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化工安全与环保技术--化工环境工程概论张永亮化工楼211ylzhang@hfut.edu.cn18110365856参考教材化工环境工程概论（第三版），汪大翚、徐新华、赵伟荣，化学工业出版社。化工环境保护概论（第三版），杨永杰，化学工业出版社。环境问题2我国的环境保护3环境与环境科学1第一章环境与环境保护环境问题2我国的环境保护3环境与环境科学1第一章环境与环境保护1.1环境与环境科学1环境的概念与定义3环境科学的任务2环境科学及其研究的目的和对象4环境科学的分支学科5环境工程概况一、环境的概念“环境”的含义应是“以人类社会为主体的外部世界的总体”。我国1989年12月26日颁布的《中华人民共和国环境保护法》。2014年4月24日修订。该法对“环境”概念做了如下规定：“本法所称环境是指影响人类生存和发展的各种天然的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、风景名胜区、自然保护区、城市和乡村等。”1.1.1环境的概念与定义环境科学可定义为：“一门研究人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用关系，寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与方法的科学”。环境科学酝酿于20世纪60年代，形成于70年代。环境科学研究的目的是保证在社会主义建设中，合理利用自然环境，防治环境污染和生态破坏，为人民造成清洁适宜的生活和劳动环境，保护人民健康，促进经济发展。一般认为，环境科学是以“人类和环境”这对矛盾之间的关系作为研究对象的科学。1.1.2环境科学及其研究的目的和对象环境科学的任务，实质上与环境科学的研究对象是一致的。它的主要任务是：揭示人类活动同自然生态之间的对立统一关系；探索全球范围内环境演化的规律；探索环境变化对人类生存的影响；研究区域环境污染综合防治的技术措施和管理措施。1.1.3环境科学的任务环境科学是一门综合性很强的学科。属于自然科学方面的有：环境工程学、环境地学、环境生物学、环境化学、环境物理学、环境数学、环境水利学、环境系统工程学、环境医学等。属于社会科学方面的有：环境社会学、环境经济学、环境法学及环境管理学等。1.1.4环境科学的分支学科环境污染防治工程环境系统工程环境质量评价工程其他Page31.1.5环境工程概况环境问题2我国的环境保护3环境与环境科学1第一章环境与环境保护1.2环境问题1环境问题及其发展3环境污染及其对人体的危害2当前世界环境的主要问题环境问题主要是由于人类活动作用于周围环境所产生的环境质量变化以及这种变化反过来对人类的生产、生活和健康产生影响的问题。环境问题的发展：工业革命以前阶段--环境的恶化阶段(至20世纪50年代)--环境问题的第一次爆发(至20世纪80年代)--环境问题的第二次高潮(80年代后）Page41.2.1环境问题及其发展温室效应和气候变化臭氧层破坏酸雨严重资源问题土地资源不断减少和退化森林资源及生物多样性危机水资源严重短缺能源危机大气环境污染垃圾成灾海洋污染人口问题12345当前的主要环境问题1.2.2当前世界环境的主要问题人口问题估计世界在1804年左右突破10亿人。随后用了大约123年于1927年突破20亿；紧接着在1960年突破了30亿大关，这期间仅用了33年；1974年，世界人口花了14年突破40亿；1987年花了13年突破50亿；1999年花了12年突破60亿；联合国的数据显示2011年10月世界人口突破70亿；而美国人口调查局则显示全世界在2012年突破70亿人，距离1999年里程碑花了约13年。1.2.2当前世界环境的主要问题资源问题资源问题是当今人类发展所面临的另一个主要问题。土地资源土地资源损失尤其是可耕地资源损失、土壤退化与沙漠化已成为全球性的问题，发展中国家尤为严重。