環(huán)境工程概論緒論

1、第一章 緒論1.1 概述o 環(huán)境 自然環(huán)境：環(huán)繞于我們周圍的各種自然因素的總和 社會(huì)環(huán)境：人類長(zhǎng)期生產(chǎn)生活的結(jié)果，包括人類的社會(huì)制度，經(jīng)濟(jì)狀況，職業(yè)分工，文化藝術(shù)，衛(wèi)生等。生物圈人類和一切生物生活的地球表層，包括：大氣圈，水圈，巖石圈環(huán)境是指影響人類生存和發(fā)展的各種天然和經(jīng)過(guò)人工改造的自然因素的總體，包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草原、野生生物、自然遺跡、人文遺跡、自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、城市和鄉(xiāng)村。o 環(huán)境問(wèn)題和環(huán)境保護(hù)1.問(wèn)題 自然災(zāi)害（原生或第一環(huán)境問(wèn)題） 人為引起（次生或第二環(huán)境問(wèn)題）人為引起 不合理開發(fā)利用自然資源超出環(huán)境承載力 環(huán)境質(zhì)量惡化 人口激增，城市化和工農(nóng)高速發(fā)展

2、環(huán)境污染和破壞 2.保護(hù) （基本國(guó)策） 包括：一是保護(hù)和改善環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)居民的身心健康，防止肌體在環(huán)境污染影響下產(chǎn)生遺傳變異和退化； 二是合理開發(fā)利用自然資源，減少或消除有害物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境，以及保護(hù)自然資源，加強(qiáng)生物多樣性保護(hù)，維護(hù)生物資源的生產(chǎn)能力，使之得以恢復(fù)擴(kuò)大再生產(chǎn)。o 環(huán)境科學(xué)1.定義：是研究人類環(huán)境質(zhì)量及其保護(hù)和改善的科學(xué)，研究“人類與環(huán)境”系統(tǒng)的發(fā)生，發(fā)展和調(diào)控。2.研究對(duì)象：人類環(huán)境的質(zhì)量結(jié)構(gòu)與演變 任務(wù)：在人類活動(dòng)影響下環(huán)境質(zhì)量的的變化規(guī)律和環(huán)境變化對(duì)人類生存的影響，以及改善環(huán)境質(zhì)量的理論、技術(shù)和方法。3.分類 按其性質(zhì)和作用可分為 基礎(chǔ)環(huán)境學(xué) 環(huán)境物理學(xué) ：環(huán)境聲學(xué) 環(huán)境光

3、學(xué) 空氣動(dòng)力學(xué) 環(huán)境生物學(xué)：環(huán)境微生物學(xué) 水生物學(xué) 污染生態(tài)學(xué) 應(yīng)用環(huán)境學(xué)：環(huán)境工程學(xué) 環(huán)境管理學(xué) 環(huán)境法學(xué) 環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué) 環(huán)境規(guī)劃等 環(huán)境學(xué)：綜合運(yùn)用環(huán)境生物學(xué)、地學(xué)規(guī)律及機(jī)理，形成獨(dú)立的科學(xué)體系1.2可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境o 可持續(xù)發(fā)展的基本思想1.定義：是指滿足當(dāng)前的需要，而又不削弱子孫后代滿足其需要之能力的發(fā)展。2.思想實(shí)質(zhì)：盡快發(fā)展經(jīng)濟(jì)滿足人類日益增長(zhǎng)的基本需要，但經(jīng)濟(jì)發(fā)展不應(yīng)該超出環(huán)境的容許極限，經(jīng)濟(jì)與環(huán)境必須協(xié)調(diào)發(fā)展，保證經(jīng)濟(jì)、社會(huì)能夠持續(xù)發(fā)展。o 實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本途徑1.將環(huán)境保護(hù)納入綜合決策，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式2.積極發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，大力推進(jìn)清潔生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)污染治理從末端處置向源頭

4、和過(guò)程控制的轉(zhuǎn)變。a.循環(huán)經(jīng)濟(jì)的3R原則：減量化（reduce）、再使用（reuse）、再循環(huán)（recycle）b.實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，開發(fā)清潔產(chǎn)品3.發(fā)展和完善環(huán)境保護(hù)法律和政策，把環(huán)境原則貫穿到各類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)領(lǐng)域中4.認(rèn)真實(shí)施ISO4000環(huán)境管理系列標(biāo)準(zhǔn)，是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要一環(huán)5.改變消費(fèi)觀念，推行綠色消費(fèi)方式6.提高全民環(huán)境意識(shí)，建立可持續(xù)發(fā)展的新文明o 我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃1.中國(guó)21世紀(jì)進(jìn)程2.我國(guó)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)總體戰(zhàn)略目標(biāo)1.3 生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境o 生態(tài)系統(tǒng)1.概念：在自然界的一定空間內(nèi)，生物群落與周圍環(huán)境構(gòu)成的統(tǒng)一整體。具有一定組成、結(jié)構(gòu)和功能，是自然界的基本結(jié)構(gòu)單元。2.組成

