1、环境保护概论,考试时间:5月8日晚6:308:00地点:仁智216,第一章 绪 论,一、环境的概念及定义,第一节 环境概述,工作定义 “环境”是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和,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、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等 。- 中华人民共和国环境保护法,哲学定义环境是个相对的概念,即它是一个相对于主体而言的客体。环境其主体是相互依存的;它因主体的不同而不同,随主体的变化而变化。科学定义环境是以人类为主体的外部世界,即人类生存、繁衍和发展所必须和相关的外部条件的综合体。其中心实物是人类。,二、环境的分
2、类1、按环境要素属性分:自然环境:大气圈、水圈、岩石圈、生物圈等 社会环境:,1、环境要素分类自然环境要素:水、大气、生物、土壤、岩石和阳光等,三、环境要素,最小(差)限制率整体环境的质量,不能由环境诸要素的平均状态决定,而是受诸要素中那个与最优状态差距最大的要素所控制,2、环境要素特点,等值性各要素对环境质量的限制作用无质的差异,整体性大于各个体之和集体效应是个体效应基础上的质的飞跃,五、环境功能与环境效应,1、环境功能 环境要素及其构成的环境状态对人类生产和生活所承担的职能和作用。人类的栖息地人类生产劳动的对象人类生存发展的制约因素,2、环境自净 指受污染的环境,在物理、化学和生物等自然作
3、用下,污染物浓度或总量的降低过程。 环境的物理净化 环境的化学净化 环境的生物净化,1、环境容量 指地球生物圈或某一区域环境对人口增长和环境发展的承载能力。 可供人类开发利用的自然资源的数量 环境消解废物的最大负荷量,六、环境容量与环境自净,第二节 环境问题,定义:环境问题指人类与环境这一对矛盾体在相互依存、相互制约中产生的问题。,世界八大公害事件 (Public Nuisance Events),比利时马斯河谷烟雾事件,美国洛杉矶光化学烟雾事件,美国多诺拉事件,英国伦敦烟雾事件,日本水俣病事件,日本四日市哮喘病事件,日本爱知县米糠油事件,日本富山痛痛病事件,时间、地点、产生的原因、污染物、症
4、状,日本全民环保,二、当前世界环境的主要问题人口问题土地问题:耕地减少,土地退化,土地沙漠化水资源问题:淡水资源短缺,水体污染酸雨光化学烟雾温室效应O3层空洞生物多样性危机海洋污染,第三节 环境科学概述,1、环境科学定义是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,寻求人类社会与环境协同演化、持续发展的途径与方法的科学。,二、环境科学的研究对象和任务,2、研究对象:“人类环境”系统,3、研究目的:通过调整人类的社会行为,保护、发展和建设人类的生存环境,从而使环境永远为人类社会持续、协调、稳定的发展提供良好的支持和保证。,3河3湖2控制1海,辽河, 淮河,海河,二氧化硫控制酸雨控制,太湖
5、,巢湖,滇池,渤 海,国家重点控制项目,第二章 环境与健康,一、人与环境的辨证关系,第一节 人与环境,(一) 物质的统一性,人体的各种元素组成与含量与地壳和海水中的分布丰度明显相关。,据目前所知,地壳表层存在的60多种元素中,几乎全部能在人体内找到。,人体血液中和地壳中元素含量的相关性,(二)动态平衡,人体和环境是不可分割的辨正统一体,形成了一种相互制约、相互作用的统一关系。,人与环境间不断地进行物质和能量交换人与环境最本质的联系 物质与能量的交换通过“新陈代谢”实现。,二、环境致病因素,(一)环境致病因素使人体发生病理变化的环境因素,化学性因素,物理性因素,生物性因素,各种有害气体(SO2、
