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环境工程常见疑问解答系列一

来源: 作者: 发布时间:2007-10-26  
1. 我国的环境问题
生态破坏和资源枯竭严重,表现在:森林资源和草原面积减少;水土流失,沙漠扩大;耕地资源浪费严重;水资源短缺。
环境污染形势严峻,表现在:水体污染:未经处理的废水造成水环境污染,其中有毒有害污染﹑有机物污染和富营养化污染及其严重;大气污染:由能源结构不合理引起,主要是烟煤型污染;固体废弃物污染:其无适当处置,占用土地资源,产生“围城”现象,引起其他环境问题;城市噪声污染:交通运输和城市建设引起;乡镇企业污染:技术管理差,资源利用率低,量大面广,执法难度大。
2. 环境工程学的主要内容☆
环境工程学不仅研究防治环境污染和公害的技术,而且研究自然资源的保护和合理利用,探讨废物资源化技术,改革生产工艺,发展无废少废闭路生产系统,以及对区域环境进行系统规划和科学管理,以获得最优的环境效益﹑社会效益和经济效益。
具体来说,主要包括:水质净化与水污染控制工程;大气污染控制工程;固体废弃物处理处置与管理工程;噪声﹑振动与其他公害防治技术;环境规划﹑管理和环境系统工程;环境监测和和环境质量评价。广义的环境工程还包括供暖通风和空气调节。
3. 水的循环
水循环分为自然循环和社会循环。
自然循环:自然界中的水(太阳能)→蒸发﹑蒸腾上升凝结成云→降水→地表径流﹑地下渗流→海洋或被植物吸收的往复过程。
社会循环:人类社会为满足生活和生产需要从天然水体中取水,使用后的水成为生活污水和生产废水而被排放,最终流入天然水体的过程。
我国水资源人均不丰富,空间分布和年际分布不均衡。
4. 水污染分类和影响
水污染可分为化学性污染﹑物理性污染﹑生物性污染。
化学性污染:无机污染物质:酸﹑碱和一些无机盐。酸碱污染使水体pH变化,杀灭或抑制微生物生长,妨碍水体自净,腐蚀船舶和水下建筑,影响渔业,破坏生态平衡;无机盐提高水的硬度和渗透压,降低水中溶解氧,影响淡水生物生长。
无机有毒物质:主要是重金属等有潜在长期影响的物质,其中汞﹑镉﹑铅危害大。其通过食物链富集引起人体严重疾病或慢性病。
有机有毒物质:主要是有机农药﹑多环芳烃﹑芳香胺等。其化学性质稳定,难以被生物分解,有些可致癌。
需氧污染物质:碳水化合物﹑蛋白质﹑脂肪﹑醇类可被微生物分解,并在分解过程中消耗氧气的物质。其消耗水中溶解氧影响水生生物生长。
植物营养物质:生活污水和工业废水以及农田排水中的氮和磷。水中氮磷含量较高使水流速度较慢水域浮游生物和水草大量繁殖,引起水质恶化,鱼类死亡,湖泊退化的水体富营养化现象。
油类污染物质:其会影响水质,破坏海滩危害水生生物。
物理污染物:悬浮物质污染:水中含有的不溶性物质,包括固体物质和泡沫。其影响水体外观,妨碍水中植物的光合作用减少氧气溶入,对水生生物不利。
热污染:热电﹑核电及各种工业过程中的冷却水。其引起水温升高,溶解氧含量降低,水中某些有毒物质毒性增强,危及水生生物。
放射性污染:原子能工业﹑放射性矿藏开采﹑核电﹑同位素研究,使放射性废水废物增加。
生物性污染:生活污水,特别是医院污水和某些工业废水,往往带有病原微生物,引起各种疾病。
5. 水质指标分类☆
物理性水质指标
感官物理性指标:温度﹑色度(真色和表色)﹑浑浊度﹑透明度﹑嗅和味。
