環(huán)境工程專業(yè)英語翻譯 Microsoft W

1、環(huán)境工程本書的內(nèi)容：本書的目的是使工科和理科學生對環(huán)境問題的跨學科的研究有所了解：環(huán)境問題的起因，環(huán)境問題受關(guān)注的原因，如何控制環(huán)境問題。本書包括如下內(nèi)容：對環(huán)境和環(huán)境系統(tǒng)而言環(huán)境問題含義的描述關(guān)于造成環(huán)境破壞的基本原因的信息要了解環(huán)境問題性質(zhì)并且量化環(huán)境問題所必需的基本科學知識環(huán)境控制技術(shù)在在水、大氣和固廢污染問題方面運用的現(xiàn)狀我們目前對人類活動與自然之間的許多復雜的相互關(guān)系的理解和控制的科學知識的嚴重不足采用現(xiàn)有技術(shù)可以用來消除或減輕有許多環(huán)境問題，當實際上并沒有，這是因為社會缺乏意愿去處理環(huán)境問題，或因為在許多情況下缺少處理環(huán)境問題所需的資源一些重要的定義當新詞在這本書中第一次出現(xiàn)時，它

2、的定義以正楷大寫字母開頭的形式給出（正如這里給出的）或以粗體字體給出。環(huán)境：是指我們周圍的物理和生物生境，我們可以看到，聽到，觸到，聞到和感到這些事物。系統(tǒng)：根據(jù)韋氏字典，系統(tǒng)為相關(guān)和相聯(lián)的一組或一系列事情形成一個單元或有機體，例如：太陽系，灌溉系統(tǒng)，供應系統(tǒng)和世界或宇宙。污染：可以定義為空氣、水或土壤的物理化學或生物特性發(fā)生惡化以至于對人類或生物有機體的健康、生存或活性造成了危害。當改善環(huán)境質(zhì)量的目的是用來改善人體健康時，環(huán)境這個詞的含義就拓寬到包括各種社會、經(jīng)濟和文化方面，但這樣的拓寬對許多實際情況不可行的，對為一學期時間設(shè)計的課程而言是不現(xiàn)實的。從而我們對環(huán)境問題調(diào)查時把環(huán)境的定義做了限

3、制。各系統(tǒng)間的相互作用與水、大氣或土地系統(tǒng)來說有一些不同的相關(guān)環(huán)境問題。而許多問題只是適用于其中的一個系統(tǒng)，正因為此這也說明了上述分類的合理性。如此的分類還有利于更容易對一個系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)問題的理解。并且從行政管理方面看也是合理的，因為政府機構(gòu)經(jīng)常把環(huán)境問題分為空氣污染、供水、污水處理和固體廢物處置幾個方面來處理。但有許多重要的環(huán)境問題并不局限于大氣、水或土地系統(tǒng)中的某個單一系統(tǒng)，而是包含各系統(tǒng)之間的相互作用。一個典型的例子是由于從許多發(fā)電站、冶煉廠和汽車排氣向大氣釋放的二氧化硫和氮氧化物造成的酸雨問題。這些氣體被氣流輸送到更廣的區(qū)域，然后經(jīng)降雨的沖刷后形成了酸雨，這對水生生物、森林和農(nóng)作物有危害

4、。對各系統(tǒng)間的相互作用造成了較大的環(huán)境破壞這里給出了兩個例子，一個是全球性問題即大氣中二氧化碳的逐漸增加，另一個是酸雨問題，通常是區(qū)域性問題。環(huán)境破壞我們生活水平的許多大的改善可以歸公于科學技術(shù)的應用。這里給出幾個例子。你能再舉出其它的例子嗎？更多并且質(zhì)量更好食物的生產(chǎn)快速并可靠的運輸方式的創(chuàng)建創(chuàng)造了可以保護我們免受極端氣候并作為生活空間的房子多種通信體系的發(fā)明可以代替人力和動物的機器的發(fā)明安全水的供給與廢物的處置傳染病的消除在發(fā)達國家通過改進水工藝消除了大多數(shù)水傳染病通過更大的生產(chǎn)力使我們有空閑時間，增加了可以參加提供的文化活動及娛樂活動機會保護我們不受例如洪水、干旱、地震和火山噴發(fā)等自然災

5、害的惡劣影響盡管有這些改進，但這些改進有困擾我們的副作用，例如可耕地的喪失，森林的消失，環(huán)境污染和難以控制的新有機體。這些作用中有許多一開始只被認為是公害，但現(xiàn)在已經(jīng)被認識到對自然和人類有潛在的威脅。在農(nóng)業(yè)社會，人們基本上與自然和諧相處，在土地中種植糧食，收集木柴，并制作衣服和工具。人類和動物產(chǎn)生的廢物以肥料的形式返回土壤中。即使產(chǎn)生了水體、土壤和大氣污染，也很少。古代大城市，特別是羅馬帝國時的那些城市，有供水和廢物處置的體系。該體系一個例子如下：從古羅馬的大排泄溝輸水管道為有百萬人口的羅馬城市供應干凈的水，這是最著名也是最早建造的排水管。許多世紀以來，整個歐洲城市的建筑者們忘記了古代城市的市

6、政工程。供水和廢物處置的忽略造成了許多疾病的發(fā)作，例如痢疾、霍亂、傷寒和其它水傳染疾病。直到19世紀中葉以前，人們沒有意識到廢物的不當處置會使給水受到帶病有機體的污染。英國、歐洲和北美國家在19世紀的工業(yè)革命惡化了環(huán)境問題，這是因為隨著工業(yè)化發(fā)展城市化加速造成的。所有城市化和工業(yè)化現(xiàn)象，無論在過去還是現(xiàn)在都是造成在該時代不能處理的水體和大氣污染的原因。接下來的幾十年里，在發(fā)達國家對給水的處理和廢水的部分處理方面的技術(shù)得到了快速發(fā)展。這樣就大大減少了水傳染病的發(fā)生率。我們應注意到排放到環(huán)境的所有廢物污染了我們的水、大氣和土壤系統(tǒng)。Unit 2對美國有害物質(zhì)處置的歷史回顧在美國,對有害物質(zhì)處置的實

