造纸环保技术课件

制浆造纸污染控制主讲：李娜制浆造纸污染控制主讲：李娜1第一节生态学基础一、生态学1.生态学定义：

●生态学是研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学

第一节生态学基础一、生态学2●生态学中的生物与环境植物生物动物微生物生物环境环境非生物环境●生态学中的生物与环境植物3二、生态系统生态系统定义：

生态系统是指在自然界的一定空间内，生命系统与环境系统构成的统一整体，在这个统一整体中，生命系统与环境系统之间相互影响，相互制约，不断演变，并在一定时期内处于相对稳定的动平衡状态。

二、生态系统生态系统定义：41.生态系统的组成

生物成分非生物成分1.生态系统的组成生物成分5生物成分（生物群落）

生产者：绿色植物

作用：将太阳能转化为化学能

消费者：动物食草动物（一级消费者）食肉动物（二级消费者）食肉动物（三级消费者）作用：物质与能量的传递；物质的再生产

分解者：细菌、真菌作用：将残体和排泄物分解，供给生产者生物成分（生物群落）生产者：绿色植物6非生物成分（自然环境）非生物成分温度、光照、大气、水、土壤、气候、矿物质、非生物成分的有机质等

作用：生存环境、营养元素非生物成分（自然环境）非生物成分72.生态系统的结构和类型形态结构结构营养结构类型：多种多样2.生态系统的结构和类型形态结构83.生态系统的功能功能：能量流动、物质循环、信息联系实现：通过食物链、营养级3.生态系统的功能功能：能量流动、物质循环、信9（1）食物链1.捕食性实物链

草鹿狼野兔狐狸（食物网）（1）食物链1.捕食性实物链10（1）食物链2.腐食性食物链植物遗体蚯蚓线虫类节肢动物（1）食物链2.腐食性食物链11（1）食物链3.寄生性食物链牧草黄鼠跳蚤鼠疫病菌营养级：食物链上的各个环节叫营养级

生产者为第一营养级，一级消费者为第二营养级，依此类推（1）食物链3.寄生性食物链12（2）能量流动

能量在流动过程中由一种形式转变为另一种形式，遵守能量守恒定律。

传递：集中分散；高低（部分无用的能释放，例如呼吸）（2）能量流动能量在流动过程中由一种形13（2）能量流动（2）能量流动14（3）物质循环物质循环的概念：

组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动叫生态系统的物质循环。

（3）物质循环物质循环的概念：151.水循环水是组成生物体的重要成分，约占体重的60％～95％，体内进行一切生化反应都离不开水。地球上水通过蒸发、降雨、植物的蒸腾、吸收等过程反复循环。人工水循环干扰自然水循环的平衡，产生了水环境问题（水资源短缺、水体污染）1.水循环水是组成生物体的重要成分，约占体重的616造纸环保技术课件172.氮循环氮是组成蛋白质和核酸的主要成分。氮占大气成分的79％，必须经过生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落与无机环境间反复循环。

人工固氮和释放（化肥生产和施肥）、含氮污水排放打破了氮循环平衡，产生了水体富营养化现象。2.氮循环氮是组成蛋白质和核酸的主要成分。氮占大18造纸环保技术课件193.碳循环碳元素约占生物体干重的49％，碳是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有生命。碳在无机环境与生物群落之间是以CO2的形式进行循环的。

人类化石燃料（煤、石油、天然气）燃烧排放的CO2量打破了碳循环平衡，产生了温室效应，使全球气候变暖。3.碳循环碳元素约占生物体干重的49％，碳是有机20造纸环保技术课件21硫的循环（酸雨问题）硫的循环（酸雨问题）22（4）信息联系1.营养信息2.化学信息3.物理信息4.行为信息（4）信息联系1.营养信息23三生态平衡定义：如果某生态系统各组成成分在较长时间内保持相对协调，物质和能量的输入输出接近相等，结构与功能长期处于稳定状态，在外来干扰下，能通过自我调节恢复到最初的稳定状态，则这种状态可称为生态平衡。

三生态平衡定义：24三生态平衡

结构上的平衡功能上的平衡输入和输出物质数量上的平衡

是动态平衡、相对平衡三生态平衡结构上的平衡251.保持生态平衡的因素自动调节能力结构的多样性功能的完整性1.保持生态平衡的因素262.生态平衡的破坏自然因素：水灾、旱灾、地震、台风人为因素（主要原因）：1.使环境因素发生改变2.使生物种类发生改变3.信息系统的破坏2.生态平衡的破坏自然因素：水灾、旱灾、地震、台风273.生态平衡的恢复与再建失调主要标志（1）结构上的标志：一级结构缺损和二级结构变化（2）功能上的标志：能量流动受阻和物质循环中断3.生态平衡的恢复与再建失调主要标志28第二节环境问题和环境保护一环境问题１．环境问题的概念

环境问题是指由于自然界或人类的活动，使环境质量下降或生态系统失调，对人类的社会经济发展、健康和生命产生有害影响的现象。第二节环境问题和环境保护一环境问题29环境问题内容原生环境问题地震、海啸、火山活动、崩塌、滑坡、泥石流、洪涝、干旱、台风、地方病等次生环境问题环境污染生态环境破坏环境问题内容原生环境问题地震、海啸、火山活动、崩塌、滑30大气污染水污染噪声污染固体废弃物污染土壤污染海洋污染放射性污染环境污染

环境问题的表现生态破坏植被破坏水土流失土地荒漠化滥伐森林调节功能下降生物生存环境遭到破坏或过度捕猎物种灭绝不合理灌溉土壤盐碱化使用消耗O3物质O3层破坏CO2排放量增加全球变暖环境污染环境污染环境污染生态破坏生态破坏生态破坏大气污染水污染噪声污染固体废弃土壤污染海洋污染放射性污染环境314．环境问题的实质环境问题的实质:1.人类经济活动索取资源的速度超过了资源本身再生速度及其替代品的更换速度;2.资源未充分利用和浪费,以废物或废能(热，声，光等）形式向环境排放的数量和浓度超过了环境的自净能力和生命忍受的限度（阈值）。

