环境概论第三章 地理环境系统

1、第三章第三章 地理环境系统地理环境系统地理环境系统由大气圈、水圈、生物圈和地理环境系统由大气圈、水圈、生物圈和岩石圈组成，各圈层相互影响、相互制约构岩石圈组成，各圈层相互影响、相互制约构成一个大系统，该系统是一个有规律的演化成一个大系统，该系统是一个有规律的演化体系并决定了自然环境的特征。那么大气、体系并决定了自然环境的特征。那么大气、水、土壤三个主要环境因素在人为干扰下的水、土壤三个主要环境因素在人为干扰下的如何变化及这种变化对人类的影响如何，人如何变化及这种变化对人类的影响如何，人类对策是什么？本章对此问题做一分析。类对策是什么？本章对此问题做一分析。一一.大气垂直分层及大气组分大气垂直分

2、层及大气组分（一）（一）.大气垂直分层大气垂直分层大气：大气：指大区域、大范围（全球性）的气指大区域、大范围（全球性）的气流，也叫大气层或大气圈。空气则是是小区流，也叫大气层或大气圈。空气则是是小区域、小范围的气流，提供给人类及动植物生域、小范围的气流，提供给人类及动植物生存的气体。存的气体。人类的生存极限一般是四周不吃饭、五天人类的生存极限一般是四周不吃饭、五天不饮水尚能不饮水尚能 生存，但五分钟不呼吸就会死亡。生存，但五分钟不呼吸就会死亡。第一节、大气环境第一节、大气环境包围地球的大气层总质量为包围地球的大气层总质量为5.35.310101515t t，这一质量是地球的百万分之一，但因重力

3、作这一质量是地球的百万分之一，但因重力作用，其质量用，其质量50%50%集中在集中在5 5公里以下，公里以下，3/43/4集中在集中在1010公里以下，公里以下，98%98%集中在集中在3030公里以下。公里以下。 大气在垂直方向上的分布大气在垂直方向上的分布对流层对流层817公里公里平流层平流层5060公里公里170C-530C-830C臭氧层臭氧层2225公里公里中间层中间层8085公里公里-30C-170C-830C-1130C热层（电离层热层（电离层）800公里公里极光极光人造地球卫星人造地球卫星散逸层散逸层极光极光宇宙火箭宇宙火箭大气的垂直分层及温度对流层平流层上冷下热上冷下热高空对

4、流高空对流电电离离层层高层大气中间层1、对流层主要特征对流层主要特征：距离地面：距离地面817公里，集中了公里，集中了整个大气质量的整个大气质量的3/4和几乎全部水蒸和几乎全部水蒸 气，主要的大气，主要的大气现象如：云雾、雨雪、霜露等都发生在这层，它气现象如：云雾、雨雪、霜露等都发生在这层，它是对人类活动影响最大的一层。空气以上下对流为是对人类活动影响最大的一层。空气以上下对流为主，通过对流进行物质和能量的交换，对流有利于主，通过对流进行物质和能量的交换，对流有利于污染物的迁移和扩散。污染物的迁移和扩散。 地面是热源，因而大气温度随高度增加而降低地面是热源，因而大气温度随高度增加而降低, 空气

5、对流运动显著。温度和湿度的水平分布不均匀，空气对流运动显著。温度和湿度的水平分布不均匀，天气现象复杂多变。天气现象复杂多变。2、平流层主要特征：平流层主要特征：从对流层顶到离地面从对流层顶到离地面5060公里，大气以水平流动为主，气流公里，大气以水平流动为主，气流比较平稳。比较平稳。 气温的变化情况为下层是等温，上层温度气温的变化情况为下层是等温，上层温度随高度增加而迅速增加。随高度增加而迅速增加。 集中了大气中大部分的臭氧，并在集中了大气中大部分的臭氧，并在2225Km高度处达到最大值，形成臭氧层。高度处达到最大值，形成臭氧层。 平流层水汽含量极少，天气晴朗，能见度平流层水汽含量极少，天气晴

6、朗，能见度好，大气平稳，有利于高空飞行。好，大气平稳，有利于高空飞行。3、中间层：、中间层：从平流层顶到离地面从平流层顶到离地面8085公里，公里，几乎没有水蒸气几乎没有水蒸气 和尘埃，气流有水平运和尘埃，气流有水平运动和垂直运动两种方式。大气透明度高。动和垂直运动两种方式。大气透明度高。气温随高度升高而迅速降低，其顶部气温气温随高度升高而迅速降低，其顶部气温 可可 达达-83oC以下。以下。4、热层：、热层：也叫电离层，气体密度低，气温也叫电离层，气体密度低，气温随高度增加而增加，存在着大量的离子和随高度增加而增加，存在着大量的离子和自由电子，能反射无线电波，可进行远距自由电子，能反射无线电

7、波，可进行远距离通讯。离通讯。5、逸散层：、逸散层：气体极为稀薄，气温极高，空气体极为稀薄，气温极高，空气稀薄。大气离子可以摆脱地心引力逸散气稀薄。大气离子可以摆脱地心引力逸散到星际空间。有利于宇宙火箭的飞行。到星际空间。有利于宇宙火箭的飞行。 （二）（二）.大气的组分大气的组分 未污染大气是由空气、水汽和杂质三部分未污染大气是由空气、水汽和杂质三部分组成的。气体成分可分为组成的。气体成分可分为恒定、可变和不定恒定、可变和不定三部分三部分。 干洁空气的主要成分为干洁空气的主要成分为N2（占（占78.09%）、）、 O2(占占20.95%)、Ar(占占0.93%)，三者占大气重，三者占大气重量的

