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环境工程专业英语课文翻译.doc

环境工程专业英语课文翻译

mzchqf
2011-09-04 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《环境工程专业英语课文翻译doc》,可适用于高等教育领域

UnitUnit环境工程本书的内容:本书的目的是使工科和理科学生对环境问题的跨学科的研究有所了解:环境问题的起因环境问题受关注的原因如何控制环境问题。本书包括如下内容:﹡对环境和环境系统而言环境问题含义的描述﹡关于造成环境破坏的基本原因的信息﹡要了解环境问题性质并且量化环境问题所必需的基本科学知识﹡环境控制技术在在水、大气和固废污染问题方面运用的现状﹡我们目前对人类活动与自然之间的许多复杂的相互关系的理解和控制的科学知识的严重不足﹡采用现有技术可以用来消除或减轻有许多环境问题当实际上并没有这是因为社会缺乏意愿去处理环境问题或因为在许多情况下缺少处理环境问题所需的资源一些重要的定义当新词在这本书中第一次出现时它的定义以正楷大写字母开头的形式给出(正如这里给出的)或以粗体字体给出。﹡环境:是指我们周围的物理和生物生境我们可以看到听到触到闻到和感到这些事物。﹡系统:根据韦氏字典系统为相关和相联的一组或一系列事情形成一个单元或有机体例如:太阳系灌溉系统供应系统和世界或宇宙。﹡污染:可以定义为空气、水或土壤的物理化学或生物特性发生恶化以至于对人类或生物有机体的健康、生存或活性造成了危害。当改善环境质量的目的是用来改善人体健康时环境这个词的含义就拓宽到包括各种社会、经济和文化方面但这样的拓宽对许多实际情况不可行的对为一学期时间设计的课程而言是不现实的。从而我们对环境问题调查时把环境的定义做了限制。各系统间的相互作用与水、大气或土地系统来说有一些不同的相关环境问题。而许多问题只是适用于其中的一个系统正因为此这也说明了上述分类的合理性。如此的分类还有利于更容易对一个系统内相关问题的理解。并且从行政管理方面看也是合理的因为政府机构经常把环境问题分为空气污染、供水、污水处理和固体废物处置几个方面来处理。但有许多重要的环境问题并不局限于大气、水或土地系统中的某个单一系统而是包含各系统之间的相互作用。一个典型的例子是由于从许多发电站、冶炼厂和汽车排气向大气释放的二氧化硫和氮氧化物造成的酸雨问题。这些气体被气流输送到更广的区域然后经降雨的冲刷后形成了酸雨这对水生生物、森林和农作物有危害。对各系统间的相互作用造成了较大的环境破坏这里给出了两个例子一个是全球性问题即大气中二氧化碳的逐渐增加另一个是酸雨问题通常是区域性问题。环境破坏我们生活水平的许多大的改善可以归公于科学技术的应用。这里给出几个例子。你能再举出其它的例子吗?﹡更多并且质量更好食物的生产﹡快速并可靠的运输方式的创建﹡创造了可以保护我们免受极端气候并作为生活空间的房子﹡多种通信体系的发明﹡可以代替人力和动物的机器的发明﹡安全水的供给与废物的处置﹡传染病的消除﹡在发达国家通过改进水工艺消除了大多数水传染病﹡通过更大的生产力使我们有空闲时间增加了可以参加提供的文化活动及娱乐活动机会﹡保护我们不受例如洪水、干旱、地震和火山喷发等自然灾害的恶劣影响尽管有这些改进但这些改进有困扰我们的副作用例如可耕地的丧失森林的消失环境污染和难以控制的新有机体。这些作用中有许多一开始只被认为是公害但现在已经被认识到对自然和人类有潜在的威胁。在农业社会人们基本上与自然和谐相处在土地中种植粮食收集木柴并制作衣服和工具。人类和动物产生的废物以肥料的形式返回土壤中。即使产生了水体、土壤和大气污染也很少。古代大城市特别是罗马帝国时的那些城市有供水和废物处置的体系。该体系一个例子如下:从古罗马的大排泄沟输水管道为有百万人口的罗马城市供应干净的水这是最著名也是最早建造的排水管。许多世纪以来整个欧洲城市的建筑者们忘记了古代城市的市政工程。供水和废物处置的忽略造成了许多疾病的发作例如痢疾、霍乱、伤寒和其它水传染疾病。直到世纪中叶以前人们没有意识到废物的不当处置会使给水受到带病有机体的污染。英国、欧洲和北美国家在世纪的工业革命恶化了环境问题这是因为随着工业化发展城市化加速造成的。所有城市化和工业化现象无论在过去还是现在都是造成在该时代不能处理的水体和大气污染的原因。接下来的几十年里在发达国家对给水的处理和废水的部分处理方面的技术得到了快速发展。这样就大大减少了水传染病的发生率。我们应注意到排放到环境的所有废物污染了我们的水、大气和土壤系统。Unit对美国有害物质处置的历史回顾在美国,对有害物质处置的实行已划上了圆满的句号(基本上没有进展)(绕了一整圈)。在年前只有少数几个关于处置这些(有害)物质的规章制度。