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环境保护概论 第一章 城市环境学第二章 水环境保护第三章 大气环境保护第四章 土壤环境保护第五章 固废与环境保护第六章 环境噪声及防护第七章 其他环境污染与防治第八章 环境质量评价与监测第九章 环境管理与环境经济第十章 环境保护规划 第一章 城市环境学 1 1环境保护概述 1 2城市环境学概述 1 3城市环境与基础设施配套 1 4城市环境与社区建设 1 1环境保护概述 一 环境污染控制方式1 浓度和效率控制方式控制污染源排放口排出污染物的浓度来控制环境质量 2 总量控制 方式控制给定区域内污染源的允许排放总量 其技术基础是环境容量的规划 3 动态控制 方式二 新能源介绍太阳能 风能 生物质能 海洋能 地热能 核能 1 1环境保护概述 三 环境保护的主要研究内容1 水污染防治工程 主要研究内容有 水体的自净规律及其利用 城市和工业废水治理的技术措施和水污染的综合防治等 2 大气污染防治工程 主要研究人类消费活动向大气排放的有害气态污染物的迁移转化规律 应用技术措施削减和去除各种污染物 其污染控制技术与一个国家或地区的能源使用结构和利用效率密切相关 大气污染控制工程的主要研究领域有 大气质量管理 烟气治理技术 气体污染物治理技术及大气的综合防治 如酸雨 等 1 1环境保护概述 3 固体废弃物污染防治 主要研究工业废渣和城市垃圾等的减量化 资源化和处理处理的技术和措施 它与城市的发展水平及人们的消费观念密切相关 4 噪声与振动控制工程 主要研究声源控制及隔音消声等工程技术措施 2环境系统工程以环境科学理论利环境工程的技术方法 综合运用系统论 控制论和信息论的理论以及现代管理的数学方法和计算机技术 对环境问题进行系统地分析 规划和管理 以谋求从整体上解决环境问题 优化环境与经济发展的 1 1环境保护概述 关系 它主要包括环境系统的模式化和优化两个内容 如土地资源的合理利用和规划问题 城市生态工程的规划问题等 都是环境系统工程研究的重要内容和对象 3 环境质量评价工程项目或某一地区的发展规划对环境所造成的现有和将来潜在的影响 从整体上进行评价 并提出寻求保护和改善环境及自然资源的新途径和技木方法 并为规划的优化依据 环境质量评价包括对环境质量现状评价和工程建设项目对环境的影响评价两个内容 环境工程是一门新兴的技术学科 其形成的历史不长 加之它是涉及许多领域的综合性学科 环境问题的性质又在不断的变化 因而其研究内容也将得到不断的充实和发展 1 2城市环境学概述 一 城市环境的定义1 城市 人口集中并聚集着支撑人们生活活动所需设施的场所 由以居住目的为主的各种建筑所构成 2 环境 围绕着主体而存在的一切事物 3 城市环境 除了主体 人 之外 城市里的一切事物都可看作城市环境 城市或者城市的某个区域作为一个系统 system 所处的环境 因此 将城市整体作为一个系统的城市环境 支配着构成城市的建筑物单体的内部环境 城市环境的改善与建筑环境的改善息息相关 城市环境直接决定了外部空间的环境质量 1 2城市环境学概述 二 城市环境问题大城市圈的人口集中人口集中地区 与人口密度大于40人 ha的国家形势调查区 最小50户为一个地区 相邻接 拥有5000人以上的居住地区 DenselyInhabitedDistrict 简称DID 武汉市是湖北省省会 中国重要的中心城市 华中地区政治 经济 文化 金融中心 世界第三大河长江及其最大支流汉水在市区内交汇 将市区一分为三 形成汉口 汉阳和武昌三镇 全市现辖13个城区 3个国家级开发区 面积8467平方公里 人口831万人 1 2城市环境学概述 上海全市面积达5800平方公里 人口1349万 其中市区人口约870万 是中国第一大城市 也是世界大都市之一 北京位于华北平原西北边缘 市中心位于北纬39度 东经116度 四周被河北省围着 东南和天津市相接 全市面积一万六千多平方公里 辖12区 东城区 西城区 崇文区 宣武区 朝阳区 海淀区 丰台区 石景山区 门头沟区 房山区 通州区 顺义区 6县 大兴县 平谷县 昌平县 怀柔县 密云县 延庆县 人口1100余万 1 2城市环境学概述 伦敦是英国的政治 经济 文化和交通中心 最大海港和首要工业城市 世界十大都市之一 伦敦城加上内外伦敦 合称大伦敦市 面积1580平方公里 人口约719万 2001 纽约是世界特大城市之一 美国最大的金融 商业 贸易和文化中心 位于美国东北部哈得孙河注入大西洋的河口处 市区面积945平方公里 其中水面168平方公里 人口约800万 2005 1 2城市环境学概述 1 2城市环境学概述 环境问题的表面化大气污染 水质污浊 噪声 房屋震动 地基下沉 废弃物 日照和水源不足 绿地和水面减少 地震和火灾危险性增强 交通阻塞 电磁污染 热污染 光污染 食品 化妆品污染 产业型公害 企业排出污染物质使周边居民受到损害 城市型公害 城市活动本身带来的环境影响 在影响因素里 施害者与受害者无法绝对分清 