实习报告
前言
历时四天的认识实习终于结束了，总共10位老师给我们带来了精彩的演讲，让我们受益匪浅。并且对专业知识也有了进一步的认识。
一、实习目的
通过认识实习，加强对所学专业课内容的深入了解。
二、实习时间
2016年6月28日~2016年7月2日
三、实习地点
北京建筑大学基础教学楼A座239室
四、实习单位 北京建筑大学
五、实习内容
第一天，有三位老师给我们带来了精彩演讲。第一位老师是北京市外国人专家，金泰应教授。老师主要讲的是A Study on Nutrient Removal of small Rural Stream using Filamentous Algae Matrix（使用丝状藻类基质农村小流的脱氮除磷研究）。在正式上课之前，老师给我们介绍了一些韩国和中国之间的故事和地理位置。正式上课，老师首先介绍了这项研究的研究背景——农村社区的生活质量的提高，导致污水不断增加;农业与工业和畜牧业的建设进一步发展;农村地区的污水处理是非常困难的，就因为非点源污染的散布;另外污水处理厂很小，并且水质的管控也是很艰难的。因为老师是韩国的教授，所以他以韩国为例也介绍了一些关于这项研究在韩国的研究背景——韩国的地形特点，使得临近山脉的大多数乡村都位于水库附近。；流出液包含来自污水处理厂的营养物质流入小河；流入小河的这些营养物，使得小河，水库，湖泊营养物含量上涨，富营养化开始严重。从而引出来实验的目的——因为污水处理后的水，进入到农村河流。流出物的浓度通常是在有机材料中很低。但在氮和磷这两方面，需要更加深度的处理。——处理污水其实就是处理污水中所含的营养成分！第二个目的是为了防止营养的流失。接着，老师向我们介绍了氧化塘的设计参数，图片如下：
（其中很多数据对于我们新生来说看懂很难）
之后，老师给我们展示了一些丝状藻类的照片
接着，老师给我们讲解了一些术语问题，比如HRAP：
首先它可以根据藻类的长势改变藻类产品中的可溶营养物，替换掉已经成熟的藻类，去除养殖水体（如废水污水）中的营养物。另外液体循环加热的保留时间很短，但是流出物的品质将比op危险的多。藻类的生长速率比，明显比其他类快许多。所以养分吸附的速度也是如此。所需区域很小，所以很容易能带来经济效益。
紧接着是张树军老师，这位老师给我们讲的是低耗高效的“红菌”生物脱氮技术开发与工程实践。首先老师介绍了一下背景（针对污泥消化液and厌氧氨氧化）极其优势——节省运行消耗，不需额外投加碳源，高负荷，低污泥产量，减少温室气体排放。降低污水厂总氮负荷，减少处理构筑物体积，提高污水的脱氮效率，节省所需的外加碳源。
之后就是研究历程以及结果的介绍（左图便是成果）。该研究经历了13年艰辛的实验，才逐渐建成，投产。其中的主要成果有生产型规模的红菌富集和纯化技术、芮诺卡红菌生物脱氮工艺及集成技术、红菌种菌生产，储存及复壮技术、低碳氮比城市污水厌氧氨氧化脱氮技术。在这些技术中还有诸多的发明专利。
之后向我们介绍了红菌生物脱氮技术项目的概况。（主要是高碑店污水厂的红菌工程）。从老师给予的数据显示红菌可以有效的去除COD、氨氮、总氮、TP、SS。由此，考虑到经济成本和社会效益，老师又给我们介绍了经济分析。这项技术，比传统项目便宜了很多，并且在能源的节约上，传统项目也远远的不如。可以说应用前景十分客观。
下午，第一节课给我们讲课的是我们学校的刘建伟老师。老师主要讲的是环境保护与可持续发展。首先给我们讲的就是环境的定义。影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工 改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林等。其中中心事物是人类。
紧接着，老师开始由环境的定义引伸出环境问题——人类与环境矛盾双方趋于互相对抗、互相排斥、互相否定、互不适应，因而影响人类生产、生活，甚至威胁人类生存，成为人类必须解决的重大问题。这些问题分时期，主要分为三个——采猎文明时期、农业文明时期、工业文明时期。不同时期有着不同的环境问题表现。第一个阶段主要表现为洪水、猛兽、林火、风暴等自然灾害对人类生存的威胁。（如右图）第二个阶段始利用土地、气候、水、生物资源从事种植和畜牧生产，主要的环境问题一方面是气象灾害、病虫害等对农业的破坏，另一方面是人类不合理垦殖引起的水土流失、土地退化，延续至今仍是当代主要的环境问题之一。第三个阶段主要环境问题对土地和水源的污染，城市化迅速发展，城市环境问题严重。
