冶金资源与环保复习资料

我国矿石种类：磁铁矿Fe3O4黑色，强磁性，还原性差，含杂质S、p较高金属光泽；赤铁矿Fe2O3红褐色，弱磁性，还原性较好一点，易破碎；褐铁矿nFe2
O3·mH2O（n=1~3，m=1~4）褐色，含P较高，还原性比前两者好；菱铁矿FeCO3，灰白，还原性很好，含量特别少
攀西地区钒钛磁铁矿特点：V2O5，TiO2.○1主要以FeO形式存在，FeO/Fe2O3比值较大○2结构致密，脉石含量较高，可选性差（Mg、Ca含量高）○3产量集中，产量大，需大规模开采。

我国煤炭资源的特点：○1煤炭资源丰富，人均占有量低○2分布不平衡，北多南少，西多东少○3种类齐全，分布不理想○4开采条件简单，适合露天开采的储量少
我国铜矿资源的特点：○1中小类矿床多，大型超大型矿床少○2贫矿多富矿少○3共生矿多单一矿少○4深藏矿多，露天矿少
我国铝矿资源特点：○1储量集中于煤或水电丰富的地区，有利于开发利用○2坑采比量大，占2/3○3品位较低，一水硬铝石占全国储量的98%以上
“资源”是指一国或一定地区内拥有的物力、财力、人力等各种物质要素的总称。

分为自然资源和社会资源两大类。

前者如阳光、空气、水、土地、森林、草原、动物、矿藏等；后者包括人力资源、信息资源以及经过劳动创造的各种物质财富。

矿物是指在各种地质[1] 作用中产生和发展着的，在一定地质和物理化学条件处于相对稳定的自然元素的单质和他们的化合物。

矿物具有相对固定的化学组成，呈固态者还具有确定的内部结构；它是组成岩石和矿石的基本单元。

矿石是指可从中提取有用组分或其本身具有某种可被利用的性能的矿物集合体。

可持续发展：指满足当前的需要，而又不削弱子孙后代满足其需要之能力的发展。

生态系统是指在自然界的一定空间内，生物群落与周围环境构成的统一整体。

生态系统的组成：生产者、消费者、分解者、无生命物质
生态系统的功能：能量流动、物质循环（水循环、碳循环、氮循环、硫循环）、信息联系。

能量流动是通过生物的食物链和食物网的方式进行的。

物质循环是伴随能连流动进行的。

简述生态系统能量流动的过程：（1）太阳能进入第一营养级：生产者光合作用将太阳能固定转变成有机物中稳定的化学能。

（2）输入第一营养级的能量中：a.生产者呼吸作用以热能形式散失。

b.用于生命活动储存在有机物中。

c.随残枝败叶被分解者分解。

d.被初级消费者摄取，流入第二营养级。

（3）能量在二三四级中与一级中大致相同。

生态平衡：任何一个正常的生态系统中，能量流动和物质循环总是不断进行着，并在生产者、消费者和分解者之间保持着一定的和相对的平衡状态，也就是说，系统的能量流动和物质循环能较长期地保持稳定，这种平衡状态称为生态平衡。

生态学：是研究生物与它所存在的环境之间以及生物与生物之间相互关系的作用规律及其机制的一门学科。

生态学关于环境污染的研究：○1研究环境污染的生态效应。

○2研究环境污染的生物净化。

○3进行环境污染状况的生物监测和生物评价。

能源：能量的来源称之为能源，是能够为人类提供某种形式能量的物质或物质的运动。

能源开发利用过程可分为三个阶段：开采开发、能量转换、消费应用。

能源开发的环境问题：采煤的环境问题、石油开采的环境污染、铀生产的环境污染、建造水电站对环境的影响。

我国资源的特点是：多煤、缺油、少气。

清洁能源：太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能、核能、氢能、天然气水合物可燃冰。

水体：水体是海洋、河流、湖泊、水库、冰川、沼泽、地下水等地表与地下诸水的总称。

水体不仅指水，还包括水中所含各种物质、水中生物和低质，是一个完整的生态系统。

水体污染：水体因接受过多的污染物而导致水体的物理特征、化学特征和生物特征发生不良
变化，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能及其在经济发展和人民生活中的作用。

