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1、环境污染与防治专业基础与实务（中级）环境污染与防治专业基础与实务（中级）第一部分第一部分 基础理论知识基础理论知识一、水污染防治基础理论知识一、水污染防治基础理论知识（一）水与水体污染（一）水与水体污染1、水与水循环、水与水循环（1）熟悉水环境保护）熟悉水环境保护水环境保护有量和质两个方面。以水质保护为主，合理利用水资源，通过规划提出各种措施与途径，使水体不受污染，以保证水资源的正常用途，满足水体主要功能对水质的要求。排水工程P43 水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水的物理、化学以及微生物性质发生变化，使水体固有的生态系统和功能受到破坏
2、。 造成水体污染的原因主要有：点源污染和面源污染两类。 排水工程P13 水体水质评价是根据监测取得的大量资料，对水体的水质所做出的综合性的定量评价。通过对水体的水质评价能够判明水体被污染的程度，为制定水体的综合防治方案提供科学依据。 水环境容量的定义是：在满足水环境质量标准的条件下，水体所能接纳的最大允许污染物负荷量，又称水体纳污能力。（2）熟悉水循环基本原理）熟悉水循环基本原理在太阳能的作用下，海洋表面的水蒸发到大气中形成水汽，水汽随大气环流运动，一部分进入陆地上空，在一定条件下形成雨雪等降水；大气降水到达地面后转化为地下水、土壤水和地表径流，地下径流和地表径流最终又回到海洋，由此形成淡水的
3、动态循环。这部分水容易被人类社会所利用，具有经济价值，正是我们所说的水资源。通过水循环，海洋不断向陆地输送淡水，补充和更新新陆地上的淡水资源，从而使水成为了可再生的资源。水循环分为大循环和小循环水循环分为大循环和小循环从海洋蒸发出来的水蒸气，被气流带到陆地上空，凝结为雨、雪、雹等落到地面，一部分被蒸发返回大气，其余部分成为地面径流或地下径流等，最终回归海洋。这种海洋和陆地之间水的往复运动过程，称为水的大循环。仅在局部地区(陆地或海洋)进行的水循环称为水的小循环。环境中水的循环是大、小循环交织在一起的，并在全球范围内和在地球上各个地区内不停地进行着。水循环的形成和影响因素水循环的形成和影响因素形
4、成水循环的内因是水在通常环境条件下气态、液态、固态易于转化的特性，外因是太阳辐射和重力作用，为水循环提供了水的物理状态变化和运动的能量。地球上的水分布广泛，贮量巨大，是水循环的物质基础。由于地球上太阳辐射的强度不均匀，不同地区的水循环的情况也就不相同。如在赤道地区太阳辐射强度大，降水量一般比中纬地区多，尤其比高纬地区多。影响水循环的因素很多。自然因素主要有气象条件(大气环流、风向、风速、温度、湿度等)和地理条件(地形、地质、土壤、植被等)。人为因素对水循环也有直接或间接的影响。2、废水的来源与污染物、废水的来源与污染物（1）掌握废水的来源与特性）掌握废水的来源与特性污水是生活污水、工业废水、被
5、污染的雨水的总称。生活污水是人类在日常生活中使用过的，并被生活废料所污染的水。工业废水是指在工矿企业生产活动中用过的水。工业废水可分为生产污水与生产废水两类。生产污水是指在生产过程中形成、并被生产原料、半成品或是成品等废料所污染，也包括热污染（指生产过程中产生的、水温超过 60的水）；生产废水是指在生产过程中形成，但未直接参与生产工艺、未被生产原料、半成品或成品污染或只是温度稍有上升的水。生产污水需要进行净化处理；生产废水不需要净化处理或仅需作简单的处理，如冷却处理。被污染的雨水，主要是指初期雨水。由于初期雨水冲刷了地表的各种污染物，污染程度很高，故宜作净化处理。生活污水与生产污水的混合污水称
6、为城市污水。（2）掌握污染物种类及水质指标）掌握污染物种类及水质指标污染物种类污染物种类无机污染物：酸、碱及无机盐污染；氮磷的污染；硫酸盐和硫化物污染；氯化物污染；重金属污染。有机污染物：油脂类污染；酚污染；表面活性剂污染。病原微生物：病原菌、寄生虫卵和病毒等。水质指标水质指标物理性指标： a) 感官物理性状指标：如温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度等； b) 其他物理性水质指标：如总固体、悬浮固体、溶解性固体、可沉固体、电导率（电阻率）等。化学性指标： a) 一般的化学性水质指标，如 pH、碱度、硬度、各种阳离子、各种阴离子、总盐含量、一般有机物质等 b) 有毒的化学性水质指标，如各种重金属
