中南大学环境工程概论PPT

主讲：王晖Email:[e-mail]中南大学化学化工学院2015.09环境工程概论参考教材1.朱蓓丽.环境工程概论(第3版).科学出版社,20112.周集体,张爱丽,金若菲.环境工程概论.大连理工大学出版社,20073.汪大翚,徐新华,赵伟荣.化工环境工程概论(第3版).化学工业出版社,20114.曲向荣,李辉,吴昊.环境工程概论.机械工业出版社,20115.魏振枢,罗岩,杜丽英.环境工程概论.化学工业出版社,20096.龙湘犁,何美琴.环境科学与工程概论,华东理工大学出版社,20077.孔昌俊,杨凤林.环境科学与工程概论.科学出版社,20048.王洪涛,许兆义.环境科学与工程概论(第2版).中国铁道出版社,2010第1章绪论第2章环境与环境科学第3章能源资源与环境污染第4章大气污染控制工程第5章水污染控制工程第6章固体废弃物的处理与处置第7章噪声、电磁辐射和放射性污染防治第8章环境质量评价与环境监测环境工程概论教学内容第1章绪论(Preface)§1概述--环境及相关概念§2环境问题§3环境科学与环境工程学§4威胁人类生存的十大环境问题§5中国突出的十大环境问题§6威胁绿色地球十大环境问题第1章绪论(Preface)§1概述--环境及相关概念（1）环境的概念（2）环境要素（3）环境的分类（4）环境功能与环境效应（5）环境容量（6）环境自净作用环境（environment）（1）概念指影响人类生存和发展的各种天然和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。——《中华人民共和国环境保护法》§1概述(Summary)------环境及相关概念环境（environment）（2）环境要素构成环境整体的各个独立的性质各异而又服从总体演化规律的基本物质组分称为环境要素，或环境基质。包括：自然环境要素和人工环境要素，主要有大气环境、水环境、土壤环境、生物环境等。§1概述(Summary)------环境及相关概念环境（environment）（3）环境的分类社会环境——人们生活的社会经济制度和上层建筑的环境条件。如经济基础、政治制度、法律制度、教育、文化艺术。自然环境——人们赖以生存和发展的物质条件，即自然界。包括：空气、水、土壤、动植物等。各组成不同，又可分为不同的地理环境：大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈、生物圈、地质和宇宙环境。我们这里所说的环境主要是人类生存环境，主要指自然环境，尤其是生物圈。§1概述(Summary)------环境及相关概念环境（environment）（4）环境功能与环境效应环境功能——环境要素及由其构成的环境状态对人类生产和生活所承担的职能和作用。环境效应——自然过程或人类活动对环境系统结构和功能所造成的变化。自然环境效应:是以地能和太阳能为主要动力而引起的环境变化，它是环境中各种物质相互作用的结果。人为环境效应：是由于人为活动所引起的环境变化。§1概述(Summary)------环境及相关概念环境（environment）（5）环境容量环境容量——是地球生物圈或某区域环境对人口增长和经济发展的承载能力，主要包括可供开发利用的自然资源的数量和环境消解废物的最大负荷量。环境的绝对容量：是指某一环境所能容纳某种污染物的最大负荷量。环境年容量：某环境在污染物的积累浓度不超过环境标准规定的最大容许值的情况下，每年所能容纳的某污染物的最大负荷量。§1概述(Summary)------环境及相关概念环境（environment）（6）环境自净作用环境自净——是指受污染的环境，在物理、化学和生物等自然条件作用下，污染物浓度或总量降低的过程。环境物理自净：物理作用有稀释、扩散、淋洗、挥发和沉降等。环境化学自净：化学反应有氧化和还原、吸附、凝聚、交换等。环境生物自净：依靠生物分解、转化、富集等自然界的生物作用产生自净作用。