(完整版)生态工程学复习重点

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生态工程学Science of Ecological Engineering

第一章生态工程的概念

生态工程的定义(生态系统、生物多样性)

生态系统:在一定空间范围内,各生物成分(包括人类在内)和非生物成分(环境中物理和化学因子)通过能量流动和物质循环而相互作用、相互依存所形成的一个功能单位。

构成系统的条件:由若干要素所组成

要素之间要相互联系,相互作用,相互制约

要素之间通过相互作用,产生跟各个组成成分不同的新功能

生物多样性:生物多样性是不同层次、不同等级水平的各种生命系统、生物类群、生命与非生命复合体以及与此相关的各种生态过程的综合,包括植物、动物、微生物和它们所拥有的基因、所形成的群落和所产生的各类生态现象。

生态工程的概念:为了人类社会及其自然环境的利益,而对人类社会及其自然环境加以综合的且能持续的生态系统设计。它包括开发、设计、建立和维持新的生态系统,以期达到诸如污水处理(水质改善)、地面矿渣及废弃物的回收、海岸带保护等,同时还包括生态恢复、生态更新、生物控制等目的。

生态工程与环境工程、生物工程的区别:

生态工程学研究背景:未来学家托天勒的“三次浪潮论”认为,人类社会的发展,迄今经历了和

经历着三次浪潮:第一次浪潮是农业革命(维持生存),第二次浪潮是工业革命(人定胜天),第

三次浪潮是目前正经历着的信息革命

中国和西方生态工程比较:

生态工程学应用前景—生态工程是社会经济与环境可持续发展的重要工具;生态工程作用于生态系

统水平,对生物多样性保护(珍稀濒危生物的保护、重要生态系统的回复和重建、植物群落多样性

保护)具有积极意义;生态工程可以通过对农业生产的设计与管理,实现生态农业可持续发展的目标;生态工程技术和方法造林,可设计各种农、林、牧结合的模式,将农业生产、林业建设和牧业

发展相结合促进生态系统的全面发展;生态工程是解决城市生态系统所面临问题的有效方法与技术。第二章生态工程的原理

生态工程学的核心原理

(1)整体性原理

整体论和还原论原理——整体观为指导,在系统水平上来研究;对各成分的性质及与其它成分相互

关系了解越多,对系统的整体性质就能更好的了解;一个生态系统的成分是通过协同进化成为一个

统一的不可分割的有机整体。

社会-经济-自然复合生态系统——一个生态系统的成分是通过协同进化成为一个统一的不可分割的

有机整体,其中每一个成分直接或间接地受其它一些成分和过程的影响,反过来也影响其它的成分,它们是多种成分综合作用的效应,是两种或两种以上不同成分的合力,或相互激发与加强的结果,

是多种成分的因果(剩余)体现。

(2)协调与平衡原理

协调原理:内稳态机制(系统控制自身的

体内环境使其保持相对稳定,是进化发展

过程中形成的一种更进步的机制,它或多

或少能够减少生物对外界条件的依赖性。)平衡原理:生态系统在一定时期内,结构

与功能达到协调,而处于相对稳定态,此

稳定态是一种生态平衡。(特点:动态平

相对平衡、整体平衡)

(3)自组织原理

自然界的有机生物体与其周围环境通过彼此间的相互作用,逐渐淘汰与环境不相适应的生物有机体

(进化论),也不断改变着周围环境,使之更适合某些生物的生存和发展,最后达到生物与生物及

生物与环境之间的协调状态(共生原理),反应了生物与环境的对立与统一关系,这种关系代表着

合乎自然规律的合理状态。

(4)正负反馈调节原理正反馈:蝴蝶效应

负反馈:环境容量阈值内

(5)正常立地理论在生态序列处于正常位置的立地。

(6)局部控制与全局调节原理不存在绝对的部分与绝对的整体

(7)生态结构与生态功能相互作用的原理

生态结构:生态系统各组成部分的组织形态及各组成部分之间的相互联系、相互作用方式,或生态

系统各生态元的分布格局及各生态元之间的相互作用方式。

生态功能:是指有特定生态结构的生态系统通过生态流在与内部及外部相互联系中表现出来的作用。(8)生产功能与保护功能耦合的原理即生产又保护,可持续发展

(9)物质与能量多层利用及循环原理物质循环,能量流动

(10)仿生原理仿植物:苇状羊茅抑制油菜;黄瓜、向日葵、大豆抑制杂草;豆科植物促进

植物生长仿动物:纯粹利他行为

生态工程学的生物学原理

1、物种共生原理

2、生态位原理

*生态位:生态系统中各种生态因子都有明显的变化梯度,这种变化梯度中能被某种生物占据利用或适应的部分称之为生态位。

植物多层次布局、生态位多层次利用——完整稳定的复合生态系

3、食物链原理

用人工食物链和环节取代自然食物链和环节,提高生态系统的社会服务功能(经济效益)

(1)天敌放养与招引

(2)长周期人工生态系统中引入适生种群

(3)副产品产业发展

4、物种多样性原理

一个种群偶然增加与减少,其它种群就可以及时抑制补偿,从而保证系统具有很强的自组织能力。

5、耗散结构原理

一定条件下,当系统处于非平衡态时,它能够产生维持有序性的自组织。

生态工程的目的是建造一个有序的生态系统结构,通过自组织和抗干扰能力实现。

6、物种耐性原理-限制因子原理

最小因子定律:植物的生长状况取决于那些处于最少量状态的元素。

Shelford耐性定律:生物的存在与繁殖,要依赖于某种综合环境因子的存在,只要其中一项因子的量(或质)不足或过多超过了某种生物的耐性限度,则使该物种不能生存甚至灭绝。(考虑因子之间的代偿作用)

7、环境因子的综合性原理

自然界中每个因子都对生物产生重要影响,而同时,众多相互关联和相互作用的因子构成了一个复杂的环境体系。

生态工程学的工程学原理

1、结构的有序性原理

不但要考虑生物之间的和谐有序,还要考虑环境与生物的相关关系。

2、系统的整体性原理结构决定功能

3、功能的综合性原理减少各组分之间的拮抗功能

第三章种植业生态工程

种植业生态工程的特点

(1)模拟自然生态系统,参照西方现代种植业;

(2)充分利用太阳能,减少化石能源投入,提高生产力;

(3)多重利用,减少污染,有机物“还田”

(4)生产“绿色”食品;

(5)强调整体功能,不局限于单一作物产量或单一产业产值的提高。

有机食品:是指生产环境未受到污染,生产活动有利于建立和恢复生态系统良性循环,在原料的生产和加工过程中既不使用农药、化肥、生长激素等化学合成物质,也不采用转基因技术及其产品,不采用其它不符合有机农业原则的技术与材料,通过有机食品认证,使用有机食品标志的,可供饮食的,符合国际或国家有机食品标准的农产品及其加工产品。

绿色食品:是无污染、安全、优质的营养类食品的通称。是绿色技术的一个重要内容,也是绿色企业的最终目的之一。绿色食品要求食品中不能含有对人体健康有毒害的物质。农药残留量、重金属含量、有机污染物和细菌含量必须低于一定的标准。但绿色食品允许在生产中使用一定量的对人体健康无害的人工合成化学物质。

种植业生态工程的原则

1.近期效益与远期效益结合(长短作物)

2.时间结构与空间结构相结合(轮作)

3.物质和生物多层次利用(因地制宜)

4.扬长避短分步建设(突破口)

5.注重种间关系(相生相克)

6.充分发挥边缘效应(间作互利)

种植业生态工程设计主要模式(P.89):(1)复种模式(2)间作模式(3)套种模式(4)农林生态工程模式(农林间作)(5)农村的燃料、饲料、肥料工程(沼气)(6)以种植业为中心的生物链工程设计(有机物循环还田)

种植业生态工程中几种实用技术介绍

1、沼气的厌氧发酵技术

沼气:天然有机质在厌氧环境条件下通过厌氧微生物的分解发酵作用产生的一种混合可燃性气体。

沼气发酵的基本条件:

(1)严格的厌氧环境(CH4和CO2);

(2)充足和适宜的发酵原料(P.95表4.5,主要指标C/N);

(3)适当的水分;

(4)适宜的发酵温度(夏季、冬季区别);

(5)适宜的酸碱度(P.95表4.4,可自行调节)。

其它相关技术:(1)沼肥养鱼;(2)沼渣液肥田;(3)沼液防治果树蚜虫、红蜘蛛等虫害;(4)沼液浸种。

2、秸秆的氨化技术工业氨化(注氨水);简易氨化(土法氨气浸熏)

3、蚯蚓养殖技术蚯蚓喜温暖、喜潮湿、不喜盐;

改土造肥;优质肥料;处理垃圾;药用(地龙)。

第四章林业生态工程

一、林业生态工程概述

1、林业工程发展背景

(1)人口增长对森林资源的压力(薪材短缺,资源危机);

(2)贫困和环境危机(发展中国家资源锐减,发达国家酸雨严重)。

2、林业生态工程的发展

(1)生态失衡的基本原因资源利用的不可持续性

(2)生态失衡的主要标志生态系统的稳定状态削弱或消失。

3、林业生态工程与传统绿化的主要区别

(1)森林是森林生态系统的简称;

(2)人工林要兼顾社会、经济、生态效益;

(3)林业生产技术水平要符合国情;

(4)根据演替阶段种植不同树种;

(5)注意种间关系的协调,最终恢复生态系统服务功能。

我国林业面临的主要挑战:

由于人口多和经济快高速发展所造成的巨大和快速增长的需求与有限供给量之间的差距 (以世界森

林资源量的4.7%难以满足23%人口的需求);保护和利用之间的矛盾;林地的生产力太低

解决途径:六大林业生态工程

1.天然林保护工程

2. 退更还林、还草工程

3.三北防护林和长江防护林工程

4.野生生物保护及自然保护区建设工程

5.重点地区工业用材林基地建设工程

六大林业重点工程的总目标:到2010年时,初步建立起乔灌草搭配、点线面协调、带网片结合,具

有多种功能与用途的森林生态网络和林业两大体系框架,重点地区的生态环境得到明显改善,与国民

经济发展和人民生活改善要求相适应的木材及林产品生产能力基本形成。

现代林业产业的基本内涵

(1)以最少的林地资源,最大地满足社会、经济发展的需求

(2)高度集约化经营

林业产业的现代化过程,就是不断提高林业生产集约化程度的过程。即:通过高投入的资金和密集

的高技术,实施集约经营,以缩短森林生长周期,提高森林生产量和产出率以及资源的综合利用水平。

(3)高度信息化

衡量林业发展状况的主要指标:森林覆被率林地生产率林业增加值的增长率科技贡献率

森林分类经营(Classified forest management)

定义: 根据社会对森林生态和经济的两大需求,按照森林多种功能主导利用原则,相应地将森林、林木和林区划为不同森林类别,分别按各自特点与规律运营的一种经营管理体制和经营模式。

(生态)公益林(non-commercial forest):以维护和创造优良生态环境、保持生态平衡和保护

生物多样性等满足人类社会的生态需求和可持续发展为主体功能,主要是提供公益性、社会性产品

或服务的森林、林木和林地。包括防护林和特种林。只能进行抚育和更新。

商品林(commercial forest):以生产木 (竹)材和提供其他林特产品,获得最大经济产出为主

要目的,满足人类社会的经济需求为主体功能的森林、林木和林地。包括用材林、经济林和薪炭林。可进行主伐

解决我国林业发展问题的出路

(1)明确发展思路:

发展人工林,使其成为高度集约化经营的木材和林副产品的生产基地。保护天然近熟和成熟林,使其成为物种的基因库;

改造次生林,使其成为高生产力的近自然林;

(2)稳定对林业的投入,继续实施并不断优化正在进行的国家林业生态工程。

(3)提高林业工作的科学技术水平。

(4)狠抓营林,将林业发展推进到一个以营林为主,集约经营森林,大幅度提高森林生产力为主要任务的发展阶段

人工用材林的重要性——发展人工林和保护天然林,是林业可持续发展不可分割的两个方面。

世界许多国家把营造工业用材林作为解决木材供需矛盾的重要途径。新西兰用占森林面积的13.8%的人工林, 满足了94%的木材需求;智利用占森林面积的9%的人工林, 满足了全国91%的木材需求。

美国也非常重视工业用材林的发展,如东南部的湿地松林和西北部的西部黄松林。

关于人工纯林——纯林是客观存在,大量存在于自然界(如北方的云杉林、冷杉林、落叶松林、油松林,南方的马尾松林、云南松林等);

是否营造人工纯林, 取决于树种的生物学特性和人类的需求;

人工纯林易于经营、生产力高,不可取代;

人工纯林的种种问题,可以通过合理的经营措施得以解决;

应在较大的空间尺度上,利用景观生态学的途径和方法,来协调人工纯林和生物多样性保育及水土保持等功能间的矛盾。

具体建议:

重视森林经营,大幅度增加营林投入;

加强对次生林的改造,将其经营成为兼具木材生产和其他服务能力的近自然林;

大力发展集约经营的人工林,着重抓好良种、壮苗,以及对幼龄林和中龄林的抚育;

推行“多目标管理”的经营理念和方法,消除“分类经营”带来的弊病

;重视林业教育,加速培养林业人才。

结论

我国森林面积和蓄积量占世界总量的4-5%,分别排在世界的第5位和第6位;

我国森林的人均资源量远远低于世界平均水平,排在第100位以后;

在过去几十年中,尤其是自1999年以来,我国在森林资源保护及恢复方面取得了举世瞩目的成就;

由于我国人口众多和未来经济快速发展的巨大需求,仍需要很长时间才能解决林业发展所面临的种种问题;

我国林业目前面临的主要问题是经营粗放,生产力很低;

应当将推进集约经营,提高林分的生产力作为当前林业发展的主要任务;

我国亚热带地区自然条件优越,又有许多优良树种,是林业发展的重点地区,可以在“培育速生、高产的人工林和大径级的优良常绿阔叶材种”方面为国家做出重要的贡献;

林业科技工作者应当为我国林业大发展做出新贡献。

林业生态工程设计的原理

1、系统论原理结构的有序性;系统的整体性;系统功能的综合性。

2、生物间互利共生的原理

自然界生物的生存与繁衍都是互相影响的;

生物之间的关系分为共生与抗生;

林业生态工程就是要调节种间与种内关系,达到生态系统各组分的协调共存

3、“生态位”与自然资源多级利用原理

通过生态位的建造与利用,各种生物之间巧妙配合,使得有限的自然资源和社会资源能够得到最大限度的利用,从而提高系统的生产力。

4、环境的时间节律与生物的机能节律原理

种群的选择与匹配就应该将不同生物的机能节律与当地环境节律有机结合,使得不同生物种群的矛盾减少到最低水平。

A林业生态工程应按照演替模式分期进行;

B建立乔、灌、草结合,用养互补的高效工程;

C这种做法虽然慢一些,但是可以达到生态、经济效益的统一

环北京地区防沙治沙工程

几种典型林业生态工程的设计

1、农田与森林交错带的林业生态建设

主要问题:荒山化现象突出(过度利用);

水土流失严重(农业集中区洪水);

自然生产力得不到充分发挥(植被覆盖率低,杂木林、灌木林面积大)。

(1)按照小流域划分生态系统(水文学);

(2)分水岭保护区的建设与设计(山体绿化防止水土流失);

(3)坡面生产区建设与设计(斜坡上部水肥条件差;斜坡下部水肥条件好);

(4)沟谷防治工程的建设与设计(沟头排水沟埂与植被固定;沟坡生物固坡;沟底修谷坊坝)。

2、荒山林业生态工程的设计

(1)花岗岩、片麻岩荒山的生态工程设计

无林地有林地

分水岭种植地带性植被

斜坡变为生产区

(2)石灰岩、石英岩荒山的林业生态工程设计

见缝插针种植耐贫瘠的树种

(3)山地自然保护区的林业生态工程设计

自然保护区:对有代表性的自然生态系统、珍稀濒危野生生物种群的天然生境地集中分布区、有特殊意义的自然遗迹等保护对象所在的陆地、陆地水体或者海域,依法划出一定面积予以特殊保护和管理的区域。

有利保护管理的前提下,充分发挥保护区及其周边地区的多种效益。

养殖业、种植业、旅游业、狩猎业

第七章全国林业生态工程建设总体规划

第一节我国资源与环境状况

一、地形条件

我国幅员辽阔,国土总面积(陆地)约960万km2。地形总的特点是:高差大,西高东低,阶梯状下降;类型多样,山地面积大;结构复杂,地形骨架呈网状结构。

从海拔高度看,最高海拔8848m(珠穆朗玛峰),最低为—150m(吐鲁番盆地的艾丁湖)。

海拔低于1000m的面积约为国土总面积的42%,低于1500m的约占60%,海拔在3000m 以上的面积约占25%。

我国平均海拔高度约为1200~1300m,见表3—1。

表3—1 全国地形海拔高度(H )占国土总面积的百分比

我国地形由西向东,呈三级阶梯下降。

青藏高原海拔在4000m以上,为第一级阶梯;

昆仑山和祁连山以北,横断山以东,海拔在1000~2000m,为第二级阶梯,其间有云贵高原、黄土高原、内蒙古高原、准噶尔盆地、塔里木盆地和四川盆地;

沿大兴安岭、太行山、巫山、雪峰山一线以东地区,大部分海拔在500m以下,为第三级阶梯,包括东北平原、华北平原、长江中下游平原和辽东、山东以及长江以南的广大低山丘陵。

我国的地貌类型多种多样。

青藏、云贵、内蒙古和黄土高原为我国著名的四大高原,塔里木、准噶尔、柴达木和四川盆地是我国著名的四大盆地,由长江、黄河、海河、黑龙江、辽河等冲积而成的长江中下游平原、华北平原(即黄淮海平原)和东北平原是我国著名的三大平原。

我国山地与丘陵面积约占国土总面积的66.4%,平地(包括平地和高平地)约占33.6%,因此,以山地丘陵为主是我国地形的主要特点。

二、土地资源

我国主要土地利用面积,详见表3—2。

表3—2 我国主要土地利用种类面积

(一)耕地资源

耕地中,水田约占23.7%,水浇地占17.2%,雨养旱地占59.1%,我国灌溉地占耕地总面积的40.9%。

我国90%的耕地分布在400mm年等雨量线以东湿润、半湿润的季风区,东北、华北、长江中下游、珠江三角洲等平原,以及广大丘陵地区。

85%的旱耕地分布在秦岭—淮河一线以北地区,其中东北平原与黄淮海平原占60%;其次是黄土高原和内蒙古、甘肃、新疆的山前平原和绿洲,约占25%;其余15%零星分布在江南丘陵山区。

(二)林地资源

我国林业资源的特点是相对数量不大,覆盖率低,分布不均,后备资源丰富,林业生产潜力大。

林业用地包括有林地、疏林地、未成林造林地、灌木林地、苗圃用地和无林地(采伐迹地、火烧迹地和其他宜林地)。郁闭度在0.2以上的天然林和人工林称为有林地。

根据1989~1993年全国第四次森林资源清查资料,我国现有林业用地25677.4万hm2,森林面积13370万hm2,森林覆盖率13.92%,活立木总蓄积量117.85亿m3。这些森林对改善我国的生态环境和支援国家经济建设正起着重要作用。

但还有不足之处:

1、森林资源少而分布不均

全世界森林覆盖率为23.0%,人均森林面积为0.56hm2,人均蓄积量64.8m3,而我国的森林覆盖率、人均森林面积和人均蓄积量分别为世界水平的56.4%、12.0%和11.0%,居于世界160个国家的第120位。

全国森林覆盖率超过30%的有9个省:台湾55.08%、福建50.60%、浙江42.96%、江西40.35%、广东36.78%、黑龙江35.55%、吉林33.60%、湖南32.80%、海南31.27%;不足10%的也有9个省(自治区、直辖市):山东8.11%、天津7.47%、西藏5.84%、甘肃4.02%、上海2.47%、宁夏1.54%、新疆0.79 %、青海0.35%。

我国森林主要分布在东北国有林区、南方10省集体林区和西南国有林区3片,而西北、内蒙古、西藏的中西部地区以及人口稠密、经济发达的华北地区、黄河流域和长江中下游地区的森林资源较少。

2、有林地质量好而森林生产力低

根据《中国1:100万土地资源图》的评价标准,我国一等林地面积占有林地总面积的65%,主要分布在东北、内蒙古东部、西南及南方丘陵山区;质量中等的有林地面积约占27%,主要分布在西南及西藏高山陡坡地区,质量差的三等有林地约占8%,主要分布在北方干旱、半干旱地区、沙漠化地区和南方岩溶地区。

3、森林消耗增加

1973~1976年:1.96亿m3;

1977~1981年:2.94亿m3;

1984~1988年:3.44亿m3;

1989~1993年:3.20亿m3。

为供应木材而过量采伐森林是造成用材林产生赤字的主要原因,1984~1988年平均赤字达5473万m3。1988年起国家实行限额采伐管理,同时增加进口木材,使森林资源消耗才趋于稳定。

4、木材供需矛盾尖锐

当今世界上经济发达国家人均年耗木材0.4~1.0m3,而我国则为0.15m3。

我国每年缺口木材及林产品约1亿m3。所以70年代每年进口木材费用约10多亿美元,80年代平均20多亿美元,90年代平均为30亿美元,到2000年进口木材将达到3000万~4 000万m3,需耗资30亿~40亿

美元,成为世界上进口木材的第二大国。

5、林业经济效益低

随着森林资源危机引发了森林采伐企业的经济危机,如1992年全国林业产值(439.89亿元)比1991年(408.55亿元)增长了7.7%.但1992年的采伐收入(179.21亿元)比1991年(180.23亿元)下降了0.6%,而林产品产值增长了13.6%。

多种经营!

6、后备林地资源丰富

我国尚有后备林地(即宜林地)1.1333亿hm2。这些后备林地主要分布在西南、华南和江南的丘陵山区,

占58%;其次是东北、内蒙古东部占28%;黄土高原约占5%。

在这些后备林地中,一等宜林地占10.61%;二等宜林地占51.72%;三等宜林地占37.67%,与现有林地质量相比,质量较差。

(三)土地资源总体评价

1、土地辽阔,类型多样

我国土地总面积约有960万km2,居世界第三位。由于水热条件组合的差异和复杂的地形、地貌地质条件,形成了我国多种多样的土地资源类型。根据《1:100万土地资源图》,我国土地资源类型约2700个,有利于农、林、牧、副、渔生产的全面发展。

2、山地多,平地少

我国山地、丘陵面积约占国土总面积的2/3,平地占1/3。山地一般高差大,坡度陡,土层薄,生态环

境脆弱,宜耕性差,极易造成水土流失和破坏土地资源。

但山地是林、牧生产基地,尤其是南方亚热带、热带山地,生物资源丰富,土地生产力高,非常适宜于

林木生长和名优特产品的多种经营;西北地区的山地是我国的主要牧区,在农业自然资源中占有重要地位。

3、土地资源丰富,人均占有量少,后备资源不足

我国耕地面积占世界耕地总面积的7%,居世界第3位;但是,我国人口众多,若按人均占有量来说是很少的。

我国人均耕地 0.13hm2,为世界入均占有量的1/3;我国森林覆盖率为13.92%。世界森林覆盖率为23%,居世界第120位,人均有林地0.113hm2,为世界人均1.03hm2的11%;人均草地0.347hm2,为世界

人均占有0.76hm2的45.5%。

我国后备耕地资源仅1.47亿hm2,这些土地质量差,宜农耕地很少。

所以珍惜耕地,保护耕地,应列为我国的主要国策。

4、土地质量不高且退化严重

我国山地多、平地少、干旱和高寒区面积大、无效土地比重大,可供农林牧业使用的土地资源不足70%;耕地资源中,适宜耕地只有41%;天然草地大部分处在半干旱、干旱地区,产草量较低;只有林地资源质量较高,潜力较大。

土壤侵蚀、沙化等土壤退化是造成土地质量差的一个重要因素。

5、土地资源分布不平衡,区域间生产力差异大

根据气候、土壤、生物、地形等条件,可将我国土地划分为三大区域,即东南部湿润、半湿润季风区;西北部干旱、半干旱内陆区和西南部青藏高原区。

西北地区的光热资源丰富,但干旱少雨多大风,沙漠、戈壁、盐碱等无效土地面积大,土地生产力低。

东南部季风区内,水热丰富、雨热同季、土壤肥沃、生物种类丰富、土地生产力高, 集中了全国87%的生物产量、92%的耕地和林地、约95%的农业人口和农业总产量,是我国主要的农区和林区,也是农牧业比重大的地区。

青藏高原区的大部分海拔在3000m以上,日照充足,但热量不足、土地生产力低且不易利用。

6、土地与人口矛盾尖锐,土地承载力已处于临界状态

随着人口增长、工业发展、城市扩大和土地退化,土地与人口的矛盾日益尖锐。

现有人口已13亿人,人均耕地将下降到0.1hm2;到2025年,人口将达到15亿人,人均耕地将下降到0.08hm2,这时水资源也将严重短缺,我国将处于历史上土地承载力最大的时期。

第二节生态环境类型区划

一、区划方法

在《中国林业生态环境评价、区划与建设》一书中,依据气候、环境污染、自然地理概况、能源消耗量、国民

生产总值和人口密度等29个因子对中国大陆29省市的生态环境进行分类区划。

作者采用的方法如下:

1、分区因子的选取

气候因子有: 1、年均气温 (℃),2、年降水量(mm),3、年蒸发量(mm),4、年霜日(d),5、年日照时

数(h),6、≥10 积温,7、年均相对湿度(%)。

环境污染因子有;8、SO2[mg/(m3·d)],9、氮氧化物[mg/(m3·d)],10、总悬浮微粒[mg/(m3·d)],11、降尘,12、大气污染综合指数,13、水质综合指数,14、降水pH值(酸雨程度),15、工业废水排放量(t)。

自然地理因子有:16、耕地(占总土地%),17、林地(占总土地的%),18、草草地(占总土地%),19、裸地(包括荒漠和冰川)(占总土地%),20、侵蚀限制面积(占农林牧总面积的%、占总土地%),21、盐碱限制面积(占农

林牧总十地的%),22、水分限制面积(占农林牧总面积的%),23、海拔高度(m),24、平地土占总土地的%),25、丘陵(占总土地的%),26、山地(占总士地的%)。

能源、产值及人口因子有:27、工业部门能源消耗量(万t标准煤)。28、民生产总值(亿元)。29、人口密度(人

/hm2)。

这样便组成了样本容量为29、因子数为29的样品集。

2、资料来源

第1~7项是由国家气象局公布的1951~1980年气象资料统计而得;第8~15取自国家环保局1992年度《全同环境质量报告书》;第16~26因子取自199l年版《中国1:100万土地资源图土地资源数据集》;第15、27、28、29取自国家统汁局1993年《中国统计年鉴》。

二、区划结果

作者根据样本容量为29、因子数为29的样品集,采用系统聚类中的呵变法,将中国大陆划分为九个生态环境

类型区。各区概况如下(图3—1):

第三节全国林业生态工程的规划与布局

林业生态工程总体规划与布局,既要考虑和分析林业生产的自然条件,又要考虑林业生态工程管理运行的整体效益。

因此,以自然生态环境条件为基础,以自然灾害防治为出发点,以工程管理运行整体效益为目标,是开

展林业生态工程规划与布局的基本原则。

首先,因地制宜是林业生态工程建设的先决条件。森林植被的生长发育要求特定的水热组合,同样,特定的水热组合可以满足特定的植被群落。

因此,林业生态工程规划与布局要充分考虑到自然生态环境条件的分异特征,因地制宜,从气候条件、

土壤条件、植被条件、地质地貌特点进行综合分析加以确定。

其次,因害设防实现减灾防灾是林业生态工程规划与布局的出发点。针对我国主要自然灾害特点与分布,充分

发挥森林植被改善和影响区域气候、水资源分布功能,起到涵养水源、净化水质、保持水土和抵御各种自然灾害的作用。

再次,获取最佳生态效益、经济效益和社会效益是林业生态工程规划与布局的最终目标。林业生态工程建设一

方面要获取最佳的生态效益,另一方面,管理我国林业生态工程就是依据我国生态环境特点和持续发展战略的要求。

我国流域林业生态工程包括:黄河中上游防护林工程、长江中上游防护林体系建设工程、淮河太湖流域综合治

理防护林体系建设工程、辽河流域综合治理防护林体系建设工程、珠江流域综合治理防护林体系建设工程;

区域林业生态工程包括:沿海防护林体系建设工程、太行山绿化工程;