7、行已劃上了圓滿的句號（基本上沒有進展）（繞了一整圈)。在1978年前，只有少數(shù)幾個關(guān)于處置這些（有害）物質(zhì)的規(guī)章制度。許多這些化學物質(zhì)的不適處置導致了許多市民的健康問題、污染了給水（資源）和破壞了野生動植物。隨著1978年資源回收保護法的制定，工廠企業(yè)有義務對它們產(chǎn)生的所有廢物進行處置。但資源回收保護法的執(zhí)行是緩慢的。在美國，從1920年開始的工業(yè)時期的初期，直到二次世界大戰(zhàn)以后的幾年里，很少對加工過程中以副產(chǎn)品形式產(chǎn)生的廢物的適當處置給以關(guān)注。直到六十年代，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)淡水河流和溪水被工廠的廢棄物、油井的咸水和鋼廠操作產(chǎn)生的廢酸污染。在河水里幾乎可以發(fā)現(xiàn)任何廢油、廢溶劑、廢樹脂。有的廢物被隨便

8、的傾倒在工廠附近或整個郊外臨時挖掘的地方。事實上，那個時代的專家認可了把土地灌溉和地下多孔介質(zhì)過濾法作為廢物處理的方法。盡管這些處理方法原本只計劃用于處理無害物質(zhì)，但那時也用來處理有害物質(zhì)。此外，那時沒有保護地下水不受這些行為（污染）的政府法規(guī)。有害化合物的處置問題并沒有由于1966年環(huán)境保護署的創(chuàng)建得到改善。新的部門的首要任務是清理河流和溪水。但當時政府里在政的人員中沒有人洞察（深刻的了解）到新的部門將會產(chǎn)生（怎樣）的問題。在開始時，環(huán)境保護署對許多水污染相關(guān)的法規(guī)的執(zhí)行是非常成功的。當向河流和溪水排放有害物質(zhì)行為被禁止了時（當有害物質(zhì)不再向河流和溪水排放時），這些有害物質(zhì)又引發(fā)了其它的處置

9、問題。從污水中回收化學物質(zhì)是不經(jīng)濟的，因為許多這些物質(zhì)要么 不值錢要么價值低(以至于不夠補償回收它們所用的資金)。在有些情況下，沒有可行的回收技術(shù)。結(jié)果，這些廢棄物以一些省事的方法來處置。所以臨時的垃圾傾倒場地被擴大了。關(guān)于這些處置沒有相應的規(guī)定，結(jié)果沒有任何專業(yè)技術(shù)的人進入了廢棄物處置的行業(yè)中來。它們的利潤高，因為這些人并沒有對這些化學物質(zhì)進行處理。在大多數(shù)情況下，廢棄物被運輸?shù)轿挥谒饺怂械膱龅?。（漏了一段）這些沒有規(guī)劃的垃圾場變大了，并且變得復雜了。當垃圾場地緊挨人口密集區(qū)域或公眾水源地時，就會開始（出現(xiàn)）引發(fā)一系列的問題。住在某些垃圾場附近的市民開始經(jīng)歷（遭受）有害于健康的問題如皮疹、

10、癱瘓、癌和先天不足。在某些情況下，這些問題是由于化學物污染造成的。由于這些利害關(guān)系，美國國會制定了一項關(guān)于處置有害物質(zhì)的新法規(guī)。這就是1978年的資源回收保護法。該法規(guī)的目的是管制有害物質(zhì)的處置。結(jié)果，現(xiàn)在產(chǎn)生大量廢棄物的企業(yè)必須保證這些有害物質(zhì)采用對環(huán)境安全的方法來處置。許多不正規(guī)的垃圾場是在資源回收保護法制定前由沒有資金或資金短缺的人造成的。結(jié)果，根據(jù)規(guī)定對這些舊場地的清除任務由政府接管。從這個時候起，對這些場地的清除效率低下。鑒于過去的陋習和存在的問題，已經(jīng)有規(guī)定強迫美國企業(yè)對有害廢物的處置負責。這些問題是由于工業(yè)界缺乏經(jīng)濟刺激造成的。由于那些被選舉出來 承擔法規(guī)任務的政府官員和政府代理

11、沒有經(jīng)驗并缺乏洞察力，結(jié)果使這些問題惡化了。盡管現(xiàn)在有大量的專門用于解決有害物質(zhì)處置的法規(guī)，但在20年甚至更長的時間內(nèi)是不可能找到解決問題的真正的方法的。只有通過工業(yè)界、科學家和政府部門之間的共同努力，該問題才能最終得到真正解決。Unit 4環(huán)境分析環(huán)境分析包括在環(huán)境系統(tǒng)中進行的物理、化學和生物測定。盡管環(huán)境分析一詞越來越專指對污染物測定的情況，但環(huán)境分析包括對自然環(huán)境和對污染了的環(huán)境系統(tǒng)（進行測定）。通常，進行四種類型的(分析)測定：定性分析確定污染物存在的種類；定量分析確定各種污染物的量有多少；通過污染物的種類或特征來確定該污染物實際存在的化學形式和物理形式（例如被吸附在顆粒的表面）的詳細

12、情況；進行影響分析的確切目的是為了確定所討論的污染物產(chǎn)生的環(huán)境影響的程度。環(huán)境分析總的目的是獲得環(huán)境中的自然物或污染物的信息，以便對它們可能產(chǎn)生的行為進行真實評價。對污染物來說，包括對它們進行現(xiàn)狀評價和潛在環(huán)境影響進行預測，這些可能表現(xiàn)在幾個方面。因此，一種污染物可能對植物或動物表現(xiàn)出毒性。（漏了）污染物對材料特別是建筑材料的影響是另一個愛關(guān)注的方面，這種影響是很明顯的并且令人不愉快的（例如大氣中的二氧化硫破壞了古代雕像）。另一個環(huán)境影響的方面包括使感覺下降，如可見度降低，空氣污濁和難聞的氣味。最后，我們應該認識到環(huán)境影響不可能全部會被一般人的感知能力識別到，認識到這一點很重要，因此需要采用高

