環(huán)境保護(hù)概論與水處理技術(shù)課件

環(huán)境保護(hù)概論與水處理技術(shù)環(huán)境與環(huán)境保護(hù)概論生態(tài)學(xué)基本知識(shí)環(huán)境污染與人體健康污染源大氣污染及其防治水污染及其治理固體廢物的處理和利用12/10/20221環(huán)境噪聲及其控制其他環(huán)境污染及其防治環(huán)境法環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)能源知識(shí)簡(jiǎn)介中州大學(xué)——魏振樞主講——12/10/20222第一章環(huán)境與環(huán)境保護(hù)概論1-1環(huán)境概論一環(huán)境的概念1、定義:是指影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和人工改造的自然因素的總體。2、分類水圈原生自然環(huán)境：基本未受人類氣圈影響，如極地、沙漠、凍土1)自然環(huán)境區(qū)、原始森林等。巖石圈次生自然環(huán)境：受到人類發(fā)展生物圈活動(dòng)的影響，如次生林、天然牧場(chǎng)等。12/10/20223二

城市環(huán)境1、聚落:人類聚居的場(chǎng)所、活動(dòng)的中心。聚落環(huán)境:人類聚居場(chǎng)所的環(huán)境。

院落環(huán)境:是由一些功能不同的建筑物和場(chǎng)院組成的基本環(huán)境單元。北極小冰屋熱帶茅舍西南竹樓蒙古包西北窯洞干旱區(qū)平頂屋火炕、火墻12/10/20225

村落環(huán)境：農(nóng)業(yè)人口聚居的地方。

城市環(huán)境：2、城市環(huán)境1）定義：是人類利用和改造環(huán)境而創(chuàng)造出來的高度人工化的生存環(huán)境。2）目前狀況UN規(guī)定：100萬以上為特大；50~100萬為大型；20~50萬為中等；2~20萬為小城市。目前中國(guó)城市為724個(gè)，特大城市為33個(gè)。1998年統(tǒng)計(jì),12.481億人,城鎮(zhèn)人口3.7942億,占30.4%.城市化:城市人口在總?cè)丝谥械谋戎?沒有城市化,無法提高物質(zhì)文明和精神文明急劇城市化會(huì)造成一系列的管理問題和環(huán)境問題.12/10/202263)急劇城市化的危害下墊面改變大氣污染大氣環(huán)境的影響大氣熱量增加氣體和顆粒污染物熱島效應(yīng)水耗量大水資源枯竭水環(huán)境的影響硬度增加,質(zhì)量下降水質(zhì)惡化18世紀(jì)前以瘟疫流行為主18世紀(jì)后以三廢為主生物環(huán)境的影響城市荒漠震動(dòng)、噪聲、微波污染其他因素的影響交通紊亂、住房擁擠、供應(yīng)緊張垃圾處理困難12/10/20227城市環(huán)境系統(tǒng)大氣自然環(huán)境子系統(tǒng)水土綠地工業(yè)經(jīng)濟(jì)環(huán)境子系統(tǒng)交通基礎(chǔ)設(shè)施科技教育社會(huì)環(huán)境子系統(tǒng)文化社會(huì)意識(shí)12/10/202283、環(huán)境問題發(fā)展的四個(gè)階段1)環(huán)境問題萌芽階段(工業(yè)革命以前)刀耕火種,原始捕撈砍伐森林、破壞草原水土流失、水旱災(zāi)害頻繁2)環(huán)境問題的發(fā)展惡化階段(工業(yè)革命~20世紀(jì)50年代以前)工業(yè)革命造成污染嚴(yán)重,出現(xiàn)大量的污染事件.3)環(huán)境問題的第一次高潮(20世紀(jì)50年代~80年代前)出現(xiàn)在50、60年代.人口迅猛增加;工業(yè)不斷集中和擴(kuò)大,能源消耗大增.污染的點(diǎn)與面急劇擴(kuò)大.與此同時(shí),1972年開始著手治理工作.4)環(huán)境問題的第二次高潮(20世紀(jì)80年代以后)三類:全球性大氣污染;大面積生態(tài)破壞;突發(fā)性嚴(yán)重污染事件迭起.1992年召開環(huán)發(fā)大會(huì).12/10/202210二環(huán)境科學(xué)1、環(huán)境科學(xué)的特定研究對(duì)象環(huán)境科學(xué)是以“人類-環(huán)境”這對(duì)矛盾為對(duì)象,研究其對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系的發(fā)生與發(fā)展、調(diào)節(jié)與控制,以及利用與改造的科學(xué).2、環(huán)境科學(xué)的特點(diǎn)綜合性人類所處地位的特殊性學(xué)科形成的獨(dú)特性3、環(huán)境科學(xué)的基本任務(wù)探索全球范圍內(nèi)自然環(huán)境演變的規(guī)律;探索全球范圍內(nèi)人與環(huán)境的相互依存關(guān)系;協(xié)調(diào)人類的生產(chǎn)、消費(fèi)活動(dòng)同生態(tài)要求之間的關(guān)系;探索區(qū)域污染綜合防治的途徑.12/10/2022121-3環(huán)境保護(hù)的重要性一世界八大公害事件二其他世界著名污染事件1、1984年12月3日印度Bhopal毒氣泄露事件2、1986年4月26日前蘇聯(lián)基輔切爾諾貝利核電站泄露事件3、19世紀(jì)中葉，英國(guó)倫敦先后兩次霍亂大流行4、海灣戰(zhàn)爭(zhēng)引起海洋石油污染事件5、中國(guó)唐山大地震

