1、环境保护基础知识,环 境,环境是一个广泛的概念,辞源中对环境的解释是:“周围的环境”,“周围的自然条件与社会条件”。它不能孤立存在,总是相对于某一中心(主体)而言,与中心事物有关的周围事物就是环境。 在环境保护中,“环境”通常是指人类生存的环境,是以人或人类为中心事物,由其它生物和非生命物质构成的人类生存环境。 人类环境包括自然环境和社会环境(人工环境)。 自然环境是人类赖以生存和发展的必要物质条件,是人类周围各种自然因素的总和,即客观物质世界或自然界。也可说是人类生产、生活所必需的自然条件和自然资源的总称。包括:阳光、温度、气候、地磁、空气、水、岩石、土壤、动植物、微生物以及地壳的稳定性。
2、社会环境(人工环境):是人类在自然环境的基础上逐步创造和建立起来的。包括:工、农业生产环境;机场、港口、公路等交通环境;城市、乡村等聚落环境等等。 中华人民共和国环境保护法给出环境的定义是:环境是指影响人类生存和以展的各种天然的和经过人工改造过的自然因素的总称,包括大气、水、土地、海洋、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。,环 境 问 题,环境问题的定义:由于自然或人为活动使环境发生变化,从而带来不利于人类的结果。 环境问题产生的原因:1、自然原因。如火山喷发、海啸、山崩、水旱灾、地震、台风、流行病等。是自然界的异常变化,或自然界本身就存在的对人类和生物
3、有害的因素。2、人为因素。自然资源的不合理利用,及工农业发展带来的污染等。人为因素是产生环境问题的主要原因。,环 境 问 题,环境问题的产生与人类的认识:(分为四个阶段)1、人类历史初期,劳动工具简单,对自然界的作用有限,主要是过度采集和狩猎,使食物来源受到破坏,反过来影响人类生存。2、随工具的发展,农业革命的兴起,人类具有了一定的改造自然的能力,创造了灿烂的古代文明,同时对环境破坏也增加了,主要是对土地的破坏,过分使用土地,“沃野千里变成了穷山恶水”的现象重复了多次。3、十八世纪以来,机器的产生,工业革命的兴起,生产力得到了前所未有的发展,人类的物质和文化生活日益提高,对环境的破坏也超过了任
4、何时代,造成了严重的污染。如:“八大公害”。4、80年代以后,全球化的环境问题更加严重,如:印度的博帕尔毒气泄漏事故和切尔诺贝利核事故等。当前还有臭氧层破坏、温室效应、特种减少等等。针对这一情况,1992年的“环发大会”将可持续发展纳入了21世纪日程。,环 境 污 染,1、环境污染:人类活动产生的污染物或污染因素,进入环境的量,超过环境容量或环境自净能力时,会导致环境质量恶化,就是环境污染。2、环境污染发生的模式或流程:,污染物,污染源,扩散途径,受体,环境污染的分类,按污染范围分类:局部性、区域性、全球性污染。按环境因素分类:大气污染、水体污染、土壤污染等。按污染产生的原因分类:生产污染和生
5、活污染。按污染产生的活动性质分类:工业、农业、交通污染等。按污染物性质分类:生物、化学、物理污染。按污染物的形态分类:废气、废水、固废、噪声、辐射污染等。根据污染形成机制不同分类:一次污染和二次污染。,环 境 污 染,一次污染:污染物由污染源直接排入环境所引起的污染,称为一次污染。一般由那些进入环境后物理、化学性质不发生变化的污染物造成。 二次污染 :进入环境中的某些(一次)污染物,在介质(大气、水体、土壤等)中相互作用或与介质中的正常组分发生物理、化学、生物作用并生成新污染物(二次污染物)后,对环境产生的再次污染,称为二次污染。 二次污染往往造成的危害比一次污染更大。如: 无机汞化合物在微生
