地大武汉环境工程复试复习内容

复试大纲二、水污染及其防治1、水体污染的概念进入水体（地面径流和地下径流）中的污染物量超过了水体自净能力或纳污能力，而使水体丧失规定的使用价值时，称为水体污染。2、主要污染源（1）向自然水体排放的各类废水；（2）向自然水体直接倾倒的固体污染物，以及垃圾堆放场所的渗出液和淋洗雨水；（3）大气污染地区的酸雨及其他淋洗降水；（4）大气中有害的沉降物及水溶性气体；（5）淋洗植被后溶入了化肥和农药的（降水）径流；(6)航道中船舶的漏油、废水及固体废弃物。最普遍最重要的污染源为排放的各类废水。3、污染物的分类（1）需氧型污染（有机型污染）：有机物（我国绝大多数水环境中的污染属于这种污染类型）（2）毒物型污染：有机毒物（如酚、农药等）、无机毒物（如汞、铬、砷、氰等）以及放射性物质（3）富营养型污染：含氮和磷多的废水（4）感官型污染：颜色、嗅味、泡沫、浑浊(5)其他：浮油、酸碱、病原体、热水等污染物4、污染物的性质耗氧有机物：耗氧有机物主要是指动、植物残体和生活工业产生的碳水化合物、脂肪、蛋白质等易分解的有机物，它们在分解过程中要消耗水中的溶解氧，故称为耗氧有机物。富营养物质污染：这里的营养物质主要是指N、P。在人类生产生活活动的影响下，大量的有机物和化肥用量的50%以上未能被植物吸利用的N、P等营养物质进入河流、湖泊等水域，引起不良藻类和其他浮游植物迅速繁殖，水体溶解氧含量迅速下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡。这种污染称为富营养物质污染。有毒有机物污染：有毒有机物主要包括有有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃、高分子聚合物（塑料、人造纤维、合成橡胶）、染料等有机化合物。它们的共同特点是大多数为难降解有机物，或持久性有机物。它们在水中的含量虽不高，但因在水中残留时间长，有蓄积性，可造成人体慢性中毒、致癌、致畸、致突变等生理危害。5、水质（waterquality）的概念水质：水体质量的简称。它标志水体的物理（如色度、浊度、嗅味等）、化学（无机物和有机物的含量）和生物（细菌、微生物、浮游生物、底栖生物）的特性及组成的状况，规定了一些列水质参数和水质标准。如生活饮用水、工业用水和渔业用水等水质标准。6、水质指标（waterqualityindex）的概念水质指标是指水样中除去水分子外所含杂质的种类和数量，它是描述水质状况的一系列标准。7、水质指标的分类污水水质指标分为物理、化学、生物三大类。（一）物理性指标：温度（temperature,T）、色度（color）、嗅和味（odorandtaste）固体物质（suspendedsolid,SS）（二）化学性指标：1、有机性污染物指标：BOD（BiochemicalOxygenDemand）COD(ChemicalOxygenDemand)TOD(TotalOxygenDemand)TOC(TotalOrganicCarbon)油类污染物、酚类污染物2、无机性污染物指标：植物营养物质（N、P）；PH值；重金属（Hg、Cd、Cr、Pb、Ni、和As、Cu等）（三）生物性指标：细菌总数；大肠菌群；病毒8、主要水质指标的含义PH：主要指示水样的酸碱性。一般要求处理后污水的pH在6~9之间。固体悬浮物：表示水中不溶解的固体物质含量。COD：化学需氧量，化学需氧量是在酸性条件下，用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量。用来反映水中有机物的含量。BOD：生化需氧量，水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量，间接反映了水中可生物降解的有机物量。DO：空气中的分子态氧溶解在水中称为溶解氧。用来衡量水体自净能力。有毒有害物：反映水体中有毒有害物质的种类和量。细菌总数：反映水体受细菌污染的程度，可作为评价水质清洁程度和考核水净化效果的指标。