環境水力學習題

2023-02-14 14:27:03 字數 4764 閱讀 4894

1、水體汙染的定義是什麼? 環境水力學第三章)

水體汙染的定義為:由於人類活動或天然過程而排入水體的汙染物超過了其自淨能力,從而引起水體的水質、生物質質量惡化,稱為水體汙染。

2、概括地說,水體汙染可造成哪些危害?  概括起來,水體汙染可造成如下危害:

(1)對人體健康的直接危害: 主要表現在急(慢)性中毒、致癌、影響人體發育、破壞某些器官的功能。這種危害一般涉及面大,潛伏期長,一旦發生後果很嚴重,甚至會影響下一代人。

(2)對工業的危害:由於汙染引起水質惡化,使大量水不能滿足工業用水的基本要求,從而造成工業裝置的非正常損耗破壞(如鍋爐腐蝕),導致產品質量降低或不合格。對造成汙染源的工礦企業來說,由於水汙染造成的問題又嚴重制約其發展。

(3)對農業的危害:汙水對土壤的性質有很大影響。不經處理的汙灌,往往會破壞土壤原有的結構、效能,使農作物直接或間接受到危害。

一方面表現在農作物生長不良,引起減產,另一方面一些有毒汙染物潛伏隱藏在農作物的莖、葉、果實中,通過食物鏈富集危害人體,也可能引起地下水的汙染。

(4)對漁業的危害:在淡水養殖業中,水體汙染會造成水產品的絕收、減產、降質,而漁產品中汙染物富集和湖、塘的富營養化問題,更是不能令人忽視。

(5)對社會生活的危害: 由於水體汙染經常引起社會矛盾、經濟糾紛,從社會學角度看,這將影響社會生活的和諧和社會結構的安定,這種巨大損失很難用經濟指標衡量。

3、水體的富營養化汙染指什麼?其危害是什麼?

水體富營養化指氮、磷等植物養料隨工業廢水和城市生活汙水進入水體後,會使藻類等浮游生物迅速過量繁殖,水中溶解氧相應急劇減少,從而使水質惡化,造成水體富營養化。其危害是:

(1)使水質惡化,水體生態平衡被破壞

水體的富營養化會使水質惡化,透明度降低,大量藻類生長,消耗大量溶解氧,使水底中的有機物處於腐化狀態,並逐漸向上層擴充套件,嚴重時,可使部分水域成為腐化區。這樣,由一開始的水生植物大量增殖,到水生動植物大量死亡,破壞水體的生態平衡,最終導致並加速湖泊等水域的衰亡。

(2)使水體失去水產養殖的功能

對具有水產養殖功能的水體,嚴重的富營養化使一些藻類大量繁殖,使餌料質量下降,影響魚類的生長,同時藻類覆蓋水面再加上藻類死亡分解時消耗大量溶解氧,導致魚類缺氧大批死亡。

(3)危害水源,破壞水體的供水功能

對具有供水功能的水體,由於富營養化,大量增殖的浮游生物的分解產生異味,硝酸鹽、亞硝酸鹽的含量增大,它們是強致癌物亞硝酸胺的前身。另外,人畜飲用富營養化的水還會使血液喪失輸氧能力。

4、水體汙染有哪些型別?其特點是什麼?

按汙染物進入的水體型別,水體汙染可分為如下幾種型別:河流汙染、湖泊汙染、海洋汙染、地下水汙染和河口汙染。

(1)河流汙染河流汙染有如下特點:

1)汙染程度隨徑流量變化,在排汙量相同的情況下,河流的徑流量越大,稀釋能力就越強。

2)汙染物擴散快。 3)汙染影響面大,河流上游遭受汙染會很快影響到下游,一段河道受汙染可以影響整個河道的生態環境。4)河流的自淨能力較強。

河水的流動性有使汙染快速擴散的一面,同時也使水體具有較強的自我恢復、自我淨化能力的一面,因而河流的汙染相對比較容易控制。

(2)湖泊汙染

湖泊的水流速度較小,水體更替緩慢,因此很多汙染物能夠長期懸浮於水中或沉入底泥。湖泊汙染有以下特點:

1)汙染**廣、途徑多、種類複雜。  2)稀釋和搬運汙染物質的能力弱。湖水流速小,使汙染物易於沉降,且使復氧作用降低,湖水的自淨能力減弱。

3)易發生湖泊富營養化。4)對汙染物質的轉化與富集作用強。

(3)海洋汙染

海洋汙染主要是通過河流帶入海洋的汙染物,人為地向海洋傾倒廢水、汙物以及海上石油業和海上運輸排放和洩漏的汙染物。海洋汙染有以下特點:

