环境工程学第一章知识点蒋展鹏

绪论&第一章

名词解释

环境：是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体。

环境污染：是指由于人为的或自然的因素，使得有害物质或因子进入环境，破坏了环境系统正常的结构和功能，降低了环境质量，对人类或环境系统本身产生不利影响的现象。

环境问题：是指任何不利于人类生存和发展的环境结构和状态的变化。

公害：凡由于人类活动污染和破坏环境，对公众的健康、安全、生命、公私财产及生活舒适性等造成的危害均为公害。

污染物质：引起环境污染的物质即为污染物质。

环境科学：研究人类环境质量及其保护的和改善的科学，其主要任务是研究在人类活动的影响下环境质量的变化规律和环境变化对人类生存的影响，以及改善环境质量的理论、技术和方法。

水污染：水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人群健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。

水质：水与其中所含的杂质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合特性。

水质指标：水中杂质的种类、成分和数量，是判断水质的具体衡量标准。

水质标准：由国家或政府部门正式颁布的有关水质的统一规定。

水环境容量：一定水体在规定的环境目标下所能容纳污染物质的最大负荷量。

水体自净：经过一系列的物理、化学和生物学变化，污染物质被分散、分离或分解，最后，水体基本上或完全地恢复到原来状态，这个自然净化的过程，即为“水体自净作用”。

水体污染物：凡使水体的水质、生物质、底泥质量恶化的各种物质均称为“水体污染物”。COD：在一定严格的条件下，水中各种有机物与外加的强氧化作用时所消耗的氧化剂量。BOD：在水体中有氧的条件下，微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的溶解氧量。总固体：水中所有残渣的总和。（在一定温度下，将水样蒸发至干时所残余的固体物质总量。）试分析人类与环境的关系。

“环境”一词是相对于人类而言的，即指的是人类的环境。人类与其环境之间是一个有着相互作用、相互影响、相互依存关系的对立统一体。人类从周围环境中获得赖以生存、发展的空间和条件，同时其生产和生活活动作用于环境，又会对环境产生影响，引起环境质量的变化；反过来，污染了的或受损害的环境也对人类的身心健康和经济发展等造成不利影响。

什么是环境工程学？他与其他学科之间的关系怎样？

环境工程学应用环境科学、工程学和其它有关学科的理论和方法，研究保护和合理利用自然资源，控制和防治环境污染和生态破坏，以改善环境质量，使人们得以健康、舒适地生存与发展的学科。

环境工程学是环境科学的一个分支，又是工程学的一个重要组成部分。它脱胎于土木工程、卫生工程、化学工程。机械工程等母系学科，又融入了其他自然科学和社会科学的有关原理和方法。

环境工程学的主要任务是什么？

环境工程学应用环境科学、工程学和其它有关学科的理论和方法来研究控制环境污染、保护和改善环境质量，合理利用自然资源的技术途径和技术措施。因此，它有着两方面的任务：既要保护环境，使其免受和消除人类活动对它的有害影响；又要保护人类的健康和安全免受不利的环境因素损害。具体讲就是重点治理和控制废水、废气、噪声和固体废弃物，研究环境污染综合防治的方法和措施。

环境工程学的主要内容有哪些？

（1）水质净化与水污染控制工程；

（2）大气污染控制工程；

（3）固体废弃物控制及噪声、振动与其他公害防治工程；

（4）清洁生产、污染预防与全过程污染控制工程；

（5）环境规划、管理和环境系统工程；

（6）环境监测与环境质量评价。

水质指标可以分为物理的、化学的和生物学的三大类：

①物理性水质指标：

感官物理性状指标：温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度

其他物理性水质指标：总固体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体、电导率

②化学性水质指标：

一般化学性水质指标：PH、碱度、硬度、各种阳离子、各种阴离子、总含盐量、一般有机物

有毒化学性水质指标：各种重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药

氧平衡指标：溶解氧（DO）、化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、总需氧量（TOD）③生物学水质指标：

一般包括细菌总数、总大肠菌群数、各种病原细菌、病毒

＃水污染综合防治：

①减少废水和污染物排放量，包括节约生产废水，规定用水定额，改善生产工艺和管理制度、提高废水的重复利用率，采用无污染或少污染的新工艺，制定物料定额等。

②发展区域性水污染防治系统，包括制定城市水污染防治规划、流域水污染防治管理规划，实行水污染物排放总量控制制度，发展污水经适当人工处理后用于灌溉农田和回用于工业，在不污染地下水的条件下建立污水库，枯水期贮存污水减少排污负荷、洪水期内进行有控制地稀释排放等。

③发展效率高、能耗低的污水处理等技术来处理污水。

1-2 试区别悬浮固体和可沉固体，区别悬浮固体和浑浊度。它们的测定结果一般如何表示？如果对水样进行过滤操作，将滤渣在103～105℃下烘干后的重量就是悬浮固体，结果以mg/L 计。

