第三章土木工程與水資源和水環境第一節水資源與水資源短缺一、水資源的概念水是自然資源的重要組成部分，是人類維系生命的基本物質，是工農業生產和城市發展不可缺少的重要資源，也是生物賴以生存的環境資源，是人類生產生活及生命生存不可替代的自然資源和環境資源。地球上的水資源，從廣義上說是指水圈內水量的總體。其中海水占總量的97.3%，海水含鹽量高，呈苦咸味，難以被人類利用。人們通常說的水資源主要指陸地上的淡水資源，如河流水、淡水湖泊水、地下水和冰川等。陸地上的淡水資源只占地球上水體總量3%不到，而其中約70%是固體冰川，分布在南北兩極地區和中低緯度地區的高山地區，同樣很難加以利用。目前比較容易利用的淡水資源主要是河流水、淡水湖泊水及淺層地下水，這些儲量約占全球總水量的0.3%。二、水資源的重要性水資源的重要性主要反映在水的用途方面，按水的用途劃分，用水需求可以分為生活、農業、工業和生態環境用水。1、生活用水水是構成人體的基本成分，人體所含水量平均為人體重量的60%。為了維持生命活動，每人每天至少需要2～2.5L水。考慮到衛生方面的需求，一般每人每天的清潔用水低于50L時，就可能發生與水有關的疾病。生活用水分為城鎮生活用水和農村生活用水兩類。1）城鎮生活用水城鎮生活用水主要是家庭用水（飲用、衛生），還包括各種公共建筑用水、消防用水及澆灑道路綠地等市政用水。發達地區高于欠發達地區，豐水地區高于缺水地區。世界淡水消耗中生活用水占10%。美國人均家庭用水約每天400升。2）農村生活用水農村人均日生活用水量一般遠小于城鎮生活用水量，而且水質差別很大。2009年，我國城鎮人均用水量為212Ｌ/ｄ，而同期農村居民人均用水量僅為73Ｌ/ｄ，差額高達139Ｌ/ｄ。城鎮化的加速推進將帶來總用水量的大幅提高，2020年城市化率達到60%，2030年達到65%，城市人口超過10億人。2、生產用水1）農業用水主要包括農業灌溉用水和林業、牧業灌溉用水及漁業用水。從世界范圍看農業是最大的用水大戶，農業用水占世界淡水消耗總量的65%—70%。2005～2009年５年間，我國平均單位糧食耗水量為0.72m3／kg。2）工業用水水在工業中的用途包括：原料、冷卻、洗滌、傳送、調溫、調濕等。工業用水占全球用水量的22%。我國工業用水占用水總量的24.1%。主要集中在造紙及紙制品業、紡織服裝和鞋帽制造業、化學原料及化學制品制造業、電力熱力生產和供應業、黑色金屬冶煉及壓延加工業、農副產品加工業等六個行業。3）生態用水生態系統自身的維持與發展也需要消耗一定的水量生態用水在水資源豐富的濕潤地區并不構成問題，但在水資源緊缺的干旱、半干旱地區及季節性干旱的半濕潤地區，由于人類活動范圍和規模的加大，往往存在生活用水、生產用水嚴重擠占生態用水的情況，導致生態環境的惡化。如河流斷流、地下水位下降、植被枯萎等現象。一是城鎮綠化、美化等所需用水，占生態與環境用水的60％～70％；二是向河湖、濕地的生態補水。2003年生態環境用水單獨統計以來，生態環境用水占總用水量的比重一直穩定在1.5％～2％之間。城區景觀帶和綠化帶建設目前被很多中小城市作為未來的一項重要工作，這必將帶來城鎮環境用水需求的大幅增加。向河湖、濕地的補水則與降水和水資源總量變化情況直接相關，近年來，由于干旱天氣頻繁出現，該部分用水不斷增加。2011年，經濟社會年度用水量為6213.2億立方米，其中，居民生活用水473.6億立方米，農業用水4168.2億立方米，工業用水1203億立方米，建筑業用水19.9億立方米，第三產業用水242.1億立方米，生態環境用水106.4億立方米。三、水資源的短缺1、全球水資源短缺2009年3月12日，聯合國教科文組織公布了第三版《世界水資源開發報告》，指出：全球用水量在20世紀增加了6倍，增長速度是人口增速的兩倍，中國、印度、美國等10國為最大用水國。