9、水体的自净作用机理（1）物理净化：是指污染物质由于稀释、扩散、沉淀或挥发等作用而使河水污染物质浓度降低的过程；（2）化学净化：是指污染物质由于氧化、还原、分解等作用而使河水污染物质浓度降低的过程；（3）生物净化：是指由于水中生物活动，尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用而引起的污染物质浓度降低的过程。10、污水的物理化学处理方法的原理物理化学处理法有吸附法、离子交换法、萃取法和膜析法。（1）吸附法当气体或液体与固体接触时，在固体表面上某些成分被富集的过程称为吸附。（2）离子交换法离子交换的实质是不溶性离子化合物（离子交换剂）上的交换离子与溶液中的其他同性离子的交换反应，是一种特殊的吸附过程，通常是可逆性化学吸附。（3）萃取法萃取是将一种选定的溶剂加入到待分离的液体混合物中，由于混合物中各组分在该溶剂中溶解度的不同，可以将原料中所需分离的一种或数种成分分离出来。（4）膜析法膜析法是利用天然或人工合成膜以外界能量或化学位差作推动力对水溶液中某些物质进行分离、分级、提纯和富集的方法的统称。11、污水的化学处理方法的原理化学处理法有中和法、化学混凝法、化学沉淀法和氧化还原法。（1）中和法中和法的原理是：用碱或碱性物质中和酸性废水时或用酸或酸性物质中和碱性废水时，把废水的pH调到7左右。（2）化学混凝法化学混凝法的原理：混凝就是在混凝剂的离解和水解的作用下，使水中的胶体污染物和细微悬浮物脱稳并聚集为具有可分离性的絮凝体的过程。其中包括絮凝和凝聚两个过程，统称为混凝。（3）化学沉淀法化学沉淀法是向废水中投加某种化学物质，使与废水中的一些离子发生反应，生产难容的沉淀物而从水中析出，以达到降低水中溶解污染物的目的。（4）氧化还原法在水处理中，可采用氧化或还原的方法改变水中某些有毒化合物中元素的化合价以及改变化合物分子的结构，使剧毒的化合物变为微毒或无毒的化合物，使难于生物降解的有机物转化为可以生物降解的有机物。12、污水的生物处理方法的原理污水生物处理是利用自然界中广泛分布的个体微小、代谢营养类型多样、适应能力强的微生物的新陈代谢作用，对污水进行净化的处理方法。（1）好氧生物处理好氧生物处理是在水中存在溶解氧的条件下（即水中存在分子氧）进行的生物处理过程；（2）缺氧生物处理缺氧生物处理是在水中无分子氧存在，但存在如硝酸盐等化合态氧的条件下进行的生物处理过程；（3）厌氧生物处理厌氧生物处理是在水中既无分子氧又无化合态氧存在的条件下进行的生物处理过程。13、典型废水处理工艺（理解课本）14、城市污水回用（了解课本）15、废水的最终处置（了解课本）一、大气污染及其防治1、大气环境的结构我们把受地心引力而随地球旋转的大气层称为大气圈，其厚度约为从地球表面1000~1400km高度的范围。大气圈可以分为五层，即对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层（或外大气层）。2、大气组成自然状态下的大气是由混合气体、水汽和悬浮颗粒组成的。除去水汽和微粒的空气称为干洁空气。干洁空气的主要成分是氮、氧和氩，它们分别占空气总体积的78.08%、20.95%和0.93%，三者共占干洁空气总体积的99.96%以上。其他成分则不到0.04%，这些次要成分有二氧化碳、氖、氪、氙、氢和臭氧等。3、大气污染的概念大气污染通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度达到足够的时间，并因此而危害了人群的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。4、大气污染源大气污染物的来源可分为自然污染源和人为污染源两类。自然污染源是指自然原因向环境释放污染物的地点，如火山喷发、森林火灾、飓风、海啸、土壤和岩石的风化及生物腐烂等自然现象形成的污染源。人为污染源是指人类生活活动和生产活动形成的污染源。人为污染源又可分为生活污染源、工业污染源和交通运输污染源。5、大气污染物的类型大气污染物的种类很多，按其存在状态可概括为两大类：气溶胶状态污染物和气体状态污染物。（1）气溶胶状态污染物在大气污染中，气溶胶系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体系。