2.2　典型题（含考研真题）详解

一、选择题

1．关于中国水资源的特点，描述错误的是（　　）。[东华大学2010年研]

A．水资源时间分布不均衡，年内年际变化大

B．中国长江以南和以北地区，水资源总量基本相当

C．水资源空间分布不均匀，径流深山东南沿海向西北内陆减少

D．水资源总量不少，但人均和亩均水资源量不多

【答案】B

【解析】我国水资源特点是：①我国降水量受海陆分布和地形等因素的影响，在地区上分布很不平衡，年降水量由东南沿海向西北内陆递减我国干旱和半干旱地区，由于降水稀少，蒸发旺盛，蒸发能力大大超过供水能力；②我国地表径流的地区分布，不均匀性较为严重，径流的季节性分配具有夏季丰水、冬季枯水、春秋过渡的特点，而且年际变化北方大于南方；我国东北平原、黄淮海平原以及长江中下游平原的地下水补给以降雨为主；③而在西北内陆河盆地则主要以河川径流补给为主。

2．废水的一级处理主要是去除水中的（　　）。[山东大学2015年研]

A．悬浮物

B．有机物质

C．氮、磷

D．重金属

【答案】A

【解析】污水人工处理的一级处理采用物理处理法，主要去除呈悬浮态的固体污染物。二级处理采用生物处理法，主要大幅度去除污水中呈胶体和溶解态的有机污染物。三级处理采用生物脱氮除磷法，或混凝沉淀、过滤、吸附等一些物理化学方法，去除残留在污水中的污染物，其中包括微生物未能降解的有机物、氮、磷及其他有毒有害物质，以满足更严格的污水排放或回用要求。

3．在水质指标中，下列不属于物理指标的是（　　）。[暨南大学2012年研；中国海洋大学2010年研]

A．重金属

B．悬浮物

C．色度

D．温度

E．可溶性固体

【答案】A

【解析】水质指标是衡量水质好坏的标准。水质指标项目繁多，可以分为三大类：①物理性水质指标，包括温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度、固体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体、电导率（电阻率）等。②化学性水质指标，包括pH、碱度、硬度、各种阳离子、各种阴离子、总含盐量、一般有机物质、重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药、溶解氧（DO）、化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、总需氧量（TOC）等。③生物学水质指标，包括细菌总数、总大肠菌群数、各种病原细菌、病毒等。

4．生化需氧量是指在有氧条件下，当温度为（　　）时，微生物氧化降解水中有机物达到稳定状态时所需的氧量。[中国海洋大学2012年研]

A．10℃

B．15℃

C．20℃

D．25℃

E．30℃

【答案】C

【解析】生化需氧量表示在有氧条件下，当温度为20℃时，由于微生物（主要是细菌）的活动，使可降解的有机物氧化达到稳定状态时所需的氧量。BOD以单位体积污（废）水所消耗的氧量（mg／L）表示。BOD越高，表示水中有机物含量越多。

5．关于某河流对污染物P的水环境容量，下列描述哪个是正确的？（　　）。[中国海洋大学2012年研]

A．河水对污染物P的自净能力越大，其水环境容量越大

B．污染物P的可降解性对水环境容量的影响不大

C．河水中污染物P的环境背景值对水环境容量的影响不大

D．污染物P拟排放的数量越大，河流的水环境容量越小

E．河流的用途、功能不影响水环境容量

【答案】A

【解析】水环境容量是指一定水体所能容纳污染物的最大负荷。水环境容量与水体的用途和功能的关系有：①水体的功能愈强，对其要求的水质目标也愈高，其水环境容量必将减小；反之，当水体的水质目标不甚严格时，水环境容量可能会大一些。②水体本身的特性，如河宽、河深、流量、流速、以及其天然水质、水文特征等，对水环境容量的影响很大。③污染物的特性，包括扩散性、降解性等，也都影响水环境容量。污染物的物理化学性质越稳定，其环境容量越小；耗氧性有机物的水环境容量比难降解有机物的水环境容量大得多；而重金属污染物的水环境容量则甚微。

6．下列物质具有较低环境容量的是（　　）。[暨南大学2015年研]

A．重金属

B．好氧有机污染物　 　

C．氮氧化物　 

D．总磷

【答案】A

【解析】水体的功能愈强，对其要求的水质目标也愈高，其水环境容量必将减小。水体本身的特性，对水环境容量的影响很大。污染物的特性，包括扩散性、降解性等，也都影响水环境容量。一般来说，污染物的物理化学性质越稳定，其环境容量越小；耗氧性有机物的水环境容量比难降解有机物的水环境容量大得多；而重金属污染物的水环境容量则甚微。

7．沉淀池的主要功能是（　  ）。[暨南大学2012年研]

A．去除悬浮杂质

B．去除有机物

C．去除胶体颗粒

D．去除色度

E．上述各种功能

【答案】A

【解析】沉淀法的工作原理是重力沉降。在污水处理厂中通常根据需要设置两个不同的沉淀设备，一种为沉砂池，另一种为沉淀池。沉砂池的功能是去除水中砂粒、煤渣等比重较大的无机颗粒物，沉淀池的作用是依靠重力使悬浮杂质与水分离。

8．在下列水处理方法中，不属于膜分离技术的是（　　）。[暨南大学2012年研]

A．超滤

B．反渗透

C．砂滤

D．电渗析

E．纳米过滤

【答案】C

【解析】膜分离是指利用过滤性膜的选择透过性对水中杂质进行浓缩、分离的方法。根据膜孔隙的大小及过滤时的动力，膜分离可分为微过滤、超过滤、纳米过滤、电渗析、反渗透等。砂滤是过滤的一种，过滤是指利用粒状介质层截留水中细小悬浮物的方法。

9．混凝法最适合处理水中处于哪种形态的污染物（　　）。[暨南大学2012年研]

A．胶体分散态

B．离子分散态

C．分子分散态

D．悬浮分散态

【答案】A

【解析】混凝是指投加化学药剂以破坏胶体和悬浮颗粒在水中形成的稳定分散系，使其聚集为具有沉降性能的絮体的方法。混凝所形成的絮体可以通过沉淀法去除。混凝包括凝聚和絮凝两个过程，凝聚指胶体脱稳并聚集为微絮粒的过程，絮凝则指微絮粒通过吸附、卷带和桥连而成长为更大絮体的过程。常用的混凝剂有硫酸铝、聚合氯化铝等铝盐，硫酸亚铁、三氯化铁等铁盐，以及有机合成高分子絮凝剂等。

10．一般污水处理厂中采用的活性污泥法，主要是去除（　　）。[暨南大学2014年研]

A．磷

B．氮

C．有机物

D．SS悬浮物

【答案】C

【解析】利用微生物的作用，使废水中溶解状及胶体状有机物质得到氧化分解的方法，即为生物处理法。活性污泥是由大量繁殖的悬浮状的微生物絮凝体组成的。活性污泥法就是向活性污泥与污水的混合液中不断充氧，微生物将污水中的有机污染物氧化分解，同时不断生长繁殖。停止曝气后，活性污泥在重力作用下沉降，从而与水分离，达到去除水中有机污染物的目的。