跨区域林业生态工程包括三北防护林体系建设工程、平原绿化工程、防沙治沙工程。

第四节、我国林业生态建设重点工程

一、天然林保护工程

主要解决这些区域天然林资源的休养生息和恢复发展问题,是我国林业建设的“天”字号工程,也是投资最大的生态工程。

该工程具体包括:全面停止长江上游、黄河上中游地区天然林采伐;大幅度调减东北、内蒙古等重点国有林区的木材产量;同时保护好其他地区的天然林资源三个层次的内容。

二、“三北”和长江中下游地区等重点防护林体系建设工程

主要解决“三北”地区的防沙治沙问题和其他区域各不相同的生态问题,是我国涵盖面最大、内容最丰富的防护林体系建设工程。

该工程具体包括“三北”防护林四期工程、长江中下游及淮河太湖流域防护林二期工程、沿海防护林二期工程、珠江防护林二期工程、太行山绿化二期工程和平原绿化二期工程

三、退耕还林还草工程

该工程采取“以粮代赈,个体承包”的措施,有计划、分步骤地推进坡耕地退耕还林还草,突出治理陡坡耕地,恢复林草植被。解决重点地区的水土流失,最终实现生态、经济的良性循环,是我国林业建设上涉及面最广、政策性最强、工序最复杂、群众参与度最高的生态建设工程。

甘肃全面启动退耕还林还草工程

四、环北京地区防沙治沙工程

重点解决首都周围地区的风沙危害问题,是首都乃至中国的“形象工程”,也是环京津生态圈建设的主体工程。

该工程是在对现有森林植被实行有效管护、防止产生新的沙化土地的基础上,对沙化土地通过大力封沙育林育草、植树造林种草,恢复沙区植被,建设乔灌草相结合的防风固沙体系;对退化草原进行综合治理,恢复草原生态及产业功能;搞好以小流域为单元的水土流失综合治理,合理开发利用水资源。

五、野生动植物保护及自然保护区建设工程

主要解决基因保存、生物多样性保护、自然保护、湿地保护等问题,是一个具有多项战略意义的生态保护工程,也是树立中国良好国际形象的“外交工程”。

重点实施大熊猫、虎、金丝猴、藏羚羊、大象、长臂猿、麝、野生雉类、兰科植物等10个野生动植物拯救工程和森林、荒漠和湿地等30个重点生态系统保护工程。

六、重点地区以速生丰产用材林为主的林业产业基地建设工程

主要解决我国木材和林产品的供应问题,是我国林业产业体系建设的骨干工程,也是增强林业实力的“希望工程”。

环境工程微生物学 讲义

环境工程微生物学讲义 本课程是环境学院各专业学生的专业基础课;与另一门课《环境微生物学实验》相结合,构成一个完 整的体系;本课程强调每个学生要动手,通过实验,加深对讲课内容的理解和记忆;本课程内容分两大部分:一是微生物学的基础知识;二是微生物学在环境领域中的应用。 绪论 主要内容: 环境微生物学的研究对象和任务研究对象研究任务微生物学概述微生物的定义微生物的特点原核微生物与真核微生物微生物的命名与分类第一节环境工程微生物学的研究对象和任务一、环境微生物学的研究对象定义:环境微生物学是研究与环境领域(包括环境工程、给水排水工程)有关的微生物及其生命活动 规律。?其内容包括:微生物个体形态、群体形态;细胞结构功能、生理特性、生长繁殖、遗传变异 等;微生物与环境的关系(尤其是微生物与污染环境之间的关系);微生物对物质的转化分解作用(特 别是应用微生物来处理各种污染物质,如废水、废气和固体废弃物)。二、环境工程微生物学的研究任务 总的归纳起来有两大方面的任务: (1)防止或消除有害微生物 (2)充分利用有益的微生物资源 三、微生物在环境污染治理(水处理)中的应用

1)在环境监测方面(水污染的监测) 利用在环境中生存的生物的种类、数量、活性等特征,来判断环境状况的好坏。这些生物称为指示生 物。 生物监测的优缺点: 生物监测的主要优越性: (a)长期性——汇集了生物在整个生活时期中环境因素改变的情况,可以反映 当地的环境变化; (b)综合性——能反映环境诸因子、多成分对生物有机体综合作用的结果; (c)直观性——直接把污染物与其毒性联系起来; (d)灵敏性——有时甚至具有比精密仪器更高的灵敏性,有助于提早发现环境 污染。生物监测的主要缺点: (a)定量化程度不够; (b)需要一定的专业知识和经验。 2)在环境治理方面 包括水、大气、固体废弃物处理方面其中特别在水处理方面,有着大量成功应用的例子。 第二节微生物概述一、微生物的定义 微生物是指所有形体微小,用肉眼无法看到,须借助于显微镜才能看见的,单细胞或个体结构简单的 多细胞,或无细胞结构的低等生物的统称。 Too small to be seen with naked eyes 二、微生物的特点

《环境化学实验》指导书(环科+环工)16学时

实验一不同水域水碱度的分析 实验项目性质:设计性实验 所属课程名称:环境化学及实验 实验计划学时: 4学时 水的碱度是指水中所含能与强酸定量作用的物质总量。 水中碱度的来源是多种多样的。地表水的碱度,基本上是碳酸盐、重碳酸盐及氢氧化物含量的函数,所以总碱度被当作这些成分浓度的总和。当水中含有硼酸盐、磷酸盐或硅酸盐等时,则总碱度的测定值也包含它们所起的作用。废水及其他复杂体系的水体中,还含有有机碱类、金属水解性盐类等,均为碱度组成成分。在这些情况下,碱度就成为一种水的综合性特征指标,代表能被强酸滴定的物质的总和。 碱度的测定值因使用的终点pH值不同而有很大的差异,只有当试样中的化学成分已知时,才能解释为具体的物质。对于天然水和未污染的地表水,可直接用酸滴定至pH为8.3时消耗的量,为酚酞碱度。以酸滴定至pH为4.4-4.5时消耗的量,为甲基橙碱度。通过计算,可以求出相应的碳酸盐、重碳酸盐和氢氧根离子的含量;对于废水、污水,则由于组分复杂,这种计算无实际意义,往往需要根据水中物质的组分确定其与酸作用达到终点时的pH值。然后,用酸滴定以便获得分析者感兴趣的参数,并做出解释。 1.方法的选择 用标准酸滴定水中碱度是各种方法的基础。有两种常用的方法,即酸碱指示剂滴定法和电位滴定法。电位滴定法根据电位滴定曲线在终点时的突跃,确定特定pH值下的碱度,他不受水样浊度、色度的影响,适用范围较广。用指示剂判断滴定终点的方法简便快速、适用于控制性试验及例行分析。二法均可根据需要和条件选用。 2.样品保存 样品采集后应在4℃保存,分析前不应打开瓶塞,不能过滤、稀释或浓缩。样品应用于采集后的当天进行分析,特别是当样品中含有可水解盐类或含有可氧化态阳离子时,应及时分析。 实验目的: 1.了解不同水域水碱度的意义

环境工程学(整理知识点)

一、水质指标 水质:水的品质,指水与其中所含的杂质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合特性。水质指标的种类:物理性指标,化学性指标,生物学指标 固体、碱度、硬度、COD、BOD、TOC、TOD 固体:在一定温度下(103~105℃),将一定体积的水样蒸发至干时,所残余的固体物质的总量 BOD:表示水中有机物在有氧条件下经好氧微生物氧化分解所需氧量。用单位体积污水所耗氧量表示(mg/L) 二、水中的杂质: 按颗粒大小分为:粗大颗粒物质、悬浮物质和胶体物质、溶解性物质 三、污水的类型:生活污水、工业废水、农业废水 四、沉淀的类型 四种类型:自由沉淀、絮凝沉淀、成层沉淀、压缩沉淀 五、浅层理论及其斜板沉淀池 浅层理论:水深为H的沉淀池分隔为n个水深为H/n的沉淀池,则当沉淀区长度为原来长度的1/n时,就可以处理与原来的沉淀池相同的水量,并达到完全相同的处理效果。沉淀池越浅,就越能缩短沉淀时间 斜板沉淀池:在工程实际应用中,采用分层沉淀池,排泥十分困难,所以一般将分层的隔板倾斜一个角度,以便能自行排泥,这种形式即为斜板沉淀池。 六、混凝 1、胶体双电层结构及其稳定性原因 (1)胶体结构:胶体结构很复杂,是由胶核、吸附层及扩散层三部分组成。 (2)胶体颗粒在污水中之所以具有稳定性,其原因有三: 首先,污水中的细小悬浮颗粒和胶体颗粒质量很轻,在污水中受水分子热运动的碰撞而作无规则的布朗运动; 同时,胶体颗粒本身带电,同类胶体颗粒带有同性电荷,彼此之间存在静电排斥力,从而不能相互靠近结成较大颗粒而下沉; 另外,许多水分子被吸引在胶体颗粒周围形成水化膜,阻止胶体与带相反电荷的离子中和,妨碍颗粒之间接触并凝聚下沉。 2、混凝的机理 污水中投入某些混凝剂后,胶体因电动电位ζ降低或消除而脱稳。脱稳的颗粒便相互聚集为较大颗粒而下沉,此过程称为凝聚,此类混凝剂称为凝聚剂。 但有些混凝剂可使未经脱稳的胶体也形成大的絮状物而下沉,这种现象称为絮凝,此类混凝剂称为絮凝剂。 按机理不同,混凝可分为压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕四种。 3、搅拌的作用 促使混合阶段所形成的细小矾花在一定时间内继续形成大的、具有良好沉淀性能的絮凝体(可见的矾花),以使其在后续的沉淀池内下沉。 七、离子交换 (1)实质:不溶性的离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与溶液中其他同性离子间的交换反应,是一种可逆的化学吸附过程,又称离子交换吸附。 (2) 结构:树脂本体、活性基团(由固定离子和活动离子组成) (3) 离子交换过程的主要特点在于:它主要吸附水中的离子,并与水中的离子进行等量交换(4)物理性能指标:外观、粒度、密度、含水率、溶胀性、机械强度、耐热性

