第八章污染物稀释法控制
环境化学中的污染物分析与控制
环境化学中的污染物分析与控制污染物是指通过人类活动排放到环境中的物质，它们对人类健康和生态系统造成了严重的影响。
环境化学是研究污染物的来源、分布和变化规律，以及分析和控制污染物的科学。
本文将介绍环境化学中的污染物分析和控制的方法和技术。
一、污染物的分析方法1. 采样和预处理：对于大气、水体和土壤等环境介质中的污染物，首先需要进行采样和预处理。
采样方法包括现场采样和袋装采样等多种技术，预处理包括样品的提取、富集和净化等工作。
2. 分析技术：环境化学中常用的分析技术包括色谱法、质谱法、电化学分析法等。
其中，色谱法可以分为气相色谱和液相色谱两大类，用于分离和测定有机污染物。
质谱法可以用于鉴定和定量各种污染物，尤其对微量有机污染物具有较高的灵敏度和选择性。
电化学分析法可以用于测定水体和土壤中的无机污染物浓度。
3. 特征分析：通过对污染物的特征分析，可以确定其来源和迁移途径。
特征分析方法包括同位素分析、稳定性分析等。
同位素分析可以通过测定特定同位素之间的比例，确定污染物的来源。
稳定性分析可以研究污染物在环境中的化学和生物降解特性。
二、污染物的控制技术1. 政策与法规：制定环境保护政策和法规是控制污染物的重要手段。
各国政府通过法律和法规对污染物的排放限制进行规范，推动企业和个人按照环境要求进行生产和生活。
2. 清洁生产技术：清洁生产技术是指通过改变生产工艺、优化资源利用和减少废弃物排放等措施，实现对污染物的控制。
比如，在工业生产过程中，可以采用高效过滤器和净化设备，减少大气污染物的排放。
3. 废物处理和处置：对于已经产生的污染物，需要进行有效的废物处理和处置。
比如，将污染物进行分类、分解、氧化或还原等处理过程，以达到无害化排放的要求。
4. 环境修复技术：对于受到污染的环境，可以通过环境修复技术进行治理。
环境修复技术包括土壤修复、水体修复、大气修复等。
常见的方法包括生物修复、化学修复和物理修复等。
总结：环境化学中的污染物分析和控制是保护环境和人类健康的重要任务。
环境污染物的化学分析与控制
环境污染物的化学分析与控制环境污染是当今社会面临的巨大问题之一。
随着工业发展和人类活动的增加，许多有害物质被释放到大气、水和土壤中，对生态系统和人类健康造成了严重威胁。
为了保护环境和人民的生活质量，我们需要进行环境污染物的化学分析与控制。
本文将探讨环境污染物的分析方法以及控制措施。
一、环境污染物的化学分析环境污染物的化学分析是评估环境质量和污染程度的重要手段。
它可以帮助我们了解污染物的来源、浓度和分布，为制定环境保护和治理策略提供依据。
以下是一些常用的环境污染物分析方法：1. 大气污染物的分析：大气中的污染物主要包括颗粒物、有机物和无机物。
颗粒物的分析通常使用悬浮颗粒物采样器，并使用扫描电子显微镜和能谱仪进行形态和元素分析。
有机物和无机物的分析则可以使用气相色谱-质谱联用技术进行定性和定量分析。
2. 水污染物的分析：水体中的污染物包括重金属、有机物和微生物等。
重金属的分析可以使用原子吸收光谱或电感耦合等离子体质谱进行测定。
有机物的分析可以使用气相色谱-质谱联用技术或高效液相色谱进行分离和测定。
微生物的分析则可以使用培养基方法或聚合酶链反应技术进行检测。
3. 土壤污染物的分析：土壤中的污染物主要包括重金属、有机物和农药等。
重金属的分析可以使用原子吸收光谱或电感耦合等离子体质谱进行测定。
有机物的分析可以使用气相色谱-质谱联用技术或高效液相色谱进行分离和测定。
农药的分析则可以使用气相色谱-质谱联用技术或液相色谱进行检测。
二、环境污染物的控制除了进行环境污染物的化学分析外，我们还需要采取措施来控制和减少污染物的排放。
以下是一些常用的环境污染物控制措施：1. 大气污染物控制：大气污染物主要源自工厂和交通运输。
为了降低大气污染物的排放，可以采用燃煤和燃油的脱硫、脱氮和除尘技术，以及汽车尾气的净化装置。
此外，推广清洁能源的使用和提高能源利用效率也是减少大气污染的重要途径。
2. 水污染物控制：水污染物主要来源于农业和工业废水。
第八章微生物的生长及其控制
获得同步生长的方法：
同步培养法
诱导法
筛选法
化学诱导 物理诱导
过滤法 区带密度梯度离心法 膜洗脱法
二、微生物的生长曲线 生长曲线(Growth Curve)：
二、氧气对微生物生长的影响
根据微生物与氧的关系,可把它们分 为几种类群: 专性好氧菌: 兼性厌氧菌: 微好氧菌： 耐氧厌氧菌： 厌氧菌 (专性)厌氧菌：
好氧菌
一）好氧菌
1、专性好氧菌（obligate or strict aerobes）
必须在较高氧分压的条件下才能生长，有完
整的呼吸链，以分子氧作为最终氢受体，细胞含
②发酵工业上尽量延长该期，以达到较高的菌体 密度
③食品工业上尽量使有害微生物不能进入此期 ④是生理代谢及遗传研究或进行染色、形态观察 等的良好材料。
③稳定期（stationary phase）
又称：恒定期或最高生长期 特点： ①培生长速率常数R＝0，正、负增 长相等；
②菌体产量达到了最高点；
③细胞内开始积聚糖原、异染粒和 脂肪等内含物；
一）、直接法 比例计数法、 薄膜过滤染色镜检法 血球计数板法、 薄膜过滤荧光镜
