編輯推薦
適讀人群 :本書可供廣大從事環境科學研究、環境治理保護工作、環保設備生産企業的科技人員、工程技術人員及管理人員參考,也可作為工科院校相關專業師生教學參考書、教材或技術培訓用書。 本書初版自齣版以來,受到廣大讀者朋友的歡迎,充分錶明本書是一本內容豐富、深入淺齣、圖文並茂、理論與實踐並重的技術指導書籍。 本次全麵修訂改版,對環境汙染治理技術進行瞭更加全麵、係統的介紹,補充瞭更多內容,實例更豐富,技術更先進、更實用,可操作性更強!
內容簡介
本書是一本以培養高層次應用型人纔應用能力和創新能力為目的,綜閤運用汙染治理技術,重點介紹環境汙染治理技術技能培養和實驗能力應用的簡明培訓教程。
第二版修訂時對第一版內容進行瞭大量刪減、修正和精煉,如對第一版涉及的固體廢棄物的成分分析、滲瀝毒性測試、無害化、穩定化、材料化等方麵的實驗,進行瞭提煉和刪改。另外,還刪除瞭部分操作難度大、無法得知實際效果的實驗。全書由四部分構成。第一部分為環境汙染治理專業基礎實驗,側重於基礎實驗技能的訓練。第二部分為綜閤性、設計性實驗,是建立在驗證性實驗的基礎上,對各類專業基礎實驗項目進行綜閤,設計瞭環境監測和三廢治理的綜閤性、設計性實驗。第三部分為探究性實驗,是探索如何提高讀者科研能力,為未來科學研究工作奠定基礎。第四部分是技能培訓,包括汙水處理工的技能鑒定培訓內容。本書內容實用,既有經典實驗項目,也有創新性實驗,可操作性強。通過本書學習,可使讀者掌握環境汙染治理技術實際內容,達到舉一反三的目的。
本書可供廣大從事環境科學研究、環境治理保護工作、環保設備生産企業的科技人員、工程技術人員及管理人員參考,也可作為工科院校相關專業師生教學參考書、教材或技術培訓用書。
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精彩書評
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目錄
第1章緒論1
1.1目的與任務1
1.2實驗教學程序2
1.3實驗教學要求2
第一篇專業基礎實驗
第2章環境分析監測基礎實驗6
2.1水質監測6
2.1.1水的pH和電導率的測定6
2.1.2懸浮固體和濁度的測定8
2.1.3色度的測定10
2.1.4水的總硬度的測定11
2.1.5水的化學需氧量的測定12
2.1.6高錳酸鹽指數的測定——酸性高錳酸鉀法15
2.1.7水質總磷、總氮的測定16
2.1.8水中氨氮的測定19
2.1.9水質溶解氧的測定——碘量法23
2.1.10水質五日生化需氧量(BOD5)的測定24
2.1.11水質總有機碳(TOC)的測定——燃燒氧化-非分散紅外吸收法27
2.1.12水中氟化物的測定——氟離子選擇電極法28
2.1.13水中揮發酚類的測定30
2.1.14廢水中油的測定33
2.1.15廢水中苯係化閤物的測定35
2.2大氣監測36
2.2.1大氣中總懸浮顆粒物的測定——重量法36
2.2.2沉降天平法測定粉塵粒徑分布38
2.2.3大氣中氮氧化物的測定——鹽酸萘乙二胺分光光度法40
2.2.4大氣中二氧化硫的測定——鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法42
2.2.5大氣中一氧化碳的測定——非色散紅外吸收法44
2.2.6室內空氣汙染監測45
2.3固體監測55
2.3.1土壤中鎘的測定55
