YYH环境工程概论-第1章绪论-2016级

,环境工程概论,任课教师：杨毅红办公地点：第一教学楼1-205房间联系方式：qq：37075111Tel讲在前面的话,1.人人才(大学:学习、生活、发展),1.人人才(大学:学习、生活、发展),中国最不缺少的是“人”，庞大的人口压力，给中国的经济社会发展带来沉重负担；中国最缺少的是人才,中国是人口大国，但不是人力资源强国,如果不是人才：就业、发展、持续发展大学教育、研究生教育大学生：“只要是金子，就一定会发光”,人才的构成要素,素质,知识,能力,自然科学人文科学专业知识工具性知识：外语、计算机、法律,实践能力创新、创造能力解决实际问题能力组织领导能力合作交流能力写作与演讲、归纳与总结、逻辑思维,道德品质、思想情操社会责任感(自己、父母、社区、社会)世界观、人生观、价值观文化品位和修养业务素质身心素质、意志品质进取心团队意识国际化素养,1.人人才(大学:学习、生活、发展),1.人人才(大学:学习、生活、发展),搭建合理的知识结构、培养专业技能,一个理工科学生所应具备的知识(高数、物理)；化学、化工(四大化学、)；环境科学与工程基础知识：环境科学与工程、最新进展；外语学习、计算机水平,Environmentalengineersmustbalancecompetingtechnical,social,andlegalissuesconcerningtheuseofenvironmentalresources.Becauseofthecomplexityofthesechallenges,environmentalengineersneedabroadunderstandingnotonlyofengineeringdisciplinesbutalsoofchemistry,biology,geology,economics,andmanagement.,1.人人才(大学:学习、生活、发展),成绩构成,平时成绩：30，取决于考勤、作业、课堂参与,期末考试：70,实践能力、创新能力、综合能力,实验、实践思考(子曰：学而不思则罔，思而不学则殆)创新精神、创新能力、自学能力,环境工程专业课程学习：思考，理解，学出创造力,1.人人才(大学:学习、生活、发展),注意听课，跟上思路，积极思考和参与讨论不得摆弄手机、MP3和其它与学习无关物品事先请假，迟到说明原因。文明礼貌，有秩序离开教室顺序（旷课一次10分，迟到3分，事假病假0-3分）,学习纪律,2.环境专业的机遇与挑战,内容,环境保护工作,改革开放经济快速发展,进入大范围生态退化和复合性环境污染的阶段,19701980199020002020,新一轮的经济发展压力、挑战,2.环境专业的机遇与挑战,一首在我国许多遭受污染的江河流域广泛流传的民谣，是20世纪水污染的变化过程的生动写照。,地球就是你自己,2.环境专业的机遇与挑战,200019801940,微生物污染、耗氧有机物,SO2、颗粒物、光化学烟雾、酸雨、重金属、氮磷富营养化、垃圾,温室气体、黑碳、霾、臭氧层、持久性有毒物质(PTS、POPs)、二次污染、核废料、工业危险废弃物,发达国家上百年工业化过程中分阶段出现的环境问题已在我国集中出现；面临全球最严峻、最复杂的环境问题；结构性、复合性环境污染；,资料来源：人民日报，2005年4月23日，第五版,2.环境专业的机遇与挑战,七大江河水系的741个监测断面的水质：I类:29.1%;、类:30.9%;劣类:41%;城市内湖和大多数湖泊(75%)富营养化；近3亿农村人口饮用不合格的水；30%的城市空气污染严重；1/3国土受到酸雨污染;垃圾围城普遍，有毒有害废弃物影响开始显现;环境污染造成的损失相当GDP的3-8%;,环境污染极其严重,2.环境专业的机遇与挑战,2.环境专业的机遇与挑战,生态恶化形势严峻,水土流失面积超过国土面积的1/3(367万km2)，每年新增1.5万km2土地沙漠化趋势未减，每年扩展3436km2,沙化土地174万km2森林覆盖率只有16.55%，相当于世界森林覆盖率的61%90%以上天然草场退化地下水超采(8万km2)1015的高等植物物种处于濒危状态，物种资源流失严重，有害外来物种入侵每年造成1200亿元经济损失,2.环境专业的机遇与挑战,环境健康问题日渐突出,空气污染地区死于肺癌人数高出59倍11个最大城市，空气污染每年使5万多人夭折，40万人染呼吸系统疾病沈阳市约40%的儿童血铅含量超标(2000年)二恶英类化合物已在市售牛奶（深、港）、母乳(江浙)中检出天津市严重污染的蔬菜地土壤中汞含量超标98倍,2.