1)汙染源多而複雜。海洋汙染除了海上航行的船艦和海下油井外,沿海和內陸地區的城市和工礦企業排放的汙染物,最後大多進入海洋。 2)汙染持續性強、危害性大。

海洋是各地區汙染物的最後歸宿,汙染物進入海洋後很難轉移出去。3)汙染範圍大,汙染物可以在海洋中擴散到任何角落。

(4)地下水汙染

地下水與地表水之間有著互補的關係,地表水的汙染往往會影響地下水的水質。由於地下水流動一般非常緩慢,其汙染過程也很緩慢且不易察覺。一旦地下水被汙染,治理非常困難,即使徹底切斷了汙染源,水質恢復也需要很長時間,往往需要幾十年甚至上百年。

(5)河口汙染

由於潮汐運動的作用,河口汙染既可以是河流輸送下來的汙染物引起,也可以由海水侵入河口帶進來的汙染物造成。由於河口是鹹淡水交界地區,汙染物在水中的膠體化學行為即絮凝現象表現突出,底泥和懸浮物中累積的汙染物對魚貝等水生物的影響明顯。

5、水體自淨的含義是什麼?水體的自淨是哪三種因素共同作用的結果?

汙染物進入天然水體後,通過一系列物理、化學和生物因素的共同作用,致使汙染物質的總量減少或濃度降低,使曾受汙染的天然水體部分地或完全地恢復原狀,這種現象稱為水體的自淨作用。

水體的自淨是水體中物理、化學、生物因素共同作用的結果,這三種作用在天然水體中並存,同時發生,又相互影響。

(1)物理自淨作用

物理自淨作用是指水體的稀釋、擴散、混合、吸附、沉澱和揮發等作用。物理自淨作用只能降低水體中汙染物質的濃度,並不能減少汙染物質的總量。

(2)化學自淨作用

化學自淨作用包括化學、物理化學及生物化學作用,其具體反應又可分為汙染物的氧化與還原反應、酸鹼反應、吸附與凝聚、水解與聚合、分解與化合等。

(3)生物自淨作用

生物自淨是地表水淨化中重要而又非常活躍的過程。對於某一水域,一方面水生動植物在自淨過程中將一些有毒物質分解轉化為無毒物質,消耗溶解氧,同時綠色水生植物的光合作用又有復氧的功能;另一方面水體汙染又使該環境中的動植物本身發身變異,適應環境狀態的一些改變。河流的生物自淨作用直接與河水中的生物種類和數量有關,能分解汙染物的微生物種類和數量越多,河流的生物自淨作用相應就越強、越快。

6、影響水體自淨的主要因素有哪些?

影響水體自淨的主要因素有以下幾點:

(1)汙染物質的種類、性質與濃度

汙染物質的物理化學性質會對水體的自淨作用產生影響。若汙染物質容易揮發和氧化降解,則在水體中容易被淨化。有些汙染物質如重金屬類,會對微生物產生危害,使生物降解能力下降,就會降低水體的自淨作用。

汙染物質的濃度也對自淨作用有特殊的影響。當汙染物質的濃度超過某一限度後,水體自淨速度都會迅速降低,汙染物質的降解狀態會突然改變。

(2)水體的水情要素

影響水體自淨作用的主要水情要素有:水溫、流量、流速和含沙量等。如水溫不僅直接影響著水體中汙染物質的淨化速度(如化學反應速度),而且還影響著水中飽和溶解氧濃度和水中微生物的活動,間接影響了水體的自淨作用。

(3)水生生物

當水中能分解汙染物質的各種微生物種類和數量較多時,水體的生化分解自淨作用就強。如果水體汙染嚴重,微生物的生命活動受限或引起微生物大量死亡,則水中的生化分解自淨作用便降低。

(4)周圍環境

大氣的復氧條件、太陽輻射(光照條件)、不同的底質、不同的地質地貌條件等周圍環境都會影響到水體的自淨作用。

7、提高水體自淨能力的主要措施有哪些?