环境保护发展的四个阶段 限制污染物排放 被动末端治理 综合防治 经济与环境协调发展 1 2城市环境学概述 大气污染 城市人口密集 工业和交通发达 每天消耗大量的化石燃料 产生烟尘和各种有害气体 导致城市内污染源过于集中 污染量大而又复杂 所排出的污染物相互作用 相互影响可能性大 容易产生有害污染物的协同作用和二次污染物反应 城市气候 五岛效应1 热岛 2 干岛 3 雨岛 4 烟岛 5 雾岛 至2005年6月 城市污水处理 达标 率40 以上 生活垃圾处理率达到50 以上 有47个城市和3个城区建成国家环境保护模范城市 1 2城市环境学概述 二 城市环境保护的原则 1 以资源承载力和环境容量为基础 科学规划城市发展 合理的调整城市产业结构和布局 使城市更加适宜居住 更有利于经济社会和人的全面发展 2 要进一步加强环境基础设施建设 继续加大各级政府对城市环保的投入 同时积极推进污水 垃圾处理等市政设施的市场化运营 3 要大力发展循环经济 加快推进清洁生产 加强资源的有效利用和综合利用 严格控制主要污染物的排放 4 要积极推广以节约资源 物质循环利用和减少废物排放为核心的绿色消费理念 引导居民形成科学环保的生活习惯和消费行为 1 2城市环境学概述 三 主要的城市环境工程及特点 1 废水污水管网收集系统的建设和综合改造工程 各种污水处理厂和各种废水处理工程 各种消烟除尘工程 工业废渣的综合回用工程 城市垃圾的资源化无害化处理工程 区域绿化工程 噪声防治工程 汽车尾气治理工程 2 特点 规模大 投资大 涉及面广 建设周期长 见效时间长 需进行多方面的技术经济比较 综合考虑基建投资 运转成本 环境效益 社会影响等诸多方面 一般采用综合整治的措施 1 2城市环境学概述 四 城市生态系统1 城市生态系统的结构1 自然生态系统2 经济生态系统3 社会生态系统2 城市生态系统的功能城市生态系统的三个层次在系统内部和系统间都有能量流 物质流和信息流 1 物质流 又称物质循环 包括人口流 劳力流 智力流 价值流 货物流和资源流 2 能量流 3 信息流 开始上课啦 1 2城市环境学概述 3 城市生态系统的特征 1 是以人为主体的生态系统 2 是人工生态系统 3 是不完全的生态系统 4 是高度开放的生态系统 5 具有一定的负荷能力 能人工调控的生态系统 6 多层次的复杂的生态系统 总之 要具有和谐性 高效性 持续性 整体性 全球性 第二章水环境保护 2 1水资源与水体污染 2 2水污染控制技术 2 3污水中氮 磷的去除 2 4污泥的处理与处置 2 1水资源与水体污染一 水体的概念以自然地理的角度看 水体是指地表被水覆盖的自然综合体 二 水是宝贵的自然资源 注意保护 防止水污染 三 水体的自净作用及水体污染1 水体的自净作用主要有 物理净化 化学净化和生物净化 2 水体污染定义 指外来物质进入水体的数量达到里破坏水体原来用途 第二章水环境保护 第二章水环境保护 四 需氧污染物1 定义 它是指在分解过程中需要消耗大量氧的有机物 一般采用下列指标表示水中需氧有机物的含量 BOD Bio ChemicalOxygenDemand 生化需氧量COD ChemicalOxygenDemand 化学需氧量TOC TotalOrganicCarbon 总有机碳TOD TotalOxygenDemand 总需氧量2 水体中需氧污染物的来源来源 生活污水 主要 牲畜污水及工业废水 第二章水环境保护 3 需氧污染物分解与溶解氧平衡4 需氧污染物对鱼类的危害需氧污染物是通过降低水中的溶解氧来实现的 五 植物营养物1 水体中植物营养物的来源来源 农田施肥 农业废弃物 城市生活污水与某些工作废水 2 植物营养物污染危害1 水体富营养化及其危害富营养化是水体衰老的一种表现 第二章水环境保护 其过程是 贫营养湖富营养湖沼泽和干地2 水体营养化程度与氮 磷含量的关系水体营养化程度与氮 磷含量的高低有关 但是不呈直线的关系 六 油类污染物1 水体中油污染物的来源来源 船舶 工业 海底石油开采 大气石油烃的沉降2 海洋石油污染的危害最大的危害 是对海洋生物的影响 第二章水环境保护 七 酚类污染物1 水体中酚污染物的来源主要来源 工业企业排放的含酚废水2 酚类化合物在地表水体中的分解净化过程净化 生物化学氧化 化学氧化 挥发作用 底泥作用3 酚污染危害危害 严重影响水产品的产量和质量 八 氰化物污染1 来源 工业企业排放的含氰废水 第二章水环境保护 2 净化 挥发 氧化分解3 危害 剧毒性九 酸碱及一般无机盐类1 来源 矿山排水 工业废水2 净化 与各种矿物相互作用3 危害 破坏自然缓冲作用 消灭或抑制细菌急微生物的生长等 十 重金属污染1 重金属的概念有以下几种说法 第二章水环境保护 金属比重大于5者为重金属 周期表中原子序数大于钙者 重金属为有毒金属 2 来源 化石燃料燃烧 采矿 冶炼 3 净化 沉淀作用 吸附作用 络合与螯合作用 氧化还原作用4 危害 对生物与人的毒害作用特点 微量性 转化成更毒物质 富集作用 第二章水环境保护 2 2水污染控制技术一 