11．气浮法的主要处理对象是（　　）。[中国海洋大学2012年研]

A．水中的氮磷营养盐

B．水中的重金属离子

C．水中的乳化油

D．水中砂粒、煤渣等比重较大的无机颗粒物

E．水中的硬度

【答案】C

【解析】气浮法是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的悬浮物，使其随气泡浮升到水面，而从水中除去。其主要处理对象是乳化油及疏水性细小悬浮固体。有时需向废水中投加浮选药剂，选择性地将亲水性的污染物改变为疏水性物质。按照产生气泡的方法，气浮设备可分为加压溶气气浮与叶轮气浮两种。

二、填空题

1.TOC指标表示_______。[东华大学2010年研]

【答案】水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量

【解析】水体中有机物成分复杂、种类繁多，一般常用综合指标如生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、总需氧量（TOD）或总有机碳（TOC）等表示耗氧有机物的含量。总有机碳（TOC）是指水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量。

2．水中所含的杂质，按其在水中存在的状态可以分为悬浮物质、______和______三大类。[暨南大学2012年研]

【答案】溶解物质；胶体物质

【解析】水中所含的杂质按其在水中的存在状态可分为三类：悬浮物质、溶解物质和胶体物质。悬浮物质是由大于分子尺寸的颗粒组成的，它们借浮力和粘滞力悬浮于水中；溶解物质则由分子或离子组成，它们被水的分子结构所支承；胶体物质则介于悬浮物质与溶解物质之间。

3．测定污水的COD时，常用的氧化剂是_______，氧化反应在_______条件下加热回流2小时，还需要加入_______作为催化剂。[中国海洋大学2012年研]

【答案】重铬酸钾；强酸性；硫酸银

【解析】化学需氧量（COD）是指在一定条件下，水中各种有机物与外加的强氧化剂作用时所消耗的氧化剂量，以氧量（mg／L）计。常用的氧化剂是重铬酸钾（K₂Cr₂O₇），氧化反应在强酸性条件下加热回流进行2h，有时还需加入催化剂，常用的催化剂是硫酸银。由于重铬酸钾的强氧化作用，水中绝大部分的有机物质（除苯、甲苯等芳香烃类化合物以外）均能被氧化，因此化学需氧量可以近似地反映水中有机物的总量。

4．列举三种常用的处理污水的方法__________、__________、__________。[河南师范大学2011年研]

【答案】沉淀；过滤；吸附

【解析】处理污水方法共分为三种：①物理方法，包括截留、沉淀、过滤、气浮、离心分离等；②化学方法，包括混凝、中和、氧化还原、化学沉淀、吸附、离子交换等；③生物方法，包括活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理技术、天然生物处理系统等。

5．有机污染物的生物转化处理按参与作用的微生物的种类和供养特性可分为_________处理和_________处理。[暨南大学2012年研]

【答案】好氧生物；厌氧生物

【解析】生物处理法是指利用微生物的作用，使废水中溶解状及胶体状有机物质得到氧化分解的方法。根据微生物的呼吸特性，可将其分为好氧微生物和厌氧微生物两大类，生物处理法因此可相应地分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。

三、名词解释

1．水污染

答：水污染又称水体污染，是指未经处理的工业废水、生活污水、农业回流水和其他废弃物，直接或间接排入江河湖海，超过水体的自净能力，造成地表水和地下水水质恶化，从而降低水体使用价值和使用功能的现象。水污染会造成鱼类死亡，破坏风景区的环境，影响人们的健康。

2.SS

答：悬浮物（SS），又称悬浮固体，是指悬浮在水中的细小固体或胶体物质。包括不溶于水的淤泥、黏土、有机物、微生物等物质，直径一般大于100μm。悬浮物是造成水质浑浊的主要原因，是衡量水质污染程度的指标之一。悬浮物沉积在河床会影响水生生物的生长发育，有机悬浮物沉积后，易产生厌氧发酵，使生物需氧量增高，影响水质。

3.POPs[西北农林科技大学2012年研]

答：持久性有机污染物（POPs）又称难降解有机物，是指在环境中难以通过物理、化学或生物作用降解的有机污染物。其特点是能在水中长期稳定地存留，并在食物链中进行生物积累，在非常低的含量下仍具有致癌、致畸、致突变作用，对人类的健康构成极大的威胁。

4．耗氧有机物

答：耗氧有机物是指动植物残体和生活污水以及某些工业废水中的碳水化合物、脂肪、蛋白质等易分解的有机物。它们通过微生物的生物化学作用而分解为简单的无机物质二氧化碳和水，在分解过程中要消耗水中的溶解氧。

5．污水综合排放标准

答：污水综合排放标准是我国为控制水污染，保护江河、湖泊、运河、渠道、水库和海洋等地面水以及地下水水质的良好状态，保障人体健康，维护生态平衡，促进国民经济和城乡建设的发展，而制定的污染物排放标准。

6．生化需氧量和化学需氧量（BOD和COD）[山东大学2014年研]

答：生化需氧量（BOD）是指在需氧条件下，微生物分解水体中有机物质的生物化学过程中所需溶解氧的量。BOD是反应水体有机污染程度的综合指标之一，通常采用20℃培养5天的生物化学过程需要氧的量为指标，记为BOD₅，单位为mg/L。

化学需氧量（COD）又称化学耗氧量，是指在规定条件下，用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量。COD可以反映水体受有机物污染的程度，COD越高，说明有机物质越多，受有机物的污染越严重。通常用高锰酸钾法和重铬酸钾法测定。

7.DO

答：溶解氧（DO）是指水体与大气交换或经化学、生物化学反应后溶解于水体中的氧量，用每升水里氧气的毫克数表示。水中溶解氧同大气压力、空气中氧分压和水温有直接关系，在自然情况下，水温是主要的因素，水温愈低，水中溶解氧的含量愈高。溶解氧是评定水质优劣、水体被污染程度的一个重要指标。

8．水体富营养化

答：水体富营养化是指由于大量的氮、磷、钾等元素排入到流速缓慢、更新周期长的地表水体，使藻类等水生生物大量地生长繁殖，有机物产生的速度远远超过消耗速度，水体中有机物积蓄，破坏水生生态平衡的过程。出现富营养化现象后，水体会呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等，这种现象在江河湖泊中称为水华，在海中称为赤潮。

9．人工湿地

答：人工湿地是指由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。

10．水的自然循环／水的社会循环[西北师范大学2015年研]