12/10/202214三我國(guó)的環(huán)境狀況1、中國(guó)環(huán)境保護(hù)的發(fā)展歷程(三個(gè)階段)

(1)中國(guó)環(huán)保事業(yè)的起步(1973~1978年)1972年發(fā)生幾件較大環(huán)境事件1972年參加6月5日在斯德哥爾摩召開的人類環(huán)境會(huì)議.環(huán)境保護(hù)事業(yè)的奠基—第一次全國(guó)環(huán)境保護(hù)會(huì)議于1973年8月5~20日在北京召開,主要貢獻(xiàn)有:承認(rèn)有污染,“現(xiàn)在就抓,為時(shí)不晚”;審議通過32字方針;《關(guān)于保護(hù)和改善環(huán)境的若干規(guī)定(試行)》;環(huán)保機(jī)構(gòu)的設(shè)立,1974年10月,經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)正式成立了國(guó)務(wù)院環(huán)境保護(hù)領(lǐng)導(dǎo)小組.12/10/202215創(chuàng)業(yè)時(shí)期的環(huán)境保護(hù)工作主要作四個(gè)方面的工作:

全國(guó)重點(diǎn)區(qū)域的污染源調(diào)查、環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)及污染防治途徑的研究;

開展了以水、氣污染治理和“三廢”綜合利用為重點(diǎn)的環(huán)保工作;

制定環(huán)境保護(hù)規(guī)劃和計(jì)劃;

逐步形成一些環(huán)境管理制度,制定了“三廢”排放標(biāo)準(zhǔn).(1973年11月17日,由國(guó)家計(jì)委、國(guó)家建委、衛(wèi)生部聯(lián)合頒布了中國(guó)第一個(gè)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)“三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn)》,共4章19條.

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(2)改革開放時(shí)期環(huán)保事業(yè)的發(fā)展(1979~1992年)

1983年12月31~1984年1月7日在北京召開了第二次全國(guó)環(huán)境保護(hù)會(huì)議,主要有以下4個(gè)方面:

環(huán)境保護(hù)基本國(guó)策的確立;“三同步”、“三統(tǒng)一”戰(zhàn)略方針的提出;“三同步”:““同步規(guī)劃、同步實(shí)施、同步發(fā)展”“三統(tǒng)一”:“經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一”確定了符合國(guó)情的三大環(huán)境政策—“預(yù)防為主、防治結(jié)合、綜合治理”、“誰污染誰治理”、“強(qiáng)化環(huán)境管理”;提出了到20世紀(jì)末的環(huán)保戰(zhàn)略目標(biāo)

強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策.我國(guó)環(huán)保政策、法規(guī)體系已經(jīng)初步形成.

12/10/2022171989年4月底至5月初在北京召開了第三次全國(guó)環(huán)境保護(hù)會(huì)議,主要貢獻(xiàn)如下:提出努力開拓有中國(guó)特色的環(huán)境保護(hù)道路.總結(jié)確定了八項(xiàng)有中國(guó)特色的環(huán)境管理制度.可以總結(jié)為以下3個(gè)方面:貫徹“三同步”方針,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的制度.主要包括環(huán)境影響評(píng)價(jià)及“三同時(shí)”制度.這兩項(xiàng)制度結(jié)合起來形成防止新污染產(chǎn)生的兩個(gè)有力的制約環(huán)節(jié),保證經(jīng)濟(jì)建設(shè)與環(huán)境建設(shè)同步實(shí)施,達(dá)到同步協(xié)調(diào)發(fā)展的目標(biāo).“三同時(shí)”:防治污染項(xiàng)目必須與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、施工、投產(chǎn).控制污染,以管促治的制度.主要包括排污收費(fèi)、排污申報(bào)登記及排污許可證制度,污染集中控制,以及限期治理制度.環(huán)境責(zé)任制與定量考核制度.12/10/2022182、我國(guó)環(huán)境狀況全國(guó)排污量:廢氣10~15億m3;廢水350億m3存在問題:江河湖海污染嚴(yán)重.國(guó)家環(huán)保局重點(diǎn)治理:33211工程“三河”:淮河;海河;遼河“三湖”:滇池;太湖;巢湖(安徽)“兩區(qū)”:酸雨控制區(qū);SO2控制區(qū)“一市‘:首都北京市“一?！?渤海食品污染嚴(yán)重:裝修污染嚴(yán)重:化妝品污染嚴(yán)重:12/10/202220第二章生態(tài)學(xué)基本知識(shí)2-1基本內(nèi)容一定義:是研究生物與其生存環(huán)境之間相互關(guān)系的學(xué)科生物:動(dòng)物200多萬種,植物30多萬種,微生物10多萬種環(huán)境自然環(huán)境社會(huì)環(huán)境二生態(tài)系統(tǒng)1、定義:在一定空間里,生物與環(huán)境之間構(gòu)成的整體.注意三點(diǎn):

劃分有人為因素,可大可小,小可成大.

