环境保护概论课件

绪论1.1环境概述1.2环境问题1.3环境科学1.4环境保护*1.1.1环境的概念

从哲学上：环境是一个相对概念，是相对于主体而言的，内容因主体的不同而不同。从科学上：以人类社会为主题的外部世界，即人类赖以生存和发展的物质条件综合体。（包括自然环境和社会环境）。

《中华人民共和国环境保护法》定义：影响人类生存和发展的各种天然的经过人工改造的自然因素的总体。包括大气、水、海洋、土地、矿产、森林、草原、野生动物、自然遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。

*1.1.2环境的分类一般是按照环境要素来分类：大气环境水环境土壤环境生物环境按照环境范围的大小可以把环境分为:院落环境、村落环境、城市环境、地理环境、地质环境和星际环境。

*1.1.3环境的功能特性

1整体性和区域性（整体性是环境的最基本特性）2变动性和稳定性3资源性和价值性

*1.2环境问题1.2.1环境问题及其分类一切危害人类和其他生物生存和发展的环境结构或状态的变化，均应称为环境问题.第一环境问题第二环境问题:环境污染、生态环境破坏*1.2.2环境问题的产生和发展环境问题的发展大致经历了下面四个阶段：

（1）环境问题的萌芽阶段（工业革命以前）。

（2）环境问题的恶化阶段（工业革命至20世纪40年代）。

（3）环境问题的第一次高潮（20世纪50年代至80年代以前）。

（4）环境问题的第二次高潮（20世纪80年代以后）。

*1.2.3．当前全球性环境问题

（1）

日益严重的局部污染和生态破坏导致环境质量的下降。

（2）

温室效应引起的全球气候的变暖。

（3）

臭氧层的破坏。

（4）

酸雨区的扩展。

（5）

自然资源的短缺和耗竭。

（6）

生态破坏和生物多样性的减少。

（7）

固体废弃物堆弃。

*1.3环境科学

1.3.1环境科学的概念环境科学使以及人类活动与其环境质量的关系的科学。从广义上来说，它是对人类生活的自然环境进行综合研究的科学；从狭义上来说，它是研究由人类活动所引起的环境质量的变化，以及保护和改进环境质量的科学，它所研究的对象只限于次生环境问题。环境科学的研究对象是人类与其生活环境之间的矛盾。*1.3.2环境科学的分科体系

*环境科学环境社会学环境数学环境物理学环境化学环境生态学环境毒理学环境地质学环境声学、辐射污染及其控制、热污染及其控制环境控制学环境工程学环境经济学环境医学环境法学环境工效学环境污染防治工程技术及原理环境污染综合防治技术环境规划环境系统工程环境水利工程大气污染防治工程水污染防治工程固体废物治理与利用核工业环境工程环境学基础环境学应用环境学1.4环境保护

环境保护就是利用环境科学的理论与方法，协调人类核环境的关系，解决各种问题，是保护、改善和创建环境的一切人类活动的总称。它包括“保护自然环境”与“防治污染和其他公害”两个方面的内容。

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大气污染与防治*5.1.1大气圈及其结构*5.1.1大气圈及其结构

大气划分为对流层、平流层、中层和热层等若干层。此外，还有所谓散逸层，有时也划作一个层区。一、对流层特点：(1)气温随高度增加而降低。在不同地区、不同季节和不同高度，降低的数值并不相同。(2)空气具有强烈的对流运动。(3)气体密度大。*5.1.1大气圈及其结构二、平流层平流层内，随着高度的增高，气温保持不变或稍有上升，故又称同温层。特点：(1)大气稳定。(2)平流层内垂直对流运动很小。(3)大气透明度高。三、中层从平流层顶到约80~85km间的一层称为中层。

*5.1.1大气圈及其结构四、热层

从80km到约500km称为热层。特点：(1)气温随高度增高而普遍上升，温度最高可升至1200℃。(2)空气处于高度电离状态。

*5.1.2大气的组成和停留时间

大气的组成：气体组分和颗粒物气体组分：

恒定组分氧、氮及微量的惰性气体,共占大气总体积的99.96％可变组分大气中CO2、水蒸气的含量随地区、季节、气象以及人类活动等因素的影响而有所变化，一般情况下，水蒸气的含量为为0～4％，CO2含量近年来已达0.036％。不定组分由于自然界的火山爆发、森林火灾、海啸、地震等暂时性灾害所产生的尘埃、硫、硫化氢、硫氧化物、碳氧化物及恶臭气体。颗粒物：粒径大于l0

m颗粒称为降尘;粒径小于l0

m的颗粒，称为飘尘。

*5.1.2大气的组成和停留时间

惰性气体Ar、Ne、He、Kr和Xe停留时间都在107年以上，属于外循环气体。其次是参与生物、水、岩石等循环的生物循环气体N2(100万年)、02(6000年)、H2(5年)、CO2(10年)、CH4(2~5年)、N2O(8~15年)、CO(1年)。大气中停留时间小于1年的气体，如H2O(10.1天)、O3(小于1天)、SO2(小于0.01年)、NH3(~1天)、NO和NO2(小于1月)等，它们在大气中的浓度变化比较明显。