答：水的自然循环是指自然界中的水并不是静止不动的，在太阳能及其他自然力的作用下，水的形态在不断发生变化，水还在地球的各个部分进行着无休止的运动。例如，海洋、湖泊、河流表面以及土壤植物茎叶上的水，会由阳光照射而蒸发或蒸腾成水汽，上升到空中凝结为云，又在大气环流风的推动迁移到各处，并在适当的条件下以雨、雪、雹等形式降落到地面，或汇集至江河湖泊，成为地面径流，或渗入地下，形成地下水。地表水和地下水也是时有交流转换的，最终都会注入海洋的这种川流不息，循环往复的现象。

水的社会循环是指人类为了满足生活和生产的需求，不断取用天然水体中的水，经过使用，一部分天然水被消耗，但绝大部分却变成生活污水和生产废水排放，重新进入天然水体。在水的社会循环中，水的性质在不断地发生变化。

11．氧垂曲线[山东师范大学2013年研]

答：氧垂曲线是指水体中的溶解氧沿程变化的曲线。在排放口附近，水体中溶解氧含量急剧下降，这是因为此时排入的有机物较多，耗氧速度大于复氧速度；随着有机污染物的不断分解氧化，耗氧速度不断降低，在排放口下游的某点终于出现了耗氧速度与复氧速度相等的情况，这时溶解氧的含量最低，此点被称为最缺氧点。

12．废水二级处理[湖南农业大学2014年研]

答：废水二级处理是指在一级处理的基础上，再加上生物处理的流程，它可以去除废水中悬浮态的污染物和大部分溶解态的有机污染物，有时还能除去一部分氮、磷营养物。一般情况下，二级处理的出水可以满足排放标准的要求，也可用于农田灌溉。

13．城市污水二级处理[山东师范大学2011年研]

答：城市污水二级处理是指通过生物法和絮凝法，去除水中残留的有机物、无机悬浮物和胶体颗粒物的处理方法。经过二级处理后的水，一般可以达到农灌标准和废水排放标准。但是水中还存留一定的悬浮物、生物不能分解的溶解性有机物、溶解性无机物和氮、磷等富营养物，并含有病毒和细菌。

14．活性污泥[山东师范大学2013年研；南京农业大学2009年研；首都师范大学2013年研]

答：活性污泥是指具有生物活性的悬浮状微生物絮凝体。污水处理中常用的方法为序批式活性污泥法，又称间歇式活性污泥法，是指在同一反应池（器）中，按时间顺序由进水、曝气、沉淀、排水和待机五个基本工序组成的活性污泥污水处理方法。

15．化学混凝[山东师范大学2012年研]

答：化学混凝是指通过加凝聚剂破坏胶体的稳定性，使胶体粒子发生凝聚，产生絮凝物，并发生吸附作用，将废水中污染物吸附在一起，然后经沉降（或上浮）而与水分离的处理方法。

四、简答题

1．列出《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）规定的第一类污染物名称（至少八种），该标准对含第一类和第二类污染物的工业废水采样分别有何规定？[中国海洋大学2011年研；暨南大学2015年研]

答：（1）第一类污染物

第一类污染物是指能在环境或动植物体内蓄积，对人体健康产生长远不良影响者。第一类污染物一共有十三种，分别是总汞，烷基汞，总镉，总铬，六价铬，总砷，总铅，总镍，苯并（a）芘，总铍，总银，总α放射性，总β放射性。

（2）该标准对含第一类和第二类污染物的工业废水的采样规定

①第一类污染物采样规定

对第一类污染物，不分其排放的方式和方向，也不分受纳水体的功能级别，一律执行严格的标准值，并规定含此类污染物的废水一律在车间或车间处理设施的排放口取样检测。

②第二类污染物采样规定

第二类污染物允许排放浓度可略宽，并按其排放水域的使用功能以及企业性质（如新建、扩建、改建企业或现有企业）分为一级标准值、二级标准值和三级标准值，还规定含此类污染物的废水在工厂企业或其处理设施排出口取样检测。

2．简述我国《地面水水质标准》的分类。[中国海洋大学2012年研；暨南大学2015年研]

答：1988年国家环保局修订并颁布的《地面水环境质量标准》（GB 3838—88）明确指出：“本标准适用于中华人民共和国领域内江、河、湖泊、水库等具有使用功能的地面水域。”该标准依据地面水水域使用目的和保护目标将其划分为五类。具体如下：

（1）Ⅰ类，主要适用于源头水、国家自然保护区。

（2）Ⅱ类，主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等。

（3）Ⅲ类，主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。

（4）Ⅳ类，主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。

（5）Ⅴ类，主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

同一水域兼有多类功能的，依最高功能划分类别。有季节性功能的，可按季节划分类别。

3．什么叫做水环境容量，水环境容量与水体自净作用和水体功能之间的关系？[河南师范大学2012年研]

答：（1）水环境容量的概念

水体所具有的自净能力就是水环境接纳一定量污染物的能力。水环境容量是指一定水体所能容纳污染物的最大负荷。

（2）水环境容量与水体自净作用和水体功能之间的关系

水环境容量与水体的用途和功能有十分密切的关系。水体的功能愈强，对其要求的水质目标也愈高，其水环境容量必将减小。反之，当水体的水质目标不甚严格时，水环境容量可能会大一些。

水体本身的特性，如河宽、河深、流量、流速、以及其天然水质、水文特征等，对水环境容量的影响很大。污染物的特性，包括扩散性、降解性等，也都影响水环境容量。一般，污染物的物理化学性质越稳定，其环境容量越小；耗氧性有机物的水环境容量比难降解有机物的水环境容量大得多；而重金属污染物的水环境容量则甚微。

4．我国水资源特点及水危机产生的原因。[西北农林科技大学2014年研]

答：水资源一般仅指地球表层可供人类利用并逐年得到更新的那部分水资源。

（1）我国水资源的特点

①水资源总量多，人均占有量少

我国水资源总量不少，仅次于巴西、俄罗斯、加拿大居世界第四位。由于中国人口众多，人均水资源占有量低。

②河川径流年际、年内变化大

我国河川径流量的年际变化大。在年径流量时序变化方面，北方主要河流都曾出现过连续丰水年和连续枯水年的现象。这种连续丰、枯水年现象，是造成水旱灾害频繁，农业生产不稳和水资源供需矛盾尖锐的重要原因。

③水资源地区分布与其他重要资源布局不相匹配

我国水资源的地区分布不均匀，南多北少，东多西少，相差悬殊，与人口、耕地、矿产和经济的分布不相匹配。

（2）我国水危机产生的原因

①城市与工业区集中发展

城市人口密度增大，而占地面积小，在城市和城市周围又大量建设了工业区，因此集中用水量很大，超过当地水资源的供水能力。

②水体污染

由于污染物的入侵，使许多水体受到污染，致使其可利用性下降或丧失。因此，水体污染是破坏水资源、造成可利用水资源缺乏的重要原因之一。主要的水体污染物包括各种有机物、酸污染、悬浮物、有毒重金属和农药以及氮磷等营养物质。