环境专业的机遇与挑战,2003年恶性肿瘤发病率与1986年比上升了75%，发病率最高的是肺癌，其次为胃癌、肝癌；上升幅度最大的是膀胱癌(191.06%)，其次为肠癌(127%)、乳腺癌(124%)、胰腺癌（59%）、肺癌(58%)、肝癌(19%);,近30年来，国内癌症的发病率和死亡率都呈明显上升的趋势。在城镇居民中，癌症已经成为死因的首位。目前，我国癌症的发病率每年递增2.5%，死亡率每年递增1.8%；农村的上升速度明显高于城市。20世纪7080年代，胃癌、食管癌、肝癌、肺癌和宫颈癌，目前：肺癌、肝癌、胃癌、食管癌和结/直肠癌。男性的前三位为肺癌、肝癌和胃癌，女性的前三位为乳腺癌、肺癌和肝癌。,全国,大连,2.环境专业的机遇与挑战,环境污染和生态破坏造成巨大损失,有害外来物种入侵每年造成1200亿元的经济损失世界银行：1995年空气和水污染损失，占当年GDP的8%2003年，污染与生态破坏损失，占当年GDP的15%环保总局2001年测算，西部9省区生态破坏的损失相当于甘肃和青海两省GDP之和,2.环境专业的机遇与挑战,2003年，世界第二石油和电力消费大国;能源：创造每万元GDP所消耗的能源，是美国的3倍、德国的5倍、日本的近6倍。钢铁、有色金属、化工等8个高耗能行业的单位产品能耗平均比世界先进水平高47。我国的工业部门每年多烧掉了约2.3亿吨标准煤。2003年全国煤产量16亿吨，按照国民经济年均增长78的发展速度和目前的能源消耗水平，2020年我国的能源需求将比2000年增加2.5倍，达到约60亿吨标准煤。这相当于每年要建成五六个大同煤矿。,资料来源：中国环境报(2004-4-1),数字中国：我们必须选择新型工业化。,能源压力巨大,2.环境专业的机遇与挑战,矿产资源：建国50多年来，GDP增长了10多倍，矿产资源消耗却增长了40多倍。2003年，我国已成为煤炭、钢铁、铜的世界第一消费大国，全球最大的铁矿石进口国。电解铝生产所需原料50以上依赖进口。到2020年，我国45种主要矿产资源只有9种能依靠国内保障供应。2002年：中国人均矿产资源占有量仅为世界平均水平的58。,资料来源：中国环境报(2004-4-1),数字中国：我们必须选择新型工业化。,矿产资源压力巨大,2.环境专业的机遇与挑战,国土面积虽然大，但现有耕地却不多，仅占国土面积的14，相较于美国的51和印度的59则显得很少。可利用的土地资源东西部分布不均，占全国土地面积47.6的东部地区却拥有全国93的人口。土地利用程度过高，影响了整个国家的生态效益(沙尘暴、水体流失、气候失调)；,土地资源压力巨大,资料来源：中国环境报(2004-4-1),数字中国：我们必须选择新型工业化。,2.环境专业的机遇与挑战,生活污染物排放增大汽车尾气排放加剧大气污染电子废物等新型固体废弃物增加工艺落后的企业向中小城镇转移,化肥、农药加剧面源污染养殖业发展加重污染乡镇企业发展导致新一轮环境污染,城镇化将增加城市生态、环境压力,农村环境问题不容忽视,新一轮经济增长的巨大压力,2.环境专业的机遇与挑战,经济:高投入、高消耗、重污染、低产出,2003年,2.环境专业的机遇与挑战,生态环境总体恶化的趋势尚未根本扭转，环境治理的任务依然相当艰巨；消耗高、资源浪费、污染环境等粗放经营方式仍比较严重;人口、资源、环境对经济发展的压力越来越大，特别是资源的制约作用日益明显；,我国人口多、资源人均占有量少的国情不会改变，不可再生性资源储量和可用量不断减少的趋势难以改变;,资料来源：胡锦涛在中科院、工程院院士大会上的讲话，2004年6月2日,2.环境专业的机遇与挑战,环境库兹涅茨曲线：上世纪50年代诺贝尔奖获得者、经济学家库兹涅茨用来分析人均收入水平与分配公平程度之间关系的一种学说。,收入不均现象,部分污染物(COD、SO2等）排放总量,人均收入或经济增长(GDP),2.环境专业的机遇与挑战,中国非常需要环境科学与工程专业的高级专门人才,孟子告子下“故天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身行，行拂乱其所为，所以动心忍性，曾益其所不能。人恒过，然后能改。困于心，衡于虑，而后作”前途光明、道路曲折；,“九五”期间：全国环保累计投入3600亿元，占GDP的0.93%,“十五”期间：全国环保累计投入约7000亿元，占GDP的1.3%,06，07两年全国环保投入达到5500多亿元，占GDP的1.24%。