第一篇
环境问题篇

第一章 水环境

一、名词解释

1．水资源

答： 水资源是指自然形成且循环再生并在一定经济技术条件下能为当前人类和自然环境直接利用的淡水，即可利用的地表、地下径流资源。常指某一地区可通过水循环逐年得到恢复更新的淡水量，以m 3 计。

2．耗氧有机物

答： 耗氧有机物是指动植物残体和生活污水以及某些工业废水中的碳水化合物、脂肪、蛋白质等易分解的有机物。它们通过微生物的生物化学作用而分解为简单的无机物质二氧化碳和水，在分解过程中要消耗水中的溶解氧。

3．污水综合排放标准

答： 污水综合排放标准是我国为控制水污染，保护江河、湖泊、运河、渠道、水库和海洋等地面水以及地下水水质的良好状态，保障人体健康，维护生态平衡，促进国民经济和城乡建设的发展，而制定的污染物排放标准。

4．赤潮

答： 赤潮又称红潮，是指在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水色异常和水质恶化的现象。赤潮形成的根本原因是氮、磷等有机污染物大量排入海洋，造成海洋富营养化，为赤潮生物大量繁殖提供了丰富的营养盐类。

5．水污染源头控制

答： 水污染源头控制是指利用法律、管理、经济、技术、宣传教育等手段，对生活污水、工业废水、农村面源和城市径流等进行综合控制，防止污染发生，削减污染排放。

6．SBR

答： 序批式活性污泥法（SBR），又称间歇式活性污泥法，是指在同一反应池（器）中，按时间顺序由进水、曝气、沉淀、排水和待机五个基本工序组成的活性污泥污水处理方法。

7．AAO法

答： AAO法又称A 2 O法，是厌氧—缺氧—好氧法的英文简称，是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。

二、简答题

1．简述水的社会循环过程，分析易造成水环境问题的环节。

答： （1）水的社会循环过程

①水是关系人类生存发展的一项重要资源。人类社会为了生产、生活的需要，抽取附近河流、湖泊等水体，通过给水系统用于农业、工业、生活，这此过程中，部分水被消耗性使用掉，而其它用过的水则成为污废水，需要通过排水系统妥善处理和排放。

②给水系统的水源和排水系统的受纳水体大多是邻近的河流、湖泊或海洋，取之于附近水体，还之于附近水体，形成另一种受人类社会活动作用的水循环，这一过程与水的自然循环相对而言，称之为水的社会循环。它使附近水体中的水多次更换，多次使用，在一定的空间和一定的时间尺度上影响着水的自然循环。

③水资源在社会循环过程中的一个典型特征就是水的性质在不断地发生变化。天然水资源需要经过不同的处理，才能满足人类的各种需求：饮用水需要满足生命对水的卫生和健康需求，某些工业生产需要去离子水或者更为纯净的蒸馏水，绿化和农业灌溉需要含有一定养分的水等。

④经过人类使用的水，会由于使用方式的不同而裹挟大量的污染物，这些污染物进入自然水体，可能影响自然水体水资源的可利用性，因此需要污水处理厂等排水系统进行适当的处理和处置。

（2）易造成水环境问题的环节

易造成环境问题的环节是排水系统，如果使用完后被污染的水，没有经过必要的处理或者处理不彻底而没有达到排水标准就直接排放到自然环境中，很容易对天然水体和土壤环境造成危害，而且还可能很难治理。

2．简述水的自然循环和社会循环。

答： （1）水的自然循环

传统意义上的水循环即水的自然循环，是指地球上各种形态的水在太阳辐射和重力作用下，通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗、径流等环节，不断发生相态转换的周而复始的运动过程。从全球范围看，典型的水的自然循环过程可表达为：从海洋的蒸发开始，蒸发形成的水汽大部分留在海洋上空，少部分被气流输送至大陆上空，在适当的条件下这些水汽凝结成降水。海洋上空的降水回落到海洋，陆地上空的降水则降落至地面，一部分形成地表径流补给河流和湖泊，一部分渗入土壤与岩石空隙，形成地下径流，地表径流和地下径流最后都汇入海洋。由此构成全球性的连续有序的水循环系统。

