水污染的处理与防治

水污染的处理与防治

（吉首大学化学化工学院 湖南吉首）

摘 要 对中国的水污染现状进行了概述。主要有城市水污染，工业水污染，农业水污染等。水污染的各种处理技术及防治措施。

关键词 水污染现状；水污染危害；防治措施；水污染处理技术。

The treatment and prevention of water pollution.

(College of Chemistry and Chemical Engineering, Jishou University, Hu nan ,Ji

shou)

Abstract：For China's urban water pollution, water pollution status quo were summarized mainly include industrial water pollution, agricultural water pollution and water pollution prevention and control of all kinds of processing technology and measures

Key words：The situation of water pollution；Water pollution hazard；Prevention and control measures；Water pollution treatment technology

一、简述 水是生命之源，人类的生存离不开水。我国是一个水资源短缺、水灾害频繁的国家，水资源总量居世界第六位，人均占有量只有2500立方米，约为世界人均水量的1/4，在世界排第110位，已被联合国列为13个贫水国家之一。 随着工业发展和人口增长，工业和生活废弃物大量产生，加之农药和化肥广泛应用，使水源受到污染的机会增加。目前，全世界每年约有4200多亿立方米的污水排入江河湖海，污染了5.5万亿立方米的淡水，这相当于全球径流总量的14%以上。人若饮用或接触大量受污染的水，就会给身体带来一定的危害。水污染比大气污染、垃圾污染后果更严重，水一旦被污染了，就很难治好。

近年来，我国因水污染造成的事故屡见不鲜，如:广西贺江水污染事件。2013年7月1日至5日,贺江贺街至合面狮水域陆续出现死鱼现象。经广西环保厅检测，在贺州市与广东省交界断面扶隆监测点水质镉超标1.9倍，铊超标2.14倍。导致西江水质受到威胁，下游贺州市信都镇、广东肇庆等地存在饮用水安全隐患。此次贺江被污染河段约110公里，从上游的贺江马尾河段到与封开县交界处，不同断面污染物浓度超标从1倍到5.6倍不等。事故发生后，广东肇庆市与广西贺州市官方共商治理贺江水污染对策，确保贺江下游以及西江沿线饮用水安全。水危机正威胁着人类的活动和生存，防治污染、保护水资源是各国都关注的问题。

二、 我国的水污染现状

水污染的根源来自工业排放的废水、污水、城镇生活污水以及农业化肥、农药流失等。据统计，我国生活污水排放量已经超过了工业废水排放量，大部分未

经处理的生活污水直接排入水体中，增加了水污染。又由于农业方面的化肥、农药的低效利用，使大量营养物质随地表径流进入水体，更加重了水体污染。

1、城市水污染现状

水源污染源于城市工业、生活污水排放。水利部水资源司和国家环保局的调查表明，1988年全国城市污水排放量达340亿吨，大量污水排入江河湖泊。长江、黄河、珠江、海河、滦河、辽河、松花江七大水系，接纳了全国城市污水排放量的70%。昔日清澈见底的大运河，碧波疏影的秦淮河，许多河段现已变成浊流泛臭的“黑水河”。俗有“东方威尼斯”美誉的苏州河，“五十年代淘米洗菜，六十年代水质变坏，七十年代鱼虾绝代，八十年代洗不净马桶盖”。

城市废水污染了江河，也危及城市自身。全国目前有381座城市面临水污染威胁。以我国最大的工业城市上海为例，该市每天排出五百万吨污水（不包括电厂冷却水），其中工业污水占80%.由于这些废水、污水基本上未得到处理即流入苏州河，致使苏州河早已成为污水河。

2、 排污及工业废弃物引起水污染

工业废水是我国水源污染的主要原因之一。近 20 年来，虽然我国污水的处理率在不断提高，但污水的年排放量仍在大幅度增加。2006 年，全国废水排放总量为 536. 8 亿 t，比上年增加 2. 3%。其中，工业废水排放量 240. 2 亿 t，占废水排放总量的 44. 7%，比上年减少 1. 1%; 城镇生活污水排放量 296. 6 亿 t，占废水排放总量的 55. 3%，比上年增加 5. 8%。废水中化学需氧量排放量1428. 2 万 t，比上年增加 1. 0% 。其中，工业废水中化学需氧量排放量 541. 5 万 t，占化学需氧量排放总量的 37. 9%，比上年减少 2. 4%; 城镇生活污水中化学需氧量排放量 886. 7 万 t，占化学需氧量排放总量的 62. 1%，比上年增加 3. 2%。

由于乡镇企业的废水废气处理率、处理达标率和符标率等3项指标很低，导致农村生态环境的污染。同时，工业固体废物的排放堆存不仅占用大量土地，并对空气、地表水和地下水产生二次污染，而且使江湖面积缩小，影响水资源的利用。固体废物中所含有害成分经雨水淋洗会污染地表水、地下水和土壤，造成农、渔类产品污染。