全球仍有11億人缺水，26億人無法保證用水衛生，其中一半以上集中在落后國家。水在糧食生產中必不可少，農業用水量居各種用水量之首，由于人們日常飲食中肉類和奶制品的比例增加，生物燃料的產量增加，造成水資源消耗量大，農業用水供需矛盾緊張。到2030年，全球糧食需求量將提高55%，用水量也將大幅攀升。由于城市人口的增加和城市的發展，城市用水緊張，預計2030年，城市人口比例將增加2/3，這將造成城市用水量的進一步緊張。水資源浪費嚴重，如管道、溝渠泄露等也導致水資源的短缺。大部分地區的水質在下降，水質差導致生活貧困和衛生環境差，每年約160萬人死于不衛生水的使用，如瘧疾、腹瀉等。水質差導致可用水資源量的減少。水的地理分布與地球上人口的分布并不匹配，亞洲占世界人口的60%，只有全球徑流量的36%，南美洲只有世界人口的5%，卻有25%的徑流量。北非的人均可用水量少于非洲平均水平的7%。1993年1月18日，第47屆聯合國大會根據聯合國環境與發展大會制定的《21世紀行動議程》中提出的建議，通過了第193號決議，并確定自1993年起，將每年的3月22日定為世界水日。2、中國水資源特點和水資源短缺1）水資源的總量多，人均和單位耕地占有水量不多水資源總量2.8萬億立方米，次于巴西、俄羅斯、加拿大、美國和印度尼西亞。按照人口計算，我國人均水資源占有量為世界平均水平的30%。在世界上名列121位，是全球人均水資源最貧乏的國家。耕地畝均水資源占有量1770m3，約為世界平均水平的2/3。我國有14個省、自治區、直轄市的人均水資源擁有量低于國際公認的1700m3用水緊張線。2）水資源的空間分布不均勻、水土資源組合不平衡

全國年降水量的分布由東南的超過3000毫米向西北遞減至少于50毫米。水資源主要集中于南方，長江以南地區水資源約占全國總數的81%，耕地面積僅占全國的36%，人均水資源占有量約為全國平均水平的1.6倍，單位耕地占有的水資源量為全國平均水平的2.2倍。淮河及其以北地區，耕地面積占全國的64%，而水資源占有量僅占全國的19%，人均占有水資源量約為全國平均水平的19%，單位耕地占有的水資源量為全國平均水平的15%。其中黃河、淮河、海河三大流域，土地面積占全國的13.4%，耕地面積占全國的39%，而水資源量僅占7.7%。水資源最短缺的是華北地區。3）水資源的時間分布不均衡夏季，高溫潮濕多雨，氣候具有海洋性。冬季受來自大陸的干冷氣流的影響，氣候寒冷，干燥少雨。我國大部分地區年內連續4個月降水量占全年水量的60％～80％。受季風的影響，我國降水年內年際變化大。水資源的時間分布極不均衡，基本上是夏秋多、冬春少。由于降水過于集中，容易形成旱澇，而且水資源中有2/3是洪水的徑流量。4）水污染根據《2010年中國環境狀況公告》全國地表水污染依然較重。長江、黃河、珠江、松花江、淮河、海河和遼河七大水系，204條河流409個地表水國控監測斷面中，Ⅰ～Ⅲ類、Ⅳ～Ⅴ類和劣Ⅴ類水質的斷面比例分別為59.9%、23.7%和16.4%。湖泊（水庫）富營養化問題突出。26個國控重點湖泊（水庫）中，滿足Ⅱ類水質的1個，占3.8%5）工農業用水和生活用水激增，水資源短缺

①糧食增產要求有充足的水資源保障，2003年以來，我國農業用水的絕對量表現出上升勢頭，如果農業節水技術沒有根本改變，按照靜態計算，到2020年，增加500億公斤糧食，農業用水量將要增加300億立方米。②中國剛剛進入工業化中期的后半階段，根據發達國家和新型工業化國家的經驗，人均GDP達到1000美元以后，用水量快速增長。我國人均GDP已經達到4000美元。工業用水量在未來10年～20年依然會維持在高位運行，難有下降。③我國已經確定，到2020年城市化率達到60%，城鎮化的加速推進也將帶來總用水量的大幅提高。水資源短缺已經影響我國的可持續發展。