2022年環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)英語(yǔ)翻譯

1、第二單元 環(huán)境工程這本書(shū)重要有關(guān)什么？ 這本書(shū)的目的是使工程和科學(xué)的學(xué)生理解學(xué)科間的研究環(huán)境問(wèn)題：它們的起因，為什么它們被關(guān)注，我們?cè)趺纯刂扑鼈?。這本書(shū)涉及： 描述環(huán)境和環(huán)境系統(tǒng)意味著什么 有關(guān)環(huán)境破壞基本因素的信息 理解環(huán)境問(wèn)題本質(zhì)和可以定量計(jì)算它們所必要的基本科學(xué)知識(shí) 目前運(yùn)用在水,空氣,污染問(wèn)題的環(huán)境控制技術(shù)的狀況 我們目前在諸多有關(guān)理解和控制人類活動(dòng)、自然之間復(fù)雜互相作用的科學(xué)知識(shí)上存在著相稱大的空白諸多環(huán)境問(wèn)題能運(yùn)用目前的技術(shù)消除或減少，但由于社會(huì)缺少意愿這樣做或在諸多例子中由于缺少資源去這樣做，這些環(huán)境問(wèn)題沒(méi)有被解決某些重要的定義： 在這本書(shū)中，它們第一次被使用，定義被以大寫(xiě)或印刷

2、成黑體字的形式展示 環(huán)境是環(huán)繞在我們周邊的物質(zhì)生命的棲息地，在這兒我們能看到,聽(tīng)到,觸摸,聞到,和品嘗到系統(tǒng)根據(jù)韋氏字典,被定義為“一組或一系列能形成一種整體或者有機(jī)整體的互相關(guān)聯(lián)的事物”，例如，太陽(yáng)系統(tǒng)，灌溉系統(tǒng)，供應(yīng)系統(tǒng)，世界和宇宙。污染被定義為“在大氣，水或土地中的物質(zhì)的，化學(xué)的或生物的特性的不合意的變化，這一變化有害地影響人類或其他生物的健康，生存，或活動(dòng)”。當(dāng)改善環(huán)境質(zhì)量的目的被用來(lái)改善人類福利，“環(huán)境”一詞擴(kuò)展成涉及所有的社會(huì)，經(jīng)濟(jì)和文化方面的內(nèi)容。這一擴(kuò)展在許多真實(shí)狀況下是不可行的以及在一本被設(shè)計(jì)為一學(xué)期課程的教科書(shū)中也是不實(shí)際的。我們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的考察因此限于我們對(duì)“環(huán)境”的定義

3、。系統(tǒng)的互相作用許多不同的環(huán)境問(wèn)題都與水，空氣或土地系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)。許多這些問(wèn)題都只合用于這些系統(tǒng)中的一種，這為這些種類中的細(xì)目分類提供了充足的理由。這樣的分類也更有用于及易于理解一種系統(tǒng)內(nèi)的有關(guān)問(wèn)題。并且，這樣做是明智的，這是由于由于管理上的和行政上的因素，這些有關(guān)空氣污染，水供應(yīng)，廢水解決和固體廢物解決的子域一般由政府機(jī)構(gòu)分別解決。很遺憾的是，諸多重要的環(huán)境問(wèn)題不僅僅限制于空氣，水或土地系統(tǒng)，還涉及系統(tǒng)間的互相作用。目前舉個(gè)例子，酸雨問(wèn)題來(lái)源于從發(fā)電站煙囪，冶煉廠和汽車尾氣中向大氣排放的含硫二氧化物和氮氧化物。接著這些氣體由氣流運(yùn)送到廣闊的區(qū)域，降雨“將它們洗去”，產(chǎn)生了有害于水生生命，森林和

4、農(nóng)作物的酸雨。兩個(gè)有有關(guān)系統(tǒng)間互相作用引起的環(huán)境問(wèn)題有：空氣中的二氧化碳的增長(zhǎng)的全球問(wèn)題，及一般具有地區(qū)性質(zhì)的酸雨問(wèn)題。環(huán)境問(wèn)題許多對(duì)我們生活原則的重要改善能被歸因于科學(xué)和技術(shù)的運(yùn)用。這里舉某些例子，你能想出其他例子嗎？生產(chǎn)更多及更好質(zhì)量的食物發(fā)明能避免極端環(huán)境的保護(hù)所和生存空間迅速和可靠的運(yùn)送措施的建立多種交流系統(tǒng)的發(fā)明替代人類和動(dòng)物體力的機(jī)器的發(fā)明安全水的供應(yīng)和廢物解決對(duì)諸多傳染疾病的消除通過(guò)在發(fā)達(dá)國(guó)家運(yùn)用改善的水技術(shù)對(duì)大部分水傳染的疾病的消除通過(guò)更好的生產(chǎn)力（帶來(lái)的）閑余時(shí)間的有效性，為文化的，娛樂(lè)的活動(dòng)提供機(jī)會(huì)。避免例如洪水，干旱，地震，火山爆發(fā)的自然災(zāi)害的最壞影響然而，通過(guò)這些改善，

5、已經(jīng)帶來(lái)了不良的負(fù)面影響，例如耕地的喪失，消失的森林，環(huán)境的污染和抵御控制的新生物。諸多影響起初被覺(jué)得只是有害的小事目前被覺(jué)得是對(duì)自然和人類的潛在威脅。在農(nóng)業(yè)社會(huì)，人們基本上與自然和諧相處，栽培食物，收集木材，制造來(lái)源于土地的衣服和工具。來(lái)源于動(dòng)物和人類的廢物被歸還于土地作為肥料。很少有水、土地或者空氣污染問(wèn)題的發(fā)生。古代都市，特別是像羅馬帝國(guó)的都市，有供水和處置廢物的系統(tǒng)。古羅馬的大排泄溝中的溝渠供應(yīng)古代羅馬都市（大概有1百萬(wàn)人）安全水，這是最有名及在這些系統(tǒng)中最早建造的下水道的例子之一。古代都市的都市技術(shù)似乎已經(jīng)被那些建造都市的歐洲人遺忘了諸多種世紀(jì)。水供應(yīng)和廢物解決被忽視，導(dǎo)致了諸多痢疾

