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環(huán)境工程中級(jí)職稱(chēng)考試復(fù)習(xí)資料整理版 作者: 日期:2 環(huán)境污染與防治專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)與實(shí)務(wù)(中級(jí))學(xué)習(xí)資料編寫(xiě)前言本文件后附的學(xué)習(xí)資料,雖然不是絕對(duì)權(quán)威的教材,但是都是本人在百度、道客88、豆丁網(wǎng)上找了很多相對(duì)權(quán)威的資料,當(dāng)然也花了不少積分銀子之類(lèi)的,而且還找了大量的注冊(cè)環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)課中的資料、高效課件等網(wǎng)絡(luò)教材等才匯編而成,花費(fèi)了我三天時(shí)間臨到考前前一天才弄好。以供同行學(xué)習(xí)。根據(jù)大綱已經(jīng)幾乎都做了一一對(duì)應(yīng)教材??记拔覀兌颊伊撕芏噘Y料,但是網(wǎng)上都沒(méi)有相關(guān)介紹,導(dǎo)致很多人都不清楚考試內(nèi)、深度,而且除了大綱沒(méi)有任何可以值得學(xué)習(xí)借鑒的東西,論壇上也沒(méi)有相關(guān)內(nèi)容。所以很多考生很茫然。前天,我經(jīng)過(guò)了一次這個(gè)考試,由于考前做了很多詳細(xì)的準(zhǔn)備,所以整體感覺(jué)很簡(jiǎn)單。今年2012年4月15日我參加了考試,北京這邊題目考的不是很難,特別是計(jì)算題,基本上就是白給的十分。題目以判斷題20分單選20分多選40分,簡(jiǎn)答題10分,計(jì)算題10分的考試結(jié)構(gòu)。分為兩部分,第一部分是45分的公共基礎(chǔ),第二部分是55分的專(zhuān)業(yè)課,上述題型各占一半。一共六篇卷子,考試時(shí)間是三個(gè)小時(shí),早晨9點(diǎn)考試。簡(jiǎn)單到大部分人都能在1.5小時(shí)內(nèi)完成,2小時(shí)基本上都能交卷。題目都不難,看懂不難,有思路不難,但是做好不簡(jiǎn)單,出題人的水平不高,很多題目如果深究的話(huà)其實(shí)還是有些矛盾,水平過(guò)高的人看了以后容易造成誤解,題目其實(shí)考的全是細(xì)節(jié),最基礎(chǔ)的細(xì)節(jié)知識(shí),沒(méi)有偏題怪題難題??碱}都是基礎(chǔ)的東西,不復(fù)習(xí)能考50分問(wèn)題不大,復(fù)習(xí)考80分不難,但是由于這個(gè)關(guān)系到評(píng)審,要知道評(píng)審的時(shí)候,這個(gè)成績(jī)是參考成績(jī)的,考60分只能說(shuō)明你有資格評(píng)審,但是不能絕對(duì)說(shuō)你能審過(guò)去。所以大家都必須考高分,否則分?jǐn)?shù)偏低的話(huà)評(píng)審的時(shí)候讓評(píng)審的老師專(zhuān)家們看到后也很麻煩很為難,畢竟有通過(guò)率控制著,你基礎(chǔ)課考試分?jǐn)?shù)低的話(huà),不卡你卡誰(shuí)?關(guān)于2012年考的我還記憶猶新,考題很基礎(chǔ):判斷題選擇題基本上就是白給分的,什么地球含水比例、垃圾三化原則、噪聲定義、氧化溝的常見(jiàn)種類(lèi)、氧化塘種類(lèi)這樣的東西、考厭氧接觸法、厭氧流化床、溫室氣體包括甲烷和二氧化碳、大氣層結(jié)構(gòu)、平流層對(duì)流層的高度厚度。而簡(jiǎn)答題包括(精確原題):燃料種類(lèi)的分類(lèi)并舉例;垃圾治理政策原則的論述;常見(jiàn)典型污水處理廠工藝流程的簡(jiǎn)答繪圖題;A/O工藝流程的流程圖畫(huà)圖題;簡(jiǎn)答酸性污水的中和法工藝的類(lèi)型和藥劑。計(jì)算題更簡(jiǎn)單,給定了條件你甚至可以直接口算得出結(jié)果來(lái),例如一個(gè)污水處理廠的曝氣池給定你水量、BOD、Nv后讓你算V;給定你沉淀池的水力負(fù)荷q和水量Q后,讓你求面積。稍微復(fù)雜點(diǎn)兒東西都沒(méi)有,沒(méi)有復(fù)雜的污泥量計(jì)算、沒(méi)有復(fù)雜的工藝計(jì)算、沒(méi)有任何工業(yè)給水純水方面的任何考題(確實(shí)搞工業(yè)軟化水和純水膜法的同志們考試必然很吃虧)、除了有一個(gè)酸性水的中和工藝簡(jiǎn)答5分之外沒(méi)有工業(yè)廢水的任何考題,沒(méi)有任何膜法的題(MBR、RO、UF、NF都不考)、自來(lái)水處理的不考,厭氧工藝都考題極小不到5分的東西問(wèn)你三段論和第二代厭氧反應(yīng)器都有哪些,幾乎都是白給分的。2012年4月17日County continuation records has examined and approved the draft, spirit, believe, comprehensive Yearbook of zhuanglang already prepared draft, entered the phase of evaluation. Civil air defense work第 80 頁(yè) 共 86 頁(yè)環(huán)境污染與防治專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)與實(shí)務(wù)(中級(jí))考試大綱前 言根據(jù)原北京市人事局北京市人事局關(guān)于工程技術(shù)等系列中、初級(jí)職稱(chēng)試行專(zhuān)業(yè)技術(shù)資格制度有關(guān)問(wèn)題的通知(京人發(fā)200526號(hào))及關(guān)于北京市中、初級(jí)專(zhuān)業(yè)技術(shù)資格考試、評(píng)審工作有關(guān)問(wèn)題的通知(京人發(fā)200534號(hào))文件的要求,從2005年起,我市工程技術(shù)系列中級(jí)專(zhuān)業(yè)技術(shù)資格試行考評(píng)結(jié)合的評(píng)價(jià)方式。為了做好考試工作,我們編寫(xiě)了本大綱。本大綱既是申報(bào)人參加考試的復(fù)習(xí)備考依據(jù),也是專(zhuān)業(yè)技術(shù)資格考試命題的依據(jù)。在考試知識(shí)體系及知識(shí)點(diǎn)的知曉程度上,本大綱從對(duì)環(huán)境污染與防治專(zhuān)業(yè)中級(jí)專(zhuān)業(yè)技術(shù)資格人員應(yīng)具備的學(xué)識(shí)和技能要求出發(fā),提出了“掌握”、“熟悉”和“了解”共3個(gè)層次的要求,這3個(gè)層次的具體涵義為:掌握系指在理解準(zhǔn)確、透徹的基礎(chǔ)上,能熟練自如地運(yùn)用并分析解決實(shí)際問(wèn)題;熟悉系指能說(shuō)明其要點(diǎn),并解決實(shí)際問(wèn)題;了解系指概略知道其原理及應(yīng)用范疇。在考試內(nèi)容的安排上,本大綱從對(duì)環(huán)境污染與防治專(zhuān)業(yè)中級(jí)專(zhuān)業(yè)技術(shù)資格人員的工作需要和綜合素質(zhì)要求出發(fā),主要考核申報(bào)人的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)和相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí),以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。