中级职称环保考题资料

ー、基础部分（一）水.熟悉水环境保护采取限制或消除进入水体和水域的污染物的措施,使河流、湖泊、海洋、水库等水体和水域恢复其应有的正常功能..熟悉水循环是指地球上各种形态的水,在太阳辐射、地心引力等作用下,通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节,不断地发生相态转换以及周而复始运动的过程。从海洋的蒸发开始,蒸发的水汽升入空中,被气流输送到各地,大部分留在海洋上空,少部分深入内陆,在适当的条件下,这些水汽凝结成降水,其中海面上的降水直接回归海洋,降落到陆地表面的雨雪,除重新蒸发升入空中的水汽外,一部分成为地表径流补给给江河、湖泊,另一部分渗入岩石和土层中,转化为土壤中流与地下径流。地表径流、壤中流与地下径流,最后亦流入海洋,构成全球性同一的、连续有序的动态运动的大系统。5个基本环节:水汽蒸发、水汽输送、凝结降水、水分渗入以及地表与地下径流。大循环是海洋与陆地之间,小循环是海洋与大气之间。.掌握废水的来源与特性按来源可分为天然污染源和人为污染源按污染物释放的有害物种类可分为物理性污染源（如热和放射性物质）、化学性污染源（无机物和有机物）、生物性污染源（细菌、病毒等）按污染源分布和排放特征，可分为点源污染、面源污染和扩散污染。①点源分为エ业污染源（占5（P70%,BOD可达lO,mg/L）和生活污染源（BOD在200~400mg/L之间）。②面源污染主要是农田灌溉水形成的径流和地表雨水径流,牛圈、猪圈排放等;③扩散污染是指随大气扩散的有毒、有害污染物通过重力沉降或降水过程污染水体的途径,如酸雨、黑雪等。.掌握污染物种类及水质指标（1）按形态分,污染物包括:①无机悬浮固体（5nm-10mm）②浮游生物（3微米-10mm）,包括浮游植物和浮游动物③微生物（80nnT50微米）包括变形虫类、细菌、病毒④胶体⑤低分子化合物⑥无机离子⑦溶解性气体（2）污染物按危害特征分类:①耗氧有机物:糖、蛋白质、油脂、氨基酸、酯类、木质素等有机物质.主要来自工业废水和生活污水。BOD<3mg/L时,水体水质较好;BOD=7.5mg/L时，水质较差;BOD>10mg/L时，水质很差。②难降解有机物,包括有机氯化合物,有机胺化合物、有机重金属化合物及多环有机化合物,大多有较强毒性，有三致作用,难以降解,可长期存在,并通过食物链累积。主要来自:农药、染料、塑料、合成橡胶、化纤等エ业废水及农田排水。③植物性营养盐:铁盐、磷盐等④重金属：Hg、Cd、Pb、Cr、Ni,以及金属种。有毒性,不可降解,会累积。⑤无机悬浮物：泥沙、炉渣、铁屑、灰尘等。本身无毒,但可能会吸附有毒物质。⑥放射性污染物:叱r、”'Cs等⑦石油类：比水轻,不溶于水,漂浮于水面，遮挡光线和溶氧,油膜堵塞鱼鳏,使鱼类死亡。⑧酸碱⑨热污染：微生物代谢加快,溶解氧下降,水质恶化⑩传播疾病（3）水质指标按性质分类可分为:物理指标、化学指标、生物指标物理指标感官性水质指标水温色度浊度嗅和味固体物质电导率表示水中溶解性固体的多少化学指标有机物含量生化需氧量（BOD5-80%BOD2o：20c时20天）化学需氧量COD总需氧量TOD总有机碳TOC植物营养物质含氮化合物:总氮、氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐含磷化合物:正磷酸盐、缩合磷酸盐、有机磷化合物无机非金属有害物总碑、硒、含硫化合物、氟化物、氟化物重金属汞、镉、铅、格等有毒有害有机污染物酚类化合物、石油类生物性指标细菌总数总大肠菌群病毒5.熟悉水污染对人类的危害（1）固体污染物（常用悬浮物和浊度表示）①悬浮物使水浑浊,而且使管道及设备堵塞、磨损,干扰废水处理及回收设备的工作;②浊度是对水的光传导性的测量,表征胶体和悬浮物的含量。主要是水体中含有泥沙、有机质胶体、微生物以及无机物质的悬浮物和胶体物产生的浑浊现象,降低水的透明度,从而影响感官甚至水生生物的生活。溶解态（直径小于lnm）,胶体态（直径介于l-200nm）,悬浮态（直径大于lOOnm）,水质分析中主要分两部分:溶解固体DS,能透过孔径约为3—10微米的滤膜;悬浮固体或悬浮物SS,不能透过滤膜,两者组成了总固体TS。（2）耗氧有机物:碳水化合物、蛋白质、脂肪等，难以单项定量测定,采用几个综合指标来描述：①化学需氧量（COD）:在酸性条件下,用强氧化剂将有机物氧化成COユ、HQ所消耗的氧化剂量,折算成以每升水消耗氧的毫克数表示（mg/L）,COD越高，污染越严重.常用氧化剂重辂酸钾、高镒酸钾CODい表示,分析污染严重的水样,如生活污水，工业废水CODm表示,测定地表水等。根据ISO规定,化学需氧量指COD”，COM叫做高镒酸钾指数,与BODs相比,CODcr测定时间短（2h）,不受水质限制;缺点:是不能表示可被微生物氧化的有机物量,此外,还原性物质消耗的部分氧会造成误差。②生化需氧量（BOD）在有氧条件下,有微生物活动降解有机物所需氧量,称为生化需氧量,mg/L废物中有机物分解2个阶段。BOD碳化阶段有机物中碳转化为COz,氮转化为NHj的过程レBOD氮化或硝化阶段氨在硝化细菌作用下转化为NO『、NOfLn这个过程与温度、时间有关,实际测量中规定为20C（实际中一般20天完成第一阶段）,国内一般用5天的生物化学过程所需氧量为指标,BOD5.生活污水中BOD,一般为B0M的0.7倍。一般COD>BOD2O>BOD5>CODHnBOD5/COD比值可作为废水是否适宜生化法处理的ー个衡量指标,比值越大,越容易生化处理,一般热为,BODJCOD大于0.3的废水才宜采用生化处理。③总需氧量（TOD）TOD>COD,水样在以飴为触媒的燃烧管中燃烧,900C,水中有机物完全被氧化,测量仅需几分钟。④总有机碳（TOC）表示有机物含量,水样在销催化剂900C下燃烧,以红外气体分析仪测定产生的CO:量,算出其中的含碳量。为排除无机碳酸盐干扰,应先将水样酸化,吹掉CO?,仅需几分钟。（3）富营养化污染水体中N、P浓度分别超过0.2和0.02mg/L时，引起富营养化,水生生物（主要为藻类）异常繁殖,耗氧,鱼类窒息死亡。其次,水中N02ー、N03ー经食物链进入人体,危害健康或致癌。（4）无机无毒物质（酸、碱、盐污染物）酸来源于矿山排水、工业废水及酸雨碱来源于碱法造纸、化学纤维制造、制碱、制革等エ业废水。中和产生各种盐类,酸碱污染伴随着无机盐污染。酸碱污染使水体pH发生变化,破坏自然的缓冲能力,抑制微生物生长,妨碍水体自净,使水质恶化、土壤酸化或盐碱化。此外,酸性废水腐蚀金属和混凝土材料,増加水中的无机盐和硬度。（5）有毒污染物:引起生物毒性反应的化学物质,工业使用的有毒化学物12000种,以500种每年递增,各类水质标准都作了规定。①无机有毒物质:强烈的生物毒性,有明显的累积性,可通过食物链影响人体健康。金属汞、镉、络、铅、锲、铜、锌、钻、镒、钛、钮、4目、锁非金属碑、硒、氟、硫、氟、亚硝酸盐等汞进入人体转化为甲基汞,有脂溶性及蓄积作用,破坏神经功能。镉贮存在肝肾组织中不易排出,使肾脏吸收功能不全,降低机体免疫能力,导致骨质疏松、软化,全身疼痛,骨节变形,骨痛病。种中毒引起中枢神经紊乱,腹痛、肝痛、肝等消化系统障碍,伴有皮肤癌、肝癌、肾癌、肺癌等发病率增高。氟化物:破坏血液,影响运送氧和氢的机能。亚硝酸盐与人体内生成亚硝胺,有强致癌作用。②有机有毒物质:大多为人为合成,难以生物降解,为较强的三致物质。主要有酚类化合物、有机农药（DDT、有机氯,有机磷、有机汞等）,聚氯联苯（PCB）,多环芳烧等。有机氯农药很稳定,半衰期为十几年到几十年。这类物质脂溶性高,通过食物链富集,对人体造成危害。③放射性物质:原子核水边而释放射线,主要包括X射线、a射线、。射线、丫射线机质子束等。天然的放射性同位素"'U、ユ"Ra、"2Th等一般较弱,无危害。人工放射性同位素主要有铀、镭等放射性金属的生产和使用过程,如核试验,核燃料再处理等。