7、、氰化物、多环芳烃、各种农药 等 c) 氧平衡指标，如溶解氧 DO、化学耗氧量 COD、生化耗氧量 BOD、总耗氧 量 TOD 等生物性指标： a) 大肠菌群数（大肠菌群值）或大肠菌群指数 b) 病毒 c) 细菌总数（二）废水处理方法（二）废水处理方法1、熟悉水污染对人类的危害、熟悉水污染对人类的危害水污染对人体健康造成的危害是严重的，其中包括：慢性中毒和急性中毒。水体受化学毒物污染后，通过饮用水或食物链便会造成中毒，如甲基汞中毒（水俣病），镉中毒(痛痛病)，砷中毒、氰化物中毒、农药中毒等。2、废水处理的基本途径与方法、废水处理的基本途径与方法（1）掌握按处理方法分类：物理处理法、化学处理法、
8、物理化学法、生物化学）掌握按处理方法分类：物理处理法、化学处理法、物理化学法、生物化学处理法处理法物理处理法物理处理法：利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质。方法有：筛滤法、沉淀法、上浮法、气浮法、过滤法和反渗透法等。化学处理法化学处理法：利用化学反应的作用，分离回收污水中处于各种形态的污染物质（包括悬浮的、溶解的、胶体的等）。主要方法有中和、混凝、电解、氧化还原、汽提、萃取、吸附、离子交换和电渗析等。化学处理法多用于处理生产废水。物理化学方法物理化学方法：系运用物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法。混凝、气浮法、吸附、离子交换和膜分离等。生物化学方法生物化学方法：是利用微生物的
9、代谢作用，使污水中成溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质。主要方法可以分为两大类，即利用好氧微生物作用的好氧法（好氧氧化法）和利用厌氧微生物作用的厌氧法（厌氧还原法）。前者广泛用于处理城市污水及有机性生产污水，其中有活性污泥法和生物膜法两种；后者多用于处理高浓度有机污水与污水处理过程中产生的污泥，现在也开始用于处理城市污水与低浓度有机污水。（2）掌握按处理程度分类：一级处理、二级处理、三级处理）掌握按处理程度分类：一级处理、二级处理、三级处理一级处理一级处理：主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理后的污水，BOD 一般可去除 30
10、%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。二级处理二级处理：主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（即 BOD、COD 物质），去除率可达 90%以上，使有机污染物达到排放标准。三级处理三级处理：是在一级、二级处理后，进一步处理难降解的有机物、磷和氮等能够导致水体富营养化的可溶性无机物和溶解性盐类等。主要处理方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗析法。三级处理是深度处理的同义语，但两者又不完全相同，三级处理常用于二级处理之后。而深度处理以污水回收、再用为目的，在二级处理后增加工艺。二、大气污染防治基础理论知识二、大气污染防治基础理论知识（一）
11、大气污染物的形成（一）大气污染物的形成1、熟悉大气污染、熟悉大气污染（1）了解地球大气层：大气组成和大气结构）了解地球大气层：大气组成和大气结构大气组成大气组成：大气是有多种气体混合而成的，其组成可以分为三部分：干燥清洁的空气、水蒸气和各种杂质。干洁空气的主要成分是氮、氧、氩和二氧化碳气体，其含量占全部干洁空气的 99.996%（体积）；氖、氦、氪、甲烷等次要成分只占 0.004%左右。大气结构大气结构：大气结构是指大气在垂直方向和水平方向上气象要素分布不均匀性的状况。在垂直方向上，根据温度、成分、电荷等物理性质，同时考虑大气垂直运动的情况。将大气分为对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层等 5