,拉动对环保人才的需求,2.环境专业的机遇与挑战,2008年4500亿元2009-2012年：2.3万亿,“十三五”期间：每年两万亿,2.环境专业的机遇与挑战,环境学科专业特点,国家战略需求，长远发展好就业面广，企业单位、政府部门、研究机构、事业单位复杂环境问题：需要研究型人才/创新型人才本科生直接就业起点低,工业污染防治、重化工业、化学化工基础创新型人才：为什么“研究”？成为科学家/工程师？高水平人才：知识结构(标准规范)、独立从事创造性工作的能力、道德素质，转型期的社会，亘古不变的规律理想目标、“勤奋+思考+实践”,本课程目的和任务,环境问题是当今人类面临的重要问题，环境保护是世界各国共同关注的热点、难点和焦点。要保护人类的环境，首先要认识环境，了解环境是如何被污染的，生态是如何被破坏的。因此本课程主要向学生传授环境保护的基本概念、基本理论和废水、废气、固废处理的基本理论和技术，同时介绍环境质量评价与环境监测的基本概念、程序和方法。使其了解环境工程典型废水、废气、废渣、噪声等污染控制和治理技术，为下一阶段的专业学习做好准备。,教材和参考书,1.环境工程概论（第四版）朱蓓丽编，科学出版社，2016.32.MackenzieL.Davis,DavidA.Covnwell，王建龙译，环境工程导论（第三版），清华大学出版社，20023.徐炎华环境保护概论（第二版）水利水电出版社4.鞠美庭主编.环境学基础.化工出版社，2004,主要课程内容,第1章绪论第2章水污染与控制第3章空气污染与控制第4章固体废物的处理和利用第5章噪声污染与控制第6章其他物理污染与防护第7章城市环境综合整治与生态城市建设第8章环境质量评价与环境监测,课程学时安排（总学时：32）,第1章绪论,一、环境概述,二、环境问题,四、环境保护与可持续发展,三、环境科学概述,五、生态系统与环境,六、污染控制方式简介,1.1环境的概念及定义,一、环境概述,工作定义“环境”是影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总和，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,哲学定义环境是一个相对的概念，即它是一个相对于主体而言的客体。环境其主体是相互依存的；它因主体的不同而不同，随主体的变化而变化。科学定义环境是以人类为主体的外部世界，即人类生存、繁衍和发展所必须和相关的外部条件的综合体。其中心实物是人类。,1.2环境的分类1）按环境要素属性分：自然环境：水圈、大气圈、生物圈、岩石圈等社会环境：文化环境、聚落环境、工业环境、农业环境、医疗休养环境等,2）按范围大小分：聚落环境、地理环境、地质环境、宇宙环境。,第一章绪论一、环境概述,自然环境,人工环境,自然环境：直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质、能量和自然现象的总体。,人工环境：由于人类的活动而形成的环境要素，它包括人工形成的物质、能量和精神产品以及人类活动中所形成的人与人之间的关系或称上层建筑。,第一章绪论一、环境概述,地理环境,高原地质环境,宇宙环境,世界的聚落,城镇,环境要素分类自然环境要素：水、大气、生物、土壤、岩石和阳光等社会环境要素：人口、人权、政治、文化等,1.3环境要素环境要素：指构成环境整体的各个独立的、性质不同而又服从总体演化规律的基本物质组分。,第一章绪论一、环境概述,二、环境问题,2.1定义：环境问题主要是由于自然或人为活动使环境发生不利于人类的变化。,2.2环境问题的分类：第一类环境问题第二类环境问题,（1）第一环境问题自然灾害、地方病第一环境问题也称原生环境问题，主要指自然界发生异常变化，分两类：,一是如火山爆发、山崩、地震、海啸、台风、水旱灾害等自然灾害；,二是自然界本来就存在对人类和生物有害的因素，如某些地方水土中缺少(或过多)某些人体所需的化学元素而导致疾病的发生(地方病)。,第一章绪论二、环境问题,意大利维苏威火山爆发，公元79年,2004，印度洋海啸,印度洋海啸中的伤亡,（2）第二环境问题人类发展到20世纪末，人口急剧增长，工业高度发达，其影响生存环境的能力，已经达到了全球化的规模，远远超出了史前的水平。如今，在地球上没有哪个角落不受到人的影响。