《环境污染与防治》作业

1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。24.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3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；4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。5基本方法基本原理单元技术物理法物理或机械的分离过程过滤、沉淀、离心分离、上浮等化学法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中和、氧化、还原、分解、混凝、化学沉淀等物理化学法物理化学的分离过程吸附、离子交换、萃取、电渗析、反渗透等生物法微生物在污水中对有机物进行氧化、分解的新陈代谢过程活性污泥、生物滤池、生物转盘、氧化塘、厌气消化、膜分离等表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6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。7项目设计参数过栅流速(v)最大设计流量时：0.8-1.0m/s；平均设计流量时：0.3m/s。栅条净间隙(e)粗格栅=50-100mm,中格栅=10-40mm,细格栅=3-10mm。格栅收缩部分的长度(L2)L2=0.5L1L1=(B-B1)/2tanα1(α1=20°）格栅倾角(α)机械格栅=60-90°人工格栅=30-60°栅渣量(W1)(m3/103m3废水）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）