*5.2大气污染源及污染类型

大气污染指进入大气层的污染物的浓度超过环境所允许的极限，使大气质量恶化，从而危害生物的生活环境，影响人体健康，给正常的工农业带来不良后果的大气状况。

*5.2.1大气污染的类型

根据大气污染影响所及的范围可分为：局部性污染地区性污染广域性污染全球性污染根据能源性质和大气污染物的组成和反应，可分为：煤炭型石油型混合型特殊型污染根据污染物的化学性质及其存在的大气环境状况，可为：还原型(伦敦烟雾）

氧化型污染（洛衫矶烟雾）*5.2.2大气污染源的类型按污染源存在形式

固定污染源移动污染源按污染物排放的形式

面源线源点源按污染物排放的时间

连续源间断源瞬时源按污染物产生类型

生活污染源工业污染源交通污染源农业污染源按污染物排放的空间

高架源地面源*5.2.3主要大气污染物及其发生机制

按照污染物存在的形态

颗粒污染物气态污染物按照与污染源的关系

一次污染物二次污染物若大气污染物是从污染源直接排放的原始物质，进入大气后其性质没有发生变化，则称为一次污染物；若由污染源排出的一次污染物与大气中原有成分，或几种污染物之间，发生了一系列的化学反应或光化学反应，形成了与原污染物性质不同的新污染物，则所形成的新污染物称为二次污染物。

*1.颗粒污染物

尘粒一般是指粒径大于75

m的颗粒物。粉尘粒径大于10

m的称为降尘，小于10

m的为飘尘。

烟（尘）一般粒径小于1

m（0.01－1

m）

雾

小液滴粒子（粒径小于100

m）*2.气态污染物

*5.3大气污染的对环境的危害

光化学烟雾“空中的死神”——酸雨迅速扩大的“臭氧层空洞”“温室效应”下的地球*光化学烟雾和硫酸烟雾光化学烟雾

汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等一次污染物在阳光(紫外线)作用下发生光化学反应生成二次污染，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物(其中有气体污染物，也有气溶胶)所形成的淡蓝色烟雾污染现象，称为光化学烟雾。硫酸烟雾：由燃煤而排放处理的、颗粒物以及由氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。*洛衫矶烟雾*伦敦烟雾**伦敦型烟雾与洛杉矶烟雾的比较*项目伦敦型洛杉矶型概况污染物燃料气象条件季节气温湿度日光臭氧浓度出现时间毒性发生较早(1873)，至今已多次出现颗粒物、SO2、硫酸雾等煤

冬季低(4℃以下)高弱低白天夜间连续对呼吸道有刺激作用，严重时导致死亡发生较晚(1946)，发生光化学反应碳氢化合物、NOx、O3、PAN、醛类等汽油、煤气、石油

夏秋高(24℃以上)低强高白天对眼和呼吸道有强刺激作用。O3、PAN等氧化剂有强氧化破坏作用，严重可导致死亡“空中的死神”——酸雨酸雨是怎样形成的？由于工业生产排放出来的二氧化硫等被烟尘中的金属离子催化氧化后，与大气中的水汽结合成为雾状的酸，随雨水降下，就形成了酸雨。酸雨的主要致酸成分是H2SO4和HNO3，它们占酸雨总酸量的90%以上

**酸雨的危害酸雨的危害有哪些？1.森林生态系统的衰退和森林衰败2.酸化土壤,使土壤养分流失并失去活性3.酸化水资源,使鱼类减少甚至灭绝4.侵蚀建筑物、桥梁和历史古迹*迅速扩大的“臭氧层空洞”

堪称地球上芸芸众生“保护伞”的臭氧层，太阳辐射到地球的紫外线99%被它吸收。然而，正被它所保护的人类严重破坏。1985年南极地区发现臭氧层空洞以后，1988年发现北极上空也出现了一个臭氧层空洞。两个空洞都一直以极其惊人的速度扩大。

