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第1章 概论1

1.1什么是环境工程2

1.1.1专业的、学术性的及其他的2

1.1.2什么是工程3

1.1.3关于环境工程3

1.2环境工程引论4

1.2.1本书的主题4

1.2.2本书内容提要4

1.3环境系统概论5

1.3.1系统5

1.3.2水资源管理系统5

1.3.3空气资源管理系统9

1.3.4固体废物管理11

1.3.5多介质系统11

1.3.6可持续性11

1.4环境立法与法规12

1.4.1法规、法律和条例12

1.4.2水质管理14

1.4.3空气质量管理21

1.4.4噪声污染控制29

1.4.5固体废物30

1.4.6危险废物31

1.4.7原子能与辐射33

1.5环境伦理34

1.6本章复习36

1.7习题36

1.8问题讨论37

1.9参考文献39

第2章 物质与能量平衡41

2.1引言42

2.2物质与能量守恒理论42

2.2.1物质守恒42

2.2.2能量守恒42

2.2.3物质和能量守恒42

2.3物质平衡43

2.3.1基本原理43

2.3.2时间因素45

2.3.3更复杂的系统46

2.3.4效率48

2.3.5混合状态51

2.3.6包含反应54

2.3.7反应器58

2.3.8反应器分析60

2.4能量平衡68

2.4.1热力学第一定律68

2.4.2基本原理68

2.4.3热力学第二定律76

2.5本章复习78

2.6习题78

2.7问题讨论86

2.8参考文献87

第3章 水文学88

3.1基础理论89

3.1.1水文循环89

3.1.2地表水水文学89

3.1.3地下水水文学91

3.1.4水文质量平衡93

3.2降雨分析97

3.3径流分析102

3.3.1地表径流量的估算103

3.3.2到达时间的估算114

3.3.3发生概率的估算116

3.4水库储存量117

3.4.1水库的分类117

3.4.2水库的容量117

3.5地下水与水井121

3.5.1水井的构造122

3.5.2降落漏斗124

3.5.3术语125

3.5.4水井水力学129

3.5.5地下水污染141

3.6废水减量与节约用水的可持续性142

3.7本章复习142

3.8习题143

3.9问题讨论163

3.10参考文献164

第4章 水处理166

4.1引言167

4.1.1水化学170

4.1.2反应动力学184

4.1.3水质189

4.1.4物理性质190

4.1.5化学性质190

4.1.6微生物学性质192

4.1.7放射性192

4.1.8水质标准192

4.1.9水的分类与处理系统204

4.2混凝206

4.2.1胶体稳定性207

4.2.2胶体脱稳207

4.2.3混凝207

4.3软化212

4.3.1石灰-苏打软化216

4.3.2石灰-苏打软化的高级概念223

4.3.3离子交换软化229

4.4混合和絮凝231

4.4.1快混232

4.4.2絮凝234

4.4.3动力要求235

4.5沉淀239

4.5.1概述239

4.5.2沉淀原理243

4.5.3vs的确定方法246

4.5.4v0的确定方法247

4.6过滤253

4.6.1滤料粒径特性257

4.6.2过滤水力学259

4.7消毒264

4.7.1消毒动力学264

4.7.2水中加氯反应264

4.7.3氯消毒265

4.7.4氯-氨反应267

4.7.5水氯化的实践应用268

4.7.6二氧化氯270

4.7.7臭氧270

4.7.8紫外光照射271

4.7.9高级氧化工艺274

4.8吸附274

4.9膜工艺275

4.10水厂废物管理277

4.10.1污泥产生量和特性278

4.10.2污泥产生量最小化的可持续性281

4.10.3污泥处理281

4.10.4最终处置290

4.11本章复习290

4.12习题292

4.13问题讨论311

4.14参考文献311

第5章 水质管理314

5.1引言315

5.2水中污染物及其来源315

5.3河流水质管理319

5.3.1总最大日负荷320

5.3.2耗氧物质对河流的影响320

5.3.3生化需氧量321

5.3.4BOD常数图解法325

5.3.5BOD的实验室测量327

5.3.6关于BOD的其他说明329

5.3.7氮的氧化330

5.3.8氧垂曲线331

5.3.9营养物质对河流水质的影响345

5.4湖泊水质管理345

5.4.1分层作用与翻腾346

5.4.2生物层347

5.4.3湖泊生产力348

5.4.4富营养化348

5.4.5藻类生长需求349

5.4.6限制性营养物质350

5.4.7湖泊中磷的控制350

5.4.8湖泊酸化351

5.5河口水质管理353

