環(huán)境科學概論第六章學習輔導材料(1)

1、環(huán)境科學概論第六章環(huán)境污染及防治技術學習輔導材料一、 內(nèi)容提要1、環(huán)境污染及形成（1） 環(huán)境污染² 是指有害的物質(zhì)或因子進入環(huán)境，并在環(huán)境中發(fā)生擴散、遷移、轉(zhuǎn)化，使生態(tài)系統(tǒng)的結構與功能發(fā)生變化，對人類以及其它生物的生存和發(fā)展產(chǎn)生不利影響。（2）污染源² 污染源是造成環(huán)境污染的污染物的發(fā)生源，通常是指向環(huán)境排放有害物質(zhì)或?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生有害影響的場所、設備和裝置的總稱。² 按造成環(huán)境污染的原因，可把污染源分為天然污染源、人為污染源² 天然污染源是指自然界自行向環(huán)境排放污染物或造成有害影響的場所，如正在噴發(fā)的火山。 ² 人為污染源是指人類社會活動所形成的

2、污染源，是環(huán)境保護研究和控制的主要對象。² 污染源按環(huán)境污染的主要對象(受體)，可分為大氣污染源、水體污染源、土壤污染源以及生物污染源等。² 按向環(huán)境排故污染物的空間分布方式，污染源可分為點污染源、線污染源和面污染源(合稱為非點污染源)。² 按照人類社會活動功能，污染源可分為工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、交通運輸污染源、生活污染源。（3）污染物在環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化² 污染物的遷移是指污染物在環(huán)境中所發(fā)生的空間位置的移動及其所引起的富集、分散和消失的過程，是污染物在環(huán)境中的運動形式之一。² 污染物遷移的方式：機械遷移、物理-化學遷移、生物遷移2、大氣污

3、染及防治技術（1）大氣污染效應² 由于大氣污染的作用，可以使某個或多個環(huán)境要素發(fā)生變化，使生態(tài)環(huán)境受到?jīng)_擊或失去平衡，環(huán)境系統(tǒng)的結構和功能發(fā)生變化。這種因大氣污染而引起環(huán)境變化的現(xiàn)象，稱為大氣污染效應。（2）空氣主要污染物² 顆粒物質(zhì)、硫化物、碳氧化物、氮氧化合物、碳氫化合物（3）顆粒物質(zhì)² 顆粒物質(zhì)是指除氣體之外的包含于大氣中的物質(zhì)，包括各種各樣的固體、液體和氣溶膠。² 按粒徑的差異，可以分為降塵和飄塵兩種。² 降塵指粒徑大于 10mm，在重力作用下可以降落的顆較狀物質(zhì)。² 飄塵指粒徑小于 10mm的煤煙、煙氣和霧在內(nèi)的顆粒狀物質(zhì)。

4、（4）硫化物² 硫常以二氧化硫和硫化氫的形態(tài)進入大氣，也有一部分以亞硫酸及硫酸(鹽)微粒形式進入大氣。² SO2的存在會造成酸雨、光化學煙霧，使大氣的能見度大大降低。（5）碳氧化物主要有CO和CO2兩種物質(zhì)。（6）氮氧化合物² 氮氧化合物的種類較多，N2O 、NO、 NO2、 N2O4、 N2O3、 N2O4、N2O5等，主要是NO和NO2，它們是常見的大氣污染物。（7）碳氫化合物² 碳氫化合物是由烷烴、烯烴和芳烴等復雜多樣的物質(zhì)組成。² 燃油的機動車亦是主要的碳氫化合物污染源。² 碳氫化合物是形成光化學煙霧的主要成分。（8）造成大氣

5、污染因素 ² 城市空氣有限的稀釋作用² 污染物協(xié)合相互作用協(xié)合相互作用現(xiàn)象：當兩種和兩種以上的物質(zhì)相互作用并產(chǎn)生比一個它們單獨作用之和大得多的作用。涉及到污染物的協(xié)和效應的例如：光化學煙霧、細粒、吸煙。² 廣泛效應大氣污染己不僅僅是一種城市現(xiàn)象，現(xiàn)今己形成一個較廣泛的影響，如酸雨。² 全球效應一些工業(yè)廢物排放到空氣中，會影響到整個地球。（9）光化學煙霧² 氮氧化物（NOx）和碳氫化合物（HC）在大氣環(huán)境中受強烈的太陽紫外線照射后產(chǎn)生一種新的二次污染物光化學煙霧。² 光化學煙霧主要發(fā)生在陽光強烈的夏、秋季節(jié)。² 主要污染源是汽

