《环境工程基础》PPT课件

环境工程基础环境工程基础讲授教师：丁文明Email:环境工程基础1一、课程基本信息一、课程基本信息课程编号：课程编号：课程编号：课程编号：ENV2010TENV2010TENV2010TENV2010T课程中文名称：课程中文名称：课程中文名称：课程中文名称：环境工程基础环境工程基础环境工程基础环境工程基础课程英文名称：课程英文名称：课程英文名称：课程英文名称：Introduction of Environmental Engineering Introduction of Environmental Engineering Introduction of Environmental Engineering Introduction of Environmental Engineering 课程类别：课程类别：课程类别：课程类别：学科专业课学科专业课学科专业课学科专业课适用专业：适用专业：适用专业：适用专业：化学工程与技术化学工程与技术化学工程与技术化学工程与技术开课学期：开课学期：开课学期：开课学期：春春春春总总总总 学学学学 时：时：时：时：24242424学时学时学时学时总总总总 学学学学 分：分：分：分：1.51.51.51.5预修课程：预修课程：预修课程：预修课程：物理化学、化学工程基础物理化学、化学工程基础物理化学、化学工程基础物理化学、化学工程基础课程简介：课程简介：课程简介：课程简介：本课程主要涉及水污染控制、大气污染控制及固体废弃物处理与本课程主要涉及水污染控制、大气污染控制及固体废弃物处理与本课程主要涉及水污染控制、大气污染控制及固体废弃物处理与本课程主要涉及水污染控制、大气污染控制及固体废弃物处理与利用的工程方法，包括对基本原理与工程技术的讲解。利用的工程方法，包括对基本原理与工程技术的讲解。利用的工程方法，包括对基本原理与工程技术的讲解。利用的工程方法，包括对基本原理与工程技术的讲解。建议教材：建议教材：建议教材：建议教材：课堂讲义课堂讲义课堂讲义课堂讲义参参参参 考考考考 书：书：书：书：王守信王守信王守信王守信 环境污染控制工程环境污染控制工程环境污染控制工程环境污染控制工程 冶金工业出版社冶金工业出版社冶金工业出版社冶金工业出版社 2004200420042004环境工程基础环境工程基础教学大纲（限选课）教学大纲（限选课）一、课程基本信息课程编号：ENV2010T课程中文名称：环境2二、课程教育目标二、课程教育目标环境工程基础环境工程基础教学大纲教学大纲1 1、基于化学工程专业的技术背景，认识化学化工技术与、基于化学工程专业的技术背景，认识化学化工技术与环境工程技术的内在联系，以及本专业技术在环境工程环境工程技术的内在联系，以及本专业技术在环境工程中的应用方法。中的应用方法。2 2、掌握水污染控制、大气污染控制及固体废弃物处理与、掌握水污染控制、大气污染控制及固体废弃物处理与利用的相关技术知识。利用的相关技术知识。3 3、本课程的目的是使学生建立环境工程的基本概念及形、本课程的目的是使学生建立环境工程的基本概念及形成可持续发展的科学思想，并扩大学生的专业视野。成可持续发展的科学思想，并扩大学生的专业视野。二、课程教育目标环境工程基础教学大纲1、基于化学工程专业3三、理论教学内容与要求三、理论教学内容与要求第一章第一章 绪论（绪论（1 1学时）学时）环境工程所要解决的问题，及其发展现状。环境工程所要解决的问题，及其发展现状。第二章第二章 水污染控制工程基础（约水污染控制工程基础（约9 9学时）学时）废水的物理处理方法、化学处理方法、生物处理方法及工废水的物理处理方法、化学处理方法、生物处理方法及工程实现，污泥的处理与处置。程实现，污泥的处理与处置。第三章第三章 大气污染控制工程基础（约大气污染控制工程基础（约8 8学时）学时）气体除尘、气体除尘、SOSO2 2污染治理、污染治理、N NX XO O污染治理污染治理、VOCVOC防治技术。防治技术。第四章第四章 固体废弃物处理与利用（约固体废弃物处理与利用（约6 6学时）学时）垃圾资源化技术、垃圾填埋、垃圾焚烧技术。垃圾资源化技术、垃圾填埋、垃圾焚烧技术。环境工程基础环境工程基础教学大纲教学大纲三、理论教学内容与要求第一章 绪论（1学时）环境工程基础4第一章第一章 概论（概论（1 1学时）学时）1.1 1.1 环境问题环境问题 1.2 1.2 环境与生态、能源及关系环境与生态、能源及关系 1.3 1.3 环境保护与可持续发展环境保护与可持续发展1.4 1.4 环境工程的内容、任务与方法环境工程的内容、任务与方法第二章第二章 水污染与治理（水污染与治理（9 9学时）学时）2.1 2.1 水污染治理的一般概念水污染治理的一般概念 2.2 2.2 废水物理处理方法与过程废水物理处理方法与过程2.3 2.3 废水的化学处理方法与过程废水的化学处理方法与过程 2.4 2.4 废水的生化处理方法与过程废水的生化处理方法与过程 2.5 2.5 污泥的处理与处置污泥的处理与处置环境工程基础环境工程基础教学目录教学目录第一章 概论（1学时）环境工程基础教学目录5第三章第三章 大气污染与控制（大气污染与控制（8 8学时）学时）3.1 3.1 大气污染治理的一般概念大气污染治理的一般概念 3.2 3.2 自然与气象因素对大气污染形成过程的影响自然与气象因素对大气污染形成过程的影响3.3 3.3 固体颗粒物去除方法与过程固体颗粒物去除方法与过程 3.4 SO3.4 SO2 2与与NONOX X去除方法与过程去除方法与过程 3.5 3.5 全球性大气环境问题与大气污染控制对策实例全球性大气环境问题与大气污染控制对策实例第四章第四章 固体废物的处理和利用（固体废物的处理和利用（5 5学时）学时）4.1 4.1 固体废物污染治理的一般概念固体废物污染治理的一般概念 4.2 4.2 固体废物的收集与预处理固体废物的收集与预处理 4.3 4.3 固体废物的卫生填埋固体废物的卫生填埋 4.4 4.4 固体废物资源化与回收固体废物资源化与回收 4.5 4.5 有毒有害固体废物的处理有毒有害固体废物的处理环境工程基础环境工程基础教学目录教学目录第三章 大气污染与控制（8学时）环境工程基础教学目录6四、作业、考试与成绩评定四、作业、考试与成绩评定作业：作业：每课选择性收取部分班级作业，不收延期作业。