环境工程导论

环境⼯程导论

环境⼯程导论复习

第⼀章绪论

第⼀节环境1、环境容量

指地球⽣物圈或某⼀区域环境对⼈⼝增长和环境发展的承载能⼒。

可供⼈类开发利⽤的⾃然资源的数量.

环境消解废物的最⼤负荷量.2、环境⾃净

指受污染的环境，在物理、化学和⽣物等⾃然作⽤下，污染物浓度或总量的降低过程。

环境的物理净化

环境的化学净化

环境的⽣物净化

第⼆节环境问题1．环境问题定义：是指由于⼈类活动作⽤于环境要素引起环境质量变化，这种变化对⼈类的⽣产、⽣活和健康带来不利的影响。2．世界⼋⼤公害事件（Public Nuisance Events）

⽐利时马斯河⾕烟雾事件

美国洛杉矶光化学烟雾事件

美国多诺拉事件

英国伦敦烟雾事件

⽇本⽔俣病事件

⽇本四⽇市哮喘病事件

⽇本爱知县⽶糠油事件

⽇本富⼭痛痛病事件

第三节、当代世界⾯临的环境问题1.⼈⼝增长

2.⽓候变暖

3.酸⾬

4.臭氧层破坏

5.⼤⽓污染

6.海洋⽣态

危机6.⽔体污染 7.固体废物 8.森林和草原植被减少 9.⽣物多样性减少

中国的环保⽅针

⑴早期“三⼗⼆字⽅针”全⾯规划、合理布局、综合利⽤、化害为利、依靠群众、⼤家动⼿、保护环境、造福⼈民

⑵三建设、三同步、三统⼀”⽅针

环境保护与经济建设、城乡建设

同步规划、同步实施、同步发展

经济效益、社会效益和环境效益的统⼀

国家重点控制项⽬3河：辽河, 淮河,海河

3湖：太湖，巢湖，滇池

2控制：⼆氧化硫控制，酸⾬控制

1海：渤海

第四章⽣态系统

第⼀节. ⽣态学的演化1.种群：在⼀定地段上群落中的⼀个种的所有个体就是⼀个种群。

2.群落：在⼀定⾃然区域的环境条件下，许多不同的⽣物相互依存，构成了有着密切关系的群体。

3.⽣态学的演化

第⼀阶段（个体⽣态学）：研究⽣物个体与环境的相互关系，⽐如植物个体发芽-开花-

结果-落叶-休眠.

第⼆阶段（种群⽣态学）：研究种群的个体空间分布和数量变动规律

第三阶段（⽣态系统⽣态学）：⽣物群落与环境的关系

第⼆节. ⽣态系统（ecosystem)1.定义：⽣态系统是指⼀定时间和空间范围内，⽣物群落与其所处的环境所形成的相互作

⽤、相互制约、不断演变、达到动态平衡，相对稳定的统⼀整体，是⽣态学的基本功能单位.

⽣产者绿⾊植物

⽣物群落消费者各种动物

分解者微⽣物

⽣态系统

⾮⽣物环境⽆⽣命物质和能量2.. ⽣态系统的结构

⽣物结构：个体—种群—群落—⽣态系统.

形态结构：⽣物成分在空间、时间上的配置变化.

营养结构：⽣态系统中各成分之间相互影响的途径，最重要的是通过营养实现的3.⽣态系统的功能

（1）.⽣物⽣产（2）.能量流动（3）.物质循环（4）.信息传递

第三节.⽣态平衡1. ⽣态平衡：在任何⼀个⽣态系统中，⽣物与其环境总是在不断进⾏着能量、物质与信息的交流，但在⼀定时期内，⽣产者、消费者和分解者之间都保持着⼀种动态的平衡，这种平衡状态就叫⽣态平衡。1)在⾃然⽣态系统中，平衡还表现为⽣物种类和数量的相对稳定。

第四节. ⽣态破坏——⽣态平衡失调1.⽣态平衡失调(ecological disturbance)：当外界施加的压⼒（⾃然或⼈为）超过了⽣

态系统的调节能⼒或补偿功能后，都会导致其结构破坏、功能受阻，正常的⽣态关系被打乱、反馈⾃控能⼒下降，甚⾄不能⾃我修复，使整个⽣态系统衰退或崩溃，这就是⽣态平衡的失调2. ⽣态平衡失调的标志

（1）⽣态平衡失调的结构标志：⽣态系统出现了缺损或变异.

（2）⽣态平衡失调的功能标志：能量流动在系统内的某⼀个营养层次上受阻或物质循

环正常途径中断.

第五章⼤⽓污染及防治技术

要掌握的内容：

污染的种类、来源及其危害

⼤⽓污染物扩散原理及其模式

⼤⽓污染控制（排放标准、综合控制措施）

第⼀节. ⼤⽓污染的分类.