本大綱的第一、三部分所包含的知識(shí)內(nèi)容申報(bào)人都需復(fù)習(xí)。在第二部分專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)中劃分了水污染防治、大氣污染防治、固體廢物處理處置與資源化、放射性污染防治、電磁污染防治五種專(zhuān)業(yè)類(lèi)別,申報(bào)人只需選擇其中一種專(zhuān)業(yè)類(lèi)別進(jìn)行復(fù)習(xí)即可。命題內(nèi)容在本大綱所規(guī)定的范圍內(nèi)??荚囶}型分為客觀題和主觀題。對(duì)于本大綱第二部分知識(shí)的考察,將采取選做的方式,試題與大綱所劃分的專(zhuān)業(yè)類(lèi)別一一對(duì)應(yīng),申報(bào)人可選取五種專(zhuān)業(yè)類(lèi)別試題中的一種作答。環(huán)境污染與防治專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)與實(shí)務(wù)(中級(jí))考試大綱編寫(xiě)組二一二年一月第一部:分基礎(chǔ)理論知識(shí)一、水污染防治基礎(chǔ)理論知識(shí)(一)水與水體污染1、水與水循環(huán)(1)熟悉水環(huán)境保護(hù)水環(huán)境保護(hù):采取限制或消除排入水體和水域的污染物的措施,使河流、湖泊、海洋、水庫(kù)等水體和水域維持其應(yīng)有的正常功能。(2)熟悉水循環(huán)基本原理水循環(huán)是指地球上的水在太陽(yáng)輻射和地心引力等作用下,以蒸發(fā)降水和徑流等方式進(jìn)行周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。自然界的水循環(huán)是連接大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈的紐帶,是影響自然環(huán)境演變的最活躍因素,是地球上淡水資源的獲取途徑。在海洋與陸地之間,陸地與陸地上空之間,海洋與海洋上空之間時(shí)刻都在進(jìn)行著水循環(huán)過(guò)程。2、廢水的來(lái)源與污染物(1)掌握廢水的來(lái)源與特性A)來(lái)源:廢水可分為生活污水和工業(yè)廢水兩大類(lèi):生活污水是人們?cè)谌粘I钪兴a(chǎn)生的廢水,主要包括廚房洗滌污水。工業(yè)廢水是在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所排出的廢水。工業(yè)廢水分為生產(chǎn)污水和生產(chǎn)廢水。生產(chǎn)廢水是指較清潔,不經(jīng)處理即可排放或回用的工業(yè)廢水。而那些污染較嚴(yán)重,須經(jīng)過(guò)處理后方可排放的工業(yè)廢水就稱(chēng)為生產(chǎn)污水。B)特性:廢水中的污染物種類(lèi)大致可如下區(qū)分:固體污染物、需氧污染物、營(yíng)養(yǎng)性污染物、酸堿污染物、有毒污染物、油類(lèi)污染物、生物污染物、感官性污染物和熱污染等。(2)掌握污染物種類(lèi)及水質(zhì)指標(biāo)為了表征廢水水質(zhì),規(guī)定了許多水質(zhì)指標(biāo)。主要有有毒物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、懸浮物總數(shù)、pH值、色度、溫度、放射性等。一種水質(zhì)指標(biāo)可能包括幾種污染物;而一種污染物也可幾種水質(zhì)指標(biāo)。(一)固體污染物固體污染物常用懸浮物和濁度兩個(gè)指標(biāo)來(lái)表示。懸浮物是一項(xiàng)重要水質(zhì)指標(biāo),它的存在不但使水質(zhì)渾濁,而且使管道及設(shè)備阻塞、磨損,干擾廢水處理及回收設(shè)備的工作。濁度是對(duì)水的光傳導(dǎo)性能的一種測(cè)量,其值可表征廢水中膠體相懸浮物的含量。固體污染物在水中以三種狀態(tài)存在:溶解態(tài)(直徑小于1nm)、膠體態(tài)(直徑介于1100nm)和懸浮態(tài)(直徑大于100nm)。水質(zhì)分析中把固體物質(zhì)分為兩部分:能透過(guò)濾膜(孔徑約310m)的叫溶解固體(DS);不能透過(guò)的叫懸浮固體或懸浮物,兩者合稱(chēng)為總固體(TS)。(二)需氧污染物廢水中能通過(guò)生物化學(xué)和化學(xué)作用而消耗水中溶解氧的物質(zhì),統(tǒng)稱(chēng)為需氧污染物。絕大多數(shù)的需氧污染物是有機(jī)物,無(wú)機(jī)物主要有Fe3+、Fe2+、S2-、CN-等。因而在一般情況下,需氧物即指有機(jī)物。由于有機(jī)物的種類(lèi)非常多,現(xiàn)有的分析技術(shù)難以將其區(qū)分與定量。在工程實(shí)際中主要用生化需氧量、化學(xué)需氧量、總需氧量、總有機(jī)碳等指標(biāo)來(lái)描述。(三)營(yíng)養(yǎng)性污染物當(dāng)廢水排入受納水體,使水中N和P的濃度分別超過(guò)0.2和0.02mg/L時(shí),就會(huì)引起受納水體的富營(yíng)養(yǎng)化,促進(jìn)各種水生生物的活性,刺激它們的異常增殖,這樣會(huì)造成一系列的危害。藻類(lèi)占據(jù)的空間越來(lái)越大,使魚(yú)類(lèi)活動(dòng)空間越來(lái)越小,衰死藻類(lèi)將沉積水底,增加水體有機(jī)物量。藻類(lèi)種類(lèi)逐漸減少,從以硅藻和綠藻為主轉(zhuǎn)為以迅速繁殖的藍(lán)藻為主,藍(lán)藻不是魚(yú)類(lèi)的良好飼料,并且有些還會(huì)產(chǎn)生出毒素。藻類(lèi)過(guò)度生長(zhǎng),將造成水中溶解氧的急劇減少,使水體處于嚴(yán)重缺氧狀態(tài),造成魚(yú)死亡,水體腐敗發(fā)臭。N的主要來(lái)源是氮肥廠、洗毛廠、制革廠、造紙廠、印染廠食品廠等。P的主要來(lái)源是磷肥廠和含磷洗滌劑等。生活污水經(jīng)普通生化法處理,也會(huì)轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)的P和N等。此外BOD、溫度、維生素類(lèi)物質(zhì)也能促進(jìn)和觸發(fā)營(yíng)養(yǎng)性污染。(四)酸堿污染物酸堿污染物主要由工業(yè)廢水排放的酸堿以及酸雨帶來(lái)。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中以pH值來(lái)反映其含量水平。酸堿污染物使水體的PH值發(fā)生變化,破壞自然緩沖作用。抑制微生物生長(zhǎng),妨礙水體自?xún)簦顾|(zhì)惡化、土壤酸化或鹽堿化。各種生物都有自己的PH適應(yīng)范圍,超過(guò)該范圍,就會(huì)影響其生存。對(duì)漁業(yè)水體而言,pH值不得低于6或高于9.2,當(dāng)PH值為5.5時(shí),一些魚(yú)類(lèi)就不能生存或生殖率下降農(nóng)業(yè)灌溉用水的pH值應(yīng)為6.58.5。此外酸性廢水也對(duì)金屬相混凝土材料造成腐蝕。(五)有毒污染物廢水中能對(duì)生物引起毒性反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì),稱(chēng)有毒污染物。工業(yè)上使用的有毒化學(xué)物已經(jīng)超過(guò)12000種,而且每年以500種的速度遞增。