科学家认为，臭氧层中的臭氧浓度减少10%，则地面紫外线的辐射将增加20%，导致皮肤癌的发病率增加15-25%，若臭氧层破坏，地球上2/3的生物将失去繁殖能力，最终危害人体免疫系统功能。*臭氧层被破坏,对地球有什么危害?1.农作物枯死2.动物免疫系统和DNA会受到破坏3.大海中的生物会大幅度减少4.人类皮肤病患者大幅增加臭氧层的破坏主要是氟氯烃和氮氧化物引起的温室气体和温室效应一、地球的热平衡

进入大气的太阳辐射约50%以直接方式或被云、颗粒物和气体散射的方式到达地球表面；另外的50%被直接反射回去或被大气吸收。地球表面能量返回大气由传导、对流和辐射三种能量传输机制来完成。*温室气体和温室效应二、温室气体和温室效应温室效应是指太阳的短波辐射透过大气到达地面使地面升温,而地面所发射的长波又能被大气中的CO2等气体吸收，从而使地球保持适当的温度。

温室气体包括两类：一类在对流层混合均匀，如CO2、CH4、N2O和CFCs。另一类在对流层混合不均匀，如O3。**“温室效应”下的地球温室效应的后果“温室效应”的可怕后果是全方位的：农业减产物种变迁疾病流行海平面上升计算机模拟实验表明，当地球气温升高2摄氏度，局部地区会明显变暖。增加4摄氏度以上时，万年冰山融化，极地冰层融解，地球的沿海地区将被淹没。在20世纪，地球升温了整整0.7摄氏度。*

环境污染每年损失2830亿

日前，记者从全国人大环境资源委员会了解到，由于环境污染，使国内每年的损失约为２８３０亿元。专家呼吁，增强公众每一个人的环保意识是当务之急。据《光明日报》报道，在由环境污染造成的损失中，水质污染带来的损失为５００亿元。自６０年代到现在，全国监测的４３２条大小河流中，８０％受到了不同程度污染。全国２８００多个湖泊，凡能接纳城镇污水的，大多水质受到污染。同时，大气污染带来的损失为２００亿元，这主要有城市燃煤、工业企业排放废气及机动车尾气污染。此外，生态环境破坏和自然灾害带来的损失为２０００亿元。其他污染如固体废物排放、噪声污染等造成的损失也高达１３０亿元。(摘自中国环境网）*5.4大气污染的防治

控制大气污染的基本原则和措施1加强规划管理2推行清洁生产，改善能源结构（1）

改变燃料构成（2）

对燃料进行处理（3）

进行技术生产工艺改革综合利用废气（4）

采用集中供热和联片供暖（5）

积极开发清洁能源。3综合防治汽车尾气及扬尘污染*大气污染控制技术及所能净化的污染物

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水环境污染及其防治*6.1水环境概述

*6.1.1天然水资源分布*6.1.2天然水在环境中的循环

*6.2.1水污染

1.水污染

水体因接受过多的杂质而导致其物理、化学及生物学特性的改变和水质的恶化，破坏了水中固有的生态系统，从而影响水的有效利用，危害人体健康，这种现象就是人们常说的水污染。

*6.2.1水污染

2．污染源

引起水体污染的主要污染源有工业废水、矿山废水和生活废水等。这些废水常通过排水管道集中排出，又被称为点污染源。农田排水及地表径流分散地、成片地排入水体，其中也往往含有化肥、农药、石油及其他杂质，形成所谓的面污染源。面污染源在某些地区某些污染的形成上，正起着越来越重要的作用。

*6.2.1水污染3．污染类型

根据污染物质的性质，可以将水污染分成化学性污染、物理性污染及生物性污染三类。

(1)常见的化学性污染有：酸碱污染重金属污染

需氧性有机污染

营养物质污染

有机毒物污染

*6.2.1水污染酸碱污染

污染水体中的酸主要来自于矿山排水、粘胶纤维工业废水、钢铁厂酸洗废水及染料工业废水等，常含有较多的酸。碱性废水主要来自造纸、炼油、制革、制碱等工业。酸碱污染会改变水体的pH值，抑制细菌和其他微生物的生长，影响水体的生物自净作用，还会腐蚀船舶和水下建筑物，影响渔业，破坏生态平衡，并使水体不适于作饮用水源或其他工、农业用水。*6.2.1水污染重金属污染电镀工业、冶金工业、化学工业等排放的废水中往往含有各种重金属。重金属对人体健康及生态环境的危害极大，如汞、镉、铅、砷、铬(Hg、Ge、Pb、As、Cr等)等。闻名于世的水俣病就是由汞污染造成的，镉污染则会导致骨痛病。重金属排放于天然水体后不可能减少或消失，却可能通过沉淀、吸附及食物链而不断富集，达到对生态环境及人体健康有害的浓度。*6.2.1水污染需氧性有机污染