5.6地下水水质管理354

5.6.1不受控制的排放354

5.6.2海水入侵355

5.7本章复习358

5.8习题359

5.9问题讨论365

5.10参考文献366

第6章 废水处理368

6.1概述369

6.2废水的特性370

6.2.1生活污水的物理特性370

6.2.2生活污水的化学特性370

6.2.3工业废水的特性371

6.3废水处理标准372

6.4现场处置系统375

6.4.1带水的现场处理和处置系统375

6.4.2不利场所条件的现场处理和处置系统380

6.4.3其他现场处理和处置选择382

6.4.4不带水的现场处理和处置系统382

6.5城市废水处理系统384

6.6预处理单元操作385

6.6.1格栅385

6.6.2沉砂池386

6.6.3破碎机387

6.6.4调节池388

6.7一级处理391

6.8二级处理单元过程393

6.8.1总论393

6.8.2废水处理中的微生物394

6.8.3活性污泥法403

6.8.4滴滤池法422

6.8.5氧化塘428

6.8.6生物转盘430

6.9消毒431

6.10废水三级处理432

6.10.1过滤432

6.10.2活性炭吸附433

6.10.3除磷433

6.10.4脱氮434

6.11土地处理435

6.11.1慢速率436

6.11.2地表水流437

6.11.3快速渗入437

6.12污泥处理437

6.12.1污泥来源与特性438

6.12.2污泥固体含量的计算439

6.12.3污泥浓缩445

6.12.4污泥稳定450

6.12.5污泥调理453

6.12.6污泥脱水455

6.12.7污泥减量456

6.13污泥处置456

6.13.1最终处置456

6.13.2可持续的地面散布457

6.13.3填埋457

6.13.4专用场地处置457

6.13.5利用457

6.13.6污泥处置法规457

6.14本章复习459

6.15习题461

6.16问题讨论473

6.17参考文献474

第7章 空气污染477

7.1空气污染概述478

7.2物理和化学原理479

7.2.1理想气体定律479

7.2.2道尔顿分压定律479

7.2.3绝热膨胀和压缩480

7.2.4测量单位480

7.3空气污染标准483

7.4空气污染物的影响484

7.4.1对材料的影响484

7.4.2对植物的影响485

7.4.3对健康的影响487

7.5空气污染物的来源和归宿492

7.5.1一氧化碳492

7.5.2有害空气污染物492

7.5.3铅493

7.5.4二氧化氮493

7.5.5光化学氧化物494

7.5.6硫氧化物494

7.5.7颗粒物496

7.6微观和宏观空气污染496

7.6.1室内空气污染496

7.6.2酸雨501

7.6.3臭氧消耗502

7.6.4全球变暖504

7.7空气污染气象学507

7.7.1大气发动机507

7.7.2湍流508

7.7.3稳定度509

7.7.4地形影响511

7.8大气扩散作用515

7.8.1影响空气污染物扩散的因素515

7.8.2扩散模型516

7.9室内空气质量模型523

7.10固定源的空气污染控制525

7.10.1气态污染物525

7.10.2烟气脱硫536

7.10.3氮氧化物控制技术537

7.10.4颗粒污染物538

7.10.5汞的污染控制548

7.11移动源的空气污染控制548

7.11.1发动机原理548

7.11.2机动车排放量的控制553

7.12废物减量化554

7.13本章复习555

7.14习题556

7.15问题讨论564

7.16参考文献565

第8章 噪声污染570

8.1引言571

8.1.1声波的性质572

8.1.2声功率和声强574

8.1.3声级和分贝574

8.1.4噪声的特征577

8.2噪声对人的影响583

8.2.1听觉机理583

8.2.2正常听力586

8.2.3听力损伤587

8.2.4损伤-风险标准591

8.2.5语言交流干扰592

8.2.6烦恼593

8.2.7睡眠干扰595

8.2.8对工作效率的影响596

8.2.9声音的隐私性596

8.3等级评估系统596

8.3.1噪声评估系统的目标596

8.3.2LN概念597

8.3.3Leq概念597

8.3.4Ldn概念599

8.4社区噪声源及其标准599

8.4.1运输噪声599

8.4.2其他内燃机602

8.4.3建筑工程噪声602

8.4.4分区和位置考虑602

8.4.5保护健康和福利的噪声级604

8.5室外声音的传播605

8.5.1距离衰减605

8.5.2声源辐射场606

8.5.3方向性607

8.5.4声音在空气中的传播608

8.6交通噪声预测613

8.6.1国家合作高速公路研究计划174613