8、量的99.97% ，属恒定部分。，属恒定部分。CO2、水蒸气等水蒸气等受季节、气候及人的活动影响而变化，属可受季节、气候及人的活动影响而变化，属可变部分。不定组分指尘埃、硫化氢、氮氧化变部分。不定组分指尘埃、硫化氢、氮氧化物等温室气体。这类气体受火山喷发、森林物等温室气体。这类气体受火山喷发、森林火灾和人为因素影响。火灾和人为因素影响。78.90%20.95%0.05% 大气的可变的成分，主要包括大气的可变的成分，主要包括COCO2 2、OO3 3、水汽和杂质。这些可变成分如含量正常，则水汽和杂质。这些可变成分如含量正常，则对环境和生命有机体是有益而无害的，但含对环境和生命有机体是有益而无害的

9、，但含量过多或缺乏都会造成不良影响及危害。量过多或缺乏都会造成不良影响及危害。 成云致雨的必要条件成云致雨的必要条件主要主要成分成分次要次要成分成分水水 汽汽固体杂质固体杂质生物体的基本成分生物体的基本成分维持生物活动的必要物质维持生物活动的必要物质植物光合作用的原料；对地面保温植物光合作用的原料；对地面保温吸收紫外线，使地球上的生吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害物免遭过量紫外线的伤害成云致雨的必要条件；对地面保温成云致雨的必要条件；对地面保温大气组成大气组成主主 要要 作作 用用干干洁洁空空气气O3N2O2CO2大气各成分的作用：二二. . 大气污染源和污染物大气污染源和污染物

10、1.大气污染及大气污染及污染源污染源 大气污染：大气污染：指由于人类活动或自然过程引起指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够时间，并危害了人体的舒服、健康和福利或危害够时间，并危害了人体的舒服、健康和福利或危害了环境。了环境。大气污染源：大气污染源： 分为分为天然源和人工源天然源和人工源: :印度博帕尔毒气泄漏事故1984年12月，美国联合碳化物公司设在印度博帕尔市的农药厂剧毒气体外泄，使2500人死亡，20万人受害，其中5万人可能双目失明。l前苏联切尔诺贝利核电站事故1986年4月，前苏联基铺地区切尔诺贝利核电站

11、4号反应堆爆炸起火，放射性物质外泄，上万人受到伤害，也造成了其他国家遭受放射性尘埃的污染，中国的北京上空也检测到这样的尘埃。污染源污染源 特特 点点 主要来源主要来源 排放的污染物排放的污染物 天天 然然 源源 产生的污染物产生的污染物较少，浓度较低，较少，浓度较低，具有局部性和区具有局部性和区域性的特点。域性的特点。 火山喷发火山喷发二氧化硫、硫化氢、二氧二氧化硫、硫化氢、二氧化碳、一氧化碳、火山灰化碳、一氧化碳、火山灰 森林火灾森林火灾一氧化碳、二氧化碳、二一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物等氧化硫、碳氢化合物等 自然尘自然尘风砂、土壤尘等风砂、土壤尘等 森林植物释放森林植物释放萜稀

12、类碳氢化合物。萜稀类碳氢化合物。 海浪飞沫海浪飞沫 硫酸盐和亚硫酸盐硫酸盐和亚硫酸盐 人人为为源源移移动动源源汽车、火车、飞机汽车、火车、飞机等，污染呈带状分等，污染呈带状分布。布。交通运输过程：交通运输过程：现代化交通运输现代化交通运输工具工具一氧化碳、氮氧化物、碳一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、硫氧化合物和氢化合物、硫氧化合物和铅等铅等静静止止源源 静止源则包括工静止源则包括工厂厂 、焚化炉等不移、焚化炉等不移动的污染源。静止动的污染源。静止源污染面积广。源污染面积广。 火电、冶金、化火电、冶金、化工、水泥等工、水泥等二氧化硫、氮氧化物、二二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、一氧化碳氧化碳、一氧

13、化碳居民取暖居民取暖二氧化硫、二氧化硫、一氧化碳一氧化碳等等农业活动排放：农业活动排放：农药、化肥农药、化肥 颗粒物、粉尘、氧化亚氮颗粒物、粉尘、氧化亚氮等等 大大 气气 污污 染染 源源2、大气、大气污染物：污染物： (1)(1)气溶胶状颗粒物气溶胶状颗粒物 总悬浮颗粒物总悬浮颗粒物：粒径多数在粒径多数在1010 mm（微米）（微米）以以下，是分散在大气中的各种粒子的总称。下，是分散在大气中的各种粒子的总称。 飘尘：飘尘：粒径粒径1010 mm能在大气中长期飘浮的悬能在大气中长期飘浮的悬浮物质，如煤烟、烟气、雾等。浮物质，如煤烟、烟气、雾等。 降尘降尘: :粒径粒径3030 mm的粒子，靠重