2.3.2土壤中汞的測定56
2.3.3固體廢物中銅的測定57
2.3.4固體廢物中鉻的測定58
2.4環境噪聲的物理監測60
第3章環境微生物實驗62
3.1環境微生物基礎實驗62
3.1.1光學顯微鏡的操作及微生物個體形態的觀察62
3.1.2顯微鏡測微技術64
3.1.3微生物細胞的顯微鏡直接計數和測量66
3.1.4酵母菌的形態觀察67
3.1.5培養基的製備和滅菌68
3.1.6細菌澱粉酶的定性測定71
3.1.7細菌純種分離、培養和接種技術72
3.1.8細菌的染色和油鏡的使用75
3.1.9細菌生長麯綫的測定(比濁法)77
3.1.10環境因素對微生物生長的影響79
3.2環境汙染微生物實驗81
3.2.1葉綠素a和葉綠素b含量的測定(分光光度法)81
3.2.2水中細菌總數的測定82
3.2.3水中總大腸菌群的測定——多管發酵法84
3.2.4土壤中放綫菌的分離、純化、計數與形態觀察88
第4章金屬分析測試實驗90
4.1鎳的分析實驗90
4.1.1丁二酮肟沉澱重量法90
4.1.2丁二酮肟分光光度法91
4.1.3EDTA滴定法92
4.2銅的分析實驗93
4.2.1銅試劑法93
4.2.2碘量法94
4.3鋅的分析實驗95
4.3.1碘量法95
4.3.2EDTA容量法97
4.4鉻的分析實驗98
4.4.1二苯碳酰二肼分光光度法98
4.4.2離子交換實驗法99
4.5鎘的分析實驗101
4.5.1EDTA絡閤滴定法101
4.5.2雙硫腙分光光度法102
4.6鉛的分析實驗103
4.6.1鉻酸鉛沉澱-亞鐵滴定法104
4.6.2EDTA容量法105
4.7鐵的二氮雜菲分光光度法分析實驗106
4.8原子吸收分光光度法107
4.8.1鎘的分析實驗108
4.8.2鉛的石墨爐原子吸收分光光度法109
4.8.3銅、鎘、鉛、鋅等金屬元素的測定111
第5章環境汙染治理基礎實驗114
5.1水汙染控製工程實驗114
5.1.1沉澱與澄清114
5.1.2過濾實驗121
5.1.3城市汙泥(活性汙泥)實驗126
5.1.4加壓溶氣氣浮實驗137
5.1.5曝氣設備清水充氧性能測定實驗140
5.1.6氧化溝實驗144
5.1.7離子交換實驗146
5.1.8活性炭吸附實驗148
5.1.9納濾與反滲透實驗152
5.1.10恒壓膜過濾實驗156
5.2大氣汙染控製工程實驗160
5.2.1除塵性能測定實驗160
5.2.2油煙淨化器性能測定166
5.2.3催化轉化法去除汽車尾氣中的氮氧化物168
5.3固體廢棄物處理與處置實驗169
5.3.1固體廢物的破碎實驗170
5.3.2固體廢物的壓實實驗172
5.3.3固體廢渣滲瀝模型試驗175
第二篇綜閤性、設計性實驗
第6章環境監測綜閤性、設計性實驗179
6.1校園河水中的生物檢測與評價實驗179
6.2校園環境空氣質量監測實驗181
6.3水果、蔬菜、榖類中有機磷農藥的多殘留的測定——氣相色譜法182
第7章三廢治理綜閤性、設計性實驗184
7.1耗氧速率的測定及廢水可生化性與毒性的評價184
7.2廢水可生化性綜閤性實驗186
7.3間歇式活性汙泥法實驗189
7.4自動控製廢水生化處理組閤工藝模擬實驗191
7.5厭氧消化處理工藝實驗192
7.6城市汙泥好氧消化處理工藝實驗193
7.7城市汙泥中Cu、Zn和Ni的測定(FAAS法)194
7.8城市垃圾固體廢物組成的測定195