或称耗氧性有机物污染。碳水化合物、蛋白质、脂肪和酚、醇等有机物可在微生物作用下进行分解，分解过程中需要消耗氧，因此被统称为需(耗)氧性有机物。生活污水和很多工业废水，如食品工业、石油化工工业、制革工业、焦化工业等废水中都含有这类有机物。大量需氧性有机物排入水体，会引起微生物繁殖和溶解氧的消耗。当水体中溶解氧降低至4mg/l以下时，鱼类和水生生物将不能在水中生存。水中的溶解氧耗尽后，有机物将由于厌氧微生物的作用而发酵，生成大量硫化氢、氨、硫醇等带恶臭的气体，使水质变黑发臭，造成水环境严重恶化。需氧有机物污染是水体污染中最常见的一种污染。

*6.2.1水污染营养物质污染（植物营养物）

排入水体的有机物被分解后，其中一部分变为植物的营养物，如磷酸盐、氨氮和硝酸盐。水体中，如海洋和地表水系统的植物营养剂增加过多，会引起水体中藻类和其他水生植物的过度繁殖，造成藻华或赤潮现象，使水中溶解氧殆尽，从而导致鱼类大量死亡，这就是富营养化现象。

*6.2.1水污染

赤潮是微小生物使海水变色的现象，具体地说，当海水中的营养成分氮、磷增加到一定程度时，导致水体富营养化和浮游生物的急剧繁殖并呈红色，以致造成水中缺氧，鱼虾死亡，水色变异。它是一切颜色潮的总称，实际上浮游生物种类不同而出呈现不同的颜色。（赤潮的全过程约半月左右，分为前期、盛期、衰期和末期，盛期一般为3－5天）。

**富营养化海藻泛滥6.2.1水污染有机毒物污染各种有机农药，有机染料及多环芳烃、芳香胺等往往对人体及生物体具有毒性，有的能引起急性中毒，有的则导致慢性病，有的已被证明是致病、致畸形、致突变物质。有机毒物主要来自于焦化、染料、农药、塑料合成等工业废水，农田径流中也有残留的农药。这些有机物大多具有较大的分子和较复杂的结构，不易被微生物所降解，因此在生物处理和自然环境中均不易去除。

*6.2.1水污染(2)物理性污染

悬浮物污染

各类废水中均有悬浮杂质，排入水体后影响水体外观和透明度，降低水中藻类的光合作用，对水生生物生长不利。悬浮物还有吸附凝聚重金属及有毒物质的能力。热污染

主要来源于工矿企业向江河排放的冷却水，当温度升高后的水排入水体时，将引起水体水温升高，溶解氧含量下降，微生物活动加强，某些有毒物质的毒性作用增加等，对鱼类及水生生物的生长有不利的影响。放射性污染主要来源于原子能工业和反应堆设施的废水、核武器制造和核武器的污染、放射性同位素应用产生的废水、天然铀矿开采和选矿、精炼厂的废水等。对人体有重要影响的放射性物质有90Sr、137Cs、131I等。

*6.2.1水污染（3）生物性污染

生物性污染主要指导致病菌及病毒的污染。生活污水，特别是医院污水，往往带有一些病原微生物，如伤寒、副伤寒、霍乱、细菌性痢疾的病原菌等。这些污水流入水体后，将对人类健康及生命安全造成极大威胁。

在实际的水环境中，上述各类污染往往是同时并存的，也常常是互有联系的。例如，很多有机物以悬浮状态存在于废水中，很多病原性微生物与有机物共同排放至水体等。

*6.2.2水质及水质指标水质

水质是指水与其中所含杂质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合特性。水质指标物理性水质指标：感官物理形状指标和总固体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体电导率（电阻率）等；化学性水质指标主要包括：一般化学指标（pH、碱度、硬度、阴阳离子、总含盐量）；有毒的化学性指标(重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药等)；有关氧平衡的水质指标（溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、总需氧量(TOD)）等；生物学指标包括细菌总数、总大肠菌群数、各种病原细菌、病毒等。