14、力作用可在短的粒子，靠重力作用可在短时间内降到地面的。时间内降到地面的。 大于大于10m的颗粒物能被鼻腔的鼻毛吸的颗粒物能被鼻腔的鼻毛吸留住，而留住，而小于小于10m的飘尘却能长驱直入的飘尘却能长驱直入侵蚀肺泡，叫侵蚀肺泡，叫“可吸入因子可吸入因子”。在可吸入。在可吸入微粒中微粒中 80%可沉积于肺泡，且沉积时间可可沉积于肺泡，且沉积时间可达数年之久。导致肺心病等一系列病变达数年之久。导致肺心病等一系列病变。 含硫化合物含硫化合物 主要指主要指SOSO2 2和和HH2 2S Su湿度大的情况下，含硫化合物最终被氧化形成硫酸，湿度大的情况下，含硫化合物最终被氧化形成硫酸，是形成酸雨的主要来源。是

15、形成酸雨的主要来源。u二氧化硫是一种无色的刺激性气体二氧化硫是一种无色的刺激性气体, , 腐蚀性很大，腐蚀性很大，会刺激人的呼吸系统，使人出现咳嗽、胸闷和呼吸受会刺激人的呼吸系统，使人出现咳嗽、胸闷和呼吸受阻，造成肺气肿和支气管炎。阻，造成肺气肿和支气管炎。u二氧化硫破坏植物的叶绿素，使植物脱水坏死。二氧化硫破坏植物的叶绿素，使植物脱水坏死。（2）气状污染物气状污染物 氮的氧化物氮的氧化物造成大气污染的造成大气污染的NONOX X最最主要是主要是NONO和和NONO2 2。氮氧化物来源：主要来源于人类生产生活活动，以氮氧化物来源：主要来源于人类生产生活活动，以汽车尾气排放造成的污染最为严重。汽

16、车尾气排放造成的污染最为严重。氮氧化物危害：氮氧化物危害：1 1）氮氧化物可以转化为硝酸，是形成酸雨主要物）氮氧化物可以转化为硝酸，是形成酸雨主要物质之一。质之一。2 2）是形成光化学烟雾的重要物质。）是形成光化学烟雾的重要物质。3 3）是消耗臭氧的重要物质。）是消耗臭氧的重要物质。4 4）NONO2 2对人有生理刺激和腐蚀作用，引起急性呼对人有生理刺激和腐蚀作用，引起急性呼吸道病变。吸道病变。 碳的氧化物碳的氧化物 指指COCO和和COCO2。 COCO主要是由含碳化合物不完全燃烧主要是由含碳化合物不完全燃烧产生的无色无味无刺激性的有毒气体。阻碍体内氧产生的无色无味无刺激性的有毒气体。阻碍体

17、内氧气的传输，使人体缺氧，导致死亡。气的传输，使人体缺氧，导致死亡。 COCO2来源于生物的呼吸和化石燃料等的燃烧来源于生物的呼吸和化石燃料等的燃烧, ,是温是温室气体。室气体。 碳氢化合物碳氢化合物(HC)(HC) 主要指烷烃、烯烃和芳香烃等，它们是由碳原子主要指烷烃、烯烃和芳香烃等，它们是由碳原子和氢原子组成。碳氢化合物主要来源于自然界植物和氢原子组成。碳氢化合物主要来源于自然界植物分解，人为产生的量很小，但它们是形成光化学烟分解，人为产生的量很小，但它们是形成光化学烟雾的重要物质。雾的重要物质。 含卤素化合物含卤素化合物主要指一些氟氯烃类物质，它们破坏臭氧层，引起主要指一些氟氯烃类物质，

18、它们破坏臭氧层，引起温室效应。温室效应。 三三.大气污染类型大气污染类型 1.煤炭型：主要为煤炭型：主要为SO2、CO和颗粒物，在低温、和颗粒物，在低温、高温阴天、小风、逆温情况下，高温阴天、小风、逆温情况下，封盖在城市上空，封盖在城市上空，造成对人体健康极大的危害。造成对人体健康极大的危害。1952年年12月发生在英月发生在英国伦敦的国伦敦的SO2烟雾中毒事件。烟雾中毒事件。 2.石油型：污染物主要来自于汽车排气、燃油锅石油型：污染物主要来自于汽车排气、燃油锅炉以及石油化工生产。一次污染物主要为炉以及石油化工生产。一次污染物主要为NOX和和HC、生成的二次污染物为生成的二次污染物为O3、醛类

19、、酮类、过气乙酸硝、醛类、酮类、过气乙酸硝酸脂。酸脂。最典型的当属最典型的当属1965年的洛杉矶光化学烟雾。年的洛杉矶光化学烟雾。 3.特殊型：个别企业排出的特殊气体造成的特殊型：个别企业排出的特殊气体造成的污染，如磷肥厂排放的氟污染物，氯碱厂污染，如磷肥厂排放的氟污染物，氯碱厂排放的氯气等。排放的氯气等。1、大气污染与人体健康、大气污染与人体健康 大气污染物通过三个途径侵入人体：大气污染物通过三个途径侵入人体：直接呼直接呼吸。吸。附于食物或溶于水，随饮食、饮水侵入。附于食物或溶于水，随饮食、饮水侵入。接触和刺激皮肤。接触和刺激皮肤。 a. 急性中毒：急性中毒：1984年印度博帕尔农药泄漏。年