环境工程学实验讲义-2012

高等学校教材 环境工程学 实验 南开大学环境科学与工程学院 环境工程学实验室

目录 实验室实验 实验一沉淀实验 (2) 实验二混凝实验 (6) 实验三静态活性炭吸附实验 (8) 实验四动态活性炭吸附实验.......................................................... ..11 实验五气浮实验.............................................. (12) 实验六逆流气浮实验................................................. . (14) 实验七曝气设备充氧能力的测定实验 (16) 实验八污泥脱水实验 (20)

实验一沉淀实验 一、目的 通过沉淀实验,熟悉沉淀类型及各自特点,掌握沉淀曲线测试与绘制方法。 二、原理 浓度较稀的、粒状颗粒的沉淀属于自由沉淀,其特点是静沉过程中颗粒互不干扰、等速下沉,其沉速在层流区符合Stokes(斯笃克斯)公式。悬浮物浓度不太高,一般在600~700mg/L以下的絮状颗粒的沉淀属于絮凝沉淀,沉淀过程中由于颗粒相互碰撞,凝聚变大,沉速不断加大,因此颗粒沉速实际上是一变速。浓度大于某值的高浓度水,颗粒的下沉均表现为浑浊液面的整体下沉。这与自由沉淀、絮凝沉淀完全不同,后两者研究的都是一个颗粒沉淀时的运动变化特点,(考虑的是悬浮物个体),而对成层沉淀的研究却是针对悬浮物整体,即整个浑液面的沉淀变化过程。成层沉淀时颗粒间相互位置保持不变,颗粒下沉速度即为浑液面等速下沉速度。该速度与原水浓度、悬浮物性质等有关而与沉淀深度无关。但沉淀有效水深影响变浓区沉速和压缩区压实程度。为了研究浓缩,提供从浓缩角度设计澄清浓缩池所必需的参数,应考虑沉降柱的有效水深。此外,高浓度水沉淀过程中,器壁效应更为突出,为了能真实地反映客观实际状态,沉淀柱直径一般要≥200mm,而且柱内还应装有慢速搅拌装置,以消除器壁效应和模拟沉淀池内刮泥机的作用。 三试验设备材料 1. 沉淀用有机玻璃柱,内径d=150mm,高H=1600mm,内设搅拌装置转速1rpm,上设溢流管、取样口、进水管及放空管; 2. 配水系统一套(每套系统为两套沉淀装置供水),包括小车、污泥泵、水箱等; 3. 计量水深用标尺、计时用秒表; 4. 悬浮物定量分析用电子天平、定量滤纸、称量瓶、烘箱、抽滤装置、干燥器等装置; 5. 取样用100ml比色管、100ml量筒、瓷盘等。 四试验方法和步骤 1. 检查沉淀装置连接情况、保证各个阀门完全闭合;各种用具是否齐全。

环境工程专业--分析化学实验

实验一-1 NaOH 标准溶液的配制与标定 【实验目的】 (1) 学会标准溶液的配制和利用基准物质对其进行浓度标定的方法。 (2) 基本掌握滴定操作和滴定终点的判断。 【实验原理】 NaOH 容易吸收空气中的CO 2而使配得的溶液中含有少量Na 2CO 3,配制不含Na 2CO 3的NaOH 标准溶液的方法很多,最常见的是用NaOH 饱和水溶液(120:100)配制。Na 2CO 3在NaOH 饱和水溶液中不溶解,待Na 2CO 3沉淀后,量取上层澄清液,再稀释至所需浓度,即可得到不含Na 2CO 3的NaOH 标准溶液。 作为标定NaOH 标准溶液的基准物质有很多,如:草酸、苯甲酸、氨基磺酸、邻苯二甲酸氢钾等。本实验中,利用邻苯二甲酸氢钾(KHP)作为基准物质,酚酞做指示剂,其滴定反应如下: COOH COOK NaOH COOK COONa H 2 O 设此时消耗NaOH 标准溶液的体积为V (mL),邻苯二甲酸氢钾(KHP)的质量为m (g),则NaOH 标准溶液的浓度c (mol/L)可用下面的公式计算: 100022 .204NaOH KHP NaOH ??= V m c 【实验过程】 1实验准备 1.1仪器准备 25 mL 碱式滴定管;250 mL 锥形瓶;1000 mL 的容量瓶;250 mL 烧杯;10 mL 移液管;电子天平;分析天平。 1.2试剂准备 (1) NaOH ; (2) 邻苯二甲酸氢钾(KHP):基准试剂,于105 ℃ ~ 110℃干燥至恒重; (3) 酚酞指示剂(2 g/L 乙醇溶液)。

2实验步骤 2.1 NaOH饱和溶液的配制 称取120 g NaOH于250 mL烧杯中,加入100 mL水,搅拌。 2.2 0.10 mol/L NaOH溶液的配制 量取5.6 mL NaOH饱和溶液的上清液,转入1000 mL容量瓶中,加水稀释至标线,充分摇匀。 2.3 0.10 mol/L NaOH溶液的标定 准确称取0.4 g ~ 0.5 g邻苯二甲酸氢钾于250 mL锥形瓶中,加入20 mL ~ 30 mL水,温热使之溶解,冷却后加1~2滴酚酞,用0.10 mol/L NaOH溶液滴定至溶液呈微红色,半分钟不褪色,即为终点,记录所耗用的NaOH溶液的体积,平行标定3份。 3结果分析 表1-1 测定结果 【注意事项】 (1) 用来配制NaOH溶液的水应在使用前加热煮沸,放冷使用,以除去其中的CO2。 (2) NaOH溶液的配制时,一定要待Na2CO3沉淀后再取NaOH饱和溶液上清液。 【思考题】 (1) 如何计算称取基准物邻苯二甲酸氢钾的质量范围?称得太多或太少对标定有何影 响? (2) 称取NaOH及邻苯二甲酸氢钾各用什么天平?为什么? 【参考文献】

环境工程学知识点大总结

知识点1 静电除尘:原理是利用静电力从气流中分离悬浮粒子。特点是静电力作用在粒子上,对微小粒子也能有效捕集,除尘效率大于99%,处理气量大,能连续操作,可用于高温高压的场合。设备组成是放电电极和集尘电极。比电阻过高或过低都会大大降低静电除尘器的除尘效率,适宜围为104~5*1010Ω·cm。粒径大于1微米的颗粒,电场荷电占优势;粒径小于0.2微米的微粒,扩散荷电占优势;粒径为0.2~1微米的颗粒,两种荷电都必须考虑。静电除尘器的分类:1按集尘器的形式分:圆管型和平板型。2按荷电和放电空间布置分:一段式和二段式电除尘器。3按气流方向分:卧式和立式。电除尘器的结构:电晕电极、集尘电极、清灰装置、气流分布装置。袋式除尘器:原理是利用棉、冇或人造纤维等加工的滤布捕集尘粒的过程。特点是1、除尘效率高,对细尘也有很高的捕集效率,一般可达99%以上2、适应性强,能处理不同类型的颗粒污染物3、操作弹性大,入口气体含尘浓度变化较大时,对除尘效率影响不大,对气流速度的变化也具有一定稳定性4、结构简单、使用灵活、便于回收干料、不存在污泥处理。吸收是利用气体混合物中不同组分在吸收剂中溶解度的不同,或者与吸收剂发生选择性化学反应,从而将有害组分从气流中分离出来的过程。该法具有净化效率高、设备简单、一次性投资少等特点。吸附指气体混合物与适当的多孔性固体接触时,利用固体表面存在的未平衡的分子引力或化学键力,把混合物中某一组分或某些组分吸留在固体表面上。吸附剂再生:1加热解吸再生:利用吸附剂的吸附容量在等压下随温度升高二降低的特点,在低温下吸附,然后再提高温度,在加热下吹扫脱附。 2降压或真空解吸:利用吸附容量在恒温下随压力降低而降低的特点,在加压下吸附,在降压或真空下解吸,或采用无吸附性的吹洗气可达到解吸的目的。 3置换再生法:对某些热敏性唔知,因其在较高温度下容易聚合,故可2采用亲和力较强的试剂进行置换再生,即用解吸剂置换,使吸附质脱附。催化剂由主活性物质、载体和助催剂组成。催化作用指化学反应速率因加入某种物质而改变,而加入物质的数量和性质在反应终了时却不变的作用。固体废物指人类一切活动过程产生的、对原过程已不再具有使用价值而被废弃的固态或半固态物质。处理原则:(1)无害化,指通过适当的技术对废物进行处理,使其不对环境产生污染,不至对人体健康产生影响。2)减量化指通过实施适当的技术,减少固体废物的产生量和容量。(3)资源化指采取各种管理和技术措施,从固体废物中回收具有使用价值的物质和能源,作为新的原料或者能源投入使用。城市垃圾处理技术:压实、破碎、分选、脱水和干燥。风力分选技术:原理是利用空气流作为携带介质,以实现轻、重颗粒分离的目的。风力分选机械有两种类型:水平风选与垂向风选机。水平风选机由工料输送带、送风机和带有隔断的分离室组成。垂向风选机有两种,第一种是常规槽型垂向风选机,第二种是锯齿形风选机。脱水与干燥:机械过滤脱水是以过滤介质两边的压力差为推动力,使水分被强制通过过滤介质,固体颗粒被截留,从而达到固液分离的目的。类型有三种:机械过滤设备包括真空抽滤脱水机、压滤机。离心脱水机。污泥自然干化脱水。危险废物的处理方法:中和法、化学还原法。固化处理是利用物理或化学方法,讲危险废物固定或包容于惰性固体基质,使之呈现化学稳定性或密封性的一种无害化处理方法。氧垂曲线:在河流受到大量有机物污染时,由于有机物这种氧化分解作用,水体溶解氧发生变化,随着污染源到河流下游一定距离,溶解氧由高到低,再到原来溶解氧水平,可绘制成一条溶解氧下降曲线,称之为氧垂曲线 水体自净:1、物理过程:包括稀释、扩散、挥发、沉淀、上浮等过程 2、化学和物理化学过程:包括中和、絮凝、吸附、络合、氧化、还原等过程。 3、生物学和生物化学过程:进入水体中的污染物质,被水生生物吸附、吸收、吞食消化等过程,特别是有机物质由于水中微生物的代活动而被氧化分解并转化为无机物的过程。为我国按《地表水环境质量标准》规定,依据地表水水域环境功能和保护目标,将我国地表水按功能高低依次划分为五类: I

