《环境系统工程》word版.doc

。人类的环境分为：社会环境、自然环境。社会环境：指人们的社会经济制度和上层建筑， 自然环境：指围绕我们的各种自然因素的总和，是人类赖以生存和发展必不可少的物质条件。环境要素：我们把构成环境各个独立、性质不同而又服从总体演化规律的基本物质组成称为环境要素。目前多以自然环境研究为主，因而环境要素通常指自然环境的要素。 环境要素主要包括：水、气、生物、土壤、岩石、阳光。环境问题：指由于人类活动作用于环境要素所引起的环境质量的变化及这种变化对人类的生产、生活和健康所产生的不利影响。环境问题可分为两大类：（1）由于不合理的开发利用自然资源所造成的环境破坏问题;(2)由于在城市生活、工业生产过程中向环境排放的大量各种有毒有害物质所引起的环境污染问题。世界所面临的环境问题：环境问题是由于人类作用于自然环境得不合理和不科学的行动引起而有反作用于人类自己的综合性问题。惊人的生态失衡；（2）严重的环境污染（环境污染主要表现在水体污染、大气污染、固体废弃物污染、噪声污染、核辐射污染）；（3）全球资源枯竭；。我国生态破坏和资源枯竭严重体现在一下方面：（1）森林资源和草原退化；（2）水土流失，沙漠扩大；（3）我国耕地资源的浪费也很严重；（4）水资源短缺；。我国环境污染的形式严峻主要体现在：水体污染、大气污染、固体废弃物污染、城市噪声污染、乡镇企业污染。环境保护所经历的历程：限制污染物排放、被动末端治理、综合防治和经济与环境协调发展等四个阶段。可持续发展的内涵：既满足当代人的需要，又不对后代人满足起需要的能力构成危害的发展（1）人与自然共同进化的思想；（2）当代与后代兼顾的思想；（3）效率与公平目标兼顾的思想；（4）环境与发展相互联系和制约的思想。换言之就是这种发展不能只顾眼前的利益而损害了长期发展的基础，必须近期利益与长远利益兼顾。环境保护与可持续发展的关系：可持续发展意味着维护、合理使用并且提高自然资源基础，意味着在发展计划和政策中纳入对环境的关注和考虑；一方面，环境的可持续发展是经济可持续发展的前提和基础；另一方面，经济的可持续发展对环境有重要的促进和制约作用。环境工程的主要研究内容：环境污染防治工程；环境系统工程；环境质量评价。水资源：广义，地球上一切水体及水的其他存在形式均为水资源；狭义陆地上可以逐年得到恢复、更新的淡水资源；工程的在一定经济技术条件下可以为人们所利用到的那一部分水体的水资源。水的主要物理特性：水的热学性质；水的溶解能力；水的流动性；水分子结构的稳定性。水体：指地球上所有水的总称。水体污染：指排入水体的污染物质在水体中的含量超过了水体的本地含量和水体的自净能力，从而破坏了水体原有的用途。水体重要污染物质；（1）需氧有机物（2）植物营养物。（3）重金属，（4）农药（5）石油类（6）酚类（7）氰化物（8）热，指的是人类活动中产生的一种过于能量排入水体，使水体升温而影响水生态系统结构的变化，造成水体污染的一种污染。（9）酸碱及一般无机盐类（10）放射性物质（11）病原微生物和致癌物。水体污染的主要来源：工业废水，主要来源；农田排水；城市污水，城市污水演变分为三个阶段“病原污染期、水体恶臭期、新污染期” 大气降落物；工业废渣和城市垃圾；。污染源：凡能排放活释放污染物能引起水体污染的水污染称为水污染源。水体污染源的类型分点源、非点源；（4）源在时间上的排放，分连续排放、间断排放、瞬时排放污染源；（5）按产生污染物的行业性质，分工业、农业、交通、生活污水污染源；（6）按水污染源是否移动，分固定、移动污染源；（7）按接纳水体，分降雨、地表水、地下水污染源；。