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文檔簡(jiǎn)介
第一章緒論
1
環(huán)境
2環(huán)境問題
3環(huán)境科學(xué)
4國(guó)內(nèi)外環(huán)境科學(xué)專業(yè)及課程設(shè)置概況1環(huán)境(Environment)1.1什麼是環(huán)境?VIRON主體環(huán)境的科學(xué)定義
指圍繞著人的全部空間以及其中一切可以影響人的生活與發(fā)展的各種天然的與人工改造過的自然要素的總稱。環(huán)境的法律定義
需要保護(hù)的環(huán)境要素或?qū)ο笞鳛榄h(huán)境
《中國(guó)人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》1.2環(huán)境的類型社會(huì)環(huán)境
聚居環(huán)境生產(chǎn)環(huán)境交通環(huán)境文化環(huán)境自然環(huán)境自然環(huán)境
自然環(huán)境是人類賴以生存和發(fā)展的各種自然因素的總和,可以把自然環(huán)境理解為一個(gè)由近及遠(yuǎn)和由小及大的有層次的系統(tǒng),包括:生存環(huán)境:由人類賴以生存的空氣、水、土壤、陽光和食物等基本環(huán)境要素所組成。地理環(huán)境:由地球表層的大氣圈(Atmosphere)、水圈(Hydrosphere)、土壤圈(Pedosphere)、巖石圈(Lithosphere)和生物圈(Biosphere)組成。地質(zhì)環(huán)境:包括地表以下直至地核的各地質(zhì)圈層,與地理環(huán)境有著物質(zhì)和能量的交流。它主要是地質(zhì)學(xué)和地球物理學(xué)研究的對(duì)象。宇宙環(huán)境:是指地球以外的宇宙空間,與地理環(huán)境之間也存在著物質(zhì)、能量和資訊的交流。它主要是天文學(xué)研究的對(duì)象。1.3環(huán)境的作用
提供資源消納廢物美學(xué)與精神享受美國(guó)的黃石公園;張家界;武陵園;錫林郭勒草原;九寨溝;洛陽龍門石窟;敦煌;峨眉山;黃果樹瀑布等(視頻資料)生命支持系統(tǒng)“生物圈2號(hào)”的試驗(yàn)失敗..\環(huán)境學(xué)文檔\ByebyeBiosphere2.pdf1.4環(huán)境的價(jià)值財(cái)富WEALTH衡量國(guó)家財(cái)富的4種資本
A.產(chǎn)品資本或人造資本
B.自然資本
C.人力資本或人力資源
D.社會(huì)資本
表1世界銀行1995年公佈的世界財(cái)富的基本結(jié)果
專案人力資本產(chǎn)品資本自然資本全世界平均641620高收入國(guó)家671617印度與中國(guó)73189亞洲其他國(guó)家7513122環(huán)境問題所謂環(huán)境問題是指由於人類活動(dòng)作用於人們周圍的環(huán)境所引起的環(huán)境品質(zhì)變化,以及這種變化反過來對(duì)人類的生產(chǎn)、生活和健康的影響問題。
“我們不要過分陶醉於我們對(duì)自然界的勝利。對(duì)於每一次這樣的勝利,自然界都報(bào)復(fù)了我們?!鞲袼埂?/p>
環(huán)境問題自然災(zāi)害生態(tài)破壞資源耗竭環(huán)境污染人口劇增
環(huán)境問題的兩次浪潮環(huán)境問題的第一次浪潮(1950~80年)局部的環(huán)境問題(非全球性)能源、資源的掠奪性開發(fā)工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大八大公害事件20世紀(jì)中葉國(guó)外八大公害事件名稱污染物時(shí)間地點(diǎn)情況致病原因公害成因馬斯河谷煙霧事件煙塵、SO21930-12比利時(shí)馬斯河谷(長(zhǎng)24公里,兩側(cè)山高90米)幾千人發(fā)病,60人死亡SO2氧化為SO3進(jìn)入肺的深部山谷中工廠多、逆溫天氣、污染物聚集、有霧多諾拉煙霧事件煙塵、SO21948-10美國(guó)多諾拉(馬蹄形河灣,兩邊山高120米)4天內(nèi)42%的居民患病,17人死亡SO2與煙塵作用生成H2SO4,吸入肺部工廠多、霧天、逆溫天氣倫敦?zé)熿F事件煙塵、SO21952-12英國(guó)倫敦5天內(nèi)4000人死亡煙塵中Fe2O3使SO2變成H2SO4,附在煙塵上吸入肺部居民煙煤取暖,煤中S含量高,排出的煙塵量大,逆溫天氣洛杉磯光化學(xué)煙霧事件光化學(xué)煙霧1943-5~10美國(guó)洛杉磯大多數(shù)居民患病,65歲以上老人死亡400人石油工業(yè)和汽車尾氣在紫外線作用下生成光化學(xué)煙霧汽車多,每天有1000多噸碳?xì)浠衔镞M(jìn)入大氣,市區(qū)空氣水準(zhǔn)流動(dòng)緩慢水俁事件甲基汞1953日本九州南部熊本縣水俁鎮(zhèn)水俁鎮(zhèn)的患者180多人,死亡50多人魚吃甲基汞,後人或貓吃魚而中毒氮肥生產(chǎn)中,採(cǎi)用氯化汞和硫酸汞作為催化劑,含甲基汞的廢水及廢渣排入水體富山事件(骨痛?。╂k1931~1972日本富山縣(蔓延到其他縣等7條河流域)患者超過280人,死亡34人吃含鎘的米、飲用含鎘的水煉鋅廠的未經(jīng)處理的含鎘廢水排入河流四日事件(哮喘?。┲亟饘俜蹓m、煙塵、SO21955年以來日本四日市(蔓延到幾十個(gè)城市)患者500多人,有36人死亡重金屬微粒和SO2吸入肺部工廠向大氣中排放SO2和煤粉塵數(shù)量多,並含有鈷、錳、鈦等米糠油事件多氯聯(lián)苯1968年日本九州愛知縣等23個(gè)府縣患者5000多人,死亡16人食用含多氯聯(lián)苯的米糠油米糠油生產(chǎn)中,用多氯聯(lián)苯作熱載體,多氯聯(lián)苯進(jìn)入米糠油中環(huán)境問題的第二次浪潮
(80年代中期~)從局部環(huán)境問題→全球性環(huán)境問題①全球性大氣環(huán)境污染問題:溫室氣體與全球變化、臭氧層耗損、酸沉降②非環(huán)境污染問題→生態(tài)環(huán)境問題:森林面積銳減(Flash)、水土流失、生物多樣性減少、土地荒漠化問題(視頻)等③突發(fā)性、災(zāi)難性的環(huán)境污染事件
1984年12月印度博帕爾農(nóng)藥洩露事件(視頻)
1986年4月26日切爾諾貝利核電站洩露(視頻)④化學(xué)品的污染及越境轉(zhuǎn)移(國(guó)家安全---環(huán)境入侵)⑤生物入侵比較兩次環(huán)境浪潮其一,影響範(fàn)圍不同。其二,危害後果不同。其三,污染源不同。其四,兩次高潮中污染事件的性質(zhì)不同。第二次高潮的污染事件不僅帶有突發(fā)性,而且污染範(fàn)圍大、危害嚴(yán)重,經(jīng)濟(jì)損失巨大。環(huán)境問題的實(shí)質(zhì)一是人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)索取資源的速度超過了資源本身及其替代品的再生速度(自然資源的補(bǔ)給和再生、增殖都是需要時(shí)間的,一旦超過了極限,要想恢復(fù)是困難的,有時(shí)甚至是不可逆轉(zhuǎn)的)二是向環(huán)境排放廢棄物的數(shù)量超過了環(huán)境的自淨(jìng)能力(環(huán)境容量是有限的)。
環(huán)境問題的發(fā)展趨勢(shì)科學(xué)內(nèi)容上:由常規(guī)物質(zhì)和中觀尺度向微量物質(zhì)、更微觀和更宏觀尺度發(fā)展;管理內(nèi)容上:由末端治理向清潔生產(chǎn)、全過程控制方向發(fā)展;技術(shù)內(nèi)容上:由傳統(tǒng)技術(shù)向高科技術(shù)發(fā)展;工程內(nèi)容上:由點(diǎn)源污染工程向面源污染治理、環(huán)境修復(fù)、生態(tài)與景觀建設(shè)等綜合工程發(fā)展。環(huán)境與戰(zhàn)爭(zhēng)炸彈和炮彈對(duì)地表自然環(huán)境的各種破壞越戰(zhàn):枯葉劑和除草劑海灣戰(zhàn)爭(zhēng):(沙漠風(fēng)暴)阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)和伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng):貧鈾彈(Flash)核冬天(視頻:比基尼島的警告)
環(huán)境難民:(Environmentalrefugees)
鄂溫克生態(tài)移民3環(huán)境科學(xué)(EnvironmentalScience)
環(huán)境科學(xué)的形成和發(fā)展環(huán)境科學(xué)的研究對(duì)象環(huán)境科學(xué)的任務(wù)環(huán)境科學(xué)的內(nèi)容和分支學(xué)科3.1環(huán)境科學(xué)的形成和發(fā)展三個(gè)階段1)各學(xué)科分別探索階段2)環(huán)境科學(xué)誕生與發(fā)展階段3)整體解決環(huán)境與發(fā)展的階段3)整體解決環(huán)境與發(fā)展的階段這一階段可以認(rèn)為從21世紀(jì)80年代末至今,主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一環(huán)境科學(xué)得到主流學(xué)科的認(rèn)可重要事件是1995年的Nobel化學(xué)獎(jiǎng)授予3位環(huán)境科學(xué)科學(xué)家。TheEnvironmentalNobelPrize二正在開展綜合研究,試圖整體解決人類面臨的環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展問題“我們生活在同一星球上,由一個(gè)決定我們生活的生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和文化關(guān)係的微妙而錯(cuò)綜複雜的網(wǎng)路,把我們聯(lián)繫在一起。要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,就必須對(duì)所有生命依存的生態(tài)系統(tǒng)、對(duì)彼此作為整個(gè)人類大家庭的一分子、以及對(duì)我們的子孫後代承擔(dān)更大的責(zé)任。2002年約翰尼斯堡首腦會(huì)議提供了一個(gè)機(jī)會(huì),讓我們重新努力,建立更可持續(xù)的未來。”——聯(lián)合國(guó)秘書長(zhǎng)科菲·安南,2001年10月當(dāng)前,開展特別重要領(lǐng)域有:
1)全球變化研究GlobalChangeResearch2)產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)IndustrialEcology特點(diǎn):從全球系統(tǒng)的視角、採(cǎi)用綜合的研究方法開展究,以便深入認(rèn)識(shí)我們的生存的基礎(chǔ),深入認(rèn)識(shí)人類社會(huì)的活動(dòng)與生存基礎(chǔ)之間的關(guān)係。環(huán)境科學(xué)發(fā)展中三個(gè)里程碑式的事件Carson“SilentSpring”《寂靜的春天》1972年6月5日~16日瑞典斯德哥爾摩舉行了第一次人類環(huán)境會(huì)議
1992年6月3日至4日,在巴西里約熱內(nèi)盧舉行"聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)"Carson“SilentSpring”《寂靜的春天》1958年曆時(shí)4年於1962年出版論述了大規(guī)模殺蟲劑的污染所帶來的危害和後果。引起了人們對(duì)環(huán)境問題的關(guān)注環(huán)境運(yùn)動(dòng)現(xiàn)代環(huán)境保護(hù)運(yùn)動(dòng)的發(fā)起人第一次人類環(huán)境會(huì)議1972年6月5日~16日瑞典斯德哥爾摩世界各國(guó)政府代表第一次坐在一起討論環(huán)境問題,討論人類對(duì)於環(huán)境的權(quán)利與義務(wù)的大會(huì)。呼籲各國(guó)政府和人民保護(hù)環(huán)境?!度祟惌h(huán)境宣言》(DeclarationofUnitedNationsConferenceonHumanEnvironment)6月5日作為"世界環(huán)境日"的建議。成立了聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署UNEP,總部設(shè)在肯雅首都內(nèi)羅畢各國(guó)相繼成立了環(huán)境部和環(huán)境保護(hù)局等聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)1992年6月3日至4日,巴西里約熱內(nèi)盧♂把環(huán)境問題與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展結(jié)合起來——“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”
♂《裏約環(huán)境與發(fā)展宣言》(又名《地球憲章》)
♂《二十一世紀(jì)議程》
♂《氣候變化框架公約》和《生物多樣性公約》
♂非政府環(huán)保組織通過了《消費(fèi)和生活方式公約》(非政府組織、UNESCO、綠色和平組織)3.2環(huán)境科學(xué)的研究對(duì)象以人類-環(huán)境系統(tǒng)為其特定的研究對(duì)象環(huán)境科學(xué)主要研究環(huán)境在人類活動(dòng)強(qiáng)烈干預(yù)下所發(fā)生的變化和為了保持這個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性所應(yīng)採(cǎi)取的對(duì)策與措施。宏觀上,研究人類與環(huán)境之間的相互作用、相互促進(jìn)和相互制約的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)係,揭示社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的基本規(guī)律;微觀上,研究環(huán)境中的物質(zhì),尤其是人類排放的污染物在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和富集的過程與運(yùn)動(dòng)規(guī)律,探索其對(duì)生命的影響及作用機(jī)理等。3.3環(huán)境科學(xué)的任務(wù)環(huán)境科學(xué)的任務(wù)在於揭示人類與環(huán)境相互作用的基本規(guī)律。其主要任務(wù)是:瞭解人類與環(huán)境的發(fā)展規(guī)律研究人類與環(huán)境的關(guān)係探討人類活動(dòng)強(qiáng)烈影響下環(huán)境的全球性變化開發(fā)環(huán)境污染防治技術(shù)與制定環(huán)境管理法規(guī)。3.4環(huán)境科學(xué)的內(nèi)容和分支學(xué)科
環(huán)境科學(xué)是介於社會(huì)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和自然科學(xué)之間的邊際科學(xué)。2+4+X“2”指環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué);“4”指環(huán)境自然科學(xué)、環(huán)境社會(huì)科學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)科學(xué)和環(huán)境技術(shù)科學(xué);“X”指建立在“1+4”基礎(chǔ)上的環(huán)境規(guī)劃學(xué)以及正在發(fā)展中的環(huán)境科學(xué)分支學(xué)科。環(huán)境地學(xué)(EnvironmentalGeoscience)環(huán)境生物學(xué)(EnvironmentalBiology)環(huán)境化學(xué)(EnvironmentalChemistry)4.國(guó)內(nèi)外環(huán)境科學(xué)專業(yè)及課程設(shè)置概況
4.1國(guó)內(nèi)環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)屬於二級(jí)專業(yè)學(xué)科,同歸一級(jí)學(xué)科“環(huán)境科學(xué)類”
A.原地理系→環(huán)境科學(xué)系
B.原化學(xué)系→環(huán)境科學(xué)系
C.原工程類→環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)方向:環(huán)境規(guī)劃與管理、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境評(píng)價(jià)、環(huán)境生物學(xué)、大氣物理學(xué)、環(huán)境工程等
表3中國(guó)設(shè)置環(huán)境工程本科專業(yè)的高校明細(xì)
序號(hào)地區(qū)名稱設(shè)置學(xué)校1北京市清華大學(xué)、北方交通大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京航空航太大學(xué)、北京科技大學(xué)、北京化工大學(xué)、北京建築工程學(xué)院、北京石油化工學(xué)院、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)、北京師範(fàn)大學(xué)、北京工商大學(xué)、石油大學(xué)、首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)、2天津市南開大學(xué)、天津大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、天津理工學(xué)院、天津城市建設(shè)學(xué)院、3河北省河北科技大學(xué)、河北建築科技學(xué)院、石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院、華北電力大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)、河北理工學(xué)院、河北大學(xué)、燕山大學(xué)、河北建築工程學(xué)院4山西省山西大學(xué)、太原重型機(jī)械學(xué)院、華北工學(xué)院、太原理工大學(xué)5內(nèi)蒙古包頭鋼鐵學(xué)院、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)、內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)6遼寧省大連理工大學(xué)、瀋陽工業(yè)大學(xué)、瀋陽航空工業(yè)學(xué)院、瀋陽工業(yè)學(xué)院、東北大學(xué)、鞍山科技大學(xué)、遼寧工程技術(shù)大學(xué)、遼寧石油化工大學(xué)、瀋陽化工學(xué)院、大連鐵道學(xué)院、大連海事大學(xué)、大連民族大學(xué)、大連輕工業(yè)學(xué)院、瀋陽建築工程學(xué)院、遼寧工學(xué)院、瀋陽農(nóng)業(yè)大學(xué)、大連水產(chǎn)學(xué)院、瀋陽大學(xué)7吉林省吉林大學(xué)、吉林化工學(xué)院、吉林師範(fàn)大學(xué)、東北電力學(xué)院、吉林建築工程學(xué)院、長(zhǎng)春工程學(xué)院8黑龍江哈爾濱工業(yè)大學(xué)、黑龍江科技學(xué)院、大慶石油學(xué)院、齊齊哈爾大學(xué)、哈爾濱商業(yè)大學(xué)9上海市同濟(jì)大學(xué)、上海交通大學(xué)、華東理工大學(xué)、上海理工大學(xué)、東華大學(xué)、上海電力學(xué