物理化学在环境工程中的应用之思考

1、浙江万里学院本科课程论文本科课程论文(二O一四届)物理化学在环境工程中的应用之思考所在学院 生物与环境学院 系 别 环境工程系 专业班级 学生姓名 学号 完成日期 2015 年 7 月 2 日浙 江 万 里 学 院6摘 要摘要：物理化学是从事环境工作的必备学科，环境工程广泛的应用到物理化学中的知识，本文主要介绍了物理化学在环境工程中的一些应用。关键词：物理化学，环境工程 环境工程是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术，是一门由多学科到跨学科的庞大科学体系组成的新兴边缘学科，它与自然科学、社会科学和技术科学相结合，是现代科学技术向深度广度进军的标志,是人类认识和改造自然进一步深化的表现

2、。 物理化学是从物质的物理变化和化学变化入手，并运用物理学的理论和试验方法来探求化学变化基规律的一门学科。物理化学是现代化学的基石，它是其他化学分支学科和相关学科的理论基 础和实验研究的依据。物理化学是学习化学、化工、环境、生物、材料等专业的重要基础课程。对环境工程专业的学生来说物理化学是一门重要的基础课程，是继无机化学、分析化学、有机化学之后的一门理论化学课程， 同时又为后继课程如环境生态学、大气污染控制等的学习提供方法和理论指导，在基础课程和专业课程之间起着承上启下的枢纽作用。 我们所学的物理化学有以下章节，现分别对其分析：第一章的热力学第一定律和第二章的热力学第二定律主要用于气体方面的研

3、究， 第一章 主要有热力学基本概念：状态函数、内能（热力学能）、热、功、热力学第一定 律。恒容热、恒压热、焓、热容、相变焓、标准摩尔反应焓及其计算。可逆过程 与可逆体积功的计算。 第二章主要有在普通物理课程中已讲过的卡诺循环和卡诺定理的基础上引出熵函变。 掌握熵变的计算。热力学第三定律及化学反应熵变的计算。亥姆霍兹函数及吉布斯函数、热力学基本方程，麦克斯韦关系式。这方面在环境工程中的应用主要有：污染气体的治理，污染气体的检测，烟气处理等等。在处理污染气体时，学完物理化学我们可以知道大概需要多少热量，需要何种催化剂，还可以知道其中的反应机理。还有比如垃圾的燃烧，学完物理化学，我们可以大概的算出此

4、过程 可以放出的热量，还可以对燃烧的垃圾的热值进行判断，当垃圾的热值达不到某一标准时，此垃圾就不可以用来燃烧，只能进填埋场。记得老师曾经讲过一个实例，就是有关下水道甲 烷气体含量超标的问题，这种情况在重庆很常见，还引起过几次下水道爆炸事件，我们是做 环境工程的，进下水道是家常便饭，如果我们没学过物理化学，这种悲剧迟早会发生在我们 身上。 关于下水道甲烷含量超标问题一定要重视， 否者一个烟头进去就会真的引起下水道的 爆炸。我们还可以通过可逆过程气体膨胀对外做最大功，可逆压缩对外所需要的功最少来设计合理的过程，以达到节省能源的目的。我们还可以用焓判据，熵判据，亥母赫兹判据，吉布斯自由能判据来判断某

5、一反应能否进行。我们对气体进行降温时如稀释，热交换，淬火等 过程都会用到此两章的知识。 第三章讲的是多组分系统热力学基础， 学完此章节我们可以通过测定溶液上方蒸汽压的 大小来判断此溶液中所含杂质地比例。对污水净化时有时要用到半透膜，这时就要运用到本 章所学的渗透压的计算。若溶液中进入杂质，这会导致蒸汽压下降，凝固点降低，沸点升高，我们亦可以用此进行计算，得到相应的数据。 在处理污水及填埋场的渗沥液的处理时都会用 到。 第四章讲的是相平衡，主要介绍相律的推导及各项的意义、克拉佩龙方程，还有各物质的相图。因为海拔不同气压也就不同，每种液体的沸点也在改变，所以，当我们在进行化验提纯时，若要进行蒸馏的

