环境工程学复习要点|

环境工程学

第一章 绪论

1、 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。 2、 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。 3、 1）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。

1生态环境恶化和自然资源枯竭；○2环境污染和怕坏 2）类型：○

3）根本原因：对环境的价值认识不足，缺乏妥善的经济发展规划和环境规划。

4）实质：由于盲目发展、不合理开发利用资源而造成的环境质量恶化和资源浪费甚至枯竭和破坏。

4、 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。

5、1）环境保护：采取法律的、行政的、经济的、科学技术的措施，合理地利用自然资源，防止环境污染和破坏，以求保护和发展生态平衡，扩大有用自然资源的再生产，保障人类社会的发展。 2）基本任务：保护和改善生活环境和生态环境，防止污染和其他公害，保障人体健康，促进社会主义现代化建设的发展。

6、1）环境科学：研究人类环境质量及其保护和改善的科学。 2）研究对象：人类环境质量结构与演变

3）任务：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，及其改善环境质量的理论、技术和方法。

1基础环境学○2应用环境学○3环境学 4）分类：○

7、可持续发展：满足当前的需要，而又不削弱子孙后代满足其需要的能力的发展。 观念：经济持续、社会持续、生态持续 实现可持续发展的根本途径：

1）将环境问题纳入综合决策，转变传统经济增长模式

2）积极发展循环经济，大力推进清洁生产，实现污染治理从末端处理向源头和过程控制的转变。

循环经济3R 原则：减量化（reduce ），再使用（reuse ），再循环（recycle ） 3）发展和完善环境保护法律和政策，把环境原则贯穿到各类经济活动领域中。 4）认真实施ISO14000环境管理系列标准，是贯穿可持续发展的重要一环。

ISO:国际标准化组织

5）改变消费观念，推行绿色消费方式。

6）提高全民环境意识，建立可持续发展的新文明。 8、生态系统与环境

1）生态系统：生态系统是指在自然界的一定空间内，生物群落与周围环境构成的统一整体。生态系统具有一定组成、结构和功能，是自然界的基本结构单元。 2）组成：生产者、消费者、分解者、无生命物质

1生态系统的非生物成分和特征：陆地~，水域~（淡水~、海洋~） 3）类型： ○

2人类活动及其对生态系统的影响程度：自然~，半自然~，人工~ ○

4）功能：能量流动

物质循环：水~，碳~，氮~，硫~

信息联系：营养信息，化学信息，物理信息，行为信息

5) 生态平衡：生态系统的能量流动和物质循环能较长期地保持稳定的状态

6）生态学：研究生物与它所存在的环境之间以及生物与生物之间相互关系的作用规律及其机制的一门学科。

三个与生态学有关的重大问题——环境污染问题、人口问题、生物资源的利用与管理问题。

生态学关于环境污染方面的研究可归纳为以下三个主要方面： (1) 研究环境污染的生态效应 (2) 研究环境污染的生物净化

(3) 进行环境污染状况的生物监测和生物评价 9、人与环境

1）环境污染对人体的影响——“环境与人体健康”

环境污染对人体健康的影响与污染物的性质、浓度以及污染方式有关。环境污染有空气污染、水的污染、食品污染和环境物理因素污染。

急性危害 致癌作用：化学性因素

危害种类 慢性危害 致突变作用：遗传信息和遗传物质变化 远期危害 致畸作用：物理，化学，生物因素

2）人口急剧增长对环境的压力——“人口与环境”

人口过快增长对环境的压力：导致对环境资源的压力，加剧了对环境的污染，间接影响：对就业和城建带来压力 10、能源与环境

1）建立可持续能源系统：1. 提高能源的利用率 2. 实施能源多元化战略，大力开发利用可再生能源和替代能源 3. 以科学态度采用先进的能源技术和节能环保技术 2）清洁能源

要求：① 无污染或少污染 ② 安全高效

③ 取之不尽，用之不竭 包括：

太阳能 --无所不在、取之不尽、用之不竭而又无污染的清洁能源 风能 –具有可再生、不要运输、不要开采、洁净无污染等优点 生物质能 --

海洋能 –波浪能，潮汐能，温差能（海洋热能） 地热能 核能 氢能

天然气水合物——可燃冰

洁净煤与煤基替代能源--洁净煤技术：前处理；清洁高效燃烧技术；尾气处理 煤基替代能源：燃料油，替代燃料，煤制烯烃 11、环境污染控制方式 1）浓度和效率控制方式

浓度控制方式——采用控制污染源排放口排出污染物的浓度来控制环境质量的方法。 效率控制方式——采用对净化装置的效率进行控制的方式 2）“总量控制”方式

总量控制——通过控制给定区域内污染源的允许排放总量来确定控制区实现环境质量目标的一种方法。 “总量控制”的最大特点——把目标排放总量作为改善环境的直接环节而对污染源进行控制。总量控制对于污染源集中，污染达到相当程度的地区，是谋求改善环境的有效限制方式。 3）“动态控制”方式

