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1、933環(huán)境學(xué)(初試大綱)考查目標(biāo)環(huán)境學(xué)是我校為招收環(huán)境科學(xué)專業(yè)碩士生設(shè)置的具有選拔性質(zhì)的考試科目。其目的是科學(xué)、公平、有效地測(cè)試考生是否具備攻讀環(huán)境科學(xué)專業(yè)的碩士學(xué)位所必須的基本素質(zhì)、一般能力和培養(yǎng)潛能,以利于選拔具有發(fā)展?jié)摿Φ膬?yōu)秀人才入學(xué),為國家培養(yǎng)具有良好職業(yè)道德和專業(yè)知識(shí)、較強(qiáng)分析與解決實(shí)際問題能力的高層次環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才。主要考察學(xué)生對(duì)環(huán)境科學(xué)基本知識(shí)、基本概念、基本原理和方法的熟練掌握程度,兼顧學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)分析和解決問題的能力。具體來說,要求考生:1掌握環(huán)境基本規(guī)律、環(huán)境學(xué)基本原理及其相關(guān)概念。2掌握環(huán)境污染含義、特征及作用機(jī)制。3掌握環(huán)境保護(hù)與資源保護(hù)相關(guān)知識(shí)。4.掌握全球
2、環(huán)境問題產(chǎn)生根源及解決途徑。5.掌握可持續(xù)發(fā)展與科學(xué)發(fā)展觀的理論。6具有運(yùn)用基本原理和方法分析、解決環(huán)境問題的基本能力??荚囆问胶驮嚲斫Y(jié)構(gòu)1試卷滿分及考試時(shí)間試卷滿分為150分,考試時(shí)間180分鐘。2答題方式答題方式為閉卷、筆試,可使用計(jì)算器。3考試題型題型一般包括名詞解釋、填空題、選擇題、簡(jiǎn)答題和分析論述題??疾槿?環(huán)境、環(huán)境問題基本概念及基本理論;全球性環(huán)境問題(臭氧層破壞、全球變暖、酸沉降、沙漠化等)的形成機(jī)制、危害與防治對(duì)策。歷史上重大環(huán)境污染(公害)事件的根源。2環(huán)境學(xué)基本原理與方法。3資源的分類及特點(diǎn);資源與環(huán)境保護(hù)的聯(lián)系。4大氣環(huán)境、水環(huán)境、土壤環(huán)境、固體廢物及物理環(huán)境等污染的含
3、義、特征、類型、作用機(jī)制及控制方法。5生態(tài)系統(tǒng)的概念、結(jié)構(gòu)與功能;生態(tài)平衡的概念與特點(diǎn);生態(tài)學(xué)的一般規(guī)律;生態(tài)學(xué)原理在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。6環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及環(huán)境基準(zhǔn)相關(guān)知識(shí)。7環(huán)境質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的概念;環(huán)境影響評(píng)價(jià)的分類;環(huán)境影響評(píng)價(jià)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的區(qū)別。8可持續(xù)發(fā)展理論及科學(xué)發(fā)展觀。第一章水環(huán)境水的自然循環(huán)(圖p5)從海洋的蒸發(fā)開始,蒸發(fā)形成的水汽大部分留在海洋上空,少部分被氣流輸送至陸地上空在,適當(dāng)?shù)臈l件下這些水汽凝結(jié)成降水。海洋上空的降水回落到海洋,陸地上控的降水則降落至地面,一部分滲入土壤與巖石空隙,形成地下徑流,地表徑流和地下徑流最后都匯入海洋。由此構(gòu)成全球性的連續(xù)有序的自然水循環(huán)系
4、統(tǒng)。水循環(huán)的基本動(dòng)力是太陽輻射和重力作用。水循環(huán)系統(tǒng)(自然和社會(huì))加.土痔利TBitl_也iff#rlt|電生HiF*flL;-J;水資源的特征作用上的重要性;補(bǔ)給上的有限性;時(shí)空上的多變性;利用上的多用性。中國水資源的特點(diǎn)水資源總量不少,人均和畝均水量不多;水資源的時(shí)間分布不平衡,年和年際變化大(夏秋多,春冬少);水資源的空間分布不均勻,水土資源組合不平衡(南多北少、東多西少);水污染的蔓延,極大減少了我國水資源的可用量;用水的極大浪費(fèi),影響水的總量。合理利用水資源(開源節(jié)流)開源措施:合理開發(fā)和提取地下水;修建水庫和跨流域調(diào)水工程;海水淡化;人工降雨;節(jié)流措施:加強(qiáng)宣傳教育,提高節(jié)水意識(shí);
5、改進(jìn)灌溉技術(shù),提高用水效率;挖掘水資源港力。水污染水體因某種物質(zhì)的介入,而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、生物或者放射性等方面特性的改變,從而影響水的有效利用,危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境,造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。(水污染加劇了全球的水資源短缺,危及環(huán)境健康,嚴(yán)重制約人類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。)主要水污染物及其環(huán)境效應(yīng)1-2特欒物的仆類及其危分夷龍義及來源危害M物懸浮物(SSX又榦懸浮固悴,是捋總汐左水的汨小園體或膠體物質(zhì)樂清物使水專渾注進(jìn)血影響水空植暢杓北件作用;懸浮物創(chuàng)沉積使水此棲息住物室息,戦壞黃案產(chǎn)卵區(qū),淤郭河流或湖昨;壓浮物申的無機(jī)和膠體物朋狡客E吸附瑩彝物豊林畝物、臣金廟-農(nóng)埜等.形戚估容史
6、犬的復(fù)會(huì)行染物耗試有機(jī)物以懸浮態(tài)或辯解態(tài)存在-T-療zK=r拌入水坤后能金微蘭狗作用下最終降牌為簡(jiǎn)單的無機(jī)物,并消耗大最的氟,勺戊豐溶僻氣含量降饑一股常地綜合把標(biāo)如主化需氧量CBOD/.址學(xué)需氣呈(COD/.盅氣量TOD)或總七一機(jī)碳(TOO等恚示耗氣右機(jī)物的碎號(hào)世成7玄體辭解氧下降.咸響帶類和水丫住物的-卞存造成空體垸黑鬆思帶響城匸供水*工農(nóng)業(yè)悶水和希觀用水貞點(diǎn)拾含氮、備的丁岸L物或有機(jī)物,主要我白生沾污出、嶋仃T業(yè)廢水和農(nóng)業(yè)尾水過多的什莽物推入水體.迫成水冰富營著比,對(duì)其它水二生物的生存造成危古井腐響人類的口常蘭濡及T.產(chǎn)發(fā)展重金屈水污架物的旺金恥=姿是指汞.鎬、鉛、鋸,萇及類金辰帀巾建生
7、物毒性顯著的元盍.也包括具有-運(yùn)苛性的-丿披童金屁址鋅、銀“詁、錫等他土人類及點(diǎn)他功植觀的健琲:發(fā)匸柞H冷的點(diǎn)俁病中棊汞和癰痛病鈿)孚淪那是車金屬污染的血型案例水詁染物的重金佩,上鑒是指汞、詢-鉛、鎬,以及類金屬帀巾等T.物毎性顯君的兀素也包括具有走癬性的一般重金屈如鋅*銀鉆=蝠等危害人類及it他動(dòng)埴物的健廉;發(fā)生在口本的木俁病甲羋汞和強(qiáng)戰(zhàn)摘中件都是車金皿污染兇典型案例誹降耕有機(jī)物指肅以被門然降解的冇機(jī)物人密為人工存成化學(xué)品以川一抑分化合物旳使在卄常低的含雖下仍匚疔致癌、致K、致突變作用.對(duì)人類的健曦構(gòu)成根人的威脅石油奚水外屮仃油類污染物扛菱來源鬥船舶排水、eMFtK、海油廿采.油料泄漏枝入氣