20、印度博帕尔农药泄漏。 b. 慢性中毒：典型事件，日本慢性中毒：典型事件，日本“四日市哮喘病四日市哮喘病” c. 致癌：长期接触低浓度污染物，会引起支气致癌：长期接触低浓度污染物，会引起支气管炎、肺气肿和肺癌。管炎、肺气肿和肺癌。 四四.大气污染的危害大气污染的危害 (1)急性危害急性危害 短时期内，高浓度污染物造成的危害。短时期内，高浓度污染物造成的危害。 (2)慢性危害慢性危害 长时间内，低浓度的污染物造成的危害。长时间内，低浓度的污染物造成的危害。 (3)隐性危害隐性危害 外表生长发育正常，但生理机能受到影响，产外表生长发育正常，但生理机能受到影响，产量下降。量下降。 2.大气污染对植物的

21、影响和危害大气污染对植物的影响和危害 器物损害分为玷污性损害和化学性损害器物损害分为玷污性损害和化学性损害: a. 玷污性损害：是污染物颗粒落到器物上，玷污性损害：是污染物颗粒落到器物上，有的则很难除掉，如煤焦油等。有的则很难除掉，如煤焦油等。 b.化学性损害：是由于污染物的化学作用，化学性损害：是由于污染物的化学作用，造成了器物的腐蚀变质对物品影响严重的污染造成了器物的腐蚀变质对物品影响严重的污染物有物有SO2、H2S、O3和附有刺激性、腐蚀性物质和附有刺激性、腐蚀性物质的颗粒物等。的颗粒物等。 3.大气污染对器物的损害大气污染对器物的损害1、全面规划，合理布局，严格环保审核制度。、全面规划

22、，合理布局，严格环保审核制度。 分散布设是规划的总体原则，发展工业考虑与居分散布设是规划的总体原则，发展工业考虑与居民区距离，考虑地形、气象、气流因素布设企业，民区距离，考虑地形、气象、气流因素布设企业，加强环境评估，淘汰落后工艺和产能过剩企业，加强环境评估，淘汰落后工艺和产能过剩企业，对污染严重企业说对污染严重企业说“不不”。2、调整能源结构，调整能源结构，改进燃烧技术。改进燃烧技术。 使用天然气和油化气供热是治污的重要途径。使用天然气和油化气供热是治污的重要途径。 .改进燃烧技术，推广硫化床锅炉。可除去燃煤改进燃烧技术，推广硫化床锅炉。可除去燃煤排放的排放的80%的的二氧化硫、氮氧化物。二

23、氧化硫、氮氧化物。 加装汽车尾气净化器，使用清洁能源。加装汽车尾气净化器，使用清洁能源。 五五. .保护人类共同的蓝天保护人类共同的蓝天3. 对煤炭燃烧进行脱硫脱氮及时处理，选用对煤炭燃烧进行脱硫脱氮及时处理，选用低硫燃料，开发水能、风能、太阳能及生低硫燃料，开发水能、风能、太阳能及生物能、地热能，绿化造林等。物能、地热能，绿化造林等。 废气处废气处理设备 淮河创历史污染之最（2004） l 十年治淮600个亿，淮河对我们的回应，就是举起有史以来最大的污染.l 2004年7月20日至27日，淮河突然爆发有史以来最大的污染团，如同巨大的黑蘑菇，从上游奔腾而下，横扫千里淮河，充斥河面的黑色污染水团

24、全长133公里，总量超过5亿吨，一路浩浩荡荡杀奔洪泽湖，顺者昌，逆者亡，满河黑暗，伏尸(鱼虾蟹)千里。 渔民望着成堆的死蟹只能渔民望着成堆的死蟹只能“自认倒霉自认倒霉”污流去了又来，淮河沿岸居民唯有年复一年的污流去了又来，淮河沿岸居民唯有年复一年的 叹息叹息松花江水污染事件松花江水污染事件2005年11月13日l 20052005年年1111月月1313日，中日，中国石油吉林石化公司国石油吉林石化公司双苯厂苯胺装置发生双苯厂苯胺装置发生严重爆炸着火事故，严重爆炸着火事故，致使苯、苯胺和硝基致使苯、苯胺和硝基苯等有机物流入松花苯等有机物流入松花江，造成松花江发生江，造成松花江发生重大水污染事件。

25、重大水污染事件。松花江水污染事件松花江水污染事件松花江水污染事件松花江水污染事件l 1111月月2323日起，哈日起，哈尔滨市临时停水天，尔滨市临时停水天，1111月月 2727日晚上六点，日晚上六点，才开始陆续恢复供水。才开始陆续恢复供水。哈尔滨市城区内中小哈尔滨市城区内中小学于学于2323日下午开始停日下午开始停课，课，1111月月3030日复课。日复课。自政府发布公告的自政府发布公告的2121日，很多市民便涌进日，很多市民便涌进商场、超市和街头巷商场、超市和街头巷尾的食杂店，抢购瓶尾的食杂店，抢购瓶装水、罐头和方便面。装水、罐头和方便面。 一、天然水的成分一、天然水的成分 天然水并非纯净

