《环境工程学》课后习题答案详解计算过程全

环境工程学目录绪论................................................................................................................................1第一章水质与水体自净..........................................................................................2第二章水的物理化学处理方法............................................................................18第三章水的生物化学处理方法............................................................................37第四章水处理工程系统与废水昀终处置............................................................51第五章大气质量与大气污染................................................................................54第六章颗粒污染物控制........................................................................................55第七章气态污染物控制........................................................................................63第八章污染物的稀释法控制................................................................................66环境工程学第1页共72页绪论0-1名词解释答：环境：是以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和发展的基本条件的综合体。环境问题：是指由于人类活动作用于周围环境所引起的环境质量变化以及这种变化对于人类的生产、生活及健康的影响。环境污染：是指人类活动产生的有害物质或是因子进入系统，引起环境系统与功能发生变化，危害人体健康和生物的生命活动的现象。污染物质：是指在引入环境后，能对有用资源或人类健康、生物或生态系统产生不利影响的物质。公害：是指因环境污染造成公众生活环境恶化，并引起人群大量发病或死亡的事件。环境科学：是指研究人类生存环境质量极其保护与改善的科学。0-2试分析人类与环境的关系。答：“环境”一词是相对于人类而言的，即指的是人类的环境。人类与其环境之间是一个有着相互作用、相互影响、相互依存关系的对立统一体。人类从周围环境中获得赖以生存、发展的空间和条件，同时其生产和生活活动作用于环境，又会对环境产生影响，引起环境质量的变化；反过来，污染了的或受损害的环境也对人类的身心健康和经济发展等造成不利影响。0-3试讨论我国的环境和环境污染问题。答：我国人口众多，人均资源相对缺乏，环境压力过大。我国环境污染的主要问题：环境污染日益加剧；生态破坏极为严重；生态环境代价巨大。0-4什么是环境工程学？它与其他学科之间的关系怎么样？答：环境工程学是环境科学的一个分支，又是工程学的一个重要组成部分。它是一门运用环境科学、工程学和其他有关学科的理论方法，研究保护和合理运用自然资源、控制和防治环境污染与生态破坏，以改善环境质量，使人环境工程学第2页共72页们得以健康、舒适地生存与发展的学科。0-5环境工程学的主要任务是什么？答：环境工程学有着两方面的任务：既要保护环境，使其免受和消除人类活动对它的有害影响；又要保护人类的健康和安全免受不利的环境因素的损害。0-6环境工程学的主要内容有哪些？答：（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。第一章水质与水体自净1-1名词解释答：水的循环：分为自然循环和社会循环两种。水的自然循环：是指大自然的水通过蒸发、植物蒸腾、水汽输送、降水、地表径流、下渗、地下径流等环节，在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈中进行连续运动的过程。水的社会循环：是指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，而经过使用后的水被排放出来，昀终又流入天然水体。水污染：即水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性物质等方面特性的改变，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。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。水质指标：是表示水中杂质的种类、成分和数量，是判段水质是否符合要求的具体衡量标准。水质标准：把国家或政府部门正式颁布的统一规定称为水质标准。环境工程学第3页共72页水环境容量：是指一定水体所能容纳污染物的昀大负荷。水体自净：是指水体在一定程度下能自身调节和降低污染的能力。1-2试区别悬浮固体和可沉固体，区别悬浮固体和浑浊度。它们的测定结果一般是如何表示？它们在环境工程中有什么用途？答：悬浮固体：如果对水样进行可滤操作，滤渣（包括悬浮物质和另一部分胶体物质）经烘干后的质量就是悬浮固体量，也称“总不可滤残渣”。结果以mg/L计。可沉固体：是指1L水样在一锥形玻璃筒内静置1h所沉下的悬浮物质数量，其结果以mg/L计。  