环境工程的人类与环境

人与环境关系密切,如人体通过新陈代谢和周围环境进行物质交换,吸入氧,呼出二氧化碳,摄取水和各类营养物质来维持人体的发育、成长和遗传。

这使人体的物质组成与环境的物质组成具有很高的统一性。

就是说人类和其他生物不仅是环境发展到一定阶段的产物,而且它们的物质组成也是和环境的物质组成保持平衡关系,如果这种平衡破坏了,则将对人体健康造成危害。

环境污染或公害问题,主要就是环境中的物质组成同人类的生存不相适应的问题。

人类对环境的利用和改造已取得了巨大的成就。

据估算,原始土地上光合作用产生的绿色植物及其供养的动物只能为一千万人提供食物,而现代农业进行机械化生产,并施用化肥和农药,获得的农产品却可以供养几十亿人。

又如人类控制了一些河流的洪水泛滥;改良了土壤;驯化了野生动植物,培养出优良的品种;发展了各种能源和制造业,制成了原来环境中所没有的而对人有用的物质;建设了舒适的居住环境;创造出各种具有物质、精神文明的环境,使人类的生活水平大大提高。

这反映了人类从处于适应环境的地位,逐渐地在环境中居于主导的地位。

环境中的各种资源同环境的主体──人类之间,都处于动态平衡之中。

因之在不同的生产水平的各个时期,环境对人口的承载量都有一个平衡值或最佳点,如果越出这个平衡值,则必然会使环境质量下降或者使人类生活水平下降。

所以人类在改造环境中,必须使自身同环境保持动态平衡关系。

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、噪声污染控制,还有放射性污染控制、热污染控制、电磁辐射控制等。

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维持自然状态;②符合饮用水原水要求;③适于鱼类的生存和繁殖;④适于农业灌溉;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《地面水环境质量标准》,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、农业废水和降水引起的地面径流;滨海地区的地下水体,还有海水入侵。

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《中华人民共和国水污染防治法》、《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。

生产废水必须处理后出厂(见工业废水治理),废水再用,特别是建立废水灌溉系统,是防止废水污染水体的有效途径。

对不同范围内的大气质量要求是不同的。

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《大气环境质量标准》、《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。

氮氧化物在大气光化学反应中是反应物,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、过氧乙酰硝酸酯(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光化学烟雾,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地球大气平均温度增加、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燃烧设备,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。

火焰温度的控制,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燃烧系统,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。

干扰人们休息、学习、生活和工作,甚至影响健康的声音,统称为噪声。

噪声由许多纯音组成。

纯音(单频率的声音)的声压(p)可用与基准声压(p0接近一般人的听阈,通常采用p0=2×10-5帕)相比的声压级(Lp)表示,单位为分贝(dB),它的数学表达式为Lp=201g(p/p0)。

噪声强弱的测定较复杂,不但要结合各纯音的频率,还要结合人的主观感受。

有多种方法量度,一般采用声级,单位也用分贝。

声级可用声级计直接测得。

声级增加40分贝,声压约增百倍,干扰大大增加。

一般认为低于85分贝时不致影响听力。

喷气飞机起飞时的噪声达150分贝,使耳鼓发痛。

160分贝的噪声使人致聋。

噪声还影响人的中枢神经系统和心血管系统,会导致神经衰弱和心血管病。

噪声还影响讲话和电话的使用。

可使人致聋的噪声还影响某些仪表的使用。

噪声主要来自机器(工业噪声)和交通工具(交通运输噪声)。

控制噪声首先是不用喧嚣的设备:或则改革工艺,如改铆接为焊接;或则改换机械,如用压桩机替代打桩机。

其次是革新机械的构造和材料,如提高部件精度减少碰撞,用非金属材料替代金属材料,传动部件用弹性构件,整机采用隔振机座或隔声罩,排气口设消声器,交通工具外形采用流线型等。