许多这些化学物质的不适处置导致了许多市民的健康问题、污染了给水(资源)和破坏了野生动植物。随着年资源回收保护法的制定工厂企业有义务对它们产生的所有废物进行处置。但资源回收保护法的执行是缓慢的。在美国从年开始的工业时期的初期直到二次世界大战以后的几年里很少对加工过程中以副产品形式产生的废物的适当处置给以关注。直到六十年代经常会发现淡水河流和溪水被工厂的废弃物、油井的咸水和钢厂操作产生的废酸污染。在河水里几乎可以发现任何废油、废溶剂、废树脂。有的废物被随便的倾倒在工厂附近或整个郊外临时挖掘的地方。事实上那个时代的专家认可了把土地灌溉和地下多孔介质过滤法作为废物处理的方法。尽管这些处理方法原本只计划用于处理无害物质但那时也用来处理有害物质。此外那时没有保护地下水不受这些行为(污染)的政府法规。有害化合物的处置问题并没有由于年环境保护署的创建得到改善。新的部门的首要任务是清理河流和溪水。但当时政府里在政的人员中没有人洞察(深刻的了解)到新的部门将会产生(怎样)的问题。在开始时环境保护署对许多水污染相关的法规的执行是非常成功的。当向河流和溪水排放有害物质行为被禁止了时(当有害物质不再向河流和溪水排放时)这些有害物质又引发了其它的处置问题。从污水中回收化学物质是不经济的因为许多这些物质要么不值钱要么价值低(以至于不够补偿回收它们所用的资金)。在有些情况下没有可行的回收技术。结果这些废弃物以一些省事的方法来处置。所以临时的垃圾倾倒场地被扩大了。关于这些处置没有相应的规定结果没有任何专业技术的人进入了废弃物处置的行业中来。它们的利润高因为这些人并没有对这些化学物质进行处理。在大多数情况下废弃物被运输到位于私人所有的场地。(漏了一段)这些没有规划的垃圾场变大了并且变得复杂了。当垃圾场地紧挨人口密集区域或公众水源地时就会开始(出现)引发一系列的问题。住在某些垃圾场附近的市民开始经历(遭受)有害于健康的问题如皮疹、瘫痪、癌和先天不足。在某些情况下这些问题是由于化学物污染造成的。由于这些利害关系美国国会制定了一项关于处置有害物质的新法规。这就是年的资源回收保护法。该法规的目的是管制有害物质的处置。结果现在产生大量废弃物的企业必须保证这些有害物质采用对环境安全的方法来处置。许多不正规的垃圾场是在资源回收保护法制定前由没有资金或资金短缺的人造成的。结果根据规定对这些旧场地的清除任务由政府接管。从这个时候起对这些场地的清除效率低下。鉴于过去的陋习和存在的问题已经有规定强迫美国企业对有害废物的处置负责。这些问题是由于工业界缺乏经济刺激造成的。由于那些被选举出来承担法规任务的政府官员和政府代理没有经验并缺乏洞察力结果使这些问题恶化了。尽管现在有大量的专门用于解决有害物质处置的法规但在年甚至更长的时间内是不可能找到解决问题的真正的方法的。只有通过工业界、科学家和政府部门之间的共同努力该问题才能最终得到真正解决。Unit环境分析环境分析包括在环境系统中进行的物理、化学和生物测定。尽管环境分析一词越来越专指对污染物测定的情况但环境分析包括对自然环境和对污染了的环境系统(进行测定)。通常进行四种类型的(分析)测定:定性分析确定污染物存在的种类定量分析确定各种污染物的量有多少通过污染物的种类或特征来确定该污染物实际存在的化学形式和物理形式(例如被吸附在颗粒的表面)的详细情况进行影响分析的确切目的是为了确定所讨论的污染物产生的环境影响的程度。环境分析总的目的是获得环境中的自然物或污染物的信息以便对它们可能产生的行为进行真实评价。对污染物来说包括对它们进行现状评价和潜在环境影响进行预测这些可能表现在几个方面。因此一种污染物可能对植物或动物表现出毒性。(漏了)污染物对材料特别是建筑材料的影响是另一个爱关注的方面这种影响是很明显的并且令人不愉快的(例如大气中的二氧化硫破坏了古代雕像)。另一个环境影响的方面包括使感觉下降如可见度降低空气污浊和难闻的气味。最后我们应该认识到环境影响不可能全部会被一般人的感知能力识别到认识到这一点很重要因此需要采用高级化学或物理分析方法来测定。为了对环境分析的常规领域进行恰当的说明该领域可从三个方面进行考虑:通常情况下进行分析的根本原因和选择分析方法的基本概念通常可采用的技术和方法环境分析能力的现状。有关环境分析的一些重要概念有:目的进行环境样品的采集和分析是为了研究或监测或作为抽样检查。抽样检查分析是为了快速获得有关环境问题(污染的)大概程度或其性质的信息。可靠性无论是想获得哪方面信息获得可靠的样品(真实的试样)是极其重要的因为它代表了所要调查的特定体系。事实上任何环境分析中获得可靠的样品是环境分析中最难的工作因为许多环境体系是相当复杂的并且往往不均匀。测量结果任何环境分析结果中必须包括对所采用的分析方法的测定极限的说明。这是因为对零浓度的含义存在很大的不确定性。事实上通常对所讨论的物质不能说(认为)连一个原子或一个分子都不存在所以不存在零浓度。