人类将地球上现有30%以上的陆地上作为农田、放牧地和人工经营的林地、森林“地球之肺”大量被砍伐，热带雨林被破坏等等；这是第二环境问题，又称次生环境问题。主要指：,人类对自然资源利用的不合理和对废弃物处理的不妥，以及由于生产发展和人口膨胀所带来的生态的破坏与环境的污染。,第一章绪论二、环境问题,次生环境问题在不同时期表现出的现象不同，归纳起来，有两大方面的问题：,A生态的破坏森林植被破坏；沙漠化；土壤侵蚀；环境地质问题(人工爆破、地下核试验、采空区塌陷等)；生物物种的消灭。,B环境的污染大气区域性污染；水源与江河水污染；噪声污染；土地污染(废弃物)；全球性污染,第一章绪论二、环境问题,2.3环境问题的发展：,工业革命以前阶段萌芽阶段环境的恶化阶段恶化阶段环境问题的第一次爆发环境问题的第二次高潮,第一章绪论二、环境问题,世界八大公害事件（PublicNuisanceEvents）,比利时马斯河谷烟雾事件(1930),美国洛杉矶光化学烟雾事件(1936-1950),美国多诺拉事件(1948),英国伦敦烟雾事件(1952-1962),日本水俣病事件(1953-1956),日本四日市哮喘病事件(1955-1972),日本爱知县米糠油事件(1968),日本富山痛痛病事件(1931-1972),公害一：比利时马斯河谷烟雾事件,比利时马斯河谷烟雾事件是世界有名的公害事件之一，1930年12月1号5日发生在比利时马斯河谷工作区。在比利时境内沿马斯河24公里长的一段河谷地带，即马斯峡谷的列日镇和于伊镇之间，两侧山高约90米。许多型工厂分布在河谷上，包括炼焦、炼钢、电力、玻璃、炼锌、硫酸、化肥工厂，还有石灰窑炉。1930年12月1日开始，整个比利时由于气候反常变化被大雾覆盖。在马斯河谷还出现逆温层，雾层尤其浓厚。在这种气候反常变化的第三天，这河谷地段的居民有几千人呼吸道发病，有63人死亡，为同期正常死亡人数10.5倍。发病者包括不同年龄的男女，症状是：流泪、喉痛、声嘶、咳嗽、呼吸短促、胸口窒闷、恶心、呕吐。咳嗽与呼吸短促是主要发病症状。死者大多是年老和有慢性心脏病与肺病的患者。尸体解剖结果证实：刺激性化学物质损害呼吸道内壁是致死的原因。其它组织与器官没有毒物效应。,比利时马斯河谷烟雾事件,公害二：美国洛杉矶光化学烟雾事件,美国洛杉矶光化学烟雾事件是世界有名的公害事件之一，40年代初期发生在美国洛杉矶市。随着工业发展和人口剧增，洛杉矶在40年代初就有汽车250万辆，每天消耗汽油1600万升。市内高速公路纵横交错，占全市面积的30%，每条公路通行的汽车每天达16.8万次。由于汽车漏油、汽油挥发、不完全燃烧和汽车排气，每天向城市上空排放大量石油烃废气、一氧化碳、氧化氮和铅烟（当时所用汽油为含四乙基铅的汽油）。这些排放物，在阳光作用下，特别是在5月份至10月份的夏季和早秋季节的强烈阳光作用下，发生光化学反应，生成淡蓝色光化学烟雾。这种烟雾中含臭氧、氧化氮、乙醛和其他氧化剂，滞留市区久久不散。,洛杉矶光化学烟雾(1943),公害三：美国多诺拉烟雾事件,美国多诺拉烟雾事件是世界有名的公害事件之一，1948年10月2631日发生在美国宾夕法尼亚州多诺拉镇。当时的记载是这样的：“10月27日早晨，烟雾覆盖着多诺拉。气候潮湿寒冷，阴云密布，地面处于死风状态，整个这一天和第二天就这样笼罩在烟雾之中，而且烟雾越来越稠厚，几乎是凝结成一块。在午后视线也仅仅能看到街的对面，除了烟囱之外，工厂都消失在烟雾中。空气开始使人作呕，甚至有种怪味。这是二氧化硫的刺激性气味。那天每个外出的人都明显感觉到这一点，但并没有引起警觉。二氧化硫的气味是在燃煤和熔炼矿物时放出的，在多诺拉的每次雾期中都有这种污染物，只是这一次看来比平常更为严重些。14000人的小镇，患病者达5900多人，17人死亡，咳嗽、呕吐、腹泻。,多诺拉烟雾事件,公害四：英国伦敦烟雾事件,英国伦敦烟雾事件是世界有名的公害事件之一1952年12月58日生在英国伦敦。烟雾弥漫全城，侵袭着一切有生命的东西。当人们的眼睛感觉到它时，眼泪就会顺着面颊流下来。每吸一口气就吸入一肺腔的污染气体。凡是在有人群的地方，都可以听到咳嗽声。据事后统计，在烟雾期间(12月58日）4天中死亡人数较常年同期约多4000人。45岁以上的死最多，约为平时的3倍；1岁以下的儿童死亡数，约为平时的2倍。事故发生的一周中因支气管炎、冠心病、肺结核和心脏衰弱者死亡，分别是事件发生前一周同类死亡人数的9.3倍、2.4倍、5.5倍和2.8倍。