6、，霍亂，傷寒和其他水傳染疾病的爆發(fā)。直到19世紀(jì)中期，（人們）才結(jié)識(shí)到對(duì) 攜帶著致病生物的 污染廢水的錯(cuò)誤解決，自從19世紀(jì)發(fā)生于英國(guó)、歐洲和北美的工業(yè)革命以來(lái)，日益俱增的都市化和工業(yè)化加劇了環(huán)境問(wèn)題。都市化及工業(yè)化這兩個(gè)現(xiàn)象，都是當(dāng)時(shí)不能解決的水及空氣污染的基本因素。在接著的幾十年，發(fā)生于發(fā)達(dá)國(guó)家中水質(zhì)及部分廢水的治理技術(shù)的迅速發(fā)展，導(dǎo)致了水污染疾病事件的急劇減少。注意所有廢物被排放進(jìn)環(huán)境，因而污染了我們的水，空氣和土地系統(tǒng)。第四單元 環(huán)境分析在一種環(huán)境系統(tǒng)中，環(huán)境分析涉及化學(xué)、物理和生物測(cè)量的性能。這個(gè)系統(tǒng)不僅涉及自然環(huán)境還涉及污染環(huán)境，但是這個(gè)術(shù)語(yǔ)“環(huán)境分析”知識(shí)逐漸用在有關(guān)污染測(cè)量領(lǐng)域

7、。 一般，有四種測(cè)量措施：定性分析，定量分析；目前用物種形成或品質(zhì)鑒定去確認(rèn)化學(xué)形成和方式在污染中的細(xì)節(jié)。（例如仿佛一種粒子被吸附在表面上）；并且影響分析被決定于一種環(huán)境的沖擊的污染物所在的范疇下特定的分析。 環(huán)境分析的目的是為了制造一種可行的現(xiàn)實(shí)的評(píng)估，并將獲得有關(guān)自然環(huán)境和污染環(huán)境的有關(guān)資訊。在污染的狀況下，這涉及現(xiàn)實(shí)或潛在的沖突，也許在其她某些方面。因此，一種污染物也許對(duì)動(dòng)植物導(dǎo)致毒害。它也許引起資源的污染（例如空氣、水、土壤）以致她們不能被其她目的運(yùn)用。對(duì)材料的污染，特別是建材，在某一區(qū)域是顯然可見(jiàn)的，讓人不快樂(lè)。（例如空氣中的硫氧化物的傷毀外表）。將來(lái)環(huán)境影響分析的領(lǐng)域?qū)p少，像能見(jiàn)

8、度減少，骯臟的天空和不快樂(lè)的氣味。最后，重要的是結(jié)識(shí)，借著人類正常的知覺(jué)不也許總是辨別到環(huán)境之間的沖突，以致發(fā)現(xiàn)也許需要復(fù)雜的化學(xué)或物理分析。 為了能提供一種在環(huán)境分析一般領(lǐng)域方面具有深遠(yuǎn)意義的描述，這一領(lǐng)域可以從三點(diǎn)見(jiàn)解考慮：位于被普遍運(yùn)營(yíng)的分析的選擇的因素如下的基本概念；被普遍采用的既有技術(shù)和措施；和目前在環(huán)境分析能力方面的狀況。 某些來(lái)自環(huán)境分析基本的哲學(xué)的概念如下。 目的:為了研究監(jiān)測(cè)或迅速目的，一種環(huán)境樣品的收集和分析也許被進(jìn)行。迅速監(jiān)測(cè)的分析。常常用于獲得有關(guān)一種環(huán)境問(wèn)題的大概范疇和性質(zhì)的迅速信息。 可靠性：無(wú)論什么信息被試圖尋找，對(duì)獲得一種代表被調(diào)查的特定系統(tǒng)的可靠性是及其重要的

9、。事實(shí)上，去獲得一種可靠樣品也許是所有環(huán)境分析中最困難的方面之一，由于許多環(huán)境系統(tǒng)具有相稱多雜性和不均勻性。察覺(jué)限制：察覺(jué)限制的一種陳述是被使用的分析方式所嘗試，必須總是被涉及在提供所有環(huán)境分析成果里面。這是由于相稱大的混亂的存在有關(guān)“O” 濃度的含義。事實(shí)上，這也許不可那闡明，沒(méi)有原子和分子的存在比較O存在是不對(duì)的的。 精確性和精確性：在報(bào)道一種環(huán)境分析也需要確切的指明等測(cè)量有關(guān)的精確性和精確性。這樣，許多環(huán)境測(cè)量，涉及獲得不同系統(tǒng)或同一系統(tǒng)不同條件成果的比較，以至于，有必要找出兩個(gè)不同類型數(shù)字在事實(shí)上與否不是不同條件的批示。元素、化學(xué)物的區(qū)別 環(huán)境分析中最重要強(qiáng)調(diào)的一方面波及化學(xué)元素和元素

10、在、存在的化學(xué)物的區(qū)別。它明確地給出化學(xué)物來(lái)自已存在環(huán)境樣品中元素比簡(jiǎn)樸給出元素目前濃度。當(dāng)這樣的概念在科學(xué)上地接受，分析措施尚未達(dá)到很容易地精確測(cè)出無(wú)機(jī)化學(xué)物痕量存在的水平。 表面顆粒物 污染物存在或聯(lián)系凝結(jié)的狀態(tài)，它有時(shí)候必要去繪出污染物與否在體積內(nèi)或在表面的一部分。如此事項(xiàng)，特別是意味深長(zhǎng)的由于物料在空氣顆粒物的表面，例如立即與外部環(huán)境相通，但是那里均勻地奉獻(xiàn)通過(guò)這顆粒物是實(shí)質(zhì)上在非常地的濃度和能產(chǎn)生非常地化學(xué)活性在顆粒表面。由于可以吸入空氣中的顆粒物，表面控制可以導(dǎo)致肺部顆粒沉積點(diǎn)化學(xué)物質(zhì)局部濃度升高。有效性:雖然有效性分析一般不是由分析化學(xué)家進(jìn)行的，擬定化學(xué)物的有效性常常是必要的。

