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文檔簡介
制漿造紙污染控制主講:李娜制漿造紙污染控制主講:李娜1第一節(jié)生態(tài)學基礎(chǔ)一、生態(tài)學1.生態(tài)學定義:
●生態(tài)學是研究生物與環(huán)境之間相互關(guān)系及其作用機理的科學
第一節(jié)生態(tài)學基礎(chǔ)一、生態(tài)學2●生態(tài)學中的生物與環(huán)境植物生物動物微生物生物環(huán)境環(huán)境非生物環(huán)境●生態(tài)學中的生物與環(huán)境植物3二、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)定義:
生態(tài)系統(tǒng)是指在自然界的一定空間內(nèi),生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)成的統(tǒng)一整體,在這個統(tǒng)一整體中,生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)之間相互影響,相互制約,不斷演變,并在一定時期內(nèi)處于相對穩(wěn)定的動平衡狀態(tài)。
二、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)定義:41.生態(tài)系統(tǒng)的組成
生物成分非生物成分1.生態(tài)系統(tǒng)的組成生物成分5生物成分(生物群落)
生產(chǎn)者:綠色植物
作用:將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能
消費者:動物食草動物(一級消費者)食肉動物(二級消費者)食肉動物(三級消費者)作用:物質(zhì)與能量的傳遞;物質(zhì)的再生產(chǎn)
分解者:細菌、真菌作用:將殘體和排泄物分解,供給生產(chǎn)者生物成分(生物群落)生產(chǎn)者:綠色植物6非生物成分(自然環(huán)境)非生物成分溫度、光照、大氣、水、土壤、氣候、礦物質(zhì)、非生物成分的有機質(zhì)等
作用:生存環(huán)境、營養(yǎng)元素非生物成分(自然環(huán)境)非生物成分72.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和類型形態(tài)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)類型:多種多樣2.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和類型形態(tài)結(jié)構(gòu)83.生態(tài)系統(tǒng)的功能功能:能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信息聯(lián)系實現(xiàn):通過食物鏈、營養(yǎng)級3.生態(tài)系統(tǒng)的功能功能:能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信9(1)食物鏈1.捕食性實物鏈
草鹿狼野兔狐貍(食物網(wǎng))(1)食物鏈1.捕食性實物鏈10(1)食物鏈2.腐食性食物鏈植物遺體蚯蚓線蟲類節(jié)肢動物(1)食物鏈2.腐食性食物鏈11(1)食物鏈3.寄生性食物鏈牧草黃鼠跳蚤鼠疫病菌營養(yǎng)級:食物鏈上的各個環(huán)節(jié)叫營養(yǎng)級
生產(chǎn)者為第一營養(yǎng)級,一級消費者為第二營養(yǎng)級,依此類推(1)食物鏈3.寄生性食物鏈12(2)能量流動
能量在流動過程中由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式,遵守能量守恒定律。
傳遞:集中分散;高低(部分無用的能釋放,例如呼吸)(2)能量流動能量在流動過程中由一種形13(2)能量流動(2)能量流動14(3)物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)的概念:
組成生物體的C、H、O、N、P、S等基本元素在生態(tài)系統(tǒng)的生物群落與無機環(huán)境之間反復(fù)循環(huán)運動叫生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。
(3)物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)的概念:151.水循環(huán)水是組成生物體的重要成分,約占體重的60%~95%,體內(nèi)進行一切生化反應(yīng)都離不開水。地球上水通過蒸發(fā)、降雨、植物的蒸騰、吸收等過程反復(fù)循環(huán)。人工水循環(huán)干擾自然水循環(huán)的平衡,產(chǎn)生了水環(huán)境問題(水資源短缺、水體污染)1.水循環(huán)水是組成生物體的重要成分,約占體重的616造紙環(huán)保技術(shù)課件172.氮循環(huán)氮是組成蛋白質(zhì)和核酸的主要成分。氮占大氣成分的79%,必須經(jīng)過生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落與無機環(huán)境間反復(fù)循環(huán)。
人工固氮和釋放(化肥生產(chǎn)和施肥)、含氮污水排放打破了氮循環(huán)平衡,產(chǎn)生了水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象。2.氮循環(huán)氮是組成蛋白質(zhì)和核酸的主要成分。氮占大18造紙環(huán)保技術(shù)課件193.碳循環(huán)碳元素約占生物體干重的49%,碳是有機化合物的“骨架”,沒有碳就沒有生命。碳在無機環(huán)境與生物群落之間是以CO2的形式進行循環(huán)的。
人類化石燃料(煤、石油、天然氣)燃燒排放的CO2量打破了碳循環(huán)平衡,產(chǎn)生了溫室效應(yīng),使全球氣候變暖。3.碳循環(huán)碳元素約占生物體干重的49%,碳是有機20造紙環(huán)保技術(shù)課件21硫的循環(huán)(酸雨問題)硫的循環(huán)(酸雨問題)22(4)信息聯(lián)系1.營養(yǎng)信息2.化學信息3.物理信息4.行為信息(4)信息聯(lián)系1.營養(yǎng)信息23三生態(tài)平衡定義:如果某生態(tài)系統(tǒng)各組成成分在較長時間內(nèi)保持相對協(xié)調(diào),物質(zhì)和能量的輸入輸出接近相等,結(jié)構(gòu)與功能長期處于穩(wěn)定狀態(tài),在外來干擾下,能通過自我調(diào)節(jié)恢復(fù)到最初的穩(wěn)定狀態(tài),則這種狀態(tài)可稱為生態(tài)平衡。
三生態(tài)平衡定義:24三生態(tài)平衡
結(jié)構(gòu)上的平衡功能上的平衡輸入和輸出物質(zhì)數(shù)量上的平衡
是動態(tài)平衡、相對平衡三生態(tài)平衡結(jié)構(gòu)上的平衡251.保持生態(tài)平衡的因素自動調(diào)節(jié)能力結(jié)構(gòu)的多樣性功能的完整性1.保持生態(tài)平衡的因素262.生態(tài)平衡的破壞自然因素:水災(zāi)、旱災(zāi)、地震、臺風人為因素(主要原因):1.使環(huán)境因素發(fā)生改變2.使生物種類發(fā)生改變3.信息系統(tǒng)的破壞2.生態(tài)平衡的破壞自然因素:水災(zāi)、旱災(zāi)、地震、臺風273.生態(tài)平衡的恢復(fù)與再建失調(diào)主要標志(1)結(jié)構(gòu)上的標志:一級結(jié)構(gòu)缺損和二級結(jié)構(gòu)變化(2)功能上的標志:能量流動受阻和物質(zhì)循環(huán)中斷3.生態(tài)平衡的恢復(fù)與再建失調(diào)主要標志28第二節(jié)環(huán)境問題和環(huán)境保護一環(huán)境問題1.環(huán)境問題的概念