13、級化學或物理分析方法來測定。為了對環(huán)境分析的常規(guī)領(lǐng)域進行恰當?shù)恼f明，該領(lǐng)域可從三個方面進行考慮：通常情況下進行分析的根本原因和選擇分析方法的基本概念；通?？刹捎玫募夹g(shù)和方法；環(huán)境分析能力的現(xiàn)狀。有關(guān)環(huán)境分析的一些重要概念有：目的進行環(huán)境樣品的采集和分析是為了研究或監(jiān)測，或作為抽樣檢查。抽樣檢查分析是為了快速獲得有關(guān)環(huán)境問題（污染的）大概程度或其性質(zhì)的信息?？煽啃?無論是想獲得哪方面信息，獲得可靠的樣品（真實的試樣）是極其重要的，因為它代表了所要調(diào)查的特定體系。事實上，任何環(huán)境分析中獲得可靠的樣品是環(huán)境分析中最難的工作，因為許多環(huán)境體系是相當復雜的并且往往不均勻。測量結(jié)果任何環(huán)境分析結(jié)果中必須包

14、括對所采用的分析方法的測定極限的說明。這是因為對零濃度的含義存在很大的不確定性。事實上，通常對所討論的物質(zhì)不能說（認為）連一個原子或一個分子都不存在，所以不存在零濃度。精度和準確度在環(huán)境分析報告中，必須詳細說明該測定的精準度。許多環(huán)境測定中包括對在不同體系或相同體系而不同條件下（溫度，時間，污染物濃度等）所得結(jié)果的對比，所以有必要確定兩個不同的數(shù)據(jù)是否實際上表示（它們）只是在不同條件下測得的。物質(zhì)的形式在進行環(huán)境分析時有必要清楚的指出要測定的物質(zhì)的物理形態(tài)。簡單的說，這包括該物質(zhì)存在的實際形態(tài)（是固態(tài)，液態(tài)還是氣態(tài)），因為許多物質(zhì)（無論是有機的還是無機的）可以同時以不同的形態(tài)存在。例如，某些有

15、機氣體既可以以氣態(tài)存在也可以吸附到固體顆粒表面，而用來測定其每一形態(tài)的分析方法是完全不同的。區(qū)分元素和化學物質(zhì)在環(huán)境分析中特別強調(diào)的一點就是要區(qū)分該物質(zhì)是以化學元素存在還是以化合物的形式存在。應該確定在環(huán)境樣品中該元素存在的化學形態(tài)而不只是簡單的說明該元素存在的濃度。而雖然這種概念從理論上可被接受，但分析方法還沒有達到可以很容易的測量到以痕量存在的無機化合物的水平。顆粒表面當污染物存在于或與某一凝相在一起時，有時候有必要確定該污染物是此整個體系的一部分還是只存在于它的表面。這樣的考慮是非常有意義的，例如存在于空氣中顆粒表面上的物質(zhì)直接與外界環(huán)境接觸，而那些均勻分布于顆粒物之間的污染物質(zhì)實際上存

16、在的濃度很低并且在顆粒表面的濃度還要更低。由于我們會吸入空氣中的顆粒，而表面控制可以導致肺部沉積的化學物質(zhì)局部濃度提高。有效性雖然分析化學家并不可能正常的作出每一種分析，但是確定化學物質(zhì)的有效性通常是必要的。通常污染物必須變?yōu)槿芙鈶B(tài)才能產(chǎn)生實際環(huán)境效應(影響)。例如，與空氣中顆粒聯(lián)在一起的有毒的化合物只有被肺液溶解后才會（對人）產(chǎn)生局部效應或系統(tǒng)效應。環(huán)境效應在分析與環(huán)境效應相互之間的最終聯(lián)系包括確定化學物質(zhì)產(chǎn)生的實際環(huán)境效應。在大多數(shù)情況下，這包括采用一些生物方法或生物鑒定來確定對生物有機體產(chǎn)生的毒理效應。雖然考慮到生物鑒定的費用、復雜性、耗時的特性，為了測定毒理效應和制定應遵從的標準時，經(jīng)

17、常采取生物測定方法來取代化學分析方法。即使如此做，還是有必要在一種或多種污染物的污染水平與毒理影響程度之間建立一種所謂的劑量-反應關(guān)系。Unit 5大氣污染物的類型及污染源什么是大氣污染？大氣污染通常是指空氣中一種或多種化學物質(zhì)的濃度達到了有害程度，以至于對人類、其它動物、植物或材料造成了危害。大氣污染物有兩大類型。一次大氣污染物是指直接排放到大氣中的污染物質(zhì) ，其濃度達到了造成危害的程度。一次大氣污染物中有的是大氣中自然組成成分（如二氧化碳）濃度超過了其正常濃度，或一些通常大氣中沒有的物質(zhì)如汽車使用含鉛汽油時燃燒所排放的含鉛化合物。二次大氣污染物是大氣中自然組分在大氣中相互發(fā)生化學反應所產(chǎn)生

18、的 有害化學物質(zhì)。在城市或其它區(qū)域上空發(fā)生的嚴重大氣污染通常是由于在空氣停滯期所排放的高濃度的污染物造成的。一些人口非常稠密的城市（如洛杉磯、墨西哥）的地理位置，使得它們經(jīng)常特別容易受空氣流動停滯和污染物增加的影響。我們不能只根據(jù)濃度來確定大氣污染物的嚴重性。測量所得的污染物濃度本身并不能告訴我們這些污染物所造成的危害的信息，因為污染物的臨界濃度、協(xié)同作用和生物放大效應都是決定因素。另外，我們遇到了有爭議的問題，即是什么造成了危害。下面是大氣污染物中的11類主要污染物：1. 碳氧化物：一氧化碳、二氧化碳2. 硫氧化物：二氧化硫，三氧化硫3. 氮氧化物：氧化亞氮，氧化一氮，二氧化氮4. 烴類（含