4．环境问题的实质32６．环境问题的根本原因

造成环境问题的根本原因是人类对环境价值的认识不足，缺乏环境伦理意识与道德观念。６．环境问题的根本原因33人与自然环境关系的认识过程阶段农牧社会工业社会后工业社会环境问题局部区域-全球全球认识论听天由命人定胜天天人合一方法论稀释扩散先污染后治理预防原理控制论迁徙点源末端治理清洁生产产业生态循环经济保护目标群落环境城市与区域地球环境

发展目标

生存财富

可持续发展

人与自然环境关系的认识过程342、环境的演化地球诞生在46亿年前地球受太阳万有引力的作用，地球开始凝聚，形成了地心、地幔和地壳。地心由铁组成，地幔由硅酸盐组成的，而地壳则以更松散的成分组成。此时生成的气体大部分逃逸到太空，原始地球上空只有微量的惰性气体，称为第一代大气，地球表面也没有水。2、环境的演化35由于地球内部高温和剧烈运动，发生火山的作用，喷发出大量的水蒸气、甲烷、二氧化碳、氮气、氨等还原性气体，称为第二代大气；此时水蒸气上升过程中被冷却成为液态水，降落到地球表面；水经过升而降，降而升，反反复复上下运动，地球表面被冷却，形成水圈(海洋)。古老的地球上的水、氨、氮气、甲烷等经过地球化学反应合成了氨基酸、蛋白质、嘌呤等具有生物活性的高等有机物。34亿年前，地球上没有氧气，更没有臭氧，原始生命只能从海洋中诞生，它是原生生物-菌藻类27亿年前，海洋中出现能进行光合作用的蓝绿藻，它放出的氧气逐渐改变了大气成分。到⒋2亿年前，地球表面大气中的氧气含量已达到1%，并开始形成了臭氧层。从此生命开始从海洋走向陆地。由于地球内部高温和剧烈运动，发生火山的作用，喷发出大量的水蒸36⒉7亿年前，陆地上出现植物和两栖类爬行动物-总鳍鱼。7000万年前，地球上处于植物空前繁茂的时代，植物与地球表面相互作用形成了土壤，并使大气中氧的含量达到了21%的水平，称为第三代大气。300万年前，原始人类诞生。7000年前，人类开始从事农牧业生产和简单的手工工具生产。18世纪60年代-20世纪50年代，瓦特蒸汽机发明开始进入工业革命时代，机械劳动开始代替手工劳动。20世纪60年代-20世纪80年代，晶体管和电子管等自动化控制的现代化产业革命，极大促进了经济发展。20世纪90年代以来，以计算机和信息网络技术为标志，人类进入了知识经济时代，人类生活消费能力（能源和资源）达到了空前水平。⒉7亿年前，陆地上出现植物和两栖类爬行动物-总鳍鱼。7000373、几点思考；(1)环境是无机环境与生物相互作用的结果,人类是自然进化的产物，同样要遵从“适者生存，不适者淘汰”的原则。人类应该尊重自然，服从自然规律；(2)今天适合人类生存的自然环境是经过46亿年漫长地演化而来的；把地球演变的历史换算成年历表：地球诞生日0时0分原始生命起源3月28日人类诞生12月31日20时工业革命12月31日23时59分58秒2001年元旦，相当于新年的第一秒钟。3、几点思考；38(3)人类只经过极短的时间（约150年）就极大地改变了环境的原貌，造成了环境污染和生态系统破坏；地球上每秒钟：⒉4个新生命诞生生产出2⒏6吨金属、4台电视机、⒈3辆汽车排放762吨二氧化碳减少0.6公顷森林中国又增加了76㎡沙漠(3)人类只经过极短的时间（约150年）就极大地改变了环境的39地球前景：海平面上升，森林面积锐减超过20亿人口缺水，220万人因水污染患病或死亡每年有300万人死于空气污染的影响能源短缺，价格上涨，贫困人口有增无减生态破坏，瘟疫流行(4)人类要想恢复生态环境需要付出巨大努力和代价,花费很长时间.地球前景：40人类社会获取物质能量人类社会对环境作用反馈作用环人类社会与环境相关模式

可见人类社会就是在与环境密切联系，互相制约，互相影响中，不断向前发展的。热、噪声、电磁波等）（废气、废液、固体废弃物、废弃物人类与环境境人类社会获取物质能量人类社反馈环人类社会与环境相关模式412.人类当前面临的环境问题当前人类面临的新的全球性和广域性的十大环境问题：（1）全球变暖由于大量排放温室气体，全球气温上升了0.6℃。全球变暖是一种大规模的环境灾难，它会导致海洋水体膨胀和两极冰雪融化，使海平面上升，危及沿海地区的经济发展和人民生活，影响农业和自然生态系统，加剧洪涝、干旱及其他气象灾害，并会影响人类健康，加大疾病危险和死亡率，增加传染病。（2）大气污染主要污染物有悬浮颗粒物、一氧化碳、臭氧、二氧化硫、氮氧化物、碳氢化物、铅等。大气污染会导致气候变暖、酸雨、臭氧层破坏，对动植物产生危害，对人类健康也会产生有害影响。（3）水体污染全世界多数河流都受到不同程度的污染，其中约有40%的河流稳定流量受到较为严重的污染。全球每年水污染导致10亿人患各类病，300万儿童因腹泻死亡。

