環(huán)境工程概論

環(huán)境工程概論第1頁/共378頁第2頁/共378頁第3頁/共378頁第4頁/共378頁第5頁/共378頁第6頁/共378頁第7頁/共378頁第8頁/共378頁第9頁/共378頁第10頁/共378頁第11頁/共378頁第12頁/共378頁第13頁/共378頁第14頁/共378頁第15頁/共378頁第16頁/共378頁第17頁/共378頁第18頁/共378頁第19頁/共378頁第20頁/共378頁第21頁/共378頁第一章緒論

第一節(jié)環(huán)境1環(huán)境的概念

環(huán)境科學：是指以人類社會為主體的外部世界的總體。外部世界：是指人類已經(jīng)認識到的，直接或間接影響人類生存與社會發(fā)展的周圍事物。未經(jīng)人類改造過的自然界因素，還有經(jīng)過人類社會加工改造過的自然界。第22頁/共378頁環(huán)境保護法：是指影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和經(jīng)過人工改造的自然因素的總體，包括大氣、水、海洋、土地、礦藏等等。ISO:環(huán)境是組織運行活動的外部存在，包括空氣、水、土地、自然資源、植物、動物、人，以及它們之間的相互關系第23頁/共378頁2環(huán)境的分類

按照環(huán)境的主體，環(huán)境的范圍，環(huán)境的要素和人類對環(huán)境的利用或環(huán)境的功能。環(huán)境的主體：（1）以人或人類為主體，其它生命體和非生命物質都被視為環(huán)境要素，環(huán)境即人類生存的環(huán)境，人類環(huán)境，環(huán)境科學上的分類。（2）以生物體為主體的環(huán)境，生態(tài)學中的分類方法。第24頁/共378頁

環(huán)境的范圍：特定的空間環(huán)境、車間環(huán)境、生活區(qū)環(huán)境、城市環(huán)境、區(qū)域環(huán)境、全球環(huán)境和星級環(huán)境等。環(huán)境要素的屬性：自然環(huán)境和社會環(huán)境。第25頁/共378頁3環(huán)境要素

構成環(huán)境整體的各個獨立的性質各異而又服從總體演化規(guī)律的基本物質組分稱為環(huán)境要素，或環(huán)境基質。分為自然環(huán)境要素和社會要素，研究較多的是自然環(huán)境要素。它是組成環(huán)境結構的單元，進而組成環(huán)境系統(tǒng)。第26頁/共378頁環(huán)境要素的特點：1.環(huán)境整體大于諸要素之和。2.環(huán)境要素的相互依賴性。3.環(huán)境質量的最差限制規(guī)律。4.環(huán)境要素的等值性。5.環(huán)境要素變化的連鎖反應。第27頁/共378頁4環(huán)境結構

是指環(huán)境要素的配置關系，即環(huán)境要素是怎樣結合成一個整體的。環(huán)境的內部結構和相互作用直接制約著環(huán)境的物質交換和能量流動的功能。自然環(huán)境結構：大氣、陸地、海洋等社會環(huán)境結構：城市、村落、道路、農(nóng)田等等。第28頁/共378頁5環(huán)境功能與環(huán)境效應環(huán)境功能是環(huán)境要素及由其構成的環(huán)境狀態(tài)對人類生產(chǎn)和生活所承擔的職能和作用。第29頁/共378頁（1）

環(huán)境是人類的棲息地。各種環(huán)境要素是人類生存繁衍的必要條件。英國地球化學家哈密爾頓對人體的研究分析發(fā)現(xiàn)，除了原生質中主要組分和巖石中的主要組分外，人體血液中的元素平均含量與地殼中元素的含量具有明顯的相關性。說明人體是地殼物質演化的產(chǎn)物。第30頁/共378頁（2）

環(huán)境是人類生產(chǎn)勞動的對象，是人類社會存在和發(fā)展的依托。（3）環(huán)境是人類生存發(fā)展的約束因素。環(huán)境具有相對的穩(wěn)定性，它的系統(tǒng)結構會由于人類的社會活動而不斷發(fā)生變化。當人類選擇與和持續(xù)協(xié)調發(fā)展的活動方式時，環(huán)境的系統(tǒng)結構就會朝著不穩(wěn)定的方向發(fā)展，從而制約人類的生存和發(fā)展。第31頁/共378頁環(huán)境效應：是自然過程中或人類活動在環(huán)境系統(tǒng)結構和功能上所造成的變化。環(huán)境效應的分類：按起因分：自然環(huán)境效應:是以地能和太陽能為主要動力而引起的環(huán)境變化，它是環(huán)境中各種物質相互作用的結果。人為環(huán)境效應：是由于人為活動所引起的環(huán)境變化。第32頁/共378頁按變化劃分：環(huán)境生物效應：環(huán)境化學效應：是指在各種環(huán)境條件影響下，由物質間化學反應而引起的環(huán)境變化。環(huán)境物理效應：由于物理作用引起的環(huán)境變化效果。第33頁/共378頁6環(huán)境容量和環(huán)境自凈作用環(huán)境容量：又稱環(huán)境負載容量、地球環(huán)境承載容量或負荷量。是地球生物圈或某區(qū)域環(huán)境對人口增長和經(jīng)濟發(fā)展的承載能力，主要包括可供開發(fā)利用的自然資源的數(shù)量和環(huán)境消解廢物的最大負荷量。第34頁/共378頁

環(huán)境的絕對容量：是指某一環(huán)境所能容納某種污染物的最大負荷量。

Wa=Ws-BWs：環(huán)境標準值，B：環(huán)境背景值環(huán)境年容量：某環(huán)境在污染物的積累濃度不超過環(huán)境標準規(guī)定的最大容許值的情況下，每年所能容納的某污染物的最大負荷量。第35頁/共378頁環(huán)境自凈：

是指受污染的環(huán)境，在物理化學和生物等自然條件作用下，污染物濃度或總量降低的過程。

第36頁/共378頁環(huán)境物理凈化：物理作用有稀釋、擴散、淋洗、揮發(fā)和沉降等。環(huán)境的化學凈化：化學反應有氧化和還原、吸附、凝聚、交換等等環(huán)境的生物自凈作用：是指環(huán)境中的某些污染物濃度的降低或總量的減少，是由于分解和轉化和富集等自然界的生物作用產(chǎn)生的自凈結果，第37頁/共378頁第二節(jié)環(huán)境問題

1.環(huán)境問題及其分類環(huán)境問題是指由于自然或人為活動使環(huán)境發(fā)生變化，從而產(chǎn)生不利于人類的結果。按照形成的原因可分為：原生環(huán)境問題和次生環(huán)境問題。第38頁/共378頁原生環(huán)境問題是由自然力引起的環(huán)境問題，即第一環(huán)境問題，如火山爆發(fā)、地震、海嘯、臺風、洪澇、干旱、泥石流和山體滑坡等自然界的異常變化。次生環(huán)境問題是由人類活動引起的生態(tài)破壞和環(huán)境污染問題，即第二環(huán)境問題。

環(huán)境科學中解決的主要是第二環(huán)境問題。

第39頁/共378頁生態(tài)破壞：主要指人類盲目開發(fā)自然資源引起的生態(tài)退化、生產(chǎn)力顯著下降和資源浪費等方面。環(huán)境污染是指由于人類活動排放的污染物的濃度或總量超過了環(huán)境容量，使環(huán)境的化學組成或物理狀態(tài)發(fā)生變化，造成環(huán)境質量下降，有害于人類和其他生物正常生存和發(fā)展的現(xiàn)象，又稱環(huán)境公害。第40頁/共378頁環(huán)境污染的類型：環(huán)境要素：大氣污染、水污染、土壤污染等污染物性質：物理污染、化學污染和生物污染等污染物形態(tài)：廢氣污染、廢水污染、固體廢物污染，及噪聲、輻射污染等。污染范圍：全球污染、區(qū)域性污染、局部污染等等。第41頁/共378頁2.環(huán)境問題的由來與發(fā)展

農(nóng)業(yè)革命時期工業(yè)革命時期現(xiàn)實的環(huán)境問題第42頁/共378頁第43頁/共378頁第44頁/共378頁3.目前環(huán)境問題的特點

（1）從區(qū)域性的環(huán)境問題發(fā)展到全球性的環(huán)境問題。（2）從發(fā)達國家向發(fā)展中國家轉移。發(fā)展中國家的環(huán)境問題：貧窮與落后；人口爆炸；債務；工業(yè)化道路是以犧牲環(huán)境作為代價的；污染轉移；工業(yè)的轉移，有毒廢物的轉移。第45頁/共378頁4.我國環(huán)境問題的基本特點

（1）人多資源少，土地、森林、淡水，人均資源少。（2）能源結構的不合理，煤煙型大氣污染嚴重。（3）不合理的工業(yè)布局，中小型企業(yè)多，工藝落后，資源能源浪費大，管理水平低，環(huán)境治理措施跟不上。（4）經(jīng)濟落后及資金短缺，需要大量資金治理污染。（5）環(huán)境保護意識淡薄。

