Ø 物理化学：吸附、离子交换、萃取、吹脱与气提、膜分离
染 Ø生物化学：厌氧、缺氧、好氧(高氧or低氧);悬浮态or附着态
控 制
Ø 生态处理：土地处理(湿地、地表/地下渗滤)、塘(厌氧塘
的
/兼氧塘/好氧塘/深度稳定塘)
主
要 面源污染主要控制途径：水体自净及人工强化
途
径 Ø生态+物理+物理化学+生物化学
=
C0 1+ K
V
Q
衡
算
2008年5月28日
l
单 组
V
dC dt
=
QC0
−
QC+V(−
KC)
令 C ' = dC dt
分 非 稳
e βt
C'
+
(K
+
Q)C V
=
Q V
C0
令β = K + Q V
态
流 系
e βt (C '
+
βC)
=
Q V
e βtC 0
(Ce
βt )'
=
Q V
e βtC 0
统
有 化 学
大气水蒸汽0.001%
海洋 97.41%
湖泊 0.007%
土壤含014%
0.5地92下%水
冰帽和冰川 1.984%
2008年5月28日
我国水资源总量
u
我
人均水资源不足
国 的
2.8万亿m3
水
2.8×1012 m3/a
资
随着我国人口增 加，人均水资源 量将继续下降
源
分 布 现 状
指 标
根据海水水质标准GB 3097-1997 ，将海水第一类、第二类、 第三类、第四类水体。
2008年5月28日
l
地表水环境质量标准GB 3838-2002
点 源 与 面 源 污 染 水 质 污 染 指 标
2008年5月28日
l
地下水环境质量标准GBT 14848-1993
点 源 与 面 源 污 染 水 质 污 染 指 标
lgK2
反应，通常不
lgK1 lgK0
n=0,R=K0 是整数级反应
0
lgC
2008年5月28日
l
Ø基元反应
化 在化学反应方程式中，反应物分子式的系数之和即为反应级数
学
xA+yB uP+vQ
反
若反应速率RP＝K1CAxCBy，则反应级数=x+y
应 动
Ø非基元反应
力 反应级数无法由反应方程式中反应物分子式系数直接判断得出
降水
河 流
海洋
水的社会循环
社会循环破 坏自然循环
2008年5月28日
l水的健康循环
蒸发/蒸腾
蒸发
降水
蒸发
降水
水文交换
降水
水的自然循环
地下水 河
流
海洋
水的社会循环
居住/工业区 污水处理厂
社会循环融 入自然循环
2008年5月28日
第一章 总 论
u
第 Ø水体污染类别
二 节
点源污染:人类社会活动产生的生活污水和生产废水
K
jC
j
2008年5月28日
l
单
组
稳态流、单组分系统中，有 dC = 0
分
dt
稳
态 流
有化学反应的单组分系统中，有
V
dC dt
=
QC0
−
QC+V(−
KC)
系
统 有
V
dC dt
=
QC0
− QC
+V
(−
KC)
=
0
化 学
VKC + QC = QC0
反 应
C (VK + Q) = QC 0
的 物 料
C
=
QC 0 VK + Q
一级准稳态反应 and 二级准稳态反应
2008年5月28日
l-
Ø一级反应
S<<Km，则
V = V max [ S ] Km
米
门 方
V
a
Vmax
Ø零级反应
程
零
S’>>Km，则
特 性 曲 线
Vmax/2
混合 级 反应 反
一级 反应
应 S’’=Km
V = Vmax
Ø混合反应
分
o S<<Km
S’>>Km S
农田污染
海洋赤潮
2008年5月28日
l
点源污染主要评价指标
点 源
Ø 物理污染指标
与
油脂、臭味、色度、温度T、DO、浊度、 TSS、SS、重金属
面 源
Ø 化学指标和生物指标
污
毒性、PH、各态N、各态P、BOD、 COD、 TOD、 TOC、
染
细菌总数、大肠杆菌等；
水 质
面源污染主要评价指标
污 染