检法
二）、间接法（活菌计数法）
平板菌落计数法、平板涂布法、
薄膜过滤平皿计数法
1 总细胞计数法 1） 血球计数板法
薄膜过滤吖叮橙染色荧光镜检法
2 活细胞计数法
1）平皿菌落计数法(稀释倒平板法)
2）平皿菌落计数法(平板涂布法)
第八章
微生物的生长繁殖 及其控制
• 目的和要求： • 本章主要使大家掌握微生物生长繁殖的规律， 微生物生长的测定方法，及各种物理、化学因 素对微生物生长的影响，有害微生物的控制方 法
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。
环境化学中的污染物控制技术
环境化学中的污染物控制技术一、引言环境污染是当代社会面临的一个全球性问题，给人类健康和生态系统带来了巨大的风险与挑战。
为了解决这一问题，环境化学领域涌现出了许多污染物控制技术。
本文将重点介绍环境化学中的污染物控制技术及其应用。
二、大气污染控制技术1. 烟尘净化技术烟尘是大气污染中的主要成分之一，采用静电除尘器、布袋除尘器等技术可以有效去除烟尘，减少空气污染。
2. 二氧化硫减排技术二氧化硫是主要的酸性气体之一，可以采用脱硫技术来减少二氧化硫的排放，常用的方法有湿法石膏法和海水脱硫法等。
3. 氮氧化物控制技术氮氧化物是大气中的重要污染物之一，采用选择性催化还原和选择性非催化还原等技术可以将氮氧化物转化为较为无害的氮气，减少其对环境的影响。
三、水污染控制技术1. 生物处理技术生物处理技术是一种利用微生物降解有机物的方法，可以有效地处理废水中的有机物，常用的技术有好氧处理和厌氧处理等。
2. 高级氧化技术高级氧化技术是一种利用活性氧化剂将有机物氧化为无机物的方法，可以有效降解废水中的有机污染物，常用的方法有臭氧氧化和过氧化氢氧化等。
3. 活性炭吸附技术活性炭是一种具有大孔、中孔和微孔结构的多孔材料，通过吸附作用可以去除废水中的有机物和部分无机物，常用于水处理过程中的净化。
四、土壤污染控制技术1. 热解技术热解技术是一种将有机物在高温下迅速分解为无害气体和无机残留物的方法，可以有效清除土壤中的有机污染物。
2. 原位生物修复技术原位生物修复技术是将某些特定菌株引入到受污染土壤中，通过生物降解作用修复土壤污染，主要应用于有机污染物的修复。
3. 电动力技术电动力技术是一种利用电场和电动力的作用将土壤中的污染物迁移并去除的方法，可以有效清除土壤中的重金属等污染物。
五、结论环境化学中的污染物控制技术是当今社会解决环境问题的重要手段，通过合理运用这些技术，可以降低空气、水和土壤的污染程度，保护人类健康和生态平衡。
我们应该不断地研究和创新，推动环境污染控制技术的发展，共同建设一个清洁、美丽的地球家园。
大气污染控制工程-教学大纲
《大气污染控制工程》教学大纲一、课程基本信息课程代码：课程英文名称：Air Pollution Control Engineering课程类型：必修课先修课程：《高等数学》《环境工程原理》《物理化学》学分：4总学时：64（理论学时：64）二、课程性质、目的与任务《大气污染控制工程》是环境工程专业的一门主干专业课程，由讲课、实验、课程设计等环节组成。
学习本课程之前要求先修完《高等数学》、《环境工程原理》、《物理化学》等有关基础课或专业基础课。
通过本课程的学习与实践，全面掌握大气污染的来源、途径和机理（包括基本概念、基本理论、基本技能）、大气污染控制的原理、方法和实践以及前沿研究领域，同时，还要求掌握与此相关的标准和政策法规及其发展前景。
通过本课程的学习，达到三个目标：（1）学习必要的理论知识和方法、技巧；（2）培养学生工程设计能力和研究能力，解决大气污染问题的实际操作、设计等实践实验能力；（3）了解大气污染控制工程领域前沿研究内容，激发学生的创造力，培养创新思维。
三、课程教学内容与要求（一）概论要求了解大气污染的分类、组成、分布及大气污染问题，理解大气污染的综合防治措施定义。
（1）大气污染和大气污染物（2）大气污染及其控制情况（3）大气污染的综合防治措施（4）大气环境标准2、教学重点大气污染的综合防治措施。
3、教学难点大气污染的来源，大气污染的综合防治措施。
（二）燃烧与大气污染1、教学内容与要求要求了解燃料的种类、组成，理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理，掌握燃烧的计算。
（1）燃料的性质（2）燃料燃烧过程（3）烟气体积及污染物排放量计算（4）燃烧过程硫氧化物的形成与控制（5）燃烧过程氮氧化物的形成与控制（6）燃烧过程中颗粒污染物的形成（7）燃烧过程中其他污染物的形成重点理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理，重点掌握燃烧过程污染物排放计算。
3、教学难点燃烧过程污染物排放计算。
（三）大气污染气象学1、教学内容与要求要求了解与大气污染相关的气象学基本知识，理解和掌握大气圈的结构、主要气象要素、大气稳定度和逆温的概念。
环境工程学：第八章污染物的稀释法控制
ay 2 bz 2
e
2 y
2
1 b 2 2 z
2 2