自净过程：当废水注入河流的同时，其中各种污染成分也要经受水体的物理、化学和生物等作用是污染物不断的受到稀释、扩散和分解破坏活沉入水底，其结果是水中溶解性污染物浓度下降，最后又恢复到污染前的状况。水体污染的特征：水体中理化因素恶化，使得大多数水生生物不能生存；水体被污染后，某些物质的毒性增强；水体被污染后，一些生物被消灭了，另一些生物逃避了，构成了很单一的生物区系，生态系统平衡遭受到了破坏。水体自净：广义的定义指受污染的水体经过水中物理、化学与生物的作用是污染物的浓度降低，并恢复到污染以前的水平；狭义的是指水体中微生物氧化分解有机物而使水体净化的过程。水体自净过程的特征：进入水体的污染物，在连续自净的过程中，总的趋势是浓度下降；大多数有毒有害的污染物在经过物理、化学、生物等作用后转变为低毒或无毒的物质；重金属一类污染物，从溶解状态被吸附或转变成不容性化合物，沉淀进入底泥；复杂的有机物被微生物氧化或分解掉了；不稳定的污染物在自净过程中转变为稳定的化合物；在自净过程中水中的溶解氧急剧下降，达到最低点（最缺点）后，有会逐渐上升到正常水平；进入水体中的污染物如果是有毒的生物的种群或数量就会下降。水体自净的机制：有沉淀、稀释、混合等物理作用；有氧化还原、分解化合、吸附凝聚等化学和物理化学作用；有生物分解、转化、富集等生物作用。我国水资源的主要问题：（1）我国水资源人均和亩均水量少；（2）水资源在地区分布上很不均匀，水土资源组合不平衡；（3）水量年内和年际变化很大，水旱灾害频繁；（4）水土流失严重，愈多河流含沙量大；（5）我国水资源各地的开发很不平衡；（6）水资源优化措施不力，流域管理跟不上；（7）水资源保护不力，污染严重；(8)水资源综合利用际节水技术有待进一步提高。防治水污染的重要措施：制定符合国情的水环境质量标准、编制科学的水环境保护规范、加强水质管理、控制水污染、节约用水；。水质标准：水质标准是为了保护人体健康，维护生态平衡，保护水资源，控制水污染，在综合水体自然环境特征、控制水环境污染的技术水平及经济条件的基础上，所规定水中污染物的容许含量、污染源排放污染物的数量和浓度等技术规范。在工业废水排放标准中将污染物按性质分为两类：第一类污染物指能在环境和动植物体内蓄积，对人体健康产生长远不良的影响者，含有此类的有害物质的污水，不分起浓度的高低在排放时必须达到相关的标准的规定；第二类是长远影响小于一类污染物质，但是其最高允许浓度的排放必须符合相关规定，并以此作为环境管理监督的依据。编制水环境保护规划时的内容的顺序可为：通过调查和评价水体的现状和功能，明确水体的主要污染源及污染物；对水体的功能进行划分，拟定水质目标和设计条件；按规划的不同水平进行污染预测；根据水体稀释自净特性、环境容量及经济比较拟定几个可行的方案；优选方案；拟定分期实施程序并进行分期效益的规划。水污染预防的技术措施：减少耗水量；建立城市污水处理系统；调查产业结构；实施清洁生产工艺。闭路循环工艺：就是要求把两个以上的流程组合成一个闭路体系，使一个过程中产生的废料或副产品成为另一个过程恶原料，从而使废弃物减少到生态系统的自净范围内。水污染治理系统工程的基本内容：水体自净和自净规律；城市污水处理；工业废水治理；水系污染防治工程；饮用水源的污染控制和污染原水的深度净化。流域区域水污染的综合防治。（为了能够有效的防治流域或区域的水污染可采取以下措施：要建立权威性的水系或流域的水污染防治和水资源保护、利用的管理机构；制定和实施水污染控制法及有关条例的规定；应用综合性工程技术措施）。综合的和系统的工程技术治理，其主要的原则性措施有：城市污水和大部分工业用水适合集中处理；对有毒有害的工业废水应在厂内先进行单独处理；污水土地处理；污水灌溉；建造调蓄水库；建造污水处理出水的调蓄水库或污水存储池；增加工业用水；对污染的饮用水源进行治理；地表水体污染底质的处理与处置；地表水体漂浮物的清除与处置；污水处理所产生的固体污染物和污泥的处理、处置和利用；地表水和地下水的检测系统；流域或区域内非点源的工程技术措施。