再次是正确操作,如正确使用润滑剂,正确使用喇叭等音响设备。

建立隔声屏障(如墙、土丘)或建筑表面多用吸声、隔声材料,以及城市合理规划等等,也是有效的措施(见飞机场环境保护)。

无线电广播、电视及微波技术等事业的迅速普及,射频设备的功率成倍增高,使附近的电磁辐射强度达到可以直接威胁人体健康的程度。

电磁辐射的防护手段,一般是在射频设备或保护对象周围设置电磁屏蔽装置,使保护范围内的电磁辐射强度降至容许范围以内。

电磁屏蔽装置主要有屏蔽罩、屏蔽室、屏蔽衣、屏蔽头盔和眼罩,不同屏蔽对象,采用不同的装置。

此外,还采取综合性的防治对策,如通过合理布局,使电磁污染源远离人口稠密的居民区;改进电磁设备,以减少对环境的电磁辐射;提高电磁设备的自动化和遥控程度,以减少工作人员接触高强度电磁辐射的机会等。

电烙铁始终不上锡是怎么回事?

、烙铁头不沾锡的情况有可能是因为使用的时间过长,导致了电烙铁铜头表面的氧化,使得表面生成一层氧化铜,妨碍沾锡。

处理办法:一般惯用的处理方法是用小刀刮去氧化铜的薄膜,透出里面没有被空气氧化的铜。

然后放入松香盒里蘸一下,再沾上锡,就可以正常使用了。

但这种处理方法清除得慢而且不彻底。

弊端是,长期刮下去,铜头会变细而影响传热,导致温度下降,甚至损坏铜头。

2、电烙铁通电,手握把柄,把烙铁头放进酒精中,2分钟后取出,氧化物就彻底的清除了,铜头焕然一新。

使用时间长了,电烙铁头常常不粘锡。

这是由于电烙铁长时间使用生成氧化铜,妨碍粘上焊锡。

一般的处理方式就是用小刀刮去表面的氧化铜,露出里面没有被氧化的铜。

然后放进松香里面蘸一下,再粘上焊锡。

但是这样烙铁头会越来越细,而且清除的不彻底,影响使用。

3、烙铁头大多是铜做的,铜在高温下会和空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜(CuO),而氧化铜是不沾锡的。

处理烙铁头“烧死”的方法:将烙铁通电加热至正常温度,然后用锉刀或者砂纸将烙铁头表面的黑色氧化铜磨掉,之后立即蘸上松香,随后就可以挂上锡电烙铁头在无铅焊接过程中,有时会出现电烙铁头不沾锡的现象。

此类情况除去电烙铁头自身的质量问题外,我们还可以从其它九个方面来找原因:电铬铁头不粘锡的九大原因:1、选择温度过高,容易使电烙铁头沾锡面发生剧烈氧化。

2、使用前未将沾锡面吃锡。

3、使用不正确或是有缺陷的清理方法。

4、使用不纯的焊锡或焊丝中助焊剂中断。

5、当工作温度超过350℃,而且停止焊接超过1小时,无铅烙铁头上锡量过少。

6、“干烧”电烙铁头,如:焊台开着不使用,而电烙铁头表面无上锡,会引起电烙铁头快速氧化。

7、使用的助焊剂是高腐蚀性的,从而引起电烙铁头快速氧化。

8、使用中性活性的助焊剂,没有常常清理烙铁头上的氧化物。

9、接触到有机物如塑料、润滑油或其它化合物。

惯用的处理办法。

环境工程专业写论文有哪些这方面的项目???

1.生活用水供给饮用水的品质直接影响人体健康。

城镇应建设完善的给水系统,向居民供应符合《生活饮用水卫生标准》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2.大气污染对不同范围内的大气质量要求是不同的。

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《大气环境质量标准》、《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。

氮氧化物在大气光化学反应中是反应物,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、过氧乙酰硝酸酯(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光化学烟雾,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地球大气平均温度增加、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燃烧设备,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。

火焰温度的控制,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燃烧系统,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3.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。

固体废物特别是废品的收集和储放既要花钱少,又要不影响环境卫生。

①农业固体废物(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。

近10年来,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,常作为废品处理。

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城市废品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废品分别收集,用于喂猪和肥田。