8、7油燒曠降膨威油膜,阻止大氣姑水的復(fù)M,卄舫蒔水T:植物的光合作用;TT油典污染物經(jīng)微生糊降姑需要消耗氟氣,造成水怵缺氧;仃汕類污染物黏附有他魴及瘵類、浮祐加物.4致兀死亡彳石油類污染物迷心抑制水鳥產(chǎn)卵和卿化匸仃汕類污染物的組成成分中AA種有再舸質(zhì),食川愛,汕類污染物汚染的値類等水產(chǎn)品,殳它塊人體健酸堿水中的酸堿i:亜來自礦i【i排.水、參種工業(yè)廢水.以及霞用酸堿初染會(huì)換水的含誌量増加,對(duì).匚業(yè)農(nóng)業(yè)、漁業(yè)和上沽用水都宜產(chǎn)工平良的彫響;嚴(yán)臣的朦堿污染還會(huì)腐蝕船只、橋筆及其他術(shù)I:建筑病原體上活污水、底1沆污水和器宰、制蘋、洗毛-生樹制品等匚業(yè)行業(yè)凌水.常含冇備種擒.嗯體1定人類及其他功韌的疾胸發(fā)
9、件危害健康由工礦企業(yè)排放向溫廢水匕1起水體的溫度升高現(xiàn)象水溫刃高使水中溶倘輒減少,冋時(shí)加快了水中化學(xué)反應(yīng)和生化反應(yīng)的速率,改變了水生生態(tài)霖統(tǒng)的生存條件,破壞生態(tài)功能平衡放射性物質(zhì)放射性物炳主要朮自愎匚業(yè)郴門和使用放射件物質(zhì)的艮用部ri-尤兒是械屯姑的廢水影響飲用水水甌,井:L通過食物璉對(duì)人休產(chǎn)5內(nèi)愿射,可能出現(xiàn)頭痛、次暈、僅飲F降等癥狀.愛時(shí)出現(xiàn)臼細(xì)胞和血小板減少超刑號(hào)的尺期柞用訓(xùn)泮救刪臥門血病利遺傳障礙等根據(jù)污染物質(zhì)及其形成污染的性質(zhì),可以將水污染分為化學(xué)性污染酸(堿污染、重金屬污染、需氧性有機(jī)物污染、有機(jī)毒物污染)、物理性污染(懸浮物污染、熱污染、放射性污染)和生物性污染(主要指致病菌和病
10、毒的污染)3類??傂柩趿浚═OD)(水中能被氧化的物質(zhì),主要是有機(jī)物質(zhì)在燃燒中變成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所需氧氣的量,單位為mg/L)或總有機(jī)碳(TOC)(水的溶解性和懸浮性有機(jī)物含碳的總量,以碳的數(shù)量表示水中含有機(jī)物的總量)水的富營養(yǎng)化生物所需的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊、河口、海灣等緩流水體,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,魚類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。危害:含有N02-、NO3-,危害人體健康;引發(fā)水華和赤潮;透明度降低,DO降低,水生生物大量死亡;有些藻類分泌有毒物質(zhì);底層沉積死亡生物的殘?bào)w,厭氧分解產(chǎn)生H2S等有害氣體;水生生態(tài)系統(tǒng)紊亂,多樣性破壞。赤潮:指在特定的環(huán)境條
11、件下,海水中某些浮游植物、原生動(dòng)物或細(xì)菌爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態(tài)現(xiàn)象。水華:重金屬特點(diǎn):重金屬的毒性通常由微量導(dǎo)致;重金屬及其化合物的毒性幾乎都通過與有機(jī)體結(jié)合而發(fā)揮作用,某些重金屬可在生物體轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的有機(jī)物;重金屬不能被生物降解,可通過食物鏈發(fā)生生物富集、放大;重金屬的毒性與金屬的形態(tài)(價(jià)態(tài))有關(guān)。難降解有機(jī)物(持久性有機(jī)污染POPs)難以降解的有機(jī)物,大多為人工合成化學(xué)品。POPs:具有環(huán)境持久性、生物累積性、遠(yuǎn)距離環(huán)境遷移性,并可對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害影響的一類有機(jī)污染物。長期與人類和動(dòng)物接觸會(huì)引起分泌系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)異常,致癌、致畸、致突變。
12、POPs在低緯度地區(qū),揮發(fā)大于沉降,在高緯度地區(qū)沉降大于揮發(fā),逐漸向中高緯度地區(qū)轉(zhuǎn)移,并最終在極地地區(qū)積累的現(xiàn)象,稱為POPs的全球蒸餾效應(yīng)。POPs在低緯度地區(qū)排放,伴隨中緯度地區(qū)冷暖季節(jié)變化而揮發(fā)沉降,并通過全球蒸餾效應(yīng)逐漸積累到極地地區(qū)的現(xiàn)象,稱為POPs的蚱蜢跳現(xiàn)象8.水污染源分為自然源(指自然界自發(fā)地向環(huán)境排放有害物質(zhì)造成有害影響的污染源)和人為源(指人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)所形成的污染源)。人為源按污染源進(jìn)入水環(huán)境的空間分布方式分為點(diǎn)污染源和面污染源。點(diǎn)污染源指排污形式為集中一點(diǎn)或一個(gè)可當(dāng)作一點(diǎn)的小圍,多由管道收集后進(jìn)行集中排放。(1)工業(yè)廢水是造成水體污染的最重要的污染源。根據(jù)廢水的發(fā)生
13、來源,分為工藝廢水、設(shè)備冷卻廢水、洗滌廢水、場(chǎng)地沖洗廢水根;據(jù)廢水中所含污染物的性質(zhì),分為有機(jī)廢水、無機(jī)廢水、重金屬廢水、放射性廢水、熱污染廢水、酸堿廢水、混合廢水;根據(jù)生產(chǎn)廢水的行業(yè)性質(zhì),分為造紙廢水、石油化工廢水、紡織廢水、制革廢水、冶金廢水等。特點(diǎn):污染量大(用水多,排水也多);成分復(fù)雜(污染物種類多);感觀不佳;水量水質(zhì)變多。(2)生活污水主要來自家庭、商業(yè)、學(xué)校、旅游、服務(wù)行業(yè)及其他城市公用設(shè)施,成分復(fù)雜,其組成有一定差異。以污染物以懸浮態(tài)或溶解態(tài)的無機(jī)物N、P、S等鹽類)、有機(jī)物(纖維素、淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)及合成洗滌劑)為主。面污染源即非點(diǎn)污染源,污染物排放一般分散在一個(gè)較大的區(qū)域
14、圍,通常表現(xiàn)為無組織性。主要指雨水的地表徑流、含有農(nóng)藥化肥的農(nóng)田排水、畜禽養(yǎng)殖廢水,以及水土流失等。農(nóng)村面源:不合理地施用化肥和農(nóng)藥;分散農(nóng)村居住點(diǎn)的生活污水、粗放發(fā)展的鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)所排廢水。2)城市徑流9水污染的特征污染特征X污染來源廣泛:唱)芳染唏杲治現(xiàn)“海洋匯染時(shí)征加污染源劭而復(fù)親;污染持續(xù)性強(qiáng);再污染擴(kuò)哉相圈人.10.水體的自凈能力物理過程(稀釋、擴(kuò)散、揮發(fā)、沉淀等)、化學(xué)和物理化學(xué)過程(氧化、還原、吸附、凝聚、中和等)以及生物和生物化學(xué)過程(微生物對(duì)有機(jī)物的分解代,不同生物群體的相互作用等)。最主要的兩方面為物理作用和生化作用。當(dāng)污染物進(jìn)入水體后,通過一系列物理、化學(xué)、生物等方面的作用,
15、污染物濃度會(huì)逐漸I經(jīng)過一段時(shí)間后,水體往往能恢復(fù)到受污染前的狀態(tài),水的這種自我調(diào)節(jié)、凈化能力為自凈能力。物理作用:稀釋只能降低污染物濃度,不能去除污染物在水體中的兩種運(yùn)動(dòng)形式為平流/推流和擴(kuò)散。生化作用:生化自凈有機(jī)污染物進(jìn)入水體后在微生物作用下氧化分解為無機(jī)物(需要的氧的來源:水中溶解的氧和水生植物光合作用產(chǎn)生的氧)氧垂曲線(p129)S-P模型耗氧與復(fù)氧作用三階段:易氧化有機(jī)物被化學(xué)氧化分解生化氧化分解含氮有機(jī)物的硝化過程關(guān)鍵需要找到什么?溶解氧濃度的最低點(diǎn),即氧虧值最大點(diǎn)(耗氧速度等于復(fù)氧速度,溶解氧含量最低,稱為最缺氧點(diǎn))臨界點(diǎn)規(guī)定值?未超過河段的凈化能力細(xì)菌衰亡也是一種重要的自凈作用