12、 个层次，即为大气的垂直分层。在水平方向上，在对流层内，由于受纬度、海陆和地形等因素的影响，可以划分出物理属性比较均匀的各类气团，如热带海洋气团、热带大陆气团、极地海洋气团、极地大陆气团等；在冷气团与暖气团交绥的地带却形成气象要素和天气状况变化剧烈的锋面。（2）掌握大气污染的概念）掌握大气污染的概念大气污染指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。（3）了解大气污染的特点：局部、区域性、全球性）了解大气污染的特点：局部、区域性、全球性局部地区污染：局限于小范围的大气污染，如受到某些烟囱排气
13、的直接影响；地区性污染：涉及到一个地区的大气污染，如工业区及其附近地区或整个城市大气受到污染；广域污染：涉及到比一个地区或大城市更广泛地区的大气污染；全球性污染：及到全球范围的大气污染（4）熟悉大气污染的危害：对生物、材料和气候的危害）熟悉大气污染的危害：对生物、材料和气候的危害对生物对生物：大气污染主要是通过三条途径危害生物的生存和发育的：一是使生物中毒或枯竭死亡，二是减缓生物的正常发育，三是降低生物对病虫害的抗御能力。植物在生长期中长期接触大气的污染，损伤了叶面，减弱了光合作用；伤害了内部结构，使植物枯萎，直至死亡。各种有害气体中，二氧化硫、氯气和氟化氢等对植物的危害最大。大气污染对动物的
14、损害，主要是呼吸道感染和食用了被大气污染的食物。其中，以砷、氟、铅、钼等的危害最大。大气污染使动物体质变弱，以至死亡。大气污染还通过酸雨形式杀死土壤微生物，使土壤酸化，降低土壤肥力，危害了农作物和森林。大气污染物主要通过三条途径危害人体：一是人体表面接触后受到伤害，二是食用含有大气污染物的食物和水中毒，三是吸入污染的空气后患了种种严重的疾病。其中以第三种途径最为重要。大气污染物对人体健康的危害主要表现为引起呼吸道疾病。在突然的高浓度污染物作用下，可造成急性中毒，甚至在短时间内的死亡。长期接触低浓度污染物，会引起支气管炎、支气管哮喘、肺气肿和肺癌等病症。对材料对材料：大气污染物对金属制品、油漆涂
15、料、皮革制品、纸制品、纺织品、橡胶制品和建筑物等的损害也是严重的。这种损害包括玷污性损害和化学性损害两个方面。玷污性损害主要是粉尘、烟等颗粒物落在器物上面造成的，有的可以清扫去除，有的很难去除，如煤油中的焦油等。化学性损害是由于污染物的化学作用，使器物和材料腐蚀或损坏。颗粒物因其固有的腐蚀性，或惰性颗粒物进入大气后因吸收或吸附了腐蚀性化学物质，而产生直接的化学性损害。大气中的 SO2、NOx及其生成的酸雾、酸滴等，能使金属表面产生严重的腐蚀，使纺织品、纸品、皮革制品等腐蚀破损，使金属涂料变质，降低其保护效果。对气候对气候：大气污染物对气候能够产生大规模、全球性的影响，如 CO2等温室气体引起温
16、室效应，SO2、NOx排放产生酸雨，（5）熟悉全球性大气污染问题：酸雨、温室效应、臭氧层破坏）熟悉全球性大气污染问题：酸雨、温室效应、臭氧层破坏酸雨酸雨：pH 小于 5.6 的雨、雪或其他形式的大气降水（如雾、露、霜）称为酸雨。酸雨的形成主要是因化石燃料燃烧和汽车尾气排放的 SO2、NOx，在大气中形成硫酸和硝酸，又以雨、雪、雾等形式返回地面，形成“酸沉降”。酸雨的危害是破坏森林生态系统和水生态系统，改变土壤性质和结构，腐蚀建筑物，损害人体呼吸道系统和皮肤系统。欧洲、北美和东亚地区的酸雨危害较重，我国的西南、华南和东南地区的酸雨危害也相当严重。温室效应温室效应：大气中的二氧化碳和其他微量气体如甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯碳CFCS、水蒸气等，可以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象，成为“温室效应”，上述那些微量气体成为“温室气体”。臭氧层破坏臭氧层破坏：大气中臭氧含量仅占一亿分之一，主要集中在离地面 2025km 的平流层中，并成为臭氧层。臭氧层具有强烈吸收太阳紫外线的功能，从而