第⼆节、主要⼤⽓污染物. 1. 依照与污染物的关系分类

2. 按其物理状态和化学组成分类：颗粒污染物(⽓溶胶)，⽓态污染物

含硫化合物:SO2，H2S，数量较⼤，污染⾯较⼴

含氮化合物：NO，NH3

碳的氧化物：CO，CO2

有机化合物：C1~C10化合物

⽓态污染物

卤素化合物：HF，HCl

⼀次污染物：SO2、NO

⼆次污染物：如：硫酸烟雾和光化学烟雾

第三节、⼤⽓污染源.

定义：造成⼤⽓污染的污染物发⽣源。

按排放⽅式：点源、线源、⾯源；

按排放形式：固定源、流动源；

按排放时间：连续源、间断源、瞬时源；

按排放位置：地⾯源、⾼架源。

第四节. ⼤⽓污染综合防治技术1、⼤⽓综合防治措施

（1）全⾯规划、合理布局（2）严格环境管理（3）控制⼤⽓污染的技术措施（4）控制污染的经济措施（5）绿化造林（6）安装废⽓净化装置2 .控制⼤⽓污染的技术措施

（1）清洁⽣产：清洁的原料、⽣产过程和产品（2）可持续发展的能源战略

改善能源供应结构和布局，提⾼清洁能源和优质能源⽐例

提⾼能源利⽤效率和节约能源

推⼴少污染的煤炭开采技术和清洁煤技术

积极开发利⽤新能源和可再⽣能源

（3）建⽴综合性⼯业基地：各企业间相互利⽤原材料和废弃物，减少污染物排放总量

（4）控制排放和充分利⽤⼤⽓⾃净能⼒3. 控制污染的经济政策

（1）必要的环境保护投资

环保投资占国民⽣产总值（GNP）的⽐例，发展中国家为－1％，发达国家为1－2％

我国⽬前⽐例为－％，希望能达到％

（2）实⾏“污染者和使⽤者⽀付原则”，可采⽤的经济⼿段：A.建⽴市场（排污许可证制度等）

B.税收⼿段（污染税、资源税等）

C.收费制度（排污费等）

D.财政⼿段（⽣态环境基⾦等）

E.责任制度（赔偿损失和罚款等）

第五节、主要⼤⽓污染物治理技术

（⼀）主要⽓态污染物治理技术

⽓体吸收技术：利⽤废⽓中污染物组分在吸收剂中的溶解度不同或与吸收剂组分发⽣选择性化学反应来净化废⽓。

⽓体吸附技术：⽤多孔固体吸附剂将⽓体混合物中组分浓集于固体表⾯。

⽓体催化技术：含尘⽓体经过催化床层发⽣催化反应，使污染物转化为⽆害或易于处理的物质。

（⼆）主要⽓态污染物治理技术

⼆氧化硫净化技术：抛弃法和回收法。

氮氧化物治理技术：吸收法、⾮选择性催化还原法和选择性催化还原法等。

氟化物的治理技术：湿法和⼲法

车辆尾⽓治理技术：技术控制和⾏政管理

（三）颗粒污染物的治理技术

机械除尘器：利⽤质量⼒（重⼒、惯性⼒和离⼼⼒）的作⽤使颗粒⽆和⽓体分离的装置。

电除尘器：含尘⽓体通过⾼压电场过程中，使尘粒电荷移动，在电场⼒的作⽤下沉积在集尘板上，达到分离⽬的。

湿式除尘器：含尘⽓体与液体密切接触，利⽤液体与尘粒的惯性碰撞及其他作⽤捕集尘粒或者使粒径增⼤的装置。

过滤式除尘器：使含尘⽓流通过过滤材料将粉尘分离捕集。

第六章⽔污染及防治技术*⽔资源及⽔质指标和标准

*⽔体污染及其危害*⽔体⾃净

*⽔污染控制技术

*城市⽔污染控制

第⼀节. ⽔资源及⽔质指标和标准（⼀）⽔质指标

（⼆）⽔体污染的概念

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，从⽽导致⽔体的物理特征、化学特征和⽣物特征发⽣不良变化，破坏了⽔中固有的⽣态系统，破坏了⽔体的功能及其在经济发展和⼈民⽣活中的作⽤。（三）污染的分类

第⼆节、⽔环境污染源

（⼀）污染源：向⽔体排放污染物的场所、设备和装置。

（⼆）（1）按照⽔体类型：⼤⽓⽔污染源地表⽔污染源地下⽔污染源（2）按照⽔体动⼒学特征：⼈为污染源⾃然污染源

（3）按照污染源的形态：点污染源线污染源⾯污染源

（三）、⽔体污染物：（1）物理性污染（2）⽆机物污染（3）有机物污染

（4）营养盐类污染与⽔体富营养化（5）⽣物污染（6）放射性

污染

第三节、⽔体富营养化过程*⽔体富营养化是⼀种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的⽔质污染现象。

