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《环境污染与防治》作业


环境科学

2012021078

夏欣

《环境污染与防治》作业

第一篇

水体污染与防治

1. 为什么说水资源是有限的?
地球上水的总量很大,但是它的分布很不均衡。淡水只占不到地球上水总量的 3%,而 这其中 3/4 存在于冰川和冰帽之中。 大

多数的冰块又集中在南北两极, 目前极少被开发利用, 只有约 20%的淡水是人类易于利用的,而能直接取用的河、湖淡水仅占淡水总量的 0.3%, 所以其实真正能被人类利用而能称之为水资源的水量是极少的。 而且由于人类对保护水资源 的认识不足,保护措施不力,致使水资源浪费严重,特别是因使用不当而对水资源造成了极 大的污染, 以致造成可用的水资源缺乏, 威胁着人类的生存和发展。 因此, 水资源是有限的, 不是无穷无尽的。

2. 什么叫水循环?水分为哪两种?P10
地球表面的水在太阳辐射能和地心引力的相互作用下, 不断地蒸发和蒸腾到大气中, 并 在空中形成云, 在大气环流的作用下传播到不同的地域, 再以降水的形式回到海洋或陆地表 面。这些降水,一部分在地表形成径流,汇入江河湖泊;另一部分渗入地下,成为地下水; 还有一部分经过地面和水面的蒸发以及植物吸收后茎叶的蒸腾又进入大气圈中。 这种循环往 复、永无止境的过程就称为自然界的水循环。 水循环分为自然循环和社会循环 (人类社会为了满足生活和生产的需求, 要从各种天然 水体中取用大量的水,而经过使用以后的水被排放出来,最终又流入天然水体的循环过程) 两种。水分为硬水(含有矿物质的水)和软水(不含或少含可溶性钙镁化物的水)两种。

3. 什么是水质污染?污水一般来源于哪些方面?污水按耗氧和含有毒指标分 为几类?P113(环境学)
当污染物进入水体后,其含量超过了水体的自净能力,使水体的物理、化学和生物性质 发生变化,从而是水体质量下降甚至丧失其原有的使用价值和使用功能的现象叫做水质污 染。 水质污染源一般分为自然来源和人为来源两种。 其中, 自然污染主要是自然原因造成的, 人为污染主要是人类生活和生产活动中产生的废物对水的污染。 污水可以分为需氧物质污染、有毒化学物质污染、植物营养物质污染、放射性污染、石 油污染、热污染、病原体污染等。
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4. 污水的来源有哪些?如何分类?P13
污水的来源有自然来源和人为来源之分,一般情况下污水按照其来源可以分类生活污 水、工业废水和降水等三类。

5. 常用的污水水质指标有哪些?选择你认为重要的解释其含义。P16
常用污水水质指标有:物理性水质指标,如温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度、总 固体(TS) 、悬浮固体、溶解固体、可沉固体、电导率(电阻率)等;化学性水质指标,如 pH、酸度、硬度、各种阳离子、各种阴离子、总含盐量、一般有机物质、各种重金属、氰 化物、多环芳烃、各种农药、溶解氧(DO) 、化学需氧量(COD) 、生化需氧量(BOD) 、 总需氧量(TOD)等;生物学水质指标,一般包括细菌总数、总大肠杆菌数、各种病原细菌、 病毒等。 ? 浑浊度: 天然水中由于含有各种颗粒大小不等的不溶解物质而会产生浑浊现象, 是 指水中的不溶解物质对光线透过时所产生的阻碍程度, 是一种光学现象, 可以用浑 浊度的大小反应水的浑浊程度。 ? 色度:纯水是无色的,但其往往因受外来杂质的影响而呈现出一定的颜色。水的颜 色有真色和表色之分, 真色是由于水中所含溶解物质或胶体物质所致, 即除去水中 悬浮物质后所呈现的颜色; 表色则包括有溶解物质、 胶体物质和悬浮物质共同引起 的颜色。通常测定水的真色。 ? 固体: 指在一定的温度下将一定体积的水样蒸发至干时所残余的固体物质总量, 因 此有时也称作“蒸发残渣”。 可分为: 总固体 (TS) ; 溶解固体 (DS) 和悬浮固体 (SS) ; 挥发性固体(VS)和固体性固体(FS) ;可沉固体等。 ? 比电导:也成为电导率,是指 25℃时长 1m、横截面积为 1m2 水中的电导值,单位 是 mS/m 或者 μS/cm。电导是电阻的倒数,因此常用电阻率来量度水中溶解盐类的 多少。 ? 碱度:就是水中所有能与强酸相作用的物质所接受的 H+的“物质的量”的总和。硬 度: 是由于水中存在某些二价金属离子而产生的, 它们能与肥皂作用生成沉淀和与 水中某些阴离子化和生成水垢。 ? 化学需氧量(COD) :是指在一定严格地条件下,水中各种有机物质与外加的强氧 化剂(如高锰酸钾(OC) 、重铬酸钾(COD)等)所用时所消耗的氧化剂量,结果 用氧的 mg/L 数来表示。 ? 生化需氧量(BOD) :在有氧的条件下,水中可分解的有机物由于好氧微生物(主
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要是好氧细菌)的作用被氧化分解而无机化,这个过程所需要的氧量叫做 BOD, 结果以氧的 mg/L 来表示。 ? 总有机碳(TOC)和总需氧量(TOD) :将水样在 900~950℃高温下燃烧,有机碳 即氧化成 CO2,量所产生的 CO2 量,即可求出水样的总有机碳值,单位常以碳(C) 的 mg/L 表示。总需氧量是指水样中的有机物在 900℃高温下燃烧变成稳定的氧化 物时所需的氧量,结果以氧(O)的 mg/L 表示。

6. 什么叫水体?什么是水体污染?P110(环境学)
水体是地面水、 地下水和海洋等“储水体”的总称。 在环境科学领域中, 水体不仅包括水, 而且也包括水中悬浮物、底泥及水中生物等。从自然地理的角度看,水体是指地表被水覆盖 的自然综合体。 水体污染(简称水污染)是指污染物进入水体后,使水体的水质和水体底泥的物理、化 学性质或生物群落组成发生变化, 从而使水体质量降低甚至丧失其原有的使用价值和使用功 能的现象。

7. 简要介绍污水中主要污染物质对人体的危害。P113(环境学)
1) 无机无毒物质:主要是指排入水体中的酸、碱及一般的无机盐类。引起水体 pH 值 变化,破坏其自然缓冲作用,消灭或抑制细菌及微生物生长,妨碍水体紫晶,还可 腐蚀船舶,长期下去,会使水质逐渐碱化或酸化,从而对生态产生影响。而且大大 增加水中的一般无机盐类和水的硬度,增加水的渗透压,对淡水生物和植物生长有 不良影响。 2) 无机有毒物:有强烈的生物毒性,常会影响水中生物,并可以通过食物链危害人体 健康,具有明显的累积性,可使污染影响持久和扩大。可分为重金属毒性物质和非 金属的无机毒性物质。 重金属毒性物质:如汞,具有很强的毒性,有机汞比无机汞毒性更大,更易被吸收 和积累,甲基汞能大量累积于脑中,引起乏力、动作失调、精神混乱甚至死亡;镉, 是水迁移性元素,进入人体后,主要累积于肝脏、肾脏和脾脏内,能引起骨节变形, 腰关节受损,有时还可引起心血管病;铅,可在人体内积累,引起贫血、肾炎、神 经炎等,同时岩石风化和人类的生产活动使得铅不断由岩石向大气、水、土壤、生 物转移,从而对人体的健康构成潜在威胁。 非金属的无机毒性物质:如氰化物,是剧毒物质,含氰废水对鱼类有很大地毒性;
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砷,是传统的剧毒物,长期饮用含砷的水会慢性中毒,主要表现是神经衰弱、腹痛、 呕吐、肝痛、肝大等消化系统障碍,并常伴有皮肤癌、肝癌、肾癌、肺癌等发病率 增高现象。 3) 有机无毒物:主要指需氧有机物,主要引起两方面的影响,一是生态效应,一是溶 解氧效应。 4) 有机有毒物:多属于人工合成的有机物质,往往含量低,毒性大,异构体多,如农 药,易在动物体内积累,对动物和人造成危害,同时,是污染土壤、地下水以及周 围环境的主要污染物;酚类化合物,严重影响谁产品的产量和质量,有毒性,经常 摄入会导致慢性中毒,而发生呕吐、腹泻、头疼头晕、精神不安等症状;多环芳烃, 是环境中的重要致癌、致突变物质之一;多氯联苯,剧毒,化学性质十分稳定,脂 溶性大,易被生物吸收,一旦侵入肌体就不易排泄,易聚集在脂肪组织、肝和脑中, 引起皮肤和肝脏损害。 5) 表面活性剂:排入江、湖易发生水体富营养化,使水生动物的感官功能减退,使其 丧失生存本能。

8. 什 么 叫水 体 的自 然净化 ? 水体 自 然净 化能力 取 决于 哪 三方 面的作 用 能 力?P119(环境学)
自然环境包括水环境对污染物质具有一定的承受能力, 即所谓的环境容量。 水体能够在 其环境容量的范围以内,经过水体的物理、化学和生物作用,使排入污染物质的浓度和毒性 随着时间的推移在向下游流动的过程中自然降低,称之为水体的自净作用。 水体自净能力取决于水域的水文条件、 水生物和水中微生物以及污染物的性质和浓度等 三个方面,另外也和水体底质、太阳辐射、污染物的排放方式等。

9. 常用的污水处理方法有哪些?PPT
污水处理的方法很多,主要包括分离处理和转化处理,按其处理原理可分为物理法、化 学法、物理化学法和生化处理法。

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基本方法 物理法 化学法

基本原理 物理或机械的分离过程 加入化学物质与污水中的有害物质发生化学反 应的转化过程 物理化学的分离过程 微生物在污水中对有机物进行氧化、分解的新 陈代谢过程

单元技术 过滤、沉淀、离心分离、上浮等 中和、氧化、还原、分解、混凝、化学 沉淀等 吸附、离子交换、萃取、电渗析、反渗 透等 活性污泥、生物滤池、生物转盘、氧化 塘、厌气消化、膜分离等

物理化学法 生物法

表 1 废水处理基本方法

10. 生物处理法基本内容有哪些?P255(环境学) 、P209
生物处理就是利用微生物分解氧化有机物的这一功能, 并采取一定的人工措施, 创造有 利于微生物的生长、繁殖的环境,使微生物大量增殖,以提高其分解氧化有机物效率的一种 废水处理方法。分为好氧和厌氧两大类,好氧生物处理的进行需要有氧的供应,而厌氧生物 处理则需保证无氧环境。 好氧生物处理常见的有活性污泥法和生物膜法两种, 前者又称悬浮生长法, 是水体自净 的人工化,后者又称固定生长法,是土壤自净的人工化。活性污泥法是处理城市生活污水最 广泛使用的方法, 能从污水中去除溶解的和胶体的可生物降解有机物以及能被会活性污泥媳 妇的悬浮固体和其他一些物质,无机盐类也能部分地被去除,可分为接触稳定法、氧化沟、 纯氧曝气等。 生物膜法主要用于从肺水肿去除溶解性有机污染物, 是一种被广泛采用的生物 处理方法,包括普通生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等。 厌氧生物处理是在无氧条件下, 借兼性菌和厌氧菌降解有机污染物, 分解的主要产物是 以甲烷为主要的沼气。 在必要时,也可以将两者组合起来,形成组合工艺处理法,如厌氧(兼氧)/好氧生物 处理系统、化学氧化—生物组合技术等。

图 1 活性污泥法基本流程示意图

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图 2 生物膜法基本流程示意图

11. 为什么在污水处理前设置调节池对污水的水质、流量进行均衡和调节? 调节池主要起以下两个作用:水质调节,让调节池收集各类污水能有充分混合时间,确
保调节池出水水质稳定; 水量调节, 由于每个污水处理工艺收纳废水都会出现水量峰值和低 谷的时期,为能保证工艺连续稳流量运行,调节池还起到水量调节的作用。也就是说为了使 管渠和构筑物正常工作, 不受废水高峰流量或浓度变化的影响, 需要在废水处理之前设置调 节池,有时也可以起到初步沉降、分离作用,对事故发生起到缓冲作用,所以也可称为事故 池。

12. 什么叫筛滤?格栅在应用中可分为哪些?根据清洗方法,格栅和筛网都可设 计成哪几种?P66
在废水处理中,由于废水中会含有漂浮物、悬浮物等固体物质,因此在进行处理前需要 对其进行预处理,即去除废水中的粗大悬浮物,保护处理厂的机械设备并防止管道的堵塞, 是处理厂的第一个处理单元,这个过程叫称为筛滤。 按照栅条的间隙大小,格栅可以分为粗格栅(50-100mm) 、中格栅(10-40mm)和细格 栅(3-10mm)等。根据清洗方法,格栅和筛网都可以设计成人工和机械两种,其中机械清 除格栅有履带式、钢丝绳牵引式和圆周回转式等,筛网有转鼓式、旋转式、转盘式和振动筛 等。

13. 格栅设计的要点是什么?沉淀可分为哪些基本类型?沉淀在污水处理系统 中的主要作用是什么?P76
格栅的设计内容包括:尺寸计算、水力计算、栅渣量计算以及清渣机械的选用等。

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项目 过栅流速(v) 栅条净间隙(e) 格栅收缩部分的长度(L2) 格栅倾角(α) 栅渣量(W1) (m3/103m3废水) 最大设计流量时:0.8-1.0m/s; 平均设计流量时:0.3m/s。 粗格栅=50-100mm,中格栅=10-40mm, 细格栅=3-10mm。

设计参数

L2 =0.5 L1 L1 =(B-B1)/2tanα1(α1=20°) 机械格栅=60-90° 人工格栅=30-60° 0.1-0.01m3 (粗格栅用小值,细格栅用大值,中格栅用中值)

表 2 格栅设计参数 沉淀可以分为: 1) 自由沉降,颗粒在沉降过程中呈离散状态,其形状、尺寸、质量均不改变,下沉速 度不受干扰; 2) 絮凝沉降,沉降过程中各颗粒之间能相互黏结,其尺寸、质量会随深度的增加而逐 渐变大,沉速亦随深度而增加; 3) 拥挤沉降(成层沉降) ,颗粒在水中的浓度较大时,各颗粒间相互靠的很近,在下 沉过程中彼此收到周围颗粒作用力的干扰, 但颗粒的相对位置不变, 作为一个整体 而成层下降; 4) 压缩沉降, 颗粒在水中的浓度很高时会相互接触, 上层颗粒的重力作用可将下层颗 粒间的水挤压出界面,使颗粒群被压缩。 沉淀在污水处理系统中的主要作用是去除水中悬浮物质和胶体物质等。

14. 沉淀池的形式很多,按工艺布置的不同可分为哪些种类?按池内水流方向, 又可分为哪几种?P86
按工艺布置沉淀池可以分为:普通沉淀池和斜板斜管沉淀池。 按照池内水流方向,沉淀池可以分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池和新 型沉淀池(斜板斜管沉淀池) 。

15. 初次沉淀池设于哪个工艺前,二次设于哪个工艺后合理?
初次沉淀池设于生物处理构筑物(即污水处理系统的主体)的前面,二次沉淀池设于生 物处理构筑物(即污水处理系统的主体)之后比较合理。

16. 含油污水根据来源的不同和油类在水中的存在形式,可分为哪四类?
含油污水可以分为: 1) 浮油,粒径>100 微米;

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2) 3) 4)

分散油,粒径在 10-100 微米; 乳化油,粒径约 0.1-10 微米; 溶解油,粒径<0.1 微米等四类。

17. 常用含油污水处理方法有哪几种?
常有的含油污水处理方法有以下几种:重力分离法、浮选分离法、生物处理法、粗粒化 油分离法和吸附法等。

表 3 含油污水各种处理方法比较

18. 试述过滤机理。P117
过滤是以具有孔隙的粒状滤料层, 截留水中的杂质从而使水获得澄清的工艺过程。 这个 过程可以解释为:机械筛选、沉淀以及接触絮凝作用等。但其最主要的过滤机理,是将滤料 颗粒看作是接触吸附介质, 水在滤层孔隙中曲折流动时, 悬浮颗粒与滤料之间具有更多的接 触吸附机会, 滤料表面对悬浮颗粒的粘附吸着作用是滤池过滤的最基本过程。 可以概括为以 下三个方面: 1) 阻力截留, 当原水自上而下流过粒状滤料层时, 粒径较大的悬浮颗粒首先被截留在 表层滤料的空隙中, 从而使此层滤料间的空隙越来越小, 截污能力随之变得越来越 强, 结果逐渐形成一层主要由被截留的固体颗粒构成的滤膜, 并由它起主要的过滤 作用。 2) 重力沉降,原水通过滤料层时,众多的滤料表面提供了巨大的沉降面积,悬浮颗粒 极易在此沉降下来。 3) 接触絮凝,由于滤料具有巨大的表面积,它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用,

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此外,通常用作滤料的砂粒在水中常带有表面负电荷,能硒鼓带正电荷的铁、铝等 胶体, 从而在滤料表面形成带正电荷的薄膜, 并进而吸附带负电荷的黏土杂质和各 种有机物等胶体,在砂粒上发生接触絮凝。 在实际过滤过程中,上述三种机理往往同时起作用,只是依条件不同而有主次之分。

19. 使用滤料应满足哪些条件?管廊布置要满足哪些要求?P119
滤料须满足以下要求:有足够的机械强度,有较好的化学稳定性,有适宜的级配,有足 够的孔隙率等。目前常用的滤料有石英砂、无烟煤、陶粒、高炉渣、天然矿石以及聚苯乙烯 球、塑料纤维球等。 管廊布置的要求: (1)大直径管道应靠近管廊柱子布置; (2)小直径、气体管道、公用工程管道直布置在管廊中间; (3)工艺管道宜布置在与管廊相连接的设备一侧;工艺管道视其两端所连接的设备管 口标高可以布置在上层或下层; (4)需设置“π”型补偿器的高温管道,应布置在靠近柱子处,且“π”型补偿器宜集中设 置; (5)低温介质管道和液化烃管道,不应靠近热管道布置;也不要布置在热管道的正上 方; (6)对于双层管廊,气体管道、热管道、公用工程管道、泄压总管、火炬干管、仪表 和电气电缆糟架等宜布置在上层;一般工艺管道、腐蚀性介质管道、低温管道等直布置在下 层; (7)管廊上管道设计时,应留 10%-20%裕量。

20. 阐述影响过滤的主要因素?
影响过滤的主要因素有: 1) 2) 3) 4) 5) 温度,如升温是降低粘度最简单而有效的措施; 操作压强,压强必须根据不同的情况来确定; 悬浮液浓度,浓度大,滤渣多,使得有效过滤时间相应缩短,会影响产量; 过滤介质,会影响到滤后的澄清程度; 除此之外,还有一些其他的影响因素,如助凝剂、微粒直径、纤维粗细、填充微粒 的形状、尺寸等。

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21. 蒸发法基本原理是什么?蒸发法适用于哪些污水处理与利用?PPT、P197
蒸发法处理废水的实质是加热废水, 使水分子大量汽化, 以浓缩废液并进一步回收利用; 汽化水蒸气经冷凝后又可获得纯水。蒸发法适用于含油废水(尤其是稠油) ,或者是含有和 水不相溶的污染物质的废水的处理与利用。 蒸发过程在多种废水处理中得到应用, 主要是在回收废水中有用成分过程中, 作为浓缩 富集环节。如造纸工业中,由纸浆黑液中回收碱的过程,先采用多效蒸发浓缩,使黑液浓度 达到能在炉内全部自然地条件。在放射性废水处理中,也通过蒸发将废水浓缩,使放射性物 质高度富集于浓液中,以便于进一步安全处置。

22. 结晶的基本原理是什么?P198
结晶过程是指含某种盐类的废水经蒸发浓缩, 达到饱和状态, 使盐在溶液中先形成晶核, 继而逐步生成晶状固体的过程。 这一过程是以回收盐的纯净产品为目的的。 结晶是溶解的逆 过程。当水中溶质在定温下达到溶解平衡时,单位溶液中溶质的含量为溶解度。溶解度与温 度有关, 多数盐类的溶解度随温度升高而增大, 只有少数盐类的溶解度与温度有较复杂的关 系。废水中存在其他溶质(如酸碱类)时,对盐的溶解度有显著影响。 晶体是具有一定几何晶形,一定颜色的固体。物质自溶液中成晶体状态析出,或从熔融 状态受冷时成晶体状态凝结的过程称为结晶。 溶质从溶液中析出的过程, 可分为晶核生成 (成 核)和晶体生长两个阶段,两个阶段的推动力都是溶液的过饱和度(溶液中溶质的浓度超过 其饱和溶解度之值) 。晶核的生成有三种形式:即初级均相成核、初级非均相成核及二次成 核。在高过饱和度下,溶液自发地生成晶核的过程,称为初级均相成核;溶液在外来物(如 大气中的微尘)的诱导下生成晶核的过程,称为初级非均相成核;而在含有溶质晶体的溶液 中的成核过程,称为二次成核。二次成核也属于非均相成核过程,它是在晶体之间或晶体与 其他固体(器壁、搅拌器等)碰撞时所产生的微小晶粒的诱导下发生的。

23. 什么是污水的化学处理?基本原理有哪些?P245《环境学》
污水的化学处理是利用化学反应的作用以去除水中的杂质的处理过程。 处理对象主要是 污水中无机的或有机的(难于生物降解的)溶解物质或胶体物质。常用的化学处理方法有化学 混凝、中和法、化学沉淀法和氧化还原法等。 其中, 1) 化学混凝是通过向水中投加药剂(混凝剂) ,使水中难沉淀的细小颗粒及胶体颗粒 脱稳,互相聚集成粗大的颗粒而沉淀,实现与水分离,达到水质的净化; 2) 化学沉淀法主要是向水中投加某些化学药剂,使之与水中溶解性物质发生化学反
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应,生成难溶化合物,然后进行固液分离,从而除去污水中污染物的方法; 3) 中和法主要是通过向污水中投加化学药剂, 使其与污染物发生化学反应, 调节污水 的酸碱度 (pH 值) , 使污水呈中性或接近中性, 适宜下一步污水处理的 pH 值范围; 4) 氧化还原法主要是利用化学反应中的氧化还原反应原理而进行的, 是通过氧化还原 反应把水中溶解性有害物质无害化的过程。

