染對人體健康的影響
污水水質指標物理性指標
化學性指標
生物性指標
名稱釋義
來源和分類 生活污水
工業廢水
初期雨水
水體受污染的原因
主要污染物 病原體污染物
耗氧污染物
植物營養物
有毒污染物
石油類污染物
放射性污染物
酸、鹼、鹽無機污染物
熱污染
污染物進入水體後的運動過程
水體污染對人體健康的影響
污水水質指標 物理性指標
化學性指標
生物性指標
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污水(英文:sewage;wastewater)
水中某些物質含量異常升高,並且可能對生態構成危害的水體,叫污水。
編輯本段來源和分類
生活污水
生活污水是人類在日常生活中使用過的,並被生活廢料所污染的水。其水質、水量隨季節而變化,一般夏季用水相對較多,濃度低;冬季相應量少,濃度高。生活污水一般不含有毒物質,但是它有適合微生物繁殖的條件,含有大量的病原體,從衛生角度來看有一定的危害性。
工業廢水
工業廢水是在工礦生產活動中產生的廢水。工業廢水可分為生產污水與生產廢水。生產污水是指在生產過程中形成、並被生產原料、半成品或成品等原料所污染,也包括熱污染(指生產過程中產生的、水溫超過60℃的水);生產廢水是指在生產過程中形成,但未直接參與生產工藝、未被生產原料、半成品或成品等原料所污染或只是溫度少有上升的水。生產污水需要進行凈化處理;生產廢水不需要凈化處理或僅需做簡單的處理,如冷卻處理。生活污水與生產污水的混合污水稱為城市污水。
初期雨水
被污染的雨水主要是指初期雨水。由於初期雨水沖刷了地表的各種污染物,污染程度很高,故宜作凈化處理。
編輯本段水體受污染的原因
人類生產活動造成的水體污染中,工業引起的水體污染最嚴重。如工業廢水,它含污染物多,成分復雜,不僅在水中不易凈化,而且處理也比較困難。 工業廢水
工業廢水,是工業污染引起水體污染的最重要的原因。它占工業排出的污染物的大部分。工業廢水所含的污染物因工廠種類不同而千差萬別,即使是同類工廠,生產過程不同,其所含污染物的質和量也不一樣。工業除了排出的廢水直接注入水體引起污染外,固體廢物和廢氣也會污染水體。。。。。。 農業污染首先是由於耕作或開荒使土地表面疏鬆,在土壤和地形還未穩定時降雨,大量泥沙流入水中,增加水中的懸浮物。 還有一個重要原因是近年來農葯、化肥的使用量日益增多,而使用的農葯和化肥只有少量附著或被吸收,其餘絕大部分殘留在土壤和漂浮在大氣中,通過降雨,經過地表徑流的沖刷進入地表水和滲入地表水形成污染。 生活污水
城市污染源是因城市人口集中,城市生活污水、垃圾和廢氣引起水體污染造成的。城市污染源對水體的污染主要是生活污水,它是人們日常生活中產生的各種污水的混合液,其中包括廚房、洗滌房、浴室和廁所排出的污水。 世界上僅城市地區一年排出的工業和生活廢水就多達500立方公里,而每一滴污水將污染數倍乃至數十倍的水體。
編輯本段主要污染物
病原體污染物
生活污水、畜禽飼養場污水以及製革、洗毛、屠宰業和醫院等排出的廢水,常含有各種病原體,如病毒、病菌、寄生蟲。水體受到病原體的污染會傳播疾病,如血吸蟲病、霍亂、傷寒、痢疾、病毒性肝炎等。歷史上流行的瘟疫,有的就是水媒型傳染病。如1848年和1854年英國兩次霍亂流行,死亡萬餘人;1892年德國漢堡霍亂流行,死亡750餘人,均是水污染引起的。 污水處理
受病原體污染後的水體,微生物激增,其中許多是致病菌、病蟲卵和病毒,它們往往與其他細菌和大腸桿菌共存,所以通常規定用細菌總數和大腸桿菌指數及菌值數為病原體污染的直接指標。病原體污染的特點是:(1)數量大;(2)分布廣;(3)存活時間較長;(4)繁殖速度快;(5)易產生抗葯性,很難絕滅;(6)傳統的二級生化污水處理及加氯消毒後,某些病原微生物、病毒仍能大量存活。常見的混凝、沉澱、過濾、消毒處理能夠去除水中99%以上病毒,如出水濁度大於0.5度時,仍會伴隨病毒的穿透。病原體污染物可通過多種途徑進入水體,一旦條件適合,就會引起人體疾病。