6、CO、NOx和光化学烟雾等),各种农药、石油化工等有机污染物,重金属(汞、镉、铅、铬、砷等),噪声,电磁辐射(紫外线、微波),电离辐射( 各种放射性物质) 等,各种病原微生物,寄生虫卵,生物性毒素,转归期,临床症状明显期,前驱期,潜伏期,恢复健康或死亡,2、疾病的发生发展过程,无临床表现,有轻微不适,出现疾病的典型症状,5、微量元素,调节体液渗透压、离子平衡和体液酸碱度,(1)微量元素种类,必需元素,非必需元素,(2)微量元素的生理功能,酶系统的特异活化中心作用,在激素和维生素中起特异生理作用,输送宏量元素,在遗传方面的作用,凡占人体总重量的1/10,000以上者,如碳、氢、氧、氮、钙、磷、镁
7、、钠、钾、氯、硫,称为宏量元素,共占人体总重量的99.95。凡占人体总重量的1/10,000以下者,如铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒锡、硅等41种,称微量元素,共只占人体总重量的0.05左右。,第二节 环境与疾病,一、地方病发生在某一特定地区,同一定的自然环境有着密切关系的疾病(列举地方病,并介绍原因和症状),2、地方病的特点,地区性,该地区有着决定该病存在的自然因素,生活在病区的人群及进入病区的外来人都有可能得此病,除去该病的决定性因素后,该病会逐渐消失,1、地方病分类,化学元素性地方病:元素缺乏性地方病、元素中毒性地方病,自然疫源性(生物性)地方病:传染病,二、环境污染疾病
8、(公害病),公害病特征 由人类活动造成的环境污染引起 损害健康的因素很复杂 公害病的流行一般具有长期陆续发病的特征,还可能累及胎儿,危害后代 缺乏特效疗法,定义:因环境污染而引起的地区性疾病,病例:水俣病、骨痛病等,第三节 生活与健康,一、日常生活中哪些污染,并简单介绍污染来源、症状、危害,第三章 重大环境问题,重大环境问题,全球气候变化酸沉降臭氧层破坏水资源危机与海洋污染土地荒漠化生物多样性锐减危险废物越境转移,全球气候变化,1、地球真的在变暖吗?你有何证据?,2、地球为什么会变暖?,3、全球变暖对自然环境和人类社会有何影响?,4、如何解决全球变暖问题?,全球气候变化,温室效应(Green-
9、house Effects)原理,大气中的水汽、甲烷、二氧化碳等气体,可以透过太阳短波辐射(指吸收少),使地球表面升温;但阻挡地球表面向宇宙空间发射长波辐射(指吸收多),从而使大气增温。由于二氧化碳等气体的这一作用与“温室”的作用类似,故称之为“温室效应”,二氧化碳等气体则被称为“温室气体”。,气温上升的原因:,二氧化碳含量增多,自然原因:,人为原因:,燃烧矿物燃料产生,毁林,氟氯烃化合物等其他温室气体,太阳活动、大气环流、火山活动、地壳运动等,为什么?,全球气候变化的可能影响,冰川融化,海水热膨胀,海平面上升,沿海低地被淹,高纬地区农作物增产,低纬地区农作物减产,导致各国经济结构变化,改变区
10、域降水量和降水分布格局,加剧水资源的不稳定性与供需矛盾,全球变暖一无是处吗?,高纬度地区会因变暖而降水增加,变得适宜温带作物生长。全球气候变暖将为北极油气资源开采“帮”大忙,全球气温升高将在本世纪使北极圈大部分地区的冰层融化,因而使那里的石油与天然气资源更容易被开采。 中纬度冬季变暖使得寒冷程度降低,进而用于取暖的费用降低。此外,在一些中纬度地区当温度升高不太厉害时作物将增产(但温度升高严重时作物会减产)。,(1)美国退出京都议定书,许多国家表示强烈抗议,其中荷兰抗议最强烈,理由是什么?(2)为什么京都议定书规定发达国家应承担更多的义务?,荷兰属低海拔国家,全球变暖,海面上升,荷兰被淹没的可能
11、性最大。,自工业革命以来,发达国家对大气污染负有不可推卸的历史责任。据统计,目前发达国家的大气温室气体排放量占世界总排放量的70%以上。发达国家对全球变暖等大气环境问题负有主要责任,所以发达国家在大气环境保护方面理应承担更多的义务。,我们要遏制的是大气“温室效应”的加剧,而不是大气“温室效应”,更不是温室效应。,减缓全球变暖的对策,主要是控制CO2,1、排放控制对策:控制化石燃料消耗,以抑制CO2的排放;,2、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;,3、适应对策:在已发生全球变暖的情况下,采取相适应的 对策以使其影响降低到最小程度。,4. 能源战略的调整采用高效能转