毒物是重要的水質(zhì)指標(biāo),各類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)主要的毒物都規(guī)定了限值。廢水中的毒物可分為三大類(lèi):無(wú)機(jī)化學(xué)毒物、有機(jī)化學(xué)毒物和放射性物質(zhì)。1無(wú)機(jī)化學(xué)毒物無(wú)機(jī)化學(xué)毒物包括金屬和非金屬兩類(lèi)。金屬毒物主要為汞、鉻、鎘、鉛、鋅、鎳、銅、鐵、錳、放、釩、鉬和鉍等,特別是前幾種危害更大。金屬毒物具有以下特點(diǎn):不能被微生物降解;其毒性以離子態(tài)存在時(shí)最嚴(yán)重,金屬離子在水中容易被帶負(fù)電荷的膠體吸附,吸附金屬離子的膠體可隨水流遷移,但大多數(shù)會(huì)迅速沉降;能被生物富集于體內(nèi),既危害生物,又通過(guò)食物鏈危害人體;重金屬進(jìn)入人體后,能夠和生理高分子物質(zhì)發(fā)生作用而使這些生理高分子物質(zhì)失去活性,也可能在人體的某些器官積累,造成慢性中毒。重要的非金屬毒物有砷、硒、氰、氟、硫、亞硝酸很等。如砷中毒時(shí)能引起中樞神經(jīng)紊亂,誘發(fā)皮膚癌等。亞硝酸鹽在人體內(nèi)還能與仲胺生成亞硝胺,具有強(qiáng)烈的致癌作用。2有機(jī)化學(xué)毒物這類(lèi)毒物大多是人工合成有機(jī)物,難以被生化降解,并且大多是較強(qiáng)的三致物質(zhì)(致癌、致突變、致畸),毒件很大。主要有:農(nóng)藥(DDT、有機(jī)氯、有機(jī)磷等)、酚類(lèi)化合物、聚氯聯(lián)苯、稠環(huán)芳烴(如苯并芘)、芳香族氨基化合物等。以有機(jī)氯農(nóng)藥為例,首先其具有很強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性,在自然環(huán)境中的半衰期為十幾年到幾十年,其次它們都可能通過(guò)食物鏈在人體內(nèi)富集,危害人體健康。如DDT能蓄積于魚(yú)脂中,濃度可比水體中高12500倍。3放射性物質(zhì)放射性是指原子核衰變而釋放射線(xiàn)的物質(zhì)屬性。主要包括X射線(xiàn)、射線(xiàn)、射線(xiàn)、射線(xiàn)及質(zhì)子束等。廢水中的放射性物質(zhì)主要來(lái)自鈾、鐳等放射性金屬生產(chǎn)和使用過(guò)程,如核試驗(yàn)、核燃料再處理、原料冶煉廠等。其濃度一般較低,主要引起慢性輻射和后期效應(yīng),如誘發(fā)癌癥、對(duì)孕婦和嬰兒產(chǎn)生損傷,引起遺傳性傷害等。(六)油類(lèi)污染物油類(lèi)污染物包括“石油類(lèi)”和“動(dòng)植物油”兩項(xiàng)。油類(lèi)污染物能在水面土形成油膜,隔絕大氣與水面,破壞水體的復(fù)氧條件。它還能附著于土壤顆粒表面和動(dòng)植物體表,影響?zhàn)B分的吸收和廢物的排出。當(dāng)水中含油0.010.1mg/L,對(duì)魚(yú)類(lèi)和水生生物就會(huì)產(chǎn)生影響。當(dāng)水中含油0.30.5mg/L就會(huì)產(chǎn)生石油氣味,不適合飲用。(七)生物污染物生物污染物主要是指廢水中的致病性微生物,它包括致病細(xì)菌、病蟲(chóng)卵和病毒。未污染的天然水中細(xì)菌含量很低,當(dāng)城市污水、垃圾淋溶水、醫(yī)院污水等排入后將帶入各種病原微生物。如生活污水中可能會(huì)有能引起肝炎、傷寒、霍亂、痢疾、腦炎的病毒和細(xì)菌以及蛔蟲(chóng)卵和鉤蟲(chóng)卵等。生物污染物污染的特點(diǎn)是數(shù)量大,分布廣,存活時(shí)間長(zhǎng),繁殖速度快。必須予以高度重視。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中的衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)有細(xì)菌總數(shù)和總大腸苗群數(shù)兩項(xiàng)。后者反映水體中動(dòng)物糞便污染的狀況。(二)廢水處理方法1、熟悉水污染對(duì)人類(lèi)的危害污染的水對(duì)人體的影響有很多不利的因素:人體中70%80%是水分,因此長(zhǎng)期飲用不良的水質(zhì),而導(dǎo)致體質(zhì)不佳抵抗力自然減弱,則百病發(fā)生乃必然,再者長(zhǎng)期累積之污染物到達(dá)身體無(wú)法承受時(shí),再高明的醫(yī)生、再有效的藥物恐怕也難奏效,所以“水是百藥之王”的說(shuō)法一點(diǎn)都不假。水污染由有害化學(xué)物質(zhì)造成水的使用價(jià)值降低或喪失,污染環(huán)境。水體污染影響工業(yè)生產(chǎn)、增大設(shè)備腐蝕、影響產(chǎn)品質(zhì)量,甚至使生產(chǎn)不能進(jìn)行下去。水的污染,又影響人民生活,破壞生態(tài),直接危害人的健康,損害很大。(1)水的富營(yíng)養(yǎng)化的危害在正常情況下,氧在水中有一定溶解度。溶解氧不僅是水生生物得以生存的條件,而且氧參加水中的各種氧化-還原反應(yīng),促進(jìn)污染物轉(zhuǎn)化降解,是天然水體具有自?xún)裟芰Φ闹匾?。含有大量氮、磷、鉀的生活污水的排放,大量有機(jī)物在水中降解放出營(yíng)養(yǎng)元素,促進(jìn)水中藻類(lèi)叢生,植物瘋長(zhǎng),使水體通氣不良,溶解氧下降,甚至出現(xiàn)無(wú)氧層。以致使水生植物大量死亡,水面發(fā)黑,水體發(fā)臭形成“死湖”、“死河”、“死?!?,進(jìn)而變成沼澤。這種現(xiàn)象稱(chēng)為水的富營(yíng)養(yǎng)化。富營(yíng)養(yǎng)化的水臭味大、顏色深、細(xì)菌多,這種水的水質(zhì)差,不能直接利用,水中斷魚(yú)大量死亡。(2)對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害水質(zhì)污染后,工業(yè)用水必須投入更多的處理費(fèi)用,造成資源、能源的浪費(fèi),食品工業(yè)用水要求更為嚴(yán)格,水質(zhì)不合格,會(huì)使生產(chǎn)停頓。這也是工業(yè)企業(yè)效益不高,質(zhì)量不好的因素。農(nóng)業(yè)使用污水,使作物減產(chǎn),品質(zhì)降低,甚至使人畜受害,大片農(nóng)田遭受污染,降低土壤質(zhì)量。海洋污染的后果也十分嚴(yán)重,如石油污染,造成海鳥(niǎo)和海洋生物死亡。(3)危害人的健康水污染后,通過(guò)飲水或食物鏈,污染物進(jìn)入人體,使人急性或慢性中毒。砷、鉻、銨類(lèi)、笨并(a)芘等,還可誘發(fā)癌癥。被寄生蟲(chóng)、病毒或其它致病菌污染的水,會(huì)引起多種傳染病和寄生蟲(chóng)病。重金屬污染的水,對(duì)人的健康均有危害。被鎘污染的水、食物,人飲食后,會(huì)造成腎、骨骼病變,攝入硫酸鎘20毫克,就會(huì)造成死亡。鉛造成的中毒,引起貧血,神經(jīng)錯(cuò)亂。六價(jià)鉻有很大毒性,引起皮膚潰瘍,還有致癌作用。飲用含砷的水,會(huì)發(fā)生急性或慢性中毒。砷使許多酶受到抑制或失去活性,造成機(jī)體代謝障礙,皮膚角質(zhì)化,引發(fā)皮膚癌。有機(jī)磷農(nóng)藥會(huì)造成神經(jīng)中毒,有機(jī)氯農(nóng)藥會(huì)在脂肪中蓄積,對(duì)人和動(dòng)物的內(nèi)分泌、免疫功能、生殖機(jī)能均造成危害。稠環(huán)芳烴多數(shù)具有致癌作用。氰化物也是劇毒物質(zhì),進(jìn)入血液后,與細(xì)胞的色素氧化酶結(jié)合,使呼吸中斷,造成呼吸衰竭窒息死亡。