第46頁/共378頁5.目前全球面臨的主要的環(huán)境問題

（1）

人口問題，是首要問題。（2）資源問題，森林減少，淡水資源匱乏。（3）生態(tài)破壞，土地退化，水土流失，土地沙漠化，生物物種的消失。（4）環(huán)境污染，臭氧層減少，酸雨，溫室效應，海洋污染。（5）

垃圾成災。（6）有毒有害化學品污染。

第47頁/共378頁糞便污染1900194019802000

微生物污染耗氧有機物溫室氣體黑碳、氣溶膠有機金屬污染物持久性有機物污染二次污染、微污染核廢料工業(yè)危險廢棄物面臨全球最嚴峻、最復雜的環(huán)境問題SO2、顆粒物光化學煙霧酸雨重金屬氮磷富營養(yǎng)化垃圾第48頁/共378頁

第三節(jié)環(huán)境保護

環(huán)境保護的發(fā)展歷程限制階段：八大公害事件，制訂法律，污染治理治理階段：行政、法律、經(jīng)濟，局部治理綜合防治階段：環(huán)境評價制度、污染物排放總量控制規(guī)劃管理階段：可持續(xù)發(fā)展的理念。第49頁/共378頁第50頁/共378頁2.環(huán)境保護運動三次重要的國際會議：聯(lián)合國人類環(huán)境會議聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會可持續(xù)發(fā)展首腦會議

第51頁/共378頁3.提高公眾的環(huán)境意識

環(huán)境意識：是指人對自然和環(huán)境的態(tài)度，主要包括：對自然界及其發(fā)展規(guī)律的認識；對人類與生態(tài)環(huán)境之間關系的理解；在與環(huán)保有關問題上的行為趨向；對環(huán)?；顒拥膮⑴c程度。第52頁/共378頁環(huán)境意識的表現(xiàn)形式：自我保護型、反對公害型、自然崇拜型、綠色文明型影響環(huán)境意識的因素：文化教育，經(jīng)濟發(fā)展水平，政策與管理，輿論與宣傳與集體行動，提高公眾環(huán)境意識的對策等等。第53頁/共378頁第二章環(huán)境與健康

第一節(jié)

地球化學性疾病在地殼表面的局部地區(qū)出現(xiàn)各種化學元素分布不均勻的現(xiàn)象，致使各種化學元素之間的比例失調，使人體從環(huán)境中攝取的元素量過多或過少，超出人體能適應的變動范圍，從而引發(fā)某些地方性疾病，即為地球化學性疾病。我國典型的地球化學性疾病有地方性甲狀腺腫、克山病和地方性氟中毒等。

第54頁/共378頁一、地方性甲狀腺腫，分布區(qū)域廣，缺碘，缺碘性和高碘性甲狀腺腫，缺碘性多見于山區(qū)、丘陵地帶，自然環(huán)境中缺碘引起的。高碘性見于海濱地區(qū)。二、克山?。阂环N心肌壞死為主要癥狀的地方病。病因初步認為與缺硒有關，稀土金屬，無可靠的治療方法。三、地方性氟中毒，世界性的疾病，與環(huán)境中的氟的含量有關。氟斑牙和氟骨癥。是由當?shù)貛r石、土壤中氟含量過高，造成飲水和食物中氟含量過高引起的。第55頁/共378頁第二節(jié)環(huán)境污染與健康

一、環(huán)境污染物環(huán)境污染物是人們在生產(chǎn)生活過程中排入大氣、水和土壤中，引起環(huán)境污染或導致環(huán)境破壞的物質。按來源分為：生產(chǎn)性（三廢）、生活性（污水垃圾）、放射性（核工業(yè)）。按性質分為：化學性、物理性、生物性。

第56頁/共378頁如果環(huán)境異常變化超出人體正常生理調節(jié)的限度，引起人體某些功能和結構發(fā)生異?；虿±硇宰兓?。能使人體發(fā)生病理性變化的環(huán)境因素為環(huán)境致病因素。第57頁/共378頁二、環(huán)境污染影響健康的特點：（1）

影響范圍大（2）

作用時間長（3）

作用途徑多樣（4）污染物濃度大，作用復雜。第58頁/共378頁三、環(huán)境污染對健康的危害

環(huán)境污染物通過空氣、水和食物等介質侵入人體，會直接或間接影響人體健康，引起感官和生理機能的不適，產(chǎn)生亞臨床和病理的變化，出現(xiàn)臨床體征或存在潛在的遺傳效應，發(fā)生急性或慢性中毒或不適。

第59頁/共378頁1.

大氣污染

大氣污染對健康的影響，取決于大氣中有害物質的種類、性質、濃度和持續(xù)時間，還有個體的敏感性。飄塵、降塵的危害不同。有害氣體在化學性質、毒性和水溶性等的差異，造成危害程度的不同。有刺激性作用的有害氣體刺激呼吸道粘膜表層的神經(jīng)末梢，引起一系列不適反應。無刺激作用的有害氣體危害性更大。第60頁/共378頁

城市大氣中的苯并蓽濃度和煤煙量與肺癌死亡率有正相關性。一些污染物的三致作用。致癌：物理因素：紫外線、X射線、電離輻射等生物因素：病毒等化學因素。工業(yè)污染、藥物等。致畸：工業(yè)城市的畸胎率高于農(nóng)村。射線、病毒感染、藥物、有毒化學物等?？梢芍禄镉校喊投?、咖啡因、奎寧、二甲基亞砜、氯仿、四氯化炭、苯等化學物質．第61頁/共378頁致突變：環(huán)境污染物能引起生物體細胞的遺傳信息和遺傳物質發(fā)生突然改變的作用。亞硝胺類、苯并畢、甲醛、苯、砷、鉛、黃曲霉素等。大氣中的有害物資對眼睛、皮膚有刺激作用，惡臭，引起感官的不適反應。大氣污染物降低能見度，減弱太陽輻射強度，腐蝕建筑物，惡化生活環(huán)境。

第62頁/共378頁2.

水污染未經(jīng)處理的或處理不當?shù)膹U水或生活污水進入水體，超過水體的自凈能力，造成水體污染。引起急性和慢性中毒：甲基汞（水俁?。㈡k中毒，骨痛病，農(nóng)藥中毒等等。發(fā)生三致作用：POPs，在水底富集。以水為媒介的傳染病：細菌性腸道傳染病。間接影響：感官性，妨礙水體的正常的功用。

第63頁/共378頁3.土壤污染它是各種廢棄物的收容和凈化處理的場所。土壤污染主要指土壤中收容的有機廢物或重金屬等污染物過多，超過了土壤的自凈能力。通過病原體污染，污染水體和農(nóng)作物，綠色食品。第64頁/共378頁4.

生物污染由有害微生物及其寄生蟲等引起的。食物被農(nóng)藥污染，食物腐爛等等。生育功能障礙。黃曲酶毒素等危害。食品化學添加劑的危害日益嚴重。第65頁/共378頁四、污染物對人體作用的機制1.環(huán)境污染物在人體內的轉歸毒物的侵入和吸收：通過呼吸道、消化道、脂肪組織毒物的分布和蓄積：經(jīng)人體吸收后經(jīng)血液進入人體各個器官和組織，生物蓄積和放大作用，靶器官：某種毒物首先在某一器官中蓄積并達到致毒作用的臨界濃度。腦：甲基汞。甲狀腺：碘；骨骼：鎘；農(nóng)藥：脂肪。肝臟：砷和汞第66頁/共378頁生物轉化：很少一部分直接排除體外。絕大部分經(jīng)過酶的代謝，氧化、還原、水解等化學過程改變毒性，增強其水溶性，以便排出體外。生物轉化：肝臟，腎臟，胃腸等。生物代謝過程發(fā)生兩種反應：代謝失活，解毒；激活反應，中毒，毒性增強。排泄：生物轉化后通過人體器官排出體外。第67頁/共378頁2.人體對致病因素的反應：潛伏期、前驅期、臨床癥狀明顯期、轉歸期。3.污染物對人體作用的影響因素：劑量：必需元素過高過低，可能引起肌體病理性變化。中毒閾值。作用時間：攝入量、污染物的半衰期、作用時間。多種因素的聯(lián)合作用個體的敏感性：健康狀況、年齡、生理狀況、遺傳因素等等第68頁/共378頁第三節(jié)居住環(huán)境和健康1.居室內的化學性污染生活燃料的污染生活燃煤的污染廚房污染。第69頁/共378頁

實際上廚房里有很多致癌物質，能使人罹患癌癥，已知女性癌癥的增多，可能與廚房內的油煙有關。

食油加熱過高(冒煙)可產(chǎn)生有害的致癌物質。尤其是油炸食品時，滿廚房油煙，危害極大。

廚房內不僅油煙可致癌，而且反復加熱的油(炸食品用油)也含致癌物質。有的家庭主婦為了節(jié)省點油，炸魚用過的油反復使用也不棄掉，殊不知這里面含有很多致癌物質(3·4苯并芘)。