6、物作用下转化为对人体和生物危害更大的甲基汞,水俣病事件。 汽车排放的废气中的氮氧化物、碳氢化合物等在日光的强烈照射下发生光发学反应,生成臭氧、过氧酰硝酸酯、醛类等二次污染物,形成洛杉矶光化学烟雾事件。 二氧化硫与氧气和水汽在金属离子的催化下,形成硫酸雾(气溶胶)。毒性比二氧化硫大10倍,能轻易侵入人体肺泡,引起肺水肿硬化而死亡。如伦敦烟雾事件和多诺拉烟雾事件。,污染物通过空气、水、食物等等介质侵入人体,会直接或间接影响人体健康。根据污染区域的环境条件、生活习惯及污染物的种类、数量、浓度、持续时间等条件不同,会导致人体急性中毒和死亡、慢性危害、远期危害。急性中毒和死亡:当一种或几种高浓度在短时间
7、内进入人体,就可能出现急性中毒或死亡。如:伦敦烟雾事件中,由于二氧化硫和烟尘的大量排放,高浓度的二氧化硫和烟尘粒子之间的作用,形成硫酸雾,5天内4000多人死亡。慢性危害:在低浓度环境下长期生活,逐渐引起中毒。可使人的抵抗能力下降,改变人体生理功能。如城市人口呼吸道疾病发病率增高。日本水俣病事件使2万余人受害,虽污染源已切断多年,但新的水俣病仍在不断出现。远期危害:污染的后果在短期内表现不出来,隔代或几代才能表现出来。如“三致”危害:致癌、致畸形、致突变。铬、砷、有机磷农药、多环芳烃、辐射等都有“三致”作用。,环境污染对人体的危害,大 气 污 染,大气的组成:,大气的成分,干洁空气,水汽,尘埃
8、等杂质,干洁空气: 氮气:78.08% 氧气:20.95% 氩气:0.93% 二氧化碳:0.03%,另外还有臭氧和其它微量物质。,大气污染:某有害物质排放到大气中,其数量、浓度和存留时间超过了环境所能允许的极限。即超过了空气的稀释、扩散和净化能力,使大气质量恶化,给该地区的人体、动、植物以及其它物品带来直接或间接的不良影响。,大气污染源,自然源 (自然过程),人工源 (人为活动),火山爆发 森林火灾 尘土飞扬 ,工业污染源 农业污染源 交通污染源 生活污染源,大气污染物的主要来源(大气污染源),大气污染物,颗粒物气 体,固体颗粒(烟尘、粉尘等) 液体颗粒(水滴等) 气溶胶粒(硫酸雾、硝酸雾、光
9、化学烟尘,重金属的烟尘和粉尘等),SO2、氟化物、氮氧化物、氯气、H2S、臭氧、碳氢化合物等。,大气污染物的类型,大气污染的危害,温室效应,大气中某些气体含量增加,引起地球平衡气温上升的情况,称为温室效应。可引起温室效应的气体有:CO2、CH4、O3、氧化亚氮和氯氟烃(如氟利昂)等,其中CO2的温室作用最突出。人类活动(例如煤炭、石油、天然气的燃烧等)向大气中释放大量的CO2,其中一部分为水溶解,一部分为生物所吸收,大约50%左右留在大气中。大气中CO2对来自太阳的短波辐射并无拦截作用,因而地面可获得大量太阳辐射能量,另外,它能吸收大量的地面向太空发射的长波辐射(红外辐射),使近地面大气温度升
10、高。近地面温度升高,地面蒸发增加,大气中水汽增多,反过来又有利于大气对地面以射的长波辐射的吸收,促进大气温度进一步上升。随着大气中CO2浓度增加,地球表面入射能量和逸散能量平衡发生改变,导致低空大气温度升高的现象,被称为“温室效应”。,温室效应的危害: 1、全球性气温变暖,导致冰川溶化,海平面上升,大面积陆地被淹。 2、气温变暖,导致生态环境变化,可能引起物种的灭绝和农作物的减产。,大气污染的危害,1、定义:指PH值小于5.6的大气降水(包括:雾、露、雨、雪、霜等)。 2、酸雨的成份:硫酸:60%370%, 硝 酸:30%盐酸:5% 有机酸:2%大气中不同的酸性物质都是形成酸雨的原因,从酸雨的
