- 2020年環(huán)境科學(xué)考點(diǎn)歸納與典型題(含考研真題)詳解
- 圣才電子書
- 20799字
- 2020-11-06 19:25:29
2.2 典型題(含考研真題)詳解
一、選擇題
1.關(guān)于中國水資源的特點(diǎn),描述錯誤的是( )。[東華大學(xué)2010年研]
A.水資源時間分布不均衡,年內(nèi)年際變化大
B.中國長江以南和以北地區(qū),水資源總量基本相當(dāng)
C.水資源空間分布不均勻,徑流深山東南沿海向西北內(nèi)陸減少
D.水資源總量不少,但人均和畝均水資源量不多
【答案】B
【解析】我國水資源特點(diǎn)是:①我國降水量受海陸分布和地形等因素的影響,在地區(qū)上分布很不平衡,年降水量由東南沿海向西北內(nèi)陸遞減我國干旱和半干旱地區(qū),由于降水稀少,蒸發(fā)旺盛,蒸發(fā)能力大大超過供水能力;②我國地表徑流的地區(qū)分布,不均勻性較為嚴(yán)重,徑流的季節(jié)性分配具有夏季豐水、冬季枯水、春秋過渡的特點(diǎn),而且年際變化北方大于南方;我國東北平原、黃淮海平原以及長江中下游平原的地下水補(bǔ)給以降雨為主;③而在西北內(nèi)陸河盆地則主要以河川徑流補(bǔ)給為主。
2.廢水的一級處理主要是去除水中的( )。[山東大學(xué)2015年研]
A.懸浮物
B.有機(jī)物質(zhì)
C.氮、磷
D.重金屬
【答案】A
【解析】污水人工處理的一級處理采用物理處理法,主要去除呈懸浮態(tài)的固體污染物。二級處理采用生物處理法,主要大幅度去除污水中呈膠體和溶解態(tài)的有機(jī)污染物。三級處理采用生物脫氮除磷法,或混凝沉淀、過濾、吸附等一些物理化學(xué)方法,去除殘留在污水中的污染物,其中包括微生物未能降解的有機(jī)物、氮、磷及其他有毒有害物質(zhì),以滿足更嚴(yán)格的污水排放或回用要求。
3.在水質(zhì)指標(biāo)中,下列不屬于物理指標(biāo)的是( )。[暨南大學(xué)2012年研;中國海洋大學(xué)2010年研]
A.重金屬
B.懸浮物
C.色度
D.溫度
E.可溶性固體
【答案】A
【解析】水質(zhì)指標(biāo)是衡量水質(zhì)好壞的標(biāo)準(zhǔn)。水質(zhì)指標(biāo)項目繁多,可以分為三大類:①物理性水質(zhì)指標(biāo),包括溫度、色度、嗅和味、渾濁度、透明度、固體、懸浮固體、溶解固體、可沉固體、電導(dǎo)率(電阻率)等。②化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo),包括pH、堿度、硬度、各種陽離子、各種陰離子、總含鹽量、一般有機(jī)物質(zhì)、重金屬、氰化物、多環(huán)芳烴、各種農(nóng)藥、溶解氧(DO)、化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、總需氧量(TOC)等。③生物學(xué)水質(zhì)指標(biāo),包括細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群數(shù)、各種病原細(xì)菌、病毒等。
4.生化需氧量是指在有氧條件下,當(dāng)溫度為( )時,微生物氧化降解水中有機(jī)物達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時所需的氧量。[中國海洋大學(xué)2012年研]
A.10℃
B.15℃
C.20℃
D.25℃
E.30℃
【答案】C
【解析】生化需氧量表示在有氧條件下,當(dāng)溫度為20℃時,由于微生物(主要是細(xì)菌)的活動,使可降解的有機(jī)物氧化達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時所需的氧量。BOD以單位體積污(廢)水所消耗的氧量(mg/L)表示。BOD越高,表示水中有機(jī)物含量越多。
5.關(guān)于某河流對污染物P的水環(huán)境容量,下列描述哪個是正確的?( )。[中國海洋大學(xué)2012年研]
A.河水對污染物P的自凈能力越大,其水環(huán)境容量越大
B.污染物P的可降解性對水環(huán)境容量的影響不大
C.河水中污染物P的環(huán)境背景值對水環(huán)境容量的影響不大
D.污染物P擬排放的數(shù)量越大,河流的水環(huán)境容量越小
E.河流的用途、功能不影響水環(huán)境容量
【答案】A
【解析】水環(huán)境容量是指一定水體所能容納污染物的最大負(fù)荷。水環(huán)境容量與水體的用途和功能的關(guān)系有:①水體的功能愈強(qiáng),對其要求的水質(zhì)目標(biāo)也愈高,其水環(huán)境容量必將減小;反之,當(dāng)水體的水質(zhì)目標(biāo)不甚嚴(yán)格時,水環(huán)境容量可能會大一些。②水體本身的特性,如河寬、河深、流量、流速、以及其天然水質(zhì)、水文特征等,對水環(huán)境容量的影響很大。③污染物的特性,包括擴(kuò)散性、降解性等,也都影響水環(huán)境容量。污染物的物理化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定,其環(huán)境容量越小;耗氧性有機(jī)物的水環(huán)境容量比難降解有機(jī)物的水環(huán)境容量大得多;而重金屬污染物的水環(huán)境容量則甚微。
6.下列物質(zhì)具有較低環(huán)境容量的是( )。[暨南大學(xué)2015年研]
A.重金屬
B.好氧有機(jī)污染物
C.氮氧化物
D.總磷
【答案】A
【解析】水體的功能愈強(qiáng),對其要求的水質(zhì)目標(biāo)也愈高,其水環(huán)境容量必將減小。水體本身的特性,對水環(huán)境容量的影響很大。污染物的特性,包括擴(kuò)散性、降解性等,也都影響水環(huán)境容量。一般來說,污染物的物理化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定,其環(huán)境容量越小;耗氧性有機(jī)物的水環(huán)境容量比難降解有機(jī)物的水環(huán)境容量大得多;而重金屬污染物的水環(huán)境容量則甚微。
7.沉淀池的主要功能是( )。[暨南大學(xué)2012年研]
A.去除懸浮雜質(zhì)
B.去除有機(jī)物
C.去除膠體顆粒
D.去除色度
E.上述各種功能
【答案】A
【解析】沉淀法的工作原理是重力沉降。在污水處理廠中通常根據(jù)需要設(shè)置兩個不同的沉淀設(shè)備,一種為沉砂池,另一種為沉淀池。沉砂池的功能是去除水中砂粒、煤渣等比重較大的無機(jī)顆粒物,沉淀池的作用是依靠重力使懸浮雜質(zhì)與水分離。
8.在下列水處理方法中,不屬于膜分離技術(shù)的是( )。[暨南大學(xué)2012年研]
A.超濾
B.反滲透
C.砂濾
D.電滲析
E.納米過濾
【答案】C
【解析】膜分離是指利用過濾性膜的選擇透過性對水中雜質(zhì)進(jìn)行濃縮、分離的方法。根據(jù)膜孔隙的大小及過濾時的動力,膜分離可分為微過濾、超過濾、納米過濾、電滲析、反滲透等。砂濾是過濾的一種,過濾是指利用粒狀介質(zhì)層截留水中細(xì)小懸浮物的方法。
9.混凝法最適合處理水中處于哪種形態(tài)的污染物( )。[暨南大學(xué)2012年研]
A.膠體分散態(tài)
B.離子分散態(tài)
C.分子分散態(tài)
D.懸浮分散態(tài)
【答案】A
【解析】混凝是指投加化學(xué)藥劑以破壞膠體和懸浮顆粒在水中形成的穩(wěn)定分散系,使其聚集為具有沉降性能的絮體的方法。混凝所形成的絮體可以通過沉淀法去除。混凝包括凝聚和絮凝兩個過程,凝聚指膠體脫穩(wěn)并聚集為微絮粒的過程,絮凝則指微絮粒通過吸附、卷帶和橋連而成長為更大絮體的過程。常用的混凝劑有硫酸鋁、聚合氯化鋁等鋁鹽,硫酸亞鐵、三氯化鐵等鐵鹽,以及有機(jī)合成高分子絮凝劑等。
10.一般污水處理廠中采用的活性污泥法,主要是去除( )。[暨南大學(xué)2014年研]
A.磷
B.氮
C.有機(jī)物
D.SS懸浮物
【答案】C
【解析】利用微生物的作用,使廢水中溶解狀及膠體狀有機(jī)物質(zhì)得到氧化分解的方法,即為生物處理法。活性污泥是由大量繁殖的懸浮狀的微生物絮凝體組成的。活性污泥法就是向活性污泥與污水的混合液中不斷充氧,微生物將污水中的有機(jī)污染物氧化分解,同時不斷生長繁殖。停止曝氣后,活性污泥在重力作用下沉降,從而與水分離,達(dá)到去除水中有機(jī)污染物的目的。
11.氣浮法的主要處理對象是( )。[中國海洋大學(xué)2012年研]
A.水中的氮磷營養(yǎng)鹽
B.水中的重金屬離子
C.水中的乳化油
D.水中砂粒、煤渣等比重較大的無機(jī)顆粒物
E.水中的硬度
【答案】C
【解析】氣浮法是利用高度分散的微小氣泡作為載體去粘附廢水中的懸浮物,使其隨氣泡浮升到水面,而從水中除去。其主要處理對象是乳化油及疏水性細(xì)小懸浮固體。有時需向廢水中投加浮選藥劑,選擇性地將親水性的污染物改變?yōu)槭杷晕镔|(zhì)。按照產(chǎn)生氣泡的方法,氣浮設(shè)備可分為加壓溶氣氣浮與葉輪氣浮兩種。
二、填空題
1.TOC指標(biāo)表示_______。[東華大學(xué)2010年研]
【答案】水體中溶解性和懸浮性有機(jī)物含碳的總量