水体污染物分为：固体污染物、耗氧有机物、有毒污染物、营养性污染物。

有机毒物：废水中能对生物引起毒性反应的物质称为有机污染物。

水污染必然导致水体污染，水体污染后可能会导致水污染。

金属毒物主要为重金属（汞、铬、镉、镍）
营养性污染物：指可以引起水体富营养化的物质，主要是氮和磷。

生化需氧量BOD：指在水体中有氧的情况下，微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的溶解氧。

BOD越高水中好氧有机污染物越多。

单位（mg/L）.
化学需氧量COD：指在一定严格的条件下，用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧化剂折合的需氧量。

COD越高，水中有机污染物越多。

第一类有机污染物能在环境或动植物体内积蓄，对人体健康产生长远的不良影响。

在车间或车间处理设施排放口采样。

第二类有机污染物的长远影响小于第一类。

采样点为排污单位排放口。

（特殊保护水域、重点保护水域、一般保护水域）。

有害气体净化方法：冷凝法、燃烧法、吸收法、吸附法、催化转化法
沉淀法是利用废水中的悬浮颗粒和水的相对密度不同的原理，借助重力沉降作用将悬浮颗粒从水中分离出来的水处理法。

沉淀的基本类型：分离沉降（自然沉降）、絮凝沉降、区域沉降、压缩沉降。

沉淀池分为：平流式沉淀池、辐流式沉淀池、竖流式沉淀池、斜板斜管沉淀池。

气浮法可用于处理水体富营养化。

好氧生物处理：主要依赖好氧细菌和兼性菌的生化作用来完成废水处理的工艺称为好氧生物处理法。

该法需要有氧的供应，主要有活性污泥法和生物膜（0.5~1.5mm）法两种。

活性污泥法：向富含有机污染物并有活性污泥的混合液中不断地通入空气，一段时间后就会出现悬浮态絮花状的泥粒，这是由好氧菌、好氧菌所吸附的有机物和好氧菌代谢活动的产物所组成的活性污泥，具有很强的分解有机物的能力。

停止曝气后，活性污泥在重力作用下沉降，从而使废水得到澄清。

这种以活性污泥为主体的生物处理法称为活性污泥法。

活性污泥法处理步骤：○1向好氧菌提供充足的溶解氧和适当浓度的有机物。

○2好氧菌和有机物需充分接触，要有搅拌混合设备。

○3好氧菌把废水中有机物吸附分解后，活性污泥易与水分离以改善出水水质，同时回流污泥，重新使用。

废水的三级处理系统：一级处理主要解决悬浮固体、胶体、悬浮油类等污染物的分离。

二级处理主要解决可分解或氧化的呈胶状或溶解状的有机污染物的去除问题。

三级处理主要用于处理难以分解的有机物、营养物质（N和P）及其他溶解物质。

大气圈分为：散逸层、暖层、中间层、平流层、对流层。

（对流层为大气圈最下一层，平均厚度为12km，薄，空气密度最大）对流层特征：大气温度随高度增加而降低；大气具有强烈对流，对空气污染物的扩散和传输起着重要作用；温度和湿度的水平分布不均匀，从而使空气发生大规模的水平运动。