環(huán)境問題是指由于自然界或人類的活動,使環(huán)境質(zhì)量下降或生態(tài)系統(tǒng)失調(diào),對人類的社會經(jīng)濟發(fā)展、健康和生命產(chǎn)生有害影響的現(xiàn)象。第二節(jié)環(huán)境問題和環(huán)境保護一環(huán)境問題29環(huán)境問題內(nèi)容原生環(huán)境問題地震、海嘯、火山活動、崩塌、滑坡、泥石流、洪澇、干旱、臺風、地方病等次生環(huán)境問題環(huán)境污染生態(tài)環(huán)境破壞環(huán)境問題內(nèi)容原生環(huán)境問題地震、海嘯、火山活動、崩塌、滑30大氣污染水污染噪聲污染固體廢棄物污染土壤污染海洋污染放射性污染環(huán)境污染
環(huán)境問題的表現(xiàn)生態(tài)破壞植被破壞水土流失土地荒漠化濫伐森林調(diào)節(jié)功能下降生物生存環(huán)境遭到破壞或過度捕獵物種滅絕不合理灌溉土壤鹽堿化使用消耗O3物質(zhì)O3層破壞CO2排放量增加全球變暖環(huán)境污染環(huán)境污染環(huán)境污染生態(tài)破壞生態(tài)破壞生態(tài)破壞大氣污染水污染噪聲污染固體廢棄土壤污染海洋污染放射性污染環(huán)境314.環(huán)境問題的實質(zhì)環(huán)境問題的實質(zhì):1.人類經(jīng)濟活動索取資源的速度超過了資源本身再生速度及其替代品的更換速度;2.資源未充分利用和浪費,以廢物或廢能(熱,聲,光等)形式向環(huán)境排放的數(shù)量和濃度超過了環(huán)境的自凈能力和生命忍受的限度(閾值)。
4.環(huán)境問題的實質(zhì)326.環(huán)境問題的根本原因
造成環(huán)境問題的根本原因是人類對環(huán)境價值的認識不足,缺乏環(huán)境倫理意識與道德觀念。6.環(huán)境問題的根本原因33人與自然環(huán)境關(guān)系的認識過程階段農(nóng)牧社會工業(yè)社會后工業(yè)社會環(huán)境問題局部區(qū)域-全球全球認識論聽天由命人定勝天天人合一方法論稀釋擴散先污染后治理預(yù)防原理控制論遷徙點源末端治理清潔生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟保護目標群落環(huán)境城市與區(qū)域地球環(huán)境
發(fā)展目標
生存財富
可持續(xù)發(fā)展
人與自然環(huán)境關(guān)系的認識過程342、環(huán)境的演化地球誕生在46億年前地球受太陽萬有引力的作用,地球開始凝聚,形成了地心、地幔和地殼。地心由鐵組成,地幔由硅酸鹽組成的,而地殼則以更松散的成分組成。此時生成的氣體大部分逃逸到太空,原始地球上空只有微量的惰性氣體,稱為第一代大氣,地球表面也沒有水。2、環(huán)境的演化35由于地球內(nèi)部高溫和劇烈運動,發(fā)生火山的作用,噴發(fā)出大量的水蒸氣、甲烷、二氧化碳、氮氣、氨等還原性氣體,稱為第二代大氣;此時水蒸氣上升過程中被冷卻成為液態(tài)水,降落到地球表面;水經(jīng)過升而降,降而升,反反復(fù)復(fù)上下運動,地球表面被冷卻,形成水圈(海洋)。古老的地球上的水、氨、氮氣、甲烷等經(jīng)過地球化學反應(yīng)合成了氨基酸、蛋白質(zhì)、嘌呤等具有生物活性的高等有機物。34億年前,地球上沒有氧氣,更沒有臭氧,原始生命只能從海洋中誕生,它是原生生物-菌藻類27億年前,海洋中出現(xiàn)能進行光合作用的藍綠藻,它放出的氧氣逐漸改變了大氣成分。到⒋2億年前,地球表面大氣中的氧氣含量已達到1%,并開始形成了臭氧層。從此生命開始從海洋走向陸地。由于地球內(nèi)部高溫和劇烈運動,發(fā)生火山的作用,噴發(fā)出大量的水蒸36⒉7億年前,陸地上出現(xiàn)植物和兩棲類爬行動物-總鰭魚。7000萬年前,地球上處于植物空前繁茂的時代,植物與地球表面相互作用形成了土壤,并使大氣中氧的含量達到了21%的水平,稱為第三代大氣。300萬年前,原始人類誕生。7000年前,人類開始從事農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和簡單的手工工具生產(chǎn)。18世紀60年代-20世紀50年代,瓦特蒸汽機發(fā)明開始進入工業(yè)革命時代,機械勞動開始代替手工勞動。20世紀60年代-20世紀80年代,晶體管和電子管等自動化控制的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)革命,極大促進了經(jīng)濟發(fā)展。20世紀90年代以來,以計算機和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為標志,人類進入了知識經(jīng)濟時代,人類生活消費能力(能源和資源)達到了空前水平。⒉7億年前,陸地上出現(xiàn)植物和兩棲類爬行動物-總鰭魚。7000373、幾點思考;(1)環(huán)境是無機環(huán)境與生物相互作用的結(jié)果,人類是自然進化的產(chǎn)物,同樣要遵從“適者生存,不適者淘汰”的原則。人類應(yīng)該尊重自然,服從自然規(guī)律;(2)今天適合人類生存的自然環(huán)境是經(jīng)過46億年漫長地演化而來的;把地球演變的歷史換算成年歷表:地球誕生日0時0分原始生命起源3月28日人類誕生12月31日20時工業(yè)革命12月31日23時59分58秒2001年元旦,相當于新年的第一秒鐘。3、幾點思考;38(3)人類只經(jīng)過極短的時間(約150年)就極大地改變了環(huán)境的原貌,造成了環(huán)境污染和生態(tài)系統(tǒng)破壞;地球上每秒鐘:⒉4個新生命誕生生產(chǎn)出2⒏6噸金屬、4臺電視機、⒈3輛汽車排放762噸二氧化碳減少0.6公頃森林中國又增加了76㎡沙漠(3)人類只經(jīng)過極短的時間(約150年)就極大地改變了環(huán)境的39地球前景:海平面上升,森林面積銳減超過20億人口缺水,220萬人因水污染患病或死亡每年有300萬人死于空氣污染的影響能源短缺,價格上漲,貧困人口有增無減生態(tài)破壞,瘟疫流行(4)人類要想恢復(fù)生態(tài)環(huán)境需要付出巨大努力和代價,花費很長時間.地球前景:40人類社會獲取物質(zhì)能量人類社會對環(huán)境作用反饋作用環(huán)人類社會與環(huán)境相關(guān)模式
可見人類社會就是在與環(huán)境密切聯(lián)系,互相制約,互相影響中,不斷向前發(fā)展的。熱、噪聲、電磁波等)(廢氣、廢液、固體廢棄物、廢棄物人類與環(huán)境境人類社會獲取物質(zhì)能量人類社反饋環(huán)人類社會與環(huán)境相關(guān)模式412.人類當前面臨的環(huán)境問題當前人類面臨的新的全球性和廣域性的十大環(huán)境問題:(1)全球變暖由于大量排放溫室氣體,全球氣溫上升了0.6℃。全球變暖是一種大規(guī)模的環(huán)境災(zāi)難,它會導致海洋水體膨脹和兩極冰雪融化,使海平面上升,危及沿海地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和人民生活,影響農(nóng)業(yè)和自然生態(tài)系統(tǒng),加劇洪澇、干旱及其他氣象災(zāi)害,并會影響人類健康,加大疾病危險和死亡率,增加傳染病。(2)大氣污染主要污染物有懸浮顆粒物、一氧化碳、臭氧、二氧化硫、氮氧化物、碳氫化物、鉛等。大氣污染會導致氣候變暖、酸雨、臭氧層破壞,對動植物產(chǎn)生危害,對人類健康也會產(chǎn)生有害影響。(3)水體污染全世界多數(shù)河流都受到不同程度的污染,其中約有40%的河流穩(wěn)定流量受到較為嚴重的污染。全球每年水污染導致10億人患各類病,300萬兒童因腹瀉死亡。