③用水浪费

城市生活和工农业用水都存在大量的浪费。由于管理不善，工程配套差和工艺技术落后，城市管网和卫生设施的漏水很普遍，是城市生活用水中浪费最大的一项。农业灌溉用水也造成了巨大的水资源浪费，大量水资源通过渗透留在土壤中。

5．试述中国水资源的特点及其解决水资源短缺问题的对策。[西北农林科技大学2012年研]

答：（1）我国水资源的特点

①水资源总量多，人均占有量少

我国水资源总量不少，仅次于巴西、俄罗斯、加拿大居世界第四位。由于中国人口众多，人均水资源占有量低。

②河川径流年际、年内变化大

我国河川径流量的年际变化大。在年径流量时序变化方面，北方主要河流都曾出现过连续丰水年和连续枯水年的现象。这种连续丰、枯水年现象，是造成水旱灾害频繁，农业生产不稳和水资源供需矛盾尖锐的重要原因。

③水资源地区分布与其他重要资源布局不相匹配

我国水资源的地区分布不均匀，南多北少，东多西少，相差悬殊，与人口、耕地、矿产和经济的分布不相匹配。

（2）解决水资源短缺问题的对策

①调整农业种植结构，耕作制度向低耗水作物转移。

②引进和推广适合本地区的节水灌溉技术，强化节水灌溉制度。

③污水重复利用。

④咸水利用。开发利用地下咸水，灌溉耐盐植物以及棉花、甜菜等农作物。

⑤保护水资源，节约用水，防止水污染。

⑥修建水库，调节水资源时间分布不均。

⑦跨流域调水，解决水资源地区分布不均。

6．简述水的社会循环过程，分析易造成水环境问题的环节。

答：（1）水的社会循环过程

①水是关系人类生存发展的一项重要资源。人类社会为了生产、生活的需要，抽取附近河流、湖泊等水体，通过给水系统用于农业、工业、生活，这此过程中，部分水被消耗性使用掉，而其它用过的水则成为污废水，需要通过排水系统妥善处理和排放。

②给水系统的水源和排水系统的受纳水体大多是邻近的河流、湖泊或海洋，取之于附近水体，还之于附近水体，形成另一种受人类社会活动作用的水循环，这一过程与水的自然循环相对而言，称之为水的社会循环。它使附近水体中的水多次更换，多次使用，在一定的空间和一定的时间尺度上影响着水的自然循环。

③水资源在社会循环过程中的一个典型特征就是水的性质在不断地发生变化。天然水资源需要经过不同的处理，才能满足人类的各种需求：饮用水需要满足生命对水的卫生和健康需求，某些工业生产需要去离子水或者更为纯净的蒸馏水，绿化和农业灌溉需要含有一定养分的水等。

④经过人类使用的水，会由于使用方式的不同而裹挟大量的污染物，这些污染物进入自然水体，可能影响自然水体水资源的可利用性，因此需要污水处理厂等排水系统进行适当的处理和处置。

（2）易造成水环境问题的环节

易造成环境问题的环节是排水系统，如果使用完后被污染的水，没有经过必要的处理或者处理不彻底而没有达到排水标准就直接排放到自然环境中，很容易对天然水体和土壤环境造成危害，而且还可能很难治理。

7．试述水体富营养化的定义、成因、特征与危害。[中国矿业大学（北京）2010年研；西北师范大学2015年研]

答：（1）水体富营养化的定义

水体富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，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的现象。

（2）水体富营养化的成因

①天然水体接纳富含氮磷的废水后，水中营养物质增多，促使自养型生物旺盛生长，特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加，而其他藻类的种类则逐渐减少。

②蓝藻的大量出现是富营养化的征兆。藻类繁殖迅速，生长周期短。

③藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生物分解，不断产生硫化氢等气体，造成鱼类和其他水生生物大量死亡。

④藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中，又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中，供新的一代藻类等生物利用。

（3）水体富营养化的特征

①浮游生物大量繁殖，水中溶解氧含量降低；

②水体中藻类的种类减少，个体迅速增加，特别是蓝藻、红藻的个体数量猛增；

③因占优势的浮游藻类颜色不同，水面往往呈现蓝、红、棕、乳白等颜色，海水中叫“赤湖”、淡水中称“水华”。

（4）水体富营养化的危害

①营养化会影响水体的水质，会造成水的透明度降低，使得阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用。

②溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物有害，造成鱼类大量死亡。

③水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻，致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类并散发恶臭。

④因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，也会中毒致病。

8．试述水体富营养化的发生机制、危害及主要防治对策。[杭州师范大学2014年研；西北师范大学2014年研]

答：（1）水体富营养化的发生机制

①天然水体接纳富含氮磷的废水后，水中营养物质增多，促使自养型生物旺盛生长，特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加，而其他藻类的种类则逐渐减少。

②蓝藻的大量出现是富营养化的征兆。藻类繁殖迅速，生长周期短。

③藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生物分解，不断产生硫化氢等气体，造成鱼类和其他水生生物大量死亡。

④藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中，又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中，供新的一代藻类等生物利用。

（2）水体富营养化的危害

①营养化会影响水体的水质，会造成水的透明度降低，使得阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用。

②溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物有害，造成鱼类大量死亡。

③水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻，致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类并散发恶臭。

④因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，也会中毒致病。

（3）水体富营养化的预防对策

①控制外源性营养物质输入

减少或者截断外部营养物质的输入，控制外源性营养物质，应从控制人为污染源着手，准确调查排入水体营养物质的主要排放源，监测排入水体的废水和污水中的氮磷浓度，计算出年排放的氮磷总量，为实施控制外源性营养物质的措施提供可靠的科学依据。

②减少内源性营养物质负荷

输入到湖泊的营养物质在时空分布上是非常复杂的。氮磷元素在水体中可能被水生生物吸收利用，或者以溶解盐的形式溶于水中，或者经过复杂的物理化学反应和生物作用而沉降，并在底泥中不断积累，或从底泥中释放进入水中。减少内源性营养物负荷，有效控制湖泊内部磷富集，应视不同情况，采用不同方式，主要方法有：

a．工程性措施

包括挖掘底泥沉积物、进行水体深层曝气、注水冲释以及在底泥表面敷设塑料等。

b．化学方法

包括凝聚沉降和用化学药剂杀藻的方法。

c．生物性措施

利用水生生物吸收利用氮磷元素进行代谢活动以及去除水体中氮磷营养物质的方法。

9．简述工业水污染、生活水污染的源头控制对策。

答：（1）工业水污染的源头控制对策

工业废水排放量大，成分复杂，因此工业水污染的预防是水污染源头控制的重要任务。工业水污染的预防应当从合理布局、清洁生产、就地处理、循环经济，以及强化管理等多方面着手，采取综合性整治对策，才能取得良好的效果。