)院、上海師範(fàn)大學(xué)、上海大學(xué)、上海水產(chǎn)大學(xué)10江蘇省南京大學(xué)、蘇州大學(xué)、東南大學(xué)、南京理工大學(xué)、華東船舶工業(yè)學(xué)院、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、江蘇石油化工學(xué)院、河海大學(xué)、江南大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)、江蘇大學(xué)、南通工學(xué)院、鹽城工學(xué)院、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、蘇州科技學(xué)院、揚(yáng)州大學(xué)、南京工程學(xué)院、南京師範(fàn)大學(xué)、淮陰工學(xué)院11浙江省浙江大學(xué)、杭州電子工業(yè)學(xué)院、浙江工業(yè)大學(xué)、浙江林學(xué)院、杭州商學(xué)院、寧波大學(xué)12安徽省合肥工業(yè)大學(xué)、安徽理工大學(xué)、安徽工程科技學(xué)院、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)、安徽建築工業(yè)學(xué)院13福建省福州大學(xué)、福建農(nóng)林大學(xué)、華僑大學(xué)、集美大學(xué)14江西省華東地質(zhì)學(xué)院、南昌航空工業(yè)學(xué)院、南方冶金學(xué)院、景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院、江西農(nóng)業(yè)大學(xué)、南昌大學(xué)15山東省山東大學(xué)、青島海洋大學(xué)、山東科技大學(xué)、濟(jì)南大學(xué)、青島建築工程學(xué)院、山東建築工程學(xué)院、山東輕工業(yè)學(xué)院、山東理工大學(xué)、泰山醫(yī)學(xué)院、煙臺(tái)大學(xué)、青島大學(xué)16河南省華北水力水電學(xué)院、鄭州大學(xué)、焦作工學(xué)院、鄭州工程學(xué)院、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)、河南師範(fàn)大學(xué)17湖北省武漢大學(xué)、華中科技大學(xué)、江漢石油學(xué)院、武漢化工學(xué)院、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)、武漢科技學(xué)院、武漢工業(yè)學(xué)院、武漢理工大學(xué)、湖北工學(xué)院、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、湖北大學(xué)、湖北師範(fàn)學(xué)院、中南民族學(xué)院、湖北農(nóng)學(xué)院、三峽大學(xué)、武漢科技大學(xué)18湖南省湘潭大學(xué)、湖南大學(xué)、中南大學(xué)、湘潭工學(xué)院、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、南華大學(xué)、長(zhǎng)沙電力學(xué)院、湘潭師範(fàn)學(xué)院19廣東省中山大學(xué)、華南理工大學(xué)、廣州大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)、仲凱農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院、茂名學(xué)院20廣西省廣西大學(xué)、桂林電子工業(yè)學(xué)院、桂林工學(xué)院21重慶市重慶大學(xué)、西南農(nóng)業(yè)大學(xué)、渝州大學(xué)22四川省西南交通大學(xué)、西南石油學(xué)院、成都理工大學(xué)、西南科技大學(xué)、成都資訊工程學(xué)院、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)、四川師範(fàn)大學(xué)、四川大學(xué)、電子科技大學(xué)、四川輕化工學(xué)院四川工業(yè)學(xué)院23貴州省貴州工業(yè)大學(xué)24雲(yún)南省昆明理工大學(xué)、西南林學(xué)院25陝西省西北大學(xué)、西安交通大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、西安工業(yè)學(xué)院、西安建築科技大學(xué)、西安科技學(xué)院、西安石油學(xué)院、長(zhǎng)安大學(xué)、西安工程科技學(xué)院、寶雞文理學(xué)院、陝西科技大學(xué)26甘肅省蘭州大學(xué)、甘肅工業(yè)大學(xué)、蘭州鐵道學(xué)院、西北民族學(xué)院27青海省青海大學(xué)4.2國(guó)外A.MIT市政與環(huán)境工程系
B.日本東京大學(xué)城市工程系
C.紐約州立大學(xué)環(huán)境科學(xué)與森林資源學(xué)院D香港中文大學(xué)(TheChineseUniversityOfHongKong)第一篇環(huán)境污染問題
第二章大氣環(huán)境第三章水體環(huán)境第四章土壤環(huán)境第五章固體廢物與環(huán)境第六章雜訊及其他物理性污染
第二章大氣環(huán)境大氣的結(jié)構(gòu)和組成大氣污染主要的大氣污染物大氣環(huán)境中污染物的化學(xué)轉(zhuǎn)化煙霧酸雨大氣中污染物擴(kuò)散的高斯模式1大氣的結(jié)構(gòu)和組成1.1大氣的垂直結(jié)構(gòu)1.1.1根據(jù)大氣化學(xué)成分垂直分佈:
均質(zhì)層(地表~90km,大氣中主要成分的組成比例幾乎不變)
非均質(zhì)層(90km以上)1.1.2按大氣電離狀態(tài)的垂直分層:
非電離層(60km以下)
電離層
1.1.3根據(jù)大氣在垂直方向上溫度的變化可分五層:對(duì)流層、平流層、中間層、熱層和逃逸層對(duì)流層最低層,其厚度隨緯度和季節(jié)而變化在赤道低緯度地區(qū)為17~18km;在中緯度地區(qū)為10~12km;兩極附近高緯度地區(qū)為8~9km。夏季較厚,冬季較薄。該層的特點(diǎn):溫度隨高度升高而遞減,大約每上升100米,溫度降低0.6度。由於近地面熱空氣上升,上層冷空氣下降,所以在垂直方向上形成強(qiáng)烈對(duì)流;密度大,占大氣總品質(zhì)的3/4;由於大規(guī)模垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng),該層成分比例穩(wěn)定;主要的天氣現(xiàn)象均發(fā)生在該層。在對(duì)流層中,因受地表的影響不同,又可分為兩層:摩擦層或邊界層和自由大氣層
1大氣的結(jié)構(gòu)和組成平流層對(duì)流層頂?shù)郊s50km的大氣層在平流層下層,即30~35km以下,溫度隨高度降低變化較小,氣溫趨於穩(wěn)定,所以又稱同溫層;在30~35km以上,溫度隨高度升高而升高該層特點(diǎn):大氣平流運(yùn)動(dòng)顯著;空氣比下層稀薄,水氣、塵埃少,大氣透明度好;在高約15~35km範(fàn)圍內(nèi),有厚約20km的臭氧層。3)中間層:
平流層頂?shù)?0km高度。溫度隨高度增加而下降。
4)熱層:
80km到500km。溫度隨高度升高而迅速上升。
5)逃逸層(逸散層)熱層以上——外大氣層1.2大氣的組成(停留時(shí)間)準(zhǔn)永久性氣體O2N2惰性氣體停留時(shí)間(年)104106107可變化組分CO2CH4H2N2OO3年5~152.5~86~8>10~2強(qiáng)可變組分H2OCONOXNH3SO2H2S顆粒物天~1073~1858~10~5~2~0.510~302大氣污染大氣污染(atmosphericpollution):是指大氣中污染物或由它轉(zhuǎn)化成的二次污染物的濃度達(dá)到了有害程度的現(xiàn)象。污染源(pollutionsources)可分為天然大氣污染源和人為大氣污染源兩類。人為污染源1)按污染源特性:A*固定源:如工廠源;
B*流動(dòng)源:如汽車源。2)按污染源排放方式:
A*點(diǎn)源:如工廠的煙囪源;
B*線源:如城市交通源;
C*面源:如居民區(qū)源。3)按污染源產(chǎn)生類型:
A*工業(yè)企業(yè)污染源;
B*城市交通污染源;
C*民用污染源。4)按污染源排放時(shí)間:
A*連續(xù)源
B*間斷源
C*暫態(tài)源我國(guó)大氣污染現(xiàn)狀以煤煙型為主,主要污染物是二氧化硫和煙塵城市、工礦區(qū)的污染較嚴(yán)重,城市仍以煤煙型污染為主,部分大中城市出現(xiàn)煤煙—機(jī)動(dòng)車尾氣混合型污染從總體上,我國(guó)北方城市的大氣污染大於南方城市;冬季大於夏季;城市、工礦區(qū)大於農(nóng)村我國(guó)煙塵排放量逐年下降,二氧化硫排放量仍在緩慢上升。以宜賓、貴陽、重慶為代表的西南高硫煤地區(qū)的城市和北方能源消耗大的山西、山東、河北、遼寧、內(nèi)蒙古及河南、陝西部分地區(qū)的城市二氧化硫污染較為嚴(yán)重。(氮氧化物污染以廣州、北京和上海三市污染嚴(yán)重)。城市空氣污染綜合指數(shù)大氣污染物濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)3主要的大氣污染物大氣污染物是指由於人類活動(dòng)或自然過程排入大氣,並對(duì)人體、生物或環(huán)境產(chǎn)生有害影響的物質(zhì)。氣溶膠狀態(tài)污染物氣體狀態(tài)污染物3.1氣溶膠狀態(tài)污染物粉塵(dust):指懸浮於氣體介質(zhì)中的小固體顆粒,受重力作用可發(fā)生沉降,但在一定的時(shí)間內(nèi)能保持懸浮狀態(tài)。其直徑一般為1~100μm左右。煙塵(fume):一般指冶金過程形成的固體粒子的氣溶膠,是熔融物質(zhì)揮發(fā)後生成的氣態(tài)物質(zhì)的冷凝物,生成過程總是伴隨著氧化過程的化學(xué)反應(yīng)。其直徑一般在0.1~1μm左右。飛灰(flyash):指隨燃燒過程產(chǎn)生的煙氣排出的分散得很細(xì)得無機(jī)灰分。黑煙(smoke):通常指燃料燃燒產(chǎn)生得能見氣溶膠,是燃料不完全燃燒得產(chǎn)物,除碳顆粒外,還有碳、氫、氧、硫等組成得化合物。霧(flog):是指氣體中液滴懸浮體的總稱。氣象學(xué)中指造成能見度小於1km的小水滴懸浮體。大氣污染控制中根據(jù)大氣中顆粒物的大小