6、車排放的CO、NOx、HC三種污染物。（10）細粒² 協(xié)合效應也可能包括燃燒任何燃料和火化廢物的煙的細粒（粒度小于0.002mm），這樣的顆?；旧嫌煞腔钚蕴冀M成。² 這些顆粒通過過濾器出來后長期懸浮在空氣中，具有極強的吸附力，能吸附象鉛這種的金屬原子、碳氫化合物、硫和氧化氮；并且這些細粒帶上了所有的污染物。² 許多導致形成更毒的化合物的化學反應可能發(fā)生在細粒的表面上。（11）大氣污染防治技術² 運用法律的手段限制和控制污染物排放數(shù)量和擴散影響范圍；² 運用技術手段減少或防止污染物的排放。從而達到保護環(huán)境的目的。² 合理利用環(huán)境的自凈

7、能力² 治理排出的污染物（12）合理利用環(huán)境自凈作用的技術措施² 大氣的自凈能力² 合理工業(yè)布局² 選擇有利于污染物擴散的排放方式² 發(fā)展綠色植物（13）控制或減少污染物排放的技術途徑² 改革能源結構發(fā)展城市燃氣、采用無污染或少污染能源² 發(fā)展集中供熱熱電聯(lián)產(chǎn)供熱、集中鍋爐房供熱、余熱利用供熱² 進行燃料的預處理、改革工藝設備² 改善燃燒過程等。（14）顆粒污染物治理技術除塵技術² 機械式除塵器除塵² 濕式除塵器除塵² 過濾式除塵器除塵² 電除塵器除塵（15）氣體污

8、染物的治理技術² 吸收法、吸附法、催化法、燃燒法、冷凝法、生物法、膜分離法3、水體污染及防治技術（1）水體自凈² 受到污染的水體，在一定的時間內(nèi)，通過自然的物理、化學和生物等作用，污染程度逐漸降低水體自凈。（2）水體污染² 水體的自凈能力是有限的，當污染物進入水體后，其含量超過水體的自然凈化能力，使水質(zhì)變壞水體污染。（3）水中污染物及其來源² 點源生活污水與工業(yè)廢水一般均由管網(wǎng)或溝渠收集后在某一定點排放到受納水體，這種排放源稱為點源。 ² 非點源城市和農(nóng)業(yè)徑流一般具有多排放點的特征，故稱為非點源。² 耗氧物質(zhì)在受納水體中可被氧化并消耗

9、溶解性分子氧的物質(zhì)稱為耗氧物質(zhì)。耗氧物質(zhì)通常為生物可分解的有機物，但也包括某些無機化合物。² 營養(yǎng)物質(zhì)氮和磷是人們最為關注的兩種營養(yǎng)物質(zhì)，同時也是污染物。² 病原微生物在廢水中發(fā)現(xiàn)的微生物主要包括來自患病的人和動物的細菌、病毒與原生動物。² 懸浮固體從廢水帶入受納水體中的有機和無機顆粒稱為懸浮固體。² 鹽類² 毒性金屬與毒性有機物² 熱（5）廢水中懸浮污染物指標² 懸浮物指水中呈懸浮狀態(tài)的固體物質(zhì)，懸浮物直徑一般小于2毫米，它包括無機物和有機物（不溶于水的淤泥、粘土、微生物等）。² 懸浮物的含量是水質(zhì)污染程度的基本

10、判斷指標之一。用每升水樣中含有多少毫克懸浮物來表示，記為毫克/升。² 水中懸浮物還可根據(jù)其揮發(fā)性能分為揮發(fā)性懸浮物和固定性懸浮物。（6）耗氧物質(zhì)對河流的影響² 耗氧物質(zhì)無論是有機的還是無機的，在排入河流后均會造成水中溶解氧的降低，當溶解氧降到臨界值后，魚類及水生生物便受到威脅。（7）生化需氧量（BOD）² 指水中有機污染物在好氧微生物的作用下，分解成穩(wěn)定狀態(tài)的無機物所需要的氧量，用毫克/升來表示。² 一般規(guī)定在20的條件下，連續(xù)培養(yǎng)5天后，測定水中溶解氧的消耗量，所測得的生化需氧量用BOD5 表示。（8）化學需氧量(COD)² 用化學氧化劑在酸

11、性條件下，將水中有機污染物氧化為CO2、H2O等所消耗的相當于氧的量，單位是毫克/升。² 化學需氧量數(shù)值越大，水中有機物含量越高。² 化學需氧量測定中常用的氧化劑為重鉻酸鉀（K2Cr2O7）和高錳酸鉀（KMnO4）。² 目前測定中用的最多的氧化劑還是重鉻酸鉀，測得的化學需氧量用CODCr表示。（9）BOD5/CODCr² 通常用生化需氧量與化學需氧量的比值（BOD5/CODCr）作為廢水是否適合采用生物處理的衡量指標。² 一般認為，這一比值大于0.3時，污水就適合采用生物處理的方法進行處理。 （10）氮的氧化² 碳氧化引起的耗氧量稱為