其浓度一般较低,主要引起慢性辐射和后期效应,如诱发癌症、促成贫血、白血球増生,引起遗传损害等。⑥油类污染物:石油类和动植物油两种。石油开发、油轮运输、炼油工业废水的排放等。形成水面油膜,隔绝空气,破坏水体的复氧过程,附着在土壤颗粒表面和动植物体表,影响养分吸收和废物的排出,水中含油0.01飞.Img/L时,就会对鱼类和水生生物产生影响。⑦生物污染物质:致病性微生物,包括致病细菌、病虫卵和病毒。主要来自生活污水、医院污水和肉类加工、制革废水等。通过生物排泄的粪便中含有的细菌、病菌及寄生虫等污染水体,引起疾病传播。特点是:数量大、分布广、繁殖速度快。⑧感官性污染物:水体中引起异色、浑浊、泡沫、恶臭现象的物质,如印染废水、炼油废水。⑨热污染：主要来源于热电厂的冷却水。水温升高的危害:溶氧减少,大气向水体传递氧量减少,而水体生物耗氧升高,使鱼类死亡;加快藻类繁殖,富营养化;水体中化学反应加快,理化性质如离子浓度、电导率、腐蚀性变化对管道和容器腐蚀；细菌生长繁殖,增加了对后续处理的费用。⑩海洋污染:主要在靠近大陆的海湾,大量废水和固废倾入海水,而水流交换不畅,对海洋生态造成破坏。石油污染、赤潮、有毒物质累积、塑料污染和核污染等。最重的：波罗的海、地中海、东京湾、纽约湾、墨西哥湾等国家:日本、美国、西欧诸国和前苏联国家我国：渤海湾、黄海、东海、南海。渤海最重,有渔场外迁、鱼群死亡、赤潮泛滥、滩涂养殖厂荒废,珍贵的海生资源正在丧失。特点:污染源多,持续性强,扩散范围广,难以控制。海水浑浊影响海洋植物光合作用,从而影响海洋生产カ。6.掌握按处理方法分类:物理处理法、化学处理法、物理化学法、生物化学处理法污水处理就是采用各种手段将污水中所含的污染物分离出来,或者将其转化为无害和稳定的物质,从而使污水得到净化。按其作用原理，可分为：（1）物理法:就是利用物理作用,分离污水中主要是悬浮状态的污染物质,在处理过程中不改变其化学性质。①沉淀（重力分离）：利用水中悬浮物和水密度不同的原理,借助重力沉降（或上浮）作用,使其从水中分离出来,沉淀处理设备有沉砂池、沉淀池和隔油池等。其中沉淀池包括平流失沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。②筛滤（截留）利用筛滤介质截留污水中的悬浮物。筛滤介质有钢条、筛网、砂、布、塑料、微孔管等。属于筛滤处理的设备有:格栅、微滤机、砂滤池、真空过滤机、压滤机（后两者主要用于污泥脱水）等。③气浮:此法是将空气打入污水中,使其以微小气泡的形式由水中逸出,使污水中比重近于水的微小颗粒状污染物质（如乳化油）等粘附在气泡上,并随气泡上升到水面,形成泡沫浮渣而去除。为了提高气浮效果,有时向水中投加混凝剂,这就是混凝气浮。常用的气浮处理法为加压溶气气浮法,技术成熟,性能可靠,该设备除主体外,配套设备主要有加压溶气系统、溶气释放系统、刮渣机。新型的气浮工艺有高效浅层气浮等。④反渗透：用ー种特殊的半渗透膜,在一定的压カ下,将水分子压过去,而溶解在水中的污染物质则被半透膜所截留,污水被浓缩。制作半透膜的材料有醋酸纤维素等高分子有机物。反渗透法属于膜分离技术的ー种,其它的膜分离技术还有:渗析、电渗析、超滤、纳滤等。属于物理处理法的污水处理技术还有:离心分离、磁分离、蒸发等。（2）化学法:就是利用化学反应来分离、回收污水汇总的污染物,或者使其转化为无害的物质。①混凝法：水中呈胶体状态的污染物,通常带负电荷,胶体颗粒之间互相排斥,形成稳定的混合液，若向水中投加带有相反电荷的电解质（即混凝剂）,可使污水中的胶体颗粒改为呈电中性,失去稳定性,并在分子间引力作用下，凝聚成大颗粒而下沉。这种方法适用于处理化工废水、含油废水、印染废水、制革废水、洗毛废水等。常用的混凝剂有铁系（硫酸亚铁、聚铁、三氯化铁等）,铝系（硫酸铝、碱式氯化铝等）。各种混凝剂通常须在一定的pH范围内使用,生产实际中常添加助凝剂以提高混凝沉淀的效果。②中和法:用于处理酸性或碱性废水。向酸性废水中加碱性物质如石灰、氢氧化钠、石灰石等,使其变中性•向碱性废水中投加硫酸、盐酸、硝酸等酸性物质,使其变为中性,碱性不太强时,也可吹入含COz、soク的烟道气进行中和。③氧化还原法:废水中呈溶解状态的有机或无机污染物,在投加氧化剂或还原剂后，由于电子的迁移,而发生氧化或还原作用,使其转变为无害的物质。常用的氧化剂有空气、漂白粉、氯气、臭氧等。常用的还原剂有铁屑、硫酸亚铁、亚硫酸钠等。氧化法多用于处理含酚、含氟废水、染色废水等;还原法多用于处理电镀含辂废水、含汞废水等。④电解法：在水中插入电极、通电流,则在阴极板上接收电子,在阳极板上放出电子。在水的电解过程中,在阳极上产生氧气,在阴极上产生氢气。阳极发生氧化作用,阴极发生还原作用。主要用于处理含辂和含氟废水。⑤吸附法：通过固体吸附剂,使废水中溶解性有机或无机污染物吸附。常用的吸附剂为活性炭,可吸附废水中的酚、汞、辂、氟等有毒物质,此法还有脱色、脱臭作用,一般也用于深度处理。离子交换法也属于吸附法,只是在吸附过程中,吸附剂每吸附ー个离子,同时也放出ー个等当量的离子。⑥电渗析法:通过ー种离子交换膜,在直流电的作用下,使废水中的离子,朝相反电荷的极板方向迁移,阳离子能够穿透阳离子交换膜,而被阴离子交换膜所阻;同样,阴离子能穿透阴离子交换膜而被阳离子交换膜所阻。污水中的阴阳离子就可以得到分离,达到浓缩和处理的目的。此法可用于酸性废水回收、含氟废水处理等。属于化学法的处理技术还有：汽提法、吹脱法、萃取法和化学沉淀法等。(3)生物法:利用生物的新陈代谢功能,使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害的物质,使污水得以净化。①活性污泥法:目前使用最广泛的方法。将空气连续鼓入曝气池的污水中,一段时间后会形成絮状的活性污泥。活性污泥是ー种含有大量微生物的污泥状絮凝体,能够吸附污水中的有机物,微生物以有机物为食,获得能量并不断生长增殖,去除有机物,净化水质。从曝气池内流出的活性污泥,污水的混合液经过沉淀分离,水被净化排放,沉淀分离后的污泥作为种泥,部分回流至曝气池,剩余的污泥适当处理后作为固废排放,如浓缩脱水,干化堆肥等。活性污泥法目前已有很多种运行方式,如传统活性污泥法、阶段曝气法、生物吸附法、完全混合法、延时曝气法、纯氧曝气法、深井曝气法、氧化沟法、二段曝气法（即AB法）、缺氧/好氧活性污泥法（即A/0法）、厌氧/缺氧/好氧活性污泥法（A/A/O法）、序批式活性污泥法（SBR）X艺等。上述工艺与火星污泥法基本原理相同,只是在曝气方式、曝气池类型、迸出水方式等因素上有所不同。如阶段曝气法采用渐减供氧,即曝气池始端到末端供氧量逐渐减少,深井曝气则是采用几十米甚至ー百多米的深井作为曝气池。序批式则采用间歇进水、间歇曝气、间歇排水的方式（2013年考过）.改进的SBRエ艺如ICEAS,CASS、UNITANK等在工程实际上得到了广泛的应用（2013年考过）.（2）生物膜法:使污水连续流经固体填料（如碎石、炉渣、塑料、蜂窝、塑料纤维等）,在填料上就能形成污泥状的生物膜,生物膜上繁殖着大量微生物,能够吸附和降解水中的有机污染物,从填料上脱落下来的衰老和死亡的生物膜隨污水进入沉淀池,经过沉淀分离,污水得以净化。生物膜法有多种处理构筑物,如生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法及生物流化床等。目前工程用较多的为接触氧化法,建有活性污泥法和生物膜法特点,一把采用塑料纤维为填料,组组合填料或弹性立体填料,大多采用鼓风曝气。生物滤池应用较少,多采用自然通风，近年来以陶粒为填料,采用人工供氧的生物滤池即曝气生物滤池（BAF）エ艺,已有应用实例。（3）生物稳定塘（又称氧化塘）:使污水在自然或人工修造的池塘内缓慢流动，贮存,通过微生物（细菌、真菌、藻类、原生动物）的代谢活动降解水中污染物。其过程与自然水体的自净过程很相近,构造简单,易于维护管理,净化效果好,节省能源。