飄塵:指大氣中粒徑小於10μm的固體顆粒物,能長(zhǎng)期漂浮在大氣中,有時(shí)也稱浮游粒子或可吸入顆粒物。可吸入粒子(IP):粒徑≤15μm的粒子。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織將IP定為粒徑≤10μm的粒子。降塵:指大氣中粒徑大於30μm的固體顆粒物,因重力作用,在短時(shí)間內(nèi)可沉降到地面。總懸浮顆粒(TSP):指懸浮於大氣中粒徑小於100μm的所有固體顆粒物,包括飄塵和部分降塵。3.2氣體狀態(tài)污染物以分子狀態(tài)存在的污染物,簡(jiǎn)稱氣態(tài)污染物主要有5類:含硫化合物、碳氧化合物、碳?xì)浠衔?、含氮化合物及含鹵素化合物氣態(tài)污染物還可以分為一次污染物和二次污染物一次污染物也稱原發(fā)性污染物,是污染源直接排入大氣中的原始污染物二次污染物也稱繼發(fā)性污染物,是一次污染物進(jìn)入大氣後經(jīng)過一系列大氣化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)生成的與一次污染物性質(zhì)不同的新污染物,主要有硫酸霧(sulfuroussmog)和光化學(xué)煙霧(photochemicalsmog)表氣體狀態(tài)污染物種類
污染物一次污染物二次污染物含硫化合物SO2、H2SSO3、H2SO4、M*SO4含氮化合物NO、NH3NO2、HNO3、MNO3碳氧化合物CO、CO2碳?xì)浠衔顲H醛、酮、過氧乙醯硝酸酯、O3鹵素化合物HF、HCl硫氧化物二氧化硫是主要的硫氧化物來源:含硫燃料的燃燒過程硫化物礦石的焙燒、冶煉過程危害:參與了硫酸煙霧和酸沉降的形成碳氧化物CO、CO2主要來自燃料燃燒和機(jī)動(dòng)車船尾氣CO是一種窒息性氣體,主要來源於內(nèi)燃機(jī)CO2屬無毒氣體,溫室氣體碳?xì)浠衔锷矬w的自然分解石油開採(cǎi)及冶煉、天然氣和沼氣洩露等除甲烷等鏈烴化合物外,還有多環(huán)芳烴(PAHs)等複雜化合物,多數(shù)對(duì)人和其他生物有毒有害,有的甚至致畸、致癌可以促進(jìn)光化學(xué)煙霧的形成氮氧化物(NOx)NO和NO2NO進(jìn)入大氣後可緩慢氧化成NO2NO2的毒性約是NO的5倍NO2參與光化學(xué)反應(yīng)形成光化學(xué)煙霧後,毒性更大氮氧化物的主要源是機(jī)動(dòng)車、煤和天然氣的燃燒以及化肥廠和炸藥廠含鹵素化合物鹵代烴、氟化物和其他含氯化合物主要關(guān)注的是鹵代烴中的氟氯烴類和含溴的鹵代烷*A氟氯烴類或稱氟利昂類(CFCs)化合物,其中最重要的是一氟三氯甲烷(CFC-11)和二氟二氯甲烷(CFC-12)(命名)無自然源,用於致冷劑、氣溶膠噴霧劑、電子工業(yè)的溶劑、製造塑膠的泡沫發(fā)生劑和消防滅火劑等破壞臭氧層物質(zhì);也是溫室氣體*B含溴的鹵代烷烴,商業(yè)名稱為Halon(哈龍)特種消防滅火劑,破壞臭氧層物質(zhì)CFCs命名原則第一種方法:CFC-113,第一個(gè)數(shù)字表示(碳原子數(shù)減1),第二個(gè)數(shù)字表示(氫原子數(shù)加1)第三個(gè)數(shù)字表示氟原子數(shù),則CFC-113就是分子中含有2個(gè)C,0個(gè)H和3個(gè)氟,因分子中無H有3個(gè)氟,也就必然有3個(gè)Cl對(duì)於CFC-11和CFC-12命名相同,因?yàn)榉肿又兄缓?個(gè)C,第一個(gè)數(shù)字(碳原子數(shù)-1)為0,因而省略。第二種方法:“RuleOf90”:數(shù)字加90,如CFC-11,11+90=101,即碳原子數(shù)為1,氫為零,氟為1。(返回)4大氣環(huán)境中污染物的化學(xué)轉(zhuǎn)化污染物進(jìn)入大氣,擴(kuò)散、輸送過程中,在污染物之間以及污染物與空氣原有組分之間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),形成新的二次污染物——大氣污染的化學(xué)轉(zhuǎn)化光化學(xué)反應(yīng)過程和熱化學(xué)反應(yīng)過程大氣光化學(xué)特性:太陽光的輻射強(qiáng)度,能量E=hν=hC/λ(ν光波頻率,λ波長(zhǎng),h普朗克恒量6.63*10-34)按照波長(zhǎng)可以把太陽光輻射分為:波長(zhǎng)λ=380~760nm為可見光區(qū);波長(zhǎng)λ=760~2000nm為近紅外區(qū);波長(zhǎng)λ大於2000nm為遠(yuǎn)紅外區(qū);波長(zhǎng)λ小於380nm為紫外光區(qū)大氣中的吸光物質(zhì)一個(gè)原子、分子、自由基或離子吸收一個(gè)光子所引發(fā)的反應(yīng),稱為光化學(xué)反應(yīng)。硫氧化物在大氣中的化學(xué)轉(zhuǎn)化:主要是二氧化硫在大氣中的光化學(xué)氧化和催化氧化。SO2→SO3→H2SO4。氮氧化物在大氣中的化學(xué)轉(zhuǎn)化:主要是NO和NO2與O3之間的化學(xué)迴圈,以及轉(zhuǎn)化為硝酸和亞硝酸的反應(yīng)
5煙霧
倫敦型煙霧光化學(xué)煙霧5.1倫敦型煙霧
還原型污染物大氣污染主要污染物:二氧化硫、一氧化碳和顆粒物質(zhì)在低溫、靜風(fēng)、高濕並伴有逆溫的氣象條件下,污染物擴(kuò)散受阻,在低空聚集形成還原型煙霧。成因:除氣象和地理?xiàng)l件之外,由三種大氣污染物——煙塵、霧和二氧化硫相互疊加而成。在煤粉塵顆粒表面,SO2氧化形成SO3,隨即與水蒸氣結(jié)合成硫酸,進(jìn)而形成硫酸氣溶膠。同時(shí),SO2也可溶解在小水滴中再氧化為硫酸。當(dāng)大氣中SO2、霧(微小水滴)、煤粉塵三種成分的濃度足夠時(shí),很快能形成硫酸霧。倫敦型煙霧的實(shí)質(zhì)是硫酸霧。5.2光化學(xué)煙霧
又稱石油煙霧,是汽車、工廠等污染源排入大氣的烴類化合物(HC)和氮氧化物等一次污染物,在陽光的作用下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),生成臭氧、醛、酮、過氧乙醯硝酸酯(PAN)等二次污染物,參與光化學(xué)反應(yīng)過程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象稱為光化學(xué)煙霧。形成機(jī)制:大氣中的烴類化合物和NOx在光照條件下形成光化學(xué)煙霧。烴類化合物和氮氧化物的相互作用主要包括以下過程:1)NO2的光解是光化學(xué)煙霧形成的起始反應(yīng);2)烴類化合物被HO、O等自由基和O3氧化,導(dǎo)致醛、酮、醇、酸等產(chǎn)物以及重要中間產(chǎn)物——RO2、HO2、RCO等自由基的生成;3)過氧自由基引起NO向NO2和PAN等生成。整個(gè)過程叫鏈反應(yīng)。其中的O3、醛、酮、醇、PAN等統(tǒng)稱為光化學(xué)氧化劑。光化學(xué)煙霧污染的標(biāo)誌是O3濃度的升高。專案還原型煙霧(倫敦型煙霧)氧化型煙霧(光化學(xué)煙霧)概況首次發(fā)生於1873年首次發(fā)生於1946年,發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)污染物顆粒物、SO2、硫酸霧等碳?xì)浠衔铩OX、O3、PAN、醛類等燃料礦物燃料汽油、煤、煤氣等氣象條件逆溫季節(jié)冬夏、秋氣溫低(4℃以下)高(24℃以上)濕度高低日光弱強(qiáng)臭氧濃度低高出現(xiàn)時(shí)間白天夜間連續(xù)白天生態(tài)效應(yīng)對(duì)城市居民的呼吸道有刺激這樣,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致死亡;城市交通事故多發(fā),正常生活受到影響對(duì)城市居民眼和呼吸道有強(qiáng)刺激作用,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致人死亡。O3等氧化劑對(duì)城市的生態(tài)環(huán)境有強(qiáng)氧化破壞作用6酸雨是指PH小於5.6的酸性大氣降水,包括雨、雪、冰雹、露、霜和霧等(美國(guó)採(cǎi)用PH值小於5)廣義的酸雨(酸沉降)包括幹沉降和濕沉降幹沉降包括各種酸性氣體、酸性氣溶膠和酸性顆粒物濕沉降即通常所說的酸雨形成機(jī)理:形成酸雨的主要污染物是SO2和NOx等,二者在雨水中分別轉(zhuǎn)化為硫酸和硝酸,酸雨中90%以上是硫酸和硝酸的成分。1)SO2氧化SO2通過催化氧化和光化學(xué)氧化兩種途徑生成硫酸**清潔大氣中SO2氧化的速度很慢,但在含有金屬鹽(鐵、錳)的氣溶膠霧滴中發(fā)生催化氧化反應(yīng),速度將大大提高。
SO2光化學(xué)氧化反應(yīng)2)NOx的氧化NOx在空氣濕度大並存在金屬雜質(zhì)和NH3的條件下,生成硝酸和硝酸鹽,並最終形成氣溶膠7大氣中污染物的擴(kuò)散模式
1)源參數(shù):包括排放污染物的數(shù)量、組成、排放方式、源的幾何形狀、相對(duì)位置、密集程度及源高等2)氣象條件3)近地層下墊面的狀況氣象條件和下墊面狀況決定了大氣對(duì)污染物的稀釋擴(kuò)散速率和遷移轉(zhuǎn)化途徑。7.1幾個(gè)與大氣中污染物擴(kuò)散有關(guān)的概念