本质：由于⽔体中氮、磷营养物质的富集，引起藻类及其他浮游⽣物迅速繁殖，⽔体溶解氧下降，使鱼类或其他⽣物⼤量死亡、⽔质恶化的现象。

湖泊富营养化:：⽔华

海洋富营养化：⾚潮

第四节⽔体⾃净

（⼀）⽔体⾃净作⽤

污染物质进⼊天然⽔体后，通过⼀系列物理、化学和⽣物因素的共同作⽤，使排⼊的污染物质的浓度和毒性⾃然降低，这种现象称为⽔体的⾃净。（⼆）⽔体⾃净作⽤的发⽣

（三）⽔环境容量

⼀定⽔体所能容纳污染物的最⼤负荷被称为⽔环境容量，即某⽔域所能承担外加的某种污染物的最⼤允许负荷量。

第五节、⽔污染综合防治

（⼀）⽔污染防治的原则：*“防”是指对污染源的控制。

*“治”是⽔污染防治中不可缺少的⼀环。

*“管”是指对污染源、⽔体及处理设施的管理。

（⼆）污⽔处理技术概述

⼟壤环境污染

⼟壤污染防治

⼟壤的退化

⼟壤的⽣态保护和⼟壤修复

第⼀节⼟壤的特性

（⼀）酸碱性：我国⼟壤的pH⼤多在－范围内，并有由南向北pH值递增的规律性。

（⼆）吸附性：

⼟壤胶体的性质：（1）具有巨⼤的⽐表⾯和表⾯能；（2）电性；（3）凝聚性

和分散性；

⼟壤胶体的离⼦交换吸附：（1）阳离⼦交换吸附（2）阴离⼦交换吸附

（三）氧化还原性

氧化还原体系体系氧化态还原态

铁体系 Fe(III) Fe（II）

锰体系 Mn（IV） Mn（II）

硫体系 SO42- H2S

氮体系 NO3- NO2- NO3- N2 NO3- NH4+

有机碳体系 CO2 CH4

⼟壤氧化还原能⼒的⼤⼩可以⽤⼟壤的氧化还原电位（Eh）来衡量

第⼆节．⼟壤污染

（⼀）⼟壤污染：是指⼈类活动产⽣的污染物进⼊⼟壤并积累到⼀定程度，引起⼟壤质量恶化，并影响到植物的⽣长发育以及产量和质量的下降，这种现象叫⼟壤污染。（⼆）⼟壤环境污染物

⼟壤环境污染物：把输⼊到⼟壤环境中的⾜以影响⼟壤环境正常功能，降低作物产量和⽣物学质量，有害于⼈体健康的物质，统称为⼟壤环境污染物质。

根据污染物的性质，把⼟壤环境污染物质⼤致分为⽆机污染物和有机污染物两⼤类。（三）⼟壤环境污染类型

（1）⽔质污染型

（2）⼤⽓污染型

（3）固体废物污染型

（4）农业污染型

（5）综合污染型

（四）⼟壤污染的特点1、⼟壤污染具有隐蔽性（潜伏性）和滞后性

2、⼟壤污染的易累积性

3、⼟壤污染具有不可逆转性和长期性

4、⼟壤污染的难治理性

5、⼟壤污染具有后果严重性

第三节⼟壤退化——由于⾃然的，特别是⼈为的原因，使⼟壤⽣态系统的组成、结构和功能受到影响或破坏⽽使⼟壤固有的物理、化学和⽣物学特性和状态发⽣改变，导致⼟壤⽣态系统功能、⽣产潜⼒和环境质量的等级或状况下降，均属⼟壤退化现象。

如，⾃然植被的破坏或丧失、⼟壤⽣物区种群组成的明显变化、物种的消失；最主要有⼟壤侵蚀、荒漠化、盐碱化，还包括沼泽化、潜育化、酸化、肥⼒下降等。

第四节污染⼟壤修复技术体系

（⼀）按照技术类别分类

（1）物理化学修复：加热⽅法；稳定固化法；淋洗；萃取；电动⼒学等

（2）⽣物修复：微⽣物修复；⽣物通⽓、泥浆反应器、预制床等

植物修复；湿地修复；菌根修复等；

植物－微⽣物联合修复；菌根菌剂联合修复等；

（3）物理化学－⽣物联合修复：淋洗－反应器联合修复等。

第8章 固体废弃物污染及防治技术 第⼀节 概述