【解析】水體中有機(jī)物成分復(fù)雜、種類繁多,一般常用綜合指標(biāo)如生化需氧量(BOD)、化學(xué)需氧量(COD)、總需氧量(TOD)或總有機(jī)碳(TOC)等表示耗氧有機(jī)物的含量。總有機(jī)碳(TOC)是指水體中溶解性和懸浮性有機(jī)物含碳的總量。
2.水中所含的雜質(zhì),按其在水中存在的狀態(tài)可以分為懸浮物質(zhì)、______和______三大類。[暨南大學(xué)2012年研]
【答案】溶解物質(zhì);膠體物質(zhì)
【解析】水中所含的雜質(zhì)按其在水中的存在狀態(tài)可分為三類:懸浮物質(zhì)、溶解物質(zhì)和膠體物質(zhì)。懸浮物質(zhì)是由大于分子尺寸的顆粒組成的,它們借浮力和粘滯力懸浮于水中;溶解物質(zhì)則由分子或離子組成,它們被水的分子結(jié)構(gòu)所支承;膠體物質(zhì)則介于懸浮物質(zhì)與溶解物質(zhì)之間。
3.測定污水的COD時,常用的氧化劑是_______,氧化反應(yīng)在_______條件下加熱回流2小時,還需要加入_______作為催化劑。[中國海洋大學(xué)2012年研]
【答案】重鉻酸鉀;強(qiáng)酸性;硫酸銀
【解析】化學(xué)需氧量(COD)是指在一定條件下,水中各種有機(jī)物與外加的強(qiáng)氧化劑作用時所消耗的氧化劑量,以氧量(mg/L)計。常用的氧化劑是重鉻酸鉀(K2Cr2O7),氧化反應(yīng)在強(qiáng)酸性條件下加熱回流進(jìn)行2h,有時還需加入催化劑,常用的催化劑是硫酸銀。由于重鉻酸鉀的強(qiáng)氧化作用,水中絕大部分的有機(jī)物質(zhì)(除苯、甲苯等芳香烴類化合物以外)均能被氧化,因此化學(xué)需氧量可以近似地反映水中有機(jī)物的總量。
4.列舉三種常用的處理污水的方法__________、__________、__________。[河南師范大學(xué)2011年研]
【答案】沉淀;過濾;吸附
【解析】處理污水方法共分為三種:①物理方法,包括截留、沉淀、過濾、氣浮、離心分離等;②化學(xué)方法,包括混凝、中和、氧化還原、化學(xué)沉淀、吸附、離子交換等;③生物方法,包括活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理技術(shù)、天然生物處理系統(tǒng)等。
5.有機(jī)污染物的生物轉(zhuǎn)化處理按參與作用的微生物的種類和供養(yǎng)特性可分為_________處理和_________處理。[暨南大學(xué)2012年研]
【答案】好氧生物;厭氧生物
【解析】生物處理法是指利用微生物的作用,使廢水中溶解狀及膠體狀有機(jī)物質(zhì)得到氧化分解的方法。根據(jù)微生物的呼吸特性,可將其分為好氧微生物和厭氧微生物兩大類,生物處理法因此可相應(yīng)地分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。
三、名詞解釋
1.水污染
答:水污染又稱水體污染,是指未經(jīng)處理的工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)業(yè)回流水和其他廢棄物,直接或間接排入江河湖海,超過水體的自凈能力,造成地表水和地下水水質(zhì)惡化,從而降低水體使用價值和使用功能的現(xiàn)象。水污染會造成魚類死亡,破壞風(fēng)景區(qū)的環(huán)境,影響人們的健康。
2.SS
答:懸浮物(SS),又稱懸浮固體,是指懸浮在水中的細(xì)小固體或膠體物質(zhì)。包括不溶于水的淤泥、黏土、有機(jī)物、微生物等物質(zhì),直徑一般大于100μm。懸浮物是造成水質(zhì)渾濁的主要原因,是衡量水質(zhì)污染程度的指標(biāo)之一。懸浮物沉積在河床會影響水生生物的生長發(fā)育,有機(jī)懸浮物沉積后,易產(chǎn)生厭氧發(fā)酵,使生物需氧量增高,影響水質(zhì)。
3.POPs[西北農(nóng)林科技大學(xué)2012年研]
答:持久性有機(jī)污染物(POPs)又稱難降解有機(jī)物,是指在環(huán)境中難以通過物理、化學(xué)或生物作用降解的有機(jī)污染物。其特點(diǎn)是能在水中長期穩(wěn)定地存留,并在食物鏈中進(jìn)行生物積累,在非常低的含量下仍具有致癌、致畸、致突變作用,對人類的健康構(gòu)成極大的威脅。
4.耗氧有機(jī)物
答:耗氧有機(jī)物是指動植物殘體和生活污水以及某些工業(yè)廢水中的碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等易分解的有機(jī)物。它們通過微生物的生物化學(xué)作用而分解為簡單的無機(jī)物質(zhì)二氧化碳和水,在分解過程中要消耗水中的溶解氧。
5.污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)
答:污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)是我國為控制水污染,保護(hù)江河、湖泊、運(yùn)河、渠道、水庫和海洋等地面水以及地下水水質(zhì)的良好狀態(tài),保障人體健康,維護(hù)生態(tài)平衡,促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)和城鄉(xiāng)建設(shè)的發(fā)展,而制定的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。
6.生化需氧量和化學(xué)需氧量(BOD和COD)[山東大學(xué)2014年研]
答:生化需氧量(BOD)是指在需氧條件下,微生物分解水體中有機(jī)物質(zhì)的生物化學(xué)過程中所需溶解氧的量。BOD是反應(yīng)水體有機(jī)污染程度的綜合指標(biāo)之一,通常采用20℃培養(yǎng)5天的生物化學(xué)過程需要氧的量為指標(biāo),記為BOD5,單位為mg/L。
化學(xué)需氧量(COD)又稱化學(xué)耗氧量,是指在規(guī)定條件下,用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時所需的氧量。COD可以反映水體受有機(jī)物污染的程度,COD越高,說明有機(jī)物質(zhì)越多,受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。通常用高錳酸鉀法和重鉻酸鉀法測定。
7.DO
答:溶解氧(DO)是指水體與大氣交換或經(jīng)化學(xué)、生物化學(xué)反應(yīng)后溶解于水體中的氧量,用每升水里氧氣的毫克數(shù)表示。水中溶解氧同大氣壓力、空氣中氧分壓和水溫有直接關(guān)系,在自然情況下,水溫是主要的因素,水溫愈低,水中溶解氧的含量愈高。溶解氧是評定水質(zhì)優(yōu)劣、水體被污染程度的一個重要指標(biāo)。
8.水體富營養(yǎng)化
答:水體富營養(yǎng)化是指由于大量的氮、磷、鉀等元素排入到流速緩慢、更新周期長的地表水體,使藻類等水生生物大量地生長繁殖,有機(jī)物產(chǎn)生的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過消耗速度,水體中有機(jī)物積蓄,破壞水生生態(tài)平衡的過程。出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象后,水體會呈現(xiàn)藍(lán)色、紅色、棕色、乳白色等,這種現(xiàn)象在江河湖泊中稱為水華,在海中稱為赤潮。
9.人工濕地
答:人工濕地是指由人工建造和控制運(yùn)行的與沼澤地類似的地面,將污水、污泥有控制的投配到經(jīng)人工建造的濕地上,污水與污泥在沿一定方向流動的過程中,利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用,對污水、污泥進(jìn)行處理的一種技術(shù)。
10.水的自然循環(huán)/水的社會循環(huán)[西北師范大學(xué)2015年研]
答:水的自然循環(huán)是指自然界中的水并不是靜止不動的,在太陽能及其他自然力的作用下,水的形態(tài)在不斷發(fā)生變化,水還在地球的各個部分進(jìn)行著無休止的運(yùn)動。例如,海洋、湖泊、河流表面以及土壤植物莖葉上的水,會由陽光照射而蒸發(fā)或蒸騰成水汽,上升到空中凝結(jié)為云,又在大氣環(huán)流風(fēng)的推動遷移到各處,并在適當(dāng)?shù)臈l件下以雨、雪、雹等形式降落到地面,或匯集至江河湖泊,成為地面徑流,或滲入地下,形成地下水。地表水和地下水也是時有交流轉(zhuǎn)換的,最終都會注入海洋的這種川流不息,循環(huán)往復(fù)的現(xiàn)象。
水的社會循環(huán)是指人類為了滿足生活和生產(chǎn)的需求,不斷取用天然水體中的水,經(jīng)過使用,一部分天然水被消耗,但絕大部分卻變成生活污水和生產(chǎn)廢水排放,重新進(jìn)入天然水體。在水的社會循環(huán)中,水的性質(zhì)在不斷地發(fā)生變化。
11.氧垂曲線[山東師范大學(xué)2013年研]
答:氧垂曲線是指水體中的溶解氧沿程變化的曲線。在排放口附近,水體中溶解氧含量急劇下降,這是因為此時排入的有機(jī)物較多,耗氧速度大于復(fù)氧速度;隨著有機(jī)污染物的不斷分解氧化,耗氧速度不斷降低,在排放口下游的某點(diǎn)終于出現(xiàn)了耗氧速度與復(fù)氧速度相等的情況,這時溶解氧的含量最低,此點(diǎn)被稱為最缺氧點(diǎn)。