12、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,概念:指pH值小于5.6的天然降水(湿沉降)和干沉降(雪、冻雨等)。形成原因:排放大量的SOX和NOX形成的H2SO4和HNO3,包括自然排放和人为排放。人为排放为主。酸雨的分布:欧洲、北美、中国,(1)对水生生态系统的影响 (2)导致土壤酸化 (3)腐蚀建筑物及名胜古迹,酸雨的危害,臭氧层破坏,平流层中最重要的化学组分就是臭氧。在平流层集中了大气中90%的臭氧。臭氧的生成和消耗机制:,O3,每升高100m,气温降低0.65
13、,紫外线的强烈照射,N2和O2产生不同程度的离解,高度(km),臭氧层在大气中的分布,南极臭氧洞的形成的机制,大部分人认同的理论: 人为活动的影响如氯化物的排放进入大气平流层层。,臭氧破坏机理示意图,氟氯烃破坏臭氧的化学反应历程,CFC ClCl+O3 ClO+O2O2 2OO+ClO Cl+O2,光分解,光分解,对人类健康的影响DNA改变,免疫机制减退 麻疹、水痘、疱疹、细菌感染、真菌感染等皮肤癌 基底细胞癌、 鳞状皮肤癌 恶性黑色素瘤白内障 1%臭氧层的减少,将增加11.5万白内障,臭氧层破坏的后果,对陆生植物的影响减少产量-如豆类、瓜类、卷心菜类改变遗传基因和再生能力降低品质对水生物的影
14、响减少浮游生物影响海洋食物链危害鱼、虾等动物的早期发育对城市环境和建筑材料的影响光学化学烟雾污染聚合物材料老化,水资源危机与海洋污染,跨流域调水等,加强科学管理、防治水污染,工业循环用水;农业喷灌、滴灌等,提高利用率;,控制人口过快增长;节约用水,解决水资源短缺的措施,修建水库等,水资源的时间分配不均,水资源的空间分布不均,人口增加,用水量大增,水资源利用率低,浪费严重,水质受到严重污染,土地荒漠化,荒漠化是指发生在干旱、半干旱地区及一些半湿润地区的这种土地退化。荒漠化不是简单的荒漠扩张的过程,而是很多块分散的土地逐渐退化,并最终连接在一起,形成如同荒漠般的景观。主要表现:耕地退化、草地退化、
15、林地退化而引起的土地沙漠化、石质荒漠化和次生盐渍化。,什么是土地荒漠化,荒漠化的形成原因,自然因素:气候因素:气候干旱,降水稀少地形因素: 地形坡度大,冲刷作用强土壤因素:土质疏松,抗侵蚀能力差植被覆盖度:植被覆盖率低,涵养水源差人为因素:人口增长过快,垦殖率高,坡耕地多乱砍滥伐,森林植被减少土地利用不合理,土壤侵蚀加剧开矿筑路等工程建设加剧了山区的水土流失,荒漠化的危害,损坏农田、牧场,损失可利用的土地资源土地质量降低,土地生产力严重衰退,农牧业生物生产量严重减少毁坏建设工程侵吞和生产措施污染环境,破坏生态平衡,自然灾害加剧,生物多样性锐减,生物多样性面临的威胁,1.物种灭绝速度加快和珍稀濒
16、危物种增多。 2.生存环境的丧失与生态系统多样性降低。,例1:哺乳类,正常情况下,每50年灭绝1种哺乳类。但是,在过去的400年中,全世界的哺乳类共灭绝58种,平均每7年灭绝1种。而在20世纪内则灭绝23种哺乳类,则平均每4年灭绝1种。,例:2 大熊猫,例3:中国脊椎动物,近半个世纪以来,中国仅脊椎动物已经灭绝的物种就达数十种,如蒙古野马、高鼻羚羊、麋鹿(野生种)、豚鹿、凤头麻鸭、湾鳄等。,生物多样性丧失的原因,1、生境的破坏(丧失、破碎和退化)2、生物资源的过度开发3、人工生态系统取代自然生态系统4、环境污染5、外来物种入侵,生物多样性的保护对策,生物多样性的就地保护生物多样性的迁地保护受损
17、生态系统的恢复生物多样性的可持续利用完善生物多样性法律体系公众的作用和积极的参与,第 四 章,环 境 污 染 防 治 技 术,一、天然水在环境中的循环,第一节 水污染与控制,1、水的循环,海洋水量平衡式:P+R=E、P=E-R 陆地水量平衡式: P=E+R 其中 : P降水量 E蒸发量 R径流量 海洋与陆地水通过径流达到平衡,2、水量平衡,(1)悬浮物质:细菌、病毒、藻类、泥沙、粘土(2)胶体物质:硅、铝、铁的水合氧化物,腐殖质(3)溶解物质:O2、CO2、N2、H2S、CaCl2、MgCl2、NaCl、CO32-、SO42-及可溶性有机物,3、天然水体的组成,二、水体污染源和污染物,1、水体