“动态控制”方式是“总量控制”的“动态化”，是前者的进一步发展。

第二章 水污染与控制

1、 水：仅仅指水本身

水体：海洋、湖泊、河流、沼泽、水库、地下水的总称，是由水本身及其中存在的

悬浮物、溶解物、胶体物、水生生物和底泥等组成的完整的生态系统。

2、水资源危机：

1） 淡水资源短缺（水量性缺水） 2) 淡水污染（水质性缺水） 3) 争夺淡水资源 4) 海洋污染

3、 1）水体污染：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。

2）水体污染源： 1）工业废水 –量大，种类多，波动幅度大，恢复比较困难

2）城市生活污水—有机污染为主 3）交通运输污染源

4）农业排水—残余的农药和化肥，面广、分散、难于收集难于治理

3）水体污染物：凡是使水体的水质、生物质、底泥质量恶化的各种物质。 固体污染物：溶解态、胶体态、悬浮态

好氧有机污染物：通过BOD 、COD 、TOD 等指标反映其含量

1无机毒物，汞、砷、铍等○2有机毒物，有机农药、多氯联苯、 有毒污染物：○ 3放射性物质 六类 酚类等○

营养性污染物:引起水体富营养化的物质，主要有N 、P

生物污染物：废水中的致病微生物及其他有害的生物体，含病毒、病菌、寄生

虫卵等各种致病体。细菌学指标有细菌总数、总大肠菌群及游离余氯。

油脂类污染物: 隔绝空气；阻碍水的蒸发；黏住海洋生物，致其死亡 4、水质指标

1）物理性指标：温度、色度，嗅和味、固体物质

1有机物综合指标：BOD 、COD 、TOD 、DO 2）化学性指标：○

2无机物指标：植物营养元素、pH 、毒物 ○

3）生物学指标：细菌总数、大肠菌群

水环境质量标准：Ⅰ类：适用于源头水、国家自然保护区。

Ⅱ类：适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等。

Ⅲ类：适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区，一般鱼类保护区及游泳区。 Ⅳ类：适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。 Ⅴ类：适用于农业用水区及一般景观要求水域。

对同一水域兼有多类功能的，依最高功能划分类别。

5、1）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~~ 2）水体自净机制：1）物理过程

2）化学和物理化学过程 3）生物化学过程

3）影响水体自净的因素:污染物的自净种类和特性；水体的水情要素；溶解氧含量；水

生生物；其它环境因素

4）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 6、污水处理

格栅与筛网：截阻水中粗大的悬浮物和漂浮物 粒状介质过滤：阻力截留；重力沉降；接触絮凝 分离沉降:颗粒之间互不聚合，只受水中的重力和水流作用 沉淀法 絮凝沉降: 颗粒碰撞聚凝形成较大絮体

物理处理法 区域沉降：悬浮物含量高，颗粒间距离小，整体下沉 压缩沉降：悬浮固体含量高，颗粒接触挤压 机械法 气浮法 压力溶气法

活性污泥法 适用于在废水有机物 浓度不高 生物膜法 （BOD5含量为100~750mg/L）

生物处理法厌氧生物处理：适合处理有机污染和高浓度有机废水--BOD5 含量

5000~10000mg/L

生物稳定塘：好氧塘，厌氧塘，兼性塘，曝气塘 自然条件下的生物处理 废水土地处理法 湿地生态处理法：自然湿地处理，人工~ 吸附法

离子交换法 超过滤法: 以压力为动力

物理化学法 渗析法：依靠分子的自然扩散 膜析法 电渗析法：利用电力

反渗透法:: 以压力为动力

化学及物理化学法 萃取法:利用废水中的杂质在水中和有机萃取剂中的溶解度不同 混凝法：分开式，综合式

中和法：投药中和，过滤中和

化学法 氧化还原法：氯化处理法，臭氧氧化

化学沉淀法：化学药剂，发生互换反应，沉淀 1）沉淀池的类型：①按使用功能分，初次沉淀池和二次沉淀池 ②按水流方向分，平流式、竖流式、辐流式、 ③按运行方式，间歇式、连续式 2）气浮法： 原理——在废水中产生大量的微小气泡作为载体去粘附废水中微细的疏水性悬浮固体和乳化油，使其随气泡浮升到水面，形成泡沫层，然后用机械方法撇除。

主要优点:

占地省，操作较便利，效率较高 所产生的污泥较干燥，不易腐化 出水水质较好 主要缺点

耗电量较大

设备维修及管理工作量增加

浮渣露出水面，易受风、雨等气候影响

3）生物处理法优点——投资少、效果好、运行费用低等。在城市污水和工业废水的处理中得到最广泛的应用。

4）化学混厌氧生物处理与好氧生物处理的显著差别： (1) 不需供氧。

(2) 最终产物为热值很高的甲烷气体（清洁能源）。

(3) 适于处理城市废水处理厂的污泥和高浓度有机工业废水。 5）物理化学法 主要用途——

分离废水中无机的或有机的、溶解态或胶态的污染物质 回收有用组分 深度净化废水

应用范围——

杂质浓度很高的废水（回收利用） 浓度很低的废水（废水深度处理） 局限性——

必须先进行废水预处理

浓缩的残渣须经后处理以免二次污染 6）吸附的原理和过程：

(1)外表面扩散：吸附质从流体的主体通过溶液扩散（分子扩散与对流扩散）到吸附剂颗粒的表面。

(2)内扩散：吸附质从吸附剂颗粒的外表面通过颗粒上的微孔扩散进入颗粒内部，达到颗粒的内部表面。

(3)吸附：在吸附剂的内表面，吸附质被吸附。 7）离子交换法原理：不溶性离子化合物（离子交换剂）上的可交换离子与溶液中的其他同 性离子之间的交换。

8）膜分离法：是用一种特殊的半透膜将溶液隔开，使一侧溶液中的某种溶质透过膜或者溶剂渗透出来，从而达到分离溶质的目的。 9）电渗析法：在直流电场的作用下，利用阴阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性，使溶液中的溶质与水分离。

7、废水中氮、磷的去除

水体富营养化程度判断标准：

总磷超过20mg/m3，或无机氮超过300mg/m3 1）除磷

除磷常用方法： 化学法

化学法

生物法：分为厌氧放磷和好氧吸磷两个阶段 A/O法（厌氧——好氧法）P76 生物法

Phostrip 除磷工艺 2）脱氮

脱氮常用方法：

化学法 加氯法

硝化反应：好氧条件下，废水中的氨态氮被硝化细菌（亚硝酸菌和

硝酸菌）转化为亚硝酸盐和硝酸盐。

生物法 ： 反硝化反应：在无氧条件下，反硝化菌将硝酸盐氮（NO3-）和亚硝

酸盐氮（NO2-）还原为氮气。

在微生物作用下，将有机氮和氨态氮转化为N2气体的过程。

8、活性污泥法：是以悬浮在水中的活性污泥为主体，在有利于微生物生长的环境条件下和污水充分接触，使污水净化的一种方法。

其经历三个阶段：吸附阶段、氧化阶段、絮凝体形成与絮凝沉降阶段 9、污泥处理

1沉渣——以无机物为主 1）分类：○

2污泥——以有机物为主 ○

2）污泥性质

特点——颗粒较细，相对密度接近于1，呈胶体结构。

1生污泥（新鲜污泥）——从初次沉淀池排出的污泥，含水率在95%左右。不易脱水， ○

易腐化发臭。

2活性污泥——从二次沉淀池或生物处理构筑物中排出者，主要由细菌胶团等微生物组 ○

成，呈凝胶态，含水率在96%～99%。不易脱水，易腐化发臭。

3消化污泥（熟污泥）——自消化池和双层沉淀池排出的污泥，是由生污泥或活性污泥 ○

经厌氧分解后生成，含水率约为95%，性能稳定，不易腐臭。

3）污泥处理目的——使有毒有害物质转化为无毒无害物质，使有用物质得到回收和利用，不会对周围环境造成新的污染。

处理原则——减量化、无害化、资源化

常用方法——浓缩、消化、脱水、干燥和焚烧等 污泥中水的存在形式

① 间隙水(自由态水) ：70%

② 毛细水：20%，机械脱水的方法

③ 吸附水：通过改变污泥颗粒的物理性状、降低颗粒的表面张力 ④ 结合水：干化和焚烧的方法 4）污泥的处理方法 （1）污泥的浓缩

目的——去除污泥中的自由水 方法——

重力沉降法 气浮法

机械离心脱水法

（2）污泥的消化

目的——在人工控制下通过微生物的代谢作用使污泥中的高分子有机物转变为低分子氧化物，减少高能量有机物含量，改善污泥的脱水性，使污泥性质趋于稳定。 方法——厌氧消化和好氧消化 （3）污泥的脱水和干化

目的——去除污泥中的毛细水和吸附水，从而缩小体积，减轻重量，有利于运输和后续处理。 方法——

自然蒸发法（污泥干化） 机械脱水法（污泥脱水） 冻结—融化法

（4）污泥的干燥及无害化处理 1) 污泥的干燥

2) 污泥的焚化

3) 污泥的湿式氧化

5）污泥的低温干化新技术P82—P85

10、水处理和水工业

选择原则:

原水水质与用水（或排水）水质要求的差距 处理规模

水处理试验资料

处理构筑物的运行经验及经济效益

三级处理系统

1）一级处理

解决：悬浮固体、胶体、悬浮油类等污染物 处理方法：物理法

出水排放：可排放于水体或用于农田灌溉 2）二级处理

解决：可分解或氧化的胶状或溶解状的有机污染物 处理方法：生化法。是废水处理的主体部分 出水排放：直接排放或用于灌溉 3）三级处理

解决：难以分解的有机物、营养物质及其他溶解物质 处理方法：化学和物理化学法

出水排放：处理后的水质达到工业用水和生活用水的标准

城市污水出路及处理要求

城市污水的处理程度应结合污水的出路和水体的自净能力来考虑。

(1) 排放至天然水体——要考虑既能较充分地利用水体的自净能力，又要防止水体遭受污染、破坏水体的正常使用价值。

(2) 农田灌溉——对于生活废水，至少需经过沉淀处理，去除大部分悬浮物及虫卵后用于灌溉；对于工业废水或工业废水占较大比例的城市废水，应经过二级处理和无害化处理后才能用于灌溉。

