【文章內(nèi)容簡介】 代的美國和西德。Pomeroy在1989年因為土壤床概念和成功的描述了在加里福尼亞土壤床裝置而得到了美國第2793096號專利。在1959年前后，土壤層也應(yīng)用在了西德城市污水處理廠來控制進(jìn)來污水總管里的臭味。在美國，關(guān)于生物過濾法處理硫化氫的第一個系統(tǒng)研究，是由19世紀(jì)60年代的Carlson和Leiser主持的。他們的工作包括在西雅圖附近的污水處理廠成功的安裝了幾個土壤過濾器，證明了生物降解而不是用吸收來處理臭味。在隨后的幾十年里，美國的幾個研究人員進(jìn)一步的研究了土壤床的概念，證實了在很多大規(guī)模應(yīng)用中的有用性很多的這些技術(shù)歸功于Hinrich Bohn在對土壤床理論和可能應(yīng)用的15多年的研究。在美國成功的土壤床應(yīng)用包括控制從煉油廠發(fā)出的臭味和從噴霧罐釋放出來的丙烷和丁烷。 雖然已經(jīng)證實土壤床可用相當(dāng)?shù)偷耐顿Y和操作費用來控制某些類型的臭味和揮發(fā)性有機化合物，但是，土壤的低生物降解能力和相當(dāng)大的占地要求現(xiàn)質(zhì)量土壤床在美國的應(yīng)用。據(jù)估計，在美國和加拿大的生物過濾裝置和土壤層裝置總數(shù)不會超過50個，而且大部分都是應(yīng)用在臭味的控制上。Unit 12 水污染與治理 1854年英國倫敦爆發(fā)了大規(guī)模的流行性霍亂。此事明確地證實了污水和疾病之間的關(guān)系。當(dāng)初以公共健康為目的所采取的污染控制，依然是許多地區(qū)的主要目的。然而，水資源的保持，產(chǎn)魚區(qū)的防護(hù)，以及娛樂活動用水的維持在今天也成為關(guān)注的焦點。緊隨第二次世界大戰(zhàn)之后所產(chǎn)生的城市人口密度突增和工業(yè)化進(jìn)程的加劇，都使得水污染問題越見明顯。致使對于水污染的關(guān)注程度在70年代中期達(dá)到了頂峰。水污染是一個不準(zhǔn)確的術(shù)語，它并未指出污染物的種類和來源。而我們處理廢水問題的方式往往取決于以下幾個方面：污染物是否需要氧氣，是否助長藻類，是否有傳染性，是否有毒，或者僅僅是否好看。水源的污染可能直接來自生活污水的排放或工廠污水排放（點源），也可能間接地由空氣污染、農(nóng)業(yè)排水或城市排水（非點源）所引發(fā)?；瘜W(xué)上所謂的純水僅僅是水分子的集合。無論在野外的河流或湖泊、云層或雨水中，還是在下雪期間，極地的冰帽地區(qū)，這種物質(zhì)在自然界均不能找到。然而在實驗室中可以制備非常純凈的水，但是存在一定的困難。因為水極易接受和容納外來物質(zhì)。城市污水，也被稱作生活污水，是一種復(fù)雜的混合物。它包含水（通常超過99％）以及懸浮或溶解的有機和無機污染物。這些污染物的濃度通常很低并且以mg/L來表示，也就是說，每升混合物含有多少毫克污染物。重量與體積比也常用來表示在水、廢水、工業(yè)廢水和其它稀釋溶液中的污染物濃度。微生物 任何地方只要存在適合的食物，充足的濕度和適當(dāng)?shù)臏囟龋⑸锛纯纱罅糠敝?。而生活污水為各種各樣的微生物提供了一個理想的環(huán)境。這些微生物主要是細(xì)菌，某些病毒和原生動物。廢水中的大多數(shù)微生物是無害的，并且可借助生化過程，將有機物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的最終產(chǎn)物。但是當(dāng)一些人患有可通過有毒廢水傳播的傳染性疾病時，其排泄物所攜帶的致病病原體，極有可能成為污水的組成部分。雖然在發(fā)達(dá)國家，類似于水傳播的細(xì)菌性疾病，例如霍亂、傷寒和肺結(jié)核，病毒性疾病例如傳染性的肝炎和原生蟲引起的痢疾，已經(jīng)不再是問題，但是在那些經(jīng)過適當(dāng)處理過的污水不能被公共利用的地區(qū)仍然存在著很大威脅。對于少量存在的病原體的檢測是相當(dāng)困難和耗時的。其標(biāo)準(zhǔn)做法是檢測存在于包括人類在內(nèi)的（數(shù)十億）熱血動物腸胃中的有機物。固體 廢水中的總固體（包括有機的和無機的）是指液體部分被蒸發(fā)，并且在103℃烘干至恒重的殘余物。