18、污染指排入水体的污染物使该物质在水体中的含量超过了水体的本底含量和水体的自净能力,从而破坏了水体原有的用途。,2、水体污染源,点源,面源,(1)物理性污染物,热污染温度超过60 的工业废水排入水体,破坏水体的生态系统,降低水资源的利用价值,3、污染物种类,热污染使鱼死亡,悬浮物质,可沉固体沉积于河底,造成底泥积累与腐化,使水质恶化,浊度增加,透光度减弱,堵塞鱼鳃,导致鱼类窒息死亡,放射性物质,天然水体中本底值,人工放射性污染:采矿、核试验、核应用、核事故,(2)化学性污染物,无机无毒污染物 酸、碱无机盐类,无机有毒污染物 重金属类: Hg、Cd、Cr、Pb、As等 非金属类:CN-、 F-、N
19、O2-等,有机无毒污染物需氧有机物,有机有毒污染物,多氯联苯PCB:以聚集在脂肪组织、肝、脑中农药:难降解、易生物富集、三致效应酚类:头昏、贫血、神经系统症状,没有毒性,进入水体后在微生物作用下最终可分解成简单物质,各种细菌、病毒和寄生虫等各类污染物引起的污染,(3)微生物污染物,(4)植物营养物质污染物,N、P、K、S及其他化合物富营养化,4、水体污染物测定指标,化学需氧量(COD) 指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量(mg/L),有机物测定指标,生化需氧量(BOD) 指在好氧条件下,微生物分解水中有机物质的生物化学过程中所需溶解氧的量(mg/L) ,常用BOD5表示。,总有机碳(
20、TOC) 指水中全部有机物中的碳含量 (mg/L),总氮(TN) 指水中有机和无机氮的总和 (mg/L),溶解氧(DO) 指溶解水中的分子氧 (mg/L),三、水体自净和水环境容量,1、水体自净 水体受到污染后,通过物理、化学、生物等因素的作用,污染物的浓度和毒性逐渐降低,经过一段时间,恢复到受染以前状态的自然过程。,物理自净通过污染物在水体中的混合、稀释、扩散、挥发、沉淀等作用使水体得到一定程度净化的过程,化学自净水体中污染物通过氧化、还原、中和、吸附、凝聚等反应,浓度降低的过程,生物化学自净进入水体的污染物,经过水生生物的吸收、降解作用,浓度降低或转变为无害物质的过程,2、水环境容量 在满
21、足水环境质量标准的条件下,水体所能接纳的最大允许污染物负荷量,1、 水质标准 地表水环境质量标准 地下水质量标准 污水综合排放标准 生活饮用水卫生标准 其它水质标准,(1)地表水环境质量标准 保护地面水体免受污染。 适用于江、河、湖泊、水库等具有使用功能的地面水域。 地表水环境质量标准(GB 3838-2002) 类主要适用于源头水、国家自然保护区; 类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等; 类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、泅游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区; 类主要适用于一般工业用水区及人体非
22、直接接触的娱乐用水区; 类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。,(2)地下水质量标准 地下水质量标准(GB/T14848-93),(3)污水综合排放标准污水综合排放标准(GB89781996)第一类污染物指能在环境或动植物体内蓄积,对人体健康产生长远不良影响者。如标准中规定了汞、烷基苯、镉、铬、砷、铅、镍、苯并苾在水中的最高容许浓度;第二类污染物指其长远影响小于1类污染物质,其允许排放浓度可放宽,在排污单位排放口采样检测,两类采样的最高允许排放浓度都必须达到其标准要求。一级标准(重点保护水域)、二级标准(一般保护水域)、三级标准(排入城镇下水道并进入二级污水处理厂的污水)、不得新建排污口。