(3) 回用于工业生产——应根据不同用途对水质的不同要求，对废水进行不同程度的处理。

(4) 中水回用——需经过二级处理。

第三章 空气污染与控制

1、大气圈——在地球引力作用下而旋转的大气层。 厚度——大约2000～3000km 。

分层——按温度垂直变化的特点分为五层：

对流层，大约0~12km

平流层，大约12~55km 中间层，大约55~85km 暖层，大约85~800km 散逸层，800km 以外

2、空气污染：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，达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利，或危害了环境的现象。

3、空气污染源：1) 工业污染源2) 生活污染源3）交通运输污染源（流动污染源）4）农业污染源

4、主要的空气污染物

1) 气溶胶态污染物：(1) 尘粒—大于75μm (2) 粉尘—75μm ～ 10μm (3) 可吸入颗粒（(PM10 ，PM2.5) 4) 烟尘—小于1μm (5) 雾尘—小于100μm

灰霾：大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10km 的空气普遍有混浊现象，使远处光亮物微带黄、红色，使黑暗物微带蓝色。

雾：是气溶胶系统，是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的、能见度降低到1km 以内的自然现象。区别：

水分含量——水分含量达到90％以上的叫雾，水分含量低于80％的叫 霾。80％～90％之间的，是雾和霾的混合物，但主要成 分是霾。

能见度——如果目标物的水平能见度降低到1km 以内，就是雾；水平 能见度在1km ～10km 的，称为轻雾或霭；水平能见度小于 10km ，且是灰尘颗粒造成的，就是霾或灰霾。 厚度——雾的厚度只有几十m 至200m ，霾则有1km ～3km 。 颜色——雾的颜色是乳白色、青白色，霾则是黄色、橙灰色。

边界——雾的边界很清晰，过了“雾区”可能就是晴空万里，但是霾则 与周围环境边界不明显。

2）气态污染物：①硫化合物②氮氧化物③碳氧化物④碳氢化合物⑤卤素化合物和臭氧 3）二次污染物：

(1) 光化学烟雾：空气中氮氧化物、碳氢化合物等一次污染物在太阳紫外线的作用下发生光化学反应，生成浅蓝色的烟雾型混合物，叫光化学烟雾。

(2) 硫酸烟雾伦敦型烟雾：硫酸烟雾是空气中SO2在相对湿度比较高、气温比较低、并有颗粒气溶胶存在时发生的。 5、空气污染的类型

(1) 煤炭型——煤炭燃烧

(2) 石油型——汽车排气、石油冶炼和石油化工厂的排放

(3) 复合型——多种污染物都以高浓度同时存在，导致区域性光化学烟雾和灰霾天气 (4) 特殊型——

6、空气污染的综合防治：1）加强城市与工业区的环境规划和管理2）合理利用能源 3）控制空气污染物的排放4）提倡清洁生产5）绿化造林 7、影响空气污染（扩散）的因素

(1) 污染源参数——污染源排放污物的数量、组成、排放方式、排放源密集程度、位置等。

(2) 气象因素 动力因素：风和湍流

热力因素：1）温度层结和逆温 2）气温的干绝热递减率γd

3) 大气稳定度

4) 大气温度垂直分布与烟流形态的关系

(3) 下垫面状况

1）城市下垫面：①热力效应——热岛环流②动力效应 2）山区下垫面：①过山气流②山风和谷风 3）水陆交界区 8:、空气污染控制工程 （1）烟尘净化 （2）有害气体净化 ①一般的净化方法

冷凝法——利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压的性质，对气体进行冷却，使处于蒸汽状态的有害物质冷凝成液体，从废气中分离出来，以达到净化的目的。

燃烧法——利用氧化燃烧或高温分解的方法把有害气体转化为无害物质，同时回收燃烧后产物或燃烧过程中的热量。

吸收法——用溶液、溶剂或水来吸收有害气体中的有害物，使其与废气分离。不同的吸收剂可处理不同的有害气体。

吸附法——利用某些多孔性固体吸附剂来吸附废气中的有害物质的方法。 催化转化法——将有害气体通过催化剂床层，在催化剂的作用下将有害气体中的有害物质转化成无害的化合物，或易于去除的化合物。