2.人類當前面臨的環(huán)境問題當前人類面臨的新的全球性和廣域性的42(4)酸雨蔓延被稱為“空中惡魔”的酸雨目前已成為一種范圍廣、跨越國界的大氣污染現(xiàn)象。酸雨會破壞土壤,使湖泊酸化,危害動植物生長;會刺激人的皮膚,誘發(fā)皮膚病、肺水腫、肺硬化;會腐蝕金屬制品、油漆、皮革、紡織品和含碳酸鹽的建筑。我國目前已有30%的地區(qū)有降酸雨的現(xiàn)象,主要集中在長江以南。(5)海洋污染目前,全球每年都有數(shù)十億噸的淤泥、污水、工業(yè)垃圾和化工廢物等直接流入海洋,河流每年也將近百億噸的淤泥和廢物帶入沿海水域。海洋污染造成赤潮頻頻發(fā)生,使近海魚蝦銳減。(6)臭氧層破壞1985年,英國科學家觀測到南極上空出現(xiàn)臭氧空洞,并證實其同氟利昂分解產(chǎn)生的氯原子有直接關(guān)系。臭氧層耗損使大量紫外線直接輻射到地面,導致人類皮膚癌、白內(nèi)障發(fā)病率增高,并抑制人體免疫系統(tǒng)功能;農(nóng)作物受害而減產(chǎn);破壞海洋生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈,導致生態(tài)平衡的破壞。高空中臭氧雖在減少,但低空中臭氧含量的增加還會引起光化學煙霧,危害森林、農(nóng)作物、建筑物等,并會造成人類的機體失調(diào)和中毒。(4)酸雨蔓延被稱為“空中惡魔”的酸雨目前已成為一種范圍43(7)生物物種減少當前地球上生物種類多樣性損失的速度比歷史上任何時候都快,鳥類和哺乳動物現(xiàn)在的滅絕速度可能是它們在未受干擾的自然界中的100~1000倍。大面積地砍伐森林,過度捕獵野生動物,工業(yè)化和城市化發(fā)展造成的污染、植物破壞,無控制的旅游,土壤、水、空氣的污染,全球變暖等人類的各種活動是引起大量物種滅絕或瀕臨滅絕的原因。這將逐漸瓦解人類生存的基礎(chǔ)。(8)森林銳減20世紀50年代后,全球森林面積的減少,1980年至1990年期間全球平均每年損失森林995萬公頃,約等于韓國的面積。(9)土地荒漠化這是目前世界上最嚴重的環(huán)境與社會經(jīng)濟問題,全球每年有600萬公頃的土地變?yōu)榛哪喬貐^(qū)是荒漠化比較突出的一個地區(qū),中國、阿富汗、蒙古、巴基斯坦和印度是受荒漠化影響較重的國家?;哪且鹕硥m暴的原因。(10)固體廢物污染固體廢物堆放侵占大量土地,對農(nóng)田破壞嚴重;嚴重污染空氣和水體;垃圾傳播疾?。晃kU廢物誘發(fā)癌癥。(7)生物物種減少當前地球上生物種類443.造紙工業(yè)對環(huán)境的污染1.水污染造紙工業(yè)是耗用資源、能源較多的行業(yè),也是對環(huán)境的污染是比較嚴重的行業(yè)。制漿造紙工業(yè)的整個生產(chǎn)過程,包括從備料到成紙、化學品回收、紙張的加工等都需要大量的水,用于輸送、洗滌、分散物料及設(shè)備冷卻等。雖然生產(chǎn)過程中也有回收、處理、再用,但仍有大量的廢水排入水體,造成了水環(huán)境嚴重污染。這種污染的原因,在于紙漿生產(chǎn)過程中溶解出來的有機物、殘余化學藥品的pH值,廢紙?zhí)幚頃r廢水中的有機物和懸浮物以及紙機白水。3.造紙工業(yè)對環(huán)境的污染1.水污染452.大氣污染造紙工業(yè)對大氣的污染主要是因為燃燒化石燃料而產(chǎn)生的SOX、NOX和煙塵;此外在制漿過程中發(fā)生的惡臭、禾草類原料備料過程的粉塵也是重要的大氣污染物。
2.大氣污染463.固廢固體廢物對環(huán)境的污染主要是在備料過程中產(chǎn)生的樹皮、草屑、漿渣,苛化工序的無機污泥以及綜合廢水處理工序的污泥等。雖然這些固體廢物的產(chǎn)生量并不算多,但日積月累對環(huán)境的污染就不能不引起足夠的重視。
3.固廢474.噪聲制漿造紙生產(chǎn)過程,從備料、磨漿、打漿、堿回收爐燃燒廢液以及紙頁抄造的全過程,都會發(fā)生很高分貝的噪聲,所以對噪聲的污染也不可輕視。
4.噪聲48國家對造紙工業(yè)污染治理在1996年,國家(96)31號文頒發(fā)了《國務(wù)院關(guān)于加強環(huán)境保護若干問題的決定》,明確規(guī)定1996年9月31日前取締日產(chǎn)5000噸以下的小制漿廠。據(jù)報道,至1996年12月24日,全國已關(guān)停4081家小紙廠,其中僅淮河流域即關(guān)停小紙廠2200余家,一次性較大幅度削減了紙業(yè)污染。1996~1998年,全國取締和關(guān)停小制漿造紙企業(yè)5911家,大大減少了污染點源。國家對造紙工業(yè)污染治理在1996年,國家(96)31號文頒發(fā)49環(huán)境污染與人體健康
空氣、水、土壤與食物是環(huán)境中的四大要素,都是人類和各種生物不可缺少的物質(zhì)。環(huán)境污染首先影響到這些要素,并直接或間接地造成對人體健康的危害。
環(huán)境污染與人體健康空氣、水、土壤與食物是環(huán)境中的四大要素,50(1)環(huán)境污染物及其來源
①生產(chǎn)性污染物工業(yè)生產(chǎn)所形成的“三廢”,如果未經(jīng)處理或處理不當即大量排放到環(huán)境中去,就可能造成污染。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中長期使用的農(nóng)藥(殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、植物生長調(diào)節(jié)劑等)造成了農(nóng)作物、畜產(chǎn)品及野生生物中農(nóng)藥殘留;空氣、水、土壤也可能受到不同程度的污染。(1)環(huán)境污染物及其來源①生產(chǎn)性污染物工業(yè)生產(chǎn)所51②生活性污染物糞便、垃圾、污水等生活廢棄物的處理不當,也是污染空氣、水、土壤及孽生蚊蠅的重要原因。隨著人口增長和消費水平的不斷提高,生活垃圾的數(shù)量大幅度上升,垃圾的性質(zhì)也發(fā)生了變化,如生活垃圾中增加了塑料及其他高分子化合物等成分,使無害化處理增加了很大困難。糞便可用作肥料,但如果無害化處理不當,也可造成某些疾病的傳播。
②生活性污染物糞便、垃圾、污水等生活廢棄物的處理不當,也52③放射性污染物對環(huán)境造成放射性的人為污染源主要是核能工業(yè)排放的放射性廢棄物,醫(yī)用及工農(nóng)業(yè)用放射源,以及核武器生產(chǎn)及試驗所排放出來的廢棄物和飄塵。目前,醫(yī)用放射源占人為污染源的很大一部分,必須注意加以控制。放射性物質(zhì)的污染波及到空氣、河流或海洋水域、土壤以及食品等,可通過各種途徑進入人體,形成內(nèi)照射源;醫(yī)用放射源或工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的放射源還可使人體處于局部的或全身的外照射中。③放射性污染物對環(huán)境造成放射性的人為污染源主要是核能工業(yè)53(2)環(huán)境污染的特征
①影響范圍大環(huán)境污染涉及的地區(qū)廣、人口多,而且接觸的污染對象,除從事工礦企業(yè)的健康的青壯年外,也包括老、弱、病、幼,甚至胎兒。
②作用時間長接觸者長時間不斷地暴露在被污染的環(huán)境中,每天可達24小時。
(2)環(huán)境污染的特征①影響范圍大環(huán)境污染涉及的地區(qū)廣、54③污染情況復(fù)雜污染物進入環(huán)境后,受到大氣、水體等的稀釋,一般濃度很低。但由于環(huán)境中存在的污染物種類繁多,它們不但可通過生物或理化作用發(fā)生轉(zhuǎn)化、代謝、降解和富集作用,從而改變其原有的性狀和濃度,產(chǎn)生不同的危害作用,而且多種污染物同時作用于人體,往往產(chǎn)生復(fù)雜的聯(lián)合作用。
③污染情況復(fù)雜污染物進入環(huán)境后,受到大氣、水體等的稀釋,55④污染治理難環(huán)境一旦被污染,要想恢復(fù)原狀,不但費力大,代價高,而且難以奏效,甚至還有重新污染的可能。有些污染物,如重金屬和難以降解的有機氯農(nóng)藥,污染土壤后,能在土壤中長期殘留,短期內(nèi)很難消除,處理起來十分困難。④污染治理難環(huán)境一旦被污染,要想恢復(fù)原狀,不但費力大,56第三節(jié)清潔生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展一清潔生產(chǎn)的內(nèi)涵二實施清潔生產(chǎn)的途徑三清潔生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展四清潔生產(chǎn)與生態(tài)工業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟第三節(jié)清潔生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展一清潔生產(chǎn)的內(nèi)涵57一清潔生產(chǎn)的內(nèi)涵1.定義:清潔生產(chǎn)是指將綜合預(yù)防的環(huán)境策略持續(xù)地應(yīng)用于生產(chǎn)過程和產(chǎn)品中,以便減少對人類和環(huán)境的風險性。