我們知道,世界上80%的疾病與水有關(guān)。傷寒、霍亂、胃腸炎、痢疾、傳染性肝類(lèi)是人類(lèi)五大疾病,均由水的不潔引起。污水中的酸、堿、氧化劑,以及銅、鎘、汞、砷等化合物,苯、酚、二氯乙烷、乙二醇等有機(jī)毒物,會(huì)毒死水生生物,影響飲用水源、風(fēng)景區(qū)景觀。污水中的有機(jī)物被微生物分解時(shí)消耗水中的溶解氧,影響?hù)~(yú)類(lèi)等水生生物的生命,水中溶解氧耗盡后,有機(jī)物進(jìn)行厭氧分解,產(chǎn)生硫化氫、硫醇等難聞氣體,使水質(zhì)進(jìn)一步惡化。還會(huì)因石油漂浮水面,影響水生生物的生命,引起火災(zāi)。2、廢水處理的基本途徑與方法(1)掌握按處理方法分類(lèi):物理處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)法、生物化學(xué)處理法(2)掌握按處理程度分類(lèi):一級(jí)處理、二級(jí)處理、三級(jí)處理污水處理就是采用各種技術(shù)和手段,將污水中所含的污染物質(zhì)分離去除、回收利用或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì),使水得到凈化。現(xiàn)代污水處理技術(shù)按原理可分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法三類(lèi),按處理程度劃分,可分為一級(jí)處理、二級(jí)處理和三級(jí)處理,三級(jí)處理有時(shí)又稱(chēng)深度處理。物理處理法是利用物理作用分離污水中呈懸浮固體狀態(tài)污染物質(zhì)的方法。主要方法有:格柵截留法、沉淀法、氣浮法和過(guò)濾法等?;瘜W(xué)處理法是利用化學(xué)反應(yīng)的作用分離回收污水中各種污染物質(zhì)(包括懸浮物、膠體和溶解物等)的方法,主要用于處理工業(yè)廢水。主要方法有:中和、混凝、電解、氧化還原、汽提、萃取、吸附和離子交換等。生物處理法是利用微生物的代謝作用使污水中呈溶解、膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無(wú)害物質(zhì)的方法。主要方法有好氧法和厭氧法兩大類(lèi),好氧法廣泛應(yīng)用于處理城市污水及有機(jī)性工業(yè)廢水,厭氧法則多用于處理高濃度有機(jī)污水與污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥。一級(jí)處理是二級(jí)處理的預(yù)處理,主要去除污水中漂浮物和呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)及影響二級(jí)生物處理正常運(yùn)行的物質(zhì)。經(jīng)過(guò)一級(jí)處理的污水,BOD5去除率一般只有30%左右,水質(zhì)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。二級(jí)處理主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì),采用的方法主要是生物處理,BOD5去除率可達(dá)90%以上,使出水的有機(jī)污染物含量達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。三級(jí)處理是在一級(jí)處理、二級(jí)處理之后,進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物、及可導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的氮磷等可溶性無(wú)機(jī)物等。三級(jí)處理有時(shí)又稱(chēng)深度處理,但兩者又不完全相同。三級(jí)處理常用于二級(jí)處理之后,以進(jìn)一步改善水質(zhì)或防止受納水體發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化和受到難降解物質(zhì)污染(達(dá)到國(guó)家有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn))為目的,而深度處理則以污水的回收和再利用為目的,在一級(jí)、二級(jí)甚至三級(jí)處理后增加的處理工藝。二、大氣污染防治基礎(chǔ)理論知識(shí)(一)大氣污染物的形成1、大氣污染(1)了解地球大氣層:大氣組成和大氣結(jié)構(gòu)A:大氣組成:自然狀態(tài)下,大氣是由混合氣體、水汽和雜質(zhì)組成。除去水汽和雜質(zhì)的空氣稱(chēng)為干潔空氣。干潔空氣的主要成分為78.09%的氮,20.94%的氧,0.93%的氬。這三種氣體占總量的99.96%,其它各項(xiàng)氣體含量計(jì)不到0.1%,這些微量氣體包括氖、氦、氪、氙等稀有氣體。在近地層大氣中上述氣體的含量幾乎可認(rèn)為是不變化的,稱(chēng)為恒定組分。在干潔空氣中,易變的成分是二氧化碳(CO2)、臭氧(O3)等,這些氣體受地區(qū)、季節(jié)、氣象以及人類(lèi)生活和生產(chǎn)活動(dòng)的影響。正常情況下,二氧化碳含量在20km以上明顯減少。B:大氣結(jié)構(gòu):大氣結(jié)構(gòu)是指大氣在垂直方向和水平方向上氣象要素分布不均勻性的狀況。在垂直方向上,根據(jù)溫度、成分、電荷等物理性質(zhì),同時(shí)考慮大氣垂直運(yùn)動(dòng)的情況。將大氣分為對(duì)流層、平流層、中間層、暖層、散逸層等5個(gè)層次。隨著距地面的高度不同,大氣層的物理和化學(xué)性質(zhì)有很大的變化。按氣溫的垂直變化特點(diǎn),可將大氣層自下而上分為對(duì)流層、平流層、中間層(上界為85km左右)、熱成層(上界為800km左右)和逸散層(沒(méi)有明顯的上界)。(一)對(duì)流層對(duì)流層是大氣圈中最靠近地面的一層,平均厚度約12km.對(duì)流層集中了占大氣總質(zhì)量75%的空氣和幾乎全部的水蒸汽量,是天氣變化最復(fù)雜的層次。該層的特點(diǎn)有:氣溫隨著高度的增加而降低。這是由于對(duì)流層的大氣不能直接吸收太陽(yáng)輻射的能量,但能吸收地面反射的能量所致??諝饩哂袕?qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)。近地表的空氣接受地面的熱輻射后溫度升高,與高空的冷空氣形成垂直對(duì)流。人類(lèi)活動(dòng)排入大氣的污染物絕大多數(shù)在對(duì)流層聚集。因此,對(duì)流層的狀況對(duì)人類(lèi)生活的影響最大,與人類(lèi)關(guān)系最密切。(二)平流層平流層位于對(duì)流層之上,其上界伸展至約55km處。在平流層的上層,即3035km以上,溫度隨高度升高而升高。在3035km以下,溫度隨高度的增加而變化不大,氣溫趨于穩(wěn)定,故該亞層又稱(chēng)為同溫層。平流層的特點(diǎn)是空氣氣流以水平運(yùn)動(dòng)為主。在高約1535km處有厚約20km的臭氧層,其分布有季節(jié)性變動(dòng)。臭氧層能吸收太陽(yáng)的短波紫外線(xiàn)和宇宙射線(xiàn),使地球上的生物免受這些射線(xiàn)的危害,能夠生存繁衍。(三)中間層從平流層頂至85km處的范圍稱(chēng)為中間層。該層的氣溫隨高度的增加而迅速降低。因此,該層也存在明顯的空氣垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)。