耗氧污染物
在生活污水、食品加工和造紙等工業廢水中,含有碳水化合物、蛋白質、油脂、木質素等有機物質。 污水中的魚
這些物質以懸浮或溶解狀態存在於污水中,可通過微生物的生物化學作用而分解。在其分解過程中需要消耗氧氣,因而被稱為耗氧污染物。這種污染物可造成水中溶解氧減少,影響魚類和其他水生生物的生長。水中溶解氧耗盡後,有機物進行厭氧分解,產生硫化氫、氨和硫醇等難聞氣味,使水質進一步惡化。水體中有機物成分非常復雜,耗氧有機物濃度常用單位體積水中耗氧物質生化分解過程中所消耗的氧量表示,即以生化需氧量(BOD)表示。一般用20℃時,五天生化需氧量(BOD5)表示。
植物營養物
植物營養物主要指氮、磷等能刺激藻類及水草生長、干擾水質凈化,使BOD5升高的物質。水體中營養物質過量所造成的"富營養化"對於湖泊及流動緩慢的水體所造成的危害已成為水源保護的嚴重問題。 富營養化(eutrophication)是指在人類活動的影響下,生物所需的氮、磷等營養物質大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,水質惡化,魚類及其他生物大量死亡的現象。在自然條件下,湖泊也會從貧營養狀態過渡到富營養狀態,沉積物不斷增多,先變為沼澤,後變為陸地。這種自然過程非常緩慢,常需幾千年甚至上萬年。而人為排放含營養物質的工業廢水和生活污水所引起的水體富營養化現象,可以在短期內出現。? 植物營養物質的來源廣、數量大,有生活污水(有機質、洗滌劑)、農業(化肥、農家肥)、工業廢水、垃圾等。每人每天帶進污水中的氮約50g。生活污水中的磷主要來源於洗滌廢水,而施入農田的化肥有50%~80%流入江河、湖海和地下水體中。天然水體中磷和氮(特別是磷)的含量在一定程度上是浮游生物生長的控制因素。當大量氮、磷植物營養物質排入水體後,促使某些生物(如藻類)急劇繁殖生長,生長周期變短。藻類及其他浮游生物死亡後被需氧生物分解,不斷消耗水中的溶解氧,或被厭氧微生物所分解,不斷產生硫化氫等氣體,使水質惡化,造成魚類和其他水生生物的大量死亡。藻類及其他浮游生物殘體在腐爛過程中,又把生物所需的氮、磷等營養物質釋放到水中,供新的一代藻類等生物利用。因此,水體富營養化後,即使切斷外界營養物質的來源,也很難自凈和恢復到正常水平。水體富養化嚴重時,湖泊可被某些繁生植物及其殘骸淤塞,成為沼澤甚至乾地。局部海區可變成"死海",或出現"赤潮"現象。 常用氮、磷含量,生產率(O2)及葉綠素-α作為水體富營養化程度的指標。表3-7是用總磷、無機氮劃分水體富養化程度的指標。防治富營養化,必須控制進入水體的氮、磷含量。
有毒污染物
有毒污染物指的是進入生物體後累積到一定數量能使體液和組織發生生化和生理功能的變化,引起暫時或持久的病理狀態,甚至危及生命的物質。如重金屬和難分解的有機污染物等。污染物的毒性與攝入機體內的數量有密切關系。同一污染物的毒性也與它的存在形態有密切關系。價態或形態不同,其毒性可以有很大的差異。如Cr(Ⅵ)的毒性比Cr(Ⅲ)大;As(Ⅲ)的毒性比As(Ⅴ)大;甲基汞的毒性比無機汞大得多。另外污染物的毒性還與若干綜合效應有密切關系。從傳統毒理學來看,有毒污染物對生物的綜合效應有三種:(1)相加作用,即兩種以上毒物共存時,其總效果大致是各成分效果之和。(2)協同作用,即兩種以上毒物共存時,一種成分能促進另一種成分毒性急劇增加。如銅、鋅共存時,其毒性為它們單獨存在時的8倍。(3)拮抗作用,兩種以上的毒物共存時,其毒性可以抵消一部分或大部分。如鋅可以抑制鎘的毒性;又如在一定條件下硒對汞能產生拮抗作用。總之,除考慮有毒污染物的含量外,還須考慮它的存在形態和綜合效應,這樣才能全面深入地了解污染物對水質及人體健康的影響。? 污水
