环境学导论知识点

1环境学导论大气污染及其防治大气概述一大气的成分1N2O2等气体2水滴如云滴雾滴3冰晶和固体微粒如尘埃花粉没有水汽和悬浮物的空气称为干洁空气二大气的分层1对流层大气边界层的主要特征湍流运动风温度的垂直分布2平流层主要成分臭氧范围对流层顶5055km主要特点1随高度增加而升高2气流以平流运动为主天气晴朗能见度好有利于飞机飞行3人类生存环境的天然屏障3中间层4暖层电离层5外层散逸层在对流层下部靠近下垫面的1215公里范围内的薄层大气由于贴近地面空气运动受到地面摩擦作用影响又称摩擦层三大气的组成一大气的恒定组分O2N2和稀有气体二大气的可变组分主要指CO2和H2Og这些气体组分受不同地区气候季节等多种因素的影响而发生变化正常状况下H2Og约占04CO2约占0033由恒定组分和可变组分所组成的大气称为洁净大气三大气的不定组分大气中的尘埃硫化物氮氧化物硫氧化物等是大气中的不定组分当它们进入大气后可能造成大气污染大气污染一大气污染的定义起源于对有害影响的观察即若大气污染物达到一定浓度并持续足够的时间达到对公众健康动植物材料大气特性或环境美学产生可以测量的影响就是大气污染大气污染类型大气污染按影响范围可分为1局部地区大气污染2区域性大气污染3广域性大气污染4全球性大气污染指温室效应与全球气候变暖酸雨臭氧层空洞二大气污染源及污染物A按发生类型分一工业污染源共同的特点是排放源集中浓度高局地污染强度高是城市大气污染的罪魁祸首二农业污染源主要是不当施用农药化肥有机粪肥等过程产生的有害物质挥发扩散以及施用后期NOXCH4挥发性农药成分从土壤中逸散进入大气等形成的污染源三生活污染源是指居民日常烧饭取暖沐浴等活动燃烧化石燃料而向大气排放烟尘SO2NOX等污染物这类污染源属固定源具有分布广排放量大污染浓度低等特点是一些城市大气污染不可忽视的污染源但是随着城市电气化的推进城市生活污染源将从根本上得到遏制四交通运输污染源由汽车飞机火车和轮船等交通运输工具运行时向大气中排放的尾气这类污染源属流动污染源主要污染物是烟尘碳氢化合物NOX金属尘埃等是城市大气环境恶化的主要原因之一B按污染源存在的形式分为固定源和流动源两类1固定源就是位置和地点固定不变的污染源主要指工矿企业在生产中排放的大量污染物冶金钢铁建材等工业企业都是对大气环境污染严重的固定源2流动污染源是指交通工具在行驶时向大气中排放的有害气体而形成的污染源C大气污染源按排放空间高度分高架源在距地面一定高度排放污染物如电厂烟囱等2低架源在地面上或离地面高度很低的排放源按排放形式分1线源沿着一条线排放污染物如汽车火车等2面源在一个大范围内排放污染物如煤田自燃的煤堆密集而低矮的居民住宅烟囱群等3点源集中在一点或在可当作一点的小范围内排放污染物如烟囱等三污染源a天然源自然界自行向大气环境排放污染物的污染源b人为源人类的生产活动和生活活动所形成的污染源四大气污染物由于人类活动或自然过程排入大气并对人和环境产生有害影响的物质按来源分为一次污染物直接由污染源排放的污染物和二次污染物进入大气的一次污染物之间或与正常大气组分发生反应以及在太阳辐射下引起光化学反应而产生的新的污染物它常比一次污染物对环境和人体的危害更为严重降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物一般直径大于30m由于其自身的重力作用会很快沉降下来单位面积的降尘量可作为评价大气污染物程度的指标之一常表示为总悬浮微粒物TSP飘尘和降尘按存在状态分为颗粒物和气态污染物飘尘指可在大气中长期飘浮的悬浮物分为PM10粒径m和PM25粒径PM10可以通过呼吸道进入人体从而对人体健康产生危害PM25的危害则更为严重大气中主要污染物一颗粒物颗粒物是指大气中弥漫着的固态和液态物质成份较复杂总悬浮颗粒物用标推大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量通常称为总悬浮颗粒物用TSP表示其粒径多在100um以下尤以10um以下的为最多2飘尘颗粒物粒径小于10um的颗粒物称为飘尘它们能长时间地悬浮于大气中而不沉降下来23降尘颗粒物粒径大于10um的颗粒物叫降尘它们在重力的作用下能很快降落到地面4可吸入粒子易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子目前目际标准化组织建议将其定为粒径10um大气飘尘的危害1影响大气的物理性质2使建筑物金属制品等受到腐蚀3对人动植物产生危害4与其它大气污染物协同作用形成大气污染近年来人们认识到大气悬浮颗粒中的可吸入颗粒物对人体健康的危害远比粗颗粒大而且是引起城市大气酸雨光化学烟雾能见度降低的重要因素许多研究已经揭示出PM10对人体健康的严重危害和对气候的重要影响二含硫化合物污染大气的含硫化合物有H2SSO2SO3硫酸酸雾及硫酸盐气溶胶等但在大气中主要是SO2大气中的SO2主要来源于矿物燃料的燃烧SO2是无色有刺激性和窒息性的气体对呼吸道有刺激作用能引起呼吸道和心血管疾病值得注意的是SO2与飘尘的协同作用将使其毒性大大增强使得大气污染加剧大气中的SO2可以通过均相或非均相氧化生成SO3SO3一经形成便迅速与大气中的水蒸气作用生成硫酸因此大气中SO3的含量十分低微生成的硫酸是严重危害健康的物质其毒性远大于SO2三氮氧化物对流层中危害较大的氮氧化物是NO和NO2统称为总氮氧化物NOx当矿物燃料高温燃烧时空气中的N2与O2结合而生成NO温度越高生成NO的速度和量越大由这种方式生成的NOx称为热NOx另一类是因燃料中含有吡啶氨基化合物等含氮化合物在燃烧的过程中生成了NOx这种方式数生成的NOX称为燃料NOx另外一些工厂如生产硝酸或使用硝酸氮肥厂等的生产过程中排放到大气中的NOxNO是无色有刺激性气味不活泼的气体它能与血红蛋白结合生成亚硝基血红蛋白而引起中毒并可产生缺氧症状和中枢神经受损O氧化后生成红棕色有刺激性的NO2它的毒性较强能迅速破坏肺细胞可能是引起肺气肿和肺癌的病因NO2又是一吸光物质易发生光化学反应是形成光化学反应的元凶由此产生的二次污染物的危害更大四碳氧化物1一氧化碳大气中CO来源于燃料的燃烧而由汽车尾气中的CO造成的大气污染已引起世界各国的重视值得注意的是一氧化碳的另一人工源是吸烟排出的烟气吸烟者吸入的CO远高于不吸烟者尤其是吸过滤嘴香烟的人CO的主要危害是妨碍体内氧气的传输它与血红蛋白的亲和力比氧大二百多倍而生成的羰基血红蛋白的解离速度比氧合血红蛋白小三千六百多倍因此一旦生成羰基血红蛋白就很难解离导致输氧能力降低造成机体缺氧危害人体健康体内缺氧时对所有的器官都有影响而最敏感的是中枢神经系统和心肌2CO2CO2是无色无毒的气体目前由于人类活动排放到大气中的CO2的量不断增加而吸收CO2的森林反遭到严重破坏使得大气中CO2的浓度不断增加据测定一个世纪前大气中CO2的含量约为284ppm目前已达到379ppmCO2浓度的增加可能对全球的气候产生影响因而是目前环境科学上颇为注意的问题之一五光化学氧化剂1光化学反应和光化学烟雾在太阳紫外线作用下大气中的某些污染物发生反应生成新的污染物这种反应叫光化学反应由此产生的烟雾称为光化学烟雾2光化学烟雾形成的条件1充足的阳光无风2出现逆温3大气含有一定浓度的NO2和碳氢化合物3光化学