我國目前年需水量約為6180億m3，而可供水量僅5830m3，缺水達350億m3。北方資源性缺水（北方大部分地區存在資源性缺水問題，如海河流域的人均水資源量僅相當于全國平均水平的1/7，即使南水北調工程建成后，人均水資源量也不到全國平均水平的1/5。）、南方水質性缺水、中西部工程性缺水已成為事實。近20a來，中國北方地區水資源明顯減少。其中，海河流域年徑流減少了41%，黃河、淮河、遼河流域年徑流分別減少了15%，15%和9%。在部分流域和地區，水污染已呈現出從支流向干流延伸、從城市向農村蔓延、從地表向地下滲透、從陸域向海域發展的趨勢。第二節水資源開發利用與水資源節約一、水資源的循環水資源的循環是地球上各種形態的水在太陽輻射和重力作用下，通過蒸發、水汽輸送、凝結降水、下滲、徑流等環節，不斷發生相態轉換的周而復始的運動過程。靠著以太陽能為動力的水循環，每年的蒸發作用把50萬km3的水提升到大氣中，其中86%來源于海洋、14%來源于陸地，同樣數量的水又以雨、雪的形式落回地球，但它的分布比例是不同的：陸地因蒸發失去7萬km3水，靠降水又能得到11萬km3水，每年大約有4萬km3水從海洋轉移到陸地，這些水構成世界上可更新淡水供應的基礎。降落到陸地上60%的降水量最終以蒸散作用返回到大氣，其余40%的降水量沒有蒸發，大部分從陸地表面流入河流和小溪，最終注入海洋，而另一些滲入土壤，成為地下水慢慢流向海洋。海洋上的蒸發量超過降水量，陸地上的降水量要多于蒸散量。陸地上的降水量與蒸散量之間的差額就是通過河流和地下水流返回海洋的那部分水量。地下水和地表水徑流量的總和達到47000km3/年，是一種可再生的淡水供應。盡管水資源是一種可更新資源，但同時又是一種有限的資源。在一個特定的地區，每年通過水循環提供的水資源總量大體是一個定值。二、水資源開發利用主要通過建設蓄水、引水和提水工程，控制和調節水資源的時空分布，將富水時期或豐水地區的水資源調配到缺水時期或缺水地區，以補豐補缺，協調天然來水與人類生產、生活與生態用水間的供需關系。1、水庫《第一次全國水利普查》：全國共有水庫98002座，總庫容9323.12億立方米。2、空間上調節一般指跨流域的引水，將豐水流域的水調至缺水地區。我國的南水北調工程：目前分別在長江下游、中游、上游，規劃了三個調水區：東線：揚州附近的長江北岸、利用京杭運河及與其平行的部分河道送水到天津，另建分干線到膠東半島，全長1156公里。中線：長江支流漢江上游的丹江口水庫，建設專用輸水渠道，沿京廣鐵路西側送水到北京。全長1267公里。西線：從長江上游天河及支流雅礱江、大渡河調水到黃河上游。東線、中線和西線三項工程的年調水總規模，相當于在黃淮海平原和西北地區增加一條黃河的水量。三、水資源的節約2010年，《全國水資源綜合規劃》：1）嚴格用水總量控制，設立用水總量紅線到2015年，全國用水總量控制在6200億m3以內，到2020年全國年用水總量力爭控制在6700億立方米以內，2030年全國用水總量力爭控制在7000億m3以內。2）嚴格用水效率控制我國萬元GDP用水量約為世界平均水平的3倍，為歐美等發達國家的5倍。根據《全國水資源綜合規劃》確定的目標，到2020年，全國萬元GDP用水量要降低到120立方米，比2009年下降33%左右。3）嚴格水功能區納污控制我國水資源污染嚴重，進一步加劇了水資源短缺，需要從嚴核定水域納污容量，嚴格控制河湖排污總量，加強水資源保護。4）制定用水定額：一套宏觀總量指標體系，明確各地區、各行業乃至各單位、各企業、各灌區的水資源使用權指標，一套水資源的微觀定額指標體系，用來規定單位產品或服務的用水量指標。5）制定用水權交易市場規則，建立用水權交易市場，實行用水權有償轉讓，實現水資源的高效配置。6）在缺水地區不能建設高耗水的項目如：造紙、印染、石油化工、鋼鐵、紡織等高用水行業。