12.廢水二級處理[湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)2014年研]
答:廢水二級處理是指在一級處理的基礎(chǔ)上,再加上生物處理的流程,它可以去除廢水中懸浮態(tài)的污染物和大部分溶解態(tài)的有機(jī)污染物,有時還能除去一部分氮、磷營養(yǎng)物。一般情況下,二級處理的出水可以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,也可用于農(nóng)田灌溉。
13.城市污水二級處理[山東師范大學(xué)2011年研]
答:城市污水二級處理是指通過生物法和絮凝法,去除水中殘留的有機(jī)物、無機(jī)懸浮物和膠體顆粒物的處理方法。經(jīng)過二級處理后的水,一般可以達(dá)到農(nóng)灌標(biāo)準(zhǔn)和廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。但是水中還存留一定的懸浮物、生物不能分解的溶解性有機(jī)物、溶解性無機(jī)物和氮、磷等富營養(yǎng)物,并含有病毒和細(xì)菌。
14.活性污泥[山東師范大學(xué)2013年研;南京農(nóng)業(yè)大學(xué)2009年研;首都師范大學(xué)2013年研]
答:活性污泥是指具有生物活性的懸浮狀微生物絮凝體。污水處理中常用的方法為序批式活性污泥法,又稱間歇式活性污泥法,是指在同一反應(yīng)池(器)中,按時間順序由進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水和待機(jī)五個基本工序組成的活性污泥污水處理方法。
15.化學(xué)混凝[山東師范大學(xué)2012年研]
答:化學(xué)混凝是指通過加凝聚劑破壞膠體的穩(wěn)定性,使膠體粒子發(fā)生凝聚,產(chǎn)生絮凝物,并發(fā)生吸附作用,將廢水中污染物吸附在一起,然后經(jīng)沉降(或上浮)而與水分離的處理方法。
四、簡答題
1.列出《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)規(guī)定的第一類污染物名稱(至少八種),該標(biāo)準(zhǔn)對含第一類和第二類污染物的工業(yè)廢水采樣分別有何規(guī)定?[中國海洋大學(xué)2011年研;暨南大學(xué)2015年研]
答:(1)第一類污染物
第一類污染物是指能在環(huán)境或動植物體內(nèi)蓄積,對人體健康產(chǎn)生長遠(yuǎn)不良影響者。第一類污染物一共有十三種,分別是總汞,烷基汞,總鎘,總鉻,六價鉻,總砷,總鉛,總鎳,苯并(a)芘,總鈹,總銀,總α放射性,總β放射性。
(2)該標(biāo)準(zhǔn)對含第一類和第二類污染物的工業(yè)廢水的采樣規(guī)定
①第一類污染物采樣規(guī)定
對第一類污染物,不分其排放的方式和方向,也不分受納水體的功能級別,一律執(zhí)行嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)值,并規(guī)定含此類污染物的廢水一律在車間或車間處理設(shè)施的排放口取樣檢測。
②第二類污染物采樣規(guī)定
第二類污染物允許排放濃度可略寬,并按其排放水域的使用功能以及企業(yè)性質(zhì)(如新建、擴(kuò)建、改建企業(yè)或現(xiàn)有企業(yè))分為一級標(biāo)準(zhǔn)值、二級標(biāo)準(zhǔn)值和三級標(biāo)準(zhǔn)值,還規(guī)定含此類污染物的廢水在工廠企業(yè)或其處理設(shè)施排出口取樣檢測。
2.簡述我國《地面水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的分類。[中國海洋大學(xué)2012年研;暨南大學(xué)2015年研]
答:1988年國家環(huán)保局修訂并頒布的《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—88)明確指出:“本標(biāo)準(zhǔn)適用于中華人民共和國領(lǐng)域內(nèi)江、河、湖泊、水庫等具有使用功能的地面水域。”該標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)地面水水域使用目的和保護(hù)目標(biāo)將其劃分為五類。具體如下:
(1)Ⅰ類,主要適用于源頭水、國家自然保護(hù)區(qū)。
(2)Ⅱ類,主要適用于集中式生活飲用水水源地一級保護(hù)區(qū)、珍貴魚類保護(hù)區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵場等。
(3)Ⅲ類,主要適用于集中式生活飲用水水源地二級保護(hù)區(qū)、一般魚類保護(hù)區(qū)及游泳區(qū)。
(4)Ⅳ類,主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)。
(5)Ⅴ類,主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。
同一水域兼有多類功能的,依最高功能劃分類別。有季節(jié)性功能的,可按季節(jié)劃分類別。
3.什么叫做水環(huán)境容量,水環(huán)境容量與水體自凈作用和水體功能之間的關(guān)系?[河南師范大學(xué)2012年研]
答:(1)水環(huán)境容量的概念
水體所具有的自凈能力就是水環(huán)境接納一定量污染物的能力。水環(huán)境容量是指一定水體所能容納污染物的最大負(fù)荷。
(2)水環(huán)境容量與水體自凈作用和水體功能之間的關(guān)系
水環(huán)境容量與水體的用途和功能有十分密切的關(guān)系。水體的功能愈強(qiáng),對其要求的水質(zhì)目標(biāo)也愈高,其水環(huán)境容量必將減小。反之,當(dāng)水體的水質(zhì)目標(biāo)不甚嚴(yán)格時,水環(huán)境容量可能會大一些。
水體本身的特性,如河寬、河深、流量、流速、以及其天然水質(zhì)、水文特征等,對水環(huán)境容量的影響很大。污染物的特性,包括擴(kuò)散性、降解性等,也都影響水環(huán)境容量。一般,污染物的物理化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定,其環(huán)境容量越小;耗氧性有機(jī)物的水環(huán)境容量比難降解有機(jī)物的水環(huán)境容量大得多;而重金屬污染物的水環(huán)境容量則甚微。
4.我國水資源特點(diǎn)及水危機(jī)產(chǎn)生的原因。[西北農(nóng)林科技大學(xué)2014年研]
答:水資源一般僅指地球表層可供人類利用并逐年得到更新的那部分水資源。
(1)我國水資源的特點(diǎn)
①水資源總量多,人均占有量少
我國水資源總量不少,僅次于巴西、俄羅斯、加拿大居世界第四位。由于中國人口眾多,人均水資源占有量低。
②河川徑流年際、年內(nèi)變化大
我國河川徑流量的年際變化大。在年徑流量時序變化方面,北方主要河流都曾出現(xiàn)過連續(xù)豐水年和連續(xù)枯水年的現(xiàn)象。這種連續(xù)豐、枯水年現(xiàn)象,是造成水旱災(zāi)害頻繁,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不穩(wěn)和水資源供需矛盾尖銳的重要原因。
③水資源地區(qū)分布與其他重要資源布局不相匹配
我國水資源的地區(qū)分布不均勻,南多北少,東多西少,相差懸殊,與人口、耕地、礦產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)的分布不相匹配。
(2)我國水危機(jī)產(chǎn)生的原因
①城市與工業(yè)區(qū)集中發(fā)展
城市人口密度增大,而占地面積小,在城市和城市周圍又大量建設(shè)了工業(yè)區(qū),因此集中用水量很大,超過當(dāng)?shù)厮Y源的供水能力。
②水體污染
由于污染物的入侵,使許多水體受到污染,致使其可利用性下降或喪失。因此,水體污染是破壞水資源、造成可利用水資源缺乏的重要原因之一。主要的水體污染物包括各種有機(jī)物、酸污染、懸浮物、有毒重金屬和農(nóng)藥以及氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)。
③用水浪費(fèi)
城市生活和工農(nóng)業(yè)用水都存在大量的浪費(fèi)。由于管理不善,工程配套差和工藝技術(shù)落后,城市管網(wǎng)和衛(wèi)生設(shè)施的漏水很普遍,是城市生活用水中浪費(fèi)最大的一項。農(nóng)業(yè)灌溉用水也造成了巨大的水資源浪費(fèi),大量水資源通過滲透留在土壤中。
5.試述中國水資源的特點(diǎn)及其解決水資源短缺問題的對策。[西北農(nóng)林科技大學(xué)2012年研]
答:(1)我國水資源的特點(diǎn)
①水資源總量多,人均占有量少
我國水資源總量不少,僅次于巴西、俄羅斯、加拿大居世界第四位。由于中國人口眾多,人均水資源占有量低。
②河川徑流年際、年內(nèi)變化大