烟雾的危害1对人体健康的影响光化学烟雾最明显的危害是对人眼的刺激作用出现眼流泪发红俗称红眼病除眼外对鼻咽气管和肺均有明显的刺激作用对老人儿童和病弱者尤为严重2对植物的伤害光化学烟雾能使植物叶片受害变黄以致枯死六碳氢化合物大气污染的类型一根据污染物的化学性质及其存在的大气状况可将大气污染分为还原型大气污染和氧化型大气污染二根据燃料性质和污染物的组成可将大气污染分为煤炭型石油型混合型和特殊型四类五几种典型的大气污染一煤烟型污染伦敦烟雾事件主要污染源是燃煤主要污染物是SO2CO和微粒物质它们遇上低温高湿的阴天且风速很小并伴有逆温存在的情况时一次污染物扩散受阻易在低空聚积生成还原型烟雾二交通污染洛杉矶光化学烟雾污染源主要是机动车汽油车和柴油车和机动船主要污染物是CONOX和HC在相对湿度较低的夏季睛天交通污染严重的地区可能会出现典型的二次污染光化学烟雾它对人体动植物材料均会产生破坏作用并且严重影响大气能见度三酸沉降污染酸雨它是指大气中的酸通过降水如雨雾雪迁移到地表或在含酸气团气流的作用下直接迁移到地表引起酸沉降的主要物质是人为和天然排放的SOXSO2和SO3和NOXNO和NO2其天然源一般是全球分布的而人为排放的SOX和NOX则具有地区性分布的特点气象条件和下垫面对大气污染3的影响一气象条件对大气污染的影响1风和湍流对大气污染的影响1整体输送2冲淡稀释风速愈大湍流愈强污染物的稀释扩散速率愈快大气污染物浓度就愈低因此风和湍流是决定污染物大大气中稀释扩散的最直接因子也是最本质的因子2大气稳定度对大气污染的影响3辐射和云对大气污染的影响4降水对大气污染的影响5天气形势对大气污染的影响天气形势指大范围的气压分布状况二下垫面对大气污染的影响1城市下垫面对大气污染的影响2山区下垫面对大气污染的影响3水陆交界区对对大气污染的影响六大气污染的危害1大气污染对人体健康的危害2大气污染对植物的危害3大气污染对材料的危害4大气污染对大气环境的危害具体一大气污染对人体健康的危害二大气污染对植物的危害损害植物酶的功能组织影响植物新陈代谢的功能破坏原生质的完整性和细胞膜此外还会损害根系生长及其功能减弱输送作用与导致生物产量减少三大气污染对材料的危害大气污染可使建筑物桥梁文物古迹和暴露在空气中的金属制品及皮革纺织等物品发生性质的变化造成直接和间接的经济损失四大气污染对大气环境的危害大气污染会导致降水的增加或减少它对降水化学的影响表现在酸性化合物的输入即出现酸雨大气污染还会产生全球性的影响大气中CO2等温室气体浓度增加导致的全球变暖人们大量生产氟氯烃化合物等导致的臭氧层耗竭等室内空气污染污染原因建筑材料及装潢材料涂料中有害物质的挥发人们不健康的生活习惯污染物苯甲醛氡如何解决多开窗换气戒烟正确使用家庭化学剂增加户外活动摆放室内花卉植物大气污染控制一大气污染的控制无论是大气污染源污染物污染类型还是大气污染的危害都具有多样性大气污染的综合治理一减少污染物的排放量1改革能源结构逐步用二次能源代替一次能源开发无污染能源对燃料进行脱硫处理2改革燃烧装置和燃烧方式提高热效率3采用无污染或低污染生产工艺4利用余热余气提高能源利用率二治理主要污染物一颗粒物的治理大气中的颗粒物主要来自于矿石燃料的燃烧因此减少颗粒物的方法主要有两种一种是改变能源结构或对燃煤进行加工利用另一种是在废气排放前先将颗粒物处理掉处理方法通常有以下几种1重力除尘装置2惯性力除尘装置3离心力除尘装置4洗涤塔除尘5过滤式除尘装置6静电除尘装置二SO2的处理从排烟中除去SO2的技术称为排烟脱硫这类技术已相当多但总起来可分为湿法和干法两大类前者是利用SO2为酸性氧化物这一特点后者是利用SO2的还原性1湿法排烟脱硫2干性排烟脱硫法排烟脱硫的方法很多在选择时应从下面几个方面考虑1净化效率高经济效果好2装置能长期稳定运行3易于操作维修和检查4不应造成二次污染三氮氧化物的治理氮氧化物的工业来源主要是硝酸制造厂使用硝酸的工厂以及工厂燃料燃烧排放的废气等从燃烧装置中排放的氮氧化物主要是NONO比较稳定不易溶于水也不与水反应目前对它的处理主要有催化还原吸收等1催化还原法2吸收法3吸附法四光化学烟雾的防治对策汽车尾气是NOx和碳氢化合物最主要的排放源改进技术控制汽车尾气是避免光化学烟雾的形成保证空气环境质量的有效措施1安装尾气净化装置2改良燃料三种植树木草坪四掌握气象变化规律充分利用环境自净能力五加强城镇规划搞好环境功能分区三多种手段五律协同a清洁能源包括常规能源的清洁利用可再生能源的利用新能源的开发各种节能技术等清洁能源的典型案例1洁净煤技术2西气东输3西电东送b绿色交通绿色交通我国一些主要城市的大气污染类型正在由煤烟型向交通型转化汽车尾气排放已成为城市重要污染源合理的交通规划发展清洁汽车1上海的新世纪交通蓝图2电动汽车c末端治理末端治理推行清洁能源与绿色交通从源头上减少了大气污染的产生对于已经产生的污染则需进行末端治理除尘脱硫氮氧化物的治理技术氟化物的治理技术d环境自净环境自净污染物经过末端治理达到排放标准后被排入大气但此时它们的浓度一般要高于环境空气质量标准要使其进一步达标将要依靠环境的自净作用利用气象规律稀释污染物加强绿化典型案例城市绿化城市绿化的实施需要五律协同自然植物配植的适地适树原则技术园艺人员要有相当的专业知识与技术环境城市绿化应兼顾和谐与无污染经济建立一套完善的市场机制4保证其正常运行社会城市广场是社会规律在特定时期的一种表现形式全球大气环境变化一A全球变暖原因温室效应的加剧温室效应Greenhouseeffect太阳发出的短波辐射透过大气层到达地面使地表温度上升发出长波辐射大气中的温室气体对短波吸收很弱而对长波辐射吸收很强因此地表从太阳辐射获得的热量相对多而散失到大气层以外的热量相对少地球表面的温度得以维持这就是大气的温室效应臭氧层破坏温室气体Greenhousegas二氧化碳甲烷一氧化碳二氯乙烷臭氧CFC11CFC12四氯化碳一氧化碳全球变暖可能产生的影响1海平面上升低地被淹海岸被冲蚀排洪不畅土地盐渍化海水倒灌等2沿海地区的海岸线变化3气候带移动减缓全球变暖的对策1排放控制对策控制化石燃料消耗以抑制CO2的排放固定化对策使已生成的CO2变为其他物质以防止其向大气中排放适应对策在已发生全球变暖的情况下采取相适应的B臭氧层破坏太阳光中的紫外线辐射特别是UVB辐射对生物有较大的伤害而阻挡UVB辐射的就是臭氧紫外线辐射按照其波长的不同可划分为UVA315400nmUVB280315nm和UVC280nm以下三个波段1臭氧层变化与臭氧洞臭氧层的作用a平流层中的臭氧吸收紫外线b对流层中的臭氧为温室气体臭氧洞出现时间每年9月11月表现臭氧层出现浓度减少区域对紫外线的抵挡功能削弱发生地区1984南极上空首次1989北极上空首次其它地区也有类似情况出现如我国青藏高原上空也存在一个相对周围地区浓度较低的区域臭氧空洞的危害对人体健康的影响破坏DNA皮肤病白内障等对陆生植物的影响产量和质量下降间接影响对材料的影响加速老化对水生生态系统的影响降低生产力影响幼体控制对策1提高利用效率降低操作损失2回收和再循环3改进CFCS产品4非CFCS产品的替代品5蒙特利尔条约限制CFCS的生产和使用全球性臭氧层变化北半球中纬度地区冬春季减少了6北半球中纬度地区夏秋季减少了3南半球中纬度地区全年平均减少了5南极地区春季减少了50北极