环境课件环境工程学教案——水质净化与水污染控制工程部分

《环境工程学》课程教案——水质净化与水污染控制工程部分 2007年4月20日

第一章水质与水体自净 一、教学目的和基本要求: 1.了解地球上水资源的状况,水的循环种类及其过程,掌握水污染的定义、种类及各自起因; 2.了解水质指标定义、作用和种类,掌握固体、COD、OC、BOD等重要指标,了解水质标准的定义和作用; 3.掌握水体自净过程、氧垂曲线的作用和水环境容量的定义; 4.了解解决废水问题的基本原则,给水处理和废水处理的基本方法。 二、教学重点和难点 1、重点:水污染的定义;COD、OC和BOD的定义及相互比较;水体自净过程、水环境容量。 2、难点:水体自净过程, 氧垂曲线的作用。 三、教学方式与教学学时 1、教学方法:采取互动式课堂教学,以水污染的产生与水质控制作为切入点进行讲解,通过设疑、提问、讨论等形式开展启发式教学。 2、教学手段:运用Powerpoint课件上课。 3、教学学时:4学时 四、教学内容及学时分配 第一节水的循环与污染(1学时) 一、地球上水的分布 二、水循环 三、自然污染和人为污染 第二节水质指标与水质标准(1学时) 一、水质指标 二、水质标准 第三节水体自净作用与水环境容量(1学时) 一、废水在水体中的稀释和扩散 二、水体的生化自净 三、水环境容量

第四节水处理的基本原则和方法(1学时) 一、给水处理的基本方法 二、废水处理的基本方法 五、思考题和习题 1、说明水污染、水环境容量、水体自净的含义。 2、什么是废水的一级、二级和三级处理系统?各有什么特点? 3、说明废水处理中物理法、化学法及生物法各包括有哪些具体的方法?主要去 除哪类污染物质? 4、举例说明废水处理与利用的物理法、化学法和生物法三者之间的主要区别。 5、高锰酸钾耗氧量、化学需氧量和生化需氧量有何区别?除了它们之外,还有 哪些水质指标可以判别水中有机物质含量的多少? 6、解决废水问题的基本原则有哪些? 7、有机物好氧生物氧化两个阶段是什么?为什么通常所说的生化需氧量不包括 硝化阶段对氧的消耗? 8、通常所说的水质标准和水质要求有什么区别? 六、主要参考书目 1、教材:蒋展鹏主编,环境工程学(第二版),高等教育出版社。 2、参考书目:郑正主编. 环境工程学,科学出版社。 张自杰主编,排水工程(下册),中国建筑工业出版社。 高大文,梁红编. 环境工程学,东北林业大学出版社。 张振家主编,环境工程学基础,化学工业出版社。 张希衡主编,水污染控制工程,冶金工业出版社。

环境工程学第一章知识点蒋展鹏

绪论&第一章 名词解释 环境:是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体。 环境污染:是指由于人为的或自然的因素,使得有害物质或因子进入环境,破坏了环境系统正常的结构和功能,降低了环境质量,对人类或环境系统本身产生不利影响的现象。 环境问题:是指任何不利于人类生存和发展的环境结构和状态的变化。 公害:凡由于人类活动污染和破坏环境,对公众的健康、安全、生命、公私财产及生活舒适性等造成的危害均为公害。 污染物质:引起环境污染的物质即为污染物质。 环境科学:研究人类环境质量及其保护的和改善的科学,其主要任务是研究在人类活动的影响下环境质量的变化规律和环境变化对人类生存的影响,以及改善环境质量的理论、技术和方法。 水污染:水体因某种物质的介入,而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变,从而影响水的有效利用,危害人群健康或者破坏生态环境,造成水质恶化的现象。 水质:水与其中所含的杂质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合特性。 水质指标:水中杂质的种类、成分和数量,是判断水质的具体衡量标准。 水质标准:由国家或政府部门正式颁布的有关水质的统一规定。 水环境容量:一定水体在规定的环境目标下所能容纳污染物质的最大负荷量。 水体自净:经过一系列的物理、化学和生物学变化,污染物质被分散、分离或分解,最后,水体基本上或完全地恢复到原来状态,这个自然净化的过程,即为“水体自净作用”。 水体污染物:凡使水体的水质、生物质、底泥质量恶化的各种物质均称为“水体污染物”。COD:在一定严格的条件下,水中各种有机物与外加的强氧化作用时所消耗的氧化剂量。BOD:在水体中有氧的条件下,微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的溶解氧量。总固体:水中所有残渣的总和。(在一定温度下,将水样蒸发至干时所残余的固体物质总量。)试分析人类与环境的关系。 “环境”一词是相对于人类而言的,即指的是人类的环境。人类与其环境之间是一个有着相互作用、相互影响、相互依存关系的对立统一体。人类从周围环境中获得赖以生存、发展的空间和条件,同时其生产和生活活动作用于环境,又会对环境产生影响,引起环境质量的变化;反过来,污染了的或受损害的环境也对人类的身心健康和经济发展等造成不利影响。 什么是环境工程学?他与其他学科之间的关系怎样? 环境工程学应用环境科学、工程学和其它有关学科的理论和方法,研究保护和合理利用自然资源,控制和防治环境污染和生态破坏,以改善环境质量,使人们得以健康、舒适地生存与发展的学科。 环境工程学是环境科学的一个分支,又是工程学的一个重要组成部分。它脱胎于土木工程、卫生工程、化学工程。机械工程等母系学科,又融入了其他自然科学和社会科学的有关原理和方法。 环境工程学的主要任务是什么? 环境工程学应用环境科学、工程学和其它有关学科的理论和方法来研究控制环境污染、保护和改善环境质量,合理利用自然资源的技术途径和技术措施。因此,它有着两方面的任务:既要保护环境,使其免受和消除人类活动对它的有害影响;又要保护人类的健康和安全免受不利的环境因素损害。具体讲就是重点治理和控制废水、废气、噪声和固体废弃物,研究环境污染综合防治的方法和措施。 环境工程学的主要内容有哪些?

《环境监测》课程、实验教学大纲

环境监测与治理技术专业 非师范类专业教学大纲 《环境监测》 教学大纲

环境监测 一、课程说明 总学时:78 学时分配:讲课60学时,实践教学18学时 适用专业:环境监测与治理技术 先修课程:无机化学,有机化学,分析化学,仪器分析 二、课程教学的目的与任务 本课程是环境科学、环境工程、环境监测专业主干课程,是环境监测与 治理技术专业的专业模块课程。要求学生能系统地学习环境监测的基本理论 与方法。本课程系统地讲授水质污染监测、大气污染监测、固体废物监测、 土壤污染监测、生物污染监测、噪声污染监测、放射性污染监测等内容。为 后续的水污染控制工程、大气污染控制工程、环境影响评价等课程学习打下 良好的基础。 三、课程教学的基本内容及学时分配 1、绪论 4学时 概述,环境监测的目的分类,环境监测特点和监测技术概述,环境标准。 2、水和废水监测 20学时 水质污染与监测,水质监测方案制定,水样的采集和保存,水样的预处理,物理指标检测,金属化合物的测定,非金属无机物的测定,有机污染物的测定,底质监测 3、空气和废气监测 13学时 空气污染基本知识,空气污染监测方案的制定,空气样品的采集方法和 采样仪器,气态和蒸气态污染物的测定,颗粒物的测定,降水监测,标准气 体的配制 4、固体废物监测4学时 固体废物概述,固体废物样品的采集和制备,有害特性的监测方法,生活垃圾和卫生保健机构废弃物的监测 5、土壤质量监测 3学时 土壤基本知识,土壤环境质量监测方案,土壤样品的采集与加工管理, 土壤样品的预处理,污染物的测定 6、环境污染生物监测 4学时 水环境生物监测,空气污染生物监测,生物污染监测,生态监测 7、噪声监测 5学时 声音和噪声,声音的物理量和主观听觉的关系,噪声测量仪器,噪声标准,噪声监测 8、环境中放射性污染监测 3学时 基础知识;环境中的放射性,放射性辐射防护标准,放射性测量实验室 和检测仪器,放射性监测 9、环境监测质量保证 2学时 质量保证的意义和内容,实验室认可和计量认证/审查认可概述,监测实 验室基础 10、自动监测与简易监测技术 2学时 空气污染连续自动监测系统,水污染连续自动监测系统,遥感监测技术

环境工程微生物学实验答案

1.使用油镜时,为什么要先用低倍镜观察 油镜指的是为了减少高倍镜的折光,在物镜和玻片之间滴上松节油等。所以油镜其实就是给高倍镜物镜和玻片之间加油。而所有高倍镜之前都先要用低倍镜观察,是因为低倍镜下好找目标。低倍镜放大10倍,高倍镜放大40倍,油镜放大100倍,先用低倍镜、高倍镜,既便于找到目标,又方便调焦距。 要使显微镜视野明亮,除采用光源外,还可以采取哪些措施? 加大聚光器光圈,同样设置下低倍物镜比高倍物镜视野亮 把材料切薄一点透光较好 使用滤光片,增加反差和清晰度。 向上调节聚光器。 2.怎样区别活性污泥中的几种固着型纤毛虫 大多数情况下,会遇到钟虫、柄纤毛虫、累枝虫等。三种虫形态均类似钟的形状,钟虫每个都是独立的,相互之间没有连接;柄纤毛虫类似钟虫,量很大,只是在根部汇聚在一根柄上,可以理解成一根柄上分出很多个钟虫;而累枝虫就像是树,一根柄上分出很多个柄,然后很多个柄上又分出很多个“钟虫”。 用压滴法制作标本片时注意什么问题 4.涂片为什么要固定,固定时应注意什么问题 如果不固定的话你进行染色后水洗去多余染料的同时会将菌体一并冲走 注意的就是不要弄死细胞咯!不知道你用什么方法,如果是用火,那就是不要烧死它们,用载玻片背面靠近火源,过两次就好。Over 一般我都是用酒精灯的外焰烤的但是要注意温度。温度过高挥出现变形细胞。温度已载玻片接触手背,手背不觉得烫为宜。加热只水分蒸发完全后,再在酒精灯外焰上通过两到三次,就成了。 革兰氏染色法中若只做1~4步,不用番红染液复染,能否分辨出革兰氏染色结果?为 什么?