精度和准确度在环境分析报告中必须详细说明该测定的精准度。许多环境测定中包括对在不同体系或相同体系而不同条件下(温度时间污染物浓度等)所得结果的对比所以有必要确定两个不同的数据是否实际上表示(它们)只是在不同条件下测得的。物质的形式在进行环境分析时有必要清楚的指出要测定的物质的物理形态。简单的说这包括该物质存在的实际形态(是固态液态还是气态)因为许多物质(无论是有机的还是无机的)可以同时以不同的形态存在。例如某些有机气体既可以以气态存在也可以吸附到固体颗粒表面而用来测定其每一形态的分析方法是完全不同的。区分元素和化学物质在环境分析中特别强调的一点就是要区分该物质是以化学元素存在还是以化合物的形式存在。应该确定在环境样品中该元素存在的化学形态而不只是简单的说明该元素存在的浓度。而虽然这种概念从理论上可被接受但分析方法还没有达到可以很容易的测量到以痕量存在的无机化合物的水平。颗粒表面当污染物存在于或与某一凝相在一起时有时候有必要确定该污染物是此整个体系的一部分还是只存在于它的表面。这样的考虑是非常有意义的例如存在于空气中颗粒表面上的物质直接与外界环境接触而那些均匀分布于颗粒物之间的污染物质实际上存在的浓度很低并且在颗粒表面的浓度还要更低。由于我们会吸入空气中的颗粒而表面控制可以导致肺部沉积的化学物质局部浓度提高。有效性虽然分析化学家并不可能正常的作出每一种分析但是确定化学物质的有效性通常是必要的。通常污染物必须变为溶解态才能产生实际环境效应(影响)。例如与空气中颗粒联在一起的有毒的化合物只有被肺液溶解后才会(对人)产生局部效应或系统效应。环境效应在分析与环境效应相互之间的最终联系包括确定化学物质产生的实际环境效应。在大多数情况下这包括采用一些生物方法或生物鉴定来确定对生物有机体产生的毒理效应。虽然考虑到生物鉴定的费用、复杂性、耗时的特性为了测定毒理效应和制定应遵从的标准时经常采取生物测定方法来取代化学分析方法。即使如此做还是有必要在一种或多种污染物的污染水平与毒理影响程度之间建立一种所谓的剂量反应关系。Unit大气污染物的类型及污染源什么是大气污染?大气污染通常是指空气中一种或多种化学物质的浓度达到了有害程度以至于对人类、其它动物、植物或材料造成了危害。大气污染物有两大类型。一次大气污染物是指直接排放到大气中的污染物质其浓度达到了造成危害的程度。一次大气污染物中有的是大气中自然组成成分(如二氧化碳)浓度超过了其正常浓度或一些通常大气中没有的物质如汽车使用含铅汽油时燃烧所排放的含铅化合物。二次大气污染物是大气中自然组分在大气中相互发生化学反应所产生的有害化学物质。在城市或其它区域上空发生的严重大气污染通常是由于在空气停滞期所排放的高浓度的污染物造成的。一些人口非常稠密的城市(如洛杉矶、墨西哥)的地理位置使得它们经常特别容易受空气流动停滞和污染物增加的影响。我们不能只根据浓度来确定大气污染物的严重性。测量所得的污染物浓度本身并不能告诉我们这些污染物所造成的危害的信息因为污染物的临界浓度、协同作用和生物放大效应都是决定因素。另外我们遇到了有争议的问题即是什么造成了危害。下面是大气污染物中的类主要污染物:​ 碳氧化物:一氧化碳、二氧化碳​ 硫氧化物:二氧化硫三氧化硫​ 氮氧化物:氧化亚氮氧化一氮二氧化氮​ 烃类(含碳和氢的有机化合物):如甲烷丁烷苯等​ 光化学氧化剂:如臭氧过氧乙酰硝酸酯和各种醛类​ 微粒(悬浮在大气中的固体颗粒物或液滴):烟雾粉尘煤烟石棉金属颗粒(如铅铍镉等)油滴盐雾硫酸盐。​ 其它无机化合物:石棉氟化氢硫化氢氨硫酸硝酸​ 其它有机化合物:杀虫剂除草剂各种醇类、酸类和其他化学物质​ 放射性物质:氚镭燃料和核电站的排放物下表中总结了这些污染物的主要污染源。Unit大气污染控制的传统技术控制从工业源排放的颗粒物的主要方法有旋风分离器(旋风除尘器)静电除尘器布袋过滤器(袋式除尘器)和洗涤器(湿式除尘器)。除了这些传统的设备外还有颗粒层过滤器和平板过滤器已经在小范围内得到应用并且进行设备研究或传统设备的组合研究例如荷电液滴洗涤。旋风除尘器旋风除尘器中的捕集器呈圆锥体形气体沿切向进入后作旋转运动至出口。旋转运动产生的离心力使颗粒物移向锥体的外围然后沿外壁落入容器的底部(灰斗)。在旋风除尘器中使颗粒物达到分离的主要的力是离心力。旋转除尘器中的捕集器通常有两种类型:一种为大直径而低效率的旋风除尘器另一种是小直径、多管高效率的旋风除尘器。特别是在颗粒物大于微米时大直径的旋风除尘器的效率较低。但大直径的旋风除尘器的启动资金低并且运行时的压力降为英寸水柱。多管旋风除尘器的除尘效率可超过但成本高并且压力降通常为英寸水柱,另外还容易堵塞、腐蚀。在气流中充满了颗粒物时(如在煤干燥器中、苜蓿脱水器和磨粉操作)大直径旋风除尘器经常被用作该系统的一部分。