环境工程概论 第1章总论

环境工程概论

IntroductiontoEnvironmentalEngineering化学化工学院环境与平安工程系主要学习内容〔32学时〕章节安排12346总论〔3〕环境伦理及生态学根底〔3〕水污染及其控制工程〔8〕物理性污染及其控制〔3〕大气污染过程及其控制工程〔6〕5固体废物处理及其应用〔3〕7环境质量评价及环境管理〔4〕8清洁生产与审核〔2〕学习根本要求及成绩评定学习根本要求及成绩评定学习参考书以上课课件内容为准参考：汪大翚等编?化工环境工程概论?化学工业出版社2版2002年刘天齐编?环境保护概论?中国环境科学出版社成绩评定平常考勤作业占20%，结业考试占80%纪律要求按时上课，按规定完成作业学习简论：学生:学：乂，爻，手捧，学→生：，生存，生活；活了，自然会长存！教师：教-孝之文化也；师：传到授业解惑！师，众，三人行必有我师！师的作用重在引导！大学：大人应该学的知识；“大学之道，在明明德，在亲民，止于至善〞；自觉，觉他，觉行圆满；听课：信息传递过程提高保真度；听，耳根最利；六根并用失真度最小；“书不尽言，言不尽意，圣人立象以尽意，设卦以尽情伪！〞听课很重要！读书：重在读，言，要出声，耳口并用！最后储存的知识信息自然流淌出来！知识；本课程传授知识，知识信息爆炸的时代，知识可以百度；〞我生也有涯，知也无涯！〞转知识成智慧，智慧可以创造知识！能力、品德，智慧不能百度！人生重在福慧双修！概论性课程特征简析第一章总论第一节环境的根本概念1、环境概念2、环境要素与环境质量3、环境分类4、环境的功能特性5、环境容量及自净能力第二节环境问题1、环境问题定义2、环境问题的表现和分布3、当今面临的主要环境问题第三节可持续开展第四节环境工程的内容和方法1、环境科学2、环境工程兴趣是最好的老师1、名词：环境，环境要素，环境质量，环境容量，环境自净能力。2、环境问题的分类？哪一类应更为重视，为什么？环境问题的表现形式？3、当今人类面临的主要环境问题有哪些？4、可持续开展的定义？原那么？5、环境科学的概念及任务？环境工程学的概念及任务？6、环境工程学的主要内容有哪些？第一节环境的根本概念1、什么是环境？语言学概念：环境总是相对于某一中心事物内含大而外延小哲学含义：主体以外的客观存在环境科学概念：直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质、能量和自然现象的总体——圈层性特征环境的法律定义：保护对象的明确性环境概念的新含义：经济文化开展方案必须慎重考虑到地球的生命支持系统中各个组分和各种反响过程之间的相互关系，对一个部门的有利行动，可能会对其他部门引起意想不到的损害——全局的观念、每一行动不能只考虑“利己排它〞第一节环境的根本概念2、环境要素与环境质量环境要素概念〔又称环境基质〕——研究途径是指构成人类环境整体的各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的根本物质组分通常指：水、大气、生物、阳光、岩石、土壤等环境要素属性最差〔小〕限制律德国化学家J．V，李比希于1804年首先提出，20世纪初英国科学家布来克曼所开展而趋于完善。该定律指出：“整体环境的质量，不能由环境诸要素的平均状态决定，而是受环境诸要素中那个与最优状态差距最大的要素所控制〞。---木桶原理等值性独立的要素，那么对于环境质量的限制作用并无质的差异整体性大于各个体之和说环境的整体性大于环境诸要素之和。