（2）水的社会循环

水是关系人类生存发展的一项重要资源。人类社会为了生产、生活的需要，抽取附近河流、湖泊等水体，通过给水系统用于农业、工业、生活，这此过程中，部分水被消耗性使用掉，而其它用过的水则成为污废水，需要通过排水系统妥善处理和排放。

给水系统的水源和排水系统的受纳水体大多是邻近的河流、湖泊或海洋，取之于附近水体，还之于附近水体，形成另一种受人类社会活动作用的水循环，这一过程与水的自然循环相对而言，称之为水的社会循环。它使附件水体中的水多次更换，多次使用，在一定的空间和一定的时间尺度上影响着水的自然循环。

水资源在社会循环过程中的一个典型特征就是水的性质在不断地发生变化。天然水资源需要经过不同的处理，才能满足人类的各种需求：饮用水需要满足生命对水的卫生和健康需求，某些工业生产需要去离子水或者更为纯净的蒸馏水，绿化和农业灌溉需要含有一定养分的水等。经过人类使用的水，会由于使用方式的不同而裹挟大量的污染物，这些污染物进入自然水体，可能影响自然水体水资源的可利用性，因此需要污水处理厂等排水系统进行适当的处理和处置。

3．简述水资源的特性。

答： 水资源是指自然形成且循环再生并在一定经济技术条件下能为当前人类和自然环境直接利用的淡水，即可利用的地表、地下径流资源。常指某一地区可通过水循环逐年得到恢复更新的淡水量。水资源的主要特性如下：

（1）作用上的重要性

水资源在维持人类生命、发展工农业生产、维护生态环境等方面具有重要和不可替代的作用。

（2）补给上的有限性

水资源属于可再生资源，地球上各种形态的水一般均可通过水的自然循环实现动态平衡。但随着社会经济的发展，人类对水资源的需求越来越大，而可供人类利用的水资源量却不会有大的增加，甚至会因人为的污染等因素而使质量变差，导致水质性水资源减少。因此水的自然循环所保证的水资源量是有限的，并非“取之不尽、用之不竭”。

（3）时空上的多变性

水是自然地理环境中较活跃的因素，其数量和质量受自然地理因素和人类活动影响。在不同地区水资源的数量差别很大，同一地区也多有年内和年际的较大变化。这是水资源时空分布的一个重要特点，也是人类对水资源进行开发利用所应考虑的一个重要因素。

（4）利用上的多用性

即水资源具有“一水多用”的多功能特点。各种利用方式对水资源的质量要求也有很大差异，有的质量要求较高（如城市供水、渔业），而有的质量要求则较低（如航运）。因此对水资源应进行综合开发、综合利用、水尽其用，以同时满足不同用水部门的需要。

4．论述水资源开发利用对策。

答： 在水资源开发利用过程中必须综合考虑自然、社会、经济、技术、环境等多种因素，实行开源节流、治污为本、分质供水，以水资源的可持续利用支持社会经济的可持续发展。水资源开发利用具体措施包括：

（1）开源节流，包括污（中）水资源化，雨洪水利用，发展节水农业，提高工业、生活用水利用率，提高民众节水意识；

（2）分质供水最大限度利用现有水资源；

（3）水资源养蓄，地表水地下水资源联合调蓄，改善生态环境质量，改善水资源的循环、再生；

（4）工程措施，通过水利工程设施，从时间和空间上调配水资源，东水西调，南水北调；

（5）综合管理措施。包括行政、经济、技术、宣传教育等措施。

5．简述洪水灾害的成因。

答： 洪水成灾的成因如下：

（1）自然因素

①暴雨。暴雨是形成洪水的必要条件，然而不是所有的暴雨都能形成洪水。

②地质因素。地质活动在局部地区可导致洪水灾害的发生。例如，当大型滑坡体、崩塌体落入河湖或水库，可造成水体外溢成灾，或因泥石、激浪冲毁水坝，造成洪灾；由各种原因引起的海啸，可造成沿海地区洪灾；火山喷发使该地区冰雪消融，短时间内大量融水急流直下，在附近平原、河流两岸亦可造成洪灾。