系統(tǒng)中不斷進(jìn)行著物質(zhì)交換和能量流動(dòng).

動(dòng)態(tài)平衡12/10/2022212、組成生產(chǎn)者:綠色植物生物群落(生物系統(tǒng))消費(fèi)者:分級(jí)(食草、食肉)分解者:真菌、細(xì)菌、微生物能量(太陽輻射、溫度、熱流等)群落環(huán)境(環(huán)境系統(tǒng))地形(海拔)水、土、氣、風(fēng)等無機(jī)物質(zhì)生產(chǎn)者消費(fèi)者或者四部分組成分解者無生命物質(zhì)12/10/202223生產(chǎn)者消費(fèi)者土壤營(yíng)養(yǎng)庫(kù)分解者

物質(zhì)循環(huán)能量流動(dòng)

12/10/2022242)環(huán)境中污染物隨食物鏈富集,危害人類.

與人類有關(guān)的兩條食物鏈陸地:土壤農(nóng)作物畜禽人水體中:水體浮游植物浮游動(dòng)物魚類鳥類人

美國(guó)密執(zhí)安湖中PCB(polychlorinatedbiphenyl)海水魚類鳥類人0.01~0.0000010.01~101~1000.1~10(ppm)

美國(guó)密執(zhí)安湖中DDT水湖泥蝦魚鳥ppm0.0000020.0140.0413~699(5107)倍數(shù)比7000373~14616~33

北極愛斯基摩人137Cs過量:苔蘚馴鹿人食用富集

無機(jī)汞有機(jī)汞,致使毒性增加.12/10/2022263)生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)12/10/2022273、生態(tài)系統(tǒng)的功能1)能量流動(dòng)五大特征:一切能量來源于太陽能;太陽光合作用儲(chǔ)存能量;能量通過食物鏈進(jìn)行傳遞;能量單向流動(dòng);能量流動(dòng)過程中逐級(jí)遞減.能量在流動(dòng)過程中遵循熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律.12/10/202228氮的循環(huán):

固氮:生物固氮豆科植物及其他高等植物根瘤菌工業(yè)固氮合成氨巖漿固氮火山爆發(fā)時(shí)的巖漿固氮大氣固氮雷雨閃電時(shí)通過電離作用合計(jì)

萬噸

利用:進(jìn)入土壤中NH3NO2-(NO3-)氨基酸蛋白質(zhì)動(dòng)物食用

排出:動(dòng)物新陳代謝(排泄)蛋白質(zhì)分解NH3、尿素和尿酸進(jìn)入土壤動(dòng)植物尸體土壤微生物分解為CO2、H2O、NH3一部分經(jīng)硝化成NO2-(NO3-)被植物吸收一部分反硝化游離N2到大氣中總之返回大氣中的氮量為:

萬噸固氮作用超過反硝化作用,每年多680萬噸,出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象.12/10/2022303)信息聯(lián)系營(yíng)養(yǎng)信息、化學(xué)信息、物理信息、行為信息.達(dá)爾文的:貓多田鼠土蜂三葉草多12/10/202231三生態(tài)平衡1、定義:在一定條件下,生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)表現(xiàn)為穩(wěn)定的狀態(tài).2、特點(diǎn)動(dòng)動(dòng)態(tài)平衡定相對(duì)穩(wěn)定(能量、物質(zhì)、生物種類、生物數(shù)量)變外界條件發(fā)生變化,可破壞現(xiàn)存的生態(tài)平衡.小:不超過自凈能力大:平衡破壞12/10/2022323、生態(tài)平衡的破壞自然原因(第一環(huán)境問題,天災(zāi))自然異常變化如火山、地震、海嘯、臺(tái)風(fēng)、水旱、流行病原因人為原因(第二環(huán)境問題,人禍)兩方面造成:對(duì)自然資源不合理利用,濫砍亂伐,濫捕動(dòng)物.排放污染物,如重金屬、農(nóng)藥、石油等生物種類成分的改變危害環(huán)境因素的改變信息系統(tǒng)的破壞12/10/202233

農(nóng)田、森林魚塘豬場(chǎng)牛場(chǎng)氧化塘發(fā)電廠生產(chǎn)能源生活能源肉類加工廠沼氣池固體廢物加工沉淀池菲律賓馬尼拉馬雅農(nóng)場(chǎng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)圖12/10/202234

糧農(nóng)作物

蛋雞副雞產(chǎn)糞品肉豬豬糞沼氣沼氣池渣電發(fā)電輸肥水出

家庭生態(tài)農(nóng)業(yè)模式示意圖

12/10/2022352-2環(huán)境保護(hù)與資源保護(hù)1、世界森林覆蓋率為22%,我國(guó)1996年統(tǒng)計(jì)公布的為13.92%.