即一处环境的性质，不等于组成该环境各个要素性质之和，而是比这种“和〞丰富得多，复杂得多第一节环境的根本概念出现先后，互相联系，互相依赖岩石圈的形成为大气的出现提供了条件；岩石圈和大气圈的存在，又为水的产生提供了条件；岩石圈、大气圈和水圈又孕育了生物圈环境质量概念：一般是指在一个具体的环境内，环境的“总体或环境的某些要素，对人群的生存和繁衍以及社会经济开展的适宜程度，是反映人群的具体要求而形成的对环境评定的一种概念影响因素：自然原因、人为原因—对环境状况的一种描述第一节环境的根本概念3、环境的分类环境分类原那么范围的大小、环境的主体、环境的要素、人类对环境的作用、以及环境的功能由近及远介绍聚落环境院落环境〔室内〕温度、湿度、采光、通风；内部结构合理、外部协调村落环境农业人口集居的地方，存在问题：农药污染、化肥使用、耕地退化解决方法：生物治虫，有机肥料第一节环境的根本概念城市环境对大气的影响改变下垫面的组成，砖石混凝土代替绿色植被改变热量分布：集中释放热量，城市热岛〔伦敦城郊与市中心相差11.4℃改变了空气组成，CO2、NOx、TSP对水环境的影响水量：城市居民生活、工业企业用水集中，用量大，水资源分布不均，导致局部用水短缺。地表水、地下水水质：生产、生活排水污染现有水源，加重水资源的短缺对生物环境的影响第一节环境的根本概念地理环境法国地理学家E，列克留于1786年提出；其含义是围绕人类的自然现象的总体。地理环境位于地球的表层，即岩石圈、水圈、土圈、大气圈和生物圈相互制约、相互渗透、相互转化的交错带上，其厚度约10～30千米。图示说明；构成人类活动舞台和基地的三大条件，即常温常压的物理条件、适当的化学条件和繁茂的生物条件；地理环境是环境科学的重点研究对象；第一节环境的根本概念地质环境自地表以下的坚硬地壳层既岩石圈为人类提供大量的生产资料—丰富的矿产资源，不可再生，对人类社会的影响与日俱增。宇宙环境“宇〞即上下四方，“宙〞乃古往今来；1957年人造卫星上天；1961年发射载人卫星；1962年金星探测器进入轨道；1966年飞行器在月球软着陆；1969年大空人登月？？；1979年飞过土星，现已离开太阳；地球资源的短缺，使得人类把开发宇宙空间视为出路；？？必须从宇宙角度研究环境任何一个层次的环境系统，都是由低一级层次的各个子系统所组成；而它自身又是构成更高级环境系统的组成局部；第一节环境的根本概念4、环境的功能特性环境系统是一个复杂的、有时、空、量、序变化的动态系统和开放系统，输入＝输出，环境平衡系统的无序性，称为混乱度，也叫做熵。热寂说：熵增大，无序度增大，无效能量增多。有序性依靠外界输入。改革开放，搞活。系统结构越复杂，稳定性越大。环境的功能特性整体性人类的生存环境及其保护，从整体上看是没有地区界线、省界和国界的。有限性环境本底值—环境在未受到人类干扰的情况下，环境中化学先素及物质的和能量分布的正常值。第一节环境的根本概念5、环境容量和环境自净能力

环境容量在人类生存不致受害、自然环境结构保持稳定的前提下，环境可能容纳污染物的最大负荷量。环境自净能力在环境容量范围内，环境对进入其内部的物质和能量，具有一定的迁移、扩散、同化、异化能力，称之。第一章总论第一节环境的根本概念1、环境概念2、环境要素与环境质量3、环境分类4、环境的功能特性5、环境容量及自净能力第二节环境问题1、环境问题定义2、环境问题的表现和分布3、当今面临的主要环境问题第三节可持续开展第四节环境工程的内容和方法1、环境科学2、环境工程第二节环境问题1、根本概念及分类〔1〕概念：指人类经济社会开展与环境的关系不协调所引起的问题。〔2〕分类：第一类〔原生〕环境问题：自然力引起的原生环境问题。不可抗拒、不可准确预知，如飓风、水灾、地震海啸、山体滑坡；第二类〔次生〕环境问题：人类活动引起；环境污染：一般认为，由于人为的因素，环境的化学组成或物理状态发生了变化，与原来的情况相比，环境质量恶化，扰乱和破坏了生态系统和人们正常的生产和生活条件，就叫做‘环境污染〞。环境干扰，干扰源停止排出能量以后，干扰立即或很快消失，如噪声。生态破坏：是人类活动直接作用于自然界引起的。乱砍滥伐引起的森林植被的破坏；过度放牧引起的草原退化；大面积开垦草原引起的沙漠化；滥采滥捕使珍稀物种灭绝，危及地球物种多样性；植被破坏引起的水土流失等等原生环境问题—汶川“5.12〞地震直接经济损失达8451亿元人民币，遇难69,000多人，失踪18,000多人。