而可沉固体是指将1L 水样在一锥形玻璃筒内静置1h 后所沉下的悬浮物质数量，结果用mL/L 来表示。

浑浊度是指水中不溶解物质对光线透过时所产生的阻碍程度。一般来说，水中的不溶解物质越多，浑浊度也越高，但两者之间并没有固定的定量关系。因为浑浊度是一种光学效应，它的大小不仅与不溶解物质的数量、浓度有关，而且还与这些不溶解物质的颗粒尺寸、形状和折射指数等性质有关。将蒸馏水中含有1mg/L 的SiO2 称为 1 个浑浊度单位或 1 度。由此测得的浑浊度称为杰克逊浊度单位（JTU）。

水污染分类：A按来源：工业、农业、生活、矿山废水

B按性质：化学性污染、物理性污染、生物性污染

水质指标分类：（※不定项选择题）

（1）物理性水质指标：A感官：温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度；B其他：总固体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体、电导率；

（2）化学性水质指标：A 一般化学性：pH、碱度、硬度、阳离子、阴离子、总含盐量、一般有机物；B有毒化学性：重金属、氰化物、多环芳烃、农药；C氧平衡：DO、COD、BOD、TOD；

（3）生物学水质指标：细菌总数、总大肠杆菌数。

①浑浊度：不溶性物体对光线透过时所产生的阻碍程度；

②水中固体（蒸发残渣）：一定温度下将水样蒸发至干时所残余的固体物质总量；103～105℃时蒸发称“总固体”

溶解固体：过滤后，取滤液103～105 ℃烘干后质量

悬浮固体：过滤后，取滤渣103～105 ℃烘干后质量

固定性固体：灼烧后残余物质的质量。

挥发性固体(灼烧减重)：600 ℃蒸发干燥后固体失去的重量；

总固体＝固定性固体＋挥发性固体

总固体＝溶解固体＋悬浮固体

< 例题1-1(P20) >

③总含盐量：水体中所含各种溶解性矿物盐类的总量。

④碱度：水接受质子的能力。

引起碱度的离子：HCO3－、CO32－、OH－（最主要）

HSiO3－、H2BO3－、HPO42－等

测定方法：中和滴定法

指示剂：酚酞（变色范围pH8.3）；甲基橙（变色范围pH4.4）

酚酞碱度（P）：酚酞作指示剂，总碱度的一部分；

甲基橙碱度（T）：总碱度；

碱度计算表1-3（P23）；

注意：水样先加酚酞酸液滴定到变色(P)后加甲基橙继续滴定到变色时所用H＋物质的量为M非T，T＝P+M；

⑤硬度：由于能与肥皂作用生成沉淀和与水中某些阴离子化合生成水垢的二价金属离子（钙和镁离子）的存在而产生的。多用EDTA络合滴定法测定。

分为以下两种硬度：

碳酸盐硬度（暂时硬度）：主要由钙镁的碳酸盐和重碳酸盐形成，受热煮沸除去。

非碳酸盐硬度（永久硬度）：主要由钙镁的硫酸盐和氯化物形成，不受加热影响。

总硬度＝碳酸盐硬度＋非碳酸盐硬度

⑥化学需氧量(COD/CODCr)：一定严格的条件下，水中各种有机物质与外加的强氧化剂（重铬酸钾K2Cr2O7）作用时所消耗的氧化剂量。结果用氧的mg/L表示。代表废水有机质总量。

⑦耗氧量（高锰酸盐指数/OC/CODMn）：水中各种有机物质与外加的强氧化剂（高锰酸钾KMnO4）作用时所消耗的氧化剂量。

⑧生物化学需氧量（BOD）：有氧条件下，水中可分解有机物由好氧微生物氧化分解所需的氧量。

BOD5：5日生物化学需氧量(20℃)≈总BOD的70％

COD和BOD关系：CODCr > BOD > CODMn

BOD/ COD > 0.3 则适宜用生物化学处理

⑨总有机碳（TOC）：900-950℃，高温燃烧有机碳生成的二氧化碳量，常以碳表示(mg/L)，应先去除无机碳的干扰（加酸）。

⑩总需氧量（TOD）：900℃，有机物高温燃烧变成稳定的氧化物的需氧量。

3.水质标准：

地表水环境质量标准：5类标准（P37) 对应适用区域

污水综合排放标准：3级标准（P38），与地表水质标准对应关系。

1.给水处理基本方法：常规工艺图1-11（P56）

原水→混凝→沉淀→过滤→消毒→饮用水

2.废水处理基本方法：

废水处理原则：A改革工艺，减少废物排放量，推进清洁生产；B重复利用废水：中水回用；C回收有用物质；D对废水进行妥善处理；E经济性，技术先进性；

废水处理程度确定：A按水体水质要求；

B按处理厂能达到的处理程度；表1-15 （P58）

C考虑水体的稀释和自净能力；例1-7（P58）

废水处理的基本方法

物理：物理作用，沉淀、过滤、气浮、蒸发、离心分离、超滤、反渗透等

化学：化学反应，中和、氧化还原、混凝、电解、萃取、吹脱、吸附、离子交换、电渗吸等生物：生物化学作用，活性污泥、生物膜、生物氧化塘、土地处理系统等

按处理程度：一级：去除大颗粒悬浮物；二级：去除溶解态和胶体态有机杂质；三级：（深度处理）营养物质和难降解有机物等