作业讲解每课选择性收取部分班级作业，不收延期作业。作业讲解会在下一次课上有针对性进行。会在下一次课上有针对性进行。期末考试：期末考试：第第2424学时作为课程复习，同时进行期末考试。考试形式为学时作为课程复习，同时进行期末考试。考试形式为开卷，时间开卷，时间9090分钟。分钟。成绩评定：成绩评定：课程成绩以最终试卷分、课后作业与课堂表现等综合给分。课程成绩以最终试卷分、课后作业与课堂表现等综合给分。其中试卷分占其中试卷分占8080，作业与课堂表现占，作业与课堂表现占2020。环境工程基础环境工程基础教学大纲教学大纲四、作业、考试与成绩评定作业：环境工程基础教学大纲7第一章第一章 概论概论1.1 1.1 环境问题环境问题 1.2 1.2 环境与生态、能源及关系环境与生态、能源及关系 1.3 1.3 环境保护与可持续发展环境保护与可持续发展1.4 1.4 环境工程的内容、任务与方法环境工程的内容、任务与方法第一章 概论 1.1 环境问题 8环境问题环境问题n n环境环境环境环境 自然环境：环绕于人类周围的各种自然因素的总和，由空气、自然环境：环绕于人类周围的各种自然因素的总和，由空气、自然环境：环绕于人类周围的各种自然因素的总和，由空气、自然环境：环绕于人类周围的各种自然因素的总和，由空气、水、土壤、阳光和各种物质资源等因素组成，是一切生物生存水、土壤、阳光和各种物质资源等因素组成，是一切生物生存水、土壤、阳光和各种物质资源等因素组成，是一切生物生存水、土壤、阳光和各种物质资源等因素组成，是一切生物生存所依赖的物质世界。所依赖的物质世界。所依赖的物质世界。所依赖的物质世界。环境的法律定义：环境的法律定义：环境的法律定义：环境的法律定义：影响人类生存及发展的各种天然的及经过人工改造的自然因素影响人类生存及发展的各种天然的及经过人工改造的自然因素影响人类生存及发展的各种天然的及经过人工改造的自然因素影响人类生存及发展的各种天然的及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、野的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野的总体，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、自然保护区、风景名胜区、城生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村。市和乡村。市和乡村。市和乡村。n n环境问题环境问题环境问题环境问题环境科学与环境保护所研究的问题主要不是自然灾害问题，而环境科学与环境保护所研究的问题主要不是自然灾害问题，而环境科学与环境保护所研究的问题主要不是自然灾害问题，而环境科学与环境保护所研究的问题主要不是自然灾害问题，而是是是是人为因素人为因素人为因素人为因素所引起的环境问题。所引起的环境问题。所引起的环境问题。所引起的环境问题。自然环境自然环境社会环境社会环境环境问题环境自然环境9环境出了哪些问题？环境出了哪些问题？环境出了哪些问题？环境出了哪些问题？印度博帕尔毒气泄漏案1984年12月3日凌晨，印度中央邦的博帕尔市的美国联合碳化物属下的联合碳化物（印度）有限公司设于贫民区附近一所农药厂发生氰化物泄漏，引发了严重的后果。大灾难造成了2.5万人直接致死，55万人间接致死，另外有20多万人永久残废的人间惨剧。环境出了哪些问题？印度博帕尔毒气泄漏案 1910环境出了哪些问题？环境出了哪些问题？环境出了哪些问题？环境出了哪些问题？环境出了哪些问题？11环境工程基础PPT课件12环境问题归类环境问题归类n n水污染问题：水污染问题：水污染问题：水污染问题：n n陆地水体（河流、湖泊）溶解氧降低，水生生物死亡陆地水体（河流、湖泊）溶解氧降低，水生生物死亡陆地水体（河流、湖泊）溶解氧降低，水生生物死亡陆地水体（河流、湖泊）溶解氧降低，水生生物死亡n n有毒有害废水排放有毒有害废水排放有毒有害废水排放有毒有害废水排放n n湖泊富营养化、海水赤潮湖泊富营养化、海水赤潮湖泊富营养化、海水赤潮湖泊富营养化、海水赤潮n n饮用水水源减少，水质下降饮用水水源减少，水质下降饮用水水源减少，水质下降饮用水水源减少，水质下降n n工农业用水紧张工农业用水紧张工农业用水紧张工农业用水紧张n n空气污染问题空气污染问题空气污染问题空气污染问题n n酸雨问题酸雨问题酸雨问题酸雨问题n n汽车尾气问题汽车尾气问题汽车尾气问题汽车尾气问题n n城市热岛问题城市热岛问题城市热岛问题城市热岛问题n n温室效应问题温室效应问题温室效应问题温室效应问题n n固体废物污染问题固体废物污染问题固体废物污染问题固体废物污染问题n n垃圾围城、白色垃圾垃圾围城、白色垃圾垃圾围城、白色垃圾垃圾围城、白色垃圾n n垃圾渗滤液污染地下水垃圾渗滤液污染地下水垃圾渗滤液污染地下水垃圾渗滤液污染地下水n n垃圾焚烧的二次污染垃圾焚烧的二次污染垃圾焚烧的二次污染垃圾焚烧的二次污染环境问题归类水污染问题：13环境问题产生原因环境问题产生原因n n人口增长的压力人口增长的压力人口增长的压力人口增长的压力n n城市化效应城市化效应城市化效应城市化效应n n不合理开发利用自然资源，超出环境承载力，不合理开发利用自然资源，超出环境承载力，不合理开发利用自然资源，超出环境承载力，不合理开发利用自然资源，超出环境承载力，使生态质量恶化或自然资源枯竭。使生态质量恶化或自然资源枯竭。使生态质量恶化或自然资源枯竭。使生态质量恶化或自然资源枯竭。