环境保护概论与水处理技术

2019/9/141环境保护概论与水处理技术•环境与环境保护概论•生态学基本知识•环境污染与人体健康•污染源•大气污染及其防治•水污染及其治理•固体废物的处理和利用2019/9/142•环境噪声及其控制•其他环境污染及其防治•环境法•环境标准•能源知识简介•中州大学•——魏振枢主讲——2019/9/143第一章环境与环境保护概论•1-1环境概论•一环境的概念•1、定义:是指影响人类生存和发展的各种天然的和人工改造的自然因素的总体。•2、分类•水圈原生自然环境：基本未受人类•气圈影响，如极地、沙漠、冻土•1)自然环境区、原始森林等。•岩石圈次生自然环境：受到人类发展•生物圈活动的影响，如次生林、天•然牧场等。2019/9/144•2）社会环境：又称人造环境，是指经过人类创造或•加工过的物质设施和社会结构。•或者说，是人类在自然环境环境基础上，为不断提•高自己的物质精神生活而创造出的环境。•生产环境（工业、农业）•交通环境（机场、港口、铁路、公路等）•商业环境（商业区）•聚落环境（院落、生活居住区、城市）•文教环境（文化教育区）•卫生环境（医院、疗养院等）•旅游环境（文物古迹、风景名胜等）•二城市环境•1、聚落:人类聚居的场所、活动的中心。•聚落环境:人类聚居场所的环境。•院落环境:是由一些功能不同的建筑物和场院•组成的基本环境单元。•北极小冰屋•热带茅舍•西南竹楼•蒙古包•西北窑洞•干旱区平顶屋•火炕、火墙2019/9/146•村落环境：农业人口聚居的地方。•城市环境：•2、城市环境•1）定义：是人类利用和改造环境而创造出来的高度•人工化的生存环境。•2）目前状况•UN规定：100万以上为特大；50~100万为大型；•20~50万为中等；2~20万为小城市。•目前中国城市为724个，特大城市为33个。•1998年统计,12.481亿人,城镇人口3.7942亿,占30.4%.•城市化:城市人口在总人口中的比重.•没有城市化,无法提高物质文明和精神文明•急剧城市化会造成一系列的管理问题和环境问题.2019/9/147•3)急剧城市化的危害•下垫面改变大气污染•大气环境的影响大气热量增加•气体和颗粒污染物热岛效应•水耗量大水资源枯竭•水环境的影响硬度增加,质量下降•水质恶化18世纪前以瘟疫流行为主•18世纪后以三废为主•生物环境的影响城市荒漠•震动、噪声、微波污染•其他因素的影响交通紊乱、住房拥挤、供应紧张•垃圾处理困难2019/9/148•城市环境系统•大气•自然环境子系统水•土•绿地•工业•经济环境子系统交通•基础设施•科技•教育•社会环境子系统文化•社会意识2019/9/1491-2环境科学•一环境问题•1、定义:由于人类活动作用与人们周围的环境所引•的环境质量变化,以及这种变化反过来对•人类的生产、生活和健康的影响问题.•2、分类•原生环境问题(第一环境问题):地震、海啸、火山活•动、崩塌、滑坡、泥石流、洪涝、干旱、•台风、地方病•生态环境破坏:引起•次生环境问题(第二环境问题):自然条件变化,可影•响人类生产活动•环境污染:毒化环境,•危害人类健康.2019/9/1410•3、环境问题发展的四个阶段•1)环境问题萌芽阶段(工业革命以前)•刀耕火种,原始捕捞砍伐森林、破坏草原•水土流失、水旱灾害频繁•2)环境问题的发展恶化阶段(工业革命~20世纪50年代以前)•工业革命造成污染严重,出现大量的污染事件.•3)环境问题的第一次高潮(20世纪50年代~80年代前)•出现在50、60年代.人口迅猛增加;工业不断集中和扩大,能源消耗大增.污染的点与面急剧扩大.•与此同时,1972年开始着手治理工作.•4)环境问题的第二次高潮(20世纪80年代以后)•三类:全球性大气污染;大面积生态破坏;突发性严重污染事件迭起.1992年召开环发大会.2019/9/1411•两次高潮的不同:•其一:影响范围不同.第一次在工业发达国家,重点是局部性、小范围的环境污染问题.