新、擴、改建項目應當制定節水措施方案，節水設施應與主體工程同時設計、同時施工、同時投產(即“三同時”制度)；7）工農業節水我國工業水重復利用和再生利用程度較低，用水工藝比較落后，用水效率較低。應推廣節水新技術、新工藝、新設備、降低用水量、提高水的重復利用率。2015年，萬元工業增加值用水量比現狀下降30%以上。2020年我國萬元工業增加值用水量降低到65立方米，比2008年降低50%左右。到2015年，農業灌溉水有效利用系數提高到0.52以上，2020年，農田灌溉水有效利用系數提高到0.55的目標。目前我國大部分地區仍然采取傳統的大水漫灌方式，農業節水灌溉面積占有效灌溉面積的35%，灌溉水有效利用系數僅為0.45左右。發達國家，節水灌溉面積比例都達到了80%以上，以色列的灌溉面積全部采用微灌和噴灌，灌溉水有效利用系數在0.7—0.8。8）生活用水方面我國城市管網漏損率均高于10%，不少建筑采用低劣管材、閥門，加上安裝質量差，其漏損量亦很可觀。用水終端未采用節水器具、節水水嘴；計量儀表安裝到位。9）污水處理增加污水處理設施，解決水質性缺水。《全國水資源綜合規劃》：到2015年，主要江河湖泊水功能區達標率提高到60%以上。到2020年，城市供水水源地水質基本達標，主要江河湖庫水功能區水質達標率提高到80%。到2030年，江河湖庫水功能區水質基本達標的控制目標。第三節土木工程與水資源節約一、建筑工程節水

1、建筑施工中的節水《綠色施工導則》提出綠色施工的總體框架由施工管理、環境保護、節材與材料資源利用、節水與水資源利用、節能與能源利用、節地與施工用地保護六個方面組成。建筑施工用水主要包括：混凝土攪拌用水、混凝土養護用水、砌體浸濕用水、砂漿攪拌用水、進出施工現場車輛清洗用水。1）采用中水、雨水進行混凝土攪拌和養護中水主要是指城市污水或生活污水經處理后達到一定的水質標準，可在一定范圍內重復使用的非飲用水。因其水質介于清潔水(上水)與排入管道內污水(下水)之間，故名為“中水”建筑施工用水量大，尤其是混凝土用水占施工用水的絕大部分，每m3混凝土攪拌用水量以185kg計。混凝土養護用水視地區及季節而定，測算為攪拌用水的2~5倍。《綠色施工導則》要求：混凝土要優先采用中水攪拌、中水養護，有條件的地區和工程應收集雨水養護。大體積混凝土，現場澆筑，采用循環水。2）砌體浸潤用水的節約城市污水經過處理后得到再生水，其理化指標和衛生學指標限值必須符合《城市污水再生利用城市雜用水水質GB/T18920-2002》）的規定。進行砌體施工和外墻貼磚時，需先對砌體材料和墻磚進行發水、浸濕處理。應優先采用雨水、施工降水、再生水。水管的末端裝上閥門和噴頭，用噴淋代替大水漫澆（通常的做法是將打開閥門的水管直接放在磚垛上。）3）工程降水和雨水的利用雨水利用：大型的工程項目可以在上部施工適當部位增設集水井或利用消防水池等坑池收集雨水，用于混凝土澆筑前模板沖洗和混凝土養護、現場澆灌及噴灑路面，以減少揚塵。工程降水：地下水可用于混凝土養護、砂漿攪拌砌塊和墻體濕潤、綠化、沖洗車輛，因此工程降水通過多級泵提升后直接經管道排入蓄水池內貯存利用。在工程降水前，在施工現場先挖幾個水池，根據工程規模的大小來確定水池的數量，但至少有兩個水池（一個為蓄水池，另一個為沉淀池）。在工程降水的過程中，先將水抽入沉淀池，然后經簡單沉淀后再放入蓄水池，蓄水池中的水供工程過程中使用。4）砂漿攪拌改砂漿分散攪拌為集中攪拌。為了避免分散攪拌砂漿所造成的不必要浪費，可以將各班組的分散攪拌改為集中統一攪拌。5）充分利用施工廢水建筑施工中應改善傳統水源結構，降低市政自來水的比例，努力開發非傳統水源。例如：經沉淀的現場施工污水（如攪拌站污水，水磨石污水）和經隔油處理后的食堂污水可用于降塵、車輛沖洗。6）施工車輛進出場清洗用水可采用高壓水設備進行沖洗，其沖洗用水均應采用施工循環廢水。