環境工程概論

IntroductiontoEnvironmentalEngineering化學化工學院環境與平安工程系主要學習內容〔32學時〕章節安排12346總論〔3〕環境倫理及生態學根底〔3〕水污染及其控制工程〔8〕物理性污染及其控制〔3〕大氣污染過程及其控制工程〔6〕5固體廢物處理及其應用〔3〕7環境質量評價及環境管理〔4〕8清潔生產與審核〔2〕學習根本要求及成績評定學習根本要求及成績評定學習參考書以上課課件內容為準參考：汪大翚等編?化工環境工程概論?化學工業出版社2版2002年劉天齊編?環境保護概論?中國環境科學出版社成績評定平常考勤作業占20%，結業考試占80%紀律要求按時上課，按規定完成作業學習簡論：學生:學：乂，爻，手捧，學→生：，生存，生活；活了，自然會長存！教師：教-孝之文化也；師：傳到授業解惑！師，眾，三人行必有我師！師的作用重在引導！大學：大人應該學的知識；“大學之道，在明明德，在親民，止于至善〞；自覺，覺他，覺行圓滿；聽課：信息傳遞過程提高保真度；聽，耳根最利；六根并用失真度最小；“書不盡言，言不盡意，圣人立象以盡意，設卦以盡情偽！〞聽課很重要！讀書：重在讀，言，要出聲，耳口并用！最后儲存的知識信息自然流淌出來！知識；本課程傳授知識，知識信息爆炸的時代，知識可以百度；〞我生也有涯，知也無涯！〞轉知識成智慧，智慧可以創造知識！能力、品德，智慧不能百度！人生重在福慧雙修！概論性課程特征簡析第一章總論第一節環境的根本概念1、環境概念2、環境要素與環境質量3、環境分類4、環境的功能特性5、環境容量及自凈能力第二節環境問題1、環境問題定義2、環境問題的表現和分布3、當今面臨的主要環境問題第三節可持續開展第四節環境工程的內容和方法1、環境科學2、環境工程興趣是最好的老師1、名詞：環境，環境要素，環境質量，環境容量，環境自凈能力。2、環境問題的分類？哪一類應更為重視，為什么？環境問題的表現形式？3、當今人類面臨的主要環境問題有哪些？4、可持續開展的定義？原那么？5、環境科學的概念及任務？環境工程學的概念及任務？6、環境工程學的主要內容有哪些？第一節環境的根本概念1、什么是環境？語言學概念：環境總是相對于某一中心事物內含大而外延小哲學含義：主體以外的客觀存在環境科學概念：直接或間接影響到人類的一切自然形成的物質、能量和自然現象的總體——圈層性特征環境的法律定義：保護對象的明確性環境概念的新含義：經濟文化開展方案必須慎重考慮到地球的生命支持系統中各個組分和各種反響過程之間的相互關系，對一個部門的有利行動，可能會對其他部門引起意想不到的損害——全局的觀念、每一行動不能只考慮“利己排它〞第一節環境的根本概念2、環境要素與環境質量環境要素概念〔又稱環境基質〕——研究途徑是指構成人類環境整體的各個獨立的、性質不同的而又服從整體演化規律的根本物質組分通常指：水、大氣、生物、陽光、巖石、土壤等環境要素屬性最差〔小〕限制律德國化學家J．V，李比希于1804年首先提出，20世紀初英國科學家布來克曼所開展而趨于完善。該定律指出：“整體環境的質量，不能由環境諸要素的平均狀態決定，而是受環境諸要素中那個與最優狀態差距最大的要素所控制〞。---木桶原理等值性獨立的要素，那么對于環境質量的限制作用并無質的差異整體性大于各個體之和說環境的整體性大于環境諸要素之和。