6、话就要运用到克拉佩龙方程来计算沸点。学完了相图之后，我们可以在一定温度和压强下查找某一物质的状态，也可以通过改变温度和压强来改变物质的状态，从而减少污染。 第五章所讲的是化学平衡， 包括化学反应的平衡条件， 标准平衡函数的定义， 平衡常数的测定及平衡组成的计算。化学反应的等温方程。温度、压力及惰性物 质等因素对化学平衡的影响。学完此章节，可以用吉布斯焓变来判断反应是否进行，哪一种反应更容易，怎样加快反应，提高效率，从而确定出最佳的污染处理 方案。在处理污染物时，需要计算在什么温度下某一物质才能分解，此时需要运 用到本章的知识。当我们利用废物进行在生产或利用时，运用此章知识，可以计 算出最大产率

7、。 第六章所讲的是电化学：电化学主要是研究电能和化学能之间的相互转化及 转化过程中有关规律的科学，主要介绍了电解质溶液，电化学系统中的热力学，电化学动力学，也介绍了一些关于原电池和电解池的基本知识。比如：将一根均 匀的铁棒部分插入水中，经若干时间后，哪一部分腐蚀最严重?为什么?答：在靠 近水面的部分腐蚀最严重。在靠近水面的部分，既有氧气，又有微酸性的电解质 溶液，所以很容易发生耗氧腐蚀，因而这部分腐蚀最严重。现在大多数金属的腐 蚀都是电化学腐蚀， 对废弃金属的回收利用也是环境工程的一项重要课题，比如，在垃圾焚烧站专门设置有磁选系统回收金属， 对含有贵重金属的液体中会用置换 反应置换出里面的贵重

8、金属。运用原电池也可以进行金属的防腐，比如污水处理 池的闸门等。 第七八章所讲的是化学动力学基础和表面现象及胶体化学。化学动力学的基本任务是研究各种因素（浓度，温度，压力，催化剂等）对化学反应速率的影响。在处理污染物时各因 素影响的原理由此可知，从而我们可以选择一条最高效最节省的途径来进行污染处理。在污水处理时处理水中的胶体需要用到本章胶体化学的知识。与存在界面有关的各种物理现象和 化学现象统称为表面现象。表面现象涉及催化剂的制造，活性炭吸附污染气体等方面，环境 科学直接利用了表面的特征。 总而言之，物理化学是从事环境事业的必备学科，并且一定要学好，为环境生态学、大 气污染控制等的学习提供方法

9、和理论指导。 参考文献：浙江万里学院物理化学。白腐真菌的研究现状及其在环境治理中的应用黑体小三，新罗马体小三，不加粗。居中，1.5倍行距，段前段后间距设定为0行。和正文内容不空行。摘要：从白腐真菌的分类与来源、降解机制及其在环境治理方面的应用研究等对近年来白腐真菌的研究现状予以综述，并对其在环境治理方面的应用前景做了展望。关键词：白腐真菌；环境治理；研究现状中文宋体小四号，数字采用新罗马字体小四号。除“摘要”、“关键词”这两词加粗外，其余都不加粗。行距1.5倍，段前段后间距设置为0行。下空一行，关键词不少于3个。环境中难降解有机污染物日积月累，持久存在的结果已严重危害生态系统的健康和人类社会的

10、可持续发展。这些污染物产生于各种工农业生产及人类活动中，除了难降解的特点外，它们还具有较高的生物毒性和致癌、致畸、致突变的危害性，是环境治理工作的重点和难点。自20世纪80年代以来，国内外许多学者开始应用白腐真菌进行环境治理的实验和应用研究。研究表明，白腐真菌能降解各种结构相异的化学物质，它通过木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶等关键酶催化自由基链式反应，对环境中难降解有机污染物具有高效、广谱的降解功能，在环境治理方面显示出富有希望的应用前景1。本文对白腐真菌在多种工业废水处理、土壤污染治理和有机固体废物处置等方面的研究与应用进行了综述。综述正文要求不少于3000字，字体字号同前面正文、英文