有毒污染物主要有以下幾類:(1)重金屬。如汞、鎘、鉻、鉛、釩、鈷、鋇等,其中汞、鎘、鉛危害較大;砷、硒和鈹的毒性也較大。重金屬在自然界中一般不易消失,它們能通過食物鏈而被富集;這類物質除直接作用於人體引起疾病外,某些金屬還可能促進慢性病的發展。(2)無機陰離子,主要是NO2-、F-、CN-離子。NO2-是致癌物質。劇毒物質氰化物主要來自工業廢水排放。(3)有機農葯、多氯聯苯。目前世界上有機農葯大約6000種,常用的大約有200多種。農葯噴在農田中,經淋溶等作用進入水體,產生污染作用。有機農葯可分為有機磷農葯和有機氯農葯。有機磷農葯的毒性雖大,但一般容易降解,積累性不強,因而對生態系統的影響不明顯;而絕大多數的有機氯農葯,毒性大,幾乎不降解,積累性甚高,對生態系統有顯著影響。多氯聯苯(PCB)是聯苯分子中一部分氫或全部氫被氯取代後所形成的各種異構體混合物的總稱。 多氯聯苯劇毒,脂溶性大,易被生物吸收,化學性質十分穩定,難以和酸、鹼、氧化劑等作用,有高度耐熱性,在1000~1400℃高溫下才能完全分解,因而在水體和生物中很難降解。(4)致癌物質。致癌物質大體分三類:稠環芳香烴(PAHs),如3,4-苯並芘等;雜環化合物,如黃麴黴素等;芳香胺類,如甲、乙苯胺,聯苯胺等。(5)一般有機物質。如酚類化合物就有2000多種,最簡單的是苯酚,均為高毒性物質;腈類化合物也有毒性,其中丙烯腈的環境影響最為注目。
石油類污染物
石油污染是水體污染的重要類型之一,特別在河口、近海水域更為突出。排入海洋的石油估計每年高 黃河幹流石油污染嚴重
數百萬噸至上千萬噸,約佔世界石油總產量的千分之五。石油污染物主要來自工業排放,清洗石油運輸船隻的船艙、機件及發生意外事故、海上採油等均可造成石油污染。而油船事故屬於爆炸性的集中污染源,危害是毀滅性的。? 石油是烷烴、烯烴和芳香烴的混合物,進入水體後的危害是多方面的。如在水上形成油膜,能阻礙水體復氧作用,油類粘附在魚鰓上,可使魚窒息;粘附在藻類、浮游生物上,可使它們死亡。油類會抑制水鳥產卵和孵化,嚴重時使鳥類大量死亡。石油污染還能使水產品質量降低。
放射性污染物
放射性污染是放射性物質進入水體後造成的。放射性污染物主要來源於核動力工廠排出的冷卻水,向海洋投棄的放射性廢物,核爆炸降落到水體的散落物,核動力船舶事故泄漏的核燃料;開采、提煉和使用放射性物質時,如果處理不當,也會造成放射性污染。水體中的放射性污染物可以附著在生物體表面,也可以進入生物體蓄積起來,還可通過食物鏈對人產生內照射。 水中主要的天然放射性元素有40K、238U、286Ra、210Po、14C、氚等。目前,在世界任何海區幾乎都能測出90Sr、137Cs。
酸、鹼、鹽無機污染物
各種酸、鹼、鹽等無機物進入水體(酸、鹼中和生成鹽,它們與水體中某些礦物相互作用產生某些鹽類),使淡水資源的礦化度提高,影響各種用水水質。鹽污染主要來自生活污水和工礦廢水以及某些工業廢渣。另外,由於酸雨規模日益擴大,造成土壤酸化、地下水礦化度增高。 水體中無機鹽增加能提高水的滲透壓,對淡水生物、植物生長產生不良影響。在鹽鹼化地區,地面水、地下水中的鹽將對土壤質量產生更大影響。
熱污染