生物处理法

②SO2的净化技术 处理原则：

我国主要采用回收法，把SO2变成有用物质加以回收，成本虽高，但所得副产品可以利用，并对保护环境有利。

(1)氨液吸收法——用氨水(NH3·H2O) 来吸收烟气中的SO2，其中间产物为亚硫酸铵[(NH4)2SO3]和亚硫酸氢铵[NH4HSO3]：

(2)石灰—石膏法（钙法）——采用石灰石（CaCO3）、生石灰（CaO ）或消石灰[Ca(OH)2]的乳浊液来吸收SO2。

(3)双碱法（钠碱法）

(4)催化氧化法——将烟气除尘后进入催化转换器，在催化剂作用下，SO2被氧化为SO3，转化效果可达80%～90%。然后烟气经过省煤器、空气预热器放热，保证出口烟气温度达230℃左右防止酸露腐蚀空气预热器。烟气进入吸收塔后，用稀硫酸洗涤吸收SO3，等到气体冷却到104℃时便获得浓度为80%的硫酸。

(5)电子束照射法 ③NOx 的净化技术

选择性催化还原法——以铂或铜、铬、铁、矾、镍等的氧化物(以铝矾土为载体) 为催化剂，以氨、硫化氢、氯—氨及一氧化碳为还原剂，选择最适当的温度范围（一般为250℃～450℃），使还原剂只是选择性地与废气中的NOx 发生反应而不与废气中O2发生反应。

非选择性催化还原法——利用铂(或钴、镍、铜、铬、锰等金属的氧化物) 为催化剂，以氢或甲烷等还原性气体作还原剂，将烟气中的NOx 还原成N2。同时还原剂还与烟气中过剩的氧起作用。

吸收法——利用某些溶液作为吸收剂，对NOx 进行吸收。根据使用吸收剂的不同分为

碱吸收法，硫酸吸收法及氢氧化镁吸收法等

吸附法

④有机废气及恶臭的生物净化新技术——微生物以废气中的有机组分作为其生命活动的能源或养分，进行氧化分解和同化合成，转化为细胞组成物质和简单的无机物(H2O和CO2) ，使废气中的有机物不断减少。

（3）汽车尾气净化

1) 燃料处理技术

2）机内净化技术——从有害排放物的生成机理出发，对内燃机的燃烧方式本身进行改造。这是汽车排气净化的根本办法。

3) 机外净化技术——通过附设在内燃机外部的装置对内燃机排出的废气在进入空气之前进行处理，使废气中有害成分的含量进一步降低。主要技术是在排气系统中安装三元催化净化器、微粒过滤器等。

（4）室内空气污染控制

1）危害

2）室内空气污染控制技术：源控制，通风，空气净化，生态效应

（5）全球性大气环境问题

酸雨，全球性气候变暖，臭氧层的破坏

9、环境空气质量功能区分为三类：一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区；二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区；三类区为特定工业区。

10、大气污染控制的基本方法：

（1）立法。用法律来限制或禁止污染物的扩散。

（2）控制使环境生态遭到严重破坏的污染源或采用一些手段把污染物排放量降到不致严重污染大气的程度。

11、温室效应:温室气体吸收长波辐射并再反射回地球，从而减少向外层空间的能量净排放，使得大气层和地球表面变热的现象。

温室气体：大气中的水蒸气、二氧化碳和其他微量气体，如甲烷、臭氧、氟利昂等，可以使太阳的短波辐射几乎无衰减的通过，但它们可以吸收地球的长波辐射，形成有类似温室的效应的气体。

第四章固体废物的处理和利用

1、固体废物——在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值，或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。（特殊、资源性）。