伴随地震发生了约15,000个滑坡、崩塌和泥石流。原生环境问题—唐山大地震1976年7月28日，那一个黑色的可怕瞬间……一场人类史上堪为最惨烈的地震灾难降临到中国人民的头上：转眼间唐山市区变成一片废墟，242419人丧生(包括天津等受灾区)，数十万和平居民转眼变成失去家园的难民。唐山大地震后的铁路原生环境问题—印度尼西亚海啸印度尼西亚苏门答腊岛以北海域当地时间2004年12月２６日上午８时发生里氏８.５级强烈地震，并引发海啸，东南亚和南亚数个国家受到涉及，遇难者超过15万人。印度尼西亚班达亚齐灾区次生环境问题第二节环境问题人类与环境关系密切人类的生存和开展要占据一定空间人类活动的产物要排放到环境中环境将人类对其的作用反作用于人类环境问题的表现环境污染〔环境干扰〕生态破坏2、环境问题的表现和分布环境问题的分布特点城市地区主要表现为环境污染乡村地区主要表现为生态破坏开展中国家比兴旺国家严重3、当今人类面临的主要环境问题〔1〕、环境污染水、气、噪声、固废〔2〕、资源短缺或耗竭水资源、森林资源、土地资源〔3〕、生态破坏水土流失、土地沙漠化、生物多样性〔1〕环境污染环境污染：人类向环境排放废弃物的速度超过了环境本身的自净能力。主要表现具体方面原因举例环境污染大气污染“三废”排入大气水污染“三废”排入江河湖海土壤污染三废”排入土壤固体废弃物污染来自生产、生活噪声污染来自交通、工厂放射性污染来自放射性物海洋污染“三废”排入海洋大气污染排入大气中的烟尘被有害气体污染的枯树水污染饮用水的污染，对以此为生的居民造成极大的伤害，救救人们！固废污染物理性污染噪声污染钢铁冶炼厂的热辐射污染造船厂的焊接眩光污染其他污染全球变暖〔温室效应〕；臭氧层耗竭；酸雨危害臭氧空洞臭氧层耗损与破坏短波紫外线：简称UVC：臭氧阻挡，不能到达地面。中波紫外线：简称UVB：重点防御。长波紫外线：简称UVA：防止晒黑酸雨破坏〔2〕资源短缺或耗竭水资源问题联合国世界淡水资源综合评价报告指出，世界约1/3人口生活在面临中度和高度水紧张的地区，预计2025年世界人口的2/3或近55亿将有面临着这种局面的风险。联合国已将我国列为全球13个最缺水的国家之一。

土壤质量恶化和土地沙漠化森林资源问题土壤和土地资源问题〔3〕生态破坏生态破坏是环境问题的表现之一。主要表现具体方面后果生态破坏滥伐森林自然植被的破坏不合理的灌溉CO2、氟氯烃的排放捕猎、环境破坏对环境调节的功能下降水土流失、土壤荒漠化土壤盐碱化温室效应、O3层的破坏物种灭绝速度呈现加速的趋势沉积在黄河入海口处的泥沙水土流失的迅速扩展土地沙漠化的严重威胁由于草原严重沙化，骆驼无草可食，营养不良，骆驼产下后无法站立，无法吃奶，最后死亡。生物多样性遭受严重危机引起物种灭绝或濒危的最重要的人为影响有：①栖息地的破坏和变化；②过度狩猪和砍伐；③捕食者、竞争者和疾病的引入所产生的效应。事件名称发生时间发生地点污染类型污染源/物马斯河谷烟雾事件1930.12比利时马斯河谷大气污染谷地中工厂密布，烟尘、SO2排放量大60人死亡洛杉矶光化学烟雾事件1936~20世纪50年代美国洛杉矶市大气污染光化学污染该市400万辆汽车每天排放烃类1000多吨多诺拉烟雾事件1948.10美国多诺拉镇大气污染河谷内工厂密集，排放大量烟尘和SO2伦敦烟雾事件1952~1962英国伦敦市大气污染燃煤中含硫量高，排放大量SO2和烟尘4千余人死亡水俣(病)事件1953~1956日本熊本县水俣镇海洋污染汞污染氮肥厂含汞催化剂随废水排入海湾甲基汞四日事件(哮喘病)1955年以来日本四日市，大气污染工厂大量排放SO2和煤尘，重金属颗粒米糠油事件1968日本爱知县等23个府县食品污染多氯联苯污染米糠油生产中用多氯联苯作热载体，富山事件(骨痛病)1931~1975日本富山县神通川流域，水体污染土壤污染镉污染炼锌厂未处理的含镉废水排入河中八大公害事件