8.6.2Leq预测621

8.6.3Ldn预测621

8.7噪声控制622

8.7.1声源-途径-接受者概念622

8.7.2通过设计控制噪声源622

8.7.3在声音传播途径上控制噪声626

8.7.4通过调整控制噪声630

8.7.5保护接受者632

8.8本章复习633

8.9习题634

8.10问题讨论641

8.11参考文献641

第9章 固体废物管理644

9.1概述645

9.1.1废物产生量645

9.1.2固体废物特性646

9.1.3固体废物管理概述649

9.2收集652

9.2.1收集方法653

9.2.2废物收集系统设计计算656

9.2.3垃圾收运路线661

9.2.4收集车劳力配备663

9.3内部路线转运664

9.3.1最大搬运时间664

9.3.2经济搬运时间664

9.4城市固体废物填埋处置667

9.4.1场址选择667

9.4.2场址准备668

9.4.3设备668

9.4.4填埋方法670

9.4.5环境考虑672

9.4.6渗滤液673

9.4.7生物反应器填埋676

9.4.8填埋场设计678

9.4.9填埋场的再利用685

9.5废弃物能量转换685

9.5.1废弃物的热值685

9.5.2燃烧的基础知识686

9.5.3传统焚烧686

9.5.4从废弃物回收能量687

9.6资源保护与回收689

9.6.1背景与展望689

9.6.2初级资源保护与回收技术692

9.6.3中级资源保护与回收技术693

9.6.4高级资源保护与回收技术696

9.7本章复习697

9.8习题698

9.9问题讨论710

9.10参考文献710

第10章 危险废物管理713

10.1危险废物714

10.2风险717

10.2.1风险认知718

10.2.2风险评估722

10.2.3风险管理734

10.3危险废物的定义与分类735

10.3.1美国环保局危险废物指标系统735

10.3.2易燃性735

10.3.3腐蚀性736

10.3.4反应性736

10.3.5毒性736

10.4RCRA和HSWA740

10.4.1美国国会危险废物法案740

10.4.2“从摇篮到坟墓”的概念741

10.4.3生产者的必要条件741

10.4.4运输者法规744

10.4.5处理、储存和处置的必要条件745

10.4.6地下储槽（UST）747

10.5CERCLA和SARA748

10.5.1超级基金748

10.5.2国家优先名单748

10.5.3危险等级系统749

10.5.4国家应急计划749

10.5.5责任750

10.5.6超级基金修正案和重新授权法案（SARA）751

10.6危险废物管理752

10.6.1废物减量化752

10.6.2废物交换755

10.6.3废物循环利用755

10.7处理技术756

10.7.1生物处理756

10.7.2化学处理758

10.7.3物理／化学处理761

10.7.4焚烧处理770

10.7.5固化／稳定化处理778

10.8土地处置778

10.8.1深井注入778

10.8.2土地处理779

10.8.3安全填埋779

10.9地下水污染和修复784

10.9.1污染过程784

10.9.2EPA地下水修复方案785

10.9.3减缓和处理787

10.10本章复习793

10.11习题795

10.12问题讨论805

10.13参考文献806

第11章 电离辐射810

11.1基础知识811

11.1.1原子结构811

11.1.2放射性与辐射813

11.1.3放射性衰变814

11.1.4放射性同位素818

11.1.5核分裂819

11.1.6X射线的产生819

11.1.7辐射剂量821

11.2电离辐射的生物效应823

11.2.1生物效应的形式824

11.2.2生物效应的决定因素824

11.2.3急性效应826

11.2.4剂量与急性辐射综合征的关系826

11.2.5延迟效应827

11.2.6遗传效应829

11.3辐射标准830

11.4辐射照射832

11.4.1外部与内部辐射危害832

11.4.2自然背景832

11.4.3X射线834

11.4.4放射性核素835

11.4.5反应堆运行835

11.4.6放射性废物835

11.5辐射防护835

11.5.1降低外部辐射危害836

11.5.2降低内部辐射危害841

11.6放射性废物844

11.6.1废物种类844

11.6.2高放废物管理844

11.6.3废物隔离中试厂845

11.6.4低放废物管理845

11.6.5长期管理与控制848

11.7本章复习854

11.8习题855

11.9问题讨论856

11.10参考文献856

附录A空气、水和其他化学物质的性质858

附录B噪声计算用表和图解法用图866