我國河川徑流量的年際變化大。在年徑流量時序變化方面,北方主要河流都曾出現(xiàn)過連續(xù)豐水年和連續(xù)枯水年的現(xiàn)象。這種連續(xù)豐、枯水年現(xiàn)象,是造成水旱災(zāi)害頻繁,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不穩(wěn)和水資源供需矛盾尖銳的重要原因。
③水資源地區(qū)分布與其他重要資源布局不相匹配
我國水資源的地區(qū)分布不均勻,南多北少,東多西少,相差懸殊,與人口、耕地、礦產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)的分布不相匹配。
(2)解決水資源短缺問題的對策
①調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu),耕作制度向低耗水作物轉(zhuǎn)移。
②引進(jìn)和推廣適合本地區(qū)的節(jié)水灌溉技術(shù),強(qiáng)化節(jié)水灌溉制度。
③污水重復(fù)利用。
④咸水利用。開發(fā)利用地下咸水,灌溉耐鹽植物以及棉花、甜菜等農(nóng)作物。
⑤保護(hù)水資源,節(jié)約用水,防止水污染。
⑥修建水庫,調(diào)節(jié)水資源時間分布不均。
⑦跨流域調(diào)水,解決水資源地區(qū)分布不均。
6.簡述水的社會循環(huán)過程,分析易造成水環(huán)境問題的環(huán)節(jié)。
答:(1)水的社會循環(huán)過程
①水是關(guān)系人類生存發(fā)展的一項重要資源。人類社會為了生產(chǎn)、生活的需要,抽取附近河流、湖泊等水體,通過給水系統(tǒng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活,這此過程中,部分水被消耗性使用掉,而其它用過的水則成為污廢水,需要通過排水系統(tǒng)妥善處理和排放。
②給水系統(tǒng)的水源和排水系統(tǒng)的受納水體大多是鄰近的河流、湖泊或海洋,取之于附近水體,還之于附近水體,形成另一種受人類社會活動作用的水循環(huán),這一過程與水的自然循環(huán)相對而言,稱之為水的社會循環(huán)。它使附近水體中的水多次更換,多次使用,在一定的空間和一定的時間尺度上影響著水的自然循環(huán)。
③水資源在社會循環(huán)過程中的一個典型特征就是水的性質(zhì)在不斷地發(fā)生變化。天然水資源需要經(jīng)過不同的處理,才能滿足人類的各種需求:飲用水需要滿足生命對水的衛(wèi)生和健康需求,某些工業(yè)生產(chǎn)需要去離子水或者更為純凈的蒸餾水,綠化和農(nóng)業(yè)灌溉需要含有一定養(yǎng)分的水等。
④經(jīng)過人類使用的水,會由于使用方式的不同而裹挾大量的污染物,這些污染物進(jìn)入自然水體,可能影響自然水體水資源的可利用性,因此需要污水處理廠等排水系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砗吞幹谩?/p>
(2)易造成水環(huán)境問題的環(huán)節(jié)
易造成環(huán)境問題的環(huán)節(jié)是排水系統(tǒng),如果使用完后被污染的水,沒有經(jīng)過必要的處理或者處理不徹底而沒有達(dá)到排水標(biāo)準(zhǔn)就直接排放到自然環(huán)境中,很容易對天然水體和土壤環(huán)境造成危害,而且還可能很難治理。
7.試述水體富營養(yǎng)化的定義、成因、特征與危害。[中國礦業(yè)大學(xué)(北京)2010年研;西北師范大學(xué)2015年研]
答:(1)水體富營養(yǎng)化的定義
水體富營養(yǎng)化是指在人類活動的影響下,生物所需的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊、河口、海灣等緩流水體,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,水質(zhì)惡化,魚類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。
(2)水體富營養(yǎng)化的成因
①天然水體接納富含氮磷的廢水后,水中營養(yǎng)物質(zhì)增多,促使自養(yǎng)型生物旺盛生長,特別是藍(lán)藻和紅藻的個體數(shù)量迅速增加,而其他藻類的種類則逐漸減少。
②藍(lán)藻的大量出現(xiàn)是富營養(yǎng)化的征兆。藻類繁殖迅速,生長周期短。
③藻類及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解,不斷消耗水中的溶解氧,或被厭氧微生物分解,不斷產(chǎn)生硫化氫等氣體,造成魚類和其他水生生物大量死亡。
④藻類及其他浮游生物殘體在腐爛過程中,又把大量的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)釋放入水中,供新的一代藻類等生物利用。
(3)水體富營養(yǎng)化的特征
①浮游生物大量繁殖,水中溶解氧含量降低;
②水體中藻類的種類減少,個體迅速增加,特別是藍(lán)藻、紅藻的個體數(shù)量猛增;
③因占優(yōu)勢的浮游藻類顏色不同,水面往往呈現(xiàn)藍(lán)、紅、棕、乳白等顏色,海水中叫“赤湖”、淡水中稱“水華”。
(4)水體富營養(yǎng)化的危害
①營養(yǎng)化會影響水體的水質(zhì),會造成水的透明度降低,使得陽光難以穿透水層,從而影響水中植物的光合作用。
②溶解氧的過飽和以及水中溶解氧少,都對水生動物有害,造成魚類大量死亡。
③水體表面生長著以藍(lán)藻、綠藻為優(yōu)勢種的大量水藻,致使底層堆積的有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件分解產(chǎn)生的有害氣體和一些浮游生物產(chǎn)生的生物毒素也會傷害魚類并散發(fā)惡臭。
④因富營養(yǎng)化水中含有硝酸鹽和亞硝酸鹽,人畜長期飲用這些物質(zhì)含量超過一定標(biāo)準(zhǔn)的水,也會中毒致病。
8.試述水體富營養(yǎng)化的發(fā)生機(jī)制、危害及主要防治對策。[杭州師范大學(xué)2014年研;西北師范大學(xué)2014年研]
答:(1)水體富營養(yǎng)化的發(fā)生機(jī)制
①天然水體接納富含氮磷的廢水后,水中營養(yǎng)物質(zhì)增多,促使自養(yǎng)型生物旺盛生長,特別是藍(lán)藻和紅藻的個體數(shù)量迅速增加,而其他藻類的種類則逐漸減少。
②藍(lán)藻的大量出現(xiàn)是富營養(yǎng)化的征兆。藻類繁殖迅速,生長周期短。
③藻類及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解,不斷消耗水中的溶解氧,或被厭氧微生物分解,不斷產(chǎn)生硫化氫等氣體,造成魚類和其他水生生物大量死亡。
④藻類及其他浮游生物殘體在腐爛過程中,又把大量的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)釋放入水中,供新的一代藻類等生物利用。
(2)水體富營養(yǎng)化的危害
①營養(yǎng)化會影響水體的水質(zhì),會造成水的透明度降低,使得陽光難以穿透水層,從而影響水中植物的光合作用。
②溶解氧的過飽和以及水中溶解氧少,都對水生動物有害,造成魚類大量死亡。
③水體表面生長著以藍(lán)藻、綠藻為優(yōu)勢種的大量水藻,致使底層堆積的有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件分解產(chǎn)生的有害氣體和一些浮游生物產(chǎn)生的生物毒素也會傷害魚類并散發(fā)惡臭。
④因富營養(yǎng)化水中含有硝酸鹽和亞硝酸鹽,人畜長期飲用這些物質(zhì)含量超過一定標(biāo)準(zhǔn)的水,也會中毒致病。
(3)水體富營養(yǎng)化的預(yù)防對策
①控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)輸入
減少或者截斷外部營養(yǎng)物質(zhì)的輸入,控制外源性營養(yǎng)物質(zhì),應(yīng)從控制人為污染源著手,準(zhǔn)確調(diào)查排入水體營養(yǎng)物質(zhì)的主要排放源,監(jiān)測排入水體的廢水和污水中的氮磷濃度,計算出年排放的氮磷總量,為實施控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)的措施提供可靠的科學(xué)依據(jù)。
②減少內(nèi)源性營養(yǎng)物質(zhì)負(fù)荷
輸入到湖泊的營養(yǎng)物質(zhì)在時空分布上是非常復(fù)雜的。氮磷元素在水體中可能被水生生物吸收利用,或者以溶解鹽的形式溶于水中,或者經(jīng)過復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)和生物作用而沉降,并在底泥中不斷積累,或從底泥中釋放進(jìn)入水中。減少內(nèi)源性營養(yǎng)物負(fù)荷,有效控制湖泊內(nèi)部磷富集,應(yīng)視不同情況,采用不同方式,主要方法有:
a.工程性措施
包括挖掘底泥沉積物、進(jìn)行水體深層曝氣、注水沖釋以及在底泥表面敷設(shè)塑料等。
b.化學(xué)方法
包括凝聚沉降和用化學(xué)藥劑殺藻的方法。