即一處環境的性質，不等于組成該環境各個要素性質之和，而是比這種“和〞豐富得多，復雜得多第一節環境的根本概念出現先后，互相聯系，互相依賴巖石圈的形成為大氣的出現提供了條件；巖石圈和大氣圈的存在，又為水的產生提供了條件；巖石圈、大氣圈和水圈又孕育了生物圈環境質量概念：一般是指在一個具體的環境內，環境的“總體或環境的某些要素，對人群的生存和繁衍以及社會經濟開展的適宜程度，是反映人群的具體要求而形成的對環境評定的一種概念影響因素：自然原因、人為原因—對環境狀況的一種描述第一節環境的根本概念3、環境的分類環境分類原那么范圍的大小、環境的主體、環境的要素、人類對環境的作用、以及環境的功能由近及遠介紹聚落環境院落環境〔室內〕溫度、濕度、采光、通風；內部結構合理、外部協調村落環境農業人口集居的地方，存在問題：農藥污染、化肥使用、耕地退化解決方法：生物治蟲，有機肥料第一節環境的根本概念城市環境對大氣的影響改變下墊面的組成，磚石混凝土代替綠色植被改變熱量分布：集中釋放熱量，城市熱島〔倫敦城郊與市中心相差11.4℃改變了空氣組成，CO2、NOx、TSP對水環境的影響水量：城市居民生活、工業企業用水集中，用量大，水資源分布不均，導致局部用水短缺。地表水、地下水水質：生產、生活排水污染現有水源，加重水資源的短缺對生物環境的影響第一節環境的根本概念地理環境法國地理學家E，列克留于1786年提出；其含義是圍繞人類的自然現象的總體。地理環境位于地球的表層，即巖石圈、水圈、土圈、大氣圈和生物圈相互制約、相互滲透、相互轉化的交錯帶上，其厚度約10～30千米。圖示說明；構成人類活動舞臺和基地的三大條件，即常溫常壓的物理條件、適當的化學條件和繁茂的生物條件；地理環境是環境科學的重點研究對象；第一節環境的根本概念地質環境自地表以下的堅硬地殼層既巖石圈為人類提供大量的生產資料—豐富的礦產資源，不可再生，對人類社會的影響與日俱增。宇宙環境“宇〞即上下四方，“宙〞乃古往今來；1957年人造衛星上天；1961年發射載人衛星；1962年金星探測器進入軌道；1966年飛行器在月球軟著陸；1969年大空人登月？？；1979年飛過土星，現已離開太陽；地球資源的短缺，使得人類把開發宇宙空間視為出路；？？必須從宇宙角度研究環境任何一個層次的環境系統，都是由低一級層次的各個子系統所組成；而它自身又是構成更高級環境系統的組成局部；第一節環境的根本概念4、環境的功能特性環境系統是一個復雜的、有時、空、量、序變化的動態系統和開放系統，輸入＝輸出，環境平衡系統的無序性，稱為混亂度，也叫做熵。熱寂說：熵增大，無序度增大，無效能量增多。有序性依靠外界輸入。改革開放，搞活。系統結構越復雜，穩定性越大。環境的功能特性整體性人類的生存環境及其保護，從整體上看是沒有地區界線、省界和國界的。有限性環境本底值—環境在未受到人類干擾的情況下，環境中化學先素及物質的和能量分布的正常值。第一節環境的根本概念5、環境容量和環境自凈能力

環境容量在人類生存不致受害、自然環境結構保持穩定的前提下，環境可能容納污染物的最大負荷量。環境自凈能力在環境容量范圍內，環境對進入其內部的物質和能量，具有一定的遷移、擴散、同化、異化能力，稱之。第一章總論第一節環境的根本概念1、環境概念2、環境要素與環境質量3、環境分類4、環境的功能特性5、環境容量及自凈能力第二節環境問題1、環境問題定義2、環境問題的表現和分布3、當今面臨的主要環境問題第三節可持續開展第四節環境工程的內容和方法1、環境科學2、環境工程第二節環境問題1、根本概念及分類〔1〕概念：指人類經濟社會開展與環境的關系不協調所引起的問題。〔2〕分類：第一類〔原生〕環境問題：自然力引起的原生環境問題。不可抗拒、不可準確預知，如颶風、水災、地震海嘯、山體滑坡；第二類〔次生〕環境問題：人類活動引起；環境污染：一般認為，由于人為的因素，環境的化學組成或物理狀態發生了變化，與原來的情況相比，環境質量惡化，擾亂和破壞了生態系統和人們正常的生產和生活條件，就叫做‘環境污染〞。環境干擾，干擾源停止排出能量以后，干擾立即或很快消失，如噪聲。生態破壞：是人類活動直接作用于自然界引起的。亂砍濫伐引起的森林植被的破壞；過度放牧引起的草原退化；大面積開墾草原引起的沙漠化；濫采濫捕使珍稀物種滅絕，危及地球物種多樣性；植被破壞引起的水土流失等等原生環境問題—汶川“5.12〞地震直接經濟損失達8451億元人民幣，遇難69,000多人，失蹤18,000多人。