11、為了更好發(fā)揮環(huán)境效果，一種污染物必須幾乎總是進(jìn)入溶質(zhì)。例如空氣中的顆粒物中有毒的化合物必須被溶解在肺液在之前本地或系統(tǒng)效果能生產(chǎn)。因而，實(shí)驗(yàn)室范疇的模擬有效地化學(xué)物特性能能提供必要連接它存在和它最后作用。 環(huán)境的作用:這最后連接分析-環(huán)境作用鏈波及實(shí)際環(huán)境生產(chǎn)的決定。在最多例子里 ，這波及生物鑒定的某些形式或那決定毒理學(xué)的作用在生物物體的活體。對(duì)于費(fèi)用，復(fù)雜性，和耗時(shí)的生物鑒定，它常常替代化學(xué)分析 監(jiān)測(cè)毒理學(xué)的作用目的 和符合一致規(guī)定原則。這樣做，但是，她是必要去繪出所謂的責(zé)任關(guān)系在水平或更多污染物物質(zhì)和毒物的作用。第八單元 空氣污染物的類型和來(lái)源什么是空氣污染物？空氣污染在一般狀況下被定義為

12、,具有一種或多種化學(xué)物質(zhì)，在高濃度下對(duì)人類,其他動(dòng)物,植物或者材料有危害的氣體。重要有兩種類型的空氣污染物。一是原發(fā)性空氣污染物，指以有害濃度進(jìn)入空氣的化學(xué)物質(zhì)。例如超過(guò)正常濃度的CO2氣體，汽車燃燒含鉛汽油排放到空氣中不常用的鉛化合物。次生空氣污染物是指，在大氣中由氣體成分之間發(fā)生化學(xué)反映所產(chǎn)生的有害化學(xué)物質(zhì)。在空氣不流動(dòng)時(shí)期，一座都市或者某一區(qū)域,所噴設(shè)出的高含量污染物將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的空氣污染性物質(zhì)。例如某些人口非常稠密的都市的地理位置，像洛杉磯和墨西哥城的地理位置，使得它們常常特別易受空氣流動(dòng)停滯和污積物增長(zhǎng)的影響。在僅從濃度來(lái)決定嚴(yán)重空氣污染物方面，我們必須十分小心。測(cè)量的濃度自身并未告

13、訴我們有關(guān)污染物導(dǎo)致的危害的信息，由于臨界濃度，協(xié)同作用和生物放大效應(yīng)都是決定因素。下面是11類重要的空氣污染物：1.碳氧化物：CO、CO22.硫氧化物：SO2、SO33.氮氧化物：N2O、NO、NO24.烴類（具有C和H的有機(jī)化合物）：CH4、C4H10、C6H65.光化學(xué)氧化劑：O3、PAN（一類過(guò)氧?；跛嶂⒑投喾N醛類6.顆粒物(懸浮在空氣中的固體顆粒和液滴):煙、粉塵、煙炱、石棉、金屬顆粒(例如鉛、鈹、鎘)、石油、鹽霧、硫酸鹽7.其她無(wú)機(jī)化合物：石棉、氟化氫（HF）、H2S、NH3、H2SO4、HNO38.其她含碳有機(jī)化合物：殺蟲(chóng)劑、除草劑、多種醇、酸和其她化學(xué)物質(zhì)9.放射性物質(zhì)：

14、氚、氡、來(lái)自化石燃料和核電站的具有放射性的物質(zhì)10.熱11.噪音下面表格概況了這些重要污染物的來(lái)源：污染物來(lái)源污染物來(lái)源碳化合物（NO)森林火災(zāi)和有機(jī)物的腐爛；化石燃料的不完全燃燒（大概占總量的三分之二）和其他來(lái)自汽車或是爐灶的有機(jī)物；香煙煙霧烴類汽車和爐灶中化石燃料的不完全燃燒，工業(yè)溶劑和漏油的蒸發(fā)，煙草煙霧，森林火災(zāi)，植物腐爛（占85%）CO2有機(jī)體的有氧呼吸和化石燃料的燃燒石棉石棉開(kāi)采，建筑中防火絕熱的噴漆，制動(dòng)片的變質(zhì)硫氧化物 （SO2和SO3）家庭、工業(yè)、發(fā)電站等含硫煤和石油的燃燒，含硫物質(zhì)的冶煉，火山爆發(fā)金屬和金屬化合物開(kāi)采，工業(yè)過(guò)程，燃煤，汽車尾氣顆粒物，粉塵，煙炱，油森林火災(zāi)，

15、風(fēng)侵蝕，火山爆發(fā)，燃煤；農(nóng)場(chǎng)，礦井施工，道路建設(shè)，和其她開(kāi)荒活動(dòng)，大氣中的化學(xué)反映，汽車攪動(dòng)起來(lái)的粉塵，汽車尾氣，發(fā)電站和工廠煤的燃燒H2S化學(xué)工業(yè)，石油提煉NH3化學(xué)工業(yè)，石油提煉H2SO4大氣中三氧化硫與水蒸氣的反映，化學(xué)工業(yè)殺蟲(chóng)劑 除草劑農(nóng)業(yè)，林業(yè)，蚊子防治HNO3大氣中三氧化硫與水蒸氣的反映，化學(xué)工業(yè)氮氧化物 （NO和NO2）機(jī)動(dòng)車輛，工業(yè)和化石燃料發(fā)電站的高溫燃料的燃燒，閃電噪音汽車，飛機(jī)，火車；工業(yè)和建筑光化學(xué)氧化劑烴類和含氮物質(zhì)在陽(yáng)光下的反映其她無(wú)機(jī)化合物（HF）石油提煉，玻璃刻蝕，鋁合金和肥料的生產(chǎn)第十單元 大氣污染控制的新技術(shù)生物過(guò)濾：對(duì)VOC排放的新的大氣污染控制技術(shù)。通過(guò)

16、微生物生物來(lái)解決環(huán)境中的不必要組分的觀念已經(jīng)在污水降解領(lǐng)域得到了幾十年的應(yīng)用。然而直到近來(lái)，美國(guó)運(yùn)用微生物技術(shù)來(lái)清除環(huán)境中的其她污染物才得到了注重。并且雖然生物修復(fù)技術(shù)已在被合成有機(jī)物污染的土壤和地下水治理得到了成功的應(yīng)用，但目前美國(guó)的環(huán)保專家確很少運(yùn)用生物系統(tǒng)來(lái)控制大氣污染物的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。事實(shí)上，這個(gè)國(guó)家?guī)缀鯖](méi)有環(huán)境的專家似乎意識(shí)到好幾種歐洲國(guó)家（最明顯的是荷蘭和德國(guó)）”生物過(guò)濾”，即從固相反映器氣流中空氣污染的生物清除法，是一種充足確立的空氣污染控制技術(shù)。在歐洲，生物過(guò)濾技術(shù)已經(jīng)成功的應(yīng)用于控制臭味和對(duì)人類有害作用的無(wú)機(jī)和有機(jī)的空氣污染。（空氣毒物，和從多種各樣的工業(yè)和社會(huì)部門(mén)排出的可揮發(fā)性