(四)熱成層熱成層位于85800km的高度之間。該層的氣體在宇宙射線(xiàn)作用下處于電離狀態(tài)。電離后的氧能強(qiáng)烈吸收太陽(yáng)的短波輻射,使空氣迅速升溫,因而該層的氣溫隨高度的增加而增加。該層能反射無(wú)線(xiàn)電波,對(duì)于無(wú)線(xiàn)電通訊有重要意義。醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)搜集整理(五)逸散層800km以上的區(qū)域統(tǒng)稱(chēng)為逸散層,也稱(chēng)為外層大氣。該層大氣稀薄,氣溫高,分子運(yùn)動(dòng)速度快,地球?qū)怏w分子的吸引力小,因此氣體及微粒可飛出地球引力場(chǎng)進(jìn)入太空。(2)掌握大氣污染的概念按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的定義,“大氣污染通常是指由于人類(lèi)活動(dòng)或自然過(guò)程引起某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中,呈現(xiàn)出足夠的濃度,達(dá)到足夠的時(shí)間,并因此危害了人體的舒適、健康和福利或環(huán)境污染的現(xiàn)象”。(3)了解大氣污染的特點(diǎn):局部性、區(qū)域性、全球性大氣污染按其影響所及范圍可分為四類(lèi):局部性污染、地區(qū)性污染、廣域性污染、全球性污染。上述分類(lèi)方法中所涉及到的范圍只能是相對(duì)的,沒(méi)有具體的標(biāo)準(zhǔn)。例如廣域污染是大工業(yè)城市及其附近地區(qū)的污染,但對(duì)某些國(guó)家來(lái)說(shuō)(面積有限)可能產(chǎn)生國(guó)與國(guó)之間的廣域污染。(4)熟悉大氣污染的危害:對(duì)人、生物、材料和氣候的危害一、大氣污染對(duì)人體和健康的傷害大氣污染物主要通過(guò)三條途徑危害人體:一是人體表面接觸后受到傷害,二是食用含有大氣污染物的食物和水中毒,三是吸入污染的空氣后患了種種嚴(yán)重的疾病。從下面的表格中,可以看到:各種大氣污染物是通過(guò)多種途徑進(jìn)入人體的,對(duì)人體的影響又是多方面的。而且,其危害也是極為嚴(yán)重的。二、大氣污染危害生物的生存和發(fā)育大氣污染主要是通過(guò)三條途徑危害生物的生存和發(fā)育的:一是使生物中毒或枯竭死亡,二是減緩生物的正常發(fā)育,三是降低生物對(duì)病蟲(chóng)害的抗御能力。植物在生長(zhǎng)期中長(zhǎng)期接觸大氣的污染,損傷了葉面,減弱了光合作用;傷害了內(nèi)部結(jié)構(gòu),使植物枯萎,直至死亡。各種有害氣體中,二氧化硫、氯氣和氟化氫等對(duì)植物的危害最大。大氣污染對(duì)動(dòng)物的損害,主要是呼吸道感染和食用了被大氣污染的食物。其中,以砷、氟、鉛、鉬等的危害最大。大氣污染使動(dòng)物體質(zhì)變?nèi)?,以至死亡。大氣污染還通過(guò)酸雨形式殺死土壤微生物,使土壤酸化,降低土壤肥力,危害了農(nóng)作物和森林。三、大氣污染對(duì)物體的腐蝕大氣污染物對(duì)儀器、設(shè)備和建筑物等,都有腐蝕作用。如金屬建筑物出現(xiàn)的銹斑、古代文物的嚴(yán)重風(fēng)化等。四、大氣污染對(duì)全球大氣環(huán)境的影響大氣污染發(fā)展至今已超越國(guó)界,其危害遍及全球。對(duì)全球大氣的影響明顯表現(xiàn)為三個(gè)方面:一是臭氧層破壞,二是酸雨腐蝕,三是全球氣候變暖。(5)熟悉全球性大氣污染問(wèn)題:酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層破壞A、酸雨:酸雨是工業(yè)高度發(fā)展而出現(xiàn)的副產(chǎn)物,由于人類(lèi)大量使用煤、石油、天然氣等化石燃料,燃燒后產(chǎn)生的硫氧化物或氮氧化物,在大氣中經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),形成硫酸或硝酸氣溶膠,或?yàn)樵?、雨、雪、霧捕捉吸收,降到地面成為酸雨。如果形成酸性物質(zhì)時(shí)沒(méi)有云雨,則酸性物質(zhì)會(huì)以重力沉降等形式逐漸降落在地面上,這叫做干性沉降,以區(qū)別于酸雨、酸雪等濕性沉降。干性沉降物在地面遇水時(shí)復(fù)合成酸。酸云和酸霧中的酸性由于沒(méi)有得到直徑大得多的雨滴的稀釋?zhuān)虼怂鼈兊乃嵝砸人嵊陱?qiáng)得多。高山區(qū)由于經(jīng)常有云霧繚繞,因此酸雨區(qū)高山上森林受害最重,常首先成片死亡。硫酸和硝酸是酸雨的主要成分,約占總酸量的90%以上,我國(guó)酸雨中硫酸和硝酸的比例約為101。酸雨危害主要表現(xiàn)在四個(gè)方面:(1)對(duì)水生系統(tǒng)的危害,會(huì)影響?hù)~(yú)類(lèi)和其他生物群落,改變營(yíng)養(yǎng)物和有毒物的循環(huán),使有毒金屬溶解到水中,并進(jìn)入食物鏈,使物種減少和生產(chǎn)力下降。(2)對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)的危害,重點(diǎn)表現(xiàn)在土壤和植物。對(duì)土壤的影響包括抑制有機(jī)物的分解和氮的固定,淋洗鈣、鎂、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素,使土壤貧瘠化。對(duì)植物,酸雨損害新生的葉芽,影響其生長(zhǎng)發(fā)育,導(dǎo)致森林生態(tài)系統(tǒng)退化。(3)對(duì)人體的影響。一是通過(guò)食物鏈?zhǔn)构?、鉛等重金屬進(jìn)入人體,誘發(fā)癌癥和老年癡呆;二是酸霧侵入肺部,誘發(fā)肺水腫或?qū)е滤劳?;三是長(zhǎng)期生活在含酸沉降物的環(huán)境中,誘使產(chǎn)生過(guò)多的氧化脂,導(dǎo)致動(dòng)脈硬化、心肌梗塞等疾病概率增加。(4)對(duì)建筑物、機(jī)械和市政設(shè)施的腐蝕。B、溫室效應(yīng):溫室效應(yīng)(英文:Greenhouseeffect),又稱(chēng)“花房效應(yīng)”,是大氣保溫效應(yīng)的俗稱(chēng)。大氣能使太陽(yáng)短波輻射到達(dá)地面,但地表向外放出的長(zhǎng)波熱輻射線(xiàn)卻被大氣吸收,這樣就使地表與低層大氣溫度增高,因其作用類(lèi)似于栽培農(nóng)作物的溫室,故名溫室效應(yīng)。自工業(yè)革命以來(lái),人類(lèi)向大氣中排入的二氧化碳等吸熱性強(qiáng)的溫室氣體逐年增加,大氣的溫室效應(yīng)也隨之增強(qiáng),已引起全球氣候變暖等一系列嚴(yán)重問(wèn)題,引起了全世界各國(guó)的關(guān)注。溫室效應(yīng)對(duì)環(huán)境的影響:1)氣候轉(zhuǎn)變:全球變暖溫室氣體濃度的增加會(huì)減少紅外線(xiàn)輻射放射到太空外,地球的氣候因此需要轉(zhuǎn)變來(lái)使吸取和釋放輻射的份量達(dá)至新的平衡。這轉(zhuǎn)變可包括全球性的地球表面及大氣低層變暖,因?yàn)檫@樣可以將過(guò)剩的輻射排放出外。雖然如此,地球表面溫度的少許上升可能會(huì)引發(fā)其他的變動(dòng),例如:大氣層云量及環(huán)流的轉(zhuǎn)變。當(dāng)中某些轉(zhuǎn)變可使地面變暖加劇(正反饋),某些則可令變暖過(guò)程減慢(負(fù)反饋)。2)海平面上升假若全球變暖正在發(fā)生,有兩種過(guò)程會(huì)導(dǎo)致海平面升高。