3、农业面源污染引起水污染

随着点源污染的控制，农业面源的污染已成为水污染的主要因素。农业面源污染主要来自化肥和农药残留物，以及水土流失过程中的土壤养分和有机质。随着化学肥料施用量的快速增长，导致土壤板结、耕作质量差，肥料利用率低，土壤和肥料养分易流失，污染了地表水和地下水。农药对水体所造成的污染也很严重。据统计，我国农药总产量目前已超过 127. 4 万 t，每年农药的使用量在 100 万 t 左右。根据分析，一般只有 10% ～ 20% 的农药附着在农作物上，而 80% ～90% 则流失在土壤、水体和空气中，在灌水与降水等淋溶作用下污染地下水。

三、水污染的危害

水污染对于工农业的危害是不可低估的。绝大多数的工业生产离不开水，水质会直接影响工业产品的质量，如造纸、印染等工业产品，使用不清净的水会造成产品的色泽晦暗; 酿酒、食品等使用不卫生的水会导致饮料和食品的卫生质量不合格，直接危害人们的身体健康。污水对农业的影响更为严重，用污染的水灌溉农田，会造成土壤质量降低，农作物减产、变质，甚至颗粒不收; 污水对渔业造成的危害也非常大，可使水生生物缓慢中毒，出现畸形的或是带有怪味的鱼虾，严重时一夜之间成百上千的鱼死亡。

未经处理或处理不当的工业废水和生活污水排入水中，当数量超过水体自净能力时，就会造成水体污染，对人体健康产生影响。如:甲醛汞中毒、镉中毒、砷中毒、氰化物中毒、农药中毒、多氯联苯中毒等。铅、钡、氟等也可对人体造成危害。这些急性和慢性中毒，是水污染对人体健康危害的主要方面。

四、水污染的处理

在常规处理前增加预处理工艺。预处理是指在常规处理工艺前面，采用适当物理、化学和生物的处理方法，对水中污染物进行初级去除，使常规处理更好地发挥作用，减轻后续处理的负担，发挥水处理工艺整体作用，提高对污染物的去除效果，改善和提高饮用水水质。

1、吸附预处理技术

吸附预处理技术是指利用物质强大的吸附性能或交换作用或改善混凝沉淀效果来去除水中污染物的技术，目前在水处理工艺中常用的吸附剂有粉末活性炭、粘士等。粉末活性炭具有投资省，价格便宜，吸附速度快，对短期及突发性水质污染适应能力强等优点，但是目前还没有很好的回收再生利用方法，所以运行费用高。颗粒活性炭虽然能够再生后重复使用，但其设备投资相对较高，且往往需要与臭氧氧化等技术联用，以提高处理效果。粘土矿物类的吸附剂吸附性能良好，且为自然界的天然形成物，因此货源充足、价格便宜，但大量粘土的投入势必会沉入池底，给沉淀池的排泥及后续的污泥处理增加了成本。

此外，沸石、活化硅藻土都有良好的吸附性能，可以吸附水中的有机污染物。沸石作为一种极性很强的吸附剂，对氨氮、氯化消毒副产物、极性小分子有机物均具有较强的去除能力，将沸石和活性炭吸附工艺联合使用，有望使饮用水源水中的各种有机物得到更全面和彻底的去除。

2、生物预处理法

目前国内研究及应用于实际生产的主要是生物预处理技术。生物预处理的本质是水体天然净化的人工化，通过微生物的好氧降解，去除包括腐殖酸在内的可生物降解的有机物及氨氮、亚硝酸氮等污染物，能有效改善絮体结构，使之易于沉降，降低了运行成本，而且还可减少处理过程中的加氯量及相应的消毒副产物的生成量。以２万ｍ3／ｄ常规净水厂为例，若采用生物预处理法其处理费用为１７０万元／ａ，年耗电２０万ｋＷ／ｈ，但若采用生物活性炭法则处理费用达２５０万元／ａ，年耗电５０万ｋＷ／ｈ。目前研究应用的生物预处理工艺主要有生物接触氧化、塔式生物滤池、生物膨胀床与流化床、生物转盘反应器、淹没

式生物滤池、生物陶粒滤料滤池、生物流化床、粗滤慢滤工艺等，但是目前对生物膜的形成、运行管理、各种污染物的降解机理还不很清楚，各种工艺技术参数也不很成熟。生物预处理存在设施占地面积大，基建费用高的缺点。

增加深度处理工艺。深度处理通常是指在常规处理工艺后，采用适当的处理方法，将常规处理工艺不能有效去除的污染物或消毒副产物的前体物加以去除，提高和保证饮用水质。应用较为广泛的深度处理技术有：膜技术、光催化氧化、活性炭吸附法、生物活性炭法、臭氧—活性炭联用等。