一清潔生產(chǎn)的內(nèi)涵1.定義:58對生產(chǎn)過程而言,清潔生產(chǎn)包括節(jié)約原材料和能源,淘汰有毒原材料并在全部排放物和廢物離開生產(chǎn)過程以前減少它的數(shù)量和毒性;對產(chǎn)品而言,清潔生產(chǎn)策略旨在減少產(chǎn)品在整個生產(chǎn)周期過程(包括從原料提煉到產(chǎn)品的最終處置)中對人類和環(huán)境的形響。清潔生產(chǎn)不包括末端治理技術(shù)如空氣污染控制、廢水處理、固體廢棄物焚燒或填埋,通過應(yīng)用專門技術(shù)、改進工藝技術(shù)和改變管理態(tài)度來實現(xiàn)。對服務(wù),要求將環(huán)境因素納入設(shè)計和所提供的服務(wù)中。
對生產(chǎn)過程而言,清潔生產(chǎn)包括節(jié)約原材料和能源59《中國21世紀議程》的定義清潔生產(chǎn)是指既可滿足人們的需要又可合理使用自然資源和能源并保護環(huán)境的實用生產(chǎn)方法和措施,其實質(zhì)是一種物料和能耗最少的人類生產(chǎn)活動的規(guī)劃和管理,將廢物減量化、資源化和無害化,或消滅于生產(chǎn)過程之中。同時對人體和環(huán)境無害的綠色產(chǎn)品的生產(chǎn)亦將隨著可持續(xù)發(fā)展進程的深入而日益成為今后生產(chǎn)的主導方向。
《中國21世紀議程》的定義清潔生產(chǎn)是指既可60清潔生產(chǎn)主要體現(xiàn)
①盡量使用低污染、無污染的原料,替代有毒有害的原材料。②采用清潔高效的生產(chǎn)工藝,使物料能源高效益地轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品,減少有害于環(huán)境的廢物量。對生產(chǎn)過程中排放的廢物實行再利用,做到變廢為寶、化害為利。③向社會提供清潔的產(chǎn)品,這種產(chǎn)品從原材料提煉到產(chǎn)品最終處置的整個生命周期中,要求對人體和環(huán)境不產(chǎn)生污染危害或?qū)⒂泻τ绊憸p少到最低限度。④在商品使用壽命終結(jié)后,能夠便于回收利用,不對環(huán)境造成污染或潛在威脅。⑤完善的企業(yè)管理,在保障清潔生產(chǎn)的規(guī)章制度和操作規(guī)程,并監(jiān)督其實施。同時,建設(shè)一個整潔、優(yōu)美的廠容廠貌。⑥要求將環(huán)境因素納入設(shè)計和所提供的服務(wù)中。清潔生產(chǎn)主要體現(xiàn)①盡量使用低污染、無污染的原料,替代有毒61清潔生產(chǎn)的特點低消耗、低污染、高產(chǎn)出,經(jīng)濟效益、社會效益與環(huán)境效益相統(tǒng)一清潔生產(chǎn)的特點62清潔生產(chǎn)的內(nèi)容
(1)清潔能源包括新能源開發(fā)、可再生能源利用、現(xiàn)有能源的清潔利用以及對常規(guī)能源(如煤)采取清潔利用的方法,如城市煤氣化、鄉(xiāng)村沼氣利用、各種節(jié)能技術(shù)(2)清潔原料少用或不用有毒有害及稀缺原料。(3)清潔的生產(chǎn)過程生產(chǎn)中產(chǎn)出無毒、無害的中間產(chǎn)品,減少副產(chǎn)品,選用少廢、無廢工藝和高效設(shè)備,減少生產(chǎn)過程中的危險因素(如高溫、高壓、易燃、易爆、強噪聲、強振動聲),合理安排生產(chǎn)進度,培養(yǎng)高素質(zhì)人才,物料實行再循環(huán),使用簡便可靠的操作和控制方法,完善管理等,樹立良好的企業(yè)形象。(4)清潔的產(chǎn)品節(jié)能、節(jié)約原料,產(chǎn)品在使用中、使用后不危害人體健康和生態(tài)環(huán)境,產(chǎn)品包裝合理,易于回收、復(fù)用、再生、處置和降解。使用壽命和使用功能合理。
清潔生產(chǎn)的內(nèi)容(1)清潔能源包括新能源開發(fā)、可再生能源63實施清潔生產(chǎn)的途徑
(1)資源的綜合利用(2)改革工藝和設(shè)備(3)組織廠內(nèi)的物料循環(huán)(4)加強管理(5)改革產(chǎn)品體系(6)必要的末端處理(7)組織區(qū)域內(nèi)的清潔生產(chǎn)實施清潔生產(chǎn)的途徑(1)資源的綜合利用64清潔生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展發(fā)達國家在近30年中對環(huán)境污染與惡化認識歷經(jīng)了四個階段。第一階段:對環(huán)境保護沒有認識,沒意識到要進行環(huán)境保護,對環(huán)境損害置若周聞。第二階段:利用大自然的自凈能力,稀釋或擴散污染物,使污染的影響不至于構(gòu)成危害。第三階段:污染事件發(fā)展,人們醒悟,不惜高的代價,進行污染的末端治理來控制污染物和廢物的排放。第四階段:實施清潔生產(chǎn),在生產(chǎn)源頭控制污染物的產(chǎn)生和在生產(chǎn)全過程進行污染預(yù)防。污染預(yù)防和清潔生產(chǎn)將環(huán)境保護推向了新的歷史高度。清潔生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展發(fā)達國家在近30年中對環(huán)境污染與惡化認識651992年聯(lián)合國在巴西里約熱內(nèi)盧舉行了“環(huán)境與發(fā)展大會”,有183個國家、102位國家元首或政府首腦和70個國際組織出席,通過了《里約熱內(nèi)盧環(huán)境與發(fā)展宣言》、《21世紀議程》。在《里約熱內(nèi)盧環(huán)境與發(fā)展宣言》中,世界各國首次共同提出,人類應(yīng)遵循可持續(xù)發(fā)展的方針,既符合當代人的要求,又不致?lián)p害后代人滿足其需求能力的發(fā)展。1992年聯(lián)合國在巴西里約熱內(nèi)盧舉行了“環(huán)境與發(fā)展大會”,有66可持續(xù)發(fā)展有如下宗旨:(1)可持續(xù)發(fā)展追求公平性應(yīng)該承認,在滿足人類需求方面存在著很多不公平的因素,種族、地域、經(jīng)濟、文化、貧富……,可持續(xù)發(fā)展則強調(diào)各類人都應(yīng)滿足其爭取美好生活愿望的公平權(quán)利,不僅在同代人中應(yīng)堅持公平性,還要實現(xiàn)后代公平,要給世世代代以公平享用自然資源的權(quán)利??沙掷m(xù)發(fā)展有如下宗旨:(1)可持續(xù)發(fā)展追求公平性67(2)可持續(xù)發(fā)展強調(diào)可持續(xù)性因為自然界的很多資源是有限的,而人類卻持續(xù)不斷地在地球上生存繁衍,可持續(xù)發(fā)展的核心就是要求人類經(jīng)濟和社會的發(fā)展不能超越環(huán)境與資源的承載力,只有不損害支持地球生命的自然系統(tǒng)(大氣、水、土壤、生物),發(fā)展才有可能持續(xù)永久。(2)可持續(xù)發(fā)展強調(diào)可持續(xù)性68(3)可持續(xù)發(fā)展堅持共同性地球是全人類的共同家園,可持續(xù)發(fā)展必須是全人類的共同行動。盡管世界各國還存在著發(fā)展水平、文化、歷史的差異,各國實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的步驟和政策不可能完全一樣,但必須堅持共同的認識、共同的目標和共同的責任感。在此基礎(chǔ)上加強合作,緩解矛盾,減少沖突,促進和平。(3)可持續(xù)發(fā)展堅持共同性69清潔生產(chǎn)與生態(tài)工業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟生態(tài)工業(yè)起源于20世紀80年代,是一門研究社會生產(chǎn)活動中自然資源從源、流到匯的全代謝過程及其生命支持系統(tǒng)相互關(guān)系的學科。