刘培桐《环境学概论》第2版章节题库(水体环境)【圣才出品】

刘培桐《环境学概论》第2版章节题库

第三章水体环境

一、名词解释

1．水体富营养化

答：水体富营养化是指由于大量的氮、磷、钾等元素排入到流速缓慢、更新周期长的地表水体，使藻类等水生生物大量地生长繁殖，有机物产生的速度远远超过消耗速度，水体中有机物积蓄，破坏水生生态平衡的过程。出现富营养化现象后，水体会呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等，这种现象在江河湖泊中称为水华，在海中称为赤潮。

2．化学耗氧量（COD）

答：化学耗氧量（COD）又称化学需氧量，是指在规定条件下，用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量。COD可以反映水体受有机物污染的程度，COD越高，说明有机物质越多，受有机物的污染越严重。通常用高锰酸钾法和重铬酸钾法测定。

3．BOD

答：生化需氧量（BOD）是指在需氧条件下，微生物分解水体中有机物质的生物化学过程中所需溶解氧的量。BOD是反应水体有机污染程度的综合指标之一，通常采用20℃培养5天的生物化学过程需要氧的量为指标，记为BOD5，单位为mg/L。

4．总需氧量（TOD）

答：总需氧量是指有机物全部被氧化成稳定的氧化物时所需的氧量，即碳被氧化为二氧

化碳，而氢、氮、硫被氧化为水、一氧化氮和二氧化硫等所需的氧量。结果以O2的mg/L 表示。

5．水质标准

答：水质标准是指为了保障人体健康，维护生态平衡，保护水资源，控制水污染，在综合水体自然环境特征、控制水环境污染的技术水平及经济条件的基础上，所规定的水环境中污染物的容许含量、污染源排放污染物的数量和浓度等的技术规范。

6．农业退水

答：农业退水是指农作物栽培、牲畜饲养、食品加工等过程中排出的污水和液态废物。农业退水中含有各种微生物、悬浮物、化肥、农药、不溶解固体和盐分等生物和化学污染物质，是造成水体污染的面源，它覆盖面广、分散，并通过各种渠道影响地面水体。

二、简答题

1．简述水体中污染物主要来源与主要的污染物。

答：当污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水体后，其含量超过了水体的自然净化能力，使水体的水质和水体底质的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而降低了水体的使用价值和使用功能的现象，被称为水体污染。

（1）水体污染物质的来源

人类活动造成水体污染的来源主要有三方面，一是工业废水；二是生活污水；三是农业退水。

①工业废水。各种工业企业在生产过程中排出的废水，包括工艺过程用水、机械设备冷

却水、烟气洗涤水、设备和场地清洗水及生产废液等。废水中所含的杂质包括生产废液、残渣以及部分原料、半成品、副产品等。成分极其复杂，污染物含量变化也很大。

②生活污水。生活污水是人们日常生活中产生的各种污水的混合液。其中包括厨房、洗涤室、浴室等排出的污水和厕所排出的含粪便污水等。其来源除家庭生活污水外，还有各种集体单位和公用事业等排出的污水。

③农业退水。农业生产用水量大，并且是非重复用水。农作物栽培、牲畜饲养、食品加工等过程中排出的污水和液态废物称为农业退水。在农业生产方而，喷撒农药及施用化肥，一般只有少量（10％～20％）附着或施用于农作物上，其余绝大部分（80％～90％）残留在土壤和飘浮在大气中，通过降雨、沉降和径流的冲刷而进入地表水或地下水，造成污染。

（2）水体的主要污染物

影响水体污染的主要污染物按释放的污染种类可分为物理、化学、生物等几方面。

①物理方面

包括颜色、浊度、温度、悬浮固体和放射性等。

②化学方面

排入水体的化学物质，大致可分为无机无毒物质、无机有毒物质、有机耗氧物质及有机有毒物质。

③生物方面

城市生活污水、医院污水或污水处理厂排水排入地表水后，引起病源微生物污染。

④放射性物质方面

放射性污染物是指各种放射性核素，表现在这种污染物对环境的污染是其放射性。

2．简述水体中重金属的污染特征及其在水体中的迁移转化。

答：（1）重金属的污染特征

①重金属元素在自然界的分布。重金属普遍存在于岩石、土壤、大气、水体和生物体内，并不断地进行自然环境中的迁移循环，其含量虽然均低于0.1％，但污染危害在局部地区却相当明显。

②重金属属于过渡性元素。从化学性质上看，重金属大多属于周期表中的过渡性元素，它们的许多基本化学特性都是由这类元素的电子层结构决定的，使金属在水环境中的行为具有价态变化较多、配位络合能力强的特点，表现出对生物的毒性效应明显。

