环境工程概论绪论

1、第一章 绪论1.1 概述o环境 自然环境：环绕于我们周围的各种自然因素的总和 社会环境：人类长期生产生活的结果，包括人类的社会制度，经济状况，职业分工，文化艺术，卫生等。生物圈人类和一切生物生活的地球表层，包括：大气圈，水圈，岩石圈环境是指影响人类生存和发展的各种天然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、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村。o环境问题和环境保护1.问题 自然灾害（原生或第一环境问题） 人为引起（次生或第二环境问题）人为引起 不合理开发利用自然资源超出环境承载力 环境质量恶化 人口激增，城市化和工农高速发展 环境

2、污染和破坏 2.保护 （基本国策） 包括：一是保护和改善环境质量，保护居民的身心健康，防止肌体在环境污染影响下产生遗传变异和退化； 二是合理开发利用自然资源，减少或消除有害物质进入环境，以及保护自然资源，加强生物多样性保护，维护生物资源的生产能力，使之得以恢复扩大再生产。o环境科学1.定义：是研究人类环境质量及其保护和改善的科学，研究“人类与环境”系统的发生，发展和调控。2.研究对象：人类环境的质量结构与演变 任务：在人类活动影响下环境质量的的变化规律和环境变化对人类生存的影响，以及改善环境质量的理论、技术和方法。3.分类 按其性质和作用可分为 基础环境学 环境物理学 ：环境声学 环境光学 空

3、气动力学 环境生物学：环境微生物学 水生物学 污染生态学 应用环境学：环境工程学 环境管理学 环境法学 环境经济学 环境规划等 环境学：综合运用环境生物学、地学规律及机理，形成独立的科学体系1.2可持续发展与环境o可持续发展的基本思想1.定义：是指满足当前的需要，而又不削弱子孙后代满足其需要之能力的发展。2.思想实质：尽快发展经济满足人类日益增长的基本需要，但经济发展不应该超出环境的容许极限，经济与环境必须协调发展，保证经济、社会能够持续发展。o实现可持续发展的基本途径1.将环境保护纳入综合决策，转变传统经济增长模式2.积极发展循环经济，大力推进清洁生产，实现污染治理从末端处置向源头和过程控制

4、的转变。a.循环经济的3R原则：减量化（reduce）、再使用（reuse）、再循环（recycle）b.实现清洁生产，开发清洁产品3.发展和完善环境保护法律和政策，把环境原则贯穿到各类经济活动领域中4.认真实施ISO4000环境管理系列标准，是贯彻可持续发展战略的重要一环5.改变消费观念，推行绿色消费方式6.提高全民环境意识，建立可持续发展的新文明o我国的可持续发展行动计划1.中国21世纪进程2.我国发展循环经济总体战略目标1.3 生态系统与环境o生态系统1.概念：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。具有一定组成、结构和功能，是自然界的基本结构单元。2.组成两大类 生物成

5、分：生产者、消费者、分解者 非生物成分：水体、大气、矿物质3.类型 淡水生态系统 自然生态系统：原始森林 海洋生态系统 半自然生态系统：人工湖 农田 陆地生态系统 人工生态系统：城市 矿区 工厂最大的生态系统：生物圈4.功能a.能量流动 通过食物链和食物网的方式进行的，是单向，不可逆的。b.物质循环 水循环 碳循环 氮循环 硫循环c.信息联系 营养信息 化学信息 物理信息 行为信息o生态平衡特点：是相对的，动态的平衡包括：结构上的平衡，功能上的平衡以及能量和物质输入、输出数量上的平衡等。对于污染物来说，生态系统具有自动调节并维持平衡的能力，是经过一系列物理、化学、生物变化实现的，这个过程称为自

6、净作用。1.大气自净作用2.水体自净作用o生态学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1.4 人与环境o环境与人体健康1.地质环境对人体健康的影响 地壳各元素分布不一，造成生物生态的明显地区差。如：缺碘、高氟、氟骨症2.环境污染对人体健康的影响 环境污染有空气污染、水的污染、食品污染和环境物理因素污染等。根据其危害种类可分为：急性危害慢性危害远期危害 致癌 对遗传影响 致畸 致突变o人口与环境人口政策：控制人口增长，保护生态环境1.人口增长规律设人口出生率为b（%），死亡率为d （%），移民迁入率为m （%），则增长率r （%）为， r

7、（%）=b-d+m令人口变化率与人口数量成正比 人口数量为N，即 dN/dt=r*N dN=r*N*dt dN=Nrdt N=N0*ert计算人口增长1倍所需时间，Td2N0=N0*er Td 2= er Td ln2=r*TdTd=ln2/r=0.7/r用每年的百分数表示Td=70/r(年)2.人口增长过快对环境的压力首先，使环境资源的开发和利用处于超负荷状态其次，人口增长加剧环境污染。3.控制人口增长，保护生态环境全球人口以控制在100亿内为宜。1.5 能源与环境o能源种类很多，按形式和来源分为 太阳能及转化物：太阳辐射能、植物、石油、风能 地球本身贮存的能量：地热能、核燃料 天体对地球的

8、引力：潮汐能按利用方式，可分为： 一次能源：上述 可再生能源 不可再生能源 二次能源：蒸汽、煤气、焦炭、电力按对环境的污染程度，可分为： 清洁能源：太阳、水、地热、天然气 不清洁能源：煤、石油、核裂变燃料o能源应用与环境污染1.人类利用能源的发展过程第一阶段：草木时期第二阶段：对廉价能源毫无节制的消耗阶段第三阶段：珍惜使用即将枯竭的能源资源阶段第四阶段：人类对自己的能源消费加以限制的阶段2.能源开发的环境问题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3.能量的转换应用过程中对环境的影响o新能源1.太阳能2.风能3.生物质能4.海洋能5.地热能6.核能o节能与节约型社会1.节能概念指尽可能减少能源消耗量，生产出与原来同样数量、同样质量的产品，或以原来同样数量的能源消耗量生产出比原来数量更多或数量相