n n工业化的发展导致环境问题加速工业化的发展导致环境问题加速工业化的发展导致环境问题加速工业化的发展导致环境问题加速n n环境与发展的关系没有协调环境与发展的关系没有协调环境与发展的关系没有协调环境与发展的关系没有协调n n环境保护的法律法规缺乏完善环境保护的法律法规缺乏完善环境保护的法律法规缺乏完善环境保护的法律法规缺乏完善n n经济高效的绿色工业技术有待建立经济高效的绿色工业技术有待建立经济高效的绿色工业技术有待建立经济高效的绿色工业技术有待建立环境问题产生原因人口增长的压力14人口增长规模人口增长规模人口增长规模15环境问题对社会发展的影响环境问题对社会发展的影响n n对人民健康的影响对人民健康的影响对人民健康的影响对人民健康的影响n n水、大气、噪声、微生物污染等。急性危害，慢性水、大气、噪声、微生物污染等。急性危害，慢性水、大气、噪声、微生物污染等。急性危害，慢性水、大气、噪声、微生物污染等。急性危害，慢性危害，长远危害。危害，长远危害。危害，长远危害。危害，长远危害。n n对资源利用的影响对资源利用的影响对资源利用的影响对资源利用的影响n n污染的本质：物质或能量出现在不该出现的地方。污染的本质：物质或能量出现在不该出现的地方。污染的本质：物质或能量出现在不该出现的地方。污染的本质：物质或能量出现在不该出现的地方。n n对经济发展的影响对经济发展的影响对经济发展的影响对经济发展的影响n n资源效率低下，成本增加。资源效率低下，成本增加。资源效率低下，成本增加。资源效率低下，成本增加。n n对子孙后代的影响对子孙后代的影响对子孙后代的影响对子孙后代的影响n n资源浪费导致的资源匮竭，将来只有花费高代价寻资源浪费导致的资源匮竭，将来只有花费高代价寻资源浪费导致的资源匮竭，将来只有花费高代价寻资源浪费导致的资源匮竭，将来只有花费高代价寻找替代资源。找替代资源。找替代资源。找替代资源。环境问题对社会发展的影响对人民健康的影响16环境要素与环境效应环境要素与环境效应n n环境要素是指构成人类环境整体的、各个独立的、性质环境要素是指构成人类环境整体的、各个独立的、性质环境要素是指构成人类环境整体的、各个独立的、性质环境要素是指构成人类环境整体的、各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本物质组分不同的而又服从整体演化规律的基本物质组分不同的而又服从整体演化规律的基本物质组分不同的而又服从整体演化规律的基本物质组分 。环境要。环境要。环境要。环境要素可以分为自然环境要素与社会环境要素，习惯上指自素可以分为自然环境要素与社会环境要素，习惯上指自素可以分为自然环境要素与社会环境要素，习惯上指自素可以分为自然环境要素与社会环境要素，习惯上指自然环境要素，包括水、大气、岩石、生物、阳光与土壤然环境要素，包括水、大气、岩石、生物、阳光与土壤然环境要素，包括水、大气、岩石、生物、阳光与土壤然环境要素，包括水、大气、岩石、生物、阳光与土壤等等等等 。n n环境要素具有的特点环境要素具有的特点环境要素具有的特点环境要素具有的特点n n最小限制律最小限制律最小限制律最小限制律n n整体性效应大于个体效应之和整体性效应大于个体效应之和整体性效应大于个体效应之和整体性效应大于个体效应之和n n环境诸要素相互依赖、相互作用与相互制约环境诸要素相互依赖、相互作用与相互制约环境诸要素相互依赖、相互作用与相互制约环境诸要素相互依赖、相互作用与相互制约 n n环境效应环境效应环境效应环境效应n n环境物理效应环境物理效应环境物理效应环境物理效应n n环境化学效应环境化学效应环境化学效应环境化学效应 n n环境生物效应环境生物效应环境生物效应环境生物效应 环境要素与环境效应环境要素是指构成人类环境整体的、各个独立的17环境与生态、能源及关系环境与生态、能源及关系n n什么是生态系统什么是生态系统什么是生态系统什么是生态系统n n生态系统是指在自然界的一定空间内，生物群落与生态系统是指在自然界的一定空间内，生物群落与生态系统是指在自然界的一定空间内，生物群落与生态系统是指在自然界的一定空间内，生物群落与周围环境构成的统一整体。其中生物与环境相互作周围环境构成的统一整体。其中生物与环境相互作周围环境构成的统一整体。其中生物与环境相互作周围环境构成的统一整体。其中生物与环境相互作用、相互制约、不断演变，并在一定时期内处于相用、相互制约、不断演变，并在一定时期内处于相用、相互制约、不断演变，并在一定时期内处于相用、相互制约、不断演变，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡。对稳定的动态平衡。对稳定的动态平衡。对稳定的动态平衡。n n生态系统有以下四部分组成：生态系统有以下四部分组成：生态系统有以下四部分组成：生态系统有以下四部分组成：n n生产者：进行光合作用，进行有机物的合成（植物和其他生产者：进行光合作用，进行有机物的合成（植物和其他生产者：进行光合作用，进行有机物的合成（植物和其他生产者：进行光合作用，进行有机物的合成（植物和其他光合生物）光合生物）光合生物）光合生物）n n消费者：直接或间接利用植物所制造的有机物消费者：直接或间接利用植物所制造的有机物消费者：直接或间接利用植物所制造的有机物消费者：直接或间接利用植物所制造的有机物n n分解者：将动、植物残骸分解为无机物的微生物分解者：将动、植物残骸分解为无机物的微生物分解者：将动、植物残骸分解为无机物的微生物分解者：将动、植物残骸分解为无机物的微生物n n无生命物质：无机物、有机物，水、大气、矿物质等无生命物质：无机物、有机物，水、大气、矿物质等无生命物质：无机物、有机物，水、大气、矿物质等无生命物质：无机物、有机物，水、大气、矿物质等n n生态系统的功能生态系统的功能生态系统的功能生态系统的功能n