他们被广泛的应用于谷物升降机、锯木厂、沥青厂和清洁剂生产。布袋过滤器布袋过滤体系也就是布袋通常由合成纤维或玻璃纤维制作的管状袋子组成含尘气体通过而颗粒物在纤维的过滤作用下在滤布的上方被收集。沉积在袋子上的粉尘定期被振落入灰斗中被去除掉。布袋过滤器通常具有超过的高捕集效率压力降一般在英寸水柱。所需要的滤料面积通常是根据气布比为cfm气体平方英尺布来考虑的。玻璃纤维布袋的最高操作温度ºF。然而应该有一个最低温度下限从而使气体高于露点ºF以上。入流中粉尘的负荷在格令每立方英尺气体。在有些高浓度的工业气体中需采用预洗涤装置如低效旋风除尘器预处理。布袋过滤器被广泛应用于许多工业领域包括采矿操作、食物加工、谷物升降机肥皂和清洁剂、塑料生产和许多其他方面。采用大布袋过滤器的工业有炭黑、水泥、电弧炉、铸造用化铁炉和非铁冶炼操作。利用布袋过滤来清洁气体适用于处理干燥的颗粒物或气体中的水呈气态的情况。尽管系统的良好的效率视所需处理的气流和颗粒物的性质而定简单的过滤捕集器或布袋的除尘效果可达以上。操作单元主要包括的部件为几排过滤布袋或过滤管。湿式(洗涤器)除尘器湿式捕集器是利用水雾来捕集并去除颗粒物。湿式除尘器的型式很多但总体上可分为低能和高能两类。具有英寸压力降的低能湿式除尘器包括简单喷雾塔、填料塔或板式冲击塔。处理每立方英尺的气体需要的水量为加仑捕集效率可超过。低能湿式除尘器常用于焚化炉、肥料生产、石灰炉和铸铁厂。高能除尘器或文丘里洗涤器通过收缩扩大管截面使气流加速并与喷入的水雾接触。高速的气流可以使捕集效率提高到但压力降高达英寸水柱。这样就需要具有高功率输入的引风机。文丘里洗涤器常与钢炉、纸浆厂和铸造用化铁炉联合使用。湿式除尘器具有高捕集率但还存在包括沉淀池在内的污水处理问题。它们使气流中充满水蒸气结果造成蒸汽污染。在湿式式除尘器中包含的主要机理有:()通过颗粒物与液滴结合使颗粒物的粒径增加从而更容易被捕集()颗粒物被液膜捕集并被冲洗掉。静电除尘器利用静电除尘器来清理气体时特别适用于那些容易电离并含有液体或固体颗粒物的气体。去除方法包括使载满颗粒的气体通过一个高压电极与接地捕集表面产生的静电区域。气体被高压放电进行电离然后颗粒物在与气体离子的相互作用下带电。然后带电的颗粒物迁移到带有相反电荷的捕集表面被中和。静电除尘器的工作原理包括三个基本步骤:()悬浮颗粒荷电()带电粒子在接地表面的捕集和()采用机械洗涤或用水冲洗集尘表面上的颗粒物。Unit大气污染的影响大气污染的影响中只有少数例子可以归入以下几方面。所有的例子都为局部的、看得见的或可测量的影响因为长期或长距离暴露后很难在特定的污染和其造成的影响之间发现直接的对应关系。对大气污染造成的影响的比较全面的的说明可写好几本书。大气中颗粒物的一个最明显的局部效应是能见度的降低。只是在几十年前(开始)很明显几乎每一个市中心都被煤和烟尘污染。由于减慢了空中交通并需要陆地导航系统能见度的降低导致社会成本的提高。在引用的大气污染的事件中因为气味、味道或明显的腐蚀或化学效应使局部存在的气体令人不快的。今天这些显然的感官损害很少遭遇到。但一直有一些难以察觉的有害健康的影响存在例如视觉或嗅觉刺激或呼吸困难。在极端的情况下对健康的影响扩大到大脑(一氧化碳)和胃部(单一的污染物或几种污染物的联合作用)。长期暴露于大气污染物中的植被所遭受的破坏也许是空气长期污染症状的一种较明显的前兆对健康的影响很明显在早期的大气污染事件中主要是考虑对健康的影响。当某一特定污染物或一组污染物经常产生了明显的效应而不能被识别时这就充分意味着某一污染物是造成影响的重要的因素。对相关污染物浓度和造成的影响的早期研究主要集中于可识别的污染物。人类的呼吸系统在把我们呼吸的空气中较大的颗粒物阻挡在外是非常有效的。可是小于微米的颗粒物能够进入肺部并在肺泡进行沉积。例如香烟烟雾颗粒小于微米可以进入并沉积在肺泡。有些颗粒物由于他们吸附着气体而具有明显的危害这些气体对局部可产生强烈的刺激性。这些气体可以进入肺囊的底部。通过呼吸系统进入身体的颗粒物和气体会影响肠胃系统这一点已经在Donora事件中报道过。有些化学物质如铅可以通过消化系统或呼吸系统进入人的血液空气中的氚和少数其他化学物质可以通过皮肤进入血液。各种污染物对人体的影响是不同的而且所收集的各种影响效果的记录都与暴露于个总污染物期间的强度有关。一氧化碳对健康的影响在血液中碳氧血红蛋白为时可以检测出来或者血液中碳氧血红蛋白为时也可以检测出来。对动植物的影响大气污染的有害影响并不局限于对人类健康的影响。动植物也容易受大气污染的影响。例如从生产铝、玻璃、磷酸盐、肥料和烤瓷过程中散发出大量的氟这对植物的果实和花产生危害这些危害会大大的降低作物的价值。氟对植物影响的浓度比他对人体健康影响的浓度小好几个数量级。当氟被灌木、树木或草吸收而这些植物又被牛或其他动物吃掉后可产生影响的氟的浓度更低。