根据地表水环境质量标准GB 3838-2002、地下水地下水质 量标准GBT 14848-1993 ，分别将地表水和地下水划分为Ⅰ 类、Ⅱ类 、 Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类、劣Ⅴ类水体；
相 反 应
本
概
念
简单反应
单分子 A
可逆
双分子 A+B
单分子 A
不可逆
双分子 A+B
B C+D
B C+D
复杂反应
连串反应 A B C
系列平行反应
A+B1
A+B2
……
C1+D C2+D
准稳态反应 A+C AC C+B
2008年5月28日
l
水 Ø伪一级反应
污
反应物A与B，CB0>20*CA0，可视CB0为常数，则
学 反
R = 1 dN = 1 VdC = dC V dt V dt dt
应 动
Ø反应级数
力
反应速率与反应物浓度之间的定量关系，可表示为：
学 涉
R = KC n or lg R = lg K + n lg C
及 的
lgR
n=2,R=K2CACB
☻生物处理
基 本 概 念
n=1,R=K1CA
混合废水时的
3
9
74 34 11 7
60年代前 70年代 80年代 1997年 2006年 2007年
2008年5月28日
l 水的不健康循环
降水
水文交换 地下水
由人类生产生 活的因素,反 复向自然界取 水用水污染后 排放的水循环
降水
蒸发/蒸腾
蒸发
蒸发
水的自然循环
由太阳辐射/冷却/地球重力等自然因 素形成水由气 液 固态的循环运动
染 控
R=K2CACB=K1CA
制 中
（水的浓度远大于底物浓度）
Ø可逆反应
典 型
K
K
双向反应 A
B A+B C+D
化 学 反
K-1
K-1
R=-(dCA/dt)=KCA-K-1CA
Ø准稳态反应
应 特
运输载体、催化转化、复合体ES不积累
性 探 讨
K1
K3
Substrate+Enzyme ES E+P
K-2
28.4
10
0 劣V类
78.2 49.8
IV/V类
超 III类 标 准
2005年1月,7大水系175条河流、345个监测断面水质
长江、黄河、松辽、珠江、海河、淮河、太湖流域
2008年5月28日
l 我国水环境污染状况：7大淡水湖泊
大型淡水湖泊污染程度
劣 Ⅴ 类
劣 Ⅴ 类
劣 Ⅴ 类
劣 Ⅴ 类
V 类
IV 类
2008年5月28日
Ø单一组分、无化学反应系统
l
物质在系统内积累率=流入系统的质量输入率-流出系统
不 的质量输出率
同 系
Q1、CA1 系统V Q2、CA2
V
dC A dt
= Q1CA1 − Q2CA2
统 Ø多元组分、无化学反应系统
的 物
各物质在系统内积累率之和=流入系统各物质质量输入 率之和-流出系统各物质质量输出率之和
第一章 总 论
u
第 Ø水资源分布
一
节
全球水资源分布与我国水资源分布概况
天 Ø水环境污染现状
然
水
常见的水环境污染问题与我国的水环境污染现状
资 源
Ø水的自然循环与社会循环
及 其
目前的水循环问题：社会循环破坏自然循环
循
健康的水循环模式：社会循环融入自然循环
环
2008年5月28日
u全球的水资源分布概况
河流0.0001% 生物体0.0001%
学
xA+yB uP+vQ
涉
若反应速率RP＝(K1CAxCBy)/(K2+CP/CB)，反应级数≠x+y
及 的
Ø均相反应
基 在同一相中进行的化学反应，反应物与产物等无界面
本 概
Ø非均相反应
念 化学反应在两个以上的相内或相界面上进行
2008年5月28日
or
l
化
学
反 应 动 力
均 相 反 应
学非
涉均
及 的 基
华东理工大学资源与环境工程学院
College of Resource & Environmental Engineering