其他物理性指标:总固体﹑悬浮固体﹑溶解固体﹑可沉固体﹑电导率。
水中杂质分为:溶解物质10-3—10-5µm;胶体物质1—10-3µm;悬浮物质100—1µm,1μm=10-3mm
化学性水质指标
一般化学性水质指标:pH﹑碱度﹑硬度﹑各种阴阳离子﹑总含盐量﹑一般有机物质。
有毒化学性水质指标:重金属﹑氰化物﹑多环芳烃﹑农药。
氧平衡指标:DO﹑COD﹑BOD﹑TOD。
生物学指标:细菌总数﹑总大肠菌群数﹑各种病原细菌﹑病毒。
6. 生化自净过程所需氧的来源
水体和废水中原来含有的氧;大气中的氧向含氧不足的水体扩散溶解,直到水体中的溶解氧达到饱和;水生植物光合作用放出氧气,溶于水中有时可使水体中的溶解氧达到饱和。
7. 有氧条件下,废水有机物分解过程
有机物被微生物分解的过程:微生物通过自身生命活动过程,把一部分被吸收的有机物转化成简单的无机物,并释放出生长活动所需的能量,另一部分有机物被转化为营养物质,组成新的细胞;细胞内物质也可被微生物氧化,同时放出能量,即内源呼吸。
碳化阶段:主要是不含氮有机物氧化,也包括含氮有机物氨化,以及氨化后不含氮有机物继续氧化,其消耗的氧量为碳化生化需氧量。总的碳化生化需氧量称为第一阶段生化需氧量或完全生化需氧量(生化需氧量),以La或BODu表示。
第二阶段:水中的硝化细菌可以氧化水中的氨和含氮有机物氨化分解出的氨,最终转化为硝酸盐。其消耗的氧量为硝化生化需氧量,即第二阶段生化需氧量,以LN或NOD表示。(NH3+亚硝化细菌+O2→NO2-+硝化细菌→NO3-)
8. 不同的水质标准和水质要求
饮用水水质标准:流行病学上安全可靠;化学组成上对人体无害;使用上方便无弊。地面水环境质量标准:按水体的不同用途和不同区域划分为五类。按从污染源控制的原则制定了污水综合排放标准:一类污染物(对人体健康产生长远影响);另一种是影响小于第一类的污染物,列出最高允许排放浓度(三级),Ⅰ﹑Ⅱ类水体不得新建排污口,Ⅲ类水体执行一级标准,Ⅳ﹑Ⅴ二级标准,下水道并进入二级污水处理厂执行三级标准。工业用水水质要求:饮用水,生产技术用水,锅炉用水,冷却用水不同使用目的,由不同水质要求。
9. 废水成分与性质
生活污水:居民日常生活中产生的废水,主要是生活废料和排泄物。这类废水的成分及变化取决于居民的生活水平和习惯。水质较稳定,浑浊﹑恶臭﹑深色﹑微碱性﹑不含有毒物质﹑有大量细菌病毒和寄生虫卵。
工业废水:工业生产过程中排出的废水。由于工业类型﹑生产工艺﹑原料﹑用水水质和管理水平的差异,其成分与性质差别较大。
农业废水:随着农药和化肥的大量使用,农田径流排水成为天然水体的污染来源。
10. 氧垂曲线解释
紧接排入口各点溶解氧逐渐减少,这是因为废水排入后,河水中的有机物无多,耗氧速度超过复氧速度。随着有机物的不断氧化分解,耗氧速度不断降低,在某一点耗氧速度等于复氧速度,此点溶解氧含量最低(最缺氧点)。过此点后,溶解氧含量逐渐恢复到排入口之前的含量(恢复速度不断加快)。氧垂曲线既是以离排入口的距离为横坐标,以溶解氧含量为纵坐标的曲线。如果河流受有机物污染的量低于它的自净能力,最缺氧点的溶解氧含量大于零,河水始终呈现有氧状态,反之,靠近最缺氧点的一段河流将出现无氧状态。
 
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