这就引出了环境问题的表现：资源短缺、环境污染、生态破坏。其中资源短缺得主要原因有一下几点：人口数量的大幅度增长，个人对资源的需求大幅度提高，地球资源的总量有限。环境污染的主要原因是人类弃置在环境中的废物多而复杂，自然界的环境容量有限。生态破坏的主要原因就是植被的破坏。逐渐的人类会丧失生存条件。
而现在我国的主要环境问题有三点，
1、资源枯竭和能源短缺严重
2、环境污染严重
3、生态破坏范围和程度逐渐扩大
上图可以很明显的看出我国能源短缺严重。
而我国的水资源就更加惨淡，人均水资源占有量：世界均值的25％，排名第110，60％城市供水不足，94％特大城市长期缺水，46座城市出现地下水超采引起的地面沉降问题。每年因城市缺水造成的经济损失：占GDP的1％以上。这些问题的原因有很多。有人为也有自然原因，比如水资源短缺的主要原因就有以下几点：真正有效利用的淡水资源少，分布不均（时间和空间）【自然原因】。人口增长水污染严重，水的重复利用率低森林破坏，水土流失【人为原因】。
因为能源问题是21世纪世界面临的重大问题，所以能源问题不容小觑。可是我国能源情况比较恶劣。我国人均能源资源不到世界平均值的1/2;石油人均不到世界平均值的1/10，储藏量仅占世界2％，2040年枯竭。这些数据都表明了能源成为我国经济命脉所在，威胁国家稳定安全。
经济发展必定带来环境污染，我国的环境污染十分严重。发达国家近百年所经历的环境问题在最近30年内集中爆发。比如水质恶化、大气污染、固废肆虐、生态破坏、人口膨胀、交通拥挤、噪声扰民、人居环境恶化、食品安全威胁、居民健康水平下降等等这些就成为阻碍我国社会经济可持续发展的巨大障碍。
各种各样的环境问题也层出不穷，水质恶化，大气污染，固废肆虐，生态破坏，人口居住环境下降，居民健康水平下降。
这样就提到了当代环境问题的特点，危害的不可预见性、规模的全球性、过程的不可逆性。
所以我们才要进行环境保护。环境问题的实质是人类生产和生活活动索取资源的速度超过了资源本身及其替代品的再生速度——资源短缺、生态破坏、人类向环境排放废弃物的数量超过了环境本身的自净能力——环境污染。（环境容量有限）。环境问题的解决思路不可能完全就是经济学思路。环境问题是资源问题、发展问题；在发展中产生，必须在发展中解决；解决环境问题的根本出路在于转变观念和发展模式。
最后就是可持续发展，其内涵指的是既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。即不能损害环境支持人类生存的能力。他的基本思想需要环境与经济统筹兼顾。
实习的第二天，学校请了一位中国气象局的副主任给我们讲解气候系统及其变化。首先他提出什么是天气和气候以及气候变化与气候变率，让我们分清天气与气候的不同，
之后开始正式讲解气候系统组成——全球气候系统指的是一个由大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈（陆面）和生物圈组成的高度复杂的系统。还有他对气候变化的关系——具有不同时空尺度的气候变化与变率。
之后又向我们讲解了气候系统的构成——气候系统是地球系统的主要部分之一。地球系统还包括人类与生命系统，社会—经济方面等。并且让我们了解了地球各圈层的作用。之后又向我们介绍气候系统中各圈层的相互作用，这种相互作用不但有物理的，化学的和生物的，还具有不同的时间与空间尺度。从而使气候系统成一个非常复杂的系统。在气候系统各圈层相互作用中，最重要的是海气相互作用、陆气相互作用和陆海相互作用。这三种作用，都有着不同的作用。海气相互作用就是海洋和大气强烈地耦合在一起，并通过感热输送、动量输送和蒸发过程交换热量、水汽和动量。并且还是碳循环的重要部分。陆气相互作用包括冰冻圈中的积雪、冰川、冻土及岩石圈与大气的相互作用；包括各种物质、热量、水汽输送与转换以及土地利用变化等。接着老师又向我们讲述了气候演变的表征。气候变化与气候变率。这就要考虑到气候变化的问题。了解气候变化的关键目的是认识由人类活动和自然外强迫产生的气候变化，以及如何区分它们与气候系统内部过程造成的变化与变率之间的差别。气候变化的检测和归因研究，它主要是用客观统计方法检验观测资料中是否包含预期的对外强迫响应的证据，并评估它是否与气候系统内产生的变化（内部变率）有何区别。