19、碳和氫的有機化合物）：如甲烷，丁烷，苯等5. 光化學氧化劑： 如臭氧，過氧乙酰硝酸酯和各種醛類6. 微粒（懸浮在大氣中的固體顆粒物或液滴）：煙霧，粉塵，煤煙，石棉，金屬顆粒（如鉛，鈹，鎘等)，油滴，鹽霧，硫酸鹽。7. 其它無機化合物：石棉，氟化氫，硫化氫，氨，硫酸，硝酸8. 其它有機化合物：殺蟲劑，除草劑，各種醇類、酸類和其他化學物質(zhì)9. 放射性物質(zhì)：氚，鐳，燃料和核電站的排放物下表中總結(jié)了這些污染物的主要污染源。Unit 7大氣污染控制的傳統(tǒng)技術(shù)控制從工業(yè)源排放的顆粒物的主要方法有旋風分離器（旋風除塵器），靜電除塵器，布袋過濾器（袋式除塵器）和洗滌器（濕式除塵器）。除了這些傳統(tǒng)的設(shè)備外，還有

20、顆粒層過濾器和平板過濾器已經(jīng)在小范圍內(nèi)得到應用，并且進行設(shè)備研究或傳統(tǒng)設(shè)備的組合研究，例如荷電液滴洗滌。旋風除塵器旋風除塵器中的捕集器呈圓錐體形，氣體沿切向進入后作旋轉(zhuǎn)運動至出口。旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生的離心力使顆粒物移向錐體的外圍然后沿外壁落入容器的底部（灰斗）。在旋風除塵器中使顆粒物達到分離的主要的力是離心力。旋轉(zhuǎn)除塵器中的捕集器通常有兩種類型：一種為大直徑而低效率的旋風除塵器，另一種是小直徑、多管高效率的旋風除塵器。特別是在顆粒物大于50微米時，大直徑的旋風除塵器的效率較低。但大直徑的旋風除塵器的啟動資金低并且運行時的壓力降為1-3英寸水柱。多管旋風除塵器的除塵效率可超過90%，但成本高并且壓力降

21、通常為3-5英寸水柱,另外，還容易堵塞、腐蝕。在氣流中充滿了顆粒物時（如在煤干燥器中、苜蓿脫水器和磨粉操作），大直徑旋風除塵器經(jīng)常被用作該系統(tǒng)的一部分。他們被廣泛的應用于谷物升降機、鋸木廠、瀝青廠和清潔劑生產(chǎn)。布袋過濾器布袋過濾體系，也就是布袋，通常由合成纖維或玻璃纖維制作的管狀袋子組成，含塵氣體通過而顆粒物在纖維的過濾作用下在濾布的上方被收集。沉積在袋子上的粉塵定期被振落入灰斗中被去除掉。布袋過濾器通常具有超過99.5%的高捕集效率，壓力降一般在4-6英寸水柱。所需要的濾料面積通常是根據(jù)氣布比為11.5-3.0cfm氣體/平方英尺布來考慮的。玻璃纖維布袋的最高操作溫度550F。然而，應該有一

22、個最低溫度下限，從而使氣體高于露點50-75F以上。入流中粉塵的負荷在0.1-10.0格令每立方英尺氣體。在有些高濃度的工業(yè)氣體中需采用預洗滌裝置如低效旋風除塵器預處理。布袋過濾器被廣泛應用于許多工業(yè)領(lǐng)域，包括采礦操作、食物加工、谷物升降機，肥皂和清潔劑、塑料生產(chǎn)和許多其他方面。采用大布袋過濾器的工業(yè)有炭黑、水泥、電弧爐、鑄造用化鐵爐和非鐵冶煉操作。利用布袋過濾來清潔氣體適用于處理干燥的顆粒物或氣體中的水呈氣態(tài)的情況。盡管系統(tǒng)的良好的效率視所需處理的氣流和顆粒物的性質(zhì)而定，簡單的過濾捕集器或布袋的除塵效果可達99%以上。操作單元主要包括的部件為幾排過濾布袋或過濾管。濕式（洗滌器）除塵器濕式捕集

23、器是利用水霧來捕集并去除顆粒物。濕式除塵器的型式很多，但總體上可分為低能和高能兩類。具有1-6英寸壓力降的低能濕式除塵器包括簡單噴霧塔、填料塔或板式?jīng)_擊塔。處理每1000立方英尺的氣體需要的水量為3-6加侖，捕集效率可超過90-95%。低能濕式除塵器常用于焚化爐、肥料生產(chǎn)、石灰爐和鑄鐵廠。高能除塵器或文丘里洗滌器通過收縮-擴大管截面使氣流加速并與噴入的水霧接觸。高速的氣流可以使捕集效率提高到99.5%，但壓力降高達10-60英寸水柱。這樣就需要具有高功率輸入的引風機。文丘里洗滌器常與鋼爐、紙漿廠和鑄造用化鐵爐聯(lián)合使用。濕式除塵器具有高捕集率，但還存在包括沉淀池在內(nèi)的污水處理問題。它們使氣流中充

24、滿水蒸氣結(jié)果造成蒸汽污染。在濕式式除塵器中包含的主要機理有：（1）通過顆粒物與液滴結(jié)合使顆粒物的粒徑增加，從而更容易被捕集；（2）顆粒物被液膜捕集并被沖洗掉。靜電除塵器利用靜電除塵器來清理氣體時特別適用于那些容易電離并含有液體或固體顆粒物的氣體。去除方法包括使載滿顆粒的氣體通過一個高壓電極與接地捕集表面產(chǎn)生的靜電區(qū)域。氣體被高壓放電進行電離，然后顆粒物在與氣體離子的相互作用下帶電。然后帶電的顆粒物遷移到帶有相反電荷的捕集表面被中和。靜電除塵器的工作原理包括三個基本步驟：(1)懸浮顆粒荷電；(2)帶電粒子在接地表面的捕集；和(3)采用機械洗滌或用水沖洗集塵表面上的顆粒物。Unit 9大氣污染的影