（2）人为因素

①都市。在城市地区，大量的建筑、道路等硬质下垫面减少了雨水向地下自然渗透的面积和水量，这一方面增大了地面径流量，另一方面也缩短了形成地面径流的滞后时间，加大了洪水灾害的发生频率和灾害程度，其具体数值大致与水泥、沥青覆盖地面的面积和建有下水道的地面面积呈正比。

②修堤筑坝。人类修建堤坝以疏导、拦截或利用地面径流，但若堤坝过高或选址不当，受水力冲刷、滑坡、崩塌、断裂等事件影响，则有可能决口成灾。

③毁林荒地。人为的毁林荒地，可极大地改变洪水形成的下垫面状况，一方面削弱了天然植被对降水的调蓄，加大了地面径流量，增大了洪水发生概率和灾害程度，另一方面也加速了水土流失，增加了被地面径流带入河湖的泥砂量，造成河湖淤塞，泛滥成灾。

6．论述旱灾减灾对策。

答： 旱灾的减灾有如下对策：

（1）加强长期预报

现代的长期预报主要是在3S（遥感、地理信息系统、全球定位系统）等先进技术的支持下，根据干旱成因和干旱规律，从相关普查入手，运用一定的方法，预测未来干旱发生的时间、范围和强度。

（2）推广人工降水

随着现代科技的发展，人工增加降水作为抗旱的一种技术手段，已受到广泛的重视。世界上大多数国家和地区都开展了这项工作，其中以美国、澳大利亚、中国和俄罗斯等国的人工降水规模较大。

（3）发展节水灌溉

根据作物的需水特性，科学灌溉，可以有效地缓解农业旱情，有条件地发展喷灌和滴灌。此外，实施抗旱耕作体系，优选抗旱作物，进行抗旱栽培，减少作物本身对水的需求，亦可减轻干旱对农业生产的危害。

7．试述水体富营养化的发生机制、危害及主要防治对策。

答： （1）水体富营养化的发生机制

①天然水体接纳富含氮磷的废水后，水中营养物质增多，促使自养型生物旺盛生长，特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加，而其他藻类的种类则逐渐减少。

②蓝藻的大量出现是富营养化的征兆。藻类繁殖迅速，生长周期短。

③藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生物分解，不断产生硫化氢等气体，造成鱼类和其他水生生物大量死亡。

④藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中，又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中，供新的一代藻类等生物利用。

（2）水体富营养化的危害

①营养化会影响水体的水质，会造成水的透明度降低，使得阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用。

②溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物有害，造成鱼类大量死亡。

③水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻，致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类并散发恶臭。

④因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，也会中毒致病。

（3）水体富营养化的预防对策

①控制外源性营养物质输入

减少或者截断外部营养物质的输入，控制外源性营养物质，应从控制人为污染源着手，准确调查排入水体营养物质的主要排放源，监测排入水体的废水和污水中的氮磷浓度，计算出年排放的氮磷总量，为实施控制外源性营养物质的措施提供可靠的科学依据。

②减少内源性营养物质负荷

输入到湖泊的营养物质在时空分布上是非常复杂的。氮磷元素在水体中可能被水生生物吸收利用，或者以溶解盐的形式溶于水中，或者经过复杂的物理化学反应和生物作用而沉降，并在底泥中不断积累，或从底泥中释放进入水中。减少内源性营养物负荷，有效控制湖泊内部磷富集，应视不同情况，采用不同方式，主要方法有：

a．工程性措施

包括挖掘底泥沉积物、进行水体深层曝气、注水冲释以及在底泥表面敷设塑料等。

b．化学方法

包括凝聚沉降和用化学药剂杀藻的方法。

c．生物性措施

利用水生生物吸收利用氮磷元素进行代谢活动以及去除水体中氮磷营养物质的方法。

8．简述污水处理生物除磷的原理及过程。

答： （1）污水处理生物除磷的原理

在厌氧/好氧条件下培养出的聚磷微生物，在经过厌氧段的释磷后，能够在好氧段超其生理需要的吸收磷，并将其以聚合磷的形式储存在体内，形成聚磷污泥，并最终通过污泥的排放达到从污水中除磷的目的。