2、分类：⑴工业固体废物⑵生活垃圾⑶危险废物

3、我国固体废物的排放特点——产生量大、占地多、危害大和回收利用率低等。

4、固体废物对环境的危害：1) 侵占土地，破坏地貌和植被 2) 污染土壤

3) 污染水体4) 污染空气5) 影响环境卫生

5、3R ——固体废物减量化，固体废物资源化，无害化处理

6、固体废物处理技术

固体废物处理——通过物理、化学和生物等不同方法，使固体废物形式转换、资源化利用以及最终处置的一种过程。

（1） 预处理技术——采用物理、化学或生物方法，将固体废物转变成便于运

输、储存、回收利用和处置的形态。预处理常涉及固体废物中某些成分

的分离和浓集，因此也是一种回收材料的过程。

①压实技术

②破碎技术

② 分选技术

③ 脱水和干燥

（2） 资源化处理技术

1. 热化学处理——利用高温破坏和改变固体废物的组成和结构，使废物中的有机有害物质得到分解或转化，是实现有机固体废物处理无害化、减量化、资源化的一种有效方法。

1) 焚烧——是对固体废物高温分解和深度氧化的综合处理过程。

优点——回收利用固体废物燃烧产生的热能；大幅度减少废物体积（可减少80%～90%）；彻底消除有害细菌和病毒，破坏有毒废物，使其最终成为化学性质稳定的无害化灰渣。

缺点——只能处理含可燃物成分高的固体废物；容易造成二次污染。

2）热解——利用多数有机物的热不稳定性的特征，即在高温（500～

1000℃）缺氧条件下时会发生裂解，转化为分子量较小的组分。

优点——能够将废物中的有机物转化为便于储存和运输的有用燃料，且尾气排放量和残渣量较少，是一种低污染的处理与资源化技术。

3）湿式氧化——有水存在的有机物料在适当的温度和压力条件下进行的快速氧化 优点：不经过污泥脱水过程就能有效地处理污泥或高浓度有机废水

不产生粉尘和煤烟

灭毒除毒比较彻底

有利于生物化学处理

氧化液的脱水性能好，氨、氮含量较高

氧化气不含有害成份

耗热量小，反应时间短

不足之处——设备费用和运转费用较高。

2. 生物处理——利用微生物对有机固体废物的分解作用

1) 好氧生物转化——堆肥化处理

依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生化过程。

2) 厌氧消化法——沼气化处理

在完全隔绝氧气的条件下，利用多种厌氧菌的生物转化作用使废物中可生物降解的有机物分解为稳定的无毒物质的处理技术。

3) 废纤维素糖化技术

利用酶水解技术使纤维素转化为单体葡萄糖，然后通过生化反应转化为单细胞蛋白及微生物蛋白的一种新型资源化技术

4）细菌浸出——利用化能自养菌的独特生理特性从矿物废料中将些

某些

金属溶解出来，然后从浸出液中提取金属的固体废物处理方法。

（3） 最终处置——是固体废物污染控制的末端环节，是解决固体废物的最终归宿问题。固体废物处置对于防治固体废物的二次污染起着十分关键的作用。

1. 海洋处置：海洋倾倒，远洋焚烧

2. 陆地处置：1) 土地耕作处置2) 深井灌注处置3) 土地填埋处置

7、工业固体废物的资源化利用

（1）煤矸石——是煤矿中夹在煤层间的脉石，是含碳岩石和其他岩石的混合物，在煤的开采和洗选过程中都会有相当数量的煤矸石排出。

处理：1. 用作燃料2. 用作建筑材料3. 生产化工产品

（2）粉煤灰——燃煤电厂使用粉煤为锅炉燃料，粉煤燃烧后成为细灰从烟道排出，经除尘设备捕集为粉煤灰

处理：1) 用作建材原料2) 用于筑路和回填3) 在农业上应用4) 其他应用

（3）冶金工业废渣

1. 高炉渣

2. 钢渣：1) 用作冶金原料2) 用作建筑材料3) 用作农肥4) 提取稀有元素及回收废钢

（4）化工废渣

1、硫铁矿烧渣：1) 用作炼铁原料2) 回收有色金属3) 用石灰作胶结剂制砖4) 生产化工产品

2、电石渣：1) 用于生产水泥2) 用作无机型外墙涂料3) 用于化工厂尾气处理

（5）危险废物

1. 填埋法

2. 焚烧法

3. 固化法——利用物理或化学方法将危险废物固定或包容在惰性固体基质内，使之呈现化学稳定性或密封性的一种无害化处理方法。固化后的产物应具有良好的机械性能、抗渗透、抗浸出、抗干、抗湿、抗冻、抗融等特性。

4. 化学法

5. 生物法

（6）生活垃圾

1）处理方法：1. 填埋与填埋气的资源化

2. 焚烧和热能回收

3. 堆肥

2）生活垃圾分类处理

1. 国外的垃圾处理方式

2. 台北的“垃圾不落地”

3）生活垃圾资源化

1. 回收与利用

2. 餐厨垃圾的综合处置

4）当前还难于处理利用的生活垃圾

1. “白色污染”问题

处理方法——再生利用，改性利用，裂解转化，生产建筑材料，研究可全部降解的替代新材料

2. “黑色污染”问题

处理方法——轮胎翻修，再生橡，胶粉和胶粒

3. “电子垃圾”问题

第五章 噪声污染与控制

1、噪声定义——人们不需要的声音

噪声污染的特点：(1) 噪声污染是局部的，多发性的，一般从声源到受害者的距离很近，不会影响很大的区域。

(2) 噪声污染是物理性污染，无污染物，也无后效作用。

(3) 与其他污染相比，噪声的再利用问题很难解决。

2、环境噪声的来源：1. 交通噪声2. 工业噪声3. 建筑施工噪声4. 社会生活噪声

3、噪声控制方法

（1）原理：

1、噪声源的控制

2、传播途径的控制:1) 合理布局2) 充分利用噪声随距离衰减的规律3) 利用声源指向性特点降低环境噪声4) 利用屏障阻止噪声传播5) 采用局部降噪技术措施

3、接受者的防护

（2）吸声技术

混响声——室内声源发出的声波遇到顶棚、地面、墙面及其他物体表面时，会发生声波的反射。声波在室内多次反射形成叠加声波，称为混响声。正是由于混响声的存在，使室内任何声源的噪声级比室外旷野的噪声级明显提高。