11、成份可以看出:SO2和NOX是形成酸雨的两种主要物质。 3、酸雨的形成(1)、在干燥的情况下SO2 + O2 SO3SO3 + H2O H2SO4(2)在潮湿情况下:SO2 + H2O H2SO3H2SO3 +氧原子 H2SO4,酸雨,氧化剂(光化学过程),太阳紫外线照射下,铁、锰等金属催化剂,大气污染的危害,酸雨,NOX形成酸雨的过程:石化燃料燃烧 NO或NO2NO NO2NO2 + H2O H2NO3 注意点:当NO2与SO2同时存在于大气中时,还可以使进SO2向SO3的转化,从而加剧酸雨的形成。 4、酸雨的危害:(1)、破坏森林生态系统。(2)、改变土壤性质与结构(污染土壤),如使土壤酸
12、化。(3)、破坏水生生态系统。(4)、腐蚀建筑物。(5)、损害人体皮肤和呼吸系统。,大气污染的危害,离地球表面大约1050KM上空的平流层中的臭氧层,其臭氧浓度虽不起过0.001%,但它却能吸收太阳辐射到地球上99%的紫外线,起到保护地球上生物的作用,使之免受紫外线伤害。氟里昂通常被用作制冷剂和化妆品,性质稳定,在大气中存留时间长。当其被气流推至高空平流层受到强烈紫外线照射后,会放出氯原子,氯原子与臭氧结合生成氯氧化合物和氧分子,氯氧化合物再与氧原子反应重新生成氯原子和氧原子,一个氯原子如此反复可以上千次地与臭氧反应使得臭氧分子受到破坏。有人预测:臭氧浓度减少1%,太阳紫外线对地面辐射量大约增
13、加2%。在强紫外线照射下,会使人体免疫系统功能下降,皮肤癌增加,眼睛和呼吸器官受到危害。另外:氮氧化物也可破坏臭氧层。,臭氧层破坏,水 污 染,1、水圈:海洋、冰川、雪山、湖泊、沼泽、河流、大气、生物体、土壤和地层形成了一个完整的水系统,这就是水圈。,2、水的分布:1、3.5%中的3/4呈固体状态,固定在两极冰盖和高山冰川中。2、陆地上分布在江河、湖泊、沼泽 中的地面水仅占总淡水储量的0.34%。 而其中能开采利用的只有0.2%。,3.5%淡水,96.5%,1、开发不当造成水环境变化。突出的表现在不合理的围湖造田上。许多湖泊因围垦使水面缩小,蓄水能力下降,生态环境改变。例如:湖北省素有“千湖之
14、省”称誉,但六十年代开始围湖造田以来,湖泊数量和面积大幅减少,生态受到破坏。近几年,湖北省又在开始复湖。鄱阳湖和洞庭湖也由于围湖造田,使湖面缩小。 2、用水浪费加剧(1)、工业用水量剧增。(2)、农业用水浪费严重。(灌溉技术落后,渠道渗漏,田间水的利用率只有50%左右)(3)、生活用水浪费。3、水污染严重。由于工业、农业、生活等原因,许多江河、湖泊及地下水受到污染。如:“三河三湖”(辽河、海河、淮河,太湖、滇池、巢湖)等污染严重。水污染使淡水资源减少: 1、大量工业废水、生活污水排入河流,导致水体污染严重,水质下降。 2、地下水污染加重,主要是有机物、氮类物质。另外,总硬度升高。 3、湖泊、水
15、库富营养化严重。,水资源利用中的问题,什么是水体?水体是河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、冰川、海洋等的总称。水体包括: 1、水 2、底泥 3、水生生物、 4、悬浮物 5、溶解物等等。,水体污染:1、定义:排入水体中的污染物超过了该物质在水体中的本底含量或是超过了水体的自净能力,破坏了水体原有的用途。,水体及水体污染,人类活动造成的水体污染的污染源主要有:,污染生活源,工业污染源,农业污染源,大气污染源 固废污染源,主要是城市和人口密集的居民区产生、排放的大量生活污水。,工业生产过程中产生的废水、污水以及废液。,由农业生产而产生的水污染。如:降水把土壤中的氮、磷和农药等带入水体。,大气中的污染物