****20世纪70―80年代来突发性的严重公害事件事件时间地点危害原因阿摩柯卡的斯油轮泄油1978.3法国西北部不列塔尼半岛藻类、湖间带动物、海鸟灭绝、工农业、旅游业损失大油轮触礁，22*104t原油入海三哩岛核电站泄漏1979.3.28美国宾西法尼亚州周围80km200万人口极度不安核电站反应堆严重失水威尔士饮用水污染1985.1英国威尔士200万居民饮水污染化工公司将酚排入迪河墨西哥油库爆炸1984.11.9墨西哥4200人受伤，400人死亡，300人栋房毁，10万人被疏散石油公司一个油库爆炸博帕尔农药泄漏1984.12.2-3印度中央邦博帕尔市1408人死亡，2万人严重中毒，15万人治疗，20万人逃离45t异氰酸泄漏切尔诺贝利核电站泄漏1986.4.26前苏联、乌克兰31人死亡，203人受伤，直接损失达30亿美元四号反应堆机房爆炸莱茵河污染1986.11.1瑞士巴塞尔市事故段生物绝迹，160km内鱼类死亡，480km内不能饮用化学公司仓库起火，30tS.P.Hg剧毒物入河莫农格希拉河污染1988.11.1美国沿岸100万居民生活受严重影响石油公司仓库爆炸1.3*104立米原油入海埃克森·瓦尔迪兹油轮泄油1989.3.24美国阿拉斯加海域严重污染漏油4.2*104立方米第一章总论第一节环境的根本概念1、环境概念2、环境要素与环境质量3、环境分类4、环境的功能特性5、环境容量及自净能力第二节环境问题1、环境问题定义2、环境问题的表现和分布3、当今面临的主要环境问题第三节可持续开展第四节环境工程的内容和方法1、环境科学2、环境工程第三节可持续性开展1、可持续开展的由来2、可持续开展的定义3、可持续开展的根本原那么4、可持续开展的措施1、可持续开展的由来对人类行为和观念的早期反思《寂静的春天》人类对环境问题的正式挑战《人类环境宣言》引起全世界反响的“严肃思考”《增长的极限》环境与发展思想的重要飞跃《我们共同的未来》第一次提出了20世纪人类生活中的一个重要问题—环境污染。

2、可持续开展的定义又不对后代人满足其需要的能力构成危害既满足当代人的需要可持续开展其根本思想为：1、鼓励经济增长2、提倡资源的永续利用和保持良好的生态环境3、谋求社会的全面进步3、可持续开展的根本原那么公平性原那么〔国家、地区、代际间公平〕；协调性原那么〔人口、资源、环境间协调〕；持续性原那么〔经济、社会、环境的持续开展〕。4、可持续开展的措施控制人口；节约资源；保护环境；……第一章总论第一节环境的根本概念1、环境概念2、环境要素与环境质量3、环境分类4、环境的功能特性5、环境容量及自净能力第二节环境问题1、环境问题定义2、环境问题的表现和分布3、当今面临的主要环境问题第三节可持续开展第四节环境工程的内容和方法1、环境科学2、环境工程第四节环境工程的内容和方法1、环境科学：环境科学是研究人类活动与其环境系统关系的科学。广义上说，它是对人类生活的自然环境进行综合研究的科学，是研究人类周围空气、大气、土地、水、能源、矿物资源。从狭义上说、它只研究由人类活动所引起的环境质量的变化以及保护和改进环境质量的科学，它所研究的只限于次生环境问题。主要任务：抓住人类与环境这一对矛盾的实质，研究其间的对立统一关系，充分认识二者之间的作用和反作用，掌握其开展规律，以便能动地改造环境并积极调节其间物质和能量的交换过程，促使环境朝着有利于人类的方向演化；环境科学分科体系环境科学环境学根底环境学应用环境学环境社会学环境数学环境物理学环境化学环境生态学环境毒理学环境地质学环境控制学环境工程学环境经济学环境医学环境法学环境工效学环境声学辐射污染及其控制热污染及其控制大气污染防治工程水污染防治工程固体废物治理工程噪声及热污染控制工程第四节环境工程的内容和方法2、环境工程学〔1〕定义及任务：环境工程是环境科学的一个分支，又是工程学的一个重要组成局部。环境工程运用环境科学、工程学和其他有关学科的