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环保工程

环保工程

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2018-3-2     浏览次数:    

环保工程:

       环境工程(Environmental Engineering)是研究 和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术。环境工 程同生物学中的生态学、医学中 的环境卫生学和环境医学,以及环 境物理学和环境化学有关。由于环 境工程处在初创阶段,学科的领域还在发展,但其核 心是环境污染源的治理。


主要有水体污染控制、生活用水供给、大气污染控制、固体废物处置等。


水体污染控制

       水体的 污染并没有严格的定义和固定不变的标准。可以要求水体水质:①维持;②符合饮用水原水要求;③适于鱼 类的生存和繁殖;④适于;⑤适于游 泳和其他水上文体活动;⑥符合各 种工业用水原水的要求;⑦不呈现不洁状态等。对于这些水体的水质,许多国 家都规定有具体的要求。中国颁布有《》,作为控 制水体污染的依据。水体污 染源主要来自生活污水、工业废水、和降水 引起的地面径流;滨海地区的地下水体,还有。水体污染物主要有:①病原体,如病菌、病毒和寄生虫卵等;②来源于 动植物的有机物,如动植物排泄物、动植物残体、机体的组分等,它们在 水体中的细菌作用下消耗溶解氧;③植物养料,主要有氮、磷化合物,将使潺 湲的水体出现富营养化;④有毒有害的化学品,如含氯农药(DDT、六六六等)、表面活性剂、重金属盐类、放射性物质等;⑤其他,如油脂、酸、碱、温水,悬浮物等(见废水水质)。进入水体的污染物,有些在 微生物的作用下能够降解,如生活污水中有机物,在细菌 的作用下大多转化为重碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐等无机物;有些不能降解,如大多数无机污染物。水体的降解作用、稀释作 用和周围环境的换质作用(如从水 面上的空气中吸收氧),使得受 污染的水体水质趋于复原的能力,称为自净能力。当污染 物量不超过自净能力时,水体基 本上维持正常状态;当超过自净能力时,水体就 会呈现不洁状态。
       水体污染的控制措施,除加强污染源的管理,以降低 废水量和污染量外,政府应 制定和颁布法规以控制废水的排放,如中国 政府制定和颁布了《》、《工业“三废”排放试行标准》等法规。城镇应 建设完善的排水管系和废水处理厂,并制定 和实施管理制度。工业布 局和工艺要考虑环境要求。必须处理后出厂(见工业废水治理),废水再用,特别是建立废水,是防止 废水污染水体的有效途径。


生活用水供给

       饮用水 的品质直接影响人体健康。城镇应建设完善的,向居民供应符合《》的饮用水(见用水水质)。给水水源的严格保护、原水的完善处理(见给水处理厂)和给水 管网的精心养护(见给水管网养护)是确保 供水水质优良的有力措施。


大气污染控制

       大气污 染对不同范围内的要求是不同的。空旷地 区应当保持空气的自然质量。城区的 空气应当有较高的质量。污染源 的局部空间特别是车间内部空气质量的要求可以低些,但不应 危害工作人员或居民的健康。中国颁布了《》、《工业企 业设计卫生标准》等规章 以便控制大气污染。大气污染有局部性的,如室内污染、个别烟囱的污染;有地区性的,如城市交通污染。由于空气是流动的,局部性 的污染可以成为地区性的,地区性 的污染范围扩展后,甚至成为全球性的。