*6.2.2水质及水质指标生化需氧量（BOD）是指在有氧的条件下，由于微生物的作用，水中能分解的有机物质完全氧化分解时所消耗氧的量。单位一般以mg/L表示。BOD测定的标准温度一般定为20℃，在此温度下，好氧微生物氧化分解一般有机物（将其转化为CO2、H2O和NH3）的过程需要20天左右时间。为了缩短测定时间，又使测定值具有一定的代表性，目前通常以五天作为测定的标准时间，其测定结果为五日生化需氧量，用BOD5表示。

*6.2.2水质及水质指标化学需氧量（COD）是在一定条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标，不能象BOD那样，直接说明废水排入水体后所引起的卫生问题。

水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等，但主要是有机物，因此，化学需氧量又往往作为衡量水中有机物含量多少的指标。目前有高锰酸钾法和重铬酸钾法，前者氧化率较低，所以测定值较低，但是比较简便，在测定水样中的有机物含量的相对比较值时可以采用；后者氧化率高，再现性好，适用于测定水样中的有机物的总量。*6.2.2水质及水质指标从数量上比较，化学需氧量大于生化需氧量。二者间的差反映了废水中所含微生物不能降解的有机物的量，被微生物利用合成细胞物质的一部分有机物的量和废水中的还原性物质的含量。

BOD5和COD的比值是衡量污水可生化性的一项主要指标，比值越高，可生化性越好。一般认为该值大于0.3，即为可生化的。如果污水中的有机物数量和组成相对稳定，则两者之间可能有一定的比例关系，可以互相推算求定。对于一定的污水而言，一般说来，COD

BOD20

BOD5

高锰酸盐指数。

*6.2.2水质及水质指标总需氧量（TOD）表示水中有机物完全氧化时所需要的氧量，以单位体积消耗的O2来表示。它是把有机物中的C、H、N、S等元素全部氧化为CO2、H2O、NO2、SO2所消耗的氧气量。这个指标的测定比BOD、COD的测定更为快捷简便，其结果也比COD更接近于理论需氧量。

*6.2.2水质及水质指标悬浮物（SS）指不能通过过滤器（滤纸或滤膜）的固体物质。污水中的固体物质包括悬浮固体（SS）和溶解固体两类。通常指水中粒度大于0.45微米的不溶解物的统称，用作衡量废水处理的一项指标，悬浮物是造成水浑浊的主要因素，但一般认为大于100微米的悬浮物不再反映浊度，故两者有区别。

*6.2.2水质及水质指标总有机碳（TOC）表示水中有机污染物的总含碳量，是评价水中有机污染物的一个综合参数。它是用燃烧法测定水样中总有机碳元素来反映水中有机物总量的一种综合测定指标。其测定结果以C含量表示，单位为mg/L。

*6.2.2水质及水质指标有机氮是反映水中蛋白质、氨基酸、尿素等含氮有机化合物总量的一个水中指标。若使有机氮在有氧的条件下进行生物氧化，可逐步分解为NH3、NH4+、NO2-、NO3-等形态，NH3和NH4+称为氨氮，NO2-称为亚硝酸氮，NO3-称为硝酸氮，这几种形态的含量均可作为水质指标，分别代表有机氮转化为无机物的各个不同阶段。

总氮（TN）则是一个包括从有机氮到硝酸氮等全部含量的水质指标。

*6.2.2水质及水质指标有毒物质是指在污水中达到一定浓度后，能够危害人体健康、危害水体中的水生生物，或者影响污水的生物处理的物质。溶解氧（DO）水体与大气交换或经化学、生物化学反应后溶于水中的氧称为溶解氧,是指溶解在水中的游离氧，单位以O2mg/L表示。

*6.2.2水质及水质指标细菌总数是指1mL水中所含有各种细菌的总数。反映水所受细菌污染程度的指标。在水质分析中，是把一定量水接种于琼脂培养基中，在37℃条件下培养24小时后，数出生长的细菌菌落数，然后计算出每毫升水中所含的细菌数。大肠菌数是指1L水中所含大肠菌个数，个/L。大肠菌本身不是致病菌，但由于大肠菌在外部环境中的生存条件与肠道传染病的细菌、寄生虫卵相似，而且大肠菌的数量多，比较容易检验，所以把大肠菌数作为生物污染指标。可以间接标明水体有无受病原菌污染的可能，或判断污水有无病原菌的可能。