肺、肺癌、流感及其他呼吸道病患者死亡率均有成倍增加。,公害五：日本水俣病事件,日本水俣病事件是世界有名的公害事件之一，1953年至1956年发生在日本熊本县水俣镇。1950年，在水俣湾附近的小渔村中，发现一些猫的步态不稳，抽筋麻痹，最后跳入水中溺死，当地人谓之“猫自杀”，但没有人研究这事。当后得知这是一起公害事件时，有人称为“自杀猫事件”。1953年，在水俣镇发现了一个生怪病的人，开始时只是口齿不清，步态不稳面部痴呆，进而耳聋眼瞎，全身麻木，最后神经失常，一会酣睡，一会兴奋异常，身体弯弓高叫而死，但没人知道这是什么病。1956年5月，又在医院出现4个这种病人，得这种病而没有入院的患者还有50多人。这才引起本地熊本大学医院一些人的注意。在调查中，把死猫死人病的各种现象联系起来分析，初步找到吃鱼中毒这个共同受害的根源。后来研究发现是甲基汞（CH3Hg）中毒。,日本水俣病事件,公害六：日本骨痛病事件,日本骨痛病事件是世界有名的公害事件之一，1955年至1972年发生在本富山县神通川流域。1955年以后，在河流两岸如群马县等地出现一种怪病。患者一开始是、手、脚等各关节疼痛，延续几年之后，身体各部位神经痛和全身骨痛，使不能行动，以至呼吸都带来难以忍受的痛苦，最后骨胳软化萎缩，一直到饮食不进，在衰弱疼痛中死去有的甚至因无法忍受痛苦而自杀。由于病人经常“哎唷哎唷”地呼叫呻吟，日本人便称这种奇怪的病症为哎哎唷病”，即“痛痛病”。经骨痛病尸体解剖，有的骨折达73处之，身长缩短了30厘米，病态十分凄惨。直到1968年，经调查才证实富山骨痛病是三井金属公司排出镉造成的。,日本神通川骨痛病,公害七：日本四日市哮喘事件,日本四日市哮喘事件是世界有名的公害事件之一，1961年在日本四日市。1961年，四日市哮喘病大发作。1964年连续3天浓雾不散，严重的哮喘病患者开始死亡。1967年，一些哮喘病患者不堪忍受痛苦而自杀。到1970年，四日哮喘病患者达到500多人，其中有10多人在哮喘病的折磨中死去，实际患者超过2000人。1972年全市共确认哮喘病患者达817人。后来，由于日本各大城市普遍烧用高硫重油，致使四日市哮喘病蔓延全国。如千叶、川崎、横滨、名古屋、水岛、岩国、大分等几十个城市都有哮喘病在蔓延。据日本环境厅统计，到1972年为止，日本全国患四日市哮喘病的患者多达6376人。,公害八：日本米糠油事件,日本米糠油事件是世界有名的公害事件之一，1963年3月发生在日本九州市、爱知县一带。日本福岛县先后有4家13人原因不明的皮肤病到九州大学附属医院求诊，患者表现为痤疮样皮疹伴有指甲发黑、皮肤色素沉着，眼结膜充血、眼脂过多等，疑是氯痤疮。由家庭多发性和食用油使用情况，怀疑与米糠油有关。患者眼皮发肿、呕吐、肝功能下降，肌肉疼痛直至死亡。病患者5000余人，死亡16人。经跟踪调查，发现九州大牟田市一家粮食加工公司食用油工厂，在生产米糠油时，为了降低成本追求利润，在脱臭过程中使用多氯联苯液体作载热体。因生产管理不善，使多氯联苯混进米糠油中。于是，随着这种有毒的米糠油销售各地，造成人的中毒生病或死亡。生产米糠油的副产品黑油作家禽饲料售出，也使大量家禽死亡。,日本米糠油事件,日本全民环保,思考与讨论,这段视频给了你什么启示？结合自己实际生活中废物弃置与处理情况，试讨论，试提出在我们周围可以实施的实际措施或设想？课后拓展作业请课后利用网络资源，查找某一国家的环境保护工作如何开展？试分析其优缺点及对我国开展环保工作的启示。,要点回顾,日本水俣病事件的原因是（）污染物排入水体，最终进入食物链导致。A.CdB.Cr6+C.甲基汞D.多氯联苯日本米糠油事件是由于（）污染物引起的。A.CdB.Cr6+C.甲基汞D.多氯联苯日本富山县骨痛病的引发污染物是（）洛杉矶光化学烟雾事件的发生原因是什么？与伦敦烟雾事件有何不同？,其它著名的公害事件,腊芙卡纳运河事件印度博帕尔毒气泄漏事件切尔诺贝利核电站事故,公害之一：腊芙卡纳运河事件,腊芙卡纳（LoveCanal）运河公害事件是由于固体废物无控填埋造成的一起严重污染环境的公害事件。1978年发生在美国。腊芙卡纳是美国加里福尼亚州尼亚加拉瀑布附近的一条运河，一个世纪前为筹建水电站而掘成，后因故放弃。到20世纪40年代初就已干而废弃不用了。该区域的使用权后来被胡克电化学公司购买。当时，胡克电化学公司把这条废弃了的运河故道当成垃圾仓库，将成千上万个装过化学品的圆桶扔进河道，不几年功夫就将其填埋成平地了。