2、英國(guó)作家萊切爾.卡爾遜(Rachel.Carson)1962年發(fā)表了《寂靜的春天》(SilentSpring),揭露了環(huán)境污染問題.3、經(jīng)驗(yàn)證明，森林覆蓋率達(dá)到30%,則自然環(huán)境就比較好.12/10/202236第三章環(huán)境污染與人體健康3-1人與環(huán)境的辨證關(guān)系一人體通過新陳代謝與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換人體中各元素平均含量與地殼中各元素含量同步,如人體血液中60多種元素含量和巖石中這些元素含量有明顯的相關(guān)性.(見幻燈)環(huán)境污染使某些化學(xué)物質(zhì)突增,或者出現(xiàn)了本來沒有的合成化學(xué)物質(zhì),就破壞了人----環(huán)境關(guān)系,因此而致病.12/10/202237二人體與環(huán)境間保持動(dòng)態(tài)平衡空氣水維持生命.使正常生長(zhǎng),從事活動(dòng).1、四大要素土壤污染物同時(shí)帶入人體中食物2、外界條件變化小:未超過環(huán)境自凈能力,可以自動(dòng)調(diào)節(jié).如缺氧,噪聲大:使生態(tài)平衡失調(diào),超過人體忍受限度時(shí),可中毒、致病、致癌、致畸等12/10/2022383-2環(huán)境污染及其對(duì)人體的作用一環(huán)境污染物來源1、定義:人們?cè)谏a(chǎn)生活過程中,排入大氣、水、土壤中并引起環(huán)境污染或?qū)е颅h(huán)境破壞的物質(zhì).生產(chǎn)性:三廢、農(nóng)藥、化學(xué)品2、來源生活性:污水、糞便、廢棄物放射性:化學(xué)3、分類物理生物12/10/202239二污染的特征地區(qū)廣影響范圍大人口多組成復(fù)雜作用時(shí)間長(zhǎng);可達(dá)24小時(shí)進(jìn)入環(huán)境中稀釋,思想麻痹濃度低、情況復(fù)雜協(xié)同種類多,產(chǎn)生復(fù)雜效應(yīng)拮抗污染容易、治理難12/10/202240三環(huán)境污染對(duì)人體健康的影響因素1、環(huán)境污染對(duì)人體健康的的影響因素的判斷標(biāo)準(zhǔn)

是否引起急性中毒是否引起慢性中毒有無致癌、致畸及致突變作用是否引起壽命的縮短是否引起生理、生化的變化12/10/2022412、影響因素非必需元素均可引起異常反應(yīng),應(yīng)最高限量有毒元素劑量少量發(fā)生功能障礙必需元素適量過量致病作用時(shí)間有蓄積性O(shè)3+NOx、CH協(xié)同(生)飄塵+SO2多因素聯(lián)合CO+H2S拮抗Se阻止CH3HgCH3生成Zn阻止Pb、Cd攝入個(gè)體敏感性12/10/202242人體中含碘量:20~50mg人體每日需碘量成人:70~100g;青少年:160~200g兒童:50g嬰兒:20g若缺碘:甲狀腺腫若多碘:高碘性地方性甲狀腺腫人體中每日每人需氟量為:1.0~1.5mg.其中65%來自飲水.若飲水中含氟量<0.5mg/L(ppm):齲齒病增加>1.0mg/L(ppm):氟斑牙病增加>4.0mg/L(ppm):氟骨病(氟中毒)12/10/202243四污染物在人體內(nèi)的轉(zhuǎn)歸轉(zhuǎn)歸:各種環(huán)境污染物作用于人體,在人體中的遷移變化的途徑,稱之.遷移過程中的存在狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化.環(huán)境病是環(huán)境健康效應(yīng)中的一種比較嚴(yán)重的病理性改變.儲(chǔ)存吸收運(yùn)轉(zhuǎn)生物轉(zhuǎn)化排泄作用12/10/202244

呼吸道消化道1、侵入和吸收皮膚其他(如粘膜、傷口)I2----甲狀腺;DDT----脂肪2、分布與蓄積(靶器官)CH3HgCH3----腦Pb----骨;Cd----肝腎腸粘膜氧化還原和水解3、毒物的生物轉(zhuǎn)化結(jié)合反應(yīng)可以解毒可以增加毒性腎4、毒物的排泄消化道呼吸道分泌物12/10/202245

總之,當(dāng)某毒物污染環(huán)境作用于人群時(shí),并不是所有的人都同樣的出現(xiàn)毒反應(yīng)、發(fā)病或者死亡,而是出現(xiàn)一種“金字塔”式的分布.這主要是與個(gè)體對(duì)有害因素的敏感性不同有關(guān),作為環(huán)境醫(yī)學(xué)的一項(xiàng)重要任務(wù),就是早發(fā)現(xiàn)亞臨床期生理、生化的變化和保護(hù)敏感人群.12/10/2022463-3環(huán)境污染對(duì)人體健康的危害一環(huán)境的健康效應(yīng)(healtheffect)1、定義:各種因素作用于人體,引起人體健康狀況發(fā)生相應(yīng)的生理性、病理性的改變?yōu)橹?2、環(huán)境病:是環(huán)境健康效應(yīng)中的一種比較嚴(yán)重的病理性改變.12/10/202247