26、水，许多物质可以通过溶天然水并非纯净水，许多物质可以通过溶解等进入水体。解等进入水体。天然水的组成物质取决于形天然水的组成物质取决于形成环境、与水接触的物质的成分和溶解度及成环境、与水接触的物质的成分和溶解度及物理化学作用进行的条件。物理化学作用进行的条件。 天然水组成成分包括：天然水组成成分包括： (1).溶解气体：溶解气体：N2:61%，O2:34%，CO2， H2S等。等。 (2).主要离子：主要离子： (3).微量元素：溴、碘、镍、氟、铜微量元素：溴、碘、镍、氟、铜 、钒、钒、钡、砷、汞钡、砷、汞. (4).有机物：由动植物残骸分解产生，它有机物：由动植物残骸分解产生，它们多数以胶体状

27、态存在，少数溶解在水中们多数以胶体状态存在，少数溶解在水中. .悬浮颗粒：主要是沙粒、黏土、浮游悬浮颗粒：主要是沙粒、黏土、浮游生物等生物等. 主要阴离子：主要阴离子：Cl- -、SO42- -、HCO3- -、CO32- -主要阳离子：主要阳离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+二二 水体污染水体污染1 水污染定义：水污染定义： 中华人民共和国水污染防治法中华人民共和国水污染防治法指出水污染指出水污染是是“水体因某种物质的介入而导致其物理、化学、生水体因某种物质的介入而导致其物理、化学、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人

28、体健康或破坏生态环境，造成水质恶化利用，危害人体健康或破坏生态环境，造成水质恶化的现象。的现象。” 2 污染物与污染源：污染物与污染源： 按人类活动方式分为：按人类活动方式分为：工业、农业、生活、工业、农业、生活、污染源污染源. . 生活垃圾生活垃圾堆于河边堆于河边3 .水体污染类型：水体污染类型： 化学污染物：化学污染物： a.a.无机无毒物：颗粒物、无机无毒物：颗粒物、 矿渣、粉尘；酸、矿渣、粉尘；酸、碱、盐类物质；氮、磷等碱、盐类物质；氮、磷等. . b. b.重金属（重金属（5 5毒）：毒）：，金属的开采、冶炼、加，金属的开采、冶炼、加工制造产生废水。汞、铅、镉等并非生命活动所工制造产

29、生废水。汞、铅、镉等并非生命活动所必须必须 。汞汞：食后沉入肝脏，对大脑、神经、视力破坏极：食后沉入肝脏，对大脑、神经、视力破坏极大。每升水中含大。每升水中含0.01毫克，就会致人中毒。毫克，就会致人中毒。 镉镉：引起心脑血管疾病，破坏骨骼和肝肾，：引起心脑血管疾病，破坏骨骼和肝肾， 并引起肾衰竭并引起肾衰竭 。铅铅：是重金属毒性较大的一种，能直接伤害：是重金属毒性较大的一种，能直接伤害人脑细胞，特别是胎儿的神经系统，可人脑细胞，特别是胎儿的神经系统，可造成先天智力低下。造成先天智力低下。 铬铬：具有明显的致癌作用。：具有明显的致癌作用。砷砷：是砒霜的组分之一，有剧毒，会致人迅速死是砒霜的组分

30、之一，有剧毒，会致人迅速死亡。长期少量接触，会慢性中毒。还有致癌性亡。长期少量接触，会慢性中毒。还有致癌性作用。作用。 c. c.有机有毒物质：易分解有酚、苯、醛。不易有机有毒物质：易分解有酚、苯、醛。不易分解的有分解的有有机氯、多环芳烃等有机氯、多环芳烃等.如如酚类酚类来源于来源于冶金、冶金、煤气、炼焦、石油化工、等工业，能使蛋白质凝固，煤气、炼焦、石油化工、等工业，能使蛋白质凝固，损伤神经系统。损伤神经系统。有机磷有机磷通过食物链对神经产生影响，通过食物链对神经产生影响，并有致癌作用。并有致癌作用。多环芳烃类多环芳烃类来源于石油、煤、木材、来源于石油、煤、木材、可燃气体的不完全燃烧，有致癌

31、。可燃气体的不完全燃烧，有致癌。.需氧物质污染：生活污水和制糖、食品、造纸、需氧物质污染：生活污水和制糖、食品、造纸、工业废水中的蛋白质、油脂、木质素等可经好氧菌工业废水中的蛋白质、油脂、木质素等可经好氧菌的生化分解，但在分解过程中消耗氧气，故称需氧的生化分解，但在分解过程中消耗氧气，故称需氧污染物质。这种分解造成水中溶解氧缺乏，同时，污染物质。这种分解造成水中溶解氧缺乏，同时，有机物又通过水中厌氧菌的分解引起腐败现象，产有机物又通过水中厌氧菌的分解引起腐败现象，产生甲烷、硫化氢和氨等恶臭气体，使水体变质发臭。生甲烷、硫化氢和氨等恶臭气体，使水体变质发臭。 .生物病原体污染：生物病原体污染：

32、来源于生活污水、医院污水、屠宰加工制革工业来源于生活污水、医院污水、屠宰加工制革工业废水。排放的废水。排放的细菌、病毒、原生动物。细菌、病毒、原生动物。原生蠕虫原生蠕虫病病菌菌可引起可引起痢疾、伤寒、霍乱等；、伤寒、霍乱等；病毒病毒可引起病毒性可引起病毒性肝炎、小儿麻痹等；肝炎、小儿麻痹等；寄生虫寄生虫可引起血吸虫病等。可引起血吸虫病等。 （4）放射性污染：放射性污染： 人工放射性源如核动力厂、医院、科研机构等排人工放射性源如核动力厂、医院、科研机构等排放的放射性污染物。放的放射性污染物。放射性物质发出的射线会破坏放射性物质发出的射线会破坏细胞和组织结构，高强度辐射会灼伤皮肤，引发白细胞和组织