16、和固体废物浸出液也会进入水体形成水污染。,水体污染物的来源,水体污染的几种主要污染物,酸碱及一般无机盐类,(2)、酸、酸 酸、碱的特性:酸碱可以相互中和,产生各种无机盐。另外,他们与地表的物质反应能生成一般无机盐类。因此,酸碱污染同时也伴随着无机盐污染。,酸、碱的危害:a、破坏水体的缓冲作用,消灭或抑制细菌及微生物生长。妨碍水体的自净。b、腐蚀管道和船舶。c、不仅能改变水体的pH值,而且能大大增加水中的一般无机盐的含量和水的硬度。,水体污染的几种主要污染物,植物营养物质,、植物营养物质主要是:氮、磷、钾、硫及其化合物 、为什么说氮、磷、钾、硫等是植物营养物质?因为他们是农作物生长的宝贵物质。例
17、如:在农作物生长过程中,我们给它施的肥料中就有氮肥、钾肥、磷肥等。但过多的营养物质进入水体,将恶化水体质量,影响渔业发展和危害人体健康。 、植物营养物质的危害:a、大量含营养物质的废水进入水体后,会造成水体富营养化,藻类大量繁殖,大量消耗水中的溶解氧,导致鱼类等死亡。 b、水中的氮、氧化合物的离子若经过食物链进入人体,会危害人体健康,或有致癌作用。,、水体中氮、磷等植物营养物含量增加,导致各种藻类等水生生物大量繁殖,而且澡类种数减少,个体数迅速增加。通常由以硅藻、绿藻为主转为以蓝藻为主。、表层水中藻类过多,光合作用释放氧,使溶解氧过饱和,使鱼类不适应(如:发生血液“气栓”)而死。、表层过度生长
18、的藻类遮住阳光,使中下层水生植物因光合作用障碍而死,水中溶解氧来源少,加之,已死植物及其它有机物氧化分解过程中消耗大量的氧,导致中下层水体严重缺氧,鱼类大量死亡。、富营养化水体会发生恶性循环:藻类大量繁殖,自生自灭,死亡的藻类沉入水底,另外,死亡的鱼、虾等也沉入水底,在厌氧条件下腐烂分解,释放出氮、磷等植物营养物质,再供藻类利用。这种恶性循环,如果严重的话,会导致缓流水体(如:湖泊、水库等)沼泽化。、富营养化易发生于缓流水体,如:水库、湖泊、池塘等,我国的巢湖富营养化就比较严重。,水体的富营养化,水体污染的几种主要污染物,重金属,、重金属主要有:汞、镉、铅、铬及金属砷等毒性显著的重元素,也有具
19、有毒性的铜、锰、锌等。“汞、镉、铅、铬、砷”被称为“五毒”。其中汞的毒性最大,其次为镉。 、重金属污染物的特点:重金属在水体中不能被微生物降解,只能发生各种形态之间的相互转化,以及分散和富集的“过程”。 、重金属的主要污染: 在天然水体中产生的毒性效应。即通过食物链的生物富集作用,重金属可在较高级生物体内成千、成万倍的富集,通过食物进入人体后,在人体某些器官中积累造成慢性中毒。如:日本发生的“骨痛病”,就是由于镉积累过多,引起人体肾功能失调,骨中钙被镉取代,骨骼软化,此病可长期潜伏,可达1030年。 水体中的某些重金属还可在微生物的作用下转化为毒性更强的金属化合物,如汞的甲基化(无机汞在水环境
20、或鱼体内由微生物的作用转化为互毒性更强的有机汞,又叫甲基汞),从而危害人的生存。如日本出现的确良“水俣病”就是一个典型的例子。,水体污染的几种主要污染物,氰化物、氟化物、H2S等,、氰化物、氟化物、H2S等都是非金属无机毒物。 、氰化物是剧毒物质,人只要服用0.1克左右的氰化钾、氰化钠便立即死亡。含氰废水对鱼类有很大毒性,当水中的氰离子含量达到0.30.5ml/l时,鱼就会死亡。,耗氧有机物(需氧有机物),水体污染的几种主要污染物,、耗氧有机物的种类主要是指:耗氧有机物。如碳水化合物、蛋白质、脂肪等。 、耗氧有机物的来源:1、天然水体中的有机物是水中生物生命活动的产物。2、生活污水3、工业废水