①优化结构、合理布局

在产业规划和工业发展中，应从可持续发展的原则出发制定产业政策，优化产业结构，明确产业导向，优先发展第三产业、低水耗低污染产业，限制发展能耗物耗高、水污染重的工业，降低单位工业产品的污染物排放负荷。工业的布局应充分考虑对环境的影响，通过规划引导工业企业向工业区相对集中，为工业水污染的集中控制创造条件。

②清洁生产和循环经济

清洁生产是采用能避免或最大限度减少污染物产生的工艺流程、方法、材料和能源，将污染物尽可能地消灭在生产过程之中，使污染物排放减小到最少；循环经济是通过产业链的有机组合，将污染负荷变废为宝，达到削减污染负荷与提升经济效益同步实现的目标。在工业企业内部推行清洁生产和循环经济的技术和管理，不仅可从根本上消除水污染，取得显著的环境效益和社会效益，而且往往还具有良好的经济效益，易于被以赢利为目标的企业所接受。

③就地处理城市污水

处理厂一般仅能去除常规有机污染，工业废水成分复杂，含有大量难降解有毒有害物质，对污水处理厂的正常运行构成威胁，因此必须加强对工业企业污染源的就地处理或工业小区废水联合预处理，达到污水处理厂的接管标准。工业废水中的许多污染物往往可以通过处理回收利用，经过处理的工业废水也可以部分回用，获得一定的经济效益。

④强化管理

进一步完善工业废水的排放标准和相关控制法规，依法处理工业企业的环境违法行为。建立积极的刺激和激励机制，如通过产品收费、税收、排污交易、公众参与等方法来控制污染，通过提高环境资源投入的价格，促使工业企业提高资源的利用效率。

（2）生活水污染的源头控制对策

随着生活水平的提高，城镇生活用水量日益增长，生活污水问题逐渐突出。在世界发达国家及我国发达地区，生活污水已逐步取代工业废水成为水环境主要的有机污染来源。

①合理规划

由于生活污水具有源头分散、发生不均匀的特点，很难从源头上对城市生活污水进行逐个治理，因此从规划入手实现“居民小区”，引导人口的适度集中，既符合社会经济的发展需要，又有利于生活污水的集中控制。

②公众教育

现代输水系统使公众逐渐对废物产生一种“冲了就忘”的态度，所以应将加强“绿色生活”教育、提高公众环保意识，作为减少家庭污水排放、降低城市污水处理负担的重要内容，例如节约用水，鼓励选用无磷洗衣粉，避免将危险废物如涂料、石油等产品随意冲入下水道等。

10．废水处理的方法有哪些?

答：废水处理就是通过物理的、化学的手段，去除水中一些对生产、生活不需要的有害物质的过程。是为了适用于特定的用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝，以及缓蚀、阻垢等水质调理的过程。废水处理有如下几种方法：

（1）物理处理法，是指是通过物理作用，分离去除污水中不溶性的呈悬浮态的污染物的处理方法。

（2）化学处理法，是指通过化学反应和传质作用分离、回收污水中呈溶解、胶体状态的污染物，或将其转化为无害物质的污水处理方法。

（3）生物处理法，是指利用微生物的氧化分解有机物的能力，并采用一定的人工强化措施，使微生物大量繁殖，从而使污水中的有机污染物得以净化的方法。

11．主要的水污染物是什么？[东华大学2010年研]

答：水污染是指水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。主要水污染物有：

（1）悬浮物

悬浮物，又称悬浮固体，是指悬浮在水中的细小固体或胶体物质，主要来自水力冲灰、矿石处理、建筑、冶金、化肥、化工、纸浆和造纸、食品加工等工业废水和生活污水。悬浮物除了使水体浑浊，进而影响水生植物的光合作用外，悬浮物的沉积还会使水底栖息生物窒息，破坏鱼类产卵区，淤塞河流或湖库。此外，悬浮物中的无机和胶体物质较容易吸附营养物、有机毒物、重金属、农药等，形成危害更大的复合污染物。

（2）耗氧有机物

耗氧有机物是当前全球最普遍的一种水环境污染物。生活污水和食品造纸、制革、印染、石化等工业废水中含有糖类、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸酯类等有机物，这些物质以悬浮态或溶解态存在于污水中，排入水体后能在微生物作用下最终降解为简单的无机物，并消耗大量的氧，使水中溶解氧含量降低，因而被称为耗氧有机物。

（3）植物营养物

植物营养物重点指含氮、磷的无机物或有机物，主要来自生活污水、部分工业废水和农业尾水。氮、磷是植物生长所必需的营养物质，但过多的营养物排入水体，则有可能刺激水中藻类及其他浮游生物大量繁殖，改变水生生态系统的平衡。

（4）重金属

作为水污染物的重金属，主要是指汞、镉、铅、铬，以及类金属砷等生物毒性显著的元素。也包括具有一定毒性的一般重金属如锌、镍、钴、锡等。从重金属来看，重金属污染对生物和人体毒性危害的主要特点包括：

①重金属的毒性通常由微量所致，一般重金属产生毒性的质量浓度范围在1～10mg／L，毒性较强的汞、镉等为0.001～0.01mg／L；

②重金属及其化合物的毒性几乎都通过与机体结合而发挥作用，某些重金属可在生物体内转化为毒性更强的有机物；

③重金属不能被生物降解，生物从环境中摄取的重金属可通过食物链发生生物富集、放大，在人体内不断积累造成慢性中毒；

④重金属的毒性与金属的形态有关。

（5）难降解有机物

难降解有机物是指那些难以被自然降解的有机物，它们大多为人工合成化学品，又称持久性有机污染物。它们的特点是能在水中长期稳定地存留，并在食物链中进行生物积累，其中一部分化合物即使在非常低的含量下仍具有致癌、致畸、致突变作用，对人类的健康构成极大的威胁。

（6）石油类

水体中石油类污染物主要来源于船舶排水、工业废水、海上石油开采、油料泄漏及大气石油烃沉降。水体中油污染的危害是多方面的：

①含有石油类污染物的废水排入水体后形成油膜，阻止大气对水的复氧，并妨碍水生植物的光合作用；

②石油类污染物经微生物降解需要消耗氧气，造成水体缺氧；

③石油类污染物黏附在鱼鳃及藻类、浮游生物上，可致其死亡；

④石油类污染物还可抑制水鸟产卵和孵化。

⑤此外，石油类污染物的组成成分中含有多种有毒物质，食用受石油类污染物污染的鱼类等水产品，会危及人体健康。

（7）酸碱

水中的酸碱主要来自矿山排水、多种工业废水，以及酸雨。

①酸碱污染会使水体pH发生变化，破坏水的自然缓冲作用和水生生态系统的平衡。

②酸碱污染会使水的含盐量增加，对工业、农业、渔业和生活用水都会产生不良的影响。

③严重的酸碱污染还会腐蚀船只、桥梁及其他水上建筑。

（8）病原体

生活污水、医院污水和屠宰、制革、洗毛、生物制品等工业行业废水，常含有各种病原体。

12．简述水体中有机物含量的常用指标及其含义。

答：水体中有机物含量的常用指标及其含义如下：

（1）生化需氧量（BOD），是指微生物分解一定体积水中的有机物质，所消耗的溶解氧的数量。

（2）化学需氧量（COD），是指是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂的氧当量。

（3）总需氧量（TOD），是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。

（4）总有机碳（TOC），是指水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量。

13．分别简述污水处理中预处理、一级处理、二级处理、三级处理的处理方法原理以及主要处理的污染物?[东华大学2010年研]