c.生物性措施
利用水生生物吸收利用氮磷元素進(jìn)行代謝活動以及去除水體中氮磷營養(yǎng)物質(zhì)的方法。
9.簡述工業(yè)水污染、生活水污染的源頭控制對策。
答:(1)工業(yè)水污染的源頭控制對策
工業(yè)廢水排放量大,成分復(fù)雜,因此工業(yè)水污染的預(yù)防是水污染源頭控制的重要任務(wù)。工業(yè)水污染的預(yù)防應(yīng)當(dāng)從合理布局、清潔生產(chǎn)、就地處理、循環(huán)經(jīng)濟(jì),以及強(qiáng)化管理等多方面著手,采取綜合性整治對策,才能取得良好的效果。
①優(yōu)化結(jié)構(gòu)、合理布局
在產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和工業(yè)發(fā)展中,應(yīng)從可持續(xù)發(fā)展的原則出發(fā)制定產(chǎn)業(yè)政策,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),明確產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向,優(yōu)先發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)、低水耗低污染產(chǎn)業(yè),限制發(fā)展能耗物耗高、水污染重的工業(yè),降低單位工業(yè)產(chǎn)品的污染物排放負(fù)荷。工業(yè)的布局應(yīng)充分考慮對環(huán)境的影響,通過規(guī)劃引導(dǎo)工業(yè)企業(yè)向工業(yè)區(qū)相對集中,為工業(yè)水污染的集中控制創(chuàng)造條件。
②清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)
清潔生產(chǎn)是采用能避免或最大限度減少污染物產(chǎn)生的工藝流程、方法、材料和能源,將污染物盡可能地消滅在生產(chǎn)過程之中,使污染物排放減小到最少;循環(huán)經(jīng)濟(jì)是通過產(chǎn)業(yè)鏈的有機(jī)組合,將污染負(fù)荷變廢為寶,達(dá)到削減污染負(fù)荷與提升經(jīng)濟(jì)效益同步實現(xiàn)的目標(biāo)。在工業(yè)企業(yè)內(nèi)部推行清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)和管理,不僅可從根本上消除水污染,取得顯著的環(huán)境效益和社會效益,而且往往還具有良好的經(jīng)濟(jì)效益,易于被以贏利為目標(biāo)的企業(yè)所接受。
③就地處理城市污水
處理廠一般僅能去除常規(guī)有機(jī)污染,工業(yè)廢水成分復(fù)雜,含有大量難降解有毒有害物質(zhì),對污水處理廠的正常運(yùn)行構(gòu)成威脅,因此必須加強(qiáng)對工業(yè)企業(yè)污染源的就地處理或工業(yè)小區(qū)廢水聯(lián)合預(yù)處理,達(dá)到污水處理廠的接管標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)廢水中的許多污染物往往可以通過處理回收利用,經(jīng)過處理的工業(yè)廢水也可以部分回用,獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。
④強(qiáng)化管理
進(jìn)一步完善工業(yè)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)控制法規(guī),依法處理工業(yè)企業(yè)的環(huán)境違法行為。建立積極的刺激和激勵機(jī)制,如通過產(chǎn)品收費(fèi)、稅收、排污交易、公眾參與等方法來控制污染,通過提高環(huán)境資源投入的價格,促使工業(yè)企業(yè)提高資源的利用效率。
(2)生活水污染的源頭控制對策
隨著生活水平的提高,城鎮(zhèn)生活用水量日益增長,生活污水問題逐漸突出。在世界發(fā)達(dá)國家及我國發(fā)達(dá)地區(qū),生活污水已逐步取代工業(yè)廢水成為水環(huán)境主要的有機(jī)污染來源。
①合理規(guī)劃
由于生活污水具有源頭分散、發(fā)生不均勻的特點(diǎn),很難從源頭上對城市生活污水進(jìn)行逐個治理,因此從規(guī)劃入手實現(xiàn)“居民小區(qū)”,引導(dǎo)人口的適度集中,既符合社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要,又有利于生活污水的集中控制。
②公眾教育
現(xiàn)代輸水系統(tǒng)使公眾逐漸對廢物產(chǎn)生一種“沖了就忘”的態(tài)度,所以應(yīng)將加強(qiáng)“綠色生活”教育、提高公眾環(huán)保意識,作為減少家庭污水排放、降低城市污水處理負(fù)擔(dān)的重要內(nèi)容,例如節(jié)約用水,鼓勵選用無磷洗衣粉,避免將危險廢物如涂料、石油等產(chǎn)品隨意沖入下水道等。
10.廢水處理的方法有哪些?
答:廢水處理就是通過物理的、化學(xué)的手段,去除水中一些對生產(chǎn)、生活不需要的有害物質(zhì)的過程。是為了適用于特定的用途而對水進(jìn)行的沉降、過濾、混凝、絮凝,以及緩蝕、阻垢等水質(zhì)調(diào)理的過程。廢水處理有如下幾種方法:
(1)物理處理法,是指是通過物理作用,分離去除污水中不溶性的呈懸浮態(tài)的污染物的處理方法。
(2)化學(xué)處理法,是指通過化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用分離、回收污水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物,或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的污水處理方法。
(3)生物處理法,是指利用微生物的氧化分解有機(jī)物的能力,并采用一定的人工強(qiáng)化措施,使微生物大量繁殖,從而使污水中的有機(jī)污染物得以凈化的方法。
11.主要的水污染物是什么?[東華大學(xué)2010年研]
答:水污染是指水體因某種物質(zhì)的介入,而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、生物或者放射性等方面特性的改變,從而影響水的有效利用,危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境,造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。主要水污染物有:
(1)懸浮物
懸浮物,又稱懸浮固體,是指懸浮在水中的細(xì)小固體或膠體物質(zhì),主要來自水力沖灰、礦石處理、建筑、冶金、化肥、化工、紙漿和造紙、食品加工等工業(yè)廢水和生活污水。懸浮物除了使水體渾濁,進(jìn)而影響水生植物的光合作用外,懸浮物的沉積還會使水底棲息生物窒息,破壞魚類產(chǎn)卵區(qū),淤塞河流或湖庫。此外,懸浮物中的無機(jī)和膠體物質(zhì)較容易吸附營養(yǎng)物、有機(jī)毒物、重金屬、農(nóng)藥等,形成危害更大的復(fù)合污染物。
(2)耗氧有機(jī)物
耗氧有機(jī)物是當(dāng)前全球最普遍的一種水環(huán)境污染物。生活污水和食品造紙、制革、印染、石化等工業(yè)廢水中含有糖類、蛋白質(zhì)、油脂、氨基酸、脂肪酸酯類等有機(jī)物,這些物質(zhì)以懸浮態(tài)或溶解態(tài)存在于污水中,排入水體后能在微生物作用下最終降解為簡單的無機(jī)物,并消耗大量的氧,使水中溶解氧含量降低,因而被稱為耗氧有機(jī)物。
(3)植物營養(yǎng)物
植物營養(yǎng)物重點(diǎn)指含氮、磷的無機(jī)物或有機(jī)物,主要來自生活污水、部分工業(yè)廢水和農(nóng)業(yè)尾水。氮、磷是植物生長所必需的營養(yǎng)物質(zhì),但過多的營養(yǎng)物排入水體,則有可能刺激水中藻類及其他浮游生物大量繁殖,改變水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡。
(4)重金屬
作為水污染物的重金屬,主要是指汞、鎘、鉛、鉻,以及類金屬砷等生物毒性顯著的元素。也包括具有一定毒性的一般重金屬如鋅、鎳、鈷、錫等。從重金屬來看,重金屬污染對生物和人體毒性危害的主要特點(diǎn)包括:
①重金屬的毒性通常由微量所致,一般重金屬產(chǎn)生毒性的質(zhì)量濃度范圍在1~10mg/L,毒性較強(qiáng)的汞、鎘等為0.001~0.01mg/L;
②重金屬及其化合物的毒性幾乎都通過與機(jī)體結(jié)合而發(fā)揮作用,某些重金屬可在生物體內(nèi)轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的有機(jī)物;
③重金屬不能被生物降解,生物從環(huán)境中攝取的重金屬可通過食物鏈發(fā)生生物富集、放大,在人體內(nèi)不斷積累造成慢性中毒;
④重金屬的毒性與金屬的形態(tài)有關(guān)。
(5)難降解有機(jī)物