17、有機(jī)物VOC）。西德在生物過(guò)濾技術(shù)的發(fā)展大部分是發(fā)生在19世紀(jì)70年代末和80年代，并且這種發(fā)展是由增長(zhǎng)的規(guī)定調(diào)節(jié)的迫切性和聯(lián)邦政府的財(cái)力支持共同發(fā)展起來(lái)的。歐洲的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證明，生物過(guò)濾較已有的空氣污染技術(shù)有著經(jīng)濟(jì)的和其她方面的優(yōu)越性，特別是用于僅具有低濃度（典型的是甲烷濃度不不小于1000ppm）易被生物降解的空氣污染物。原則上微生物過(guò)濾技術(shù)為什么到目前沒(méi)有在美國(guó)得到承認(rèn)，只是在一部分領(lǐng)域內(nèi)得到了應(yīng)用，看上去仿佛是由于缺少管理籌劃，政府對(duì)科研和發(fā)展的很少支持尚有缺少英文寫(xiě)作的文獻(xiàn)，更確切的說(shuō)，在美國(guó)大部分州有關(guān)管理籌劃還沒(méi)有波及到，沒(méi)有以全面的方式，對(duì)從小源頭排放的毒物、可揮發(fā)性有機(jī)物和臭味

18、進(jìn)行控制。并且政府組織在研究生物降解在這些來(lái)源的實(shí)用性上予以了很少的財(cái)政支持。最后，盡管有某些重要的文獻(xiàn)已用英文出版，但大部分近來(lái)的技術(shù)報(bào)告卻是用德語(yǔ)出版的。盡管有目前的障礙，生物過(guò)濾技術(shù)在不久的將來(lái)的美國(guó)仍有也許得到廣泛的應(yīng)用。除了，既有的裝置大規(guī)模的工程目前還處在籌劃階段或者建設(shè)階段。例如第一種在加里福尼亞大規(guī)模用于控制VOC的系統(tǒng)，由南岸空氣質(zhì)量控制區(qū)共同資助的一種用生物過(guò)濾法解決在洛杉磯附近一種鍛造廠排放乙醇的系統(tǒng)正在籌劃中。在其她地方也將會(huì)提供對(duì)這個(gè)系統(tǒng)性能更具體的分析。目前的這篇文章的重要目的是提供一種對(duì)生物過(guò)濾技術(shù)一種全面的綜述來(lái)更廣泛的傳播這種APC新技術(shù)，并且鼓勵(lì)在美國(guó)合適的

19、地方實(shí)行這種技術(shù)。諸多波及到發(fā)展和運(yùn)用的生物過(guò)濾更復(fù)雜技術(shù)和工程方面問(wèn)題，就不能在這里討論了。然而，我們會(huì)明確和總結(jié)這種文獻(xiàn)還會(huì)給出更具體的文獻(xiàn)。我們還注意到，除了生物過(guò)濾技術(shù)，其她的生物APC系統(tǒng)目前在歐洲應(yīng)用到了有機(jī)廢氣，涉及“生物洗滌器”和滴液池。文獻(xiàn)中與這種有關(guān)的技術(shù)我們沒(méi)有討論，在其她文獻(xiàn)中可以找到，帶有臭味尾氣的生物解決措施，可以從文獻(xiàn)中找到在1923年當(dāng)Bach討論的控制從污水解決廠排放的硫化氫基本概念。有關(guān)這種概念的報(bào)道始于19世紀(jì)50年代的美國(guó)和西德。Pomeroy在1989年由于土壤床概念和成功的描述了在加里福尼亞土壤床裝置而得到了美國(guó)第2793096號(hào)專利。在1959年前

20、后，土壤層也應(yīng)用在了西德都市污水解決廠來(lái)控制進(jìn)來(lái)污水總管里的臭味。在美國(guó)，有關(guān)生物過(guò)濾法解決硫化氫的第一種系統(tǒng)研究，是由19世紀(jì)60年代的Carlson和Leiser主持的。她們的工作涉及在西雅圖附近的污水解決廠成功的安裝了幾種土壤過(guò)濾器，證明了生物降解而不是用吸取來(lái)解決臭味。在隨后的幾十年里，美國(guó)的幾種研究人員進(jìn)一步的研究了土壤床的概念，證明了在諸多大規(guī)模應(yīng)用中的有用性諸多的這些技術(shù)歸功于Hinrich Bohn在對(duì)土壤床理論和也許應(yīng)用的15近年的研究。在美國(guó)成功的土壤床應(yīng)用涉及控制從煉油廠發(fā)出的臭味和從噴霧罐釋放出來(lái)的丙烷和丁烷。 雖然已經(jīng)證明土壤床可用相稱低的投資和操作費(fèi)用來(lái)控制某些類型

21、的臭味和揮發(fā)性有機(jī)化合物，但是，土壤的低生物降解能力和相稱大的占地規(guī)定現(xiàn)質(zhì)量土壤床在美國(guó)的應(yīng)用。據(jù)估計(jì)，在美國(guó)和加拿大的生物過(guò)濾裝置和土壤層裝置總數(shù)不會(huì)超過(guò)50個(gè)，并且大部分都是應(yīng)用在臭味的控制上。Unit 12 水污染與治理 1854年英國(guó)倫敦爆發(fā)了大規(guī)模的流行性霍亂。此事明確地證明了污水和疾病之間的關(guān)系。當(dāng)時(shí)以公共健康為目的所采用的污染控制，仍然是許多地區(qū)的重要目的。然而，水資源的保持，產(chǎn)魚(yú)區(qū)的防護(hù)，以及娛樂(lè)活動(dòng)用水的維持在今天也成為關(guān)注的焦點(diǎn)。緊隨第二次世界大戰(zhàn)之后所產(chǎn)生的都市人口密度突增和工業(yè)化進(jìn)程的加劇，都使得水污染問(wèn)題越見(jiàn)明顯。致使對(duì)于水污染的關(guān)注限度在70年代中期達(dá)到了頂峰。水污