沖洗廢水經沉淀可用于灑水降塵。在運輸車輛清洗處設置沉沙池，沖洗后的水經沉淀后進行二次回收利用，可用于灑水降塵。7）混凝土養護節水采用噴淋的方式，或用濕麻袋或者濕草墊對需要養護的混凝土表面進行覆蓋，減少大水漫澆。立面結構拆模后涂刷養護液，替代用水養護；平面結構采用灑水覆塑料薄膜養護，減少養護用水量。8）生活用水控制洗漱池安裝延時自閉節水龍頭；配置洗衣房，為員工免費洗衣。在生產、生活區每個用水點安裝一只水表。定期檢驗整修施工現場的輸水管線，保證其狀態良好。2、建筑物節水1）建筑物中水與雨水的利用《建筑中水設計規范》（GB50336-2002）中規定在缺水城市和缺水地區，適合建設中水設施的工程項目，應按照當地有關規定配套建設中水設施。中水設施必須與主體工程同時設計，同時施工，同時使用。

《建筑與小區雨水利用工程技術規范》：（GB5044-2007）中規定：設置雨水利用系統的建筑物和小區，其規劃和設計階段應包括雨水利用的內容。雨水利用設施應與項目主體工程同時設計，同時施工，同時使用。《深圳市建設項目用水節水管理辦法》（2008年）規定，凡新建、擴建、改建的設計用水量較大的項目，必須配套建設相應規模的中水利用設施。洗車場則應當建設循環用水設施。年設計用水量在3萬立方米以上（含3萬立方米），建筑面積超過兩萬平方米的旅館、飯店和高層住宅，建筑面積超過4萬平方米的其他建筑物和建筑群，均需要配套建設中水利用設施。2）超壓出流給水配件在單位時間內的出水量超過額定流量的現象，稱超壓出流現象，該流量與額定流量的差值，為超壓出流量。由于城市給水管網范圍的擴大，為了使得最不利的供水點能夠得到充足的給水，通常都會提高給水始端壓力。若不采取減壓節流措施，衛生器具的實際出水流量將會是額定流量的４—5倍。國外一些國家均采用在給水支管上安裝孔板、壓力調節閥或減壓閥等手段來避免部分供水點超壓。3）消防用水的利用由于消防貯水要求滿足在火災延續時段內消防的用水總量，因此會貯存大量的水最好使消防貯水池與游泳池、水景、小區綠化等合用，做到一水多用、重復利用及循環使用。4）管道及閥門泄漏滴漏的水龍頭每天就可耗水約70升。5）采用節水節能型衛生器具和設備據報道：采用兩檔沖洗閥，普通住宅可節水12%，賓館、飯店可節水4%，辦公樓可節水27%。采用腳踏開關淋浴器、節水延時自閉沖洗閥等，在水壓相同的條件下，節水龍頭比普通水龍頭有著更好的節水效果。節水量為3%～50%，大部分在20%～30%之間。采用延時自閉式水龍頭。二、交通土建工程節水1、施工用水的節約1）砂石料沖洗廢水，經沉淀后可用于灑水降塵；2）施工機械和車輛清洗水經沉淀后也可用于灑水降塵；3）施工用水可利用就近的河道取水或利用雨水；4）混凝土養生用水養生條件包括溫度、濕度都是影響混凝土強度的重要因素，當它們在水泥水化過程中應起的作用受到限制時，將產生不利影響。濕度對水泥的水化作用有顯著影響。混凝土養生需較大的用水量，可采用節水保濕養護劑均勻地噴涂于混凝土的表面，形成薄膜，防止混凝土表面的水分過快地揮發。混凝土拆模后，采用養護膜進行養護，只需在鋪貼時澆水一次，不需要再澆水，一般保濕期在14天左右。節水保濕養護膜的用水量是麻袋的100分之1，是農膜的5分之1。5）水泥穩定碎石生產攪拌區應設置多級沉淀池場，地四周應設置排水溝，排水溝與沉淀池連接。生產攪拌區應設置廢水再利用設施，對經過沉淀的廢水進行合理利用。2、公路服務區的節水服務區用水包括管理人員生活用水；餐飲用水；公共廁所用水；賓館客房用水；洗車用水；消防和綠化用水；未預見水量（包括室內衛生器具和管網泄露）。服務區用水應盡量采用水循環利用，如中水回用。中水回用就是將服務區產生的生活生產污水進行處理，達到雜用水標準后重新使用，污水產生量就是中水的最大可能產生量，回用于沖廁、綠化、洗車等用途。中水水質應達到《生活雜用水水質標準》。對污水也可以采用三級處理工藝，即在二級處理后再進行過濾、消毒等單元處理，然后用于回用。3、道路綠地綠化節水道路綠地的灌溉用水量較大，道路綠地的灌溉方式要大力采取節水型灌溉措施，如噴灌和滴灌。采用低壓管道灌溉。充分利用非常規水，使用再生水作為城市綠地的穩定水源，以城市雨水蓄集作為城市綠地的補充水源。以色列，其城市綠地80％以上是用生活污水和工業廢水經過簡單處理后，結合現代灌溉技術進行灌溉。第三節水質指標與水質標準