23、,(4)生活饮用水卫生标准 1GB5749-85 2我国新的生活饮用水卫生规范 (GBT 5750-2006),(5)其它水质标准 用水水质标准:如工业用水水质标准、渔业水域水质标准、游泳用水水质标准、农田灌溉水质标准等。 行业排放标准:如石油炼制工业、制革工业、医院污水、造纸工业、钢铁工业、纺织染整工业、肉类加工工业、合成氨工业。,(1)按处理方法的原理进行分类,物理法利用物理作用来分离废水中的悬浮物或乳浊物。常见的有:格栅、筛滤、离心、澄清、过滤、隔油等方法。,化学法利用化学反应的作用来去除废水中的溶解物质或胶体物质。常见的有:中和、沉淀、氧化还原、催化氧化、光催化氧化、微电解、电解絮凝、
24、焚烧等方法。,4、水污染控制的基本方法,物理化学法利用物理化学作用来去除废水中溶解物质或胶体物质。常见的有:混凝、浮选、吸附、离子交换、膜分离、萃取、汽提、吹脱、蒸发、结晶等方法。,生物处理法利用微生物代谢作用,使废水中的有机污染物和无机微生物营养物转化为稳定、无害的物质,一般分厌氧和好氧两类。,2、城市污水回用的定义,城市污水回用就是将城市居民生活及生产中使用过的水经过处理后回用。一种是将污水处理到可饮用的程度,而另一种则是将污水处理到非饮用水程度。,投资较高、工艺复杂,非特缺水地区一般不常采用,中水回用,1968年,南非托管区纳米比亚首都温德霍克 建成和投产运行了污水再生饮用水工厂,五、中
25、水回用及资源化,3、中水概念,中水就是将人们在生活和生产中用过的优质杂排水(不含粪便和厨房排水)以及生活污(废)水经集流再生处理后达到一定标准、可在一定范围内重复使用的非饮用杂用水,可用作地面冲洗、浇花、洗车、空调冷却、冲洗便器、消防等不与人体直接接触的杂用水及可接受其水质的其他用水。,因其水质指标低于城市给水中饮用水水质标准,但又高于污水允许排入地面水体排放标准,亦即其水质居于生活饮用水水质和允许排放污水水质标准之间,故取名为“中水”。,美国加州的统计数据显示,全部回用水总量中,约32%用于农业灌溉,27%用于回灌地下水,17%用于绿化灌溉,7%用于工业生产,3%用于补充地表径流、营造湿地和
26、休闲娱乐水面等景观生态用水,1%用于屏蔽海水入侵,其余13%用于城镇公共建筑和居民家庭的多种非饮用用途,包括冲厕、洗车、街道清洗、建筑物的卫生保洁、非食品和非饮食用具的洗涤等等,第二节 大气污染与控制,一、大气的组成与结构,1、大气的组成,大气层,对流层平流层中间层热层(电离层,暖层)散逸层,(1962年WHO根据大气温度垂直变化),大气圈地球引力作用下而旋转的大气层,2、大气的结构,大气的垂直分层: 5km以下质量的50%; 10km以下集中75%;30km以下集中90%; 50km以下集中99.9%,(2)平流层对流层层顶之上到55km处的大气为平流层。存在臭氧层(2225km)温度变化(
27、界限约35km) :3035km为同温层(气温-550C左右)3555km为逆温层(气温可升至-30C左右)平流层内气流主要平流运动为主,大气层较稳定;水汽和尘埃含量很少,云也很少,大气的透明度好;极少出现云、雨、风暴等天气;进入平流层中的污染物,由于在大气层中扩散速度缓慢,污染物在此层停留时间较长,有时可达数年之久。,(3)中间层平流层顶55-85km高处的大气为中间层。无臭氧组分,气温随高度的增加而迅速降低(顶界温度约为-1000C,为大气的最低温度).大气对流运动强烈。,(4)热层 (中间层顶到约800km)该层的下部基本上是由分子氮所组成,而上部是由原子氧所组成;气温的分布是随高度的增
28、加而迅速升高;空气十分稀薄,在太阳紫外线和宇宙射线下,部分氮和氧分子离解为具有很高能量的原子大气处于高度电离状态,具有导电性,能反射无线电波,(5)散逸层 高度800km以上的大气层大气极其稀薄,几乎全部电离;大气气温很高,并随高度增加而升高;空气粒子高速运动,可以摆脱地球引力而散逸到太空中。,大气的垂直分层,对流旺盛近地面,纬度不同厚度变;高度增来温度减,只因热源是地面;天气复杂且多变,风云雨雪较常见,气温初稳后升热只因层中臭氧多水平流动天气好高空飞行很适合,电离层能反射无线电波,对无线电通讯有重要作用,二、大气污染,(一)大气污染源,1、大气污染定义,大气污染是指进入大气层的污染物的浓度超