§1概述(Summary)------环境及相关概念§2环境问题1.环境问题及其分类2.环境污染的概念3.环境污染的类型4.环境问题的由来与发展5.环境问题的根源第1章绪论(Preface)1.环境问题及其分类环境问题是指由于自然或人为活动使环境发生变化，从而产生不利于人类的结果。原生环境问题是由自然力引起的环境问题，即第一环境问题，如火山爆发、地震、海啸、台风、洪涝、干旱、泥石流和山体滑坡等自然界的异常变化。次生环境问题是由人类活动引起的生态破坏和环境污染问题，即第二环境问题。环境科学中解决的主要是第二环境问题。§2环境问题2.环境污染的概念环境污染是指由于人类活动排放的污染物的浓度或总量超过了环境容量，使环境的化学组成或物理状态发生变化，造成环境质量下降，有害于人类和其他生物正常生存和发展的现象，又称环境公害。主要原因：(1)不合理开发利用自然资源；(2)人口激增，城市化和工农业高速发展。§2环境问题3.环境污染的类型环境要素：大气污染、水污染、土壤污染等。污染物性质：物理污染、化学污染和生物污染等。污染物形态：废气污染、废水污染、固体废物污染、噪声污染、辐射污染等。污染范围：全球污染、区域性污染、局部污染等等。§2环境问题（1）环境问题萌芽阶段（工业革命以前）盲目开采、砍伐造成水土流失、沙漠化、盐渍化等，工业生产不发达，环境问题不突出。（2）环境问题的发展恶化阶段（工业革命至20世纪50年代前）18世纪60年代至19世纪中叶—工业革命。光化学烟雾（美国洛杉矶）、烟尘及SO2（美国多诺拉镇、比利时马斯河谷）废水污染（3）环境问题的第一次高潮（20世纪50年代至80年代以前）人口猛增、城市化进程加快，工业集中和扩大，能源消耗大增。八大公害事件（4）环境问题的第二次高潮（20世纪80年代以后）环境污染和大范围的生态破坏、资源短缺。全球性的大气污染（温室效应、臭氧层破坏、酸雨）大面积生态破坏（森林砍伐、草场退化、土壤侵蚀和荒漠化）突发性的严重污染事件频发。威胁人类生存的十大环境问题§2环境问题4.环境问题的由来与发展§2环境问题4.环境问题的由来与发展八大公害事件事件名称发生时间发生地点污染类型污染源/物马斯河谷烟雾事件1930.12比利时马斯河谷大气污染谷地中工厂密布，烟尘、SO2排放量大60人死亡洛杉矶光化学烟雾事件1936~20世纪50年代美国洛杉矶市大气污染光化学污染该市400万辆汽车每天排放烃类1000多吨多诺拉烟雾事件1948.10美国多诺拉镇大气污染河谷内工厂密集，排放大量烟尘和SO2伦敦烟雾事件1952~1962英国伦敦市大气污染燃煤中含硫量高，排放大量SO2和烟尘，4千人死亡水俣(病)事件1953~1956日本熊本县水俣镇海洋污染汞污染氮肥厂含汞催化剂随废水排入海湾甲基汞四日事件(哮喘病)1955年以来日本四日市大气污染工厂大量排放SO2和煤尘，重金属颗粒米糠油事件1968日本爱知县等23个府县食品污染多氯联苯污染米糠油生产中用多氯联苯作热载体，富山事件(骨痛病)1931~1975日本富山县神通川流域水体、土壤镉污染炼锌厂未处理的含镉废水排入河中§2环境问题20世纪70―80年代来突发性的严重公害事件事件时间地点危害原因阿摩柯卡的斯油轮泄油1978.3法国西北部不列塔尼半岛藻类、海鸟灭绝、工农业、旅游业损失大油轮触礁，原油入海三哩岛核电站泄漏1979.3.28美国宾西法尼亚州周围80km200万人口极度不安核电站反应堆严重失水威尔士饮用水污染1985.1英国威尔士200万居民饮水污染化工公司将酚排入迪河墨西哥油库爆炸1984.11.9墨西哥4200人受伤，400人死亡，300栋房毁石油公司一个油库爆炸博帕尔农药泄漏1984.12.2-3印度中央邦博帕尔市1408人死亡，2万人严重中毒，15万人治疗45t异氰酸泄漏切尔诺贝利核电站泄漏1986.4.26前苏联、乌克兰31人死亡，203人受伤，直接损失达30亿美元四号反应堆机房爆炸莱茵河污染1986.11.1瑞士巴塞尔市生物绝迹，160km内鱼类死亡，480km内不能饮用化学公司仓库起火，30t剧毒物入河莫农格希拉河污染1988.11.1美国沿岸100万居民生活受严重影响石油公司仓库爆炸原油入海埃克森·瓦尔迪兹油轮泄油1989.3.24美国阿拉斯加海域严重污染漏油§2环境问题4.