熱污染是一種能量污染,它是工礦企業向水體排放高溫廢水造成的。一些熱電廠及各種工業過程中的冷卻水,若不採取措施,直接排放到水體中,均可使水溫升高,水中化學反應、生化反應的速度隨之加快,使某些有毒物質(如氰化物、重金屬離子等)的毒性提高,溶解氧減少,影響魚類的生存和繁殖,加速某些細菌的繁殖,助長水草叢生,厭氣發酵,惡臭。 魚類生長都有一個最佳的水溫區間。水溫過高或過低都不適合魚類生長,甚至會導致死亡。不同魚類對水溫的適應性也是不同的。如熱帶魚適於15~32℃,溫帶魚適於10~22℃,寒帶魚適於2~10℃的范圍。又如鱒魚雖在24℃的水中生活,但其繁殖溫度則要低於14℃。一般水生生物能夠生活的水溫上限是33~35℃。 除了上述八類污染物以外,洗滌劑等表面活性劑對水環境的主要危害在於使水產生泡沫,阻止了空氣與水接觸而降低溶解氧,同時由於有機物的生化降解耗用水中溶解氧而導致水體缺氧。高濃度表面活性劑對微生物有明顯毒性。 京航大運河北段遭污染
水體污染的例子很多,如京杭大運河(杭州段)兩岸有許多工廠,每天均有大量廢水排入運河,使水體中固體懸浮物、有機物、重金屬(Zn,Cd,Pb,Cu等)及酚、氰化物等含量大大超過地面水標准,有的超過幾十倍,使水體處於厭氧的還原狀態,烏黑發臭,魚蝦絕跡,不能用於生活、農業等用水;水體自凈能力差,若不治理,並控制污染源,水體污染還會進一步擴大。 水環境中的污染物,總體上可劃分為無機污染物和有機污染物兩大類。在水環境化學中較為重要的,研究得較多的污染物是重金屬和有機物。我國水污染化學研究始於70年代,從重金屬、耗氧有機物、DDT、六六六等農葯污染開始,目前研究的重點已轉向有機污染物,特別是難降解有機物,因其在環境中的存留期長,容易沿食物鏈(網)傳遞積累(富集),威脅生物生長和人體健康,因而日益受到人們重視。本章著重介紹重金屬和有機污染物在水體中遷移轉化的環境化學行為。
編輯本段污染物進入水體後的運動過程
污染物進入水體後立即發生各種運動。下面以海洋為例作一簡介,其他水體的情況,可以類推。污染物排入水體後的運動過程如圖3-2所示。 污染物在海水中停留時間τ可用下式計算: τi = Ai / dAi / d t 式中Ai為排入水體污染物 i 的總量,dAi/dt為污染物i在海洋中的沉積速率。一般情況下,污染物在海水中的活性越大,停留時間就越短。 圖中過程5為污染物在海洋中的富集過程,它主要取決於吸附等物理化學的富集沉降以及食物鏈的選擇性吸收,其結果是污染物脫離海水,使後者得到凈化,同時將在不同程度上有害於生物,並將增加底質中污染物的積累,有可能引起海水的二次污染。 水污染對水生生物的危害 中生活著各種各樣的水生動物和植物。生物與水、生物與生物之間進行著復雜的物質和能量的交換,從數量上保持著一種動態的平衡關系。但在人類活動的影響下,這種平衡遭到了破壞。當人類向水中排放污染物時,一些有益的水生生物會中毒死亡,而一些耐污的水生生物會加劇繁殖,大量消耗溶解在水中的氧氣,使有益的水生生物因缺氧被迫遷棲他處,或者死亡。特別是有些有毒元素,既難溶於水又易在生物體內累積,對人類造成極大的傷害。如汞在水中的含量是很低的,但在水生生物體內的含量卻很高,在魚體內的含量又高得出奇。假定水體中汞的濃度為1,水生生物中的底棲生物(指生活在水體底泥中的小生物)體內汞的濃度為700,而魚體內汞的濃度高達860。由此可見,當水體被污染後,一方面導致生物與水、生物與生物之間的平衡受到破壞,另一方面一些有毒物質不斷轉移和富集,最後危及人類自身的健康和生命。
編輯本段水體污染對人體健康的影響