浑浊度：是指水中不溶解物质对光线透过时所产生的阻碍程度。将蒸馏水中含有1mg/L的SiO2称为1个浑浊度单位或1度。由此测得的浑浊度称为杰克逊浊度单位（JTU）。1-3取某水样250mL置于空重为54.3426g的古氏坩埚中，经过滤、105℃烘干、冷却后称其质量为54.3998g，再移至600℃炉内灼烧，冷却后称其质量为54.3622g。试求此水样的悬浮固体和挥发性悬浮固体量。答：悬浮固体量Lmg/8.228250100010003426.54-3998.54）（挥发性悬浮固体量mg/L150.4250100010003622.54-3998.54）（1-4将下列水样的电阻率值（cm）换算为电导率（S/cm，mS/m）:（1）某地盐水100；（2）某地自来水2000；（3）普通蒸馏水1×105（4）高纯水10×106（5）理论纯水18.3×106（25℃）答：1mS/m=10S/cm（1）cm1001=cm1060001.01=10000S/cm=1000mS/m（2）cm20001=cm106002.01=500S/cm=50mS/m环境工程学第4页共72页（3）cm10511=cm1061.01=10S/cm=1mS/m（4）cm106101=0.1S/cm=0.01mS/m（5）cm10618.31=0.055S/cm=0.0055mS/m1-5一井水的电导率为80mS/m，一河水的电阻率为2500Ω·cm，试分别估算它们的溶解固体量(TDS)。答：井水γ=80mS/m=800μS/cmTDS（进水）=（0.55～0.70）γ=0.625×800=500mg/L河水γ=cm25001=6100025.01=400μS/cmTDS（进水）=（0.55～0.70）γ=0.625×400=250mg/L1-6取某水样100ml，加酚酞指示剂，用0.1000mol/LHCl溶液滴定至终点消耗盐酸溶液1.40ml。另取此水样100ml，以甲基橙作指示剂，用此盐酸溶液滴定至终点用去6.60ml。试计算此水样的总碱度及各致碱阴离子的含量（结果以mmol/L计）。答：酚酞碱度P=10010001000.040.1=1.40mmol/L总碱度T=10010001000.060.6=6.60mmol/L今P21T,查表1-3得：氢氧化物碱度=OH=0碳酸盐碱度=223CO=2P故23CO=P=1.40mmol/L，重碳酸盐碱度=3HCO=T-2P=6.60-2×1.40=3.80mmol/L1-7取水样100ml用0.1000mol/LHCl溶液测其碱度。现以酚酞作指示剂，消耗了HCl溶液0.20ml，接着再加甲基橙作指示剂，又消耗了3.40ml。试求该水环境工程学第5页共72页样的总碱度和各种致碱阴离子的含量（结果以mmol/L计）。答：酚酞碱度P=10010001000.00.20=0.20mmol/L总碱度T=10010001000.040.320.0）（=3.60mmol/L今P21T,查表1-3得：氢氧化物碱度=OH=0碳酸盐碱度=223CO=2P故23CO=P=0.20mmol/L，重碳酸盐碱度=3HCO=T-2P=3.60-2×0.20=3.20mmol/L1-8某水样初始pH为9.5，取100mL用0.2000mol/LH2SO4滴定至pH为8.3时需6.2mL，若滴定至pH=4.4则还需加此液9.80ml。试求此水样中存在的各种致碱阴离子的浓度（结果以mmol/L和CaCO3的mg/L计）。答：酚酞浓度P=1001000200.02.62=24.8mmol/L总碱度T=1001000200.09.82.62）（=64mmol/L今P21T,查表1-3得：氢氧化物碱度=OH=0碳酸盐碱度=223CO=2P（注：碱度1mmol/L=e×50mg/L(以CaCO3计)）故23CO=P=24.8mmol/L=2×24.8×50=2480mg/L(以CaCO3计)，重碳酸盐碱度=3HCO=T-2P=64-2×24.8=14.4mmol/L=1×14.4×50=720mg/L(以CaCO3计)1-9有一水样取100ml用0.1000mol/LHCl溶液测定其碱度，加入酚酞指示剂后，水样无色。再加甲基橙作指示剂，消耗盐酸溶液量5.20ml，另取此水样100ml用0.0250mol/L的EDTA溶液测其硬度，用去14.60ml。试求此水样的总硬度、碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度（结果以mmol/L、度和CaCO3的mg/L计）。环境工程学第6页共72页答：由题得酚酞碱度P=0总碱度T=10010001000.020.50）（=5.20mmol/L查表1-3得：OH=0，23CO=P=0mmol/L，3HCO=T=5.20mmol/L总硬度=10010000250.060.14=3.65mmol/L=3.65×5.6度=20.44度=3.65×100mg/L=365mg/L(以CaCO3计)P=0，[OH-]=0，2[CO32-]=0，[HCO3-]=T=5.2mmol/LS=223CO+3HCO=5.20mmol/LS21=2.6mmol/L总硬度3.65碳酸盐硬度=S21=2.6mmol/L=2.6×5.6度=14.56度=2.6×100mg/L=260mg/L(以CaCO3计)非碳酸盐硬度=总硬度-S21=3.65-2.6=1.05mmol/L=1.05×5.6度=5.88度=1.05×100mg/L=105mg/L(以CaCO3计)1-10高锰酸钾耗氧量、化学需氧量和生化需氧量三者有何区别？它们之间的关系如何？答：高锰酸钾耗氧量（习惯上称为耗氧量，简写为OC，也称为高锰酸盐指数）：在一定严格的条件下，水中各种有机物质和外加的强氧化剂KMnO4作用时所消耗的氧化剂量，结果用氧的mg/L数来表示。化学需氧量（又称重铬酸钾耗氧量，简写为COD）：在一定严格的条件下，水中各种有机物