按功能和效能分为厌氧塘、兼性塘、好氧塘（主要为熟化塘或最后净化塘）、水生植物糖、生态塘（如养鱼塘、养鸭塘、养鹅塘）、完全容纳塘（封闭式贮存塘）和控制排放塘等。氧化塘缺点是处理效果受气候条件影响大,占地面积大,易污染地下水,且卫生条件较差。因此使用应慎重,必须符合设计规范，且符合当地气候条件,水质等。（4）土地处理法:将污水施于土地上,利用土壤的净化能力使污水得到净化。土壤对污水的净化作用包括:物理过程的过滤、吸附、化学反应与化学沉淀、微生物的代谢作用下的有机物降解等。该法在净化污水的同时,能够充分利用污水中的水肥资源,有利于农林业生产,有明显的经济效益和环境效益。土地处理有多种形式:慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流、湿地灌溉和地下灌溉等。此外还有人工湿地等。（5）厌氧消化法:利用兼性厌氧菌或专性厌氧菌的新陈代谢功能净化污水,并且可以产生沼气的生物处理方法。主要用于污泥的厌氧消化。现在已成为污水处理的重要方法,可以处理高浓度和中等浓度的有机废水,也可以处理低浓度的有机废水。污水厌氧处理后,一般还需好氧エ艺进ー步处理。厌氧消化法的主要处理工艺和设备：普通消化池、厌氧生物滤池、厌氧接触法、上流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧附着膨胀床（AAFEB）、厌氧流化床（AFB）、升流式厌氧污泥床（UBF）等。目前最广泛应用的是UASB。与好氧エ艺相比,厌氧エ艺在运行管理上要求较高,设备复杂、投资高,限制了大规模应用。7.掌握按处理程度分类:ー级处理、二级处理、三级处理污水需要几种方法组成的处理系统进行处理,才能达到要求。流程组合应遵循先易后难、先简后繁的原则,先除去大块垃圾和漂浮物质,再依次去除悬浮固体、胶体物质及溶解性物质。即首先使用物理法,再使用化学法和生物处理法。应根据污水的水质、水量、经济性、水体排放规定,通过调查、研究和经济比较后决定,必要时应进行一定的科学实验。调查研究和科学试验是确定处理流程的重要途径。按处理程度分为ー级、二级、三级处理,ー级、二级是城市污水处理经常使用的,又称为常规处理法。（1）ー级处理:是去除污水中的悬浮固体污染物,调节pH以减轻污水的腐化程度和后续处理工艺的负荷。物理法中的大部分只能完成一级处理的要求,ー级处理BOD去除率约为30%,ー级处理一般作为二级处理的预处理。ー级处理中,污水先流经格栅,截留去除大块污物,在沉砂池中去除无机杂质颗粒。沉砂池出水流入沉淀池去除悬浮颗粒(主要是有机悬浮物)后,进入二级处理系统。在沉淀池中沉淀的污泥,排入污泥消化池中进行消化,使之稳定并减量,消化污泥再进入干化场或脱水车间进行脱水,之后可填埋,如符合农田使用标准,可作为农田有机肥料或土壤改良剂。(2)二级处理:主要任务是大幅度去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质，对BOD去除率可达90%以上,处理后污水BOD可下降到20-30mg/L。一般污水就符合排放标准了。生物法作为二级污水处理的主体工艺，以活性污泥法应用最为广泛,其核心是曝气池和二沉池。传统活性污泥法为主体的二级エ艺基建投资高、运行费用高,且不能去除氮、磷以及难降解有机物,产生的污泥量大,运行不够稳定等特点,近年来出现了一些优于传统エ艺的二级处理工艺,如AB法、A/Oエ艺A/A/Oエ艺、天然生物净化系统、厌氧生物处理技术及生物膜法工艺等,使二级工艺朝多功能、高效率、低费用的方向发展。(3)三级处理目的是进ー步去除二级エ艺未去除的污染物,包括未降解的有机物和氮、磷等营养性、可溶解无机物等。三级方法很多,共有生物脱氮法、混凝沉淀发、砂滤以及离子交换和电渗析等。三级处理后,BOD能从20~30mg/L降到5mg/L以下,能够去除大部分氮和磷。三级处理也是深度处理,但又不完全ー样。三级处理通常是在常规处理之后,为了从污水中去除某些特定的污染物(如氮、磷等)而增加的一项处理工艺。深度处理往往以污水回收利用为目的,而増加的处理工艺,对利用方式不同水质要求不同,如活性炭过滤、反渗透以及电渗析等。ー级出水 二鍛出水三級出水(揷放、灌溉) (排放、滞液) (排放、再用)(-)大气.了解地球大气层:大气组成和大气结构大气的主要成分包括ん(78%)、02(21%),Ar(0.9%),CO2(0.0314%),另外含He,Ne,Kr,Xe等,还有比〇(1一3%波动),此外含有一些痕量组分:比、CHハCO、SO,、N比、CO、N02«。ユ等,地表大气压为101300Pa,质量相当于地球质量的1*10-6倍,大气质量99.9%集中在50km以下范围内,海拔大于100km的大气中,质量仅占大气圈的百万分之一。大气层的机构:根据温度随海拔高度的变化情况将大气分为四层。对流层0-(10~16)km15--56℃ん、02,C02、HQ平流层(10~16)-50km-56--2℃〇、中间层5080km-2~-92℃N0\02热层80500km-92-1200℃N0\02\0(1)对流层:赤道最厚16-18km,中纬10一12揄,两级8-9km。气温随海拔升高而降低,没上升100m,温度下降0.6C,地表辐射长波辐射的缘故,贴近地面的空气吸热膨胀上升,上面的冷空气下降,形成强烈的对流,一般低纬度强、夏季强。对流层密度大,3/4的质量在对流层。对流层分为2层，「2km为低层大气,污染物等。l-2km以上的为自由大气,雨、雪、雹等均在此层。顶部还有一层,温度特别低,水会结冰,因此难以进入平流层。(2)平流层:对流层顶到50km的大气层,平流层下部30—35km以下,温度变化不大为同温层,上部随海拔升高而上升。①平流层空气没有对流运动,平流运动占优势。②空气稀薄,水汽、尘埃少,很少有天气现象。③在15―60km范围内,有20km的ー层仇层。(3)中间层:平流层顶到80km高空的大气层,空气稀薄,温度随高度增加而迅速降低，这ー层空气对流强烈。(4)热层(电离层):空气高度电离,温度随大气升高而升高。热层以上称为逃逸层,分子大部分发生电离，又称为外大气层。.掌握大气污染的概念大气污染是指大气中污染物的浓度达到了可以破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件的程度，从而对人和物造成危害的现象,有自然原因,如火山爆发、森林火灾、岩石风化等;也有人为原因,如各类燃烧物释放的废气和工业排放的废气等。目前的大气污染主要是人为因素。形成大气污染的三大因素:污染源、大气状态和受体。污染源分为生活污染源、工业污染源、交通污染源。大气污染是主要环境问题之ー,迄今11次重大污染事件中,7次是大气污染造成的,如马斯河谷烟雾事件,伦敦烟雾事件等。.了解大气污染的特点:局部、区域性、全球性(1)局部大气污染:在较小的空间尺度内(如厂区,或者ー个城市)产生的大气污染问题,在该范围内造成影响,并可以通过控制该范围内的措施加以解决的局部污染。(2)区域性污染:跨越城市乃至国家的行政边界的大气污染,需要通过各行政单元相互协作才能解决的大气污染,如北美、欧洲、东亚的酸沉降。(3)全球性大气污染:涉及整个地球大气层的环境问题,如臭氧层破坏及温室效应等。.熟悉大气污染的危害:对生物、材料和气候的危害由于ー些有害气体的大量排放,不仅造成局部地区的大气污染,而且影响到全球性的气候变化,以及大气成分的组成,即出现全球环境问题。3)对人体的危害。如细颗粒物与硫的氧化物、CO、光化学烟雾和铅等重金属均对人体不利。①大气颗粒物。其对人体健康的影响取决于:a在呼吸道中的位置与颗粒大小有关,0.OCl.Oum的细小粒子在肺泡中的沉降率最高,大于10111m的大多留在鼻咽等位置。b对人体组织的影响取决于其化学组成。其中PAHs随呼吸进入人体引起肺癌,许多重金属如Fe、Be、Al、Mn、Pb、Cd等,也会对人体造成危害。