1)溫度層結(jié)2)大氣穩(wěn)定度3)逆溫1)溫度層結(jié)在對(duì)流層內(nèi),氣溫垂直變化的總趨勢(shì)是:隨著高度的增加氣溫逐漸降低氣溫隨高度的變化通常以氣溫垂直遞減率γ來表示。幹空氣塊或未飽和的濕空氣塊在絕熱條件下每升高單位高度(通常取用單位高度為100m)所造成的溫度下降數(shù)值稱為幹絕熱遞減率,以γd表示,其運(yùn)算式為:Ti表示幹空氣塊的溫度g——重力加速度=9.81(m/s2);Cp——幹空氣定壓比熱=1004J/(kg·K)。氣溫沿垂直高度的分佈曲線稱為氣溫沿高度分佈曲線或溫度層結(jié)曲線,簡(jiǎn)稱溫度層結(jié)。
溫度層結(jié)類型(1)氣溫隨高度增加而遞減,即r>0,稱為正常分佈層結(jié)或遞減層結(jié);(2)氣溫直減率等於或近似等於幹絕熱直減率,即γ=γd,稱為中性層結(jié);(3)氣溫不隨高度變化,即γ=0,稱為等溫層結(jié);(4)氣溫隨高度增加而增加,即γ<0,稱為逆溫。2)大氣穩(wěn)定度大氣穩(wěn)定度是指在垂直方向上大氣穩(wěn)定的程度假如一空氣塊由於某種原因受到外力的作用,產(chǎn)生了上升或下降運(yùn)動(dòng)後,可能發(fā)生三種情況:(1)當(dāng)外力去除後,氣塊就減速並有返回原來高度的趨勢(shì),稱這種大氣是穩(wěn)定的;(2)當(dāng)外力去除後,氣塊加速上升或下降,稱這種大氣是不穩(wěn)定的;(3)當(dāng)外力去除後,氣塊被外力推到那裏就停到那裏或作等速運(yùn)動(dòng),稱這種大氣是中性的??梢杂脷鉁卮怪边f減率與幹絕熱遞減率之差來判別。當(dāng)r–rd>0時(shí),大氣不穩(wěn)定;當(dāng)r–rd<0時(shí),大氣穩(wěn)定;當(dāng)r=rd時(shí),大氣是中性的。3)逆溫將氣溫隨高度增加而增加的氣層稱為逆溫層根據(jù)逆溫生成的過程,可將逆溫分為輻射逆溫、下沉逆溫、平流逆溫、鋒面逆溫及湍流逆溫等五種輻射逆溫下沉逆溫7.3大氣污染物的高斯擴(kuò)散模式
1)坐標(biāo)系2)高斯模式的四點(diǎn)假設(shè)
(1)污染物濃度在y、z軸上的分佈符合高斯分佈(正態(tài)分佈)(2)在全部空間中風(fēng)速是均勻的、穩(wěn)定的(3)源強(qiáng)是連續(xù)均勻的(4)在擴(kuò)散過程中污染物品質(zhì)是守恆的3)高架連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散的高斯模式及幾種常見的大氣擴(kuò)散模式源強(qiáng)為q(mg/s),有效源高為He(m)的排放源在下風(fēng)向空間點(diǎn)(x,y,z)處造成的濃度(mg/m3)
參數(shù)意義q:源強(qiáng)C:污染物濃度u:平均風(fēng)速δy:Y軸上的擴(kuò)散參數(shù)(用煙流水平方向標(biāo)準(zhǔn)差表示)δz:Z軸上的擴(kuò)散參數(shù)(用煙流垂直方向標(biāo)準(zhǔn)差表示)He:煙囪的有效高度
He=H+△H△H:煙氣抬升高度地面濃度(z=0)
煙流中心線地面濃度(y=0,z=0)地面最大濃度未知量:q、u、He、δy、δz室內(nèi)裝修最容易產(chǎn)生4種污染物甲醛苯NH3放射性物質(zhì)氡第三章水體環(huán)境及污染問題概述水體及水體污染水體污染物的來源水體中主要污染物及來源和分佈水體水質(zhì)污染指標(biāo)污染物在水體中的擴(kuò)散水體富營(yíng)養(yǎng)化問題代表性耗氧有機(jī)物的降解重金屬在水環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化1概述1.1環(huán)境中的水1.2天然水的水質(zhì)1.1環(huán)境中的水1)環(huán)境中天然水資源的分佈
巴基斯坦的水資源問題
珍惜水資源Flash以我國(guó)為例,淮河以北所擁有的水資源量?jī)H為全國(guó)水資源量的19%,而這一地區(qū)的耕地面積卻是全國(guó)耕地面積的64%。如果有一條斜線將中國(guó)分為東南河西北兩大區(qū),則佔(zhàn)據(jù)國(guó)土面積53%的東南沿海地區(qū),擁有了全國(guó)水資源的93%,而西北地區(qū)卻只有7%的水資源量。(匱乏的水資源)2)天然水在環(huán)境中的迴圈水的迴圈:蒸發(fā)、降水、滲透及徑流等。水迴圈應(yīng)包括水的自然迴圈和社會(huì)迴圈。包括:局部的海洋水分迴圈、局部的陸地水分迴圈以及全球水分迴圈??傮w在全球範(fàn)圍內(nèi)蒸發(fā)與降水的總量是平衡的。----水的自然迴圈水的社會(huì)迴圈:是指人類為了滿足生活和生產(chǎn)的需要,不斷取用天然水體中的水,經(jīng)過使用,一部分天然水被消耗,但絕大部分變成生活污水和生產(chǎn)廢水排放,重新進(jìn)入天然水體。----水體污染(點(diǎn)源和麵源)1.2天然水的水質(zhì)天然水中的溶質(zhì)成分可大略地分為5組:溶解氣體:O2、CO2、CH4、H2S等;主要離子:陰離子---Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-;陽離子----K+、Na+、Ca2+、Mg2+;微量元素:天然水中含量低於10-3%的陰離子(如I-、Br-、F-)、微量金屬離子及放射性元素等;生源物質(zhì):在成因上與生命活動(dòng)有關(guān)的物質(zhì),主要是N、P化合物;膠體:無機(jī)膠體和有機(jī)膠體。此外,還有懸浮物(如細(xì)菌、藻類、原生動(dòng)物、泥沙、黏土及其它不溶物質(zhì))。水質(zhì)(WATERQUALITYORAQUATICQUALITY)水的品質(zhì),是指水與其中所含雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的物理、化學(xué)和生物學(xué)的綜合特性。反映了水體環(huán)境自然演化過程和人類活動(dòng)影響的程度。“水質(zhì)”:一是水的性質(zhì),包括環(huán)境水質(zhì)體系的各種特徵和過程,二是水的品質(zhì),包括人類生活和生產(chǎn)對(duì)水質(zhì)提出的需求和保證達(dá)到要求的水質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)。水質(zhì)和水量2水體及水體污染水體(WaterBody)是指以相對(duì)穩(wěn)定的陸地為邊界的天然水域,包括河流、湖泊、沼澤、水庫和海洋等。水體不僅包括水,還包括水中的懸浮物質(zhì)、溶解物質(zhì)、底泥及水生生物等完整的生態(tài)系統(tǒng),它是地表被水覆蓋的自然綜合體。水體污染(waterbodypollution)指主要是由於人類活動(dòng)排放的污染物進(jìn)入水體中,使水和水體底泥的物理、化學(xué)性質(zhì)或生物群落組成發(fā)生變化,從而降低了水體的使用價(jià)值,這種現(xiàn)象稱為水體污染。飲用水與發(fā)展我國(guó)水資源短缺和水體污染
*我國(guó)水資源總量占世界第六位,地表徑流總量為2.7萬億m3,相當(dāng)於陸地徑流總量的5%。但人均佔(zhàn)有水量少,居世界第110位,為世界人均徑流量的1/4。我國(guó)城市缺水更為嚴(yán)重,我國(guó)統(tǒng)計(jì)有434個(gè)城市缺水,其中50個(gè)城市屬水荒城市,是世界13個(gè)貧水國(guó)之一。*根據(jù)“國(guó)家環(huán)境狀況公報(bào)”:全國(guó)七大水系、湖泊、水庫、部分地區(qū)地下水及近岸海域都受到不同程度的污染:長(zhǎng)江、黃河、海灤河水系和大遼河水系、珠江、淮河以及松花江;主要大淡水湖泊的污染程度次序?yàn)椋旱岢?、巢湖、南四湖、洪澤湖、太湖、洞庭湖、鏡泊湖、博斯騰湖、興凱湖和洱海(突出的環(huán)境問題是嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化和耗氧有機(jī)物增加);我國(guó)近岸海域水體的主要污染指標(biāo)是無機(jī)氮和無機(jī)磷,水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果表明:I類海水占18.7%,II類海水占21.4%,III類海水占6.5%,超III類海水占53.4%。表中國(guó):死亡率和疾病負(fù)擔(dān)
死亡傷殘調(diào)整的生命年
千人占中國(guó)死亡總數(shù)(百分比)千人占中國(guó)總數(shù)(百分比)中國(guó)占世界傷殘調(diào)整的生命年的比例a與水污染有關(guān)1341.5%60423%9.6%
腹瀉93
3685
4.3%
肝炎34
626
34.7%
沙眼-
347
14.2%
腸道線蟲7
1384
35.2%與大氣污染有關(guān)189921.2%2973414.2%-
慢性障礙性呼吸道疾病143216.0%178108.5%58.6%
下呼吸道感染4675.2%119245.7%9.0%合計(jì)8885
208407
15.1%表我國(guó)目前大氣和水污染的經(jīng)濟(jì)損失(百萬美圓)3水體污染物質(zhì)的來源水體污染來源一般分內(nèi)源和外源內(nèi)源是指污染物來源於系統(tǒng)內(nèi)部,即由系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生或儲(chǔ)存的有害物質(zhì)被釋放出來引起的污染(化學(xué)定時(shí)炸彈)外源是指來自系統(tǒng)以外的污染源(工業(yè)廢水、生活污水和農(nóng)業(yè)退水),又分點(diǎn)源和麵源兩種形式。點(diǎn)源主要指工業(yè)污染源和生活污染源,其變化規(guī)律服從工業(yè)生產(chǎn)廢水和城鎮(zhèn)生活污水的排放規(guī)律,即季節(jié)性和隨機(jī)性;面源主要是農(nóng)村污水和灌溉水。工業(yè)廢水;生活污水;農(nóng)業(yè)退水(劉培桐書69~72)化學(xué)定時(shí)炸彈(ChemicalTimeBomb)水體沉積物或土壤中貯存的化學(xué)物質(zhì)由於環(huán)境的緩慢改變而活動(dòng)化,從而引發(fā)滯後而突發(fā)的有害效應(yīng)。實(shí)例:(中歐國(guó)家)土壤pH改變→Al釋放→中歐森林土壤大面積死亡4水體中主要污染物及來源和分佈