22、染是一種不精確的術(shù)語(yǔ)，它并未指出污染物的種類和來(lái)源。而我們解決廢水問(wèn)題的方式往往取決于如下幾種方面：污染物與否需要氧氣，與否助長(zhǎng)藻類，與否有傳染性，與否有毒，或者僅僅與否好看。水源的污染也許直接來(lái)自生活污水的排放或工廠污水排放（點(diǎn)源），也也許間接地由空氣污染、農(nóng)業(yè)排水或都市排水（非點(diǎn)源）所引起。化學(xué)上所謂的純水僅僅是水分子的集合。無(wú)論在野外的河流或湖泊、云層或雨水中，還是在下雪期間，極地的冰帽地區(qū)，這種物質(zhì)在自然界均不能找到。然而在實(shí)驗(yàn)室中可以制備非常純凈的水，但是存在一定的困難。由于水極易接受和容納外來(lái)物質(zhì)。都市污水，也被稱作生活污水，是一種復(fù)雜的混合物。它涉及水（一般超過(guò)99）以及懸浮或溶

23、解的有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物。這些污染物的濃度一般很低并且以mg/L來(lái)表達(dá)，也就是說(shuō)，每升混合物具有多少毫克污染物。重量與體積比也常用來(lái)表達(dá)在水、廢水、工業(yè)廢水和其他稀釋溶液中的污染物濃度。微生物 任何地方只要存在適合的食物，充足的濕度和合適的溫度，微生物即可大量繁殖。而生活污水為多種各樣的微生物提供了一種抱負(fù)的環(huán)境。這些微生物重要是細(xì)菌，某些病毒和原生動(dòng)物。廢水中的大多數(shù)微生物是無(wú)害的，并且可借助生化過(guò)程，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的最后產(chǎn)物。但是當(dāng)某些人患有可通過(guò)有毒廢水傳播的傳染性疾病時(shí)，其排泄物所攜帶的致病病原體，極有也許成為污水的構(gòu)成部分。雖然在發(fā)達(dá)國(guó)家，類似于水傳播的細(xì)菌性疾病，例如霍亂、傷寒和肺

24、結(jié)核，病毒性疾病例如傳染性的肝炎和原生蟲(chóng)引起的痢疾，已經(jīng)不再是問(wèn)題，但是在那些通過(guò)合適解決過(guò)的污水不能被公共運(yùn)用的地區(qū)仍然存在著很大威脅。對(duì)于少量存在的病原體的檢測(cè)是相稱困難和耗時(shí)的。其原則做法是檢測(cè)存在于涉及人類在內(nèi)的（數(shù)十億）熱血?jiǎng)游锬c胃中的有機(jī)物。固體 廢水中的總固體（涉及有機(jī)的和無(wú)機(jī)的）是指液體部分被蒸發(fā)，并且在103烘干至恒重的殘存物。辨別可溶性固體和懸浮固體的措施，是通過(guò)蒸發(fā)過(guò)濾的和沒(méi)有通過(guò)過(guò)濾的廢水樣品來(lái)進(jìn)行的。兩種烘干樣品質(zhì)量的差值即表達(dá)懸浮物的質(zhì)量。將殘留物在550溫度下保持15分鐘以進(jìn)一步分類，剩余的灰代表了無(wú)機(jī)物，失去的揮發(fā)物則代表有機(jī)物的重量。懸浮固體（SS）和揮發(fā)性的

25、懸浮固體（VSS）是最有用的。SS和BOD（生化需氧量）是廢水的受污染限度及其過(guò)程性能的指標(biāo)。VSS可以批示廢水中有機(jī)物的含量，也可以衡量在生化過(guò)程里活性的微生物群。無(wú)機(jī)成分 廢水中常用的無(wú)機(jī)成分涉及：1氯化物和硫酸鹽。常用于人類排放的廢水和廢物中。2氮和磷。以多種形式（有機(jī)的和無(wú)機(jī)的）存在于來(lái)自人類排放的廢物，和含磷的清潔劑。3碳酸鹽和碳酸氫鹽。一般以鈣鹽和鎂鹽的形式出目前水和廢物中。4有毒物質(zhì)。砷，氰化物和在工業(yè)廢水中可以找到的有毒無(wú)機(jī)物：Cd（鎘）、Cr（鉻）、Hg（汞）、Pb（鉛）、Zn（鋅）等重金屬。除了這些化學(xué)成分，溶解氣體的濃度，特別是氧氣，用pH值所示的H離子的濃度也是其他引起

26、廢水注意的指標(biāo)。有機(jī)物 生活污水中的有機(jī)物90是由蛋白質(zhì)和碳水化合物構(gòu)成。這些可生物降解的物質(zhì)涉及人類的尿和排泄物、洗滌槽的食物殘?jiān)⑼梁拖丛璧呐K物、洗衣用水和洗燙水，及多種肥皂、洗潔精和其她清潔產(chǎn)品。多種指標(biāo)用來(lái)衡量廢水中有機(jī)物濃度。一種措施是基于廢水中的有機(jī)碳的總量（即總有機(jī)碳TOC）?？傆袡C(jī)碳是由樣品中有機(jī)碳被強(qiáng)氧化劑氧化成二氧化碳的數(shù)量與已知的總有機(jī)碳的原則數(shù)量的比較所決定的。常用的另一種措施是根據(jù)把氧化物轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的最后產(chǎn)物所需要的氧氣。由于需氧量正比于污水中現(xiàn)存的氧化物，它可以用于廢水濃度的相對(duì)衡量。一般擬定廢水需氧量的兩種措施是COD（化學(xué)需氧量）和BOD（生化需氧量）的測(cè)定?；?/p>