24. 试述中和处理适用于污水处理的基本条件。
中和法是使酸性废水中的 H+与外加 OH-, 或使碱性废水中的 OH-与外加的 H+相互作用, 生成弱解离的水分子,同时生成可溶解或难溶解的其他盐类,从而消除它们的有害作用,它 适用于处理下列废水:排入收纳水体前,其 pH 值指标超过排放标准,应采用中和处理,减 少对水生生物的影响;酸性或碱性工业废水排入城市污水管网前,采用中和处理,避免对管 道系统的腐蚀;作为生物处理的前处理过程,将污、废水 pH 值调整到 6.5-8.5 的范围,确保 最佳的生物活力。工业废水中含有酸性物质或碱性物质,浓度在 4%以下的含酸废水和浓度 在 2%以下的含碱废水在没有找到有效的回收利用方法时,均进行中和处理。

25. 什么是过滤中和法?过滤中和法的优点和缺点是什么?PPT
使酸性废水通过碱性滤料从而获得中和的方法称作过滤中和法。 适用于含酸浓度不大于 2~3mg/L、并生成易溶盐的各种酸性污水的中和处理。当污水含有大量悬浮物、油脂、重 金属盐和其他毒物时, 不宜采用过滤中和法。 它的优点是操作管理简单, 出水 pH 值较稳定, 沉渣最少(只有废水体积的 0.1%),缺点是需要控制进水的硫酸浓度。

26. 什么叫真溶液、胶体溶液、悬浮液?混凝的主要对象是什么?PPT
真溶液是低分子分散系,由于被溶解物质(称作溶质)的颗粒大小和溶解度不同,水溶 液的透明度会有所不同,较透明的称作真溶液,水可以用来溶解很多种物质,是很好的无机 溶剂,用水作溶剂的溶液,即称为水溶液。 胶体溶液是指一定大小的固体颗粒药物或高分子化合物分散在溶媒中所形成的溶液。 其 质点一般在 1~100 纳米之间,分散媒大多数为水,少数为非水溶媒。固体颗粒以多分子聚 集体(胶体颗粒)分散于溶媒中,构成多相不均匀分散体系(疏液胶)高分子化合物以单分 子形式分散于溶媒中,构成单相均匀分散体系(亲液胶)。 固体小颗粒悬浮于液体里形成的混合物叫悬浊液。 悬浊液是一种粗分散系,其分散质 粒子直径在 100nm 以上,多为很多分子的集合体,如泥水等。

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混凝法是在废水中加入混凝剂,如硫酸铁、硫酸亚铁等,使胶体脱稳,变成絮体而迅速 地沉降以达到废水净化的目的。化学混凝处理的对象主要是水中的微小悬浮物和胶体杂质。

27. 水的混凝机理有哪些?P105
污水中投入某些混凝剂后,胶体因 ζ 电位降低或消除而脱稳,脱稳的颗粒相互聚集为较 大颗粒下沉,此过程称为凝聚,此类混凝剂称为凝聚剂。有些混凝剂可使未经脱稳的胶体形 成大的絮状物而下沉,这种现象称为絮凝,此类混凝剂称为絮凝剂。按机理不同,混凝可分 为压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕四种。 1) 压缩双电层: 带同号电荷的胶粒之间总是存在着 ζ 电位引起的静电斥力, 与此同时, 胶粒之间又总是存在着范德华引力,胶体的稳定性取决于两种力中何者占主导地 位。 当向水中投入电解质后, 水中与胶粒上反离子具有相同电荷的离子浓度增加了, 这些离子可与胶粒吸附的反离子发生交换或挤入吸附层, 使胶粒带电荷数减少, 降 低 ζ 电位,并使扩散层厚度缩小。 2) 吸附电中和作用: 吸附电中和作用是指胶粒表面对异号离子、 异号胶粒或链状高分 子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用, 由于这种吸附作用中和了它的部分或全部 电荷,减少了静电斥力,因而容易与其他颗粒接近而相互吸附。 3) 吸附架桥作用: 如果投加的化学药剂是能吸附胶粒的链状高分子聚合物, 或者两个 同号胶粒吸附在另一个异号胶粒上,胶粒间就能联结、团聚成絮凝体而被除去。 4) 网捕作用:向水中投加含金属离子的化学药剂后,由于金属离子的水解和聚合,会 以水中的胶粒为晶核形成胶体状沉淀物,或者在这种沉淀物从水中析出的过程中, 会吸附和网捕胶粒而共同沉降下来。

28. 什么是助凝剂?按功能助凝剂可分为哪些种类?P109
助凝剂本身可起凝聚作用,也可以不起凝聚作用,但与混凝剂一起使用时,能够促进水 的混凝过程,产生大而结实的矾花。 常用的助凝剂可以分为: 酸碱类 (用以调整水的 pH) 、 绒粒核心类 (用以改善矾花结构) 和氧化剂类(用以除去干扰混凝作用的有机物)等。

29. 分析影响混凝的主要因素。P248《环境学》
影响混凝效果的因素较复杂,主要有以下几个方面: 1) 水温,无机盐类混凝剂的水解是吸热反应,水温低时,水解困难,而且粘度大,不 利于脱稳胶粒相互絮凝,影响后续沉淀处理的效果。

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2) 3) 4)

pH 值,不同的混凝剂只适用于一定的 pH 值范围。 水力条件,混凝过程中的水力条件对絮凝体的形成影响极大。 混凝剂的种类和用量, 处理不同种类的废水应选用不同的混凝剂, 而混凝剂的用量 则按照水的浓度及分离要求等决定。

30. 什么叫化学氧化法和湿式氧化(WAO)?P178
污水中的溶解性无机或有机污染物, 可以通过化学反应过程将其氧化, 转化成无毒或微 毒的新物质,从而达到处理的目的,这类处理污水的方法,称为化学氧化法。 湿式氧化(WAO)是指在较高温度和较高压力下,用氧气或者空气中的氧来氧化污水 中溶解或悬浮的有机物和还原性无机物 (将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水, 从而达到 去除污染物的目的)的一种方法,因氧化过程在液相中进行,故称湿式氧化。

31. 臭氧具有哪些重要性质?P251《环境学》
臭氧是一种具有刺激性特殊气味的不稳定气体, 在常温下是浅蓝色, 在常温下即可分解 为氧气,它由三个氧原子构成。具有极强的氧化能力,在酸性介质中其标准电极电位 E0=2.07V,在碱性介质中,E0=1.27V。因其强氧化性,臭氧得到广泛研究和应用。

32. 氯消毒受哪些因素的影响。
影响氯消毒的因素有: 1)加氯量:加氯量除满足水消毒时需要氯量外,应保持一定的余氯量以维持杀菌的效 果。 2)接触时间:应保证消毒剂与水中杂质和微生物有一定的反应时间。 3)水的 pH 值:pH 值较低时,OCl-的含量较高。消毒效果较好。 4)水温:水温每升高 10 摄氏度,杀菌效果提高 2~3 倍。 5)水浑浊度:水浑浊度高时投氯量应增加。 6)水中微生物的种类和数量:不同微生物对氯的耐受性不同。微生物数量过多将影响 消毒效果

33. 污水处理中常见的微生物有哪些种类?P204
1) 细菌, 是单细胞微生物, 对净化污水有重要作用的细菌有无色杆菌属、 产碱杆菌属、 芽孢杆菌属、黄杆菌属、微球菌属及假单胞菌属等。 2) 3) 真菌,种类繁多,污水处理中分离出的真菌主要是霉菌。 藻类,都是具有光合作用的自养型微生物,为单细胞或多细胞生物,能通过光合作 用放出氧气,对污水的净化具有重要的作用。
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4)

原生动物,是极微小的能运动的微生物,通常为单细胞生物,大多属于好氧的异养 型, 少数为厌氧型, 生物处理中常见的有肉足纲、 鞭毛纲、 纤毛纲和吸管纲的动物。

5)

后生动物, 在水处理设备中不常见, 但是轮虫是好氧生物净化程度的有效指示生物。

34. 细菌的基本构造有哪几部分?各自的作用是什么?
1)细胞壁 ①固定细胞外形和提高机械强度 ②为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需 ③渗透屏障,阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质(分子量大于 800)进入细胞,保护细 胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物质的损伤。 2)细胞膜 ①选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送; ②是维持细胞内正常渗透压的结构屏障; ③合成细胞壁和糖被的各种组分(肽聚糖、磷壁酸、LPS、荚膜多糖等)的重要基地; ④膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系,是细胞的产能场所; ⑤是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。 3)细胞质 细胞质的主要成分为:核糖体、贮藏物、多种酶类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分 子的单体等,少数细菌还有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等,是新陈代谢的主要场所。 4) 核区 遗传物质的存储场所。 5) 鞭毛 细菌的运动器官。

35. 微生物的新陈代谢过程对污水处理有什么作用?
掌握微生物特别是细菌的生长规律对废水的生化处理十分重要。 由微生物的生长曲线可 见,在对数增长期内,细菌对废水处理速率最快,若将细菌生长稳定在这一时期,则装置效 率高,可缩短处理时间及减小装置容积。但这时要供给细菌较多的营养食料,要求进水中有 机物含量高,势必造成出水中有机物也相应增多,出水水质变差,排出污泥量增大。而静止 期细菌数量较高,但对营养物质要求低,运行稳定,水中有机物消耗得较彻底,去除率高, 产生污泥少,但处理时间长,设备容积大。

36. 什么是酶?其特点及作用是什么?在污水处理中如何利用酶的功能作用?
酶是由活细菌细胞制造和分泌的一类具有高度催化专一性的特殊蛋白质, 分子量为一万 至数百万。

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每种酶专门催化某一类反应,不同的细菌产生不同的酶,进行着各种各样的酶促反应。 微生物处理废水主要是利用微生物对废水中某些物质的氧化分解作用, 这种氧化分解作 用是在特定酶的作用下进行的, 由于酶的活力才使有些难以进行化学氧化或分解的有机物在 常温下进行生物氧化分解。

37. 细菌生长可划分几个时期?哪一个时期处理污水的能力最强?为什么? P206
细菌的生长分为四个时期:迟缓期、对数增长期、减数增长期(稳定期)和内源呼吸期 (衰退期) 。 在对数增长期, 细菌处理污水的能力最强, 因为在这一时期细菌经停滞期的调整适应后, 活力增强, 这时由于水中营养物质的含量超过细菌的生长的需要, 细菌的裂殖速度迅速提高, 细胞生长进入旺盛期,分解污水中的有机物自然能力也就最强。

38. 什么污水的可生化性?如何评价?
通过试验去判断某种污水或某种物质用生物处理的可能性, 或确定不影响生化处理设备 正常工作的水量和浓度称为污水的可生化性,通常用 BOD/COD 的比值来判断,BOD/COD 大于 0.3 时,一般认为该废水具有可生化性。

39. 污水可生化性问题的水质是什么?评价污水可生化性的主要方法有哪些?
讨论污水可生化性问题时,污水中所含的有毒物质应没有超过微生物的忍受限度。PH 值、水温、溶解氧、重金属离子等因素也有一定程度的影响。 评价方法有 BOD5/COD 值法,BOD5/TOD 值法,耗氧速率法,摇床试验与模型试验等。

40. 试述污水耗氧生物处理的基本原理。
好氧生物处理法利用需养细菌处理废水中有机物, 被吸收的有机物在酶的作用下进行生 化反应,将有机物中的 C、N、P、S 等元素转化或氧化为 CO2、NH3、亚硝酸盐或硝酸盐、 磷酸盐、硫酸盐等。同时部分有机物合成为新的原生质,为细菌生长,繁殖提供营养物质。

41. 什么叫活性污泥法?活性污泥法正常运行必须具备哪些条件?P209
活性污泥法就是以悬浮在水中的活性污泥为主体, 在有利于微生物生长的环境条件下和 污水充分接触,使污水净化的一种方法。 应具备的条件: (1) 水中溶解氧充分, (2) 营养物质比例合适, (3) pH 控制在 6.5~8.5 范围内, (4) 温度控制在 15~40° C 内运行,

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(5) 有毒物质不超过微生物的忍受限度。

42. 试说明污泥沉降比、污泥浓度和污泥指数在活性污泥法运行中的重要意义。 P211
污泥沉降比(SV)指曝气池混合液在 100mL 量筒中静置沉淀 30min 后,沉淀污泥占混 合液的体积分数(%) 。反映曝气池正常运行时的污泥量,用以控制剩余污泥的排放,它还 能及时反映出污泥膨胀等异常情况。 污泥浓度反映出活性污泥所含微生物多少和处理有机物能力的强弱。 包括具有活性的微 生物群体。 污泥指数(SVI)是污泥容积指数的简称,指曝气池出口处混合液经 30min 沉淀后,1g 干污泥所占的容积,以 mL 计。能较好的反映出活性污泥的松散程度(活性)和絮凝、沉降 性能。

43. 简述活性污泥净化污水的机理。P209
活性污泥有巨大的表面积, 且表面上含有多糖类粘性物质, 因此对废水中的有机物有很 强的吸附作用,当它和废水混合时,迅速将废水中的有机物吸附到活性污泥上。被吸附的有 机物由于酶的作用, 在水中氧较充分的情况下进行生物化学作用, 将部分的有机物氧化分解 成简单的无机物, 并释放出细菌生长所需的能量, 而将另一部分有机物转化为生物体所必须 的营养物, 合成新的原生质。 在稳定阶段无论是有机物的氧化分解或是原生质的合成都将消 耗被活性污泥所吸附的有机物,使水中的有机物得以去除。最后,由氧化过程中所合成的菌 体有机体发生凝聚和沉淀,从水中分离来,使废水得以净化。

44. 什么叫污泥龄?其在污水生物处理中有什么作用?P211
污泥龄(θ c)也称污泥停留时间或细菌平均停留时间。是指曝气池中工作的活性污泥 总量与每日排放的剩余污泥量的比值,单位是天(d) 。它表示新增长的污泥在曝气池中的平 均停留时间。 它和细菌的增长处于什么阶段直接相关, 以它作为生物处理过程的主要参数是 很有价值的。 通过调节污泥量来改变污泥龄的值, 从而把它控制在适宜于细菌增值的时间范 围内,增大处理污水的能力。

45. 活性污泥法的运行方式有那几种?试比较推流式曝气池和完全混合曝气池 的优缺点。P215
运行方式:1.普通活性污泥法,2.逐步曝气法,3.吸附再生曝气法,4.完全混合曝气法, 5.延时曝气法,6.纯氧曝气法,7.深水曝气法,8.粉末炭活性污泥法,9.投菌活性污泥法。 推流式曝气池是普通活性污泥法中使用的, 污水净化的吸附阶段和氧化阶段在同一池内 完成,对有机物和悬浮物的去除率很高,且水质稳定,污泥少。缺点是曝气时间长,故所需
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曝气池容积大,需氧量是沿池长逐渐减少,而供养量是均匀的,因此造成供氧不合理,前段 不足,后段过剩。 完全混合曝气池的优点是大大增加了进水点和回流污泥的入流点, 从根本上改善了长条 形池子中混合液的不均匀状态,使微生物的活性能充分发挥。缺点是由于连续进出水,可能 发生短流而带出部分有机物影响出水水质, 同时池中活性污泥不能达到内源呼吸期, 故对出 水水质不有影响。

46. 曝气方法和曝气设备的改进对活性污泥法的运行有何意义?目前有哪些曝 气方法和曝气设备?各有什么特点?P214
曝气法和曝气设备的改进对活性污泥处理污水的能力有很大的提高, 增大污水的处理效 率,减少运行费用,提高经济效益。 曝气方法主要有鼓风曝气和机械曝气。 鼓风曝气,又称压缩空气曝气。采用这种方法的曝气池,多为长方形混凝土池, 池内用隔墙分为几个单独进水的隔间,每一隔间又分成几条廊道。污水入池后顺次在 廊道内流动,至另一端排出。空气是用空气压缩机通过管道输送到设在池底的空气扩 散装置,成为气泡弥散逸出,在气液界面把氧气溶入水中。扩散装置有多孔管、固定 螺旋曝气器、水射器和微孔扩散板等四种不同型式。 机械曝气,一般是利用装在曝气池内的机械叶轮转动,剧烈搅动池内废水,使空 气中的氧溶入水中。叶轮装在池内废水表面进行曝气的,称为表面曝气。这种装置通 过叶轮的提水作用 , 促使池内废水不断循环流动 , 不断更新气液接触面以增大吸氧量。 叶轮旋转时在周缘形成水跃,可有效地裹入空气;叶片后侧产生负压,可吸入空气, 所以充气效果较好。 曝气设备:鼓风、表面曝气、射流。

47. 论述氧转移基本原理和影响氧转移的主要因素?
在气液界面存在着二层膜(即气膜和液膜)这一物理现象,这两层薄膜使气体分子从一 相进入另一相时形成了阻力。当气体分子从气相向液相传递时,若气体的溶解度低,则阻力 主要来自液膜 影响氧转移的主要因素有: (1) 温度 (2) 水质 (3) 曝气池和曝气设备的形式和构造 (4) 废水中存在的表面活性剂 (5) 废水杂志浓度 (6) 空气扩散设备的淹没深度
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(7) 气压

48. 什么叫活性污泥的驯化?驯化的方法有哪些?
在处理工业废水时, 废水中的污染物浓度会发生变化, 特别是有一些抑制作用的污染物 对细菌的活性有明显的抑制作用,因此必须对其驯化。驯化的目的在于:①待殊物质分解菌 的繁殖和不适应菌的自然淘汰; ②菌适应酶的产生和增多, ②确立有机物氧化分解中各阶段 各种微生物作用和秩序。经驯化后的活性污泥才可用于工业废水的处理。 驯化的方法有: 可采用把待处理工业废水以逐步加大水量投入曝气他的方法来驯化, 也 可将培养和驯化结合进行,即在培养的同时,不断加入工业废水,并逐步增多,使微生物逐 步适应所处的环境。

49. 活性污泥系统管理的核心是什么?
1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 水力负荷 有机负荷 微生物浓度 曝气时间 微生物平均停留时间 氧传递速率 回流污泥浓度 回流污泥率 曝气池的构造

10) PH 值和碱度 11) 溶解氧的浓度

50. 活性污泥法运行中常发生的异常现象有哪些?产生的原因是什么?
(1)污泥不增加或减少的现象 主要原因是污泥絮凝性差,随出水流失;污泥所需养料不足或严重不平衡;过度曝气,污泥 自身氧化。 (2)溶解氧过高或过低 除设计原因外,DO 过高,有可能是因为污泥中毒,或培菌、驯化初期污泥浓度和污泥负荷 过低;曝气池 DO 过低,有可能是因为排泥量少,曝气池污泥浓度过高,或污泥负荷过高需 氧量大。 (3)污泥解体 可能原因是污泥中毒,微生物代谢功能受到损害或消失,污泥失去净化活性和絮凝活性;正 常运行时,处理水量或污水浓度长期偏低,而曝气量仍为正常值,出现过度曝气,引起污泥
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过度自身氧化,微生物量减少而失去菌胶团,絮凝性能下降,吸附能力降低。 (4)污泥上浮 产生的原因可能是污泥腐化;污泥膨胀;污泥脱氧。 (5)泡沫问题 产生的原因主要是由于废水中存在着大量合成洗涤剂或其他起泡物质而引起。

51. SBR 活性污泥法、两极活性污泥法法与传统活性污泥法的区别是什么?
SBR 活性污泥法去除污染物的机理与传统活性污泥工艺完全相同,只是运行方式不同。 传统工艺采用连续运行方式, 污水连续进入处理系统并连续排除, 系统内每一单元的功能不 变,污水依次流过各单元,从而完成处理过程,SBR 工艺采用间歇运行方式,污水间歇进 入处理系统并间歇排除,系统内只设一个处理单元,该单元在不同时间发挥不同的作用,污 水进入该单元后按顺序进行不同的处理。而两极活性污泥法简称 A-B 法,工艺分为 A、B 两级串联运行,独立回流形成两种各自与其水质和运行条件相对应的完全不同的微生物群 落。A 级以高负荷或超高负荷运行,停留时间短,B 级以低负荷运行,停留时间长。

52. 已知曝气池的 MLSS 浓度为 2.2g/L,混合液在 1000ml 量筒中经 30min 沉淀的 污泥量为 180ml,计算污泥指数所需的污泥回流比及回流污泥浓度。P211
解:根据污泥回流比 R=回流污泥的流量/进水流量有: R=180/1000*100%=18% 根据 R*Q*Xr=(R*Q+Q)*X 有:Xr=[(R*Q+Q)*X]/ R*Q 式中:Xr——回流污泥的悬浮固体浓度,mg/L。 R——污泥回流比。 X——混合液污泥浓度,mg/L。 Q——流量,L。 即:Xr=[(18%*0.18+0.18)*2.2]/18%/0.18=12.22mg/L 所以污泥回流比为 18%,污泥回流浓度为 12.22mg/L。

53. 已知曝气池的 MLSS 浓度为 2.2g/L, 如果从活性污泥曝气池中取混合液 500ml,注入量筒内,30min 后沉淀污泥量为 150ml,试求污泥指数。根据计算 结果,你认为该曝气池的运行是否正常?P211
解:根据污泥指数 SVI=混合液沉淀 30min 后污泥容积(mL)/污泥干重(g)有: SVI=150/(2.2*0.5)=136.36 一般城市污水要求 SVI 在 100~150 之间,所以该曝气池的运行正常。

54. 试述生物膜净化污水的基本原理。P235
污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。 这种处理法的
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实质是使细菌和真菌类的微生物、 原生动物和后生动物一类的微型动物附着在填料或某些载 体上生长繁育, 并在其上形成膜状生物污泥——生物膜。 污水中的有机污染物作为营养物质, 被生物膜上的微生物所摄取,污水得到净化,微生物自身也得到增殖。 生物膜是高度亲水物质, 因此在其外侧表面总是附着一层附着水层, 其中的有机物大多 已被生物膜中的微生物摄取,其浓度要比废水(流动水层)中的有机物浓度低得多。废水在固 体介质表面流动时,有机物便从流动水质转移到附着水层中去,并进一步被微生物摄取。同 时,废水中的溶解氧也通过附着水层传递给生物膜,供微生物呼吸用。生物膜在有充足氧的 条件下,对有机物进行氧化分解,将其转化为无机盐和 CO2,然后向相反方向从生物膜经附 着水层进入流动水层排去, 其中气态物质则经水层排入空气中。 生物膜中的微生物也在达一 代谢过程中获得能量,合成原生质供自身生长、繁殖的需要。