2.人类当前面临的环境问题当前人类面临的新的全球性和广域性的42（4）酸雨蔓延被称为“空中恶魔”的酸雨目前已成为一种范围广、跨越国界的大气污染现象。酸雨会破坏土壤，使湖泊酸化，危害动植物生长；会刺激人的皮肤，诱发皮肤病、肺水肿、肺硬化；会腐蚀金属制品、油漆、皮革、纺织品和含碳酸盐的建筑。我国目前已有30%的地区有降酸雨的现象，主要集中在长江以南。（5）海洋污染目前，全球每年都有数十亿吨的淤泥、污水、工业垃圾和化工废物等直接流入海洋，河流每年也将近百亿吨的淤泥和废物带入沿海水域。海洋污染造成赤潮频频发生，使近海鱼虾锐减。（6）臭氧层破坏1985年，英国科学家观测到南极上空出现臭氧空洞，并证实其同氟利昂分解产生的氯原子有直接关系。臭氧层耗损使大量紫外线直接辐射到地面，导致人类皮肤癌、白内障发病率增高，并抑制人体免疫系统功能；农作物受害而减产；破坏海洋生态系统的食物链，导致生态平衡的破坏。高空中臭氧虽在减少，但低空中臭氧含量的增加还会引起光化学烟雾，危害森林、农作物、建筑物等，并会造成人类的机体失调和中毒。（4）酸雨蔓延被称为“空中恶魔”的酸雨目前已成为一种范围43（7）生物物种减少当前地球上生物种类多样性损失的速度比历史上任何时候都快，鸟类和哺乳动物现在的灭绝速度可能是它们在未受干扰的自然界中的100～1000倍。大面积地砍伐森林，过度捕猎野生动物，工业化和城市化发展造成的污染、植物破坏，无控制的旅游，土壤、水、空气的污染，全球变暖等人类的各种活动是引起大量物种灭绝或濒临灭绝的原因。这将逐渐瓦解人类生存的基础。（8）森林锐减20世纪50年代后，全球森林面积的减少，1980年至1990年期间全球平均每年损失森林995万公顷，约等于韩国的面积。（9）土地荒漠化这是目前世界上最严重的环境与社会经济问题，全球每年有600万公顷的土地变为荒漠。亚太地区是荒漠化比较突出的一个地区，中国、阿富汗、蒙古、巴基斯坦和印度是受荒漠化影响较重的国家。荒漠化是引起沙尘暴的原因。（10）固体废物污染固体废物堆放侵占大量土地，对农田破坏严重；严重污染空气和水体；垃圾传播疾病；危险废物诱发癌症。（7）生物物种减少当前地球上生物种类443.造纸工业对环境的污染1.水污染造纸工业是耗用资源、能源较多的行业，也是对环境的污染是比较严重的行业。制浆造纸工业的整个生产过程，包括从备料到成纸、化学品回收、纸张的加工等都需要大量的水，用于输送、洗涤、分散物料及设备冷却等。虽然生产过程中也有回收、处理、再用，但仍有大量的废水排入水体，造成了水环境严重污染。这种污染的原因，在于纸浆生产过程中溶解出来的有机物、残余化学药品的pH值，废纸处理时废水中的有机物和悬浮物以及纸机白水。3.造纸工业对环境的污染1.水污染452.大气污染造纸工业对大气的污染主要是因为燃烧化石燃料而产生的SOX、NOX和烟尘；此外在制浆过程中发生的恶臭、禾草类原料备料过程的粉尘也是重要的大气污染物。

2.大气污染463.固废固体废物对环境的污染主要是在备料过程中产生的树皮、草屑、浆渣，苛化工序的无机污泥以及综合废水处理工序的污泥等。虽然这些固体废物的产生量并不算多，但日积月累对环境的污染就不能不引起足够的重视。

3.固废474.噪声制浆造纸生产过程，从备料、磨浆、打浆、碱回收炉燃烧废液以及纸页抄造的全过程，都会发生很高分贝的噪声，所以对噪声的污染也不可轻视。

4.噪声48国家对造纸工业污染治理在1996年，国家（96）31号文颁发了《国务院关于加强环境保护若干问题的决定》，明确规定1996年9月31日前取缔日产5000吨以下的小制浆厂。据报道，至1996年12月24日，全国已关停4081家小纸厂，其中仅淮河流域即关停小纸厂2200余家，一次性较大幅度削减了纸业污染。1996～1998年，全国取缔和关停小制浆造纸企业5911家，大大减少了污染点源。国家对造纸工业污染治理在1996年，国家（96）31号文颁发49环境污染与人体健康

空气、水、土壤与食物是环境中的四大要素，都是人类和各种生物不可缺少的物质。环境污染首先影响到这些要素，并直接或间接地造成对人体健康的危害。

环境污染与人体健康空气、水、土壤与食物是环境中的四大要素，50（1）环境污染物及其来源

①生产性污染物工业生产所形成的“三废”，如果未经处理或处理不当即大量排放到环境中去，就可能造成污染。农业生产中长期使用的农药（杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂等）造成了农作物、畜产品及野生生物中农药残留；空气、水、土壤也可能受到不同程度的污染。（1）环境污染物及其来源①生产性污染物工业生产所51②生活性污染物粪便、垃圾、污水等生活废弃物的处理不当，也是污染空气、水、土壤及孽生蚊蝇的重要原因。随着人口增长和消费水平的不断提高，生活垃圾的数量大幅度上升，垃圾的性质也发生了变化，如生活垃圾中增加了塑料及其他高分子化合物等成分，使无害化处理增加了很大困难。粪便可用作肥料，但如果无害化处理不当，也可造成某些疾病的传播。

②生活性污染物粪便、垃圾、污水等生活废弃物的处理不当，也52③放射性污染物对环境造成放射性的人为污染源主要是核能工业排放的放射性废弃物，医用及工农业用放射源，以及核武器生产及试验所排放出来的废弃物和飘尘。目前，医用放射源占人为污染源的很大一部分，必须注意加以控制。放射性物质的污染波及到空气、河流或海洋水域、土壤以及食品等，可通过各种途径进入人体，形成内照射源；医用放射源或工农业生产中应用的放射源还可使人体处于局部的或全身的外照射中。③放射性污染物对环境造成放射性的人为污染源主要是核能工业53（2）环境污染的特征

①影响范围大环境污染涉及的地区广、人口多，而且接触的污染对象，除从事工矿企业的健康的青壮年外，也包括老、弱、病、幼，甚至胎儿。

②作用时间长接触者长时间不断地暴露在被污染的环境中，每天可达24小时。

（2）环境污染的特征①影响范围大环境污染涉及的地区广、54③污染情况复杂污染物进入环境后，受到大气、水体等的稀释，一般浓度很低。但由于环境中存在的污染物种类繁多，它们不但可通过生物或理化作用发生转化、代谢、降解和富集作用，从而改变其原有的性状和浓度，产生不同的危害作用，而且多种污染物同时作用于人体，往往产生复杂的联合作用。