16、。促使水中細(xì)菌數(shù)量減少的主要作用:水體的生化自凈作用使水中有機(jī)物量日漸減少,細(xì)菌將因缺少食物及能源而逐漸衰亡;水體中生長的纖毛類原生動(dòng)物、浮游動(dòng)物的吞食;不利菌類存活的如日光、pH、溫度等。水環(huán)境容量:一定水體所能容納污染物的最大負(fù)荷。11水質(zhì)與水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì),即水的品質(zhì),是指水與其中所含雜質(zhì)(懸浮物質(zhì)、溶解物質(zhì)和膠體物質(zhì))共同表現(xiàn)出來的物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)的綜合特性。水質(zhì)指標(biāo)分3類:物理性水質(zhì)指標(biāo)、化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)和生物學(xué)水質(zhì)指標(biāo)。物理性水質(zhì)指標(biāo),包括感官物理性狀指標(biāo)(溫度、色度、嗅和味、渾濁度、透明度等)和其他物理性狀指標(biāo)(總固體、懸浮固體、溶解固體、可沉固體、電導(dǎo)率等);化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo),包括
17、一般的化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)(pH、堿度、硬度、各種陽離子、各種陰離子、總含鹽量、一般有機(jī)物質(zhì)等)、有毒的化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)(重金屬、氰化物、多環(huán)芳烴各種農(nóng)藥等)和有關(guān)氧平衡的水質(zhì)指標(biāo)(溶解氧、化學(xué)需氧量、生化需氧量、總需氧量等)生物學(xué)水質(zhì)指標(biāo),包括細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群數(shù)、各種病原細(xì)菌、病毒等。地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值(24項(xiàng))、集中式生活飲用水地表水源地補(bǔ)充項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值、集中式生活飲用水地表水源地特定項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值。水溫影響水的密度,影響微生物活動(dòng)及生化反應(yīng)速率,進(jìn)而影響水中細(xì)菌的生長繁殖和水的自然凈化作用(主要排放含熱廢水)。pH(酸堿度)表示水中H+或OH-的含量比例。對(duì)生物的繁殖和生存有很
18、大影響,同時(shí)還嚴(yán)重影響水體中微生物的生化作用,影響水中膠體的帶電荷狀態(tài),導(dǎo)致膠體對(duì)水中一些離子的吸附和釋放。DO:溶解氧是指溶解在水中的氧氣的含量。水中溶解氧的多少是衡量水體自凈能力的一個(gè)指標(biāo),它跟空氣里氧的分壓、大氣壓、水溫和水質(zhì)有密切的關(guān)系,自然條件下水溫越低氣壓越高、鹽分越少,水中溶解氧的含量越高。COD:化學(xué)需氧量是水體中能被氧化的物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)氧化時(shí)消耗的氧的量,是衡量水體受有機(jī)物污染程度的綜合指標(biāo),(mg/L)計(jì)。常用的氧化劑是重鉻酸鉀(KCr2O3)和高錳酸鉀。海水一般用高錳酸鹽指數(shù)法,其他物質(zhì)一般采用重鉻酸鉀氧化法。BOD:生化需氧量表征水中有機(jī)物通過微生物的生化作業(yè)進(jìn)行氧化分解
19、,使之無機(jī)化或氣體化時(shí)所消耗的水中溶解氧的量,單位為mg/L。在20C下分解5天所需耗用的氧量稱為BOD5。BOD值越高,說明水中有機(jī)污染物越多,污染也就越嚴(yán)重。植物營養(yǎng)物包括氨氮(NH3-N)、總氮(TN)和總磷(TP)三個(gè)指標(biāo)。氨氮可導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化,對(duì)魚類及某些水生生物有毒害作用??偭祝═P)過多會(huì)引起藻類植物的過度生長,水體富營養(yǎng)化,發(fā)生水華或赤潮。重金屬重金屬不能被生物降解,能在食物鏈的生物放大作用下積累,在人體能與蛋白質(zhì)和酶發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用,使它們失去活性,也可能在人體的某些器官中積累,造成慢性中毒。氟化物包括HF、金屬氟化物、非金屬氟化物、氟化銨和有機(jī)氟化物。氟化物污染土壤后使
20、土壤酸性增加,對(duì)農(nóng)作物生長不利。適量的氟是人體所必需的,過量的氟對(duì)人體有危害,氟化鈉對(duì)人的致死量為612g飲用水含2.45mg/L則可出現(xiàn)氟骨癥。氟骨癥表現(xiàn)為腰腿痛、關(guān)節(jié)僵硬、骨骼變形、下肢彎曲、駝背,甚至癱瘓。硒克山病患者缺硒,硒過量會(huì)導(dǎo)致指甲變厚、毛發(fā)脫落,肢端麻木,偏癱。氰化物進(jìn)入人體后析出氰離子,與細(xì)胞線粒體氧化型細(xì)胞色素氧化酶的三價(jià)鐵結(jié)合,阻止氧化酶中的三價(jià)鐵還原,組織細(xì)胞不能利用氧,造成阻止缺氧,導(dǎo)致機(jī)體陷入窒息狀態(tài)。0揮發(fā)酚沸點(diǎn)在230C以下的酚類物質(zhì),一般為一元酚。水中酚類屬有毒物質(zhì),人體攝入一定量會(huì)出現(xiàn)急性中毒癥狀,長期飲用被酚污染的水可引起頭痛、出疹、瘙癢、貧血及各種神經(jīng)系
21、統(tǒng)癥狀。?2石油類影響多種器官正常功能。013陰離子表面活性劑:羧酸鹽,硫酸酯鹽,磺酸鹽,磷酸酯鹽0硫化物95糞大腸菌群表征水體衛(wèi)生程度的生物學(xué)指標(biāo)。糞大腸菌群為總大腸菌群的一個(gè)亞種,直接來自糞便,在4444.5C的高溫條件下仍可生長繁殖并將色氨酸代成吲哚,其他特性均與總大腸菌群相同,在衛(wèi)生學(xué)上具有重要的意義。12水質(zhì)基準(zhǔn)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(簡(jiǎn)稱水底標(biāo)準(zhǔn)1足指保障人體健康、醒護(hù)生態(tài)也性循環(huán)和保障社會(huì)物質(zhì)財(cái)富,址于水環(huán)境質(zhì)雖基準(zhǔn).游許社會(huì)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)能刀制定的控制環(huán)境屮齊類污染物濃度水半的眼值”木質(zhì)基準(zhǔn)水環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)簡(jiǎn)稱水質(zhì)基準(zhǔn))是拾環(huán)境屮污染物對(duì)特走對(duì)象人或其他牛物)不產(chǎn)生不良或有