答：污水处理的过程包括预处理、一级处理、二级处理、三级处理，这三级处理方法的原理以及主要处理的污染物分别如下：

（1）预处理

预处理的工艺主要包括格栅、沉砂池，用于去除污水中粗大的悬浮物、相对密度较大的无机砂粒及其他较大的物质，以保护后续处理设施正常运行并减轻污染负荷。

预处理中，污水通过格栅，去掉树枝和碎布之类的残渣，并通过特别设计的通道进入沉砂池，使其流速降低，砂粒等依靠重力沉淀下来。

（2）一级处理

一级处理多采用物理处理方法，其任务是从污水中去除呈悬浮态的固体污染物。经一级处理后，悬浮物去除率为60％～70％，有机物去除率20％～40％，污水的净化程度不高，一般达不到排放标准，因此一级处理多属二级处理的预处理。

（3）二级处理

二级处理的主要任务是大幅度去除污水中呈胶体和溶解态的有机污染物，生物处理法是最常用的二级处理方法。经二级处理后，有机物去除率可达70％～90％，处理后出水BOD₅可降至20～30mg／L，常规指标达到国家目前规定的污水排放标准。因此，通常要求城市污水处理厂达到污水的二级处理水平。

（4）三级处理

三级处理是在二级处理之后，进一步去除残留在污水中的污染物，其中包括微生物未能降解的有机物、氮、磷及其他有毒有害物质，以满足更严格的污水排放或回用要求。三级处理通常采用的工艺有生物脱氮除磷法，或混凝沉淀、过滤、吸附等一些物理化学方法。三级处理虽也可实现尾水的深度处理，但由于代价高昂，一般难以大规模推广。

14．简述城市污水三级处理的方法、任务和效果。

答：（1）城市污水三级处理的方法

三级处理通常采用的工艺有生物脱氮除磷法，或混凝沉淀、过滤、吸附等一些物理化学方法。

（2）城市污水三级处理的任务

在二级处理之后，进一步去除残留在污水中的污染物，其中包括微生物未能降解的有机物、氮、磷及其他有毒有害物质，以满足更严格的污水排放或回用要求。

（3）城市污水三级处理的效果

对于水中悬浮固体处理效率为90～95%，生化需氧量处理效率＞95%，总磷处理效率为85～97%，总氮处理效率为20～40%，大肠杆菌处理效率＞99%，致病菌处理效率＞99%，镉和锌处理效率40～60%，铜、铅和铬处理效率80～89%。

15．试比较废水好氧生物处理与厌氧生物处理？（从原理、产物、能耗、环境条件和适用范围等方面比较）。

答：生物处理是指利用生物即细菌、霉菌或原生动物的代谢作用处理污水的方法，可分为好氧性和厌氧性处理两种。下面从原理、产物、能耗、环境条件和适用范围等方面比较这两种处理方法。

（1）原理

①好氧生物处理原理。好氧微生物在有氧条件下进行生物代谢以降解有机物，使其稳定、无害化。

②厌氧生物处理原理。厌氧菌在无氧条件下，将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物或可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性有机物转化为可溶性有机物的过程。

（2）产物

①好氧生物处理的最终产物一般为CO₂、H₂O、NH₃、NO₂^-、NO₃^-、PO₄^-、SO₄^2-等基本无害的物质。

②厌氧生物处理的最终产物为CH₄、NH₃、胺化物或氮气、H₂S等，产物复杂。

（3）能耗

①好氧生物处理需要安装曝气或搅拌装置，能耗较大；

②厌氧生物处理不需曝气或搅拌，能耗较少。

（4）环境条件

①好氧生物处理在氧气充分的条件下进行；

②厌氧生物处理在无氧条件下进行。

（5）适用范围

①好氧生物处理反应速度较快，所需的反应时间较短，适用于构筑物空间有限的地区；目前，对中底浓度（BOD＜500mg/L）的有机废水，基本上采用好氧生物处理。

②厌氧生物处理可处理高浓度有机废水（BOD＞2000mg/L），反应速度较慢，反应时间长，所需构筑物容积大；且为了保证较高的反应速度，需维持较高的反应温度，所以不宜在气候寒冷的地区使用。

16．简述水体自净过程以及各过程的作用机理。

答：水体自净过程以及各过程的作用机理如下：

（1）物理过程

包括稀释、混合、扩散、挥发、沉淀等过程。水体中的污染物质在这一系列的作用下，其浓度得以降低。稀释和混合作用是水环境中极普遍的现象，又是比较复杂的一项过程，它在水体自净中起着重要的作用。

（2）化学及物理化学过程

污染物质通过氧化、还原、吸附、凝聚、中和等反应使其浓度降低。

（3）生物化学过程

污染物质中的有机物，由于水体中微生物的代谢活动而被分解、氧化并转化为无害、稳定的无机物，从而使浓度降低。

17．简述人工湿地污染物去除机理以及分类。

答：（1）人工湿地污染物去除机理

①人工湿地对废水的净化处理包括物理、化学和生物三种作用。湿地系统在运转时，填料表面和植物根系由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜会使大量的SS被填料和植物根系阻挡截留；有机污染物也通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被去除。

②湿地床系统中因植物根系对溶解氧的传递释放，使其周围环境中依次呈现出好氧、缺氧和厌氧状态，保证了废水中氮磷不仅能被植物和微生物作为营养成分而直接吸收，而且还可以通过硝化、反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用将其从废水中去除。污染最终通过湿地床填料的定期更换或收割栽种的植物从系统中去除。

（2）人工湿地污染物分类

根据湿地中水流的方向可将湿地分为自由表面流人工湿地，水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。

18．尾水回用的意义、途径及尾水回用的关键环节是什么?

