环境与节能减排

《环境污染治理与节能减排》课程提纲绪论一、环境科学与环境工程学在环境科学领域里，从其功能和作用的角度看，所谓环境就是人类或生物生存所需要的条件和各种物质资源的总和，即相对于某一中心体的全部客体及其相互关系。

二、环境工程学的主要内容：水质净化与水污染控制工程；大气污染控制工程；固体废弃物处理处置与管理工程；噪声、振动与其它公害防治技术；环境规划、管理和环境系统工程；环境监测与环境质量评价。

第一篇环境问题所谓环境问题，是指人类为其自身生存和发展，在利用和改造自然界的过程中，对自然环境破坏和污染所产生的危害人类生存的各种负反馈效应。

一、环境问题的产生及发展过程二、环境问题的启示（可持续发展）：环境是人类生存所依赖的资源库；环境问题的产生是人类社会发展的产物；人类面临的环境问题是相互联系相互制约的；环境问题发展和变化的关键是人类。

三、全球性环境问题及危害的剖析臭氧层破坏、温室效应、酸雨、烟雾事件和有毒物质的污染这五个环境问题在整个环境问题群中占有极其重要的位置，因而被认为是五大全球性环境问题（三大全球性环境问题）。

（一）臭氧层的破坏及其危害臭氧在保护地球生态环境中起着重要作用，臭氧层破坏原因：人类活动排放的消耗臭氧层物质（氯氟烃）到达平流层，使臭氧不断被损耗。

臭氧层的破坏会以多种方式深刻地影响着全球的生态环境：UV-B辐射量的增加会对农业生产造成不利影响；UV-B辐射量的增加对水生生物产生有害影响（将减少浮游生物的产量，影响食物链和整个水生生态系统）；UV-B辐射量的增加危害人类健康（晒斑、眼疾病）。

臭氧层破坏的应付措施与策略：1.开发消耗臭氧层物质的替代技术（氨制冷技术）；2.制定淘汰消耗臭氧层物质的措施（绿色冰箱标志）；3.开展淘汰消耗臭氧层物质国际行动。

（二）温室效应及其变化趋势存在于大气中的某些痕量物质和存在于对流层中的臭氧具有吸收太阳能在近地表面的长波辐射从而使大气增温的作用，称之为温室效应。

具有这种作用的气体称之为温室气体。

二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氟利昂和臭氧是贡献最大的温室气体。

气候变化对人类的影响主要表现在以下几个方面：雪盖和冰川面积减少；海平面上升：海平面的持续上升将会使一些岛屿消失，人口稠密、经济发达的河口和沿海低地可能会遭受淹没和海水入侵、海滩和海岸遭受侵蚀，土地恶化，海水倒灌和洪水灾害加剧，港口受损，并影响沿海养殖业，破坏供排水系统；降水格局发生变化：总体趋势是，中纬度地区降雨量增大，北半球的亚热带地区的降雨量下降，南半球的降雨量增大；导致气候灾害事件发生：全球平均气温略有上升，就可能带来频繁的气候灾害（过多的降雨、大范围的干旱和持续的高温）；影响人类健康：气候变暖会增加人群的发病率和死亡率；影响农业和自然生态系统。

反应措施与策略(控制气候变化的途径):⑴控制温室气体排放：改变能源结构，控制化石燃料使用量，增加核能和可再生能源使用比例；提高发电和其他能源转换部门的效率；提高工业生产部门的能源使用效率，降低单位产品能耗；提高建筑采暖等民用能源效率；提高交通部门的能源效率；减少森林植被的破坏，控制水田和垃圾填埋场排放甲烷等，由此来控制和减少二氧化碳等温室气体的排放量。

⑵增加温室气体吸收：主要途径有植树造林和采用固碳技术等。

固碳技术是指把燃烧气体中的二氧化碳分离、回收，然后注入深海或地下，或者通过化学、物理及生物方法固定。

⑶适应气候变化：主要措施有培育新的农作物品种，调整农业生产结构，规划和建设防止海岸侵蚀的工程等。

（三）酸雨和环境酸化范围扩大被称为“空中死神”的酸雨（Acid rain）是指pH值小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水（如雾、露、霜），是一种大气污染现象。