n生态系统产生能量流动生态系统产生能量流动生态系统产生能量流动生态系统产生能量流动太阳生产者消费者分解者环境与生态、能源及关系什么是生态系统太阳生产者消费者分解者18n n生态系统的物质流动生态系统的物质流动水的循环生态系统的物质流动19碳的循环碳的循环碳的循环20氮的循环氮的循环21硫的循环硫的循环硫的循环22磷的循环磷的循环磷的循环23生态平衡生态平衡n n概念：概念：概念：概念：n n生态平衡是指某生态系统的生物环境和非生物环境之间以及它们内生态平衡是指某生态系统的生物环境和非生物环境之间以及它们内生态平衡是指某生态系统的生物环境和非生物环境之间以及它们内生态平衡是指某生态系统的生物环境和非生物环境之间以及它们内部之间通过物质循环、能量流动和信息传递，达到互相适应、相互部之间通过物质循环、能量流动和信息传递，达到互相适应、相互部之间通过物质循环、能量流动和信息传递，达到互相适应、相互部之间通过物质循环、能量流动和信息传递，达到互相适应、相互制约、协调统一的效果，维持一种恒定状态。也就是说，生态平衡制约、协调统一的效果，维持一种恒定状态。也就是说，生态平衡制约、协调统一的效果，维持一种恒定状态。也就是说，生态平衡制约、协调统一的效果，维持一种恒定状态。也就是说，生态平衡包括了生态系统中结构上的平衡和功能上的平衡两个方面：结构平包括了生态系统中结构上的平衡和功能上的平衡两个方面：结构平包括了生态系统中结构上的平衡和功能上的平衡两个方面：结构平包括了生态系统中结构上的平衡和功能上的平衡两个方面：结构平衡主要指生物种类的多样性。功能平衡指生态系统中物质流动相对衡主要指生物种类的多样性。功能平衡指生态系统中物质流动相对衡主要指生物种类的多样性。功能平衡指生态系统中物质流动相对衡主要指生物种类的多样性。功能平衡指生态系统中物质流动相对恒定，循环保持正常；能量输入和输出接近相等，流动基本守恒恒定，循环保持正常；能量输入和输出接近相等，流动基本守恒恒定，循环保持正常；能量输入和输出接近相等，流动基本守恒恒定，循环保持正常；能量输入和输出接近相等，流动基本守恒 。n n特性：特性：特性：特性：n n生态系统的平衡是一种动态平衡。生态系统的平衡是一种动态平衡。生态系统的平衡是一种动态平衡。生态系统的平衡是一种动态平衡。n n当生态系统受到一定程度的外界干扰而引起不平衡时，具有恢复平当生态系统受到一定程度的外界干扰而引起不平衡时，具有恢复平当生态系统受到一定程度的外界干扰而引起不平衡时，具有恢复平当生态系统受到一定程度的外界干扰而引起不平衡时，具有恢复平衡状态的能力，使其进入新的平衡状态，即自身调节的能力。衡状态的能力，使其进入新的平衡状态，即自身调节的能力。衡状态的能力，使其进入新的平衡状态，即自身调节的能力。衡状态的能力，使其进入新的平衡状态，即自身调节的能力。n n当干扰超出其承受能力，即一定的限度，达到破坏生态规律的程度，当干扰超出其承受能力，即一定的限度，达到破坏生态规律的程度，当干扰超出其承受能力，即一定的限度，达到破坏生态规律的程度，当干扰超出其承受能力，即一定的限度，达到破坏生态规律的程度，调节就不再起作用，生态平衡就会遭到严重破坏。调节就不再起作用，生态平衡就会遭到严重破坏。调节就不再起作用，生态平衡就会遭到严重破坏。调节就不再起作用，生态平衡就会遭到严重破坏。生态平衡概念：24环境容量问题环境容量问题n n生态系统的自净功能生态系统的自净功能生态系统的自净功能生态系统的自净功能n n水、气、固三态环境在自然条件下互相发生物质与能量交换，在生水、气、固三态环境在自然条件下互相发生物质与能量交换，在生水、气、固三态环境在自然条件下互相发生物质与能量交换，在生水、气、固三态环境在自然条件下互相发生物质与能量交换，在生态系统中保持相对稳定的组成。态系统中保持相对稳定的组成。态系统中保持相对稳定的组成。态系统中保持相对稳定的组成。n n由于生态系统的自身运行活力，导致污染物的浓度及总量在某一水由于生态系统的自身运行活力，导致污染物的浓度及总量在某一水由于生态系统的自身运行活力，导致污染物的浓度及总量在某一水由于生态系统的自身运行活力，导致污染物的浓度及总量在某一水平之下时，生态系统能够通过自身的运行机制，逐渐自动将污染物平之下时，生态系统能够通过自身的运行机制，逐渐自动将污染物平之下时，生态系统能够通过自身的运行机制，逐渐自动将污染物平之下时，生态系统能够通过自身的运行机制，逐渐自动将污染物分解为无害环境。这就是生态系统的自净功能。分解为无害环境。这就是生态系统的自净功能。分解为无害环境。这就是生态系统的自净功能。分解为无害环境。这就是生态系统的自净功能。n n环境容量概念环境容量概念环境容量概念环境容量概念n n污染水平超过一定限度，污染能力超过生态自净能力，将导致生态污染水平超过一定限度，污染能力超过生态自净能力，将导致生态污染水平超过一定限度，污染能力超过生态自净能力，将导致生态污染水平超过一定限度，污染能力超过生态自净能力，将导致生态系统内的生物种类既相对数量发生质的变化，自净能力急剧下降，系统内的生物种类既相对数量发生质的变化，自净能力急剧下降，系统内的生物种类既相对数量发生质的变化，自净能力急剧下降，系统内的生物种类既相对数量发生质的变化，自净能力急剧下降，生态平衡被打破。生态平衡被打破。生态平衡被打破。生态平衡被打破。n n不导致生态平衡破坏的最大污染水平，就是相对于某一环境的环境不导致生态平衡破坏的最大污染水平，就是相对于某一环境的环境不导致生态平衡破坏的最大污染水平，就是相对于某一环境的环境不导致生态平衡破坏的最大污染水平，就是相对于某一环境的环境容量。容量。容量。容量。n n如何维持生态平衡如何维持生态平衡如何维持生态平衡如何维持生态平衡n n通过各种手段，尽量减少污染，降低污染水平，使不致超过环境容通过各种手段，尽量减少污染，降低污染水平，使不致超过环境容通过各种手段，尽量减少污染，降低污染水平，使不致超过环境容通过各种手段，尽量减少污染，降低污染水平，使不致超过环境容量。量。量。