難降解有機(jī)物是指那些難以被自然降解的有機(jī)物,它們大多為人工合成化學(xué)品,又稱持久性有機(jī)污染物。它們的特點(diǎn)是能在水中長期穩(wěn)定地存留,并在食物鏈中進(jìn)行生物積累,其中一部分化合物即使在非常低的含量下仍具有致癌、致畸、致突變作用,對人類的健康構(gòu)成極大的威脅。
(6)石油類
水體中石油類污染物主要來源于船舶排水、工業(yè)廢水、海上石油開采、油料泄漏及大氣石油烴沉降。水體中油污染的危害是多方面的:
①含有石油類污染物的廢水排入水體后形成油膜,阻止大氣對水的復(fù)氧,并妨礙水生植物的光合作用;
②石油類污染物經(jīng)微生物降解需要消耗氧氣,造成水體缺氧;
③石油類污染物黏附在魚鰓及藻類、浮游生物上,可致其死亡;
④石油類污染物還可抑制水鳥產(chǎn)卵和孵化。
⑤此外,石油類污染物的組成成分中含有多種有毒物質(zhì),食用受石油類污染物污染的魚類等水產(chǎn)品,會危及人體健康。
(7)酸堿
水中的酸堿主要來自礦山排水、多種工業(yè)廢水,以及酸雨。
①酸堿污染會使水體pH發(fā)生變化,破壞水的自然緩沖作用和水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡。
②酸堿污染會使水的含鹽量增加,對工業(yè)、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)和生活用水都會產(chǎn)生不良的影響。
③嚴(yán)重的酸堿污染還會腐蝕船只、橋梁及其他水上建筑。
(8)病原體
生活污水、醫(yī)院污水和屠宰、制革、洗毛、生物制品等工業(yè)行業(yè)廢水,常含有各種病原體。
12.簡述水體中有機(jī)物含量的常用指標(biāo)及其含義。
答:水體中有機(jī)物含量的常用指標(biāo)及其含義如下:
(1)生化需氧量(BOD),是指微生物分解一定體積水中的有機(jī)物質(zhì),所消耗的溶解氧的數(shù)量。
(2)化學(xué)需氧量(COD),是指是在一定的條件下,采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時,所消耗的氧化劑的氧當(dāng)量。
(3)總需氧量(TOD),是指水中能被氧化的物質(zhì),主要是有機(jī)物質(zhì)在燃燒中變成穩(wěn)定的氧化物時所需要的氧量。
(4)總有機(jī)碳(TOC),是指水體中溶解性和懸浮性有機(jī)物含碳的總量。
13.分別簡述污水處理中預(yù)處理、一級處理、二級處理、三級處理的處理方法原理以及主要處理的污染物?[東華大學(xué)2010年研]
答:污水處理的過程包括預(yù)處理、一級處理、二級處理、三級處理,這三級處理方法的原理以及主要處理的污染物分別如下:
(1)預(yù)處理
預(yù)處理的工藝主要包括格柵、沉砂池,用于去除污水中粗大的懸浮物、相對密度較大的無機(jī)砂粒及其他較大的物質(zhì),以保護(hù)后續(xù)處理設(shè)施正常運(yùn)行并減輕污染負(fù)荷。
預(yù)處理中,污水通過格柵,去掉樹枝和碎布之類的殘渣,并通過特別設(shè)計的通道進(jìn)入沉砂池,使其流速降低,砂粒等依靠重力沉淀下來。
(2)一級處理
一級處理多采用物理處理方法,其任務(wù)是從污水中去除呈懸浮態(tài)的固體污染物。經(jīng)一級處理后,懸浮物去除率為60%~70%,有機(jī)物去除率20%~40%,污水的凈化程度不高,一般達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn),因此一級處理多屬二級處理的預(yù)處理。
(3)二級處理
二級處理的主要任務(wù)是大幅度去除污水中呈膠體和溶解態(tài)的有機(jī)污染物,生物處理法是最常用的二級處理方法。經(jīng)二級處理后,有機(jī)物去除率可達(dá)70%~90%,處理后出水BOD5可降至20~30mg/L,常規(guī)指標(biāo)達(dá)到國家目前規(guī)定的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。因此,通常要求城市污水處理廠達(dá)到污水的二級處理水平。
(4)三級處理
三級處理是在二級處理之后,進(jìn)一步去除殘留在污水中的污染物,其中包括微生物未能降解的有機(jī)物、氮、磷及其他有毒有害物質(zhì),以滿足更嚴(yán)格的污水排放或回用要求。三級處理通常采用的工藝有生物脫氮除磷法,或混凝沉淀、過濾、吸附等一些物理化學(xué)方法。三級處理雖也可實現(xiàn)尾水的深度處理,但由于代價高昂,一般難以大規(guī)模推廣。
14.簡述城市污水三級處理的方法、任務(wù)和效果。
答:(1)城市污水三級處理的方法
三級處理通常采用的工藝有生物脫氮除磷法,或混凝沉淀、過濾、吸附等一些物理化學(xué)方法。
(2)城市污水三級處理的任務(wù)
在二級處理之后,進(jìn)一步去除殘留在污水中的污染物,其中包括微生物未能降解的有機(jī)物、氮、磷及其他有毒有害物質(zhì),以滿足更嚴(yán)格的污水排放或回用要求。
(3)城市污水三級處理的效果
對于水中懸浮固體處理效率為90~95%,生化需氧量處理效率>95%,總磷處理效率為85~97%,總氮處理效率為20~40%,大腸桿菌處理效率>99%,致病菌處理效率>99%,鎘和鋅處理效率40~60%,銅、鉛和鉻處理效率80~89%。
15.試比較廢水好氧生物處理與厭氧生物處理?(從原理、產(chǎn)物、能耗、環(huán)境條件和適用范圍等方面比較)。
答:生物處理是指利用生物即細(xì)菌、霉菌或原生動物的代謝作用處理污水的方法,可分為好氧性和厭氧性處理兩種。下面從原理、產(chǎn)物、能耗、環(huán)境條件和適用范圍等方面比較這兩種處理方法。
(1)原理
①好氧生物處理原理。好氧微生物在有氧條件下進(jìn)行生物代謝以降解有機(jī)物,使其穩(wěn)定、無害化。
②厭氧生物處理原理。厭氧菌在無氧條件下,將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物或可溶性有機(jī)物水解為有機(jī)酸,使大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物,不溶性有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可溶性有機(jī)物的過程。
(2)產(chǎn)物
①好氧生物處理的最終產(chǎn)物一般為CO2、H2O、NH3、NO2-、NO3-、PO4-、SO42-等基本無害的物質(zhì)。
②厭氧生物處理的最終產(chǎn)物為CH4、NH3、胺化物或氮?dú)狻2S等,產(chǎn)物復(fù)雜。
(3)能耗
①好氧生物處理需要安裝曝氣或攪拌裝置,能耗較大;
②厭氧生物處理不需曝氣或攪拌,能耗較少。
(4)環(huán)境條件
①好氧生物處理在氧氣充分的條件下進(jìn)行;
②厭氧生物處理在無氧條件下進(jìn)行。
(5)適用范圍
①好氧生物處理反應(yīng)速度較快,所需的反應(yīng)時間較短,適用于構(gòu)筑物空間有限的地區(qū);目前,對中底濃度(BOD<500mg/L)的有機(jī)廢水,基本上采用好氧生物處理。
②厭氧生物處理可處理高濃度有機(jī)廢水(BOD>2000mg/L),反應(yīng)速度較慢,反應(yīng)時間長,所需構(gòu)筑物容積大;且為了保證較高的反應(yīng)速度,需維持較高的反應(yīng)溫度,所以不宜在氣候寒冷的地區(qū)使用。
16.簡述水體自凈過程以及各過程的作用機(jī)理。
答:水體自凈過程以及各過程的作用機(jī)理如下:
(1)物理過程
包括稀釋、混合、擴(kuò)散、揮發(fā)、沉淀等過程。水體中的污染物質(zhì)在這一系列的作用下,其濃度得以降低。稀釋和混合作用是水環(huán)境中極普遍的現(xiàn)象,又是比較復(fù)雜的一項過程,它在水體自凈中起著重要的作用。
(2)化學(xué)及物理化學(xué)過程
污染物質(zhì)通過氧化、還原、吸附、凝聚、中和等反應(yīng)使其濃度降低。
(3)生物化學(xué)過程
污染物質(zhì)中的有機(jī)物,由于水體中微生物的代謝活動而被分解、氧化并轉(zhuǎn)化為無害、穩(wěn)定的無機(jī)物,從而使?jié)舛冉档汀?/p>
17.簡述人工濕地污染物去除機(jī)理以及分類。
答:(1)人工濕地污染物去除機(jī)理
①人工濕地對廢水的凈化處理包括物理、化學(xué)和生物三種作用。濕地系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)時,填料表面和植物根系由于大量微生物的生長而形成生物膜。廢水流經(jīng)生物膜會使大量的SS被填料和植物根系阻擋截留;有機(jī)污染物也通過生物膜的吸收、同化及異化作用而被去除。
②濕地床系統(tǒng)中因植物根系對溶解氧的傳遞釋放,使其周圍環(huán)境中依次呈現(xiàn)出好氧、缺氧和厭氧狀態(tài),保證了廢水中氮磷不僅能被植物和微生物作為營養(yǎng)成分而直接吸收,而且還可以通過硝化、反硝化作用及微生物對磷的過量積累作用將其從廢水中去除。污染最終通過濕地床填料的定期更換或收割栽種的植物從系統(tǒng)中去除。
(2)人工濕地污染物分類
根據(jù)濕地中水流的方向可將濕地分為自由表面流人工濕地,水平潛流人工濕地和垂直潛流人工濕地。
18.尾水回用的意義、途徑及尾水回用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是什么?