据统，1940年至1952年，该公司向此地区共投弃了高达4.3万吨的致癌废弃物。从1977年起，由于废弃物的泄漏对大气和水、土的影响，当地居民中陆续出现各种怪病和儿童夭折现象，出现孕妇流产、癫痫、直肠出血、婴儿畸形等病症。,公害之二：印度博帕尔毒气泄漏事件,1984年12月3日凌晨，印度博帕尔市发生了一起震惊世界的毒气泄漏公害事件。美国一家跨国联合碳化物公司在印度博帕尔市郊开设了一家尤尼卡尔德公司农药厂。农药厂有一个储气罐，内装有45吨液态剧毒性异氰酸甲酯（MIC），是制造西维因和涕灭威农药的原料，由于储气罐阀门失灵，气态毒性异氰酸甲酯泄漏出来，以气体形态迅速向外界扩散。异氰酸甲酯与在第一次世界大战中使用的“弗基恩”毒气统称为两大杀人毒气。事件仅一周后，就有2500人死于这人类有史以来最大的工业污染悲剧，有1000多人命在旦夕，有3000多人病入膏肓，有15万人曾接受博帕尔附近地区医院和诊所的治疗。大部分死者都是因为肺部积满液体，导致相于溺毙的死亡。另一部分人则死于心脏病。这次灾难对老人和儿童的侵害为严重，因为他们的肺不是太小就是太弱，无法抵抗毒气的侵袭。多幸存永远失明了，有些人的鼻腔和支气管受到严重损伤。,博帕尔毒气泄漏,印度博帕尔毒气泄漏事件,公害之三：切尔诺贝利核电站事故,1986年4月26日，前苏联切尔诺贝利核电站发生了核电发展史最严重的核泄漏事故，引起了全世界的震惊。按照中修计划，1986年4月25日开始对4号动力站进行定期维。在连续严重操作失误的情况下，4号动力站反应堆处于失去制的极不稳定状态。4月26日凌晨1点23分，切尔诺贝利核电站的声爆炸声打破了深夜的沉静，浓烟笼罩了核电站，烈火从4号动站反应堆厂房顶部喷出。反应堆上部防护结构及其安装的各种设整个地被掀起，高温的堆芯片散落在反应堆的一些工作间，引起30余处起火；由于油管破裂、电线短路，再加上反应堆强烈的热射，使被毁的反应堆大厅和与反应堆大厅相连的部分燃起大火。,事故发生6分钟后，核电站值班消防队赶到了现场。火焰高达30多米，强烈的热辐射使人难以靠近，消防队员脚穿的靴子陷入被高温融化的沥青中。空军出动了直升飞机向炽热的反应堆投下了5000多吨含铅、硼的砂袋，封住了反应堆，以隔绝空气、阻止放射性物质外泄。在空军和地面员的努力下，清晨5点，大火全部平熄了。由于反应堆管道发生爆炸，大量放射性物质泄漏，整个过程持续了10天。据统计，切尔诺贝利核电站事故发生10年里，乌克兰已有16.7万人被辐射夺去生命，320万人受到核辐射侵害，其中有95万儿童。目前的主要胁来自于钢筋混凝土保护层下的近200吨核燃烧，这一保护层的有效期限有2030年，周围还有成千上万吨受到核污染的废墟，潜在的危险因素始存在。,切尔诺贝利核电站事故,2.4当前世界环境的主要问题人口问题土地问题：耕地减少，土地退化，土地沙漠化水资源问题：淡水资源短缺，水体污染酸雨光化学烟雾温室效应O3层空洞生物多样性危机海洋污染,第一章绪论二、环境问题,可怕的浓烟,汽车排放尾气的特写,酸雨腐蚀的森林,淮河上游被化工厂排出物污染,暗藏的排污口,美国密歇根州铜矿及工厂产生的尾料将湖水染红,海洋赤潮,化学品污染,墨西哥湾漏油事件,环境问题的实质（P4）：根本原因：对环境的价值认识不足，缺乏妥善的经济发展规划和环境规划。问题实质：是由于盲目发展，不合理开发利用资源而造成的环境质量恶化和资源浪费，甚至枯竭和破坏。,第一章绪论二、环境问题,环境保护的内容和任务（P4）,内容：一、保护和改善环境质量，保护居民身心健康，防止人体在环境污染影响下产生遗传变异和退化；二、合理开发利用自然资源，减少或消除有害物质进入环境。任务：保护和改善生活环境和生态环境，防止污染和公害，保障人体健康，促进社会主义现代化建设和发展。,蕾切尔卡逊，1962DDT农药,三、环境科学概述,3.1环境科学的产生与发展1、相关学科的探索：守卫水井、烟囱排气2、环境科学的出现,第一章绪论,1、环境科学定义是研究人类环境质量及其保护和改善的科学。是一门多学科、跨学科的综合性新兴学科。,3.2环境科学的研究对象和任务（P5）,2、研究对象：“人类环境”系统,3、研究任务：研究在人类活动的影响下环境质量的变化规律和环境变化对人类生存的影响，以及改善环境质量的理论、技术和方法。