5、兩大類 生物成分：生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者 非生物成分：水體、大氣、礦物質(zhì)3.類型 淡水生態(tài)系統(tǒng) 自然生態(tài)系統(tǒng)：原始森林 海洋生態(tài)系統(tǒng) 半自然生態(tài)系統(tǒng)：人工湖 農(nóng)田 陸地生態(tài)系統(tǒng) 人工生態(tài)系統(tǒng)：城市 礦區(qū) 工廠最大的生態(tài)系統(tǒng)：生物圈4.功能a.能量流動(dòng) 通過(guò)食物鏈和食物網(wǎng)的方式進(jìn)行的，是單向，不可逆的。b.物質(zhì)循環(huán) 水循環(huán) 碳循環(huán) 氮循環(huán) 硫循環(huán)c.信息聯(lián)系 營(yíng)養(yǎng)信息 化學(xué)信息 物理信息 行為信息o 生態(tài)平衡特點(diǎn)：是相對(duì)的，動(dòng)態(tài)的平衡包括：結(jié)構(gòu)上的平衡，功能上的平衡以及能量和物質(zhì)輸入、輸出數(shù)量上的平衡等。對(duì)于污染物來(lái)說(shuō)，生態(tài)系統(tǒng)具有自動(dòng)調(diào)節(jié)并維持平衡的能力，是經(jīng)過(guò)一系列物理、化學(xué)、生物變化實(shí)現(xiàn)的

6、，這個(gè)過(guò)程稱為自凈作用。1.大氣自凈作用2.水體自凈作用o 生態(tài)學(xué)1.研究環(huán)境污染的生態(tài)效應(yīng)2.研究環(huán)境污染的生物凈化 3.進(jìn)行環(huán)境污染狀況的生物監(jiān)測(cè)和生物評(píng)價(jià)1.4 人與環(huán)境o 環(huán)境與人體健康1.地質(zhì)環(huán)境對(duì)人體健康的影響 地殼各元素分布不一，造成生物生態(tài)的明顯地區(qū)差。如：缺碘、高氟、氟骨癥2.環(huán)境污染對(duì)人體健康的影響 環(huán)境污染有空氣污染、水的污染、食品污染和環(huán)境物理因素污染等。根據(jù)其危害種類可分為：急性危害慢性危害遠(yuǎn)期危害 致癌 對(duì)遺傳影響 致畸 致突變o 人口與環(huán)境人口政策：控制人口增長(zhǎng)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境1.人口增長(zhǎng)規(guī)律設(shè)人口出生率為b（%），死亡率為d （%），移民遷入率為m （%），則增長(zhǎng)

7、率r （%）為， r （%）=b-d+m令人口變化率與人口數(shù)量成正比 人口數(shù)量為N，即 dN/dt=r*N dN=r*N*dt dN=Nrdt N=N0*ert計(jì)算人口增長(zhǎng)1倍所需時(shí)間，Td2N0=N0*er Td 2= er Td ln2=r*TdTd=ln2/r=0.7/r用每年的百分?jǐn)?shù)表示Td=70/r(年)2.人口增長(zhǎng)過(guò)快對(duì)環(huán)境的壓力首先，使環(huán)境資源的開發(fā)和利用處于超負(fù)荷狀態(tài)其次，人口增長(zhǎng)加劇環(huán)境污染。3.控制人口增長(zhǎng)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境全球人口以控制在100億內(nèi)為宜。1.5 能源與環(huán)境o 能源種類很多，按形式和來(lái)源分為 太陽(yáng)能及轉(zhuǎn)化物：太陽(yáng)輻射能、植物、石油、風(fēng)能 地球本身貯存的能量：地?zé)?/p>

8、能、核燃料 天體對(duì)地球的引力：潮汐能按利用方式，可分為： 一次能源：上述 可再生能源 不可再生能源 二次能源：蒸汽、煤氣、焦炭、電力按對(duì)環(huán)境的污染程度，可分為： 清潔能源：太陽(yáng)、水、地?zé)?、天然?不清潔能源：煤、石油、核裂變?nèi)剂蟧 能源應(yīng)用與環(huán)境污染1.人類利用能源的發(fā)展過(guò)程第一階段：草木時(shí)期第二階段：對(duì)廉價(jià)能源毫無(wú)節(jié)制的消耗階段第三階段：珍惜使用即將枯竭的能源資源階段第四階段：人類對(duì)自己的能源消費(fèi)加以限制的階段2.能源開發(fā)的環(huán)境問(wèn)題能源開發(fā)利用過(guò)程可分為三個(gè)階段：開采開發(fā)、能量轉(zhuǎn)換、消費(fèi)應(yīng)用采煤的環(huán)境問(wèn)題石油開采的環(huán)境污染鈾生產(chǎn)的環(huán)境污染建造水電站對(duì)環(huán)境的影響3.能量的轉(zhuǎn)換應(yīng)用過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響o 新能源1.太陽(yáng)能2.風(fēng)能3.生物質(zhì)能4.海洋能5.地?zé)崮?.核能o 節(jié)能與節(jié)約型社會(huì)1.節(jié)能概念指盡可能減少能源消耗量，生產(chǎn)出與原來(lái)同樣數(shù)量、同樣質(zhì)量的產(chǎn)品，或以原來(lái)同樣數(shù)量的能源消耗量生產(chǎn)出比原來(lái)數(shù)量更多或數(shù)量相同質(zhì)