环境导论复习

环境导论复习提纲1 生活用水水源地表水和地下水是供应社区和生活用水需求的两种主要水源。小溪、湖泊和河流是地表水源。地下水源是从水井抽出水的地方。2 下水道分类分为污水下水道、雨水下水道、流式下水道。污水下水道：输送住宅及商业区污水。工业废水经过适当处理以后也可排入污水下水道。雨水下水道：处理过量的雨水以防低洼地区淹水。污水下水道将污水送到污水处理厂，而雨水下水道通常使雨水排入河流、小溪。合流式下水道：同时接纳雨水和污水。目的是为了在干旱期使废水进入处理设施，在暴雨期间，使过量的水不经过处理直接排入河流、小溪和湖泊。3 环境、环境系统、环境质量、环境容量、环境本底值、环境自净能力定义。环境：是相对于某一中心事物而言，作为某一中心事物的对立面而存在，即相对于中心事物而言的背景。在环境科学中，环境是指以人为主体的外部世界，即人类生存、繁衍所必需的，并与之相适应的客观物质条件的综合体。环境系统：环境内各种环境因素及其相互作用的总和，它是一种具有独特形态、结构和特定功能的物质信息系统。环境质量：环境系统的内在结构和外部所表现的状态对人类及生物界的生存和繁衍的适应性，反映了人类自身的具体要求对环境的评价。环境容量：在人类生存不致受害、自然环境结构保持稳定的前提下，环境可能容纳污染物的最大负荷量。环境本底值：在自然状况下，环境中物质和能量的分布值。环境自净能力：在环境容量范围内，环境对进入其内部的物质和能量，具有的一定的迁移、扩散、同化、异化的能力。4 环境的功能，环境问题的表现环境的功能：空间功能、营养功能、调节功能环境问题表现：全球气候变暖、酸雨、臭氧层的破坏、水资源的短缺和污染、高速增长的城市生活垃圾污染、土壤资源退化、生物多样性灭绝。5 水中杂质存在形式杂质在水中的存在形式有：悬浮(suspended)、胶体（colloidal）和溶解（dissolved）三种。6 碱度、硬度概念及组成。碱度：当溶液的pH值降低到4.5时，所有可滴定碱（titratable base）的总量。碱度等于碳酸盐物种与氢氧根离子浓度之和，再减去氢离子浓度所得到的值。硬度：所有多价阳离子浓度的总和。用于描述水的一种特征。硬度的常用单位为mg/L。7 胶体的稳定与脱稳胶体稳定性：胶体颗粒的粒径太小，无法在短时间内沉降或被滤床的孔隙拦截。大部分胶体带有负电荷，在与其它颗粒碰撞前，彼此间就有排斥作用，从而可以维持稳定状态。胶体颗粒所进行的布朗运动，也有助于胶体稳定。一般来说，胶体表面电荷越大，胶体悬浮液就越稳定。胶体脱稳：为了使胶体颗粒失去稳定性，必须中和这些表面电荷。添加与胶体颗粒电荷相反的离子可以实现这种中和作用。水中的大部分胶体带有负电荷，所以添加Na+可以减少胶体的电荷。添加的Na+浓度越高，胶体所带的电荷越少，因此，胶体周围的排斥力越小。如果采用二价或三价离子取代钠等一价离子，那么电荷减少得更快。8 常用混凝剂的类型，混凝剂的特性，再稳现象混凝剂（coagulant）是加入水中以产生混凝作用的物质（化学药剂）。常用混凝剂的类型：（1）铝盐混凝剂：硫酸铝，氯化铝，聚合氯化铝(PAC)，聚合硫酸铝(PAS)，以及近几年来开发的新品种：聚合硫酸铝铁，聚合磷酸铝铁，聚合氯化铝铁等。（2）铁盐混凝剂：硫酸铁、氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁、正在工业化的聚硅酸硫酸铁、聚硅酸氯化铁，以及正在研究开发的聚硅酸铝铁等。（3）合成有机高分子絮凝剂：分为阳离子型、阴离子型及非离子型。