地区春季减少了15臭氧层破坏的原因大多数科学家认为人类过多地使用氟氯烃类化学物质CFCS是破坏臭氧层的主要原因臭氧层破坏的危害1对人体健康的影响破坏DNA皮肤病白内障等2对陆生植物的影响产量和质量下降间接影响3对材料的影响加速老化4对水生生态系统的影响降低生产力影响幼体臭氧层的保护主要是控制CFCS的使用二全球性大气环境问题全球问题概述全球问题的的特征全球问题具有全球规模的普遍性全球问题涉及人类当前和未来的根本利益具有相互缠结的复杂性其建设性解决要求世界各国人民的相互协作共同努力全球问题的类型人类社会与自然界之间的相互作用的最优化问题人与社会社会与自然国际关系的改造问题三全球变暖控制的综合对策1调整能源战略提高能源利用率向清洁生产转化2绿化对策3控制人口提高粮食产量限制毁林4加强环境意识教育促进全球合作能源战略的调整采用高效能转化设备采用低耗能工艺改进运输降低油耗推出新型高效家电改进建筑保温利用废热余热集中供暖可节能30加强废旧物质回收利用采用新能源太阳能核能风能地热能等酸沉降与防治对策1酸雨acidrain的界定指PH值56的降水包括雨雪霜雹雾和露等各种降水形式2酸雨的起因由于燃料燃烧和天然排放的SO2和NOx所造成的3酸雨的形成4酸雨的化学组成酸雨中含有多种无机酸和有机酸及其盐其中绝大部分是硫酸和硝酸多数情况下以硫酸为主从污染源排放出来的SO2和NOX是形成酸雨的主要起始物除此以外不少地方的降水中发现有机酸甲酸乙酸5世界酸雨发展状况和我国酸雨现状最早欧洲的酸雨多发生在挪威瑞典等北欧国家后来扩展到东欧和中欧直至几乎覆盖整个欧洲在酸雨最严重的时期挪威南部约5000个湖泊中有1750个由于pH过低而使鱼虾绝迹瑞5典的9万个湖泊中有15已受到酸雨的侵害中国酸雨现状从20世纪80年代以来中国的酸雨污染呈加速发展趋势在80年代中国的酸雨主要发生在以重庆贵阳和柳州为代表的高硫煤使用地区及部分长江以南地区到90年代中期酸雨已发展到青藏高原以东及四川盆地的广大地区以长沙赣州南昌怀化为代表的华中酸雨区现在已成为全国酸雨污染最严重的地区其中心区年均降水PH低于40酸雨频率高于90已到了几乎逢雨必酸的程度北起青岛南至厦门以南京上海杭州福州和厦门为代表的华东沿海地区也成为我国主要的酸雨地区年均降水pH低于56的区域面积已占全国面积的30左右我国酸雨的化学特征是pH低离子浓度高硫酸根铵和钙离子浓度远远高于欧美而硝酸根浓度则低于欧美属硫酸型酸雨酸雨的危害1长距离输送的影响2对水生生态的影响3对森林的影响4对金属材料建筑结构桥梁水坝工业装备供水管网电缆等的腐蚀5对人体的影响6土壤的酸化对水生生态的影响使湖泊变成酸性水生生物的死亡酸雨浸渍了土壤浸蚀了矿物使AL元素沿着基岩裂缝流入水体影响水生生物的生长或使其死亡磷酸盐附着在铝上难以被生物吸收其营养价值就会降低并使赖以生存的水生生物的初级生产力降低酸雨的控制对策1使用低硫燃料和改进燃烧装置2脱硫脱氮技术的研究和使用烟道气脱硫脱氮3控制汽车尾气排放4能源的转化及燃料的代换清洁能源的使用能源结构的改变降低含硫燃料的使用比例等第三章水污染及其防治第一节水与环境一自然界的水1地球上的总水量为136亿立方千米其中海水约占97淡水占3而淡水中的大部分储存在极地的冰雪中仅有不到1的淡水为人类所利用估算约为300万立方千米我国淡水资源的总量为28亿立方米居世界第六位但人均占有量较低以13亿人口计人均占有量仅有2154立方米只相当于世界人均水资源占有量10000立方米的14左右2自然界的水按其存在部位可分为大气水地表水和地下水3天然水的化学组成由于水是一种很好的溶剂因此在循环过程中与其它物质接触时或多或少地溶解它们所以天然水中几乎包含了周期表中的所有元素各地天然水的组成也不尽相同水的循环1水的自然循环指地球上各种形态的水在太阳辐射和重力作用下通过蒸发水汽输送凝结降水下渗径流等环节不断发生相态转换的周而复始的运动过程2水的社会循环水的作用1可调节地球气候2可改变地球表面形态3具有物质运输功能4是一切生物必不可少的物质5是人类赖以生存的物质基础6水的特殊物理性质1沸点高2蒸发热大3热容高4反常膨胀5良好的溶剂二水资源危机1全球的水资源短缺2中国的水资源短缺中国缺水现状中国水资源总量为28亿m3居世界第6位我国人均占有水资源量按1995年的人口计算为22386m3相当于世界人均数的14也是美国的15前苏联的17为世界第109位人均水量少于2000m3的国际社会称之为严重缺水边缘中国有9个省市区的人均占有水量为500m3中国600个城市中缺水的近400个严重缺水的为108个3水资源消耗原因水资源消耗增长过快主要是因为三方面用水量的增加1公共用水包括饮用水和卫生用水2工业用水3农业用水水危机产生的原因1自然条件影响2城市与工业区集中发展3水体的污染4用水浪费和盲目开采5我国水资源的主要问题1我国水资源人均和亩均水量少2水资源在地区分布上很不均匀3水量年内及年际变化大水旱灾害频繁4水土流失严重许多河流含沙量大5我国水资源开发利用各地很不平衡6水资源的利用和保护1提高水的利用效率开辟第二水源A降低工业用水量提高水的重复利用率B减少农业用水实行科学灌溉C回收利用城市污水开辟第二水源2调节水源流量增加可靠供水A建造水库B跨流域调水C地下蓄水D海水淡化E拖移冰山F恢复河湖水质G合理利用地下水3加强水资源管理4增加下水道建设发展城市污水处理厂三天然水的组成与水体自净1天然水的物质组成61溶解气体溶质粒径小子109m以分子状态存在于水中根据气体在水中含量的多少进一步划分为主要气体和微量气体2溶解性物质溶质粒径小于109m主要以离子形态存在于水中根据含量和生成原因又再细分为主要离子生物生成物微量元素3胶体物质溶质粒径为109m107m时属于胶体溶液根据胶体的性质又分为无机胶体和有机胶体4悬浮物质溶质点粒径107m为悬浊液或悬浮液根据物质性质分为细菌藻类及原生动物泥沙粘土和其他不溶物质2水体的自净水体是指河流湖泊池塘水库沼泽海洋以及地下水等水的聚集体是由水本身水中的悬浮物溶解物胶体物质底泥和水生生物等水体的自净作用是指水体中的污染物的浓度因物理化学或生物作用而降低的现象第二节水体污染有关概念一水体污染当进入水体的污染物质的量超过了水体的自净能力使水质受到损害以至于对水的用途产生不利和不合理影响的现象叫水体污染我国地面水水质标准类水体为源头水及自然保护区类水体为集中生活饮用水水源地一级保护区珍贵鱼类保护区鱼虾产卵场等类水体为集中饮用水水源地二级保护区类水体为工业用水区人体不直接接触的娱乐用水区类水体为农业用水区一般景观要求水域二水体污染物引起水体污染的物质叫水体污染物从化学的角度来分水体污染物有以下几类1无机无毒物2无机有毒物3有机无毒物4有机有毒物5病原微生物三水体污染源一自然污染源二人为污染源1工业污染2农业退水3生活污水四水污染的危害一水污染的危害1水体污染对人体键康的危害2对工业生产的影响3对农业渔业生产的影响五我国水污染的特征一污染不断加剧水质恶化日趋严重二各流域水体自南向北水质逐渐变差三湖泊水库水体富营养化不容轻视中国水污染严重第三节典型水体污染及其防治一病原微生物污染及其防治病原微生物包括病菌病毒和寄生虫等主要来源于生活污水医院污水家禽饲养场和屠宰制革工业废水水体受病原微生物污染后会传播各种各样的疾病如痢疾肝炎伤寒霍