25、響大氣污染的影響中只有少數(shù)例子可以歸入以下幾方面。所有的例子都為局部的、看得見的或可測量的影響，因為長期或長距離暴露后很難在特定的污染和其造成的影響之間發(fā)現(xiàn)直接的對應關(guān)系。對大氣污染造成的影響的比較全面的的說明可寫好幾本書。大氣中顆粒物的一個最明顯的局部效應是能見度的降低。只是在幾十年前（開始），很明顯幾乎每一個市中心都被煤和煙塵污染。由于減慢了空中交通并需要陸地導航系統(tǒng)，能見度的降低導致社會成本的提高。在引用的大氣污染的事件中，因為氣味、味道或明顯的腐蝕或化學效應使局部存在的氣體令人不快的。今天這些顯然的感官損害很少遭遇到。但一直有一些難以察覺的有害健康的影響存在，例如視覺或嗅覺刺激或呼吸困

26、難。在極端的情況下，對健康的影響擴大到大腦（一氧化碳）和胃部（單一的污染物或幾種污染物的聯(lián)合作用）。長期暴露于大氣污染物中的植被所遭受的破壞也許是空氣長期污染癥狀的一種較明顯的前兆對健康的影響很明顯，在早期的大氣污染事件中主要是考慮對健康的影響。當某一特定污染物或一組污染物經(jīng)常產(chǎn)生了明顯的效應而不能被識別時，這就充分意味著某一污染物是造成影響的重要的因素。對相關(guān)污染物濃度和造成的影響的早期研究主要集中于可識別的污染物。人類的呼吸系統(tǒng)在把我們呼吸的空氣中較大的顆粒物阻擋在外是非常有效的?？墒切∮?微米的顆粒物能夠進入肺部并在肺泡進行沉積。例如，香煙煙霧顆粒小于1微米，可以進入并沉積在肺泡。有些顆

27、粒物由于他們吸附著氣體而具有明顯的危害，這些氣體對局部可產(chǎn)生強烈的刺激性。這些氣體可以進入肺囊的底部。通過呼吸系統(tǒng)進入身體的顆粒物和氣體會影響腸胃系統(tǒng)，這一點已經(jīng)在Donora事件中報道過。有些化學物質(zhì)如鉛可以通過消化系統(tǒng)或呼吸系統(tǒng)進入人的血液，空氣中的氚和少數(shù)其他化學物質(zhì)可以通過皮膚進入血液。各種污染物對人體的影響是不同的，而且所收集的各種影響效果的記錄都與暴露于個總污染物期間的強度有關(guān)。一氧化碳對健康的影響在血液中碳氧血紅蛋白為4%時可以檢測出來，或者血液中碳氧血紅蛋白為2.5%時也可以檢測出來。對動植物的影響大氣污染的有害影響并不局限于對人類健康的影響。動植物也容易受大氣污染的影響。例如

28、，從生產(chǎn)鋁、玻璃、磷酸鹽、肥料和烤瓷過程中散發(fā)出大量的氟，這對植物的果實和花產(chǎn)生危害，這些危害會大大的降低作物的價值。氟對植物影響的濃度比他對人體健康影響的濃度小好幾個數(shù)量級。當氟被灌木、樹木或草吸收而這些植物又被?；蚱渌麆游锍缘艉?，可產(chǎn)生影響的氟的濃度更低。盡管在低濃度時植物還沒有表現(xiàn)出受損癥狀，但吃這些植物的動物卻表現(xiàn)為氟中毒。氟可在動物體內(nèi)富集，這樣會導致動物不健康、動物價值低、動物存活率低。有些重金屬如汞和鉛和大多數(shù)放射性核可以在動植物體內(nèi)富集，經(jīng)常在特定的器官里富集。不同的動植物對污染物的敏感性不同。例如糖楓可以忍受相對較高濃度的單一二氧化硫，對二氧化硫和臭氧混合物敏感。另一方面，美

29、國的五針松對任何單一的污染物都很敏感。對材料的影響大氣中的硫和氮的氧化物經(jīng)反應后形成酸性化合物，這些化合物腐蝕金屬表面，這個問題通訊設(shè)備、電力設(shè)施和計算機工業(yè)方面已經(jīng)很嚴重。氟是活性很大的物質(zhì)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當大氣中氟的濃度高時會腐蝕玻璃。當設(shè)計中有敏感的組成時，應考慮這些影響，并且應對該項目中增加所需保護措施和設(shè)計的費用。硫化氫在環(huán)境大氣中的白涂料中可以與氧化鉛反應形成硫化鉛，結(jié)果在夜晚白色的房子看起來呈褐色。已經(jīng)注意到由于合成材料和橡膠暴露于大氣中的氧化劑，結(jié)果老化加速。既影響材料的強度也影響材料的顏色。很難去估計由于對材料的破壞的加速和如建筑、雕塑或園藝設(shè)備等視覺影響的經(jīng)濟損失。通常認為大氣污

30、染造成的損害的價值有數(shù)十億美元。環(huán)境大氣質(zhì)量標準對許多其他污染物已經(jīng)有了研究和試驗結(jié)果。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，我們可以建立環(huán)境大氣質(zhì)量標準，在該濃度時，檢測不出該污染物的效應。用這些數(shù)據(jù)已建立了旨在只保護健康的初級標準和保護其他系統(tǒng)的二級標準。對不同采樣間隔，建立了標準，因為產(chǎn)生的效應取決于污染物的濃度和所暴露的時間長短。Unit 10水污染及其污染源污水和疾病的關(guān)系是隨著1854年英國倫敦的霍亂的流行被牢固的建立起來的。污染控制的最初目的是保護公眾的健康，在許多地方仍然是主要目的。然而，目前保護水資源、保護漁區(qū)和維護娛樂水域也是關(guān)注的方面。隨著二次世界大戰(zhàn)后發(fā)生的城市密度的快速增長和工業(yè)化，水污染問