可将其分为：粉尘（dust）、烟（fume）、飞灰（flyash）、黑烟（smoke）、雾（fog）（2）气体状态污染物气态污染物的种类很多，总体上可以分为五大类：以二氧化硫为主的含硫化合物，以氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物，碳氧化物，有机化合物及卤素化合物等。6、颗粒物在大气环境中的发生机制一次颗粒物：直接由污染源排放出来；二次颗粒物：大气污染某些组分之间，或这些组分与大气成分之间发生反应而产生的颗粒物。7、硫氧化物在大气环境中的发生机制它主要来自化石燃料的燃烧过程，以及硫化物矿石的焙烧、冶炼等热过程。燃料中的硫在燃烧过程中与氧反应，主要产物是二氧化硫和三氧化硫，但三氧化硫的产物相当低，故一般生成二氧化硫。8、氮氧化物在大气环境中的发生机制9、碳氢化物在大气环境中的发生机制10、氟化物在大气环境中的发生机制11、酸雨在大气环境中的发生机制（见附1）12、光化学烟雾在大气环境中的发生机制（见附2）13、大气中主要污染物对环境、人体、其他生物的危害对人体健康的影响（1）颗粒物：暴露时间过长可能导致上呼吸道感染、心脏病、支气管炎、气喘、肺炎、肺气肿等疾病。（2）硫氧化物：形成酸雨，浓度过高具有强刺激性。（3）一氧化碳：高浓度的一氧化碳能够引起人体生理上和病理上的变化，甚至死亡。（4）氮氧化物：破坏肺细胞，眼鼻有急性刺激感，支气管炎。（5）光化学氧化剂：氧化剂会严重地刺激眼睛，当它和臭氧混合在一起时就引起剧烈的咳嗽和注意力不能集中。（6）有机化合物：致癌。14、风的基本概念气象上把水平方向的空气运动称为风，它是一个矢量，具有大小和方向。15、湍流的基本概念及如何影响大气污染的扩散大气的无规则运动称为大气湍流。湍流有极强的扩散能力，归结起来，风速越大，湍流越强，污染物的扩散速度越快，污染物的浓度就越低。风和湍流是决定污染物在大气中扩散稀释的最直接最本质的因素，其他一切气象因素都是通过风和湍流的作用来影响扩散稀释的。16、温度层结温度层结是指在地球表面上方的温度随高度的变化情况或者说是在垂直地球表面方向的气温分布。它决定了大气的稳定度。17、逆温在对流层中，正常情况下气温是随着高度的增加而降低的。但是，有些时候气温会随着高度的增加而升高。一般来说，近地面的空气冷却较快时，或者有一股较暖的空气移来时，上层空气温度就会高于近地面空气，这时就出现逆温了。逆温的出现就不利于空气的上升运动，如果有污染物的话，污染物就会长期停留在原处而造成污染。18、气温的垂直递减率也可以叫做绝热率，是表征气体随高度增加其气温的变化程度的物理量。英文为adiabaticrate.一般来说，气体在加热或降温的过程中，如果其高度变化，那么气压也会变化，气压的变化会导致气体膨胀或者收缩，膨胀可以使温度降低，收缩可以使温度升高。不同气层的气温随高度的变化常用气温垂直递减率（γ）表示，气温垂直递减率是指在垂直于由每升高100m气温的变化值。由于气象条件的不同，气温垂直递减率可大于零，等于零或小于零。19、干绝热递减率干空气块（包括为饱和的湿空气块）绝热上升或下降单位高度（通常取100m）时，温度降低或升高的数值，称为干空气温度绝热垂直递减率，简称干绝热直减率。20、大气稳定度大气稳定度是指在垂直方向上大气稳定的程度，即是否易于发生对流。对于大气稳定度可以作这样的理解，如果一空气快受到外力的作用，产生了上升或下降运动，当外力去除后，可能发生三种情况：（1）气块减速并有返回原来高度的趋势，则称这种大气是稳定的；（2）气块加速上升或下降，称这种大气是不稳定的；（3）气块被外力推到某一高度后，既不加速也不减速，保持不动，称这种大气是中性的。大气稳定度是影响污染物在大气中扩散的极重要因素。当大气层结不稳定，热力湍流发展旺盛，对流强烈，污染物易扩散，但是全层不稳定时，污染不易扩散远处。当大气层结稳定时，湍流受到抑制，污染物不易扩散稀释，特别当逆温层出现时，通常风力弱或无风，低空象蒙上一个“盖子“，使烟尘聚集地表，造成严重污染。21、重力除尘器的工作原理及特性重力除尘器的原理是突然降低气流流速和改变流向，较大颗粒的灰尘在重力和惯性力的作用下，与气分离，沉降到除尘器锥底部分。属于粗除尘。优