酸雨是大气污染的结果，是硫氧化物和氮氧化物在大气或水滴中转化为硫酸和硝酸等所致，我国当前的酸雨属硫酸型酸雨。

酸雨的危害：使淡水湖泊、河流酸化，湖水中鱼类减少；影响土壤特性；影响森林生长；腐蚀建筑材料及金属结构；影响人体健康。

控制措施与策略(控制致酸前体物排放和酸雨的主要途径)有：对原煤进行洗选加工，减少煤炭中的硫含量；优先开发和使用各种低硫燃料；改进燃烧技术，减少燃烧过程中二氧化硫和氮氧化物的产生量；改进汽车发动机技术，安装尾气净化装置，减少氮氧化物的排放。

第二篇水污染控制工程一、概论1.污水的来源及分类污水是生活污水、工业废水、被污染的降水和流入排水管渠的其他污染水的统称。

2.污水的水质指标：生化需氧量(BOD)；化学需氧量(COD)；悬浮物；总需氧量；总有机碳；有毒物质；pH值；温度；大肠菌群数；浑浊度、颜色、比电导、碱度、硬度。

生化需氧量(Biochemical Oxygen Demand : BOD)：表示在有氧条件下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗氧的数量，单位为mg/L。

它反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有机物的数量。

生化需氧量愈高，表示水中需氧有机污染物愈多。

化学需氧量(Chemical Oxygen Demand : COD)：表示用化学氧化剂氧化单位体积水中有机污染物所消耗的氧化剂量，常用单位为mg/L。

化学需氧量愈高，也表示水中有机污染物愈多。

根据所用氧化剂的不同，化学需氧量可分为重铬酸钾法和高锰酸钾法。

3.水质标准：水环境保护标准主要可分为水域水质标准和排水水质标准两大类。

二、水体污染与水体自净1.水体污染水体是指地表被水覆盖的自然综合体，是河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、海洋、冰川等的总称。

水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水体中的水产生了物理和化学上的变化，破坏了水体中固有的生态系统，破坏了水体的功能及其在经济发展和人民生活中的作用。

根据污染物的物理、化学、生物学性质及其污染特性，可将水体污染物分为以下几种类型：无机无毒物、无机有毒物、有机无毒物、有机有毒物。

2.水体自净：水体能够在其环境容量的范围内，经过水体的物理、化学和生物的作用，使排入的污染物质的浓度随着时间的推移在向下游流动的过程中自然降低，这就是水体的自净作用。

水体自净过程按其机理可分为：物理过程、化学及物理化学过程、生物化学过程。

水体富营养化：氮、磷等大量物质进入湖泊、水库及海湾等缓流水体，促进水生生物异常繁殖，主要是各种藻类的大量繁殖，将造成水中溶解氧的急剧变化，严重影响水中动物、鱼类生存。

三、污水处理的基本原则与基本方法现代污水处理技术，按其原理可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。

生物化学处理法：利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质。

主要方法包括好氧氧化法（利用好氧微生物的作用）和厌氧还原法（利用厌氧微生物的作用）。

四、水质的预处理水质的预处理是针对后续处理而言的，它的任务是去除大块漂浮物质，稳定水质，均化调节，减轻后续处理负荷。

常用的技术有筛滤、截留、调节、沉淀等。

五、好氧生物处理（活性污泥法）生物处理就是利用微生物分解氧化有机物的这一功能，采取一定的人工措施，创造有利于微生物的生长、繁殖的环境，使微生物大量繁殖，以提高其分解氧化有机物效率的一种废水处理的方法。