生態(tài)工業(yè)園是實現(xiàn)生態(tài)工業(yè)和工業(yè)生態(tài)學的重要途徑,它通過工業(yè)園區(qū)內(nèi)物流和能源的正確設(shè)計模擬自然生態(tài)系統(tǒng)、形成企業(yè)間共生網(wǎng)絡(luò),一個企業(yè)的廢物成為另一個企業(yè)的原材料,企業(yè)間能量及水等資源梯級利用。清潔生產(chǎn)與生態(tài)工業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟生態(tài)工業(yè)起源于20世紀80年代,70各國建立的生態(tài)工業(yè)園目前世界上有幾十個生態(tài)工業(yè)園在規(guī)劃或建設(shè),美國建得最多。加拿大、日本、德國、奧地利、瑞典、愛爾蘭、荷蘭、法國、英國、意大利都建成了一批生態(tài)工業(yè)園。這些發(fā)達國家同時加強了工業(yè)生態(tài)學的理論研究,在大學里開辦了專業(yè)學課,創(chuàng)辦了一批雜志,集中討論工業(yè)生態(tài)學和生態(tài)工業(yè)。近幾年來,越來越多的發(fā)展中國家意識到發(fā)展生態(tài)工業(yè)的重要性,印尼、菲律賓、泰國、印度等國家都在積極建設(shè)生態(tài)工業(yè)園。各國建立的生態(tài)工業(yè)園目前世界上有幾十個生態(tài)工業(yè)園在規(guī)劃或建71中國的生態(tài)工業(yè)1980年以來中國建立了大量的工業(yè)園區(qū),其中經(jīng)國務(wù)院批準的各種工業(yè)園區(qū)有113個,各地自行建立的不計其數(shù)。廣西貴港生態(tài)工業(yè)園是我國目前規(guī)模最大、進展最快的生態(tài)工業(yè)園。貴糖集團利用甘蔗榨糖,在此基礎(chǔ)上成功地建設(shè)了一個生態(tài)工業(yè)園的雛形,該雛形生態(tài)工業(yè)園現(xiàn)由兩條主鏈組成:甘蔗→制糖→廢糖蜜制酒清→酒精廢液制復(fù)合肥→復(fù)合肥回施甘蔗田,以及甘蔗→制糖→蔗渣造紙→堿回收。貴糖集團目前正在上馬建設(shè)一個年產(chǎn)10萬噸的造紙廠,并規(guī)劃生產(chǎn)車用酒精和其他產(chǎn)品,這樣做不但可以做大做強現(xiàn)有工業(yè),而且可使生態(tài)鏈形成生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。中國的生態(tài)工業(yè)1980年以來中國建立了大量的工業(yè)園區(qū),其中72生態(tài)工業(yè)的內(nèi)涵工業(yè)生態(tài)學按照自然生態(tài)系統(tǒng)的模式,強調(diào)實現(xiàn)工業(yè)體系中物質(zhì)的閉環(huán)循環(huán),其中一個重要的方式是建立工業(yè)體系中不同工業(yè)流程和不同行業(yè)之間的橫向共生。通過不同企業(yè)或工藝流程間的橫向耦合及資源共享,為廢物找到下游的“分解者”,建立工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的“食物鏈”和“食物網(wǎng)”達到變污染負效益為資源正效益的目的。生態(tài)工業(yè)的內(nèi)涵工業(yè)生態(tài)學按照自然生態(tài)系統(tǒng)的模式,強調(diào)實現(xiàn)工73循環(huán)經(jīng)濟循環(huán)經(jīng)濟是對物質(zhì)閉環(huán)流動型經(jīng)濟的簡稱。從物質(zhì)流動的方向看,傳統(tǒng)工業(yè)社會的經(jīng)濟是一種單向流動的線性經(jīng)濟,即“資源→產(chǎn)品→廢物”。線性經(jīng)濟的增長,依靠的是高強度地開采和消耗資源,同時高強度地破壞生態(tài)環(huán)境。循環(huán)經(jīng)濟的增長模式是“資源→產(chǎn)品→再生資源”。循環(huán)經(jīng)濟循環(huán)經(jīng)濟是對物質(zhì)閉環(huán)流動型經(jīng)濟的簡稱。從物質(zhì)流動74循環(huán)經(jīng)濟的指導思想“減量、再用、循環(huán)”(即3R)是循環(huán)經(jīng)濟最重要的實際操作原則,其中減量原則屬于輸入端方法,旨在減少進入生產(chǎn)和消費過程的物質(zhì)量;再用原則屬于過程性方法,目的是提高產(chǎn)品和服務(wù)的利用效率;循環(huán)原則是輸出端方法,通過把廢物再次變成資源以減少末端處理負荷。循環(huán)經(jīng)濟的指導思想“減量、再用、循環(huán)”(即3R)是循環(huán)經(jīng)濟75制漿造紙污染控制主講:李娜制漿造紙污染控制主講:李娜76第一節(jié)生態(tài)學基礎(chǔ)一、生態(tài)學1.生態(tài)學定義:
●生態(tài)學是研究生物與環(huán)境之間相互關(guān)系及其作用機理的科學
第一節(jié)生態(tài)學基礎(chǔ)一、生態(tài)學77●生態(tài)學中的生物與環(huán)境植物生物動物微生物生物環(huán)境環(huán)境非生物環(huán)境●生態(tài)學中的生物與環(huán)境植物78二、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)定義:
生態(tài)系統(tǒng)是指在自然界的一定空間內(nèi),生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)成的統(tǒng)一整體,在這個統(tǒng)一整體中,生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)之間相互影響,相互制約,不斷演變,并在一定時期內(nèi)處于相對穩(wěn)定的動平衡狀態(tài)。
二、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)定義:791.生態(tài)系統(tǒng)的組成
生物成分非生物成分1.生態(tài)系統(tǒng)的組成生物成分80生物成分(生物群落)
生產(chǎn)者:綠色植物
作用:將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能
消費者:動物食草動物(一級消費者)食肉動物(二級消費者)食肉動物(三級消費者)作用:物質(zhì)與能量的傳遞;物質(zhì)的再生產(chǎn)
分解者:細菌、真菌作用:將殘體和排泄物分解,供給生產(chǎn)者生物成分(生物群落)生產(chǎn)者:綠色植物81非生物成分(自然環(huán)境)非生物成分溫度、光照、大氣、水、土壤、氣候、礦物質(zhì)、非生物成分的有機質(zhì)等
作用:生存環(huán)境、營養(yǎng)元素非生物成分(自然環(huán)境)非生物成分822.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和類型形態(tài)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)類型:多種多樣2.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和類型形態(tài)結(jié)構(gòu)833.生態(tài)系統(tǒng)的功能功能:能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信息聯(lián)系實現(xiàn):通過食物鏈、營養(yǎng)級3.生態(tài)系統(tǒng)的功能功能:能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信84(1)食物鏈1.捕食性實物鏈
草鹿狼野兔狐貍(食物網(wǎng))(1)食物鏈1.捕食性實物鏈85(1)食物鏈2.腐食性食物鏈植物遺體蚯蚓線蟲類節(jié)肢動物(1)食物鏈2.腐食性食物鏈86(1)食物鏈3.寄生性食物鏈牧草黃鼠跳蚤鼠疫病菌營養(yǎng)級:食物鏈上的各個環(huán)節(jié)叫營養(yǎng)級
生產(chǎn)者為第一營養(yǎng)級,一級消費者為第二營養(yǎng)級,依此類推(1)食物鏈3.寄生性食物鏈87(2)能量流動
能量在流動過程中由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式,遵守能量守恒定律。