革兰氏染色在微生物学中有何实践意义? 细菌大多可以按照革兰氏法划分,在杀菌方面自然管用, 还有实验方面, 比方说,实验需要G阳性细菌作为研究材料,如果最后需要杀死细菌获取什么代谢产物,已知是G 阳性细菌,那就有目的地杀除了,摒除了盲目手段。 6.培养基是根据什么原理配制成的?肉膏蛋白胨琼脂培养基中的不同成分各起什么作用 是按照微生物生长的营养需求及其相互比例配制的。牛肉膏和蛋白胨提供微生物生长所需的蛋白质、核酸和维生素、无机盐(微量元素),琼脂只为培养基提供半固体的支撑结构,不提供微生物生长的营养。 有时,也根据所培养的微生物的特殊需要配制培养基,如特别提供某种营养素,或专门缺乏某种营养素,使微生物得以鉴别、分离。 配制培养基的基本步骤有哪些?应注意什么问题 按配方计算培养基中各种成分的用量→称量,(一般动作要迅速一些,因为其中可能有些成分容易吸潮)→溶化(将称好的各种成分溶解在水中,如果是固体培养基,需要使用凝固剂,如琼脂等,熔化时,注意搅拌,防止糊底)→调pH→灭菌(高压蒸汽灭菌)→倒平板 分离活性污泥为什么要稀释? 答:活性污泥中的微生物种类繁杂,数量庞大。如果不经稀释就直接做分离培养,则培 养基上的菌落会因为数量过多而互相连结,分不清楚了,就达不到分离目的。 用一根无菌移液管接种几种浓度的水样时,应从那个浓度开始,为什么? 答:应该从低浓度开始。从低浓度开始到高浓度是不会改变高浓度水样的浓度,如果从 高浓度开始则会影响低浓度水样 要使斜面的线条致密,清晰,接种时应注意哪几点? 不要在已划线的地方重复划线,不要太用力划破培养基

《环境工程学》试卷、习题集及答案

《环境工程学》试卷 一、名词解释(每小题2分,共20分) 1.COD;2. 厌氧生物处理法;3. 泥龄;4. 好氧硝化;5. A/A/O法; 6. 反电晕; 7. 二次扬尘; 8. 电场荷电; 9. FGD;10. SCR法。 二、选择题(每小题2分,共20分) 1.BOD是化学性水质指标之一,其含义是()。 A 溶解氧; B 化学需氧量; C 生化需氧量。 2.废水处理方法很多,其中混凝沉淀法可去除废水中的()。 A 可生物降解有机物; B 不溶性有机物;C悬浮物质。 3.废水二级处理技术属于()。 A 生物方法; B 化学方法;C物理方法。 4.A2/O法产生的污泥量比活性污泥法()。 A 多; B 少; C 一样。 5.下列哪种技术属于废水三级处理技术()? A 臭氧氧化; B 气浮; C 好氧悬浮处理技术。 6.脱硫技术很多,跳汰选煤脱硫技术属于()。 A 炉前脱硫技术; B 炉内脱硫技术; C 炉后脱硫技术。 7.电除尘器最适宜捕集的粉尘是()。 A 低比电阻粉尘; B 中比电阻粉尘; C 高比电阻粉尘。 8.常被用来作为高效除尘器的前级预除尘器的是()。 A 机械力除尘器; B 电除尘器; C 过滤式除尘器。 9.既能捕集颗粒污染物,又能脱除部分气态污染物的除尘器是()。 A 机械力除尘器; B 电除尘器; C 湿式除尘器。 10.SCR法烟气脱硝的主要机理是()。 A 催化转化; B 化学吸收; C 化学吸附。 三、填空题(每题2分,共10分) 1.MLSS,MLVSS,SVI,SBR分别为、、、。 2.活性污泥法有效运行的基本条件为、、、。

3.SCR法烟气脱硝机理分为、、、。 4.影响湿法脱硫效率的主要因素包括:、、、。 5.控制颗粒污染物的主要方法包括:、、、。 四、简答题(每小题3分,共30分) 1.什么是废水的一级处理,二级处理和深度处理? 2.厌氧生物处理的基本原理是什么? 3.曝气池在好氧活性污泥法中的作用是什么? 4. 简述污水中的氮在生物处理中的转化过程? 5. 什么是曝气?曝气的作用有哪些? 6.控制废气中气态污染物的方法有哪些? 7. 评价除尘器性能的指标有哪些? 8.实现电除尘的基本条件是什么? 9. 影响SCR法烟气脱硝效率的因素有哪些? 10.影响湿法烟气脱硫效率的主要因素有哪些? 五、计算题(每小题10分,共20分) 1.某水处理厂在沉淀池后设置快砂滤池,滤池的设计负荷率为32 m d m 。试计算在设计流量0. 53/ 200/() m s下,滤池表面积为多大?若每个滤池表面积限制在552 m以下,共需建多少个滤池? 2.已知某线—板式电除尘器的收尘面积A=6000m2,所处理的烟气量Q=684000m3/h,烟气粘度η=1.8×10-5Pa·s, 对其施加的平均电场强度E=3.0kV/cm, 试计算粉尘的平均粒径dp=0.1μm、1.0μm、10μm时电除尘器的除尘效率?(取K m=1.36,ε0=8.85×10-12F/m, D=2.0)。

岩石力学实验指导书

岩石力学实验指导书

岩石力学实验指导书 修订版 王宝学杨同张磊编

北京科技大学 土木与环境工程学院 2008 年3 月 3

试验是岩石力学课程教学的重要环节,目的在于辅助课堂教学,直观培养学生的知识结构和动手能力。本指导书是根据我校“2005年教学大纲”,并结合我校的实验条件而编写,主要内容有:1、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验;2、岩石比重试验; 3、岩石密度试验; 4、岩石耐崩解试验 5、岩石膨胀试验; 6、岩石冻融试验; 7、岩石单轴抗压强度试验, 8、岩石压缩变形试验, 9、岩石抗拉强度试验(巴西法),10、岩石抗剪强度试验(变角剪法),11、岩石三轴压缩及变形试验,12、岩石弱面抗剪强度试验,13、岩石点载荷指数测定试验,14、岩石纵波速度测定试验,15、岩石力学伺服控制刚性试验;16、岩石声发射试验。 本指导书的内容主要参照《水利水电工程岩石试验规程》(SL264-2001);《水利电力工程岩石试验规程》DLJ204-81,SLJ2-81;同时参考了国际岩石力学会《岩石力学试验建议方法》,中华人民共和国国家标准《岩石试验方法标准》以及《露天采矿手册》等,由于我们水平有限,文中如有不当之处,欢迎读者批评指正。 编者:王宝学、杨同、张磊 2007年12月

岩石物理性质试验 (1) 一、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验 (1) 二、岩石比重(颗粒密度)试验 (5) 三、岩石密度试验 (10) 四、岩石耐崩解试验 (17) 五、岩石膨胀试验 (20) 六、岩石冻融试验 (28) 岩石力学性质试验 (33) 七、岩石单轴抗压强度试验 (33) 八、岩石压缩变形试验 (39) 九、岩石抗拉强度试验(巴西法) (46) 十、岩石抗剪强度试验(变角剪切) (51) 十一、岩石三轴压缩及变形试验 (56) 十二、岩石弱面剪切强度试验 (68) 十三、点载荷指数的测定 (75) 十四、岩石纵波速度测定 (78) 十五、岩石力学伺服控制刚性试验 (80) 十六、岩石声发射试验 (86)

环境工程学实验教学大纲

《环境工程学实验》教学大纲 (水污染部分) 一、基本信息 课程代码:260416 实验课程名称:环境工程学实验(水污染部分) 英文名称:Experime nt of En vir onmen tai Engin eeri ng (Water Polluti on) 课程总学时:36 总学分:1分实验学时:36时(20学时)适用对象:环境科学专业 二、实验课程的性质与任务 本课程是高等院校本科环境科学专业的核心课程--《水污染控制工程》的教学实验课程。 本课程的主要内容是有关水质净化、水污染控制工程等的基本原理和方法的实验,通过实验,要求学生掌握一般的水质净化和水污染防治的技术原理和方法,加强动手能力。通过本课程的学习,使学生了解本课程在专业中的地位与重要性,在先修课程的基础上,学习掌握污水的化学、物理、生物处理方法的原理、工艺流程等,掌握水质净化的基本方法。 三、实验教学目的与要求 实验教学目的:让学生掌握水处理实验原理及实验设备的结构性能;掌握水处理指标分析方法,仪器设备的工作原理及操作方法;培养学生通过实验完成一整套的报告分析及实验结论。 基本要求:掌握水处理实验原理及应用;了解水处理实验模型的性能结构原理;掌握实验中各技术指标的分析测定程序及实验方法;掌握各种分析仪器的工作原理及使用方法;学会自己动手操作大型实验设备,具备基本实验操作技能;通过实验现象培养学生观察与纪录,实验结果的整理与分析的能力,写出完整的实验报告。