尽管在低浓度时植物还没有表现出受损症状但吃这些植物的动物却表现为氟中毒。氟可在动物体内富集这样会导致动物不健康、动物价值低、动物存活率低。有些重金属如汞和铅和大多数放射性核可以在动植物体内富集经常在特定的器官里富集。不同的动植物对污染物的敏感性不同。例如糖枫可以忍受相对较高浓度的单一二氧化硫对二氧化硫和臭氧混合物敏感。另一方面美国的五针松对任何单一的污染物都很敏感。对材料的影响大气中的硫和氮的氧化物经反应后形成酸性化合物这些化合物腐蚀金属表面这个问题通讯设备、电力设施和计算机工业方面已经很严重。氟是活性很大的物质已经发现当大气中氟的浓度高时会腐蚀玻璃。当设计中有敏感的组成时应考虑这些影响并且应对该项目中增加所需保护措施和设计的费用。硫化氢在环境大气中的白涂料中可以与氧化铅反应形成硫化铅结果在夜晚白色的房子看起来呈褐色。已经注意到由于合成材料和橡胶暴露于大气中的氧化剂结果老化加速。既影响材料的强度也影响材料的颜色。很难去估计由于对材料的破坏的加速和如建筑、雕塑或园艺设备等视觉影响的经济损失。通常认为大气污染造成的损害的价值有数十亿美元。环境大气质量标准对许多其他污染物已经有了研究和试验结果。根据这些数据我们可以建立环境大气质量标准在该浓度时检测不出该污染物的效应。用这些数据已建立了旨在只保护健康的初级标准和保护其他系统的二级标准。对不同采样间隔建立了标准因为产生的效应取决于污染物的浓度和所暴露的时间长短。Unit水污染及其污染源污水和疾病的关系是随着年英国伦敦的霍乱的流行被牢固的建立起来的。污染控制的最初目的是保护公众的健康在许多地方仍然是主要目的。然而目前保护水资源、保护渔区和维护娱乐水域也是关注的方面。随着二次世界大战后发生的城市密度的快速增长和工业化水污染问题加重了。水污染这个词不确切(不明确)因为它既没有揭示污染物的类型也没有揭示污染源。我们处理污染问题是依据污染物是耗氧性的、营养型的(有助于藻类生长)有毒的还是仅仅是感官污染?水资源的污染可能是被污水的排放或工业污水的排放直接造成(点源)也可能是被大气污染或农业、城市排水间接造成的(非点源)化学纯水是水分子的收集(只有水分子)。在自然界是不存在化学纯的水在天然的溪水或天然湖水里在云朵或雨水里在下的雪里或在极地的冰帽里都不存在化学纯的水。在实验室可以制备很纯的水只是难度较大。水中可以接受并容纳杂质。城市污水也称为污水是包括水(通常大于)和有机或无机污染物的混合物这些污染物包括悬浮的和溶解态的。这些污染物的浓度通常很低以mgL表示即一升混合液中含有的污染物的毫克数。这是用水中的组分的质量体积比来表示其浓度的污水工业废物和其他的稀溶液。微生物当有合适的食物、合适的湿度、适合的温度时微生物就可以生存。污水为大量的微生物(特别是细菌还有一些病毒和原生动物)提供了理想的环境。大多数微生物是无害的并且在生物过程中可把有机物质转化成稳定的最终产物。然而污水中也可能含有病菌这是由带有水传染疾病的人的排泄物污染造成的。当水传染的细菌疾病如霍乱、伤寒和肺结核病毒疾病如传染性肝炎和原生动物引起的痢疾在发达国家已经很少有时对那些还不能利用处理过的水的地方而言仍然是威胁。对可能存在的病菌的检测不仅有难度并且很耗时并且标准的实施是对其他许多存在于包括人类在内的热血动物肠道内的有机体进行的检测。固体在废水里的总固体(包括有机的和无机的)的定义为:液体经挥发后的残余物在干燥到恒重的量。溶解态的固体和悬浮的非溶解态的固体是通过把滤液和非过滤过的液体挥发后测得的。两者之间的差值是悬浮的固体含量。为了进一步分类滤渣把滤渣在度焚烧分钟后剩留的灰分代表了无机固体而挥发掉的那部分代表了有机成分的含量。悬浮固体和挥发性悬浮固体是很有用的两个参数。悬浮固体和生物化学需氧量是用来测定废水的污染强度和处理性能。挥发性悬浮固体可作为原废物的有机物含量的指示指标并为在生物过程活微生物数量提供一个测量方法。无机成分:废水中含有的常规无机组分:氯化物和硫化物。通常存在于人类产生的废水中及废物中。氮和磷。以不同形式(有机的和无机的)存在于人类产生的废物中另外有些磷来源于清洁剂。碳酸盐和重碳酸盐。通常以钙盐和镁盐的形式存在于废水和废物中。有毒的物质。砷氰和重金属如镉铬铜汞铅和锌是有毒的无机物这些物质存在于工业废物中。除了这些化学组分外溶解气体特别是氧气的浓度氢离子的浓度表现为Ph是废水的其他参数有机物质蛋白质和碳水化合物构成了城市污水中有机物质的。这些可生物降解的污染物的来源包括人类的排泄物和尿水槽中的食物废弃物浴室的尘土和污物洗涤和洗烫的污物各种肥皂、清洗剂及其他清洗产品。用来测量污水中的有机物含量的参数有许多。有一种方法是基于测量存在于废物中的有机碳(总有机碳)。总有机碳是通过测量样品中的有机碳在一种强氧化剂的氧化作用下产生的二氧化碳的量并与已知的总有机碳的标准对比而测得的。