控制水体污染的基本途径基本途径 减少排放的工业废水量 包括 改革生产工艺 重复利用废水 回收有用产品 处理城市及工业废水 加强监测和管理 二 废水处理技术概述废水处理的目的 用各种方法将污染物分离出来或将其转化为无害物 从而使废水得到净化 第二章水环境保护 1 重要污染物及水质指标 PH值 6 9 悬浮物 BOD COD 有毒物质 酚 氖 汞 铬 砷等 其它2 处理方法分类按作用原理分 物理法 沉淀 过滤 离心 气浮 蒸发结晶和反渗透 化学法 混凝 中和 氧化还原 电解 汽提 萃取 吹脱 吸附和电渗析 第二章水环境保护 生物法 活性污泥 生物膜 生物 氧化 塘和污水灌溉 3 处理流程按不同处理程度分 一级处理 悬浮物 二级处理 胶体 溶解物 深度处理城市污水处理流程图见 三 污泥处理简介1 污泥脱水及干化 2 污泥消化 第二章水环境保护 3 污泥的最后处置农肥 填坑 筑路 焚烧四 对城市污水的再利用优点 1 节约大量新鲜水 缓和工业和农业争水及工业与城市争水的矛盾 2 可大大减轻接受污水的水体受污染的程度 保护天然水资源 用处 工业 农业 城市建设 第二章水环境保护 第三章大气污染及其防治 3 1 概述 3 2 大气污染源及主要污染物的发生 3 3 大气中主要污染物对人体的影响和危害 3 4 大气污染与气象 3 5 大气污染物的防治 一 大气的组成空气 指室内或特指某个场所供人和动植物生存的气体 大气 指在大气物理学 大气气象学 自然地理学 以及环境科学的研究中 以大区域后全球性的气流为研究对象 99 96 其它0 04 N O Ar及稀有气体 CO2 水蒸气等 尘埃 S H2S 硫氢化物 氮氢化物 盐类及恶臭气体等 恒定的 可变的 不定的 洁净空气 3 1概述 3 1概述 二 大气层的结构和分层对流层 平流层 中间层 暖层 散逸层三 大气污染及分类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 达到足够的时间并危害了人体的舒适 健康和福利 或危害了环境的现象 当地污染 局地污染 广域污染 全球污染大气污染的程度与污染物的性质 污染物的排放 气象条件和地理条件等有关 3 2大气污染源及主要污染物一 大气污染源1 生活污染源 家庭炉灶 取暖设备 城市垃圾 2 工业污染源 占总污染物的70 其中煤碳燃烧占90 3 交通污染源 4 农业污染源 二 主要大气污染物1 大气中的主要污染物1 1颗粒污染物 尘粒 75um 粉尘 75um 10um 可吸入颗粒物 也是飘尘 pM10pM2 5烟尘 1um雾尘 100um和SO3 3 煤尘的发生所谓煤尘是指伴随燃料和其它物质燃烧所发生的烟尘 1 2气态污染物硫氧化物氮氧化物碳氧化物碳氢化合物1 3二次污染物光化学烟雾硫酸烟雾2 大气污染物侵入人体三条渠道 2 1呼吸道吸入 2 2随食物和饮水摄入 2 3体表接触侵入 3 2大气污染源及主要污染物 第三章大气污染及其防治 3 3大气中主要污染物对人体的影响和危害一 硫氧化物的影响二 煤尘 粉尘的影响 污染浓度 m m3 年死亡率 人 每一百万人 第三章大气污染及其防治 三 氮氧化物的影响氮氧化物主要是NO和NO2 NO 出现中枢神经病变 NO2 造成肺气肿 慢性支气管炎四 光化学氧化剂的影响光化学氧化剂有臭氧和过氧乙酰基 硝酸脂等多种物质 五 CO的影响六 碳氢化合物的影响七 其他有害物质的影响1 铬及铬化物 2 铅及铅化氢 3 氟及氟化物 4 氯及氯化氢 第三章大气污染及其防治 3 4大气污染与气象大气污染是指污染物 大气 扩散 稀释作用 以及污染物承受体三者相互关联所产生的一种效应 影响因素有 污染源参数 污染源排放物的数量 组成 排放方式 排放源的密集程度 位置等 气象条件 下垫面状况 一 大气污染气象学的研究状况风向风速近地层的大气稳定度 3 4大气污染与气象 二 影响大气污染的气象因子1 气象动力因子 如 风 大气湍流 2 气象热力因子 如 大气温度层结及大气稳定度 逆温层发生原因 高架源排烟的烟云类型 辐射性逆温 翻卷形 Looping 湍流性逆温 锥行 Coning 沉降性逆温 扇行 Fanning 锋面逆温 屋脊行 Lofting 地形逆温 漫烟行 Fumigation 3 4大气污染与气象 3 4大气污染与气象 3 4大气污染与气象 3 4大气污染与气象 3 4大气污染与气象 三 污染物的扩散与下垫面1 城市下垫面的影响1 1热力效应热岛效应 城市热容量大 白天吸热强 晚上散热慢 使城市温度比郊区温度高 热岛环流 由于城区温度高于周围农村 特别是低层空气温度比四周郊区温度高 于是城区热空气上升 并在高空向四周辐散 而四周郊区较冷的空气流来补充 形成城市特有的热力环流 热岛效应 在无风的夜间 晴朗平稳的天气下最为明显 一方面城市排向大气的污染物会很快随乡村风流向城市 同时 城市郊区工厂所排放的污染物 也可由地层吹向市区 3 4大气污染与气象 1 2动力效应2 山区下垫面的影响2 1过山气流2 2山风和谷风3 水陆交界区的影响 3 4大气污染与气象 