33、结构，高强度辐射会灼伤皮肤，引发白血病和各种癌症，破坏人的生殖系统，重症短期内血病和各种癌症，破坏人的生殖系统，重症短期内致死。致死。.热污染：工矿企业向环境排放高温废水。热污染：工矿企业向环境排放高温废水。火力火力发电厂、核电站的冷却水、炼钢、炼油产生的冷发电厂、核电站的冷却水、炼钢、炼油产生的冷却水是主要来源。却水是主要来源。 降低了水中溶解氧的含量降低了水中溶解氧的含量。水温升高后，水体水温升高后，水体生化反应速度加快，可使某些化合物的毒性提高。生化反应速度加快，可使某些化合物的毒性提高。 破坏了水生生态平衡，加速细菌繁殖，限制破坏了水生生态平衡，加速细菌繁殖，限制鱼类繁殖，使鱼死亡等鱼

34、类繁殖，使鱼死亡等三三 水体污染物测定指标水体污染物测定指标1 物理指标：物理指标：分为感官指标和非感官指标分为感官指标和非感官指标 浊度、温度、颜色、臭味、悬浮物及电导率、放浊度、温度、颜色、臭味、悬浮物及电导率、放射性等射性等. 2 化学指标：化学指标： pH值、硬度、有机物、有机毒物、无机毒物等。值、硬度、有机物、有机毒物、无机毒物等。 有机物测定指标有机物测定指标： 生化需氧量生化需氧量(BOD)： 定义：指在好气条件下，微生物分解水中有机定义：指在好气条件下，微生物分解水中有机物质的生物化学过程中所需溶解氧的量，是反映物质的生物化学过程中所需溶解氧的量，是反映水体中有机污染程度的综合

35、指标之一。水体中有机污染程度的综合指标之一。 总需氧量总需氧量(TOD)：定义：水中有机物全部被氧化所需的氧量，是反定义：水中有机物全部被氧化所需的氧量，是反映水体中有机污染程度的综合指标之一。映水体中有机污染程度的综合指标之一。 3 微生物学指标微生物学指标: 水中对人体有害细菌很多，通常选择在水域中常水中对人体有害细菌很多，通常选择在水域中常见的生物性污染大肠杆菌作为指示微生物，评价见的生物性污染大肠杆菌作为指示微生物，评价饮用水的卫生安全程度，指标包括饮用水的卫生安全程度，指标包括：细菌总数：细菌总数：100个/ML（毫升） (饮用水卫生标准)大肠菌群：大肠菌群：3个/L (饮用水卫生标

36、准)物理处理法化学处理法生物处理法主导：城市污水处理厂处理方法分类处理方法分类城市废水按处理深度分为三级处理城市废水按处理深度分为三级处理 ：一级处理：一级处理：主要采用物理方法。主要采用物理方法。是除去水中的悬是除去水中的悬浮物、胶体、浮油。浮物、胶体、浮油。通过过滤法和沉淀法去除固体通过过滤法和沉淀法去除固体颗粒。颗粒。废水经一级处理后废水经一级处理后效果：可除掉效果：可除掉35%35%的生化的生化需氧量和需氧量和60%60%的悬浮固体，为初级处理，的悬浮固体，为初级处理，通常达不通常达不到排放标准。到排放标准。过滤法：过滤法：利用筛网或颗粒滤料的阻留作用除去废利用筛网或颗粒滤料的阻留作用

37、除去废水中的悬浮物。水中的悬浮物。沉淀法：沉淀法：是通过重力沉降作用除去废水中的颗粒是通过重力沉降作用除去废水中的颗粒物的方法。物的方法。城市污水一级处理工艺流程图城市污水一级处理工艺流程图二级处理：二级处理：生化方法，是废水处理的主体部分。生化方法，是废水处理的主体部分。主主要除去可分解和氧化的有机物及部分悬浮固体。要除去可分解和氧化的有机物及部分悬浮固体。效果：效果：去除去除75%75%95%95%的有机物，出水有机物可达标排放。的有机物，出水有机物可达标排放。 生物法：生物法：是利用微生物的吸附、分解、同化作用，是利用微生物的吸附、分解、同化作用，把废水中的有机物分解为无机物，以达到净化

38、的目的。把废水中的有机物分解为无机物，以达到净化的目的。 絮凝法：絮凝法：是利用加絮凝剂破坏胶体稳定性，使胶是利用加絮凝剂破坏胶体稳定性，使胶体离子发生凝聚，产生絮凝物，并发生吸附作用，将体离子发生凝聚，产生絮凝物，并发生吸附作用，将废水中污染物吸附在一起，然后沉淀或气浮而与水分废水中污染物吸附在一起，然后沉淀或气浮而与水分离。离。耗氧有机物降解耗氧有机物降解: :水解反应：水解反应： 复杂有机物分子复杂有机物分子氧化反应：氧化反应：有氧时，有氧时，在好氧微生物作用下转化，进程快，产物为二氧在好氧微生物作用下转化，进程快，产物为二氧化碳和水等稳定物；化碳和水等稳定物；无氧时，无氧时，在厌氧微生