一、天然水的本底成分天然水是由溶解性物質和非溶解性物質組成的化學成分復雜的溶液綜合體。不同水體在不同環境條件下所形成的天然水化學成分和含量差別很大。1、溶解性氣體N2、O2、CO2、及CH4、H2、H2S等微量氣體。O2、CO2的意義最大，O2是水生動植物呼吸必需的成分。CO2是水生植物光合作用的原料。一般天然水中O2含量的變動范圍是：0～14mg/L。2、離子主要離子：K+、Na+、Ca+、Mg2+、Fe3+、Cl-、SO42-、HCO3–（碳酸氫根）、CO32-帶電的微粒9種離子占天然水中離子總量的95—99%。3、營養元素：含氮和磷的各種化合物。4、微量元素含量低于0.01%的陰離子I-、Br-、F-，微量金屬離子（銅、錳、鋅），放射性元素。5、有機物質：有機物成分復雜，種類繁多，如糖類、脂肪、蛋白質及難降解有機物。動植物殘骸，土壤中的物質。

6、懸浮物質：沙粒、黏土、浮游動植物、各種細菌。二、水質指標水質是指水表現出來的物理學、化學和生物學的綜合特性。常用水質指標來衡量水質的好壞，表示水體受到的污染程度，并可用于評價污水處理方法的優劣。1、物理性指標溫度、色度、嗅和味、固體物質、混濁度與透明度。1）溫度溫度對水生生物有重要影響。溫度過高，水體受到熱污染，使水中的溶解氧減少。影響水生生物的生存。2）色度感官性指標，純凈天然水為無色透明。將有色廢水用蒸餾水稀釋，并與參照水樣對比，一直稀釋到色差一樣。此時的稀釋倍數即為色度。色度影響食品、造紙、紡織、飲料工業等產品質量降低，此外，影響景觀用水。3）嗅和味感官性指標。潔凈的水是無嗅、無味的，污染的水才會產生嗅和味（硫化氫、氨）。溶解于水中的化合物，一般到一定的濃度能引起味覺。含氯化物帶苦咸，含鐵帶澀味；溶解氧較多，味略甜。4）固體物質包括溶解性固體和懸浮固體。懸浮固體：水樣經過濾后（濾網孔徑：0.45微米）留在過濾器上的固體物質，于103～105℃，烘干至恒重得到的物質量。懸浮固體對水的物理性質有影響，導致水混濁。溶解性固體：過濾后的水樣蒸發。5）混濁度與透明度表示光線透過水層時受到阻礙的程度。渾濁度是由于水中含有泥沙、粘土、有機物、浮游生物和微生物等懸浮物質所造成的。2、化學性指標1）無機物指標（1）PH值：反映水的酸堿性，天然水的pH值一般在6.5～8.5之間。超過這個數值就是酸堿污染。（2）溶解氧（DO）

溶解氧是指溶解于水中的氧。以每升水所含氧的毫克數表示。適量的氧是魚類和好氧菌生存和繁殖的基本條件。在一個大氣壓、溫度為0度的淡水中，溶解氧呈飽和狀態時的含量為10mg/L。在溶解氧低于4mg/L時，魚類就難以生存。溶解氧間接反映了水體受有機物污染的程度。（3）植物營養元素氮、磷的含量。氮：環境水體中氮的含量，一般采用：氨氮：非離子氨NH3、離子氨NH4+；魚類對水中氨氮較為敏感，氨氮含量高會導致魚類死亡。無機氮：亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮。有機氮：蛋白質、氨基酸、核酸、尿素等。總氮：無機氮和有機氮總稱；凱氏氮：有機氮與氨氮之和稱凱氏氮。磷：包括有機磷、無機磷，稱為總磷。（4）無機鹽主要包括硫酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽。包含鈣、鎂、鉀、鈉等帶正電的陽離子，與帶負電陰離子，如氯、硫酸根、碳酸根。（5）重金屬重金屬比重大于4.5，如：鋅、銅、鈷、鎳、錫、鉛、鎘、鉻。這些金屬在水中常以離子的形態或各種化合物的形態存在，重金屬具有累積效應。