27、學(xué)需氧量，是用化學(xué)措施氧化有機(jī)物的需氧量。而生化需氧量，是通過(guò)適應(yīng)環(huán)境的微生物的以生物的方式降解廢水中的有機(jī)物的需氧量。在水污染控制理論中，生化需氧量是最重要的參數(shù)。生化需氧量用于測(cè)定有機(jī)物污染，是評(píng)估生物反映需氧量的基本和反映過(guò)程的指標(biāo)。我們可以直接地測(cè)定水或者廢水中的有機(jī)物含量（例如測(cè)定總有機(jī)碳），但是這并不能告訴我們有機(jī)物與否有被生物降解。為了測(cè)定可生物降解的有機(jī)物量，我們用一種間接的措施，也就是在一種封閉的系統(tǒng)里，測(cè)定將有機(jī)物轉(zhuǎn)化（氧化）成二氧化碳和水所用的生長(zhǎng)的微生物群的耗氧量。耗用的氧氣，或生化需氧量，正比于有機(jī)物的轉(zhuǎn)化量。因此，生化需氧量是系統(tǒng)中生物降解有機(jī)物的相對(duì)衡量。由于生物

28、氧化過(guò)程可以無(wú)限次地進(jìn)行，最后身化需氧量的測(cè)定被限定為20天，這個(gè)時(shí)間可以滿足95%或以上的微生物氧氣需求。但是過(guò)程時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，致使生化需氧量的測(cè)定沒(méi)有效用。因此一種五天式的測(cè)定，即將水樣置于20的黑暗環(huán)境五天，作為生化需氧量的原則。生化需氧量的反映速度取決于存在的廢水類型、溫度以及假設(shè)其隨著存在的有機(jī)物（有機(jī)碳）的數(shù)量的變化趨勢(shì)。Unit14 水的凈化 水分子是沒(méi)有記憶力的，因此談?wù)摫晃廴竞捅粌艋娘嬘盟拇螖?shù)是沒(méi)意義的，例如分子的逐漸損耗。而當(dāng)我們飲水的時(shí)候究竟它有多純凈才是最重要的。水的凈化已經(jīng)發(fā)展為一項(xiàng)復(fù)雜的和尖端的技術(shù)。然而，污水凈化的本質(zhì)的總措施是容易理解的，在某些狀況下也是明顯的。

29、水里面的雜質(zhì)分類為懸浮的，膠體的，或者是溶解的。懸浮的顆粒物是大得足夠沉降下來(lái)或者可以被過(guò)濾掉的。膠體的顆粒物和溶解的顆粒物是更難除去。一是可以用某些措施使小的顆粒物結(jié)合起來(lái)變成大的顆粒物，然后把大的顆粒物作為懸浮物來(lái)進(jìn)行解決。二是可以把它們轉(zhuǎn)換為氣體，從水中排放到大氣中。不管采用哪一種措施，必須記住，提高水或用泵將水輸送到通過(guò)過(guò)濾床都需要能量。以上面原則作為根據(jù)，來(lái)考慮用來(lái)凈化都市廢水的限度。第一步是收集系統(tǒng)。水中的廢物有多種各樣的來(lái)源，例如家庭的，醫(yī)院的，學(xué)校的具有食品的殘存物，人類的排泄物，紙，肥皂，清潔劑，臟物，布，其她多種各樣的雜物，固然尚有微生物。這種混合物就叫做生活污水。（“生活

30、污水”這個(gè)形容詞是很不合適的，由于它沒(méi)有描述污水的狀況；它也許是指那些廢物排放出來(lái)的地方）。這些污水有時(shí)跟商業(yè)建筑廢水，工業(yè)廢水和雨水混合在一起，一同流進(jìn)廢水的管路網(wǎng)絡(luò)里面去。某些系統(tǒng)將雨水和生活污水分開(kāi)，另某些系統(tǒng)又將兩者結(jié)合起來(lái)。結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)式是比較便宜的，并且適合干燥的天氣，但在暴雨時(shí)，總的體積很容易超過(guò)污水解決廠的容量，因此某些水就容許溢流出去和直接排放到河流里面去。初級(jí)解決當(dāng)生活污水達(dá)到污水解決廠時(shí)，它一方面通過(guò)一系列的濾網(wǎng)以除去如老鼠，葡萄柚似的大物體，和在接下來(lái)的解決時(shí)期里，通過(guò)一架磨碾機(jī)以減少剩余的物體的尺寸使其足夠小能有效地被解決。下一步是設(shè)立一系列的沉淀池以除去初始的粗沙，例

31、如雨水從路面帶進(jìn)的沙子，然后，慢慢地任何其他的懸浮固體涉及在一種小時(shí)能沉淀下來(lái)的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物。直到這個(gè)階段，稱為初級(jí)解決，相對(duì)地便宜但并未完畢凈化的限度。二級(jí)解決接下來(lái)的一系列環(huán)節(jié)，是設(shè)計(jì)通過(guò)加速生化作用的某種形式來(lái)較大限度地減少溶解的或微小的懸浮有機(jī)物。分解需要氧氣和微生物以及一種兩者都易接近營(yíng)養(yǎng)物的環(huán)境。達(dá)到這個(gè)目的的一種裝置是滴濾池。這種裝置，長(zhǎng)管在由巖石填充而成的濾床上緩慢的旋轉(zhuǎn)，通過(guò)持續(xù)地噴灑來(lái)分布這些污水。另一種技術(shù)是活性污泥過(guò)程。廢水，通過(guò)初級(jí)解決后，泵到一種混合空氣和具有細(xì)菌的污泥幾種小時(shí)的曝氣池。生化作用與發(fā)生在滴濾池的相似。污泥中的細(xì)菌代謝轉(zhuǎn)化成有機(jī)氧物；原生蟲(chóng)，作為二級(jí)消費(fèi)

32、者，吃掉細(xì)菌。解決過(guò)的水流到一種具有細(xì)菌的固體沉降的沉淀池去，然后返回到曝氣池。某些污泥必須被排放以維持一種穩(wěn)定的狀態(tài)。相對(duì)滴濾池來(lái)說(shuō)，活性污泥需要占地少的面積，由于它需要曝氣較小的面積，沒(méi)有發(fā)出臭味。生化解決所排放的廢水仍然具有細(xì)菌，和不適合排放到清潔的水源，更不用說(shuō)飲用。由于微生物完畢其工作，目前就可以殺死她們了。最后一步是消毒過(guò)程，一般是加氯。氯氣，在最后排放前加入到排水15至30分鐘，就可以殺滅99%以上的有害細(xì)菌。三級(jí)或高檔解決盡管此時(shí)的廢水已經(jīng)通過(guò)初級(jí)和二級(jí)解決，得到了相稱大限度的凈化，但是這些解決仍然不合適應(yīng)對(duì)某些水污染的復(fù)雜方面。一方面，生活污水里面有諸多污染物是不能清除的。無(wú)