第一種是海水受熱膨脹令水平面上升。第二種是冰川和格陵蘭及南極洲上的冰塊溶解使海洋水份增加。預(yù)期由1900年至2100年地球的平均海平面上升幅度介乎0.09米至0.88米之間。全球暖化使南北極的冰層迅速融化,海平面不斷上升,世界銀行的一份報(bào)告顯示,即使海平面只小幅上升1米,也足以導(dǎo)致5600萬(wàn)發(fā)展中國(guó)家人民淪為難民。而全球第一個(gè)被海水淹沒(méi)的有人居住島嶼即將產(chǎn)生位于南太平洋國(guó)家巴布亞新幾內(nèi)亞的島嶼卡特瑞島,目下島上主要道路水深及腰,農(nóng)地也全變成爛泥巴地。3)氣候反常,海洋風(fēng)暴增多4)土地干旱,沙漠化面積增大2、大氣污染物的分類(lèi)和成因(1)掌握大氣污染物的分類(lèi):顆粒污染物和氣態(tài)污染物(一)顆粒污染物在大氣污染中,顆粒污染物指沉降速度可以忽略的固體粒子、液體粒子或它們?cè)跉怏w介質(zhì)中的懸浮體系。從大氣污染控制的角度,按照其來(lái)源和物理性質(zhì),可分為如下幾種:1.粉塵(dust):粉塵系指懸浮于氣體介質(zhì)中的小固體顆粒,受重力作用能發(fā)生沉降,但在一段時(shí)間內(nèi)能保持懸浮狀態(tài)。它通常由于固體物質(zhì)的破碎、研磨、分級(jí)、輸送等機(jī)械過(guò)程,或土壤、巖石的風(fēng)化等自然過(guò)程形成的。顆粒的尺寸范圍i,一般為1-200m左右。屬于粉塵類(lèi)的大氣污染物的種類(lèi)很多,如黏土粉塵、石英粉塵、煤粉、水泥粉塵、各種金屬粉塵等。2.煙(fume):煙一般指由冶金過(guò)程形成的固體顆粒的氣溶膠。它是熔融物質(zhì)揮發(fā)后生成的氣態(tài)物質(zhì)的冷凝物,在生成過(guò)程中總是伴有諸如氧化之類(lèi)的化學(xué)反應(yīng)。煙顆粒的尺寸很小,一般為0.01-1m左右。產(chǎn)生煙是一種較為普遍的現(xiàn)象,如有色金屬冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的氧化鉛煙、氧化鋅煙等。3.飛灰(flyash):飛灰指隨燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣排出的分散得較細(xì)的灰分。4.黑煙(smoke):黑煙一般系指由燃料燃燒產(chǎn)生的能見(jiàn)氣溶膠。5.霧(fog):霧是氣體中液滴懸浮體的總稱(chēng)。在氣象中指造成能見(jiàn)度小1km的小水滴懸浮體。在工程中,霧一般泛指小液體粒子懸浮體,它可能是由于液體蒸氣的凝結(jié)、液體的霧化及化學(xué)反應(yīng)等過(guò)程形成的,如水霧、酸霧、堿霧、油霧等。中國(guó)的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中,根據(jù)顆粒物直徑的大小,將其分為總懸浮顆粒物(totalsuspendedpartidclea)和可吸入顆粒物(inhalableparticlea)。前者指懸浮在空氣中,空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑100m的顆粒物。后者指懸浮在空氣中,空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑10m的顆粒物。(二)氣態(tài)污染物氣態(tài)污染物系以分子狀態(tài)存在的污染物。氣態(tài)污染物的種類(lèi)很多,總體上可按下表所示分類(lèi)。氣態(tài)污染物的分類(lèi)污染物一次污染物二次污染物含硫化學(xué)物SO2、H2SSO3、H2SO4、MSO4含氮化合物NO、NH3NO3、HNO3、MNO3碳的氧化物CO、CO2無(wú)有機(jī)化合物C1-C10化合物醛、酮、過(guò)氧乙酰硝酸酯、O3鹵素化合物HF、HCl無(wú)注:MSO4、MNO3分別為硫酸鹽和硝酸鹽。1.硫氧化物硫氧化物主要指SO2,它主要來(lái)自化石燃料的燃燒過(guò)程,以及硫化物礦石的焙燒、冶煉等過(guò)程?;鹆Πl(fā)電廠、有色金屬冶煉廠、硫酸廠、煉油廠以及所有燒煤或油的工業(yè)爐窯等都排放SO2煙氣。2.氮氧化物氮和氧的化合物有N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5,總起來(lái)用氮氧化物(NOx)表示。其中污染大氣的主要是NO和NO2。NO毒性不太大,但進(jìn)入大氣后可被緩慢地氧化成NO2,當(dāng)大氣中有O3等強(qiáng)氧化劑存在是,或在催化劑作用下,氣氧化速度會(huì)加快。NO2的毒性約為NO的5倍。當(dāng)NO2參與大氣的光化學(xué)反應(yīng),形成光化學(xué)煙霧后,其毒性更強(qiáng)。人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的NOx,主要來(lái)自各種工業(yè)爐窯、激動(dòng)車(chē)和柴油機(jī)的排氣,其次是硝酸生產(chǎn)、硝化過(guò)程、炸藥生產(chǎn)及金屬表面處理等過(guò)程。其中由燃料燃燒產(chǎn)生的NOx約占90%以上。3.碳氧化物CO和CO2是各種大氣污染物中發(fā)生量最大的一類(lèi)污染物,主要來(lái)自燃料燃燒和機(jī)動(dòng)車(chē)排氣。CO是一種窒息性氣體,進(jìn)入大氣后,由于大氣的擴(kuò)算稀釋作用和氧化作用,一般不會(huì)造成危害。但在城市冬季采暖季節(jié)或在交通繁忙的十字路口,當(dāng)氣象條件不利于排氣擴(kuò)算稀釋時(shí),CO的濃度有可能達(dá)到危害人體健康的水平。CO2是無(wú)毒氣體,但當(dāng)其在大氣中的濃度過(guò)高是,使氧氣含量相對(duì)減小,便會(huì)對(duì)人產(chǎn)生不良影響。地球上CO2濃度的增加,能產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”,迫使各國(guó)政府開(kāi)始實(shí)施控制。4.有機(jī)化合物有機(jī)化合物種類(lèi)很多,從甲烷到長(zhǎng)鏈聚合物的烴類(lèi)。大氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs),一般是C1-C10化合物,它不完全相同于嚴(yán)格意義上的碳?xì)浠衔铮驗(yàn)樗刑己蜌湓油?,還常含有氧、氮和硫的原子。甲烷被認(rèn)為是一種非活性烴,人們常以非甲烷總烴類(lèi)(NMHC)的形式報(bào)道環(huán)境中烴的濃度。多環(huán)芳烴類(lèi)(PAHs)中的苯并芘(BP),是強(qiáng)致癌物質(zhì)。VOCs是光化學(xué)氧化劑臭氧和過(guò)氧乙酰硝酸酯(PAN)的前體物,也是室溫效應(yīng)的貢獻(xiàn)者之一。VOCs主要來(lái)自機(jī)動(dòng)車(chē)和燃料燃燒排氣,以及石油煉制和有機(jī)化工生產(chǎn)等。5.硫酸煙霧硫酸煙霧系大氣中的SO2等硫氧化物,在水霧、含有重金屬的懸浮顆粒物或氮氧化物存在時(shí),發(fā)生一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而生產(chǎn)的硫酸霧或硫酸鹽氣溶膠。硫酸霧引起的刺激作用和生理反應(yīng)等危害,要比SO2氣體大得多。6.光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧是在陽(yáng)光照射下,大氣中的氮氧化物、碳?xì)浠衔锖脱趸瘎┲g發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)的藍(lán)色煙霧(有時(shí)帶些紫色和黃褐色)。