量。环境容量问题生态系统的自净功能25能源与环境能源与环境n n能源的使用现状能源的使用现状n n不可再生能源逐渐枯竭不可再生能源逐渐枯竭不可再生能源逐渐枯竭不可再生能源逐渐枯竭两次石油危机两次石油危机两次石油危机两次石油危机n n能源使用中的污染问题能源使用中的污染问题能源使用中的污染问题能源使用中的污染问题n n燃煤电厂烟尘污染燃煤电厂烟尘污染燃煤电厂烟尘污染燃煤电厂烟尘污染n n酸性气体排放酸性气体排放酸性气体排放酸性气体排放n n温室气体问题（温室气体问题（温室气体问题（温室气体问题（COCOCOCO2 2 2 2，NONONONOX X X X)n n水污染问题水污染问题水污染问题水污染问题n n废渣问题废渣问题废渣问题废渣问题能源不可再生能源可再生能源一次能源二次能源能源与环境能源不可再生能源可再生能源一次能源二次能源26n n环境治理中的能源投入环境治理中的能源投入环境治理中的能源投入环境治理中的能源投入n n污染物收集、输送设备污染物收集、输送设备污染物收集、输送设备污染物收集、输送设备n n污染物处理能耗污染物处理能耗污染物处理能耗污染物处理能耗n n污染治理相关企业能耗污染治理相关企业能耗污染治理相关企业能耗污染治理相关企业能耗n n节约及合理利用能源就等于保护环境节约及合理利用能源就等于保护环境节约及合理利用能源就等于保护环境节约及合理利用能源就等于保护环境n n节能途径节能途径节能途径节能途径n n结构节能结构节能结构节能结构节能n n管理节能管理节能管理节能管理节能n n技术节能技术节能技术节能技术节能n n节能技术节能技术节能技术节能技术n n提高能源的转化率提高能源的转化率提高能源的转化率提高能源的转化率n n提高能源的利用效率提高能源的利用效率提高能源的利用效率提高能源的利用效率n n绿色能源计划绿色能源计划绿色能源计划绿色能源计划n n太阳能利用太阳能利用太阳能利用太阳能利用n n风能发电风能发电风能发电风能发电n n潮汐发电潮汐发电潮汐发电潮汐发电n n生物质能生物质能生物质能生物质能n n地热利用地热利用地热利用地热利用环境治理中的能源投入27环境保护与可持续发展环境保护与可持续发展n n什么是可持续发展什么是可持续发展n n可持续发展，是指满足当前需要，同时可持续发展，是指满足当前需要，同时不削弱子孙后代满足其需要之能力的发不削弱子孙后代满足其需要之能力的发展。展。n n两要素：两要素：n n当前需要当前需要当前需要当前需要n n子孙后代发展能力子孙后代发展能力子孙后代发展能力子孙后代发展能力环境保护与可持续发展什么是可持续发展28n n为什么将环境保护列为我国的一项基本国策？n n环境破坏阻碍经济发展的势头已经出现环境破坏阻碍经济发展的势头已经出现环境破坏阻碍经济发展的势头已经出现环境破坏阻碍经济发展的势头已经出现n n生态平衡一旦破坏，再次恢复十分困难生态平衡一旦破坏，再次恢复十分困难生态平衡一旦破坏，再次恢复十分困难生态平衡一旦破坏，再次恢复十分困难n n环境与发展密不可分环境与发展密不可分环境与发展密不可分环境与发展密不可分n n坚持可持续发展的良性发展道路坚持可持续发展的良性发展道路坚持可持续发展的良性发展道路坚持可持续发展的良性发展道路为什么将环境保护列为我国的一项基本国策？29我国在环境保护中采取了哪些措施？我国在环境保护中采取了哪些措施？n n将环境保护纳入综合决策，转变传统经济增将环境保护纳入综合决策，转变传统经济增将环境保护纳入综合决策，转变传统经济增将环境保护纳入综合决策，转变传统经济增长模式长模式长模式长模式n n完善环境立法与监督机制完善环境立法与监督机制完善环境立法与监督机制完善环境立法与监督机制n n积极发展循环经济，推行清洁生产积极发展循环经济，推行清洁生产积极发展循环经济，推行清洁生产积极发展循环经济，推行清洁生产n n调整产业结构，减少产业污染与能耗调整产业结构，减少产业污染与能耗调整产业结构，减少产业污染与能耗调整产业结构，减少产业污染与能耗n n提高全民环境意识，加强环境教育提高全民环境意识，加强环境教育提高全民环境意识，加强环境教育提高全民环境意识，加强环境教育n n改变消费观念，推行绿色消费方式改变消费观念，推行绿色消费方式改变消费观念，推行绿色消费方式改变消费观念，推行绿色消费方式我国在环境保护中采取了哪些措施？30环境工程的内容、任务与方法环境工程的内容、任务与方法n n环境工程概念环境工程概念环境工程概念环境工程概念n n环境工程是通过健全的工程理论与实践来解决环境卫生问题。环境工程是通过健全的工程理论与实践来解决环境卫生问题。环境工程是通过健全的工程理论与实践来解决环境卫生问题。环境工程是通过健全的工程理论与实践来解决环境卫生问题。n n环境工程环境工程环境工程环境工程主要解决内容主要解决内容主要解决内容主要解决内容n n提提提提供供供供大大大大气气气气污污污污染染染染控控控控制制制制与与与与治治治治理理理理工工工工业业业业实实实实现现现现；提提提提供供供供安安安安全全全全、可可可可口口口口和和和和充充充充足足足足的的的的公公公公共共共共给给给给水水水水；处处处处理理理理与与与与循循循循环环环环使使使使用用用用废废废废水水水水和和和和固固固固体体体体废废废废物物物物；建建建建立立立立城城城城市市市市和和和和农农农农村村村村符符符符合合合合卫卫卫卫生生生生要要要要求求求求的的的的排排排排水水水水系系系系统统统统；控控控控制制制制水水水水、土土土土壤壤壤壤和和和和空空空空气气气气污污污污染染染染，并并并并消消消消除除除除这这这这些些些些问问问问题题题题对对对对社社社社会和环境所造成的影响。会和环境所造成的影响。会和环境所造成的影响。会和环境所造成的影响。