③污染情况复杂污染物进入环境后，受到大气、水体等的稀释，55④污染治理难环境一旦被污染，要想恢复原状，不但费力大，代价高，而且难以奏效，甚至还有重新污染的可能。有些污染物，如重金属和难以降解的有机氯农药，污染土壤后，能在土壤中长期残留，短期内很难消除，处理起来十分困难。④污染治理难环境一旦被污染，要想恢复原状，不但费力大，56第三节清洁生产与可持续发展一清洁生产的内涵二实施清洁生产的途径三清洁生产与可持续发展四清洁生产与生态工业和循环经济第三节清洁生产与可持续发展一清洁生产的内涵57一清洁生产的内涵1.定义：清洁生产是指将综合预防的环境策略持续地应用于生产过程和产品中，以便减少对人类和环境的风险性。

一清洁生产的内涵1.定义：58对生产过程而言，清洁生产包括节约原材料和能源，淘汰有毒原材料并在全部排放物和废物离开生产过程以前减少它的数量和毒性；对产品而言，清洁生产策略旨在减少产品在整个生产周期过程（包括从原料提炼到产品的最终处置）中对人类和环境的形响。清洁生产不包括末端治理技术如空气污染控制、废水处理、固体废弃物焚烧或填埋，通过应用专门技术、改进工艺技术和改变管理态度来实现。对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。

对生产过程而言，清洁生产包括节约原材料和能源59《中国21世纪议程》的定义清洁生产是指既可满足人们的需要又可合理使用自然资源和能源并保护环境的实用生产方法和措施，其实质是一种物料和能耗最少的人类生产活动的规划和管理，将废物减量化、资源化和无害化，或消灭于生产过程之中。同时对人体和环境无害的绿色产品的生产亦将随着可持续发展进程的深入而日益成为今后生产的主导方向。

《中国21世纪议程》的定义清洁生产是指既可60清洁生产主要体现

①尽量使用低污染、无污染的原料，替代有毒有害的原材料。②采用清洁高效的生产工艺，使物料能源高效益地转化成产品，减少有害于环境的废物量。对生产过程中排放的废物实行再利用，做到变废为宝、化害为利。③向社会提供清洁的产品，这种产品从原材料提炼到产品最终处置的整个生命周期中，要求对人体和环境不产生污染危害或将有害影响减少到最低限度。④在商品使用寿命终结后，能够便于回收利用，不对环境造成污染或潜在威胁。⑤完善的企业管理，在保障清洁生产的规章制度和操作规程，并监督其实施。同时，建设一个整洁、优美的厂容厂貌。⑥要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。清洁生产主要体现①尽量使用低污染、无污染的原料，替代有毒61清洁生产的特点低消耗、低污染、高产出，经济效益、社会效益与环境效益相统一清洁生产的特点62清洁生产的内容

（1）清洁能源包括新能源开发、可再生能源利用、现有能源的清洁利用以及对常规能源（如煤）采取清洁利用的方法，如城市煤气化、乡村沼气利用、各种节能技术（2）清洁原料少用或不用有毒有害及稀缺原料。（3）清洁的生产过程生产中产出无毒、无害的中间产品，减少副产品，选用少废、无废工艺和高效设备，减少生产过程中的危险因素（如高温、高压、易燃、易爆、强噪声、强振动声），合理安排生产进度，培养高素质人才，物料实行再循环，使用简便可靠的操作和控制方法，完善管理等，树立良好的企业形象。（4）清洁的产品节能、节约原料，产品在使用中、使用后不危害人体健康和生态环境，产品包装合理，易于回收、复用、再生、处置和降解。使用寿命和使用功能合理。