*6.2.2水质及水质指标水质标准

分为水域水质标准和排水水质标准两大类。地表水环境质量标准

GB3838-2002代替GHZB1-1999（代替GB3838-88）。水域功能分类，该标准依据地面水水域使用目的和保护目标将其划分为5类：源头水、国家自然保护区；集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵区、仔稚幼鱼的索饵区；集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区；一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；农业用水区及一般景观要求水域。*6.2.2水质及水质指标污水综合排放标准GB8978-1996。该标准是对GB8978-88《污水综合排放标准》的修订。修订的内容主要是提出年限制标准，用年限制代替原标准。它把污染物分为两大类，第一类污染物是指能在环境或动植物体内积蓄，对人类健康产生长远的不良影响，规定的取样口一律在车间或者车间处理设施的排放口，有13种，只有一个标准。第二类物质的长远影响小于第一类，规定的取样地点是排污单位的排出口，其最高允许排放浓度要按地面水使用功能的要求和污水排放去向，分别执行一、二、三级标准。

*6.2.2水质及水质指标污水排入城市下水道水质标准GJ18-86。农田灌溉水质标准

GB5084-92.渔业水质标准

GB11607－1989。城市污水处理厂污水污泥排放标准

GJ3025－93。生活杂用水水质标准

GJ25.1-89。城市污水再生后回用作生活杂用水。

*6.2.3水体自净作用和水环境容量1.水体自净作用污染物进入天然水体后，通过一系列物理、化学和生物因素的共同作用，使排入的污染物质的浓度和毒性自然降低，这种现象称为水体的自净。但是在一定的时间和空间范围内，如果污染物质大量排入天然水体并超过了水体的自净能力，就会造成水体污染。*6.2.3水体自净作用和水环境容量水体自净作用按其净化机制可分为以下三类。

●

物理净化：天然水体的稀释、扩散、沉淀和挥发等作用，使污染物质的浓度降低；

●

化学净化：天然水体通过氧化、还原、酸碱反应、分解、凝聚、中和等作用，使污染物质的存在形态发生变化，并且浓度降低；

●生物净化：天然水体中的生物活动过程使污染物质的浓度降低，特别重要的是水中微生物对有机物的氧化分解作用。

*6.2.3水体自净作用和水环境容量水体的自净作用按其发生场所可分为以下四类：●水中的自净作用：污染物质在天然水中的稀释、扩散、氧化、还原或生物化学分解等；●水与大气间的自净作用：天然水中某些有害气体的挥发、释放和氧气溶入等；●水与底质间的自净作用：天然水中悬浮物质的沉淀和污染物被底质吸附等；●底质中的自净作用：底质中微生物的作用使底质中有机污染物发生分解等。

*6.2.3水体自净作用和水环境容量2.水环境容量水环境容量源于环境容量，是指某水体在特定的环境目标下所能容纳污染物的量，即某水域所能承担外加的某种污染物的最大允许负荷量。它的大小与水体特征、水质目标和污染物特性有关。

*6.2.3水体自净作用和水环境容量水环境容量与水体所处的自净条件、水体中的生物类群组成、污染物本身的性质的关系：一般，污染物的物理化学性质越稳定，其环境容量越小；耗氧性有机物的水环境容量比难降解有机物的水环境容量大得多；而重金属污染物的水环境容量则甚微。水环境容量与水体的用途和功能的关系:水体功能越强，对其要求的水质目标越高，其水环境容量必将减少；反之，当水体的水质目标不甚严格时，水环境容量可能会大些。正确认识和利用水环境容量对水污染的控制有着重要的意义。*6.3污染物在水体中的扩散及迁移转化进入水环境中的污染物可以分为两大类：保守物质和非保守物质

保守物质进入水环境以后，随着水流的运动而不断变换所处的空间位置，还由于分散作用不断向周围扩散而降低其初始浓度，但它不会因此而改变总量。重金属、很多高分子有机化合物都属于保守物质。对于那些对生态系统有害，或暂时无害但能在水环境中积累，从长远来看是有害的保守物质，要严格控制排放，因为水环境对它们没有净化能力。

*6.3污染物在水体中的扩散及迁移转化

非保守性物质进入水环境以后，除了随着水流流动而改变位置，并不断扩散而降低浓度外，还会因污染物自身的衰减而加速浓度的下降。非保守性质的衰减有两种方式：一种是由其自身的运动变化规律决定的；另一种是在水环境因素的作用下，由于化学的或生物或反应而不断衰减，如可以生化降解的有机物在水体中微生物作用下的氧化分解过程。