废水处理的目的：就是以某种方法将废水中的污染物分离出来，或者将其分解转化为无害稳定的物质，从而使污水得到净化。方法分为物理、化学、生物三类。空气：对于在室内和特定的某个场所供人和动植物生存的气体，而在大区域或全球性的气流为研究对象，则常用大气一词。大气的组成：由多种的气体、水汽、悬浮颗粒组成的混合物；其中包括恒定的、可变的、不定的组分。除去水汽和悬浮颗粒的空气称为干洁的空气。大气污染：通常是指由于人类活动和自然过程引起的某种物质进入到大气中，呈现出足够的浓度、达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。从污染的范围来说可以分为四类：局部地区、区域性、广域性、全球性大气污染。从总体上来看自然灾害持续的时间比较短，而认为的持续时间会比较长。人为因素所造成的大气污染源，从产生源来看可以分为：生活、工业、交通污染源。人类的活动包括：生活活动和生产活动1、 大气污染物及其危害。大气污染物根据其存在的形态可以将其分为：颗粒污染物（粉尘、烟、飞灰、黑烟、雾、总悬浮颗粒）和气态污染物（含硫化合物、含氮化合物、碳的化合物、碳氢化合物、卤素化合物）。若大气污染物直接从污染源排除的称为一次污染物，若是由一次污染物与大气原有成分间，或者几种一次污染物之间，经过一系列的化学或光化学反应生成的新的污染物为二次污染物。大气污染的危害：（1）大气污染与人的健康2大气污染对植物的影响，；（3）大气污染对全球其后的影响，（4）大气污染对其他的影响，大气污染的防治。实施清洁生产，提高能源和原材料利用率的方法：集中供热，减少污染；使用清洁固体燃料；发展城市燃气；多途径控制二氧化硫污染。大气污染的治理：（1）颗粒污染物的控制，（2）气态污染物的控制3污染物的稀释法控制，稀释法指：采用烟囱排放的污染物，通过大气输送和扩散作用降低其着地浓度，是污染物的地面浓度达到规定的环境质量标准。固体废弃物指人类生产和生活活动过程中、对产生者而言不再具有原有价值而被废弃的固态或半固态物质。固体废物污染控制主要措施：进行有效的管理、减少产生量、充分利用资源成分并合理及时的处理和处置。固体废物产生于人类生产与生活活动中的某些环节。在生产与产品的消费过程中所产生的废物，一部分在生产与消费中被循环利用了，另一方面则返回环境而成为起最终的归宿，并由此成为物质流动系统中的一个组成部分。固体废物的分类：（1）按性质分为：无机废物和有机废物；（2）按形态分为：固体废物、泥状废物；(3)按危害大小分为：有害废物、一般废物；（4）按来源分为工业固体废物、矿业固体废物、城市固体垃圾、农业固体废物、放射性固体废物；固体废物的危害：侵占土地资源、污染土壤环境；污染水体；污染大气、影响环境卫生；产生泥石流，危及人身财产安全。固体废物管理的程序和内容：对产生者的管理、对收集运输的管理、对综合利用的管理、对存储的管理、对处置处理的管理。固体废弃物管理的基本途径：建立固体废弃物管理的法规、实行固体废弃物登记管理的制度、实行废物交换和存储、运加处置的许可制度。固体废物减量话的任务和目的：减少固体废物的产生量是缓解人类环境不断恶化的重要措施，是现代社会面临的严峻任务，也是走可持续发展道路的重要前提和保证，已成为世界各国开发和利用自然资源、保护人类生存环境重要的选择和发展趋势。固体废物减量话：可以从源头减少和末端回收两方面。固体废弃物减量话的技术途径：改革生产工艺，采用低源废料、循环回收，综合利用。