3 5大气污染物的防治 一 烟尘治理技术1 分类 尘粒 r 75 m 粉尘 75 m r 1 m 超微粉尘 r 1 m 雾珠 液粒 10 m 雾 烟 煤尘 飘尘及降尘 光化学烟雾 硫酸烟雾和氧化剂烟雾 烟尘浓度表示法 质量浓度 含量较多 个数浓度 含量较少 质量浓度是以单位体积内含尘克数 克 米3或毫克 米3 来表示 标准工况质量浓度是指压强为760毫米水银柱 温度为273K时每单位立方米体积内含有烟尘的克数 克 标米3 符号为g Nm3 或毫克数 毫克 标米3 符号为mg Nm3 3 5大气污染物的防治 个数浓度是以单位气体体积内含有颗粒物的个数 个 米3或个 标米3 来表示 2 降尘装置的主要性能降尘装置的主要技术指标 处理量 效率和压力降 阻力降 又称压力降 用 P表示 它代表烟气经过除尘装置所消耗能量大小的一个主要指标 它的大小不仅取决于设备的结构型式 而且与流体的流速有关 对同一型式的除尘设备 若经过的烟气流速不同 则其阻力降也愈大 P 2r 2g 压力降 阻力系数 烟气进口的流速r 烟气的密度g 重力加速度 3 除尘装置的工作原理和特性根据在除尘过程中是否采用润湿剂 分为 湿式除尘装置和干式除尘装置 根据除尘过程中的粒子分离原理 分为 重力除尘装置 分单层和多层 惯性力除尘装置 分冲击式和反转式 离心力除尘装置 切线进入式和轴向进入式 洗涤式除尘装置 贮水式 加压水式和旋转式 过滤式除尘装置 内部式和外部式 电除尘装置 平板型和圆筒型 声波除尘装置 二 主要气体污染物的治理技术1 从排烟中去除SO2的技术 简称 排烟脱硫 3 5大气污染物的防治 原则 工艺原理及过程简单 操作和管理简便 具有较高的脱硫效率 不造成二次污染湿法 氨法 钠法 钙法和镁法 干法 活性炭法和接触氧化法 2 从排烟中去除NOX的技术 简称 排烟脱氮 从燃烧装置排出的氮氧化物主要以NO形式存在 方法 非选择性催化剂还原法 选择性催化剂还原法 吸收法 3 5大气污染物的防治 3 氟化物的治理方法 湿法净化含氟化物烟气 注意吸收液的腐蚀性 干法净化含氟化物烟气净化方法4 汽车排气净化方法 3 5大气污染物的防治 3 6大气污染防治工艺与设备 除尘设备的选择原则烟气特点 煤烟型 成分复杂 温度高达1000 2000考虑因素 烟气含尘浓度 粉尘分散度 含尘浓度大 采用高效除尘器或者多级串联的形式 粉尘分散度高 则要选择高性能的除尘器 烟气温度 湿度 黏度 亲水性 毒性 爆炸性 化学成分等 粉尘的收集和利用 机械除尘装置原理 通过重力 惯性力或者离心力的作用除尘重力沉降室原理 含尘气流通过横断面比管道大的多的沉降室时 流速大大降低 气流中大而重的颗粒在随气流流出沉降室之前 由于重力的作用 缓慢下落至沉降室底部而得到去除 适用范围 适于分离粒径较大的尘粒 对50um以上的尘粒具有较好捕集作用 除尘效率低 一般作为初级除尘手段 3 6大气污染防治工艺与设备 2 惯性除尘器原理 当含尘气流冲击到挡板上 气流方向发生改变 绕过挡板1 气流中粒径较大的尘粒由于惯性较大 不能随气流转弯 在自身重力作用下降落 首先被分离出来 气继续流动时受挡板2的阻挡 方向再次发生改变 向上流动 而被气流携带的较小尘粒由于离心力的作用撞击在挡板2上而降落 因此 除了惯性力的作用 还有离心力和重力的作用 影响因素 气流速度 气流方向转角 气流转换方向次数 适用范围 非黏性 非纤维性粉尘的去除 10 20um以上的粗尘粒 常用于多级除尘中的第一级除尘 3 6大气污染防治工艺与设备 3 离心除尘器原理 利用旋转的含尘气流所产生的离心力将尘从气流中分离出来 从而净化气体 含尘气体由上部进入气管 沿切线方向进入 受器壁约束自上而下做螺旋型运动 随气流一起旋转的尘粒获得离心力被抛向器壁与气体分离 然后沿器壁落到锥底排尘口进去灰斗 气流进入锥体后 因锥体的收缩而向除尘器的轴线靠近 切向速度提高 当气体到达锥体下部某一位置 会以同样的旋转方向自下而上继续沿轴线作螺旋运动 最后从上部排气管排出 影响因素 气流速度 气流方向转角 气流转换方向次数 适用范围 非黏性 非纤维性粉尘的去除 去除5um以上的尘粒 可用于高温烟气的净化 常用于锅炉烟气除尘 多级除尘及预除尘 3 6大气污染防治工艺与设备 二 过滤式除尘器原理 内过滤 把松散多孔的滤料填充在框架内作为滤层 尘粒在滤层内部被捕集 如颗粒层过滤器 外部过滤 用纤维织物 滤纸作为滤料 通过滤料的表面捕集尘粒 如袋式除尘器 作用 筛滤作用 惯性碰撞作用 扩散作用 静电作用 重力沉降作用影响因素 粉尘初尘 粉尘厚度等适用范围 广泛用于各种工业废气除尘 对细粉有较强捕集作用 便于回收干料 不适于含油 含水及黏结性粉尘 也不适于高温含尘气体 要求预先降温到100 以下 3 6大气污染防治工艺与设备 三 湿式除尘器 洗涤除尘器 原理 利用液体所形成的液膜 液滴或气泡来洗涤含尘气体 使尘粒随液体排出 气体得到净化 洗涤液既能吸收各种气态污染物 还能净化空气中的固体颗粒物 形式 喷淋塔 填料洗涤除尘器 泡沫除尘器和文丘里管洗涤器 