因此,呼吸系统和心血管系统的发病率和死亡率增高。②SO”部分停滞于上呼吸道,在潮湿的黏膜上生成比SO,、比SO”增强刺激。进入血液的SOク可破坏酶活力,影响碳水化合物及蛋白质的代谢,损害肝脏,使血中蛋白与球蛋白比例降低,免疫机能受到影响。③CO。与血红蛋白结合能力是ユ的210倍，严重阻滞输氧,引起缺氧中毒。④近地面臭氧:有高氧化性,对黏膜系统、眼睛、鼻咽、喉等有损伤。Os浓度水平过高或长时间接触,会引起呼吸系统病变,造成中枢神经系统损害,另外使PAN(过氧乙酰硝酸酯)浓度升高,有潜在致癌作用。⑤P"抑制生物体酶,慢性毒性。轻度中毒为神经衰弱、消化不良;中度为腹绞痛、贫血、多发性神经病;重度为肢体麻痹和中度性脑病例。(2)对植物危害。损害植物酶的功能组织,影响新陈代谢,破坏原生质的完整性和细胞膜。此外，还会损害根系生长及其功能,减弱输送作用与导致生物产量减少等。危害取决于剂量、组成等。SO,能直接损害植物叶子,长期阻碍植物生长,氟化物影响关键的酶催化作用,〇ヨ可导致气孔关闭等。(3)对材料的危害:可使建筑物和金属制品及皮革、纺织等物发生性质变化,造成损失。SO,可腐蚀金属、建筑石料及玻璃表面,还可使纸张变脆褪色,皮革脆裂等,03及N0.使染料与绘画褪色。(4)对气候的影响:降低能见度,造成区域大气质量恶化。水循环对人类很重要,大气污染会导致水循环改变,另外,C0Z等浓度升高,导致全球气候变化、臭氧层消耗和其他环境问题等。.熟悉全球性大气污染问题:酸雨、温室效应、臭氧层破坏(1)温室效应:大气中某些痕量气体含量增加，引起地球平均气温上升的效应。这类痕量气体称为温室气体，主要包括CO［、CH,、〇ハ氧化亚氮和氟氯烧(氟利昂)等,尤其以COユ的温室效应最明显。温室气体对来自太阳的短波辐射具有高度的透过性,而对地面反射的长波辐射却有高度的吸收性能。C02的强吸收带在12.5—171Hm之间,其他温室气体的吸收带大多在7一131am的红外大气窗口区内。温室气体大量增加,地面反射的红外辐射留在大气层内,使地球表面的能量平衡发生改变,大气层温度升高,气候变暖,形成温室效应。温室效应带来的主要环境影响有:①气候变化.全球变暖,北半球冬天变短、变湿;夏季变长、变干燥。亚热带可能变干,热带可能更湿,由此海洋产生更多的热量和水分,气流更强,热带风暴的能量比现在大50%,台风和飓风更加频繁。极地或高山冰川融化,海平面上升,淹没沿海城市、低地和海岛。②生态环境变化。可能导致物种的灭绝和农作物的减产。CO2的浓度增长是无法逆转的。(2)酸雨。pH小于5.6的雨雪或其他形式的大气降水(雾、露、霜)是ー种大气污染现象。由于CO：存在,即便是清洁的降水也会呈弱酸性,空气中的COユ浓度平均为6211ng/m'(316ppm)左右,此时雨水pH值为5.6。当pH<5.6时,便发生了酸雨。对形成酸雨的作用,硫酸占60-70%,硝酸占30%,盐酸占5%,有机酸占2%。所以,人为排放的SOッ和N0X是形成酸雨的两种主要物质。①SOユ和酸雨。人为排入大气中的SO?约为13000万t/a,其中9000万t/a来自燃煤,约占76%。SOユ进入大气候,会在合适的氧化剂、催化剂存在下形成H?SO,。在干燥条件下,SOユ发生光化学反应转化为SO”在转化为H?S04,该过程十分缓慢。在潮湿条件下,SO?转化为H?SO』的过程常与云雾的形成同时进行,先由SO?生成亚硫酸(H?SOQ,在Fe、Mn等金属盐杂质的催化作用下,H?SO,迅速被氧化为H?SO,。当空气中有NH»时,这种酸化反应会进ー步发展。②N0X和酸雨。大气污染主要是N0和N0［。人为排放的N0.是由化石燃料高温燃烧产生。N0占95%以上,一旦进入大气,转化为N0?,N0X转化为HNOい包含以下过程:a慢过程2NO+O?=2NO?3NO?+H?O=2NO「+NO+2H*b快过程：参与反应NO+O3=NO2+O23NO2+H2O=NO3+NO+2H+cN0Z和仇达到较高浓度时,出现N。2叫+0产NQ+0?N2O5+H2O=2NO3+2H*dNOユ在雾和水滴中,Fe、Mn或SOユ催化:4N0：+2H20+02（加催化剂）=4NOJ+4H*上述四个过程与空气中污染物种类及大气的气象条件有关。NOユ与soユ同时存在时,还可以存进SOz向SOs和比so.转化,加速酸雨形成。③酸雨的危害:破坏森林生态系统,改变土壤性质与结构,破坏水生态系统,腐蚀建筑物和损害人体的呼吸道和皮肤。（3）臭氧层耗竭:。ヨ主要在平流层中2（T25km高空。臭氧层对保护地球上的生命以及调节气候都具有极为重要的作用。近年由于平流层飞行器的增多,N0X和氟氯姪等进入平流层等原因,出现了臭氧层空洞。主要是超音速飞机排放的大量NO"以及氟氯化碳,如CFCL（氟利昂-11）、CFCL（氟利昂・12）等,氟利昂在对流层内性质稳定,但进入平流层,与0S容易发生反应,降低仇浓度。通常认为是与N0"的催化作用有关,如:NO+O3=NO+O2no2+o=no+o2净效应:O3+O=O2+O2其次,氟氯化碳光解产生的活性氯自由基（C1）,氯氧自由基（C10）,亦与臭氧发生反应:C1+O3=C1O+O2C1O+O=C1+O2〇3+〇=〇2+〇2臭氧层破坏的危害:首先,大量紫外线辐射将达到地面危害人体健康。〇3浓度减少1%,地面紫外线辐射将增加2%,皮肤癌发病率增加2一5%。此外,还会使白内障发病率升高,以及对人体免疫系统功能产生抑制作用。紫外辐射升高,也会对动植物产生影响，危及生态平衡。另外,还会导致地球气候异常。.掌握大气污染物的分类:颗粒污染物和气态污染物大气污染物可分为颗粒物和气态污染物。(1)颗粒物是固体或液体状物质,又称为尘,可分为:粉尘:1.0—100口!1I之间,多在10um以上;降尘:粒径大于10pm的微小颗粒,能够自然沉降;飘尘:小于10 的微小颗粒;烟尘:通过燃烧、熔融、蒸发、升华、冷凝等过程生成的固、液态颗粒;云尘:粒径小于0.25Rm的颗粒.总悬浮颗粒物TSP(粒径〈100um的总和)可吸入颗粒物PMio:粒径小于10pm的总和PM,S:粒径小于2.5um的颗粒物,可通过呼吸道进入肺泡,危害更大。(2)气态污染物①一次污染物,可分为无机气态污染物和有机气态污染物。AS02i多数为SOい少数为SO,BN0,:N0和N02C挥发性有机物(VOCs):可分为六类:饱和烷姪和卤代姪、烯姪和卤代烯姪、芳香燈和卤代芳香姪、含氧有机物、含氮有机物、含硫有机物。VOCs来源复杂,主要是燃料燃烧、溶剂挥发、石油化工以及天然源等。D碳氧化物CO.：CO和CO?,CO主要来源于汽车尾气排放,COユ是温室气体。E含卤素的化合物:浓度低但有重要作用,含氟氯的氟利昂类物质和含漠的哈龙类物质,使臭氧层消耗的关键因素。②二次污染物一次二次含硫化合物SOユ、H2SSO3、H2s0八MSO4co.CO、CO2无N0,N0、NH3N02、HNOs、MNO3VOCs碳氢化物酮、醛、过氧乙酰硝酸酯卤素化合物HF、HC1无VOCs+N0x烯姪、芳香姪、後基化合物、N0.等〇ユ、二次有机气溶胶二次污染物危害更大,洛杉矶光化学烟雾:汽车排放大量的N0X和VOCs,通过复杂的化学反应形成的大气污染现象;伦敦烟雾事件是由于燃煤导致的大量烟尘和SOz排放,在化学反应作用下形成的比soい硫酸盐等混合酸性烟雾。③空气中还存在以下有毒有害污染物APAHs:两个以上苯环,包括蔡、蔥、菲等150余种,有些还含氮、硫等。苯并(a)竟是代表,很强致癌性。B[a]P是燃料在400C时热解、环化、聚合而成,由5个苯环组成,限定量为0.1pgハ00n?,我国很多城市都超过这个限定值。.掌握主要大气污染物的来源(1)颗粒物质:指除气体之外的包含于大气中的物质,包括各种固体、液体和气溶胶。其中固体的又灰尘、烟尘、烟雾,以及液体的云雾和雾滴,其粒径范围主要在200—0.lum之间.降尘:粒径大于10um的微小颗粒,能够自然沉降;多产生于固体粉碎、燃烧残余物的结块及研磨粉碎的细碎物质,自然界刮沙尘暴也可以产生降尘。