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174 613
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HSWA 740
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SARA 748
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