缺点 用水量大 易产生腐蚀性液体 产生的废液或者泥浆可能造成二次污染 需要得到处理 在寒冷地区易结冰 适用范围 高温 易燃 易爆气体 3 6大气污染防治工艺与设备 四 静电除尘器原理 利用高压电场产生的静电力的作用分离含尘气体中的固体粒子或液体粒子 三个阶段 粒子荷电粒子沉降粒子清除形式 管式或者板式优点 气流阻力小 处理气量大 能耗降低 缺点 设备庞大 占地面积大 一次性投入费用高 适用范围 一切微细粉尘及雾状液滴 高温 高压场合的工业除尘 但不宜处理有爆炸性的含尘气体 3 6大气污染防治工艺与设备 五 有机废气及恶臭的生物处理法原理 利用微生物以废气中的有机组分作为其生命活动的能源和养分的特性 经代谢降解 转化为简单的无机物或者细胞组成物质 废气中的有机物质首先要经过由气相到液相 或固体表面液膜 的传质过程 然后在液相 或者固体表面生物层 中被微生物吸附降解 形式及适用范围 生物涤气塔 适用于处理净化气量较小 浓度大 易溶且生物代谢速率较低的废气 生物过滤法 生物滤池 生物滴滤池 适用于处理气量大 浓度低的废气 3 6大气污染防治工艺与设备 第四章土壤污染及其净化 4 1 土壤污染的发生 4 2 土壤中污染物的 4 3 土壤环境质量评价 4 4 土壤污染的防治 4 1土壤污染的发生一 作为独立自然体的土壤组成成分 矿物质 有机质 水分和空气 本质特征 1 具有肥力 2 具有同化和代谢外界输入物质的能力 二 土壤污染物的种类和来源来源 过量的施肥 废物处理 其它的迁移转化 第四章土壤污染及其净化 种类 有机质 有机氯 有机磷 N和P化肥 重金属 放射性元素 有害微生物 三 土壤净化和土壤污染特性 1 土壤是一个多相的疏松多孔体系 2 土壤是一个胶体体系 3 土壤是一个络合 螯合物质体系 4 土壤是一个氧化还原物质体系 第四章土壤污染及其净化 5 土壤是一个化学体系 6 土壤是一个生物体系 土壤的净化能力 广义上讲 是指污染物质进入土壤后 经生物和化学降解变为无毒害物质 以及通过化学沉淀 络合和螯合作用 氧化还原作用变为不溶性化合物 或是为土壤胶体较牢固地吸附 植物难以利用而暂时退出生物小循环 脱离食物链或被排至土壤之外 狭义上讲 主要是指微生物对有机污染物物质的降解作用 以及使污染化合物转变为难溶性化合物作用 第四章土壤污染及其净化 度量土壤污染程度的指标 1 土壤背景值 或本底值 2 植物中污染物质的含量 3 生物指标 4 2土壤中污染物的迁移转化规律一 重金属元素在土壤中的迁移转化1 一般迁移转化规律 胶体的吸附或缔合 络合和螯合 化学沉淀 第四章土壤污染及其净化 2 几种主要重金属在土壤中的迁移转化汞 转化为HgS 还原为金属汞 特点 汞的吸附特征 汞的氧化还原特征 汞的甲基化 隔 不能超过1 0ppm 砷 大部分为胶体所吸附 和有机物络合 螯合 结合成难溶物 Fe Al Ca 第四章土壤污染及其净化 铬 铬的迁移转化受 h影响较大 二 化学农药在土壤中的迁移转化 土壤对化学农药的吸附作用 化学农药在土壤中的发挥 扩散和迁移 化学农药在土壤中的降解 降解包括 光化学降解 化学降解和微生物降解等 化学农药在土壤中的残留 对于农药残留期问题的评价 要从防止污染和提高药效两方面考虑 第四章土壤污染及其净化 4 3土壤环境质量评价一 土壤环境质量调查和研究主要包括 土壤污染源调查确定区域土壤污染物质主要来源 主要污染物质的种类和性质 以了解土壤污染过程和特征 主要污染物质迁移转化规律的研究了解和掌握主要污染物质在土壤中以及和大气 水体生物体之间迁移转化的规律和特点 第四章土壤污染及其净化 土壤污染物质与作物生长关系的研究了解作物对污染物质的吸收和累积特点 及其和土壤污染之间的关系 土壤净化作用和容量的研究了解土壤物理化学性质和土壤生物对土壤污染物质的净化功能 探索提高土壤容量的途径 二 土壤环境质量评价其中包括 现状评价和预断评价 土壤环境质量现状评价 土壤环境质量预测 预测评价 第四章土壤污染及其净化 4 4土壤污染的防治为防止土壤污染 首先要控制和消除土壤污染源 同时 对已污染的土壤 要采取一切有效措施 清除土壤中的污染物 或控制土壤中污染物的迁移转化 使其不能进入食物链 一 控制和消除土壤污染源 控制和消除工业 三废 的排放 控制化学农药的使用 合理施用化学肥料 第四章土壤污染及其净化 二 增加土壤容量和提高土壤净化能力方式 增加土壤有机质和粘粒数量 三 防治土壤污染的措施 利用植物吸收去除重金属 施加抑制剂 控制氧化还原条件 改变耕作制 客土 深翻 第四章土壤污染及其净化 第五章环境噪声及其控制 5 1 环境噪声概述 5 2 噪声评价与标准 5 3 噪声控制基本途径 5 1环境噪声概述一 环境噪声的主要特征 环境噪声是感觉公害 环境噪声是局限性和分散性的公害所谓局限性和分散性主要是指环境噪声影响范围的局限性和环境噪声源分布的分散性 二 环境噪声源 噪声源的物理特性分类噪声主要来源于物体的振动 按其产生的机理可分为气体动力噪声 机械噪声和电磁性 第五章环境噪声及其控制 