（2）污水处理生物除磷的过程

①除磷菌的磷释放

在厌氧条件下，除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ATP，并利用ATP将废水中的有机物摄入细胞内，以聚β-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。

②除磷菌的过量摄取磷

好氧条件下，除磷菌利用废水中的BOD或体内贮存的聚β - 羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷，一部分磷被用来合成ATP，另外绝大部分的磷则被合成聚磷酸盐而贮存在细胞体内。

③富磷污泥的排放

在好氧条件下所摄取的磷比厌氧条件下所释放的磷多，废水生物除磷工艺是利用除磷菌的这一过程，将多余剩余污泥排出系统而达到除磷的目的。

9．简述污水处理生物除磷原理并举例典型生物除磷工艺。

答： （1）污水处理生物除磷原理

在厌氧/好氧条件下培养出的聚磷微生物，在经过厌氧段的释磷后，能够在好氧段超其生理需要的吸收磷，并将其以聚合磷的形式储存在体内，形成聚磷污泥，并最终通过污泥的排放达到从污水中除磷的目的。

（2）典型生物除磷工艺

典型工艺方法是A 2 /O，即厌氧—缺氧—好氧活性污泥法，可实现同步除磷脱氮。（见图1-1）

①原污水首先进入厌氧池，聚磷菌优先利用污水中易生物降解有机物，释放出磷，成为优势菌种，为除磷创造了条件；

②然后污水进入缺氧池，反硝化菌利用其他可利用的碳源将回流到缺氧池的硝态氮还原成氮气排入到大气中，达到脱氮的目的；

③进入好氧池，除磷菌摄取废水中的磷，且此时吸收的磷的量大于厌氧过程中释放的磷的量。最终达到去除废水中磷的目的。

10．城市面源污染的概念，及其特点是什么？

答： （1）城市面源污染的概念

城市面源污染主要是通过降雨和地表径流冲刷，将大气和地表中的污染物带入受纳水体，使受纳水体遭受污染的现象。

（2）城市面源污染的特点

城市面源是引起水体污染的主要污染源，具有突发性、高流量和重污染等特点。具体如下：

①城市的硬质下垫面占大多数，径流系数较大，形成径流的时间短，地下入渗量小，对污染物的冲刷强烈。径流形式以短时间的地表径流和较长时间的管内流为主。

②城市面源—雨水径流可粗分为屋面径流和路面径流。屋面径流污染源主要为屋面沉积物及屋面材料析出物。关键因素为屋面材料性质。路面径流主要污染源为路面沉积物、行人和车辆的交通垃圾等。屋面径流基本不受人、车辆等流动因素的影响，水质略好于路面径流。

③面源负荷来源主要为屋面建筑材料、建筑工地、路面垃圾和城区雨水口的垃圾和污水、汽车产生的污染物、大气干湿沉降等。其中产生负荷影响较大为雨水口的垃圾和污水。

④地表径流大部分通过城市下水管网排入受纳水体，其汇水范围主要通过排水管网的走向确定。

⑤城市面源的主要污染物为有机物、SS、石油类和N、P等。

11．试比较废水好氧生物处理与厌氧生物处理？（从原理、产物、能耗、环境条件和适用范围等方面比较）。

答： 生物处理是指利用生物即细菌、霉菌或原生动物的代谢作用处理污水的方法，可分为好氧性和厌氧性处理两种。下面从原理、产物、能耗、环境条件和适用范围等方面比较这两种处理方法。

（1）原理

①好氧生物处理原理。好氧微生物在有氧条件下进行生物代谢以降解有机物，使其稳定、无害化。

②厌氧生物处理原理。厌氧菌在无氧条件下，将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物或可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性有机物转化为可溶性有机物的过程。