清洁生产的内容（1）清洁能源包括新能源开发、可再生能源63实施清洁生产的途径

（1）资源的综合利用（2）改革工艺和设备（3）组织厂内的物料循环（4）加强管理（5）改革产品体系（6）必要的末端处理（7）组织区域内的清洁生产实施清洁生产的途径（1）资源的综合利用64清洁生产与可持续发展发达国家在近30年中对环境污染与恶化认识历经了四个阶段。第一阶段：对环境保护没有认识，没意识到要进行环境保护，对环境损害置若周闻。第二阶段：利用大自然的自净能力，稀释或扩散污染物，使污染的影响不至于构成危害。第三阶段：污染事件发展，人们醒悟，不惜高的代价，进行污染的末端治理来控制污染物和废物的排放。第四阶段：实施清洁生产，在生产源头控制污染物的产生和在生产全过程进行污染预防。污染预防和清洁生产将环境保护推向了新的历史高度。清洁生产与可持续发展发达国家在近30年中对环境污染与恶化认识651992年联合国在巴西里约热内卢举行了“环境与发展大会”，有183个国家、102位国家元首或政府首脑和70个国际组织出席，通过了《里约热内卢环境与发展宣言》、《21世纪议程》。在《里约热内卢环境与发展宣言》中，世界各国首次共同提出，人类应遵循可持续发展的方针，既符合当代人的要求，又不致损害后代人满足其需求能力的发展。1992年联合国在巴西里约热内卢举行了“环境与发展大会”，有66可持续发展有如下宗旨：（1）可持续发展追求公平性应该承认，在满足人类需求方面存在着很多不公平的因素，种族、地域、经济、文化、贫富……，可持续发展则强调各类人都应满足其争取美好生活愿望的公平权利，不仅在同代人中应坚持公平性，还要实现后代公平，要给世世代代以公平享用自然资源的权利。可持续发展有如下宗旨：（1）可持续发展追求公平性67（2）可持续发展强调可持续性因为自然界的很多资源是有限的，而人类却持续不断地在地球上生存繁衍，可持续发展的核心就是要求人类经济和社会的发展不能超越环境与资源的承载力，只有不损害支持地球生命的自然系统（大气、水、土壤、生物），发展才有可能持续永久。（2）可持续发展强调可持续性68（3）可持续发展坚持共同性地球是全人类的共同家园，可持续发展必须是全人类的共同行动。尽管世界各国还存在着发展水平、文化、历史的差异，各国实施可持续发展战略的步骤和政策不可能完全一样，但必须坚持共同的认识、共同的目标和共同的责任感。在此基础上加强合作，缓解矛盾，减少冲突，促进和平。（3）可持续发展坚持共同性69清洁生产与生态工业和循环经济生态工业起源于20世纪80年代，是一门研究社会生产活动中自然资源从源、流到汇的全代谢过程及其生命支持系统相互关系的学科。生态工业园是实现生态工业和工业生态学的重要途径，它通过工业园区内物流和能源的正确设计模拟自然生态系统、形成企业间共生网络，一个企业的废物成为另一个企业的原材料，企业间能量及水等资源梯级利用。清洁生产与生态工业和循环经济生态工业起源于20世纪80年代，70各国建立的生态工业园目前世界上有几十个生态工业园在规划或建设，美国建得最多。加拿大、日本、德国、奥地利、瑞典、爱尔兰、荷兰、法国、英国、意大利都建成了一批生态工业园。这些发达国家同时加强了工业生态学的理论研究，在大学里开办了专业学课，创办了一批杂志，集中讨论工业生态学和生态工业。近几年来，越来越多的发展中国家意识到发展生态工业的重要性，印尼、菲律宾、泰国、印度等国家都在积极建设生态工业园。各国建立的生态工业园目前世界上有几十个生态工业园在规划或建71中国的生态工业1980年以来中国建立了大量的工业园区，其中经国务院批准的各种工业园区有113个，各地自行建立的不计其数。广西贵港生态工业园是我国目前规模最大、进展最快的生态工业园。贵糖集团利用甘蔗榨糖，在此基础上成功地建设了一个生态工业园的雏形，该雏形生态工业园现由两条主链组成：甘蔗→制糖→废糖蜜制酒清→酒精废液制复合肥→复合肥回施甘蔗田，以及甘蔗→制糖→蔗渣造纸→碱回收。贵糖集团目前正在上马建设一个年产10万吨的造纸厂，并规划生产车用酒精和其他产品，这样做不但可以做大做强现有工业，而且可使生态链形成生态网络。中国的生态工业1980年以来中国建立了大量的工业园区，其中72生态工业的内涵工业生态学按照自然生态系统的模式，强调实现工业体系中物质的闭环循环，其中一个重要的方式是建立工业体系中不同工业流程和不同行业之间的横向共生。通过不同企业或工艺流程间的横向耦合及资源共享，为废物找到下游的“分解者”，建立工业生态系统的“食物链”和“食物网”达到变污染负效益为资源正效益的目的。生态工业的内涵工业生态学按照自然生态系统的模式，强调实现工73循环经济循环经济是对物质闭环流动型经济的简称。从物质流动的方向看，传统工业社会的经济是一种单向流动的线性经济，即“资源→产品→废物”。线性经济的增长，依靠的是高强度地开采和消耗资源，同时高强度地破坏生态环境。循环经济的增长模式是“资源→产品→再生资源”。循环经济循环经济是对物质闭环流动型经济的简称。从物质流动74循环经济的指导思想“减量、再用、循环”（即3R）是循环经济最重要的实际操作原则，其中减量原则属于输入端方法，旨在减少进入生产和消费过程的物质量；再用原则属于过程性方法，目的是提高产品和服务的利用效率；循环原则是输出端方法，通过把废物再次变成资源以减少末端处理负荷。循环经济的指导思想“减量、再用、循环”（即3R）是循环经济75制浆造纸污染控制主讲：李娜制浆造纸污染控制主讲：李娜76第一节生态学基础一、生态学1.生态学定义：

●生态学是研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学

第一节生态学基础一、生态学77●生态学中的生物与环境植物生物动物微生物生物环境环境非生物环境●生态学中的生物与环境植物78二、生态系统生态系统定义：

生态系统是指在自然界的一定空间内，生命系统与环境系统构成的统一整体，在这个统一整体中，生命系统与环境系统之间相互影响，相互制约，不断演变，并在一定时期内处于相对稳定的动平衡状态。

二、生态系统生态系统定义：791.生态系统的组成

生物成分非生物成分1.生态系统的组成生物成分80生物成分（生物群落）

生产者：绿色植物

作用：将太阳能转化为化学能

消费者：动物食草动物（一级消费者）食肉动物（二级消费者）食肉动物（三级消费者）作用：物质与能量的传递；物质的再生产

分解者：细菌、真菌作用：将残体和排泄物分解，供给生产者生物成分（生物群落）生产者：绿色植物81非生物成分（自然环境）非生物成分温度、光照、大气、水、土壤、气候、矿物质、非生物成分的有机质等

作用：生存环境、营养元素非生物成分（自然环境）非生物成分822.生态系统的结构和类型形态结构结构营养结构类型：多种多样2.生态系统的结构和类型形态结构833.生态系统的功能功能：能量流动、物质循环、信息联系实现：通过食物链、营养级3.生态系统的功能功能：能量流动、物质循环、信84（1）食物链1.捕食性实物链

草鹿狼野兔狐狸（食物网）（1）食物链1.捕食性实物链85（1）食物链2.腐食性食物链植物遗体蚯蚓线虫类节肢动物（1）食物链2.腐食性食物链86（1）食物链3.寄生性食物链牧草黄鼠跳蚤鼠疫病菌营养级：食物链上的各个环节叫营养级

生产者为第一营养级，一级消费者为第二营养级，依此类推（1）食物链3.寄生性食物链87（2）能量流动

能量在流动过程中由一种形式转变为另一种形式，遵守能量守恒定律。

传递：集中分散；高低（部分无用的能释放，例如呼吸）（2）能量流动能量在流动过程中由一种形88（2）能量流动（2）能量流动89（3）物质循环物质循环的概念：

组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动叫生态系统的物质循环。

（3）物质循环物质循环的概念：901.水循环水是组成生物体的重要成分，约占体重的60％～95％，体内进行一切生化反应都离不开水。地球上水通过蒸发、降雨、植物的蒸腾、吸收等过程反复循环。人工水循环干扰自然水循环的平衡，产生了水环境问题（水资源短缺、水体污染）1.水循环水是组成生物体的重要成分，约占体重的691造纸环保技术课件922.氮循环氮是组成蛋白质和核酸的主要成分。氮占大气成分的79％，必须经过生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落与无机环境间反复循环。

人工固氮和释放（化肥生产和施肥）、含氮污水排放打破了氮循环平衡，产生了水体富营养化现象。2.氮循环氮是组成蛋白质和核酸的主要成分。氮占大93造纸环保技术课件943.碳循环碳元素约占生物体干重的49％，碳是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有生命。碳在无机环境与生物群落之间是以CO2的形式进行循环的。