29、过环境所能允许的极限,改变正常大气的组成,破坏其物理、化学和生态平衡体系,使大气质量恶化,从而危害人类生活、生产、健康,损害自然资源,给正常的工农业带来不良后果的大气状况。,2、大气污染成因,自然因素,人为因素,(1)按照与污染源的关系 一次污染物与二次污染物 污染源直接排入大气未发生性质改变的污染物称为一次污染物; 一次污染物之间或一次污染物和大气原有组分发生化学反应及在太阳紫外线的作用下发生光学反应生成的新的污染物称为二次污染物。,3、大气污染物的分类,颗粒污染物物粉尘(灰尘、尘埃)烟(烟尘)雾(雾尘)烟雾,(2)按存在状态分颗粒污染物(气溶胶污染物)、气态污染物,我国环境空气质量标准中,
30、根据粉尘颗粒的大小,将其分为:总悬浮颗粒物(TSP):指能悬浮在空气中,空气动力学当量直径100m的颗粒物。可吸入颗粒物(PM10):指能悬浮在空气中,空气动力学当量直径10m的颗粒物。,气态污染物,三、大气中污染物的扩散和输送,(一)影响大气污染扩散的气象因素1、风和湍流:风大气在水平方向的运动大气湍流大气短时间的、三维的无规则运动:热力湍流与机械湍流,2、大气稳定度和温度层结,3、逆温,(二)影响大气扩散的地理因素,建筑物对气流的影响,1、地形和地物的影响,2、局地环流,山谷风,海陆风,城市热岛效应,五、主要大气污染物控制技术,2、湿式除尘器,(一)颗粒污染物治理技术(除尘技术),重力沉降
31、室惯性除尘器旋风除尘器,1、机械式除尘器:,4、 静电除尘,内部过滤外部过滤,3、过滤式除尘器,(二)气态污染物治理技术,燃烧法 吸收法 吸附法 冷凝法 催化转化法,依据气态污染物的化学和物理性质,采用不同的治理。,一般净化方法,燃烧过程固硫,燃料脱硫煤炭的固态加工煤的气化和液化重油脱硫,二氧化硫治理技术,烟气脱硫,干法(10%) :喷钙、活性碳吸附、接触氧化,湿干法(10%) :喷雾干燥法,湿法(83%):石灰石/石灰法、钠碱法、氨法,1、固体废物的概念,第三节 固体废弃物的处理与处置,一、概述,中华人民共和国固体废物污染环境防治法规定:固体废物,指在生产建设、日常生活和其它活动中产生的污染
32、环境的固态、半固态废弃物质。它主要包括工业固体废物、农业固体废物、城市生活垃圾和废水处理污泥等。,1、固体废物处理与处置,处置是指最终处置(final disposal),是固体废物污染控制的末端环节。,处理(treatment)是指将固体废物转变成适于运输、利用、贮存或最终处置的过程。,三、固体废物的处理原则,2、 固体废物处理、处置和利用原则,1996年4月1日起我国施行中华人民共和国固体废物污染环境防治法确立了固体废物污染防治的“三化”原则:,无害化 减量化 资源化,(一)预处理技术,四、固体废物处理技术,压实技术,破碎技术,分选技术,脱水和干燥技术,(二)资源化处理技术,1、热化学处理
33、:,焚烧:回收热能,热解:获得有用燃料,湿式氧化,2、生物处理:,好氧生物转化堆肥化,厌氧生物转化沼气化,废纤维素糖化,生物淋滤,五、固体废物最终处置方法,1、海洋处置,海洋倾倒,远洋焚烧,2、陆地处置,土地耕作,深井灌注,土地填埋:卫生填埋与安全填埋,第四节 土壤污染修复,1、土壤污染人类活动产生的污染物进入到土壤并累积到一定程度,引起土壤质量恶化的现象。,一、概述,土壤被污染的程度主要决定于进入土壤的污染物的数量、强度和土壤自身的净化能力。当进入量超过净化力,就将导致土壤污染。,2、土壤污染物,(3)放射污物质:锶90 、铯137,(1)化学污物质有机污染物无机污染物,(4)生物污染物:外
34、源性有害生物种群,(2)物理污物质: 固体废弃物,(1)工业污染源,污水污染型占我国80的土壤污染面积特点:沿河流或干支渠呈树枝状分布,大气污染型特点:以大气污染物为中心呈环状、扇形、椭圆形或条带状分布,固体废物污染型特点:点源性污染,3、土壤污染源,(2)农业污染源,(3)生物污染物,过量堆积或施用未经处理的禽畜粪便 化肥、农药、重金属、氮磷营养化污染物,城镇垃圾 卫生设施排放的废水、废物等,第五节 物理性污染防治技术,一、噪声污染控制,2、噪声的特点,噪声是一种物理性污染:噪声产生的污染没有后效作用,声源停止,噪声消失,无积累现象,不留痕迹。但噪声对人听力造成的损失是有累积性的。,污染的分