物理(懸浮物污染、熱污染和放射性污染等)化學(xué)(營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)污染、酸堿污染、重金屬污染、耗氧有機(jī)物污染、有機(jī)毒物污染等)生物(致病細(xì)菌及病毒污染)具體——?jiǎng)⑴嗤?25水體水質(zhì)污染指標(biāo)第一類:物理性水質(zhì)指標(biāo),包括:感官物理性狀指標(biāo)。如溫度、色度、嗅和味、濁度、透明度等。其他物理性狀指標(biāo)。如懸浮固體、溶解固體、電導(dǎo)率(電阻率)等。第二類:化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo),包括:
A.一般的:PH、鹼度、硬度、各種陰陽離子、總含鹽量等。B.有毒的:重金屬、氰化物、多環(huán)芳烴、各種農(nóng)藥等。C氧平衡:DO、COD、BOD、TOC等。第三類:生物學(xué)水質(zhì)指標(biāo)。細(xì)菌總數(shù)、總大腸桿菌菌落數(shù)、各種病原細(xì)菌和病毒等。水體氧平衡指標(biāo)DO、BOD、COD、TOC和TOD溶解氧(DO,DissolvedOxygen)指溶解於水中的分子態(tài)氧。是衡量水質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)。生物化學(xué)需氧量,簡(jiǎn)稱生化需氧量(BOD,BiochemicalOxygenDemand)指水體中的有機(jī)物在好氣條件下經(jīng)微生物分解成CO2和H2O時(shí)所需要的氧氣。以5d作為測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)BOD的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(即BOD5)?;瘜W(xué)耗氧量(COD,ChemicalOxygenDemand)指化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時(shí)所需的氧氣。測(cè)定方法有高錳酸鉀法和重鉻酸鉀法兩種??傆袡C(jī)碳與總需氧量總有機(jī)碳(TOC,TotalOrganicCarbon)包括水中所有有機(jī)物質(zhì)的含碳量。總需氧量(TOD,TotalOxygenDemand)是指把水體中的碳、氮、硫、氫等元素全部氧化時(shí)所需氧的總量。6污染物在水體中的擴(kuò)散6.1水環(huán)境的自淨(jìng)作用6.2污染物在水體(河流)中的混合輸移過程6.3河流水質(zhì)模型
6.2和6.3在《環(huán)境評(píng)價(jià)》、《環(huán)境規(guī)劃與管理》仲介紹6.1水環(huán)境的自淨(jìng)作用水環(huán)境的自淨(jìng)作用是指受污染的各種水體在物理、化學(xué)和生物等作用下污染物濃度或總量自然降低的過程。按作用機(jī)理可分為物理自淨(jìng)、化學(xué)自淨(jìng)和生物自淨(jìng)三類。物理自淨(jìng):指水體中污染物濃度的降低是由稀釋、混合、揮發(fā)、沉澱等物理作用所引起的過程?;瘜W(xué)自淨(jìng):指水環(huán)境中污染物濃度的降低是由氧化還原、分解化合、吸附解吸、沉澱絡(luò)合等化學(xué)作用造成的。污染物發(fā)生了化學(xué)性質(zhì)或形態(tài)、價(jià)態(tài)上的轉(zhuǎn)化,水質(zhì)亦發(fā)生了性質(zhì)的變化。生物自淨(jìng):指水環(huán)境污染物濃度的降低是由分解、轉(zhuǎn)化和富集等自然界中的生物作用引起的。主要是指懸浮和溶解於水體中的有機(jī)污染物在微生物作用下,發(fā)生氧化分解的過程。生物化學(xué)過程起著主要作用。7水體富營(yíng)養(yǎng)化(Eutrophication)
7.1定義在人類活動(dòng)的影響下,生物所需的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊、河口、海灣等緩流水體,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,水質(zhì)惡化,魚類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。水體出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象時(shí),浮游生物大量繁殖,因佔(zhàn)優(yōu)勢(shì)的浮游生物的顏色不同,水面往往呈藍(lán)色、紅色、棕色、乳白色等?!八A”和“赤潮”。7.2富營(yíng)養(yǎng)化形成的條件1)營(yíng)養(yǎng)元素:N、P
在富營(yíng)養(yǎng)化水體中磷含量的高低決定著藻類繁殖速度和富營(yíng)養(yǎng)化程度。2)光:富光帶、光補(bǔ)償帶和深水帶。3)溫度:影響水體上覆水的運(yùn)動(dòng)→氧和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的垂直運(yùn)動(dòng)和在各層分佈。7.3富營(yíng)養(yǎng)化的指標(biāo)程度總磷(mg/m3)總氮(mg/m3)葉綠素a(mg/m3)透明度/m貧<15<400<3>4中15~25400~6003~72.5~4富25~100600~15007~401~2.5過>100>1500>40<17.4富營(yíng)養(yǎng)化的危害1)感官惡化,不利觀光2)魚類窒息或中毒死亡3)影響作物生長(zhǎng)4)水質(zhì)變劣,淨(jìng)化費(fèi)用增高5)加速湖泊衰老8代表性耗氧有機(jī)物的降解耗氧有機(jī)物(或稱易降解有機(jī)物)毒性有機(jī)物(或稱難降解有機(jī)物或稱持久性有機(jī)物)耗氧有機(jī)物是指動(dòng)、植物殘?bào)w和城市污水中的碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等容易分解的有機(jī)物,其在分解過程中要消耗水體中的溶解氧,造成水質(zhì)惡化。它們的主要危害是通過耗氧過程所造成的,因此統(tǒng)稱耗氧有機(jī)物。毒性有機(jī)物是指酚、多環(huán)芳烴和各種人工合成的具有累積性生物毒性的有機(jī)化合物,如多氯聯(lián)苯、農(nóng)藥等。降解是較高分子量的有機(jī)化合物在分解過程中逐步減小分子量,最後變?yōu)楹?jiǎn)單的無機(jī)化合物(水和二氧化碳)的過程。降解是通過化學(xué)氧化、光化學(xué)氧化和生物化學(xué)氧化來實(shí)現(xiàn)的。8.1碳水化合物(Carbonhydrate)的降解通式CX(H2O)Y。其結(jié)構(gòu):多羥基的醛、酮或可通過水解可生成多羥基醛或酮的化合物。根據(jù)分子構(gòu)造的特點(diǎn),碳水化合物通常分為三類:1)單糖:CnH2nOn不能進(jìn)一步水解成更簡(jiǎn)單的多羥基醛或酮2)二糖:C12H22O11,水解後,每分子可生成2個(gè)分子單糖。
C12H22O11+H2O→C6H12O6+C6H12O6
主要有三種:蔗糖、麥芽糖和乳糖蔗糖+水→葡萄糖+果糖乳糖+水→葡萄糖+半乳糖麥芽糖+水→葡萄糖+葡萄糖3)多糖:水解後可生成許多個(gè)分子單糖。(CmH2nOn)X碳水化合物的降解過程
第一步:水解多糖→二糖→單糖所有的二糖和多糖水解均生成單糖。如:
(C6H10O5)X(澱粉)→(C6H10O5)n(糊精)→C12H22O11(麥芽糖)→C6H12O6(葡萄糖)第二步:糖解過程:?jiǎn)翁寝D(zhuǎn)化為丙酮酸。大致可分為四步:1)酯化過程:葡萄糖+ATP→葡萄糖-6-磷酸酯+ADP(酯化酶參與);2)異構(gòu)化:葡萄糖-6-磷酸酯→果糖-6-磷酸酯(異構(gòu)酶參與)如果還有ATP,則異構(gòu)化過程可繼續(xù)進(jìn)行:果糖-6-磷酸酯+ATP→果糖1,6–二磷酸酯+ADP(酯化酶);3)分裂:果糖1,6–二磷酸酯→二羥丙酮磷酸酯+3-磷酸甘油醛(縮合酶)二羥丙酮磷酸酯→3-磷酸甘油醛(異化酶);4)生成丙酮酸。第三步:丙酮酸的分解:有氧和無氧1)有氧條件下:丙酮酸在乙醯輔酶A的作用下即進(jìn)入三羧酸迴圈,最終被完全分解為二氧化碳和水。2)無氧條件下:丙酮酸本身作為受氫體,反應(yīng)的產(chǎn)物是酸、醇和酮等,即發(fā)酵。發(fā)酵的種類決定於細(xì)菌的種類和環(huán)境條件。如乳酸發(fā)酵、丙酸發(fā)酵和乙酸發(fā)酵等。碳水化合物發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)酸,使PH降低,統(tǒng)稱酸性發(fā)酵。8.2脂類的降解脂類是由碳、氫和氧組成。脂類可分為三種:
1)脂肪:液態(tài)—油,固態(tài)---脂肪,儲(chǔ)存能量,減少熱量散失;
2)類脂化合物:磷脂、糖脂等,構(gòu)成生物膜的成分;
3)固醇類:膽固醇、VD等。降解過程:1)在細(xì)胞外水解:生成甘油和脂肪酸2)甘油:進(jìn)入磷酸化經(jīng)略,轉(zhuǎn)化為丙酮酸。3)脂肪酸:脂肪酸的降解則採(cǎi)用β-氧化方式。有氧條件下:經(jīng)過三羧酸迴圈,達(dá)到完全氧化。如:
CH3(CH2)16COOH+26O2→18CO2+18H2O