其主要成分有臭氧、過(guò)氧乙酰硝酸酯、酮類(lèi)和醛類(lèi)等。光化學(xué)煙霧的刺激性和危害要比一次污染物強(qiáng)烈得多。(2)掌握主要大氣污染物的來(lái)源人類(lèi)活動(dòng)排放的大氣污染物主要來(lái)自以下三個(gè)大的方面。1燃料燃燒:火力發(fā)電廠、工業(yè)和民用鍋爐以及各種爐窯的燃料燃燒過(guò)程產(chǎn)生的大量煙二氧化硫、氮氧化物等多種大氣污染物,是造成大氣污染最重要的原因。2工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程:排放大氣污染物較多的幾個(gè)工業(yè)部門(mén)(電力、冶金、石化、化工、建材、機(jī)械、輕工等)所排放的主要大氣污染物3交通運(yùn)輸:汽車(chē)、火車(chē)、飛機(jī)、輪船等交通工具的動(dòng)力裝置在燃燒燃料時(shí)排放大量大氣污染物。以上前兩項(xiàng)稱(chēng)為固定源,第三項(xiàng)則稱(chēng)為流動(dòng)源。(二)大氣物理化學(xué)基礎(chǔ)1、大氣污染物擴(kuò)散與氣象的關(guān)系(1)了解地球大氣特征(2)了解大氣污染物擴(kuò)散方式(3)掌握氣象要素氣象要素主要有:氣溫、氣壓、風(fēng)、濕度、云、降水以及各種天氣現(xiàn)象。擴(kuò)大氣象要素的概念,則它還可包括日射特性、大氣電特性等大氣物理特性;還有自由大氣中的氣象要素的說(shuō)法。氣象要原則上還可以包括無(wú)法測(cè)定,但可求算的、各基本要素的函數(shù),如相當(dāng)溫度、位溫和空氣密度等。一、影響大氣污染的氣象因子大氣污染物的行為都是發(fā)生在千變?nèi)f化的大氣中,大氣的性狀在很大程度上影響污染物的時(shí)空分布,世界上一些著名大氣污染事件都是在特定氣象條件下發(fā)生的。影響大氣污染的氣象因素最重要的是流場(chǎng)和溫度層結(jié)。(一)風(fēng)和大氣湍流的影響污染物在大氣中的擴(kuò)散取決于三個(gè)因素。風(fēng)可使污染物向下風(fēng)向擴(kuò)散,湍流可使污染物向各方向擴(kuò)散,濃度梯度可使污染物發(fā)生質(zhì)量擴(kuò)散,其中風(fēng)和湍流起主導(dǎo)作用。湍流具有極強(qiáng)的擴(kuò)散能力,它比分子擴(kuò)散快105106倍,風(fēng)速越大,湍流越強(qiáng),污染物的擴(kuò)散速度就越快,污染物濃度就越低。在自由大氣中的亂流及其效應(yīng)通常極微弱,污染物很少到達(dá)這里。根據(jù)湍流形成的原因可分為兩種湍流,一種是動(dòng)力湍流,它起因于有規(guī)律水平運(yùn)動(dòng)的氣流遇到起伏不平的地形擾動(dòng)所產(chǎn)生,它們主要取決于風(fēng)速梯度和地面粗糙等;另一種是熱力湍流,它起因于地表面溫度與地表面附近的溫度不均一,近地面空氣受熱膨脹而上升,隨之上面的冷空氣下降,從而形成垂直運(yùn)動(dòng)。它們有時(shí)以動(dòng)力湍流為主,有時(shí)動(dòng)力湍流與熱力湍流共存,且主次難分。這些都是使大氣中污染物遷移的主要原因。(二)溫度層結(jié)和大氣穩(wěn)定度1.大氣溫度層結(jié)由于地球旋轉(zhuǎn)作用以及距地面不同高度的各層次大氣對(duì)太陽(yáng)輻射吸收程度上的差異,使得描述大氣狀態(tài)的溫度、密度等氣象要素在垂直方向上呈不均勻的分布。人們通常把靜大氣的溫度和密度在垂直方向上的分布,稱(chēng)為大氣溫度層結(jié)。氣溫隨高度的變化用氣溫垂直遞減率來(lái)表示,=其單位常用/100m。氣溫垂直遞減率和另一個(gè)在空氣污染氣象學(xué)中經(jīng)常用到的概念干絕熱垂直遞減率d是不同的。d表示干空氣在絕熱升降過(guò)程中每變化單位高度時(shí)干空氣自身溫度的變化,它表示干空氣的熱力學(xué)性質(zhì),是一個(gè)氣象常數(shù),d=0.98/100m。而是實(shí)際環(huán)境氣溫隨高度的分布,因時(shí)因地而異。大氣中的溫度層結(jié)有四種類(lèi)型:(1)氣溫隨高度增加而遞減,即0,稱(chēng)為正常分布層結(jié)或遞減層結(jié);(2)氣溫直減率等于或近似等于絕熱直減率,即=d,稱(chēng)為中性層結(jié);(3)氣溫不隨高度變化,即=0,稱(chēng)為等溫層結(jié);(4)氣溫隨高度增加而增加,即d時(shí),大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)當(dāng)=d時(shí),大氣處于中性平衡狀態(tài)當(dāng)d時(shí),大氣處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)逆溫時(shí)0,因此,d,這種大氣處于非常穩(wěn)定狀態(tài),是一種最不利于污染物擴(kuò)散的溫度層結(jié),在大氣污染問(wèn)題研究中特別引人注目,對(duì)流層逆溫按其形成原因可分為以下幾類(lèi)。(1)輻射逆溫:輻射逆溫經(jīng)常發(fā)生在睛朗無(wú)風(fēng)或小風(fēng)的夜晚,由于強(qiáng)烈的有效輻射,使地面和近地層大氣強(qiáng)烈冷卻降溫,上層降溫較慢而形成上暖下冷的逆溫現(xiàn)象,輻射逆溫全年都可出現(xiàn),但冬、秋季更易產(chǎn)生,且強(qiáng)度也大,高度也高。(2)平流逆溫:主要發(fā)生在冬季中緯度沿海地區(qū),由于海陸之間存在溫差,海上暖空氣平流到陸地上空時(shí)形成。(3)下沉逆溫:由于空氣下沉壓縮引起的增溫作用,使下沉運(yùn)動(dòng)終止的高度上出現(xiàn)逆溫,一般多發(fā)生在高壓區(qū)。此外還有峰面逆溫、湍流逆溫等。實(shí)際逆溫情況是很復(fù)雜的,地形對(duì)逆溫的形成和分布也有明顯影響。通過(guò)一定方式了解各高度溫度分布,就可以得知上空有無(wú)逆溫、逆溫高度、強(qiáng)度等。目前用于探測(cè)逆溫的手段主要有:低空探空儀、系留氣球、鐵塔觀測(cè)、遙感等。二、影響大氣污染的地理因素地形地勢(shì)對(duì)大氣污染物的擴(kuò)散和濃度分布有重要影響。地形地勢(shì)千差萬(wàn)別,但對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響其本質(zhì)上都是通過(guò)改變局部地區(qū)(流場(chǎng)和溫度層結(jié)等)氣象條件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這里主要討論三種典型地形地勢(shì)條件對(duì)大氣污染的影響。(一)山區(qū)地形山區(qū)地形復(fù)雜,局地環(huán)流多樣,最常見(jiàn)的局地環(huán)流是山谷風(fēng),它是由于山坡和谷底受熱不均勻引起的。晴朗的白天,陽(yáng)光使山坡首先受熱,受熱的山坡把熱量傳給其上的空氣,這一部份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(lái)補(bǔ)充,形成從山谷指向山坡的風(fēng),稱(chēng)之為“谷風(fēng)”。夜間,情況正好相反,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)”。山谷風(fēng)對(duì)污染物輸送有明顯的影響。吹山風(fēng)時(shí)排放的污染物向外流出,若不久轉(zhuǎn)為谷風(fēng),被污染的空氣又被帶回谷內(nèi)。