阳离子型主要有聚胺类、几丁质等；阴离子型主要有海藻酸(钠)聚丙烯酸(钠)、羟甲基纤维素等；非离子型主要是聚丙烯酰胺类（PAM）。（4）天然生物高分子絮凝剂：包括微生物絮凝剂和其它生物高分子有机物如甲壳素等。（5）混凝助剂：四种基本的混凝助剂为：pH调节剂、活性硅、粘土和聚合物。混凝剂的特性：三价阳离子、无毒、中性pH范围内为不溶性的。再稳现象：当无机低分子铝盐过量时，其过量的带电离子吸附在胶粒表面，可使胶粒带上与原先相反的电荷，而使胶粒之间重新产生静电排斥而发生胶体的再稳。9 沉淀池分区，溢流率、表面负荷沉淀池分区：进水区、沉淀区、出水区和污泥储存区。溢流率（overflow rate）：水的上升速率 ，有时也称为表面负荷率，单位为m3/(d m2)，表示单位面积上的流量（ m3/d）。可以看成每天每平方米的沉淀池表面积上所流经的水量，与负荷类似。与液体速率相同（m/s）。10 消毒剂的特性，氯消毒的利弊消毒剂的特性：（1）必须能够消灭一定温度范围下、在水中存在相当时间的所有种类和数目的病原微生物；（2）必须能够适应待处理水或废水的成分、浓度和其他情况的可能波动；（3）必须对人和动物无害。在所需浓度范围内无其他（如味觉上）不好的感觉；（4）必须成本低廉、安全、容易储存、输送、处理和使用；（5）消毒剂在处理水中的强度或浓度必须能容易地、迅速地和（最好能）自动测定；（6）能在水中保持一定的浓度，以提供足够强的杀伤力，防止水在使用前被再次污染。残余杀菌力消失表示水可能受到二次污染。氯气消毒的结果可能弊大于利，原因有三个：（1）使用氯气或臭氧可能会产生有机致癌物；（2）消毒对杀死扑食动物比消灭致病性的胞囊及病毒更为有效，结果造成水体中的扑食动物变少，使致病菌在自然水体中残存的时间更长；（3）氯气对鱼类有毒性作用。11 好养分解、缺氧分解、厌氧分解的本质区别好氧分解过程中必须有分子氧作为最终电子受体。在天然水体中氧以DO形式存在。当氧是唯一的电子受体时，有机物的最终代谢产物主要为CO2、水及新的细胞物质。好氧分解速度快、效率高，产生的臭味少，因此废水浓度较低（BOD5小于500mg/L）时可选用此法。在正常的天然水体中，好氧分解是水体自净的主要途径。由于好氧氧化过程中有大量的能量释放出来，大部分好氧微生物有很高的生长速率，比其它氧化系统中产生的新细胞多，因此污泥的产生量就多。缺氧分解：在缺少分子氧时，一些微生物能够利用硝酸盐作为最终受体，此时的氧化过程称为反硝化过程。最终产物为氮气、二氧化碳、水及新细胞物质。反硝化产生的能量约等于好氧分解产生的能量。厌氧分解：厌氧氧化时仅能释放出少量的能量，因此细胞的产生量即污泥的量很少。可利用此特性将好氧和缺氧过程产生的污泥通过厌氧分解加以稳定。为进行厌氧分解，分子氧与硝酸盐不可作为电子受体。12 化学需氧量，生化需氧量，及两者间的关系化学需氧量（COD）：是指在酸性条件下，用强的化学氧化剂将有机物氧化成CO2和H2O所消耗的氧量，以每升水消耗样的毫克数表示（mg/L）。COD值越高，表示水中有机污染物的污染越严重。主要氧化剂有高锰酸钾和重铬酸钾。生化需氧量（BOD）：在有氧的条件下，由于微生物的活动，降解有机物所需的氧量，称为生化需氧量。以每升水消耗氧的毫克数（mg/L）表示。生化需氧量越高，表示水中耗氧有机物污染越严重。两个阶段：碳化阶段、氮化阶段或硝化阶段。13 生活污水中氮磷的组成在生活污水中，一般只有有机氮和氨氮。氮的任何一种形式(NH3、NH4+、NO2-及NO3-，但不包括N2气)均可作为营养物质，为控制受纳水体中藻类生长，需从废水中将其去除。