飘尘:小于lO.m的微小颗粒;煤气和雾在内的颗粒状物质,粒径小,重量轻,在大气中呈悬浮状态,分布广泛,可进入人体产生危害。因空气动力条件的不同,颗粒污染物会发生不同程度的迁移。降尘受重力作用可以很快降到地面,而飘尘可在大气中保持很久。细颗粒物还可以作为水汽等的凝结核,参与形成降水过程。(2)硫化物:硫常以SO,和H2s的形态进入大气,一部分也以亚硫酸及硫酸盐微粒进入大气.大气中硫2/3来自天然源,其中以细菌活动产生的H2s最为重要。人为源产生的主要是S02,来自于含硫煤和石油的燃烧、石油冶炼以及有色金属冶炼等。天然源的HB进入大气也会被氧化为SO2,这也是重要来源。SOユ无色,有刺激性气味,不可燃气体。分布广,危害大。S02和飘尘具有协同效应。SOユ在大气中不稳定,最多可存在1—2天,相对湿度较大及有催化剂存在时,可生成SO”进而生成HzSO,和硫酸盐。硫酸盐在大气中可存在一周以上,能漂移至1000km以外,造成区域性污染。SO:也可在太阳紫外线照射下发生光化学反应,生成SO,和硫酸雾,从而降低大气能见度。(3)碳氧化物。主要为CO和COユ。CO无色无味有毒,化学性质稳定,在大气中不易与其他物质发生化学反应,可以停留较长时间。CO是由含碳物质不完全燃烧产生的,天然源较少,主要是由汽车等交通工具产生的。co一定条件下可转变为co”co被人体血液中的血红蛋白吸收,会造成伤害甚至致死。COZ是大气中一种正常成分,主要来源于生物的呼吸作用和化石燃料的燃烧。coク参与地球碳平衡,但近年来急剧增加,导致温室效应,造成全球气候变化。(4)氮氧化物N0、种类多,包括阳)、N0、N0ハNM、N。、N。等。以N0和N0,为主。天然排放的NO*,主要来自土壤和海洋中有机物的分解,属于自然的氮循环过程。人为源的N0,大部分来自化石燃料的燃烧过程,如汽车、飞机、内燃机及エ业窑炉的燃烧;也有部分来自生产、使用硝酸的过程,如氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂等。N0,是形成酸雨的主要物质之一,也是光化学烟雾和03消耗的ー个重要因子。高温燃烧时,95%的是N0,但极不稳定,易生成N0”所以普遍以N0Z存在。温度较大或有云雾存在时,N0Z进ー步与比0作用生成HNO"有催化剂时,N0‘转化为HNO,更快。(5)碳氢化物:烷姪、烯姪和芳姪等,主要来源于植物的分解,人为源排放量虽小,却非常重要。人为源主要是石油燃料的不充分燃烧和石油类的蒸发过程。燃油机动车也是主要来源。碳氢化物是形成光化学烟雾的主要成分,在0、0ハ0H•存在时,会发生一系列链式反应,生成醛、酮、烷、烯以及自由基,自由基进ー步促进N0向N0Z转化,造成光化学烟雾。另外多环芳姪,如3,4ー苯并黄,具有明显的致癌作用。8.掌握粉尘的物理性质(见上6.)了解地球大气特征大气圈中空气的运动主要是由于温度差异引起的。(1)辐射逆温层。对流层中气温一般随高度增加而降低。垂直递减率r=-dT/dz.一般「＞0,但一定条件下会反常;当r=时，为等温气层;当「く。时,称为逆温气层。逆温现象（即温度随高度增加而增加）经常发生在低气层中,这时气层稳定性强,不利于大气发生垂直运动。近地面层的逆温多由于热力条件形成，以辐射逆温为主,另外还有平流逆温、融雪逆温和地形逆温等。辐射逆温是地面因强烈辐射而冷却所形成,多发生在距地面I00m_150mo最有利于形成的是平静而晴朗的夜晩。有风有云都能减弱逆温,如风速超过2-3m/s时,辐射逆温就不易形成。当白天地面受日照而升温时,近地空气温度上升,夜晚地面向外辐射温度降低,使近地空气温度下降,形成逆温现象。（2）大气稳定度.一个空气气块的稳定性是由密度和温度共同作用来完成的。一般来说,大气温度垂直递减率越大,气块越不稳定;反之,气块越稳定。如果垂直递减率很小,甚至形成等温或逆温状态,这时,对大气垂直运动形成巨大障碍。干绝热垂直递减率（干空气在上升时温度降低值与上升高度之比）,若r＜rd,则大气稳定,r＞「d,大气不稳定。了解大气污染物扩散方式（1）点源扩散的高斯模型（高架连续点源）（2）线源扩散模型（路南北走向,车流量为2600辆/h）（3）面源扩散模型（4）可沉降颗粒物的扩散模型（前面三种只适用于粒径小于15Hm的污染物,当＞15ロ0I时,有明显的重力沉降作用）。掌握气象要素（1）对大气状态和物理现象给予定量或定性描述的物理量称为气象要素。①气温:离地L5m百叶箱内的温度℃,计算时用K。②气压:大气作用在单位面积上的作用カ，KPa。③气湿:反映空气中水汽含量的多少（相对湿度和露点）。④风：空气质点的水平运动,16个方位表示。⑤云:漂浮在空中的大量小水滴或小冰晶或两者混合物30等分）。⑥能见度:在当时条件下,正常人的眼睛所能见到的最大水平距离,称为能见度,反映大气的浑浊程度。（2）大气边界层的温度场①大气边界层:受下垫面影响的低层大气,厚度约为「2km。②气温垂直分布F=-dT/dz,可以反映大气的稳定度,通常指单位高差（100m）气温变化速率的负值。③干绝热递减率,一般=1Kハ00m④气温层结与烟羽形状波浪形:扩散良好锥形:在中性大气中平展型：垂直方向扩散很小爬升型：烟羽下部稳定,上部不稳定漫烟型:上部稳定下部不稳定受限型:上下层都稳定（3）大气边界层的风场:一般只观测地面风速（10m高处孰。）。（4）风和大气湍流的影响风可使污染物向下风向扩散,湍流可使污染物向各方向扩散,浓度梯度可使污染物发生质量扩散,其中风和湍流起主导作用.大气气块作规则运动时,水平方向上的分量为风，铅直方向上的分量为铅直速度。在摩擦层里有乱流,ー种是动カ乱流,即湍流,是因为有规律水平运动的气流遇到起伏不平的地形扰动所产生的。另ー种是热カ乱流,也即对流,是由于地表面温度与地表面附近的温度不均一,近地面空气受热膨胀而上升，随之上面的冷空气下降,形成对流。海陆风、城郊风（热岛效应）、山谷风（山坡和谷地受热不均）了解降水与大气污染湿沉降：通过降雨降雪等使颗粒物从大气中去除的过程。这是去除大气颗粒物和痕量气态污染物的有效方法。分为雨除和冲刷。雨除：颗粒物作为成云的凝结核,通过凝结过程和碰撞过程增大为雨滴,落到地面,颗粒物随之去除。对半径的颗粒物去除效率高。冲刷：降雨时在云下面的颗粒物与降下来的雨滴发生碰撞或扩散、吸附过程,使颗粒物去除,对半径为4Hm以上的颗粒物去除效率高。通过湿沉降可以去除大气中80—90%的颗粒物,但对半径2Hm的颗粒物没有明显的去除作用,可远距离传输。了解酸雨化学大气中的SOユ转化为SO”随后被水吸收生成HzSOa,从而形成酸雨或硫酸烟雾。so,的气相氧化①直接氧化SO2-hv(290—340nln)=S02(单重态)S02+hv(340~400nm)=S02(三重态)能量较高的单重态分子可跃迁1SO2+M=3SO2+M1so2+m=so2+m因此主要以三重态分子形式存在直接氧化:S02+02=S04=S0}+0*或SO4+SO2-2SO3②被自由基氧化重要反应:SO2+HO«(在M催化下)=HOSO2«HOSO2«+O2(在M催化下)=HO2«+SO,so3+h2o=h2so4h2o«+no=no2+ho«所以HO•又重生与其他自由基的反应:CH3CHOO-+SO2=CH3CHO+SO3HOj+SO产HO・+S()3CH3O2・+SO产ch3o・+so3ch3c(0)O2»+SO2=CH3C(0)o«+so3③被氧原子氧化(大气污染中氧原子主要来源于N02光解)NO2+hv=NO+O*SO2+O*=SO3各种活性粒子对SOユ的氧化中,以H0•氧化S02的反应速率常数为最大,其次是0•(2)液相氧化①液相平衡SO2+H2O=SO2*H2OSO2*H2O=H++HSO3"HS0:=H*+S0产②仇对SOz的氧化,〇ヨ可溶于大气的水中,将S0[氧化O3+SO2«H2O-2H++SO42+O2o3+hso3=hso4+o2o3+so32=so42+o2③比。