31、題加重了。水污染這個詞不確切（不明確），因為它既沒有揭示污染物的類型也沒有揭示污染源。我們處理污染問題是依據(jù)污染物是耗氧性的、營養(yǎng)型的(有助于藻類生長)，有毒的，還是僅僅是感官污染？水資源的污染可能是被污水的排放或工業(yè)污水的排放直接造成（點源），也可能是被大氣污染或農(nóng)業(yè)、城市排水間接造成的（非點源）化學純水是水分子的收集（只有水分子）。在自然界是不存在化學純的水，在天然的溪水或天然湖水里，在云朵或雨水里，在下的雪里或在極地的冰帽里都不存在化學純的水。在實驗室可以制備很純的水，只是難度較大。水中可以接受并容納雜質(zhì)。城市污水，也稱為污水，是包括水（通常大于99%）和有機或無機污染物的混合物，這些污

32、染物包括懸浮的和溶解態(tài)的。這些污染物的濃度通常很低，以mg/L表示，即一升混合液中含有的污染物的毫克數(shù)。這是用水中的組分的質(zhì)量體積比來表示其濃度的，污水，工業(yè)廢物，和其他的稀溶液。微生物當有合適的食物、合適的濕度、適合的溫度時，微生物就可以生存。污水為大量的微生物（特別是細菌，還有一些病毒和原生動物）提供了理想的環(huán)境。大多數(shù)微生物是無害的并且在生物過程中可把有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的最終產(chǎn)物。然而，污水中也可能含有病菌，這是由帶有水傳染疾病的人的排泄物污染造成的。當水傳染的細菌疾病如霍亂、傷寒和肺結(jié)核，病毒疾病如傳染性肝炎和原生動物引起的痢疾在發(fā)達國家已經(jīng)很少有時，對那些還不能利用處理過的水的地方而

33、言仍然是威脅。對可能存在的病菌的檢測不僅有難度并且很耗時，并且標準的實施是對其他許多存在于包括人類在內(nèi)的熱血動物腸道內(nèi)的有機體進行的檢測。固體在廢水里的總固體（包括有機的和無機的）的定義為：液體經(jīng)揮發(fā)后的殘余物在103干燥到恒重的量。溶解態(tài)的固體和懸浮的非溶解態(tài)的固體是通過把濾液和非過濾過的液體揮發(fā)后測得的。兩者之間的差值是懸浮的固體含量。為了進一步分類濾渣，把濾渣在550度焚燒15分鐘后剩留的灰分代表了無機固體，而揮發(fā)掉的那部分代表了有機成分的含量。懸浮固體和揮發(fā)性懸浮固體是很有用的兩個參數(shù)。懸浮固體和生物化學需氧量是用來測定廢水的污染強度和處理性能。揮發(fā)性懸浮固體可作為原廢物的有機物含量的

34、指示指標，并為在生物過程活微生物數(shù)量提供一個測量方法。無機成分：廢水中含有的常規(guī)無機組分：1.氯化物和硫化物。通常存在于人類產(chǎn)生的廢水中及廢物中。2.氮和磷。以不同形式（有機的和無機的）存在于人類產(chǎn)生的廢物中，另外有些磷來源于清潔劑。3.碳酸鹽和重碳酸鹽。通常以鈣鹽和鎂鹽的形式存在于廢水和廢物中。4.有毒的物質(zhì)。砷，氰和重金屬如鎘，鉻，銅，汞，鉛和鋅是有毒的無機物，這些物質(zhì)存在于工業(yè)廢物中。除了這些化學組分外，溶解氣體特別是氧氣的濃度，氫離子的濃度表現(xiàn)為Ph是廢水的其他參數(shù)有機物質(zhì)蛋白質(zhì)和碳水化合物構(gòu)成了城市污水中有機物質(zhì)的90%。這些可生物降解的污染物的來源包括人類的排泄物和尿，水槽中的食物

35、廢棄物，浴室的塵土和污物，洗滌和洗燙的污物，各種肥皂、清洗劑及其他清洗產(chǎn)品。用來測量污水中的有機物含量的參數(shù)有許多。有一種方法是基于測量存在于廢物中的有機碳（總有機碳）?？傆袡C碳是通過測量樣品中的有機碳在一種強氧化劑的氧化作用下產(chǎn)生的二氧化碳的量，并與已知的總有機碳的標準對比而測得的。通常采用的方法中大多數(shù)是根據(jù)可氧化的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的最終物質(zhì)時所需要的氧量來確定的。由于所消耗的氧量與存在的可氧化的物質(zhì)的量呈比例，所以它可作為表示污水污染相對強度的一種方法。用來確定廢水需氧量的常用的兩種方法是化學需氧量和生物化學需氧量測驗方法。廢水的化學需氧量是測量有機物質(zhì)化學氧化時所需的氧量；生物化學需氧量

36、是測定廢水中有機物質(zhì)經(jīng)馴化的微生物生物降解時所需的氧量。在水污染控制中，生物化學需氧量是很重要的參數(shù)?？捎脕碜鳛楸硎居袡C污染的測量方法，可作為估計生物處理時所需的氧量的基礎(chǔ)，并可做為處理性能的指示性參數(shù)。水體或污水中的有機物質(zhì)的量可直接測出（例如測定TOC量），但是TOC不能告訴我們該有機物能否被生物降解。我們采用一種間接的方法來表示有機物質(zhì)的量，在一個封閉體系中測定利用成長中的微生物把有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水時所需的氧量。生物化學需氧量與所轉(zhuǎn)化的有機物質(zhì)的量成比例，從而生物化學需氧量是測定一個體系中存在的可生物降解的相對有機物量的一種方法。但因為微生物對有機物的生物氧化過程是連續(xù)進行的并且