、。固体废物资源化的意义：自然资源的可持续利用是人类社会持续发展的前提。对自然界中不可更新的不合理利用，最总将导致资源的枯竭。固体废弃物再利用和资源化的原则：固体废物资源化的程度与社会经济和技术水平有关，因而需要因地制宜，以技术可行，经济合理为基本原则，废物应尽可能就地利用，以节约费用。此外，资源化产品具有较强的生命力，符合国家相应产品的质量要求。固体废物再利用和资源化技术主要有：压实、破碎、分选、脱水和干燥以及对有毒有害的化学和固化处理。固体废物的最终处置与处理：（1）固体废物的海洋处置；主要有海洋倾倒和远洋焚烧；海洋倾倒是选择距离和深度适宜的处置场，直接将废物倒入海洋；远洋焚烧：是利用专门的焚烧船将有毒有害固体废物运至远洋进行焚烧。（2）固体废物的陆地处置，主要有土地填埋和深井灌注；土地填埋是最为经济的方法，深井灌注：是先将固体废物液化，形成真溶液和乳浊液，采用强制性措施将其注入与地下水层和矿脉层的可渗透性岩层中而加以安全处置的方法。（3）固体废物的固化处理。噪声的种类很多，按照声源的不同可以分为工业交通噪声和生活噪声两大类。噪声污染特别具有的特征：噪声是人们不需要声音的总称；噪声具有局部性；噪声污染在环境中不会有残留污染物的存在；噪声一般不直接致病或致命，它的危害是缓慢的。噪声的危害：听力损伤；对睡眠的干扰；噪声对交谈、通讯、思考的干扰；噪声对人体的生理影响；噪声对心理的影响；噪声对物质结构的影响。声强与声压级：声波具有能量，声波在传播的过程实质上就是在声震动能量的传播过程。垂直于声波传播方向上，单位时间内通过单位面积的声能量称为声强，很显然，声强越大表示声音越强。噪声的评价：声压和声压级是衡量声音强度的物理量，声压级越高，声音越强。等响曲线：在一定的条件下，根据人的主观感觉对声音进行测试，以声音的频率为横坐标，以声压级为纵坐标，把杂听觉上大小相同的点用曲线连接起来，这样的曲线较等响曲线。响度级：各等响曲线上，横坐标为1000HZ的纵坐标值就叫做这条等响曲线的响度级。响度：定量反映声音响亮程度的主观量称为响度。噪声的测量：噪声的测量常用的仪器为声压计。根据噪声对人体影响的强弱可以分为四个等级：震动的感觉阀；震动的舒适降低阀；震动的疲劳-工效降低阀；震动的极限阀。噪声的控制，首先就是要控制能产生生理危害造成永久性失去听力的噪声，以保障人体健康。其次是降低城市居民感到环境噪声的水平，创造舒适安静的环境。降低声源本生噪声和减少噪声源是最根本的方法。防治噪声可以从以下方面入手：（1）行政管理措施；（2）合理的城市和厂区规划;(3)减少噪声源，噪声来源与气流流动、摩擦、碰撞和机械震动。震动的控制方法：隔振和阻尼减震是消除震动的主要方法。传递系数：指隔振原件传递过去的力和总激发力的比值。阻尼：为了能够有效的抑制薄板的震动，需要贴上或喷上一层内摩擦阻力较大的材料。如沥青等。土地：包含地球特定的地域表面及其以上和以下的大气、土壤及基础物质、水文和植物。景观：是位于大气圈底部陆地表面自然和人文特征的总和，包括土地的空间特征、结构特点、物质组成和动力作用。资源：指在一定时间、地点的条件下能够产生经济价值、以提高人类当前和将来福利的自然因素和条件。土地资源：指在一定技术条件下，一定时间内能够为人类所利用的土地。广义的土地资源及包括能被人类利用的固体陆地表面，也包括可供人类利用的陆地水体。土地的特性：面积的有限性；位置的固定性；经济性；生态性。斜坡的误用主要有两类：将结构和设施置于不稳定或可能不稳定的斜坡上；对稳定性斜坡的扰动导致了斜坡的破坏、侵蚀的加速和斜坡生态环境的衰退。斜坡环境的干扰常见的有三类：开挖和回填；森林的砍伐；不适当的选场和施工。