22、害影響的最大劑屋(尢作川劑屋)或濃此水質(zhì)基準(zhǔn)可分為兩大類:毒理學(xué)基準(zhǔn)和生態(tài)學(xué)基準(zhǔn)。通常人們根據(jù)保護(hù)對(duì)象,將水質(zhì)基準(zhǔn)劃分為水環(huán)境衛(wèi)生基準(zhǔn)、水生生物基準(zhǔn)和水體營養(yǎng)物基準(zhǔn)。已域功類別適用范圍1類主要適用于源頭水國家自然保護(hù)區(qū)I類【要適用汗集中式牛.括飲用水地表朮源地一級(jí)保護(hù)憶、珍稀水牛牛物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場(chǎng)、仔稚幼魚的索餌場(chǎng)等11類主要適用于集屮式生活飲用水地表水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)、魚蝦類越冬場(chǎng)、澗游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等適業(yè)水域及游泳區(qū)山類主要適用于般工業(yè)用水區(qū)及人休非宜接接觸的娛樂用水區(qū)類主要適用T農(nóng)業(yè)用水區(qū)及-般景觀妥求水域13污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)將工礦企業(yè)和事業(yè)單位排放的污染物分為兩類:1類污染物系指
23、能在環(huán)境或動(dòng)植物體蓄積,對(duì)人體健康產(chǎn)生長遠(yuǎn)不良影響者。含此類污染物的廢水一律在車間或車間處理設(shè)施的排放口取樣檢測(cè)(總汞、總鎘、總鉻、烷基汞、水在工廠企業(yè)或其處理設(shè)施排出口取樣檢測(cè)。六價(jià)鉻、總砷、總鉛、總鎳、苯并芘);II類污染物系指其長遠(yuǎn)影響小于I類的污染物質(zhì)。含此類污染物的廢(pH、色度、懸浮物、BOD5、COD、石油類、動(dòng)植物油、揮發(fā)酚、氰化物、硫化物、氨氮、氟化物、磷酸鹽、甲醛、苯胺類、硝基苯類、陰離子合成洗滌劑銅、鋅、錳)上表中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),即地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的III類水體而設(shè)的;對(duì)于特殊保護(hù)區(qū)域,地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的I、II類水體,則不得新建排污口;對(duì)于一般保護(hù)區(qū)域(如III、W
24、類水體),應(yīng)執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn);對(duì)排入城鎮(zhèn)下水道并進(jìn)入二級(jí)污水處理廠的污水,可執(zhí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的主要原則是:衛(wèi)生上安全可靠,不應(yīng)含有各種病源微生物和寄生蟲卵;化學(xué)成分應(yīng)對(duì)人體無害,不應(yīng)對(duì)人體健康產(chǎn)生不良影響或?qū)θ梭w感官產(chǎn)生不良刺激;使用時(shí)不致造成其他不良影響(過高的硬度導(dǎo)致水垢的形成等)。水污染控制水污染防治目標(biāo)有三:確保地面水和地下水飲用水源地的水質(zhì),為向居民供應(yīng)安全可靠的飲用水提供保證;恢復(fù)各類水體的使用功能;還清地面水體的水質(zhì),恢復(fù)其美好的觀瞻,增加人類居住區(qū)的悅?cè)司吧?。水污染防治的主要任?wù):進(jìn)行區(qū)域、流域或城鎮(zhèn)的水污染防治規(guī)劃,在調(diào)查分析現(xiàn)有水環(huán)境質(zhì)量及
25、水資源利用需要的基礎(chǔ)上,明確水污染防治的具體任務(wù),制訂應(yīng)采取的防治措施;加強(qiáng)對(duì)污染源的控制,包括工業(yè)污染源、城市居民區(qū)污染源、畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染源,以及農(nóng)田徑流等面污染源,采取有效措施減少污染源排放的污染物量;對(duì)各類廢水進(jìn)行妥善的收集和處理,建立完善的排水系統(tǒng)及污(廢)水處理廠,使污(廢排入水體前達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);加強(qiáng)對(duì)水環(huán)境水資源的保護(hù),通過法律、行政、技術(shù)等一系列措施,使水環(huán)境水資源免受污染。基本控制模式三級(jí)模式控制(防治管三者結(jié)合的根本原則)一級(jí)控制:防,即源頭控制(接管標(biāo)準(zhǔn)),通過有效控制使污染源排放的污染物量減小到最小。二級(jí)控制:治,即污水的人工處理(出水標(biāo)準(zhǔn)),對(duì)污(廢)水進(jìn)行妥善的處理,
26、使之達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。三級(jí)控制:管,即尾水的處理處置與資源化(環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)),達(dá)標(biāo)排放的污水仍有許多污染物,加強(qiáng)處理處置,有利于實(shí)現(xiàn)水環(huán)境久安。(一)源頭控制:工業(yè)水污染優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),調(diào)整規(guī)劃布局;清潔生產(chǎn),循環(huán)經(jīng)濟(jì)(清潔生產(chǎn)是采用能避免或最大限度減少污染物產(chǎn)生的工藝流程、方法、材料和能源,將污染物可能的消滅在生產(chǎn)過程中,使污染物排放減小到最少;循環(huán)經(jīng)濟(jì)是通過產(chǎn)業(yè)鏈的有機(jī)結(jié)合,將污染負(fù)荷變廢為寶,達(dá)到削減污染負(fù)荷與提升經(jīng)濟(jì)效益同步實(shí)現(xiàn)的目標(biāo));就地處理,達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn);強(qiáng)化管理,制定法規(guī)制度。生活污水合理進(jìn)行人口密度及分布規(guī)劃;公眾教育。面源污染:(1)農(nóng)村面源:發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè);減少土壤侵蝕;合理利用
27、農(nóng)藥;截留農(nóng)業(yè)污水;畜禽糞便處理;鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)廢水及村鎮(zhèn)生活污水處理。(2)城市徑流:充分收集利用雨水;減少城市硬質(zhì)地面;增加城市綠化用地。(二)污水的人工處理(主導(dǎo):城市污水處理廠)P132詳細(xì)介紹(1)方法處理方就處理王藝fcb理對(duì)象均禽水質(zhì)和水呈捋捌戡留權(quán)大懸浮物和際浮物請(qǐng)屈過謔較湘小的掛浮物物理處理進(jìn)可沉物質(zhì)氣浮乳化油,相酎密度接近i的屈浮物離心分禹乳代油、固休物竝流.分離較h的懸泮物揚(yáng)理處灘法細(xì)小:晟汗物、淨(jìng)L化油市和磁力分離酸、琛浪凝磁性及非磁性懸浮膠體、細(xì)小晶潯物化學(xué):就詭物和重金屬離子,對(duì)瀋聃性有傳.就金囲銃化還涼有機(jī)物個(gè)營養(yǎng)物也有幫助.吹脫溶炳性氣體彳匕勞:辿理送莘取溶胡性仃機(jī)物
28、吸附溶瞬性物更離-子交艇呵解離物兩電滲村i-J1”_一11沾件污混法左肉至好氧化物:fib理濃生鉤按融氤化膠伸和落解性有挑物上流式戰(zhàn)耘托泥床斗乩:-.?.-.,:.厭氧天然的生物凈化系統(tǒng)(利用天然條件下微生物生命活動(dòng)處理廢水的系統(tǒng))生物穩(wěn)定塘可分為好氧塘、兼性塘、曝氣塘和厭氧塘四種。污泥處理主要包括:穩(wěn)定處理;脫水處理;最終處理。污泥穩(wěn)定處理的目的是穩(wěn)定其中的有機(jī)污染物,最常用的方法是厭氧消化法。脫水處理的目的是減小污泥體積,須脫水和干化。污泥最終處置應(yīng)優(yōu)先考慮利用污泥作農(nóng)田肥料或進(jìn)行其他利用(如填坑、筑路等),不能利用的污泥可采用填埋、投?;蚍贌ㄌ幹谩N勰嗨畱?yīng)送回污水處理廠入水口,與廢水一