n n环环环环境境境境工工工工程程程程所所所所涉涉涉涉及及及及的的的的是是是是公公公公共共共共卫卫卫卫生生生生领领领领域域域域里里里里的的的的工工工工程程程程问问问问题题题题，例例例例如如如如控控控控制制制制通通通通过过过过节节节节肢肢肢肢动动动动物物物物传传传传染染染染的的的的疾疾疾疾病病病病、消消消消除除除除工工工工业业业业健健健健康康康康危危危危害害害害、为为为为城城城城市市市市、农农农农村村村村和和和和娱娱娱娱乐乐乐乐场场场场所所所所提供合适的卫生设施，评价技术进步对环境的影响等。提供合适的卫生设施，评价技术进步对环境的影响等。提供合适的卫生设施，评价技术进步对环境的影响等。提供合适的卫生设施，评价技术进步对环境的影响等。环境工程的内容、任务与方法环境工程概念31n环境工程的对象n n将将将将对对对对象象象象概概概概括括括括描描描描述述述述三三三三种种种种环环环环境境境境系系系系统统统统：水水水水资资资资源源源源系系系系统统统统、空气资源系统和固体废物管理系统。空气资源系统和固体废物管理系统。空气资源系统和固体废物管理系统。空气资源系统和固体废物管理系统。n n如如如如果果果果介介介介质质质质是是是是空空空空气气气气、水水水水或或或或土土土土壤壤壤壤之之之之一一一一，则则则则限限限限于于于于以以以以上上上上三三三三个个个个系系系系统统统统之之之之一一一一的的的的污污污污染染染染问问问问题题题题称称称称为为为为“单单单单介介介介质质质质（single-mediumsingle-mediumsingle-mediumsingle-medium）问问问问题题题题”。许许许许多多多多重重重重要要要要的的的的环环环环境境境境问问问问题题题题并并并并不不不不限限限限于于于于简简简简单单单单的的的的某某某某一一一一系系系系统统统统之之之之中中中中，通通通通常常常常涉涉涉涉及及及及到到到到空空空空气气气气、水水水水和和和和土土土土壤壤壤壤等等等等多多多多种种种种介介介介质质质质，这这这这些些些些问问问问题题题题称为称为称为称为“多介质（多介质（多介质（多介质（MultimediaMultimediaMultimediaMultimedia）问题问题问题问题”。n n以下针对三种环境系统简介污染治理的任务。以下针对三种环境系统简介污染治理的任务。以下针对三种环境系统简介污染治理的任务。以下针对三种环境系统简介污染治理的任务。环境工程的对象32n n废水处理任务与方法废水来源废水来源现场处理现场处理废水收集废水收集输送和提升输送和提升处理处理处理或再利用处理或再利用最最简简单单形形式式的的废废水水管管理理子子系系统统由由六六个个部部分分组组成成，如如右右图图。废废水水来来源源主主要要有有工工业业废废水水和和生生活活污污水水。当当工工业业废废水水会会影影响响到到城城市市废废水水处处理理厂厂的的正正常常运运行行时时必必须须进进行预处理。行预处理。处处理理方方法法：针针对对具具体体水水质质及及规规模模采采用用不不同同的的物物理理、化化学、及生物处理手段。学、及生物处理手段。废水处理任务与方法废水来源现场处理废水收集输送和提升处理处理33典型城市污水处理系统示意流程典型城市污水处理系统示意流程典型城市污水处理系统示意流程34 大气污染治理大气污染治理：通过气固分离、气体吸收、气体吸附、催化净化、生通过气固分离、气体吸收、气体吸附、催化净化、生通过气固分离、气体吸收、气体吸附、催化净化、生通过气固分离、气体吸收、气体吸附、催化净化、生物净化等工程化手段处理大气污染的常见有害污染物。物净化等工程化手段处理大气污染的常见有害污染物。物净化等工程化手段处理大气污染的常见有害污染物。物净化等工程化手段处理大气污染的常见有害污染物。大气污染治理一般采用源头控制。大气污染治理一般采用源头控制。大气污染治理一般采用源头控制。大气污染治理一般采用源头控制。大气污染治理：35n n固体废弃物处理与利用n n一方面以工业化手段进行固体废弃物处理，另一一方面以工业化手段进行固体废弃物处理，另一一方面以工业化手段进行固体废弃物处理，另一一方面以工业化手段进行固体废弃物处理，另一方面坚持物尽其用的原则，尽量将固体废弃物加方面坚持物尽其用的原则，尽量将固体废弃物加方面坚持物尽其用的原则，尽量将固体废弃物加方面坚持物尽其用的原则，尽量将固体废弃物加以利用。以利用。以利用。以利用。n n坚持废物处理的无害化、减量化与资源化及坚持废物处理的无害化、减量化与资源化及坚持废物处理的无害化、减量化与资源化及坚持废物处理的无害化、减量化与资源化及3 3 3 3R R R R原原原原则（则（则（则（reduce,reuse,recyclereduce,reuse,recyclereduce,reuse,recyclereduce,reuse,recycle）固体废弃物处理与利用36固体废物管理的简化方框图固体废物管理的简化方框图废物产生废物产生储存储存收集收集处置处置处理、回收处理、回收转移、运输转移、运输固体废物管理的简化方框图废物产生储存收集处置处理、回收转移、37利用质量守恒原则解决实际环境问题利用质量守恒原则解决实际环境问题n n原理：原理：n n积累质量积累质量积累质量积累质量=输入质量输入质量输入质量输入质量-输出质量输出质量输出质量输出质量n n累计速率累计速率累计速率累计速率=输入速率输入速率输入速率输入速率 输出速率输出速率输出速率输出速率n n例题：例题：例题：例题：n n某段河流来水水质为某段河流来水水质为某段河流来水水质为某段河流来水水质为IIIIIIII级，其自然降解的环境容量为级，其自然降解的环境容量为级，其自然降解的环境容量为级，其自然降解的环境容量为50505050kgBOD/dkgBOD/dkgBOD/dkgBOD/d，某居民区向该河段排放废水量为某居民区向该河段排放废水量为某居民区向该河段排放废水量为某居民区向该河段排放废水量为2000200020002000t/dt/dt/dt/d，该排放废水至少应该处理到什么程度，才不致使该该排放废水至少应该处理到什么程度，才不致使该该排放废水至少应该处理到什么程度，才不致使该该排放废水至少应该处理到什么程度，才不致使该河段的河段的河段的河段的BODBODBODBOD水质超过水质超过水质超过水质超过IIIIIIII级标准？