無氧條件下:發(fā)酵,生成各種有機(jī)酸。8.3蛋白質(zhì)的降解蛋白質(zhì)是由碳、氫、氧和氮組成的複雜化合物,在少數(shù)蛋白質(zhì)中還含有磷和硫。由許多氨基酸分子通過肽鍵連結(jié)而成的。其降解的第一步,是細(xì)胞外水解酶作用下發(fā)生水解。蛋白質(zhì)水解的過程產(chǎn)物及相應(yīng)的分子量為:蛋白質(zhì)(朊)(分子量大於10,000)→(~5,000)→腖(~2000)→多肽(1000~500)→二肽(~200)→氨基酸(~100)。第二步是氨基酸的分解:1)有氧條件下脫氨,生成含有不少於一個(gè)碳原子的飽和酸或具有相同碳原子數(shù)目的羥基酸2)無氧條件下進(jìn)行加氫還原脫氨3)含硫的氨基酸(主要是胱氨酸和蛋氨酸):分解會(huì)生成硫化氫。生成的硫化氫在有氧條件下可繼續(xù)氧化,在無氧條件下與水中重金屬反應(yīng),生成黑色金屬硫化物。第三步是氨基酸分解產(chǎn)物的歸宿:在有氧條件下可經(jīng)過三羧酸迴圈,完全氧化為二氧化碳和水;在無氧條件下就需要發(fā)生發(fā)酵過程。耗氧有機(jī)物降解的共同特點(diǎn)首先在細(xì)胞體外發(fā)生水解其後在細(xì)胞內(nèi)繼續(xù)水解和氧化降解的後期產(chǎn)物都是各種有機(jī)酸;在有氧條件下,可以一直達(dá)到無機(jī)化,其最終產(chǎn)物是二氧化碳、水等;在缺氧條件下進(jìn)行反硝化、甲烷發(fā)酵等過程,其最終產(chǎn)物除二氧化碳和水外,還有氨氣、硫化氫、甲烷、有機(jī)酸和醇等。9重金屬在水體中的遷移轉(zhuǎn)化A.通常是指密度大於4的元素總稱;B.它包括原子序數(shù)超過20的所有元素(從鈧21開始);C.金屬的比重大於5(克/釐米3)(也有人認(rèn)為大於4)的為重金屬。D.目前環(huán)境污染研究中所說的重金屬主要包括汞、鎘、鉛、鉻、銅、鋅及類金屬砷等生物毒性顯著及含量過高時(shí)具有生物毒性的元素。重金屬污染特點(diǎn)1)在天然水體中只要有微量濃度即可產(chǎn)生毒性,一般重金屬產(chǎn)生毒性的範(fàn)圍大致在1~10mg/L,毒性較強(qiáng)的金屬如汞、鎘產(chǎn)生毒性的濃度範(fàn)圍在0.01~0.001mg/L;2)通過食物鏈的生物放大作用,重金屬可以在較高級(jí)生物體內(nèi)成千、成萬倍的富集,然後通過食物鏈進(jìn)入人體,在某些器官中積累造成慢性毒性;3)人體中的某些重金屬可在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的金屬化合物,即金屬甲基化。重金屬在水環(huán)境中遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理1)沉澱-溶解作用2)氧化還原作用3)絡(luò)合、螯合作用4)吸附-解吸作用5)生物甲基化作用
第四章土壤環(huán)境概述土壤的基本結(jié)構(gòu)和組成土壤的物化性質(zhì)土壤環(huán)境污染土壤污染的危害1概述巖石圈由下伏巖石和表生自然體兩部分組成。表生自然體包括風(fēng)化殼、土壤和沉積物。風(fēng)化殼是遭受風(fēng)化淋溶作用改變了原來形態(tài)和性質(zhì)的巖石圈表層土壤是在生物因素參與下,在風(fēng)化殼上發(fā)育的對(duì)植物具有肥力的陸地疏鬆表層。由礦物質(zhì)(原生礦物和次生礦物)和有機(jī)質(zhì)(腐殖酸HumicAcid,HA和非腐殖酸)構(gòu)成。土壤環(huán)境問題由於人類大規(guī)模的生產(chǎn)、生活等活動(dòng),改變了影響土壤發(fā)育的生態(tài)環(huán)境,使土壤本身受到破壞,形成了一系列的生態(tài)環(huán)境問題。大規(guī)?,F(xiàn)代化和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)、大量使用農(nóng)藥、不適當(dāng)施用化肥和工業(yè)三廢的排放等,使土壤遭受不同程度的污染。我國(guó)土地環(huán)境問題1)我國(guó)土地資源並不豐富:人口占世界人口的1/5,但耕地面積只占世界的7%,人均耕地面積僅為世界人均耕地面積的1/4;2)我國(guó)土地資源迅速銳減;3)土地資源還面臨著生態(tài)環(huán)境不斷惡化的威脅:
A*土地荒漠化、水土流失仍在加??;
B*由於各種人為因素而廢棄的土地累計(jì)已經(jīng)超過2億畝;
C*隨著三廢排放和農(nóng)業(yè)化學(xué)化,農(nóng)田受到重金屬、農(nóng)業(yè)化學(xué)品、酸沉降、放射性物質(zhì)、礦物油及致病微生物等因素所污染的面積已達(dá)3億畝,相當(dāng)於總耕地面積的1/5。2土壤的基本結(jié)構(gòu)和組成2.1土壤的剖面構(gòu)型(自上而下)覆蓋層(A0)淋溶層(A)澱積層(B)母質(zhì)層(C)2.2土壤的組成固相:礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)氣相:土壤空氣中的氧、氮?dú)狻⒍趸?、水蒸氣及其他氣體組成液相:土壤的水分和溶液3土壤的物化性質(zhì)3.1土壤的物理性質(zhì)(土壤的結(jié)構(gòu))土壤顆粒的空間排列方式及其穩(wěn)定程度,孔隙的分佈和結(jié)合的狀況稱為土壤的結(jié)構(gòu)。3.2土壤膠體及吸附性能土壤膠體是指土壤中顆粒直徑小於2微米或小於1微米,具有膠體性質(zhì)的微粒??煞譃槿箢悾簾o機(jī)膠體、有機(jī)膠體和有機(jī)—無機(jī)膠體複合體。土壤膠體的吸附機(jī)理表現(xiàn)為表面吸附和離子交換吸附兩種。表面吸附
表面吸附是一種物理作用,所以又稱物理吸附與膠體具有巨大的表面能和比表面有關(guān)表面能任何物體的任何分子間都有相互吸引的力,在一個(gè)物體內(nèi)部,任何分子都受到四周分子的同等吸引,因此,它受到的各方面的力是均衡的。這些均衡的力相互抵消,所以對(duì)該分子的能量沒有影響。但物體表面的分子則不同,其周圍沒有相同數(shù)量的分子,它受到的力是不均衡的。表面分子受到不均衡的分子引力,使表面的分子具有多餘的自由能(即存在著剩餘引力)。由於這些能量是因表面存在而產(chǎn)生的,故稱為表面能。表面能越大,吸附作用也越強(qiáng)。↑比表面表面能的大小,決定於物體裸露表面積。每單位重量物體的表面積稱為比表面。如半徑為r的球形土粒,其重量為:4/3πr3×2.65(即球形土粒容積乘土粒比重),而其表面積為4πr2,所以其比表面為:半徑越小,比表面越大3.3土壤的酸鹼度和PH值土壤中H+主要是二氧化碳溶解於水形成碳酸,有機(jī)物分解產(chǎn)生有機(jī)酸及某些少數(shù)無機(jī)酸、Al3+水解產(chǎn)生H+是土壤酸性重要來源。OH-主要來自土壤溶液中的碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈣以及膠體表面交換性Na+,其水解產(chǎn)生OH-。土壤中酸度構(gòu)成活性酸度由於土壤溶液中的氫離子形成的酸度潛在酸度由吸附於土壤膠體上的氫離子形成的酸度包括:交換性酸、水解酸和未解離的弱酸交換性酸指用K+可交換出來的酸,包括H+、Al3+水解酸指用鹼性鹽(NaAc)置換出來的酸4土壤環(huán)境污染
4.1基本概念土壤污染(soilpollution):人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)入土壤並積累到一定程度、超過土壤自淨(jìng)能力時(shí),引起土壤品質(zhì)惡化的現(xiàn)象。
土壤品質(zhì)惡化具體表現(xiàn)為土壤的物理、化學(xué)及生物進(jìn)程被破壞和土壤肥力下降,土壤正常生態(tài)功能遭到破壞或干擾,毒性增強(qiáng),進(jìn)而對(duì)土壤生物產(chǎn)生直接或潛在的危害。土壤自淨(jìng)作用:土壤自淨(jìng)作用是指以各種方式進(jìn)入土壤的污染物,通過土壤的物理、化學(xué)和生物學(xué)的複雜作用,使污染物逐漸轉(zhuǎn)化、減毒、消失,最終使土壤恢復(fù)到原有的生態(tài)功能的過程。土壤容量是指土壤對(duì)污染物的最大承受能力或負(fù)荷量。4.2土壤污染類型按其污染物來源可分為人為污染和自然污染兩大類根據(jù)污染物進(jìn)入土壤的方式可將土壤污染分:水體污染型大氣污染型生物污染型工業(yè)固體廢物污染型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染型4.3土壤污染物類型無機(jī)和有機(jī)無機(jī)物有重金屬離子,非金屬中的砷、氟、過量的氮、磷和硫等元素及其有毒化合物(如酸性大氣及固體沉降物),放射性元素等有機(jī)物有酚、氰、農(nóng)藥、原油和部分礦物油等致病微生物5土壤污染物的危害污染物對(duì)土壤的危害主要是通過污染物在食物鏈中遷移富集,最後使食物鏈節(jié)點(diǎn)上的微生物、植物、各類低高等動(dòng)物及人類產(chǎn)生受害癥狀來間接反映的。不同類型的污染物在土壤中遷移、轉(zhuǎn)化、富集方式不盡相同,同一元素的不同價(jià)態(tài)、不同環(huán)境條件下其毒性及機(jī)理都有所不同,因此,不同類型污染物在土壤環(huán)境中的危害不同。5.1重金屬和其他有毒元素對(duì)土壤的危害5.2農(nóng)藥對(duì)土壤的危害5.3化肥施用不當(dāng)對(duì)土壤的危害5.4放射性元素對(duì)土壤的危害5.6致病生物體對(duì)土壤的危害第五章固體廢棄物與環(huán)境概述固體廢物的環(huán)境問題危險(xiǎn)廢物的越境轉(zhuǎn)移固體廢物的清潔處理、處置與綜合利用1概述固體廢物通常是指在生活與生產(chǎn)活動(dòng)中未經(jīng)適當(dāng)處理而不可能再直接利用的固體和泥狀物質(zhì)。廢物是相對(duì)在某一過程或在某一方面沒有使用價(jià)值,而並非在一切過程或一切方面都沒有使用價(jià)值。某一過程的廢物往往是另一過程的原料,所以廢物又有“放在錯(cuò)誤地點(diǎn)的原料”之稱。按來源將城市固體廢物分為:礦業(yè)固體廢物、工業(yè)固體廢物、城市垃圾和放射性固體廢物等四類。(有人將礦業(yè)的、工業(yè)的和放射性的合稱工業(yè)廢物)。按危害程度分一般性和危險(xiǎn)性廢物兩類。固體廢物的特點(diǎn)資源和廢物的相對(duì)性固體廢物是在錯(cuò)誤時(shí)間放在錯(cuò)誤地點(diǎn)的資源富集終態(tài)和污染源頭的雙重作用——“源-匯”雙重效應(yīng)危害具有潛在性、長(zhǎng)期性和災(zāi)難性2固體廢物的環(huán)境問題2.1產(chǎn)生量與日劇增工業(yè)固體廢物城市生活垃圾有害廢物2.2佔(zhàn)用大量土地資源2.3固體廢物對(duì)環(huán)境的危害污染水體、大氣、土壤及對(duì)環(huán)境衛(wèi)生的影響3危險(xiǎn)廢物危險(xiǎn)廢物又稱有害廢物,泛指除放射性廢物外,具有毒性、易燃性、反應(yīng)性、腐蝕性、爆炸性、傳染性因而可能對(duì)人類的生活環(huán)境產(chǎn)生危害的廢物。全球性環(huán)境問題之一污染轉(zhuǎn)嫁——《控制危險(xiǎn)廢物越境轉(zhuǎn)移及其處置巴塞爾公約》(簡(jiǎn)稱巴塞爾公約)鑒別標(biāo)準(zhǔn)和危險(xiǎn)廢物名錄4固體廢物的清潔處理、處置與綜合利用從污染源頭起始,改進(jìn)或採(cǎi)用更新的清潔生產(chǎn)工藝,儘量少排或不排廢物強(qiáng)化對(duì)有害廢物污染的控制,實(shí)行從產(chǎn)生到最終無害化處置全過程的嚴(yán)格管理。採(cǎi)用的基本原則是:減量化原則、資源化原則和無害化原則。4.1固體廢物減量化對(duì)策與措施