2对so[的氧化HSO3+H2O2-SO2OOH+H2Oso2ooh+h=h2so4④金属离子对SOZ液相氧化的催化作用Mn"的催化氧化反应、Fe"的催化氧化反应,Mn2・和Fe"共存时的催化当pH低于4或5时,HM是使S氧化为硫酸盐的重要途径。pH约为5或更大时,〇,的氧化作用更快,pH更高时,Fe、Mn的催化作用更显著。降水中的pH为5.6,背景值为5。酸雨化学:S02+[0]=so3SO3+H2O=H2SO4so2+h2o=h2so3H2SO3+[0]=h2so4N0+[0]=N022NO2+H2O=HNO3+HNO2[0]指各种氧化剂SOユ和NOx经过氧化后溶于水形成H2soハHNO3,HNOユ是造成酸雨的主要原因。Mn、Cu、V等使酸性气体氧化的催化剂,O3、HOz•又是氧化剂,飞灰中的CaO、CaCOハNん都可以中和起缓冲作用。了解破坏化学平流层中的仇来源于平流层中的仇的光解O2+hv(入<243nm)=Oe+O*Oe+O2+M=O3+M平流层中的消耗有两条途径,一条是03光解O3+hv=O2+O*该过程使仇能够吸收来自太阳的紫外辐射的根本原因,由于〇•很快会与〇2反应,重新生成0い因此这种消除途径并不能真正消耗仇O3+OTO2这样才能清除〇“但正常情况下与上述反应动态平衡。由于人类活动的影响,HOX?NOノ和ClOj等活性基团进入平流层,破坏了仇层的稳定状态。(1)NOx对1的破坏①平流层中N0.的来源№0的氧化:N2O+O«=2NO超音速和亚音速飞机排放和宇宙射线分解②N0、清除し的过程NO+O3=NO2+O2no2+o«=no+o2净反应:03+0-202③NO”的消除:N0、N0Z都易溶于水,被下沉气流带到对流层,随降水去除是主要方式。另外还有平流层顶紫外线作用下光解:no+n・=n2+〇・N.+NO2=N2O+O«HOj对O3层破坏①HO，来源:甲烷、&0、ん与激发态原子氧的反应,0•是由仇光解产生。②清除过程:・H+0产・0H+()2•0H+0・=・H+02净反应:Oj+O・=2()2•oh+o3=ho2«+o2HO2«+O«=*OH+O2净反应:O3+O«=2O2CIO,对O3的破坏①来源:有天然海洋生物产生或氟氯甲烷的光解,或CFCト与。•的反应②清除反应:C1*+O3=C1O«+O2C1O・+O・=C1・+O?净反应:O3+O«=2O2了解点源扩散模式(1)高架点源大气污染模式C(x,y,z)=Q/(27TUay0z)*exp[-y2/(20y2)-z2/2az2]Q:源强ー单位时间内排放的污染物的量mg/sU:烟囱ロ的风速ay:横向的扩散系数,在一定条件下为ー常数びz:铅直的扩散系数(2)高斯修正(对地面及源高)地面P点的实际浓度:C(x,y,z)=Q/(27TU0y0z)*exp[-y2/(2ay2)]{exp[-(z-He)2/2az2]+exp[-(z+He)2/20z2]了解线源扩散模式公路交通排放掌握除尘器的分类及工作原理去除颗粒物通常利用除尘技术,即将含尘气体引入具有一种或几种力作用的除尘器,使颗粒物相对其运载气流产生一定的位移,并从气流中分离出来,最后,沉降到捕集表面上。根据除尘器的主要机制可将其分为机械式除尘器、过滤式除尘器、湿式除尘器、静电除尘器四类。(1)机械式除尘器：利用重力、惯性、离心力等方法将颗粒物分离出来,达到净化的目的。包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等,其中以旋风除尘器的应用最广,构造简单，效率在40—90%之间。重力沉降只适用于50Hm以上的颗粒。惯性除尘器适于非粘性、非纤维性粉尘的去除,效率50~70%,适于10—20Hm以上的粗尘。(2)过滤式除尘器:利用多孔介质来分离捕集气体中的尘粒,有内部过滤和外部过滤之分.内部过滤是把松散多孔的滤料填充在框架内作为过滤层,尘粒在滤层内被捕集.外部过滤器是用纤维织物作为滤层,通过表面捕集。(袋式除尘应用最广泛).滤层可用棉、毛、有机纤维、无机纤维织成。滤袋的捕尘有以下机制:①筛滤作用:粉尘层厚还会提高除尘效率,但要注意清灰.②惯性碰撞作用:粒径＞lum粒子与滤料碰撞.③扩散作用:小于lum粒子热运动.④静电作用：滤布与粉尘电荷相反时。⑤重力沉降作用.袋式除尘器效率可大于99%,エ业应用广泛,但不适于含油、含水及黏结性粉尘,也不适于高温含尘气体,应预先冷却.(3)湿式除尘器:利用液网、液膜、液滴或气泡与尘粒发生惯性碰撞、扩散、粘附、凝聚等作用,从废气中捕集尘粒,并具备吸收气态污染物的作用,净化气体.能同时去除颗粒污染物和气态污染物,结构简单造价低,去除效率高,可以处理高温废气及粘性尘粒和液滴.耗能、耗水，易被腐蚀设备,产生的废液和泥浆易造成二次污染.有喷淋塔、文丘里洗涤器、冲击式除尘器和水膜除尘器等.净化后的气体通常须脱水。(4)电除尘器：静电除尘器是利用高压电场产生的静电カ(库仑カ)的作用,使粒子荷电,在电场驱动下定向运动,从气体中分离出来.①粒子荷电:放电场附近的自由电子、正离子被加速,与之碰撞的颗粒物电离,放更多电子,带上负电荷,实现荷电.②粒子沉降：荷电粒子向集尘极运动,与集尘极的电荷中和,沉积.③粒子清除:积到ー定厚度，击打脱落.电除尘器几乎可以捕集一切细微粉尘及雾状液滴,除尘效率99%以上,通过静电作用,耗电少,广泛用于エ业。但设备大,一次性投资大,且不适宜处理有爆炸性的含尘气体。往往联合使用几种方式O熟悉气态污染物治理方法:吸收、吸附、催化、燃烧、冷凝(1)吸收法:是利用气体混合物中不同组分在吸收剂中溶解度的不同,或者与吸收剂发生选择性化学反应,从而将有害组分从气流中分离出来的过程。在吸收塔内进行,常用的有喷淋塔、填料塔、泡沫塔、文丘里管洗涤器等。技术成熟,应用广泛。(2)吸附法:利用多孔性固体吸附剂来吸附废气中的有毒有害物质。物理吸附:借助分子引力或静电引力进行的吸附称为物理吸附;化学吸附:借助化学键カ进行的吸附。常用的吸附剂有活性炭、分子筛、氧化铝、硅胶、离子交换树脂等。最广泛应用的是活性炭。吸附剂饱和后应再生。设备简单,净化效率高,适合浓度低气体量小的有害气体,通常用作深度净化。但吸附剂再生使吸附流程复杂且操作麻烦。(3)催化法:利用催化剂，将废气中的气体转化为无害物质或易于去除的物质,效率高,操作过程简单，但催化剂价格高,且易中毒失效。应用广泛,如CH・转化为COユ和H20,NOx转化为NH3,SOク转化为SOJ回收。(4)燃烧法:通过热氧化将废气中的可燃有害成分转化为无害物质的方法,分为直接燃烧和催化燃烧。如含姪废气燃烧成为coユ和比〇。エ艺简单,操作方便。(5)冷凝法:利用物质在不同温度下具有不同的饱和蒸汽压的性质,采用降低温度或增加压カ,使处于蒸汽状态的污染物冷凝并从废气中分离出来的过程。该法适合处理高浓度的有机废气，常作为预处理过程。(三)固体和噪声污染控制.了解固体废弃物的定义及特征被丢弃的固体和泥状物质,以及从废水、废气中分离出的固体颗粒等,简称废物,只是在某ー方面失去利用价值,并非在所有方面失去利用价值。固体废物来源广泛,种类复杂,有以下特点:①资源和废物的相对性②富集终态和污染源头的双重作用③危害具有潜在性、长期性和灾难性.熟悉固体废物的分类按化学性质分:有机废物、无机废物按形状分:固体状、泥状按危害状况分：有害废物、一般废物通常为了便于管理,将固体废弃物按来源分为：矿业固废、エ业固废、农业废弃物、放射性固体废弃物和城市垃圾等。矿业固废：尾矿、煤研石等工业固废：煤渣与粉煤灰、有色金属渣、赤泥、辂渣、高炉渣与钢渣、盐泥。.熟悉危险废物的定义和鉴别危险废物又称为有害废物,泛指除放射性废物外,具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、传染性因而可能对人类的生活环境产生危害的废物,这些废物主要包括：医疗垃圾、有毒工业垃圾、有腐蚀污染性的工业废液、含较高重金属成分的固体废物等。.了解固体发废物的污染途径(1)对水体的污染：固废直接投入水体,影响和危害水生生物的生存和水资源的利用。