环境问题的由来与发展人类认识环境问题的第一个里程碑：1972年6月5日在瑞典首都斯德哥尔摩召开了《世界人类环境会议》，会议通过了《联合国人类环境会议宣言》，提出了“只有一个地球”的口号，并把6月5日定为“世界环境日”。历史功绩——将环境问题严肃地摆在了人类面前，唤起世人警觉，引起各国共识，开始把环境问题摆上各国政府的议事日程，并与人口、经济和社会发展联系起来，统一审视，寻求一条健康协调的发展之路。§2环境问题4.环境问题的由来与发展人类认识环境问题的第二个里程碑：1992年6月3日在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展会议，以可持续发展为指导思想，发表了《关于环境与发展的里约热内卢宣言》、《21世纪议程》两个纲领性的文件，签署了《关于森林问题的原则声明》，《气候变化框架公约》和《生物多样性公约》。历史功绩——让世界各国接受了可持续发展战略方针，并在发展中开始付诸实施，这是人类发展方式的大转变，是人类历史的新纪元。§2环境问题4.环境问题的由来与发展人类认识环境问题的第三个里程碑：联合国于2002年8月26日至9月4日在南非约翰内斯堡举行可持续发展世界首脑会议。背景资料：里约会议倡导全球伙伴关系和可持续发展战略。十年来，国际上有关环境保护的合作进展缓慢，存在的主要问题有：①资金与技术转让问题；②发达国家对发展中国家政策的指责或要求；③贸易与环境问题；④履行环境公约问题；⑤加强国际环境管理问题等。人口是影响环境的重要因素。人类活动干扰了环境，破坏了自身及后代的生存环境。（人口，活动，资源需求，生态环境破坏）世界1830年1930年19601975198719972005.1110亿20亿3040506065中国1912年195419641969197419811989.4.111995.2.1520012005.14.4亿678910111212.9513人口概况（亿）：世界人口以每年8000万的速度增长，发展中国家速度是发达国家的2倍以上。§2环境问题5.环境问题的根源（1）人口问题中国：20世纪初，不足4亿，50年代初4.5亿，现在超过13亿。人口急剧增加导致人口与环境之间的严重失调，加剧了人类与自然界之间的矛盾。①导致人类对自然资源的需求急剧增大，加剧了资源供需矛盾。（粮食：有4亿多人饮食不足，发展中国家，每年有1500万人以上直接死于营养不良，3／4是儿童。土地：一半的土地暂时不能供人类利用，人均逐年减少耕地）。②导致人类活动以及对资源的利用的增加，尤其是增加化石能源的利用，加重了环境污染和生态破坏。§2环境问题5.环境问题的根源（1）人口问题资料：世界人口5大国：中国（13亿），印度（10亿），美国（2.97亿），印度尼西亚（2.23亿）和巴西（1.81亿）。世界人口目前年增长率为1.2%，其中最不发达国家年增长率最高，达2.4%。发达国家和欠发达国家人口年增长率分别为0.25%和1.46%。世界人口目前每年净增长7700万，每秒增加2人到3人。对世界人口年增长“贡献”最大的7国为：印度（21%），中国（13%），巴基斯坦、尼日利亚、孟加拉、印尼和美国（均为4%）。世界各主要地区的人口排名依次为：亚洲（38.7亿），非洲（8.69亿），欧洲（7.26亿），拉美和加勒比地区（5.5亿），北美（3.29亿），大洋州（3300万）。其中，非洲人口增长最快，年增长率为2.3%。而欧洲人口在过去10年中一直在减少，每年平均负增长0.02%。§2环境问题5.环境问题的根源（1）人口问题较早系统提出人口质量问题，大约开始于20世纪中期法国学者朗德里，他在1949年即提出与“量的人口学”相对应的“质的人口学”的概念。随