39、物作用下转化，在厌氧微生物作用下转化，进程慢，且分两个阶段进行。进程慢，且分两个阶段进行。水解酶水解酶简单化合物简单化合物产酸酶产酸酶脂肪酸、醇脂肪酸、醇甲烷菌甲烷菌复杂有机物复杂有机物二氧化碳、二氧化碳、水、甲烷、水、甲烷、硫化氢硫化氢 三级处理：三级处理：高级处理或高级处理或深度处理，主要深度处理，主要去除难降解物质（去除难降解物质（N N、P P）。主要采用物理）。主要采用物理化学法或土地利用法实现。主要去除化学法或土地利用法实现。主要去除N N、P P等污染物。等污染物。 效果：去除固体悬浮物、有机物效果：去除固体悬浮物、有机物99%99%，氮氮505095%95%，磷，磷94%94%

40、。经过高级处理可以接。经过高级处理可以接近饮用水标准，但费用昂贵，只有特别缺近饮用水标准，但费用昂贵，只有特别缺水国家或城市才使用。水国家或城市才使用。污水处理厂进水和出水的差别第三节第三节 土壤环境土壤环境 土壤处于四大圈层交界地带，是无机界和有土壤处于四大圈层交界地带，是无机界和有机界联系的纽带，土壤又是动植物生长发育的机界联系的纽带，土壤又是动植物生长发育的基础，是人生存发展的条件，对维持生态平衡，基础，是人生存发展的条件，对维持生态平衡，和环境质量起重要作用，还能容纳一定污染物和环境质量起重要作用，还能容纳一定污染物和自净能力。和自净能力。 一一. .土壤的分层和性质土壤的分层和性质

41、土壤从上到下通常分为四个层次：土壤从上到下通常分为四个层次： A A层（淋溶层）：层（淋溶层）：厚度在地表下厚度在地表下10-2510-25厘米左厘米左右，右，金属离子和粘土颗粒在此层中被淋浴得最金属离子和粘土颗粒在此层中被淋浴得最显著。显著。含有丰富的有机物和腐殖质，含有丰富的有机物和腐殖质，腐殖质既腐殖质既含有氮、磷、含有氮、磷、 钾、硫、钙等大量元素，还有微钾、硫、钙等大量元素，还有微量元素。量元素。植物根系和微生物也集中在这一层。植物根系和微生物也集中在这一层。农业上农业上又称耕作层又称耕作层, ,为熟化程度较高的土层。风为熟化程度较高的土层。风化度高，颜色较深。化度高，颜色较深。 B

42、 B层（淀积层）：层（淀积层）：地表下地表下30-10030-100厘米，由上厘米，由上层土淋滤出来的，它接纳来自上一层雨水淋溶层土淋滤出来的，它接纳来自上一层雨水淋溶出来的有机物、盐类和粘土颗粒类物质，矿质出来的有机物、盐类和粘土颗粒类物质，矿质养分含量丰富。土壤中度风化，颜色较浅。养分含量丰富。土壤中度风化，颜色较浅。 C C层（母质层）：层（母质层）：母质是土壤的初始状态，母质是土壤的初始状态，是土壤中不受耕作影响的一层。一般位于土体是土壤中不受耕作影响的一层。一般位于土体表面表面100100厘米以下的深度，成土母质为岩石风化厘米以下的深度，成土母质为岩石风化碎屑碎屑, ,此层受地表气候

43、的影响很少此层受地表气候的影响很少, ,同时也比较同时也比较紧实紧实, ,物质转化较为缓慢物质转化较为缓慢, ,可供利用的营养物质可供利用的营养物质较少较少, ,根系分布较少根系分布较少. .一般常把此层的土壤称为一般常把此层的土壤称为生土或死土。生土或死土。 D D层（原始层）：层（原始层）：为未风化的基岩。为未风化的基岩。 土壤的组成和性质：土壤的组成和性质：1土壤矿物质：土壤矿物质是土壤组成的主体部土壤矿物质：土壤矿物质是土壤组成的主体部分。分。土壤矿物质占土壤的绝大部分，约占土土壤矿物质占土壤的绝大部分，约占土壤固体总重量的壤固体总重量的90以上。以上。土壤矿物质是岩土壤矿物质是岩石经

44、过物理风化和化学风化形成的。石经过物理风化和化学风化形成的。 成因类型成因类型 原生矿物原生矿物:各种岩石受到物理风化而未经化学风化各种岩石受到物理风化而未经化学风化的碎屑物，其原来的化学组成和结晶构造都没有的碎屑物，其原来的化学组成和结晶构造都没有改变。包括硅酸盐和铝酸盐类、氧化物类、硫化改变。包括硅酸盐和铝酸盐类、氧化物类、硫化物和磷酸盐类，以及石英、石膏等。物和磷酸盐类，以及石英、石膏等。 次生矿物次生矿物:是由原生矿物经化学风化后形成的新矿是由原生矿物经化学风化后形成的新矿物，其化学组成和晶体结构都有所改变。如各种物，其化学组成和晶体结构都有所改变。如各种矿物盐类、铁、铝氧化物和黏土矿