人类化石燃料（煤、石油、天然气）燃烧排放的CO2量打破了碳循环平衡，产生了温室效应，使全球气候变暖。3.碳循环碳元素约占生物体干重的49％，碳是有机95造纸环保技术课件96硫的循环（酸雨问题）硫的循环（酸雨问题）97（4）信息联系1.营养信息2.化学信息3.物理信息4.行为信息（4）信息联系1.营养信息98三生态平衡定义：如果某生态系统各组成成分在较长时间内保持相对协调，物质和能量的输入输出接近相等，结构与功能长期处于稳定状态，在外来干扰下，能通过自我调节恢复到最初的稳定状态，则这种状态可称为生态平衡。

三生态平衡定义：99三生态平衡

结构上的平衡功能上的平衡输入和输出物质数量上的平衡

是动态平衡、相对平衡三生态平衡结构上的平衡1001.保持生态平衡的因素自动调节能力结构的多样性功能的完整性1.保持生态平衡的因素1012.生态平衡的破坏自然因素：水灾、旱灾、地震、台风人为因素（主要原因）：1.使环境因素发生改变2.使生物种类发生改变3.信息系统的破坏2.生态平衡的破坏自然因素：水灾、旱灾、地震、台风1023.生态平衡的恢复与再建失调主要标志（1）结构上的标志：一级结构缺损和二级结构变化（2）功能上的标志：能量流动受阻和物质循环中断3.生态平衡的恢复与再建失调主要标志103第二节环境问题和环境保护一环境问题１．环境问题的概念

环境问题是指由于自然界或人类的活动，使环境质量下降或生态系统失调，对人类的社会经济发展、健康和生命产生有害影响的现象。第二节环境问题和环境保护一环境问题104环境问题内容原生环境问题地震、海啸、火山活动、崩塌、滑坡、泥石流、洪涝、干旱、台风、地方病等次生环境问题环境污染生态环境破坏环境问题内容原生环境问题地震、海啸、火山活动、崩塌、滑105大气污染水污染噪声污染固体废弃物污染土壤污染海洋污染放射性污染环境污染

环境问题的表现生态破坏植被破坏水土流失土地荒漠化滥伐森林调节功能下降生物生存环境遭到破坏或过度捕猎物种灭绝不合理灌溉土壤盐碱化使用消耗O3物质O3层破坏CO2排放量增加全球变暖环境污染环境污染环境污染生态破坏生态破坏生态破坏大气污染水污染噪声污染固体废弃土壤污染海洋污染放射性污染环境1064．环境问题的实质环境问题的实质:1.人类经济活动索取资源的速度超过了资源本身再生速度及其替代品的更换速度;2.资源未充分利用和浪费,以废物或废能(热，声，光等）形式向环境排放的数量和浓度超过了环境的自净能力和生命忍受的限度（阈值）。

4．环境问题的实质107６．环境问题的根本原因

造成环境问题的根本原因是人类对环境价值的认识不足，缺乏环境伦理意识与道德观念。６．环境问题的根本原因108人与自然环境关系的认识过程阶段农牧社会工业社会后工业社会环境问题局部区域-全球全球认识论听天由命人定胜天天人合一方法论稀释扩散先污染后治理预防原理控制论迁徙点源末端治理清洁生产产业生态循环经济保护目标群落环境城市与区域地球环境

发展目标

生存财富

可持续发展

人与自然环境关系的认识过程1092、环境的演化地球诞生在46亿年前地球受太阳万有引力的作用，地球开始凝聚，形成了地心、地幔和地壳。地心由铁组成，地幔由硅酸盐组成的，而地壳则以更松散的成分组成。此时生成的气体大部分逃逸到太空，原始地球上空只有微量的惰性气体，称为第一代大气，地球表面也没有水。2、环境的演化110由于地球内部高温和剧烈运动，发生火山的作用，喷发出大量的水蒸气、甲烷、二氧化碳、氮气、氨等还原性气体，称为第二代大气；此时水蒸气上升过程中被冷却成为液态水，降落到地球表面；水经过升而降，降而升，反反复复上下运动，地球表面被冷却，形成水圈(海洋)。古老的地球上的水、氨、氮气、甲烷等经过地球化学反应合成了氨基酸、蛋白质、嘌呤等具有生物活性的高等有机物。34亿年前，地球上没有氧气，更没有臭氧，原始生命只能从海洋中诞生，它是原生生物-菌藻类27亿年前，海洋中出现能进行光合作用的蓝绿藻，它放出的氧气逐渐改变了大气成分。到⒋2亿年前，地球表面大气中的氧气含量已达到1%，并开始形成了臭氧层。从此生命开始从海洋走向陆地。由于地球内部高温和剧烈运动，发生火山的作用，喷发出大量的水蒸111⒉7亿年前，陆地上出现植物和两栖类爬行动物-总鳍鱼。7000万年前，地球上处于植物空前繁茂的时代，植物与地球表面相互作用形成了土壤，并使大气中氧的含量达到了21%的水平，称为第三代大气。300万年前，原始人类诞生。7000年前，人类开始从事农牧业生产和简单的手工工具生产。18世纪60年代-20世纪50年代，瓦特蒸汽机发明开始进入工业革命时代，机械劳动开始代替手工劳动。20世纪60年代-20世纪80年代，晶体管和电子管等自动化控制的现代化产业革命，极大促进了经济发展。20世纪90年代以来，以计算机和信息网络技术为标志，人类进入了知识经济时代，人类生活消费能力（能源和资源）达到了空前水平。⒉7亿年前，陆地上出现植物和两栖类爬行动物-总鳍鱼。70001123、几点思考；(1)环境是无机环境与生物相互作用的结果,人类是自然进化的产物，同样要遵从“适者生存，不适者淘汰”的原则。人类应该尊重自然，服从自然规律；(2)今天适合人类生存的自然环境是经过46亿年漫长地演化而来的；把地球演变的历史换算成年历表：地球诞生日0时0分原始生命起源3月28日人类诞生12月31日20时工业革命12月31日23时59分58秒2001年元旦，相当于新年的第一秒钟。3、几点思考；113(3)人类只经过极短的时间（约150年）就极大地改变了环境的原貌，造成了环境污染和生态系统破坏；地球上每秒钟：⒉4个新生命诞生生产出2⒏6吨金属、4台电视机、⒈3辆汽车排放762吨二氧化碳减少0.6公顷森林中国又增加了76㎡沙漠(3)人类只经过极短的时间（约150年）就极大地改变了环境的114地球前景：海平面上升，森林面积锐减超过20亿人口缺水，220万人因水污染患病或死亡每年有300万人死于空气污染的影响能源短缺，价格上涨，贫困人口有增无减生态破坏，瘟疫流行(4)人类要想恢复生态环境需要付出巨大努力和代价,花费很长时间.地球前景：115人类社会获取物质能量人类社会对环境作用反馈作用环人类社会与环境相关模式