答:(1)尾水回用的意義
①尾水回用的意義在于將尾水的凈化和尾水的回用結(jié)合起來,既可以消除尾水對水環(huán)境的污染,又可以緩解部分地區(qū)水資源短缺問題。
②若水質(zhì)控制得當(dāng),可取得良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
(2)尾水回用的途徑
根據(jù)尾水處理程度和出水水質(zhì),凈化后的尾水有多種回用途徑,主要包括工業(yè)回用、農(nóng)業(yè)回用、城市回用、地下水回灌,以及生態(tài)回用等。
①工業(yè)回用
經(jīng)妥善處理的城市尾水和工業(yè)廢水,一般可回用作冷卻水、生產(chǎn)工藝用水、鍋爐補(bǔ)給水,以及其他油井注水、礦石加工用水等,其中尤以回用作冷卻水最為普遍。在回用之前,應(yīng)根據(jù)不同用途對水質(zhì)提出不同的要求。
②農(nóng)業(yè)回用
再生水的農(nóng)業(yè)回用主要為農(nóng)田灌溉。實踐證明,尾水灌溉能凈化尾水、提供肥源,但也存在環(huán)境衛(wèi)生及土壤鹽堿化等問題。在國外一般是嚴(yán)禁采用未經(jīng)處理的城市污水灌溉,也不主張經(jīng)過一級處理就利用于農(nóng)田,大多數(shù)要求進(jìn)行二級處理后才可使用。為此,世界衛(wèi)生組織,以及許多國家均制定了污水灌溉農(nóng)田的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。我國北方地區(qū)長期以來也有利用尾水灌溉農(nóng)田的經(jīng)驗,并先后開辟了10多個大型污灌區(qū),總面積達(dá)1950~2100萬畝,但由于一些污灌區(qū)選址不當(dāng),設(shè)計不合理,尾水預(yù)處理不夠,出現(xiàn)了土壤、農(nóng)作物甚至地下水嚴(yán)重污染的現(xiàn)象,需要進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)田回用水的水質(zhì)控制。
③城市回用
經(jīng)一定處理的尾水還可作為城市低質(zhì)給水的水源,如沖廁用水、空調(diào)用水、消防用水、綠化用水、景觀用水等。
④地下水回灌
再生水回灌地下蓄水層作飲用水源時,其水質(zhì)必須滿足或高于生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。考慮到難生物降解有機(jī)物對地下水質(zhì)影響,以及對人體健康的危害,除一般常規(guī)監(jiān)測指標(biāo)外,還需加強(qiáng)微量有毒有害物質(zhì)的專門監(jiān)測和控制。
⑤生態(tài)回用
主要是指將經(jīng)過必要的水質(zhì)控制的城市尾水導(dǎo)流回用于生態(tài)林地、灘涂濕地等,以充分利用尾水中的水分及營養(yǎng)物,重塑生境。
(3)尾水回用的關(guān)鍵
尾水回用的關(guān)鍵是根據(jù)不同回用對象的要求,嚴(yán)格進(jìn)行水質(zhì)控制,嚴(yán)格滿足各類用途的標(biāo)準(zhǔn)。
①首先從社會發(fā)展角度來看,當(dāng)?shù)厮Y源的供需矛盾確實亟須進(jìn)行尾水的回用;
②從經(jīng)濟(jì)角度來看,尾水的回用應(yīng)當(dāng)經(jīng)濟(jì)合理可行;
③從技術(shù)角度來看,應(yīng)能實現(xiàn)對尾水中常規(guī)污染物和潛在微量有毒有害物質(zhì)的有效去除,以保證尾水回用的水質(zhì)安全。
19.什么是氧垂曲線?水中溶解氧的變化主要取決于哪些因素?[南京農(nóng)業(yè)大學(xué)2009年研]
答:(1)氧垂曲線定義
在河流受到大量有機(jī)物污染時,由于有機(jī)物的氧化分解作用,水體溶解氧發(fā)生變化,隨著污染源到河流下游一定距離內(nèi),溶解氧由高到低,再到原來溶解氧水平,可繪制成一條溶解氧下降曲線,稱之為氧垂曲線。氧垂曲線說明水體對需氧有機(jī)廢物的天然自凈化過程。如圖2-1所示:

圖2-1 氧垂曲線
當(dāng)水體污染程度較低時,好氧性細(xì)菌使有機(jī)廢物發(fā)生氧化分解而逐漸消失,因此DO減少到一定含量后不再下降。但如污染比較嚴(yán)重,超過水體自凈化的能力,則水中DO耗盡,從而發(fā)生厭氧分解作用,同時水面常會出現(xiàn)黏稠的絮狀物使水體與空氣隔開,妨礙再充氣過程的進(jìn)行。此時水中DO不足,可能引起魚類等水生動物的死亡。
(2)水中溶解氧的變化主要影響因素有再充氣過程、光合作用、呼吸和有機(jī)廢物的氧化作用。
①再充氣過程與水中的DO含量有關(guān),當(dāng)DO含量與水中氧的溶解度差距越大時,氧從空氣進(jìn)入水中的量也越多;
②澎湃奔流的河水由于與空氣接觸面積較大,再充氣的過程也比靜止的水體更快;
③水中植物的光合作用在白晝進(jìn)行并產(chǎn)生氧,也會使水中的DO增加。水生生物的呼吸作用是在全天不分晝夜地連續(xù)進(jìn)行的,并不斷地從水中耗用氧而使DO減少。
20.有機(jī)污染物的水體自凈過程。[山東師范大學(xué)2011年研]
答:水體自凈是指受污染的水體自身由于物理、化學(xué)、生物等方面的作用,使污染物濃度和毒性逐漸下降,經(jīng)一段時間后恢復(fù)到受污染前的狀態(tài)。有機(jī)污染物的水體自凈過程可以用氧垂曲線表示,如圖2-2,把河流分成相應(yīng)的幾個區(qū)段。

圖2-2 河流的氧垂曲線
(1)清潔區(qū)
表明未被污染,氧及時得到補(bǔ)充。
(2)分解區(qū)
細(xì)菌對排入的有機(jī)物進(jìn)行分解,其消耗的溶解氧量超過通過大氣補(bǔ)充的氧量,因此,水體中溶解氧下降,此時細(xì)菌個數(shù)增加。
(3)腐敗區(qū)
溶解氧消耗殆盡,水體進(jìn)行缺氧分解,當(dāng)有機(jī)物被分解完后,腐敗區(qū)即告結(jié)束,溶解氧又復(fù)上升。
(4)恢復(fù)區(qū)
有機(jī)物降解接近完成,溶解氧上升并接近飽和。
(5)清潔區(qū)
水體環(huán)境改善,又恢復(fù)至原始狀態(tài)。
五、論述題
1.論述工業(yè)廢水污染的特點(diǎn)及其綜合防治過程。
答:(1)工業(yè)廢水污染特點(diǎn)
①污染量大
工業(yè)行業(yè)用水量大,其中70%以上轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)廢水排入環(huán)境,廢水中污染物濃度一般也很高,如造紙和食品等行業(yè)的工業(yè)廢水中,有機(jī)物含量很高,BOD5常超過2000mg/L,有的甚至高達(dá)30000mg/L以上。
②成分復(fù)雜
工業(yè)污染物成分復(fù)雜、形態(tài)多樣,包括有機(jī)物、無機(jī)物、重金屬、放射性物質(zhì)等有毒有害污染物。特別是隨著合成化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,世界上已有數(shù)千萬種化學(xué)品,每周又有數(shù)百種新的化學(xué)品問世,在生產(chǎn)過程中這些化學(xué)品(如多氯聯(lián)苯)不可避免地會進(jìn)入廢水當(dāng)中。污染物的多樣性極大地增加了工業(yè)廢水處理的難度。
③感官不佳
工業(yè)廢水常帶有令人不悅的顏色或異味,如造紙廢水的濃黑液,呈黑褐色,易產(chǎn)生泡沫,具有令人生厭的刺激性氣味等。
④水量水質(zhì)多變
工業(yè)廢水的水量和水質(zhì)隨生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)方式、設(shè)備狀況、管理水平、生產(chǎn)時段等的不同而有很大差異,即使是同一工業(yè)的同一生產(chǎn)工序,生產(chǎn)過程中水質(zhì)也會有很大變化。
(2)工業(yè)廢水污染綜合防治過程
工業(yè)廢水排放量大,成分復(fù)雜,因此工業(yè)水污染的預(yù)防是水污染源頭控制的重要任務(wù)。工業(yè)水污染的預(yù)防應(yīng)當(dāng)從合理布局、清潔生產(chǎn)、就地處理、循環(huán)經(jīng)濟(jì),以及強(qiáng)化管理等多方面著手,采取綜合性整治對策,才能取得良好的效果。
①優(yōu)化結(jié)構(gòu)、合理布局
在產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和工業(yè)發(fā)展中,應(yīng)從可持續(xù)發(fā)展的原則出發(fā)制定產(chǎn)業(yè)政策,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),明確產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向,優(yōu)先發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)、低水耗低污染產(chǎn)業(yè),限制發(fā)展能耗物耗高、水污染重的工業(yè),降低單位工業(yè)產(chǎn)品的污染物排放負(fù)荷。工業(yè)的布局應(yīng)充分考慮對環(huán)境的影響,通過規(guī)劃引導(dǎo)工業(yè)企業(yè)向工業(yè)區(qū)相對集中,為工業(yè)水污染的集中控制創(chuàng)造條件。