29、并處理。污水人工處理的分級(jí)處理單元處理方法與工藝處理對(duì)象預(yù)處理格柵、沉砂池古除污水中粗大的懸浮物r相對(duì)密度較人的尢機(jī)砂粒及其他較人的物質(zhì),以保護(hù)啟續(xù)處理畛施正常運(yùn)行并減輕污染負(fù)荷一級(jí)處理物理處理法去除呈懸浮態(tài)的EI體污染物:級(jí)處理生物處理法大幅度2除污水11呈膠體和洛解態(tài)的有機(jī)污染物二級(jí)處理牛物脫氮除磷法,或混凝沉淀、過濾、吸附等一些物理化學(xué)方法除歿留在污水中的污染物,其中包括微生物未能降解的有機(jī)物、氮、磷及其他有毒有吿物質(zhì),以滿足更嚴(yán)格的污水排放或回用要求工業(yè)廢水的水質(zhì)成分極其復(fù)雜,因此沒有通用的集中處理工藝流程。對(duì)處理后達(dá)到城市污水截留管網(wǎng)接管標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)廢水,可納入城市污水處理廠進(jìn)行統(tǒng)一處
30、理。(三)尾水的處理處置與資源化尾水的生態(tài)處理(主導(dǎo):污水生態(tài)工程)利用土壤一微生物一植物系統(tǒng)的自我調(diào)控機(jī)制和綜合自凈能力,完成尾水的深度處理。同時(shí)通過對(duì)尾水中水分和營養(yǎng)物的綜合利用,實(shí)現(xiàn)尾水無害化與資源化的有機(jī)結(jié)合。特點(diǎn):基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低(依賴水、土壤、細(xì)菌、高等植物、等)、凈化效果好、凈化效率高、運(yùn)行效果穩(wěn)定。尾水的回用(嚴(yán)格進(jìn)行水質(zhì)控制,是關(guān)系到尾水回用成敗的關(guān)鍵)工業(yè)回用、農(nóng)業(yè)回用、城市回用、地下水回灌、生態(tài)回用。尾水的自然處置(指利用水環(huán)境自凈能力進(jìn)行尾水江河湖海處置)自然處置的尾水應(yīng)經(jīng)過必要的預(yù)處理;尾水的自然處置應(yīng)科學(xué)實(shí)施。16.補(bǔ)充天然水的物質(zhì)組成:常量成分(又稱主要離子
31、、恒量成分、保守成分)、溶解氣體、營養(yǎng)元素、有機(jī)物、微量元素,以及有毒物質(zhì)。水災(zāi)害:指水過多、過少所形成的對(duì)人類生存發(fā)展的不利影響??煞譃樗疄?zāi)和旱災(zāi)兩大類。水災(zāi)是指洪水泛濫(洪災(zāi))、暴雨積水(澇災(zāi))、海潮侵襲(潮災(zāi))和土壤水分過多(漬災(zāi)對(duì)人類社會(huì)造成的危害,其中尤以洪災(zāi)的發(fā)生頻率最高,損失也最為嚴(yán)重。旱災(zāi),亦即干旱災(zāi)害,它是由于土壤水分不足和水源短缺所導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)減產(chǎn)、供水不足及生態(tài)破壞所形成的災(zāi)害。我國的洪災(zāi)有兩大特點(diǎn):一是發(fā)生的時(shí)間主要集中在7、8月份,二是受災(zāi)地區(qū)面積廣。洪水的成因:自然因素暴雨是造成絕大多數(shù)河湖洪災(zāi)的主要原因;地質(zhì)活動(dòng)在局部地區(qū)可導(dǎo)致洪災(zāi)的發(fā)生;人為因素城市化;毀林荒地。
32、防洪減災(zāi)措施可分為工程措施與非工程措施兩大類。工程措施:水庫工程、河道整治工程、分蓄行洪工程;非工程措施:加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)和建設(shè);建立洪水預(yù)報(bào)、預(yù)警系統(tǒng);分蓄行洪區(qū)的運(yùn)用和管理;善搶險(xiǎn)救災(zāi)體系。旱災(zāi)的危害主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:由于土壤水分含量低,使作物的正常生長受到抑制造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)或無收;由于地表徑流量減少,造成城市及工業(yè)用水短缺、人畜飲水困難、航運(yùn)中斷。此外,干旱還可能誘發(fā)其他災(zāi)害的發(fā)生,如饑荒、疾病、水災(zāi)、蟲災(zāi)、土地退化及空氣質(zhì)量惡化等。旱災(zāi)的成因:降水和蒸發(fā)是干旱形成的兩個(gè)基本的氣象氣候因素,而其中又以降水與干旱的關(guān)系最為密切。就大圍的干旱而言,由大氣環(huán)流和海溫異常引起的降水量的變化是干旱形成
33、的主要原因。降水的時(shí)空變化對(duì)干旱形成與發(fā)展的影響主要表現(xiàn)在:降水的地理分布不均,在降水較少的地區(qū),干旱發(fā)生的概率較大;降水的季節(jié)分配不均,干濕季節(jié)明顯的地區(qū),在降水較少的季節(jié)容易發(fā)生干旱;降水的年際變化不均,不同區(qū)域受大氣環(huán)流強(qiáng)弱和進(jìn)退時(shí)間不同的影響,造成有些年份降水較多,有些年份降水較少,在降水較少的年份容易形成旱災(zāi)。旱災(zāi)的減災(zāi)措施:加強(qiáng)長期預(yù)報(bào);推廣人工降水;發(fā)展節(jié)水灌溉。17幾種典型的廢水處理流程城市廢水處理流程、煉油廠廢水處理流程、維尼綸廠廢水處理流程、生物脫氮處理流程、生物脫氮除磷及出水回用處理流程第二章大氣環(huán)境1大氣環(huán)境概述大氣環(huán)境質(zhì)的重要性:潔凈的大氣對(duì)生命來說是至關(guān)重要的;污染
34、的大氣對(duì)動(dòng)植物的生長和生存造成危害,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成死亡。大氣圈的分層及特點(diǎn)大氣:在自然地理學(xué)上,把由于地心引力作用而隨地球旋轉(zhuǎn)的大氣層,厚度大約l*104cm,隨緯度不同而不同。溫度隨高度變化,用氣溫變化率表示Y=dT/dZ表示。Y被稱為氣溫垂直遞減率,也叫氣溫鉛直梯度。當(dāng)氣溫隨高度升高而降低時(shí),Y0;當(dāng)氣溫隨高度升高而升高,Y0。大氣圈結(jié)構(gòu):均質(zhì)層(對(duì)流層、平流層、中間層):距地球表面大約85km高度,大氣的主要成分的組成比例200250絕對(duì)濕康促)幾乎沒有什么變化。耳均質(zhì)層(暖層/電離層和散逸層/外層):在均質(zhì)層以上的大氣層,其氣體的組成隨高度而有很大的變化。對(duì)流層:對(duì)流層是大氣圈中最下面
35、的一層,占大氣圈總質(zhì)量的75%左右;除有純凈的干空氣外,還含有一定量的水蒸氣,適宜的濕度對(duì)人和動(dòng)植物的生存起著重要作用;溫度分布特點(diǎn)是2040km;平流層的上部氣溫隨高度上升而增高,上部存在一厚度約為20公里的臭氧層;很少發(fā)現(xiàn)大氣上下的對(duì)流,一般下部氣溫高,上部氣溫低,大氣易形成較強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng);由于太陽輻射和大氣環(huán)流的影響,對(duì)流層出現(xiàn)復(fù)雜氣象現(xiàn)象;污染最嚴(yán)重。平流層:平流層位于對(duì)流層之上,下部的氣溫幾乎不隨溫度而變化,為一等溫層,等溫層上界大約距地面為好,氣流也穩(wěn)定;進(jìn)入平流層中的污染物,停留時(shí)間較長有時(shí)可達(dá)數(shù)十年之久。中間層中間層位于平流層頂之上,層頂高度大約為085km有強(qiáng)烈的垂直對(duì)流運(yùn)
36、動(dòng);氣溫隨高度增加而下降,可降至-83113C。暖層(熱成層):暖層的上界距地球表面有800多公里;下部基本上由分子氮所組成,上部由原子氧構(gòu)成無線電通信層;原子氧吸收紫外光,因而溫度隨高度增加而迅速上升。夕卜層(散逸層):相當(dāng)厚,空氣稀薄,溫度隨高度上升;從大氣圈逐步過渡到星際空間的大氣層,沒有明顯界限;地心引力極少。恒定組分:N、0、Ar及微量的Ne、He、Kr、Xe等稀有氣體;可變組分:C02和水蒸氣;不定組分:塵埃、硫、硫化氫、硫氧化物、碳氧化物及惡臭氣體。3空氣質(zhì)量一一人類對(duì)大氣(空氣)適宜的程度影響空氣質(zhì)的因素空氣中污染物的濃度和停留時(shí)間、污染源的排放強(qiáng)度、氣象條件等主要取決于空氣中