（2）产物

①好氧生物处理的最终产物一般为CO 2 、H 2 O、NH 3 、NO 2- 、NO 3- 、PO 4- 、SO 42- 等基本无害的物质。

②厌氧生物处理的最终产物为CH 4 、NH 3 、胺化物或氮气、H 2 S等，产物复杂。

（3）能耗

①好氧生物处理需要安装曝气或搅拌装置，能耗较大；

②厌氧生物处理不需曝气或搅拌，能耗较少。

（4）环境条件

①好氧生物处理在氧气充分的条件下进行；

②厌氧生物处理在无氧条件下进行。

（5）适用范围

①好氧生物处理反应速度较快，所需的反应时间较短，适用于构筑物空间有限的地区；目前，对中底浓度（BOD＜500mg/L）的有机废水，基本上采用好氧生物处理。

②厌氧生物处理可处理高浓度有机废水（BOD＞2000mg/L），反应速度较慢，反应时间长，所需构筑物容积大；且为了保证较高的反应速度，需维持较高的反应温度，所以不宜在气候寒冷的地区使用。

12．简述活性污泥驯化主要影响因素以及控制条件。

答： （1）活性污泥驯化的主要影响因素

①温度

任何微生物只能在一定温度范围内生存，在适宜的温度范围内可大量生长繁殖。在污泥培养时，要将它们置于最适宜温度条件下，使微生物以最快的生长速率生长，过低或过高的温度会使代谢速率缓慢、生长速率也缓慢，过高的温度对微生物有致死作用。

②pH值

微生物的生命活动、物质代谢与pH值密切相关。大多数细菌、原生动物的最适pH值为6.5～7.5，在此环境中生长繁殖最好，它们对pH值的适应范围在4～10。

③营养物质

废水中的微生物要不断地摄取营养物质，经过分解代谢（异化作用）使复杂的高分子物质或高能化合物降解为简单的低分子物质或低能化合物，并释放出能量；通过合成代谢（同化作用）利用分解代谢所提供的能量和物质，转化成自身的细胞物质；同时将产生的代谢废物排泄到体外。

④悬浮物质SS

污水中含有大量的悬浮物，通过预处理悬浮物已大部分去除，但也有部分不能降解，曝气时会形成浮渣层,但不影响系统对污水的处理。

⑤溶解氧量DO

在活性污泥的培养中，DO的供给量要根据活性污泥的结构状况、浓度及废水的浓度综合考虑。具体说来，也就是通过观察显微镜下活性污环保泥的结构即成熟程度，测量曝气池混合液的浓度、监测曝气池上清液中COD Cr 的变化来确定。

⑥混合液MLSS浓度

微生物是生物污泥中有活性的部分，也是有机物代谢的主体，在生物处理工艺中起主要作用。而混合液污泥MLSS的数值即大概能表示活性部分的多少。对高浓度有机污水的生物处理一般均需保持较高的污泥浓度。

（2）活性污泥训话的控制条件

根据以上活性污泥驯化影响因素可确定驯化过程中的控制条件有温度、pH值、营养物质、悬浮物、曝气或搅拌强度等条件。在驯化的不同阶段，改变或者保持这些条件在微生物生长繁殖的最佳条件范围内。

13．简述污泥中的水分形式及其分离方法。

答： 污泥中各种不同形式的水分及其分离方法如下：

（1）间隙水。是指不与固体直接结合而是存在于污泥颗粒之间的水。其作用力弱，因而很容易分离。一般用浓缩法分离。

（2）毛细水。在细小污泥固体颗粒周围的水，由于产生毛细现象，既可以构成在固体颗粒的接触面上由于毛细压力的作用而形成的楔形毛细结合水，又可以构成充满于固体本身裂隙中的毛细结合水。可采用高速离心机脱水、负压或正压过滤机脱水。

（3）吸附水，是指吸附在污泥颗粒表面的水分。污泥常处于胶体状态，故表面张力作用多，且去除较难。吸附水分较可用加热发脱除。

（4）内部水，是指被包围在污泥颗粒内部或者微生物的细胞膜中的水分。可采用生物法破坏细胞膜除去胞内水或高温加热法、冷冻法去除。

三、论述题

1．主要的水体污染物及其环境效应。

答： 主要的水体污染物及其环境效应如下：

（1）悬浮物

悬浮物，又称悬浮固体，是指悬浮在水中的细小固体或胶体物质，主要来自水力冲灰、矿石处理、建筑、冶金、化肥、化工、纸浆和造纸、食品加工等工业废水和生活污水。悬浮物除了使水体浑浊，进而影响水生植物的光合作用外，悬浮物的沉积还会使水底栖息生物窒息，破坏鱼类产卵区，淤塞河流或湖库。此外，悬浮物中的无机和胶体物质较容易吸附营养物、有机毒物、重金属、农药等，形成危害更大的复合污染物。