噪声源的时间特性分类按声强随时间是否有变化 分 稳定噪声和非稳定噪声两种 城市环境噪声的分类 交通噪声 工厂噪声 施工噪声 社会噪声 三 噪声的危害 第五章环境噪声及其控制 危害 听力损伤 噪声对睡眠的干扰 噪声对交谈 通讯 思考的干扰 噪声对人体的生理影响 噪声对心理的影响 噪声对儿童和胎儿的影响 噪声对动物的影响 噪声对物质结构的影响 第五章环境噪声及其控制 四 声波的产生声音是由物体振动产生的 发声的物体称为声源 五 声速和波长 频率的关系声波在媒质中的传递速度 称为声速 声速大小只取决于媒质的弹性和密度 而与声源无关 六 声压 声强 声功率 声压 第五章环境噪声及其控制 瞬时声压瞬时声压是指某瞬时媒质中压强相对无声波时内部压强的改变量 即单位面积的压力变化 单位 牛顿 米 或达因 厘米 有效声压瞬时声压的均方根值成为有效声压 声强声强是在声波传播方向上 与该方向垂直的单位面积 单位面积内通过的声能量 常用 表示 单位 瓦 米 第五章环境噪声及其控制 c 式中 有效声压 空气密度 c 空气中的声速 常温时 c 为415牛顿 秒 米2 3 声功率声功率是指声源在单位时间内向外辐射出的总声能 单位 瓦 用W表示 七 声压级 声强级 声功率及其分贝1 声压级 第五章环境噪声及其控制 单位 分贝 记为dB 分贝是一个相对单位 声压级Lp 20log10P P0 分贝 式中 Lp为声压级 分贝 dB P为声压 牛顿 米2P0为基准压强 听阀 P0 2 10 5牛顿 米2 2 声强级声强级LI 10log10I I0 分贝 为基准声强级 3 声功率级声功率级LW 10log10W W0 分贝 式中 W0为基准声功率 W0 10 12瓦 第五章环境噪声及其控制 七 噪声级 分贝 的相加1 公式法分贝相加一定要按能量 声功率或声压平方 相加 不能按声压相加 2 查表法八 噪声级的平均级1 公式法2 查表法 第五章环境噪声及其控制 5 2环境噪声评价与标准一 环境噪声评价的基本方法1 响度和响度级响度级是表示声音响度的主观量 它把声压级 即强度 和频率用一个概念统一起来了 它是个相对量 2 A声级3 统计声级 用Ln表示 单位为dB 4 等效连续 声级 用 eq表示 eq是EquivalentContinuousSoundLevel 5 昼夜等效声级 用Ldn表示 第五章环境噪声及其控制 二 环境噪声标准原则 应具有先进性 科学性和现实性 分类 1 听力和健康噪声标准 2 环境区域噪声允许标准 3 产品噪声标准 城市各类区域环境噪声标准值 等效A声级 GB3096 93 第五章环境噪声及其控制 5 3噪声控制基本途径一 噪声控制技术简介噪声的形成包括声源 传播路径和接受者三部分 常用控制方法有 吸声 吸声材料或吸声结构 隔声 用屏蔽物 消声 利用消声器 隔振 阻尼 耳塞 耳罩等 二 传播途径的控制1 合理布局 2 充分利用噪声随距离衰减的规律3 利用屏障阻止噪声传播4 利用声源指向特点降低环境噪声5 采用局部降噪措施 第五章环境噪声及其控制 三 吸声技术在墙面或顶棚上采用吸声材料 吸声结构 或在空间悬挂吸声板 吸声体 1 多孔吸声材料 适用于中高频声波 利用材料内部松软多孔的特性吸收声能 当声波进入多孔材料的空隙后 能引起空隙中的空气和材料的细小纤维发生振动 由于空气与孔壁的摩擦阻力 空气的黏滞阻力和热传导作用 相当一部分声能转化为热能而耗散掉 起到吸声作用 有护面的多孔材料吸声结构 吸声空间体 吸声尖劈 第五章环境噪声及其控制 2 共振吸声结构 适用于低频 薄板共振吸声结构 穿孔板共振吸声结构 薄塑盒式吸声体3 微穿孔板吸声结构微穿孔板的孔细而密 与普通孔板相比 声质量大 声阻大 因而吸声系数和吸声频带宽度都好 板后腔深可以控制吸声峰的位置 深度越大 共振频率越低 四 隔声技术隔声罩 隔声间 隔声屏五 消声技术阻性消声器 抗性消声器 阻抗复合消声器 微穿孔板消声器 喷注耗散型消声器 第五章环境噪声及其控制 六 隔振技术1 隔振器金属弹簧隔振器 橡胶隔振器 钢丝绳隔振器 空气弹簧隔振器2 隔振垫 第五章环境噪声及其控制 七 城市环境规划城市规划应从以下几方面考虑 1 合理的土地利用和区域划分 2 建筑布局 3 交通噪声的预测和干线的布局考虑 4 建立卫星城 思考题 1 多孔性吸声材料和共振吸声结构在吸声原理上有何区别 2 简述几种常用的振动控制技术 第五章环境噪声及其控制 第六章固体废物的处理和利用 6 1 概述 6 2 城市垃圾的处理 6 1概述一 固体废物处理和利用概况固体废物 简称废物 系指被丢弃的固体状物质和泥状物质 固体废物的处理和利用 已成为环境科学中急需解决的问题之一 第六章固体废物的处理和利用 第六章固体废物的处理和利用 四 固体废物的来源与分类固体废物主要来源于人类的生产和生活活动 各类发生源排出的主要固体废物 固体废物传播疾病的途径 分类 按性状可分 有机废物和无机废物或固体废物和泥状废物 按来源可分 矿业废物 工业废物 城市垃圾 农业废弃物和放射性废物等 第六章固体废物的处理和利用 