乱血吸虫等治理这类污染物主要采用沉淀过滤消毒妥善处理污泥尽量不使这类这类污水与人体直接接触二需氧污染物一需氧污染物的概念生活污水和工业废水中所含的碳氢化合物脂肪蛋白质木质素等有机化合物可在微生物作用下分解生成简单的无机物CO2H2O等这些有机物在分解的过程中需消耗大量的溶解氧因而称为需氧污染物1生化需氧量BODBiochemicalOxygenDemand1生化需氧量表示水中有机物经微生物分解时所消耗的溶解氧的数量以mgL作单位2有机物经微生物分解的过程通常为两个阶段第一阶段有机物CO2H2ONH3等第二阶段NH3NO2NO3第二阶段对环境卫生的影响较小废水的BOD通常只指第一阶段有机物生物氧化所需溶解氧的数量由于微生物的活动与温度有关所以测定BOD时一般以200C作为测定的标准温度在200C时一般生活污水中预计无需20天左右才能基本完成第一阶段的分解过程这给实际测定工作带来困难而试验表明一般有机物五日生化需氧量约占第一阶段生化需氧量的75所以目前都以五日生化需氧量作为测定生化需氧量的标准时间称为五日生化需氧量用BOD5表示2化学需氧量CODChemicalOxygenDemand化学需氧量是指用化学氧化剂氧化水中有机物时所需氧化剂的数量用O2mgL表示常用的化学氧化剂有高锰酸钾和重铬酸钾前者测定值通常低于后者COD不受水质条件的影响测定费时少但因不能完全氧化有机物以及不能正确反应生物氧化时的耗氧量因此不如BOD确切3总有机碳TOCTotalOrganicCarbon总有机碳表示水体中所有有机污染物的含碳量也是评价水体中有机污染物的一个综合指标4总需氧量TODTotalOxygenDemandTOD表示水体有机物中CHNS全部被氧化时即生成CO2H2OSO2和NO时所需氧气的量二水体中需氧污染物的来源天然水体中在12mgL之间焦化厂14002000mgL皮革厂2202300mgL未经处理的生活污水300500mgL农场牲畜污水中一般比生活污水高五倍7三需氧污染物对水体的危害四防治方法减少排污量对污水进行处理在水体内进行人工曝气合理组织污水排放三植物营养物质一水体富营养化1水体富营养化的概念水体富营养化是一种氮磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象2水体富营养化与氮磷的关系总磷超过20mgm3或无机氮超过300mgm3即可认为水体外于富营养化状态二水体中植物营养物质的来源1农业退水2城市生活污水3工业废水三水体富营养化的危害1导致水质恶化水体老化2对鱼类的生存产生影响四防治水体受植物营养物质污染的途径合理使用肥料防止流失降低工业废水中氮磷的排放量粪便等有机物可先经沼气池处理后再作有机肥使用生活污水可进行污灌或污水养殖水生生物后再排放城镇污水经处理达标后再排放四毒物污染一重金属污染环境污染研究中所说的重金属主要是指HgCdPbCr和As1来源水体中重金属主要来自于工矿企业排出的废水不同生产企业排放的污水中所含的重金属及其存在形态不一样2水体中重金属污染的特点1微生物不能降解重金属相反某些重金属在微生物的作用下会转化成毒性更大的金属化合物2天然水中只要含有微量的重金属即可产生毒性效应3某些重金属离子易被生物富集通过食物链逐渐积累再通过食物进入人体再人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒3重金属在水体中的迁移转化1沉淀作用2吸附作用3络合与螯合作用4氧化还原作用4重金属污染的防治改革生产工艺不用或少用毒性较大的重金属严格排放标准控制排放量废水应在处理达标的情况下才能排放到环境中二氰化物污染氰化物是一种剧毒物质水体中氰化物主要来源于电镀废水焦炉和高炉的煤气洗涤冷却水某些化工厂的含氰废水及有色金属选矿废水等对一般人来说只需01g左右NaCN或KCN就可致死对敏感的人仅需006g氰化物对水体中鱼类等危害很大致死浓度为0305mgL我国饮用水标准规定氰化物含量不得超过005mgL氰化物的治理1改进生产工艺减少含氰废水的排放2对含氰量高的废水可用酸化嚗气碱液吸收法等回收对含氰量低的废水可通过生化处理三酚酚类化合物广泛存在于自然界它主要来源于焦化厂炼油厂煤气厂石油化工等工矿企业排放的废水另外粪便和含氮有机物在分解过程中也产生少量酚类化合物2酚类化合物的危害酚类化合物是一种原生质毒物可使蛋白质凝固饮用水中即使含有微量的酚也会产生一种特殊的难闻气味水体受酚类化合物污染后会严重影响水产品的产量和质量导致鱼肉有异味不能食用当水体受污染浓度在0102mgL时影响鱼类产卵浓度在1mgL导致鱼类大量死亡510mgL3防治方法改革生产工艺回收酚生化处理五其它水体污染物一酸碱和无机盐污染二热污染三海上石油污染我国地面水水质标准类水体为源头水及自然保护区类水体为集中生活饮用水水源地一级保护区珍贵鱼类保护区鱼虾产卵场等类水体为集中饮用水水源地二级保护区类水体为工业用水区人体不直接接触的娱乐用水区类水体为农业用水区一般景观要求水域第四节水体污染控制一控制水体污染的基本途径1减少污染物的排放量改革生产工艺减少甚至不排废水或者降低有毒废水的毒性重复利用废水尽量采用重复用水或循环用水系统使废水排放量减少或生产废水经适当处理后再循环使用回收有用物质2处理好城市垃圾和工业废渣3建立城市污水处理系统4调整工业布局二废水处理技术简介一废水处理基本方法1物理法利用物理作用处理分离和回收废水中的污染物在处理过程中不改变其化学性质常采用的有沉淀法过滤法离心法蒸发2化学法利用化学反应或物理化学作用处理回收废水中的污染物常用的方法有化学沉淀法混凝法中和法萃取法吸附法离心交换法电渗析法等3生物法利用微生物的生化作用处理废水中的有机污染物常用的方法有活性污泥法生物膜法厌氧生物处理法等8需氧生物处理法利用需氧微生物在有氧条件下将废水中复杂的有机物分解的方法厌氧生物处理法在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中的有机物分解最后产生甲烷和二氧化碳等气体二城市污水处理城市污水中BOD较高固体物质仅占003006根据对污水的不同净化要求废水处理可分为一级处理二级处理和三级处理1一级处理初级处理一级处理的任务是去除废水中的达颗粒物质粒径100um以上可由筛滤重力沉淀浮选等物理方法串联而成废水经一级处理后通常达不到排放标准主要是悬浮物的去除去除率达7080而对废水中的胶体和溶解性污染物的去除作用不大二级处理二级处理的主要任务是大幅度地去除废水中呈胶体和溶解状态的有机物常用的方法是生物法和絮凝法1生物法利用微生物将污水中的有机物分解为无机物从而达到净化的目的而微生物又以有机物合成自身并不断繁殖使净化得以进行2絮凝法通过加入絮凝剂破坏胶体的稳定性使胶体发生凝聚产生絮凝物并发生吸附作用将废水中的污染物吸附在一起然后沉降而与水分离常用的凝聚剂有硫酸铝明矾铁盐硫酸铁硫酸亚铁氯化铁等以及高分子凝聚剂经过二级处理的水8090的有机物被除去BOD较低一般可达到农灌标准和废水排放标准数量不多时可排入自净能力较强的河流中但水中还存留一定的悬浮物生物不能降解的有机物溶解性无机盐和NP等并含有病毒和细菌因此不能作为饮用水工业用水和地下水的补给用水三级处理三级处理又称为高级处理或深度处理其任务是进一步去