       大气污 染会造成降尘量增加,能见度降低,树木生长不良,甚至枯萎。但是,最主要 的危害是影响人类健康,轻则致病,重则死亡。由大气 的硫污染引起的1952年伦敦烟雾事件,造成4000人死亡。大气污染引起的酸雨,伤害植物,腐蚀建筑物,受害面积较广,正引起严重关注。
       大气污 染源主要是矿物燃料(煤、石油、燃气)的燃烧。某些工 业生产过程排放的污染物也污染大气,但一般 只影响附近地区。大风和 车辆行驶造成尘土飞扬,有时也污染大气(见交通工程)。火山爆 发是另一个污染源。
       大气污染物主要有:①烟尘。一切非 气态污染物的统称,也称颗粒物,主要是粉尘和烟。粉尘一般来自表土。烟是不 完全燃烧的产物,主体是碳粒,吸附有其他杂质。烟尘的 危害是降低大气的一般质量和能见度。但是,加铅汽 油燃烧时形成的铅粒和工业生产中的粉尘和烟雾,可以直接致病。②一氧化碳。燃料燃 烧不完全的产物,是无色、无臭、有毒的气体,略轻于空气,扩散较快。在交通繁忙的城市,地面空 气中的一氧化碳来自汽车,浓度有时高达10~100ppm,而在浓度为10ppm的空气中生活8小时,就可能 影响人们的精神活动。③二氧化硫。含硫矿 物燃料燃烧的产物。在中国 主要来自烧煤的锅炉和炉灶。腐蚀器物,刺激呼吸道。用烟囱向高空扩散时,常氧化为三氧化硫,形成硫酸或硫酸盐,溶入雨滴,会出现pH值低于5的酸雨。④氮氧化物。一氧化氮、二氧化 氮等氮氧化物是燃料在高温下燃烧的产物,大气中 的氮在高温下能氧化成一氧化氮,进而转化为二氧化氮。氮氧化物在反应中是反应物,浓度高 时直接影响健康。⑤碳氢化合物。一般是 汽油燃烧不完全的产物。浓度较 低不直接危害健康,但在大 气光化学反应中是反应物。⑥光化学反应氧化剂。在阳光 照射下氮氧化物和碳氢化合物的反应产物,臭氧、一氧化氮、二氧化氮、(PAN)、甲醛、丙烯醛、硝酸等的混合体,是二次污染物。它们的 污染参数是总氧化剂。含光化 学反应氧化剂的烟雾称,曾造成严重危害,对健康 的综合影响尚在研究中。浓度在约0.1ppm就有刺 激眼膜和呼吸道的症状。此外,硝酸可 能是造成酸雨的另一个因素。⑦二氧化碳。在通常 情况下大气中的二氧化碳,由于植 物的光合作用和生物的呼吸作用,浓度一 般处于平衡状态。然而日 益增加的矿物燃料燃烧量使大气中的二氧化碳浓度呈上升趋势。由于二 氧化碳有温室效应,有人认为有可能引起平均温度增加、极冰融化,造成严重的环境问题。
       大气污染的控制措施,造林和 城市绿化有助于大气质量的改善,营造防 风林带可以防止尘土扩散。但大气 污染的防治主要在于:①能源革新。有可能时,用无污染能源(太阳能、风能、地热水能、电能和蒸汽),或低污染能源(燃气和油类)替代煤。煤的分 配也要顾及污染控制,低硫煤 应分配给炉灶和小型,较易采 用防止污染措施的大型燃烧设备应分配含硫较高的煤。含硫高 的燃料可用脱硫技术降低硫含量。燃气的 脱硫技术见城市燃气净化。②设备和操作的革新。革新除 尘设备有助于烟尘量的降低,提高燃 烧设备的效率可以降低一氧化碳和碳氢化合物的污染量。的控制,可以减 少氮的氧化和二氧化碳的分解。汽车废 气污染的防治主要依靠革新汽车的,已进行了大量的研究,仍在不断革新中。汽车废 气中的铅粒只有不用加铅汽油才能消除。③废气处理。是大气 污染防治的最后手段。烟气中 的粉尘可以用过滤、洗涤、离心分离、静电沉降、声波沉 降等方法与气流分离。去除烟 气中的二氧化硫有多种方法:将石灰 石粉末吹入燃烧室,与二氧 化硫化合成灰分;用碱性 物质吸收或吸附二氧化硫,然后利用;在催化 剂作用下燃烧烟气,使二氧 化硫转化为三氧化硫、烟气冷 却时与冷凝水结合为硫酸。烟气中 的氮氧化物也可用化学方法去除。


固体废物处置

焚化
       固体废 物的处置方法有掩埋、焚化或加工利用。焚化也 可以看作是一种处理方法。因为灰烬仍要处置。固体废 物特别是垃圾的收集和储放既要花钱少,又要不影响环境卫生。①(秸秆、畜粪)一般都是有机物,中国农 村历来用作饲料、燃料和肥料。2010年以来,用沼气 发酵法处理农业固体废物。沼气是 清洁方便的燃料,残渣是良好的肥料。工业固体废物量少时,常作为垃圾处理。量多时,先考虑利用(见工业废渣及其应用);无法利 用时才掩埋或焚化。有毒有 害的废物掩埋前要经过无害化处理,无法处 理的密封后掩埋。③城市垃 圾是城市中固体废物的混合体。在中国,厨房剩 余物质习惯上和垃圾分别收集,用于喂猪和肥田。处置垃 圾的方法主要是掩埋,少数焚化,也用于堆肥。掩埋包括填地、填坑、改沼泽 地为场地和弃之。弃海即 使未见不良后果,远期堪虑。以往掩 埋垃圾和简单的倾弃相近,继续污 染环境并造成鼠患。要求每 日倾弃的垃圾当天用泥土掩盖并压实,称卫生掩埋。垃圾掩埋场绿化后,经过10年或更 长的时间可在上面建房。掩埋场 上可用卫生掩埋法造假山,可增加垃圾掩埋量,美化环境。采取废 旧物资回收措施,可以减少垃圾的数量。
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