第70頁/共378頁

廚房內另一個致癌因素是燃料的燃燒?？茖W研究發(fā)現(xiàn)，常用燃料都產(chǎn)生致癌物質3·4苯并花，而且產(chǎn)生的數(shù)量還非常多。煙霧對呼吸道刺激可引起咳嗽、咳痰、喘；刺激眼睛引起流淚、結膜炎。預防措施：讓廚房通風，是使吸入致癌物質減少的關鍵。在農(nóng)村，不少農(nóng)戶家是在涼棚中做飯，這四處通風的簡易廚房倒是防癌的最好廚房。城市中注意炒菜時不要將油燒得過熱(一般4-5成熱即可)，少吃油煎食品，或改用微波爐，加上抽油煙機排油煙，就可大大減少污染，保障健康。第71頁/共378頁

室內環(huán)境監(jiān)測中心和健康醫(yī)療中心根據(jù)多年的實踐，總結室內環(huán)境污染造成危害的１２種表現(xiàn)為：１、每天清晨起床時，感到憋悶、惡心，甚至頭暈目眩；２、家里人經(jīng)常容易感冒；３、雖然不吸煙，也很少接觸吸煙環(huán)境，但是經(jīng)常感到嗓子不舒服，有異物感，呼吸不暢；４、家里小孩常咳嗽、打噴嚏，免疫力下降，不愿意進入新裝修的房子；５、家人常有皮膚過敏等毛病，而且是群發(fā)性的；６、家人共有一種疾病，而且離開這個環(huán)境后，癥狀有明顯變化和好轉；第72頁/共378頁７、新婚夫婦長時間不懷孕，又查不出原因；８、孕婦在正常懷孕情況下發(fā)現(xiàn)胎兒畸形；９、新搬家或者新裝修的房子里，室內植物不易成活，葉子容易發(fā)黃、枯萎，特別是一些生命力最強的植物；１０、新搬家后，家養(yǎng)的寵物貓狗甚至熱帶魚莫名其妙地死掉，而且鄰居家也是這樣；１１、一上班就感覺喉疼，呼吸道發(fā)干，時間長了頭暈，容易疲勞，下班后便沒事了，而且同樓其他工作人員也有這種感覺；１２、新裝修的家庭和寫字樓房間或新買的家具有刺鼻、刺眼等刺激性異味，而且超過一年氣味仍不散。

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目前，以凈化甲醛為主要目的的室內環(huán)境污染凈化治理產(chǎn)品市場已經(jīng)形成，我國市場上消費者可選用的室內環(huán)境甲醛凈化治理產(chǎn)品可以劃分為以下六類產(chǎn)品。

空氣凈化器類：對室內甲醛等污染物質有一定吸附作用的空氣凈化器。

生物和化學凈化劑類：在裝修工程進行中和裝修以后使用，可以有效降低人造板和空氣中的游離甲醛。

固體吸附類：可以對室內甲醛等有害氣體進行吸附和催化分解。

甲醛封閉劑類：可以涂刷于未經(jīng)封閉處理的家具內壁板和人造板，防止甲醛釋放和減少人造板的甲醛釋放量空氣新風機類：通過熱交換系統(tǒng)進行室內環(huán)境的通風換氣，排除室內的甲醛等有害物質，提高空氣質量。植物凈化類：在室內種植吊蘭、蘆薈、綠蘿、常春藤等植物降低室內甲醛的濃度。第74頁/共378頁吸煙的污染：

吸煙者吸煙的過程是煙草在不完全燃燒過程中發(fā)生的一系列化學反應的過程。香煙燃燒時放出的煙霧中92％為氣體，主要有氮、二氧化碳、一氧化碳、氰化氫類、揮發(fā)性亞硝胺、烴類、氨、揮發(fā)性硫化物、腈類、酚類、醛類等，另外8％為顆粒物主要有煙焦油和尼古丁。吸煙時大約有10％的煙霧進入體內，經(jīng)氣管、支氣管到達肺部，一小部分可進入消化道。進入體內的有害物質最終進入血液循環(huán)，引起各系統(tǒng)、組織、器官發(fā)生病變，其嚴重程度取決于開始吸煙的年齡、吸煙量的多少以及持續(xù)吸煙時間的長短。吸煙是導致肺癌、喉癌、口腔癌等多種癌癥和心血管病、慢性支氣管炎、肺氣腫、胃潰瘍等多種疾病的危險因素。吸煙與肺癌有明顯的因果關系。

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香煙煙霧中含有大量的致癌物和促癌物，長期吸入可導致肺癌、喉癌、咽癌、口腔癌、食道癌、腎癌、膀胱癌等。干熱的煙霧長期刺激呼吸道引起阻塞性肺通氣功能障礙，是造成慢性支氣管炎和肺氣腫的主要原因。吸煙也是冠心病、動脈粥樣硬化的主要致病因素。此外，吸煙可引起消化性潰瘍、視力下降、視神經(jīng)萎縮、女性月經(jīng)紊亂、痛經(jīng)、男子陽痿、早泄甚至不育等。青少年由于機體各組織、器官還未發(fā)育完善，吸煙將產(chǎn)生更加嚴重的后果。吸煙不僅對本人有害，對被動吸煙者的危害不亞于吸煙者本人。據(jù)世界衛(wèi)生組織報道，發(fā)展中國家每年約有100萬人死于吸煙，發(fā)達國家每年約有200萬人死于吸煙，約1/3－1/2的吸煙者因為吸煙而早逝。因此吸煙與健康已成為全球共同關注的公共衛(wèi)生和個人衛(wèi)生問題。

第76頁/共378頁生活用品的污染：鋁及鋁制品來源：含鋁凈水劑、含鋁膨化劑、茶葉、含鋁藥劑、鋁制生活用品。危害：無直接毒性，對中樞神經(jīng)的損害，老年性癡呆，干擾磷的代謝，影響吸收鈣，骨質軟化癥。其他物品：洗衣粉、洗發(fā)劑、洗滌劑、化妝品等，塑料制品、涂料和殺蟲劑等。干電池：汞的靶器官是神經(jīng)系統(tǒng)和腎臟。鉛影響腎功能、性功能，貧血，消化系統(tǒng)功能障礙。第77頁/共378頁2.物理因素的影響：室內小氣候：空氣流通日常保護自然采光噪聲：超標嚴重；危害：聽力、消化系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)：血壓值與噪聲正相關、神經(jīng)系統(tǒng)、內分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、視力等等。第78頁/共378頁輻射電磁輻射：

組織溫度升高，蛋白酶變性，工作效率和記憶力減退、無力、嗜睡、頭暈等。放射線輻射：氡，肺癌建筑材料電視：X射線第79頁/共378頁

氡是一種無色無味的天然放射性氣體，吸人人體后會很快變成具有放射性的同位素鐳，使人致癌。世界上有1／5的肺癌患者與室內的氡氣污染有關。氡氣常從污染的大氣中以及混凝土、石塊，油漆、磚瓦、涂料等材料中進入居室，在目前家庭裝修中用的涂料、噴漆家具以及壁紙等材料都含有氡等有害物質，散發(fā)的氣體帶有濃烈的刺激味。因此，我們在追求良好的居住條件時，千萬要預防氡之類的“無形殺手”。一般來說，應從三個方面預防：第80頁/共378頁

一是慎選建材。對從地下采掘的諸如花崗石之類的材料可檢測其放射物質的強度，并盡量讓其在露天多存放一段時間。用煤渣磚建住房，除考慮其價廉外，也要考慮其含放射性物質多的弱點。在家居裝修中，應盡量少用各類石料、油漆、涂料等。裝修完畢，不要急著注入，應盡量多通風，讓各種氣體盡量散發(fā)，最好是油漆、涂料等干燥，各種氣味幾乎沒有時再住人。第81頁/共378頁

二是改善條件，注意換氣。居室要經(jīng)常開窗戶，切忌長期封閉。特別是新建住房和新裝修的住房要堅持長期開窗，增加室內空氣流動程度。如果通風不良，要安裝換氣設備，從而降低有害氣體濃度。

三是增加戶外活動時間。在戶外活動，既可呼吸新鮮空氣，增強肌體抗病能力，又可減少育害氣體的侵蝕，尤其是老弱病殘和嬰幼兒在搬進新居時，更要減少在室內的活動時間。晚上睡覺或必須在室內活動時，一定要主意通風和換氣。第82頁/共378頁

手機的危害：匈牙利科學家發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常攜帶和使用手機的男性的精子數(shù)目可減少多達3成，令生育能力下降。研究還顯示，把手機系在腰帶或放在褲袋危險最大。

研究顯示，那些把手機系在腰帶或放在褲袋內的男性面對最大的危險，經(jīng)常使用手機的男性的精子數(shù)目減少會近3成，許多余下的精子也會出現(xiàn)不正常的活動，進一步降低生育能力。