1、膜法深度处理

膜分离是一种通过半透膜分离水中杂质的物理方法，具有物质不发生相变，分离系数大，在常温下进行，适用范围广及装置简单，操作方便等特点，在水处理领域越来越多地得到应用。在现有的膜技术中，反渗透（RO）、超滤（UF）、微滤（MF）、纳滤（NF）都能有效地去除水中的臭味、色度、消毒副产物前体及其他有机物和微生物。近年来，膜法在美国受到高度重视，特别是因其对消毒副产物的良好控制性，被推荐为最佳工艺之一。但是，膜法对进水水质要求高，需要定期清洗，存在着经常费用和运转费用高的问题，在我国主要用于特种水处理。然而，随着清洗方式的改进，膜的价格的降低，相信在不久的将来，膜法一定会在给排水领域发挥重大作用。

2、光催化氧化法

光催化氧化是以TiO2作催化剂，利用光源的能量氧化水中有机物（包括细

菌）等，对水中多种微量有机物及自来水中常见的多种氯化有机物均有良好的去除效果。光催化氧化的突出特点是氧化能力极强，在适宜的反应条件下，可使有机物完全矿化成CO2和H2O等无机物。光催化氧化法在投入实际应用时所面临的

主要问题：避免催化剂中毒情况及寻求理想的再生方法、催化剂的分离回收或固定化问题、反应器的设计及提高光能利用率等。

五、水污染的防治措施

1、严格控制点源污染并实行排污总量控制

对于工业和城市废、污水排放，必须要加强管理，达标排放。对于超标、超量排污的企业，一方面要加大处罚力度，另一方面还可以利用收取的排污费、排污权交易费等设立特别基金，用于扶持企业污水处理设施的建设，减轻企业治污的经济压力。采取奖励和惩罚相结合的措施，充分调动企业治污的积极性和责任感。

2、加大对水污染治理的投资

初步估计，用于水污染防治的投资至少应增加到我国GDP的1%，这个数字与水污染造成的经济损失相比是微不足道的。但如果现在还不痛下决心增加投资，

任凭水污染发展下去，那水污染造成的经济损失必将继续增加，最终发展到无法收拾的地步。加快建设城市废水处理厂，可显著提高城市废水无害化处理率。在缺水地区更应大力实现废水的资源化，将处理后的废水回用于工业、农业和市政等，缓解水资源的矛盾。同时，引进国外先进的水环

境恢复技术，结合国情，研究水环境恢复技术的理论、方式方法，通过生物技术与物理、化学手段的结合，加速水环境恢复的进程。水是人类须臾不可缺的重要资源，它既是生命之源，又是发展之本。

3、建立健全水管理系统的法律法规

用有效的、强有力的法规代替过时的立法和规定; 依法施行统一管理，建立新的全球水道德观念，加强水的忧患意识和节水意识教育，克服“水盲”。应加大执法力度，坚持依法治水，坚决杜绝有法不依，执法不严的经济增长率，大河流域用水量无计划，部门间、地区间水冲突日趋严的现象发生。水是有限的，水是宝贵的，水是不可再生的。面对过去惨痛的教训，每个人都要自觉地树立节水意识，节约每一滴水，减少和杜绝人为的水污染。水污染是文明的污染，是时代的污染，水消失是民族的消失，是人类的灭亡。

4、大力推行清洁生产

所谓清洁生产工艺，是指应用的原料、中间产品和产品对环境不会造成严重污染，即使有也是轻微的。例如。合成洗涤剂的生产中用不含磷洗涤剂取代含磷洗涤剂，从而在生产过程中消除了磷的最大污染源 在农药生产中取消了甲胺磷、六六六。

5、加强对非常规污染物的防控。

持久性有机污染物具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性及高毒性等特征，对人类健康威胁较大，迫切需要研究检测技术与污染防治技术，应加强重金属污染的产生、输移机理的研究，采取化学、生物等措施减少重金属在土壤等环境中的累积。

六、总结

爱护水资源，是每个公民的责任。搞好水污染的防治，提供充足的水资源，是提高人们生活质量和发展经济的必然要求，也是构建和谐社会的必然要求。特别是在近十年来我国经济迅速发展过程中，人们在紧张的生活节奏下，更应该注重生活环境质量的提高，加强水资源保护意识，节约用水，并从技术、法律、经济等多种途径和手段对水污染进行控制。最终实现人们生活质量稳步提高的目的。

参考文献

[1] 孙希君 . 水污染及污水处理[J]．哈尔滨学院报，2002，23（8） 48 － 49．

[2] 李建明 . 湖南省水污染防治主要手段[J]．湖南水利水电，2006，18（2） 70 －72．

[3] 裴继春 . 水污染的危害及防治[J]. 工业安全与环保，2006，32（3） 18 － 19．

[4] 张燕 . 微污染水源水的控制技术. 环境污染与防治，2001，23（2） 69－71．

[5] 罗敏 . 纳滤膜污染的分析与机理研究．水处理技术，1998，24（2） 318 －322．

[6] 李田 . 城市自来水光催化氧化深度净化效果. 环境科学学报， 1998， 18（2） 167 － 171．