,第一章绪论三、环境科学概述,3.3环境科学的内容和分支1）内容和分支：涉及自然科学、社会科学、技术科学,环境学：理论环境学、综合环境学、部门环境学等基础环境学：环境地学、环境物理学；环境化学；环境生物学、环境声学等应用环境学：环境医学；环境管理学；环境法学；环境工程学、环境规划等；,第一章绪论三、环境科学概述,2）环境工程学,环境工程学的任务保护环境，使其免受或消除人类活动对它的影响；保护人类免受不利的环境因素对健康或安全的损害,第一章绪论三、环境科学概述,环境工程学的基本内容水质净化与水污染控制工程大气污染控制工程固体废弃物处理处置与管理工程噪声、振动与其它公害防治技术环境规划、管理和环境系统工程环境监测与环境质量评价,第一章绪论三、环境科学概述,第1章绪论,一、环境概述,二、环境问题,四、环境保护与可持续发展,三、环境科学概述,五、生态系统与环境,六、污染控制方式简介,四、环境保护与可持续发展,4.1国际环境保护运动三次重要的国际会议1972年“第一届联合国人类环境会议”，瑞典斯德哥尔摩，发表人类环境宣言，并提出“6.5世界环境日”，是人类认识环境问题的一个里程碑。1992年“联合国环境与发展大会”，巴西里约热内卢，提出可持续发展战略，发表了21世纪议程、里约宣言。2002年“可持续发展世界首脑会议”，南非约翰内斯堡，为全球可持续发展进程注入了新活力共同行动。,三个阶段：被动治理污染地球整体观念拯救地球的战斗,第一章绪论,可持续发展的定义,联合国世界环境与发展委员会（WECD）把“可持续发展”定义为:“既满足当代人需要，又不损害子孙后代满足其需求能力的发展”.我国学者对可持续发展的定义是：“不断提高人群生活质量和环境承载力的，满足当代人需求又不损害子孙后代满足其需求能力的，满足一个地区或一个国家的人群需求，又不损害别的地区或别的国家的人群，满足其需求能力的发展”。,第一章绪论四、环境保护与可持续发展,可持续发展理论的基本内容,1）可持续发展不否定经济增长（尤其是穷国的经济增长），但需要重新审视经济增长的方式。2）可持续发展以自然资源为基础，同环境承载能力相协调。3）可持续发展以提高生活质量为目标，同社会进步相适应。4）可持续发展承认并要体现出环境资源的价值。,第一章绪论四、环境保护与可持续发展,实现可持续发展的基本途径,1.将环境保护纳入综合决策，转变传统经济增长模式；2.积极发展循环经济，大力推进清洁生产，实现污染治理从末端处置向源头和过程控制的转变；,传统工业经济高投入、高消耗、高排放的线性经济师一种由“自然资源-粗放生产-过度消费-大量废弃-末端治理”流程组成的开放式经济，不断加重地球生态系统的负荷。而循环经济是“自然资源-清洁生产-绿色消费-再生资源”封闭式的经济流程，把经济活动对自然的影响控制在尽可能小的程度。,第一章绪论四、环境保护与可持续发展,循环经济基本原则和特点,减量化Reduce,再利用Reuse,再循环Recycle,输入端,过程中,输出端,减少进入生产和消费过程的物质量,从源头节约资源使用和减少污染物的排放。,原料套用、能量梯级利用、中水回用，可修复产品再利用等。,要求物品完成使用的功能后重新变成再生资源。,基本原则：三“R”原则,减量化应放在首位全过程都必须做到无毒化、无害化,清洁生产定义联合国环境规划署,定义：清洁生产是一种创新思想，该思想将整体预防的环境战略持续运用于生产过程、产品和服务中，以提高生态效率，并减少对人类及环境的风险。,93,对生产过程而言，要求节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，减少和降低所有废弃物的数量及毒性；对产品而言，要求减少从原材料获取到产品最终处置的整个生命周期的不利影响；对服务而言，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务之中。,第一章绪论四、环境保护与可持续发展,实现可持续发展的基本途径,3.发展和完善环境保护法律和政策，把环境原则贯穿到各类经济活动领域中；4.认真实施ISO14000环境管理系列标准，是贯彻可持续发展战略的重要一环；5.改变消费观念，推行绿色消费方式；6.提高全民环境意识，建立可持续发展的新文明。,第一章绪论四、环境保护与可持续发展,4.2我国的环境保护中国的环境保护发展历程起步阶段（1973-1978）：1973，北京，第一次全国环境保护会议。发展阶段（1979-1992）：1983北京，第二次全国环境保护会议，确立环境保护的基本国策，提出“三建设、三同步、三统一”战略方针。可持续发展时代（1992以后）：坚持控制人口和环境保护的基本国策，把实施科教兴国和可持续发展战略摆在重要位置。