*6.3污染物在水体中的扩散及迁移转化推流或平流作用、污染物的分散作用和衰减过程可用下图来说明。

*6.3污染物在水体中的扩散及迁移转化1.耗氧污染物的分解

水体中好氧有机物主要指动、植物残体和生活污水，以及某些工业废水中的碳水化合物、脂肪、蛋白质等易分解的有机物。他们在分解过程中要消耗水中的溶解氧，使水质恶化。这三类物质的生物降解作用尤其共同特点：首先在细胞体外发生水解，复杂的化合物分解成较简单的化合物，然后再透入细胞内部进一步发生分解。分解产物有两方面的作用，一是被合成细胞材料，二是变成能量释放，供细菌生长繁殖。

*溶解氧平衡曲线*6.3污染物在水体中的扩散及迁移转化2.重金属在水体中的迁移转化

重金属元素是无机毒物的主要成分，是最受注目的具有潜在危害的一类环境污染物。汞、镉、铅及非金属砷是毒性显著的几种元素，铜、锌、镍、钒、钼、铁、锰、硒是人体必需的微量元素，但含量超过一定浓度时，也会显示出毒性。

*6.3污染物在水体中的扩散及迁移转化重金属元素进入水体后，参与多方面的化学反应，表现出多种形态，使金属元素在水体中发生转化，主要表现为三个方面的特征。

●

毒性效应：一般重金属产生毒性效应的浓度范围大致在1-10mg／L，汞和镉的毒性浓度范围在0．001—0．001mg／L；

●

生物富集放大作用：金属毒物可以通过食物链的富集作用进入人体，逐渐累积，引起慢性中毒；

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转化作用：某些重金属可在微生物的作用下，转化为毒性更大的金属化合物，如

金属汞在微生物作用下转化为毒性更大的甲基汞。*6.4水环境污染的危害

水污染严重影响人的健康

水污染造成水生态系统破坏

水污染加剧了缺水情况

水污染对农作物的危害

水污染造成了较大的经济损失

*6.4.1水污染严重影响人的健康据我国1988年全国饮用水调查资料，全国有82％的人饮用浅井水和江河水。饮用受有机物严重污染的饮水人口约1．6亿。不清洁的饮用水，正在威胁着我国许多地区居民的健康。污染水对人体的危害一般有两类：一类是污水中的致病微生物、病毒等引起传染性疾病；另一类是污水中含有的有毒物质(如重金属)和致癌物质导致人中毒或死亡。据1992年联合国环境与发展会议估计，发展中国家有80％的疾病和1／3的死亡与饮用污染水有关。

*6.4.1水污染严重影响人的健康重金属对人体健康的危害：（1）汞

汞单质在常温下有很高的挥发性，在水中最常见的形态是Hg2+和Hg。汞除存在于水体之外，还以蒸汽的形式扩散进入大气，参与全球的汞蒸气循环。在含硫的还原环境中，汞主要以难溶的HgS的形式存在。

存在于水体底泥、悬浮物中的无机与有机胶体，对汞有强烈的表面吸附和离子交换作用，使汞转入固体中，因此水中的含量很低。汞与水体中的Cl-、SO42—、HCO3-、OH-形成配位化合物可提高汞的溶解度。汞在微生物作用下通过食物链进入人体，如发生在日本的水俣病。

*6.4.1水污染严重影响人的健康水俣事件

日本熊本县俣湾地区自1953年以来，病人开始面目呆痴、全身麻木、口齿不清、步态不稳，进而耳聋失聪，最后精神失常、全身弯曲、高叫而死。还出现“自杀猫”、“自杀狗”等怪现象。截至1979年1月受害人数达1004人，死亡206人。到1959年才解开谜底，是某工厂排出的含汞废水污染的水俣海域，鱼贝类富集了水中的甲基汞，人或动物吃鱼贝后，引起中毒或死亡。

**6.4.1水污染严重影响人的健康（2）镉

水中的镉大部分存在于悬浮物和底泥中，与水中的Cl-、S042—、OH-形成配位化合物，随pH值不同，形成配位化合物的稳定性也有差异。世界卫生组织（WTO）提出饮水中镉的含量不得超过0.01mg/L。镉还影响水的色、嗅、味等性状。镉在汽车和飞机制造业中用于金属表面处理，在蓄电池工业及合成染料中也用到镉。

*6.4.1水污染严重影响人的健康富山事件

1955年后，在日本富山通川两岸发现一种怪病，发病者开始手、脚、腰等全身关节疼痛。几年后，骨骼变形易折，周身骨骼疼痛，最后病人饮食不进，在疼痛中死去或自杀。到1965年底，近100人因“骨痛病”死亡。到1961年才查明是由于当地铝厂排放含镉废水，人吃了受镉污染的大米或应用含镉的水而造成。