通常采用的方法中大多数是根据可氧化的物质转化为稳定的最终物质时所需要的氧量来确定的。由于所消耗的氧量与存在的可氧化的物质的量呈比例所以它可作为表示污水污染相对强度的一种方法。用来确定废水需氧量的常用的两种方法是化学需氧量和生物化学需氧量测验方法。废水的化学需氧量是测量有机物质化学氧化时所需的氧量生物化学需氧量是测定废水中有机物质经驯化的微生物生物降解时所需的氧量。在水污染控制中生物化学需氧量是很重要的参数。可用来作为表示有机污染的测量方法可作为估计生物处理时所需的氧量的基础并可做为处理性能的指示性参数。水体或污水中的有机物质的量可直接测出(例如测定TOC量)但是TOC不能告诉我们该有机物能否被生物降解。我们采用一种间接的方法来表示有机物质的量在一个封闭体系中测定利用成长中的微生物把有机物质转化为二氧化碳和水时所需的氧量。生物化学需氧量与所转化的有机物质的量成比例从而生物化学需氧量是测定一个体系中存在的可生物降解的相对有机物量的一种方法。但因为微生物对有机物的生物氧化过程是连续进行的并且所需时间不确定(无限期)日BOD大概是最终BOD的或更多我们人为的把日BOD作为该有机物的最终需氧量。但是对测量BOD来说天也太长所以采用度时的五日作为测定生化需氧量的标准时间。BOD的反应速率取决于污染物的类型、温度并且随着有机物的量的多少而改变。Unit水的净化水分子是没有记忆的所以去讨论你所喝的水是被污染了并净化了多少次是可笑的(市没有意义的)好像水分子逐渐厌烦了(逐渐被耗尽了)。最重要的是你喝的水纯度如何。对水的净化方法已发展到了很详细并且尖端的技术。然而通常采用的净化水的方法对水污染的性质的通常的理解应该是容易理解的并在某些情况下是显而易见的。水中的杂质可分为悬浮的胶体态的或溶解态的。由于悬浮的颗粒大足以被沉淀或被过滤掉。胶体态的或溶解态的杂质较难以去除掉。去除他们的一个可能的方法是以某种方法把这些微小的颗粒物结合成比较大的颗粒然后采用去除悬浮物的方法来处理。另一种可能的方法是把他们转变为气态然后是他们从水中散发到大气中无论采用哪一种方法有一点必须记住的是提升水或用泵将水输送通过滤床都需要能量。根据这些原则来考虑用于净化城市污水的步骤。第一步是废水的收集系统。从家庭、医院、学校排放的水中的污染物包含食物残渣、人类排泄物、纸张、肥皂、洗涤剂、污垢、织物和其他混杂的残骸当然还有微生物。这些混合物被称为厕所污水或生活污水。这里Sanitary这个形容词比较不恰当因为它几乎没有描述污水的情况他只笼统地指人产生的污染物被污水管所排走)。这些污水有时与污水管网中从商业建筑来的污染物、工业污染物及雨水污染物合流。有些体系把污水与雨水分流而有些是合流。合流制的管道便宜并在旱季时是合理的但在暴雨期时的总流量容易超过处理厂的容量结果应允许有些水溢流而直接进入受体河流中。初级处理当污水进入处理厂时首先通过一系列的格栅以去除其中大的物体如老鼠或葡萄柚然后通过一个磨碎装置以便把剩余的物体的大小减小至足够小以至在后续的工艺中可以有效的处理。下一步是一系列的沉淀室来去除重的粗沙例如雨水冲刷路面带入的沙粒然后其他悬浮的固体(包括有机营养物)缓慢的沉淀而得到去除这个过程需耗时大约一小时。从开始到这个过程的整个工艺称为处级处理这一级处理的费用相对低但是没有完成多少任务。二级处理接下来的一系列步骤是企图通过某些强化的生物作用来减少大部分溶解态或细小的悬浮有机物质。分解有机物需要氧气和生物体及有利于提供营养的环境。可达到上述目的的一个装置是滴滤池。在此装置中石头滤床上布有回转布水器以便把污水(均匀的)连续的分布。当污水以水滴流过石头滤料时在有氧的情况下向大量的没有驯化过得生物体提供了营养。另一种方法是活性污泥法。在这里污水在经过初级处理后被泵到一个曝气池中然后与空气及含有细菌的污泥混合几个小时。在活性污泥法中进行的生物反应与滴滤池中的相似。污泥中的细菌代谢有机物而作为二级消费者的原生动物以细菌为食。经二级处理过的水流入沉淀池在那里进行充满细菌的污泥沉淀下来然后回流到反应器中。并且为了操持稳定必须去除掉一部分污泥。与滴滤池相比活性污泥法所需的土地面积小并且由于活性污泥法暴露于空气的面积小结果他发出的臭味也比滴滤池的少。从生物处理过的出水仍然含有细菌不宜于排放入地表水更不用说排放入水源地。既然微生物已经完成了任务现在可以把他们杀死了。所以最后的步骤是进行消毒通常采用氯来处理。在处理水最后排放前把氯气通入分钟这样可以杀死的有害的细菌。三级处理或高级处理尽管污水经过初级处理和二级处理后已经在很大程度上得到了净化但对有些复杂的水污染来说仍然不够。第一在生活污水中的许多污染物没有被去除掉并且一些硝酸盐和磷酸盐等无机离子仍然留在处理过的水中正如我们知道的这些污染物作为植物营养物是造成富营养化的因素。