所有的聚磷酸盐(分子间脱水的磷酸盐)在水中逐渐水解形成正磷酸盐(PO43-)。在废水中以含一个氢的磷酸盐(HPO42-)为主。14 城市污水的分级处理城市废水处理技术分为一级处理、二级处理和三级处理。P91一级处理：是通过沉降或气浮去除水中的固体污染物（清除污水中的难溶性固体物质）二级处理：是去除一级去除出水中的溶解性BOD5，并进一步去除悬浮固体物质（废水中呈胶体状和溶解状态有机污染物质）三级处理：也称为高级处理或深度处理，进一步去除废水中的营养物质（氮和磷）、生物难降解的有机物质和溶解盐类等。15 废水预处理的目的预处理的目的是保护废水处理厂的后续处理设备16 平流沉砂池与曝气沉砂池的产物区别，及原因曝气沉砂池：在曝气沉砂池内液体以螺旋滚动方式运动，较重的颗粒被甩向外层而下沉，较轻的颗粒被水流带走。气泡的剪切作用可剥除粘附在沙砾表面的有机物质。平流沉砂池：也称为流速控制型沉砂池，可由传统沉淀理论分析其中不可凝聚颗粒的行为（第一型沉淀）假设水平流速保持在0.3m/s时，可用STOKES定律分析并进行设计。流体流速可由渠道末端的特殊堰加以控制。平流沉砂池最少需要设计两个渠道以备用。普通平流沉砂池的主要缺点是：沉砂中含有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度增加，采用曝气沉砂池可以克服这一缺点。曝气沉砂池的优点是通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度使除砂效率较稳定，受流量变化的影响较小，同时还对污水起预曝气作用。17 生物处理中回流的作用回流的作用主要有： （1）使废水再次接触微生物，以提高有机污染物的去除率； （2）减少24小时内的负荷变化； （3）提高进水DO； （4）改善滤床表面分布； （5）防止在夜间废水流入量很低时滤床上生物膜干化或微生物死亡。 18 生物转盘的作用转盘的功能包括： （1）提供微生物附着所需的介质； （2）使微生物能够与废水接触； （3）为废水和水池中的悬浮微生物生长提供氧气。 19 污泥的基本处理流程浓缩、稳定、调理、脱水、减量20 污泥的种类及特性（1）砂砾：在沉砂池中所收集的砂、碎玻璃渣等较重物质，并非真正的污泥，但仍需加以处置。由于砂砾易于脱水，且不可生物分解，一般不需进一步处理，可直接用卡车运至填埋场作进一步处理。（2）初沉污泥(primary or raw sludge) 从初沉池底排出的初沉污泥含有的固体物质浓度约为38(1固体物质浓度相当于100mL体积的污泥中含有1g的固体物)。初沉污泥固体物质中有机物约占70，因此初沉污泥极易变成厌氧状态并产生臭味。3) 二沉污泥(secondary sludge) 二级生物处理系统中废弃排出的二沉污泥，含有大量微生物和其他惰性物质。一般二沉污泥固体中有机物约占90。当停止供气时，如不及时处理则会出现厌氧状态而产生臭味。污泥中固体物质浓度与处理工艺有关：废弃活性污泥为0.52；滴滤池污泥约为2一5。化学法除磷是在曝气池中加入化学药剂使磷沉淀，这将使二沉污泥中化学沉淀物含量显著增加。(4) 三级处理污泥(tertiary sludge) 三级处理产生的污泥，其特性依处理工艺而定。如使用化学法除磷，所产生的化学污泥不易处理；若将化学沉淀除磷与活性污泥工艺合并，使化学污泥与生物污泥混合，则更增加了处理难度。反硝化脱氮产生的生物污泥与废弃活性污泥十分相似。21 污泥稳定的基本方法污泥稳定的主要目的是利用生化方法降解污泥中的有机固体物质，使污泥更为稳定（减少臭味及腐败）、且更易脱水，同时减少污泥质量。