21、中的有机物质。如:糖类、脂肪、蛋白质、木质素等行业。4、牲畜污水。 、耗氧有机物的特点:1、没有毒性2、进入水体后,在微生物的作用下最终分解为简单的无机物,并在生物氧化分解过程中消耗水中的溶解氧。有机物 + 氧气 H2O + CO2 +(NH3) 、耗氧有机物的危害:主要是不断消耗水中的溶解氧,使水中溶解氧降低,威胁需氧生物的生存。如鱼类、虾类等。,水体污染的几种主要污染物,病原体污染,、病原体的种类:病原体分为三类:病菌、病毒、寄生虫。 、病原体的来源:1、生活污水、医院废水。2、制革、屠宰、洗毛等工业废水3、牲畜污水。 、病原体的危害:是水体污染的主要污染物,会直接导致人的发病率和死亡。
22、举例:1、解放前,江南水乡某些地区流行一种叫血吸虫病的传染病,它是通过水体传播的,当时,许多人死亡,某些地区呈现出“千村薜荔人遗矢,万户萧疏鬼唱歌”的悲惨景象。2、1999年16月,有2000多万人口的秘鲁,有15万人患霍乱,死亡1800多人,使秘鲁旅游业和出口损失数十亿美元。,、土壤污染的类型:水污染型:工业和生活污水进行灌溉而造成的土壤污染。如:污水中的重金属、油类污染。大气污染型:大气污染物沉降到地面形成的土壤污染。如:酸雨造成的土壤酸化和土地能力下降。农业型污染:主要是化肥、农药、农用薄膜的污染。固废污染型:城市垃圾、工业废渣等各种废弃物的堆积场。通过大气扩散、降水、淋滤而使周围土壤受
23、到污染。工业型污染:油、冷却液等的泄漏,也会造成土壤污染。 、土壤污染的危害: 主要是通过农作物和食品间接对人体产生的危害,这种危害不易及时察觉,具有一定的滞后性。如:日本发生的“骨痛病”就是因为上游冶炼厂的废水浇灌稻田而使封土壤受到镉污染,进而引起稻米中镉的含量增加, 人们食用这种稻米造成镉在体内积累,引起全身性神经痛、关节痛、骨折,以至死亡。 另外,土地污染还可造成农产品减产。,土 壤 污 染,、噪声的分类:1、按振动的性质分:(1)、气体动力噪声: 叶片高速旋转或高速气流通过叶片,使叶片两侧的空气发生突变,激发的声波形成的噪声。如:空压机、通风机、鼓风机、压缩机、发动机等。(2)、机械噪
24、声: 物体间撞击、摩擦产生的噪声,如:锻锤、打桩机、机床等。(3)、电磁性噪声:电机等的交变力相互作用产生的噪声。如:电流与磁场的相互作用产生的噪声,发电机、变压器的噪声等。2、按噪声的来源划分:(1)、交通噪声。(2)、工业噪声。(3)、建筑噪声。(4)、社会噪声。 、噪声的危害:影响与危害非常广泛,在噪声环境下,可干扰人的睡眠与工作,影响人的心理与情绪,造成听力损伤,甚至引起许多疾病。此外,对语言、通迅干扰也相当。,噪 声 污 染,固体废物污染,、定义: 中华人民共和国固体废物污染环境防治法规定:固体废物是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。 从定义中可
25、以看出: 1、固体废弃物的来源是:生产建设、日常生活、其它活动。 2、固体废物的形态是:固体或是半固体。(半固体如:污泥、瓶装的液体等。) 、固体废物的危害: 1、侵占土地。堆放直接占用大量的土地和空间,进而破坏地貌和植被。 2、污染土壤。有害组分易进入土壤,并在土壤中积累,对农作物带来危害。部分有害废物还可杀死土壤中的微生物,使土壤失去腐解能力。 3、污染水体。随降水、地表径流进入水体、随风飘迁进入水体或有害成分渗滤进入地下水,均会给水体带来危害。 4、污染大气。随风飘入大气,运输、处理过程中产生的有害气体进入大气。别外,固废本身产生的有害气体进入大气。 5、影响环境卫生。固废大量堆积,会招