傳遞:集中分散;高低(部分無用的能釋放,例如呼吸)(2)能量流動能量在流動過程中由一種形88(2)能量流動(2)能量流動89(3)物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)的概念:
組成生物體的C、H、O、N、P、S等基本元素在生態(tài)系統(tǒng)的生物群落與無機環(huán)境之間反復(fù)循環(huán)運動叫生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。
(3)物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)的概念:901.水循環(huán)水是組成生物體的重要成分,約占體重的60%~95%,體內(nèi)進行一切生化反應(yīng)都離不開水。地球上水通過蒸發(fā)、降雨、植物的蒸騰、吸收等過程反復(fù)循環(huán)。人工水循環(huán)干擾自然水循環(huán)的平衡,產(chǎn)生了水環(huán)境問題(水資源短缺、水體污染)1.水循環(huán)水是組成生物體的重要成分,約占體重的691造紙環(huán)保技術(shù)課件922.氮循環(huán)氮是組成蛋白質(zhì)和核酸的主要成分。氮占大氣成分的79%,必須經(jīng)過生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落與無機環(huán)境間反復(fù)循環(huán)。
人工固氮和釋放(化肥生產(chǎn)和施肥)、含氮污水排放打破了氮循環(huán)平衡,產(chǎn)生了水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象。2.氮循環(huán)氮是組成蛋白質(zhì)和核酸的主要成分。氮占大93造紙環(huán)保技術(shù)課件943.碳循環(huán)碳元素約占生物體干重的49%,碳是有機化合物的“骨架”,沒有碳就沒有生命。碳在無機環(huán)境與生物群落之間是以CO2的形式進行循環(huán)的。
人類化石燃料(煤、石油、天然氣)燃燒排放的CO2量打破了碳循環(huán)平衡,產(chǎn)生了溫室效應(yīng),使全球氣候變暖。3.碳循環(huán)碳元素約占生物體干重的49%,碳是有機95造紙環(huán)保技術(shù)課件96硫的循環(huán)(酸雨問題)硫的循環(huán)(酸雨問題)97(4)信息聯(lián)系1.營養(yǎng)信息2.化學信息3.物理信息4.行為信息(4)信息聯(lián)系1.營養(yǎng)信息98三生態(tài)平衡定義:如果某生態(tài)系統(tǒng)各組成成分在較長時間內(nèi)保持相對協(xié)調(diào),物質(zhì)和能量的輸入輸出接近相等,結(jié)構(gòu)與功能長期處于穩(wěn)定狀態(tài),在外來干擾下,能通過自我調(diào)節(jié)恢復(fù)到最初的穩(wěn)定狀態(tài),則這種狀態(tài)可稱為生態(tài)平衡。
三生態(tài)平衡定義:99三生態(tài)平衡
結(jié)構(gòu)上的平衡功能上的平衡輸入和輸出物質(zhì)數(shù)量上的平衡
是動態(tài)平衡、相對平衡三生態(tài)平衡結(jié)構(gòu)上的平衡1001.保持生態(tài)平衡的因素自動調(diào)節(jié)能力結(jié)構(gòu)的多樣性功能的完整性1.保持生態(tài)平衡的因素1012.生態(tài)平衡的破壞自然因素:水災(zāi)、旱災(zāi)、地震、臺風人為因素(主要原因):1.使環(huán)境因素發(fā)生改變2.使生物種類發(fā)生改變3.信息系統(tǒng)的破壞2.生態(tài)平衡的破壞自然因素:水災(zāi)、旱災(zāi)、地震、臺風1023.生態(tài)平衡的恢復(fù)與再建失調(diào)主要標志(1)結(jié)構(gòu)上的標志:一級結(jié)構(gòu)缺損和二級結(jié)構(gòu)變化(2)功能上的標志:能量流動受阻和物質(zhì)循環(huán)中斷3.生態(tài)平衡的恢復(fù)與再建失調(diào)主要標志103第二節(jié)環(huán)境問題和環(huán)境保護一環(huán)境問題1.環(huán)境問題的概念
環(huán)境問題是指由于自然界或人類的活動,使環(huán)境質(zhì)量下降或生態(tài)系統(tǒng)失調(diào),對人類的社會經(jīng)濟發(fā)展、健康和生命產(chǎn)生有害影響的現(xiàn)象。第二節(jié)環(huán)境問題和環(huán)境保護一環(huán)境問題104環(huán)境問題內(nèi)容原生環(huán)境問題地震、海嘯、火山活動、崩塌、滑坡、泥石流、洪澇、干旱、臺風、地方病等次生環(huán)境問題環(huán)境污染生態(tài)環(huán)境破壞環(huán)境問題內(nèi)容原生環(huán)境問題地震、海嘯、火山活動、崩塌、滑105大氣污染水污染噪聲污染固體廢棄物污染土壤污染海洋污染放射性污染環(huán)境污染
環(huán)境問題的表現(xiàn)生態(tài)破壞植被破壞水土流失土地荒漠化濫伐森林調(diào)節(jié)功能下降生物生存環(huán)境遭到破壞或過度捕獵物種滅絕不合理灌溉土壤鹽堿化使用消耗O3物質(zhì)O3層破壞CO2排放量增加全球變暖環(huán)境污染環(huán)境污染環(huán)境污染生態(tài)破壞生態(tài)破壞生態(tài)破壞大氣污染水污染噪聲污染固體廢棄土壤污染海洋污染放射性污染環(huán)境1064.環(huán)境問題的實質(zhì)環(huán)境問題的實質(zhì):1.人類經(jīng)濟活動索取資源的速度超過了資源本身再生速度及其替代品的更換速度;2.資源未充分利用和浪費,以廢物或廢能(熱,聲,光等)形式向環(huán)境排放的數(shù)量和濃度超過了環(huán)境的自凈能力和生命忍受的限度(閾值)。
4.環(huán)境問題的實質(zhì)1076.環(huán)境問題的根本原因
造成環(huán)境問題的根本原因是人類對環(huán)境價值的認識不足,缺乏環(huán)境倫理意識與道德觀念。6.環(huán)境問題的根本原因108人與自然環(huán)境關(guān)系的認識過程階段農(nóng)牧社會工業(yè)社會后工業(yè)社會環(huán)境問題局部區(qū)域-全球全球認識論聽天由命人定勝天天人合一方法論稀釋擴散先污染后治理預(yù)防原理控制論遷徙點源末端治理清潔生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟保護目標群落環(huán)境城市與區(qū)域地球環(huán)境
發(fā)展目標
生存財富
可持續(xù)發(fā)展
人與自然環(huán)境關(guān)系的認識過程1092、環(huán)境的演化地球誕生在46億年前地球受太陽萬有引力的作用,地球開始凝聚,形成了地心、地幔和地殼。地心由鐵組成,地幔由硅酸鹽組成的,而地殼則以更松散的成分組成。此時生成的氣體大部分逃逸到太空,原始地球上空只有微量的惰性氣體,稱為第一代大氣,地球表面也沒有水。2、環(huán)境的演化110由于地球內(nèi)部高溫和劇烈運動,發(fā)生火山的作用,噴發(fā)出大量的水蒸氣、甲烷、二氧化碳、氮氣、氨等還原性氣體,稱為第二代大氣;此時水蒸氣上升過程中被冷卻成為液態(tài)水,降落到地球表面;水經(jīng)過升而降,降而升,反反復(fù)復(fù)上下運動,地球表面被冷卻,形成水圈(海洋)。古老的地球上的水、氨、氮氣、甲烷等經(jīng)過地球化學反應(yīng)合成了氨基酸、蛋白質(zhì)、嘌呤等具有生物活性的高等有機物。34億年前,地球上沒有氧氣,更沒有臭氧,原始生命只能從海洋中誕生,它是原生生物-菌藻類27億年前,海洋中出現(xiàn)能進行光合作用的藍綠藻,它放出的氧氣逐漸改變了大氣成分。到⒋2億年前,地球表面大氣中的氧氣含量已達到1%,并開始形成了臭氧層。從此生命開始從海洋走向陸地。由于地球內(nèi)部高溫和劇烈運動,發(fā)生火山的作用,噴發(fā)出大量的水蒸111⒉7億年前,陸地上出現(xiàn)植物和兩棲類爬行動物-總鰭魚。7000萬年前,地球上處于植物空前繁茂的時代,植物與地球表面相互作用形成了土壤,并使大氣中氧的含量達到了21%的水平,稱為第三代大氣。