37、所需時間不確定（無限期），20日BOD大概是最終BOD的95%或更多，我們?nèi)藶榈陌?0日BOD作為該有機物的最終需氧量。但是，對測量BOD來說20天也太長，所以采用20度時的五日作為測定生化需氧量的標準時間。BOD的反應速率取決于污染物的類型、溫度，并且隨著有機物的量的多少而改變。Unit 12水的凈化水分子是沒有記憶的，所以去討論你所喝的水是被污染了并凈化了多少次是可笑的（市沒有意義的），好像水分子逐漸厭煩了（逐漸被耗盡了）。最重要的是你喝的水純度如何。對水的凈化方法已發(fā)展到了很詳細并且尖端的技術(shù)。然而通常采用的凈化水的方法對水污染的性質(zhì)的通常的理解應該是容易理解的，并在某些情況下是顯而易見

38、的。水中的雜質(zhì)可分為懸浮的，膠體態(tài)的或溶解態(tài)的。由于懸浮的顆粒大足以被沉淀或被過濾掉。膠體態(tài)的或溶解態(tài)的雜質(zhì)較難以去除掉。去除他們的一個可能的方法是以某種方法把這些微小的顆粒物結(jié)合成比較大的顆粒然后采用去除懸浮物的方法來處理。另一種可能的方法是把他們轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)然后是他們從水中散發(fā)到大氣中，無論采用哪一種方法，有一點必須記住的是提升水或用泵將水輸送通過濾床都需要能量。根據(jù)這些原則，來考慮用于凈化城市污水的步驟。第一步是廢水的收集系統(tǒng)。從家庭、醫(yī)院、學校排放的水中的污染物包含食物殘渣、人類排泄物、紙張、肥皂、洗滌劑、污垢、織物和其他混雜的殘骸，當然還有微生物。這些混合物被稱為廁所污水或生活污水。這

39、里Sanitary這個形容詞比較不恰當，因為它幾乎沒有描述污水的情況，他只籠統(tǒng)地指人產(chǎn)生的污染物被污水管所排走）。這些污水，有時與污水管網(wǎng)中從商業(yè)建筑來的污染物、工業(yè)污染物及雨水污染物合流。有些體系把污水與雨水分流而有些是合流。合流制的管道便宜，并在旱季時是合理的，但在暴雨期時的總流量容易超過處理廠的容量，結(jié)果應允許有些水溢流而直接進入受體河流中。初級處理當污水進入處理廠時，首先通過一系列的格柵以去除其中大的物體如老鼠或葡萄柚，然后通過一個磨碎裝置以便把剩余的物體的大小減小至足夠小以至在后續(xù)的工藝中可以有效的處理。下一步是一系列的沉淀室來去除重的粗沙例如雨水沖刷路面帶入的沙粒，然后其他懸浮的固

40、體（包括有機營養(yǎng)物）緩慢的沉淀而得到去除，這個過程需耗時大約一小時。從開始到這個過程的整個工藝稱為處級處理，這一級處理的費用相對低，但是沒有完成多少任務。二級處理接下來的一系列步驟是企圖通過某些強化的生物作用來減少大部分溶解態(tài)或細小的懸浮有機物質(zhì)。分解有機物需要氧氣和生物體及有利于提供營養(yǎng)的環(huán)境?？蛇_到上述目的的一個裝置是滴濾池。在此裝置中，石頭濾床上布有回轉(zhuǎn)布水器，以便把污水（均勻的）連續(xù)的分布。當污水以水滴流過石頭濾料時，在有氧的情況下向大量的沒有馴化過得生物體提供了營養(yǎng)。另一種方法是活性污泥法。在這里，污水在經(jīng)過初級處理后被泵到一個曝氣池中，然后與空氣及含有細菌的污泥混合幾個小時。在活性

41、污泥法中進行的生物反應與滴濾池中的相似。污泥中的細菌代謝有機物；而作為二級消費者的原生動物以細菌為食。經(jīng)二級處理過的水流入沉淀池，在那里進行充滿細菌的污泥沉淀下來然后回流到反應器中。并且為了操持穩(wěn)定必須去除掉一部分污泥。與滴濾池相比活性污泥法所需的土地面積小，并且由于活性污泥法暴露于空氣的面積小結(jié)果他發(fā)出的臭味也比滴濾池的少。從生物處理過的出水仍然含有細菌，不宜于排放入地表水，更不用說排放入水源地。既然微生物已經(jīng)完成了任務，現(xiàn)在可以把他們殺死了。所以最后的步驟是進行消毒，通常采用氯來處理。在處理水最后排放前把氯氣通入15分鐘，這樣可以殺死99%的有害的細菌。三級處理或高級處理盡管污水經(jīng)過初級處

42、理和二級處理后已經(jīng)在很大程度上得到了凈化，但對有些復雜的水污染來說仍然不夠。第一在生活污水中的許多污染物沒有被去除掉，并且一些硝酸鹽和磷酸鹽等無機離子仍然留在處理過的水中，正如我們知道的，這些污染物作為植物營養(yǎng)物，是造成富營養(yǎng)化的因素。1. 絮凝沉淀在討論生物處理前提到過把細小的顆粒物轉(zhuǎn)變?yōu)榇蟮念w粒有利于他們的快速沉淀。對無機污染物來說也是如此。許多無機膠體顆粒是親水性的，他們比較易于吸附于水分子；在他們吸附于水分子過程中又會席卷許多其他膠體顆粒從而不容易在合理（較短的）時間內(nèi)沉淀下去。2. 吸附吸附是指氣體分子或液體粘著于固體顆粒表面的現(xiàn)象。這個過程對某一給定的固體來說對不同的分子的吸附是有

43、選擇性的。在凈化水時，選擇有較大表面的并且易于吸附有機污染物的固體的必需的。常用的吸附劑是活性炭，特別對那些產(chǎn)生難聞氣味的化學物質(zhì)有效，這些物質(zhì)包括難以生物降解的氯代烴。3. 其他氧化劑高錳酸鉀和臭氧已被用來氧化水中的不易被存在于水中的微生物在有氧的條件下氧化的污染物。臭氧有著顯著的優(yōu)點因為它的產(chǎn)物只有氧氣。4. 反向滲透滲透是指水可以通過膜而其他溶解性的離子卻不可以通過。在膜的正常過程中，該體系趨向于使膜的兩側(cè)的濃度達到平衡。這意味著水會從純水這一側(cè)流向污水一側(cè)（相對來說污染物多水濃度低），而這是我們不愿看到的結(jié)果，因為這樣會增加污水的量。如果在污水一側(cè)施加超過正向動力的壓力，水分子的流動方