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與以前的研究結果不同，研究員這次相信手機在待機狀態(tài)也可造成損害。雖然手機不在使用中，但它也會不斷發(fā)射訊號，跟最近的無線電桿保持聯(lián)絡。以前的研究一直假定這些發(fā)射的時間太短，不會造成損害。但研究員稱，有關結論仍需進一步加以證實，并找出手機損害精子的原因與機制。

問世僅15年難確證

但英國諾丁漢大學的榮譽退休物理教授查利斯說：“并無手機對健康造成損害的確鑿證據(jù)，手機已存在約15年，但許多嚴重疾病需更長時間才會出現(xiàn)病征，這是研究無法顯示的?！钡?4頁/共378頁

當人們使用手機時，手機會向發(fā)射基站傳送無線電波，而無線電波或多或少地會被人體吸收，這些電波就是手機輻射。一般來說，手機待機時輻射較小，通話時輻射大一些，而在手機號碼已經(jīng)撥出而尚未接通時，輻射最大，輻射量是待機時的3倍左右。這些輻射有可能改變人體組織，對人體健康造成不利影響。第85頁/共378頁

睡覺時別放枕邊

專家介紹，手機輻射對人的頭部危害較大，它會對人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成機能性障礙，引起頭痛、頭昏、失眠、多夢和脫發(fā)等癥狀，有的人面部還會有刺激感。在美國和日本，已有不少人懷疑因手機輻射而導致腦瘤的案例。去年7月，美國馬里蘭州一名患腦癌的男子認為使用手機使他患上了癌癥，于是對手機制造商提起了訴訟。因此，人們在接電話時最好先把手機拿到離身體較遠的距離接通，然后再放到耳邊通話。此外，盡量不要用手機聊天，睡覺時更不要把手機放在枕邊。第86頁/共378頁莫把手機當胸飾很多人愛把手機掛在胸前，因為這樣使用方便。而且手機款式越來越時尚，許多女孩子喜歡把手機當飾物。但是研究表明，手機掛在胸前，會對心臟和內分泌系統(tǒng)產(chǎn)生一定影響。即使在輻射較小的待機狀態(tài)下，手機周圍的電磁波輻射也會對人體造成傷害。心臟功能不全、心律不齊的人尤其要避免把手機掛在胸前。有專家認為，電磁輻射會影響內分泌功能，導致女性月經(jīng)失調，還會影響正常的細胞代謝，造成體內鉀、鈣、鈉等金屬離子紊亂。

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手機中一般裝有屏蔽設備，可減少輻射對人體的傷害，含鋁、鉛等重金屬的屏蔽設備防護效果較好。但愛美的女性偏愛小巧的手機，這種手機的防護功能有可能不夠完善，因此，最好不要把手機掛在胸前。

第88頁/共378頁第三章

生態(tài)環(huán)境與生態(tài)保護第一節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境一、生態(tài)系統(tǒng)是指一定空間范圍內，生物群落與其所處的環(huán)境所形成的相互作用的統(tǒng)一體，是生態(tài)學的基本功能單位。在系統(tǒng)內，生物與環(huán)境相互作用相互影響，相互制約、不斷進行物質和能量的交換，并在一定時期處于動態(tài)平衡狀態(tài).第89頁/共378頁（一）生態(tài)系統(tǒng)的組成1.生物：生產(chǎn)者：綠色植物，自養(yǎng)生物。光合作用將太陽能轉化為化學能，無機物轉化為有機物。消費者：直接或間接以生產(chǎn)者所制造的有機物為食物和能量來源的生物，動物和某些寄生菌類。分解者：具有分解能力的微生物。以動植物殘體和排泄物中的有機物為食物和能量來源，把復雜的有機物分解為簡單的無機物，供生產(chǎn)者重新利用。第90頁/共378頁2.非生物環(huán)境部分是生態(tài)系統(tǒng)中生物賴以生存的物質和能量及活動場所，是除了生物以外的所有環(huán)境要素的綜合，包括空氣、陽光、水、土壤和無機礦物質等。生物與非生物環(huán)境構成一個有機的統(tǒng)一體，沿著一定的途徑不斷進行物質和能量的交換，保持相對的平衡。第91頁/共378頁（二）生態(tài)系統(tǒng)的結構1.營養(yǎng)結構：各組成部分間建立起來的營養(yǎng)關系。以食物關系為紐帶，把生產(chǎn)者、消費者、分解者聯(lián)系起來，食物鏈，食物網(wǎng)，由二者所構成的營養(yǎng)結構是生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)和能量流動的基礎。2.形態(tài)結構：群落中的植物的種類、數(shù)量及其空間為位置是生態(tài)系統(tǒng)的骨架，是生態(tài)系統(tǒng)結構的主要標志。第92頁/共378頁（三）生態(tài)系統(tǒng)的類型：陸地生態(tài)系統(tǒng)淡水生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)

第93頁/共378頁二、生態(tài)環(huán)境除人類種群以外的不同層次生物所組成的生命系統(tǒng)為主體的外部條件。生態(tài)是指生物的狀態(tài)、動態(tài)和勢態(tài)。狀態(tài)是指各種不同的生物在生態(tài)系統(tǒng)中的相對狀態(tài)關系，包括食物鏈、水平分布和垂直層次中的相對位置和作用；動態(tài)是指生物狀態(tài)隨時間的推移所發(fā)生的有規(guī)律或無規(guī)律的變化。勢態(tài)是指生物在生態(tài)系統(tǒng)物質和能量及信息交換過程中所引起的特殊地位和作用以及在與其環(huán)境的相互關系。第94頁/共378頁第二節(jié)

生態(tài)因子及其生態(tài)作用生態(tài)因子即環(huán)境因子，包括自然環(huán)境要素和社會環(huán)境要素。生物因子和非生物因子。非生物環(huán)境因子對有機體的影響為作用。有機體對環(huán)境的影響為反作用一、溫度二、光和輻射三、水四、空氣五、土壤第95頁/共378頁

第三節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的功能表現(xiàn)在生物生產(chǎn)、能量流動、物質循環(huán)、信息傳遞一、生物生產(chǎn)：生態(tài)系統(tǒng)中的生物不斷從環(huán)境中的物質吸收能量，轉化為新的物質能量形式，從而實現(xiàn)物質能量的積累，保證生命的延續(xù)和增長，即為生物生產(chǎn)。初級生產(chǎn)和次級生產(chǎn)。二、能量流動開始于光合作用。被綠色植物利用的太陽能為1％，太陽能轉化為化學能。第96頁/共378頁三、物質循環(huán)1.

水循環(huán)2.

炭循環(huán)3.

氮循環(huán)四、信息傳遞1.

物理信息：聲、光、色。2.

化學信息：3.

行為信息。第97頁/共378頁第四節(jié)生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性一、生態(tài)平衡在一定時期內，生產(chǎn)者和消費者分解者之間保持一種動態(tài)平衡。種類和數(shù)量的穩(wěn)定性。二、生態(tài)平衡的基礎1.

相互依存相互制約，物物相關，相生相克2.

物質循環(huán)轉化與再生規(guī)律3.

物質輸入與輸出的動態(tài)平衡規(guī)律4.

生物與環(huán)境間適應與補償?shù)膮f(xié)同進化規(guī)律5.

環(huán)境制約的有效極限規(guī)律第98頁/共378頁三、引起生態(tài)系統(tǒng)失調的因素1.

自然因素2.

人為因素生物種類結構的改變；環(huán)境因素的改變；信息系統(tǒng)的破壞。

第99頁/共378頁第五節(jié)生態(tài)環(huán)境的保護一、主要內容1.

預防和治理環(huán)境污染2.

防止環(huán)境破壞3.

保護有特殊價值的自然環(huán)境二、我國生態(tài)環(huán)境保護1.

現(xiàn)狀2.