级标准？级标准？级标准？利用质量守恒原则解决实际环境问题原理：38第二章第二章 水污染与治理水污染与治理n n2.1 2.1 水污染治理的一般概念水污染治理的一般概念n n2.1.1 2.1.1 2.1.1 2.1.1 水资源现状水资源现状水资源现状水资源现状n n2.1.2 2.1.2 2.1.2 2.1.2 水体污染源与污染物水体污染源与污染物水体污染源与污染物水体污染源与污染物n n2.1.3 2.1.3 2.1.3 2.1.3 水质指标与排放标准水质指标与排放标准水质指标与排放标准水质指标与排放标准n n2.1.4 2.1.4 2.1.4 2.1.4 水循环与水体自净水循环与水体自净水循环与水体自净水循环与水体自净n n2.1.52.1.52.1.52.1.5水污染治理的一般过程水污染治理的一般过程水污染治理的一般过程水污染治理的一般过程第二章 水污染与治理2.1 水污染治理的一般概念39n n2.1.12.1.1水资源现状水资源现状n n由于陆地水资源分布与人口分布的不一致，以及地理条件限由于陆地水资源分布与人口分布的不一致，以及地理条件限由于陆地水资源分布与人口分布的不一致，以及地理条件限由于陆地水资源分布与人口分布的不一致，以及地理条件限制等原因，可供利用的水资源远远少于以上比例。制等原因，可供利用的水资源远远少于以上比例。制等原因，可供利用的水资源远远少于以上比例。制等原因，可供利用的水资源远远少于以上比例。n n例如：北京市人均可利用水资源只有例如：北京市人均可利用水资源只有例如：北京市人均可利用水资源只有例如：北京市人均可利用水资源只有300 300 300 300 m m m m3 3 3 3,远小于上述人远小于上述人远小于上述人远小于上述人均值。均值。均值。均值。14.1亿立方公里人均2.35亿m3人均1万2千m32.1.1 水资源现状14.1亿立方公里人均 2.35 亿 40n n我国水资源特点n n1.1.人均占有量少人均占有量少人均占有量少人均占有量少n n淡水总量在全世界占第淡水总量在全世界占第淡水总量在全世界占第淡水总量在全世界占第6 6 6 6位。位。位。位。n n但但但但人人人人均均均均占占占占有有有有量量量量只只只只有有有有2340234023402340m m m m3 3 3 3/人人人人年年年年（以以以以12121212亿亿亿亿人人人人口口口口计计计计），是是是是世世世世界界界界平平平平均值的均值的均值的均值的1/41/41/41/4，占，占，占，占88888888位。位。位。位。n n2.2.2.2.空间分布不均空间分布不均空间分布不均空间分布不均n n81818181的水资源分布在长江流域及其以南的水资源分布在长江流域及其以南的水资源分布在长江流域及其以南的水资源分布在长江流域及其以南n n东南地区降水量可达东南地区降水量可达东南地区降水量可达东南地区降水量可达1600160016001600mmmmmmmm，造成涝灾造成涝灾造成涝灾造成涝灾n n西北地区降水只有西北地区降水只有西北地区降水只有西北地区降水只有500500500500mmmmmmmm，少的地区不到少的地区不到少的地区不到少的地区不到200200200200mm mm mm mm n n3.3.3.3.年内及年际变化大年内及年际变化大年内及年际变化大年内及年际变化大n n6060606080808080降水集中在夏季；年际变化差降水集中在夏季；年际变化差降水集中在夏季；年际变化差降水集中在夏季；年际变化差3 3 3 36 6 6 6倍（大时）倍（大时）倍（大时）倍（大时）n n4.4.4.4.许多地区缺水严重许多地区缺水严重许多地区缺水严重许多地区缺水严重n n三北（西北、华北、东北）和沿海（青岛、大连）三北（西北、华北、东北）和沿海（青岛、大连）三北（西北、华北、东北）和沿海（青岛、大连）三北（西北、华北、东北）和沿海（青岛、大连）n n在在在在640640640640个城市中，个城市中，个城市中，个城市中，300300300300多个城市缺水多个城市缺水多个城市缺水多个城市缺水,但同时水污染问题严重但同时水污染问题严重但同时水污染问题严重但同时水污染问题严重。我国水资源特点 41n n我国的水污染现状我国的水污染现状n n污水处理率低：污水年排放排放量接近污水处理率低：污水年排放排放量接近污水处理率低：污水年排放排放量接近污水处理率低：污水年排放排放量接近400400400400亿亿亿亿m m m m3 3 3 3。n n工业废水处理率约工业废水处理率约工业废水处理率约工业废水处理率约80808080，达标排放的只有，达标排放的只有，达标排放的只有，达标排放的只有60606060n n城市污水处理率城市污水处理率城市污水处理率城市污水处理率15151515n n90909090以以以以上上上上的的的的城城城城市市市市水水水水域域域域受受受受到到到到污污污污染染染染。特特特特别别别别严严严严重重重重的的的的水水水水系：三河：淮河、海河、辽河。系：三河：淮河、海河、辽河。系：三河：淮河、海河、辽河。系：三河：淮河、海河、辽河。