11、和数字采用新罗马字体。行距1.5倍，段前段后间距设定为0行。两端对齐，标题顶格，正文每段首行空两个字。段与段之间不空行。1白腐真菌的研究现状1.1 白腐真菌的生物学特性各级标题要求同论文正文，但是请不要设定为各级标题，切记。1.2 白腐真菌的降解机理与优势1.2.1 白腐真菌的降解机理1.2.2 白腐真菌降解的优势2白腐真菌在环境治理中的应用进展2.1 白腐真菌在大气污染治理中的应用2.2 白腐真菌在水污染治理中的应用2.3 白腐真菌在土壤污染治理中的应用3白腐真菌在环境治理应用中的展望参考文献四号宋体，加粗，居中，行距1.5倍，段前段后间距设定为自动。与下文不空行。参考文献另起一页。1 马怀

12、良,许修宏.畜禽粪便高温堆肥化处理技术J.东北农业大学学报, 2005, 36(4): 536-540.文献著录采用5号宋体及新罗马字体，行距1.5倍，段前段后设定为0行，两端对齐。具体格式要求与论文正文的参考文献要求相同。要求综述中引用的参考文献不少于20篇（其中英文参考文献至少6篇）。参考文献设定为一级标题，四号宋体，加粗，居中，行距1.5倍，段前段后间距设定为自动。与参考文献正文内容之间不空行，与论文正文部分换页书写。文献著录采用5号宋体及新罗马字体，行距1.5倍，段前段后设定为0行，两端对齐。1 张克强,高怀友编著.畜禽养殖业污染物处理与处置M.北京:化学工业出版社, 2004: 3-

13、5.书籍格式：序号 作者（列出全部作者，不得加等或et al）著(编著).书名M.出版地:出版社,出版年: 起止页码.注意:参考文献中的标点符号全用英文状态的符号,包括全部毕业论文资料中的参考文献.2 马怀良,许修宏.畜禽粪便高温堆肥化处理技术J.东北农业大学学报, 2005, 36(4): 536-540.期刊格式：序号 作者（列出全部作者，不得加等或et al）. 文章题目J.期刊名,年份,卷号(期号):起止页码.报纸文章格式：序号 作者（列出全部作者，不得加等或et al）.文章题目N.报纸名,出版日期（版次）（如2010-09-10(3)）.各类标准格式：序号 责任者.标准编号 标准名

14、称S.出版地:出版社,出版年: 起止页码.学位论文格式：序号作者.文章题目D.某某大学某某学位论文.年份:起止页码.析出文献格式：序号 析出文献主要责任者.析出文献题名文献类型标识/原文献题名.出版地:出版社名称,出版年:析出文献起始码.7 韦蔓新,童万平.北海湾无机氮的分布及其与环境因子的关系J.海洋环境科学,2007,19(2): 25-29.8 Wang. G.F. Cao. Z.F. Zhou. H.M. et al. Comparison of inactivation and unfolding of methanol dehydrogenase during denaturati

15、on in guanidine hydrochloride and urea, Int. J. Biochem. Cell Biol.2000,32(3): 873-878.(建议15-30篇,半角状态输入，英文单词间有空格，结尾有标点，建议采用悬挂缩进的方式)根据GB3469规定，以单字母方式标志以下各种参考文献类型：参考文献类型普通图书会议论文报纸文章期刊文章学位论文报告标准专利汇编档案古籍参考工具文献类型标志MCNJDRSPGBOK对于其他未说明的文献类型，建议采用单字母“Z”。对于数据库(database)、计算机程序(computer program)及电子公告(electronic

16、 bulletin board)等电子文献类的参考文献，以下列双字母作为标志：电子参考文献类型数据库计算机程序电子公告电子文献类型标志DBCPEB电子文献格式：对于载体为磁盘(DK)、磁带(MT)、和光盘(CD)等的文献，将对应的印刷版的文献类型标识换成文献类型标识/载体类型标识；对于载体为联机网络(OL)的文献，除了将对应的文献类型标识换成文献类型标识/载体类型标识外，尚需在对应的印刷版著录项后加上发表或更新日期(加圆括号)、引用日期(加方括号)和电子文献的网址. 如：1 万锦坤. 中国大学学报论文文摘(19831993)DB/CD. 英文版. 北京:中国大百科全书出版社, 1996.2 萧钰. 出版业信息化迈入快车道EB/OL. (2001-12-19) 2002-04-15. http:/ www. creader. com/ news/ 20011219/ 200212190019. html.并以下列格式表示包括了文献载体类