吸声降噪——在墙面或顶棚上饰以吸声材料、吸声结构，或在空间悬挂吸声板、吸声体，吸收室内的混响声，从而降低室内的噪声级的控制噪声的方法。

吸声材料和吸声结构——用于吸声降噪的材料或结构。

1. 多孔吸声材料及其制品

吸声材料——平均吸声系数a 值（即对125、250、500、1000、2000、4000Hz 六种频率的吸声系数的算术平均值）大于0.2的材料。

吸声机理——利用材料内部松软多孔的特性吸收声能。

多孔吸声制品——有护面的多孔材料吸声结构，空间吸声体，吸声尖劈

2. 共振吸声结构

3. 微穿孔板吸声结构

原理——由板厚和孔径均在1mm 以下、穿孔率为1%～3%金属微穿孔板和空腔组成的复合结构。

特点——由于微穿孔板的孔细而密，与普通穿孔板相比具有声质量小、声阻大的特点，因而吸声系数和吸声频带宽度都比穿孔板吸声结构好得多，板后腔深可以控制吸声峰的位置，深度越大，共振频率越低。

4. 吸声降噪措施应用范围

1) 混响严重的大房间

2) 原房间内壁面平均吸声系数较小

3) 室内噪声源多且分散

（3）隔声技术：

1. 隔声的基本原理和隔声量

隔声——利用墙体、各种板材及构件作为屏蔽物或利用围护结构把噪声控制在一定范围之内，使噪声在空气中的传播受阻而不能顺利通过，从而达到降低噪声的目的。

2. 单层密实均匀构件的隔声性能

3. 双层结构的隔声性能

双层结构——两个单层结构中间夹有一定厚度的空气或多孔材料的复合结构。

4. 隔声罩和隔声间

隔声罩——一种封闭的隔声壳体结构，用以罩在体积较小的噪声源外，以降低噪声源辐射噪声对周围环境的影响。

隔声间——在一个有很多分散噪声源的吵闹环境之中建立的一个特定的空间，使之与吵闹的噪声源隔离开来，形成较安静的小空间。

5. 隔声屏

隔声屏——放在噪声源和受声点之间的用隔声结构所制成的一种隔声装置

（4）消声器

1. 阻性消声器

基本结构——在管道中插入的一段结构，其内壁沿气流通道铺设吸声材料。

消声原理——靠管的内壁上吸声材料的吸收噪声能量的作用使管内传播的噪声衰减，从而达到消声的目的。

优点——能在较宽的中、高频范围内消声，特别是能有效地消减刺耳的高频声。 缺点——在高温、水蒸气以及对吸声材料有侵蚀作用条件下使用时寿命短。

2. 抗性消声器

原理——抗性消声器不直接吸收声能。它借助于管道截面的突变或旁接共振腔的方法使部分声波反射回去不能沿管道继续传播而达到消声目的。

优点——适用于消除低中频噪声，构造简单，耐高温，耐气体腐蚀和冲击。

缺点——消声频带窄，对高频噪声消声效果较差。

分类——扩张室消声器，共振腔消声器，组合式，障板式等

3. 阻抗复合消声器

4. 微穿孔板消声器

5. 喷注耗散型消声器

用途——用于降低高压高速排气放空的空气动力性噪声，是从喷气噪声辐射的理论研究和实验研究中开发出的新型消声器。

类型——节流降压消声器，小孔喷注消声器，多孔扩散消声器

（5）有源噪声控制

原理——声波的相消干涉。

利用一个次级源（也称控制源）对系统产生一个次级干扰声波以抵消原入射场的初级噪声，使最初的噪声得到衰减，次级干扰声波是通过初级噪声和电子技术来实现的。

4、振动防治技术

振动——一个物体在其平衡位置附近作一种周期性的往复运动。任何一种机械都会产生振动。

（1）振动的危害和对环境的污染

1) 振动会引起强烈的空气噪声。

2) 振动引起结构噪声。机器振动通过基础、楼板、墙壁，可以迅速传递到很远处，造成较大范围内的振动和噪声的环境污染。

3) 振动对设备、建筑物会产生很多不良后果。

4) 振动作用于人体，会对人的身心健康产生伤害。

（2）振动控制技术

原则——从振源、传递途径和接受体三方面着手。

1. 振源振动控制

基本方法——减少和消除振动源振级1) 减少机器扰动2) 控制共振

2. 隔振技术

原理——利用弹性波在物体间的传播规律，在振源和需要防振的设备之间安置隔振装置，使振源产生的大部分振动能量为隔振装置所吸收，减少振源对设备的干扰。

(1) 金属弹簧隔振器(2) 橡胶隔振器(3) 空气弹簧(4) 隔振垫

3. 阻尼减振

阻尼的作用——将振动能量转换成热能耗散掉，以此来抑制结构振动，达到降低噪声的目的。

阻尼材料——沥青、软橡胶和各种高分子涂料。

4. 动力吸振技术——在振动物体上附加一个小的共振系统(动力吸振器) 来吸收该物体的振动能量以减小物体振动的技术。

吸振原理——在主系统上附加一个弹簧质量（阻尼）子系统，适当选择子系统的结构形式、动力参数以及与主系统的耦合关系，可以使主系统受迫振动的能量被子系统的共振所吸收，从而减小主系统的受迫振动响应。