33、機(jī)的離子，例如硝酸鹽和磷酸鹽，仍然在解決過(guò)的水中;這些物質(zhì)，正如我們所看到的，可以作為植物的營(yíng)養(yǎng)物和水體的營(yíng)養(yǎng)成分。用于應(yīng)付這些麻煩廢水的解決方式是必需專門(mén)除去此類污染物，并且它們一般很昂貴。如下描述幾種這些技術(shù)。1混凝和沉淀正如在生物解決的討論中我們?cè)缜疤峒暗模瑢⑿〉念w粒物轉(zhuǎn)變成的大的可以迅速沉淀的顆粒物是很有好處的。因此它跟無(wú)機(jī)污染物同樣道理。多種各樣的無(wú)機(jī)膠體顆粒是喜歡水的（親水的）并且具有相稱的粘附性；由于它們的粘附性它們一起帶走諸多其她難以在合理時(shí)間內(nèi)沉降下來(lái)的膠體顆粒物。這個(gè)過(guò)程被稱為絮凝。石灰，礬和某些鐵鹽都是這些所謂的絮凝劑。2吸附吸附是氣體分子或液體分子粘附到固體表面的過(guò)程。

34、這個(gè)過(guò)程是具有選擇性的不同種類的分子以不同的方式粘附在任何固體。對(duì)于凈化水，那些有著大的表面積并且結(jié)合傾向于有機(jī)污染物的固體是必需的。選擇的物質(zhì)是活性碳，它可以特別有效地除去產(chǎn)生令人討厭的味道和臭味的化學(xué)品。這些化學(xué)品涉及那些難以生物降解的氯代烴。3其她氧化劑高錳酸鉀和臭氧用于氧化那些抵御空氣中微生物的氧化的水中廢物。臭氧有一種很重要的長(zhǎng)處就是它僅存的副產(chǎn)物是氧氣。4反滲入滲入是一種水通過(guò)一種不透過(guò)溶解離子的膜的過(guò)程。在正常的過(guò)程中，系統(tǒng)傾向于一種平衡狀態(tài)，在這個(gè)平衡狀態(tài)中膜的兩邊的濃度是相似的。這意味著水從純凈的一邊流到富集污染物的一邊。這并不是我們所但愿的，由于這個(gè)過(guò)程增長(zhǎng)了被污染的水的數(shù)

35、量。然而，如果高壓是加到富集污染物的一邊，這個(gè)過(guò)程可被逆轉(zhuǎn)，純凈水就被擠壓通過(guò)這個(gè)膜，并且這樣就除去了溶解的離子或者其她溶解的污染物。Unit15 污水解決工藝現(xiàn)代科技最偉大的成就之一既是在很大限度上減少了水傳染性疾病如霍亂和傷寒的發(fā)生率。這些病已不再像過(guò)去那樣是公眾健康最大的危險(xiǎn)。其發(fā)展的核心在于結(jié)識(shí)到公用水域是人為污染重要傳染源。但是這種污染可以通過(guò)更有效地水解決工藝和更好的廢水處置措施來(lái)消除。今天的水工藝設(shè)備是為持續(xù)供應(yīng)可持續(xù)飲用水而設(shè)計(jì)的。完畢整個(gè)過(guò)程需要注意四個(gè)重要問(wèn)題：水源的選擇、水質(zhì)的保護(hù)，工藝措施的使用以及再污染的防治。而制止地下水和地表水污染常用的避免措施是，嚴(yán)禁排放生活排污

36、和雨水的下水道接近水庫(kù)，安裝柵欄以避免保護(hù)娛樂(lè)用水被污染，尚有就是在水庫(kù)注水后限制使用肥料和殺蟲(chóng)劑。格柵、混凝/絮凝、沉淀、過(guò)濾和消毒是地表水解決的重要單元。水工藝解決實(shí)現(xiàn)了一種或者多達(dá)三個(gè)重要任務(wù)：除去細(xì)小的顆粒物，如沙粒和泥土、有機(jī)物質(zhì)、細(xì)菌，尚有藻類；除去溶解性物質(zhì)，如某些引起色度和硬度的物質(zhì)；尚有就是除去或者破壞致病菌和病毒。實(shí)際的水解決過(guò)程要按照水源的種類和水質(zhì)的規(guī)定去選擇。有時(shí)，原水濁度很低，可以用一般沉降法（不含化學(xué)物質(zhì)）來(lái)清除某些大的顆粒物，再用過(guò)濾來(lái)清除那些難以沉降的少量顆粒物。然而，一般狀況下，原水中顆粒過(guò)小難以通過(guò)沉淀和簡(jiǎn)樸過(guò)濾在短時(shí)間內(nèi)清除。為了彌補(bǔ)這一點(diǎn)，加入化學(xué)藥物

37、以混凝/絮凝這些小的膠體顆粒，使其形成可以在沉淀池內(nèi)沉降或者可以被過(guò)濾器直接清除的較大顆粒物。 顆粒物的清除合用于污水顆粒物清除的單元操作涉及格柵、沉淀、混凝/絮凝和過(guò)濾。格柵是指清除木塊、樹(shù)枝、碎屑和小魚(yú)等類似物的固體物。它是污水解決的第一階段。如果容許這些殘骸進(jìn)入解決設(shè)備會(huì)導(dǎo)致水泵的損壞或者阻塞水管和水渠。水的引入口的位置會(huì)低于湖泊或者江河水面的目的也是為了排除漂浮物和減少由于冰塊而導(dǎo)致的物理破壞。 沉淀是最古老也是應(yīng)用最廣泛的水解決措施。它是運(yùn)用自由沉淀清除水中顆粒物。這是相對(duì)簡(jiǎn)樸和便宜的，可以在圓的、方的、矩形的水池里實(shí)現(xiàn)。先前覺(jué)得，沉淀處在混凝和絮凝之后（對(duì)于高混濁的水）或者完全省略