45、物等。矿物盐类、铁、铝氧化物和黏土矿物等。 2、土壤有机质：、土壤有机质： 作用：土壤有机质约占固体总量的作用：土壤有机质约占固体总量的110%，土壤有机质是土壤形成的主要标志，土壤肥力的表土壤有机质是土壤形成的主要标志，土壤肥力的表现，土壤中含碳有机物的总称。现，土壤中含碳有机物的总称。 分类：两大类，分类：两大类，一类是腐殖质，一类是腐殖质，集中分布在土集中分布在土壤表层，是已死亡生物在土壤中经微生物分解而形壤表层，是已死亡生物在土壤中经微生物分解而形成的有机物质，物其数量不大，但是是土壤环境重成的有机物质，物其数量不大，但是是土壤环境重要组成部分。要组成部分。另一类是活性有机体，另一类是

46、活性有机体，指土壤微生物指土壤微生物和土壤动物，其种类繁多，数量巨大，能改变土壤和土壤动物，其种类繁多，数量巨大，能改变土壤结构和性质。结构和性质。 3土壤水分：土壤水分： 土壤水分既是植物营养物的来源，也是污土壤水分既是植物营养物的来源，也是污染物向其他圈层迁移的媒介。染物向其他圈层迁移的媒介。 4土壤空气：土壤空气： 存在于土粒间隙，存在于土粒间隙， 湿度更高；有机质腐烂湿度更高；有机质腐烂分解使得土壤空气分解使得土壤空气O2少、少、CO2多，还有多，还有H2S、NH3（氨）、（氨）、H2、CH4、厌氧细菌和污染物、厌氧细菌和污染物等成分。等成分。 由于土壤中存在着有机质和胶结物质，由于土

47、壤中存在着有机质和胶结物质，土壤单粒常常被聚合成各种形态的团聚土壤单粒常常被聚合成各种形态的团聚体，土壤形状就有块状、片状、核状和体，土壤形状就有块状、片状、核状和柱状。柱状。二、土壤污染二、土壤污染 1.1.土壤污染：土壤污染： 人类活动产生的污染物进入土壤并积人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象就是土壤污染。就是土壤污染。 土壤功能的破坏最明显的标志是植物土壤功能的破坏最明显的标志是植物产量和质量的下降。产量和质量的下降。 2.2.土壤污染源分类：土壤污染源分类： 水体污染型：水体污染型： 工业废水和城市生活污水未经处理或

48、不实行清工业废水和城市生活污水未经处理或不实行清污分流，直接排放或污水灌溉造成的。此类污染占污分流，直接排放或污水灌溉造成的。此类污染占土壤污染面面积的土壤污染面面积的80%80%，是土壤污染的重要类型。，是土壤污染的重要类型。 特点：污染物质一般集中于土壤表层，但随时间特点：污染物质一般集中于土壤表层，但随时间的延长，污染物质也可由上向下扩散和转移，可达的延长，污染物质也可由上向下扩散和转移，可达地下水深度。地下水深度。大气污染型：大气污染型： 来源于被污染的大气，主要污染物为二氧化硫、来源于被污染的大气，主要污染物为二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等、金属及放射性尘埃。通过干氮氧化物和颗粒物等、

49、金属及放射性尘埃。通过干沉降或降雨到达地面。沉降或降雨到达地面。 特点：污染物质主要集中在土壤表层，以大气污特点：污染物质主要集中在土壤表层，以大气污染源为中心呈环状或带状分布。染源为中心呈环状或带状分布。 农业污染型：农业污染型： 污染物主要来自施入土壤的化学农药和化肥，污染物为污染物主要来自施入土壤的化学农药和化肥，污染物为重金属、氮、磷富营养化污染物。重金属、氮、磷富营养化污染物。 特点：特点： 污染程度与化肥、农药的数量、种类、施用方式污染程度与化肥、农药的数量、种类、施用方式等有关。一般在根层以下积累或转入地下水，成为潜在的等有关。一般在根层以下积累或转入地下水，成为潜在的污染物。污

50、染物。 固体废物污染型：固体废物污染型： 污染物为企业排出的废渣、厩肥、污泥和城市垃圾。污染物为企业排出的废渣、厩肥、污泥和城市垃圾。 特点：污染物在地表堆放或处置过程中通过扩散、降水淋特点：污染物在地表堆放或处置过程中通过扩散、降水淋滤等直接或间接地影响土壤与地下水。滤等直接或间接地影响土壤与地下水。3.土壤污染的主要污染物土壤污染的主要污染物 .有机物类：有机物类： 主要是化学农药、除草剂等。主要是化学农药、除草剂等。化学农药的化学农药的种类繁多，主要为有机氯和有机磷两大类。种类繁多，主要为有机氯和有机磷两大类。 工业工业“三废三废”中的有机污染物，较常见的中的有机污染物，较常见的有酚、油类、多氯联苯等。有酚、油类、多氯联苯等。 这些污染物进入这些污染物进入土壤后，因其较稳定，不易分解而在土壤中积土壤后，因其较稳定，不易分解而在土壤中积累，造成土壤污染。累，造成土壤污染。 a.有机氯农药：有机氯农药：主要产品有：主要产品有： DDT、六六、六六六、毒杀芬等。其特点是化学性