原生環(huán)境病(地方病):由自然環(huán)境因素引起的環(huán)境病.地方性甲狀腺腫:人體中大約含碘20~50mg;地方性克山病(心臟病):地方性克汀病(呆小病):缺碘性呆小,聾啞,癱瘓.地方性氟中毒(氟骨病):關(guān)節(jié)疼痛,畸形,嚴(yán)重殘廢.地方性大骨節(jié)病:病因不明,多在山區(qū),半山區(qū).硬水與心血管疾病.12/10/202248

次生環(huán)境病(公害病):由環(huán)境污染引起的環(huán)境病.水俁病:汞中毒(日本熊本縣水俁灣)骨痛病:痛痛病(日本富山縣神通川流域的鎘中毒)油癥兒:日本九州市PCB中毒小頭癥:日本廣島爆炸中心原子彈輻射致畸海豹兒:反應(yīng)?；瘜W(xué)藥物(Thalidomide)四日哮喘病:日本四日市現(xiàn)代飲食病:防腐劑、殺菌劑、漂白劑、抗氧化劑、甜味劑、調(diào)味劑、著色劑等12/10/202249二環(huán)境污染對(duì)人體健康的危害1、急性危害突然發(fā)病2、慢性危害1)大氣污染:使城市慢性呼吸道患者增加,成肺心病,癌2)土壤和水體污染:3)生物污染:微生物、寄生蟲、昆蟲等3、遠(yuǎn)期危害致癌致畸致突變致敏12/10/202250第四章污染源4-1污染源分類一概念發(fā)生源:如火電廠排放二氧化硫,火電廠為SO2的發(fā)生源.污染物來源:如燃料燃燒對(duì)大氣造成了污染,則表明污染物來源于燃料燃燒.通常我們所說的污染源指前者.二分類燃料燃燒問題1、工業(yè)污染源工業(yè)用水污染工業(yè)生產(chǎn)過程所造成的污染工業(yè)噪聲12/10/202251

噪聲2、交通運(yùn)輸污染源運(yùn)輸毒物油料燃燒農(nóng)藥污染3、農(nóng)業(yè)污染源化肥過量污染土壤流失及農(nóng)業(yè)廢棄物污染生活用燃料的燃燒4、生活污染源生活污水(600L/人,天;5gN/人,天36gBOD/人,天)生活垃圾12/10/2022524-2污染源調(diào)查一重要性二調(diào)查原則1、目的要求要明確(可以有不同的方法和步驟);2、要把污染源、環(huán)境和人體健康作為一個(gè)系統(tǒng)考慮3、要重視污染源所處的位置及周圍環(huán)境;4、要有一定的工作程序.三污染源排放量、排放強(qiáng)度的計(jì)算1、污染物排放量計(jì)算方法廢水:mi=CiQi10-6(噸/天或者噸/年)廢氣;mi=CiQi10-9(噸/天或者噸/年)mi:某種污染物排量,(t/d,t/y);Ci:某種污染物實(shí)測(cè)濃度,(液體:mg/L;氣體:mg/m3);Qi:廢水(氣)總排量,(m3/d,m3/y).12/10/202253

2、經(jīng)驗(yàn)估算方法1)煙氣排放量估算(空氣過剩系數(shù)):為理論值的1.5倍.2)煙灰量:式中:B:用煤量(kg/h);Ap:灰份%(煙煤為12~26%);b:燃料中的灰份%(即隨煙氣排放的煙灰)3)SO2:體積量:重量:式中:S:煤的含硫量%;ty:排煙溫度;B:用煤量(kg/h)4)氮氧化物:熱NOx燃料NOk5)一氧化碳12/10/2022544-3污染源評(píng)價(jià)一目的對(duì)環(huán)境影響評(píng)價(jià),確定主要污染物和主要污染源.考慮因素:排放量污染物毒性最終目的是確定不同污染物對(duì)環(huán)境影響大小順序.二評(píng)價(jià)方法等標(biāo)指數(shù):等標(biāo)污染負(fù)荷,應(yīng)用較多.排毒系數(shù):即按毒性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,應(yīng)用較少.12/10/2022551、等標(biāo)污染負(fù)荷(又稱等標(biāo)指數(shù))以污染物排放標(biāo)準(zhǔn)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析計(jì)算,其含義為某種污染物超標(biāo)準(zhǔn)的倍數(shù).它反映了污染物濃度與排放標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系.某物:某廠:Qi:某一污染物廢物量(水)t(m3)/d(y)某區(qū)段:Ci:某一污染物實(shí)測(cè)濃度mg/L全區(qū)域:Coi:某一污染物工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn),mg/L相當(dāng)于(mi/Coi)12/10/2022562、污染負(fù)荷比又稱為某污染物或者某污染源的評(píng)價(jià)指數(shù)百分率.全區(qū)域各物負(fù)荷比:全區(qū)域各廠負(fù)荷比:全區(qū)域各段負(fù)荷比由K可以顯示出指定范圍內(nèi)的分布.12/10/2022573、排毒系數(shù)按照毒性大小標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理.式中:Fi:引起毒反應(yīng)的人數(shù)mi:污染物排放量di:能導(dǎo)致一人出現(xiàn)毒作用反應(yīng)的污染物最小攝入量廢水:di=某污染物慢性中毒閾劑量(mg/kg)成人平均體重(55kg)廢氣:di=某污染物慢性中毒閾劑量(mg/m3)成人每日呼吸量(10m3)Pi~Fi均為進(jìn)行標(biāo)化計(jì)算的數(shù)值,含義不同是評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不同.12/10/202258三污染源評(píng)價(jià)中的幾個(gè)問題1、污染物及污染源的評(píng)價(jià)主要是對(duì)其潛在危害來講的,因此,在評(píng)價(jià)過程中,難以將其對(duì)環(huán)境的實(shí)際效應(yīng)反映出來,因?yàn)閷?shí)際效應(yīng)與外界環(huán)境狀況有關(guān).