55. 试比较活性污泥法和生物膜法的适用条件。
活性污泥和生物膜法系统是当前污水处理领域应用最广泛的两种处理技术。 活性污泥法 是目前应用最广泛的好氧生物处理技术,保证活性污泥处理系统成功运行的基本条件是:1. 废水中含有微生物所需的 C、N、P 等营养物质及元素;2.混合液中含有足够的溶解氧;3. 活性污泥应与废水充分的接触;4.活性污泥需连续回流,并及时排放剩余污泥,使混合液保 持适量的活性污泥; 5.废水中含有的有毒污染物质的量足够低, 对微生物不能构成抑制作用。 生物膜法是一种高效的废水处理方法,具有污泥量少,不会引起污泥膨胀,对废水的水质和 水量的变动具有较好的适应能力,运行管理简单等特点。他们能有效的应用于生活污水、城 市污水和各种工业废水的处理中。 活性污泥法和生物膜法的区别不仅仅是微生物悬浮与附着 之分, 更重要的是扩散过程在生物膜处理系统中是一个必须考虑的因素。 在生物膜反应器中, 有机污染物、 溶解氧及各种必须的营养物质首先要从液相扩散到生物膜表面, 进而进到生物 膜内部, 只有扩散到生物膜表面或内部的污染物才有可能被生物膜内微生物分解与转化, 最 终形成各种代谢产物。另外,在生物膜反应器中,由于微生物被固定在载体上,从而实现了 SRT 与 HRT(水力停留时间)的分离,使得增殖速率慢的微生物也能生长繁殖。

56. 为什么当系统供氧不足时, 活性污泥的沉降性能会变差?水温为什么宜控制 在 20~350C 的范围内?
因为活性污泥中的微生物是好氧性细菌,供氧是否充足直接影响到细菌的生长和代谢。 水温控制在 20~350C 的范围内,是确保酶的活性不丧失,从而达到对污染物中有机物的分 解。

57. 高负荷生物滤池在何种条件下需要采用出水回流?回流的方式有哪些?各 有什么特点?
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为了保证在提高有机负荷率的同时又能保证一定的出水水质, 并防止滤池的堵塞, 高负 荷生物滤池的运行常采用回流式的运行方式。 回流的方式主要有两种, 一种是增加了初次沉淀的负荷量, 因此沉淀池的容积需要适当 加大,但二次沉淀池的容积可相应减小,而且一般不必设专门的回流泵,只需要适当增大原 有污水泵的容量;另一种需设专门的回流泵,并需增加二次沉淀池的容量。

58. 某市区设计人口 8 万人,污水量标准为 100L/(人.d) ,每人每天排出 BOD5 为 20g。工业废水 Q=200m3/d,废水 BOD5 为 600mg/L,混合液冬季平均温度为 14℃, 总 变 化 系 数 k = 1.5, 计 划 采 用 高 负 荷 生 物 滤 池 处 理 , 处 理 后 出 水 BOD5≤2.5mg/L,设计高负荷生物滤池各部位的尺寸。P178《水污染控制工程》
解:总的污水流量 Qs=100*80000*10-3+200=8200m3/d 原污水中的 BOD5= S0 =(600*200*1000+80000*20*1000)/(8200*1000)=209.75mg/L ①污泥回流比 R 进入高负荷生物滤池的 BOD5 一般不大于 200mg/L。则按式 L1=(L’+RL2)/(1+R)有: 200≤(600+2.5R)/(1+R) ∴R≥2.0 查表(P237 表 3—7) ,可以选用 R=4 有 Sa=(S0+RSe)/(R+1)=(209.75+3*2.5)/(1+3)=53.31mg/L 又有 k(14)=k(20)*1.04714-20=1.5*1.04714-20=1.1min-1 ②滤料层体积 V=[Qs(Sa-Se)]/Nv 由表 (P239 表 3—8) 可以得出 Nv 介于 800~1200 g/m3*d 之间,∴可以计算出 V 应该介于 817~1225m3 之间,采用塑料滤料时,滤池深度为 2~4m。 解:由公式 n-1=(S0- Se)/(Sa-Se),其中: n-1 为回流比,n 为稀释倍数, S0、Se 为原污水及处理、出水有机物浓度, Sa 为污水经回流出水稀释后滤池进水有机物浓度,计算公式为:Sa=kSe 其中 k 为变化系数。 ∴Sa=1.5*2.5=3.75mg/L n-1=(209.75-2.5)/(3.75-2.5)=

59. 已知某生物滤池滤料有效高度为 2m,体积为 630m3,处理水量为 150m3/h, 进入生物滤池污水的 BOD5 为 200mg/L,经过处理后出水的 BOD5 为 30mg/L, 试求该生物滤池的水力负荷率,以进水 BOD5 为基础的有机物负荷率和以 BOD5 去除率为基础的有机物负荷率。P240
解:①由题有滤池设计污水流量 Qs=150*24=3600m3/d 滤池面积 A=630/2=315m2
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由公式水力负荷 q=Qs/A 有:q=3600/315=11.4m3/m2*d ②进水 BOD5 有机物负荷率 Nv 由公式 V=[Qs(S0-Se)]/Nv 有:Nv=[Qs(S0-Se)]/V, ∴Nv=[3600*(200-30)]/630=971.4g/m3*d ③BOD5 去除率有机物负荷率 Nv’ 进入滤池的 BOD5 一般不大于 200mg/L。 今取 150 mg/L, 有: 150=(200+30R)/(1+R),则得 R≈0.4 Sa=(S0+RSe)/(R+1)=(200+0.4*30)/(1+0.4)=150mg/L, 由公式 V=[Qs(Sa-Se)]/Nv’有:Nv’=[Qs(Sa-Se)]/V, ∴Nv’=[3600*(150-30)]/630=685.7 g/m3*d

60. 生物转盘的构造主要有哪些部分?为什么它比传统生物滤池处理能力更 高?P241
生物转盘又称旋转式生物反应器,它是由盘片、接触反应槽、转轴和驱动装置等部分组 成。 生物转盘操作时圆盘的一半浸没在废水中。 当圆盘缓缓转动时, 废水中微生物便吸附在 圆盘表面,生长繁殖,形成生物膜。生物膜与废水接触吸附了废水中的有机物,当圆盘离开 水时,生物膜从空气中吸取氧,在酶的作用下使有机物氧化分解,同时使生物膜得到再生, 恢复了吸附氧化分解有机物的能力。这样,圆盘每转一周,生物膜就完成一次吸附一氧化一 再生过程,随着转盘的不断转动,生物膜也逐渐变厚衰老并在水流的剪切力下脱落,随污水 一起排进沉淀他。 转盘的转动也使处理榴中的污水不断被搅动充氧, 使脱落的生物膜在槽中 呈悬浮状态,继续起净化作用,因此生物转盘还兼有活性污泥池的功能。所以生物转盘比生 物滤池能力更高。

61. 生物接触氧化池中常用的添料有哪些?它们的优缺点是什么?P243
生物接触氧化池中常用的填料可分为: 1) 硬填料, 主要是由聚氯乙烯、 聚丙烯塑料或环氧玻璃钢和纸制成呢过的蜂窝管状或 立体波纹填料,具有比表面积大(130~360m2/m3)/孔隙率大(98%) 、质量轻、强 度高、表面光滑、生物膜易脱落等优点,其缺点是填料易堵塞。 2) 软填料,是一种新型塑料,又称纤维填料,一般讲尼龙、维纶、涤纶或腈纶等化纤 材料结成束,或结成球状。由于比表面积大,生物膜附着力强,接触效率高,纤维 束随水飘动,不易堵塞,价格便宜,安装简单,可广泛用于工业废水处理中。缺点 是易黏结在一起,产生结球现象,内部形成厌氧区,影响继续使用。
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3)

半软性填料,是有变性聚乙烯塑料制成的多孔薄圆片,用支撑杆串联,安装在支架 上。有一定的柔性,也有一定的刚性,不易结球,具有很好的使用性能。

4)

不规则粒状填料,有砂、碎石、焦炭、无烟煤、陶粒等。由于被截留的悬浮物和新 形成的生物固体逐渐增多,引起水头损失增加,因此,采用这种填料的生物曝气滤 池 BAF 系统应设立反冲洗系统。

62. 比较厌氧生物法与好氧生物法的优缺点。
(1)应用范围 好氧法因供氧限制一般只适用于中、 低浓度有机污水的处理。 厌氧法适用于高浓度有机污水, 也适于中、低浓度有机污水的处理。 (2)能耗 好氧法需要消耗大量能量供氧, 曝气费用随着有机物浓度的增加而增加。 厌氧法不需要充氧, 产生的沼气能量可以抵偿消耗的能量。 (3)负荷 好氧法的有机容积负荷 BOD5 为 2~4kg/(m3d),厌氧法为 2~10 kg/(m3d) (4)剩余污泥 好氧法每去除 1kgCODcr 将产生 0.4~0.6kg 生物量,厌氧法产生 0.02~0.1kg 生物量。 (5)生物增值速度 好氧生物处理的启动和处理时间比厌氧生物处理短。 (6)厌氧处理出水往往达不到排放标准,故后面一般需串联好氧处理。 (7)厌氧处理系统操作控制因素较为复杂和严格,对有毒有害物质耐受性没好氧处理系统 好。

63. 试述厌氧生物法处理污水的基本原理。P247
废水的厌氧生物处理是无氧的条件下通过厌氧微生物(或兼氧微生物)的作用,将废水中 的打饥物分解转化为甲烷和二氧化碳的过程, 所以又称厌氧消化。 厌氧过程主要依靠三大主 要类群的细菌,即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成。 第一个阶段为水解酸化阶段。在这个阶段中,复杂的大分子有机物、不溶性的有机物先 在细胞外酶水解为小分子、溶解性有机物,然后渗透到细胞体内,分解产生挥发性有机酸、 醇类、醛类物质等。 第二个阶段为产氢产乙酸阶段。在产氢产乙酸细菌的作用下,将第一个阶段所产生的 各种有机酸分解转化为乙酸和 H2 在降解奇数碳素有机酸时还形成 CO2。 第三个阶段为产甲烷阶段。产甲烷细菌利用乙酸、乙酸盐、CO2 和 H2 或其他一碳化物转 化为甲烷。

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64. 请扼要讨论影响厌氧生物处理污水的因素。P249
1) 2) 3) 温度,甲烷细菌对温度的变化十分敏感,所以温度是影响厌氧生物处理的主要因素。 酸碱度(pH 值) ,甲烷细菌生长的最适宜 pH 范围是 6.8~7.2。 负荷,是厌氧处理过程中决定污水、污泥中有机物厌氧消化速率快慢的综合性指标,是 厌氧消化的重要控制参数。 4) 5) 碳氮比(C/N) ,有机物的碳氮比对消化过程有较大的影响。 有毒物质, 污泥中的有毒物质会影响消化的正常进行, 主要是重金属离子和某些阴离子 等。

65. 根据温度不同可将消化作用分为哪几种类型?它们有何区别?P249
根据采用消化温度的高低, 可以分为常温消化、 中温消化 (35 ℃左右) 和高温消化 (54 ℃ 左右)。 区别:1)常温消化的温度为 10~30℃ ,其优点是消化池不需升温设备和外加能源, 建设费用低,原料用量少。但分解缓慢,产气少。2)中温消化的产气量比常温消化高出许 多倍。 3) 高温消化温度的特点是原料分解快, 产气量高, 固体停留时间短和反应器容积小, 但甲烷含量略低于中温和常温消化,并需消耗大量热能。目前,利用太阳能来提高沼气池温 度,增加产气率是新能源综合利用的方向之一。

66. 你认为哪种厌氧反应器最有优势?为什么?P255
我认为厌氧膨胀床和厌氧流化床最有优势, 因为膨胀床和流化床反应器具有良好的传质 条件,细菌易与污水中的有机物接触,代谢产物也较易排出,生物膜薄,传质条件好,细菌 具有很高活性,设备的处理效率高,不易堵塞。有关资料表明,它不仅适用于高浓度有机废 水的处理,也适用于低浓度有机废水的处理。在较短的水力停留时间和较高的 COD 负荷率 条件下,COD 去除率可达 80%以上。

67. 厌氧处理装置的运行管理应注意哪些问题?
厌氧处理装置的运行管理应注意以下问题: 厌氧设备在进入正常运行之前应进行污泥的 培养和驯化;应保持厌氧消化作用的平衡性;注意厌氧设备运行时的安全问题

68. 氧化塘有哪几种?各有什么特点?适用于什么条件?利用氧化塘处理污水 有何优缺点?P231
氧化塘又称稳定塘或生物塘,是一种类似池塘(天然的或人工修建的)的处理设备。可 分为好氧氧化塘、兼性氧化塘、曝气氧化塘和厌氧塘四类。 氧化塘的优点有:基建投资低;运转费用低,能耗低,管理方便;因停留时间长,对水
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量、水质的变动有很强的适应能力;与养鱼、培植水生作物相结合,使污水得到综合利用。 缺点有:污水停留时间场,占地面积答,使用上受到很大限制;受气温的影响很大,净化能 力受季节性控制;卫生条件较差,易滋生蚊蝇,散发臭气;如塘底处理不好,可能会引起对 地下水的污染。 好氧氧化塘,深度一般为 0.3~0.5m,阳光能透入塘底,塘内存在藻类—细菌—原生动 物的共生系统。它的处理效果受有机负荷、混合程度、pH、营养物、阳光和温度等因素的 影响,尤其是温度对好氧塘的运行有显著影响,冬季处理效率很低,因此,塘的容积应能容 纳这一时期排入的全部污水。 兼性氧化塘,水深一般为 1.2~2.5m,塘内好氧反应与厌氧反应同时进行。塘内上层为 好氧层,底部为厌氧层。停留时间一般规定为 7~180d,低值适用于我国南方地区,高值适 用于我国北方地区,除小规模的处理系统可以采用单塘外,一般采用多塘串联系统。 曝气氧化塘,是一种人工强化的氧化塘,主要依靠安装在塘面上的人工曝气设备供氧, 使好氧微生物在塘水中呈悬浮状态, 实质上是一种介于氧化塘和延时曝气活性污泥法之间的 废水处理方法,塘深介于 2.5~5.0m 之间。

69. 什么是污水的土地处理系统?采用土地处理污水有哪些优缺点?P279
土地处理是利用土壤的物理、化学与生物化学作用,将污水中的污染物去除,使之转化 为新的水资源,达到重新回收、利用的一种较为新颖的污水处理方法。这种方法不仅具有农 田灌溉的效益, 还有污水处理与资源化的综合效益。 将土地处理系统纳入城市污水处理系统, 其效果一般要好于二级处理。 采用土地处理污水的优点是: 1) 处理效果好,其中尤以 N 和 P 的去除率,要比工程处理优越的多。并且对污水中 生物污染去除率也高,例如对大肠杆菌的去除率可达到 99%。 2) 3) 4) 节省能源。 充分利用水肥资源,提高农作物产量。 减轻对江、河、湖、海和地下水的污染。

缺点是污水中有毒物质对土壤、 农作物和人畜可能具有长期的潜在危害, 影响生态平衡。

70. 试述吸附作用的基本原理。简述活性炭、风化煤、沸石、硅藻土等吸附剂的 特点。
水处理中的吸附法主要用于去除溶解性的有机物质, 此外还能除去合成洗涤剂、 微生物、 病毒和痕量重金属等,并能脱色、除臭,根据固体表面吸附力性质的不同,吸附可分为以下 几类:
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(1)物理吸附 物理吸附是吸附质与吸附剂之间的分子引力产生的吸附。 (2)化学吸附 化学吸附是吸附质与吸附剂之间由于化学键力的作用, 发生了化学反应, 形成牢固的吸附化 学键。 (3)离子交换吸附 吸附质的离子由于静电引力聚集到吸附剂表面的带电点上, 并置换出原先固定在这些带电点 上的其他离子的过程称为离子交换吸附。 活性炭具有良好的吸附性能和稳定的化学性质, 可以耐强酸、 强碱, 能经受水浸、 高温、 高压作用,不易破碎。 风化煤的吸附性能,是由其本身的性质和结构决定的,其对阳离子的吸附,包括离子交 换、表面吸附、凝聚等作用。其吸附重金属离子后,容易脱附再生。

71. 某化工厂每小时排出含 COD30mg/L 的污水 50m3,拟采用活性炭吸附处理, 将 COD 降至 3mg/L 作为循环水使用。 由吸附实验, 得吸附等温式为 q=0.058c0.5。 需加多少活性炭?P148
解:由 q=0.058c0.5 有:q=0.058*30.5=0.100(mg/mg) 由公式 q=[V(ρ0-ρe)]/m 有:m=[V(ρ0-ρe)]/q, 所以 m=[50*1000*(30-3)]/0.100=1.35*107mg=13.5Kg 即需要投加 13.5Kg 的活性炭。

72. 某工业污水用两种活性炭 A、B 吸附有机物(以 TOC 表示)的平衡数据列 于下表中,求两种活性炭的吸附等温式。P151
1L 烧杯中加入 1g 活性炭的吸附平衡数据(水温 150C) 活性炭 A 的 原水中 TOC 平衡浓度 10 20 40 0.52 1.2 2.9 平衡浓度 0.5 1.05 2.3 80 160 320 活性炭 B 的 原水中 TOC 平衡浓度 11.1 30.0 80.1 平衡浓度 5.9 22.2 60.2 (mg/L) 活性炭 B 的

活性炭 A 的

解:假设两种活性炭的吸附等温式都符合 Freundlich 吸附等温公式,即 q=Kρ1/n, 有:lgq=lgK+(1/n)*lgρ。 根据公式 q=[V(ρ0-ρe)]/m 得出以下表格: 投加 1g 活性炭 A
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序号

初始浓度 ρ0 (mg*L-1)

平衡浓度 ρe (mg*L-1) 0.52 1.2 2.9 11.1 30.0 80.1

lgρe

吸附量 q (mg*g-1)

lgq

1 2 3 4 5 6

10 20 40 80 160 320

-0.28 0.08 0.46 1.05 1.48 1.90

0.8 1.12 2.44 10.05 28.52 78.2

-0.10 0.05 0.39 1.00 1.46 1.89

由式 lgq=lgK+(1/n)*lgρ 和图有:直线截距为 0.04,∴lgK=0.04,K=1.10,斜率为 0.95,所以 1/n=0.95,n=1.05 所以活性炭 A 的吸附等温式为:q=1.10ρ0.95。 投加 1g 活性炭 B 序号 初始浓度 ρ0 (mg*L-1) 1 2 3 4 5 10 20 40 80 160 平衡浓度 ρe (mg*L-1) 0.5 1.05 2.3 5.9 22.2 -0.30 0.02 0.36 0.77 1.35 lgρe 吸附量 q (mg*g-1) 0.8 1.03 1.94 5.13 20.85 -0.10 0.01 0.29 0.71 1.32 lgq

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6

320

60.2

1.78

58.42

1.77

由式 lgq=lgK+(1/n)*lgρ 和图有:直线截距为 0.05,∴lgK=0.05,K=1.12,斜率为 0.94,所以 1/n=0.94,n=1.06。 所以活性炭 A 的吸附等温式为:q=1.12ρ0.94。

衡量离子交换剂性能的指标有哪些?
有物理性能,包括外观、粒度、密度、含水量、溶胀性、机械强度、耐热性、孔结构; 化学性能,包括离子交换反应的可逆性、酸碱性、选择性、交换容量。

73. 影响离子交换树脂交换能力的因素有哪些?
(1)悬浮物和油脂 (2)有机物 (3)高价金属离子 (4)pH 值 (5)水温 (6)氧化剂

74. 失效的离子交换树脂怎样再生?影响再生效果的因素有哪些?P154
再生操作包括反洗,再生和正洗三个过程。反洗是逆交换水流方向通入冲洗水和空气, 以松动树脂层,清除杂物和破碎的树脂。经反洗后,将再生剂以一定流速通过树脂层,再生 一定时间,当再生液中 B 浓度低于某个规定值后,停止再生,通水正洗,正洗时水流方向 与交换时水流方向相同。 有时再生后还需要对树脂作转型处理。 下列因素对再生效果和处理 费用有很大影响: (1) 再生剂种类
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(2) 再生剂用量 (3) 再生方式

75. 实现浮选分离必须满足哪些条件?
实现浮选分离必须满足以下条件: (1)必须向水中提供足够数量的微细气泡,气泡理想尺寸为 15~30μm; (2)必须使目的物呈悬浮状态或具有疏水性质,从而附着于气泡上浮升。 76. 待处理的污泥体积 315m3/d,污泥浓度为 0.7%,要求浮选后获得的污泥浮渣浓度为 3%, 求压力水回流量及空气量。P79《水污染控制工程》 解:总的污水量 Q=315/0.7%=45000m3/d 浮选后的水量 Qh=315/3%=10500m3/d ∴压力水回流量=Q-Qh=45000-10500=34500 m3/d 空气量=压力水回流量*50%=34500*50%=17250 m3/d

77. 浮选剂分为哪些种?各起什么作用?
浮选剂可以分为以下几类: (1)捕收剂,改变颗粒—水溶液界面、颗粒—空气界面自由能,提高污染物的可悬浮性; (2)起泡剂,作用在气-液界面上,用以分散空气,形成稳定的气泡; (3)调整剂,提高浮选过程的选择性,加强捕收剂的作用并改善浮选条件。 78. 造纸污水量 3000m3/d,悬浮物浓度 1g/L,水温 200C,采用回流加压溶气浮选处理流程,溶 气水表压 0.3Mpa,溶气罐中停留时间 3min,空气饱和率为 50%,问在浮选池中释放出的空 气量有多少 L/m3 水?回流水量占处理水量的百分之多少?投入的空气量占处理水量的体积 百分之多少?P79《水污染控制工程》 解:溶气罐容积 V=QRT/60=[(3000/24)*3]/60=6.25m3 气浮的悬浮固体干重 S=Q*Sa=3000*1*10-3=3g 由公式 a=A/S 有: 释放的空气总量 A=a*S,其中