答：（1）尾水回用的意义

①尾水回用的意义在于将尾水的净化和尾水的回用结合起来，既可以消除尾水对水环境的污染，又可以缓解部分地区水资源短缺问题。

②若水质控制得当，可取得良好的经济和环境效益。

（2）尾水回用的途径

根据尾水处理程度和出水水质，净化后的尾水有多种回用途径，主要包括工业回用、农业回用、城市回用、地下水回灌，以及生态回用等。

①工业回用

经妥善处理的城市尾水和工业废水，一般可回用作冷却水、生产工艺用水、锅炉补给水，以及其他油井注水、矿石加工用水等，其中尤以回用作冷却水最为普遍。在回用之前，应根据不同用途对水质提出不同的要求。

②农业回用

再生水的农业回用主要为农田灌溉。实践证明，尾水灌溉能净化尾水、提供肥源，但也存在环境卫生及土壤盐碱化等问题。在国外一般是严禁采用未经处理的城市污水灌溉，也不主张经过一级处理就利用于农田，大多数要求进行二级处理后才可使用。为此，世界卫生组织，以及许多国家均制定了污水灌溉农田的水质标准。我国北方地区长期以来也有利用尾水灌溉农田的经验，并先后开辟了10多个大型污灌区，总面积达1950～2100万亩，但由于一些污灌区选址不当，设计不合理，尾水预处理不够，出现了土壤、农作物甚至地下水严重污染的现象，需要进一步加强农田回用水的水质控制。

③城市回用

经一定处理的尾水还可作为城市低质给水的水源，如冲厕用水、空调用水、消防用水、绿化用水、景观用水等。

④地下水回灌

再生水回灌地下蓄水层作饮用水源时，其水质必须满足或高于生活饮用水卫生标准。考虑到难生物降解有机物对地下水质影响，以及对人体健康的危害，除一般常规监测指标外，还需加强微量有毒有害物质的专门监测和控制。

⑤生态回用

主要是指将经过必要的水质控制的城市尾水导流回用于生态林地、滩涂湿地等，以充分利用尾水中的水分及营养物，重塑生境。

（3）尾水回用的关键

尾水回用的关键是根据不同回用对象的要求，严格进行水质控制，严格满足各类用途的标准。

①首先从社会发展角度来看，当地水资源的供需矛盾确实亟须进行尾水的回用；

②从经济角度来看，尾水的回用应当经济合理可行；

③从技术角度来看，应能实现对尾水中常规污染物和潜在微量有毒有害物质的有效去除，以保证尾水回用的水质安全。

19．什么是氧垂曲线？水中溶解氧的变化主要取决于哪些因素？[南京农业大学2009年研]

答：（1）氧垂曲线定义

在河流受到大量有机物污染时，由于有机物的氧化分解作用，水体溶解氧发生变化，随着污染源到河流下游一定距离内，溶解氧由高到低，再到原来溶解氧水平，可绘制成一条溶解氧下降曲线，称之为氧垂曲线。氧垂曲线说明水体对需氧有机废物的天然自净化过程。如图2-1所示：

图2-1  氧垂曲线

当水体污染程度较低时，好氧性细菌使有机废物发生氧化分解而逐渐消失，因此DO减少到一定含量后不再下降。但如污染比较严重，超过水体自净化的能力，则水中DO耗尽，从而发生厌氧分解作用，同时水面常会出现黏稠的絮状物使水体与空气隔开，妨碍再充气过程的进行。此时水中DO不足，可能引起鱼类等水生动物的死亡。

（2）水中溶解氧的变化主要影响因素有再充气过程、光合作用、呼吸和有机废物的氧化作用。

①再充气过程与水中的DO含量有关，当DO含量与水中氧的溶解度差距越大时，氧从空气进入水中的量也越多；

②澎湃奔流的河水由于与空气接触面积较大，再充气的过程也比静止的水体更快；

③水中植物的光合作用在白昼进行并产生氧，也会使水中的DO增加。水生生物的呼吸作用是在全天不分昼夜地连续进行的，并不断地从水中耗用氧而使DO减少。

20．有机污染物的水体自净过程。[山东师范大学2011年研]

答：水体自净是指受污染的水体自身由于物理、化学、生物等方面的作用，使污染物浓度和毒性逐渐下降，经一段时间后恢复到受污染前的状态。有机污染物的水体自净过程可以用氧垂曲线表示，如图2-2，把河流分成相应的几个区段。

图2-2  河流的氧垂曲线

（1）清洁区

表明未被污染，氧及时得到补充。

（2）分解区

细菌对排入的有机物进行分解，其消耗的溶解氧量超过通过大气补充的氧量，因此，水体中溶解氧下降，此时细菌个数增加。

（3）腐败区

溶解氧消耗殆尽，水体进行缺氧分解，当有机物被分解完后，腐败区即告结束，溶解氧又复上升。

（4）恢复区

有机物降解接近完成，溶解氧上升并接近饱和。

（5）清洁区

水体环境改善，又恢复至原始状态。

五、论述题

1．论述工业废水污染的特点及其综合防治过程。

答：（1）工业废水污染特点

①污染量大

工业行业用水量大，其中70％以上转变为工业废水排入环境，废水中污染物浓度一般也很高，如造纸和食品等行业的工业废水中，有机物含量很高，BOD₅常超过2000mg／L，有的甚至高达30000mg／L以上。

②成分复杂

工业污染物成分复杂、形态多样，包括有机物、无机物、重金属、放射性物质等有毒有害污染物。特别是随着合成化学工业的发展，世界上已有数千万种化学品，每周又有数百种新的化学品问世，在生产过程中这些化学品（如多氯联苯）不可避免地会进入废水当中。污染物的多样性极大地增加了工业废水处理的难度。

③感官不佳

工业废水常带有令人不悦的颜色或异味，如造纸废水的浓黑液，呈黑褐色，易产生泡沫，具有令人生厌的刺激性气味等。

④水量水质多变

工业废水的水量和水质随生产工艺、生产方式、设备状况、管理水平、生产时段等的不同而有很大差异，即使是同一工业的同一生产工序，生产过程中水质也会有很大变化。

（2）工业废水污染综合防治过程

工业废水排放量大，成分复杂，因此工业水污染的预防是水污染源头控制的重要任务。工业水污染的预防应当从合理布局、清洁生产、就地处理、循环经济，以及强化管理等多方面着手，采取综合性整治对策，才能取得良好的效果。

①优化结构、合理布局

在产业规划和工业发展中，应从可持续发展的原则出发制定产业政策，优化产业结构，明确产业导向，优先发展第三产业、低水耗低污染产业，限制发展能耗物耗高、水污染重的工业，降低单位工业产品的污染物排放负荷。工业的布局应充分考虑对环境的影响，通过规划引导工业企业向工业区相对集中，为工业水污染的集中控制创造条件。

②清洁生产和循环经济

清洁生产是采用能避免或最大限度减少污染物产生的工艺流程、方法、材料和能源，将污染物尽可能地消灭在生产过程之中，使污染物排放减小到最少；循环经济是通过产业链的有机组合，将污染负荷变废为宝，达到削减污染负荷与提升经济效益同步实现的目标。在工业企业内部推行清洁生产和循环经济的技术和管理，不仅可从根本上消除水污染，取得显著的环境效益和社会效益，而且往往还具有良好的经济效益，易于被以赢利为目标的企业所接受。

③就地处理城市污水

处理厂一般仅能去除常规有机污染，工业废水成分复杂，含有大量难降解有毒有害物质，对污水处理厂的正常运行构成威胁，因此必须加强对工业企业污染源的就地处理或工业小区废水联合预处理，达到污水处理厂的接管标准。工业废水中的许多污染物往往可以通过处理回收利用，经过处理的工业废水也可以部分回用，获得一定的经济效益。