（3）有源振动控制——通过“作动机构”产生的控制力来实施振动控制的技术。这种控制需要消耗能量。

第六章 其他物理污染与防护

1、

电磁辐射污染：各种天然的和人为的电磁波干扰和对人体有害的电磁辐

射。

放射性污染：是指由于人类活动造成物料、人体、场所、环境介质表面

或者内部出现超过国家标准的放射性物质或者射线

热污染：热污染是指现代工业生产生活中排放的废热所造成的环境污染 光污染：人类活动造成的过量光辐射对人类生活和生产环境形成的不良

影响

2、电磁辐射

1）分类

1天然污染源：(1)雷电；(2)火山喷发，地震(3) 太阳黑子活动引起的磁暴，新○

星爆发，宇宙射线等。对短波通讯的干扰特别严重

2人为污染源: 来自人类开发和利用以电为能源的活动。如工频电场、磁场；○

射频电磁场；微波电磁场

2）危害

1 恶劣的电磁环境会严重干扰航空导航、 水上通信、天文观测等。 ○

2 危害人类健康 ○

3）电磁辐射污染的防护

综合防护的出发点

（1）解决源的问题——减少电磁泄漏

（2）实施合理的工业布局 (3) 对于进入环境的电磁辐射，需采取一定的技术防护手段，以减少对人及环境的危害。

具体防护方法

1. 区域控制与绿化：自然干净区; 轻度污染区； 广播辐射区； 工业干扰区 ○

2 屏蔽防护--屏蔽材料将电磁场源与其环境隔离开来。可以分成主动场屏蔽有○

源场屏蔽）和被动场屏蔽（无源场屏蔽）

3 接地防护—要求接地线表面积大些 ○

4 吸收防护--主要用于微波防护。吸收材料一般为谐振型吸收材料和匹配型吸○

收材料

5 个人防护--主要有穿防护服，戴防护头盔和防护眼镜等 ○

3、放射性污染

1）分类

1天然辐射源：宇宙射线；宇生放射性核素辐射；原生放射性核素辐射 ○

2人工辐射源: ○

(1) 核爆炸的沉降物

(2) 核工业过程的排放物

(3) 医疗照射的射线

(4) 其他方面的污染源

2）对人体的危害：急性效应；远期效应

3）放射性污染的特点

(1) 放射性核素是无色无味的有害物质，只能靠放射性测试仪才能探测到。

(2) 每一种放射性核素均具有一定的半衰期。

(3) 放射性污染物所造成的危害往往需要经过一段潜伏期后才显现出来。

(4) 放射性污染物主要通过射线的照射危害人体和其他生物体。

4）放射性辐射防护方法

(1) 时间防护

(2) 距离防护

(3) 屏蔽防护

5）放射性废物的处理处置

1处理处置技术的特点 ○

(1) 放射性废物所含的放射性核素不能用化学或生化方法来消除，只能依靠放射性核素自身的衰变来消除。

(2) 处理时的操作需要在严密的防护和屏蔽条件下进行，所用设备的材质应

为耐腐蚀、耐辐射的合金材质。

(3) 对大多数放射性废物应作深度处理，尽量复用，减少排放；在处理过程

中所产生的二次废物应纳入后续处理系统进一步处理或处置。

2放射性废液的处理处置--稀释排放、浓缩贮存和回收利用 ○

3放射性固体废物的处理处置--焚烧法、煅烧熔融处理、去污法（如溶剂洗涤、○

机械刮削、喷镀、熔化等），对铀矿渣一般采用土地堆放或回填矿井 4最终处置 ○

最终处置目的——确保废物中的有害物质对人类环境不产生危害。

基本方法——埋入能与生物圈有效隔离的最终贮存库中

4、热污染

1）形成原因

● 热直接向环境，特别是向水体排放

● 空气组成的改变

● 地表状态的改变

2）危害

(1)大气热污染—热岛效应；异常天气；影响大气循环过程，形成干旱等

(2)水体热污染—水质变坏；影响水生生物的生长；引起藻类等的大量繁殖

3）防治

（1）减少热量的排出

（2）开发和利用无污染或少污染的新能源。

（3）植树绿化，扩大森林面积。

( 4) 遮热与隔热技术

5、光污染

1）对人类健康的影响

带来视觉的偏差，损害人们的视力。

带来过量的紫外线、红外线，使人们患眼疾、皮肤病、心血管病等 疾病的概率增加。

若人们长期处于光污染环境中，并超过一定限度，就会使人体正常 的“生物钟”被扰乱，使大脑中枢神经受到损害。

2）性质和危害—主要体现在波长100nm~1mm之间

（1）可见光污染--强光污染；灯光污染；激光污染；其他

（2）红外光污染

红外光辐射又称热辐射，通过高温灼伤人的皮肤，还可透过眼睛角膜对视网膜造成伤害。

（3）紫外光污染