2、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的綜合性

目的不同,標(biāo)準(zhǔn)不同;力求科學(xué)反映污染物對(duì)環(huán)境的影響,如感官、降解、遠(yuǎn)期危害等.(飲水中:酚含量<2ppm,CN-<10ppm)應(yīng)考慮對(duì)盡可能多的污染物進(jìn)行評(píng)價(jià).3、污染源的綜合評(píng)價(jià)問題是找出主要矛盾和矛盾的主要方面.12/10/202259練習(xí):12/10/202260第五章大氣污染及其防治5-1概述一大氣的組成1、大氣與空氣大氣:大區(qū)域全球性氣流為研究對(duì)象;空氣:對(duì)于室內(nèi)或特指某個(gè)場(chǎng)所供呼吸用的.2、大氣圈的結(jié)構(gòu)(投影)3、大氣組成恒定組分:N2、O2、Ar可變組分:CO2、H2O不定組分:H2S、SOx、NOx

12/10/202261二大氣的重要性1、人類生存的依據(jù)2、助燃3、保護(hù)生物阻止紅外線輻射,地球溫度變化幅度小;阻止紫外線輻射,地面輻射少,減少皮膚癌的發(fā)生.4、反射電磁波---傳播消息三大氣污染定義ISO:大氣污染通常是指由于人類活動(dòng)和自然過程引起某種物質(zhì)進(jìn)入大氣中,呈現(xiàn)出足夠的濃度,達(dá)到了足夠的時(shí)間并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了環(huán)境的現(xiàn)象.原因:人類活動(dòng)-----自然過程必要條件:足夠的濃度和時(shí)間12/10/2022625-2大氣污染源及主要污染物發(fā)生機(jī)制一大氣污染源二主要大氣污染物大氣中五大污染物1、顆粒污染物(TotalSuspendedParticle,簡(jiǎn)稱TSP)粉塵霧塵塵粒煤塵煙塵12/10/202263

2、氣態(tài)污染物SOx(H2S):以SO2數(shù)量最大,危害最大.NOx(NH3):種類較多.COx:主要燃燒和呼吸釋放.CH:主要指有機(jī)廢氣,如烴、醇、酮、酯、胺等.鹵素化合物:主要是含氯化合物及含氟化合物.3、二次污染物一次污染物:SO2+煤塵.濕度大,氣溫低倫敦型煙霧濃度可達(dá)4.5mg/m3二次污染物:硫酸霧和硫酸鹽氣溶膠洛杉磯型煙霧:NOx+CH+h工業(yè)型光化學(xué)煙霧:NOx+CH+h+重金屬顆粒+酸霧.四日市和蘭州市12/10/2022645-3

大氣污染的危害一大氣污染侵入人體的主要渠道呼吸道(為主)消化道(食物)體表接觸侵入(皮膚接觸)二主要危害植物

1、對(duì)自然環(huán)境的破壞生活氣候全球氣候三大問題:酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層破壞12/10/202265

2、對(duì)人體健康的危害補(bǔ)充CO2年增長(zhǎng)率2.39ppm/y正常值:316ppm目前:330預(yù)計(jì)2000年:37912/10/2022665-4影響大氣污染物擴(kuò)散的因素一氣象因素風(fēng):氣壓不同的空氣流動(dòng).1、動(dòng)力因子氣態(tài)污染物濃度=(污物排量/平均風(fēng)速)湍流2、熱力因子1)溫度層結(jié):地球表面上方大氣T隨h而變的情況.

溫度垂直遞減率定義:垂直于地球表面方向上每升高100m氣溫的變化值.

取值:在對(duì)流層=0.65oC/100m

12/10/202267

>0正常層(對(duì)流層)hT原因:大氣直接吸收太陽輻射能造成的增溫沒有地面輻射造成的增溫顯著,即地面是大氣的主要增溫?zé)嵩?由于地層大氣中含有吸收地面輻射能較強(qiáng)的水蒸氣和固體顆粒物,在大氣中分布是愈往上愈少.

