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环保概沦教案

第一章绪论

第一节环境

一.环境的意义

1．狭义:

指人类的生存环境,即人类进步生产和生活的自然环镜

环保法定义:

本法所指的环境是……..

自然环境：

自然环境是生物学上的环境,包括作用于人类这一客体的所有外界事物即人类周围各种自然因素的总和.人类的生存环境是可以由近及远，由小到大不断的发展，如图1所示，它是一个由近及远，由小到大的一个有层次的系统。

（1）人类生存的自然环境

（2）自然地理环境，

（3）地质环境：

指地表以下的地壳，一直延伸到地核内部。

（4）宇宙环境：

包括整个地球直到大气圈以外的空间。

2．广义：

作用在“人”这一中心客体上的、一切外界事物和力量的总和。

环境

--自然环境,社会环境：

二．环境的形成和发展

形成过程：

地理环境→有机大分子（生命）→生物进化（绿色植物→爬行动物→哺乳动物→人类的诞生）

发展:

人类与生存环境的辨证发展

三．环境系统的组成：

1．聚落环境：

。

2．地理环境：

3．地质环境：

4．宇宙环境：

二环境问题

1.环境问题的由来及发展

主要是人类利用环境不当和在人类社会发展中与环境不相协调所致。

（1）萌芽阶段：

人类生存所在地滥用资源→农业、畜牧业发展

（2）恶化阶段（工业革命时期）

（3）两次高潮：

50—70年代：

产生一系列重大的公害事件，引起人们关注，

80年代以后：

环境问题的全球化

（4）两次高潮的区别:

影响范围,危害不同,污梁源由局部到全球

（5）环境问题的实质：

社会生产的发展和人口急剧坛长造成资源的过度开发利用和污染排放致使环境质量恶化。

三环境科学

（1）研究人类环境质量及其控制的学科。

它是以人类--环境系统为研究对象，探讨这一系统的产生、发展、调节、控制及其利用的学科。

（2）研究对象,任务：

a对象;人与环境系统

特点：

综合性、人类地位的特殊性、学科形成的独特性

b.环境科学的任务：

研究在人类活动影响下，环境质量变化规律及这一变化对人类生存的影响，探讨人类—环境协调发展及保护、改善环境的理论、技术、方法。

2.环境科学的内容和分科

（1）环境科学的内容

a.人类与环境的关系；b.自然资源的保护和合理利用；

c.环境区域规化研究；d.环境污染物在自然界中的迁移、循环转化和积累；

e.环境污染的危害防治和控制f.环境监测分析技术及预报

g.环境状况的调查、评价和环境预测

（2）．环境科学的分科

（1）环境学：

（2）基础环境学基础科学与应用科学从各自角度应用本身理论研究环问题

（3）应用环境学环境科学中实践应用的学科，包括环境控制学、环境工程学、环境经济学、环境医学、环境管理学和环境法

四中国环境保护发展历程

第二章生态学基础

一概述

1.生态学研究生物之间及生物与非生物环境之间相互作用规律及机理的科学

2.发展

（1）生态学分支阶段大生物类群

（2）综合性学科阶段

a.生态学与相邻学科渗透与发展

b.人类---社会,技术人类生态学

生态学与环境料学有共同地方,研究问题相近,但生态学以生物为主要对象,主要属伺然科学,他的原理可用于环科

二生态系统的基本概念与类型

1基本概念

（1）生态系统（Ecosystem）

生物群落（Community）与周围非生物环境的综合体。

（2）组成．

生产者:

生物成份消费者:

分解者:

生态系统

非生物成份:

三．结构

形态结构；种类、种群数量、种的空间配置与时间变化

四．类型：

按水体状况分：

水生生态、陆生

按人为干预程度：

自然、半自然、人工

三生态系统功能

1．食物链和营养级

（1）食物链：

一种生物以另一种生物为食形成以食物联接起链锁关系

种类：

捕食性,腐食性,寄生性食物网：

食物链相互交错

意义：

研究其组成及调节，使自然资源稳定和保存，食物链的富集

（2）营养级：

食物链上的环节，生物量金字塔

2．能量流动

3．物质循环：

水循环：

碳循环：

氮循环：

硫循环：

四生态平衡

1．概念：

（1）定义：

生态系统各组分间的动态平衡（系统内部自动调节能力）

（2）条件：

结构、功能及输入输出数量上平衡

2．自动调节保持平衡因素：

结构多样：

功能完整

2．破坏平衡因素：

自然—人为

3．平衡失调标志：

结构,功能：

4．平衡的恢复与再建

五生态学在环境中应用

1．生物监测与评价2净化环境：

3.制定生态规划方案：

4.生态农业：

第三章可持续发展战略

一概述

1.环境与发展的辨证关系

2..可持续发展的提出是历史发展的必然结果，

环境问题产生的本质：

改变人类社会的发展观：

3.可持续发展的概念与实质

（1）可持续发展的定义：

即满足当代人的需求，又不危及后代人满足其需求的发展。

（2）可持续发展的内涵；

二中国环境与发展十大对策

1.实行持续发展战略2.四项战略任务:

3四项战略措施:

4.制定行动计划

三中国21世纪议程

中国21世纪议程：

—中国可持续发展战略对策

1.内容

（1）.总体战略:

（2）经济可持续发展：

（3）社会可持续发展:

（4）资源与环境的合理利用与保护

第四章环境保护与资源保护

一.概述：

1.自然资源：

对人类有用的物质与能量

自然环境—非人类创造物质所构成的地理空间

2.自然资源分类

有限资源可更新资源—不可更新资源

恒定（无限）资源—

3.中国自然资源保护（略）：

定义：

对自然环境与资源的保护（在合理利用与改造中保护）

目标：

保护人类赖以生存的生态系统，使其不受污染和破坏，保证生物资源的永续利用。

保存生物物种的遗传多样性。

保存自然历史纪念物（火山口、山洞、化石等）

二土地资源的利用与保护

1.土地资源：

能为人类利用并产生经济价值的土地土地资源的保护

土地资源概况：

占世界7%耕地，养活25%人口

特点:

绝对数量多（世界第三）,人均占地少（世界人均占有量49.7亩的1/3）

类型多样,山地面积大（占66%）农用土地资源比重小，后备耕地资源不足:

（2）土地资源减少及退化

（3）土地资源的保护--加强土地管理,保护耕地资源:

监督检查,防止土地资源生态破坏,防治土地污染

三生物（可更新资源）资源的利用和保护

1.森林资源的保护利用

（1）森林林木、伴生动植物及环境的综合体

（2）森林的功能:

（3）森林资源状况及存在问题（环导P20）

（4）森林资源的保护（略）依法保护，植树造林

2..草地资源的保护利用

1）.概况:

为世界人均值1/2,主要分布在西北方、东北、西南（西芷）

2）.存在问题：

草场严重退化，鼠害、虫害、沙化、盐碱化,动植物资源破坏

3）保护：

加强草原建设和管理，科学管理畜牧业及采药，开辟新能源解决生活燃料，加强自然保护区划建和草地资源科研和建设、预防灾害

3．生物多样性保护

（1）生物多样性：

a.定义：

植物、动物、微生物遗传基因的品系、物种和生态系统多样性的总和，

b.价值与重要性：

P52提供食物、卫生保健、工业原料、科技发展

c.中国的生物多样性保护：

特点：

高度丰富、特有性高、起源古老、经济物种多

4.自然保护区

（1）自然保护区：

保护自然环境和资源而划出一定面积陆地、水体进行特殊保护的区域

（2）自然保护区意义:

保护物种资源、自然资源、自然环境；生态系统的研究基地；自然历史遗产保护的重要设施（冰川遗迹，化石）有助于改善环，维护生态平衡

（3）自然保护区分类—中国标准

自然生态类：

森林生态系统、草原与草甸生态系统、荒漠生态系统，内陆湿地、海洋和海岸

野生生物类：

野生动物、野生植物

自然遗迹物：

地质遗迹类、古生物遗迹类

*国际自然与自然保护同盟（IUCN）划分为十类：

（环境科学基础教程P144）

（4）中国的自然保护区：

P56

四、矿产资源的开发利用与保护

1．矿产资源是在地壳形成后长期的地质作用而生成的矿物或元素，是一种不可再生资源。

2.矿产资源开发对环境影响：

（1）破坏土地资源

（2）对大气、水体、土壤产生污染。

3．矿产资源保护

第五章环境污染与人体健康

一.人体与环境的关系

1.生命的起源：

人类的发展：

2人体内元素与环境中元素的一致性。

图5-1

3.人体与环境的动态平衡

结论人体与环是不可分割辨证的统一体,相互作用、相互制约

二.污染对人体作用

1.污染物来源生产生活放射性

2.特征:

影响范围大,作用时间长,复杂,难治理.

3.人体对致病因素的反应

4.污染物在人体内的转归：

5.污染物对人体作用因素：

（1）剂量：

必需元素过多过少均会引起机体病理变化

非必需元素（含有毒元素）:

有一最高允许限量

（2）作用时间:

（3）多因素联合作用

（4）个体敏感性:

三环境污染对健康危害

1.急性危害

2.慢性危害

地方病；.甲状腺肿：

克山病：

.氟中毒：

环境污染疾病:

大气污染----呼吸道炎症水体土壤----汞铬铝镉砷

3.远期危害致癌,致突变,致畸作用

第六章大气污染及其防治

一大气结构与组成

1.大气结构：

（1）大气圈:

包围地球并随地球引力而旋转的大气层总体。

（2）大气圈结构

均质层:

对流、平流、中间层（N2,O2组成不变）

非均质层:

暖层,散逸（外层）85—800km

2.大气组成：

恒定组分:

N2,O2,Ar及稀有气体

可变组分:

CO2,（0.02-0.04）,H2O（<0.04）

不定组分:

尘,S,H2S,S,N的氧化物,盐类,恶臭气,来自自然界的灾难（火山,地震）和人类活动排出物

3.大气污染：

定义：

由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。

分类：

局部地区、区域性、广域性、全球。

空气质量标准SO2TSP（总悬浮颗粒）PM10（可吸入颗粒）:

三级标准

二.大气污染源及主要大气污染物

1.大气污染源类型:

生活工交农业

2.大气污染物及发生机制

（1）.颗粒污染物固体：

液体

（2.）气态污染物：

a.含硫化物b.含N化合物c.碳氧化合物d.碳氢化合物e.卤素化合物

f.二次污染物：

一次污染物之间或一次污染物与大气中原有组分发生一系列反应而生成的新污染物。

三主要大气污染物对人体影响：

（略）

1.飘尘dp<10μm沉积—肺尘溶解—血液中毒

2.SO2剌激呼吸道

3.NOx剌激呼吸道职业病.

4．光化学氧化剂

5．CO

6．碳氢化合物:

刺激致癌

四影响大气污染程度的因素：

源参数、气象条件、下垫面状况

1.污染物扩散与气象动力因素关系：

（1）风的影响：

整体运输与冲淡稀释

（2）大气湍流——不规则的大气运动

2.热力因子

（1）大气温度层结:

大气气温在垂直方向上的分布，影响大气稳定度

气温垂直递减率r（高度每增加100m时气温变化值）

r=0:

等温层r<0:

逆温层，接地逆温及上层逆温

（2）逆温层:

辐射逆温,下沉逆温:

地形逆温:

峰面逆温,平流逆温:

（3）大气稳定度与污染扩散关系---大气与空气团在铅直方向稳定程度的度量

大气稳定度的判别:

r>rd不稳定r=rd中性r

rd：

干空气团或未饱和湿空气团绝热上升或下降单位高度（100m）时温度降低或升高的数值，rd≈1℃/100m

大气稳定度与污染物扩散关系：

以高架源连续排烟为例，图6—7（P96）

五大气污染防治

1.颗粒污染物治理—除尘

（1）除尘技术性能指标

a.处理量

m3/h（m3/s）

b.效率：

总效率

=

c.阻力损失

反应能量消耗大小

常用除尘装置性能比较及选用原则:

技术指标：

量

经济：

投资、运转费、占地及寿命

（2）方法及设备：

干法：

重力沉降室、惯性除尘器、离心除尘器

湿法：

喷淋、填料、泡沫塔、文丘里

过滤：

颗粒过滤器、袋式除尘器

静电：

干湿静电除尘器

2.气态污染物的治理技术

（1）主要方法

吸收法：

物理吸收与化学吸收

吸附法：

净化效果好

催化法：

催化剂使废气中有害组成反应

燃烧法：

直接燃烧、热力燃烧

冷凝法：

高浓度有机废气的前处理

（2）几种主要气态污染物治理方法

SO2：

a.湿法:

氨法氨—亚铵法—用NH3，NH4HCO3中和为（NH4）2SO3结晶分离

氨—硫铵法—NH3中和为（NH4）2SO3（NH4）2SO4钠法吸收：

吸收液处理亚硫酸钠法

亚硫酸钠循环法

钙法：

石灰石、生石灰、消石灰的乳浊液为吸收剂，副产石膏

b．干法：

活性炭吸附,催化氧化：

SO2—SO3

NOX：

a.吸收法:

碱液、稀HNO3、浓H2SO4

b吸附法:

活性炭吸附SO2→SO3→H2SO4用水洗分离

丝光沸石分子筛，吸附剂NaAl2Si10O247H2O吸附NOX

c.催化还原法非选择性催化还原:

H2,CH4,与NOX与O2同时反应

选择性催化还原:

NH3,H2S,只与NOX反

（3）汽车尾气:

废气：

CO，CxHy、NOx，醛，有机铅化合物，无机Pb苯并芘

一段转化（催化燃烧）：

CO，CxHy→CO2

二段转化:

催化还原：

NOx→N2

催化氧化：

CO，CxHy→CO2+H2O

3.大气污染的综合防治

a.必要性与原则

必要性:

原则:

全程控制,自净与人为措施结合、分散与综合防治结合、技术与管理结合.

b.城市大气污染综合防治：

1．综合防治，一控双达标。

污染物排放总量控制工业污染源达标排放，直辖市、省会、开放、游城环境空气和地面水环质量达国家标准。

2．调整工业结构，清洁生产

3．改善能源结构，节约能源，集中供热、煤气化、型煤、清洁能源

4．防治汽车尾气和扬尘。

5．城市绿化。

6．强化环境质量管理。

第七章水污染及防治

一自然界的水资源及利用

1.地球上水分布:

2.水资源危机：

原因：

分布不均，人口剧增、生产力提高：

水污染加剧：

3.水循环:

自然循环—降水与蒸发

社会循环---满足需求,水质变化,

二水质指标与标准

1.水质水的品质综合特性

2.指标分类--物理性,化学性,生物学

常用指标:

a.PH值:

6-9

b.悬浮固体（SS）

c.BOD：

mg/L.反映水中可生物降解的含碳有机物含量多少及排入水体后产生耗氧影响的指标。

d.COD:

在一定条件下用化学氧化剂氧化水中污染物时所需氧的量（mg/L）

e．有毒物质：

氧化物、砷化物、Hg、Cd、Pb六大毒物。

F．细菌污染指标：

细菌总数：

1ml水样37℃，24h培养后细菌菌落总数。

大肠菌群数：

1升水样中大肠菌群数。

耗氧有机物组成复杂，无法单独定性，定量分析故常用BOD、COD做表征指标

3.水质标准

（1）地面水五类30项表7-2p119

（2）污水综合排放

（3）饮用水卫生安全无害及无其他影响表7-5

三水体污染与自净

1.水污染及污染源

水体：

地表被水覆盖的自然综合体，包括水及水中悬浮物、底泥及水生物

1．水体污染种类：

水体污染排入水体污染物量超过一定值，使水体的物性、化性、生物特性发生不良变化，破坏原有的生态系统

水体污染种类化学性污染,物理性污染,生物性污染

2.废水成份与性质

（1）生活污水

（2）工业废水

（3）农业废水

3.水体自净与水环境容量：

水体自净水体受污染后，能通过自身的物理、化学、生物作用使一定量的污染物浓度和毒性自然降低的过程。

a.水体稀释:

污染物在水体中扩散而降低浓度

b.生化自净:

微生物作用使污染物降解为低毒、无毒物

c.细菌衰亡

水环境容量一定量水体所能容纳注染物的最大负荷

W=V（CS-CB）+C

四、水污染防治

1.目标及任务

（1）目标饮用水源水质水体使用功能美好景观

（2）任务规划及防治措施污染源控制污水收集及处理水资源保护

2.防治原则

（1）少排放:

清浩生产减少生活污水排放减少农业污水-----防

（2）治理已排放污水（3）科学管理

3.处理技术

（1）物理法：

a.截留---格栅筛网微滤机

b.沉淀---沉淀池

c.过滤（细小悬浮物）:

原理---阻力,重力沉降,接触絮凝设备---普通、压力滤地

d,气浮e.离心分离分离因素η=

f.膜分离超过滤—超过滤（UF）,微孔过滤（MF）,反渗透（RO）

电渗析—离子在电场中定向移动,选择性透过离交膜

（2）化学法：

混凝、中和、氧化还原、沉淀、电解、消毒

（3）物化法：

萃取、吸附、离交、蒸馏、汽提、吹脱—传质法、

（4）生物法：

天然生物处理：

氧化塘、土地处理

人工生物处理：

活性污泥、生物膜、生物转盘、生物滤池—好氧厌氧消化、厌氧接触法、厌氧过滤法

a.活性污泥法用微生物群体的吸附及分解作用使废水净化

i．过程

ii．原理：

吸附

催化水解

细胞内

内酶异化作用

H2O，CO2，NH3+能

氧化分解

同化作用

生长，繁殖

（合成原生质）

iii．曝气池P144

b.生物膜法：

利用附在固体表面上微生物膜处理废水

过程：

膜的形成：

膜对有机物作用（吸附。

生化降解），膜的老化，脱附

类型：

生物滤池、生物接触氧化池、转盘

c,厌氧生物处理

d.生物塘和土地处理系统

4.污泥处理利用

5.废水处理流程：

（1）方案

一级处理：

预处理、物理法、效果有限30%

二级处理：

主要针对有机物、生化法为主、一般可达标

三级处理；化学、物化法、深度处理、效果好成本高

.处理方案选择:

需几个方法配套合成一个系统,涉及面广、要综合考虑优化

应考虑因素：

废水特性,出水水质,外部环境,费用

（2）典型流程：

P150-151图7-35.36,37，

（3）废水再利用

6.水污染综合防治

必要性与迫切性：

原因：

粗放型的经济增长方式。

第八章土壤环境污染防治与土壤生态保护

一．概述：

1．土壤结构和组成、特性

（1）剖面构型：

腐殖质表层（A层）,沉积层（B）,母质层（C）

（2）组成：

液、气、固三相复杂体系（矿物、有机质、活有机体、水、空气）

（3）质地与团聚体结构

质地类型：

砂土、壤土、粘土（砂粒、粉砂粒、粘粒比重不同）

（4）土壤特性：

肥力,净化作用

2．土壤原素背景值和土壤环境容量

（1）土壤元素背景值未受污染影响的土壤化学元素自然含量

（2）土壤环境容量：

容纳污染物最大负荷

二．土壤环境污染及其防治

1.土壤环境污染及其影响因素

（1）土壤污染特点：

隐蔽潜伏、不可逆长期

（2）

污染类型：

（3）土壤污染程度量化指标污染物量

（4）污染物在土壤中的迁移转化：

2．重金属污染

（1）迁移转化特征

a．迁移转化过程

迁移转化：

物理迁移——水迁移、风力迁移

物化过程——吸附交换作用，土壤胶体吸附，取决胶体

代换能力和重金属离子的浓度、酸碱度、亲合力。

化学过程——溶解、沉淀、络合—螯合（有机物——重金属）

生物过程——生物富集

（2）有毒重金属的迁移、转化P160

a.Hg：

氧化还原：

吸附与解吸：

腐殖质胶体和无机胶体吸附，使汞大多积聚在表层

b.镉成积岩的母质及矿物开采、冶炼及电镀等行业废水

影响迁移转化因素：

酸碱度、氧化还原条件。

CO

量

C.砷AS：

多为胶体吸附或与有机物结合，螯合、或与Fe、Ae、Ca结合成难溶化

d铬Cr铅

3.化学农药污染：

（1）化学农药危害：

（2）迁移、转化：

随空气、水体转移

降解：

光化学降解,化学降解,生物降解

吸附：

土壤胶体吸附

4．土壤修复：

（1）排土：

容土改良；耕翻土层,生物改良：

（2）抑制剂：

与重金属污染物形成难溶化合物，临时性作用只不过减地轻污染。

三．土壤生态保护与土壤退化防治

1．土壤生态系统地表士壤生物与土壤及其他环境要素之间相互作用,制约,趋于

生态平衡的系统

2．退化及成因：

3退化类型及防治：

荒漠化、沙化土壤侵蚀（水土流失），盐渍化及盐碱化；沼泽化：

酸化：

第九章声学环境保护

一概述

1.噪声及特征

（1）物理学观点：

杂乱无章，听起来不和谐的声音。

生理学观点：

对人体有害和人们不需要的声音。

（2）特征:

感觉公害，

局部性，复发性，传播时迅速衰减；

没有具体的污染物，不会长期残存积累；

对人类的危害是慢性和间接的，一般不致命和致癌。

2.来源及分类

分类：

按产生机理分：

机械、空气动力性、电磁

按时间变化分：

稳态、非稳态

城市噪音：

工厂生产、交通、施工、社会

3..危害

听力损害：

（2）干扰睡眠（3）对人体健康影响：

（4）对人类正常生活工作影响：

（5）对仪器、设备、建筑物影响：

二环境噪声评价

1.基础知识

（1）噪声的量度

a.声压与声压级。

声压：

量度声音强弱的物理量，

（2）声压级:

Lp=10lg（

）=20lg（

）dB--分贝

三噪声控制技术

噪声三要素：

声源、传播途径、接受者

1．吸声降噪—

吸声材料:

多孔、微孔、孔间沟通——纤维型、泡沫型、颗粒型材料。

吸声结构共振吸声器,穿孔板,薄板,吸声结构,空间吸声体

2．消声降噪：

通过消声器实现，是降低空气动力性噪声的主要措施。

原理：

阻性消声抗性消声损耗性消声扩散消声

3.隔声技术：

4.隔振与阻尼软性材科减振器隔振沟----传播受阻

5.个人防护——护耳器----接受者

6有源减振

第一十章固体废物的处理处置利用

一概述

1.基本概念

a.固体废物--人类在生产生活中产生并被弃之不用的固态或半固态物质（废渣和拉圾

b固体废物的分类：

工农业固体废物,危险废物,生活固体废物

2.固体废物的危害：

（1）侵占土地、破坏地貌植被

（2）污染土壤及地下水：

破坏土壤生态平衡

（3）污染水体：

（4）污染大气

（5）造成巨大的经济损失和资源能源浪费，

3.固体废物的处理和综合利用原则最小化资源化无害化

二主要工矿业固体废物的利用和处理处置

1.概况

2.综合利用

（1）建材高炉渣（矿渣）炼铁废渣

钢渣：

化学石膏：

电石渣：

（2）冶金原科

（3）回收能源煤矸石城市拉圾4。

农肥

3．工业固体废物处理：

（1）堆存

（2）筑坝堆存：

湿法排放

（3）压实、减容,压实干贮：

减容便于运输、处理、适于压缩性能大，恢复性小、如家电小汽车、纸制品。

（4）土地耕作5海洋投弃

三．危险废物的处理处置、利用

1．管理要点

2．主要处理技术：

（1）物理处理：

减容（压实、破碎）分选、脱水

（2）化学处理：

化学反应使有害组分改变

（3）生物处理：

好氧转化

（4）固化与包胶：

用物理或