保護我國生態(tài)環(huán)境第100頁/共378頁第四章

水污染與控制一、水危機1.水在地球上的分布：

地球上的水有97.3％貯存在海洋中，其余不到3％則分別分布在大氣、地球其他表面和地表以下的地殼中。淡水資源的3/4存在冰川和冰帽中，而大多數(shù)的冰塊集中在兩極極地，極少被利用?？晒┤祟惱玫牡Y源僅占地球總水量的0.3％，而且其在陸地上的分布極不平均。

第101頁/共378頁

目前全球人均供水量比1970年減少了1/3，因這在這期間地球上又增加了18億人口。按照水文學家的估算，年人均擁有水量為1000~2000m3的國家可定為水緊張的國家，當該數(shù)字下降為不到1000m3時，那么就可定為缺水國家。目前共有2.32億人口所在的26個國家被列為缺水國家，其中不少國家人口增長率非常高，所以它們的水問題也日益加深。第102頁/共378頁2.我國水資源特點和開發(fā)利用中存在的問題（一）水資源特點：（1）總量不豐富年降水量為60000億立方米，占全球的5％，占世界第三位。我國擁有的地面水徑流量為27210立方米，僅少于巴西、俄羅斯、加拿大、美國和印尼，居第六位。我國人均水資源占有量只有2300立方米，約為世界平均水平的1/4，排在第121位，是世界上13個貧水國家之一。第103頁/共378頁（2）空間分布不均衡我國的降水量從東南沿海向西北內陸遞減，全國有45％的土地處于降水量小于400mm的干旱和半干旱地帶。東西差異明顯：東南的耕地總面積占全國的64％左右，徑流占全國的96％，西北36％的耕地只占4％。由于氣候變暖，西北冰川熔化速度加快，儲量以1.25％的速度遞減，加劇了西北地面水的緊缺。大約有90％的地面徑流量和70％的地下滲流量分布在全國面積的36.5％的南方。而北方只有大約10％的地面徑流量和30％以下的地下滲流量。第104頁/共378頁第105頁/共378頁（3）時間分布不均勻我國大部分地區(qū)受季風氣候的影響，降水主要集中在夏季，汛期四個月的降水，南方占全年降水量的50％，而北方及西南各省占70－80％。冬春少雨、夏季多雨。雨季和豐水年，洪澇災害；旱季和少雨年，缺水問題嚴重。第106頁/共378頁（二）水資源開發(fā)利用中存在的主要問題：（1）水資源供需矛盾突出：

20世紀末660個城市中，300多個城市缺水，嚴重缺水的有110個。農(nóng)村有5000萬人飲水困難；近6000公頃的耕地是沒有灌溉設施的干旱地，近1億公頃的草場缺水。全國各地幾乎每年都有可能發(fā)生旱災。第107頁/共378頁（2）用水浪費嚴重，加劇水資源短缺：農(nóng)業(yè)沒有防滲設施，漫灌，使水的利用率僅為20－40％，而國外農(nóng)田灌溉水的利用率多為70％以上。工業(yè)耗水過高，不僅浪費水資源，同時增大污水排放量和水體污染負荷。城市用水中的跑冒滴漏等現(xiàn)象嚴重。

第108頁/共378頁(3)水污染減少淡水資源七大水系污染呈加重趨勢，按綜合污染指數(shù)排序，全國七大流域污染程度由重到輕的順序為：遼河、海河、淮河、黃河、松花江、珠江、長江。淡水湖泊和城市湖泊為中度污染，滇池和太湖等污染嚴重。90％以上的城市水域污染嚴重，50％的城市的飲用水源地不符合飲用水水質。第109頁/共378頁我國主要七大流域水質類別比例現(xiàn)狀第110頁/共378頁第111頁/共378頁點源污染控制城鎮(zhèn)生活污水治理除磷脫氮禁用含磷洗滌劑分散性生活污水治理工業(yè)廢水治理含氮工業(yè)廢水治理含磷工業(yè)廢水治理面源污染控制農(nóng)村村落污染控制村落廢水控制村落固體廢棄物處理村落環(huán)境管理農(nóng)田污染控制田間污染控制坡耕地改造水土保持農(nóng)業(yè)生態(tài)農(nóng)業(yè)小流域生態(tài)治理工程前置庫工程強侵蝕區(qū)污染控制湖內污染源治理網(wǎng)箱養(yǎng)魚控制污染底泥疏浚與處置湖內旅游控制船舶污染控制湖內藻類控制生態(tài)工程治理湖內水生生態(tài)修復工程陸生生態(tài)恢復工程湖泊富營養(yǎng)化治理的長期性復雜性湖濱防護帶第112頁/共378頁糧食生活排水人類生活太陽光旱地糧食肥料畜舍風能太陽能可再生能源的有效利用居民、行政部門的循環(huán)利用體系石化能源配合飼料監(jiān)測系統(tǒng)和水環(huán)境改善的評價根據(jù)氮磷自動監(jiān)測系統(tǒng)的評價環(huán)保型施肥管理體系通過水生植物栽培法對氮磷進行資源回收河流水處理系統(tǒng)評價法高溫好氧發(fā)酵裝置情報網(wǎng)絡湖泊治理技術的確立節(jié)能、小型、省資源、經(jīng)濟性適合地球環(huán)境、地域特性創(chuàng)造未來的最佳處理系統(tǒng)有機生活垃圾資源化污泥磷酸鹽處理水簡易高效水處理裝置養(yǎng)殖廢水湖泊污染治理和生態(tài)恢復建立可持續(xù)發(fā)展的流域體系湖泊污染治理的復雜性與長期性建設第113頁/共378頁（4）盲目開采地下水造成地面下沉十幾個城市發(fā)生地面下沉，京津唐地區(qū)沉降面積近8500平方公里，華北地區(qū)形成了世界上最大的漏斗區(qū)，為5萬平方公里。沿海地區(qū)，使海水入侵地下淡水層，加速地下水的污染。第114頁/共378頁

針對我國44個城市地下水的調查表明，有42個城市地下水已受到污染，并已發(fā)現(xiàn)數(shù)百種有害有機污染物。全國地下水水質超標面積大于200平方公里的城市占11.1%，超標面積在100-200平方公里的占18.5%，超標在20-100平方公里的占48.2%。飲用水安全問題目前受到極為廣泛的注意。據(jù)對長江下游沿江城市自來水濃縮物的細胞染色體試驗，多呈陽性反應，提示了城市飲用水確實潛在安全性問題。第115頁/共378頁（5）河湖容量減少，環(huán)境功能下降圍湖造田，使許多天然小型湖泊消失，近40年，我國湖面減少了130萬公頃以上，損失350億的淡水資源。不僅損失淡水資源，減弱湖泊的防洪排澇的能力，減少湖泊的自凈能力，破壞湖泊的湖泊的環(huán)境功能，造成湖區(qū)氣候惡化、水產(chǎn)資源和生態(tài)平衡遭到破壞。第116頁/共378頁70年代后期80年代后期90年代后期富營養(yǎng)27％富營養(yǎng)61％富營養(yǎng)85％中營養(yǎng)69％中營養(yǎng)35％中營養(yǎng)15％貧營養(yǎng)4％貧營養(yǎng)4％貧營養(yǎng)0％我國湖泊（水庫）富營養(yǎng)化的急劇惡化趨勢第117頁/共378頁云南滇池在80年代初期還處于三類水體，十幾年后的90年代后期全湖范圍已急劇惡化到劣五類水體，陷入重富營養(yǎng)狀態(tài)。按照上述急劇惡化趨勢分析：我國本世紀前十年內不僅是湖泊富營養(yǎng)化面積進一步增加，可能將出現(xiàn)全國大范圍的富營養(yǎng)化災害。第118頁/共378頁二、水的循環(huán)（一）自然循環(huán)水在太陽能的作用下，通過海洋、湖泊、河流等水面及土壤表面、植物徑葉的蒸發(fā)和蒸騰作用形成水汽，上升到空中凝結成云，在風的推動下，移至各處。在適當?shù)臈l件下又以雨雪雹的形式降落下來。分為兩路流動，一是地面徑流，二是地下滲流，兩路水流相互交流轉換，最終匯入海洋。同時，一部分水又經(jīng)過蒸發(fā)和蒸騰作用進入大氣圈，為水的自然循環(huán)。每年自然循環(huán)的水占地球總水量的萬分之三。降水到達地面后，約有56％的水被蒸騰蒸發(fā)所消耗，34％形成地面徑流，10％形成地下水。第119頁/共378頁（二）社會循環(huán)人類社會為了滿足生活和生產(chǎn)的需求，從各種天然水體中取用大量的水，經(jīng)使用后成為生活污水和生產(chǎn)廢水，被排放出來流入天然水體，水在人類社會中構成一個局部的循環(huán)體系。第120頁/共378頁三、水污染（一）水體：

水體是河流、湖泊、沼澤、水庫、地下水、冰川和海洋等儲水體的總稱。環(huán)境科學中的水體是包括水中的懸浮物、溶解物質、底泥和水生生物等完整的生態(tài)系統(tǒng)或綜合自然體。第121頁/共378頁（二）水體污染

水體污染是指排入水體的污染物在水體中的含量超過了該物質在水體的本底含量和水體的自凈能力，從而破壞水體原有的用途。我國水污染防治法中的定義：水體因某種物質的介入，而導致其化學、物理、生物或放射性等方面特性的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態(tài)系統(tǒng)，造成水質惡化的現(xiàn)象。第122頁/共378頁（1）水的污染有兩種：自然污染：自然原因造成的。如特殊地質條件使某些地區(qū)某種化學元素的大量富集，天然植物的腐爛過程中產(chǎn)生某種有害物質，以及降雨淋洗大氣和地面后挾帶的各種物質流入水體等，都會影響當?shù)氐乃|。通常把因自然原因而造成的水中雜質含量稱為自然本底值或背景水平。人為污染：是人類生活和生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢物對水的污染。包括生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)田排水和礦山排水等。此外廢渣和垃圾，大氣都可使水體造成污染。