五、考核办法和成绩评定标准 考核方式:考查。从考勤、预习抽查、实验过程表现、实验报告等四方面考核, 各占比例5%、10%、20%、65%。 六、实验指导书 李燕城主编《水处理实验技术》(中国建筑工业出版社,出版社2001年10月,第七版次)

环境工程学实验指导书

环境工程学实验指 导书

《环境工程学》实验指导书 实验一混凝沉淀实验 实验名称:混凝沉淀实验 实验类型: 设计性实验 学时: 4学时 适用对象: 环境科学专业 一、实验目的 1. 观察混凝现象及过程,掌握混凝的净水机理及影响混凝效果 的主要因素。 2. 针对某一废水,由学生在给出的三种混凝剂中任选两种,实 验比较后确定自己认为合适的混凝剂。 3. 确定每种混凝剂的最佳投药量、pH值、搅拌速度及其它等三 种操作条件。 二、实验要求 1、学生学会测试不同废水的浊度水质指标; 2、根据废水水质选择所用的混凝剂类型; 3、根据实验结果计算出所选混凝剂对废水的去除效率; 4、实验前先由学生自己设计实验方案,然后根据实际提供的实验设备与试剂调整自己的方案并执行,得出自己的结论。锻炼分析解决实际问题的能力。 三、实验原理

根据研究,胶体微粒都带有电荷。天然水中的粘土类胶体微粒以及污水中的胶态蛋白质和淀粉微粒等都带有负电荷。微粒一般由胶核、固定层和扩散层组成。胶核和固定层一般称为胶粒,胶粒与扩散层之间有一个电位差,此电位称为ζ电位。胶粒在水中受几方面的影响:①带相同电荷的胶粒之间产生的静电斥力;②为例在水中作的不规则运动,即“布朗运动”;③胶粒之间的范德华引力;④水化作用,由于胶粒带电,将极性水分子吸引到它的周围形成一层水化膜,水化膜同样能阻止胶粒间相互接触。因此胶体微粒不能相互聚结而长期保持稳定的分散状态。投加混凝剂能提供大量的正离子,能够压缩双电层,降低ζ电位,静电斥力减少,水化作用减弱;混凝剂水解后形成的高分子物质或直接加入水中的高分子物质一般具有链状结构,在胶粒与胶粒之间起吸附架桥作用,也有沉淀网捕作用。这样投加了混凝剂之后,胶体颗粒脱稳后相互聚结,逐渐变成大的絮凝体后沉淀。 四、实验所需仪器、设备、材料(试剂)(黑体,小4号字) 六联或磁力搅拌器1台 pH酸度计1台或pH 试纸 光电浊度计1台 温度计1支 250ml烧杯6个 ml烧杯1个,1000ml量筒1个 针管和移液管各1个

《环境工程实验》课程教学大纲

《环境工程实验》课程教学大纲 课程名称:环境工程实验 课程代码: 学 分 / 学 时:2/68 适用专业:环境科学与工程专业 先修课程:环境工程原理、水处理工程、大气污染控制工程、固体废弃物处理和处置、物理性污染控制 后续课程:无 开课单位:环境科学与工程学院 一、课程性质和教学目标(需明确各教学环节对人才培养目标的贡献) 课程性质:此课程是环境科学与工程专业环境工程类实践课程,是必修课程。 教学目标:通过实验来加强学生对理论知识的理解,促使学生理论联系实际,培养学生思考能力、动手能力和合作共事的能力。 本课程各教学环节对人才培养目标的贡献见下表。 各教学环节的贡献度 知识能力素质要求 预习 实际操 作 实验报 告 综合设 计 考试 课堂整体 贡献度 知 识 知识体系 包括水处理工程实验;大气污染控制实验;固体废 弃物处理实验;物理性污染控制实验。 √√√ B2发现、分析和解决问题的能力 √ √√√√√√ √√√ √√ √√√ B4合作共事的能力 √√√√√√ √√√ √√√B10理论和实际相结合的能力 √ √√√√√ √√√ √√√ B11动手操作能力 √√√√√√ √√√ 能 力 B12总结归纳能力 √√√ √√√ √√√ √√√ C2刻苦务实、精勤进取 √√√ √√√√√ √√√ √√ √√√ 素 质 C4思维敏捷、乐于创新 √√√ √√√√√√ √√√ √√ √√√ 二、课程教学内容及学时分配(含实践、自学、作业、讨论等的内容及要求)

教学内容 学时 实验教 学 讨论 实验报告 要求 自学及要 求 团组大作业及要求 自由沉淀实验 4学时 4学时 混凝实验 4学时 4学时 曝气设备充氧能力的测定 4学时 4学时 石英砂过滤实验 4学时 4学时 活性炭吸附实验 4学时 4学时 恒压膜过滤活性污泥的性能 4学时 4学时 实际烟气烟尘测定实验 4学时 4学时 吸收法净化SO2实验 2学时 2学时 静电除尘效率实验 2学时 2学时 旋风除尘器实验 2学时 2学时 催化氧化法处理甲苯废气 2学时 2学时 袋式除尘器性能测试 2学时 2学时 电子废弃物处理实验 2学时 2学时 自学电子废弃物方面的知识 用声级计测量噪声 4学时 4学时 道路交通噪声的测量 4学时 4学时 驻波管法吸声材料垂直入射 吸声系数的测量 4学时 4学时 综合性设计性实验 12学 时 12学时 课堂 教学 中融 入小 组讨 论 每次实验 后根据实 验讲义要 求和老师 要求完成 实验报告 4-5人一组,结合 本课程基本知识以 及从事的研究项目 等,自主设计实验, 实验结束后进行 PPT讲解

最新a环境工程学实验指导书

a环境工程学实验指 导书

《环境工程学实验》 指导书 杨红刚 刘艳丽 武汉理工大学资环学院 2007年2月

目录 实验一曝气设备充氧性能测定实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅3实验二混凝实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅3实验三有害固体废物固化实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅9实验四可燃固体废物热值的测定┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅11实验五天然及污染水体综合处理分析技术┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅13实验六空气中总悬浮微粒测定┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅15 实验七碱液吸收气体中SO2实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅19 实验八环境噪声测试(由杨红刚老师提供)

实验一曝气设备充氧性能测定实验 一、实验目的 1.加强理解曝气充氧的原理及影响因素; 2.了解掌握曝气设备清水充氧性能的测定方法; 3.测定曝气设备氧的总转移系数Kl a。计算充氧能力Q s。 二、实验原理 曝气是人为地通过一些设备,加速向水中传递氧的过程。常用的曝气设备分为机械曝气和鼓风曝气两大类。无论哪一种曝气设备,其充氧过程均属传质过程。空气中的氧向水中转移的机理为双膜理论。当气液两相作相对运动时,其接触面(界面)的两侧分别存在着气体边界层(气膜)和液膜边界层(液膜)。氧在气相主体内以对流扩散方式通过气膜,最后以对流扩散方式转移到液相主体—水中,由于对流扩散的阻力比分子扩散的阻力小得多,所以氧的转移阻力集中在双膜上(主要来自液膜)。 根据传质原理,氧向水中转移的速率与水中亏氧量及气液接触面面积呈正比。其基本方程式为: dc/dt=-KL a(C s-C) 变量分离积分整理后,得曝气设备总转移系数: KL a=-2.303/(t-t0)*lg(C s-C0)/(C s-C t) 式中:KL a—氧总转移系数(1/分或1/时) t、t0—曝气时间(分) C0—曝气初时池内溶解氧浓度实验时使C0=0 C s—曝气池内液体饱和溶解氧值(mg/l)

环境工程学课后答案

环境工程学(第二版)课后答案绪论环境工程学的发展和内容 第一章水质与水体自净 第二章水的物理化学处理方法 第三章水的生物化学处理方法 第五章大气质量与大气污染 第六章颗粒污染物控制 第七章气态污染物控制 第八章污染物的稀释法控制 绪论环境工程学的发展和内容 0-1名词解释: 环境:影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体,包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草地、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。 环境问题:全球环境或区域环境中出现的不利于人类生存和发展的现象,均概括为环境问题。 环境污染:由于自然或人为(生产、生活)原因,往原先处于正常状况的环境中附加了物质、能量或生物体,

其数量或强度超过了环境的自净能力,使环境质量变差,并对人或其它生物的健康或环境中某些有价值物质产生了有害影响的现象。 污染物质:引起环境污染的物质即为污染物质。 公害:由人为原因引起化学污染物滋事而产生的突发事件通常称为公害。 环境科学:研究人类环境质量及其保护的和改善的科学,其主要任务是研究在人类活动的影响下环境质量的变化规律和环境变化对人类生存的影响,以及改善环境质量的理论、技术和方法。 0-2 试分析人类与环境的关系。 “环境”一词是相对于人类而言的,即指的是人类的环境。人类与其环境之间是一个有着相互作用、相互影响、相互依存关系的对立统一体。人类从周围环境中获得赖以生存、发展的空间和条件,同时其生产和生活活动作用于环境,又会对环境产生影响,引起环境质量的变化;反过来,污染了的或受损害的环境也对人类的身心健康和经济发展等造成不利影响。 0-3试讨论我国的环境和污染问题 0-4什么是环境工程学?他与其他学科之间的关系怎样? 环境工程学应用环境科学、工程学和其它有关学科的理论和方法,研究保护和合理利用自然资源,控制和防治环境污染和生态破坏,以改善环境质量,使人们得以健康、舒适地生存与发展的学科。 环境工程学是环境科学的一个分支,又是工程学的一个重要组成部分。它脱胎于土木工程、卫生工程、化学工程。机械工程等母系学科,又融入了其他自然科学和社会科学的有关原理和方法。

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