=0等溫層<0逆溫層12/10/202268氣溫干絕熱遞減率意義:干空氣團(tuán)或未飽和的濕空氣團(tuán)絕熱上升(膨脹,T)或者下降(壓縮,T),單位高度(100m)溫度的變化.取值:12/10/2022692)大氣穩(wěn)定度大氣穩(wěn)定度與氣溫干絕熱遞減率有密切關(guān)系,大氣垂直運(yùn)動(dòng)的增強(qiáng)或者減弱取決于(/d):<d:處于穩(wěn)定狀態(tài),上下運(yùn)動(dòng),外力消失,即回原處逆溫區(qū),污物不宜擴(kuò)散稀釋.>d:處于不穩(wěn)定狀態(tài),上下運(yùn)動(dòng),仍有升降,易于擴(kuò)散稀釋.=d:中性狀態(tài),上下運(yùn)動(dòng),推那停那.例如:=0.5C/100m氣團(tuán)處于200m高空,溫度為12Cd=1C/100m若氣團(tuán)上升至300m,溫度為11C,則要下降至200m處.若氣團(tuán)下降至100m,溫度為13C,則要上升至200m處.12/10/202270300200100逆溫狀態(tài)不穩(wěn)定狀態(tài)300200100

111213111213中性狀態(tài)逆溫區(qū)域狀態(tài)12/10/202271二地理因素1、動(dòng)力因子:主要是地形、地物的機(jī)械作用改變了氣流的運(yùn)動(dòng).地形:主要是谷地、盆地,由于四周群山屏障,減小風(fēng)速,阻止空氣流動(dòng),易造成逆溫.地物:主要指城市各類建筑物(尤指高層)阻礙局部地區(qū)氣流運(yùn)行,降低風(fēng)速,在建筑物背風(fēng)區(qū)形成小范圍的渦流,不利于污染物擴(kuò)散.日落后先冷熱冷12/10/2022722、熱力效應(yīng)由于下墊面性質(zhì)不同,使得受熱、散熱不均勻,引起溫度場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)的變化.例如由于下墊面性質(zhì)的差異,使地表熱力狀況不均勻受熱,形成局部氣流,對(duì)大氣污染物的擴(kuò)散有著明顯的影響.三其他因素1、污染物的幾何形狀和排放方式不同面狀排放連續(xù)排放(危害最大)地面排放2、污染源的

污染物濃度[源強(qiáng)/源高]12/10/2022735-5大氣污染物的綜合防治簡(jiǎn)介一綜合防治的必要性二綜合防治的原則1、以源頭控制為主,實(shí)施全過程控制2、合理利用大氣自凈能力與人為措施相結(jié)合3、分散治理與綜合防治相結(jié)合4、按功能區(qū)實(shí)行總量控制與濃度控制相結(jié)合5、技術(shù)措施與管理措施相結(jié)合三城市大氣污染綜合防治1、制定綜合防治規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)“一控雙達(dá)標(biāo)”一控:實(shí)施污染物排放總量控制;雙達(dá)標(biāo):所有工業(yè)污染源都要達(dá)標(biāo)排放;重點(diǎn)城市的環(huán)境空氣和地面水環(huán)境質(zhì)量達(dá)標(biāo).12/10/202274

2、調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu),推行清潔生產(chǎn)3、改善能源結(jié)構(gòu),大力節(jié)約能源4、綜合防治汽車尾氣及揚(yáng)塵污染5、完善城市綠化系統(tǒng)6、強(qiáng)化城市大氣環(huán)境質(zhì)量管理四治理重點(diǎn)1、消煙除塵2、排煙脫硫3、排煙脫硝12/10/202275五消煙除塵技術(shù)1、除塵裝置的技術(shù)性能指標(biāo)

煙塵濃度的表示方法煙塵的個(gè)數(shù)濃度[顆粒物的個(gè)數(shù)/單位氣體體積]煙塵的質(zhì)量濃度g/m3除塵裝置的處理量含義:單位時(shí)間內(nèi)所能處理煙氣量的大小.單位:m3/hm3/s除塵裝置的效率除塵效率除下的煙塵量/含塵煙氣總量除塵效果未除煙塵量/含塵煙氣總量除塵裝置的壓力損失(壓力降)煙氣經(jīng)除塵裝置所消耗的能量,(Pa;mmH2O)12/10/202276G:煙塵流量,g/s清凈氣體C:含塵濃度,g/m3G2、C2、Q2Q:單位時(shí)間的煙塵量,m3/s含塵氣體G1、C1、Q1除塵效率:除塵效果:多級(jí)除塵效率:捕集塵粒G3、C3、Q3

12/10/202277

2、除塵設(shè)備簡(jiǎn)介機(jī)械式除塵器按機(jī)制分類過濾式除塵器濕式除塵器靜電除塵器濕式除塵器是否用液體分類干式除塵器高效除塵器除塵效率高低分類中效除塵器低效除塵器附:各種除塵裝置實(shí)用性能比較12/10/202278六排煙脫硫氣態(tài)酸性氧化物(同堿、鹽反應(yīng))1、原理SO2中間價(jià)態(tài)溶于水2、方法1)干法優(yōu)點(diǎn):排煙溫度高,易擴(kuò)散.缺點(diǎn):效率低,設(shè)備龐大.活性炭吸附法