​ 絮凝沉淀在讨论生物处理前提到过把细小的颗粒物转变为大的颗粒有利于他们的快速沉淀。对无机污染物来说也是如此。许多无机胶体颗粒是亲水性的他们比较易于吸附于水分子在他们吸附于水分子过程中又会席卷许多其他胶体颗粒从而不容易在合理(较短的)时间内沉淀下去。​ 吸附吸附是指气体分子或液体粘着于固体颗粒表面的现象。这个过程对某一给定的固体来说对不同的分子的吸附是有选择性的。在净化水时选择有较大表面的并且易于吸附有机污染物的固体的必需的。常用的吸附剂是活性炭特别对那些产生难闻气味的化学物质有效这些物质包括难以生物降解的氯代烃。​ 其他氧化剂高锰酸钾和臭氧已被用来氧化水中的不易被存在于水中的微生物在有氧的条件下氧化的污染物。臭氧有着显著的优点因为它的产物只有氧气。​ 反向渗透渗透是指水可以通过膜而其他溶解性的离子却不可以通过。在膜的正常过程中该体系趋向于使膜的两侧的浓度达到平衡。这意味着水会从纯水这一侧流向污水一侧(相对来说污染物多水浓度低)而这是我们不愿看到的结果因为这样会增加污水的量。如果在污水一侧施加超过正向动力的压力水分子的流动方向会改变污水中的水分子会挤过膜进入另一侧而使溶解态的离子及其他污染物得到分离。专业英语*​ Rapidadvancesintechnologyforthetreatmentofwaterandthepartialtreatmentofwastewatertookplaceinthedevelopedcountriesoverthenextfewdecades*​ 接下来的几十年里在发达国家对给水的处理和废水的部分处理方面的技术得到了快速发展。*​ Thisledtoadramaticdecreaseintheincidenceofwaterbornediseases*​ 这样就大大减少了水传染病的发生率。*​ Notethatallwastesdischargeintotheenvironment,andthuspolluteourwater,air,andlandsystems*​ 我们应注意到排放到环境的所有废物会对我们的水、大气和土壤系统造成污染。ReadingMaterial:StudyingtheEnvironment(让我们来)思考一下在地球上人类的状况我们称地球这个行星为我们的家。在过去大多数人的生活艰难并且寿命短。而在世纪初由于医学、农业和工业技术的快速发展好像给每个人一种希望可以很快就能活得更长有相当好的食物有令人满意的工作和足够的住房。但这个希望还没有实现。在年地球上有亿人。有四分之一的人有更长的寿命并过着奢侈的在一百年前认为是不可能的生活。但与此同时有四分子三的人没有足够或令人满意的水和住所并且有三分之一以上的人营养不良并忍受着饥饿。有史以来在年饿死的人最多。大多数饿死的人住在极度贫穷的发展中国家。但在世纪末的今天富有的国家也处于困境。据大多数估计最有权威的估计北美和西欧的平均生活水平最高的年份大约是在年。即使是最富有的国家,燃料、硬木和一些矿物也快耗尽了。结果一些如住房、食物燃料等必需品花费了越来越多的家庭预算从而剩不下多少可以用于享受奢侈生活。污染物质污染了城市、城镇甚至乡村环境。无论我们多么的富有污水或水中有毒的杀虫剂、充满烟雾的大气和街道或公园里的垃圾降低了每个人的生活水平。日益增长的大量的人口对地球上的农业用地、矿物、水和燃料资源的消耗速度大于自然过程再生这些资源的速度。这本身是很严重的问题。但由于这些资源并不是均匀分布所以在全球来说这个问题更严重。生活在发达国家的那些四分之一的人利用了%的(一年中)全人类消耗的资源。而另外四分子三的人只消耗了%的资源。并且富人与穷人之间的差距越来越大。今天当即使在最偏远的非洲村庄也有晶体管收音机时世界上的穷人知道他们是多么的贫困。这种认识导致了政治上的不稳定。多年前一个国家的政治剧变与世界上其它国家没多大影响。但时代发生了改变因为现代技术基本上使所有拥有武器的国家可以破坏远远大于它们自己本土范围的领域。结果没有任何一个国家能忽略其它国家的问题。ClassifyingEnvironmentalProblems环境问题的分类环境问题往往是互相联系的。有时对一个问题的解决却会造成另一个问题。例如当人生病并因病而死亡很自然的我们想改善人体健康问题。而当健康得到改善、幼儿死亡率降低后结果可能导致人口爆炸。为了给日益增长的人口提供食物经常把自然界动植物的生活环境变为农田结果破坏了生态环境而当动植物生活环境被破坏时曾经生活在那里的野生植物、食肉动物和及其寄生物也会被消灭掉。而由于缺少食肉动物及其寄生物经常会使有害昆虫爆发成灾。农夫使用杀虫剂来杀灭害虫保护农作物但在这个过程中环境被污染。而这个循环过程本身消耗了日益减少的化石燃料。另外当燃料在燃烧时产生了大气污染物。(漏了一段)(a)Overpopulation人口过剩。