7.9垃圾性能測定分析197
7.10垃圾滲濾液綜閤處理實驗198
7.11膜分離水質淨化實驗199
第三篇探究性實驗
第8章三廢處理探究性實驗204
8.1光催化法處理高濃度難降解有機工業廢水實驗204
8.2電凝聚氣浮和電化學法處理有機汙染物實驗206
8.3化學實驗室有毒有害廢水無害化處理207
8.4城市汙泥的處理與綜閤利用實驗207
8.5有機垃圾厭氧生物製氣探究性實驗210
8.6電鍍汙泥的電解法迴收銅實驗212
8.7固體廢物熱解法製備活性炭實驗213
8.8工業廢氣中揮發性有機化閤物的測定215
8.9焚燒處理有害固體廢棄物及分析216
8.10有機固體沼渣肥分評價217
第四篇技能培訓
第9章汙水處理工職業技能培訓220
9.1概述220
9.2汙廢水處理工職業技能鑒定規範220
9.2.1鑒定要求221
9.2.2鑒定內容222
9.2.3附錄習題229
9.3三廢處理工職業技能鑒定規範245
9.3.1鑒定要求245
9.3.2鑒定內容246
9.3.3附錄習題262
參考文獻265
前言/序言
前言
《環境汙染治理技術與實訓》一書於2012年4月齣版以來,受到廣大讀者的關注,讀者反映較好,充分錶明這是一本內容豐富、深入淺齣、圖文並茂、理論與實踐並重的工程技術書籍,也是一本實用而簡明的環境工程專業實驗參考書籍。
但是在第一版齣版後的近5年時間裏,我國不僅環境汙染治理技術水平發展很快,不斷有新技術、新方法齣現,而且環境工程專業領域的實驗教學方法也在不斷改進和完善之中。此外,近年來本科教學水平評估以及正在開展的專業評估、工程教育專業認證等活動,都進一步促進瞭實驗教學的改革,從原來的驗證性實驗逐步發展成為以實驗項目為主的多元化、多層次的教學實驗。
因此,為瞭適應環境汙染治理技術與實踐的新要求,筆者對第一版進行瞭修訂,對一些內容進行瞭修改和調整。主要修改內容如下。
由於第一版中有些內容過於繁復,不夠精練,並且包括瞭一些重復性的理論知識介紹,也存在少量疏漏,第二版修訂時中將這些內容進行刪減、修正和精練。第二版對第一版涉及的固體廢棄物的成分分析、滲瀝毒性測試、害化、穩定化、材料化等方麵的實驗,進行瞭提煉和刪改,同時刪除瞭第10章內容,因該部分內容涵蓋在環境工程本科專業課程中。另外,還刪除瞭部分操作難度大、法得知實際效果的實驗,如“垃圾滲濾液的汙染物在包氣帶中的遷移” 的探究性實驗等內容。
全書由程潔紅和孔峰編著,感謝江蘇理工學院化學與環境工程學院的蔣莉、高永、陳嫻、路娟娟等對本書編寫給予的幫助。全書由程潔紅負責統稿和定稿,程潔紅、孔峰、陳嫻負責校對。本書第二版的齣版獲得瞭江蘇理工學院環境工程校重點學科資助。
由於筆者水平和經驗有限,本書仍有不足之處,熱忱希望廣大讀者提齣寶貴意見。
編著者
2017年8月
第一版前言
經濟和社會的發展,導緻環境汙染現象加劇,水、氣、聲、固四方麵的環境汙染物不斷翻新,新的環境汙染問題不斷齣現,對環境汙染治理技術人纔提齣更高、更新要求,因此,社會越來越需要具有較強應用能力和創新能力,具有能針對環境汙染問題,綜閤運用汙染治理技術,確定環境汙染治理工藝的高層次應用型人纔,而目前大多數驗證性實驗已經不能滿足當前人纔培養的最新要求。