下午，又是外国人教授给我们讲课，老师这会给我们讲的是WWTp的流程工艺。污水处理工艺分三级：一级处理：物理处理，通过机械处理，如格栅、沉淀或气浮，去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、油脂等。二级处理：生物化学处理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。三级处理：污水的深度处理，它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。可能根据处理的目标和水质的不同，有的污水处理过程并不是包含上述所有过程。
机械(一级)处理工段包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物，以去除粗大颗粒和悬浮物为目的，处理的原理在于通过物理法实现固液分离，将污染物从污水中分离，这是普遍采用的污水处理方式。机械(一级)处理是所有污水处理工艺流程必备工程(尽管有时有些工艺流程省去初沉池)，城市污水一级处理BOD5和SS的典型去除率分别为25%和50%。在生物除磷脱氮型污水处理厂，一般不推荐曝气沉砂池，以避免快速降解有机物的去除；在原污水水质特性不利于除磷脱氮的情况下，初沉的设置与否以及设置方式需要根据水质特性的后续工艺加以仔细分析和考虑，以保证和改善除磷除脱氮等后续工艺的进水水质。
污水生化处理属于二级处理，以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，其工艺构成多种多样，可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、CASS法、土地处理法等多种处理方法。目前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。生物处理的原理是通过生物作用，尤其是微生物的作用，完成有机物的分解和生物体的合成，将有机污染物转变成无害的气体产物(CO2)、液体产物(水)以及富含有机物的固体产物(微生物群体或称生物污泥)；多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离，从净化后的污水中除去。
三级处理是对水的深度处理，是继二级处理以后的废水处理过程，是污水最高处理措施。
现在的我国的污水处理厂投入实际应用的并不多。它将经过二级处理的水进行脱氮、脱磷处理，用活性炭吸附法或反渗透法等去除水中的剩余污染物,并用臭氧或氯消毒杀灭细菌和病毒,然后将处理水送入中水道，作为冲洗厕所、喷洒街道、浇灌绿化带、工业用水、防火等水源。
由此可见，污水处理工艺的作用仅仅是通过生物降解转化作用和固液分离，在使污水得到净化的同时将污染物富集到污泥中，包括一级处理工段产生的初沉污泥、二级处理工段产生的剩余活性污泥以及三级处理产生的化学污泥。由于这些污泥含有大量的有机物和病原体，而且极易腐败发臭，很容易造成二次污染，消除污染的任务尚未完成。污泥必须经过一定的减容、减量和稳定化无害化处理井妥善处置。污泥处理处置的成功与否对污水厂有重要的影响，必须重视。如果污泥不进行处理，污泥将不得不随处理后的出水排放，污水厂的净化效果也就会被抵消掉。所以在实际的应用过程中，污水处理过程中的污泥处理也是相当关键的。
除臭工艺其中物理法主要包括稀释法、吸附法等;化学法包括吸收法、燃烧法等;生物法包括生物制剂法、生物过滤法、填充塔式生物脱臭法和生物洗涤法，植物提取液雾化喷淋法等。
后来就是一位在海淀环保局工作的学长给我们一些专业上的建议，以及在生活上的帮助，但是这位学长说的经济与环保相比，绝对经济有限，我是不赞同的，其实经济与可持续发展存在三种关系：①经济增长与处理环境问题同时进行；即便在短期内也是如此。②把经济增长置于更为优先的地位，同时在短期内以相对较低的成本处理环境问题。③在短期内把维持或保护环境置于更为优先的地位。通过详细的分析与论证，世行报告认为“相同的增长率，会有十分不同的环境效果”，只要建立起应对外在性的政策工具及机制，是能够实现经济与生态环境建设的双赢。
下面一节课，是由我们学校的dr.王给我们讲的《从water research 看世界热点水处理技术研发》老师讲了很多零零碎碎的知识点，有很多都是生活上用得到的知识，当然也有一些专业知识。比如我们国内地表硬化过高，下渗不够导致经常洪涝，但是国外做的比较好，地表硬化程度不高。相比于国内而言，国外生态补偿方面做得比较好，所以他们的环境比较好。另外，我国雨水直接进入污水管道，很少一部分进入河流，并没有充分利用雨水，造成了可用水的浪费。我国每年的雨水也不少。然而雨水冲刷土壤，造成土壤侵蚀，并带走营养物质，有可能产生富营养化！比如赤潮等等。如果不注意富营养化，水质会越来越糟。这些藻类可以分泌有毒的物质。根据世卫组织的报告，有百分之90的疾病都是这么造成的。