水體污染的危害是多方面的,這里簡單介紹一下水體污染對人體健康的影響。 ● 引起急性和慢性中毒。水體受有毒有害化學物質污染後,通過飲水或食物鏈便可能造成中毒。著名的水俁病、痛痛病是由水體污染引起的。 ● 致癌作用。某些有致癌作用的化學物質如砷、鉻、鎳、鈹、苯胺、苯並(a)芘和其他多環芳烴、鹵代烴污染水體後,可被懸浮物、底泥吸附,也可在水生生物體內積累,長期飲用含有這類物質的水,或食用體內蓄積有這類物質的生物(如魚類)就可能誘發癌症。? ● 發生以水為媒介的傳染病。人畜糞便等生物污染物污染水體,可能引起細菌性腸道傳染病如傷寒、痢疾、腸炎、霍亂等;腸道內常見病毒如脊髓灰質類病毒、柯薩奇病毒、傳染性肝炎病毒等,皆可通過水體污染引起相應的傳染病。1989年上海的"甲肝事件",就是由水體污染引起的。在發展中國家,每年約有6000萬人死於腹瀉,其中大部分是兒童。? ● 間接影響。水體污染後,常可引起水的感官性狀惡化,如某些污染物在一定濃度下,對人的健康雖無直接危害,但可使水發生異臭、異色,呈現泡沫和油膜等,妨礙水體的正常利用。銅、鋅、鎳等物質在一定濃度下能抑制微生物的生長和繁殖,從而影響水中有機物的分解和生物氧化,使水體自凈能力下降,影響水體的衛生狀況。? 水體污染既可嚴重危害生態系統,還可造成嚴重的經濟損失。 主要污染物的影響: 鉛: 對腎臟、神經系統造成危害,對兒童具高毒性,致癌性已被證實 鎘: 對腎臟有急性之傷害 砷: 對皮膚、神經系統等造成危害,致癌性已被證實 汞: 對人體的傷害極大,傷害主要器官為腎臟、中樞神經系統 硒: 高濃度會危害肌肉及神經系統 亞硝酸鹽: 造成心血管方面疾病,嬰兒的影響最為明顯(藍嬰症),具致癌性 總三鹵甲烷: 以氯仿對健康的影響最大,致癌性方面最常發生的是膀光癌 三氯乙烯(有機物): 吸入過多會降低中樞神經、心臟功能,長期暴露對肝臟有害 四氯化碳(有機物): 對人體健康有廣泛影響,具致癌性,對肝臟、腎臟功能影響極大
編輯本段污水水質指標
污水水質指標一般分為物理、化學、生物三大類。
物理性指標
污水
溫度、色度、嗅和味、固體物質的三種存在形態:懸浮的、膠體的、溶解的。固體物質用總固體量(TS)作為指標,污水處理中常用懸浮固體(SS)表示固體物質的含量(TDS指標高於1000以上)。
化學性指標
(1)化學需氧量(COD):指用強化學氧化劑(我國法定用重鉻酸鉀)在酸性條件下,將有機物氧化成CO2與H2O所消耗的氧量(mg/L),用CODcr表示,簡寫為COD。化學需氧量越高,表示水中有機污染物越多,污染越嚴重。 (2)生化需氧量(BOD):水中有機污染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱為生化需氧量(mg/L)。 如果污水成分相對穩定,則一般來說,COD> BOD5。 一般BOD5/COD大於0.3,認為適宜採用生化處理。 (3)總需氧量(TOD):有機物主要元素是C、H、O、N、S等,當有機物被全部氧化時,將分別產生CO2、H2O、NO、SO2等,此時需氧量稱為總需氧量(TOD)。 (4)總有機碳(TOC):包括水樣中所有有機污染物質的含碳量,也是評價水樣中有機物質質的一個綜合參數。 (5)總氮(TN):污水中含氮化合物分為有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮,四種含氮化合物總量稱為總氮(TN)。凱氏氮(TKN)是有機氮與氨氮之和。 (6)總磷(TP):包括有機磷與無機磷兩類。 (7)pH值 (8)重金屬
生物性指標
(1)大腸菌群數:每升水樣中所含有的大腸菌群的數目,以個/L計。 (2)細菌總數:是大腸菌群數、病原菌、病毒及其他細菌數的總和,以每毫升水樣中的細菌菌落總數表示。詞條圖冊更多圖冊詞條圖片(10張)
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開放分類:
污染,環保,水體,水科學,水污染
「污水」在漢英詞典中的解釋(來源:網路詞典):
1.sewage; slops; drainage; foul water; polluted water; waste water; filthy water