37、污染物種類和數(shù)量,即空氣受污染的程度。空氣質(zhì)基準(zhǔn):指空氣中污染物對(duì)特定對(duì)象(人或其他生物)不產(chǎn)生有害或不良影響的最大(無作用)劑量或濃度,是制定空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)依據(jù)??諝赓|(zhì)標(biāo)準(zhǔn):國家為保護(hù)人群健康和生態(tài)環(huán)境,并考慮了社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等因素,經(jīng)過綜合分析后,對(duì)空氣中污染物的最大容許濃度所作的規(guī)定,它是衡量空氣受污染程度的法定尺度。環(huán)境空氣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了總懸浮顆粒物(TSP)、可吸入顆粒物(PM/、S02、NOx、NO2、CO、O3、Pb、苯并a芘(Bap)及氟化物(F)10種污染物濃度限值??諝赓|(zhì)量功能分區(qū):一類區(qū)為自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景保護(hù)區(qū)和其他需要特殊保護(hù)的地區(qū);二類區(qū)為城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、
38、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū);三類區(qū)為特定工業(yè)區(qū)二類區(qū)中有特定工業(yè)區(qū)執(zhí)行三類標(biāo)準(zhǔn),三類區(qū)中有居民區(qū)執(zhí)行二類標(biāo)準(zhǔn)。室空氣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(預(yù)防、控制室空氣污染)(p84-85)空氣質(zhì)指數(shù):又稱空氣污染指數(shù)(API),是環(huán)境質(zhì)量指數(shù)或環(huán)境污染指數(shù)中的單要素指數(shù)。將常規(guī)監(jiān)測(cè)的幾種空氣污染物濃度簡(jiǎn)化成單一的概念性指數(shù)值的形式,并分級(jí)表征空氣污染程度和空氣質(zhì)量狀況,適合于表示城市的短期空氣質(zhì)量狀況和變化的趨勢(shì)。幾種主要的空氣質(zhì)量指數(shù)安大略空氣質(zhì)量指數(shù)(API)、橡樹嶺空氣質(zhì)量指數(shù)(ORAQI)、極值指數(shù)(EVI)、污染物標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)(PSI)、空氣質(zhì)量指數(shù)(p85-88)大氣污染自然界中局部的質(zhì)能
39、轉(zhuǎn)換和人類所從事種類繁多的生活、生產(chǎn)活動(dòng),向大氣排放出各種污染物,當(dāng)污染物超過環(huán)境所能允許的極限(環(huán)境容量)時(shí),大氣質(zhì)量發(fā)生惡化,對(duì)人們的生活工、作、健康、精神狀態(tài)、設(shè)備財(cái)產(chǎn)以及生態(tài)環(huán)境等遭受到惡劣影響和破壞,此類現(xiàn)象稱為大氣污染。大氣污染源大氣污染源可以分為兩類:天然源及人為源。天然源(指自然界自行向大氣環(huán)境排放污染物的污染源),如火山爆發(fā)、森林火災(zāi)、自然風(fēng)塵、海洋飛沫等;人為源(指人類的生產(chǎn)活動(dòng)和生活活動(dòng)所形成的污染源),如工業(yè)企業(yè)排放源、家庭爐灶與采暖設(shè)備排放源、交通運(yùn)輸污染源等。注:在有些情況下,天然源比人為源更重要,氮排放中的93%,硫氧化物排放的60%來自天然源。大氣污染源分類(人
40、為因素造成)(1)污染源發(fā)生類型:生活污染源;工業(yè)污染源;交通污染源;農(nóng)業(yè)污染源。(2)污染源存在形式:固定污染源(位置固定,如各種工廠排煙及家庭爐灶排放源排出的污染物);流動(dòng)污染源(移動(dòng),如交通工具在移動(dòng)的污染源)。(3)污染源位置分布:點(diǎn)源(集中于一點(diǎn)或可視為一點(diǎn),如高煙囪);線源(呈線性排放污染物或多個(gè)呈線性分布的點(diǎn)源可視為線性分布,如移動(dòng)汽車、火車、飛機(jī)排放);面源(區(qū)域多個(gè)污染源造成的污染,如居民區(qū)眾多爐灶)。大氣污染物大氣污染物是指由于自然過程或人類活動(dòng)排入大氣,并對(duì)人和環(huán)境產(chǎn)生有害影響的物質(zhì)。按其來源,一般可分為一次污染物和二次污染物。一次污染物是指直接由污染源排放的污染物。(反
41、應(yīng)物:不穩(wěn)定,在大氣環(huán)境中常與其他物質(zhì)反應(yīng)或作催化劑促進(jìn)其他污染物間的反應(yīng);非反應(yīng)物:不發(fā)生反應(yīng)或反應(yīng)緩慢)二次污染物是進(jìn)入大氣的一次污染物之間相互作用或一次污染物與正常大氣組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),以及在太陽輻射的參與下引起光化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的新的污染物,它常比一次污染物對(duì)人和環(huán)境的危害更為嚴(yán)重。(如:硫酸及硫酸鹽氣溶膠,硝酸及硝酸鹽氣溶膠、O3、光化學(xué)氧化劑、許多活性中間物,如自由基)按其存在狀態(tài),大氣污染物可分為氣溶膠狀態(tài)污染物(亦稱顆粒物)和氣體狀態(tài)污染物(簡(jiǎn)稱氣態(tài)污染物)。顆粒物常表示為總懸浮顆粒物TSP)、飄塵和降塵。用標(biāo)準(zhǔn)大容量顆粒采樣器(流量在1.1!1.7m3/min)在濾膜上所收集到
42、的所有顆粒物,通常稱為總懸浮顆粒物,其粒徑絕大多數(shù)在100|Jm以下,其中多數(shù)在10|Jm以下,它是分散在大氣中的各種顆粒物的總稱。飄塵是指在大氣中長期漂浮的懸浮物,它分為PM10(粒徑小于10Mm的顆粒物)和PM25(粒徑小于2.5pm的細(xì)小顆粒物)。降塵是指用降塵罐采集到的大氣顆粒物,由于其自身重力作用會(huì)很快沉降下來。常見的氣態(tài)污染物包括:可以和水混合而形成酸雨的酸性氣體,如二氧化硫、氮氧化物;溫室氣體,如二氧化碳、氟氯烴CFCs);對(duì)人體有毒的氣體,如一氧化碳、碳?xì)浠衔锏取鈶B(tài)污染物六種主要污染物:總懸浮顆粒、飄塵、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物和總氧化劑(1)硫氧化物煤中含硫量大于3%
43、的叫高硫煤,小于3%的叫低硫煤。煤中含有四種形態(tài)的硫:黃鐵礦硫(FeS2)、有機(jī)硫(CHS)、單質(zhì)硫和硫酸鹽硫。xyz來源:?jiǎn)误w硫燃燒S+O2=SO2SO2+l/2O2=SO3硫鐵礦的燃燒4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2SO2+1/2O2=SO3硫醚、硫醇等有機(jī)硫化物的燃燒CH3CH2CH2CH2SHH2S+2H2+2C+C2H4分解出的H2S再氧化:2H2S+3O22SO2+2H2O硫氧化物和氮氧化物一樣都是形成酸雨或酸沉降的主要前提物。酸沉降是指大氣中的酸性物質(zhì)通過降水(如雨、霧、雪)遷移到地面,或在含酸氣團(tuán)氣流的作用下或由于重力作用直接遷移到地面。前者為濕沉降,后者為干沉降。