除二级处理未能去除的污染物它根据废水中的不同成份分别采取物理化学等方法进行处理经三级处理的废水能达到城市用水工业用水和饮用水标准但三级处理的处理费用很高第五节海洋污染一海洋与人类的关由于人类的活动改变了海洋的原来状态使人类和生物在海洋中的各种活动受到不利的影响海洋的状态一般可由物理化学和生物三方面组成1物理状态指海水的温度含盐量和透明度2化学状态指海水的化学组成pH值溶解氧氧化还原电位等3生物方面则包括海洋中生物的种类有数量分布状况及生物间的相互关系等三污染物质与污染途径海洋污染物质是指由于人类活动而进入海洋并破坏海洋生态平衡和造成有害影响的物质海洋污染源可分为五大类1城市生活与生产排水及废弃物2农药及农业废弃物3船舶飞机及海上设施4原子能生产与应用5军事活动海洋污染途径污染物质进入海洋有三种途径1由陆地通过河川流入海中如工业污水和生活污水排入随河水流入海洋2污染物质先扩散到大气中再被带入海水如农药核试验的放射性物质3工业废水或生活废弃物直接向海中排放或投弃或由航行中的船舶排弃或海底管道发性事故滴漏排放等其中以油污染和废热污染尤其严重四海洋污染的种类1石油污染2赤潮3毒物污染4塑料垃圾5核污染五海洋污染的特点1污染源广2持续性强3扩散范围大4控制复杂六海洋污染对环境的影响1海水的混浊2油污染的影响3赤潮的危害4污染物质的浓集5海洋热污染七海洋污染的控制1塑料垃圾的防治2赤潮问题的管理对策3油污染的控制1油的包围A油障B扩散抑制剂集油剂2油的回收A油的吸附材料B油回收船C油的吸引装置D撇取油的化学处理第五章土壤污染及防治第一节土壤的组成及性质土壤的组成及性质一土壤的组成土壤是指位于陆地表面具有肥力的疏松层次它具有独特的组成成分结构和功能土壤的组成土壤由矿物质有机质水分空气和土壤生物五种成分组成是固体液体气体三相共存的多相体系其相对含量因时因地而异大体上固体部分占50土壤空气占20土壤水分占30二土壤有机质土壤有机质是土壤中含碳有机物的总称主要累积在土壤地表和上层土层包括土壤中各种动植物残体微生物及其分解和合成的有机物质一般占固相总重量的10以下但却是土壤的重要组成部分对土壤的性质有很大的影响土壤有机质主要来源于动植物和微生物残体包括1非特殊性的土壤有机质包括动植物残体的组成部分以及有机质分解的中间产物例如蛋白质树脂糖类有机酸等9占土壤有机质总量的10152土壤腐殖质是土壤特有的有机物质占土壤有机质总量的8590主要是动植物残体通过微生物作用发生复杂转化而成包括腐殖酸富里酸腐黑物等三土壤溶液土壤的水分是土壤三相固液气中的要素它把土壤大气中的植物养分溶解组成营养溶液输送到植物根部因此土壤水是植物吸收养料的主要媒介当土壤受到污染时各种污染物也可能溶解到土壤溶液中四土壤中的空气土壤孔隙中所存在的各种气体的混合物称为土壤空气土壤空气组成与大气基本相似主要以N2O2CO2及水汽等为主要成分其次还有少量土壤进行生物化学作用产生的还原性气体如H2SNH3CH4CO等如果是被污染的土壤其空气中还可能存在污染物与大气组成的差异1土壤空气存在于相互隔离的土壤空隙中是一个不连续的体系2土壤空气中O2和CO2含量上有很大差异3土壤空气中水蒸气的含量比大气中高得多五土壤生物土壤动物1土壤生物可分为两大类土壤微生物二土壤的物理化学性质一土壤的物理性质1土壤结构一般把土壤颗粒的空间排列方式用其稳定程度孔隙的分布和结合的状况称为土壤的结构2土壤孔隙土壤孔隙包括大孔隙非毛管孔隙和小孔隙毛管孔隙二土壤胶体及土壤吸收交换性土壤胶体是指土壤中颗粒直径小于2微米或小于1微米具有胶体性质的微粒土壤胶体的类型用其构造土壤胶体种类按其成分用来源分为1有机胶体2无机胶体3有机无机复合胶体2土壤胶体性质1巨大的表面积和表面能2电荷性质3分散性和凝聚性3土壤的吸附与交换1土壤的吸附作用生物吸收机械吸收物理吸收化学吸收物理化学吸收2离子交换作用阳离子交换阴离子交换三土壤酸碱性1土壤酸度1活性酸度2潜在酸度3交换酸4水解酸2土壤碱度四土壤的氧化还原性第二节土壤污染和自净一土壤污染的概念重点土壤污染是指人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度引起土壤质量恶化并影响到植物的生长发育以及产量和质量的下降这种现象叫土壤污染二土壤污染的特点1隐蔽性和潜伏性2不可逆性和持久性3危害的严重性三土壤污染类型和主要污染物一土壤污染类型根据土壤污染发生的途径水体污染型大气污染型农业污染型固体废弃物污染型二土壤污染的主要污染物1有机物类主要是化学农药除草剂等化学农药的种类繁多主要为有机氯和有机磷两大类工业三废中的有机污染物较常见的有酚油类多氯联苯苯并芘等这些污染物进入土壤后因其较稳定不易分解而在土壤中积累造成土壤污染2重金属污染物如如砷镉汞铬铜锌铅等3放射性污染物如元素铯锶等4化肥5病原微生物如肠细菌炭疽杆菌破伤风杆菌肠寄生虫蠕虫霍乱弧菌结核杆菌等四土壤净化土壤净化是指土壤本身通过吸附分解氧化还原络合螯合作用及化学沉淀等作用而使进入土壤的污染物的浓度降低形态改变难以被植物所吸收而暂时退出生物小循环脱离食物链或被排出土壤之外的过程第三节土壤中有机污染物的迁移转化一有机农药在土壤中的迁移转化1土壤胶体对农药的吸附作用2化学农药在土壤中的挥发和扩散3农药在土壤中的降解4农药在土壤中的残留5植物对农药的吸收与代谢1光化学降解许多农药在太阳紫外线的作用下发生光分解光氧化光水解或光异构化使其分子结构发生改变毒性降低或消失2化学降解化学降解以水解和氧化最为重要3微生物降解土壤中的微生物对有机农药的降解也起着十分重要的作用也是土壤中农药降解的主要途径二典型农药在土壤中的迁移转化一有机氯农药有机氯农药大部分是含有一个或几个苯环的氯的衍生物其特点是化学性质稳定残留期长高脂溶性并能在其中积累主要产品有DDT六10六六氯丹毒杀芬等由于有机氯农药对环境造成的污染较大目前不少国家已停止使用有机氯农药结构较稳定生物体内酶难于降解所以积存在动植物体内的有机氯农药分子消失缓慢由于这一特性它通过生物富集和食物链的作用环境中的残留农药会进一步得到农集和扩散通过食物链进入人体的有机氯农药能在肝肾心脏等组织中蓄积特别是由于这类农药脂溶性大所以在体内脂肪中的积极因素贮更突出蓄积的残留农药也能通过母乳排出或转入卵蛋等组织影响后代二有机磷农药有机磷农药大部分视磷酸的酯类或酰胺类化合物按结构可分为1磷酸酯如敌敌畏二溴磷等2硫代磷酸酯如乐果对硫磷马拉硫磷等3膦酸酯和硫代膦酸酯如敌百虫等4磷酰胺和硫代磷酰胺类如甲胺磷等有机磷农药多数为液体除少数品种外一般都难溶于水而易溶于有机溶剂有机磷农药是为取代有机氯农药而发展起来的它容易降解故对环境的污染和对生态系统的危害都没有有机氯农药普遍和突出但有机磷农药毒性较大是一种神经毒剂它能抑制体内胆碱酯酶造成乙酰胆碱聚积导致神经功能紊乱等急性中毒表现症状有恶心呕吐呼吸困难瞳孔缩小肌肉痉挛神志不清等慢性中毒主要症状有头痛头晕乏力食欲不振恶心气短胸闷等1有机磷农药的非生物降解1吸附催化水解是土壤中有机磷农药的主要降解途径2光降解2有机磷农药的生物降解这是土壤中有机磷农药转化的又一重要途径三塑料制品对土壤的影响近年来城市垃圾中塑料制品的比例不断增加如果这部分废塑料未加分拣回收让它与其它成分一起运往农村作为肥料将对土壤产生不良影响另外各类农用