35、散性和局限性:噪声的分布广泛而分散,噪声污染的影响范围是有限的,传播不远。,噪声是一种感觉污染。,对人体生理的影响 听觉疲劳(暂时性阈移)与听力损失(永久性听阈偏移 ) 间接反应:头痛、脑胀、昏晕、耳鸣、多梦、失眠、嗜睡、心慌、记忆力衰退、全身乏力 、食欲不振、恶心、消瘦、体质减弱,4、噪声污染的危害,对人体心理的影响:使人烦躁、精力不集中,妨碍睡眠和休息,对生产活动的影响:喷气式飞机产生的噪声能够将附近建筑物的窗户玻璃震碎,噪声导致工作设备“疲劳”以至断裂等,(二)噪声控制技术,只有当噪声源、传播途径、接受者三要素同时存在,噪声才构成对环境的污染和对人的危害。因此控制噪声须从三方面着手:,(
36、1)降低噪声源噪声:控制噪声最积极的办法,1、噪声控制方法,应用新材料、改进机械设备的结构,改革工艺和操作方法,提高零部件加工精度和装配质量,(2)传播路径上降低噪声,耳塞耳罩防声棉防声帽盔,(3)噪声个人防护,第五章 清洁生产与循环经济,1 转折点 人类生活的两个世界他所继承的生物圈和他所创造的技术圈业已失去平衡,正处于潜在的深刻矛盾之中,而人类正好生活在这种矛盾之中,这就是我们所面临的历史转折点。 只有一个地球,(一) 历史的转折与人类的抉择,第一节 清洁生产,一 清洁生产的由来,21世纪议程指出:人类正处于历史的抉择关头。我们可以继续实施现行的政策,保持着国家之间的经济差距;在全世界各地
37、增加贫困、饥饿、疾病和文盲;继续使我们赖以维持生命的地球的生态系统恶化。不然,我们就得改变政策。改善所有人的生活水平,更好地保护和管理生态系统,争取一个更为安全、更加繁荣的未来。,2 人类的抉择 思想观念的转变从征服自然转为与自然友善相处,按生态原理思维 人口增长趋势的转变控制人口增长,扭转指数增长的势头 能源结构的转变开发和广泛利用新能源和可再生能源,提高能源利用效率 经济发展战略的转变从消耗型向效率型转变 工业发展模式的转变从损坏环境转为与环境相容,1996年联合国环境规划署定义: 清洁生产是一种新的创新性的思想,该思想将整体预防的环境战略持续地应用于生产过程、产品和服务中,以增加生态效率
38、和减少人类和环境的风险。,对于生产过程,要求节约原材料和能源,淘汰有毒原材料,降低所有废物的数量和毒性,对于产品,要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的其不利影响,对于服务,要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中,生态效率,生态效率指通过提供有竟争性价格的产品和服务以满足人类的需要并提高生活质量,同时在生命周期中减少生态影响和资源强度,达到至少符合所估计的地球承载力的水平。,清洁生产是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,以减轻或者消除对
39、人类健康和环境的危害。,清洁生产促进法中的定义:,综上所述,清洁生产概念包含了一下四层含义:(1)清洁生产的目标是节省能源、降低原材料消耗、减少污染物的产生量和排放量;(2)清洁生产的基本手段是改进工艺、强化企业管理,最大限度地提高资源、能源的利用水平和改变产品体系,更新设计观念,争取废物最少排放及将环境因素纳入服务中去;(3)清洁生产的方法是排污审核,即通过审核发现排污部位、排污原因,并筛选消除或减少污染物的措施及产品周期分析;(4)清洁生产的最终目标是保护人类和环境,提高企业自身的经济效益。,(二) 清洁生产的内容,1、清洁的能源采用各种方法对常规的能源(如煤)采取清洁利用的方法,如城市煤