处置废品的方法主要是掩埋,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于海。

弃海即使近期未见不良后果,远期堪虑。

以往掩埋废品和简单的倾弃相近,继续污染环境并造成鼠患。

现在要求每日倾弃的废品当天用泥土掩盖并压实,称卫生掩埋。

废品掩埋场绿化后,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,可增加废品掩埋量,美化环境。

采取废旧物资回收措施,可以减少废品的数量。

4 .噪声污染控制干扰人们休息、学习、生活和工作,甚至影响健康的声音,统称为噪声。

噪声由许多纯音组成。

纯音(单频率的声音)的声压(p)可用与基准声压(p0接近一般人的听阈,通常采用p0=2×10-5帕)相比的声压级(Lp)表示,单位为分贝(dB),它的数学表达式为Lp=201g(p/p0)。

噪声强弱的测定较复杂,不但要结合各纯音的频率,还要结合人的主观感受。

有多种方法量度,一般采用声级,单位也用分贝。

声级可用声级计直接测得。

声级增加40分贝,声压约增百倍,干扰大大增加。

一般认为低于85分贝时不致影响听力。

喷气飞机起飞时的噪声达150分贝,使耳鼓发痛。

160分贝的噪声使人致聋。

噪声还影响人的中枢神经系统和心血管系统,会导致神经衰弱和心血管病。

噪声还影响讲话和电话的使用。

可使人致聋的噪声还影响某些仪表的使用。

噪声主要来自机器(工业噪声)和交通工具(交通运输噪声)。

控制噪声首先是不用喧嚣的设备:或则改革工艺,如改铆接为焊接;或则改换机械,如用压桩机替代打桩机。

其次是革新机械的构造和材料,如提高部件精度减少碰撞,用非金属材料替代金属材料,传动部件用弹性构件,整机采用隔振机座或隔声罩,排气口设消声器,交通工具外形采用流线型等。

再次是正确操作,如正确使用润滑剂,正确使用喇叭等音响设备。

建立隔声屏障(如墙、土丘)或建筑表面多用吸声、隔声材料,以及城市合理规划等等,也是有效的措施(见飞机场环境保护)。

5.放射性污染控制放射性物质产生的电离辐射超过一定剂量就危害人体健康。

用一定厚度的铅板或混凝土等封闭放射性物质,就可以阻隔这种电离辐射。

在核电站或使用放射性物质的工业、医疗和科研等部门,只要按照规定操作和管理,就可避免危害。

放射性物质的废弃物不论是气态的、液态的或固态的都要储放到电离辐射低于一定水平,才准许进入环境。

为便于储放,常进行浓缩处理,浓缩的废气和废液还须进行固化处理,以便处置。

6.热污染控制过量燃烧、大气污染和地物变化会改变环境温度,影响局部的、地区的或全球的自然生态平衡。

电站和工业冷却水是最常见的水体热污染源。

冷却用水直接排入河流和湖泊,会使水温升高,加速水中生物的新陈代谢,降低溶解氧,从而影响渔业和破坏自然平衡。

可以采用循环冷却水系统以减少冷却用水排放量,或在排入天然水体前先经冷却塘降温。

7.电磁辐射控制无线电广播、电视及微波技术等事业的迅速普及,射频设备的功率成倍增高,使附近的电磁辐射强度达到可以直接威胁人体健康的程度。

电磁辐射的防护手段,一般是在射频设备或保护对象周围设置电磁屏蔽装置,使保护范围内的电磁辐射强度降至容许范围以内。

电磁屏蔽装置主要有屏蔽罩、屏蔽室、屏蔽衣、屏蔽头盔和眼罩,不同屏蔽对象,采用不同的装置。

此外,还采取综合性的防治对策,如通过合理布局,使电磁污染源远离人口稠密的居民区;改进电磁设备,以减少对环境的电磁辐射;提高电磁设备的自动化和遥控程度,以减少工作人员接触高强度电磁辐射的机会等。

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