第123頁/共378頁（2）水污染的分類：化學性污染1.無機污染物質：酸堿無機鹽，酸堿污染可使水體的pH發(fā)生變化，抑制或殺滅細菌和微生物的生長，妨害水體的自凈作用，還會腐蝕船舶，影響漁業(yè)，破壞生態(tài)平衡。無機鹽會提高水的硬度和增加水的滲透壓，降低水中的溶解氧，對水中的生物產(chǎn)生不利影響。第124頁/共378頁2.無機有毒物質：主要指重金屬，通過食物鏈富集，促使人體發(fā)生嚴重或慢性疾病。3.有機有毒物質：主要指各種有機農(nóng)藥、多環(huán)芳烴、芳香胺等，主要來自農(nóng)田排水或某些工業(yè)廢水，焦化、染料、塑料等，自然界本來沒有的人工合成的物質，化學性質穩(wěn)定，很難被生物降解，三致效應。第125頁/共378頁4.需氧污染物質：生活污水和某些工業(yè)廢水中所含的炭水化合物、蛋白質、脂肪和酚醇等有機物質可在微生物的作用下分解，在分解過程中消耗氧氣，為需氧污染物質。如排入水體過多，會消耗大量的溶解氧，影響水生生物生長。水的溶解氧耗盡后，有機物質進行厭氧分解產(chǎn)生大量的硫化氫、氨、甲烷、硫醇等難聞物質，使水質變黑發(fā)臭，使水質惡化。它是目前水體中最大量、最經(jīng)常和最普遍的一種污染物質。第126頁/共378頁5.植物性營養(yǎng)物質：氮磷。含量較高時，對一般河流影響不大。但對湖泊、水庫、港灣、內海等水流緩慢的水域會因此使藻類等浮游植物及水草大量繁殖（水體的富營養(yǎng)化）。大量繁殖的藻類使魚類等水生生物的生活空間減少，藻類死亡腐敗后又分解出大量的營養(yǎng)物質，促使藻類進一步發(fā)展。使水體外觀呈紅色或其他色澤，通氣不良，溶解氧下降，水質惡化，嚴重的導致水草叢生，湖泊退化。第127頁/共378頁第128頁/共378頁6.油類污染物質：影響水質、破壞海灘、危害水生生物。第129頁/共378頁物理性污染：1.懸浮物質污染：是指水中含有的不溶性物質，包括固體物質和泡沫等。影響水體外觀，妨害光合作用，對生物不利。2.熱污染：冷卻水，水溫升高，溶解氧降低，水中某些有毒物質毒性增加等，危及魚類和水生水溫的生長。3.放射性污染：原子能工業(yè)的發(fā)展，使放射性廢水廢物增多，造成一定的放射性的污染。4.生物性污染：生活污水，醫(yī)院污水和某些工業(yè)廢水，帶入病原微生物，隨水流而傳播。

第130頁/共378頁（三）水體污染源1.點源：工業(yè)污染源和生活污染源工業(yè)廢水的特點：懸浮物濃度高，需氧量高，pH值變化大，有毒有害成分多樣，溫度高；含鹽量高等等。生活污水的特點：是指居民在日常生活活動中所產(chǎn)生的廢水，主要指生活廢料和人的排泄物，其中包括廚房洗滌、淋浴、洗衣等廢水及沖洗廁所的污水。水質穩(wěn)定、但渾濁、深色且具有惡臭，呈微堿性。植物營養(yǎng)性物質含量高，大量洗滌劑，多種微生物。

2.面源農(nóng)業(yè)污水和灌溉水。

第131頁/共378頁四、水質指標水中所含雜質按照其在水中存在的狀態(tài)可分為：懸浮物質、溶解物質、和膠體物質。懸浮物質是由大于分子尺寸的顆粒組成的，靠浮力和粘滯力懸浮于水中。溶解物質是由分子或離子組成的，被水的分子結構所支撐。膠體物質介于懸浮物質和溶解物質之間。第132頁/共378頁水質是指水和其中所含有的雜質所共同表現(xiàn)出來的物理學、化學和生物學的綜合特性。水質指標是表示水中的雜質的種類、成分和數(shù)量，是判斷水質的具體衡量的標準。第133頁/共378頁物理性水質指標1.感官物理性狀指標溫度、色度、嗅和味、渾濁度、透明度等2.其他物理性指標總固體、懸浮固體、溶解固體、可沉固體、電導率第134頁/共378頁化學性水質指標1.一般化學性指標pH、堿度、硬度、陽離子、陰離子、總含鹽量、一般有機物質2.有毒化學性指標重金屬、氰化物、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥3.氧平衡指標DO、COD、BOD、TOD生物學水質指標

細菌總數(shù)、總大腸桿菌數(shù)、病毒、病原細菌第135頁/共378頁1.固體:在一定溫度下將水樣蒸發(fā)至干時所殘余的固體物質的總量。嚴格說來水中除了溶解的氣體外，其他一切雜質：有機、無機、各種生物體都為固體物質。按照溶解性可分為：溶解固體、懸浮固體。按照揮發(fā)性分為：揮發(fā)性固體、固定性固體。可沉固體：將1升水樣在一錐形玻璃筒內靜置1小時后的懸浮物質數(shù)量，mg/L。第136頁/共378頁2.色度：分為真色和表色。真色是由于水中所含溶解物質或膠體所致，即除去水中懸浮物質后所呈現(xiàn)的顏色，用水和天然水。表色包括溶解物質、膠體物質和懸浮物質共同引起的顏色，廢水和污水。澄清或離心。第137頁/共378頁3.渾濁度：水中的不溶解物質對光線透過時所產(chǎn)生的阻礙程度。一般，不溶解物質越多混濁度越高，但無定量關系。光學效應，與不溶解物質的數(shù)量、濃度、顆粒物的尺寸、形狀等有關。4.硬度：由于能與肥皂作用生成沉淀和與水中某些陰離子化合生成水垢的兩價金屬離子的存在而產(chǎn)生的。重要的致硬金屬為鈣離子和鎂離子。暫時硬度和永久硬度。第138頁/共378頁5.化學需氧量：COD在一定嚴格的條件下，水中各種有機物質與外加的強氧化劑（重鉻酸鉀、高錳酸鉀）作用時所消耗的氧化劑的量，以氧的mg/L表示。重鉻酸鉀耗氧量，有機物和無機還原性物質。高錳酸鉀耗氧量，OC.水中不含氮的有機物質在測定條件下易被氧化，而含氮的物質很難分解，適用于測定天然水和不含氮的有機廢水。第139頁/共378頁6.生物化學需氧量：BOD

在有氧條件下，水中可分解的有機物由于好氧微生物的作用被氧化分解而無機化，該過程所需要的氧量為生物化學需氧量，以氧的mg/L表示。BOD5第140頁/共378頁7.總有機炭TOC：廢水中有機物全部轉化為二氧化碳的量，在900－950的高溫下燃燒水樣，測量所產(chǎn)生的二氧化碳的量，即為水樣的總有機炭值，以炭的mg/L表示，減去無機炭的量。8.總需氧量TOD:水樣中的有機物在900高溫下燃燒變成穩(wěn)定的氧化物時所需要的氧量。低于理論值。第141頁/共378頁9.pH值10.細菌數(shù)：以每毫升水樣中細菌總數(shù)及一升水中含有大腸菌數(shù)的多少表示水體被細菌污染的程度。11.有毒物質：金屬和無機有毒物質

第142頁/共378頁五、水質標準每一種功能的用水都有一定的水質要求，針對不同的用途，建立相應的物理化學和生物學質量標準，對水中的雜質加以一定的限制。水質標準。1.飲用水水質標準：《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749－85）原則：流行病學安全可靠，防止水性傳染病；化學組成對人體無害，在毒理學、心理學多應無害；使用應方便，硬度、含鐵量過高等危害。第143頁/共378頁2.地面水環(huán)境質量：《地面水環(huán)境質量標準》（GB3838－88）依據(jù)使用目的和保護目標，劃分為五類：Ⅰ類：適用于源頭水、國家自然保護區(qū)Ⅱ類：集中式生活飲用水水源地一級保護區(qū)、珍貴魚類保護區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵場等Ⅲ類：集中式生活飲用水水源地二級保護區(qū)、一般魚類保護區(qū)及游泳區(qū)。Ⅳ類：一般工業(yè)用水及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)Ⅴ類：農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。同一水域兼有多種功能的，依最高功能劃分類別。不同功能的水域執(zhí)行不同的標準值。

第144頁/共378頁3.污水綜合排放標準：（GB8978－1996）該標準對向地面水體和城市下水道排放的污水，分別規(guī)定了執(zhí)行的級別標準。按污染物的性質分為兩類：一類污染物是指能在環(huán)境和動植物體內蓄積，對人體健康產(chǎn)生長遠不良影響者，如汞、鉻、鉛、砷等，一律在車間或車間處理設施排放口采樣；二類污染物是指長遠影響小于一類者。在排污單位排放口采樣。兩類污染物的采樣濃度必須達到標準要求。

第145頁/共378頁六、水體自凈作用進入水體的污染物，通過一系列的物理化學和生物學變化，污染物質被分離分解，，污染物的濃度逐步降低，經(jīng)過一段時間后，水體基本上或完全恢復到原來的狀態(tài)，該自然凈化的過程為水體自凈。