生物处理法分为好氧和厌氧两大类。

活性污泥法是水体自净的人工化，是使生物群体在反应器（曝气池）内呈悬浮状，并与废水接触而使之净化的方法。

活性污泥法就是以活性污泥为主体的废水处理法。

活性污泥法是目前有机废水生物处理的主要方法，主要构筑物是曝气池和二次沉淀池。

活性污泥法是一种好氧生物处理的方法。

好氧微生物在氧化有机物时需要一定数量的氧，因此，必须在处理过程中提供充足的氧，所谓曝气就是往水中打入空气或利用机械搅拌的作用使空气中的氧溶入水中。

活性污泥法是目前工作效率最高的人工生物处理法。

六、污泥的处理与综合利用用作肥料；工业原料及产品；污泥气利用；作建筑材料；沉渣利用；有机污泥利用。

七、废水的深度处理与再用根据对污水的处理程度不同，污水处理可分为：一级处理（包括预处理）、二级处理、三级处理（深度处理）。

一级处理主要是去除污水中漂浮物和部分悬浮状态的污染物质，调节pH值，减轻废水的腐化程度和后续处理的工艺负荷。

二级处理的主要任务是大幅度去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物，采用的方法主要是以生化处理作为二级处理的主要工艺，即活性污泥法深度处理就是用于除去那些在常规二级处理过程中未被去除的和去除不够的污染物，以使出水在排放时符合受纳水体的水质标准，在再用时符合具体用途的水质标准。

第三篇大气污染控制工程一、概论（一）大气污染1.大气污染的定义通俗地讲，大气污染是指分散在空气中的固体颗粒和有害气体累积到超过空气自净化过程（扩散、稀释、沉降等作用）所能降低的程度，在一定的持续时间内有害于生物及非生物。

按照国际标准化组织对大气和空气的定义：大气是指环绕地球的全部空气的总和；环境空气是指人类、植物、动物和建筑物暴露于其中的室外空气。

按照大气污染的范围来分，大致可分为四类：①局部地区污染，局限于小范围的大气污染，如受到某些烟囱排气的直接影响；②地区性污染，涉及到一个地区的大气污染，如工业区及其附近地区或整个城市大气受到污染；③广域污染，涉及到比一个地区或大城市更广泛地区的大气污染；④全球性污染，涉及到全球范围或国际性的大气污染。

在我国的环境空气质量标准中，根据粉尘颗粒的大小，将其分为总悬浮颗粒物和可吸入颗粒物。

总悬浮颗粒物（TSP）是指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤100um的颗粒物。

可吸入颗粒物(PM10)是指悬浮在空气中空气动力学当量直径≤10um的颗粒物。

气体状态污染物是以分子状态存在的污染物，简称气态污染物。

气态污染物可分为一次污染物和二次污染物。

一次污染物也称原发性污染物，是指从污染源直接排入大气中的原始污染物；二次污染物也称继发性污染物，是指一次污染物进入大气后经过一系列大气化学或光化学反应生成的与一次污染物性质不同的新污染物。

大气污染物的来源可分为自然污染源和人为污染源两类，大气污染源又可概括为三方面：燃料燃烧、工业生产和交通运输。

大气圈及其垂直结构：自然地理学把受地心引力而随地球旋转的大气叫做大气圈。

世界气象组织（WMO）根据大气温度垂直分布特点，将大气分为5层：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。

世界八大公害事件：①马斯河谷事件②多诺拉事件③洛杉矶光化学烟雾事件④伦敦烟雾事件⑤四日市哮喘病事件⑥水俣病事件⑦骨痛病事件⑧米糠油事件。

2.我国大气污染的现状我国是世界上大气污染最严重的国家之一，大气污染是我国环境问题中的一个主要问题，我国大气污染以煤烟型污染为主，尘和酸雨危害最大，污染程度在加重，全国城市大气环境污染北方重于南方城市，全国大城市汽车尾气污染趋势加重，氮氧化物已成为少数大城市大气中的首要污染物，酸雨主要分布于长江以南、青藏高原以东地区及四川盆地。