可见人类社会就是在与环境密切联系，互相制约，互相影响中，不断向前发展的。热、噪声、电磁波等）（废气、废液、固体废弃物、废弃物人类与环境境人类社会获取物质能量人类社反馈环人类社会与环境相关模式1162.人类当前面临的环境问题当前人类面临的新的全球性和广域性的十大环境问题：（1）全球变暖由于大量排放温室气体，全球气温上升了0.6℃。全球变暖是一种大规模的环境灾难，它会导致海洋水体膨胀和两极冰雪融化，使海平面上升，危及沿海地区的经济发展和人民生活，影响农业和自然生态系统，加剧洪涝、干旱及其他气象灾害，并会影响人类健康，加大疾病危险和死亡率，增加传染病。（2）大气污染主要污染物有悬浮颗粒物、一氧化碳、臭氧、二氧化硫、氮氧化物、碳氢化物、铅等。大气污染会导致气候变暖、酸雨、臭氧层破坏，对动植物产生危害，对人类健康也会产生有害影响。（3）水体污染全世界多数河流都受到不同程度的污染，其中约有40%的河流稳定流量受到较为严重的污染。全球每年水污染导致10亿人患各类病，300万儿童因腹泻死亡。

2.人类当前面临的环境问题当前人类面临的新的全球性和广域性的117（4）酸雨蔓延被称为“空中恶魔”的酸雨目前已成为一种范围广、跨越国界的大气污染现象。酸雨会破坏土壤，使湖泊酸化，危害动植物生长；会刺激人的皮肤，诱发皮肤病、肺水肿、肺硬化；会腐蚀金属制品、油漆、皮革、纺织品和含碳酸盐的建筑。我国目前已有30%的地区有降酸雨的现象，主要集中在长江以南。（5）海洋污染目前，全球每年都有数十亿吨的淤泥、污水、工业垃圾和化工废物等直接流入海洋，河流每年也将近百亿吨的淤泥和废物带入沿海水域。海洋污染造成赤潮频频发生，使近海鱼虾锐减。（6）臭氧层破坏1985年，英国科学家观测到南极上空出现臭氧空洞，并证实其同氟利昂分解产生的氯原子有直接关系。臭氧层耗损使大量紫外线直接辐射到地面，导致人类皮肤癌、白内障发病率增高，并抑制人体免疫系统功能；农作物受害而减产；破坏海洋生态系统的食物链，导致生态平衡的破坏。高空中臭氧虽在减少，但低空中臭氧含量的增加还会引起光化学烟雾，危害森林、农作物、建筑物等，并会造成人类的机体失调和中毒。（4）酸雨蔓延被称为“空中恶魔”的酸雨目前已成为一种范围118（7）生物物种减少当前地球上生物种类多样性损失的速度比历史上任何时候都快，鸟类和哺乳动物现在的灭绝速度可能是它们在未受干扰的自然界中的100～1000倍。大面积地砍伐森林，过度捕猎野生动物，工业化和城市化发展造成的污染、植物破坏，无控制的旅游，土壤、水、空气的污染，全球变暖等人类的各种活动是引起大量物种灭绝或濒临灭绝的原因。这将逐渐瓦解人类生存的基础。（8）森林锐减20世纪50年代后，全球森林面积的减少，1980年至1990年期间全球平均每年损失森林995万公顷，约等于韩国的面积。（9）土地荒漠化这是目前世界上最严重的环境与社会经济问题，全球每年有600万公顷的土地变为荒漠。亚太地区是荒漠化比较突出的一个地区，中国、阿富汗、蒙古、巴基斯坦和印度是受荒漠化影响较重的国家。荒漠化是引起沙尘暴的原因。（10）固体废物污染固体废物堆放侵占大量土地，对农田破坏严重；严重污染空气和水体；垃圾传播疾病；危险废物诱发癌症。（7）生物物种减少当前地球上生物种类1193.造纸工业对环境的污染1.水污染造纸工业是耗用资源、能源较多的行业，也是对环境的污染是比较严重的行业。制浆造纸工业的整个生产过程，包括从备料到成纸、化学品回收、纸张的加工等都需要大量的水，用于输送、洗涤、分散物料及设备冷却等。虽然生产过程中也有回收、处理、再用，但仍有大量的废水排入水体，造成了水环境严重污染。这种污染的原因，在于纸浆生产过程中溶解出来的有机物、残余化学药品的pH值，废纸处理时废水中的有机物和悬浮物以及纸机白水。3.造纸工业对环境的污染1.水污染1202.大气污染造纸工业对大气的污染主要是因为燃烧化石燃料而产生的SOX、NOX和烟尘；此外在制浆过程中发生的恶臭、禾草类原料备料过程的粉尘也是重要的大气污染物。

2.大气污染1213.固废固体废物对环境的污染主要是在备料过程中产生的树皮、草屑、浆渣，苛化工序的无机污泥以及综合废水处理工序的污泥等。虽然这些固体废物的产生量并不算多，但日积月累对环境的污染就不能不引起足够的重视。