第146頁/共378頁1.物理過程：稀釋、擴散、揮發(fā)、沉淀等。2.化學和物理化學過程：氧化、還原、吸附、凝聚、中和等反應3.生物學和生物化學過程：進入水體的有機物質，由于水中微生物的代謝活動而被分解氧化并轉化為無機物的過程。第147頁/共378頁生化自凈：水中氧的來源：（1）水體和廢水中原來含有的氧；（2）大氣中的氧向含氧不足的水體擴散溶解，直到水體中的溶解氧飽和；（3）水生植物的光合作用放出氧氣，溶于水中。水體中氧被消耗的同時，又得到補充和恢復。水體的耗氧和復氧過程。第148頁/共378頁

當河流接納廢水后，近鄰排入口的各點，DO逐漸減少，有機物多，耗氧速率大于河流的復氧速率。隨著河流中有機物的逐漸氧化分解，耗氧速率降低，在排入口下游某點出現(xiàn)耗氧速率和復氧速率相等的情況，此時DO含量最低，為最缺氧點。再往下游，復氧大于耗氧，如果不再接納新的污染，河水中的DO會逐漸恢復到廢水排入前的水平。如果河流受到的有機物質污染的量低于其自凈能力，氧垂曲線的最缺氧點的DO大于零，否則該段將處于無氧狀態(tài)。第149頁/共378頁七、防止水體污染的基本途徑（解決廢水問題的基本原則）1.革新工藝，減少用水量（清潔生產(chǎn)）2.循環(huán)回用，一水多用（清潔生產(chǎn)）3.綜合利用，化害為利（資源化措施）4.適當處理，安全排放（末端處理，無害化）5.加強對水體及污染源的監(jiān)測和管理第150頁/共378頁八、水處理的方法1.飲用水處理的基本方法地面水為飲用水源時，工藝：混凝、沉淀、過濾和消毒。地下水時：一般只需消毒處理即可，但對含污染物多的地區(qū)的地下水，含鐵錳，有機物等，需要多道程序處理。活性碳纖維，臭氧氧化、超聲波處理等深度處理。工業(yè)給水：軟化、除鹽、冷卻等。第151頁/共378頁2.廢水的處理按照處理方法的性質可分為：物理法：利用物理作用分離廢水中懸浮物質，不改變其化學特性，沉淀法、氣浮法、篩網(wǎng)過濾、蒸發(fā)濃縮、離心、超濾、反滲透等?；瘜W法：利用化學作用處理水中的溶解性物質和膠體物質。中和、氧化還原、混凝、電解法、汽提、萃取、吹脫、吸附、離子交換、電滲析等。

第152頁/共378頁生物法：利用微生物的作用，使廢水中的呈溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物轉化為無害物質。好氧生物處理和厭氧生物處理。好氧又分為：活性污泥法、生物膜法、生物氧化塘、污水灌溉、土地處理系統(tǒng)等。第153頁/共378頁按照不同的處理程度，可分為：一級處理：只除去廢水中較大的懸浮物質預處理二級處理：去除廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機物質，生化處理法。一般廢水能達到排放標準。生化處理三級處理：營養(yǎng)性物質（氮磷）、生物難降解物質和溶解性鹽。深度處理第154頁/共378頁第二節(jié)物理處理法物理法是利用廢水中污染物的物理性質（如比重、質量、尺寸、表面張力等），將廢水中懸浮物、漂浮物分理出來。采用的處理方法與設備有：篩濾截留法：篩網(wǎng)、格柵、濾池與微濾機等。重力分離法：沉沙池、沉淀池、隔油池與氣浮池等。離心分離法：離心機與旋流分離器等。

第155頁/共378頁一、篩濾是去除廢水中粗大的懸浮物和雜物，以保護后續(xù)處理設施能正常運行的一種預處理方法，篩濾的構件包括平行的棒、條、金屬網(wǎng)、格網(wǎng)或穿孔板等。1.格柵格柵是由一組平行的金屬柵條框架制成，斜置于污水流經(jīng)的渠道上或泵站集水池的進口處，用以阻截大塊的懸浮物或漂浮物，是一種對后學處理構筑物或水泵機組起保護作用的設備。第156頁/共378頁（1）按其形狀可分為平面格柵和曲面格柵兩種。（2）按柵條的間隙可分為粗格柵（50mm-100mm）、中格柵(10-40mm)和細格柵(3-10mm)三種。一般新設計的污水廠采用粗、中兩道格柵。第157頁/共378頁2.篩網(wǎng)由金屬絲織物或穿孔板構成。一些工業(yè)廢水中產(chǎn)生的含有的較細小懸浮物，如纖維、紙漿和藻類等，不能被格柵所阻截，也難以用沉淀法去除.

工業(yè)上常用不同尺寸的篩網(wǎng)去除和回收該類懸浮物。主要有振動篩網(wǎng)、水力篩網(wǎng)、轉鼓式篩網(wǎng)、轉盤式篩網(wǎng)和微濾機等。第158頁/共378頁二、沉淀法它是利用廢水中懸浮顆粒和水的比重差異，借助重力沉降作用將懸浮顆粒從廢水中分離處理的方法。1.根據(jù)懸浮物的性質、濃度及絮凝性能，沉淀可分為四種類型：自由沉降：當懸浮物濃度不高時，沉淀過程中，顆粒之間互不碰撞，呈離散狀態(tài)，各自獨立的完成沉淀過程。顆粒的形狀、尺寸和質量不發(fā)生改變，下沉速度不受干擾。第159頁/共378頁絮凝沉降（干涉沉降）：當懸浮物的濃度約在50－500mg/L時，在沉降過程中，顆粒之間可能發(fā)生互相碰撞產(chǎn)生絮凝作用，相互黏結，使顆粒的粒經(jīng)、質量隨著沉降深度的增加而逐漸變大，沉降速度不斷加快。擁擠沉降（成層沉降、區(qū)域沉降）：當懸浮物濃度大于500mg/L時，在沉降過程中，相鄰顆粒之間互相妨礙、干擾，沉速大的顆粒無法超越沉速小的顆粒，各自保持其相對位置不變，并在聚合力的作用下，顆粒群結合成一個整體而成層沉降，并與澄清水之間形成一個清晰明顯的液－固界面，沉降過程即為界面下沉的過程。

第160頁/共378頁壓縮沉降：顆粒在水中濃度很高時會相互接觸，上層顆粒在重力作用下可將下層顆粒的間隙水擠壓出界面，使顆粒群被壓縮。常發(fā)生在沉淀池底部的污泥斗中或污泥濃縮池中?；钚晕勰嘣诙脸丶皾饪s池的沉淀與濃縮過程中，實際上都順次存在著四個類型的沉降過程，各類沉淀時間的長短不一。第161頁/共378頁2.沉淀池按照沉淀池中水流方向的不同，沉淀池可分為平流式、豎流式、輻射式、斜板和斜管式沉淀池。（1）平流式：長矩形的池子，水通過進水槽和孔口流入池內，經(jīng)擋板消流穩(wěn)能后均勻地分布在池子的整個寬度上。水在池子中緩慢流動，懸浮物逐漸沉向底部。清水溢過沉淀池末端的溢流堰，經(jīng)出水槽流出池外。共有流入?yún)^(qū)、流出區(qū)、沉淀區(qū)、緩沖層及污泥區(qū)等五部分組成。第162頁/共378頁流入?yún)^(qū)：由設有側向或槽底潛孔的配水槽、檔水板組成，起均勻布水與消能作用。流出區(qū)：由流出槽與擋板組成，流出槽設自由溢流堰，溢流堰嚴格水平，即可保證水流均勻，又可控制沉淀池水位。緩沖層：避免已沉淀污泥被水流攪起以及緩解沖擊負荷。污泥區(qū)：貯存、濃縮和排泥作用。第163頁/共378頁（2）豎流式：為圓形池，廢水由中心管進入池內后，水由中心管的下口進入池中，通過反射板的攔阻向四周分布于整個水平斷面上，緩緩向上流動，懸浮物借重力沉降于沉底。為了池內水流分布均勻，池徑不宜過大，一般采用4－7m，不大于10m.沉淀區(qū)呈柱形，污泥斗呈截頭倒錐體。第164頁/共378頁（3）輻射式：呈圓形或正方形，直徑在20－30米以上，最大可達100米，池周水深2.5－5米，可用初沉池或二沉池。水由中心管管壁上的孔口流入，在穿孔板的作用下，均勻地沿池子半徑向四周輻射流動。由于過水截面不斷增大，因此流速逐漸變小，顆粒的沉降軌跡是向下彎的曲線，可使更多的顆粒沉入池底。第165頁/共378頁沉淀池類型的選擇：要綜合考慮以上因素：（1）水量的大?。唬?）水中懸浮物質的物理性質及其沉降特性；（3）處理廠的總體布置與地形地質情況等。第166頁/共378頁（4）斜板和斜管式：普通沉淀池的缺點是懸浮物的去除率不高（40－70％）和體積大，占地面積大，兩個方面措施：一是改變懸浮物的沉降性能，投加混凝劑、助凝劑；二是改進沉淀池的結構，斜管沉淀池。第167頁/共378頁淺池沉降原理：理想沉淀池的公式uo=Q/A表明，（其中uo為顆粒的沉降速度，Q為水量，A為沉淀池表面積），其中水量不變，增大A，則可減小uo，就有更多的懸浮物沉淀下來，提高了沉淀效率。另外，t=H/uo(其中t為沉淀時間，H為有效水深)，在uo不變的條件下，有效水深減小，沉淀時間按比例縮短，減小了沉淀池的體積。若將水深為H的沉淀池分隔為n個水深為H/n的沉淀池，則當沉淀區(qū)的長度為原來長度的1/n時，即可處理與原來沉淀池相同的水量，且達到完全的處理效果。所以沉淀池越淺，越能縮短沉淀時間。淺池沉降原理。第168頁/共378頁為了使沉到底部的污泥便于排除，把這些淺的沉淀區(qū)傾斜60度設置，以使污泥順利滑下，稱為斜板沉淀池，將淺沉淀區(qū)分隔為蜂窩形或波形紋形管，稱為斜管沉淀池。與普通沉淀池相比，它大幅度提高生產(chǎn)能力，主要是增加了沉淀池的面積和改善了水力條件的原因。