Q y z ( x, y , z ) exp[( )] 2 2 2 u y z 2 y 2 z
第八章 污染物的稀释法扩散
2、有界，高架连续点源的高斯模式
1 2
H Hs H Hs
P C(x,y,z)
烟流大量下沉，形成严重污染；
第八章 污染物的稀释法扩散
（四）大气稳定度的分类
根据常规气象资料确定稳定度的级别。
A － 强不稳定
B － 不稳定
C － 弱不稳定
D － 中性
E － 稳定
F － 强稳定
第八章 污染物的稀释法扩散
大气稳定度的确定方法
1、根据中国国家标准中规定的公式计算太阳高度角； 2、根据太阳高度角与云量确定太阳辐射等级； 3、根据太阳辐射等级与地面风速确定大气稳定度。
第八章 污染物的稀释法扩散
中国国家标准中规定的公式： 2、当Qh<500×4.18kJ/s 或 Ts－Ta<35K时：
2(1.5vs D 0.04Qh ) H u
第八章 污染物的稀释法扩散
第三节 污染物落地浓度
高斯模式——应用湍流扩散统计理论提出正态分
布假设下的扩散模式
由湍流引起的扩散
熏烟型：排放口上方γ<0，γ<γd ，不稳定状态
排放口下方γ>0，γ>γd ，稳定状态 烟流大量下沉，形成严重污染；
第八章 污染物的稀释法扩散
大气稳定度与烟流类型
Z
波浪型
T
波浪型：γ>0，γ>γd
大气不稳定，对流强烈，烟流沿主导风向上下左右翻 滚，呈波浪型，污染物扩散良好；
气态污染物控制
b、常用的吸收剂： ①水 优点：价廉易得；缺点：溶解度随温
度变化； ②碱性吸收液 用于与碱起反应的有害气体； ③酸性吸收液 ④有机吸收液 洗油吸收苯和沥青烟等。
气态污染物控制
5、吸收设备： 作用： ①使气液两相充分接触，以便很好的传
递； ②提供大的接触面； ③最大限度的减少阻力和增大推动力。
气态污染物控制
②吸附等温式 常用的有： a、朗格缪尔吸附等温式（Longmuir） 用于恒温下，均一表面上的单层可逆吸
附。
q0—吸附剂表面吸满单层时的吸附量g /g a—常数
气态污染物控制
为了计算方便，常改写倒数关系：
说明1/q与1/Ce呈直线关系，即可求出q0、a
气态污染物控制
b、弗兰德利希 指数函数型经验公式 q=k·Ce1/n 或 XT=k·p1/n k—弗兰德利希常数 n>1的常数 将上式两边取对数 lgq=lgk+(1/n)lgCe 或 lgXT=lgk+(1/n)lgp
Pi ----组分分压 Pa Ei ----组分的亨利系数，Pa
xi----摩尔分数
Ci---平衡浓度
Hi……i气体在溶液中的溶解度系数，mol/(m3·Pa)
气态污染物控制
c、传质吸收过程的判断 相平衡过程是质量传递的动态平衡过程。
若气相中溶质组分浓度y高于气相平衡时的 气相组分平衡浓度，即y>yi*则传质过程为吸 收过程；反之，y<yi*则传质过程为解吸过程。
水
含有约为初
始浓度进0气.3%S的O2
尾气
水
预除尘 和水分
段间冷却 的四层催
化床
填充 床吸 收塔
第二级 催化床
填充 床吸 收塔
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城市街道风
汽车风
第八章污染物稀释法控制
干岛效应
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
二、气象的热力因子 （一）大气温度层结 概念：气温随高度的分布称为大气层结。
1.干绝热递减率 概念：干空气团或未饱和的湿空气团绝热上升或 下降单位高度温度降低或升高数值（γd ）。
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
下垫面摩擦力
风速随高度变化的曲线
风速廓线
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
常用的两个风速廓线模式： 1.对数率
高度为Z处的风 速（m/s）
摩擦速度
ū u* ln Z
重复污染
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
2.山谷风
谷风
转换期的 污染
山风
热力环流 引起的漫
烟
谷风示意图
侧向封 闭山谷
山风示意图
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
3.城市风 由城乡温度差引起的局地风。
气 流 上 升
热
郊区
市区
第八章污染物稀释法控制
形成逆温的主要过程：
辐射逆温
下沉逆温
锋面逆温
湍流逆温
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
辐射逆温
全年都可 出现
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响
时间长，范围
宽，逆温层厚
L
度大
地形条件 有关，地 形逆温
M
第八章污染物稀释法控制
γ﹦γd中 性
平均0.65℃/100m
γ﹦0等 温
γ﹥γd递 减
γ﹤0逆 温
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
温度层结日变化