40、气化供气等;对沼气等再生能源的利用;新能源的开发以及各种节能技术的开发利用。,2、 清洁的生产过程 尽量少用、不用有毒有害的原料; 无毒,无害的中间产品; 减少生产过程中的各种危险因素; 少废、无废的工艺和高效的设备; 物料的再循环(厂内,厂外); 简便、可靠的操作和控制; 完善的管理。,3、 清洁的产品产品设计应考虑节约原材料和能源,少用昂贵和稀缺的原料;产品在使用过程中以及使用后不含危害人体健康和破坏生态环境的因素;产品的包装合理;产品使用后易于回收、重复使用和再生;使用寿命和使用功能合理。,采用节能、节水和其它有利于环境保护的技术和设备,减少使用或不使用浪费资源、污染环境的消费品等。,4
41、、 清洁的服务,清洁生产是一种新的、持续的、创造性的思维,它是指对产品、生产过程及服务持续运用整体预防的环境保护战略。目的是污染物产生量、流失量和治理量达到最小,资源充分利用,是一种积极、主动的态度。末端治理是把注意力集中在对生产过程中已经产生的污染物的处理上,总是处于一种被动的、消极的地位。 末端治理是清洁生产的补充,并将长期共存。,三 清洁生产与末端治理的比较,“末端治理”,即在生产过程中不对污染物的产生加以控制,而是在生产过程结束后再对污染物进行处理,使其达到环境排放标准。末端治理的缺陷:一是治理代价高;二是治理技术难度大;三是无助于减少生产过程中的资源浪费;四是行政监督管理成本过高。,
42、末端治理:,清洁生产与传统的污染“末端治理”有着本质的区别: (1)清洁生产体现“预防为主”的方针 (2)清洁生产追求环境效益与经济效益的统一 (3)清洁生产强调可持续性,(1)调整和优化经济结构和产业产品结构(2)重视产品设计和原料选择(3)改革工艺,开发新技术(4)节约能源和原材料(5)开展资源综合利用(6)提高企业技术创新能力(7)强化科学管理,改进操作(8)开发、生产对环境无害、低害的清洁产品,四 实施清洁生产的途径和方法,(一) 实施清洁生产的途径,清洁生产审核(CPACleaner Production Audit): 清洁生产审核是指组织对计划进行和正在进行的活动进行污染预防分析
43、和评估。目的是通过实行污染预防分析和评估,寻求尽可能高效率利用资源(如原辅材料、能源、水等),减少或消除废物的产生和排放的方法;清洁生产审核是组织实行清洁生产的重要前提,也是其关键和核心;持续的清洁生产审核活动会不断产生各种清洁生产方案,有利于组织在生产和服务过程中逐步地实施,从而实现环境绩效的持续改进。,(二) 实施清洁生产的方法清洁生产审核,清洁生产审核暂行办法的定义,第二条 本办法所称清洁生产审核,是指按照一定程序,对生产和服务过程进行调查和诊断,找出能耗高、物耗高、污染重的原因,提出减少有毒有害物料的使用、产生,降低能耗、物耗以及废物产生的方案,进而选定技术、经济及环境可行的清洁生产方
44、案的过程。,清洁生产审核的目的,CPA工作和目标:(1)核对资料(单元操作、原材料、产品、水、能源、废物等);(2)确定废物来源、数量、特征和类型,确定废物削减目标,制定经济、可行、有效的削减对策;(3)提高企业对削减废物获得效益的认识和知识,强化污染预防的自觉性;(4)判断企业效益低的瓶颈部位和管理不善的地方;(5)提高企业经济效益和产品质量;(6)强化科学,量化管理,规范单元操作;(7)全面提高职工的素质和技能。,开展清洁生产审核的思路,CPA总体思路: 针对污染物/能耗判明产生部位,分析产生原因,提出消除或减少方案。,污染源及存在的问题在哪里?污染源的问题清单,为什么会产生污染和问题?原
45、因分析,如何消减这些污染和问题?方案产生和实施,清洁生产审核的八个方面:,工艺,设备,过程控制,管理,员工,生产、服务、相关过程,废弃物,原辅材料和能源,排放,产品(包括副产品、中间产品),回用,循环经济的概念,循环经济的定义可归纳为:以节约资源和保护环境为目的,以“减量化、再利用、资源化”为原则,运用生态学规律指导生产、流通和消费等人类社会的经济活动,逐步建立全社会资源循环利用、可持续发展的新型国民经济运行模式。,第二节 循环经济,四、循环经济的主要原则与实施方式,1、3R原则:减量化Reduce、再利用Reuse、再循环Recycle,2、循环经济实施的层次分析:企业层面、区域层面与社会层面,
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