——生活垃圾*1)逐步改變?nèi)剂辖Y(jié)構(gòu)*2)避免過度包裝和減少一次性商品的使用*3)加強(qiáng)產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計(jì)(產(chǎn)品的綠色設(shè)計(jì))*4)推行垃圾分類收集:混合收集和分類收集*5)搞好產(chǎn)品的回收、利用的再迴圈4.2固體廢物資源化與綜合利用物質(zhì)回收物質(zhì)轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)化廢物資源化技術(shù)包括物理處理技術(shù)化學(xué)處理技術(shù)生物處理技術(shù)4.3固體廢物的無害化處理處置焚燒處理二次污染問題第六章雜訊及其他物理性污染雜訊污染電磁污染光污染熱污染1雜訊污染雜訊定義:凡是不需要的,使人厭煩並干擾人的正常生活、工作和休息的聲音統(tǒng)稱為雜訊。聲音的物理性質(zhì)和人的生活狀態(tài)。雜訊污染的特點(diǎn):一是影響面廣;二是它不同於水、大氣和土壤等污染,在環(huán)境中不會(huì)產(chǎn)生累積,當(dāng)雜訊源停止發(fā)聲時(shí),雜訊污染立即消失。雜訊的強(qiáng)度用聲級(jí)表示,單位是分貝(dB)城市雜訊的來源:交通運(yùn)輸雜訊、工業(yè)生產(chǎn)雜訊及生活雜訊等。雜訊污染的危害妨礙休息、干擾資訊交流損傷聽力、致人耳聾聽閾遷移雜訊性耳聾全聾引起疾病、降低工作效率:“雜訊病”2電磁污染電磁輻射是由震盪的電磁波產(chǎn)生的。在電磁震盪的發(fā)射過程中,電磁波在自由空間以一定速度向四周傳播,這種以電磁波傳遞能量的過程或現(xiàn)象稱為電磁波輻射,簡(jiǎn)稱電磁輻射。所謂電磁污染是指天然的和人為的各種電磁波干擾和有害的電磁輻射。電磁污染主要來源於兩大類:一類是天然電磁輻射電磁輻射可能造成的危害引燃引爆。干擾信號(hào)。危害人體健康。3光污染新污染。是指光輻射過量而對(duì)生活、生產(chǎn)環(huán)境以及人體健康產(chǎn)生的不良影響。包括可見光、紅外線和紫外線造成的污染。
紅外線。
紫外線??梢姽猓貉9馕廴尽叭斯ぐ讜兾廴尽币曈X污染光污染的一種特殊形式---現(xiàn)代都市新公害---視覺污染:是指城市環(huán)境中雜亂無章的視覺環(huán)境。刺激人眼,使人感覺不舒服,心理不愉快,從而導(dǎo)致煩躁、情緒不佳,損害心靈健康的現(xiàn)象。城市建築的美感程度,對(duì)人的身心健康及工作效率確有一定的影響。4熱污染(Thermalpollution)
水體熱污染和城市熱島效應(yīng)4.1水體熱污染煤礦、油田、電廠等大型能源企業(yè)以及化工、輕工等行業(yè)的排放的廢水(工業(yè)冷卻水)往往溫度較高,造成江、河、湖泊等接納水體局部水溫升高,氧的溶解度下降,使地表水體自淨(jìng)能力降低,蒸發(fā)速率增大,進(jìn)而影響水生態(tài)平衡,危害漁業(yè)生產(chǎn)。4.2城市熱島效應(yīng)城市“五島”效應(yīng):熱島、幹島、濕島、雨島和混濁島城市熱島效應(yīng)是指人口高度密工業(yè)集中的城市區(qū)域氣溫高於郊區(qū)的現(xiàn)象。形成原因:城市熱島效應(yīng)形成原因1)由於城市的道路、高大建築物使用的礫石、瀝青、混凝土和大理石等建築材料的反射率小而易吸收太陽輻射;2)狹窄的街道、牆壁之間的多次反射,能夠比郊區(qū)開闊地吸收更多的太陽輻射;3)城市下墊面建築材料的熱容量、導(dǎo)熱率比郊區(qū)農(nóng)村綠色植物下墊面要大得多,因而城市下墊面儲(chǔ)熱量也多,夜間下墊面比郊區(qū)溫度高;4)人為熱源,特別是冬季高緯度地區(qū)供暖;5)排入大氣中的廢氣改變了城市上空的大氣組成,使其吸收太陽輻射的能力及對(duì)地面長(zhǎng)波輻射的吸收能力增強(qiáng)。6)城市建築密集,通風(fēng)不暢,也不利於熱量的散失。第二篇當(dāng)代資源、人口及全球性環(huán)境問題第七章資源短缺第八章人口與環(huán)境第九章全球性環(huán)境問題
第七章資源短缺淡水資源土地資源能源礦產(chǎn)資源1淡水資源危機(jī)1.1全球淡水資源短缺形勢(shì)分析全球淡水資源本身總量不多陸地上淡水資源的分佈很不均勻開採(cǎi)量增加爭(zhēng)奪淡水資源
表世界各洲水資源開採(cǎi)量及部門結(jié)構(gòu)
總量
(立方公里)人均佔(zhàn)有
(立方米)年開採(cǎi)量
(立方公里)人均開採(cǎi)量
(立方米)部門開採(cǎi)量(%)生活工業(yè)農(nóng)業(yè)非洲3996.05488145.141997588歐洲6234.68576455.29626145531北美洲6443.715369608.44145194249中美洲
南美洲9526.029788106.21332182359亞洲*13206.738191633.855426985大洋洲1614.35654316.7358664234世界**41022.071763240.0064582369根據(jù)國(guó)際經(jīng)驗(yàn),每人每年1000立方米可重複使用的淡水資源是一個(gè)基本指標(biāo),低於這個(gè)指標(biāo)的國(guó)家可能會(huì)遭受阻礙發(fā)展和損害健康的長(zhǎng)期性水荒。目前,世界上有20個(gè)左右的國(guó)家己低於這一指標(biāo),大部分位於西亞和非洲。據(jù)有關(guān)國(guó)際組織預(yù)測(cè),生活在缺水國(guó)家的人口將從1990年的1.32億增加到2025年的6.53億(按照低人口增長(zhǎng)預(yù)測(cè))和9.04億(按照高人口增長(zhǎng)預(yù)測(cè))之間。到2050年,預(yù)測(cè)生活在缺水國(guó)家中的人口將增加到10.6億和24.3億之間,約占全球預(yù)測(cè)人口的13-20%。這尚不包括中國(guó)西北部、印度西部和南部、巴基斯坦和墨西哥的大部分地區(qū)、美國(guó)和南美西海岸這些乾旱缺水的地區(qū)。因此,全世界實(shí)際上受水資源短缺影響的人口比上述預(yù)測(cè)數(shù)字更多一些。
與淡水資源短缺相對(duì)應(yīng)的是水資源的大量浪費(fèi)。農(nóng)業(yè)消耗了全球用水量的70%左右,但農(nóng)業(yè)灌溉用水效率普遍比較低,許多灌溉系統(tǒng)60%以上的水在澆灌莊稼前就滲漏和蒸發(fā)掉了,並帶來土壤鹽漬化。隨著對(duì)淡水需求量的不斷增長(zhǎng),在許多乾旱和半乾旱地區(qū),淡水成為決定經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要限制因素,部門之間、地區(qū)之間和國(guó)家之間爭(zhēng)奪淡水資源的情況越來越突出。在水資源比較豐富的地區(qū),不同功能用途之間的矛盾和衝突也越來越顯著。(過去,農(nóng)業(yè)部門是用水增長(zhǎng)最快的一個(gè)部門,灌溉用水往往優(yōu)先保證。但是,隨著工業(yè)和城市生活用水的不斷增長(zhǎng),在乾旱和半乾旱地區(qū),已經(jīng)開始同農(nóng)業(yè)爭(zhēng)奪有限的水源。)地區(qū)之間水資源利用上的矛盾往往表現(xiàn)為上下游之間的矛盾,不少地區(qū)由於上游用水量增加,來水減少,甚至出現(xiàn)斷流,乾旱季節(jié)得不到穩(wěn)定供水,以致不得不季節(jié)性減少工業(yè)生產(chǎn)。世界上許多重要河流往往由兩個(gè)或多個(gè)國(guó)家所有。據(jù)估計(jì),全世界有200多條國(guó)際河流和湖泊,這些跨界河流的流域面積幾乎占全球陸地面積的一半以上,生活在這些流域的人口至少占世界人口的40%。因此,全球跨國(guó)的水資源管理是國(guó)際環(huán)境與資源保護(hù)的重要領(lǐng)域。在西亞和北非等一些乾旱和半乾旱地區(qū),水貴如油,各國(guó)在跨國(guó)河流和地下蓄水層開發(fā)利用上的矛盾往往十分尖銳。有時(shí)甚至引發(fā)軍事上的對(duì)峙,成為國(guó)際衝突的導(dǎo)火索。1.2中國(guó)水資源短缺形勢(shì)分析水資源總量人均佔(zhàn)有水量少水資源分佈不均勻性東南多西北少農(nóng)業(yè)缺水和城市缺水開源與節(jié)流2土地資源2.1世界土地資源概況對(duì)於全世界居民而言,1900年世界人口約為16億,平均每人佔(zhàn)有的陸地面積約為l0hm2,1987年世界人口達(dá)到50億,人均佔(zhàn)有3hm2,當(dāng)前世界人口約為60億,人均佔(zhàn)有2.5hm2。面積和品質(zhì)所謂土地品質(zhì),從農(nóng)業(yè)利用的角度來看,包括土地的地理分佈、土層厚薄、肥力高低、水源遠(yuǎn)近、潛水埋深和地勢(shì)高低、坡度大小等。這些屬性對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都有著不同程度的影響。從工礦和城鄉(xiāng)建設(shè)用地的角度,還要考慮地基的穩(wěn)定性、承壓性能和受
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