第169頁/共378頁構造：根據(jù)水流和泥流的相對方向，可將斜板斜管沉淀池分為異向流、同鄉(xiāng)流和側向流三類型。其中異向流應用最廣泛，其特點：水流向上、泥流向下，傾角60度。斜板斜管的長度通常為1－1.2米左右。為防止污泥堵塞和斜板變形，板間垂直距離以0.8－1.2米為宜。斜管直徑一般采用0.5－0.8米。用于給水處理，斜板間距不應小于0.5米，斜管直徑采用0.25－0.35米。

第170頁/共378頁三、過濾1.機理：水和廢水通過粒狀濾料（如石英砂）床層時，其中的懸浮顆粒和膠體被截留在濾料的表面和內部空隙中，這種通過粒狀介質層分離不溶性污染物的方法稱為粒狀介質過濾。它即可用于活性碳吸附和離子交換等深度處理過程之前作為預處理，也可用于化學混凝和生化處理后作為后處理過程。第171頁/共378頁機理可分為三個方面：（1）阻力截留：當原水自上而下流過粒狀濾料層時，粒經(jīng)較大的懸浮顆粒首先被截留在表層濾料的空隙中，從而使該層濾料間的空隙越來越小，截污能力變得越來越高，結果逐漸形成一層主要由被截留的固體顆粒構成的濾膜，并由它其主要的過濾作用。為阻力截留或篩濾作用。第172頁/共378頁（2）重力沉降：原水通過濾料層時，眾多濾料表面提供了巨大的沉降面積。據(jù)估計，1立方米粒經(jīng)為0.5毫米的濾料中有400平米不受水力沖刷而可供懸浮物沉降的有效面積，形成無數(shù)的小的沉淀池，懸浮物極易沉降下來。其沉降強度主要與濾料直徑和濾速有關。濾料越小，沉降面積越大；濾速越小，水流越平穩(wěn)。第173頁/共378頁（3）接觸絮凝：由于濾料具有巨大的表面積，它與懸浮物間有明顯的物理吸附作用。另外砂粒在水中常帶有表面負電荷，能吸附帶正電荷的鐵鋁等膠體物質，從而在濾料表面形成帶有正電荷的薄膜，并進而吸附帶有負電荷的黏土和多種有機物等膠體，在砂粒上發(fā)生接觸絮凝。第174頁/共378頁實際的過濾過程中，三種機理同時其作用，有主次之分。對于粒經(jīng)較大的懸浮顆粒，以阻力截留為主，該過程發(fā)生在濾料表層，為表面過濾。對于細微的懸浮物，以發(fā)生在濾料深層的重力沉降和接觸絮凝為主，為深層過濾。

第175頁/共378頁2.過濾過程：包括過濾和反沖洗兩個階段。過濾為截留污染物，反洗為把被截留的污染物從濾料層中洗去，使之恢復過濾能力。從過濾開始到結束所延續(xù)的時間為濾池的工作周期，一般應大于8小時，最長可達48小時以上。從過濾開始到反洗結束為一個過濾循環(huán)。第176頁/共378頁開始時，原水從進水管經(jīng)集水渠、排水槽分配進入濾池，在池內水自上而下穿過濾料層、墊料層，由配水系統(tǒng)收集，并經(jīng)清水管排出。反洗時，關閉進水管和清水管，開啟排水閥和反洗進水管，反洗水從下到上通過配水系統(tǒng)、墊料層、濾料層，并由排水槽收集，經(jīng)集水渠內的排水管排出。第177頁/共378頁3.壓力降濾池開始工作時，過濾介質對水流的阻力只有幾百到幾千帕，隨著懸浮物在濾料顆粒表面及顆粒間的堆積，濾層的水流阻力逐漸增大，過濾時的水頭損失也增大。水頭損失是了解過濾過程的基礎。若濾池的進出口壓差不變，隨著濾層污染物的加深，濾速逐漸減小，出水量逐漸降低；若保持出水量不變，此時必須不斷調節(jié)閥門的開度，或增加進水水壓。濾池運行到水頭損失達到一定數(shù)值時應停止使用，進行反洗。第178頁/共378頁4.濾料是濾池中最重要的組成部分，優(yōu)良的濾料必須滿足：有足夠的強度，有較好的化學穩(wěn)定性，有適宜的級配和足夠的空隙率。級配是濾料中的粒經(jīng)范圍以及在此范圍內各種粒經(jīng)的濾料數(shù)量比例。濾料的外形最好接近于球形，表面粗糙有棱角，以獲得較大的空隙率和比表面積。目前常用的濾料有石英砂、無煙煤、陶粒、高爐渣、聚氯乙烯和聚苯乙烯等。第179頁/共378頁5.影響過濾的因素（1）.濾速：空池濾速＝出水量/過濾截面積。濾速的大小對截留懸浮物有影響：濾速太快，會使已被吸附的懸浮物被剝落，導致水質惡化和水頭損失增大，縮短過濾周期。濾速太慢，影響出水量及工作效率。通過試驗選定一個最佳濾速。

第180頁/共378頁（2）反洗效果目的是除去已飽和的濾層上吸附的懸浮物顆粒，恢復濾料的過濾能力。它是靠上升的反洗水的剪切力及顆粒間相互摩擦和碰撞時產(chǎn)生的擦洗作用，使懸浮物從濾料顆粒上脫落下來，并被反洗水帶走。濾層膨脹率：濾層膨脹后的高度與膨脹前高度之比。度量反洗強度的指標。反洗強度：單位濾池面積上通過的反洗水量。第181頁/共378頁反洗強度過大，濾層膨脹率過高，減少了單位體積流化床內的濾料顆粒數(shù)，使碰撞機會減少，反洗效果變差；還會造成濾料的流失和反洗水的浪費。要確定適宜的反洗強度和濾層膨脹率。適宜的反洗強度因濾料的級配、比重和水溫而異。濾料粒經(jīng)相同時，比重大的要求較大的反洗強度；比重相同時，粒經(jīng)大的要求反洗強度較大。水溫高使水的粘度小，不利于懸浮物的剝離。第182頁/共378頁（3）水流的均勻性：配水系統(tǒng)對水流的均勻性影響很大。其作用保證反洗水能均勻分布在整個濾池的斷面上，在過濾時能均勻地收集濾過水。如果反洗水分布不均勻，則流量小的部位濾料沖洗不干凈；流量大的部位，可能使墊層被沖動，濾料和墊層混雜，最終導致過濾過程的破壞。第183頁/共378頁（4）過濾前的水質：（5）濾料的污染狀況：會影響到濾池的正常運行，導致過濾效果差或縮短過濾周期。化學清洗：用酸清洗堿類物質或用堿清洗有機物。（6）過濾設備：按濾料的種類分為：單層濾池、雙層濾池和多層濾池。按作用水頭分為：重力式濾池、壓力式濾池按進出水及反洗水的供給與排除方式可分為：普通快濾池、虹吸濾池和無閥濾池。第184頁/共378頁四、氣浮1.原理：氣浮法是利用高度分散的微小氣泡作為載體去黏附廢水中的懸浮物，使其隨氣泡浮升到水面而加以分離去除的一種水處理方法。對象為乳化油及疏水性細微固體懸浮物。藥劑浮選法是在廢水中投加浮選藥劑，選擇性將親水性的污染物變?yōu)槭杷裕瑥亩街跉馀萆?，后一起浮升到水面而加以去除的一種水處理方法。對象是親水性固體懸浮物和重金屬離子。第185頁/共378頁實現(xiàn)氣浮分