79. 什么是萃取过程的分配系数?其数值与哪些因素有关?P188
萃取过程的分配系数是指当达到接触分配平衡时, 被萃取组分在两相中的平衡浓度 之比,用 α 表示。其随物系、温度和浓度的变化而异,一般情况下选用的萃取剂的分配系数 应大于 1。

80. 如何提高萃取速度?
可以通过以下方法提高萃取速度:
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1) 增大两相接触界面积 2) 增大传质系数 3) 增大传质推动力

81. 为什么在连续萃取的塔式设备中,轻液要由下往上、重液要由上往下流动?
由于逆流操作,萃取剂进入塔后先遇到低浓度的废水,离塔前遇到高浓度的废水,这样 可使萃取剂溶解更多的溶质,这种操作方式效率高。

82. 污水中哪些物质适宜采用吹脱法去除?对某些盐类物质, 如 NaCl、 KCN 等, 能否用吹脱法去除?需采取什么措施?P194
污水中含有的溶解气体,例如用石灰石中和含硫酸污水时会产生大量 CO2,水在软化除 盐过程中,经过氢离子交换器后,产生的大量 CO2,某些工业废水中含有的 H2S、HCN、 CS2 及挥发性有机物等,都能用吹脱法去除。 由于只有游离的 HCI,HCN 才能被吹脱,所以对 NaCl、KCN 等,应该将污水调整到偏 酸的条件下再进行吹脱。

83. 简述影响吹脱法的因素。
影响吹脱法的因素有:温度、气水比、pH 值等。

84. 汽提法主要用来处理哪些污水?P196
汽提分离法可以分为简单蒸馏与蒸汽蒸馏,简单蒸馏主要用以脱除废水中的挥发性溶 解物质,如挥发酚、甲醛、苯胺、硫化氢、氨等;蒸汽蒸馏适用于去除水中不溶解的分散性 挥发污染物,利用混合液沸点低于水、也低于污染物的特性,可将沸点较高的挥发物在混合 液沸点下挥发去除。

85. 汽提法处理含酚废水有哪些特点?
汽提脱酚工艺简单,对处理高浓度废水,可以达到经济上收支平衡,且不会产生二次污 染。二是,经汽提后的废水中一般仍含有较高浓度的残余酚,必须进一步处理。另外,由于 再生段内喷淋热碱液的腐蚀性很强,必须采取防腐措施。

86. 如何降低电解过程的电能消耗?
通过选用适当的阳极材料, 设法减小溶液的电阻和副反应, 并防止电解槽的腐蚀等方法 可以降低电解过程中的电能消耗。

87. 什么叫电解氧化还原、电解凝聚、电解浮上?P185
电解氧化还原是指污水污染物在电解槽的阳极失去(得到)电子,发生氧化还原反应, 或者发生二次反应。即电解反应产物在溶液中某些组分发生反应,转化为无害成分。 当采用铁、铝阳极电解时,在外加电流与溶液的作用下溶解除的金属离子与溶液中的

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OH-结合成不溶于水的金属微粒,这些微粒对于水中胶体粒子的凝聚和吸附性很强,利用这 种凝聚作用处理污水中的有机或无机胶体的过程称为电解凝聚。 当电解槽的电压超过水的分解电压时,在阳极和阴极上分别产生 O2 和 H2,这些微气泡 在上升过程中易粘附携带污水中的胶体微粒、乳化油等共同浮上,该过程称为电解浮上。

88. 膜分离法有何特点?P154
膜分离法是用一种特殊的半透膜将溶液隔开, 使一侧溶液中的某种溶质透过膜或者溶剂 (水)渗透出来,从而达到分离溶质的目的。该方法有以下特点: (1)膜分离过程不发生镶边,因此能量转化的效率高 (2)膜分离过程在常温下进行,因而特别适于对热敏性物料的分离、分级和浓缩 (3)装置简单,操作容易,易控制、维修,且分离效率高。

89. 在 200C 下将 6.4g 蔗糖(C12H22O11)溶于 1000g 水中,求溶液的渗透压。已 知下溶液的密度为 1.024kg/m3。P159
解:由公式 π=iRTc 有: 有题意有:c=6.4/342/1=0.0187mol/L ∴渗透压 π=1*0.082*105*(20+273.15)* 0.0187=4.50*109Pa

90. 选择合适的方法处理下列废水:①含铬废水;②含氰废水;③造纸废水;④ 含油废水;⑤含酚废水;⑥农药废水。
①含铬废水无论用何种方法处理,都不能使其中的铬分解破坏,只能转移其存在的位置 和转变其物理化学状态, 使其中的有害物转化为无害物或毒性大大降低的沉淀物, 从而减少 对环境的危害程度。 国内外常用的含铬废水处理方法有化学还原法、 铁氧体法、 钡盐沉淀法、 电化学法、离子交换法等。 ②高浓度含氰废水可采用曝气回收氢氰酸;解吸法制取黄血盐。低浓度含氰废水可采用 碱性氯化法;电解氧化法;臭氧氧化;生化处理法;加压水解法;配位盐法;自然净化法等 ③造纸废水可采用物理方法去除悬浮物,中和法调整 pH,生物化学方法去除溶解的有 机物。要求高度净化时,再采取适应的物理化学方法进行处理。 ④含油废水可采用重力分离法,气浮法,吸附法,粗粒化法,膜过滤法。 ⑤高浓度含酚废水可采用蒸汽脱酚法,蒸发浓缩法,吸附法回收利用。低浓度含酚废水 可以采用生物氧化法,化学氧化法,化学沉淀法,消除法去除。 ⑥农药废水中工艺不同、原料各异、废水中成分千差万别,且农药制取过程中排放的废 气、有机物浓度高,如直接生化处理、难度大、费用高。根据水质特点先采用化工手段(萃 取、蒸溜、吸附等) ,分离原料及产品,回用于生产中,废水进行均合,调节废水的 PH 值, 并加入污泥脱水冲洗和生活污水,提高可生化性,泵提升进入 SBR 反应池,进行生化处理。
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在 SBR 池内历经厌氧一缺氧一好氧的历程,在活性污泥的作用下,使水中有机物充分降解, 并脱氮除磷,使出水满足排放要求。

91. 在敞开式循环冷却水系统中,冷却水长时间反复使用后,为什么会出现溶解 性固体浓度增高?
在补充水中, 还有多种无机盐, 在开始运行时, 循环水质和补充水相同, 在运行过程中, 因纯水不断蒸发,水中的溶解固体和悬浮物逐渐积累,导致溶解性固体浓度增高。

92. 敞开式循环冷却水系统存在的问题有哪些?
敞开式循环冷却水系统存在以下问题: (1)溶解固体浓缩 (2)二氧化碳散失 (3)溶解氧量升高 (4)杂质增多 (5)微生物滋生

93. 试论循环冷却水水质处理的意义。
冷却水质变化的结果,常使系统发生腐蚀和结垢故障。腐蚀故障不仅缩短设备寿命,而 且引起工艺过程效率的降低、产品泄露和污染等问题,在高温高压过程的冷却水系统,还可 能发生安全事故。结垢故障由水垢或粘泥引起,不仅是传热效率降低,影响冷却效果,严重 时使设备堵塞而不得不停工检修。污垢还降低输水能力,增加泵的动力消耗,并促使微生物 滋生, 间接引起腐蚀。 循环冷却水处理的基本仍无就是防止或缓减系统的腐蚀和结垢以及微 生物的危害,确保冷却水系统高效安全地运行。

94. 水垢的主要成分是什么?它是怎样形成的?如何控制水垢的形成?
冷却水中的水垢一般由 CaCO3、Ca3(PO4)2、CaSO4、硅酸钙(镁)等微溶盐组成。这些 盐的溶解度很小,而且它们的溶解度随 pH 值和水温的身高而降低,因此特别容易在温度高 的传热部位达到过饱和状态而结晶析出, 当水流速度较小或传热面较粗糙时, 这些结晶就容 易沉积在传热表面上形成水垢。 控制冷却水垢的途径出要有: (1)降低水中结垢离子的浓度使其保持在允许的范围内; (2)稳定水中结垢离子的平衡关系; (3)破坏结垢离子的结晶长大。

95. 影响腐蚀的因素有哪些?控制腐蚀的方法有哪些?
影响腐蚀的因素主要有: (1)水质 (2)pH 值
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(3)溶解氧 (4)水温 (5)流速 (6)微生物 控制腐蚀的主要方法有: (1)通过电镀或浸涂的方法在金属表面形成防腐层,使金属和循环水隔绝。 (2)电化学保护法。 (3)相循环水中投加无机或有机缓蚀剂,使金属表面形成一层均匀致密、不易剥落的保护 膜。

96. 换蚀剂作用机理是什么?举例说明。
以铬酸盐和亚硝酸盐为代表的氧化膜型药剂属于阳极钝化剂,使碳钢的点位向高电位 区移动,因而生成的亚铁离子迅速氧化,在碳钢表面上形成以不溶性 γ-Fe2O3 为主体的氧化 膜而防蚀。 以聚磷酸盐为代表的沉淀膜型缓蚀剂,它与水中的钙离子和作为缓蚀剂而加入的锌离 子结合,在碳钢表面上形成不溶性的薄膜而起缓蚀作用。 以胺类为代表的吸附膜型缓蚀剂大多在同一分子内具有能吸附刀金属表面的极性基和 疏水基,在清洁金属表面上用极性基吸附,以疏水基阻止水和溶解氧等向金属表面扩散,来 抑制腐蚀反应。

97. 微生物对冷却水系统有哪些危害?
循环冷却水中的微生物主要引起的危害包括三个方面: ①形成大量黏泥沉积物,降低传热效率,降低冷却水流量,引起垢下腐蚀; ②直接加速金属设备的腐蚀; ③破坏冷却塔中的木材, 微生物分泌消化酶破坏木材中的纤维素, 投加的杀生剂也会破 坏木质素。

98. 什么是粘泥?与污垢有什么区别?
在冷却水中, 产粘泥细菌会产生一种胶状的、 黏性的或黏泥状的、 附着力很强的沉积物, 这种沉积物就叫做粘泥,它遮盖在金属的表面上,降低冷却水的冷却效果,阻止冷却水中的 缓蚀剂、阻垢剂和杀生剂到达金属表面发生缓蚀、阻垢和杀生作用,并使金属表面形成差异 腐蚀电池而发生沉积物下腐蚀(垢下腐蚀)。是指由于水中溶解的营养源而引起细菌、丝状菌 (霉菌)、藻类等微生物群增殖,并以这些微生物为主体,混有泥砂、无机物和尘土等,形成 附着的或堆积的软泥性沉积物。粘泥又称软泥或污泥,是在冷却水系统中管道、冷却塔、水 槽壁上菌藻产生的粘质膜的总称。粘泥主要是由藻类、真菌类和细菌等聚集而成,而污垢主
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要是不溶性或微溶性盐。

99. 如何控制冷却水系统中的微生物?
可以从以下几个方面控制冷却水系统中的微生物: 1) 2) 3) 选用耐蚀材料; 控制水质,主要是控制冷却水中的氧含量、pH 值、悬浮物和微生物的养料; 采用杀生涂料, 在采用防腐涂料保护金属换热器的冷却水一侧时, 所用涂料应能耐 受冷却水中微生物的破坏; 4) 5) 阴极保护,冷却水中存在硫酸盐还原菌时,碳钢的阴极保护电位一般应为-0.95V; 防止阳光照射, 藻类的生长和繁殖需要阳光, 故冷却水系统应避免阳光的直接照射。 为此,水池上面应加盖,冷却塔的进风口则可加装百页窗; 6) 清洗,进行物理清洗或化学清洗可以把冷却水中微生物生长所需的养料(如漏入冷 却水中的油类)、微生物生长的基地(如黏泥)和庇护所(如腐蚀产物和淤泥)以及微生 物本身从冷却水系统中的金属设备表面上除去,并从冷却水系统中排出; 7) 8) 旁流过滤,可以在不影响冷却水系统正常运行的情况下除去水中大部分微生物; 混凝沉淀, 混凝剂能在絮凝沉淀过程中将水中的微生物随生成的絮凝体一起沉淀下 来,从而把它们除去; 9) 噬菌体法, 是防止和消除冷却水中生物黏泥的一种有前途的生物方法, 对防止电站 的海水冷却水系统和造纸厂的工业水系统中的黏泥非常有效; 10) 添加杀生剂,是最有效和最常用的方法之一。

100.污水处理厂的设计分几个阶段?每个阶段的内容是什么?P325 《水污染控制 工程》
污水处理厂的设计可分为以下三个阶段: (1)设计前期工作 设计前期工作非常重要,它要求设计人员手机设计所需的所有原始数据、资料,并通过 对这些数据、资料的分析、归纳,得出切合实际的结论。其工作内容主要包括预可行性研究 和可行性研究两项。设计前期工作主要为:编制项目建议书,进行工程可行性研究。 (2)初步扩大设计 扩初设计根据批准的工程可行性研究报告进行, 是在可行性研究报告或初步设计得到审 批后,进行的具体工程方案设计过程,主要包括设计说明书、工程量、材料与设备量、工程 概算书、扩初图纸的设计。 (3)施工图设计
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施工图设计是在扩初设计被批准后, 以扩初图纸和说明书为依据所绘制的建筑施工和设 备加工的正式详图。包括各构筑物、管渠、设备在平面及高程上的准确位置及尺寸、各部分 的细部详图、工程材料、施工要求等。

101.选择污水处理工艺流程需要考虑的因素有哪些?P327《水污染控制工程》
影响污(废)水处理方法、工艺流程选择的主要因素有: 1) 污(废)水的水质和水量,水质是工艺流程选择的重要影响因素,而水量对构筑物 选择有很大影响。 2) 出水水质指标或污水处理程度, 不仅影响工艺流程的选择, 且对工艺技术参数有重 要影响。 3) 4) 工程造价和运行维护费用。 运行管理与自动化控制要求, 仪器设备及其自动化程度不仅影响运行管理, 也对技 术人员素质和工程投资等产生很大影响。 5) 6) 污泥处理工艺,污泥处理是污水处理工艺选择的重要组成部分。 气候气象条件、用地与场址、排放水体环境容量与洪水位、城市排水体制等。

因此,工艺流程选择必须综合考虑上述因素,并结合当地社会经济条件,因地制宜选择 废水处理工艺流程及其构筑物,使之经济合理、技术可行、环境可靠、运行稳定、操作便利, 能确保水质目标。

102.讨论污水处理厂平面及高程布置的原则。P332《水污染控制工程》
平面布置主要考虑的原则有: (1)布置应尽量紧凑,以减少处理厂占地面积和连接管线的长度。 (2)生产性处理构筑物作为处理厂的主体建筑物,在作平面布置时,必须考虑各构筑物的 功能要求和水力要求,结合地形和地质条件,合理布局,以减少投资并使运行方便。 (3)对于辅助建筑物,应根据安全、方便等原则布置。 (4)废水管渠的布置应尽量短,避免曲折和交叉,必须设置事故排水渠和超越管。 (5)厂区内给水管、空气管、蒸汽管以及输配电线路的布置,应避免相互干扰。 (6) 要考虑扩建的可能,留有适当的扩建余地,并考虑施工方便。 高程布置的主要原则有: (1)尽量利用地形特点使构筑物接近地面高程布置,以减少施工量,节约基建费用。 (2)使废水和污泥尽量利用重力自流,以节约运行动力费用。

103.污水处理工程自控技术质量监测管理的主要内容。
污水处理工程自控技术质量监测管理指污水处理厂在运行中要对进水、出水的水质和
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水量进行监测。通过监测,可以即使地了解生产的状况。根据各部位监测数据,污水处理厂 可以及时调整运行方式及工艺控制参数等, 保证生产处于受控状态, 最大限度地提高污水处 理效果。其主要包括: (1)污水处理工程自控技术 (2)质量监测管理 (3)操作管理 (4)设备管理 (5)工艺技术管理

104.集散控制系统由哪些硬件结构组成?
DCS 的硬件结构可分为三层,下层为下位机系统,中层为操作站和工程师站系统,上 层为上位机系统,其中上层仅预留了通讯接口。

105.集中显示与分散控制的实现及 DCS 在工艺控制中有哪些主要的作用?
对于污水处理厂的装置而言,其分布很散,进行集散控制,可以方便同一管理。并通过 一系列的连锁实现,大大提高了污水处理厂的自控水平,减少了环境对人的危害。这些将污 水处理厂十分分散的装置结合到了一起进行控制, 完善了污水处理厂的自控水平, 对稳定工 艺运行、提高出水水质和保护环境,起着重要作用。

106.两段活性污泥法(AB 法)特点是什么?
AB 工艺流程的一般特点有不需设初沉池,具有一定的除磷脱氮功能,适合部分工业废 水的处理,适用于部分难降解有机废水的处理,基建投资少、运行费用低、能源消耗省,可 分期建设和运行灵活等。 A 级以高负荷或超高负荷运行(约为普通活性污泥的 10~20 倍) , 具有很强的抗冲击负 荷的能力,B 级以低负荷运行,A 级曝气池停留时间短,30min,B 级停留时间 2~4h。不 设初沉池,A 级曝气池是一个开放性的生物系统。A、B 各自有独立的污泥回流系统,两级 的污泥互不相混,二段有各自独特的微生物群体,故处理效果稳定。

107.什么是水污染综合防治?其必要性和迫切性表现在哪些方面?
水污染综合防治水污染综合防治水污染综合防治水污染综合防治是综合运用各种措施 以防治水体污染的措施。防治措施涉及工程的与非工程的两类,主要有:①减少废水和污染 物排放量,包括节约生产废水,规定用水定额,改善生产工艺和管理制度、提高废水的重复 利用率,采用无污染或少污染的新工艺,制定物料定额等。对缺水的城市和工矿区,发展区 域性循环用水、废水再用系统等。②发展区域性水污染防治系统,包括制定城市水污染防治 规划、流域水污染防治管理规划,实行水污染物排放总量控制制度,发展污水经适当人工处
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理后用于灌溉农田和回用于工业, 在不污染地下水的条件下建立污水库, 枯水期贮存污水减 少排污负荷、洪水期内进行有控制地稀释排放等。③发展效率高、能耗低的污水处理等技术 来治理污水。 其必要性和迫切性主要表现在两个方面,一是水资源紧缺、供需不平衡的矛盾突出,而 水环境污染严重使这一矛盾更加突出, 迫切需要解决; 二是以点源治理为基础的排污口净化 处理,不能有效地解决水污染问题,必须从区域或水系的整体出发进行水污染综合防治,由 点源治理的尾部控制过渡到源头控制,才能从根本上控制水污染。

108.为什么要加强水资源的管理?
因为水资源将成为中国经济发展的重要制约条件。水资源紧缺(水荒)将成为我国突出 的重大环境问题,所以,开源节流,保护水资源,南水北调,逐步实现水资源供需平衡,提 高水资源综合利用水平,是我国一项重大的战略任务。在这种情况之下,必须要加强水资源 的管理,才能从一定程度上起到保护水资源的作用。

109.试述水综合治理的基本对策和措施。
水综合治理的基本对策和措施有以下方面: (1)工业的合理布局与综合防治 其主要内容包括工业区实现环境容量评估, 控制工业污染的排放总量, 抓紧乡镇企业环境管 理。 (2)强化监督与管理 (3)控制污染的措施 其主要内容包括控制污染源;加强生产管理,严格控制跑冒滴漏;改革工艺;逐级用水;加 快工业废水改造治理步伐。 (4)加强水资源的管理 (5)要正确利用水体的自净作用

110.什么是污水的深度处理?污水深度处理的主要方法有哪些?P238《环境学》
按照处理程度,废水处理可以分为三级,其中第三级处理又称为深度处理,它是将 二级处理未能去除的部分污染物进一步净化处理,常用超滤、活性炭吸附、离子交换、电渗 析等方法。 如除去悬浮物及细菌主要采用过滤和消毒; 除去残余溶解性有机物及色素主要采 用活性炭吸附或臭氧氧化法;除去污水中的氮常用生物硝化脱氮法、脱氨除氮法、沸石除氮 法、氯化除氮法。

101.经过处理的城市污水已经被重复利用到哪些方面?
经过处理后的城市污水主要被重复利用在以下方面: (1)公用给水
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(2)工业用水 (3)地下水回灌 (4)灌溉用水 (5)游览区用水等。

第二篇

大气污染与防治

1. 简述大气圈的结构特点?P339
我们把受地心引力而随地球旋转的大气层称为大气圈,大气圈厚度约从地球表面到 1000~1400km 高度的范围,大气圈的总质量估计为 6000×1015kg,约为地球质量的百万分之 一。离地面越远,空气越稀薄,大气的密度、温度和组成随高度的不同而不同,呈现层状结 构,根据气温在垂直方向的变化情况,可将大气圈分为对流层、平流层、中间层、暖层和散 逸层五层。

2. 简述大气污染的定义及产生的主要原因。P135《环境学》
大气污染是指由于人类活动而排放刀空气中的有害气体和颗粒物质, 积累到超过大气自 净化过程(稀释、转化、洗净、沉降等作用)所能降低的程度,在一定的持续时间内有害于 生物及非生物的现象。 按照污染物质的来源可以分为天然污染源和人为污染源, 一方面是自然界的自然现象引 起的,此类污染一般依靠大气自净作用,最终可形成平衡;另一方面是由人类的生产、生活 活动引起的,此类污染的特点是集中、持续、排放量大、常超过了环境的自净作用,有时甚 至是不可逆转的。其主要来源为三大方面:①燃料燃烧;②工业生产过程;③交通运输。前 两类污染源统称为固定源,交通运输工具(机动车、火车、飞机等)则称为流动源。

3. 主要的大气污染物有哪些?它们对环境会造成什么样的危害?P342
大气污染物的种类很多,根据其存在状态,可分为两大类:颗粒污染物和气态污染物。 主要污染物有颗粒物、硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、光化学氧化剂、有机化合物,人体 长期接触低浓度污染物,会引起支气管炎、支气管哮喘、肺气肿和肺癌等病症,在突发的高 浓度污染物作用下,可造成急性中毒,甚至在短时间内死亡。此外,还会造成植物的生长发 育不良,死亡。对器物和材料还有腐蚀作用。