伴隨地震發生了約15,000個滑坡、崩塌和泥石流。原生環境問題—唐山大地震1976年7月28日，那一個黑色的可怕瞬間……一場人類史上堪為最慘烈的地震災難降臨到中國人民的頭上：轉眼間唐山市區變成一片廢墟，242419人喪生(包括天津等受災區)，數十萬和平居民轉眼變成失去家園的難民。唐山大地震后的鐵路原生環境問題—印度尼西亞海嘯印度尼西亞蘇門答臘島以北海域當地時間2004年12月２６日上午８時發生里氏８.５級強烈地震，并引發海嘯，東南亞和南亞數個國家受到涉及，遇難者超過15萬人。印度尼西亞班達亞齊災區次生環境問題第二節環境問題人類與環境關系密切人類的生存和開展要占據一定空間人類活動的產物要排放到環境中環境將人類對其的作用反作用于人類環境問題的表現環境污染〔環境干擾〕生態破壞2、環境問題的表現和分布環境問題的分布特點城市地區主要表現為環境污染鄉村地區主要表現為生態破壞開展中國家比興旺國家嚴重3、當今人類面臨的主要環境問題〔1〕、環境污染水、氣、噪聲、固廢〔2〕、資源短缺或耗竭水資源、森林資源、土地資源〔3〕、生態破壞水土流失、土地沙漠化、生物多樣性〔1〕環境污染環境污染：人類向環境排放廢棄物的速度超過了環境本身的自凈能力。主要表現具體方面原因舉例環境污染大氣污染“三廢”排入大氣水污染“三廢”排入江河湖海土壤污染三廢”排入土壤固體廢棄物污染來自生產、生活噪聲污染來自交通、工廠放射性污染來自放射性物海洋污染“三廢”排入海洋大氣污染排入大氣中的煙塵被有害氣體污染的枯樹水污染飲用水的污染，對以此為生的居民造成極大的傷害，救救人們！固廢污染物理性污染噪聲污染鋼鐵冶煉廠的熱輻射污染造船廠的焊接眩光污染其他污染全球變暖〔溫室效應〕；臭氧層耗竭；酸雨危害臭氧空洞臭氧層耗損與破壞短波紫外線：簡稱UVC：臭氧阻擋，不能到達地面。中波紫外線：簡稱UVB：重點防御。長波紫外線：簡稱UVA：防止曬黑酸雨破壞〔2〕資源短缺或耗竭水資源問題聯合國世界淡水資源綜合評價報告指出，世界約1/3人口生活在面臨中度和高度水緊張的地區，預計2025年世界人口的2/3或近55億將有面臨著這種局面的風險。聯合國已將我國列為全球13個最缺水的國家之一。

土壤質量惡化和土地沙漠化森林資源問題土壤和土地資源問題〔3〕生態破壞生態破壞是環境問題的表現之一。主要表現具體方面后果生態破壞濫伐森林自然植被的破壞不合理的灌溉CO2、氟氯烴的排放捕獵、環境破壞對環境調節的功能下降水土流失、土壤荒漠化土壤鹽堿化溫室效應、O3層的破壞物種滅絕速度呈現加速的趨勢沉積在黃河入海口處的泥沙水土流失的迅速擴展土地沙漠化的嚴重威脅由于草原嚴重沙化，駱駝無草可食，營養不良，駱駝產下后無法站立，無法吃奶，最后死亡。生物多樣性遭受嚴重危機引起物種滅絕或瀕危的最重要的人為影響有：①棲息地的破壞和變化；②過度狩豬和砍伐；③捕食者、競爭者和疾病的引入所產生的效應。事件名稱發生時間發生地點污染類型污染源/物馬斯河谷煙霧事件1930.12比利時馬斯河谷大氣污染谷地中工廠密布，煙塵、SO2排放量大60人死亡洛杉磯光化學煙霧事件1936~20世紀50年代美國洛杉磯市大氣污染光化學污染該市400萬輛汽車每天排放烴類1000多噸多諾拉煙霧事件1948.10美國多諾拉鎮大氣污染河谷內工廠密集，排放大量煙塵和SO2倫敦煙霧事件1952~1962英國倫敦市大氣污染燃煤中含硫量高，排放大量SO2和煙塵4千余人死亡水俁(病)事件1953~1956日本熊本縣水俁鎮海洋污染汞污染氮肥廠含汞催化劑隨廢水排入海灣甲基汞四日事件(哮喘病)1955年以來日本四日市，大氣污染工廠大量排放SO2和煤塵，重金屬顆粒米糠油事件1968日本愛知縣等23個府縣食品污染多氯聯苯污染米糠油生產中用多氯聯苯作熱載體，富山事件(骨痛病)1931~1975日本富山縣神通川流域，水體污染土壤污染鎘污染煉鋅廠未處理的含鎘廢水排入河中八大公害事件

