1.水的污染

地球总水量约计1.4* 亿,但97.3%（体积分数）为人们尚不能利用的海洋咸水，人类生产和生活所能利用的地表淡水仅占地球的总水量的0.01%，其他淡水中有2/3以上被固定在两极地带的冰盖中和山区冰川中，另外近1/3带溜在地下含水层里。人类不但面临全球性危机，而且随着工农业的迅速发展和人口增长，排放的污水量则急剧增加，只事许多江、河、湖、库甚至地下水都遭受不同纯度的污染。有害污染物包括需氧有机物、难降解有机污染物、重金属、植物营养物质、酸碱和无机盐及石油类漂浮物。

需氧有机物包括淀粉、糖类、蛋白质、脂肪、纤维素、氨基酸、脂肪酸、脂类等，主要来自生活污水、、肉类加工废水、食品以及造纸、制革、制糖、印染、焦化、石油化等工业废水。需氧有机物本没有毒性，它们在生化作用下易难解，分解时需要大量消耗水中溶解氧，故通常用生化需氧量BOD(mg/L)来表示需氧有机物的浓度，一般常用水温在20℃时5天的生化需氧量作为统一指标，用来反映需氧有机物的含量与水体污染的关系。

污染水体的重金属主要有汞、镉、铅、铬、铜等，砷虽不属重金属，但毒性与重金属相似，故常归在重金属类讨论。对地表水和地下水污染比较普遍的重金属有汞、镉、砷和镉，1~10mg/L重金属即可对人体产生毒性效应。重金属在水体中不能被微生物化解，只能发生各种形态之间的相互转化以及分散和富集，重金属化合物在地表水体中的溶解度很小，往往经过絮凝。沉淀等作用而沉积于水底，其浓度比水体高几个数量级。重金属离子由于带正电，在水中易被荷负电的胶体颗粒吸附，吸附重金属的颗粒很快沉降下来。

酸、碱和一般无机盐水体pH值发生变化，造成酸、碱、盐污染。自然环境对污染物都有一定的承受量，即环境容量。水体可以在它的环境容量范围以内，经过水体的物理、化学和生物的作用，是排入的一定数量的污染物质浓度降低，逐步恢复原有的水质，这一过程称为水体自净。自净过程使天然水体中的无机悬浮物与酸碱废水反应生成盐类，但当pH值小于6.5或pH值大于8.5时，水中微生物的生长受到抑制，则降低水体对需氧有机物的净化能力。

2.电催化氧化法处理废水

TiO2催化氧化法

近年来，多相光催化氧化技术日益引起国内外的重视。在多相光催化反应所应用的半导体催化剂中，TiO2以其无毒、催化活性高、稳定性好以及抗氧能力强等优点而受到重视。

无论时生物处理发，还是高级氧化发，都存在各种各样问题，人们把目光集中到电催化氧化法。

电解法是利用电解过程的电化学反应，使各种污水中的有害杂质去除的处理方法，或称电催化氧化法，或称电化学法，对水，包括生活污水、工厂废水进行处理，由于不造成二次污染，因而被称为环境友好型水处理技术，或称绿色水处理技术。

从专业角度来说，所谓电化学水处理技术就是利用外加电场作用，在特定的电化学反应器内，通过一系列设计的化学反应、电化学过程或物理过程，达到预期的去除废水中污染物或回收有用物质的目的。

3.电化学法处理废水原理

直接电解

直接电解可分为阴极过程和阳极过程。阳极过程指污染物在阳极表面氧化而转化成毒性较低的物质或易生物降解物质，甚至发生有机物无机化，从而达到削减污染的目的，阴极过程是指污染物质在阴极表面还原而得以去除，主要用于卤代烃的还原脱卤和重金属的回收。

4.材料的选择对电解法处理废水的作用

电极材料的选择

电极材料不同，降解反应机理不同。有机物在金属氧化物阳极上的氧化反应机理和产物选择性同阳极金属化物的价态和表面上的氧化物种有关。

5.有机废水的降解处理

去除COD主要靠阳极表面的氧化反应，直接在阳极表面上氧化降解有机物，阳极电位必须高于有机物的分解电位。通常有机物分解电位要高于水中析出氧气的电位，所以阳极上进行的是有机物氧化和析氧两个竞争反应，电极具有较高的析氧电位，就能提高有机物直接被氧化的几率。