第一部分环境工程介绍
第一单元环境工程
这本书主要关于什么？
这本书的目的是向理工科学生介绍环境问题在各学科间的研究：如它们的起因，为什么它们被关注，我们怎么控制它们。这本书包括：
●环境和环境体系意味着什么的描述；
●有关环境干扰的根本原因的信息；
●为了理解环境问题的性质和能够对他们进行量化，需要的基础科学知识；
●应用于水、空气和污染问题的境控制技术环的现状；
●在理解和控制许多人类活动与自然两者间复杂相互作用时，我们现有科学知识存在着相当大的空白；
●许多环境问题能够通过现有技术解决或减轻，但是因为缺少社会意愿或者大多数情况下是因为缺少能源，而没有被解
决。
重要定义
在这本书里，在重要定义第一次出现的地方，他们会以方块或者，像这里列举的一样，以黑体形式打印。
环境是指我们周围的物理和生物环境，我们可以看见、听见、触摸到、闻到和体会到。
体系，根据韦氏词典，被定义为一连串的或一整套的能够形成一个单元或有机整体的相关事物，如：太阳系、灌溉体系、供给系统，世界或宇宙。
污染可以定义为空气、水或土地在物理、化学或者生物特征方面发生了不希望的改变，这些改变会对人类或其他的生物的健康、存活或活动产生有害影响。
当改善环境质量的目标把提高人类健康考虑在内的话，环境可广义的包括社会、经济和文化等多方面。如此宽泛的定义不适用在许多现实情况，而且对于被设计用于一学期的课程而言也是不切实际的。因此我们对于环境问题的检测只限于我们定义的环境。
体系的相互作用
大量的不同环境问题涉及水、空气或者土地体系。这些问题中的许多通过整理分类到这些目录下，只适用于这些体系中的一个。这样的分类对在一个体系内相关问题的理解是有用的。而且，就行政管理角度而言也是很明智的，因为诸如空气污染、水供给、污水处理和固废处理通常是由不同的政府机构来管理的。
不幸的是，很多重大的环境问题都不能被划定为空气、水或者土壤体系，而是涉及各个体系的相互作用。当前的一个例子就是酸雨问题，首先是大量的发电厂、冶炼厂和汽车尾气排放出的二氧化硫和氮氧化物进入大气，然后随着气流被传送到了广大区域，带着他们的降雨就产生了酸雨。酸雨对水生生物、森林和农作物都是有害的。这里列举两个体系相互作用引起的主要环境干扰例子：一个是全球问题，大气二氧化碳的形成；另一个是酸雨问题，这一般是区域性问题。
环境干扰
我们生活标准的改善主要归因于科学技术的应用。这里给出了几个例子，你还能想出其他的吗？
●更多更好质量的产品
●建造房屋作为保护物应对极端气候，同时作为生活空间
●开发快速、安全的交通工具
●发明各种通讯体系
●研发机器替代人力和畜力
●安全的供水和废水处理
●消灭许多种传染类疾病
●在发达国家，通过提高水处理技术，消除了大多数的水传播疾病
●通过提升生产力，创造更多的娱乐时间，提供文化休闲的机会
●避免自然灾害，如洪水、干旱、地震和火山爆发，带来的最坏影响
然而，伴随这些进步也引起了一些负面作用，如耕地丧失、森林减退、环境污染、抵抗控制的新生物。很多影响起初被认为只是有害的小事现在被认为是对自然和人类的潜在威胁。在农业社会，人们基本上与自然和谐相处，栽培食物，收集木材，制造来源于土地的衣服和工具。来源于动物和人类的废物被归还于土地作为肥料。很少有水、土地或者空气污染问题的发生。
古代城市，特别是罗马帝国，就有了水供给系统和废水处理系统。众所周古罗马的大排泄沟中的沟渠供应古代罗马城市（大约有1 百万人）安全水，这是最有名及在这些系统中最早建造的下水道的例子之一。古代城市的城市技术似乎被欧洲建立城市的人忘记了好多个世纪。水供给和废水处理被忽略了，结果导致了痢疾、霍乱、伤寒等许多水传染疾病的爆发。直到十九世纪中期，人们才意识到不恰当的废水处理带来了含有致病菌的供水。自从19 世纪发生于英国、欧洲和北美的工业革命以来，日益俱增的城市化和工业化加剧了环境问题。城市化及工业化这两个现象，都是当时不能处理的水及空气污染的基本原因。