污泥稳定的基本方法：厌氧消化和好氧消化22 污泥浓缩的目的污泥浓缩的目的是：在进行污泥消化或脱水之前尽量将多余的水分从污泥中分离。污泥浓缩可以减少污泥处理后续单元如硝化、脱水所需的处理容量，而后续单元因容积减少所节省的成本，远高于污泥浓缩单元的设置与运行费用，因此设置污泥浓缩单元有助于降低污泥处理过程的总成本。23 厌氧消化包括哪两个阶段？首先，污泥中的复杂有机物，通过兼性菌或厌氧菌的作用，水解为较小分子的有机物，并通过微生物的发酵或其他代谢作用，将这些有机物分解为更简单的有机物。以上是厌氧分解的第一阶段，一般称为酸性发酵阶段，此阶段的主要作用是将复杂有机物转化为有机酸、醇类及微生物细胞物质，因此对BOD或COD的去除没有明显效果。而在厌氧分解的第二阶段中，第一阶段的产物即有机酸等有机物质，将进一步被几种不同的厌氧菌转化为气体(主要为甲烷及二氧化碳)，而达到最终稳定。厌氧分解的第二阶段，一般称为甲烷发酵阶段。24 大气圈的分层。对流层、平流层、中间层、暖层（电离层、热成层）、散逸层（外层）25 大气污染、二次污染物、光化学烟雾、硫酸烟雾、稀释法、光解、TSP、PM10的定义。大气污染：指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害环境的现象。二次污染物：由污染源排出的一次污染物与大气中原有成分，或几种一次污染物之间，发生了一系列的化学变化或光化学反应，形成与原污染物性质不同的新污染物，则形成了新污染物称为二次污染物。光化学烟雾：光化学烟雾是在阳光照射下大气中的氮氧化物，碳氧化物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成 的蓝色烟雾（有时带些紫色或黄色），其主要成分有臭氧、过氧乙酰基硝酸酯等。硫酸烟雾：硫酸烟雾是大气中的SO2等硫化物，在有水雾、含有重金属的飘尘或氮氧化物存在时，发生一系列化学或化学反应而生成的硫酸烟雾或硫酸盐气溶胶。稀释法：就是采用烟囱排放污染物，通过大气的输送和扩散作用降低其“着地浓度”，使污染物的地面浓度达到规定的环境质量标准。PM10 ：因为较大的颗粒不会被吸入肺的深部，因此美国环保局将空气质量标准中总悬浮颗粒物标准换成气体动力学直径小于10mm的PM10标准。美国、巴西、德国的研究表明，微颗粒对增加呼吸系统疾病、心血管病管病、与癌症相关的死亡、肺炎、肺功能衰减及哮喘等，都有相当程度的影响。总悬浮颗粒（TSP）： 是指大气中粒径小于100mm的所有固体颗粒。光解：是指化合物在吸收适当波长的辐射后发生化学键断裂或化学键重组。（仅发生在白天）26 颗粒污染物、气态污染物控制的方法和设备。气态污染物控制的方法和设备：P55（1）吸收法(物理吸收和化学吸收)根据吸收作用原理制造的控制设备，可将污染物从气相转移至液相。吸收是气体混合物中的一种或多种组分溶解于选定的吸收剂中或者与吸收剂中的组分发生选择性化学反应，从而将其从气相中分离出来的操作过程。装置：喷雾室，喷雾塔或喷雾柱。（2）吸附法（物理吸附和化学吸附）吸附是气体结合到固体上去的质量传递过程，是一种表面现象。气体(吸附质)进入固体(吸附剂)的孔隙中但并未进入其晶格内。吸附过程中，经常将吸附剂置于压力容器中的固定床里。活性炭、分子筛、硅胶和活性氧化铝是最普遍使用的吸附剂。活性氧化铝为多孔性的水合氧化铝。（吸附柱、吸附床）（3）催化净化法利用催化剂的催化作用，将废气中的气体有害物质转变为无害物质或转化为易于去除的物质的一种废气治理技术。