塑料的大量使用也使得大量残膜废片散落田间造成了白色污染由于塑料性质稳定能耐酸碱不易被微生物所分解因此废塑料进入土壤后会使土壤物理性质变劣不利于植物的生长第四节重金属在土壤中的迁移转化一重金属元素在土壤中的迁移转化1土壤胶体的吸附作用2土壤中重金属的络合螯合作用3重金属的化学沉淀4土壤氧化还原条件与重金属的迁移转化土壤胶体的吸附作用金属离子被土壤胶体所吸附是它从液相转入固相的重要途径胶体的吸附特别是有机胶体的吸附在很大程度上决定着土壤中重金属的分布和富集土壤中重金属的络合螯合作用某些重金属在土壤溶液中往往不是以简单的离子形式存在而主要是以络离子的形式存在对几种重金属离子的研究表明1羟基与重金属络合作用可大大提高重金属氢氧化物的溶解度2氯络合作用可提高难溶重金属化合物的溶解度同时可减弱土壤胶体对重金属的吸附3有机螯合物对金属迁移的影响取决于所形成的螯合物是难溶的还是易溶的腐殖质中的胡敏酸与重金属形成的盐是难溶的富里酸与金属形成的螯合物则是易溶的在土壤中腐殖质对金属离子的螯合作用和吸附作用是同时进行的一般来说当金属离子浓度高时以吸附为主而在低浓度时以络合螯合为主重金属的化学沉淀很多有毒重金属在土壤中是可以形成难溶性化学沉淀的这与土壤的pH和Eh有关土壤的pH值通常在58之间在pH值较高时许多重金属离子可能形成难溶的氢氧化物在还原性条件下不少重金属离子以难溶的硫化物形式存在于土壤中二几种主要重金属在土壤中的迁移转化一汞的迁移转化1汞的氧化还原特征土壤中有三种价态的汞012在正常的土壤Eh和pH条件下汞能以单质的形式存在于土壤中这是土壤中汞的重要特点在还原条件下Hg2可被还原成Hg0但在好气条件下又可被氧化成Hg2Hg2在含有硫化氢的还原条件下将生成难溶的HgS当氧充足时它又可被氧化成亚硫酸盐或硫酸盐使HgS转化成Hg22汞的吸附特征土壤中汞的形态分布绝大部分为固定态这主要是由于土壤对汞有强烈的吸附作用Hg2Hg22可被带负电的土壤胶体吸附HgCI3等可被带正电的胶体所吸附而土壤中有机胶体对汞的吸附比粘土矿物氧化物高的多土壤对汞的吸附还受到pH值的影响在pH值在18范围内吸附量随pH值增高而增大3汞的甲基化在嫌气条件下无机汞在某些微生物的作用下可甲基化转化成为剧毒的可溶性有机汞甲基汞CH3Hg和二甲基汞CH32Hg汞污染的危害金属汞中毒常以汞蒸气的形式引起由于汞蒸气具有高度的扩散性和较大的脂溶性通过呼吸道进入肺泡经血液循环运至全身血液中的金属汞进入脑组织后被氧化成汞离子逐渐在脑组织中积累达到一定的量时就会对脑组织造成损害另外一部分汞离子转移到肾脏因此慢性汞中毒临床表现主要是神11经系统症状如头痛头晕肢体麻木和疼痛肌肉震颤运动失调等易兴奋是慢性汞中毒的一种特殊的精神状态表现为易激动口吃胆怯焦虑不安思想不集中记忆力减退精神压抑等此外胃肠道泌尿系统皮肤眼睛均可出现一系列症状急性汞中毒其症候为肝炎肾炎蛋白尿血尿和尿毒症金属汞被消化道吸收甚微一般不会引起中毒甲基汞CH3Hg在人体肠道内极易被吸收并分布到全身大部分蓄积在肝和肾中分布于脑组织中的甲基汞约占15但脑组织受损害的则先于其它各组织主要损害部位为大脑皮层小脑和末梢神经因此甲基汞中毒主要为神经系统症状中毒症状主要有1一般症状头痛疲乏注意力不集中健忘和精神异常等2感觉异常口周围鼻唇舌和手足末端麻木刺激和感觉障碍重者可波及上肢和下肢甚至扩大到躯干3语言障碍说话不清楚缓慢不连贯等4运动失调手动作笨拙不能做快速或微细的动作如写字吃饭扣纽扣等步态不稳协调运动障碍和震颤等5视野缩小为双侧向心性视野缩小而中心视力可保持正常重者可呈管状视野6听力障碍为中枢性听觉障碍听不到声音或听到声音但听不懂所说的话7其他肌肉萎缩肌痉挛或僵直流涎多汗等第五节土壤污染的防治重点一控制和消除土壤污染源重点1控制和消除工业三废排放2加强土壤污灌区的监测和管理3合理施用化肥和农药4增加土壤容量和提高土壤净化能力二防治土壤污染的措施1施加抑制剂2控制土壤氧化还原状况3改变耕作制度4客土深翻5制定农药的容许残留量第五章固体废弃物的处置处理一固体废物来源及分类1定义放在错误地点的原料2来源及分类二固体废物的特点资源和废物的相对性富集终态和污染源头的双重性危害具有潜在性长期性和灾难性三固体废物对环境的危害1侵占土地造成资源浪费2污染土壤3污染水体4污染大气5影响环境卫生四固体废物的综合防治和管理1综合防治的原则无害化减量化资源化2废物综合管理模式五固体废物的处理和综合利用1固体废物的资源化a资源化废物的再循环利用回收能源和资源b资源化系统c原则资源化技术可行固体废物资源化的经济效益应是较大废物应在排放点就近处理以节省投资提高资源化的经济效益固体废物资源化的产品应具有与相应的原材料制得的产品相竞争的能力才能使技术持久2固体废物处理处置技术a预处理技术是材料回收的过程主要有压实破碎脱水分选和固化b填埋技术废物的最终处理形式要求填埋废物应为惰性物质或经微生物分解后成为无害化合物的固体C焚热分解回收技术是高温氧化和深度氧化的过程体积减少8090破坏有害物质的结构或杀灭病原菌等D热解技术主要对有机物进行处理E微生物分解技术利用微生物的分解作用处理固体废物的技术典型代表堆肥化技术固体废物的综合利用六城市垃圾的处理1处理方法1城市垃圾的收集与运输费用较高占全部处理费用的80对收集与输送工具的要求收集输送过程应密闭最大限度的方便居民尽量改善工人工作条件造价及维护费用便宜利于推广2城市垃圾压缩处理3城市垃圾填埋同工业废物的要求填埋场地的保证4城市垃圾焚烧减少垃圾体积仅为原来的50燃烧过程有大量的余热利用发电供热注意对大气造成二次污染5城市垃圾堆肥和制沼气关键提供一种使微生物生长活跃的环境并注意养分温度湿度等条件的影响最后形式可用做肥料或改良土壤制沼气还可解决农村燃料问题提供新能源五危险固体废物1定义WHO根据其物理或化学性质要求必须对其进行特殊处理和处置的废物以免对人体健康或环境造成影响的废物称为危险废物122危险废物的处理方法A填埋法B焚烧法C固化法固定通过化学方法或物理方法用固定剂来裹废物包裹用物理方法将废物封包在包裹剂中D化学法E生物法3危险废物的越境转移巴塞尔条约的介绍第六章噪声公害与微波污染第一节噪声污染及其控制一噪声概述一什么是噪声凡是影响人们工作学习和休息的声音即不需要的声音称为噪声二噪声污染的特点1噪声无污染物属于感觉公害受生理与心理因素的影响2噪声污染是暂时的不会积累3噪声的能量最后消失为空气的热能传播距离不太远4影响面广三城市环境噪声源分类a工厂生产噪声造成职业性耳聋的主要原因b交通噪声主要指交通工具的运动产生的噪声影响范围广c建筑施工噪声打桩机搅拌设备等d生活噪声主要指社会人群活动出现的噪声四噪声的危害1对听力的损伤2对睡眠的干扰3对交通通讯思考的干扰4对人的生理影响5对人的心理影响6对物质结构的影响7对儿童和胎儿的影响四噪声污染控制技术1从声源上降噪a改进设备结构b改进工艺和操作方法c提高加工精度和装配质量第二节微波污染与人体健康1使癌症发病率增高2伤害眼睛3影响生死生殖功能4影响遗传5损害中枢神经系统6引起心血管疾病第三节放射性污染及其防治放射性污染的特点放射性污染的来源放射性污染的防治放射性污染废物的处理与处置中国的核安全第八章环境质量评价第一节环境质量评价概述一环境质量的概念环境质量是环境素质好坏的表征