2）有機物指標所有的有機物都可以被氧化成二氧化碳、水和簡單無機物。生化需氧量、化學需氧量、總需氧量。①生化需氧量主要表示微生物可降解的有機物的含量。通常采用在水溫20度的條件下，經過5天后微生物氧化有機物所消耗的氧量稱為5日生化需氧量。BOD5表示。如：碳水化合物、脂肪、蛋白質、核酸、醇、醛、酯等。（2）化學需氧量指用強氧化劑（一般用重鉻酸鉀或高錳酸鉀），將水中有機物氧化為水、二氧化碳、無機物，所需的氧量。CODcr、CODMn

CODMn

常用于微污染水或飲用水。（3）總需氧量TOD在COD的測定條件下，水中的一些有機物仍不能被氧化。如：含苯、氨、硫等物質。可以采用在高溫下燃燒化合物所耗去的氧量—總需氧量表示有機物的多少。將一定量水樣注入裝有鉑催化劑的石英燃燒管，高溫下燃燒，全部有機物質經燃燒后，含C、H、O、N、P、S的有機物變成CO2、H2O、NO2、SO2消耗的氧量。TOD﹥CODcr﹥BOD5

﹥CODMn3）生物指標（1）大腸菌群數水是傳播腸道疾病的重要媒介。大腸菌群指的是具有某些特性的一組與糞便污染有關的細菌。大腸菌群的值表示水體被糞便污染的程度，間接表明有腸道病菌（傷寒、痢疾、霍亂等）存在的可能性。每升樣水中含有的大腸菌群的數目。（2）病毒病毒是比細菌還小、沒有細胞結構、只能在活細胞中增殖的微生物。能引起人和動植物的病害。（3）細菌總數用細菌總數表示微生物指標，是大腸菌群、病原菌、病毒及其他細菌數的總和。一般認為，每毫升水中的細菌數不超過100個的水已基本良好。

4）放射性指標放射性污染是放射性物質進入水體后造成的。放射性污染物可以附著在生物體表面，也可以進入生物體內蓄積起來，通過食物鏈進入人體產生內照射。此外，水質指標還包括氟化物、氰化物、硒（指甲變厚，偏癱、毛發）、揮發酚（長期頭疼貧血，造紙華工）、石油類（多環芳烴）、硫化物、陰離子表面活性劑（洗滌、發泡劑）。第四節水體主要污染物及來源污染水體的物質種類繁多，按其性質主要分為三類：物理性污染物、化學性污染物、生物類污染物。一、水污染物的主要來源1、點源污染：點源污染的排污形式為集中在一點或一個可當作一點的小范圍內，多有管道收集后進行集中排放。或通過溝渠排入水體。最主要的點源污染為工業廢水和生活污水。點源具有明確的相對固定的物質來源，“末端處理技術”、排放標準。1）工業廢水（1）排放量大、污染范圍廣；（2）污染物種類繁多；（3）污染物質有毒性、刺激性、腐蝕性、懸浮物多、富營養物多；（4）恢復比較困難。可分為工藝廢水、洗滌廢水、場地沖洗水、設備冷卻水等。2）生活污水僅次于工業廢水的第二大水體污染源，以有機污染為主，特點是：（1）含氮、磷高，容易引起水體的富營養化；（2）含淀粉、糖類、脂肪、蛋白質、尿素等，在厭氧細菌作用下易產生惡臭；（3）含有多種微生物，如細菌、病原菌，易使人傳染各種各樣的疾病；（4）合成洗滌劑含量高時，對人體有一定的危害。2、面源污染面源污染又稱非點源污染，地表徑流匯集起來通過溝渠排入水體。包括：城鎮地表徑流（輪胎磨損物，建筑材料的腐蝕物、路面的沙礫、動植物的有機廢棄物）、農村地表徑流（化肥、農藥）、大氣沉降、湖區養殖、水上娛樂等。對面源污染的控制，要比對點源污染難。二、主要水體污染物1、固體物質懸浮固體、膠體、溶解性固體常用一定孔徑的濾膜過濾的方法將固體顆粒物分為兩部分，被濾膜截留的為懸浮物（SS）；透過濾膜的為溶解性固體（DS)。兩者合稱總固體（TS）。懸浮物體作為載體，吸附其他污染物使污染隨水流遷移；懸浮固體堵塞魚鰓致其死亡；透光度減弱，影響水生生物的光合作用，抑制其生長。