（2）耗氧有机物

耗氧有机物是当前全球最普遍的一种水环境污染物。生活污水和食品造纸、制革、印染、石化等工业废水中含有糖类、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸酯类等有机物，这些物质以悬浮态或溶解态存在于污水中，排入水体后能在微生物作用下最终降解为简单的无机物，并消耗大量的氧，使水中溶解氧含量降低，因而被称为耗氧有机物。在标准状况下，水中溶解氧约9mg／L，当溶解氧降至4mg／L以下时，将严重影响鱼类和水生生物的生存；当溶解氧降至1mg／L时，大部分鱼类会窒息死亡；当溶解氧降至0时，水中厌氧微生物占据优势，有机物将进行厌氧分解，产生甲烷、硫化氢、氨和硫醇等难闻、有毒气体，造成水体发黑发臭，影响城市供水、工农业用水和景观用水。

（3）植物营养物

植物营养物重点指含氮、磷的无机物或有机物，主要来自生活污水、部分工业废水和农业尾水。氮、磷是植物生长所必需的营养物质，但过多的营养物排入水体，则有可能刺激水中藻类及其他浮游生物大量繁殖，改变水生生态系统的平衡；这些短生命周期生物的死亡和腐化会导致水中溶解氧含量下降，水质恶化，鱼类和其他水生生物大量死亡，这种现象称为水体的富营养化。

富营养化对湖泊水生态系统产生破坏性后果。首先是大量浮游生物的过度繁殖，在湖面形成密集的“水华”，部分浮游生物还会分泌出毒素；其次是藻类等浮游生物死亡的残骸被微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，使水体呈现一定的厌氧状态，在湖泊底层产生硫化氢等有毒气体。富营养化常导致渔业减产，航道堵塞，并对城镇供水具有严重的不利影响。

（4）重金属

作为水污染物的重金属，主要是指汞、镉、铅、铬，以及类金属砷等生物毒性显著的元素。也包括具有一定毒性的一般重金属如锌、镍、钴、锡等。从重金属来看，重金属污染对生物和人体毒性危害的主要特点包括：重金属的毒性通常由微量所致，一般重金属产生毒性的质量浓度范围在1～10mg／L，毒性较强的汞、镉等为0.001～001mg／L；重金属及其化合物的毒性几乎都通过与机体结合而发挥作用，某些重金属可在生物体内转化为毒性更强的有机物；重金属不能被生物降解，生物从环境中摄取的重金属可通过食物链发生生物富集、放大，在人体内不断积累造成慢性中毒；重金属的毒性与金属的形态有关。

（5）难降解有机物

难降解有机物是指那些难以被自然降解的有机物，它们大多为人工合成化学品，例如有机氯化物、有机芳香胺类化合物、有机重金属化合物，以及多环有机物等，又称持久性有机污染物。

它们的特点是能在水中长期稳定地存留，并在食物链中进行生物积累，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、致突变作用，对人类的健康构成极大的威胁。

（6）石油类

水体中石油类污染物主要来源于船舶排水、工业废水、海上石油开采、油料泄漏及大气石油烃沉降。水体中油污染的危害是多方面的：含有石油类污染物的废水排入水体后形成油膜，阻止大气对水的复氧，并妨碍水生植物的光合作用；石油类污染物经微生物降解需要消耗氧气，造成水体缺氧；石油类污染物黏附在鱼鳃及藻类、浮游生物上，可致其死亡；石油类污染物还可抑制水鸟产卵和孵化。此外，石油类污染物的组成成分中含有多种有毒物质，食用受石油类污染物污染的鱼类等水产品，会危及人体健康。