工矿业固体废物特点 数量巨大 品种繁多 利用困难五 废石和尾矿的处理和利用常采用的处理措施有 1 物理法物理法 即在细粒的尾矿堆上喷水 然后再覆盖石头和泥土 已防止尾矿的流失和污染 2 植物法植物法是在废石或尾矿场上栽永久性植物 第六章固体废物的处理和利用 3 化学法化学法是利用化学反应剂与尾矿表面发生化学反应 生成抵抗水和空气作用的外壳的方法 4 矿山土地复原法矿山土地复原法是将废石和尾矿填充于开采后的矿坑中 待废石和尾矿沉降稳定后 加以平整 然后在覆已一定厚度的好土上种植植物或建造房屋 使土地得到重新利用 六 高炉渣的处理和利用高炉渣是利用技术最成熟的工业废渣 第六章固体废物的处理和利用 1 水渣的处理工艺和利用我国目前的水淬工艺有两种 一种是 利用渣罐将接取的熔融渣送至炮渣池进行泡淬 另一种是 在炉台前设置4 坡度的冲渣沟 以10倍的水在炉渣出炉后进行冲淬 然后积入沉渣池 2 热泼矿渣淬石的处理工艺和利用矿渣淬石用于公路 高速公路 桥梁 机场 工业和民用建筑等 第六章固体废物的处理和利用 3 高炉矿渣制成膨胀矿渣和膨珠的处理利用硼珠是良好的轻混凝土骨料 是空心砌块的优质原材料 也是良好的筑路材料 4 高炉矿渣棉的处理工艺和利用矿渣棉可用作保温 吸音 防火材料 矿渣棉制造的耐火板或耐火纤维 在700 下使用不变质 5 高炉矿渣的其他加工工艺及利用矿渣是一种硅钙农肥 其中所含的铜锰等许多成分是农作物微量元素的肥料 第六章固体废物的处理和利用 七 钢渣的处理和利用钢渣是炼钢过程排出的废渣 主要的处理方法和利用 1 钢渣热泼成碎石及其利用 钢渣可作为炼铁 炼钢的炉料 2 水淬钢渣处理工艺及其利用 水淬钢渣可作炼铁熔剂 钢铁水泥和肥料等使用 效果良好 钢渣还可以作是你熟料的配料成分 可用以生产铁酸盐水泥 烧成温度低 可节省能源 钢渣还可做肥料 在国内外已普遍采用 第六章固体废物的处理和利用 八 有色金属渣的处理利用目前我国数量最多的有色金属渣是氧化铝厂残渣 赤泥 其次是铜 铅 锌 镍渣等 1 赤泥的处理和利用赤泥利用的技术难点是 赤泥很难沉降 易 摇溶 即使看起来已经干了 稍受挤压水分就出来 2 铜 铅 锌 镍渣的处理利用 铜渣 用作肥料 炼铁 铅渣 水泥原料 锌渣 作建筑材料 镍渣 作建筑材料 第六章固体废物的处理和利用 九 煤灰渣的处理和利用主要利用途径 1 煤灰渣作墙体材料 2 利用粉煤灰生产水泥 3 利用粉煤灰筑路 4 利用粉煤灰改良土壤 5 其他方面的利用 生产铸石 矿山灭火和防止塌陷 制造建筑材料等 十 煤矸石的处理作用 第六章固体废物的处理和利用 主要的利用途径 1 利用煤矸石作建筑材料 2 从煤矸石中提取化工产品 3 利用煤矸石作肥料 4 利用煤矸石作燃料 十一 硫酸渣的处理和利用硫酸渣是利用黄铁矿制造硫酸或亚硫酸的过程中排出的渣 又称黄铁矿渣 或烧渣 主要用途 做水泥原料 炼铁原料及建筑材料等 第六章固体废物的处理和利用 十二 工业有害渣处置概况分类 有毒渣 易燃 易爆渣 有腐蚀性渣 有反应性渣 有传染性渣 有放射性渣 十三 工业有害渣的处置方法1 填筑法 较简易 经济 应用最广泛的 2 焚烧法 可减少体积 消毒灭菌和回收热能 3 固化法 固化 是指将工业有害渣固定或包裹在固体基体终产物中的技术 第六章固体废物的处理和利用 固定是指通过化学或物理的方法 用固化剂束缚废物 包裹是用物理方法将废物封包在包裹剂之中 4 化学法 利用化学性质 将有害物转化为无害物 5 生物法常用的方法有 活性污泥法 滴滤池生物滤池 气化池法 氧化塘法 以及土地处理法等 6 其他新方法如 淋溶法 微波法 特殊微生物降解法等十四 工业有害渣的管理有以下原则 第六章固体废物的处理和利用 1 建立有害渣的鉴别 标记 和登记制度 使有害渣从排放开始 直至处置完毕 均有档案 由专人管理 2 制定合理的有害渣的收集 贮存 运输制度和标准 使有害渣不泛滥成灾 不污染环境 3 选择经济 安全的处理方法和处置场 使有害渣得到妥善处置 防止对环境的污染 保护居民和工作人员的健康与安全 4 制定有害渣处置的评价标准 作为执行环境保护法的技术依据 5 建立技术咨询委员会 及时解决有害渣管理中的疑 第六章固体废物的处理和利用 难技术问题 帮助管理部门妥善处置有害渣 第二节城市垃圾的处理一 处理城市垃圾的意义传播疾病 危害人身健康 常见疾病有 细菌型疾病痢疾 伤寒 副伤寒等 病毒型疾病小儿麻痹症 骨髓灰质炎等 寄生虫型疾病阿米巴痢 蛔虫 血吸虫等 二 城市垃圾的处置方法1 处置方法概况 第六章固体废物的处理和利用 主要的处置方法 填埋法和焚化法 2 城市垃圾 粪便的收集与输送应注意的原则 收集 输送过程应密闭 以控制污染 最大限度地方便居民 尽量改善清洁工人的工作条件 造价及维护费用便宜 以利推广等 3 填埋法 第六章固体废物的处理和利用 4 堆肥法按原理可分为 厌氧与好氧致菌分解两种 5 制取沼气沼气发酵过程可分为液化 产酸和产甲烷三个阶段 主要控制因素 1 丰富的沼气菌种 2 严格的厌氧环境 3 适宜的发酵原料 4 适宜的发酵温度 