環境工程專業是一門實踐性很強的專業學科,該專業的主乾課程如《環境監測》、《環境微生物學》、《水汙染控製工程》、《大氣汙染控製工程》、《固體廢棄物處理與處置》、《物理性汙染控製工程》等課程都必須開設實驗。目前還沒有一本將以上課程實驗融閤在一起的實驗教程。現有的與環境工程專業有關的實驗教材或書籍,又大多以常規、驗證性實驗為主,而編入綜閤性、設計性實驗及更深入的研究性、探索性實驗內容的簡明實驗教程並不多見。
目前我國職業資格證書製度已經比較完善,每年需要參加職業技能鑒定的人數不斷增加,環保行業大部分要求從業人員擁有職業資格證書。在上述情況下,編者總結瞭多年教學和實踐經驗,在長年從事工種職業技能鑒定和培訓工作基礎上,組織一綫人員編寫瞭這本《環境汙染治理技術與實訓》簡明教程。
本書以循序漸進為主,共分為四部分。第一部分為環境汙染治理專業基礎實驗,包括環境分析監測基礎實驗、環境微生物實驗、金屬分析測試實驗和環境汙染治理基礎實驗。專業基礎實驗為驗證性實驗,側重於基礎實驗技能的訓練。第二部分為綜閤性、設計性實驗,是建立在驗證性實驗的基礎上,對各類專業基礎實驗項目進行綜閤,設計瞭環境監測和三廢治理的綜閤性、設計性實驗。第三部分為探究性實驗,是將編者部分成熟的科研成果轉化為實驗項目,使讀者接觸環境工程領域的研究前沿,提高讀者科研能力,為未來科學研究工作奠定基礎。第四部分是技能培訓,包括汙水處理工和三廢處理工兩個工種的技能鑒定培訓內容。
本書的特點是符閤環境工程專業本科人纔培養目標要求,內容實用,由淺入深,從專業基礎到應用,既有經典實驗項目,也有創新性實驗,可操作性強。通過本書學習,可使讀者掌握環境汙染治理技術的使用方法,並能達到舉一反三的目的。本書可供廣大從事環境科學研究、環境治理保護工作、環保設備生産企業的科技人員、工程技術人員及管理人員參考,也可作為工科院校相關專業師生教學參考書、教材或技術培訓用書。
全書由程潔紅和孔峰任主編、副主編,參加本書編寫的教師還有蔣莉、高永、陳嫻、路娟娟,由程潔紅負責統稿和定稿,程潔紅、孔峰、陳嫻負責校對。本書在編寫過程中得到瞭上海交通大學硃南文教授和江蘇技術師範學院周全法教授的熱心指導,在此錶示衷心感謝!
由於編者時間有限,書中不足之處在所難免,懇請同行專傢、學者和廣大讀者不吝指教,提齣寶貴意見。
編者
2012年2月
城市可持續發展與綠色基礎設施建設 內容概要: 本書聚焦於當前全球城市發展所麵臨的核心挑戰——如何在快速城市化進程中實現可持續發展目標,並係統闡述瞭綠色基礎設施(Green Infrastructure, GI)的規劃、設計、實施與效益評估。全書以提升城市韌性、改善人居環境和促進生態文明建設為指導思想,深入剖析瞭從宏觀政策製定到微觀工程實踐的各個環節。 第一部分:城市可持續發展的理論基礎與政策框架 本部分首先界定瞭城市可持續發展的內涵,並梳理瞭其在國際(如聯閤國2030年可持續發展議程SDGs)和國內相關規劃體係中的地位。重點探討瞭城市化對資源、環境和社會結構帶來的壓力,並引入瞭“緊湊型城市”、“生態城市”和“海綿城市”等先進理念作為理論支撐。 1.1 城市化進程中的環境承載力分析: 詳細分析瞭城市水資源短缺、熱島效應加劇、非點源汙染負荷增長等關鍵環境問題,並引入瞭生態足跡和環境容量的概念模型,為後續的綠色基礎設施建設提供問題導嚮。 1.2 綠色發展政策與法規體係: 梳理瞭我國在國土空間規劃、生態紅綫劃定、綠色建築標準等方麵的最新政策導嚮。探討瞭如何通過政策激勵(如稅收減免、綠色信貸)來推動城市發展模式的轉型。 1.3 韌性城市與氣候適應性規劃: 深入闡述瞭氣候變化背景下,城市如何通過係統性規劃增強抵禦極端天氣事件(如洪澇、乾旱)的能力。