44、SOx的天然源:海洋飛沫、火山爆發(fā)、森林火災(zāi)、礦物自燃。NO的天然源:閃電、土壤硝酸鹽分解。xSO和NO的人為源:化石燃料燃燒;金屬冶煉及制酸工藝;汽車尾氣;酸性土壤揚(yáng)塵。XX酸雨的危害:腐蝕建筑物和金屬;危害森林和農(nóng)作物;使河流、湖泊酸化;危害人體呼吸系統(tǒng)、眼睛、皮膚;增加土壤Ca、Mg的淋溶。酸雨的防治措施使用低硫燃料,改進(jìn)燃燒裝置;煙道氣脫硫脫氮;控制汽車尾氣排放;開發(fā)清潔能源;SO2排放交易;節(jié)能減排規(guī)劃;國家補(bǔ)貼,促進(jìn)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)物的開發(fā)利用。我國酸雨的化學(xué)特征是pH低、離子濃度高,硫酸根、銨根和鈣離子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于歐洲和美洲發(fā)達(dá)國家,而硝酸根濃度則較低,屬于硫酸型酸雨。酸性物質(zhì)在大氣中
45、的轉(zhuǎn)化、遷移和沉降(2)氮氧化物氮氧化物種類很多,是NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等的總稱。造成大氣污染的主要是NO、N2O。主要來源是化石燃料燃燒。燃燒過程生成的NOx有兩類:燃料中的吡啶、哌啶、咔唑等含氮化合物,高溫分解為N?和O2后再反應(yīng)生成NO(燃料NO);高溫燃燒時(shí),助燃空氣中的與O2反應(yīng)生成NO(熱致NO)。2222(3)CO來源:燃料的不完全燃燒;燃八燃0旳供包卞足卅發(fā)生如下反應(yīng)=C+CCJj2t:O有機(jī)體分解出的甲烷經(jīng)OH自由基氧化生成CO;海水中CO的釋放;植物葉綠素光解產(chǎn)生CO;萜烯類物質(zhì)在大氣中被自由基氧化為CO;汽車尾氣排放CO(第一種為人為源,后五
46、種為天然源)(4)碳?xì)浠衔锎髿庵械奶細(xì)浠衔铮℉C)通常是指C1C8可揮發(fā)的所有碳?xì)浠衔铮瑢儆谟袡C(jī)烴類。它是形成光化學(xué)煙霧的前提物。(5)硫酸煙霧(也叫還原型煙霧、煤煙型污染)也稱倫敦型煙霧,最早發(fā)生在英國倫敦。它主要是由于燃煤而排放出來的SO2,顆粒物以及由SO2氧化所形成的硫酸鹽顆粒物所造成的大氣污染現(xiàn)象。(多發(fā)生在冬季、氣溫較低、濕度較高和日光較弱的氣象條件下)直接來源:燃煤產(chǎn)生的SO2和粉塵污染;間接來源:大氣逆溫造成污染物的蓄積。形成機(jī)制:1.液相(非均相)催化氧化有顆粒氣溶膠,并受Fe、Mn等催化氧化SO2+H2OTH+HSO3-;2HSO3-+2H+O2T2H2SO4霧2氣相
47、(均相)一一光化學(xué)氧化SO的直接光化學(xué)氧化:在低層大氣中,是形成激、發(fā)態(tài)SO而不是直接22解離。間接光氧化:氣態(tài)SO在光化學(xué)反應(yīng)活躍的大氣中能與強(qiáng)氧化性自由基如(OH基,HO基,RO基,22RO基)反應(yīng)而被氧化,成為SO的自由基氧化22煤煙粉塵吸水形成濃霧,一方面吸收SO2,粉塵中的Fe、Mn等催化氧化產(chǎn)生H2SO4;另一方面吸收氣相氧化產(chǎn)生的SO3生成h2so4及硫酸鹽氣溶膠。形成條件:相對(duì)濕度高;氣溫較低;有顆粒氣溶膠存在(凝聚水分吸收SO2表面催化氧化so2+h2oH+HSO3-;2HSO3-+2H+O22H2SO4霧);無風(fēng)或靜風(fēng)。(6)光化學(xué)煙霧:在一定條件下(如強(qiáng)日光、低風(fēng)速和低濕
48、度等),氮氧化物和碳?xì)浠衔锇l(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成的高氧化性的混合氣團(tuán)。特征:棕黃或淡藍(lán)色煙霧;夏季晴天發(fā)生;氧化型煙霧;刺激性;是一種循環(huán)過程,白天生成,傍晚消失。形成條件:與NO2光分解有關(guān),而NO2分解需要290430nm光,太天頂角影響太陽輻射到達(dá)地面的強(qiáng)度,天頂角小,太陽輻射強(qiáng);從季節(jié)上,夏季北半球發(fā)生的可能性比冬季大,尤其夏季中午前后,光線最強(qiáng)時(shí)發(fā)生可能性最大;天氣晴朗,高溫、低濕,風(fēng)力小T,利于污染物在地表附近聚積,易產(chǎn)生光化學(xué)煙霧。因此副熱帶高壓控制區(qū)的夏季和早秋季節(jié)成為光化學(xué)煙霧發(fā)生的有利時(shí)節(jié)。大氣中NO2和碳?xì)浠衔?;NO向NO2轉(zhuǎn)化是關(guān)鍵;碳?xì)浠衔锸钱a(chǎn)生光化學(xué)煙霧的主要組分。
49、形成機(jī)制(反應(yīng)過程):以NO2的光解為起始的引發(fā)反應(yīng);VOCs在HO、O等自由基及O3氧化下產(chǎn)生的醇醛酮及HO2、RO2等中間體自由基;,HO2與NO反應(yīng)生成NO2,并產(chǎn)生o3及PAN等。.r*ARC(O)O+NONO一一NO3-E-RGHO+HORC(O)O2+NO-NO,+RO2+CO11NORC(O)O,h-NO2RC(O)O丄NO2兩者的區(qū)別:項(xiàng)目秋咂犧需)工廠.車堆耳茨時(shí)餉術(shù)醺冷朋WN1.1it.M.Iff書1聞疏假M(fèi)心奧9停偲柞R1弋T)一14TCIV:堆伸)85譜上*輔的料iiUftit堂尹欝PU*I月人秋Mif.讀口一1如1口由對(duì)労毗堪1謂傲井M1尸6寸MUt%24-32T70
50、V),VWftsa22m-R口!hy贓忸檔天10時(shí),氣塊加速上升或下降,不穩(wěn)定;YYd0,即溫度隨高度增加而遞減。但也會(huì)發(fā)生Y0或=0的現(xiàn)象,即溫度隨高度的增加增加或不變,將這種現(xiàn)象稱為逆溫,這種氣層稱為逆溫層(等溫層可視為逆溫層的一個(gè)特例)。發(fā)生等溫和逆溫是,大氣是穩(wěn)定的。逆溫層阻礙大氣運(yùn)動(dòng),造成污染氣體無法擴(kuò)散,造成大氣污染現(xiàn)象。逆溫層至地面的距離下限稱為逆溫高度,上下限的溫度差稱為逆溫強(qiáng)度。逆溫分為:輻射逆溫、下沉逆溫、平流逆溫、鋒面逆溫、湍流逆溫。定義P93環(huán)保概(4)不同溫度層結(jié)下的煙型波浪、錐、平展、爬升、漫煙(二)大氣水平運(yùn)動(dòng)和湍流五種作用力:重力、水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、慣
51、性離心力、摩擦力大氣湍流是指大氣以不同的尺度作無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的流體狀態(tài)。風(fēng)速的脈動(dòng)和風(fēng)向的擺動(dòng)就是湍流作用的結(jié)果。包括熱力湍流和機(jī)械湍流。湍流擴(kuò)散理論:梯度輸送理論、湍流統(tǒng)計(jì)理論、相似理論(三)影響大氣污染的地理因素地形和地物影響山谷風(fēng):晴朗的白天,使山坡首先受熱,受熱的山坡把熱量傳給其上的空氣,這一部分空氣比同高度谷底上空的空氣暖,比重輕,于是就上升,谷底較冷的空氣來補(bǔ)充,形成從山谷指向山坡的風(fēng),稱之為谷風(fēng);夜間,情況恰好相反,山坡冷卻較快,其上方空氣相應(yīng)冷卻得比同一高度谷底上空的空氣快,較冷空氣沿山坡流向谷底,形成山風(fēng)。海陸風(fēng):在白天,由于太陽輻射,陸地升溫比海洋快,在海陸大氣之間產(chǎn)生了溫度差
52、、氣壓差,使低空大氣由海洋流向陸地,形成海風(fēng);高空大氣從陸地流向海洋,形成反海風(fēng),它們和陸地上的上升氣流和海洋上的下沉氣流一起形成了海陸風(fēng)局部環(huán)流。在夜晚,由于有效輻射發(fā)生了變化,陸地比海洋降溫快,在海陸之間產(chǎn)生了與白天相反的溫度差、氣壓差,使低空大氣從陸地流向海洋,形成陸風(fēng),高空大氣從海洋流向陸地,形成反陸風(fēng)。它們同陸地下降氣流和海面上升氣流一起構(gòu)成了海陸風(fēng)局部環(huán)流。城市熱島環(huán)流:由于城市生產(chǎn)、生活過程中燃料燃燒釋放出大量熱,城市地表和道路易吸收太陽輻射使大氣增溫,而城市蒸發(fā)、蒸騰作用比郊外少,因此相應(yīng)的潛熱損耗小,加之城市污染大氣的溫室作用使得城市氣溫一般比郊外高。溫度比農(nóng)村高,氣壓比鄉(xiāng)村