區(qū)分可溶性固體和懸浮固體的方法，是通過蒸發(fā)過濾的和沒有通過過濾的廢水樣品來進(jìn)行的。兩種烘干樣品質(zhì)量的差值即表示懸浮物的質(zhì)量。將殘留物在550℃溫度下保持15分鐘以進(jìn)一步分類，剩余的灰代表了無機物，失去的揮發(fā)物則代表有機物的重量。懸浮固體（SS）和揮發(fā)性的懸浮固體（VSS）是最有用的。SS和BOD（生化需氧量）是廢水的受污染程度及其過程性能的指標(biāo)。VSS可以指示廢水中有機物的含量，也可以衡量在生化過程里活性的微生物群。無機成分 廢水中常見的無機成分包括：1．氯化物和硫酸鹽。常見于人類排放的廢水和廢物中。2．氮和磷。以各種形式（有機的和無機的）存在于來自人類排放的廢物，和含磷的清潔劑。3．碳酸鹽和碳酸氫鹽。通常以鈣鹽和鎂鹽的形式出現(xiàn)在水和廢物中。4．有毒物質(zhì)。砷，氰化物和在工業(yè)廢水中可以找到的有毒無機物：Cd（鎘）、Cr（鉻）、Hg（汞）、Pb（鉛）、Zn（鋅）等重金屬。除了這些化學(xué)成分，溶解氣體的濃度，尤其是氧氣，用pH值所表示的H離子的濃度也是其它引起廢水注意的指標(biāo)。有機物 生活污水中的有機物90％是由蛋白質(zhì)和碳水化合物組成。這些可生物降解的物質(zhì)包括人類的尿和排泄物、洗滌槽的食物殘渣、土和洗澡的臟物、洗衣用水和洗燙水，及各種肥皂、洗潔精和其他清潔產(chǎn)品。各種指標(biāo)用來衡量廢水中有機物濃度。一種方法是基于廢水中的有機碳的總量（即總有機碳TOC）?？傆袡C碳是由樣品中有機碳被強氧化劑氧化成二氧化碳的數(shù)量與已知的總有機碳的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量的比較所決定的。常見的另一種方法是根據(jù)把氧化物轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的最終產(chǎn)物所需要的氧氣。因為需氧量正比于污水中現(xiàn)存的氧化物，它可以用于廢水濃度的相對衡量。通常確定廢水需氧量的兩種方法是COD（化學(xué)需氧量）和BOD（生化需氧量）的測定?；瘜W(xué)需氧量，是用化學(xué)方法氧化有機物的需氧量。而生化需氧量，是通過適應(yīng)環(huán)境的微生物的以生物的方式降解廢水中的有機物的需氧量。在水污染控制理論中，生化需氧量是最重要的參數(shù)。生化需氧量用于測定有機物污染，是評估生物反應(yīng)需氧量的基礎(chǔ)和反應(yīng)過程的指標(biāo)。我們可以直接地測定水或者廢水中的有機物含量（例如測定總有機碳），但是這并不能告訴我們有機物是否有被生物降解。為了測定可生物降解的有機物量，我們用一種間接的方法，也就是在一個封閉的系統(tǒng)里，測定將有機物轉(zhuǎn)化（氧化）成二氧化碳和水所用的生長的微生物群的耗氧量。耗用的氧氣，或生化需氧量，正比于有機物的轉(zhuǎn)化量。因此，生化需氧量是系統(tǒng)中生物降解有機物的相對衡量。因為生物氧化過程可以無限次地進(jìn)行，最終生化需氧量的測定被限定為20天，這個時間能夠滿足95%或以上的微生物氧氣需求。但是過程時間過長，致使生化需氧量的測定沒有效用。所以一種五天式的測定，即將水樣置于20℃的黑暗環(huán)境五天，作為生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)。生化需氧量的反應(yīng)速度取決于存在的廢水類型、溫度以及假設(shè)其隨著存在的有機物（有機碳）的數(shù)量的變化趨勢。Unit14 水的凈化 水分子是沒有記憶力的，所以談?wù)摫晃廴竞捅粌艋娘嬘盟拇螖?shù)是沒意義的，例如分子的逐漸損耗。而當(dāng)我們飲水的時候到底它有多純凈才是最重要的。水的凈化已經(jīng)發(fā)展為一項復(fù)雜的和尖端的技術(shù)。然而，污水凈化的本質(zhì)的總方法是容易理解的，在某些情況下也是明顯的。水里面的雜質(zhì)分類為懸浮的，膠體的，或者是溶解的。懸浮的顆粒物是大得足夠沉降下來或者可以被過濾掉的。膠體的顆粒物和溶解的顆粒物是更難除去。一是可以用某些方法使小的顆粒物結(jié)合起來變成大的顆粒