催化氧化法12/10/202279

2)濕法優(yōu)點(diǎn):方法簡(jiǎn)單,流程短,建設(shè)費(fèi)用省缺點(diǎn):溫度低,濕度大,煙氣上升高度低,難擴(kuò)散.氨法:2NH3.H2O+SO2(NH4)2SO3+H2O(工藝成熟,簡(jiǎn)單操作方便,重點(diǎn)掌握)回收(NH4)2SO4:(NH4)2SO3+(1/2)O2(NH4)2SO4回收石膏:(NH4)2SO4+Ca(OH)2CaSO4.2H2O+2NH3

回收硫磺:(NH4)2SO32NH3+SO2+H2OSO2+H2S3S+2H2O12/10/202280鈣法Ca(OH)2+SO2CaSO3+H2OCaSO3+SO2+H2OCa(HSO3)2回收石膏:CaSO3+(1/2)O2+2H2OCaSO4.2H2OCa(HSO3)2+NO+H2OCaSO4.2H2O+(1/2)N22Ca(HSO3)2+NO2+2H2O2CaSO4.2H2O+(1/2)N2+2SO2(此法同時(shí)除去NO x)

堿法(鈉法)NaOH鎂法MgxMnOy和MgOGrillo法MgxMnOy副產(chǎn)物H2SO4濃度可達(dá)98%.Chemical法(MgO)12/10/202281七排煙脫硝(氮)NOx為氣態(tài)酸性氧化物1、原理中間價(jià)態(tài),有氧化還原性,氧化性為主NO難溶于水,常需變成NO22、方法堿液吸收NaOH、Na2CO3、NH3水NO+NO2+2MOH2MNO3+H2O+MnO2吸收法2MOH+2NO2

MNO2+MNO3+H2O稀硝酸吸收濃硫酸吸收活性炭吸附法絲光沸石分子篩12/10/202282非選擇性催化還原法定義:在催化劑的作用下,還原劑不加選擇地與廢氣中的NOx與O2同時(shí)發(fā)生反應(yīng).溫度:400~500C催化劑:Pt、Cu、Co、Ni、Cr、Mn等的氧化物主要反應(yīng):CH4+4NOCO2+2H2O+2N2CH4+4NO24NO+CO2+2H2O

選擇性催化還原法定義:在催化劑作用下,還原劑只選擇性地與廢氣中的NOx與O2同時(shí)發(fā)生反應(yīng).還原劑氣體:NH3、H2S等.主要反應(yīng):2NO+Cl2

2NOCl2NOCl+2NH3NH4Cl+H2O+N212/10/202283八其他氣態(tài)污染物和汽車尾氣治理技術(shù)12/10/2022845-6大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)一大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的制定1、制定原則1)科學(xué)性環(huán)境基準(zhǔn):對(duì)環(huán)境中各種污染物濃度對(duì)人體、生物及對(duì)建筑物的危害影響進(jìn)行綜合分析研究，必要時(shí)進(jìn)行工業(yè)毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)和流行病學(xué)調(diào)查,分析污染物劑量與環(huán)境效應(yīng)之間的相關(guān)性,通常人們把這種相關(guān)性的系統(tǒng)資料稱之.基準(zhǔn)是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和社會(huì)調(diào)查的研究結(jié)果,是環(huán)境污染物與特定對(duì)象之間“劑量--反應(yīng)”關(guān)系的科學(xué)總結(jié),不考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等人為因素,不具有法律效力.標(biāo)準(zhǔn):考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等人為因素,經(jīng)綜合分析制定并有政府頒布的具有法律效力的法規(guī).12/10/202285

2)可行性應(yīng)考慮本國(guó)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件和國(guó)情.經(jīng)過努力可以實(shí)現(xiàn).3)區(qū)域的差異性我國(guó)幅員遼闊,地理、氣象、水文情況差異很大,制定國(guó)家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)一般采用分區(qū)、分級(jí)的原則.將環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍分為三類功能區(qū),把大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也分為三級(jí),相應(yīng)類區(qū)執(zhí)行相應(yīng)等級(jí).一類區(qū):自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其他需要特殊保護(hù)的地區(qū);二類區(qū):城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū);三類區(qū):特定工業(yè)區(qū).12/10/2022862、大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為以下三級(jí):一級(jí)標(biāo)準(zhǔn):為保護(hù)自然生態(tài)和人群健康,在長(zhǎng)期接觸情況下,不發(fā)生任何危害影響的空氣質(zhì)量要求;二級(jí)標(biāo)準(zhǔn):為保護(hù)人群健康和城市、鄉(xiāng)村的動(dòng)植物,在長(zhǎng)期和短期接觸情況下,不發(fā)生傷害的空氣質(zhì)量要求;三級(jí)標(biāo)準(zhǔn):為保護(hù)人群不發(fā)生急、慢性中毒和城市一般動(dòng)植物(敏感者除外)正常生長(zhǎng)的空氣質(zhì)量要求.詳細(xì)內(nèi)容見《環(huán)境保護(hù)》p244頁表13-3 12/10/202287二大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的制定我國(guó)制定的第一個(gè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)是1973年頒布的《工業(yè)三廢排放試行標(biāo)準(zhǔn)》,當(dāng)時(shí)僅對(duì)13類有害氣體的排放作出規(guī)定.1996年頒布的《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)則規(guī)定了33種大氣污染物的排放限值.詳細(xì)內(nèi)容見《環(huán)境保護(hù)》p2