懸浮物在水中沉積后淤塞河道。沉入河底的污染物會造成潛在的污染。灌溉時，懸浮固體堵塞土壤空隙。膠體是造成水體渾濁、色度的主要原因。水中溶解性固體主要為鹽類，含鹽量高的廢水對農業和漁業、人的健康均有不利影響。陽離子：鈉、鉀、鈣、鎂、陰離子：氯、硫酸根、碳酸根、硝酸根。2、耗氧有機物污染耗氧有機物指動植物殘體、生活廢水及某些工業廢水中所含的糖類、蛋白質、脂肪、木質素等有機化合物，它們在好氧菌的作用下可以分解為簡單的無機化合物、二氧化碳和水，在分解過程中消耗水中的溶解氧。如這類有機物太多，氧化反應進行太快，水體又不能及時從大氣中吸收充足的氧補充時，水中的溶解氧降為零，水中缺氧導致厭氣性分解，產生二氧化碳、水、甲烷、硫化氫、氨等，產生惡臭。3、有毒污染物《中華人民共和國水污染防治法》對有毒污染物的說明為：有毒污染物指那些直接或間接為生物體攝入體內后，導致該生物體或者其后代發病、遺傳變異、行為反常、生理機能失常、機體變形或死亡的污染物，這類污染物有明顯的累積性，可使污染影響持久和擴大。

可分為無機毒物、有機毒物和放射性毒物。1）無機毒物包括金屬、非金屬兩類。金屬毒物主要為重金屬，汞、鉻、鎘、鎳、鋅、銅、錳、鈦、釩等，及輕金屬鈹，重金屬不能被生物所降解，其毒性以離子態時最為嚴重，故常稱為重金屬離子毒物。能被生物體富集于體內，沿食物鏈上傳，是危害特別大的一類污染物。如汞可在淡水魚內富集超過環境的1000倍，鉻可以富集4000倍。汞：可在體內積蓄。在肝、腎、腦組織中積累，侵入中樞神經。鎘：在腎、骨胳中富集，使腎功能失調。骨胳中的鈣被鎘取代而疏松，造成自然骨折。鋅：過量的鋅可對胃腸道產生強烈刺激。吸收后主要貯留在肝和胰。鉛：鉛是可在人體和動植物組織中蓄積的有毒金屬，其主要毒性是導致貧血和腎損傷。銅：銅是人體中需要的主要微量元素之一，缺銅會發生貧血、腹瀉等病癥。口服1000毫克/日，則可引起惡心、腹痛，長期攝入引起肝硬化。鉻：有強氧化性，對皮膚、黏膜有強烈腐蝕性，慢性影響時，有致畸、致突變及致癌等作用。通常認為六價鉻的毒性比三價鉻大100倍。其他重金屬離子：鈷、鎳、錫等，對人體也有一定的毒害作用。非金屬毒物：砷：砷的化合物均有劇毒。砷化物容易在人體內積累，造成急、慢性中毒。長期飲用被砷污染的水，可導致皮膚發黑，手掌、足底皮膚角化，皮膚癌、肝癌。氰化物：劇毒物質，能與血液中細胞色素氧化酶結合，破壞血液功能，導致組織缺氧而窒息死亡。2）有機毒物有機毒物品種繁多，典型的有機毒物有有機農藥（有機氯、有機汞、有機磷）、多氯聯苯、酚類、多環芳烴等。許多有機毒物具有三致效應（致畸、致突變、致癌）。有機氯農藥通過食物鏈進入人體，可蓄積在脂肪內，損害神經系統和肝、腎，并有致癌、致突變的作用。多氯聯苯：蓄積于脂肪，導致神經、肝臟損害。酚：低濃度影響魚類繁殖，人體經常攝入會導致嘔吐、腹瀉、頭痛、精神不安。多環芳烴3）放射性物質分天然放射性物質和人工放射性物質。α、β、γ射線會殺傷組織細胞，導致貧血、白血球增生，造成遺傳變異和癌癥。放射性物質產生于核工業、核電站、核事故等。某些放射性物質可被生物富集。4、營養性污染物指可以引起水體富營養化的物質，主要是氮和磷。它們進入水體在造成污染的同時引發富營養化。一般認為：氮超過0.2mg/L，磷超過0.01mg/L，即可發生富營養化。適量的氮、磷為植物生長所必需，但過多的營養物排入水體，則可能刺激水中浮游生物特別是藻類大量繁殖。稱為“水華”，“赤潮”。水體與大氣交換受阻，生物呼吸、死亡藻類分解消耗大量溶解氧，魚、貝類窒息死亡。有些藻類帶有毒性，影響水質；影響農業灌溉；工業取水；景觀用水；堵塞魚腮。死亡的藻類和其它生物殘體在腐爛中又會將氮、磷等營養物質釋放到水體，使富營養化加劇，使水體演變為沼澤和旱地。適宜的溫度、緩慢的水流形態、充足的氮、磷。5、生物污染物指廢水