②清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)
清潔生產(chǎn)是采用能避免或最大限度減少污染物產(chǎn)生的工藝流程、方法、材料和能源,將污染物盡可能地消滅在生產(chǎn)過程之中,使污染物排放減小到最少;循環(huán)經(jīng)濟(jì)是通過產(chǎn)業(yè)鏈的有機(jī)組合,將污染負(fù)荷變廢為寶,達(dá)到削減污染負(fù)荷與提升經(jīng)濟(jì)效益同步實現(xiàn)的目標(biāo)。在工業(yè)企業(yè)內(nèi)部推行清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)和管理,不僅可從根本上消除水污染,取得顯著的環(huán)境效益和社會效益,而且往往還具有良好的經(jīng)濟(jì)效益,易于被以贏利為目標(biāo)的企業(yè)所接受。
③就地處理城市污水
處理廠一般僅能去除常規(guī)有機(jī)污染,工業(yè)廢水成分復(fù)雜,含有大量難降解有毒有害物質(zhì),對污水處理廠的正常運(yùn)行構(gòu)成威脅,因此必須加強(qiáng)對工業(yè)企業(yè)污染源的就地處理或工業(yè)小區(qū)廢水聯(lián)合預(yù)處理,達(dá)到污水處理廠的接管標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)廢水中的許多污染物往往可以通過處理回收利用,經(jīng)過處理的工業(yè)廢水也可以部分回用,獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。
④強(qiáng)化管理
進(jìn)一步完善工業(yè)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)控制法規(guī),依法處理工業(yè)企業(yè)的環(huán)境違法行為。建立積極的刺激和激勵機(jī)制,如通過產(chǎn)品收費(fèi)、稅收、排污交易、公眾參與等方法來控制污染,通過提高環(huán)境資源投入的價格,促使工業(yè)企業(yè)提高資源的利用效率。
2.舉例論述水體自凈過程中有機(jī)污染物濃度和溶解氧變化過程。[山東大學(xué)2014年研]
答:(1)水體自凈過程中有機(jī)污染物濃度變化過程
①物理凈化
污染物質(zhì)由于稀釋、擴(kuò)散、混合和沉淀等過程而降低濃度。污水進(jìn)入水體后,可沉性固體在水流紊動較弱的地方逐漸沉入水底,形成污泥。懸浮性膠體和溶解性污染物因混合、稀釋,濃度逐漸降低。污水稀釋的程度用稀釋比表示。對河流來說,用參與混合的河水流量與污水流量之比表示。污水排入經(jīng)相當(dāng)長的距離才能達(dá)到完全混合。因此這一比值是變化的。達(dá)到完全混合的距離受許多因素的影響。主要有:稀釋比、河流水文情勢、河道彎曲程度、污水排放口的位置和型式等。在海洋中影響污水稀釋的因素還有水流方向、風(fēng)向和風(fēng)力、水溫和潮汐等。
②化學(xué)凈化
污染物質(zhì)由于氧化還原、酸堿反應(yīng)、分解化合和吸附凝聚等化學(xué)或物理化學(xué)作用而降低濃度。流動的水體從水面上大氣溶入氧氣,使污染物中鐵、錳等重金屬離子氧化,生成難溶物質(zhì)析出沉降。某些元素在一定酸性環(huán)境中形成易溶性化合物,隨水漂移而稀釋;在中性或堿性條件下,某些元素形成難溶化合物而沉降。天然水中的膠體和懸浮物質(zhì)微粒,吸附和凝聚水中污染物,隨水流運(yùn)移或逐漸沉降。
③生物凈化
生物活動尤其是微生物對有機(jī)物的氧化分解使污染物質(zhì)的濃度降低,又稱生物化學(xué)凈化。工業(yè)有機(jī)廢水和生活污水排入水域后,即產(chǎn)生分解和轉(zhuǎn)化,并消耗水中溶解氧。水中一部分有機(jī)物消耗于腐生微生物的繁殖,轉(zhuǎn)化為細(xì)菌機(jī)體,另一部分轉(zhuǎn)化為無機(jī)物。細(xì)菌又成為原生動物的食料。有機(jī)物逐漸轉(zhuǎn)化為無機(jī)物和高等生物,水便凈化。如果有機(jī)物過多,氧氣消耗量大于補(bǔ)充量,水中溶解氧不斷減少,終于因缺氧,有機(jī)物由好氧分解轉(zhuǎn)為厭氧分解,于是水體變黑發(fā)臭。
(2)水體自凈過程中溶解氧變化過程
污染物排入后(主要是有機(jī)物)水體中細(xì)菌開始工作,分解有機(jī)物,消耗氧氣同時釋放氮磷等植物營養(yǎng)素,這是溶解氧下降,藻類、原生動物大量繁殖,隨著有機(jī)物的消耗,溶解氧開始回升。污染物不會對魚有太多危害。但是當(dāng)污染物過多,細(xì)菌分解耗氧量過大,會導(dǎo)致需要活水的魚大量死亡。接著藻類瘋狂繁殖,擠壓了其他生物的空間,最后藻類大量老化死亡,又被細(xì)菌分解釋放大量的營養(yǎng)素和毒素,同時溶解氧消耗殆盡,而缺氧的魚也死了。
3.2007年,太湖流域發(fā)生了影響范圍很大的嚴(yán)重富營養(yǎng)化事件(藍(lán)藻暴發(fā))。請你解釋一下:
(1)水體富營養(yǎng)化的原因是什么?
(2)什么物質(zhì)一般會成為富營養(yǎng)化的限制性營養(yǎng)物質(zhì)?為什么?
(3)為什么嚴(yán)重富營養(yǎng)化的水體會導(dǎo)致整個水生態(tài)系統(tǒng)的崩潰?
(4)請你論述一下造成富營養(yǎng)化的物質(zhì)主要有哪些來源?[東華大學(xué)2010年研]
答:(1)水體富營養(yǎng)化的原因是氮、磷是植物生長所必需的營養(yǎng)物質(zhì),但過多的營養(yǎng)物排入水體,則有可能刺激水中藻類及其他浮游生物大量繁殖,改變水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡,這些短生命周期生物的死亡和腐化會導(dǎo)致水中溶解氧含量下降,水質(zhì)惡化,魚類和其他水生生物大量死亡,導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化發(fā)生。
(2)植物營養(yǎng)物有碳、氮、磷、硫、鉀、鈉、鈣、鎂、銅、鋅、錳、硼等多種元素及其化合物,但氮、磷與水體富營養(yǎng)化的關(guān)系最密切,而磷的作用又遠(yuǎn)大于氮,因此用水中氮、磷濃度或負(fù)荷量來劃分水體富營養(yǎng)化程度。
(3)富營養(yǎng)化對湖泊水生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生破壞性后果。首先是大量浮游生物的過度繁殖,在湖面形成密集的“水華”,部分浮游生物還會分泌出毒素;其次是藻類等浮游生物死亡的殘骸被微生物分解,不斷消耗水中的溶解氧,使水體呈現(xiàn)一定的厭氧狀態(tài),在湖泊底層產(chǎn)生硫化氫等有毒氣體。富營養(yǎng)化常導(dǎo)致漁業(yè)減產(chǎn),航道堵塞,并對城鎮(zhèn)供水具有嚴(yán)重的不利影響。
(4)富營養(yǎng)化的物質(zhì)來源主要為生活污水、部分工業(yè)廢水和農(nóng)業(yè)尾水。
4.活性污泥法處理廢水的基本原理、工藝構(gòu)成與運(yùn)行條件。[西北農(nóng)林科技大學(xué)2014年研]
答:(1)活性污泥法處理廢水的基本原理
①向生活污水中不斷地注入空氣,維持水中有足夠的溶解氧,經(jīng)過一段時間后,污水即生成一種絮凝體。這種絮凝體是由大量繁殖的微生物構(gòu)成的,易于沉淀分離,使污水得到澄清,這就是“活性污泥”。活性污泥法就是以懸浮生長在水中的活性污泥為主題,在微生物生長有利的環(huán)境條件下和污水充分接觸,使污水凈化的一種方法。它的主要構(gòu)筑物是曝氣池和二次沉淀池。
②活性污泥法關(guān)鍵在于要使曝氣池保持高的反應(yīng)速率,讓曝氣池中的活性污泥處于良好的狀態(tài),同時要使曝氣池內(nèi)保持足夠高的活性污泥微生物濃度。為此,沉淀后的活性污泥又回流至曝氣池前端,使之與進(jìn)入曝氣池的廢水混合后充分接觸,以重復(fù)吸附、氧化分解廢水中的有機(jī)物。
③在正常的連續(xù)生產(chǎn)(連續(xù)進(jìn)水)條件下,活性污泥中微生物不斷利用廢水中的有機(jī)物進(jìn)行新陳代謝,由于合成作用的結(jié)果,活性污泥大量增殖,曝氣池中活性污泥的量愈積愈多,當(dāng)超過一定的濃度時,應(yīng)適當(dāng)排放一部分,這部分被排出的活性污泥稱作剩余污泥。
(2)活性污泥法工藝構(gòu)成
主要有格柵、沉砂池、初次沉淀池、曝氣池、二次沉淀池、三級處理、脫水和干燥設(shè)備、污泥濃縮池等工藝。
(3)活性污泥法運(yùn)行條件
活性污泥工藝是一個較復(fù)雜的工程化的生物系統(tǒng),其工藝參數(shù)可分為三大類。第一類是曝氣池的工藝參數(shù),主要包括污水在曝氣池內(nèi)的水力停留時間、曝氣池內(nèi)的活性污泥濃度、活性污泥的有機(jī)負(fù)荷。第二類是關(guān)于二沉池的工藝參數(shù),主要包括混合液在二沉池的停留時間、二沉池的水力表面負(fù)荷、出水堰的堰板溢流負(fù)荷、二沉池內(nèi)污泥層深度、固體表面負(fù)荷。第三類是關(guān)于整個工藝系統(tǒng)的參數(shù),包括入流水質(zhì)水量、回流污泥量和回流比、回流污泥濃度、剩余污泥排放量、泥齡。以上工藝參數(shù)相互之間聯(lián)系緊密,任一參數(shù)變化都會影響到其
它參數(shù)。
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