人口过剩可以定义为在给定的面积上的人超过了该土地可以维持的人数。许多人争辩说发生在世纪的人口爆炸是目前我们面临的最重要的问题。它之所以重要首先是因为人口过剩是导致所有其它环境问题的根源:如果人少的话将利用较少的石油砍伐较少的树木并向河流倾倒更少的污水。第二人口过剩和饥饿及其附带问题通常在我们的重点考虑问题的表中比其它环境问题严重。当一块土地可以用来种植作物避免我们的同类饿死时很难说服人们认为该土地应该保留为公用场地来保护正在消失的森林或大草原(b)Pollution污染。污染指由于杂质的引进使环境的质量下降。烟雾污染大气污水污染水体废旧汽车污染土地。我们知道这些污染存在于环境中它们能被看见闻到或甚至感受到。然而污染对人体健康或经济的影响在相当程度上是不同的。这里有两种截然不同的污染类型。 ConcentrationofOrganicWastes有机污染物的累积所有活的生物都产生废物也就是说废物是伴随着生物活动产生的。当生物死亡后整个生物体变为废物。在现代文明以前大多数有机废物在环境中没有积累起来因为它们可以被其它生物分解掉然后进入循环。在现代有机废物的自然分解并不总能有效的进行。​ IntroductionofSyntheticChemicalsintotheEnvironment向环境中引进的合成化合物:所有的东西都是由化学物质组成的例如人、鹰、树、湖、塑料等。尽管许多天然的化合物已经存在了几十亿年直到最近人类才学会去制造新的化合物即合成化合物。新的合成化合物的数量及种类以惊人的速度增长。它们存在于颜料(涂料)、染料、食品添加剂、药剂、杀虫剂、肥料、耐火剂、建筑材料、衣物、清洁剂(洗液)、化妆品和塑料制品等等。合成化合物以其性质多样性而闻名。这些化合物中一些是药品每年可以救治几百万人的性命另外一些是毒药。但因为它们大多数对环境来说是新的传统的腐败和循环形式并不都适用。一些合成化合物在环境中很快的被光、空气、水或土壤的作用分解掉其中有些被活的生物吃掉(吞食)。这些过程可能在几分钟、几小时或几天内完成。一种物质在环境中可以在生物作用下被分解时认为它是可生物降解的。然而许多化合物不会快速的被分解。例如合成塑料会在环境中存留很长时间因为很少有可以利用它们的生物。塑料洗发膏瓶可能产生不雅观的垃圾但它们不易被生物降解。其他的许多合成化合物是有害的。例如DDT可作为一种杀虫剂但据研究表明它对环境具有危害作用。(c)DepletionofResources资源消耗。资源是指任何原材料的来源。燃料、矿物、水、土壤和木材都是资源。一种物质是可以被消耗掉或被用光的它会变得越来越没有用处。物质资源可以通过三种不同方法被消耗掉。第一一种物质可以被破坏也就是说被转化成其它东西。燃料在被利用时被破坏:煤被转化为灰分和气体铀被转化为放射性废物。而灰分或废物不再是燃料。第二物质被稀释后或被置换到其它不容易收集的地方时会消失掉。如果你打开一个充满氦的气球氦气就会逃逸到大气中。并没有一个氦原子被破坏但气体不在了因为不可能把它以一个实用的物质再收集起来。同样通过稀释失去的原理也适用于矿物。第三一种物质被污染了后变得不能再被利用。在这一点上污染与消耗互相关联。如果工业或农业废物被排放进入河流或通过土壤和多孔的岩石渗透进入补给地下水那么这些水资源就变得不适合饮用当进入河流时河水就不能用于娱乐或不能用于供水生物使用。最后保护经常被看作是一种方法它的益处以后会被实现也许只有被我们的孩子或孙子实现并且并不是所有的政策决策者都为后代担忧。(d)  ChangesintheGlobalCondition只是最近科学家才考虑人类的活动是否会影响全球的环境。喷洒的杀虫剂和飞行器排出的废气可能破坏大气中的臭氧层而臭氧层可以过滤掉紫外放射线。燃料的燃烧释放的二氧化碳可能影响气候。海洋的污染破坏了能产生氧气的水生植物并且这种污染可能最终使我们呼吸的空气减少。大多数国家把森林、丛林、灌木林和其它自然体系转化为农田。在许多地方这个过程耗尽了土壤的肥力改变了气候并且确实使成千种动植物灭绝。除了在情感上以外人们在一个物种灭绝时经常并不确切的知道我们散失了什么。科学家确信我们应该保护许多将要绝种的动植物因为它们对有价值的农作物或饲养的动物(家畜)是有用的。(e)  War在很大程度上战争是所有环境问题的综合而不是一个分离的部分。自古以来由于人口过剩和需要使不同群体的人为了食物、土地或一些其它梦寐以求的资源开战。在现代战争和备战导致的污染和消耗的资源远远大于和平时期的任何单个活动。战争使人口减少然而这个影响是微不足道的:在年的六个月中生的人多于在一次和二次世界大战中被杀的人。最后核战争使世界的全球体系、人类文明和人类本身受到威胁。

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