提高水體的自淨能力對水汙染的防治起著關鍵的作用。以下是提高水體自淨能力的幾項主要措施:

(1)在水體中養殖有淨化和抗汙染能力的水生動、植物。

(2)修建曝氣設施,進行人工增氧增加水體的進氧量和自淨能力。

(3)引進其它水系的水進行稀釋,以提高自淨能力和改善水質。

(4)充分利用當地野生生物物種,恢復河岸、湖岸的水生植被。

(5)採用天然石料作為河道護岸。

(6)提公升整個水體流動動力,加快水體交換。

環境水利學

1、水環境的定義是什麼?

水環境是地球表面各種水體的總稱,包括河流、海洋、湖泊、水庫以及淺層地下水等貯水體。

在環境領域中,水和水體是相互有聯絡的兩個不同概念。水就是指純粹意義上的h2o,不含任何雜質。而水體則是乙個完整的生態系統或自然綜合體,除了貯水體中的水外,它還包括水中的懸浮物、溶質、水生生物和底泥。

2、天然水由哪些成分組成?

天然水是由水和各種介質組成的極其複雜的綜合體。

天然水中除了水生物外,還含有許多溶解性物質和非溶解性物質,這些介質可以是固態的、液態的或是氣態的。根據介質粒徑大小,天然水的成分可分為:懸浮物質、膠體物質、溶解物質。

(1)懸浮物質

懸浮物質是指粒徑大於10-7m的物質,它們在水中呈懸浮狀態,如泥沙、粘土、藻類及原生動物、細菌及其它不溶物質。

(2)膠體物質

水中的膠體物質是指粒徑在10-7~10-9m範圍內的物質,它們在水中呈高度分散狀態,不易沉降。膠體可以是矽、鋁、鐵等氧化物和氫氧化物及次生粘土礦物等礦物膠體,也可能是以腐殖質為主的有機膠體,或者由礦物膠體和有機膠體相互結合而成的有機礦物膠體(高分子化合物)。

(3)溶解物質

天然水中的溶解物質包括有:溶解性氣體、一些離子、微量元素、有機物、放射性元素等,一般粒徑小於10-9m。

3、汙染物在水體中通過哪些作用和反應進行遷移和轉化?

汙染物進入水體後首先通過水力、重力等作流體動力遷移,同時發生擴散、稀釋、濃度趨於均一的作用,也可能通過揮發轉入大氣。在適宜的環境條件下,汙染物還會在發生遷移的同時產生各種轉化作用,主要的轉化過程有溶解沉積、吸附、水解、光解、氧化還原等。

(1)溶解與沉積

(2)吸附

水體懸浮物和底泥中都含有豐富的膠體物質。由於膠體粒子有很大的表面積和帶有電荷,因而能吸附天然水中各種分子和離子,使一些汙染物從液相轉到固相中並富集起來。因此,膠體的吸附作用對汙染物的遷移能力有很大影響。

膠體的吸附作用有物理吸附和化學吸附兩種型別。

(3)水解反應

水解反應是化學物與水的反應,反應的結果通常是在化學物的分子中匯入了乙個氫氧根官能團,同時失去乙個官能團,從而轉化為新的化學物,改變了原有化學物的性質。

許多有機汙染物在水中能發生水解反應,例如甲酸乙酯,水解後轉化為相應的甲酸和乙醇。較多的有機磷酸酯比較容易水解,用它們製成的農藥和殺蟲劑可減少對環境的汙染。

水力學總結

第一章緒論 1 連續介質假說 即認為液體和氣體充滿乙個空間時,分子間沒有間隙,是一種連續介質,其物理性質和運動要素都是連續分布的,在此基礎上,一般還認為液體石均質的,其物理性質具有均勻等向性。2 在標準大氣壓下,t 4時水的密度最大 1000kg mmm t 0時,冰的體積比水約大9 3 流動性 靜...

水力學複習

1.在水力學中,單位質量力是指單位質量液體受到的質量力 2.在平衡液體中,質量力與等壓面正交 3.水力學中的一維流動是指運動要素只與乙個座標有關的流動 4.有壓管道的管徑d與管流水力半徑的比值d r 4 5.已知液體流動的沿程水力摩擦係數與邊壁相對粗糙度和雷諾數re都有關,即可以判斷該液體流動屬於紊...

水力學複習

廣播電視大學水利水電工程專業 專科 同學們,你們好!這學期我們學習的水力學是水利水電工程專業重要的技術基礎課程。通過本課程的學習,要求大家掌握水流運動的基本概念 基本理論和分析方法,能夠分析水利工程中一般的水流現象 學會常見的工程水力計算。今天直播課堂的任務是給大家進行乙個回顧性總結,使同學們在複習...