300萬年前,原始人類誕生。7000年前,人類開始從事農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和簡單的手工工具生產(chǎn)。18世紀60年代-20世紀50年代,瓦特蒸汽機發(fā)明開始進入工業(yè)革命時代,機械勞動開始代替手工勞動。20世紀60年代-20世紀80年代,晶體管和電子管等自動化控制的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)革命,極大促進了經(jīng)濟發(fā)展。20世紀90年代以來,以計算機和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為標志,人類進入了知識經(jīng)濟時代,人類生活消費能力(能源和資源)達到了空前水平。⒉7億年前,陸地上出現(xiàn)植物和兩棲類爬行動物-總鰭魚。70001123、幾點思考;(1)環(huán)境是無機環(huán)境與生物相互作用的結(jié)果,人類是自然進化的產(chǎn)物,同樣要遵從“適者生存,不適者淘汰”的原則。人類應(yīng)該尊重自然,服從自然規(guī)律;(2)今天適合人類生存的自然環(huán)境是經(jīng)過46億年漫長地演化而來的;把地球演變的歷史換算成年歷表:地球誕生日0時0分原始生命起源3月28日人類誕生12月31日20時工業(yè)革命12月31日23時59分58秒2001年元旦,相當于新年的第一秒鐘。3、幾點思考;113(3)人類只經(jīng)過極短的時間(約150年)就極大地改變了環(huán)境的原貌,造成了環(huán)境污染和生態(tài)系統(tǒng)破壞;地球上每秒鐘:⒉4個新生命誕生生產(chǎn)出2⒏6噸金屬、4臺電視機、⒈3輛汽車排放762噸二氧化碳減少0.6公頃森林中國又增加了76㎡沙漠(3)人類只經(jīng)過極短的時間(約150年)就極大地改變了環(huán)境的114地球前景:海平面上升,森林面積銳減超過20億人口缺水,220萬人因水污染患病或死亡每年有300萬人死于空氣污染的影響能源短缺,價格上漲,貧困人口有增無減生態(tài)破壞,瘟疫流行(4)人類要想恢復(fù)生態(tài)環(huán)境需要付出巨大努力和代價,花費很長時間.地球前景:115人類社會獲取物質(zhì)能量人類社會對環(huán)境作用反饋作用環(huán)人類社會與環(huán)境相關(guān)模式
可見人類社會就是在與環(huán)境密切聯(lián)系,互相制約,互相影響中,不斷向前發(fā)展的。熱、噪聲、電磁波等)(廢氣、廢液、固體廢棄物、廢棄物人類與環(huán)境境人類社會獲取物質(zhì)能量人類社反饋環(huán)人類社會與環(huán)境相關(guān)模式1162.人類當前面臨的環(huán)境問題當前人類面臨的新的全球性和廣域性的十大環(huán)境問題:(1)全球變暖由于大量排放溫室氣體,全球氣溫上升了0.6℃。全球變暖是一種大規(guī)模的環(huán)境災(zāi)難,它會導致海洋水體膨脹和兩極冰雪融化,使海平面上升,危及沿海地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和人民生活,影響農(nóng)業(yè)和自然生態(tài)系統(tǒng),加劇洪澇、干旱及其他氣象災(zāi)害,并會影響人類健康,加大疾病危險和死亡率,增加傳染病。(2)大氣污染主要污染物有懸浮顆粒物、一氧化碳、臭氧、二氧化硫、氮氧化物、碳氫化物、鉛等。大氣污染會導致氣候變暖、酸雨、臭氧層破壞,對動植物產(chǎn)生危害,對人類健康也會產(chǎn)生有害影響。(3)水體污染全世界多數(shù)河流都受到不同程度的污染,其中約有40%的河流穩(wěn)定流量受到較為嚴重的污染。全球每年水污染導致10億人患各類病,300萬兒童因腹瀉死亡。
2.人類當前面臨的環(huán)境問題當前人類面臨的新的全球性和廣域性的117(4)酸雨蔓延被稱為“空中惡魔”的酸雨目前已成為一種范圍廣、跨越國界的大氣污染現(xiàn)象。酸雨會破壞土壤,使湖泊酸化,危害動植物生長;會刺激人的皮膚,誘發(fā)皮膚病、肺水腫、肺硬化;會腐蝕金屬制品、油漆、皮革、紡織品和含碳酸鹽的建筑。我國目前已有30%的地區(qū)有降酸雨的現(xiàn)象,主要集中在長江以南。(5)海洋污染目前,全球每年都有數(shù)十億噸的淤泥、污水、工業(yè)垃圾和化工廢物等直接流入海洋,河流每年也將近百億噸的淤泥和廢物帶入沿海水域。海洋污染造成赤潮頻頻發(fā)生,使近海魚蝦銳減。(6)臭氧層破壞1985年,英國科學家觀測到南極上空出現(xiàn)臭氧空洞,并證實其同氟利昂分解產(chǎn)生的氯原子有直接關(guān)系。臭氧層耗損使大量紫外線直接輻射到地面,導致人類皮膚癌、白內(nèi)障發(fā)病率增高,并抑制人體免疫系統(tǒng)功能;農(nóng)作物受害而減產(chǎn);破壞海洋生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈,導致生態(tài)平衡的破壞。高空中臭氧雖在減少,但低空中臭氧含量的增加還會引起光化學煙霧,危害森林、農(nóng)作物、建筑物等,并會造成人類的機體失調(diào)和中毒。(4)酸雨蔓延被稱為“空中惡魔”的酸雨目前已成為一種范圍118(7)生物物種減少當前地球上生物種類多樣性損失的速度比歷史上任何時候都快,鳥類和哺乳動物現(xiàn)在的滅絕速度可能是它們在未受干擾的自然界中的100~1000倍。大面積地砍伐森林,過度捕獵野生動物,工業(yè)化和城市化發(fā)展造成的污染、植物破壞,無控制的旅游,土壤、水、空氣的污染,全球變暖等人類的各種活動是引起大量物種滅絕或瀕臨滅絕的原因。這將逐漸瓦解人類生存的基礎(chǔ)。(8)森林銳減20世紀50年代后,全球森林面積的減少,1980年至1990年期間全球平均每年損失森林995萬公頃,約等于韓國的面積。(9)土地荒漠化這是目前世界上最嚴重的環(huán)境與社會經(jīng)濟問題,全球每年有600萬公頃的土地變?yōu)榛哪?。亞太地區(qū)是荒漠化比較突出的一個地區(qū),中國、阿富汗、蒙古、巴基斯坦和印度是受荒漠化影響較重的國家。荒漠化是引起沙塵暴的原因。(10)固體廢物污染固體廢物堆放侵占大量土地,對農(nóng)田破壞嚴重;嚴重污染空氣和水體;垃圾傳播疾?。晃kU廢物誘發(fā)癌癥。(7)生物物種減少當前地球上生物種類1193.造紙工業(yè)對環(huán)境的污染1.水污染造紙工業(yè)是耗用資源、能源較多的行業(yè),也是對環(huán)境的污染是比較嚴重的行業(yè)。制漿造紙工業(yè)的整個生產(chǎn)過程,包括從備料到成紙、化學品回收、紙張的加工等都需要大量的水,用于輸送、洗滌、分散物料及設(shè)備冷卻等。雖然生產(chǎn)過程中也有回收、處理、再用,但仍有大量的廢水排入水體,造成了水環(huán)境嚴重污染。這種污染的原因,在于紙漿生產(chǎn)過程中溶解出來的有機物、殘余化學藥品的pH值,廢紙?zhí)幚頃r廢水中的有機物和懸浮物以及紙機白水。3.造紙工業(yè)對環(huán)境的污染1.水污染1202.大氣污染造紙工業(yè)對大氣的污染主要是因為燃燒化石燃料而產(chǎn)生的SOX、NOX和煙塵;此外在制漿過程中發(fā)生的惡臭、禾草類原料備料過程的粉塵也是重要的大氣污染物。
2.大氣污染1213.固廢固體廢物對環(huán)境的污染主要是在備料過程中產(chǎn)生的樹皮、草屑、漿渣,苛化工序的無機污泥以及綜合廢水處理工序的污泥等。雖然這些固體廢物的產(chǎn)生量并不算多,但日積月累對環(huán)境的污染就不能不引起足夠的重視。
3.固廢1224.噪聲制漿造紙生產(chǎn)過程,從備料、磨漿、打漿、堿回收爐燃燒廢液以及紙頁抄造的全過程,都會發(fā)生很高分貝的噪聲,所以對噪聲的污染也不可輕視。
4.噪聲123國家對造紙工業(yè)污染治理在1996年,國家(96)31號文頒發(fā)了《國務(wù)院關(guān)于加強環(huán)境保護若干問題的決定》,明確規(guī)定1996年9月31日前取締日產(chǎn)5000噸以下的小制漿廠。據(jù)報道,至1996年12月24日,全國已關(guān)停4081家小紙廠,其中僅淮河流域即關(guān)停小紙廠2200余家,一次性較大幅度削減了紙業(yè)污染。1996~1998年,全國取締和關(guān)停小制漿造紙企業(yè)5911家,大大減少了污染點源。國家對造紙工業(yè)污染治理在1996年,國家(96)31號文頒發(fā)124環(huán)境污染與人體健康
