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环境上程学是一个庞大而复杂的学科体系。
它不仅研究防治环境污染和生态破坏的技术和措施,而且研究受污染环境的修复及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,发展无废或少废的清洁生产系统,以及对区域环境进行系统规划与科学管理,以获得最优的环境效益、社会效益和经济效益的统一。
这些都是环境工程学的重要内容。
6、环境工程学的基本内容:
(1)水质净化与水污染控制工程;
(2)大气污染控制工程;
(3)固体废弃物控制及噪声、振动与其他公害防治工程;
(4)清洁生产、污染预防与全过程污染控制工程;
(5)环境规划、管理和环境系统工程;
(6)环境监测与环境质量评价。
第一章
1、我国水资源特点:
❶我国年降水量为61900xl08m3左右,相当于全球陆地总降水量的5%、❷地面水年径流量为27115X108m3左右,仅次于巴西、俄罗斯、美国、印度尼西亚和加拿大,居世界第六位。
❸由于我国人口众多.按人均年径流量计,仅2100m3,只相当于世界人均占有量的1/4。
❹存在着严重的时空分布不均衡性。
东南多,西北少。
冬春少雨,夏季多雨。
有时还连续出现枯水年和丰水年的现象。
2、水的社会循环(定义):
所谓水的杜会循环,指的是人类社会为了满足生活和生产的需求,要从各种天然水休中取用大量的水.而经过使用以后的水被排放出来,最终又流入天然水体。
这样。
水在人类社会中也构成了—个局部的循环体系,称为水的社会循环。
3、水的用途:
①生活和饮用水;
⑦工业用水(包括冷却用水、锅炉用水、生产工艺用水等);
③农业用水(包括灌溉用水等);
④渔业用水;
⑤娱乐旅游和水上运动;
⑥水能利用;
⑦航运;
⑧景观;
⑨水生生物和海生生物的生存、繁殖及生态用水等。
4、人与自然在水质、水量方面的矛盾:
随着世界人口的增长和工农业的发展,用水量也在日益增加。
另一方面,用水量增加的结果会使废水量也相应地增加。
未经处理的废水如果任意排入天然水体,就会造成严重污染,使本来已经并不充裕的水资源更加紧张。
这就是在水的社会循环中表现出来的人与自然在水量和水质方面存在着的巨大矛盾。
5、水的自净能力(定义):
在—定程度下能自身调节和降低污染的能力,通常称之为水的自净能力。
6、水体污染(定义):
《中华人民共和国水污染防治法》中为“水污染”下了明确的定义,即水体因某种物质的介入,而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变,从而
影响水的有效利用,危害人群健康或者破坏生态环境,造成水质恶化的现象。
7、水污染分类(按杂质成分):
水污染可根据杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。
(一)化学性污染
①无机污染物质
污染水体的无机污染物质有酸、碱和一些无机盐类。
酸污染主要来自矿山排水和工业废水。
含酸多的工业废水有酸洗、粘胶纤维、染料废水等。
雨水淋洗含二氧化硫较多的空气后,流入水体也能引起酸的污染。
碱污染主要来自碱法造纸、炼油、制革、制碱等工业废水。
酸碱污染使水体的pH发生变化.抑制或杀灭细菌和其他微生物的生长,妨碍水体自净作用,还会腐蚀船舶和水下建筑物,影响渔业,破坏生态平衡。
一些工业废水中还常含有不少无机盐类,它们排入水体后将提高水的硬度和增加水的渗透压,降低水中的溶解氧,对淡水生物产生不良影响。
②无机有毒物质
污染水体的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、铜、铅等危害较大,其他还有砷(特别是三价)、铬(六价)、硒(凹价、六价)、钡、钒、氰化物、氰化物等。
有毒重金属在自然界中一般不会自行消失,却可能通过食物链而积累、富集,以致会直接作用于人体而引起严重的疾病或促使慢性病的发生。