休止角：对于地球上任何的一种材料，都有一个称为休止角的最大倾角，处于该角度时土坡稳定，超过此角土坡便会遭到破坏。 。水对斜坡稳定性的影响：1、水加入粘土后会将土从固态变到塑性和液型状态，因此减少了它们的抗滑力；2、地下水流会对斜坡进行腐蚀；3、近渗流区的孔隙水会削减斜坡土骨架的强度。防止滑坡滑动的和斜坡加固的方法：1、避开有问题的斜坡区；2、减少下滑力；3、增加抗滑力。土的成分有四种：矿物颗粒、有机质、水和气。其中矿质颗粒是土的重要骨架。承载力：指土抵抗重物贯入的能力。膨胀土：膨胀土是吸水膨胀、失水收缩的特殊土。土地侵蚀速率主要受四个方面的影响：植被、斜坡的大小、坡度、将于频度和强度。沙漠化：是干旱、半干旱及半湿润地区的生态退化过程，包括土地生产力的大幅度下降，牧场停止适口牧草生长，旱作农业兼收，等。沙漠化的原因：气候影响、人类活动的影响。治理沙害的主要措施：植物防治措施、工程防治措施、化学固沙方法。土地利用：由自然条件、经济条件、社会条件、科技技术水平和人的干预所活得的土地功能，或者说土地利用是人们根据土地资源的特殊功能和一定的经济目的，对土地的开发、利用、保护和整治。土地资源的可持续利用？ 1、土地利用是以维护或重建生态平衡为基础的；2、充分开发和利用自然资源、提高土地的生产能力，要以土地的利用技术发展和更新为前提；3、土地的可持续利用要依靠科学的政策和土地管理来保证；4、土地的可持续利用要从人口、资源、环境和发展的关系优化协调出发。土地的生态规划：是融社会、经济、技术、环境于一体的综合性规划，涉及生态、社会、经济等多学科领域，是多学科的综合研究，当前其主要内容是集中土地利用和自然资源，野生动植物保护。生态系统综合分类的原则？1、整体性原则2经济生态综合原则。城市生态系统的特点：1、城市生态系统是人工生态系统；2、城市生态系统是以热为主体的生态系统；3、城市生态系统中生产者是不完全的生态系统；4、城市系统是高度开放的系统；5、城市生态系统是多层次的复杂系统。我过城市生态环境状况：1、城市规模迅速扩大；2、城市水环境状况迅速恶化；3、固体废物堆积如山；4、大气污染严重；5、城市噪声；6、城市交通拥挤；7、城市森林覆盖面积；8、城市对周边地区的辐射影响。城市生态环境建设目标和知道思想：1、以各大城市建设为主导，把各个大城市建设成为区域的生态城市中心，形成辐射效应。2、在各大城市的带动下，各中等城市加入到城市生态建设当中。3、通过各中等城市的二级辐射效应，将各个小城镇和广大农村纳入生态保护体系，控制这些日益严重的生态问题、避免造成对核心区域生态环境的破坏和冲击，逐渐实现对这些地区的生态化改造，最终形成区域的生态城市分布格局。生态城市建设的基本途径：1、积极主动的吸收发达国家生态城市建设的经验；2、加强农村城镇的生态控制，做到成准话也生态环境协调发展；3、重视城市发展过程中节约与保护水资源；4、加快与建设生态城市有关的法律规定的制定。城市防洪工程对生态环境的影响：1、洪涝灾害对城市环境的影响；2、洪涝灾害对城市经济环境的影响；3、洪涝灾害对城市环境质量的影响。土木工程建设的宏观知道思想：1、在城市规划设计要注重合理利用土地；2、人口问题同样是我国城市经济和环境中重大的问题；3、注重环境，保持生态平衡；4、重视基础建设设的条件和规划设计影响的重要性；5、环境的规划设计需要我们具有文化的观念。城市污水厂污泥的利用途径：1、农业利用；2、污泥堆肥或制造颗粒肥料，然后施用于农田；3、于生活垃圾一起进行卫生填埋，从中回收沼气能源；4、利用污泥做燃料，或厌氧发酵产生沼气作为燃料，或用于发电。环境质量评价：是依照一定的评价标准和方法，确定一个区域范围内环境质量状况，预测环境质量变化趋势和评价人类活动对环