目前对环境质量的概念有两种解释一种是认为环境质量是环境状态惯性大小的表示即环境从一种状态变化到另一种状态其变化难易程度的表示另一种认为环境质量是环境状态品质优劣的表示环境质量的表示环境质量指标体系环境质量是不断变化的环境质量变化有自然作用过程也有人为作用过程人类活动造成的环境质量变化通常分为人为作用环境参数变化环境质量变异三个阶段二环境质量评价的概念环境质量评价是对环境质量优劣的定量描述一般是指一切可能引起环境发生变化的人类社会行为包括政治法令在内的一切活动从保护环境的角度进行定性和定量的评定环境质量评价的核心问题研究环境质量的好坏以人类生存和发展的适应性为标准环境质量评价的目的1制订城市环境规划进行环境综合整治制订区域区域污染物排放标准环境标准和环境法规搞好环境管理提供依据2为比较各地区所受污染的程度和变化趋势提供科学依据三环境质量评价的类型1按时间来划分1环境质量回顾评价2环境质量现状评价3环境质量影响评价2按研究问题的空间范围划分局地环境质量评价区域环境质量评价流域环境质量评价全球环境质量评价3按环境要素划分大气环境质量评价水体环境质量评价土壤环境质量评价噪声环境质量评价等4按评价规模划分单个基本建设项目环境影响评价和区域性的环境质量综合评价三环境质量评价的基本内容1污染源的调查评价2环境质量指数评价3环境质量的功能评价第二节环境质量现状评价一环境质量现状评价程序二环境质量现状评价的内容1污染源调查与评价2环境污染物监测项目的确定3监测网点的布设4获得环境污染数据5建立环境质量指数系统进行综合评价6人体健康与环境质量关系的确定7建立环境污染数学模型8环境污染趋势预测研究9提出区域环境污染综合防治建议三环境质量现状评价方法一大气质量评价二水环境质量评价三土壤环境质量评价四总环境质量指数评价第三节环境影响评价环境影响评价的意义及作用1环境影响评价是经济建设实现合理布局的重要手段2开展环境影响评价是对传统工业布局做法的重大改革3环境影响评价为制定防治污染对策和进行科学管理提供必要的依据4通过环境影响评价还能为区域经济发展方向和规模提供科学依据13三环境影响评价类型环境影响评价若根据开发建设活动的类型来划分可分为单个开发建设项目的环境影响评价多个建设项目的环境影响评价区域开发项目的环境影响评价战略及宏观活动的环境影响评价2环境影响报告书的内容提要1总论2建设项目概况3工程分析4建设项目周围地区的环境现状调查5环境影响预测6环境影响评价7减轻环境影响的措施评述和各种措施的投资估算8环境影响经济损益简要分析9环境监测制度建议10结论和建议第九章环境规划一环境规划概述1环境规划的概念环境规划是指为使环境与社会经济协调发展把社会经济环境作为一个复合生态系统依据社会经济规律生态规律和地学原理对其发展变化趋势进行研究而对人类自身活动和环境所做的时间和空间的合理安排环境规划是人们为使环境与经济协调发展而对自身的开发活动和对环境的影响所做的合理安排环境规划的内涵1环境规划研究对象是社会经济环境这一大的复合生态系统它可能指整个国家也可能指一个区域城市省区流域2环境规划任务在于使该系统协调发展维护系统良性循环以谋求系统最佳发展3环境规划依据社会经济原理生态原理地学原理系统原理和可持续发展理论充分体现这一学科的交叉性边缘性4环境规划的主要内容是合理安排人类自身活动和环境其中包括对人类经济活动提出符合环境保护需要的约束要求还包括对环境的保护和建设作出的安排和部署5环境规划是在一定条件下优化它必须符合一定历史时期的要求经济发展水平和能力3环境规划的作用一促进环境与经济社会可持续发展二保障环境保护活动纳入国民经济和社会发展计划三合理分配排污削减量约束排污者的行为四以最小的投资获取最佳的环境效益五实行环境管理目标的基本依据二环境规划的基本特征和原则1环境规划的基本特征一整体性二综合性三区域性四动态性五信息密集六政策性强2环境规划的原则一经济建设城乡建设和环境建设同步原则二遵循经济规律符合国民经济计划总要求的原则三遵循生态规律合理利用环境资源的原则四预防为主防治结合的原则五系统原则六坚持依靠科技进步的原则七强化环境管理的原则三环境规划的类型一按规划期划分按规划期可分为长远环境规划10年以上中期环境规划510年以及年度环境保护计划二按环境与经济关系划分1经济制约型2协调型3环境制约型三按环境要素划分1大气污染控制规划2水污染控制规划3固体废物污染控制规划4噪声污染控制规划四按照行政区划和管理层次划分按行政区划和管理层次可分为国家环境规划省区市环境规划部门环境规划县区环境规划农村环境规划自然保护区环境规划城市综合整治环境规划和重点污染源企业污染防治规划五按性质划分1生态规划2污染综合防治规划1区域污染综合防治规划如经济协作区能源基地城市水域2部门或专业污染综合防治规划如工业商业农业3自然保护规划4环境科学技术与产业发展规划四环境规划的编制程序及内容一环境规划的程序1编制环境规划工作计划2区域现状调查分析和评价3区域环境预测4确定区域环境规划目标5拟定区域环境规划草案6优选区域环境规划草案7环境规划方案的确定8区域环境规划方案的实施第六章人口的增长与控制第一节世界人口发展状况一人口与人口过程人口是生活在特定社会特定地域具有一定数量和质量并在自然环境和社会环境中同各种自然因素和社会因素组成复杂关系的人的总称人口过程是人口在时空上的发展和演变过程它包括了自然变动机械变动和社会变动人口自然增长率人口出生率人口死亡率指数增长指在一段时期内人口数量以固定百分率增长倍增期表示在固定增长率下人口增长一倍所需的时间二世界人口发展状况一发展趋势1高出生率高死亡率低增长率阶段142高出生率低死亡率高增长率阶段3低出生率低死亡率低增长率阶段二增长特点1人口分布目前世界人口已超过60亿其中绝大多数生活在发展中国家发达国家人口出生率下降发展中国家人口猛增自20世纪60年代起发达国家就出现了人口增长率下降的趋势而发展中国家人口增长率呈上升趋势预计到2025年这种情况仍将存在世界人口分布不均有的地区非常稠密有的地区则人烟稀少人类主要聚居在地球的四个地区这些地区的人口密度大超过100人km2它们是1西部和中部欧洲特别是英国法国比利时卢森堡德国和意大利2北美东中部即美国东部和加拿大东南地区3南亚次大陆包括巴基斯坦印度孟加拉和斯里兰卡4亚洲的远东部分特别是中国东部朝鲜日本等地区年龄结构世界人口的年龄结构两极分化发达国家面临人口老龄化问题而发展中国家的人口年轻的多有生育能力的人多这就决定了发展中国家今后的人口还要持续增长全从世界来看人口正在老化年龄中值从1950年的229岁提高到1985年的233预计到2050年年龄中值将超过30岁健康状况世界人口健康状况都有所改善所有各地区5岁以下儿童死亡率和婴儿死亡率大约下降了13但是发展中国家的人口健康状况与发达国家之间仍存在着较大的差距特别是由于环境恶化造成的健康为害对发展中国家的影响更为严重文化程度绝大多数国家人口的文化程度都不断提高但据统计世界上大约有15的成年人不能读和写这些人口主要分布在发展中国家和地区世界大多数国家中妇女的文化程度都比男性低城市人口急剧膨胀二增长特点1随经济的发展而有所不同2年龄结构两极分化3城市人口急剧膨胀三世界人口预测一中国人口发展特点一人口增长速度快二分布不均衡三农村人口比重大城市化迅速发展四人口老龄化五男