第二次是大范围,乃至全球性的环境污染和大面积生态破坏.•其二:危害后果不同.前次是环境污染对人体健康的影响,也对经济造成损害;后者影响到全人类的生存与发展•其三:就污染源而言.前次污染来源不太复杂,较易通过调查弄清其来龙去脉,有效进行控制和治理.后次污染源和破坏源众多,分布广而复杂,只靠一个国家难以奏效.•其四:前次的“公害事件”与后次的突发性严重污染事件不同.一是突发性,二是事故污染范围大,危害严重,经济损失巨大.2019/9/1412•二环境科学•1、环境科学的特定研究对象•环境科学是以“人类-环境”这对矛盾为对象,研究其对立统一关系的发生与发展、调节与控制,以及利用与改造的科学.•2、环境科学的特点•综合性•人类所处地位的特殊性•学科形成的独特性•3、环境科学的基本任务•探索全球范围内自然环境演变的规律;•探索全球范围内人与环境的相互依存关系;•协调人类的生产、消费活动同生态要求之间的关系;•探索区域污染综合防治的途径.2019/9/1413•4、环境科学的研究内容•环境学•环境数学•环境物理学•环境化学•基础环境学环境生物学•环境地学•环境医学•环境空气动力学•环境工程学•环境管理学•环境规划•应用环境学环境监测•环境质量评价•环境经济学•环境法学•环境行为学2019/9/14141-3环境保护的重要性•一世界八大公害事件•二其他世界著名污染事件•1、1984年12月3日印度Bhopal毒气泄露事件•2、1986年4月26日前苏联基辅切尔诺贝利核电站泄露事件•3、19世纪中叶，英国伦敦先后两次霍乱大流行•4、海湾战争引起海洋石油污染事件•5、中国唐山大地震••2019/9/1415•三我国的环境状况•1、中国环境保护的发展历程(三个阶段)•(1)中国环保事业的起步(1973~1978年)•1972年发生几件较大环境事件•1972年参加6月5日在斯德哥尔摩召开的人类环境会议.•环境保护事业的奠基—第一次全国环境保护会议于1973年8月5~20日在北京召开,主要贡献有:•承认有污染,“现在就抓,为时不晚”;•审议通过32字方针;•《关于保护和改善环境的若干规定(试行)》;•环保机构的设立,1974年10月,经国务院批准正式成立了国务院环境保护领导小组.2019/9/1416•创业时期的环境保护工作主要作四个方面的工作:•全国重点区域的污染源调查、环境质量评价及污染防治途径的研究;•开展了以水、气污染治理和“三废”综合利用为重点的环保工作;•制定环境保护规划和计划;•逐步形成一些环境管理制度,制定了“三废”排放标准.•(1973年11月17日,由国家计委、国家建委、卫生部联合颁布了中国第一个环境标准《工业“三废”排放试行标准》,共4章19条.••2019/9/1417•(2)改革开放时期环保事业的发展(1979~1992年)•1983年12月31~1984年1月7日在北京召开了第二次全国环境保护会议,主要有以下4个方面:•环境保护基本国策的确立;•“三同步”、“三统一”战略方针的提出;•“三同步”:““同步规划、同步实施、同步发展”•“三统一”:“经济效益、社会效益与环境效益的统一”•确定了符合国情的三大环境政策—“预防为主、防治结合、综合治理”、“谁污染谁治理”、“强化环境管理”;•提出了到20世纪末的环保战略目标•强调环境保护是我国的一项基本国策.•我国环保政策、法规体系已经初步形成.2019/9/1418•1989年4月底至5月初在北京召开了第三次全国环境保护会议,主要贡献如下:•提出努力开拓有中国特色的环境保护道路.•总结确定了八项有中国特色的环境管理制度.•可以总结为以下3个方面:•贯彻“三同步”方针,促进经济与环境协调发展的制度.•主要包括环境影响评价及“三同时”制度.这两项制度结合起来形成防止新污染产生的两个有力的制约环节,保证经济建设与环境建设同步实施,达到同步协调发展的目标.•“三同时”:防治污染项目必须与主体工程同时设计、施工、投产.