44、向會改變，污水中的水分子會擠過膜進入另一側(cè)而使溶解態(tài)的離子及其他污染物得到分離。專業(yè)英語vRapid advances in technology for the treatment of water and the partial treatment of wastewater took place in the developed countries over the next few decades.v接下來的幾十年里，在發(fā)達國家對給水的處理和廢水的部分處理方面的技術(shù)得到了快速發(fā)展。vThis led to a dramatic decrease in the incidence of

45、waterborne diseases.v這樣就大大減少了水傳染病的發(fā)生率。vNote that all wastes discharge into the environment, and thus pollute our water, air, and land systems.v我們應注意到排放到環(huán)境的所有廢物會對我們的水、大氣和土壤系統(tǒng)造成污染。Reading Material: Studying the Environment（讓我們來）思考一下在地球上人類的狀況，我們稱地球這個行星為我們的家。在過去，大多數(shù)人的生活艱難并且壽命短。而在20世紀初，由于醫(yī)學、農(nóng)業(yè)和工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，

46、好像給每個人一種希望可以很快就能活得更長，有相當好的食物，有令人滿意的工作和足夠的住房。但這個希望還沒有實現(xiàn)。在1982年，地球上有50億人。有四分之一的人有更長的壽命并過著奢侈的在一百年前認為是不可能的生活。但與此同時，有四分子三的人沒有足夠或令人滿意的水和住所，并且有三分之一以上的人營養(yǎng)不良并忍受著饑餓。有史以來在1982年餓死的人最多。大多數(shù)餓死的人住在極度貧窮的發(fā)展中國家。但在20世紀末的今天，富有的國家也處于困境。據(jù)大多數(shù)估計最有權(quán)威的估計，北美和西歐的平均生活水平最高的年份大約是在1967年。即使是最富有的國家,燃料、硬木和一些礦物也快耗盡了。結(jié)果，一些如住房、食物燃料等必需品花費

47、了越來越多的家庭預算，從而剩不下多少可以用于享受奢侈生活。污染物質(zhì)污染了城市、城鎮(zhèn)甚至鄉(xiāng)村環(huán)境。無論我們多么的富有，污水或水中有毒的殺蟲劑、充滿煙霧的大氣和街道或公園里的垃圾降低了每個人的生活水平。日益增長的大量的人口對地球上的農(nóng)業(yè)用地、礦物、水和燃料資源的消耗速度大于自然過程再生這些資源的速度。這本身是很嚴重的問題。但由于這些資源并不是均勻分布，所以在全球來說這個問題更嚴重。生活在發(fā)達國家的那些四分之一的人利用了80的（一年中）全人類消耗的資源。而另外四分子三的人只消耗了20的資源。并且富人與窮人之間的差距越來越大。今天，當即使在最偏遠的非洲村莊也有晶體管收音機時，世界上的窮人知道他們是多么

48、的貧困。這種認識導致了政治上的不穩(wěn)定。多年前，一個國家的政治劇變與世界上其它國家沒多大影響。但時代發(fā)生了改變，因為現(xiàn)代技術(shù)基本上使所有擁有武器的國家可以破壞遠遠大于它們自己本土范圍的領(lǐng)域。結(jié)果，沒有任何一個國家能忽略其它國家的問題。Classifying Environmental Problems環(huán)境問題的分類環(huán)境問題往往是互相聯(lián)系的。有時對一個問題的解決卻會造成另一個問題。例如，當人生病并因病而死亡，很自然的我們想改善人體健康問題。而當健康得到改善、幼兒死亡率降低后，結(jié)果可能導致人口爆炸。為了給日益增長的人口提供食物，經(jīng)常把自然界動植物的生活環(huán)境變?yōu)檗r(nóng)田，結(jié)果破壞了生態(tài)環(huán)境而當動植物生活環(huán)

49、境被破壞時，曾經(jīng)生活在那里的野生植物、食肉動物和及其寄生物也會被消滅掉。而由于缺少食肉動物及其寄生物，經(jīng)常會使有害昆蟲爆發(fā)成災。農(nóng)夫使用殺蟲劑來殺滅害蟲保護農(nóng)作物，但在這個過程中環(huán)境被污染。而這個循環(huán)過程本身消耗了日益減少的化石燃料。另外，當燃料在燃燒時產(chǎn)生了大氣污染物。（漏了一段）（a）Overpopulation人口過剩。人口過?？梢远x為在給定的面積上的人超過了該土地可以維持的人數(shù)。許多人爭辯說發(fā)生在20世紀的人口爆炸，是目前我們面臨的最重要的問題。它之所以重要，首先是因為人口過剩是導致所有其它環(huán)境問題的根源：如果人少的話，將利用較少的石油，砍伐較少的樹木并向河流傾倒更少的污水。第二，人口過剩和饑餓及其附帶問題通常在我們的重點考慮問題的表中比其它環(huán)境問題嚴重。當一塊土地可以用來種植作物避免我們的同類餓死時，很難說服人們認為該土地應該保留為公用場地來保護正在消失的森林或大草原.（b）Pollution污染。污染指由于雜質(zhì)的引進使環(huán)境的質(zhì)量下降。煙霧污染大氣，污水污染水體，廢舊汽車污染土地。我們知道這些污染存在于環(huán)境中，它們能被看見，聞到或甚至感受到。然而污染對人體健康或經(jīng)濟的影響，在相當程度上是不同的。這里有兩種截然不同的污染類型。1. Concentration of Organic Wastes.有機污染物的累積所有活的生物都產(chǎn)生廢物，也