n n湖泊富营养化严重：滇池、巢湖、太湖湖泊富营养化严重：滇池、巢湖、太湖湖泊富营养化严重：滇池、巢湖、太湖湖泊富营养化严重：滇池、巢湖、太湖n n50505050左右地下水水质受到污染左右地下水水质受到污染左右地下水水质受到污染左右地下水水质受到污染n n50505050以上的重点城镇饮用水源不符合标准以上的重点城镇饮用水源不符合标准以上的重点城镇饮用水源不符合标准以上的重点城镇饮用水源不符合标准 我国的水污染现状422.1.2 水体污染源与污染物水体污染源与污染物n n污染源污染源n n工业废水工业废水工业废水工业废水 n n城市生活废水城市生活废水城市生活废水城市生活废水n n交通运输污染交通运输污染交通运输污染交通运输污染n n养殖业污染养殖业污染养殖业污染养殖业污染n n农业面源污染农业面源污染农业面源污染农业面源污染 2.1.2 水体污染源与污染物污染源43水体污染物水体污染物n n固体污染物固体污染物悬浮物悬浮物n n危害：沉淀后产生污泥淤积危害：沉淀后产生污泥淤积危害：沉淀后产生污泥淤积危害：沉淀后产生污泥淤积降低水体透光度，降低水体生物活性及降低水体透光度，降低水体生物活性及降低水体透光度，降低水体生物活性及降低水体透光度，降低水体生物活性及生物量生物量生物量生物量,危害水生生物，特别是水生动危害水生生物，特别是水生动危害水生生物，特别是水生动危害水生生物，特别是水生动物物物物n n衡量指标：悬浮颗粒物衡量指标：悬浮颗粒物衡量指标：悬浮颗粒物衡量指标：悬浮颗粒物SS(suspended SS(suspended SS(suspended SS(suspended solid)solid)solid)solid)n n测量标准：测量标准：测量标准：测量标准：0.450.450.450.45微米滤膜过滤截留微米滤膜过滤截留微米滤膜过滤截留微米滤膜过滤截留水体污染物固体污染物悬浮物44n n耗氧（或需氧）有机物耗氧（或需氧）有机物n n容易被微生物分解的动植物残骸或代容易被微生物分解的动植物残骸或代容易被微生物分解的动植物残骸或代容易被微生物分解的动植物残骸或代谢物等。谢物等。谢物等。谢物等。n n由于其快速分解耗尽水体中的溶解氧，由于其快速分解耗尽水体中的溶解氧，由于其快速分解耗尽水体中的溶解氧，由于其快速分解耗尽水体中的溶解氧，导致水体好氧生物死亡，厌氧生物继导致水体好氧生物死亡，厌氧生物继导致水体好氧生物死亡，厌氧生物继导致水体好氧生物死亡，厌氧生物继发性占优势地位，于是有机物厌氧分发性占优势地位，于是有机物厌氧分发性占优势地位，于是有机物厌氧分发性占优势地位，于是有机物厌氧分解产生有毒气、液产物，继而毒害其解产生有毒气、液产物，继而毒害其解产生有毒气、液产物，继而毒害其解产生有毒气、液产物，继而毒害其他水生动植物。他水生动植物。他水生动植物。他水生动植物。耗氧（或需氧）有机物45n n无机物营养物质无机物营养物质n n一般指一般指一般指一般指N N N N、P P P P等营养元素。等营养元素。等营养元素。等营养元素。n n如果水体中营养元素超标，在适当条件下如果水体中营养元素超标，在适当条件下如果水体中营养元素超标，在适当条件下如果水体中营养元素超标，在适当条件下会导致光合细菌爆发，继后大量死亡分解，会导致光合细菌爆发，继后大量死亡分解，会导致光合细菌爆发，继后大量死亡分解，会导致光合细菌爆发，继后大量死亡分解，耗尽水体溶解氧，导致水体失衡甚至死亡。耗尽水体溶解氧，导致水体失衡甚至死亡。耗尽水体溶解氧，导致水体失衡甚至死亡。耗尽水体溶解氧，导致水体失衡甚至死亡。该现象称之为富营养化现象。该现象称之为富营养化现象。该现象称之为富营养化现象。该现象称之为富营养化现象。n n富营养化越来越被发现是一项难于解决的富营养化越来越被发现是一项难于解决的富营养化越来越被发现是一项难于解决的富营养化越来越被发现是一项难于解决的重要环境问题。重要环境问题。重要环境问题。重要环境问题。无机物营养物质46n n毒性物质毒性物质n n无机毒物：重金属（无机毒物：重金属（无机毒物：重金属（无机毒物：重金属（Hg,Cd,Cr,As,Hg,Cd,Cr,As,Hg,Cd,Cr,As,Hg,Cd,Cr,As,Pt)Pt)Pt)Pt)n n有机毒物：有机农药，多氯联苯、稠环芳有机毒物：有机农药，多氯联苯、稠环芳有机毒物：有机农药，多氯联苯、稠环芳有机毒物：有机农药，多氯联苯、稠环芳烃、卤代酚、杂环化合物烃、卤代酚、杂环化合物烃、卤代酚、杂环化合物烃、卤代酚、杂环化合物n n其它无机毒物（亚硝酸盐、氟化物）其它无机毒物（亚硝酸盐、氟化物）其它无机毒物（亚硝酸盐、氟化物）其它无机毒物（亚硝酸盐、氟化物）n n生物污染物生物污染物n n病毒、细菌、寄生虫等病毒、细菌、寄生虫等病毒、细菌、寄生虫等病毒、细菌、寄生虫等n n油脂类污染物油脂类污染物n n石油及其产品污染石油及其产品污染石油及其产品污染石油及其产品污染称称为为第第一一类类水水体体污污染染物物，为为严格控制的水质指标严格控制的水质指标毒性物质称为第一类水体污染物，为严格控制的水质指标47n n2.1.3水质指标与标准n n常用废水水质指标常用废水水质指标常用废水水质指标常用废水水质指标n n物理性质：色度，水温，浊度，悬浮颗粒物理性质：色度，水温，浊度，悬浮颗粒物理性质：色度，水温，浊度，悬浮颗粒物理性质：色度，水温，浊度，悬浮颗粒n n化化化化学学学学性性性性质质质质：pHpHpHpH、有有有有机机机机物物物物、耗耗耗耗氧氧氧氧量量量量（DODODODO）、溶溶溶溶解解解解性性性性固体、有毒物、固体、有毒物、固体、有毒物、固体、有毒物、NHNHNHNH3 3 3 3-N-N-N-N、TNTNTNTN、TPTPTPTPn n有有有有机机机机物物物物综综综综合合合合指指指指标标标标：生生生生物物物物需需需需氧氧氧氧量量量量（BODBODBODBOD）、化化化化学学学学需需需需氧量（氧量（氧量（氧量（CODCODCODCOD）、）、）、）、TODTODTODTOD（总需氧量）总需氧量）总需氧量）总需氧量）n n 单项指标：重金属含量等单项指标：重金属含量等单项指标：重金属含量等单项指标：重金属含量等n n生物学指标：细菌总数、大肠菌数生物学指标：细菌总数、大肠菌数生物学指标：细菌总数、大肠菌数生物学指标：细菌总数、大肠菌数 2.1.3 水质指标与标准48n n几个常见的简化表示说明几个常见的简化表示说明几个常见的简化表示说明几个常见的简化表示说明:n nSS(Suspended Solid)SS(Suspended Solid)SS(Suspended Solid)S