水质工程学作业及参考
答案
HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
思考题和作业1
水循环
定义1：水循环是指水由地球不同的地方透过吸收太阳带来的能量转变存在的模式到地球另一些地方。
定义2：在太阳能和地球表面热能的作用下，地球上的水不断被蒸发成为水蒸气，进入大气。水蒸气遇冷又凝聚成水，在重力的作用下，以降水的形式落到地面，这个周而复始的过程，称为水循环。
定义3：水循环是指大自然的水通过蒸发，植物蒸腾，水汽输送，降水，地表径流，下渗，地下径流等环节，在水圈，大气圈，岩石圈，生物圈中进行连续运动的过程。
水循环分为海陆间循环（大循环）以及陆上内循环和海上内循环（小循环）。从海洋蒸发出来的水蒸气，被气流带到陆地上空，凝结为雨、雪、雹等落到地面，一部分被蒸发返回大气，其余部分成为地面径流或地下径流等，最终回归海洋。这种海洋和陆地之间水的往复运动过程，称为水的大循环。仅在局部地区(陆地或海洋)进行的水循环称为水的小循环。环境中水的循环是大、小循环交织在一起的，并在全球范围内和在地球上各个地区内不停地进行着。
水的社会循环：由于人类生产与生活活动的作用与影响，自然水循环径流部分参与的水循环。水的社会循环对水量和水质有较为突出的影响，近年来，河流、湖泊来水量大幅度减少，甚至干涸，地下水位大面积下降，径流条件发生重大改变，不可复原水量所占比例愈大，对自然水文循环的扰动愈剧烈，天然径流量的降低将十分显着，引起一系列的环境与生态灾害。
水质指标是水中某一种或某一类杂质的含量，直接用其浓度表示，如某种重金属和挥发酚；有些是利用某类杂质的共同特性来间接反映其含量的，如BOD、COD等；还有一些指标是与测定方法直接联系的，常有人为任意性，如浑浊度、色度等。水质指标是判断和综合评价水体质量并对水质进行界定分类的重要参数，是通过对污染物质做出定性、定量的检测以反映污水的水质，能综合表示水中杂质的种类和含量。通过水质污染指标能指导水体污染控制和污水处理工程设计的进行与发展。
分析总固体、溶解性固体、悬浮固体及挥发性固体、固定性固体指标之间的相互关系，画出这些指标的关系图。
总固体(TS)：水中所有残渣的总和。
溶解固体(DS)：水样经过滤后，滤液蒸干所得的固，分为挥发性溶解固体和固定性溶解固体。
悬浮固体(SS)：过滤滤渣脱水烘干后所得固体，分为挥发性悬浮固体和固定性悬浮固体。
挥发性固体(VS）：将总固体在600℃的温度下灼烧而挥发掉的量。
固定性固体(FS)：总固体灼烧后的残渣。
关系图为：
什么是植物营养元素？过多的氯、磷排入天然水体有什么危害？
植物正常生长发育所需要的营养元素有必需元素和有益元素之分；必需元素中又有大量(亦称常量)元素和微量元素之分。必需元素指植物正常生长发育所必需而不能用其他元素代替的植物营养元素。根据植物需要量的多少，必需元素又分为必需大量元素和必需微量元素。必需大量元素有碳(C)、氢(H)、氧（O）、氮（N）、磷（P）、硫(S)、钾(K)、镁(Mg)、钙(Ca)、硅（Si）(最新的植物生理学中说Si是新增的大量元素)；必需微量元素有铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、硼(B)、钼(Mo)、氯(Cl)、钠（Na）、镍(Ni) (最新的植物生理学中说Na、Ni是新增的微量元素)。
大量元素与微量元素虽在需要量上有多少之别，但对植物的生命活动都具有重要功能，都是不可缺少的。
过多的氮、磷排入天然水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡，这种现象称为水体富营养化。这种现象在河流湖泊中出现称为水华，在海洋中出现称为赤潮。
过多的氯排入水体后，受氯化物污染的水体，无机盐含量往往也高，水味变咸，对金属管道与设备有腐蚀作用，且不宜作为灌溉用水。
简述污水中含氮物质的分类及相互转换。
污水中含氮物质的分类：蛋白质、多肽、氨基酸、尿素、亚硝酸盐、硝酸盐转换过程分为两个阶段：
第一个阶段——氨化作用：含氮有机物(如蛋白质、多肽、氨基酸、尿素)转化为无机氮；
第二个阶段——消化作用：氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐。
有机氮在水体中的转化一般可持续若干天。
耗氧有机污染物对水体的危害表现在什么地方？
耗氧有机污染物主要指动、植物残体和生活工业产生的碳水化合物、脂肪、蛋白质等易分解的有机物，它们在分解过程中要消耗水中的溶解氧。
在有氧条件下，耗氧有机污染物由于好氧微生物的呼吸作用，氧化分解为二氧化碳、水、二氧化氮、NH
3
等；无氧条件下，分解产物为醇类、有机酸、氨气
及少量H
2
S等有害气体，使水体恶化发臭。这些降解过程主要是通过化学氧化、光化学氧化和生物化学氧化来实现的。
生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量指标的含义是什么？分析这些指标之间的联系与区别。
生化耗氧量(BOD)：是“生物化学需氧量”的简称。是指在一定期间内，微生物分解一定体积水中的某些可被氧化物质，特别是有机物质所消耗的的数量。以毫克/升或百分率、ppm表示。它是反映水中有机污染物含量的一个综合指
标。如果进行生物氧化的时间为五天就称为五日生化需氧量（BOD
5
），相应地还
有BOD
10、BOD
20
。
化学需氧量(COD)：废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被氧化的物质
（一般为有机物）的氧当量。在河流污染和性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数。
总有机碳(TOC)：水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量。
总需氧量(TOD)：指水中能被氧化的物质，主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要的氧量，结果以O
2
的mg/L表示。
化学需氧量(COD)优点是较精确地表示污水中有机物的含量，测定时间仅需要数小时，且不受水质的限制；缺点是不能像BOD那样反映出微生物氧化有机物、
直接地从卫生学角度阐明被污染的程度；COD的数值一般大于BOD
20
，两者的差值