森林资源近几十年中，世界毁林集中发生在热带地区，热带森林正以前所未有的速率在减少。水资源“水不久将成为一项严重的社会危机，石油危机之后下一个危机是水危机。”生态环境的恶化全球性的生态环境恶化问题，从广义讲，包括人口、粮食、资源的矛盾；从环境角度看主要包括森林减少、土地退化、水土流失、沙漠化、物种消失等多个方面。大气环境污染大气环境污染作为全球性的重要环境问题，主要指的是温室气体过量排放造成的气候变化、广泛的大气污染和酸沉降、臭氧层破坏等。酸雨臭氧层破坏温室气体及全球气候变化有毒化学品贸易的危险废物管理有毒化学品（特别是杀虫剂）在国际贸易中给环境带来潜在的威胁。从环境的安全角度考虑，必需加强对化学品，尤其是被禁止的或严格限制的化学品在国际贸易中的管理工作。由于各国经济发展不一致，世界各国对废物的管理方法有很大区别。生物多样性危机全世界自然环境的恶化，正在导致物种灭绝达到空前的速度，因此养护自然生态系统和保护生物多样性是当今世界迫在眉睫的问题之一。环境污染是促使生物多样性减少的另一重要原因，污染物毒性及地球气候的变化加剧了生物的死亡和灭绝。海洋污染海洋面积辽阔而又拥有巨量的海水，由陆地流入海洋的各种物质全部被海洋所吞没，而海洋本身却没有因此而发生重大变化。正是这种稳定性，加上海洋是重要的运输渠道，使得海洋成为人类各类污染物的聚集地。油污染对海洋生态的破坏是严重的。环境污染整体而言，环境污染来源于自然界和人为活动两个方面，通常所说的环境污染问题是指后者。人为环境污染一般可分为两类，一是不合理开发利用自然资源使自然环境遭到破坏；一是城市化和工农业高速发展而引起的环境污染。1.2.3环境污染及其对人体的危害人类与环境的关系1.人体通过新陈代谢与周围环境进行物质交换人体中各元素平均含量与地壳中各元素含量同步,如人体血液中60多种元素含量和岩石中这些元素含量有明显的相关性。环境污染使某些化学物质突增,或者出现了本来没有的合成化学物质,就破坏了人-环境关系,因此而致病。2.人体与环境间保持动态平衡空气水（1）四大要素土壤食物（2）外界条件变化小:未超过环境自净能力,可以自动调节。如缺氧、噪声大:使生态平衡失调,超过人体忍受限度时,可中毒、致病、致癌、致畸等污染物侵入人体的途径有毒的环境污染物，它们可以通过多种途径侵入人体呼吸道系统呼吸空气，对人体的生存是不可缺少的行为消化系统污染物也可以经由口腔、肠、胃进入人体。肠、胃及口腔黏膜均可吸收毒物。皮肤有毒物质如苯、二硫化碳和有机磷化物等脂溶性物质，可以通过皮肤的表皮经过毛孔到达皮脂腺及腺体细胞而被吸收，还有些毒物可以通过汗腺进入人体。环境问题2我国的环境保护3环境与环境科学1第一章环境与环境保护1972年召开的联合国人类环境会议，使中国了解了世界环境状况和环境问题对经济社会发展的重大影响。斯德哥尔摩会议以后，在周恩来总理的关心下，于1973年8月5日至20日，国务院委托国家计委在北京召开了全国第一次环境保护会议。1978年3月5日，五届人大一次会议通过的《中华人民共和国宪法》明确规定：国家保护环境和自然资源，防治污染和其他公害。1.3.1第一个阶段是20世纪70年代，这是我国环保事业的创建时期1982年12月4日，五届人大五次会议通过《中华人民共和国宪法》，这部宪法在环境保护方面的规定比较详细、具体。1983年12月31日至1984年1月7日，国务院在北京召开了第二次全国环境保护会议，这次会议在总结过去十年环境保护工作经验教训的基础上，提出了到20世纪末我国环境保护工作的战略目标、重点、步骤和技术政策。1989年12月26日第七届人大常委会第十一次会议通过环境保护法，并从公布日起施行。该法的颁布标志着我国环境保护法制建设跨进了新阶段。1.3.2第二阶段是20世纪80年代，为环境保护事业的开拓期进入21世纪，我国进入全面建设小康社会，加快推进社会主义现代化建设的新时期。我国的环保事业已取得了举世瞩目的进展。