38、（對(duì)于中檔混濁的水來(lái)說(shuō)）。地表水懸浮物顆粒物直徑在10-110-7毫米之間變化。這個(gè)尺寸正好也是微小沙粒和細(xì)小粘土顆粒各自的大小。引起水濁度的顆粒物直徑在10-4毫米以上，而10-4毫米如下的顆粒影響水的色度和味道。 混凝/絮凝是一種化學(xué)物理過(guò)程，那些太小的用一般沉降法不能清除的顆粒具有在這個(gè)過(guò)程中失去穩(wěn)定性能成團(tuán)的特點(diǎn)，從而能較快地沉淀。大部分懸浮顆粒太小以至于沉淀到池底需要幾天或者幾周。甚至這些膠體粒子不可以通過(guò)一般沉淀法沉降。 混凝是使膠體粒子脫穩(wěn)的化學(xué)過(guò)程。確切機(jī)理并未完全探究清晰，但是總概念是向具有負(fù)電荷的水中加入帶正電荷的化學(xué)物質(zhì)。其成果是中和水中反粒子從而減少膠體之間互相排斥的趨

39、勢(shì)。分散混凝劑需要幾秒鐘的迅速混合。懸浮物的慢速混合稱為絮凝，這種沉降可以增進(jìn)粒子直接的接觸。并且可以在混凝/絮凝池內(nèi)通過(guò)旋轉(zhuǎn)槳的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，或運(yùn)用水力壓力直接在池內(nèi)折流板周邊形成。深度在34米之間的混凝/絮凝池的滯留時(shí)間是2040分鐘。通過(guò)混凝/絮凝聯(lián)合的化學(xué)/物理過(guò)程，不能被簡(jiǎn)樸沉降池沉降的膠體顆?？梢詤R集形成一種大顆粒狀的絮狀物。在沉降過(guò)程中，將會(huì)浮現(xiàn)可以捕獲微小非凝固態(tài)顆粒的不規(guī)則形狀的毛絨狀物質(zhì)。硫酸鋁是最一般的凝結(jié)劑，有機(jī)聚合物也可以單獨(dú)作為混凝劑，或者與明礬起來(lái)改善絮凝效果。在絮狀物被清除的過(guò)程中，它一般從混凝/絮凝池轉(zhuǎn)移到沉淀池中，或直接被過(guò)濾。消毒 為了保證水中沒(méi)有有害細(xì)菌，

40、消毒是必需的。氯化消毒是消毒公共用水的最常用的措施。來(lái)自氯氣或次氯酸鹽的足量的氯原子被增長(zhǎng)到解決過(guò)后的水中去殺死致病的細(xì)菌。氯氣是一種可靠的，相對(duì)便宜的和容易使用的消毒措施。其他的消毒劑涉及氯胺，二氧化氯，其他的鹵素，臭氧，紫外線的光和高溫。在法國(guó)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用的臭氧氧化措施，特別是在天然有機(jī)物存在的場(chǎng)合伙為預(yù)加氯的替代品。在北美目前正在被獲得承認(rèn)。雖然有效，但是臭氧不會(huì)由于長(zhǎng)期的消毒面遺留永久的殘存物。臭氧氧化是指加入臭氧對(duì)水消毒，臭氧是無(wú)機(jī)和有機(jī)雜志具有強(qiáng)烈的氧化性。氣好是由于它不像氯氣同樣解決后留下味道和氣味。溶解性物質(zhì)的清除曝氣是用來(lái)除去地下水中過(guò)量的鐵和錳。這些物質(zhì)引起味道和顏色總

41、是干擾洗滌，玷污管道裝置，并且在輸水總管中增進(jìn)鐵細(xì)菌的生長(zhǎng)。通過(guò)空氣氣泡進(jìn)入水中，或通過(guò)噴灑引起空氣和水接觸，溶解性的鐵和錳（Fe2+,Mn2+）被氧化成一種溶解性水的形式（Fe3+,Mn3+），它們被析出然后能在一種沉淀池或過(guò)濾器中被清除。曝氣也可以清除由硫化氫氣體所引起的氣味。水的軟化是將水除去硬度的一種過(guò)程，硬度的產(chǎn)生由于二價(jià)金屬離子的存在（特別是鈣離子和鎂離子），水的硬化正是由于水與土壤或巖石接觸反映的成果，對(duì)于在有二氧化碳存在下的石灰石，水的硬化更為明顯?；钚蕴渴且环N較好的吸附劑被廣泛用于水解決中來(lái)除去有機(jī)污染物?；钚蕴康闹苽湟ㄟ^(guò)兩個(gè)過(guò)程。第一，適合的基本材料例如木頭，泥炭塊，植物

42、材料，或者在缺少空氣中被加熱炭化的骨頭。然后在存在空氣，二氧化碳的狀況下，加熱這種炭化的物質(zhì)使其有活性，或者蒸發(fā)熱掉其具有的任何焦油來(lái)增大它的氣孔。用活性炭吸附氣體、液體、以及固體的清除效果會(huì)受水的溫度、pH值和有機(jī)物的復(fù)雜性的影響。反滲入（RO）是指以自然滲入逆方向通過(guò)半透膜的過(guò)程。由于滲入膜可以清除了溶解鹽，因此反滲入的最重要應(yīng)用是用于脫鹽。然而，這過(guò)程中的有機(jī)原材料，細(xì)菌和病毒也被清除了，因此反滲入在污水解決中的應(yīng)用尚有待進(jìn)一步發(fā)展改善。Unit 20 固體廢物的來(lái)源和類型隨著數(shù)據(jù)的構(gòu)成和產(chǎn)生率，固體廢物的來(lái)源和類型的知識(shí)，是與固體廢物管理有關(guān)的功能元素的設(shè)計(jì)和操作的基本。 固體廢物來(lái)源 固體廢物的來(lái)源，在一般狀況下，有關(guān)土地使用和分區(qū)。雖然可以開(kāi)發(fā)任意數(shù)量的來(lái)源分類，已發(fā)既有用如下幾類： （1）住宅，（2）商業(yè)，（3）市，（4）工業(yè)，開(kāi)放地區(qū)（5），（6）污水解決廠，及（7）農(nóng)業(yè)。典型的廢物發(fā)電設(shè)施，活動(dòng)，或與這些來(lái)源中的每個(gè)有關(guān)的位置列于表4-1。產(chǎn)生的廢物，這是討論的類型也擬