③重金属在水环境中的迁移转化。可分为机械迁移、物理化学迁移和生物迁移三种基本类型。迁移转化过程决定了重金属在水环境中的存在形式、富集状况和潜在危害程度。

④重金属能被生物吸收。与生物体内的蛋白质和酶等高分子物质结合，产生不可逆的变性，导致生理或代谢过程的障碍，或者与脱氧核糖核酸等相互作用而致突变。

（2）重金属的迁移转化

①重金属化合物的沉淀溶解作用。重金属化合物在水中的溶解度可以直观地表示其在水体中的迁移能力，溶解度大者迁移能力大，溶解度小者迁移能力小。

②重金属的氧化还原转化。重金属的迁移转化趋势和污染效应均与此有密切关系。

③重金属元素络合作用。在水环境中存在着多种多样的天然和人工合成的配位体，它们能与重金属离子形成稳定度不同的络合物或螯合物，对重金属元素在水环境中的迁移有很大影响。

④重金属的胶体化学吸附迁移转化。在水体中的悬浮颗粒物和底泥中含有丰富的胶体，能够强烈地吸附各种分子和离子，对重金属离子在水环境中的迁移有明显影响，胶体的吸附作用是使重金属从不饱和的溶液中转入固相的主要途径。

3．简述水体富营养化的影响。

答：水体富营养化的影响主要分为以下几个方面：

（1）促进细菌类微生物的繁殖，一系列异养生物的食物链都会有所发展，水体中耗氧量将大大增加；

（2）藻类只是在水体表层能接受阳光的范围内生长，并排出氧气，在深层的水中就无法进行光合作用而出现耗氧，在夜间或阴天也将耗氧。藻类的死亡和沉淀都把有机物转入深层或底层的水中，那里将聚集大量待分解的有机物，但却没有足够的溶解氧供应，而变为厌氧分解状态，使大量的厌氧细菌繁殖起来；

（3）无机氮的富集，开始使硝化细菌繁殖，大量消耗溶解氧．在缺氧状态下又会转为反硝化过程。这样在底层建立起腐化污染状态，并逐步向表层发展。在严重时可使一部分水体区域完全变为腐化区。

富营养化是水体中有机物大量生长的结果，会引起水质污染、藻类、植物及水生物、鱼类衰亡甚至绝迹。这些现象可能周期性地交替出现，破坏水域的生态平衡，并且加速湖泊等水域的衰亡过程。

4．简述城市污水的三级处理。

答：根据对污水的不同净化要求，废水处理的各种步骤可划分为一级、二级和三级处理。

（1）一级处理

一级处理（初级处理）任务是去除废水中的大颗粒物质（粒径100μm以上），可由筛滤、重力沉淀、浮选等物理方法串联而成。废水经一级处理后通常达不到排放标准，主要是悬浮物的去除（去除率达70～80％）而对废水中的胶体和溶解性污染物的去除作用不大。

（2）二级处理

经过二级处理的水80～90％的有机物被除去，BOD较低，一般可达到农灌标准和废水排放标准。数量不多时可排入自净能力较强的河流中，但水中还存留一定的悬浮物，生物不能降解的有机物、溶解性无机盐和N、P等，并含有病毒和细菌。因此不能作为饮用水、工业用水和地下水的补给用水。二级处理的主要任务是大幅度地去除废水中呈胶体和溶解状态的有机物。常用的方法是生物法和絮凝法。

①生物法是指利用微生物将污水中的有机物分解为无机物，从而达到净化的目的的方法。而微生物又以有机物合成自身物质并不断繁殖，使净化得以进行。

②絮凝法通过加入絮凝剂，破坏胶体的稳定性，使胶体发生凝聚，产生絮凝物，并发生吸附作用，将废水中的污染物吸附在一起，然后沉降而与水分离。常用的凝聚剂有硫酸铝、明矾、铁盐（硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁等）以及高分子凝聚剂。

（3）三级处理

三级处理是除去难以分解的有机物和无机物，处理方法有吸附、离子交换、化学法，其任务是进一步去除二级处理未能去除的污染物。它根据废水中的不同成份分别采取物理、化学等方法进行处理。经三级处理的废水能达到城市用水、工业用水和饮用水标准，但三级处理的处理费用很高。

5．简述活性污泥法处理城市生活污水的主要工艺流程。

答：活性污泥法是一种以活性污泥为吸附体进行废水净化的生物处理方法，一般指以需氧活性污泥的废水生物处理法。其主要流程如图3-1所示。