基本建立了环境保护法律法规体系框架环境监管能力逐步加强坚持污染防治与生态保护并重随着环境污染的日趋严重，国家对环保治理投入不断上升1.3.3第三阶段为20世纪90年代，是环境保护事业的发展期涌现出了一批环境、经济、社会协调发展的城市和地区，如环境保护规范城市、生态示范区、生态工业园区、生态农业示范点、绿色学校等，为环境与经济、社会协调发展发挥了重要的示范作用加强了宣传教育，公布环境信息，鼓励公众参与，使公众参与成为强化环境监督管理的重要措施加强国际环境合作1.3.3第三阶段为20世纪90年代，是环境保护事业的发展期虽然我国环境保护取得了显著成绩，全国环境污染加剧的趋势得到基本控制，部分城市和地区环境质量得到改善；但是，环境形势依然十分严峻，一些地区的环境问题仍很突出，环境质量仍在恶化，生态恶化加剧的趋势还没有得到有效遏制。且呈现出以下特点。结构性污染突出，经济结构不合理是其重要原因污染物的构成发生变化污染物排放总量大，超过环境承载能力众多环境问题集中出现1.3.3第三阶段为20世纪90年代，是环境保护事业的发展期制定政策法规空气质量指数实时发布空气质量指数（AirQualityIndex，简称AQI）空气质量按照空气质量指数大小分为六级，相对应空气质量的六个类别，指数越大、级别越高说明污染的情况越严重，对人体的健康危害也就越大，从一级优，二级良，三级轻度污染，四级中度污染，直至五级重度污染，六级严重污染。具体为0－50、51－100、101－150、151－200、201－300和大于300六档。来源中国环境标志图形由中心的青山、绿水、太阳及周围的十个环组成。图形的中心结构表示人类赖以生存的环境，外围的十个环紧密结合，环环紧扣，表示公众参与，共同保护环境；同时十个环的“环”字与环境的“环”同字，其寓意为“全民联系起来，共同保护人类赖以生存的环境。”1.马斯洛河谷事件事件发生时间：1930年12月1~5日事件发生地点：比利时境内沿马斯河24公里长的一段河谷地带，即马斯峡谷的列日镇和于伊镇之间，两侧山高约90米。事件发展过程：马斯河谷地带分布着三个钢铁厂、四个玻璃厂、三个炼锌厂和炼焦、硫酸、化肥等许多工厂。1930年12月初，在两岸耸立90m高山的峡谷地区，出现了大气逆温层，浓雾覆盖河谷，工厂排到大气中的污染物被封闭在逆温层下，不易扩散，浓度急剧增加，造成大气污染事件。一周内几千人受害发病，60人死亡，为平时同期死亡人数的10.5倍，也有大量家畜死亡。发病症状流泪、喉痛、胸痛、咳嗽、呼吸困难等。推断当时大气二氧化硫浓度为25～100mg/m3事件原因分析•许多重型工厂分布在河谷上，包括炼焦、炼钢、电力、玻璃、炼锌、硫酸、化肥等工厂，还有石灰窑炉。•尸体解剖结果证实：刺激性化学物质损害呼吸道内壁是致死的原因。其他组织与器官没有毒物效效应•对当地排入大气的各种气体和烟雾进行了研究分析，排除了氟化物致毒的可能性，认为硫的氧化物---二氧化硫气和三氧化硫烟雾的混合物是主要致害的物质。大气中二氧化硫的浓度约为25～100毫克/立方米（9～37微克）。空气中存在的氧化氮和金属氧化物粒等污染物会加速二氧化硫向三氧化硫转化，加剧对人体的刺激作用•在马斯河谷烟雾事件中，地形和气候扮演了重要角色。从地形上看，该地区是一狭窄的盆地；气候反常出现的持续逆温和大雾，使得工业排放的污染物在河谷地区的大气中积累到有毒级的浓度2.洛杉矶光化学烟雾事件事件过程•地点：美国西海岸洛杉矶市•时间：20世纪初开始，1970年达到顶峰•事件危害：每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾，使整座城市上空变得浑浊不清。这种烟雾使人眼睛发红，咽喉疼痛，呼吸憋闷、头昏、头痛。1943年以后，烟雾更加肆虐，以致远离城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘减产。仅1950－1951年，美国因大气污染造成的损失就达15亿美元。1955年，因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达400多人；1970年，约有75％以上的市民患上了红眼病。事件原因分析•洛杉矾在40年