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
（二）逆温
上部逆温
逆温强度
接地逆温
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
风对污染物浓度分布的作用
整体输送
冲淡稀释
污染区总 在污染源 的下风向
污染物浓度 总是与风速 大小成反比
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
（二）湍流
概念：在大气运动过程中，在其平均风速和风向 上叠加的各种尺度的无规则涨落 。
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
湍流分类
机械力 机械湍流
热力 热力湍流
湍流运动最重要的结果：使大气中热量、水分、尘埃 等物理属性及混合物得以传递。
大气污染物的扩散
大气湍流（大气扩散） 分子扩散
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
受到小尺度的湍涡搅动，烟管 的外截面不断地与周围空气相
混合，并进行缓慢地扩散
烟团被大尺度的大气湍涡夹带， 烟团本身截面尺度变化不大
烟团容易被湍涡拉开或 撕裂而变形，使得烟团
能很快的得到扩散
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
湍流特点: ➢湍流有极强的扩散能力； ➢在主导风方向上风的平流输送作用是主要的； ➢风速越大，湍流越强，污染物的扩散速度就越 快，污染物的浓度就越低； ➢风和湍流决定污染物在大气中的扩散稀释。
破坏建筑物 ，飞机发生飞行 事故，加强雨滴增长的速率、 冰雹和雷电的形成中，起着重 要的作用
湍流
大气运动的重要形 式，使空气发生强 烈的铅直和水平扩 散，其强度和尺度 远大于分子扩散
蒸发，气温，光波、声 波和无线电波的传播有 重要的影响
风向的摆动
风速的脉动
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
干空气的定压比热容， CP=1004J/（Kg·K）
γd
ddTZi d
g CP
γd m
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
2.气温递减率： 概念：大气环境中，气温随高度的变化（γ）。
γ
dT dZ
环境
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
3.气温的垂直分布：
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
湍流逆温
厚度不 大
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
锋面逆温
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
一、气象的动力因子 （一）风 垂直运动 升降气流
风速
大小
水平运动
风 风向
方位表示法
风的来
角度表示法
向 第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
第八章污染物稀释法控制
Z0
高度（m）
卡门常数
地面粗糙度
地面粗糙度越大，风速梯度越小 第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
2.指数率：
ū u1（0 1Z0）m
常数 实验确定
高度为Z处的平均 风速（m/s）
高度为10米处的平 均风速（ m/s ）
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
第八章 污染物的稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素 第二节 烟气抬升高度 第三节 污染物落地浓度 第四节 烟囱计算
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
影响扩散的 气象因素
动力因子
热力因子
风
湍流 大气温度层
结
大气稳定度
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
郊区
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
产生城乡温度差异的主要原因
➢城市人口密集、工业集中，使得能耗水平高； ➢城市的覆盖物热容量大，白天吸收太阳辐射热， 夜间放热缓慢，使低层空气变暖； ➢城市上空笼罩着一层烟雾和二氧化碳，使地面有 效辐射减弱。
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
（三）局地风 概念：在不同的地形地物条件下，由于近地层大气 的增热和冷却速度不同而引起的局部空气的环流。 海陆风 山谷风 城市热岛效应
第八章污染物稀释法控制
第一节 影响污染物在大气中扩散的气象因素
1.海陆风
海风
逆温，短 时间污染
陆风
循环污染