4. 试述导致温室效应、臭氧层破坏及酸雨的主要原因。
温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、 石油和天然气, 这些燃料燃烧后放 出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。 导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来 大量使用矿物燃料(如煤、石油等) ,排放出大量的 CO2 等多种温室气体。由于这些温室气 体对来自太阳辐射的短波具有高度的透过性, 而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收
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性,也就是常说的“温室效应” ,导致全球气候变暖。 地球上有一层保护膜,存在于包围在地球的大气中,就是臭氧层,臭氧层会将紫外线挡 在地球外面,保护地球上的生物不会受到伤害。人类制造了大量会破坏臭氧层的物质,使地 球南北极的臭氧层受到破坏。臭氧层破坏的主要原因是由于氟氯碳、NOx 等物质向大气排放 的增多。 酸雨是由于化石燃料燃烧和汽车尾气排放的 SOx 和 NOx,在大气中形成硫酸和硝酸, 又以雨、雪、雾等形式返回地面,形成“酸沉降” ,其中以降水的形式落到地面的就可以称 为酸性降水,即酸雨。

5. 试述温室效应、臭氧层破坏及酸雨对全球环境的危害及其防治措施。
温室效应将会使地球上的病虫害和传染疾病增加;海平面上升;气候反常,海洋风暴增 多;土地干旱,沙漠化面积增大等。目前采取的主要对策有全面禁用氟氯碳化物;保护森 林的对策方案;汽车使用燃料状况的改善;改善其他各种场合的能源使用效率;对石 化燃料的生产与消费,依比例收税;鼓励使用天然瓦斯作为当前的主要能源;汽机车 的排气限制;鼓励使用太阳能;开发替代能源。 臭氧层被破坏造成地球紫外线增加,紫外线会破坏包括 DNA 在内的生物分子, 增加罹患皮肤癌、白内障的机率,而且和许多免疫系统疾病有关。海洋中的浮游生物 受致命的影响,海洋生态系统受破坏。农作物减产,加强温室效应。臭氧层破坏的防 治对策主要有逐步禁止生产和使用破坏臭氧层的物质,从而保护臭氧层免遭破坏;全球合 作;研究开发破坏臭氧层物质的替代物。 酸雨会直接使大片森林死亡,农作物枯萎;也会抑制土壤中有机物的分解和氮的 固定,淋洗与土壤离子结合的钙、镁、钾等营养元素,使土壤贫瘠化;还可使湖泊、 河流酸化,并溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中,毒害鱼类;加速建筑物和文 物古迹的腐蚀和风化过程;可能危及人体健康。对酸雨的主要对策有使用原煤脱硫技 术,可以除去燃煤中大约 40% 一 60% 的无机硫;优先使用低硫燃料,如含硫较低的低 硫煤和天然气等;改进燃煤技术,减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量;对 煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫;开发新能源。

6. 颗粒污染物的除尘方式有哪几种?如何选择合适的除尘方法?P348
颗粒污染物控制的方法和设备主要有四类: 1) 2) 3) 机械力除尘器,包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器。 过滤式除尘器,包括袋式过滤器和颗粒层过滤器。 静电除尘器,包括干式静电除尘器和湿氏静电除尘器。

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4)

湿式除尘器,包括泡沫除尘器、喷雾塔、填料塔、冲击式除尘器、文丘里洗涤器等。 选择除尘方式时,主要考虑以下几个方面:

(1)选用的除尘器必须满足排放标准规定的排放要求 (2)粉尘颗粒的物理性质对除尘器性能具有较大影响 (3)气体的含尘浓度 (4)烟气温度和其他性质是选择除尘设备时必须考虑的因素 (5)选择除尘器,需考虑收集粉尘的处理问题 (6)选择除尘器需要考虑的其他因素

7. 为什么多层沉降室的吸尘效率高?
提高沉降室的捕集效率, 可以从以下三方面入手: 降低室内气流速度; 降低沉降室高度; 增加沉降室长度。 而多层沉降室可以降低室内气流速度, 提高容积利用率, 降低沉降室高度, 因此吸尘效率较高。

8. 简述惯性除尘的基本原理。
依靠惯性力的作用从气流中分离粉尘的设备叫做惯性除尘器。 惯性除尘器的基本原理是 含尘气流在流动过程中遇到设置在其前方的某种障碍物(如挡板等)时,气体绕过障碍物,而 颗粒由于惯性效应,继续向前运动,碰撞到障碍物上而被捕集下来,从而使两者获得分离。

9. 试述旋风除尘的工作原理,评价旋风除尘器除尘性能的指标有哪些?P361、 P364
旋风除尘是利用旋转的含尘气流所产生的离心力, 将颗粒污染物从气体中分离出来的过 程。含尘气流进入除尘器后,沿外壁由上向下作旋转运动,同时有少量气体沿径向运动到中 心区域。当旋转气流的大部分到达锥体底部后,转而相上沿轴心旋转,最后经排出管排出。 气流作旋转运动时, 尘粒在离心力作用下逐步移向外壁, 到达外壁的尘粒在气流和重力共同 作用下沿壁面落入灰斗。气流从除尘器顶部向下高速旋转时,顶部的压力下降,一部分气流 带着细小的尘粒沿筒壁旋转向上,到达顶部后,再沿排出管外壁旋转向下,最后到达排出管 下端附近被上升的内涡旋带走并从排出管排出。 评价旋风除尘器性能的指标有:颗粒的分离直径(包括全分离直径 dc100 或临界直径、 半分离直径 dc50 或切割直径) 、捕集效率等。

10. 袋式除尘器的主要优缺点是什么?P385
袋式除尘器的主要优点是:除尘效率高,特别是对细粉也有很高的捕集效率,一般可达 99%以上;适应性强,它能处理不同类型的颗粒污染物;操作弹性大,入口气体含尘浓度变

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化较大时,对除尘效率影响不大;结构简单,使用灵活,便于回收干料,不存在污泥处理。 主要缺点是:应用会受滤布的耐温、耐腐蚀等操作性能的限制;一般滤布的使用温度应 小于 300℃;不适于去除黏结性强和吸湿性强的尘粒,特别是烟气温度不能低于露点温度, 否则会在滤布上结露,致使滤袋堵塞,破坏袋式除尘器的正常操作。

11. 试述静电除尘的基本原理,影响静电除尘效率的因素有哪些?P372、P379
静电除尘是利用静电力从气流中分离悬浮粒子(尘粒或液滴)的一种方法。静电除尘器 主要是由放电电极和集尘电极组成。接通电源后,在电场作用下,空气中的自由离子要向两 极移动,电压愈高、电场强度愈高,离子的运动速度愈快。由于离子的运动,极间形成了电 流。开始时,空气中的自由离子少,电流较少。电压升高到一定数值后,放电极附近的离子 获得了较高的能量和速度,它们撞击空气中的中性原子时,中性原子会分解成正、负离子, 这种现象称为空气电离。空气电离后,由于联锁反应,在极间运动的离子数大大增加,表现 为极间的电流急剧增加,空气成了导体。放电极周围的空气全部电离后,在放电极周围可以 看见一圈淡蓝色的光环, 这个光环称为电晕。 电除尘器的电晕范围通常局限于金属棒周围几 毫米处。空气在电晕范围电离后,正离子很快向负极移动,只有负离子才会进入电晕外区, 向阳极移动。含尘空气通过电除尘器时,由于电晕区的范围很小,只有少量的尘粒在电晕区 通过,获得正电荷,沉积在电晕极上。大多数尘粒在电晕外区通过,获得负电荷,最后沉积 在阳极板上,当尘埃聚集到一定程度,由于重力作用,掉下聚集到收集槽内。 影响静电除尘器的除尘效率的因素有:粉尘的比电阻、含尘浓度、除尘器断面气流、集 尘电场强度等。

12. 填料洗涤器、泡沫除尘器和文丘里除尘器在除尘原理上有什么区别?
填料洗涤器是在除尘器中填充不同型式的填料, 并将洗涤水喷洒在填料表面, 用覆盖在 填料表面的液膜来捕集粉尘粒子。 这种洗涤器特别适用于伴有气体冷却和吸取气体中有些有 害气体的除尘过程。 泡沫除尘器的原理是气体通过水平多孔筛板上的液层,发生三种不同的气液混合状态。 气速较小时,气体以小气泡形式通过液层,称鼓泡状态;气速增大时,由于气泡的增多和搅 动剧烈,则在鼓泡层上形成泡沫层;气速更大时,已形成泡沫不能稳定存在而破裂并随气体 带走,形成雾沫夹带现象,产生雾沫层。三种状态一般是共存的,只是相对厚度不同而已, 气速小时,主要是鼓泡层,雾沫层可以忽略;气速大时,则以雾沫层为主,鼓泡层可忽略。 文丘里除尘器一般由文丘里管和旋风分离器组合而成。 当待处理气体经过文丘里管的喉 管时,产生高速气流,与从喉管中喷入的水相接,使水雾化并充分混合,尘粒则和液滴相互 撞击和润湿并结成大的颗粒进入旋风分离器内而除去。
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13. 如何选择合适的除尘装置?
合理选择除尘装置必须全面考虑有关的因素,一是除尘装置的有关性能,如除尘效率、 适用范围、压力损失、设备和操作费用等;二是要了解污染源的情况和排放的要求,然后过 分析比较来选定经济、有效的除尘设备。选择除尘装置时,一般应注意以下几个问题: (1) (2) (3) (4) 粉尘的性质和粒径分布 含尘气体的浓度和流量 气体的性质 粉尘的处理

14. 简述双膜理论的基本论点?P416
①在气、液两相接触处有一随时保持平衡状态的相界面;②在气液相界面附近,分别存 在一个无对流作用非常稳定的层流(滞流)薄膜,即气膜和液膜,薄膜内存在浓度梯度,物 质传递主要依靠分子扩散;③薄膜外气液两相各自的主体为湍流,不存在浓度梯度,物质主 要通过对流传递; ④传质过程只在气液薄膜中有分子扩散阻力, 相界面上和湍流主体中不存 在传质阻力,因此传递速质取决于两膜的阻力大小。

15. 吸收液的选择应从哪些方面去考虑?
吸收液的选择应考虑以下方面内容: (1) 溶解度,吸收液对有害组分要有较大的溶解度,以提高吸收速率,减少吸收剂用量。 (1) 选择性, 吸收液对混合气体中有害组分溶解度应尽可能大, 而对其余组分则应尽可

能小。 (2) (3) (4) 挥发性,吸收液挥发性要低,以减少吸收液的损失。 粘度,操作温度下吸收液粘度要低,以改善吸收塔内流动状况,提高吸收速率。 吸收液应尽可能无毒,难燃,吸收液化学稳定性好、不发泡、冰点低、价廉易得并

具有化学稳定性;且应尽可能的无毒性。 (5) 吸收液在使用中应有利于有害组分的回收。

16. 填料吸收塔中填料的选择应从哪些方面去考虑?
(1) (2) (3) 单位体积填料的表面积应尽可能大; 填料层要有较大的空隙率,以降低填料层的阻力; 填料应重量轻,机械强度大,制造容易,价格低廉。

17. 氨——酸法脱硫工艺由哪几个步骤所组成?每一步所发生的主要化学反应 有哪些?
氨——酸法脱硫工艺由吸收、分解、中和三个步骤组成。 (1) 吸收:2NH3· H2O 十 SO2→(NH4) 2SO3 十 H2O

NH3· H2O 十 SO2→NH4HSO3
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(NH4) 2SO3 十 SO2 十 H2O→(NH4)HSO3 NH3 十 NH4HSO3 十 H2O→(NH4) 2SO3 十 H2O (2) 分解:2NH4HSO3 十 H2SO4→(NH4) 2SO4 十 2H2O 十 2 SO2↑ (NH4) 2SO3 十 H2SO4→(NH4) 2SO4 十 SO2↑十 H2O (3) 中和:H2SO4 十 2NH3· H2O→(NH4) 2SO4 十 2H2O

H2SO4 十 2NH3→(NH4) 2SO4

18. 吸收法脱除 NOx 常用的方法有哪些?它们在原理上有何异同?
(1)氨—碱溶液两段吸收法原理:第一段是氨在气相中和 NOx 及水蒸汽发生反应,生成白色 硝酸按和亚硝酸铰烟雾,其反应式为: 2NH3+NO+NO2+H2O→2NH4NO2 2NH3+2NO2+H2O→NH4NO3+NH4NO2 NH4NO2→N2+2H2O 第二段是用碱溶液进一步吸收 NOx: 2NaOH+2NO2→NaNO3+NaNO2+ H2O 2NaOH+NO+NO2→2NaNO2+ H2O (2)亚硫酸铵吸收法原理:为使吸收液达到一定组成,先在(NH4) 2SO—NH4HSO3 溶液中通入 氨气,使部分 NH4HS03 转变为(NH4) 2SO3,反应式为: NH3+ H2O+ NH4HSO3→(NH4) 2SO3+H2O 处理后的 NH4HSO3/(NH4) 2SO3 的比率小于 0.1。 然后用含少量 NH4HSO3 的(NH4) 2SO3 溶液吸收 NOx, 使 NOx 还原为 N2, 发生的反应如下: 4(NH4) 2SO3+2NO2→(NH4) 2SO4+ N2↑ 4NH4 HSO3+2NO2→4NH4 HSO4+ N2↑ 4(NH4) 2SO3+NO+ NO2+3 H2O→2N(OH)( NH4SO3) 2+4NH4OH 4NH4 HSO3+NO+ NH4→2N(OH)( NH4SO3) 2+ H2O 2( NH4)OH+NO+ NO2→2 NH4 NO2+ H2O

19. 试比较固定床吸附器和硫化床吸附器的优缺点。P427
固定床的优点是结构简单、工艺成熟、性能可靠、吸附剂磨损小。缺点是间歇操作,并 需不断的周期性轮换,吸附剂用量多,导热性能差,再生时加热升温困难,吸附热也难以导 出。 流化床吸附器的优点是气固两相达到充分接触,因而吸附速度快,处理能力大,特别适 于连续性,大气流量的污染源治理。于固定床相比,流化床所用的吸附剂粒度小,空塔气速 也比固定床大得多,装置较为复杂,吸附剂的损耗较大。

20. 冷凝法处理气态污染物的基本原理是什么?
同一物质饱和蒸汽压的大小与温度有关,温度越低,饱和蒸汽压值就越低。对含有一定

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浓度的有机蒸汽的废气, 当将废气降到某一温度时, 与其相应的饱和蒸汽压值已低于废气组 分分压时,该组分就要凝结为液体,即实现了气体分离的目的。

21. 采用吸附法处理气态污染物时, 在工艺过程的设计上应注意哪些问题?P424
采用吸附法处理气态污染物时,应注意以下问题: (1) (2) (3) (4) 污染源的调查 吸附剂的选择 工艺方法的确定 注意防止二次污染等。

22. 催化转化法有什么优缺点?它的工艺过程由哪些步骤所组成?P437
催化转化是使气态污染物通过催化剂床层, 经历催化反应转化为无害物质或易于处理和 回收利用的物质的方法。 它的优点是无需使污染物与主气流分离, 避免了其他方法可能产生 的二次污染,又使操作过程得到简化;对不同浓度的污染物都具有很高的转化率。它的缺点 是催化剂价格较高,废气预热要消耗一定的能量。 催化燃烧法步骤分为:预热混合、催化反应、热量回收和净化气排空。

23. 燃烧法可分为哪些类型?各有什么特点?
燃烧法分为以下几种类型: (1) 直接燃烧法:将废气直接点火,在炉内或露天燃烧。该法处理的废气必须含有足够

量可以自身燃烧的可燃性废气。特点:不需预热、能回收废气中热能、只用于高于最低 发火极限的气体。 (2) 热力燃烧法: 利用燃料燃烧产生的热量将废气加热至高温, 使其中所含的污染物分

解、氧化。特点:预热耗能高,燃烧不完全时产生恶臭,可用于各种气体燃烧。 (3) 催化燃烧法:在催化剂存在的条件下使燃烧在较低温度下进行,一般 200℃~400℃

即可,这样可使燃烧过程所需热量自给或只需少量补充。特点:预热耗能小,催化剂贵,不 能用于使催化剂中毒气体的处理。

24. 生物吸收法和生物过滤法与普通的过滤法、 吸收法有何不同?采用生物过滤 法来处理气态污染物的条件是什么?P445
生物吸收法是先把气态污染物用吸收剂吸收, 使之从气相转移到液相, 然后再对吸收夜 进行生物化学处理的办法。 生物过滤法是利用附着在固体过滤材料表面的微生物的作用来处理污染物的方法, 它常 用来处理有臭味的废气。 采用生物过滤法处理废气的条件: (1) 废气中所含污染物必须能被过滤材料所吸附;
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(2) (3)

被吸附的污染物可被微生物所降解,使之转化为低毒或无毒物质; 生物转化的产物不会影响主要的生物转化过程。

25. 气体分离膜应具备哪些基本条件方可用于气态污染物的分离?P454
可用于气体污染物分离的气体分离膜应具备以下基本条件: (1) (2) (3) (4) (5) 具有较高的气体渗透通量 具有较高的选择性 能在高压下工作,膜上下游压差大于 13MPa 能在各种杂质影响下保持其特性和功能 使用中能维持高效,在操作弹性大的情况下仍稳定有用等。

26. 为什么要对大气污染进行综合防治?如何进行综合防治?
大气污染具有明显的区域性和整体性的特征,其污染程度将会受到该地区的自然条件、 能源构成、工业结构和布局,交通状况及人口密度等因素的影响。各种治理方法只是对点污 染源的排放物进行治理,而不能解决区域性的大气污染问题。因此,对于区域性的大气污染 问题的解决,必须采取综合防治的办法。具体可以从以下方面着手: (1) (2) (3) (4) (5) 全面规划、合理布局 改善能源结构,提高能源有效利用率 区域集中供热 大气污染控制治理技术 发展植物净化等。

第三篇 土壤污染与防治
1. 简述化学农药在土壤环境中迁移转化的主要机理。
进入环境中的农药可以经过挥发、扩散进入大气。引起大气污染,或随水分向四周移 动(地农径流)或向深层土壤移动(淋溶),从而造成地表水和地下水污染;或者被土壤肢体及 有机质吸附,被土壤和土壤微生物降解等;也可以通过作物的吸收,导致对农作物的污染, 再通过食物链浓缩,进而导致对动物和人体的危害。农药在土壤中保留时间较长,它在土壤 中的行为主要受降解、迁移和吸附等作用的影响。其中降解作用是农药消失的主要途径,是 土壤净化功能的重要表现;农药的挥发、径流、淋溶以及作物的吸收等,也能使农药从土壤 转移到其他环境要素中去, 吸附作用使一部分农药滞留在土壤中, 并对农药的迁移和降解过 程产生很大的影响。

2. 土壤重金属污染有何特点?如何消除土壤重金属的危害?
重金属对土壤环境的污染具有隐蔽性、 潜伏性、 不可逆性、 持久性和治理难度大的特点。 这是因为重金属与其他许多污染物不同, 它们在土壤中一般不易随水淋失, 不能被土壤微生

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物分解,相反地,生物体可以富集重金属,使重金属常常在土壤环境中积累,甚至某些重金 属元素在土壤中还可以转化为毒性更大的物质。 问题的严重性还在于重金属在土壤环境中积 累的初期,不易为人们所觉察或注意,一旦毒害作用比较明显地表现出来,就难以消除。 消除和减少土壤的重金属污染, 首先应以预防为主。 预防的重点应放在对各种污染源排 放进行浓度和总量控制;对农业用水进行经常性监测、监督,使之符合农田灌溉水质标准; 合理施用化肥、农药,慎重使用下水污泥、河泥、塘泥;利用城市污水灌溉,必须进行净化 处理;推广病虫草害的生物防治和综合防治,以及整治矿山防止矿毒污染等。 改良治理方面,分为物理化学生物三类。但三种方法联合使用才是最佳途径。重金属污 染者采用排土、 客土改良或使用化学改良剂, 以及改变土壤的氧化还原条件使重金属转变为 难溶物质,降低其活性;对有机污染物如三氯乙醛可采用松土、施加碱性肥料、翻耕晒垄、 灌水冲洗等措施加以治理。这是针对污染严重且污染集中的土壤。 生物方法,这是微生物和植物的作用大些。微生物的作用类似化学改良剂,将重金属粒 子转化为难溶物质。 植物的作用主要是吸附吸收土壤中的重金属粒子, 将土壤重金属逐渐吸 收。 消除和减少土壤重金属一定要注意防止二次污染,即土壤中的污水要采取措施不外流, 种植在污染区域的植物,生长在污染地区的动物,不能食用,不能进入人类的食物链。

3. 土壤重金属污染的特点、危害及其防治途径。
重金属对土壤环境的污染具有隐蔽性、 潜伏性、 不可逆性、 持久性和治理难度大的特点。 这是因为重金属与其他许多污染物不同, 它们在土壤中一般不易随水淋失, 不能被土壤微生 物分解,相反地,生物体可以富集重金属,使重金属常常在土壤环境中积累,甚至某些重金 属元素在土壤中还可以转化为毒性更大的物质。 问题的严重性还在于重金属在土壤环境中积 累的初期,不易为人们所觉察或注意,一旦毒害作用比较明显地表现出来,就难以消除。 土壤重金属污染的危害:污染土壤的重金届主要包括汞、铬、铅、铬和类金属砷等生物 毒性显著的元素及有一定毒性的锌、铜、镍等元素。过量重金属习引起植物生理功能紊乱、 营养失调,有些重金届在果实中的含量即使超过食品卫生标准,也不影响作物生长、发育和 产量。 土壤重金属污染的防治途径可以从以下四个方面入手:控制和消除工业“三废”排放; 加强土壤灌溉区的监测和管理;合理施用化肥和农药;增加土壤容量和提高土壤净化能力。 如:①对各种污染源排放进行浓度和总量控制;对农业用水进行经常性监测、监督,使之符 合农田灌溉水质标准;合理施用化肥、农药,慎重使用下水污泥、河泥、塘泥;利用城市污
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水灌溉,必须进行净化处理;推广病虫草害的生物防治和综合防治,以及整治矿山防止矿毒 污染等。②重金属污染者采用排土、客土改良或使用化学改良剂,以及改变土壤的氧化还原 条件使重金属转变为难溶物质,降低其活性;对有机污染物如三氯乙醛可采用松土、施加碱 性肥料、翻耕晒垄、灌水冲洗等措施加以治理。这是针对污染严重且污染集中的土壤。③采 用生物方法,主要是利用微生物和植物,微生物的作用类似化学改良剂,将重金属粒子转化 为难溶物质。植物的作用主要是吸附吸收土壤中的重金属粒子,将土壤重金属逐渐吸收。④ 土壤重金属污染治理中一定要注意防止二次污染, 即土壤中的污水要采取措施不外流, 种植 在污染区域的植物,生长在污染地区的动物,不能食用,不能进入人类的食物链。