12、CBOD，而氮氧化引起的耗氧星稱為NBOD。² 從有機物中釋放出的氮以及工業(yè)廢水和農(nóng)業(yè)徑流等其他來源的氮，被硝化菌氧化成硝酸鹽(NO3-)，此過程稱為硝化。（11）氧垂曲線² 溶解氧濃度是河流水質(zhì)的指標。² 河流水質(zhì)管理的主要方法之一就是評估河流容納污染物的能力。² 評估方法是確定廢水排入后下游溶解氧的變化，該變化曲線稱為氧垂曲線。（12）影響溶解氧的其它因素² 在小河流中，流速對維持高DO起著相當重要的作用。² 疏浚與筑壩降低了流速，也對DO產(chǎn)生很大影響。² 壩下游的DO會因落水造成的混合作用而升高。² 水生植物

13、也會對DO產(chǎn)生很大的影響。（13）營養(yǎng)物質(zhì)對河流水質(zhì)的影響² 營養(yǎng)物質(zhì)是指植物生長所需的要素，按植物組織含量次序排序，包括碳、氮、磷和各種微量元素。² 氮的影響（對受納水體有以下危害）：1) NH3-N濃度高時對魚有毒；2) 低濃度NH3和NO3-可導致藻類過量生長；3) NH4+轉(zhuǎn)化為NO3時消耗大量溶解氧。² 磷的影響磷的主要危害在于它是藻類生長的重要營養(yǎng)鹽。若含磷量可滿足藻類生長的需求，藻類即過量生長。藻類死亡后變成細菌可分解的耗氧有機物，其耗氧量往往超過水體可供給的氧量，因此會造成魚類死亡。（4）湖泊水質(zhì)管理² 分層作用與翻騰這種物理現(xiàn)象的發(fā)生與

14、水質(zhì)無關，然而卻影響水質(zhì)。² 生物層由于陽光和氧的作用，湖泊中有幾個不同的生物活性層，最重要的是：透光層、沿岸層、湖底層。² 湖泊生產(chǎn)力是湖泊維持食物網(wǎng)能力的度量。湖泊生產(chǎn)力可通過度量藻類生長量而確定。生產(chǎn)力在決定水質(zhì)方面起著重要作用，可作為湖泊分類的依據(jù)分為貧營養(yǎng)湖、富營養(yǎng)湖、中營養(yǎng)湖和老化湖。² 富營養(yǎng)化是一個自然過程。由于營養(yǎng)物質(zhì)的引入與循環(huán)，湖泊逐漸變淺且生產(chǎn)力提高。富營養(yǎng)過程的快慢與原始湖泊大小及沉積物、營養(yǎng)物質(zhì)引入的速率有關。² 藻類生長需求藻類的生長受限于最不易獲得的營養(yǎng)物質(zhì)。磷的含量控制著藻類生長和湖泊生產(chǎn)力。² 湖泊中磷的控制

15、降低排入湖泊中的磷量、加鋁鹽將磷沉淀、挖出含磷量高的沉積物（5）污水處理技術² 按其作用原理，可分為三類：物理法、化學法、生物法。² 物理法沉淀、篩濾、氣浮、反滲透² 化學法混凝法、中和法、氧化還源法、電解法、吸附法、電滲析法 以及汽提法、吹脫法、萃取法、化學沉淀法等。² 生物法利用微生物新陳代謝功能，使污水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物被降解并轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，使污水得以凈化。屬于生物處理法的工藝有：活性污泥法、生物膜法、生物穩(wěn)定塘、土地處理法、厭氧消化法（6）城市水處理系統(tǒng)² 城市廢水處理技術按處理程度可分為：一級處理、二級處理、三級處理。² 預處理的目的是保護廢水處理廠的后續(xù)處理設備。² 一級處理的主要目標是通過沉降或氣浮去除廢水中的固體污染物。² 二級處理的主要目的是去除一級處理出水中的溶解性BOD5，并進一步去除懸浮固體物質(zhì)。² 當二級處理無法滿足出水水質(zhì)要求時，則需進行廢水的三級處理。三級處理過程中可能使用化學處理及過濾方法或?qū)⒍壧幚沓鏊⌒牡毓嗳胪寥乐?，利用土壤作物系統(tǒng)去除污染物。三級處理出水高品質(zhì)的飲用水相近。² 預處理單元：格柵、沉砂池、破碎機、調(diào)節(jié)池。² 一級處理：沉淀池² 二級處理：滴濾池法、活性污泥法、氧