5 适宜的干物质浓度 6 适宜的pH值 7 9 6 焚化法目的 减少体积 减少最终填埋量 第六章固体废物的处理和利用 焚化法适用于处理可燃物较多的垃圾 三 城市垃圾的回收1 材料的回收城市垃圾的回收包括材料和能源的回收 2 能源的回收 第六章固体废物的处理和利用 第七章其他环境污染及防治 7 1 放射性污染与防治 7 2 热污染 7 3 电磁辐射污染及防护 7 1放射性污染与防治一 放射性污染的来源人工污染源主要有 核武器实验 核燃料循环中排放的各种放射性废物 工医疗诊断用的电离辐射源 反射性同位素 以及带有各式各样辐射源的各种辐射源的各中装置设备等 1 核武器实验的沉降物2 核燃料循环的 三废 排放核燃料循环对环境的影响 1 铀矿的开采和冶炼 第七章其他环境污染及防治 2 纯化和转化 3 反应堆燃料的加浓和制备 4 反应堆运行 5 后处理和废物处置 3 医疗照射引起的放射性污染4 其他各方面来源的放射性污染二 放射性对人体的危害1 射线的度量单位1 伦琴 符号为R 简称伦 伦琴是度量X射线照射量的专用单位 第七章其他环境污染及防治 2 拉德 符号为rad 拉德是吸收剂量的专用单位 3 雷姆 符号为rem 雷姆是剂量当量的专用单位 2 放射性对人体的危害三 放射性污染的分类放射性污染主要由放射性废物引起 按其物理状态可分为 气体 液体和固体三种 1 放射性废液的分类可分 1 高水平废液 居里级废液 10 2居里 L2 中水平废液 毫居里级废液 10 2 10 5居 L3 低水平废液 微居里级废液 10 5居里 L 第七章其他环境污染及防治 2 国际原子能机构放射性废物新分类标准1971年国际原子能机构 IAFA 推荐 四 放射性 三废 的处理1 放射性废液的处理1 稀释分散 2 浓缩贮存 3 回收利用 重复使用废水 回收废液中的放射性物质 回收残渣中的盐类 共沉淀 蒸发 离子交换 第七章其他环境污染及防治 2 放射性固体废物的处理一般处理方法 1 埋藏法若是放射性废液时 应在埋藏前加以固化 固化方法 水泥固化 沥青固化 玻璃固化2 煅烧3 再熔化3 放射性废气的处理1 铀矿开采过程中所产生废气的处理2 实验室废气的处理3 燃料后处理过程的废气处理 第七章其他环境污染及防治 第七章其他环境污染及防治 7 2光污染和热污染一 光污染与热污染光污染 波长100nm 1mm之间的光辐射污染 包括紫外光 可见光 强光 灯光 激光等 和红外光污染 热污染 因能源消费而引起环境增温效应的污染 二 能源消费与热污染一种是能源消费较大 但人均国民生产总值并不很高 另一种是人均国民生产总值较高 但能源消费较低 三 热污染对环境的影响热污染主要表现在对全球性的或区域性的自然环境热平衡的影响 使热平衡遭到破坏 1 大气中二氧化碳的温室效应及其对环境的影响大气中的二氧化碳不仅能选择性地吸收太阳的辐射能 还大量吸收地球表面辐射出的红外线 使大气升温 我们把这种现象叫做 温室效应 2 热污染引起的城市 热岛 效应1 大城市的气温升高一般来说 城市规模愈大 人口愈多 人们的生产 第七章其他环境污染及防治 第七章其他环境污染及防治 生活消耗能源愈多 市内外的温差也就愈大 2 热岛效应及其对环境的影响热岛的动力效应就是能够增强夜间对流性的环流 3 水体的热污染由于向水体排放废热水及其他形式的 废热 使水体温度增高到影响水生生物的生存 使水质恶化 影响人类生产 生活的使用 这种情况即称为水体的热污染 四 热污染的控制控制途径有 1 改进热能利用技术 提高热能利用率 第七章其他环境污染及防治 2 开始和利用无污染或少污染的新能源 有太阳能 风力能 海洋能及地热能等 3 废热综合利用 其基本出发点是把废热作为宝贵的资源和能源来对待 在某一处排放废热 可做另一处的能源 4 温排水冷却技术 常用的冷却方法有 一次性使用冷却 冷却塔冷却和用冷却池冷却等 有时还可在同一个电厂同时被采用 第七章其他环境污染及防治 7 4 电磁辐射污染与防护一 电磁辐射污染1 污染源 1 天然的 雷电 火山喷发 地震 太阳黑子活动引起的磁暴2 人为的电磁波干扰 对人体有害的电磁辐射 2 传播途径 导线传播 线路辐射 直接辐射3 危害 波长越短 危害越大 对肌体的危害有积累性 1 热效应 高频电磁波直接对生物肌体细胞产生加热作用 2 非热效应 电磁辐射长期作用而导致人梯某些特征的改变 第七章其他环境污染及防治 二 电磁污染防护1 区域控制与绿化2 屏蔽防护1 电场屏蔽用铜为好 磁场屏蔽选用铁材 2 网结构比板结构屏蔽效果好 3 接地防护4 吸收防护 用于微波防护 1 谐振型吸收材料2 匹配型吸收材料5 个人防护 第八章环境质量评价 8 1 环境质量评价的重要性及类型 8 2 环境质量现状评价 8 3 环境影响评价 8 4 区域环境综合治理 第八章环境质量评价 8 1环境质量评价的重要性及类型一 环境质量的概念环境质量评价工作的核心问题 是研究环境质量的好坏应以是否适于人类生存和发展作为判别的标准 二 环境质量评价的类型环境质量评价可以分成回顾评价 现状评价及