空氣、水、土壤與食物是環(huán)境中的四大要素,都是人類和各種生物不可缺少的物質(zhì)。環(huán)境污染首先影響到這些要素,并直接或間接地造成對人體健康的危害。
環(huán)境污染與人體健康空氣、水、土壤與食物是環(huán)境中的四大要素,125(1)環(huán)境污染物及其來源
①生產(chǎn)性污染物工業(yè)生產(chǎn)所形成的“三廢”,如果未經(jīng)處理或處理不當即大量排放到環(huán)境中去,就可能造成污染。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中長期使用的農(nóng)藥(殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、植物生長調(diào)節(jié)劑等)造成了農(nóng)作物、畜產(chǎn)品及野生生物中農(nóng)藥殘留;空氣、水、土壤也可能受到不同程度的污染。(1)環(huán)境污染物及其來源①生產(chǎn)性污染物工業(yè)生產(chǎn)所126②生活性污染物糞便、垃圾、污水等生活廢棄物的處理不當,也是污染空氣、水、土壤及孽生蚊蠅的重要原因。隨著人口增長和消費水平的不斷提高,生活垃圾的數(shù)量大幅度上升,垃圾的性質(zhì)也發(fā)生了變化,如生活垃圾中增加了塑料及其他高分子化合物等成分,使無害化處理增加了很大困難。糞便可用作肥料,但如果無害化處理不當,也可造成某些疾病的傳播。
②生活性污染物糞便、垃圾、污水等生活廢棄物的處理不當,也127③放射性污染物對環(huán)境造成放射性的人為污染源主要是核能工業(yè)排放的放射性廢棄物,醫(yī)用及工農(nóng)業(yè)用放射源,以及核武器生產(chǎn)及試驗所排放出來的廢棄物和飄塵。目前,醫(yī)用放射源占人為污染源的很大一部分,必須注意加以控制。放射性物質(zhì)的污染波及到空氣、河流或海洋水域、土壤以及食品等,可通過各種途徑進入人體,形成內(nèi)照射源;醫(yī)用放射源或工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的放射源還可使人體處于局部的或全身的外照射中。③放射性污染物對環(huán)境造成放射性的人為污染源主要是核能工業(yè)128(2)環(huán)境污染的特征
①影響范圍大環(huán)境污染涉及的地區(qū)廣、人口多,而且接觸的污染對象,除從事工礦企業(yè)的健康的青壯年外,也包括老、弱、病、幼,甚至胎兒。
②作用時間長接觸者長時間不斷地暴露在被污染的環(huán)境中,每天可達24小時。
(2)環(huán)境污染的特征①影響范圍大環(huán)境污染涉及的地區(qū)廣、129③污染情況復(fù)雜污染物進入環(huán)境后,受到大氣、水體等的稀釋,一般濃度很低。但由于環(huán)境中存在的污染物種類繁多,它們不但可通過生物或理化作用發(fā)生轉(zhuǎn)化、代謝、降解和富集作用,從而改變其原有的性狀和濃度,產(chǎn)生不同的危害作用,而且多種污染物同時作用于人體,往往產(chǎn)生復(fù)雜的聯(lián)合作用。
③污染情況復(fù)雜污染物進入環(huán)境后,受到大氣、水體等的稀釋,130④污染治理難環(huán)境一旦被污染,要想恢復(fù)原狀,不但費力大,代價高,而且難以奏效,甚至還有重新污染的可能。有些污染物,如重金屬和難以降解的有機氯農(nóng)藥,污染土壤后,能在土壤中長期殘留,短期內(nèi)很難消除,處理起來十分困難。④污染治理難環(huán)境一旦被污染,要想恢復(fù)原狀,不但費力大,131第三節(jié)清潔生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展一清潔生產(chǎn)的內(nèi)涵二實施清潔生產(chǎn)的途徑三清潔生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展四清潔生產(chǎn)與生態(tài)工業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟第三節(jié)清潔生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展一清潔生產(chǎn)的內(nèi)涵132一清潔生產(chǎn)的內(nèi)涵1.定義:清潔生產(chǎn)是指將綜合預(yù)防的環(huán)境策略持續(xù)地應(yīng)用于生產(chǎn)過程和產(chǎn)品中,以便減少對人類和環(huán)境的風險性。
一清潔生產(chǎn)的內(nèi)涵1.定義:133對生產(chǎn)過程而言,清潔生產(chǎn)包括節(jié)約原材料和能源,淘汰有毒原材料并在全部排放物和廢物離開生產(chǎn)過程以前減少它的數(shù)量和毒性;對產(chǎn)品而言,清潔生產(chǎn)策略旨在減少產(chǎn)品在整個生產(chǎn)周期過程(包括從原料提煉到產(chǎn)品的最終處置)中對人類和環(huán)境的形響。清潔生產(chǎn)不包括末端治理技術(shù)如空氣污染控制、廢水處理、固體廢棄物焚燒或填埋,通過應(yīng)用專門技術(shù)、改進工藝技術(shù)和改變管理態(tài)度來實現(xiàn)。對服務(wù),要求將環(huán)境因素納入設(shè)計和所提供的服務(wù)中。
對生產(chǎn)過程而言,清潔生產(chǎn)包括節(jié)約原材料和能源134《中國21世紀議程》的定義清潔生產(chǎn)是指既可滿足人們的需要又可合理使用自然資源和能源并保護環(huán)境的實用生產(chǎn)方法和措施,其實質(zhì)是一種物料和能耗最少的人類生產(chǎn)活動的規(guī)劃和管理,將廢物減量化、資源化和無害化,或消滅于生產(chǎn)過程之中。同時對人體和環(huán)境無害的綠色產(chǎn)品的生產(chǎn)亦將隨著可持續(xù)發(fā)展進程的深入而日益成為今后生產(chǎn)的主導方向。
《中國21世紀議程》的定義清潔生產(chǎn)是指既可135清潔生產(chǎn)主要體現(xiàn)
①盡量使用低污染、無污染的原料,替代有毒有害的原材料。②采用清潔高效的生產(chǎn)工藝,使物料能源高效益地轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品,減少有害于環(huán)境的廢物量。對生產(chǎn)過程中排放的廢物實行再利用,做到變廢為寶、化害為利。③向社會提供清潔的產(chǎn)品,這種產(chǎn)品從原材料提煉到產(chǎn)品最終處置的整個生命周期中,要求對人體和環(huán)境不產(chǎn)生污染危害或?qū)⒂泻τ绊憸p少到最低限度。④在商品使用壽命終結(jié)后,能夠便于回收利用,不對環(huán)境造成污染或潛在威脅。⑤完善的企業(yè)管理,在保障清潔生產(chǎn)的規(guī)章制度和操作規(guī)程,并監(jiān)督其實施。同時,建設(shè)一個整潔、優(yōu)美的廠容廠貌。⑥要求將環(huán)境因素納入設(shè)計和所提供的服務(wù)中。清潔生產(chǎn)主要體現(xiàn)①盡量使用低污染、無污染的原料,替代有毒136清潔生產(chǎn)的特點低消耗、低污染、高產(chǎn)出,經(jīng)濟效益、社會效益與環(huán)境效益相統(tǒng)一清潔生產(chǎn)的特點137清潔生產(chǎn)的內(nèi)容
(1)清潔能源包括新能源開發(fā)、可再生能源利用、現(xiàn)有能源的清潔利用以及對常規(guī)能源(如煤)采取清潔利用的方法,如城市煤氣化、鄉(xiāng)村沼氣利用、各種節(jié)能技術(shù)(2)清潔原料少用或不用有毒有害及稀缺原料。(3)清潔的生產(chǎn)過程生產(chǎn)中產(chǎn)出無毒、無害的中間產(chǎn)品,減少副產(chǎn)品,選用少廢、無廢工藝和高效設(shè)備,減少生產(chǎn)過程中的危險因素(如高溫、高壓、易燃、易爆、強噪聲、強振動聲),合理安排生產(chǎn)進度,培養(yǎng)高
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