4. 生物修复技术在治理土壤重金属污染中的意义、作用及其应用前景分析。
生物修复技术是利用特定的生物(植物、微生物或原生动物等)吸收、转化、清除或降 解环境污染物,以实现环境净化、生态效应恢复的生物措施。它的优点是可以使污染物完全 从环境中去除,处理时间短,对周围环境影响较小,并且投资少,不会产生二次污染。目前 用的较多的是植物修复技术和微生物修复技术。 其中植物修复技术是指植物忍耐和超量富集 某种或某些化学元素的理论为基础,利用植物及其共存微生物体系 ,清除环境中的污染物 的一门环境污染治理技术, 即利用植物超常规富集能力和耐性对污染环境和有害废物进行处 理的技术。与传统修复方法相比,该技术成本低、过程简单,且环境友好。微生物修复是受 到重金属污染的土壤, 往往富集多种耐重金属的真菌和细菌, 微生物可以通过多种作用方式 (生物吸附和生物转化等)影响土壤重金属的毒性。 生物修复技术在重金属污染治理方面虽然取得了一些成功, 但目前还有许多问题有待进 一步的研究:①治理效率低,不能治理重污染土壤。需要进行超量积累和耐性强的植物资源 筛选工作。②对重金属具有较强解毒、吸附能力的生物的分离与培育技术;植物吸收、富集 和稳定化重金属的机制等方面的研究。③有关重金属对微生物的抑制效应及吸附机制的研 究。 ④如何从功能和成本两个方面开发优良的生物吸附剂。 ⑤研究重金属污染的环境中植物 根系与根际环境微生物类群的相互作用, 筛选可供应用的耐重金属并促植物生长的根际微生 物。可以从以下方面进行研究:(1)利用基因工程和分子生物学技术,寻找、筛选和培育超累 积植物;(2)植物-微生物共存体系的研究;(3)生物修复过程中污染物的生态化学过程量化数学 模型、生态风险及安全评价的研究;(4)植物修复与传统的微生物学、物理方法相结合的联合 修复技术的研究。

5. 通过那些农业生产措施可以减少土壤重金属污染。
可以通过以下措施减少土壤重金属污染:
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(1) (2) (3) (4) (5)

施加抑制剂 控制土壤氧化—还原状况 改变耕作制度 客土深翻 制定农药的客许残留量等。

6. 土壤养分积累、流失与水体富营养化的关系以及控制技术。
水体富营养化常导致某些特征性藻类的异常繁殖,水体透明度下降,溶解氧消耗,PH 变化, 水生动物死亡和水质急剧下降等。 水体富营养物质氮、 磷的来源主要有城镇生活污水、 含氮含磷的工业废水和农田氮磷肥。其中,农田氮、磷的流失是引起水体富营养化的重要原 因之一。 控制技术主要有以下几个方面: (1) (2) (3) (4) 源的管理 肥料管理 土壤氮、磷的管理 迁移管理等。

7. 大量施用化肥对土壤环境质量的影响以及控制途径。
大量使用化肥会对土壤环境质量有很大地影响,主要表现在以下方面: (1) (2) (3) (4) 引起突然酸度变化 导致土壤板结,土壤肥力下降 造成土壤硝酸盐污染 化肥中有毒物质对土壤的污染影响等。

控制途径: (1) (2) (3) (4) (5) 确定化肥的最适施用量 氮、磷、钾肥配合施用 化肥与有机肥配合施用 地区间平衡施肥 针对土壤污染,改进施肥方法等。

8. 农业非点源污染的特点、成因及其环境影响评价。
农业非点源污染(NPS)是相对于点源污染而言的一个概念,又称为面源污染。它是来 源于降水、地表径流、土壤渗透、排水、土壤渗漏、水文变化或大气沉降,并在降水或融雪 的冲刷下,携带自然的或人类活动的污染物,最终沉积在河流、湖泊、湿地、近海水体和地 下水而形成的污染。
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农业非点源污染的特点: (1) (2) (3) 分散性与隐蔽性。 随机性和不确定性。 不易监测和难以量化等。

农业非点源污染的成因: (1) (2) (3) (4) (5) 化肥、农药的大量施用。 农村固体废弃物污染。 雨污分流技术水平低,废水污染严重。 生态环境恶化。 农户养殖对环境的影响等。

其对环境的影响防治主要采取以下措施: (1) (2) 坚持“预防为主,防治结合,标本兼治,综合治理”的可持续发展思路。 政府引导,加强环境保护与知识教育,大力推广节水种植、合理复种和免休种,提

高土壤肥力以及减少水土流失等。 (3) 设置专门的管理机构及组织协调机构,打破传统的“环保不下水、水利不上岸”等条

块分割现象;进一步健全水源保护,水质改善的政策、法规、条例,加强执法力度和打 击力度。 (4) 农业技术推广站应定时地进行农业技术指导, 根据各地土壤肥力和水文地质环境合

理施肥和使用农药。应多采用生物农药和生态防治技术,如用白僵菌防治玉米螟和松毛 虫;用七星瓢虫防治棉蚜;用赤眼蜂防治松毛虫、豆头蛾和稻纵卷叶螟等。 (5) 加强农业非点源污染的科学研究, 加强国际交流与合作, 围绕湖泊等水域的综合有

效治理,开展减少农业非点源污染研究工作。 (6) 增加生态农业种植面积,扩大湖滨绿色防护林。大力推广和发展“稻田一果园一鱼

塘一猪场”、“粮一畜一沼一肥”、“稻一萍一鱼”等立体生态农业技术,促进农业生产的良 性循环。扩大湖滨防护林对农业非点源污染具有较好的消除、缓冲和隔离作用。 (7) 采取合理有效措施促进农户变分散养殖为集中养殖,或者分散养殖集中管理相结

合,增加污水和畜禽粪便处理设施,提高畜禽粪便和污水的处理率和利用率,并根据农 村实际进行综合利用。 (8) 加强农村固体废弃物集中处理,综合利用。增强农民环保意识,加强废弃物的回收

利用,变废为宝。

9. 生态工程技术对控制农业非点源污染的作用机理。
农业是一个复杂的生态大系统,服从生态学规律和生态学原理。具体有: (1) (2) 生态平衡原理 生态系统的结构决定功能原理
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(3) (4) (5)

物质循环与再生原理 负载定额原理 相生相克原理

10. 农药、除草剂应用对土壤环境质量的影响评价。
土壤环境质量影响评价是单一环境要素的环境现状评价, 是根据一定目的和原则, 按照 一定的方法和标准,对土壤是否污染及污染程度进行调查、评估的工作。 农药、除草剂对土壤环境质量的影响主要表现在以下几个方面: 1)土壤农药、除草剂污染对农作物的潜在影响,主要是通过植物根系的吸收被转运到植 物组织或收获的产品中, 农药在植物体内残留影响植物的生长, 进入收获品中则影响农产品 的质量和使用价值。 2)土壤农药、除草剂污染对人畜健康的影响,当土壤中的残留农药被植物吸收通过农 产品或者随着土壤表层饮用水进入人或动物体内,就会对人体的健康造成直接或间接的危 害。影响人们的正常生活。 3)土壤农药、除草剂污染对土壤生物的影响,土壤生物主要包括细菌、真菌、原生动物 和后生动物,它们是土壤性质及维持土壤生态系统平衡的关键。然而,大多数的农药对土壤 生物都有一定的毒杀作用。 农药影响土壤微生物的种群和种群数量, 由于微生物数量的变化, 土壤中的氨化作用、硝化作用、反硝化作用、呼吸作用以及有机质的分解、代谢和根瘤菌的 固氮等过程受到不同程度的影响、 使土壤生态系统的功能失调, 系统中出现某些物质的积累 或某些物质的匮乏、进一步影响到土壤生物的生长和代谢。 4)土壤中农药、除草剂污染对环境的影响,当土壤中的残留农药通过影响某种生物的 数量从而影响了当地的生物链就会严重影响环境。 比如农药通过稻穗使鸟类数量大减从而使 田鼠数目剧增,并进一步影响当地植被物种、破坏环境。除此之外土壤中的残留农药会破坏 土壤的酸碱性从而改变土壤有机物质含量、使土地沙漠化、土壤可用面积减少、进一步影响 环境。

11. 土壤污染对农产品质量的影响分析。
土壤是农产品生产的直接载体, 土壤中的各种化学元素和有机物质, 在农业生产中会被 农作物吸收,进入农作物。土壤污染后重金属元素和有机污染物超标,在此土地中种植农作 物,作物通过吸收作用被污染,重金属超标,农产品的品质和产量下降,农产品的安全性受 到影响。 农药、 化肥的超量施用使农业面源污染持续扩大, 农作物被污染。 土壤是“活着的土壤”, 里面有大量的动物、微生物等各种各样活着的东西,一旦过量使用化肥农药,土壤内的微生
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物群体就会发生变化,土壤的活性就会受到影响,生产出的农产品品质就会下降。农药用量 逐年上升,化学农药的利用率低,大量的农药洒落到地面、残存在土壤、流失到水体及飘撒 到空气中,破坏了自然界的生态平衡。残留在土壤和水中的农药被农作物吸收积累,使农产 品中农药残留严重超标,甚至不能食用。 长期过量施用化肥,使土壤肥力整体水平降低,使化肥中含有的重金属、无机酸和有机 化合物等有害物质对环境造成污染, 使土壤受到多种重金属污染而成为有毒土壤, 农作物在 有毒土壤中生长,不可避免地被污染,农副产品品质和安全性受到影响。

12. 城镇生活及工业废水灌溉对土壤环境质量的影响。
利用工业废水和城市生活污水进行农业灌溉活动对农田土壤环境造成的污染是长期的。 由于土壤系统本身对重金属污染物的消解和固定能力有限, 消除土壤重金属污染除了停止外 源污染物输入外,应配合进行科学合理的土壤修复。灌溉用水是稻田土壤 Cd 的主要来源, 土壤中的 Cd 含量水平仍然对环境和人体健康具有潜在的危害。 城市生活污水主要是人们生活洗涤水,包括炊事洗涤,卫生洗涤用水,其特点是含有相 当数量的无毒无机盐类、需氧有机物、病源微生物类、虫卵及洗涤剂等,富含 N、K、P、 Ca、Fe、Mg 及植物需要的微量元素。城市生活污水是重要的灌溉水资源,由于富含植物营 养物质,经过一级处理,去除悬浮物质和虫卵即可用于灌溉。但是近年来城市污水中合成洗 涤剂的含量增加,一般从洗衣机排出的水中洗涤剂浓度达到 35mg/L。去除污水中的洗涤剂 是很困难的,洗涤剂阻碍作物对氮、磷营养物质的吸收。

13. 固体废弃物的类型及其对土壤环境质量的影响。
固体废弃物可以分为:1)工业废物,2)城市生活垃圾,3)农业废物,4)矿业废物, 5)放射性废物等。 大量固体废弃物的堆放不仅占用了大量土地, 而且还对土壤造成污染影响。 由于废物的 堆积和填埋不当, 经日光曝晒及雨水浸淋所产生的浸出液中的有害成分会直接进入土壤, 破 坏土壤微生物的生存条件, 从而对土壤结构和土质产生有害影响。 如固体废弃物中的塑料地 膜或塑料袋,一旦飘落入土壤,就会有大量的塑料碎片残留在土壤中,使土壤通水、通气性 受阻,土壤结构受到较大干扰,影响作物的生长发育,导致减产。

14. 食品安全与防治土壤污染的关系。
食品是维持人类生命的必须物质, 它为人类提供维持生命活动、 生理功能和生长发育的 各种营养,食品作为人类生存的必要条件,必须保证两点:一是要有一定的营养,人们通过 对各种食物的合理搭配,保证人体需要的各类营养;二是要保证食品的安全卫生,防止有毒 有害物质通过食品对人体造成危害。 因此可以说, 食品安全是人类生存的必备条件和健康的
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基本保证。随着我国各产业的快速发展,环境中的水污染,空气污染,土壤污染日益严重, 其中重金属污染以隐蔽的方式严重威胁到食品安全。重金属由于不能够被土壤微生物所分 解,易在土壤中累积,甚至在土壤中可能转化为毒性更大的形式,通过食物链在动物、人体 内累积,严重影响人体健康。因此重金属是土壤污染中最重要的污染物之一,并对食品安全 造成威胁。随着工农业生产的快速发展,含各种金属毒物的工业废气、废渣、废水不合理排 放,重金属农药和化肥的大面积的施用,受污染水体和土壤中有毒金属毒物含量较高,通过 生物富集作用而使食品中的重金属含量显著增高。 因此, 防治土壤污染和食品安全有很密切 的关系,防治土壤污染是食品安全的重要保障手段。

15. 主要污染物在土壤-作物系统中的迁移与积累特点。
1)重金属污染物,重金属主要指汞、镉、铅、铬、铜、锌。类金属砷和非金属氟也包 括其中。 重金属可以通过多种途径被包含于矿物颗粒内或被吸附于土壤胶体表面上, 从而在 土壤中积累。 重金属在土壤—植物系统中的迁移, 主要是指植物通过根系从土壤中吸收某些 化学形态的重金属, 并在植物体内积累起来。 这一方面可以看成是生物对土壤重金属污染的 净化; 另一方面也可看成是重金属通过土壤对作物的污染。 如果这种受污染的植物残体再进 入土壤,会使土壤表层进一步富集重金属。 2)有机污染物,包括有机农药、三氯乙醛(酸)、矿物油类、表面活性剂、废塑料制品, 及工矿企业排放的含有机质的三废。 如施入土壤中的磷肥除少部分被作物吸收利用外, 大部 分被土壤所固定,磷肥因其本身含有各种污染物质,从而造成土壤、作物的污染。油类降解 消耗大量氧气,明显降低土壤 Eh。油类 C/N 比极高(>1500) ,油污染土壤短期内 C/N 比增 高,不利于降解微生物增殖,同时使微生物与植物争夺土壤中的有效氮。油类对土壤氨化、 硝化作用有阻抑效应,不利于氮素营养的循环与转化。 3)固体废物与放射性污染物,按其来源不同,可分为工业固体废物、农业固体废物, 放射性固体废物和城市垃圾四类。其中工业固体废物:成分复杂,常含有重金属、有毒元素 和致癌物质,处理不当会严重污染土壤,破坏植物生长。城市垃圾:来源广泛,成份复杂多 变。常含有重金属和有害元素,未经处理长期使用会造成土壤重金属超标,影响土壤质量。 放射性污染物:致畸、致突变、致癌。

16. 矿区土壤污染的特征及其修复措施。
矿区土壤污染主要是矿区土壤重金属污染,它的特征有: (1) 空间分布特征

通常情况下,采矿引起的土壤污染一般都呈表面富集。研究表明,在煤矿区煤矸石堆放
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对周围土壤造成不同程度的污染, 重金属的含量随离矸石堆距离增大呈减小的趋势, 并且主 要受到风向的影响。 土壤中重金属的积累随煤矸石堆放和风化淋溶时间长短而表现降低的总 趋势,即废矿井区土壤比新矿井区土壤中重金属积累显著。 (2) 重金属在污染土壤中的剖面分布特征

在污染土壤中,重金属进入土壤后,由于土壤对它们的固定,不易向下迁移,也多集中 分布在表层。 矿区土壤污染的特征及其修复措施有: 1)减少或切断矿区重污染源 最根本的措施是减少或切断重金属污染源,严格控制采矿生产过程中有毒元素的排放 及泄漏,废弃物的排放、堆放,采取物理、化学措施处理,减少它们对土壤的污染;禁止对 废渣任意堆放, 防止废渣中的重金属物质下渗至土壤或挥发到大气中。 另一有效的措施是控 制大气重金属含量,减少大气重金属含量也就有效地减少了土壤重金属的污染。 2)植物修复在矿区土壤重金属污染中的应用 植物修复技术是利用植物对重金属的忍耐和超量积累能力并结合其共生的微生物体系 来实现对重金属污染环境的修复。有害重金属污染土壤的植物修复技术可分为如下两类。 植物萃取技术——利用金属积累植物或超积累植物将土壤中的金属提取出来, 富集并搬 运到植物根部可收割部分和植物地上的枝条部分。 植物固化技术 ——利用耐金属植物或超积累植物降低有害金属的活性,从而减少有害 金属被淋滤到地下水或通过空气载体扩散进一步污染环境的可能性。 植物固化技术适用于采 矿、冶炼厂废气污染土壤的复垦。 3)加强防治污染的监督管理 加强对矿山企业“三废”排放的监督,及时掌握企业排放污染物的总量与浓度,严格 控制废水未经处理直接作为农业用水, 对现有治理设施运转情况进行监督管理, 依法强化管 理是控制矿区环境污染的有效手段,才能有效控制矿区重金属污染。

17. 治理土壤污染的方法及其优缺点评价。
污染土壤的治理是根据污染物和土壤的物理、 化学性质及存在状态, 进行有效分离或其 它处理,使土壤特性得以恢复和利用,减轻或消除污染物对生态环境的影响。土壤污染的方 法主要有: 1) 化学治理法。化学治理就是向污染土壤中投入改良剂、抑制剂。增加土壤有机质、阳离 子代换量和粘粒的含量,改变土壤的理化性质,使土壤重金属发生氧化、还原、沉淀、 吸附、抑制等作用,以降低重金属的生物有效性。化学治理措施优点是治理效果和费用 适中,缺点是容易再度活化。 2) 提取法。提取法是利用试剂和土壤中的重金属相互作用,形成溶解性的重金属离子或金 属— 试剂络合物,从提取液中回收重金属,并循环利用提取液。近来的研究表明,表
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面活性剂利用其吸附作用,对土壤中的重金属阳离子具有良好的解吸效果,但对环境产 生影响,目前趋向于利用易降解、无毒性的生物表面活性剂。 3)生物措施法。生物措施法是利用某些特定的动、植物和微生物,较快的吸收或降解土壤 中的污染物,从而达到净化土壤的目的。生物修复的途径主要有两条:一是通过在污染 农田中种植植物,利用其自身具有特定生理机制对重金属加以吸收、富集或与重金属结 合成不具有生物活性的化合物,从而去除或降低重金属的毒性。但其重金属生物载体可 能产生二次污染,至今也未找到有效的解决途径。二是利用微生物沉积、氧化和还原等 作用,降低或消除重金属对土壤污染的研究,是目前环境科学研究中比较活跃的领域之 一。但此法应用难度较大,目前尚未获得突破性进展。

18. 评价土壤污染的标准以及方法。
土壤污染的评价标准:土壤污染对人体产生的危害是间接的,而且土壤和人体之间的物 质平衡关系比较复杂,故确定土壤污染物的环境标准难度很大。另外,土壤有其固有的地域 成因,均一性差、这也是难以制定统一的土壤污染构的环境质量标准的原因之一。因此,各 地应结合实际情况选用如下的各类标准。 (1) 以《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)为评价标淮,该标推仅对土壤中镉、汞、

砷、铜、铅、铬、锌、镍做了规定,对其他重金属和难降解危险性化合物未做规定。 (2) 以区域土壤背景值为评价标推, 它反映了土壤在自然界的发生、 发展过程中本身原

有的化学元素的本质特征。土壤背景值是一相对概念,即它相对于不受或少受人为污染 的情况下,化学元素在土壤中保持一定平衡关系时的含量。 (3) 以区域性土壤自然含量为评价标准, 区域性土壤自然含量是指在清水灌区内采用与

污水灌区的自然条件、耕作栽培措施大致相同、土壤类型相近的土壤中污染物的平均含 量。 (4) 以土壤对照点含量为评价标准, 土壤对照点含量是指与污染地区自然条件、 土壤类

型和利用方式大致相同,相对未受污染或少受污染的土壤中污染物质的含量,往往以一 个对照点的平均值作为对照点或几个对照点的含量水平。

第四篇

固体废物的污染与防治

1. 固体废物对环境所造成的危害有哪些?P503
固体废物对人类环境的危害是严重的, 且是多方面的, 在某些领域甚至超过废水与废气, 其危害可以归纳为如下几个方面: 1) 占据大片土地,由于大量固体废物的产生于积累,已有大片土地被堆占。随时间的 延续, 固体废物的堆积量将不断增加, 对于人口众多、 可耕地面积较少的我国来说, 将是极大的威胁。

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2)

污染土壤、水体,危害人类健康。固体废物是多种污染物的集合体,在露天堆置条 件下,经过长期降水的淋溶,地表径流的渗沥,其中各类污染物质随水流扩散至土 壤、地下水与地表水源中,通过食物链与饮用水,危害人体健康,并导致土地盐碱 化。

3)

污染大气, 影响环境卫生。 固体废物在自然环境中堆置, 可通过气象作用产生飞尘、 微生物、 恶臭, 或通过化学反应产生有害气体等污染物, 严重危害大气环境。 此外, 废物的堆置亦为蚊、 蝇与寄生虫的滋生提供了有利的场所, 有导致传染疾病的潜在 威胁。 总之,固体废物对人类环境的危害具有多样性、长期性和潜在性。

2. 固体废物的管理系统包括哪些管理程序?P503
固体废物污染防治遵循“三化” (减量化、资源化、无害化)原则,固体废物管理系统 包括六个功能环节,分别是:固体废物产源地管理,分散堆存,收集系统,转运、材料回收 与加工处理,最终处置等。

3. 简述固体废物主要管理方法和技术。
(1) 固体废弃物最小量化管理技术 (2) 废弃物转移跟踪管理技术 (3) 固体废弃物交换管理技术 (4) 废物管理信息系统

4. 简述固体废物的处理处置方法和污染控制途径。P284《环境学》
固体废弃物的处理方法: (1) (2) (3) (4) (5) 物理处理 化学处理 生物转化处理 热处理 固化处理

固体废物的处置方法: (1) (2) 土地处置 包括土地填埋、焚烧、贮留池贮存和深井灌注 海洋处置 包括海洋倾倒和远洋焚烧

固体废物污染控制途径: (1) 无害化, 固体废物无害化处理的基本任务是将固体废物通过工程处理, 达到不损害

人体健康,不污染周围的自然环境(包括原生环境和次生环境) 。

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(2)

减量化,固体废物减量化的基本任务是通过适宜的手段减少固体废物的数量和体

积。这一任务的实现,需从两个方面着手,一是对固体废物进行处理利用,二是减少固 体废物的产生。 (3) 资源化, 固体废物资源化的基本任务是采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质

和能源。固体废物资源化是固体废物的主要归宿。

5.