53、低,形成一種從周圍農(nóng)村吹向城市城區(qū)的特殊的局地風(fēng),稱為城市熱島環(huán)流。(1)主觀條件:污染物排放量(2)客觀條件:氣象、地形、地物等因素。影響大氣擴(kuò)散稀釋能力的主要因素有氣象的動(dòng)力因子(風(fēng)、大氣湍流)和氣象的熱力因子(大氣的溫度層結(jié)和大氣穩(wěn)定度)。大氣污染控制(1)清潔能源:常規(guī)能源清潔利用;可再生能源與新能源(太陽能、水能、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、核能、氫能等)的開發(fā)利用;節(jié)能;(2)強(qiáng)化規(guī)劃管理:植樹造林;總量控制、排污收費(fèi);工業(yè)區(qū)合理布局;合理交通規(guī)劃;發(fā)展清潔汽車。(3)清潔生產(chǎn):發(fā)展無污染和少污染的生產(chǎn)工藝,一減少污染物在生產(chǎn)過程中的排放和泄露(4)末端處理:煙塵、S02、NO
54、、氟化物等治理技術(shù)。11環(huán)境自凈大氣環(huán)境的自凈有物理作用、化學(xué)作用(擴(kuò)散、稀釋、氧化、還原、降水、洗滌等)和生物作用。植物在大氣環(huán)境自凈中具有重要作用,有美化環(huán)境、調(diào)節(jié)氣候、抑制揚(yáng)塵、截留粉塵、吸收大氣中有害氣體等功能,可以在大面積大圍,長時(shí)間地連續(xù)凈化大氣。12.大氣污染的防治(一)煙塵治理技術(shù)除塵裝置的處理量、除塵效率(總效率、分級(jí)效率、多級(jí)除塵效率)除塵裝置工作原理和特性:干機(jī)械除塵裝置(重力除塵裝置、慣性力除塵裝置、離心力除塵裝置),過濾式除塵裝置(袋式除塵裝置),濕式/洗滌式除塵裝置,電除塵裝置,聲波除塵裝置。重力除塵裝置:借助重力作用沉降。構(gòu)造簡(jiǎn)單;施工方便;投資少;體積大;效率低
55、;不適于除細(xì)小塵粒;慣性力除塵裝置:借助粒子慣性力將塵粒分離。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;適于除較粗塵粒。離心力除塵裝置:借助離心力將塵粒分離。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;費(fèi)用低;易維護(hù);適于大于20m塵粒;前三種簡(jiǎn)單方便,不易處理微塵。洗滌式除塵裝置:用液滴、液膜、霧沫洗滌含煙塵粒,將塵粒分離。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;效率高;需動(dòng)力;過濾除塵裝置:含塵氣體通過濾料將塵粒分離。效率高;需一定費(fèi)用;電除塵裝置:借助電場(chǎng)力把帶電荷塵粒集向集塵板。效率高;維護(hù)簡(jiǎn)單;適用圍廣;投高;設(shè)備龐大;上述三種效率最高。聲波除塵裝置:借助聲波除塵。效率低;噪聲大;能高。(二)主要?dú)怏w污染物的治理技術(shù)SO2治理技術(shù):燃料脫硫(煤炭洗選、煤炭轉(zhuǎn)化和重油脫硫:在鉬鉆
56、鎳等金屬氧化劑催化作用下,高壓加氫催化,使重油中有機(jī)硫化物的C-S鍵斷裂,硫變?yōu)楹?jiǎn)單的氣體或固體化合物而從重油中分離出來)和煙氣脫硫。煙氣脫硫可分為濕法和干法兩種。濕法脫硫是把煙氣中的SO2和SO3轉(zhuǎn)化為液體或固體化合物,從而把它們從煙氣中分離出來,吸收劑主要包括氨法、鈉法、石灰-石膏吸收法、鎂法以及催化氧化法等。干法脫硫是指采用固體粉末或非水液體作為吸收劑或催化劑進(jìn)行煙氣脫硫,活性炭法、活性氧化錳吸收法、接觸氧化法、還原法。NOx治理技術(shù):工業(yè)企業(yè)排放的氮氧化物主要通過以下方法去除:吸收法(堿吸收法、熔融鹽吸收法和硫酸吸收法)、非選擇性催化氧化法(用金屬箔催化劑,以H2或ch4等還原性氣體作
57、為還原劑,將煙氣中的氮氧化物還原為n2)、選擇性催化氧化法(以金屬箔的氧化物作為催化劑,以氨、硫化氫和一氧化碳等為還原劑,選擇最佳脫氮反應(yīng)溫度,讓還原劑僅與煙氣的氮氧化物發(fā)生反應(yīng),使之轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的N2)。氟化物治理技術(shù):由于氟化物易溶于水和堿性水溶液中,因此去除氣體中的氟化物一般多采用濕法,后來出現(xiàn)了用干法從煙氣中回收氟化物的新工藝。(三)大氣污染綜合防治技術(shù)加強(qiáng)規(guī)劃管理(工業(yè)區(qū));提高能源和原材料的利用率(企事業(yè)單位);提倡清潔生產(chǎn);使用清潔能源產(chǎn)品生命周期考慮:源頭控制使用清潔原料、清潔能源,進(jìn)行清潔生產(chǎn),增設(shè)廢氣處理設(shè)施,總量控制,排污收費(fèi);過程控制工業(yè)區(qū)設(shè)在擴(kuò)散能力強(qiáng)的地區(qū),增加納污力
58、強(qiáng)的林木種植;敏感人群保護(hù)合理規(guī)劃居民區(qū)、商業(yè)辦公區(qū)。第三章土壤環(huán)境土壤的概述土壤的重要性:綠色植物生長基地;地球陸地生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ);各種污染物的最大承受者。土壤是指位于地球陸地地表,包括具有淺層水地區(qū)的具有有肥力,可生長植物的疏松層。由地球陸地表面的巖石風(fēng)化發(fā)育而成,由礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、水分和空氣等物質(zhì)組成,是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)。土壤的組成土壤固相物質(zhì)礦物質(zhì)占固相質(zhì)量95%左右,總體積的38%左右有機(jī)質(zhì)占固相質(zhì)量5%左右,總體積的12%左右粒間物質(zhì)氣相部分由大氣進(jìn)入,主要成分是o2、n2等,另一部分是由土壤部產(chǎn)生的,主要是co2、水汽等液相粒間水分及溶解在其中的多種溶解性物質(zhì)生物體各類昆蟲、線蟲
59、、節(jié)肢動(dòng)物土壤微生物,lg土壤中可達(dá)數(shù)十億個(gè)(1)土壤礦物主要來自成土母質(zhì)或母巖,是土壤的主要組成物質(zhì),土壤礦物質(zhì)構(gòu)成了土壤的骨骼。分為原生礦物和次生礦物。原生礦物:是原始成巖礦物,在風(fēng)化過程中僅僅受到不同程度的機(jī)械破碎,礦物晶格、結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分沒有發(fā)生變化。常見的原生礦物有四大類:硅酸鹽類,包括鉀長石、鈉長石、鈣長石、白云母、黑云母、角閃石、方解石輝石、橄欖石等;氧化物類,包括石英、髓石、赤鐵礦、磁鐵礦、鈦鐵礦等;硫化物類,包括黃鐵礦等;磷酸鹽類,包括氟磷灰石等。次生礦物:巖石原生礦物在風(fēng)化過程中分解或由風(fēng)化產(chǎn)物重新組合的礦物,統(tǒng)稱次生礦物次。生礦物包括各種簡(jiǎn)單鹽類、鐵鋁氧化物和次生鋁硅酸鹽
60、類(伊利石、蒙脫石、高嶺石)等。(2)有機(jī)質(zhì)組成有機(jī)質(zhì)包括土壤中各種動(dòng)、植物殘?bào)w,微生物體及其分解和合成的有機(jī)物一。般可分為:土壤活有機(jī)體,主要指植物根系、土壤生物(土壤動(dòng)物、藻類和菌類);簡(jiǎn)單有機(jī)物、酶和腐殖質(zhì)。土壤腐殖質(zhì)是土壤環(huán)境中的主要有機(jī)膠體,對(duì)土壤環(huán)境特性、性質(zhì),以及在能量遷移與轉(zhuǎn)化過程中起著重要的作用。(3)土壤溶液物質(zhì)組成土壤溶液物質(zhì)組成非常復(fù)雜,常見的物質(zhì)有:無機(jī)鹽類,無機(jī)膠體(鐵、鋁氧化物),有機(jī)體和有機(jī)膠體(有機(jī)酸、糖類、蛋白質(zhì)及其衍生物和腐殖酸),配合物(鐵、鋁有機(jī)配合物);溶解性氣體,如02、CO2等;離子態(tài)物質(zhì),包括各種重金屬離子、陰離子化合物、H+、OH-等。不同土
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