③有机有毒物质
污染水体的有机有毒物质种类很多,主要是各种有机农药、多环芳烃、芳香胺等。
这些物质来自农田排水或某些工业废水,如焦化、染料、农药、塑料等。
它们之中很多是自然界中本来没有而经人工合成的物质,化学性质稳定,很难被生物所分解,其中有的称为持久性有机污染物(PoPs).如DDT、六妖术、多氯联苯等。
有些有机物质还被认为是致癌的。
④需氧污染物质
生活污水、牲畜污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋自质、脂肪和酚、醇等有机物质可在微生物的作用下进行分解。
在分解过程中需要消耗氧气,故称之为需氧污染物质。
如果这类物质排入水体过多.将会大量消耗水中的溶解氧,造成溶解氧缺乏,从而影响水中鱼类和其他水生生物的生长,水中的溶解氧耗尽后,有机物质将进行厌氧分解而产生出大量硫化氢、氨、硫醇等物质,使水质变黑发臭.造成环境质量进一步恶化。
⑤植物营养物质
生活污水和某些工业废水中经常含有一定数量的氮、磷等植物营养物质。
施用氮肥和磷肥的农田排水中也会有残余的氮和磷。
水体中氮、磷的含量较高时,特别是湖泊、水库、港湾、内海等水流缓慢的水域就会因此而使藻类等俘游生物及水草大量繁殖。
这种现象称为水体的“富营养化”。
有些藻类还含有毒性。
藻类死亡腐败后又分解出大量营养物质,促使藻类进一步发展。
如此恶件循环的结果,使水体外观呈红色或其他色泽,并因通气个良,造成溶解氧含量下降,水质恶化,鱼类死亡,严重的还可能导致水草从生,湖泊退化。
⑥油类污染物质
随着石油事业的发展.油类物质对水休的污染已日益增多。
炼汕和石油化工工业、海底石油开采、油轮压舱以及大气中污染碳氢化合物的沉降等都可使水体遭到严重的油类污染,尤其海洋采油和油轮事故污染最甚。
影响水质、破坏海滩、危害水生生物。
(二)物理性污染
①悬浮物质污染
悬浮物质是指水中含有的不溶性物质,包括固体物质和泡沫答。
它们是由生活污水、垃圾和采矿、建筑、食品、造纸等产生的废物泄入水中或农田的水土流失所引起的。
悬浮物质影响水体外观,妨碍水中植物的光合作用,减少氧气的溶入,对水生生物不利,如果在悬浮颗粒上吸附一些有毒有害的物质和病菌等,则更是有害。
②热污染
来自热电厂、核电站及各种工业过程中的冷却水,若不采取措施,直接排入水体,可能引起水温升高、溶解氧含量降低、水中存在的某些有毒物质的毒性增加等现象,从而危及鱼类和水生生物的生长。
③放射性污染
由于原子能工业的发展,放射性矿藏的开采,核试验和核电站的建立以及同位素在医学、工业、研究等领域中的应用,使放射性废水、废物显著增加,造成一定的放射性污染,其中对人体健康有重要影响的放射性物质有90Sr、137cs、131I等。
(三)生物性污染
生活污水,特别是医院污水和某些工业废水污染水体后,往往可带入一些病原微生物,例如某些原来存在于人盲肠道中的病原细菌,如伤寒、霍乱、细茵性痢疾等都可以通过人畜粪便的污染而进入水体,随水流动而传播。
一些病毒,如肝炎病毒、腺病毒等也常在污染水中发现。
某些寄生虫病,如阿米巴痢疾、血吸虫病、钩端螺旋体病等也可通过水进行传播。
防止病原微生物对水体的污染也是保护环境、保障人体健康的一大课题。
8、水中酸碱污染的危害(在7中)
9、水中无机盐类的危害(在7中)
10、水中化学性污染包含的内容及各自的危害(在7中)
11、水中悬浮物质的危害(在7中)
12、水中物理性、生物性污染包含的内容(在7中)
13、水质(定义):
水质是指水和其中所含的杂质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合性质。
14、水质标准(定义):
各项水质指标则表示水中杂质的种类、成分和数量,是判断水质是否符合要求的具体衡量标堆。
15、水质标准分类:
(一)物理性水质指标
感官物理性状指标:
如温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度等。
其他物理性水质指标;
如总团体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体、电导率(电阻率)等。
(2)化学性水质指标
一般化学性水质指标:
如PH、碱度、硬度、各种阳离子、各种阴离子、总含盐量、一般有机物质等。
有毒化学件水质指标:
如各种重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药等。
氧平衡指标:
如溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、总需氧量(TOD)等。
(三)生物学水质指标
—般包括细菌总数、总大肠菌群数、各种病原细菌、病毒等。
16、各类水质标准所包含的具体指标名(在15中)
17、浊度的影响因素:
不溶解物质的数量、浓度、颗粒尺寸、形状和折射指数
18、真色、表色(定义):
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。
表色则包括由溶解物质、胶体物质和悬浮物质共同引起的颜色。
19、可沉固体(定义):
所谓可沉团体,是指将1L水样在—锥形玻璃筒内静置1h后所沉下的悬浮物质数量.其结果用mI/L来表示。
20、总矿化度(定义):
水中所含各种溶解性矿物盐类的总量称为水的总含盐量,也称总矿化度。
21、有机物质综合性指标:
总有机碳(TOC)和总需氧量(TOD)
22、生活饮用水水质标准制定原则:
①流行病学上应安全可靠,即要求饮用水中不得含有各种病源微生物和寄生虫卵,以防止水性传染病的传播;
⑦化学组成上应对人体无害,即要求水中所含化学物质及放射性物质的浓度不得危害人体健康;
②水的感官性状良好;
④在使用上应方便无弊,如水的硬度过高,会在配水系统中形成水垢,洗衣时需耗费过量的肥皂。
又如水中含铁量过高会使衣服、器皿有锈斑染色和形成沉淀等。
23、第一类、第二类污染物(定义):
第一类污染物是指能在环境和动植物体内蓄积,对人类健康产生长远不良影响者,如汞、镉、铬、铅、砷、苯并(α)芘等,必须在车间或车间处理设施排放口采样;
第二类污染物是指长远影响小于前者的,须在排污单位排放口采样。
24、工业用水水质要求:
①饮用水;
同生活饮用水水质标准
②生产技术用水;
生产技术用水包括原料用水、生产工艺艺用水和生产过程用水。
食品、酿造和饮料工业的原料用水,其水质除有特殊要求外部必须符合饮用水的标准。
生产工艺用水和生产过程用水水质要求基本上与原料用水相同,有时还需要各种不同程度的软化水、除盐水、高纯度水和含铁、锰少的水。
有关的企业部门或公司厂家都会制订各自不同的土产技术用水水质要求。
③锅炉用水;
不同的锅炉结构形式和压力对锅炉用水中悬浮固体、硬度和溶解氧等各项指标有不同程度的严格要求,以防止腐蚀、结垢和引起汽水共腾现象。
例如,对于中、低压锅炉(压力低于25Kg/cm2),硬度不应超过10—35mg/L(以CaCO3计);
对于高压锅炉(压力在50Kg/cm2以上),要求硬度小于2mg/L(以CaCO3计),甚至更低。
④冷却用水。
作为冷却用水的水质条件可概括为:
①尽可能低的水温;
⑨不会有水垢和泥渣沉淀;
③对金属的腐蚀性小;
④不会因为微生物或其他生物的繁殖而使冷却设备和管壁堵塞。
为此,—般工业对冷却用水的水质要求是:
浑浊度不大于50—100度,硫化氢不大于0.5—5mg/L,铁不大于01—05mg/L,碳酸盐硬度应小于100—350mg(CaCO3)/L(依水中游离CO2含量及冷却水被加热后的温度而定)。
25、生活污水(定义):
生活污水是指居民在日常生活活动中所产生的废水,主要是生活废料和人体的排泄物,其中包括厨房洗涤、休浴、洗衣等的
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