调查你所在校园垃圾的主要组成并根据垃圾的组成和性质提出合适的处理

处置方案。
我们学校的垃圾主要是以生活垃圾为主, 偶尔会有一些建筑垃圾 (如食堂补地板时挖出 的砂石等) ,生活垃圾中的物理成分和化学成分中含有部分能量,不同类别的生活垃圾的热 值会有很大的不同, 不同地区的校园有着不同的生活水平和城市设施条件, 使得生活垃圾成 分有明显的差异,所以可燃物含量也大不相同。主要为有机物中的塑料、橡胶、皮革、纸类、 织物、草木等。 对我们学院的校园垃圾可以采取以下方案进行处置: (1) (2) (3) 分类收集各类垃圾; 对收集到的垃圾进行除臭处理; 根据其性质采用适宜的处理和处置技术,如塑料、橡胶、皮革、纸类等可以进行资

源回收再利用,草木可以进行填埋或者焚烧,或者可以直接运送到垃圾处理厂进行压实 处理等。

6. 何为危险废物?对危险废物应如何管理?P513
凡能引起或者导致人类与动物死亡或严重疾病的废物称为危险废物(或有毒废物) 。危 险废物是一类特殊的固体废物, 它是能引起疾病增加或导致死亡, 如管理或处理处置不当会 对人类及其他生物体产生近期或潜在危害的固体废弃物。所以,对危险废物必须加强管理, 主要可以从以下方面进行: (1) 制定相关的法规、标准、政策和规划,并由专门的管理部门进行实施和监督。 (2) 对已判定的危险废物按规定进行单独登记、包装、运输和贮存。 (3) 采用各种安全有效的方法对危险废物进行处理处置, 以减少乃至消除它对环境和人 类的危害 (4) 加强对危险废物综合利用技术的开发及应用,经过资源化处理加以充分利用。 (5) 改进生产工艺,减少危险废物的排放量等。

7. 为什么要对固体废物进行压实处理?P537
压实是指用机械方法对固体废物施加压力,使废物颗粒变形或破碎,挤除颗粒间隙,减
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小固体废物的空隙率,从而增大容重和减少固体废物表观体积的处理方法。增大容重、减少 固体废物体积,便于装卸、运输、贮存和填埋,降低后续成本。可制造高密度惰性块料,便 于贮存、填埋或作为建材使用。

8. 为什么要对固体废物进行破碎处理?P539
破碎是指通过外力克服固废破坏物体点间内聚力使大块分裂为小块即破碎, 进一步分裂 为细粉即磨碎。它有利于三化处理,固体废物经破碎之后,尺寸减小,粒度均匀,有助于固 体废物的焚烧、堆肥和资源化利用处理;固体废物经破碎之后,体积减小,容重和密实性增 加,便于运输、压缩、贮存和高密度填埋及土地还原利用等;固体废物经破碎之后,有助于 不同组分单体分选与回收利用。

9. 试分析各种压实机械和破碎机械的作用原理和应用范围。
压实主要用于处理压缩性能大而恢复性小的固体废弃物。压实的原理主要是减少空隙 率。对大多数固体废弃物来说,他们都是由不同颗粒和颗粒间的空隙组成的集合体, 。当受 到外界压力时,颗粒间相互挤压、变形和破碎、空隙减小,容重增大。 破碎是利用外力使大块固体废弃物分裂为小块的过程。

图 3 各种压实机械示意图 水平压实器常作为转运站固定型压实操作使用;三相垂直压实器适用于金属类废物压 实;回转式压实器始于压实体积和质量较小的城市垃圾。 锤式破碎机适用于较大规模的城市垃圾破碎工程,安装时需采取防震、隔音措施;剪切 破碎机适用于松散片、条状废物的破碎;腭式破碎机适用于破碎中等硬度的脆性物料,其优

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点是结构简单,不易堵塞,维修方便,缺点是生产效率低,破碎粒度不均。

图 4 各种常见破碎设备

10. 影响筛分效率的因素有哪些?P551
筛分效率受下列因素影响: 1) 2) 3) 4) 5) 颗粒尺寸和形状,是影响筛分效率的主要因素; 含水率,过高会造成细小颗粒粘附成团作用; 筛孔形状,有方形与圆形两种; 操作方式,如供料负荷的均匀程度,沿筛面宽度方向上给料方式等; 筛分器的长宽比、倾斜度与振荡频率等。

11. 试评价风选和磁选在处理城市垃圾中的作用。P544、P548
风选是在气流作用下使固体废弃物颗粒按密度和粒度进行分选的一种方法。 由于不同物 质的密度不同, 因而在一定气速的气流中有着不同的沉降速度, 从而达到轻重颗粒物分离的 目的。 磁选是利用固体废弃物中各种物质的磁性差异在不均匀此磁场中进行分选的一种处理 方法,实现了磁性物质和非磁性物质的分离。

12. 简述电力分选的基本原理。P553
电力分选是基于垃圾中含有导电性能不同的物料颗粒, 可以通过充电识别, 被反向电极 所吸引,以达到分离的目的。这种技术既可以从导体与绝缘体的混合物中分离出导体,也可 以对含不同介电常数的绝缘体进行分离。分选器由接地的金属圆通板(正极)和放电板(负 极)组成,放电极与圆筒间有适当距离,而在极间发生电晕放电,产生电晕电场区。物料随
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滚筒转动进入电晕电场区后, 由于空间带有电荷使之获得负电荷。 物料中的导电颗粒荷电后 立即在滚筒上放电, 当滚筒进入静电场后, 导电颗粒负电荷释放完毕并从滚筒上获得正电荷 而被排斥,在电力、重力、离心力的综合作用下排入料斗。而非导体颗粒不易在滚筒上失去 所荷负电荷,因而完成反选过程。

13. 固体废物的化学处理方法主要有哪些?试举例说明。P559
(1) (2) 中和法:主要用于处理化工、冶金、电镀等行业所排出的酸性或碱性废渣。 氧化还原法: 是通过氧化或还原反应, 使废物中价态可发生变化的有毒成分转化为

无害或低毒且具有化学稳定性成分,以便进一步处理和处置。如铬渣干式还原处理、铬 渣湿氏还原法等。 (3) 化学浸出法: 选适合的化学剂与固体废弃物发生作用, 使其中有用组分发生选择性

溶解然后进一步回收的处理方法。

14. 什么叫堆肥化?什么叫堆肥?可用做堆肥的原料主要有哪些?P568
垃圾堆肥化是在一定的人工控制条件下, 通过生物化学作用, 使垃圾中的有机成分分解 转化为比较稳定的腐殖肥料的过程,其实质是一种发酵过程。 堆肥是指固体废弃物中有机废物在控制条件下经微生物的生物化学降解后所制得的产 品,它是腐殖质含量很高的疏松物质,其机制与污水处理厂污泥消化过程相似。 堆肥原料:1)生活垃圾,2)人、禽、畜粪便,3)农、林业固体废弃物,4)有机污泥 等。

15. 层床通风发酵法和普通好氧堆肥法相比有哪些优点?P569
(1) (2) 可以利用闲散土地或旧垃圾填埋厂以覆盖的表面积建场,大大减少了基建投资; 通风方法简单, 采用强制通风的底面进气可使堆肥材料得到均匀、 充足的空气过流,

保证了好氧微生物对氧的需求,增强了发酵强度; (3) 自然降雨和废物体渗漏水可通过通风基础排出, 使床的基脚处于干燥状态, 并可使

流出废水返回储水井循环使用; (4) 通风量和温度控制, 给微生物活动提供最适宜条件, 可使发酵周期缩短, 堆高增大,

节省占地面积。

16. 举例说明厌氧消化法在固体废物处理中的应用并与好氧堆肥法加以比较。
厌氧消化也叫沼气发酵或甲烷发酵。 将复杂有机废物在无氧的条件下利用厌氧微生物发 酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢耗乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌等降解成 N、P 无机化合物和甲烷、 二氧化碳等气体。 如厌氧消化工艺根据废物中有机固体浓度的大小可以 分为干法厌氧消化工艺和湿法厌氧消化工艺。 干法厌氧消化, 即保持固体废物的原始状态进

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行厌氧消化,反应器内的消化物料的浓度在 20%~40%之间,仅仅浓度特别高(>60%)的 进料才用水进行稀释。由于湿法中的浆液处于完全混合的状态,更容易受到氨氮、盐份等物 质的抑制。通常,干法处理比湿法处理具有更高的有机负荷率和产气效率。 与其他处理方法比较主要表现为如下优点:①厌氧消化减少了温室效应气体的排放量; ②有机废物被消化以后残留物(沼渣、沼液)富含 N、P 等养分和活性物质,可以制成高质 量的有机肥料和土壤改良剂;③有机废物在转变成甲烷的过程中,合成生物量少,残留物碳 素含量降低,实现了垃圾的减量化;④与好氧过程相比,一方面,厌氧消化不需要人为曝气 提供氧气,降低动力消耗;另一方面,厌氧消化产生沼气,产生大量的清洁能源可供回收利 用。⑤厌氧消化在封闭的条件下进行,可减少臭气的排放。 处理方法 堆沤肥 好氧处理 厌氧处理 能耗 低 高 低 产能 无 无 多 生产环境 差 较好 好 肥分损失 多 较多 极少 投资 少 多 多

表 4 有机废物厌氧消化与堆沤肥、好氧处理比较

17. 试分析用焚烧法处理固体废物的优缺点。P575
焚烧法的优点:可以回收利用固体废物内潜在的能量,减少废物体积(一般可减少 80%-90%) ,破坏有毒废物的组成结构,使其最终称为化学性质稳定的无害化灰渣,同时还 可以彻底消灭病原菌、消除腐化源。能迅速而大幅度地减少可燃性危险废物的容积。如在一 些新设计的焚烧装置中,焚烧后的废物容积只是原容积的 5%或更少。一些有害废物通过焚 烧处理,可以破坏其组成结构或杀灭病原菌,达到解毒、除害的目的。此外,通过焚烧处理 还可以提供热能。 缺点:只能处理含可燃物成分高的固体废物(一般要求其热值大于 800kcal/kg)否则必 须添加助燃剂,使运行费用大大提高。另外,该法投资较大,处理过程中不可避免会产生可 造成二次污染的有毒物质, 从而产生新的环境问题。 一是危险废物的焚烧会产生大量的酸性 气体和未完全燃烧的有机组分及炉渣,如将其直接排入环境,必然会导致二次污染;二是此 法的投资及运行管理费高, 为了减少二次污染, 要求焚烧过程必须设有控制污染设施和复杂 的测试仪表,这又进一步提高了处理费用。

18. 固化的基本方法有哪些?试比较它们的优缺点和适宜范围。P560
固化处理是利用物理或化学方法, 将危险废物固定或包容于惰性固体基质内, 使之呈现 化学稳定性或密封性的一种无害化处理方法。当前研究的固化方法,根据固化基质,可分为 六种类型:水泥固化、石灰固化、热塑性材料固化、热固性材料固化、自胶结固化、玻璃固 化和大型包封法等。
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(1)

水泥固化: 适用于处理含重金属的污泥, 原子能工业中的废料及其他有毒有害物的

处理。其方法具有工艺简单、材料来源广泛、处理费用低、固化体机械强度高等优点。 缺点是固化体的浸出率较高,体积也比原废物增大 0.5—1.0 倍,有些废物还需要进行预 处理和投加添加剂,增大处理费用。 (2) 石灰固化:适用于固化钢铁机械行业中酸洗工序所排放的废渣、电镀污泥、烟道气

脱硫废渣、石油冶炼污泥等。优点是填料来源丰富,操作简单、处理费用低;被固化的 废渣不要求脱水干燥;可在常温下操作。缺点是固化体易受酸性介质侵蚀、浸出性能较 差。 (3) 热塑性材料固化:一般处理低放射水平的蒸发残液,废水化学处理所产生的沉渣、

焚烧炉产生的残渣、废塑料、电镀污泥、砷渣等。优点是具有较好的化学稳定性,粘结 性,对多数酸、碱、盐类都有一定耐腐蚀性,并具有一定抗辐射稳定性,价格低廉。 (4) 热固性材料固化:优点是使用方便,固化速度快,与有害物质形成的固化体有较好

的耐水性、耐腐蚀性、价格低廉,使用较为广泛。 (5) 玻璃固化法:用于处理放射性废物。优点是固化体致密,在水及酸碱中浸出率小,

有较高的热稳定性和辐射稳定性,增容也比较小。缺点是处理费用高,操作温度高,能 耗大,设备腐蚀严重,操作过程中会产生较多的废气。 (6) 自胶结固化和大型包封法:自胶结固化法只适宜处理含硫酸钙和亚硫酸钙的废渣,

这种固化稳定性高,浸出率低。大型包封法是用一种不渗水的惰性保护层将经过处理或 未经处理的废物包封起来。

19. 略述下述概念:卫生土地填埋、安全土地填埋、深井灌注、海洋倾倒、远洋 焚烧、固体废物资源化、资源化系统
卫生土地填埋 P589:卫生填埋是从传统的堆放和填地处理发展起来的一种最终处置方 式,它不是简单的堆、填、埋,而是一种按照工程理论、土工标准和环保要求,对固体废物 进行有控管理的综合性工程方法, 用于处置一般的固体废弃物, 如城市垃圾和无公害的工农 业生产废渣等。 安全土地填埋:是一种改进的卫生填埋方法,也称为安全化学土地填埋。安全土地填埋 主要用来处置危险废物。因此,对场地的建造技术要求更为严格。如衬里的渗透系数要小于 10<SUP>-8</SUP>cm/s,浸出液要加以收集和处理,地面迳流要加以控制,还要考虑对产 生的气体的控制和处理等。 深井灌注:是“地下灌注” (Underground Injection Control)的一种,因其所使用的灌注 井比较深而得名。 把液状废物注入到地下与地下水层和矿脉层隔开的可渗漏岩层中, 从而达 到对固体废物进行处理的目的的一种方法。
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海洋倾倒: 一种对固体废物进行最终处置的方法, 将固体废物直接倾倒在合适距离和深 度的海水中, 利用海洋的巨大环境容量和稀释能力, 使海洋环境中的污染物保持在较低水平。 远洋焚烧:利用焚烧船在远海对固体废物进行焚烧处理处置的一种方式。 固体废物资源化:对已经产生的废物,通过各种措施和技术手段,或将废物重新加以利 用,或赋以其新的使用价值,或作为资源重新再生利用,即“资源化 3R 原则” ;同时对其 暂时无法利用的部分进行无害化或减量化处理, 以达到资源利用和环境保护的目的。 简单说 来就是对固体废物进行综合利用,使之成为可利用的二次资源的方法过程。 资源化系统:固体废物的资源化和其他的生产过程相似,也是由一些基本过程组成,我 们把这些基本过程所组成的总体系统叫固体废物的资源化系统。

20. 略述土地填埋技术的优缺点。
优点: 建设运行费用低、 工艺简单、 适用于处理多种类型的废物, 同时还可以回收沼气。 缺点:填埋场要占用大量的土地,同时在填埋过程中,浸出液的收集和控制问题处理不 好就会造成严重的环境污染。 如一个垃圾卫生填埋场不仅仅占用了大量的土地资源, 垃圾填 下后将对周围的环境造成长远的影响,包括空气,地表水,地下水,土壤各个方面,并且垃 圾填下后,需要长达几十年的维护控制,才能达到封场状态,这期间维护不良,很有可能发 生爆炸。

21. 从煤矸石的组成来分析它的综合利用途径。
煤矸石是指在建井、开拓掘进、采煤和洗涤过程中排出的固体废弃物,是一种在成煤过 程中与煤层伴生含碳量比较低,比价坚硬的岩石。煤矸石的露天堆放、长年日晒、淋雨、风 化分解、产生大量的酸性水或携带有重金属的离子水。下渗损害地下水质,外流导致地下水 体的污染。干旱季节煤矸石发生自燃产生大量 SO2、H2S、NOX 和 CO 等有毒有害气体, 使周围的环境恶化。 煤矸石主要可以有以下综合利用途径:制砖,制水泥,做工程回填材料,复垦,制成陶 瓷和陶粒制品,制成轻质集料,铸造型砂,发电,制备铝盐,制取水玻璃,制取煤气或水煤 气,冶炼硅铝合金,制取造纸涂料,制备活性炭复合材料,制造墙体保温材料,制取生物肥 料等等。 热值范围(kj/kg) <2090 2090-4180 4180-6270 合理利用途径 回填、修路、造地、制骨料 烧内然砖 烧石灰
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说明 制骨料以砂岩类煤矸石为宜 CaO%<5% 渣可作混合材料的骨料

烧混合材、 制骨料、 代土节煤 6270-8360 生产水泥 烧混合材、 制骨料、 代土节煤 8360-10450 生产水泥 可用于大型沸腾炉供热产电 可用于小型沸腾炉供热产汽

表 5 煤矸石的热值以及建议利用途径

22. 试述粉煤灰的综合利用途径。P293《环境学》
煤炭在锅炉中燃烧后有两种固态残留物——灰和渣。 随烟气从锅炉尾部排出的, 主要经 除尘器收集下来的固体颗粒即为粉煤灰; 颗粒较大或呈块状的, 从炉膛底部收集出来的称为 炉底渣。从综合利用角度讲的粉煤灰,一般也包括渣,即灰渣的统称。粉煤灰主要有硅铝玻 璃、微晶矿物颗粒和未燃尽的残炭微粒所组成,其化学成分以氧化硅和氧化铝为主。其主要 综合利用途径如下: 1) 粉煤灰作建筑材料:粉煤灰生产烧结砖;粉煤灰生产蒸汽养护砖(简称蒸养砖) ; 粉煤灰制取免烧免蒸砖;.粉煤灰生产硅酸盐砌块;粉煤灰制泡沫玻璃;粉煤灰制 造加气混凝土;.粉煤灰生产陶粒;粉煤灰在砂浆中代替部分水泥、石灰或砂;粉 煤灰代替粘土作生产水泥原料;.粉煤灰作生产水泥的混合材料等。 2) 粉煤灰作井下回填和充填矿井塌陷区:用粉煤灰注浆充填采空区可达到防火效果, 同时还能较大幅度地减少地表移动值, 粉煤灰充填采空区后对围岩和煤柱起到了加 强的作用,增强了煤柱的强度,有利于巷道维护。亦有利于厚煤层分层开采,提高 煤炭回收率。 3) 粉煤灰用于筑路工程: 粉煤灰大量用于高等级公路的路堤, 使得质量高于使用粘并 大量节约了土地。 4) 从粉煤灰中提取多种化学、化工原料:.碱法提取氢氧化铝;回收铁或磁珠;回收 空心微珠等。 5) 粉煤灰生产磁性复混化肥: 粉煤灰研制出的粉煤灰生产磁性复混化肥的产品, 肥料 中的磁性能刺激作物的生长,活化土壤,提高作物根系对土壤中养分的吸收。

23. 论述高炉水淬渣用于生生产水泥的理论依据。
高炉水淬渣主要矿物组成是硅酸二钙,铝硅酸二钙等玻璃体。由于在水淬过程中,矿渣 来不及形成矿物结晶而将热能转变为化学能储存与形成的玻璃体内, 当其磨细后, 矿渣的化 学能则能在水泥熟料、石灰、石膏、NaOH 等激发剂的激发和水共同作用下释放,具有水硬 胶凝性,故水淬渣具有很高活性,在水泥工业中主要做混合材料使用,掺加量为 20%-70%, 可生产矿渣硅酸水泥。
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24. 从硫铁矿烧渣中可以回收哪些物质?试举例说明。
硫铁矿烧渣中可以提取有价金属,如贵金属金(Au) 、银(Ag) ,铜(Cu) 、铅(Pt) 、 锌(Zn) 、镍(Ni)等有价金属;可以制备铁系产品,如回收铁,制硫酸亚铁、硫酸铁、聚 合硫酸铁等,制铁红、铁黄、铁黑等,制三氯化铁、海绵铁等;可以用于生产化工产品等。

25. 略述磷石膏的利用途径。
磷石膏是生产磷肥、磷酸时排放出的固体废弃物,每生产 1t 磷酸约产生 4.5-5t 磷石膏。 磷石膏分二水石膏(CaSO4· 2H2O)和半水石膏(CaSO4· 1/2H2O),以二水石膏居多。磷石膏除主 成分硫酸钙外还含少量磷酸、硅、镁、铁、铝、有机杂质等。 。磷石膏的大量排放不仅占用 大量的土地,还由于磷石膏经雨水长期浸泡,其中的可溶性只 P2O5 和 F 等以水体为媒介向 环境传递引起土壤、水系、大气的污染。 磷石膏的综合利用途径主要有以下方面:磷石膏制琉铵和碳酸钙;制硫酸联产水泥;直 接施用以改良碱性土壤;制磷石膏增强球作水泥缓凝剂;制建筑石膏粉;作为铺路及低级建 材等用途。