特別是山谷風(fēng)交替時(shí),風(fēng)向不穩(wěn),時(shí)進(jìn)時(shí)出,反復(fù)循環(huán),使空氣中污染物濃度不斷增加,造成山谷中污染加重。山區(qū)輻射逆溫因地形作用而增強(qiáng)。夜間冷空氣沿坡下滑,在谷底聚積,逆溫發(fā)展的速度比平原快,逆溫層更厚,強(qiáng)度更大。并且因地形阻擋,河谷和凹地的風(fēng)速很小,更有利于逆溫的形成。因此山區(qū)全年逆溫天數(shù)多,逆溫層較厚,逆溫強(qiáng)度大,持續(xù)時(shí)間也較長(zhǎng)。(二)海陸界面海陸風(fēng)發(fā)生在海陸交界地帶,是以24小時(shí)為周期的一種大氣局地環(huán)流。海陸風(fēng)是由于陸地和海洋的熱力性質(zhì)的差異而引起的。如圖5-5所示,在白天,由于太陽(yáng)輻射,陸地升溫比海洋快,在海陸大氣之間產(chǎn)生了溫度差、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降氣流一起形成了海陸風(fēng)局地環(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,使低空氣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)局地環(huán)流。在湖泊、江河的水陸交界地帶也會(huì)產(chǎn)生水陸風(fēng)局地環(huán)流,稱(chēng)為“水陸風(fēng)”。但水陸風(fēng)的活動(dòng)范圍和強(qiáng)度比海陸風(fēng)要小。海陸風(fēng)對(duì)空氣污染的影響有如下幾種作用:一種是循環(huán)作用,如果污染源處在局地環(huán)流之中,污染物就可能循環(huán)積累達(dá)到較高的濃度,直接排入上層反向氣流的污染物,有一部分也會(huì)隨環(huán)流重新帶回地面,提高了下層上風(fēng)向的濃度。另一種是往返作用,在海陸風(fēng)轉(zhuǎn)換期間,原來(lái)隨陸風(fēng)輸向海洋的污染物又會(huì)被發(fā)展起來(lái)的海風(fēng)帶回陸地。海風(fēng)發(fā)展侵入陸地,下層海風(fēng)的溫度低,陸地上層氣流的溫度高,在冷暖空氣的交界面上,形成一層傾斜的逆溫頂蓋,阻礙了煙氣向上擴(kuò)散,造成封閉型和漫煙型污染。(三)城市城市建筑密集,高度參差不齊,因此城市下墊面有較大的粗糙度,對(duì)風(fēng)向、風(fēng)速影響很大,一般說(shuō)城市風(fēng)速小于郊區(qū),但由于有較大的粗糙度,城市上空的動(dòng)力湍流明顯大于郊區(qū)?!盁釐u效應(yīng)”是城市氣象的一個(gè)顯著特點(diǎn)。由于城市生產(chǎn)、生活過(guò)程中燃料燃燒釋放出大量熱,城市地表和道路易吸收太陽(yáng)輻射使大氣增溫,而城市蒸發(fā)、蒸騰作用比郊外少,因此相變的潛熱損耗小,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。夜間,城市熱島效應(yīng)使近地層輻射逆溫減弱或消失而呈中性,甚至不穩(wěn)定狀態(tài);白天則使溫度垂直梯度加大,處于更加不穩(wěn)定狀態(tài),這樣使污染物易于擴(kuò)散。另一方面,城市和周?chē)l(xiāng)村的水平溫差,導(dǎo)致熱量環(huán)流產(chǎn)生。在這種環(huán)流作用下,城市本身排放的煙塵等污染物聚積在城市上空,形成煙幕,導(dǎo)致市區(qū)大氣污染加劇。2、大氣污染化學(xué)(1)了解降水與大氣污染(2)了解酸雨化學(xué)酸雨(acidrain)是指PH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。雨水被大氣中存在的酸性氣體污染。酸雨主要是人為的向大氣中排放大量酸性物質(zhì)造成的。我國(guó)的酸雨主要是因大量燃燒含硫量高的煤而形成的,多為硫酸雨,少為硝酸雨,此外,各種機(jī)動(dòng)車(chē)排放的尾氣也是形成酸雨的重要原因。酸雨的化學(xué)組成:(3)了解臭氧破壞化學(xué)導(dǎo)致O3破壞的催化過(guò)程及O3空洞形成的原因1)Y導(dǎo)致O3破壞的催化過(guò)程:2)氯、溴和它們的氧化物的催化作用3)HO 、水蒸氣與O3(損耗10%)4)氮氧化物三、固體和噪聲污染控制(一)固體廢物的定義與分類(lèi)、污染與控制及管理體系1、固體廢物的定義與分類(lèi)(1)了解固體廢物的定義及特征(2)熟悉固體廢物的分類(lèi)(3)熟悉危險(xiǎn)廢物的定義、分類(lèi)和鑒別1、固體廢物、危險(xiǎn)廢物定義固體廢物的定義:固體廢物是指:在生產(chǎn)、生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的喪失原有利用價(jià)值或者雖未喪失利用價(jià)值但被拋棄或者放棄的固態(tài)、半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)的物品、物質(zhì)以及法律、行政法規(guī)規(guī)定納入固體廢物管理的物品、物質(zhì)。危險(xiǎn)廢物的定義、存儲(chǔ)、防滲、焚燒、安全填埋:1、危險(xiǎn)廢物指:被列入國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄或者根據(jù)國(guó)家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定的具有危險(xiǎn)特性的廢物。其普遍特性表現(xiàn)為:毒性大、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)大、難于管理、不宜用普遍廢物(如生活垃圾等)的通用方法進(jìn)行管理和處置。如工業(yè)廢物、含汞、鎘廢電池、廢礦物油、含汞廢日光燈管等。危險(xiǎn)特性:感染性、腐蝕性、易燃性、反應(yīng)性、毒性(急性毒性初篩、毒性物質(zhì)含量、浸出毒性)。2、危險(xiǎn)廢物貯存設(shè)施應(yīng)滿(mǎn)足的要求:少時(shí)或臨時(shí)周轉(zhuǎn)性危險(xiǎn)廢物宜用簡(jiǎn)單、可靠的設(shè)施進(jìn)行臨時(shí)貯存,其要求如下:(1)應(yīng)建有堵截泄漏的裙腳、地面與裙腳要用堅(jiān)固的防滲材料建造,應(yīng)設(shè)有隔離設(shè)施、報(bào)警裝置和防風(fēng)、防曬、防雨設(shè)施;(2)基礎(chǔ)防滲層為粘土的,其厚度應(yīng)在1.0米以上,滲透系數(shù)應(yīng)不小于1.010-7cm/s;基礎(chǔ)防滲層也可用厚度在2.0mm以上的高密度聚乙烯或其它人工防滲材料組成、滲透系數(shù)不應(yīng)小于1.010-10cm/s;3、危險(xiǎn)廢物焚燒處置應(yīng)滿(mǎn)足的要求:危險(xiǎn)廢物也可以用高溫消毒的原理來(lái)分解殘留于廢物體內(nèi)的有毒成分,其要求如下:(1)危險(xiǎn)廢物焚燒處置前必須進(jìn)行前處理或特殊處理,以達(dá)到進(jìn)爐的要求;(2)危險(xiǎn)廢物在爐內(nèi)燃燒時(shí)需均勻、完全、徹底,不得有殘留物質(zhì);(3)焚燒溫度應(yīng)達(dá)到110以上,煙氣停留時(shí)間應(yīng)在2.0秒以上,燃燒效率大于99.9%,焚燒去除率大于99.99%,焚燒殘?jiān)臒釡p率小于5%。4、危險(xiǎn)廢物安全填埋處置:

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