3.固废1224.噪声制浆造纸生产过程，从备料、磨浆、打浆、碱回收炉燃烧废液以及纸页抄造的全过程，都会发生很高分贝的噪声，所以对噪声的污染也不可轻视。

4.噪声123国家对造纸工业污染治理在1996年，国家（96）31号文颁发了《国务院关于加强环境保护若干问题的决定》，明确规定1996年9月31日前取缔日产5000吨以下的小制浆厂。据报道，至1996年12月24日，全国已关停4081家小纸厂，其中仅淮河流域即关停小纸厂2200余家，一次性较大幅度削减了纸业污染。1996～1998年，全国取缔和关停小制浆造纸企业5911家，大大减少了污染点源。国家对造纸工业污染治理在1996年，国家（96）31号文颁发124环境污染与人体健康

空气、水、土壤与食物是环境中的四大要素，都是人类和各种生物不可缺少的物质。环境污染首先影响到这些要素，并直接或间接地造成对人体健康的危害。

环境污染与人体健康空气、水、土壤与食物是环境中的四大要素，125（1）环境污染物及其来源

①生产性污染物工业生产所形成的“三废”，如果未经处理或处理不当即大量排放到环境中去，就可能造成污染。农业生产中长期使用的农药（杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂等）造成了农作物、畜产品及野生生物中农药残留；空气、水、土壤也可能受到不同程度的污染。（1）环境污染物及其来源①生产性污染物工业生产所126②生活性污染物粪便、垃圾、污水等生活废弃物的处理不当，也是污染空气、水、土壤及孽生蚊蝇的重要原因。随着人口增长和消费水平的不断提高，生活垃圾的数量大幅度上升，垃圾的性质也发生了变化，如生活垃圾中增加了塑料及其他高分子化合物等成分，使无害化处理增加了很大困难。粪便可用作肥料，但如果无害化处理不当，也可造成某些疾病的传播。

②生活性污染物粪便、垃圾、污水等生活废弃物的处理不当，也127③放射性污染物对环境造成放射性的人为污染源主要是核能工业排放的放射性废弃物，医用及工农业用放射源，以及核武器生产及试验所排放出来的废弃物和飘尘。目前，医用放射源占人为污染源的很大一部分，必须注意加以控制。放射性物质的污染波及到空气、河流或海洋水域、土壤以及食品等，可通过各种途径进入人体，形成内照射源；医用放射源或工农业生产中应用的放射源还可使人体处于局部的或全身的外照射中。③放射性污染物对环境造成放射性的人为污染源主要是核能工业128（2）环境污染的特征

①影响范围大环境污染涉及的地区广、人口多，而且接触的污染对象，除从事工矿企业的健康的青壮年外，也包括老、弱、病、幼，甚至胎儿。

②作用时间长接触者长时间不断地暴露在被污染的环境中，每天可达24小时。

（2）环境污染的特征①影响范围大环境污染涉及的地区广、129③污染情况复杂污染物进入环境后，受到大气、水体等的稀释，一般浓度很低。但由于环境中存在的污染物种类繁多，它们不但可通过生物或理化作用发生转化、代谢、降解和富集作用，从而改变其原有的性状和浓度，产生不同的危害作用，而且多种污染物同时作用于人体，往往产生复杂的联合作用。

③污染情况复杂污染物进入环境后，受到大气、水体等的稀释，130④污染治理难环境一旦被污染，要想恢复原状，不但费力大，代价高，而且难以奏效，甚至还有重新污染的可能。有些污染物，如重金属和难以降解的有机氯农药，污染土壤后，能在土壤中长期残留，短期内很难消除，处理起来十分困难。④污染治理难环境一旦被污染，要想恢复原状，不但费力大，131第三节清洁生产与可持续发展一清洁生产的内涵二实施清洁生产的途径三清洁生产与可持续发展四清洁生产与生态工业和循环经济第三节清洁生产与可持续发展一清洁生产的内涵132一清洁生产的内涵1.定义：清洁生产是指将综合预防的环境策略持续地应用于生产过程和产品中，以便减少对人类和环境的风险性。

一清洁生产的内涵1.定义：133对生产过程而言，清洁生产包括节约原材料和能源，淘汰有毒原材料并在全部排放物和废物离开生产过程以前减少它的数量和毒性；对产品而言，清洁生产策略旨在减少产品在整个生产周期过程（包括从原料提炼到产品的最终处置）中对人类和环境的形响。清洁生产不包括末端治理技术如空气污染控制、废水处理、固体废弃物焚烧或填埋，通过应用专门技术、改进工艺技术和改变管理态度来实现。对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。

对生产过程而言，清洁生产包括节约原材料和能源134《中国21世纪议程》的定义清洁生产是指既可满足人们的需要又可合理使用自然资源和能源并保护环境的实用生产方法和措施，其实质是一种物料和能耗最少的人类生产活动的规划和管理，将废物减量化、资源化和无害化，或消灭于生产过程之中。同时对人体和环境无害的绿色产品的生产亦将随着可持续发展进程的深入而日益成为今后生产的主导方向。

《中国21世纪议程》的定义清洁生产是指既可135清洁生产主要体现

①尽量使用低污染、无污染的原料，替代有毒有害的原材料。②采用清洁高效的生产工艺，使物料能源高效益地转化成产品，减少有害于环境的废物量。对生产过程中排放的废物实行再利用，做到变废为宝、化害为利。③向社会提供清洁的产品，这种产品从原材料提炼到产品最终处置的整个生命周期中，要求对人体和环境不产生污染危害或将有害影响减少到最低限度。④在商品使用寿命终结后，能够便于回收利用，不对环境造成污染或潜在威胁。⑤完善的企业管理，在保障清洁生产的规章制度和操作规程，并监督其实施。同时，建设一个整洁、优美的厂容厂貌。⑥要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。清洁生产主要体现①尽量使用低污染、无污染的原料，替代有毒136清洁生产的特点低消耗、低污染、高产出，经济效益、社会效益与环境效益相统一清洁生产的特点137清洁生产的内容

（1）清洁能源包括新能源开发、可再生能源利用、现有能源的清洁利用以及对常规能源（如煤）采取清洁利用的方法，如城市煤气化、乡村沼气利用、各种节能技术（2）清洁原料少用或不用有毒有害及稀缺原料。（3）清洁的生产过程生产中产出无毒、无害的中间产品，减少副产品，选用少废、无废工艺和高效设备，减少生产过程中的危险因素（如高温、高压、易燃、易爆、强噪声、强振动声），合理安排生产进度，培养高