****20世紀70―80年代來突發性的嚴重公害事件事件時間地點危害原因阿摩柯卡的斯油輪泄油1978.3法國西北部不列塔尼半島藻類、湖間帶動物、海鳥滅絕、工農業、旅游業損失大油輪觸礁，22*104t原油入海三哩島核電站泄漏1979.3.28美國賓西法尼亞州周圍80km200萬人口極度不安核電站反應堆嚴重失水威爾士飲用水污染1985.1英國威爾士200萬居民飲水污染化工公司將酚排入迪河墨西哥油庫爆炸1984.11.9墨西哥4200人受傷，400人死亡，300人棟房毀，10萬人被疏散石油公司一個油庫爆炸博帕爾農藥泄漏1984.12.2-3印度中央邦博帕爾市1408人死亡，2萬人嚴重中毒，15萬人治療，20萬人逃離45t異氰酸泄漏切爾諾貝利核電站泄漏1986.4.26前蘇聯、烏克蘭31人死亡，203人受傷，直接損失達30億美元四號反應堆機房爆炸萊茵河污染1986.11.1瑞士巴塞爾市事故段生物絕跡，160km內魚類死亡，480km內不能飲用化學公司倉庫起火，30tS.P.Hg劇毒物入河莫農格希拉河污染1988.11.1美國沿岸100萬居民生活受嚴重影響石油公司倉庫爆炸1.3*104立米原油入海埃克森·瓦爾迪茲油輪泄油1989.3.24美國阿拉斯加海域嚴重污染漏油4.2*104立方米第一章總論第一節環境的根本概念1、環境概念2、環境要素與環境質量3、環境分類4、環境的功能特性5、環境容量及自凈能力第二節環境問題1、環境問題定義2、環境問題的表現和分布3、當今面臨的主要環境問題第三節可持續開展第四節環境工程的內容和方法1、環境科學2、環境工程第三節可持續性開展1、可持續開展的由來2、可持續開展的定義3、可持續開展的根本原那么4、可持續開展的措施1、可持續開展的由來對人類行為和觀念的早期反思《寂靜的春天》人類對環境問題的正式挑戰《人類環境宣言》引起全世界反響的“嚴肅思考”《增長的極限》環境與發展思想的重要飛躍《我們共同的未來》第一次提出了20世紀人類生活中的一個重要問題—環境污染。

2、可持續開展的定義又不對后代人滿足其需要的能力構成危害既滿足當代人的需要可持續開展其根本思想為：1、鼓勵經濟增長2、提倡資源的永續利用和保持良好的生態環境3、謀求社會的全面進步3、可持續開展的根本原那么公平性原那么〔國家、地區、代際間公平〕；協調性原那么〔人口、資源、環境間協調〕；持續性原那么〔經濟、社會、環境的持續開展〕。4、可持續開展的措施控制人口；節約資源；保護環境；……第一章總論第一節環境的根本概念1、環境概念2、環境要素與環境質量3、環境分類4、環境的功能特性5、環境容量及自凈能力第二節環境問題1、環境問題定義2、環境問題的表現和分布3、當今面臨的主要環境問題第三節可持續開展第四節環境工程的內容和方法1、環境科學2、環境工程第四節環境工程的內容和方法1、環境科學：環境科學是研究人類活動與其環境系統關系的科學。廣義上說，它是對人類生活的自然環境進行綜合研究的科學，是研究人類周圍空氣、大氣、土地、水、能源、礦物資源。從狹義上說、它只研究由人類活動所引起的環境質量的變化以及保護和改進環境質量的科學，它所研究的只限于次生環境問題。主要任務：抓住人類與環境這一對矛盾的實質，研究其間的對立統一關系，充分認識二者之間的作用和反作用，掌握其開展規律，以便能動地改造環境并積極調節其間物質和能量的交換過程，促使環境朝著有利于人類的方向演化；環境科學分科體系環境科學環境學根底環境學應用環境學環境社會學環境數學環境物理學環境化學環境生態學環境毒理學環境地質學環境控制學環境工程學環境經濟學環境醫學環境法學環境工效學環境聲學輻射污染及其控制熱污染及其控制大氣污染防治工程水污染防治工程固體廢物治理工程噪聲及熱污染控制工程第四節環境工程的內容和方法2、環境工程學〔1〕定義及任務：環境工程是環境科學的一個分支，又是工程學的一個重要組成局部。環境工程運用環境科學、工程學和其他有關學科的