1996年国务院关于环境保护若干问题的决定的“一控双达标”，水污染防治的“三湖三河”，大气污染控制的“二控区”分别是“酸雨”和“SO2”控制区。2002年以后，大力发展循环经济！,第一章绪论四、环境保护与可持续发展,中国的环保方针,早期“三十二字方针”全面规划、合理布局、综合利用、化害为利、依靠群众、大家动手、保护环境、造福人民,“三建设、三同步、三统一”方针环境保护与经济建设、城乡建设同步规划、同步实施、同步发展经济效益、社会效益和环境效益的统一,第一章绪论四、环境保护与可持续发展,3河3湖2控制1海,辽河,淮河,海河,二氧化硫控制酸雨控制,太湖，巢湖，滇池,渤海,国家重点控制项目,第一章绪论四、环境保护与可持续发展,第1章绪论,一、环境概述,二、环境问题,四、环境保护与可持续发展,三、环境科学概述,五、生态系统与环境,六、污染控制方式简介,五、生态系统与环境,5.1人与生物圈5.2生态系统基本概念5.3生态平衡及其破坏,第一章绪论,人类与生物圈,生物圈是指地球上有生命的部分，即地球上所有的生物，包括人类及其生存的环境的总体，是地球上最大的生态系统，包括从海平面以下10km到海平面以上9km的范围。,在一些极端的环境下，比如大气圈上层，干旱的沙漠、严寒或酷热的环境，因为新陈代谢过程很难维持，所以人类以及绝大部分生物并不能生存。但仍可以找到真菌的孢子，相对于有生命的、生机勃勃的生物圈，这些休眠形式的环境称为“副生物圈”。,5.1人类与地球各圈层的关系,第一章绪论五生态系统与环境,如果我们能变魔术，把地球迄今的历史压缩为一年的话，那么最初8个月，根本没有生物存在，接着2个月是原始生活的时代，哺乳动物则在12月的第二个星期才出现。至于人类，则是在12月31日晚间11点45分才在地球上出现的。人类有历史记载的这段岁月，只是这一年的最后60秒罢了。,理查卡林顿地球史入门,人类与生物圈,5.1人类与地球各圈层的关系,第一章绪论五生态系统与环境,“生物圈二号”,与动植物，甚至还有森林、湖泊河流和海洋。1991年，8个人被送进“生物圈二号”，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。,人类与生物圈,1991年，美国科学家进行了一个耗资巨大规模空前的“生物圈二号”实验。“生物圈二号”是一个巨大的封闭的生态系统，位于美国亚利桑拿州，大约有两个足球场大小。从外观看，它很像科幻片里建在月球上的空间站。依照设计，这个封闭生态系统尽可能模拟自然的生态体系，有土壤、水、空气,第一章绪论五生态系统与环境,5.1人类与地球各圈层的关系,“生物圈二号”,但18个月之后，“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种小动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。事后的研究发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物圈二号”的混凝土墙所吸收，又打破了循环。1996年1月1日，哥伦比亚大学接管了“生物圈2号”。9月，由数名科学家组成的委员会对实验进行了总结，他们认为，在现有技术条件下，人类还无法模拟出一个类似地球一样的、可供人类生存的生态环境。同时，哥伦比亚大学加强了对实验的研究力度。实验的内容有所扩大，从2000年开始，利用数码相机技术分分秒秒地记录叶片的生长情况，以得到图片合成影像以便确定植物和生长过程。实验还增加了学生实验内容。实验还要进行10-20年，以便有充足时间观察“生物圈二号”内的野生动植物的生长规律。,人类与生物圈,第一章绪论五生态系统与环境,5.1人类与地球各圈层的关系,生态系统的概念,5.2生态系统的基本概念,第一章绪论五、生态系统与环境,指在自然界的一定空间内，生物群落与周围环境构成的统一整体。生态系统具有一定组成、结构和功能，是自然界的基本结构单元。,非生物组分,生态系统,无机物,有机物,气候因素,指能进行光合作用的各种绿色植物、蓝绿藻和某些细菌,指以其他生物为食的各种动物（植食动物、肉食动物、杂食动物、寄生动物等）,生物组分,指分解动物残体、粪便和各种有机物的细菌、真菌、原生动物、蚯蚓和秃鹰等食腐动物等,包括水、氮、氧、二氧化碳和各种无机盐,包括蛋白质、糖类、脂类和土壤腐质等,包括温度、湿度、风和降水等，来自宇宙的太阳