空气污染物按形态可分为气溶胶态污染物和气态污染物。

我国空气污染为复合型。

影响一个地区空气污染的因素：污染源参数、气象条件、下垫面状况。

影响空气污染的气象因素：气象的动力因素和气象的热力因素。

气象的动力因素指风和湍流。

风和湍流对空气污染物在空气中的扩散和稀释起着决定性的作用。

风速越大，湍流越强，污染物扩散稀释的速率就越快。

凡是有利于增大风速、增强湍流的气象条件，都有利于污染物的稀释扩散。

逆温层，气温随高度增加而增加γ＜0。

逆温层出现将组织空气向上运动，使逆温层一下的污染物只能在其下方扩散，易造成高浓度污染。

下垫面粗糙，湍流就可能较强；下垫面光滑平坦，湍流就可能较弱。

下垫面是通过影响该地区的气象条件和本身的机械作用影响着污染物的扩散。

除尘装置：机械式除尘器，过滤式除尘器，湿式除尘器，静电除尘器。

过滤式（袋式）除尘器不适用于高温气体，含水，含油，粘结性粉尘。

袋式除尘器的五个机制：筛滤作用、惯性碰撞作用、扩散作用、静电作用、重力沉降作用。

静电式除尘器工作分散阶段：粒子荷电，粒子沉降，粒子清除。

有害气体处理方法：冷凝法，燃烧法
SO2净化技术：○1氨液吸收法，用氨水吸收烟气中的SO2，其中间产物为亚硫酸铵和亚硫酸氢铵。

此法工艺成熟流程设备简单，操作方便，副产品很有用，适用于处理硫酸产生的尾气。

缺点，氨易挥发吸收剂消耗大，缺乏氨源的地方不宜采用。

○2石灰石膏法，用石灰石，生石灰或石灰浆的乳浊液吸收SO2，得到石膏，控制吸收液PH得到半水亚硫酸钙。

此法原料易得，价格低廉，回收副产品用途大。

缺点，吸收系统易结垢堵塞，石灰乳循环量大，设备体积庞大，操作费时。

○3双碱法，先用氢氧化钠，碳酸钠或亚硫酸钠（第一碱）吸收SO2，生成的溶液再用石灰石或石灰（第二碱）再生，生成石膏。

此法对SO2吸收速度快，管道及设备不易堵塞。

○4催化氧化法。

○5电子束照射法。

大气中主要温室气体：水蒸气，CO2、CH4、N2O、O3、CFC等
温室效应的影响：首要问题是全球性气候变暖。

气候变暖引起海平面上升；影响农业和自然生态系统，造成大范围的灾害；会导致频繁的气候灾害，造成大规模损失；对人类而言，有可能增加传染病的流传。

控制气候变化的国际行动：1992年6月《联合国气候变化框架公约》。

1997年12月《京都定义书》规定六种受控温室气体：CO2、CH4、N2O、CFC、PFCs、SF6后三种造成温室效应能力最强。

重金属的危害：○1重金属毒性具有长期的持续性，而且某些重金属可在微生物作用下转化为毒性更强的化合物。

○2可在生物中大量富集，通过食物链危害人类。

○3重金属不能被降解和破坏，只能发生迁移及形态转化。

○4在天然水体中，只要存在微量重金属，即可产生毒性。

固体废物的特点：污染的特殊性、资源性
固体废物分为：工业固体废物、生活垃圾、危险废物
焚烧法：对固体废物高温分解和深度氧化的综合处理过程。

固体废物的燃烧是处理可燃废物时同时实现减量化、无害化和资源化的一种重要处理方法。

试从空气质量角度分析，在雾天或太阳还没升起的清晨锻炼身体对健康的影响。

雾天，污染物与空气中的水汽相结合，将变得不易扩散与沉降，这使得污染物大部分聚集在人们经常活动的高度。

而且，一些有害物质与水汽结合，会变得毒性更大，如二氧化硫变成硫酸或亚硫化物，氯气水解为氯化氢或次氯酸，氟化物水解为氟化氢。

因此，雾天空气的污染比平时要严重的多。

且组成雾核的颗粒很容易被人吸入，并容易在人体内滞留，而锻炼身体时吸入空气的量比平时多很多，这更加加剧了有害物质对人体的损害程度。

太阳还未出来时，大气上下对流活动减缓，工厂和家庭炉灶等排出的化学性大气污染物不能向大气上层扩散，从而使早晨成为污染的高峰期。

有害气体淤积和停留在接近地面层，所谓人们的呼吸带。

雾滴在飘移的过程中，吸附在污染物上。

在工业集中或高楼林立的居民区及汽车飞驰而过的道路两旁，这种现象尤为典型。

这时，有害气体要高出正常情况下的2～3倍。

这时，在户外运动的人们正好受害。

活动量越大，其受害程度就越严重。

随着活动量的增加，呼吸势必加深加速，自然就更多地吸引了烟雾中的有害物质。

据测定，雾滴中含有各种酸、碱、盐、胺、酚、尘埃、病原微生物等有害物质的比例，竟比通常的大气高出几十倍。

最近，有资料表明，
雾滴中含有相当数量的致病细菌，可随雾滴自由运动，容易使人感染致病。

另外，夜间没有阳光，太阳未出来时，绿色植物和人一样吸氧吐出二氧化碳气。

夜晚植物吐出的二氧化碳气沉积在空气中，故早起空气并不太好。

城市热岛效应的存在对城市空气污染的扩散有什么影响。

城市热岛效应是指由于城市人类活动产热过多,使得城市的平均温度要比郊区高,从而形成一个处在冷空气中的热空气“岛”.由于热空气相比于同样湿度的冷空气密度小,因此总体来说城市上空的空气对流方向是向上的.热空气上升后,相对的就需要外界空气补充,于是就会形成由郊区指向城市中心的风向——这样就造成城市的污染物聚集在城市上空,而无法向外扩散。