在接下来的几十年的发达国家，水处理和局部的废水处理技术得到了突飞猛进的发展，大大地降低了水传染疾病的发生。值得注意的是所有的废物都被排放到环境中，进而污染我们的水体、空气和土壤。
第二单元美国危险废物处理的历史概述
美国危险物质处理实践已经经历一个循环。在1978年前，几乎没有，即使有也极少数关于这些物质处理的法规。许多这样的化学物质的不恰当处置导致了城市居民的健康问题，污染了水供给和野生生物的灭绝。随着1978年的资源保护法的颁布，要求所有的生产设施都有义务对这个设施产生的废物负责。但资源保护法的实施却是很缓慢的。
在美国，从最早的1920年的工业时期到二战后的几年，很少有人关注处理那些在生产过程中作为副产物而被生产出来的废物的合理方法。一直到19世纪60年代，被工厂的废物，产油井的盐水、钢铁厂排出的废酸所污染的河流、溪流到处可见。事实上，所有能够想象到的废物如废油、溶剂、废树脂都可以在河流里面找到。然而这一时期的相关法律要么是不存在，要么
就是没有被执行。文献中有很多关于个人的健康问题和鱼类与野生生物的生存环境被破坏的例子。其他很多在文献中没有被提到的案例也都发生了。
其它废物被随意倾卸在工厂旁边或是在乡村里临时挖掘坑里。由于无知和缺乏经济动力，各企业没有采取任何措施去防止地下水被那些化学物质污染。事实上，这一时期的科学家认同土地灌溉和渗透到多孔的地下结构这些处理废物的方法。尽管这些方法可能倾向于无害物质的处理，但是，它们也同样被有害物质的处理所应用。再者，没有政府法规因保护地下蓄水层而禁止这些处理方法。
随着在1966 年美国环保署的成立，处理有害化学物质的问题并没有得到改善。这个机构的首要任务是清洁河流和溪流。不幸的是，这时在政府中没有一个执政的人认识到这个新机构带来的问题。
美国环保署在早期对很多水污染法案的执行是相当成功的。往河流和溪流中倾卸有害的化学物质的做法被排除了，但这些同样的物质造成了其他的处理问题。
很多从排水管中回收的物质要么是没有价值，要么就是价值太低以至于不划算。有时候，回收在技术上是行不通的。结果就导致了化学废物被采用简单的方法处理。临时的倾卸点扩大了。因为没有法规限制处理，很多没有专业技术知识的人投身到废物处理行业中。由于不用处理那些化学物质，所以他们的利润相当高。大多数情况下，这些废物被运到了私人的土地上建起的积水区。
产生废物的工厂相信运走废物的人以一种可以接受的方式处理了废物，所以他们觉得安全。但大多情况下，这是错误的想法。
无序堆放的规模和复杂性都增长了。当这些堆放接近公共区域或者公共水源时，一系列的问题就出现了。在堆放附近的市民开始出现不良的健康问题，如皮疹，瘫痪，癌症和先天缺陷。在一些案例中，这些问题被归因于由化学物质引起的污染。
由于这些担心，美国国会通过了一个新的解决处理有害废物过程中出现的问题的法规。这即是1978 年的资源回收保护法。这项法案的目的是同意有害物质处理的法规。结果导致了产生大量废物的企业现在不得不确保这些物质要以环境安全的方式处理。
在资源回收保护法颁布以前，由很少或没有经济来源的人制造的很多不合理的堆放已经造成。所以旧的堆放点的清理工作由政府接管。在这一时期，这些清理的努力效率不高。
由于过去的这些问题，强制美国工业承担有害物质处理的责任的相关法规已经颁布。这些问题是由于对工业界缺乏经济刺激引起的。这些问题也掺杂了获选政府官员的无知和缺少远见以及负责法规任务的政府机构引起的。尽管现在有足够的法规来解决有害废物的处理问题，但真正的解决在20 年或更长的时间内都是不可能的。只有通过工业界，科学家和政府部门间的共同努力，才能最终得到解决。
第三单元什么是废物减量化/废物最少化
源头减量化，废物最少化，回收和污染防止诸如此类术语在美国已经讨论了很久。美国环境保护署提供了以下定义。
源头减量化：指在废物产生过程中减少废物产生量的任何行为。这些包括，例如，过程调整，原料改变，提高管理，和回