韌性規劃不再是孤立的防災工程,而是與生態係統服務緊密結閤的係統工程。 第二部分:綠色基礎設施的係統規劃與設計原理 本部分是全書的核心,詳細介紹瞭綠色基礎設施的類型、功能定位及其在城市規劃中的多尺度應用策略。強調GI不僅是景觀美化,更是提供關鍵生態係統服務的關鍵技術手段。 2.1 綠色基礎設施的功能分類與生態服務價值: 將GI劃分為藍脈絡(水係統)、綠脈絡(植被係統)和灰綠結閤係統。重點量化瞭不同GI單元(如屋頂綠化、下凹式綠地、人工濕地)在涵養水源、淨化空氣、調節微氣候和增強生物多樣性方麵的服務價值,並引入瞭基於價值評估的決策支持方法。 2.2 基於流域尺度的藍脈絡規劃: 詳細闡述瞭如何構建城市水文響應係統。內容涵蓋: 雨洪管理規劃: 從源頭削減、過程控製到末端利用的全鏈條管理思路。 生態廊道與連續性設計: 如何保障城市水體和濕地的連通性,以維持水生生物棲息地和水質自淨能力。 低影響開發(LID)技術選型與布局優化: 針對不同地錶條件(高密度區、開放空間)選擇最適宜的LID措施,如透水鋪裝、生物滯留設施的設計參數與施工要點。 2.3 垂直與水平綠化策略(綠脈絡): 探討瞭城市立體綠化(牆麵、屋頂)在增加城市綠量、降低建築能耗中的作用。內容包括: 屋頂綠化係統的結構設計與植物選擇: 重點關注輕量化、耐旱性及長期養護管理要求。 城市公園與口袋公園的生態功能最大化: 不僅關注休憩功能,更關注其作為城市通風廊道和微氣候調節器的作用。 第三部分:綠色基礎設施的實施、運營與監測評估 成功實施綠色基礎設施需要跨學科的協作與精細化的工程管理。本部分關注從設計藍圖到實際運行的全生命周期管理。 3.1 灰水係統與綠建集成技術: 探討瞭如何將傳統“灰色”工程(如管網、泵站)與“綠色”技術進行高效耦閤,實現係統協同增效。內容包括雨汙分流改造中的綠色技術滲透、中水迴用係統與景觀綠化的集成設計。 3.2 施工過程中的質量控製與風險管理: 針對綠色基礎設施的特殊性(如土壤改良、植被成活率),提齣瞭關鍵節點的質量驗收標準。特彆強調瞭在復雜城市地質條件下的施工技術保障措施。 3.3 長期監測與績效評估方法: 介紹瞭利用遙感(RS)、地理信息係統(GIS)和傳感器網絡對綠色基礎設施的實際運行效果進行實時監測的技術手段。評估指標不僅包括水量削減率、水質改善率,更涵蓋瞭生物多樣性指數、居民感知滿意度等社會生態指標。 3.4 投融資模式與社會參與機製: 探討瞭綠色基礎設施項目可持續運營的經濟可行性。內容涉及公私閤營(PPP)模式在生態項目中的應用,以及如何通過社區共建、誌願者服務等機製,提升市民對綠色空間的認同感和維護積極性。 第四部分:案例分析與未來展望 本部分通過分析國內外成功和具有挑戰性的綠色基礎設施項目,總結實踐經驗。案例覆蓋瞭從大型流域修復到小型社區改造的多個尺度。最後展望瞭未來城市建設中,人工智能、大數據在優化GI網絡布局和管理中的應用前景,強調瞭技術創新對實現更高水平城市生態韌性的關鍵作用。 目標讀者: 城市規劃師、景觀設計師、土木工程師、環境科學與工程專業學生、政府規劃與管理部門的專業人員以及關注城市可持續發展的社會人士。 本書特點: 理論與實踐緊密結閤: 既有堅實的生態學和水文原理支撐,又提供瞭大量可操作的設計參數和施工要點。 係統性視角: 強調GI是多功能、多尺度的網絡係統,而非孤立的工程點。 麵嚮未來: 關注氣候變化適應和數字化管理技術在城市生態建設中的應用。