（4）燃烧法对含有可燃有害组分的混合气体进行氧化燃烧或高温分解，从而使这些有害组分转化为无害物质。主要适用于碳氢化合物、一氧化碳、恶臭、沥青烟、黑烟等有害物质的净化治理。（5）冷凝法冷凝就是将蒸汽从气体中冷却凝结成液体。颗粒污染物控制的方法和设备：P45（1）机械力除尘器：包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器。（2）过滤式除尘器：包括袋式过滤器和颗粒层过滤器。（3）静电除尘器：包括干式静电除尘器和湿式静电除尘器。（4）湿式除尘器：包括泡沫除尘器、喷雾塔、填料塔、冲击式除尘塔、文丘里洗涤器等。27 温室气体及温室效应的产生原理。与臭氧不同，二氧化碳相当容易让来自太阳的短波长紫外线穿透，然而，它恰恰吸收并放射地球及大气中的长波辐射，因此二氧化碳有如温室中的玻璃：它让来自太阳的短波辐射进入使地表增温，却制止了来自地表辐射热的逸出。大气中CO2越多，限制辐射热逸出的效应则越显著。28 酸雨的产生原理。通过大气中的化学反应，SOx、NOx及挥发性有机物被转化成酸性化合物及相关的氧化物。大气中的二氧化硫和氮氧化物在大气中形成硫酸、硝酸等，再以雨、雪、雾形式降到地表。29 可听声、暴露剂量、连续等效A声级的定义。可听声：频率在20Hz与20kHz之间的声波噪声剂量或噪声暴露率D为：实际暴露的小时数T实除以允许暴露的小时数T。即：D T实/T，如D1，则现场工作人员接受的噪声超过标准。（工作环境噪声每增加3dB，工作时间就必须减少一半。）连续等效A声级：用噪声能量按时间平均方法来评价噪声对人影响，即等效连续声级，符号“Leq”。它是用一个相同时间内声能与之相等的连续稳定的A声级来表示该段时间内噪 声的大小。 30 噪声的合成计算，衰减计算 P116噪声的合成计算：总声压级Lp10lg（ 10 0.1L110 0.1L2 10 0.1Ln ） 衰减计算：点声源：Lp1-Lp2=20lgr2-20lgr1=20lgr2/r1 线声源：Lp1-Lp2=10lgr2/r131 累积百分数法评价噪声的一般表示方法累计百分数声级Ln表示在测量时间内高于Ln声级所占的时间为n。例如L1070dB，表示声级高于70dB的时间占10，其余90的时间内噪声级均低于70dB。通常， L90表示本底噪声， L50表示中值噪声级， L10表示噪声峰值。累计百分数声级一般只用于有较好正态分布的噪声评价，当符合正态分布时，其与等效声级的关系为：LeqL50(L10L90)2/6032 噪声从传播途径上的控制声源隔离、消除噪声、防止振动33 固体废物、危险废物（按PPT）、全过程管理、重力分选、堆肥、固化的定义。危险废物：是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险性的废物固体废物：亦称废物,是指生产、生活和其他活动中产生的丧失原因利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。 全过程管理：指对固体废物的产生、收集、运输、利用、贮存、处理和处置的全过程及各个环节都实行控制管理和开展污染防治。重力分选：根据固体废物颗粒间密度的差异，以及在运动介质中所受的重力、流体动力和其他机械力不同而实现按密度分选的过程。堆肥：堆肥处理后，产物中含丰富的氮、磷营养物质和有机物质，故称为堆肥固化：是利用物理或化学方法将有害废物与能聚结成固体的某些惰性基材混合，从而使固体废物固定或包容在惰性固