（7）酸碱

水中的酸碱主要来自矿山排水、多种工业废水，以及酸雨。酸碱污染会使水体pH发生变化，破坏水的自然缓冲作用和水生生态系统的平衡。酸碱污染会使水的含盐量增加，对工业、农业、渔业和生活用水都会产生不良的影响。严重的酸碱污染还会腐蚀船只、桥梁及其他水上建筑。

（8）病原体

生活污水、医院污水和屠宰、制革、洗毛、生物制品等工业行业废水，常含有各种病原体，如病毒、致病菌、寄生虫，传播霍乱、伤寒、胃炎、肠炎、痢疾及其他多种病毒传染疾病和寄生虫病。

（9）热污染

由工矿企业排放高温废水引起水体的温度升高，称为热污染。水温升高使水中溶解氧减少，同时加快了水中化学反应和生化反应的速率，改变了水生生态系统的生存条件，破坏生态功能平衡。

（10）放射性物质

放射性物质主要来自核工业部门和使用放射性物质的民用部门，尤其是核电站的废水。放射性物质污染地表水和地下水，影响饮用水水质，并且通过食物链对人体产生内照射，可能出现头痛、头晕、食欲下降等症状，继而出现白细胞和血小板减少，超剂量的长期作用可导致肿瘤、白血病和遗传障碍等。

2．谈谈污水的人工处理。

答： （1）污水人工处理的概念

污水人工处理是指利用各种人工技术措施将各种形态的污染物从污水中分离、分解或转化为无害、稳定的物质，从而使污水对水环境的不利影响降到最低的过程。

（2）污水处理方法的分类及定义

①物理处理法是通过物理作用，分离去除污水中不溶性的呈悬浮态的污染物的处理方法。

②化学处理法是通过化学反应和传质作用分离、回收污水中呈溶解、胶体状态的污染物，或将其转化为无害物质的污水处理方法。

③生物处理法是利用微生物的氧化分解有机物的能力，并采用一定的人工强化措施，使微生物大量繁殖，从而使污水中的有机污染物得以净化的方法。

（3）污水人工处理的分级

按污水处理深度的不同，污水处理大致可分为预处理、一级处理、二级处理和三级处理（深度处理）。

①预处理的工艺主要包括格栅、沉砂池，用于去除污水中粗大的悬浮物、相对密度较大的无机砂粒及其他较大的物质，以保护后续处理设施正常运行并减轻污染负荷。预处理中，污水通过格栅，去掉树枝和碎布之类的残渣，并通过特别设计的通道进入沉砂池，使其流速降低，砂粒等依靠重力沉淀下来。

②一级处理多采用物理处理方法，其任务是从污水中去除呈悬浮态的固体污染物。经一级处理后，悬浮物去除率为60％～70％，有机物去除率20％～40％，污水的净化程度不高，一般达不到排放标准，因此一级处理多属二级处理的预处理。

③二级处理的主要任务是大幅度去除污水中呈胶体和溶解态的有机污染物，生物处理法是最常用的二级处理方法。经二级处理后，有机物去除率可达70％～90％，处理后出水BOD5可降至20～30mg／L，常规指标达到国家目前规定的污水排放标准。因此，通常要求城市污水处理厂达到污水的二级处理水平。

④三级处理是在二级处理之后，进一步去除残留在污水中的污染物，其中包括微生物未能降解的有机物、氮、磷及其他有毒有害物质，以满足更严格的污水排放或回用要求。三级处理通常采用的工艺有生物脱氮除磷法，或混凝沉淀、过滤、吸附等一些物理化学方法。三级处理虽也可实现尾水的深度处理，但由于代价高昂，一般难以大规模推广。

3．试说明生物膜法的主要特点。

答： （1）生物膜法的定义

在污水处理构筑物内设置微生物生长聚集的载体（一般称填料），在充氧的条件下，微生物在填料表面聚附着形成生物膜，经过充氧（充氧装置由水处理曝气风机及曝气器组成）的污水以一定的流速流过填料时，生物膜中的微生物吸收分解水中的有机物，使污水得到净化，同时微生物也得到增殖，生物膜随之增厚。当生物膜增长到一定厚度时，向生物膜内部扩散的氧受到限制，其表面仍是好氧状态，而内层则会呈缺氧甚至厌氧状态，并最终导致生物膜的脱落。随后，填料表面还会继续生长新的生物膜，周而复始，使污水得到净化。