④强化管理

进一步完善工业废水的排放标准和相关控制法规，依法处理工业企业的环境违法行为。建立积极的刺激和激励机制，如通过产品收费、税收、排污交易、公众参与等方法来控制污染，通过提高环境资源投入的价格，促使工业企业提高资源的利用效率。

2．举例论述水体自净过程中有机污染物浓度和溶解氧变化过程。[山东大学2014年研]

答：（1）水体自净过程中有机污染物浓度变化过程

①物理净化

污染物质由于稀释、扩散、混合和沉淀等过程而降低浓度。污水进入水体后，可沉性固体在水流紊动较弱的地方逐渐沉入水底，形成污泥。悬浮性胶体和溶解性污染物因混合、稀释，浓度逐渐降低。污水稀释的程度用稀释比表示。对河流来说，用参与混合的河水流量与污水流量之比表示。污水排入经相当长的距离才能达到完全混合。因此这一比值是变化的。达到完全混合的距离受许多因素的影响。主要有：稀释比、河流水文情势、河道弯曲程度、污水排放口的位置和型式等。在海洋中影响污水稀释的因素还有水流方向、风向和风力、水温和潮汐等。

②化学净化

污染物质由于氧化还原、酸碱反应、分解化合和吸附凝聚等化学或物理化学作用而降低浓度。流动的水体从水面上大气溶入氧气，使污染物中铁、锰等重金属离子氧化，生成难溶物质析出沉降。某些元素在一定酸性环境中形成易溶性化合物，随水漂移而稀释；在中性或碱性条件下，某些元素形成难溶化合物而沉降。天然水中的胶体和悬浮物质微粒，吸附和凝聚水中污染物，随水流运移或逐渐沉降。

③生物净化

生物活动尤其是微生物对有机物的氧化分解使污染物质的浓度降低，又称生物化学净化。工业有机废水和生活污水排入水域后，即产生分解和转化，并消耗水中溶解氧。水中一部分有机物消耗于腐生微生物的繁殖，转化为细菌机体，另一部分转化为无机物。细菌又成为原生动物的食料。有机物逐渐转化为无机物和高等生物，水便净化。如果有机物过多，氧气消耗量大于补充量，水中溶解氧不断减少，终于因缺氧，有机物由好氧分解转为厌氧分解，于是水体变黑发臭。

（2）水体自净过程中溶解氧变化过程

污染物排入后（主要是有机物）水体中细菌开始工作，分解有机物，消耗氧气同时释放氮磷等植物营养素，这是溶解氧下降，藻类、原生动物大量繁殖，随着有机物的消耗，溶解氧开始回升。污染物不会对鱼有太多危害。但是当污染物过多，细菌分解耗氧量过大，会导致需要活水的鱼大量死亡。接着藻类疯狂繁殖，挤压了其他生物的空间，最后藻类大量老化死亡，又被细菌分解释放大量的营养素和毒素，同时溶解氧消耗殆尽，而缺氧的鱼也死了。

3．2007年，太湖流域发生了影响范围很大的严重富营养化事件（蓝藻暴发）。请你解释一下：

（1）水体富营养化的原因是什么?

（2）什么物质一般会成为富营养化的限制性营养物质?为什么?

（3）为什么严重富营养化的水体会导致整个水生态系统的崩溃?

（4）请你论述一下造成富营养化的物质主要有哪些来源？[东华大学2010年研]

答：（1）水体富营养化的原因是氮、磷是植物生长所必需的营养物质，但过多的营养物排入水体，则有可能刺激水中藻类及其他浮游生物大量繁殖，改变水生生态系统的平衡，这些短生命周期生物的死亡和腐化会导致水中溶解氧含量下降，水质恶化，鱼类和其他水生生物大量死亡，导致水体富营养化发生。

（2）植物营养物有碳、氮、磷、硫、钾、钠、钙、镁、铜、锌、锰、硼等多种元素及其化合物，但氮、磷与水体富营养化的关系最密切，而磷的作用又远大于氮，因此用水中氮、磷浓度或负荷量来划分水体富营养化程度。

（3）富营养化对湖泊水生态系统产生破坏性后果。首先是大量浮游生物的过度繁殖，在湖面形成密集的“水华”，部分浮游生物还会分泌出毒素；其次是藻类等浮游生物死亡的残骸被微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，使水体呈现一定的厌氧状态，在湖泊底层产生硫化氢等有毒气体。富营养化常导致渔业减产，航道堵塞，并对城镇供水具有严重的不利影响。

（4）富营养化的物质来源主要为生活污水、部分工业废水和农业尾水。

4．活性污泥法处理废水的基本原理、工艺构成与运行条件。[西北农林科技大学2014年研]

答：（1）活性污泥法处理废水的基本原理

①向生活污水中不断地注入空气，维持水中有足够的溶解氧，经过一段时间后，污水即生成一种絮凝体。这种絮凝体是由大量繁殖的微生物构成的，易于沉淀分离，使污水得到澄清，这就是“活性污泥”。活性污泥法就是以悬浮生长在水中的活性污泥为主题，在微生物生长有利的环境条件下和污水充分接触，使污水净化的一种方法。它的主要构筑物是曝气池和二次沉淀池。

②活性污泥法关键在于要使曝气池保持高的反应速率，让曝气池中的活性污泥处于良好的状态，同时要使曝气池内保持足够高的活性污泥微生物浓度。为此，沉淀后的活性污泥又回流至曝气池前端，使之与进入曝气池的废水混合后充分接触，以重复吸附、氧化分解废水中的有机物。

③在正常的连续生产（连续进水）条件下，活性污泥中微生物不断利用废水中的有机物进行新陈代谢，由于合成作用的结果，活性污泥大量增殖，曝气池中活性污泥的量愈积愈多，当超过一定的浓度时，应适当排放一部分，这部分被排出的活性污泥称作剩余污泥。

（2）活性污泥法工艺构成

主要有格栅、沉砂池、初次沉淀池、曝气池、二次沉淀池、三级处理、脱水和干燥设备、污泥浓缩池等工艺。

（3）活性污泥法运行条件

活性污泥工艺是一个较复杂的工程化的生物系统，其工艺参数可分为三大类。第一类是曝气池的工艺参数，主要包括污水在曝气池内的水力停留时间、曝气池内的活性污泥浓度、活性污泥的有机负荷。第二类是关于二沉池的工艺参数，主要包括混合液在二沉池的停留时间、二沉池的水力表面负荷、出水堰的堰板溢流负荷、二沉池内污泥层深度、固体表面负荷。第三类是关于整个工艺系统的参数，包括入流水质水量、回流污泥量和回流比、回流污泥浓度、剩余污泥排放量、泥龄。以上工艺参数相互之间联系紧密，任一参数变化都会影响到其

它参数。