女性别比偏高六人口素质亟待提高二中国人口的发展趋势一人口生育率已降到较低水平自然增长率已由1974年222下降到1983年的115几乎降低了一半这是世界人口史上罕见的但生育率继续下降的余地已经不大了二由于20世纪6070年代生育高潮形成的人口年龄结构的影响在1995年前后形成一个生育高峰平均每年进入婚育年龄的人数在1100万对以上生育率的降低较为困难三中国目前人口死亡率在世界上是属于较低的随着经济迅猛发展生活水平和医疗水平的进一步提高死亡率继续下降是有可能的四人口城乡结构比较落后乡村人口比重仍然很大且在相当长的时间里降低乡村的人口生育率仍然较为困难综上所述以目前人口为基础人口增长率能继续得到控制到21世纪中期将达到16亿人中国人口发展趋势1自然增长率趋于稳定2死亡率继续下降3乡村人口比重大生育率较高第三节人口对资源环境的影响人口增长对土地资源的压力人口对森林资源的影响人口对能源的影响人口对城市环境的影响人口对工业发展的影响人口对气候的影响环境对人口的承载力地球环境对人口的承载能力或称为人口环境容量是指一定的生态环境条件下地球对人口的最大抚养能力或负荷能力通常人口容量并不是生物学上的最高人口数而是指一定生活水平下能供养的最高人口数它随所规定的生活水平的标准而异如果把生活水平定在很低的标准上甚至仅能维持生存水平人口容量就接近生物学上的最高人口数如果生活水平定在较高目标上人口容量在一定意义上说就是经济适度人口在70年代国外生态学家曾对地球生态系统的人口容量进行了估算最乐观的估计是地球可养活1000亿人但多数认为只能养活100亿人左右第四节可持续发展的人口战略一人口与发展战略一实行降低出生率的人口政策二适当控制生活改善的过高要求制订循序渐进的提高计划扩大国内积累三最大限度地动员经济发展所需要的内资外资四充分利用最大的生产要素庞大的劳动力队伍二经济发展战略在经济上要采取鼓励储蓄促进积累的政策克服资本缺乏主要是由积累供给资本首先要想扩大国内资本的供给只有扩大国民的储蓄其次要通过政治方面的努力和制度方面的措施动员外资如扩大外国援助资金增加借款等国际合作资金扩大并促进外国技术的引进在产业政策方面应选择在开放经济中具有比较优势的劳动密集型产业以充分利用人力资源缓解人口增长过快带来的消极后果三人口教育和劳动力培训15四人口的城市化和非农化合理促进人口的城市化和非农化保证经济转型的同时实行社会现代化从而促进人口发展的现代化实现人口增长向新的平衡状态的过渡第七章粮食问题第一节粮食在人类生活中的作用一热量和食物二人类食物的来源1海洋食物2陆地食物第三节提高粮食产量带来的环境问题1开垦荒地对生态平衡的破坏2使用化肥对环境的影响3使用农药对环境的污染第四节农药污染的防治和发展方向1防止农药污染的途径2现有农药的合理使用3加强生物防治并推广无公害的农药第五节利用生态学原理提高粮食的产量1植树造林保护森林减少水旱灾害2充分利用太阳能增加初级净产量3充分发挥初级净并转变为食物的作用4遵循物流平衡规律保护土地肥力5合理捕捞保护海产资源第十八章自然资源的利用和保护一自然资源及其属性一自然资源的概念狭义的自然资源只是指可以被人类利用的自然物广义的自然资源则要延伸到这些自然物所赖以生存演化的生态环境最有代表性的广义解释是联合国环境规划署于1972年提出的所谓自然资源是指在一定时间条件下能够产生经济价值以提高人类当前和未来福利的自然环境因素的总和二自然资源的特点相互联系相互影响相互制约分布不匀地域性差异明显利用范围和利用率取决于国家政策和技术水平三自然资源与自然环境和人类生存发展的关系1自然资源与自然环境的关系2自然资源利用与人类社会经济发展的关系自然资源的类型1可更新资源2可耗竭资源1可回收的可耗竭资源2不可回收的可耗竭资源四中国资源历史与现状1资源的人均占有量相对不足2中国资源结构不理想质量相差悬殊3我国资源分布不均衡资源开发利用受到制约第二节土地资源的可持续利用二土地资源危机的原因引起土壤和土地资源危机的原因既有自然因素又有人为影响但其最主要的因素还是人类不合理的活动具体体现在以下几个方面耕地减少水土流失土地荒漠化目前我国耕地减少的情况也比较严重具体表现出了以下几个方面的特点1人均耕地面积小2耕地利用程度高3耕地占用严重4分布不均匀5自然条件差三土地资源的可持续利用就我国而言应采取以下措施1制定土地利用规划加强土地管理2健全土地管理政策和法规3改造中低产田提高质量和耕地生产力4提高农业科技应用水平5适度控制工业和城市用地第三节生物资源的可持续利用一森林资源的可持续利用森林是由乔木或灌木组成的绿色植物群体是整个陆地生态系统中的重要组成部分自然界物质和能量交换的重要枢纽1概况2森林资源的重要功能和巨大效益森林作了给人类提供大量的直接产品外在维护生态环境方面的功能十分突出主要表现在下面几个方面1涵养水源和保持水土2吸收二氧化碳放出氧气3吸收有毒有害气体和监测大气污染4驱菌和杀菌5阻滞粉尘和减低噪声6保护野生生物和美化环境7防风固沙8调节气候3森林资源的可持续利用1端正指导思想改革管理体制2做好调查设计实行森林资源的档案化管理3调整结构布局4认真贯彻森林法坚持以法治林5加强对森林的管护防止火灾病虫害的发生6加速培养林业人才二草地资源的可持续利用2草地利用保护存在的主要问题天然草地生产力低草地资源退化严重草地环境功能减弱3草地资源的可持续利用1合理放牧并进行草地封育2严禁盲目开荒3进行草地改良并建立人工草地三野生动植物资源的可持续利用1生物多样性的概念2生物多样性的丰度3生物多样性的重要性为人类提供食物来源为人类提供药物来源为人类提供各种工业原料生物多样性保存了物种的遗传基因为人类繁殖良种提供了遗传材料用它作为外源基因可培养出更多更有价值的生物新品种生物多样性为维护自然界生16态平衡保持水土促进重要营养元素的物质循环等方面起着重要作用生物多样性锐减的主要原因生境交替环境污染过度收捕引进物种单一种植野生动植物的可持续利用1生物多样性的就地保护2生物多样性的迁地保护第四节矿产资源的可持续利用一概述矿产是人类社会产生与发展过程中形成的一个概念矿产是在目前科技和经济条件下可供人类开发利用的矿物矿物质或其结集体岩石我国矿产资源法中指出矿产资源是指由地质作用形成的具有利用价值的呈固态液态气态的自然资源二矿产资源开发利用中存在的问题矿产资源开发面临的最大挑战之一是环境问题在开发矿产资源取得巨大经济和社会效益的同时引发的环境污染和生态破坏日趋严重并呈发展趋势我国目前处于局部有所改善总体还在恶化具体体现在以下几个方面1大气污染酸雨严重2水位下降水质恶化3挤占土地4堆积尾矿污染环境第五节能源的开发与可持续利用人类在能源利用上分为三个时期1薪柴时期2煤炭时期3石油时期三中国能源现状1能源丰富而从均消费量少2能源构成以煤为主3燃煤严重污染环境4农村能源供应缺四能源利用对环境的影响1化石燃料的影响1开采过程的环境影响2运输过程的环境影响3加工过程的环境影响4利用过程的环境影响全球气候变化热污染其它污染物及酸雨2核电站与环境1放射性废物的环境问题2反应堆的安全问题3慢性辐射的问题3水力发电对环境的影响1自然方面2水质方面3生物方面4社会经济方面五未来的能源供应一利用生态学原理解决能源问题1控制人口减少能源消耗2太阳能是重要的能源3多渠道解决能源供求的平衡4充分利用能源并减少浪费