（2）生物膜法的主要特点

①附着在固体表面的生物膜对废水水质、水量的变化有较强的适应性，操作稳定性好。

②不会发生污泥膨胀，运转管理较方便。

③由于微生物固着在固体表面，有利于微生物的生长繁殖，因此，生物膜中的生物相较为丰富，且沿水流方向膜中生物种群具有一定分布。

④有高营养级的微生物存在，有机物代谢被较多的转移为能量，合成新细胞即剩余污泥量较少。

⑤膜上的生物难为人为控制，因而在运行方面灵活性较差。

⑥载体材料的表面积小，设备容积负荷有限，空间效率较低；而且需要较多的载体填料和支撑结构，通常基建投资较高。

⑦处理出水往往含有较大的脱落的生物膜片，使得出水澄清度降低。

4．试画出市政污水（或工业有机废水）三级处理的工艺流程简图．并说明流程中主要处置单元的作用及去除有机物的机理。

答： 市政污水三级处理的工艺流程简图如图1-2所示：

（1）一级处理。主要是采用物理处理法截留较大的漂浮物。沉砂池一般设在格栅后面，也可以设在初沉池前，目的是去除比重较大的无机颗粒。初沉池对无机物有较好的去除效果。

（2）二级处理。主要去除污水中呈胶体和溶解性状态的有机污染物质，通常采用生物处理法。二级处理中，生物膜法对污水中的有机物的去除起到了非常大的作用。生物膜法去除有机物的原理为：在污水处理构筑物内设置微生物生长聚集的载体（一般称填料），在充氧的条件下，微生物在填料表面聚附着形成生物膜，经过充氧（充氧装置由水处理曝气风机及曝气器组成）的污水以一定的流速流过填料时，生物膜中的微生物吸收分解水中的有机物，使污水得到净化，同时微生物也得到增殖，生物膜随之增厚。当生物膜增长到一定厚度时，向生物膜内部扩散的氧受到限制，其表面仍是好氧状态，而内层则会呈缺氧甚至厌氧状态，并最终导致生物膜的脱落。随后，填料表面还会继续生长新的生物膜，周而复始，使污水得到净化。

（3）三级处理。在一级、二级处理后，用来进一步处理难以降解的有机物、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等。

5．试述我国高浓度有机废水的污染治理技术。

答： 对于高浓度有机废水，主要的处理技术如下

（1）物理化学法

①光化学混凝法

光化学混凝法是通过紫外光照射产生自由基而引发聚合反应，使废水中小分子有机物转化为大分子悬浮物，继而混凝沉淀去除。

②氧化—吸附法

高浓度废水稀释后用煤粉进行初步混凝、吸附处理，然后用Fenton试剂催化氧化和酸性凝聚，再用煤粉混凝、吸附。经此法处理的废水，色度和COD可分别去除100%、90%，具有较好的处理效果。

③焚烧法

预处理后的废水经加压、过滤、计量后送至炉拱上方，由高压空气雾化专用喷嘴喷入炉膛蒸发焚烧。

（2）生物法

①好氧生物法

好氧生物法一般用于处理低浓度有机废水，但近年研制的深井曝气法和好氧生物流化床法可用于处理高浓度有机废水。某些含有抑制厌氧菌物质的废水，也可使用高效好氧处理装置。

②厌氧生物处理

厌氧生物处理法是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌来讲解有机物。大分子的有机物首先被水解成低分子化合物，然后被转化为CH 4 和CO 2 等。厌氧水解法、厌氧接触法、厌氧生物滤池、升流式厌氧污泥床、厌氧流化床等已被广泛用于处理高浓度有机废水。

（3）催化氧化法

该方法是在高效表面催化剂存在的条件下，利用二氧化氯在常温常压下氧化高浓度有机废水。 fVYY9mDOUUXKQ7eW43mqLNhaMKALN3rYvcW530W5Q34EL9knvnJUmEwO4DLdsSm4