图 5 磷石膏综合利用技术示意图

26. 试设计一个生活垃圾中废塑料的回收和综合利用方案。

第五篇

光、热、噪声污染与防治

1. 试述噪声的全部含义。P186《环境学》
人类的生活与声音有着十分密切的关系, 人们利用声音进行交流、 表达感情以及开展各 种活动。但有些声音也会给人类带来危害,例如震耳欲聋的机器声、呼啸而过的飞机声、尖 锐刺耳的喇叭声等等。 凡事人们不需要的和讨厌的声音称之为噪声。 我们把会影响人们的日
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常生活和工作,甚至危及人类的身心健康的这一类声音称之为噪声。从物理学的观点来看, 噪声是声波的一种,是指声波的频率和强弱的变化毫无规律、杂乱无章的声音;从人的主观 判断上来看,在某些特定的条件下,乐声也可能被人视为噪声;从生理学的观点来看,凡是 对人体有害的和人们不需要的声音统称为噪声。

2. 噪声的来源有哪些?如何对噪声进行控制治理?P601
噪声的种类很多,按照声源的不同,可以分为工业交通类噪声和生活类噪声两大类。前 者主要有空气动力性噪声、机械性噪声和电磁性噪声;后者主要有电声性噪声、声乐性噪声 和人类语言性噪声。其中: 1) 空气动力性噪声: 是高速气流、 不稳定气流中有涡流或压力的突变引起气体的振动 而产生的。如通风机、鼓风机、空压机、燃气轮机、锅炉排气放空等所产生的噪声 都属于这一类。 2) 机械性噪声:是在撞击、摩擦和交变的机械力作用下部件发生振动而产生的。如织 布机、球磨机、破碎机、电锯、气锤、打桩机等产生的噪声属于这一类。 3) 电磁性噪声:是由于磁场脉动、磁场伸缩引起电气部件振动而产生的。如电动机、 变压器等产生的噪声属于此类。 4) 电声性噪声:是由于电—声转换而产生的。如广播、电视、收录机、电话机、计算 机等产生的噪声属于此类。 噪声的控制治理途径:一)从声源上根治噪声,如改进机械设备的结构降噪,改革工艺 和操作方法降噪,提高加工精度和装配质量降噪;二)在噪声的传播途径上降噪,就城市规 划而言,居民住宅区、医院、学校、宾馆等需要较高的安静环境,因此就应该与商业区、娱 乐场所、工业区分开布置。采用植树造林、植草坪、种树篱等绿化手段也可减少噪声的干扰 程度;三)在噪声接受点进行防护,控制哄声的最后一关是在接受点进行防护,个人防护是 一种经济而又有效的措施。常用的防声用具有耳塞、防声棉、耳罩、头盔等。它们主要是利 用隔声原理来阻挡噪声传入人耳。

3. 噪声有哪些主要危害?P602
噪声对人的影响可以分为两种:听觉影响和心里—社会影响。具体有以下方面: 1) 2) 3) 4) 听力损失,可能是暂时性的,也可能是永久性的。 干扰语言交流,很多噪声即使没有达到引起听力损伤的程度,也会干扰语言交流。 烦恼,噪声引起的烦恼是人们对听觉经历做出的一种反应。 睡眠干扰,是一种特别的烦恼,因此受到了广泛的注意和研究。

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5)

对工作效率的影响, 当噪声足以妨碍或干扰人们对信号的认知时, 该噪声将影响工 作效率。

6) 7)

对儿童和胎儿的影响,如影响胎儿的发育、胎儿的体重、少年儿童的智力发展等。 对视力、动物和物质结构的影响,如使人产生眼痛、眼花和视物流泪等现象;强噪 声使鸟类羽毛脱落,不产卵甚至使其内出血或死亡等;140dB 以上的噪声可使墙震 裂、瓦震落、门窗破坏,甚至是烟囱及古老的建筑物发生坍塌等。

4. 噪声污染的特征是什么?P602
噪声污染与其他污染相比有以下特点: 第一, 噪声是人们不需要的声音的总称, 因此一种声音是够属于噪声, 除声音本身的 物理性质外,还与判断者心理和生理上的因素有关。 第二, 声音在空气中传播时衰减很快, 它的影响面不如大气污染和水污染那么广, 而 具有局部性。 第三, 噪声污染在环境中不会有残留的污染物质存在, 一旦噪声源停止发声后, 噪声 污染也立即消失。 第四, 噪声一般不直接致命或致病,它的危害是慢性的和间接的。

5. 简述多孔性吸声材料的吸声原理 P631
惠更斯原理:声源的振动引起波动,波动的传播是由于介质中质点间的相互作用。在连 续介质中,任何一点的振动,都将直接引起邻近质点的振动。声波在空气中的传播满足其原 理。 多孔吸声材料吸声材料吸声材料吸声材料具有许多微小的间隙和连续的气泡, 因而具有 一定的通气性。当声波入射到多孔材料表面时,主要是两种机理引起声波的衰减:首先是由 于声波产生的振动引起小孔或间隙内的空气运动, 造成和孔壁的摩擦, 紧靠孔壁和纤维表面 的空气受孔壁的影响不易动起来, 由于摩擦和粘滞力的作用, 使相当一部分声能转化为热能, 从而使声波衰减,反射声减弱达到吸声的目的;其次,小孔中的空气和孔壁与纤维之间的热 交换引起的热损失,也使声能衰减。另外,高频声波可使空隙间空气质点的振动速度加快, 空气与孔壁的热交换也加快。这就使多孔材料具有良好的高频吸声性能。

6. 多孔性吸声材料和共振吸声结构在吸声原理上的主要区别是什么?
工程中常用的吸声结构有空气层吸声结构、 薄膜共振吸声结构和板共振吸声结构、 穿孔 板吸声结构、微穿孔板吸声结构、吸声尖劈等,其中最简单的吸声结构就是吸声材料后留空 气层的吸声结构。多孔吸声主要依靠的是材料内部空气与声波的摩擦,对材料要求高;共振 吸声结构是依靠吸声材料和结构的资政频率与声波的频率一致时发生的共振, 对结构的要求

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高。

7. 简述隔声材料和吸声材料的主要区别。
吸声材料——是指多细孔、柔软的材料,当声音透过多孔时,在吸声材料中多次反射, 而声能衰减,达到吸声的功能。隔声材料——指在声音传播的过程中,能够阻挡声音穿透, 达到阻止噪声传播的目的。 吸声材料对入射声能的反射很小,这意味着声能容易进入和透过这种材料。可以想象, 这种材料的材质应该是多孔、 疏松和透气的, 这就是典型的多孔性吸声材料。 它的结构牲是: 材料中具有大量的、互相贯通的、从表到里的微孔,也即具有一定的透气性。 对于隔声材料,要减弱透射声能,阻挡声音的传播,就不能如同吸声材料那样多孔、疏 松、透气、相反、它的材质应该是重而密实的:如钢板、铅板、砖墙等类材料。隔声材料材 质的具体要求是:密实无孔隙、有较大的重量。

8. 设计使用隔声罩或隔声屏时要考虑哪些因素?
1) 隔声罩的罩壁应具有足够的隔声量, 以隔断空气声的传播, 同时又要减少罩内混响 声和防止固体声的传递。 2) 尽可能减少在罩壁上开孔。 对于必需的开孔以及罩壁的构件相接处的缝隙, 要采取 密封措施,以减少漏声。 3) 由于罩内声源机器设备的散热, 可能导致罩内温度升高, 对此应采取适当的通风散 热措施。 4) 要考虑声源机器设备操作、 维修方便的要求。 在可能的情况下, 要采取相应的措施, 例如,设置进出门、观察窗、手孔、活动盖板或可移动、可组装式的罩壳,以便接 近机器,观察机器运行情况并进行操作与维修。

9. 如何合理地设计和应用消声器来达到消声降噪的目的?
(1) 合理设计和选择消声器型式, 如果噪声源产生的主要是高频噪声, 应采用阻尼消声 器;如果是中、低频噪声,则采用抗性消声器。 (2) 正确选用消声器的材料和结构, 如在高温高湿的环境中使用消声器应选择能耐高温

和不怕水汽的材料;阻尼消声器主要是利用吸声原理来降低噪声。因此要选择吸声性能 好的多孔性材料。消声器的结构对消声效果也有很大影响,外形最好为圆形,使用时也 不易造成结构振动而产生噪声。 (3) 注意控制消声器内的气流, 消声器内气流速度对消声器的空气动力性能好坏有很大

影响。 (4) 合理选择消声器的安装位置, 消声器应尽量靠近声源, 否则通气管道会大量辐射噪
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声。消声器的排气口尽量背向怕噪声干扰的地方,以直立朝天较为合理。

10. 简述几种常用的振动控制技术。P631
在实际工程中, 振动现象是不可避免的。 任何一个振动系统都可以概括为三部分: 振源、 振动途径和接受体,并根据振源——振动途径(传递介质)——接受体这一途径进行传播。 根据振动的性质及其传播途径, 振动的控制方法主要是通过控制振源、 切断振动的途径和保 护接受体来研究,具体如下: 1) 控制振源, 改进振动设备的设计和提高制造、 加工和装配精度, 可以使其振动减小, 是最有效的控制方法。 2) 防止共振, 当振动机械的振动频率与设备的固有频率一致时就会产生共振, 产生共 振的设备将振动得更加厉害, 振动对设备本身的损伤也很巨大, 所以减少和防止共 振响应是振动控制的一个重要方面。 3) 隔振技术, 隔振就是利用振动元件间阻抗的不匹配来达到减少振动传播的目的, 隔 振技术常应用在振源附近,如利用防振沟、安装隔振器等。 4) 阻尼减振, 主要是通过减弱金属板弯曲振动的强度来实现的。 在金属结构上涂上一 层阻尼材料,振动能量就能迅速传给阻尼材料。

11. 如何控制放射性污染?P621
(1) (2) (3) 合理选择核企业厂址; 加强对污染源的监测和放射性工作的防护; 放射性废物的处理处置和利用技术等。

12. 放射性废物的处理和处置有何特点?P626
放射性废物是含有放射性核素或为放射性核素所污染, 其放射性核素的浓度或活度大于 审查机构确定的清洁解控水平, 并且与其不再使用的物质。 放射性废物的处置是把废物安放 进经过批准的设施中, 采用工程屏蔽和天然屏蔽相结合的多重屏蔽体系为被处置的废物提供 安全隔离, 以确保包容的短寿命核素衰减到无害水平, 包容的长寿命核素和其他有毒物质的 释放量极低,进入环境的浓度处于可接受水平。具体说来有以下方面: 1) 2) 3) 控制标准一放射性单位表示的去污率(因素)衡量; 处理与处置所需设备材质都是耐腐蚀、耐辐照的合金材质; 绝大部分操作是在较严密的保护与屏蔽条件下进行,屏蔽体可用铸铁板、钢筋混凝土, 特别高水平的操作需要重混凝土屏蔽; 4) 5) 操作中、高水平放射性废物时,设备或厂房应为密封与负压条件; 废物处理过程产生的二次废物均需纳入后续的处理系统进一步处理。
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13. 试论电磁辐射对人类与环境的危害。P615
电子与电子设备的运行过程产生电波,电波的实质就是电磁辐射。从频率的概念而言, 主要是指射频电磁场频段。电磁辐射会对环境造成污染,成为重要的环境污染要素之一,并 危及人体健康,从而成为继废气、废水、废渣和噪声之后的人类环境的又一大公害。其危害 具体说来有以下方面: 1) 电磁波辐射源的输出功率越大,辐射强度越大,波长越短,频率越高,距离越近,接触 时间越长,环境温度越高,湿度越大,空气越不流通,则对环境污染程度越大,并且女 性和儿童受危害更严重。 2) 电磁波会扰乱人体自然生理节律,导致机体平衡紊乱,引发头痛、头晕、失眠、健忘等 神经衰弱症状;使人乏力、食欲不振、烦躁易怒;还能使人体热调节系统失调,导致心 率加快、血压升高或降低、呼吸障碍、白细胞减少;对心血管疾病的发生及恶化起着推 波助澜的作用。 3) 电磁波使体内生物电发生干扰和紊乱,导致脑电图、心电图检查异常,延误疾病诊断, 影响治疗。由于电磁波的穿透力强,故不仅作用于体表,而且可深入内层组织和器官, 往往人体还未感到疼痛,内层组织己受到损伤,它还促使癌组织生长,致使癌发病率增 高。 4) 电磁波还会引起视力下降。当强度为 100mw/cm2 的电磁波照射眼睛时,会使晶体发生 水肿,可发展成白内障,甚至会导致失明。 5) 强度为 5 毫瓦/厘米 2~10 毫瓦/厘米 2 的电磁波,人的皮肤感觉虽不明显,但可影响生 育和遗传。 妇女在电磁波作用下, 月经周期发生明显改变, 可引起孕妇流产和基因缺陷, 可增加小儿出生后癌症的发病率。 长期处于强电磁波作用下的儿童, 其癌症发病率比在 低电磁波下的儿童高 2~5 倍,电磁波也是白血病、淋巴癌、脑肿瘤的诱因。

14. 简述电磁辐射的防治技术。P619
电磁辐射是不可见的物理性污染, 防治这种污染的技术成为抑制技术, 常用的抑制技术 包括下述几个方面: 1) 电磁屏蔽技术,是采用某种能抑制电磁辐射能扩散的材料,将电磁场源与外界隔开来, 使辐射能限制在某一范围内,达到防治电磁污染的目的。实验证明,铜、铝与铁对各种 频段的电磁辐射源都有较好的屏蔽效果。 2) 吸收法控制微波污染, 对于微波辐射污染控制可以采用对这种辐射能产生强烈吸收作用 的材料敷设于场源外围, 以防止大范围的污染。 目前常用的电磁辐射吸收材料可分为谐
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振型吸收材料和匹配型吸收材料两大类。 3) 4) 5) 远距离控制和自动作业,采取这种方式对操作人员将会显著减少辐射能的伤害。 线路滤波,通过这种方法可以起到对高频传导隔离的去除作用。 合理设计工作参数, 保证射频设备在匹配状态下操作, 可以避免设备因参数不能处于最 佳状态或负载过轻而形成高频功率以驻波形式通过馈线辐射造成污染。 6) 个人防护,包括穿防护服,戴防护头盔和防护眼镜。

15. 热污染主要有哪些危害?
热污染是一种能量污染, 是指人类活动危害热环境的现象。 若把人为排放的各种温室气 体、 臭氧层损耗物质、 气溶胶颗粒物等所导致直接的或间接的影响全球气候变化的这一特殊 危害热环境的现象除外。 由于人类某些活动?使局部环境或全球环境发生增温?并可能对人 类和生态系统产生直接或间接?即时或潜在的危害的现象。 简而言之?热污染就是指现代工 业生产和生活中排放的废热气所造成的环境污染。 造成热污染最根本的原因是热能未能被最 有效、最合理地利用。其危害主要有以下方面: 1) 热能够改变大气和水体的自然特性,如加剧了城市大气污染、降低水体溶解氧、破 坏鱼类等水生生物的生存环境、导致藻类群落更替等。 2) 大气中的含热量增加,还可以影响到地球气候的变化,如引发厄尔尼诺现象、危害 地球生命系统等。 3) 气候的变化将引起海水热膨胀和极地冰川融化,海平面上升,加快生物物种灭绝, 引发森林火灾、加快生化反应速度等。 4) 热污染还对人体健康产生了许多危害, 如全面降低了人体机理的正常免疫系统, 加 剧各种新、 老传染病并发大流行, 温度上升为传病昆虫以及病原体微生物等提供了 最佳的滋生繁衍条件和传播机制等。

16. 观察你周围的环境有哪些光污染现象,是属于何种光污染,应如何防治?
光污染就是由于人为因素导致人对光的生理和心理需求过多和过少从而有损于人的生 理与心理健康的现象。光污染的特殊属性包括:第一、个体差异性:由于个人的生活习惯不 同,个人的适应能力不同导致对光环境的变化的反应不同。同时,这一属性也导致了光污染 损害原因很难界定和损害程度难以量化的问题。第二、地区差异性:北方和南方地区对于光 照的需求状况存在明显的差异状况, 地区的差异性从而决定了法律制定和技术标准的实施应 讲究地区的特殊性。 生活中常见的光污染现象有:
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(1)

白亮污染

近些年来,玻璃幕墙作为新型装饰材料,正在越来越多地被采用。不少豪华写字楼、商 厦、酒店外装饰采用大面积的玻璃幕墙。阳光照射强烈时,城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面 砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰会产生有害的反射光线。 (2) 人工白昼污染

广告灯装饰,房屋建筑用的装饰灯通宵明亮。人工白昼还会伤害鸟类和昆虫,强光可能 破坏昆虫在夜间的正常繁殖过程。 (3) 彩光灯污染

歌舞厅、 夜总会等娱乐场所安装的荧光灯、 旋转灯、 紫光泡及彩色光源构成了彩光污染。 彩光污染源黑光灯所产生的紫外线强度远高于太阳光的紫外线, 且对人体有害影响持续时问 长。 彩色光源让人眼花缭乱, 不仅对眼睛不利, 而且干扰大脑中枢神经, 使人感到头晕目眩, 出现恶心呕吐、失眠等症状。科学家最新研究表明,彩光污染不仅有损人的生理功能,还会 影响心理健康。 防治措施: 首先,要对光污染产生的源头和途径进行规制。第一、源头控制:从源头上控制光污染 现象的发生,主要涉及内容包括:城市规划、社区规划、环境照明区域的规划、建筑设计的 标准规范、照明设备的设计与安装。第二、媒介隔离:加装阻隔设备:挡板、有色玻璃、窗 帘、反光布。第三、受体适应:个体自我调整、习惯适应。 其次,在于技术、经济、法律多手段的整合。技术层面:要探求技术的可行性、创新新 型材料和照明方式,从技术层面减少或降低光污染的危害。经济层面:减少光污染所带来的 各种经济成本低、对损害方给予合理的经济补偿。法律层面:增加宪法对环境权益的强调, 在光污染案件的司法解决方面进行强化, 并注重有效性和及时性, 同时尽可能考虑法律判决 的实效性和低成本。 再者,要强调多组织和部门的合作和努力。第一、政府规划建设部门、环保局、城管部 门、 消防部门等多主体应协调合作, 对有可能发生光污染现象的领域进行指导、 规划、 监督、 管理。第二、房地产商要履行开发商的告知义务,诠释诚信原则,关注行为的外部环境经济 性, 尽可能的在完成其商业目标的同时顾及到他人的利益, 将公共利益的考量纳入到其的决 策和行为当中去。

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第六篇

居室污染与防治

第一节 厨房污染 第二节 建筑装潢材料污染 第三节 家用电器污染 第四节 服装与饰品污染 第五节 绿化与宠物对环境的污染 第六节 烟、酒、饮料污染 第七节 居室一次性用品的污染

土壤重金属污染治理技术
从技术的方法原理来看,国内外矿区土壤重金属污染治理主要包括物理、化学和生物治 理技术三类。 其中, 生物治理技术包括微生物修复技术、 动物修复技术与植物修复技术, 设施简便、投资少、对环境扰动也少.被认为是最有生命力的.

土壤重金属污染治理的具体技术: ①机械工程技术,即应用机械工程措施,对被污染土壤进行物理转移或隔离,降低土壤
重金属浓度.或减少重金属污染物与植物根系的接触。该技术具体包括客土、换土、翻 土、去表土和隔离等措施,一 般适用于小面积、重污染土壤;


②电动力学技术,即基于重金属的电动力学特性。在污染土壤中通电,以电流打开金
属一土壤链,从而使土壤中的重金属在电解、电迁移、电渗和电泳等作用下在阳(或阴) 极被移走。该技术不适于渗透性高、传导性差的土壤,而特别适用于其他方法难以处

理的、适水性差的粘土类土壤; ③热解吸技术,即将污染土壤加热,使重金属污染物产生热分解、挥发,然后进行回
收处理 该技术适用于受热易分解挥发的重金属污染,主要是汞污染; ④化学淋洗技术。即用清水或能提高重金属水溶性的化学溶液来淋洗土壤,吸附固定在 土壤颗粒上的重金属形成稳定的溶解性离子、金属一试剂络合物或生成沉淀,然后收集 淋洗液回收重金属。 该技术的关键是淋洗试剂的选择, 表面活性剂是近年来研究的重点。 较适合于砂土、砂壤土、轻壤土等轻质土壤,但易造成地下水污染、土壤养分流失及土

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壤变性;

⑤化学改良技术,即向污染土壤投加化学改良剂,与重金属发生氧化、还原、沉淀、 吸附、络合、抑制和拮抗等化学作用,降低重金属污染物的水溶性、扩散性和生物有效
性,从而降低它们进入植物体、微生物体和水体的能力。该技术对污染不太重的土壤特 别适用,但需防止重金属的再度活化;

⑥动物修复技术,指在土壤中的低等动物(蚯蚓和鼠类)吸收、富集重金属后,采用电
激、灌水等方法从土壤中驱出这些动物集中处理,从而降低污染土壤中重金属的含量。 但由于蚯蚓吸收重金属后随时会释放回土壤,鼠类对庄稼又有危害,该技术还有待进一

步研究; ⑦植物修复技术,即利用部分植被能忍耐和超量累积某些重金属的特性。通过植物
的提取作用、挥发作用、稳定化作用与根际过滤作用来原位清除、稳定污染土壤中的重

金属 这是一种很有希望的、可有效和廉价处理土壤重金属污染的新技术; ⑧微生物修复技术.即利用土壤中某些微生物对重金属的吸收、沉淀、氧化和还原等作
用.降低重金属的毒性与生物有效性。运用基因工程培育对重金属具降毒能力的微生 物.并运用于污染治理是目前环境科学研究最活跃的领域之一;

⑨农业耕作管理技术, 即因地制宜的改变受污染农田的耕作管理制度, 如增施有机肥、
控制土壤水分、选择合适形态的化肥、选育优良作物品种等,以减轻重金属对农作物的 危害,避免重金属离子进入人类食物链。该技术具有费用低、实施方便等优点,但周期 长和效果不显著.适于中、轻度污染土壤的治理。

土壤培肥改良技术 土壤培肥改良技术就是对土壤团粒结构、pH值等理化性质的改良及土壤养分、有机质 等营养状况的改善.这是矿区农用地复垦的最终目标之一。
表土转换

客土覆盖
土壤物理性状改良 土壤pH值改良

土壤营养状况改良

①化学肥料 ②有机废弃物
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③ 固氮植物 ⑤微生物

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