渗出液会污染河流、湖泊和地下水;(2)对大气的污染:尾矿、粉煤灰、干污泥和垃圾中的粉尘会随风飞扬,污染大气。许多固体废物焚烧时会散发毒气和恶臭,危害人体健康。(3)对土壤的污染：固废及渗滤液和滤沥所含有的有害物质会改变土壤性质和土壤结构,影响微生物的活动，妨碍植物根系生长,或通过食物链蓄积并进入水体,影响健康。.了解固体废弃物的污染危害(1)对大气环境的污染：细颗粒和粉尘能够随风飘扬,ー些有机物质的生物分解与化学反应,能够产生毒气或恶臭,造成局部空气的严重污染;另外,垃圾填埋场会逸出沼气,影响植物生长。(2)对水环境的污染(3)对土壤环境的污染固体废物扩散性小,对环境的影响主要是通过水体、大气和土壤进行的。.掌握固体废物污染控制实施固体废物(尤其是有害废物)最小量化,对于已产生的固体废物首先要实施资源化技术,发展无害化处理处置技术,将是长期任务。.熟悉固体废物的一般处理方法(1)固体废物最小量化技术①改换产品,消除有害废物的产生;②改革生产エ艺,由排废エ艺改革成为少废五废エ艺;③改进生产设备,提高设备效率及原材料利用率;④现场循环回收和利用，建立生产过程中的废物循环系统。(2)固体废物处理与资源化技术压实、破碎、分选、固化处理、热化学处理以及生物处理技术等。①分选包括:筛分、重力分选、磁力分选、涡电流分选、光学分选;②固化处理技术包括:水泥固化、沥青固化、玻璃固化、自胶结固化;③热化学处理技包括：焚烧、热解、湿式氧化;④生物处理技术包括：堆肥化、沼气化、废纤维素糖化技术、废纤维素饲料化一生产单细胞蛋白技术、细菌浸出。.掌握固体废物管理的基本原则(2013年考过)(1)资源化、减量化、无害化(2)全过程管理(3)分类管理(4)污染者负责.熟悉固体废物全过程管理的等级顺序(优先级).了解固体废物管理法规与标准,了解固体废物处置的概念是指最终处置或安全处置,是固体废物污染控制的末端环节,是解决固体废物的归宿问题。固体废物经过处理与资源化,总还会有部分残渣存在,而且很难再加以利用,这些残渣往往又富集了大量的有毒有害成分,目前尚无法利用,都将长期保留在环境中。为了控制其对环境的污染,必须进行最终处置,使之最大限度地与生物圈隔离。.掌握固体废物处置基本要求（1）区别对待,分类处置:严格管制有害废物,既能有效地控制主要的污染危害,又能降低处置费用;（2）最大限度地将有害废物有生物圈隔离,降低环境影响;（3）集中处置:节约成本，利于监督管理,有效控制污染。,了解固体废物处置方法的分类分为海洋处置和陆地处置两大类。海洋处置海洋倾倒利用海洋的巨大环境容量远洋焚烧适于易燃性废物该方法近年来因污染海洋二受到限制陆地处置土地耕作处置利用表层土壤的离子交换吸附、微生物降解、渗滤水渗出、降解产物挥发等综合作用，主要处置含盐量低、不含毒物、可生物降解的有机固体废物深井灌注处置注入到地下与饮用水和矿脉层隔开的可渗性岩层内.一般废物和有害废物都可用,主要用于难转化的废物.之前需液化。土地填埋处置エ艺简单、成本低,适于多种类型的废物分类:干式填埋、湿式填埋、干湿式混合填埋山间填埋、平地填埋、废矿坑填埋厌氧填埋、好样填埋、准好氧性填埋和保管型填埋（2013年考过）卫生填埋、安全填埋一般固体废物填埋和工业固体废物填埋安全填埋主要用于有害废物,填埋场必须设人造或天然衬里,最下层的填埋物要位于地下水位之上;采取适当措施控制和引出地表水;配备浸出液收集处理及监测系统,如需要还覆盖材料,记录来源、性质、数量,分类处置。2013年考题:判断题:城市生活垃圾一般使用安全填埋。.了解固体废物在填埋场中降解的机理.熟悉固体废物填埋方法的分类（见13.）.了解填埋场的主要污染途径.噪声污染特点与危害人类环境中各种声音,噪声是指不需要的,使人厌烦并干扰人的正常生活、工作和休息的声音。声音超过了人们日常生活所允许的程度。可以是杂乱的音,也可以是和谐的音。特点:(1)与人的主观意愿有关,鱼人的生活状态有关,在污染的有无和程度上,与人的主观评价关系密切;(2)局限性和分散性。其污染范围一般不打，声源常常是分散的,只能规划性防治而不能集中处理。(3)暂时性。噪声停止发生后,危害和影响即可消除。危害:(1)干扰睡眠,继而影响工作效率和健康;(2)损伤听カ;(3)对人体生理的影响。引起人体紧张反应,心率和血压升高。诱发胃溃疡和十二指肠溃疡等。(4)对心理的影响:疲劳、烦恼、易怒等;(5)影响儿童和胎儿发育,引起母体紧张反应,影响供血和供氧,影响儿童体重、身高和智力发育;(6)干扰语言交流;(7)影响动物生长;(8)损害建筑物；.声源的种类(1)气体动カ噪声:叶片旋转产生的,如通风机、鼓风机、压缩机、发动机等;(2)机械噪声:物体间碰撞、摩擦产生的噪声,如打桩机、机床、机车、汽车等;(3)电磁性噪声:电机等的交变力相互作用产生的声音,如发电机、变压器等声音，这类属于稳定噪声。按来源分为：交通噪声、工业噪声、社会生活噪声、施工噪声和自然噪声。.声音的物理性质和量度噪声作为物理性扰动,用描述声波的客观特性的物理量来描述噪声,即对噪声的客观量度。用声压、声强和声功率来量度,但由于变化范围广,实际应用上一般采用对数标度,以分贝为单位,分别用声压级、声强级和声功率级等无量纲的量来度量噪声。.计权声级、等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级分贝dB为两个相同的物理量之比除以10为底的对数并乘以10N=101g(A1/A0),A。为基准量。A声级:在噪声测量仪中设计了一种特殊滤波器,叫做计权网络,通过计权网络所测得的声压级为计权声级,通常有A、B、C,D四种计权声级,四种不同的衰减程度。A计权声级是模拟人耳对55dB以下低强度噪声频率特性而设计的。用Lp,、或レ表示,单位为dB(A).(2)等效连续声级:用ー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。Leqo(3)噪声污染级:涨落的噪声能引起人的烦恼程度比等能量的稳态噪声要打,在等效连续声级的基础上加上一项表示噪声变化幅度的量,更能反映实际污染程度，Lnp.(4)昼夜等效声级:夜间具有更大的烦扰程度,人。白天的等效声级6:00—22:00夜间等效声级:22:00~6:00所以夜间应再加上10dB的计权。.噪声的叠加和相减声功率M和％,总声功率=WrbWz声强L和L,总声强=11+12声压不能直接相加，而应采用能量相加的方法,Pi和BLp=101g[(P,2+P22)/Po2]=101g[10Lp,/10+10Lp2/10]如果两个噪声的声压级相等,L产ス+101g2=Lm+3(dB),也就是相当于ー个声压级增加3dB。.噪声的频谱分析噪声一般是许多不同频率、不同强度的纯音组合而成。将噪声的强度（声压级）按频率顺序展开,使噪声的强度称为频率的函数,并考察其波形,叫做噪声的频率分析（频谱分析）。方法是使噪声信号通过一定带宽的滤波器,通带越窄,频率展开越详细,以频率为横坐标,相应的强度（如声压级）为纵坐标作图。噪声谱。.噪声的主要控制方法（1）吸声降噪:吸声材料一般为多孔材料;吸声结构（2）隔声降噪:应用隔声结构,阻碍声向空间的传宝,使吵闹环境与需安静的环境分开,如隔声室、隔声罩、隔声屏;（3）消声器:防治空气动カ性噪声的主要装置,既阻止声音的传播,又允许气流通过,装设在设备的气流通道上,可使该设备发出的噪声降低。①阻性消声器：利用吸声材料吸声;②抗性消声器：将反射的声能储存起来③阻抗复合消声器（4）隔振与阻尼①隔振:隔绝振动在固体构建中的传递、使用弹性材料②阻尼:改变固体界面声辐射部分的物理性质。二、专业理论知识（水污染防治类）（一）废水预处理1.掌握废水的收集:废水流量确定与废水量计算；掌握水泵的种类、离心泵的基本原理。一般以污水流量在一日之内逐时变化情况作为计算的基础。