•控制污染,以管促治的制度.主要包括排污收费、排污申报登记及排污许可证制度,污染集中控制,以及限期治理制度.•环境责任制与定量考核制度.2019/9/1419•(3)可持续发展时代的中国环境保护(1992年以后)•世界已经进入可持续发展时代•国际贸易中的环境原则;•工业生产发展的环境原则;•经济决策中的环境原则.•1996年7月在北京召开了第四次全国环境保护会议,会议主要成果为:•提高了认识,提出了有力的政策措施;•提出两项重大举措:•一是要求2000年排放总量控制在国家批准的水平;•二是中国跨世纪绿色工程规划.•中央人口资源环境工作座谈会•1999年3月在北京召开,江泽民讲话.2019/9/1420•2、我国环境状况•全国排污量:废气10~15亿m3;废水350亿m3•存在问题:•江河湖海污染严重.国家环保局重点治理:33211工程•“三河”:淮河;海河;辽河•“三湖”:滇池;太湖;巢湖(安徽)•“两区”:酸雨控制区;SO2控制区•“一市‘:首都北京市•“一海”:渤海•食品污染严重:•装修污染严重:•化妆品污染严重:2019/9/1421第二章生态学基本知识•2-1基本内容•一定义:是研究生物与其生存环境之间相互关系的学科•生物:动物200多万种,植物30多万种,微生物10多万种•环境自然环境•社会环境•二生态系统•1、定义:在一定空间里,生物与环境之间构成的整体.•注意三点:•划分有人为因素,可大可小,小可成大.•系统中不断进行着物质交换和能量流动.•动态平衡2019/9/1422•一个小池塘中:•浮游植物(如藻类)浮游动物鱼类鸟类•光合•作用••O2微生物分解为基本•消耗元素和化合物2019/9/1423•2、组成•生产者:绿色植物•生物群落(生物系统)消费者:分级(食草、食肉)•分解者:真菌、细菌、微生物•能量(太阳辐射、温度、热流等)•群落环境(环境系统)地形(海拔)•水、土、气、风等无机物质•生产者•消费者•或者四部分组成分解者•无生命物质2019/9/1424•生产者消费者•土壤营养库分解者••物质循环•能量流动••2019/9/1425•说明:•1)消费者之间可以构成食物链,其中各环节称作营养级,一般生产者为第一营养级,一级消费者为第二营养级……通常4~5级,各级间能量利用率约为10%.•一切生物均经光合作用储存能量;•缩短食物链可以提高能量利用率;•食物链长,说明生活富裕:亚洲:粮食人•欧洲:粮食牲畜人•猪多肥多粮食多是颠倒的食物链.2019/9/1426•2)环境中污染物随食物链富集,危害人类.•与人类有关的两条食物链•陆地:土壤农作物畜禽人•水体中:水体浮游植物浮游动物鱼类鸟类人•美国密执安湖中PCB(polychlorinatedbiphenyl)•海水鱼类鸟类人•0.01~0.0000010.01~101~1000.1~10(ppm)•美国密执安湖中DDT•水湖泥虾鱼鸟•ppm0.0000020.0140.0413~699(5107)•倍数比7000373~14616~33•北极爱斯基摩人137Cs过量:苔藓驯鹿人食用富集•无机汞有机汞,致使毒性增加.2019/9/1427•3)生物圈是地球上最大的生态系统2019/9/1428•3、生态系统的功能•1)能量流动•五大特征:•一切能量来源于太阳能;•太阳光合作用储存能量;•能量通过食物链进行传递;•能量单向流动;•能量流动过程中逐级递减.•能量在流动过程中遵循热力学第一定律和热力学第二定律.2019/9/1429•2)物质循环•主要有:C、H、N、O、S、P、Zn、Mn、Cu、Mo、Co、Ca、Mg、K、H2O等.重点是C、N、O、H2O.•水的循环•氮的循环:2019/9/1430•氮的循环:•固氮:生物固氮豆科植物及其他高等植物根瘤菌•工业固氮合成氨•岩浆固氮火山爆发时的岩浆固氮•大气固氮雷雨闪电时通过电离作用合计万吨•利用:进入土壤中NH3NO2-(NO3-)