26、致蚊蝇滋生,臭味四溢,严重影响城市容貌和环境卫生,对人体健康构成威胁。,、定义: 放射性污染是指由于人类活动排放的放射性污染物造成的环境污染 。 、放射性污染物:造成人体和生物危害的射线主要是射线、射线和射线。 、放射性污染物的来源:1、核爆炸(试验)产生的带放射性的沉降物。 2、核工业过程的排放物,如:放射性废水、废气、废渣。 3、医疗有射线,如:治癌化疗用的射线等。 4、其他来源。如:分析测试设备或消费品等。灌装生产线的液位检测装置大多使用放射性物质。 、放射性物质的危害:通过大气、水、食物进入人体,随照射剂量的加大,会影响人的神经系统和消化系统,继而出现白细胞和血小板减少等,以至出现肿瘤
27、、白血病和遗传障碍等。,放 射 性 污 染,工业污染防治,工业污染防治的历程(四个阶段):1、“稀释排放”阶段。 2、“末端治理”阶段。3、“清洁生产”阶段。4、“预防为主,防治结合”阶段。,、末端治理的由来:长期滥用稀释排放政策,污染物排放量超过了自然界的容量和自净能力,导致了地区性公害乃至全球性环境污染。在法规等各方面的压力下,工业界不得不转向“治理污染”。即针对生产末端产生的污染物开发行之有效的治理技术,就是“末端治理”。也是“先污染后治理”模式的由来。、末端治理的局限性:(1)、污染治理设施投入大,运行费用高,使企业生产成本上升,经济效益下降。(2)、许多治理不彻底,而是污染转移。如烟
28、气脱硫、除尘形成大量废渣,污水处理后的污泥等,不能根除。(3)、不涉及资源的有效利用,不能制止自然资源的浪费。,末端治理,清洁生产,1、什么是清洁生产:总的来说,清洁生产就是使用更清洁的原料和能源,采用更清洁的生产过程,生产更清洁的产品,提供更清洁的服务。对生产过程:要求节约原材料和能源,淘汰有毒原材料,减少废弃物的数量和毒性。对产品:要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响。对服务:要求将环境因素纳入设计和所提供的服务 “清洁”是对环境有益,“清洁生产”是动态向前、不断改进的过程。,清洁生产,2、清洁生产方案的基本类型: (1)、加强管理与生产过程控制。一般是无费、低费方案,
29、在审核过程中边发现、边实施、陆续取得成效。 (2)、原辅材料的改变。采用合要求的无毒、无害原材料,合理掌握投料配比,改进计量输送方法,充分利用资源能源,综合利用或回收使用原辅材料; (3)、改进产品(生态再设计)。为提高产品产量、质量,降低物料、能源消耗而改变产品设计或产品包装,提高产品使用寿命,减少产品的毒性和对环境的危害。 (4)、工艺革新和技术改进。就是实现最好工艺路线,提高自动化控制水平及更新设备等。 (5)、物料循环利用和废物回收利用。,清洁生产,、清洁生产措施(方案)举例:对大气污染防治:改革工艺设备;改善燃烧过程;改善原料等。对水污染防治:以气冷设备代替水冷设备;以压力淋洗系统代
30、替重力淋洗系统;对工业冷却水、洗涤用水进行重复利用或循环利用;加强管理,杜绝因管理不善导致的跑、冒、滴、漏现象。对固体废物减量化:改变设计或包装、减少产品毒性;以无害原料代替有害原料;工艺技术改进,减少废物产生;利用减容技术,减少废物体积;加强管理与生产控制,减少废物产生量;物料循环利用或综合利用或降低毒性等。,实施清洁生产并不是不要治理或轻视治理。预防在先,防重于治,但防与治是辩证统一的,两者必须密切结合。实施了清洁生产,仍会有污染物排放,因此,对污染物的末端治理仍是必需的,并十分重要。目前,必须两条腿走路,先在生产过程中尽量消减污染物的产生量,然后再对产生的污染物进行末端治理,最终减少或消除它们对环境的影响。,预防为主,防治结合,谢谢大家!,