把一日之内逐时的瞬时流量（m3/h）与时间（h）的变化规律绘成曲线,即流量日变化曲线,根据这一曲线,可以确定每日所需处理的总污水量（即曲线下的面积）和平均流量。为消除偶然情况,使作图的数据具有实际代表性,应测出数日内的逐时数据,然后取其平均值作图。水泵分类：（1）按在给水系统中的作用可分为:取水泵站（ー级泵站）、供水泵站（二级泵站）、加压泵站、调节泵站、循环泵站;（2）按所用水泵类型可分为:卧式泵泵站、立式泵泵站、深井泵泵站;（3）按水泵间地坪相对于外地坪的高度位置可分为:地面式泵站、半地下式泵站、地下式泵站;（4）按水泵的吸水条件可分为:自灌式泵站、非自灌式泵站。离心泵:是利用离心力的作用增加液体压カ使之流动的泵。有卧式、立式、单吸、双吸、单级、多级之分。.掌握废水的提升:集水池容积计算、水泵的扬程计算集水池容积应根据进水水量变化,水泵能力和水泵工作情况等因素确定。ー般不得小于最大一台水泵5分钟的出水量。如果水泵为自动控制时,每小时开启水泵不得超过6次。雨水泵房的集水池有效容积一般为最大一台水泵30秒钟的出水量。水泵的总扬程:H（m）>h+h^hj+h,h：集水池最低水位与所需提升最高水位之间的高差（m）;hi：吸水管系统的水头损失（m）;h2:压水管系统的水头损失（m）;h3：安全水头,一般采用0.5—1（m）。.熟悉筛除过程及方法筛网的滤层由穿孔金属板或金属网组成,按其孔眼大小,分为粗滤机和微滤机。其型式则有固定式和旋转式。（1）固定筛：适于从低浓度悬浮液中去除固体杂质,用于城市生活污水处理时,其去除BOD的效果相当于初沉池。固定筛的构造型式有固定平面式、固定曲面式和水力旋转晒网等。（2）旋转筛分为水力旋转筛网（以进水流速为旋转动カ，适于印染等废水纤维类杂质去除）和转筒筛（适于印染等废水中短纤维的截留）。.熟悉沉砂过程及方法沉砂池的作用是从废水中分离比重较大的无机颗粒,它一般设在倒虹管、泵站、沉淀池前，保护水泵和管道免受磨损,防止后续处理设备堵塞,提高污泥有机组分的含率。按池内水流方向可分为平流式沉砂池和竖流式沉砂池,竖流式沉砂池的废水自下而上,由中心管进入池内,无机物颗粒在重力作用下,沉于池底。由于受水流影响大,工作不稳定,处理效果一般较差。此外,曝气沉砂池用得也比较多。(1)平流式沉砂池:平流矩形沉砂池最常用，构造简单效果好,易于排砂。水在平流沉砂池内水平方向流动,在池首末两端设有闸板以控制水流。池下部是聚集沉砂的部分,通常1-2个贮砂斗,下接带闸阀的排砂管。I-I剤面由于过水断面增大,水流速度下降,无机颗粒在重力作用下下沉,而比重较小的有机物仍悬浮随水流走,从而分离无机颗粒物。(2)曝气沉砂池:普通沉砂池截留的沉砂中会夹杂ー些有机物,包裹时截留效果不高，沉砂易于腐化发臭,难于处置。曝气可以一定程度上客服。(3)多尔(Detritor)沉砂池：是浅的方形水池，在池ー边设有与池壁平行的进水槽，并在整个池壁上等间距地设有导流板保证水流均匀分布,废水进入沉砂池,以一定的流速流动,砂粒沉淀,水从溢流堰溢出,池底的砂粒用刮沙机刮到边缘,进入集砂斗,再进入淘砂槽,砂粒在内进行旋转淘洗,以除去有机物,刮沙机上的桨板可以产生一股反向水流,将洗下来的有机物带走,回到沉砂斗中。5.熟悉除油过程及方法.熟悉水量及水质调节为使构筑物正常工作,不受废水高峰流量或浓度变化的影响,设调节池以调节水量和水质。此外,酸性和碱性废水可在调节池内中和。(1)对角线出水调节池：出水槽沿对角线方向设置,同一时间流入池内的废水,由池的左右两侧,经过不同时间流到出水槽。以达到自动调节，均和的目的。进水可在池内设置纵向隔板,池内设沉砂斗,若采用溢流堰出水,则只能调节水质,要调节水量,就要调节池的工作水位能上下自由波动,同时调节水量。（2）折流调节池:设置许多折流隔墙,使废水在池内来回折流。配水槽设于调节池上,通过孔口溢流投配到调节池的各个折流槽内，使废水在池内混合均匀。一般,调节池起端（入口）流量，可为全池剩余流量可通过其他各投配ロ,等量地投入。位］國的也叫［图ユ-2-15折流間れ池（二）常见废水处理技术方法.熟悉筛滤法:格栅过滤、筛网过滤、微滤机过滤格栅是ー种最简单的过滤设备,由一组平行的金属栅条制成的框架,斜置于废水流经的渠道上。格栅设于污水处理厂中所有处理构筑物之前,或设在泵站前,用于截留废水中粗大的悬浮物或漂浮物,防止其后处理构筑物的管道阀门或水泵堵塞。格栅分为粗格栅和细格栅,按栅渣清除方式可分为人工清除格栅和机械清除格栅。筛网:由穿孔金属板或金属网组成,按孔眼大小分为粗滤机和微滤机,其型式有固定筛和旋转筛。微滤机过滤:采用80-200目/平方英寸的微孔筛网固定在转鼓型过滤设备上,通过截留水体中固定颗粒,实现固液分离的净化装置。在过滤的同时,可以通过转鼓的转动和反冲水的作用カ,使微孔筛网得到及时的清洁。.掌握颗粒介质过滤,快滤池的基本原理,滤料的基本性质（1）颗粒介质过滤一般是指以石英砂等粒状材料,滤料层截留水体中悬浮杂质,从而净化水的工艺。从机理上可分为慢速过滤（又称表面滤膜过滤）和快速过滤（又称深层过滤）。慢速过滤滤速低于!0m/d,它利用在砂层表面自然形成的滤膜去除水中杂质。由于滤膜的生化作用,不仅能够去除悬浮物，而且还能去除细菌、铁、氨等可溶性物质,以及微量有机物质。但由于滤速小,占地面积很大,很少采用。快速过滤是在快滤池中,使水以大于100m/d的滤速通过砂等颗粒滤料层,在滤层内部去除水中悬浮杂质。（2）滤料的种类、性质、形状和级配等是决定滤层截留杂质能力的重要因素。良好的滤料应具有截污能力强,过滤出水水质好,工作周期长、产水量高等特点。石英砂、无烟煤粒、矿石粒以及人工生产的陶粒滤料、瓷粒、纤维球、塑料颗粒、聚乙烯泡沫珠等都可作为滤料，目前应用最广泛的是石英砂和无烟煤。①粒径与级配。粒径是指能将其包在内的球体直径。有效粒径是指滤料筛分时,能使其总量的10%通过的筛孔直径。以di<,表示。不均匀系数”或KM=dgo/d,o0②机械强度。用磨损率和破碎率表示。称取通过!.0mm而截留于0.5mm筛上试样50g,在振荡机上振动15min,取出试样用孔径0.5mm和0.25mm的标准筛筛分,分别取0.25mm筛上和筛下的重量。磨损率=G/G*100%;破碎率=Gz/G*100%。G为总重量;Gi为筛上重量,Gユ为筛下重量。③滤料密度和孔隙率。单位体积滤料在绝对密实的情况下的质量称为滤料密度,P表示。孔隙率是一定体积滤料中,孔隙体积与滤料层体积之比。④滤料比表面积:单位体积滤料具有的总面积,以S表示。S越大则吸附水中杂质能力越强,是评价滤料过滤性能的重要指标。⑤盐酸可溶率:在1:1盐酸溶液中,滤料溶出物的重量百分率,是判定滤料化学稳定性的重要指标。滤料选择应满足：A有足够的机械强度，磨损率小于4%,破碎率小于1%,两者之和应小于5%。B化学稳定性好,盐酸可溶率日本43.5%,美国45%;C对人体无毒,无影响;D吸附能力强,产水量高。(3)快滤池工作原理:包括滤料层、承托层、配水系统、集水渠和洗砂排水槽五个部分。快滤池管廊内有原水进水、清水出水、冲洗进水、冲洗排水四中主要管道和相应的控制阀。运行过程主要是过滤和冲洗两个过程的交替循环。过滤式生产清水过程,待过滤进水经来水干管和洗砂排水槽流入滤池,经滤料层过滤,清水经配水系统收集,由清水干管流出滤池。由于滤层不断截污,滤层孔隙逐渐减小,水流阻カ不断增加,当滤层的水头损失达到最大允许值时,或当过滤出水水质接近超标，则应停止滤池运行,进行反冲洗。ー个工作周期应大于8~12小时。反冲洗时,水流逆向通过滤料层,使滤层膨胀、悬浮、借水流剪カ和颗粒碰撞摩擦カ清洗滤料层并将污物排出,反冲水应由冲洗水箱或冲水泵供给，经配水系统进入滤池底部反冲洗,最后有洗砂排水槽、废水渠和排污管排出。.掌握重力法:沉砂池、沉淀池、隔油池重力沉降是利用非均匀混合物中待分离颗粒与流体之间的密度差,在重力场中根据所受重力不同,将颗粒物从流体中分离的方法。沉砂池、沉淀池最典型的是平流式沉淀(砂)池。原水从进水区进入沉淀池,沿池长向出口方向水平流动。颗粒物在流动过程中发生沉降,在底部经刮