实习第三天，中国人民大学环境学院的教授，齐鲁先生给我们讲一节《饮用水安全保障技术》。在讲课之前，老师先给我们提出了个问题，什么水你认为干净，可以放心的饮用。由此，开始老师对饮用水专题的讲解。首先，老师介绍的是饮用水源水质与饮用水标准。我国的水资源特点:水资源短去，时空分布不均，水质污染。并且人均水资源拥有量只占世界平均值的1/4。这些问题导致了水资源危机与水质灾害。百分之90以上的城市水源都受到不同程度的污染。而且，我国的突发性水污染事件也非常的多，从05~15年，发生过很多次轰动全国的水污染事件。之后，又为我们介绍了饮用水水质问题都是因为什么引起-微量有机污染物、藻类及其代谢产物（藻毒素）、嗅味、氯化消毒副产物、致病微生物、有机物对胶体的保护作用、低温低浊水处理及剩余铝问题、稳定性铁锰、色度、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等、管网微生物再繁殖（二次污染）、重金属。然后给我们讲解的是饮用水标准。我国的饮水标准历经了六十年才逐渐完善，并定下了106项指标，甚至超过美国对饮用水质量标准。其中毒理学指标项目增加很多，其中无机化合物由10项增至21项，有机化合物由5项增至53项，微生物指标由2项增至6项，消毒副产物由1项增至6项，感观性状和一般理化指标由15项增至20项。
然后通过对水资源的保护，引申出人工浮岛、人工湿地的定义。
人工浮岛的定义：又称人工浮岛、生态浮床。是以水生植物为主体，以高分子材料等为载体和基质，应用无土栽培原理、物种间共生关系和水体空间生态位、营养生态位的原则，建立高效的人工生态系统，以削减水体中的污染负荷，从而有效进行水体修复的技术。
人工湿地的定义： 人工设计与建造的由基质、挺水与沉水植被、动物、微生物和水体组成的复合体。
这两大工程，都可以对水资源进行有效的保护，减少其他物质对水资源的危害。
紧接着，老师就像我们介绍了一个比较关键的一项工艺：原水预处理——原水进入常规水处理工艺之前，通过一定的处理过程有目标的去除或削减那些常规工艺不能很好去除的污染物，或改变污染物的形态和水处理条件，减少后续处理工艺负荷，提高出水水质。它的目的改善原水水质、降低处理负荷、提高水质安全。其中预处理的方法有很多，比如化学氧化
、生物降解、吸附去除、pH值调节、曝气、沉淀、生态工程等。 后来，老师又讲解了发达国家水厂使用的技术——滤膜技术——在一种流体相间有一层薄的凝聚相物质，把流体相分隔开来成为两部分，这一薄层物质称为膜。 下午，则是由宫老师请来的王韶伟给我们讲授一节《环境中放射性》
老师为了让我们能清楚的了解到什么是放射性，什么是辐射，他将定义打在ppt上，让我们可以了解两者的意义。
之后，给我们讲述电离辐射的发展史。利用发展史引出基本概念——放射性是自然界存在的一种自然现象，来自于原子核。其中放射性衰变是老师讲的重点。不同物质可能射出不同粒子。不同粒子的穿透性也不同，所以才有了α，β，γ射线。这些放射性也分为天然放射性和人工放射性。天然放射性包括，宇宙射线，宇生放射性核素，原生放射性核素。人工辐射也有很多，比如医疗辐射，公众辐射，职业辐射等等。
最后老师讲到了辐射防护原则——防止有害的确定性效应发生，限制随即效应的发生，使之达到能够接受的水平，防止不必要的辐射。主要以三原则为主——时间正当性，防护最优化，个人剂量限制。
最后一节课，学校请来了海淀城建管理局的主任给我们做了一场关于垃圾分类的分享会，让我们感受了一下我们国家对于垃圾分类的看法，以及跟外国的对比。在分享会期间，老师也讲了很多关于我们专业的知识，加深我们对专业的理解。
六、实习总结
通过这四天的实习，老师讲了许许多多关于我们专业的知识，虽然都比较浅显，但是对于我们新生来说，这些知识都是为以后学习更加高难的知识打好坚实的基础。这其中不乏有讲解学科知识的老师，也有讲述自己亲身经历的老师，也有给我们讲述我们光明未来的老师，这些老师讲述的东西，都令我们受益匪浅。
国家开始大力发展环保事业，正是需要学习环境专业的我们挺身而出。老师说的好，我们是在正确的时间，赶上了一个正确的专业。老师对我们专业前进的预估非常高，我也希望未来真的可以像是老师预估的那样，环境专业能有一个光明的未来。