**6.4.1水污染严重影响人的健康（3）铬

铬主要来源于铬矿的采矿场、电镀厂、机械厂等工业部门排出的废水和烟尘。所有铬

的化合物都有毒性，而以六价铬的毒性最为厉害。含铬化合物对皮肤和黏膜有局部作用,可引起皮炎、耳中隔穿孔等。用六价铬和三价铬化合物分别处理动物24h，能普遍引起染色体畸变。

*6.4.1水污染严重影响人的健康

（4）砷

砷在自然界分布很广。动物机体和植物中都可以含有微量的砷，海产品含有少量的砷。由于含砷农药的广泛使用，砷对环境的污染问题愈发严重。如以含砷化合物作为饲料添加剂过量添加至牲畜食用的饲料中，就易使牲畜体内蓄积砷。食用了这种牲畜的肉制品后，就容易造成中毒。砷侵入人体后，除由尿液、消化道、唾液、乳腺中排泄外，能蓄积于骨质疏松部、肝、肾、脾、肌肉、头发、皮肤、指甲等。砷作用于神经系统，刺激造血器官，长时期的少量侵入人体，对红血球生成有刺激影响。长期接触砷会引发细胞中毒和毛细血管中毒，有时会诱发恶性肿瘤。

*6.4.1水污染严重影响人的健康（5）铅铅是对人体危害极大的一种重金属，它对神经系统、骨骼造血机能、消化系统、男性生殖系统等均有危害。特别是大脑处于神经系统发育敏感期的儿童对铅有特殊的敏感性。研究表明儿童的智力低下发病率随铅污染程度的加大而升高。儿童体内血铅每上升10微克/100毫升，儿童智力则下降6-8分。受铅污染的威胁除了饮食、玩具、家居装修外,另一个主要污染源是来自大气铅污染。*6.4.1水污染严重影响人的健康儿童血铅：儿童血铅含量与智商(ＩＱ)关系的研究（2000）：从广州市天河区10所幼儿园的800名儿童中筛选出78例智商ＩＱ值较低的儿童进行了血铅含量测定。结果表明,ＩＱ值在80左右的儿童,其血铅含量的平均值为024±0008ｍｇ/Ｌ,显著高于正常对照组(0192±0027ｍｇ/Ｌ),Ｐ<005。相关性分析表明,儿童ＩＱ值与血铅含量呈负相关,Ｐ<0001,ｒ=-0864。儿童血铅与智商呈显著负相关,血铅每升高100μｇ/Ｌ,智商下降6.67分。

结论：低铅暴露影响儿童神经发育与智商,值得广泛重视。

*6.4.1水污染严重影响人的健康广州市13107名儿童血铅水平的分析（2003）：对2000～2002年1～9岁13107名儿童血铅水平进行了分析,旨在探讨幼小儿童血铅水平及铅中毒的特点,为预防铅对生命早期的损害提供依据。结果表明,铅中毒流行率为52.7%,应予足够重视。广州市天河区5～6岁儿童血铅过高与学习障碍关系的研究（2003）：

儿童血铅含量较高时,可以引起学习障碍。铅对学习障碍的影响主要包括听理解和记忆(其中有词汇理解能力、服从指示的能力、在班级内交谈能力和记忆力)、语言能力(其中有词汇、语法、口语、表述经验的能力和表达思想的能力)及时间和方位的判断能力(其中有时间判断能力、场地方向感、关系判断和位置感)等。对于这部分儿童应进行排铅治疗。

*6.4.1水污染严重影响人的健康深圳市儿童血铅水平与相关因素的分析（2002）：

儿童年龄与血铅水平呈直线正相关关系。多元逐步回归分析表明家庭或幼儿园新装修、常用金属或带油漆玩具、父母吸烟、常吃含铅量高的食品、使用含铅量高的学习和生活用具等因素与血铅水平呈正相关。

*6.4.2水污染造成水生态系统破坏

水环境的恶化破坏了水体的水生生态环境，导致水生生物资源的减少、中毒，以致灭绝。据统计，全国鱼虾绝迹的河流约达2400km。水污染使湖泊和水库的渔业资源受到威胁。如辽宁省参窝水库，总库容为7．91×108m3，水面面积约为1．67×106m2，长期接纳本溪市的工业废水和生活污水，水库水域污染严重。

*6.4.2水污染造成水生态系统破坏珠江口水域鱼虾类重金属残留的调查（2001）：2000年5～6月、10～11月对珠江口区4个入海口(虎门、蕉门、横门和磨刀门)进行取样调查,10个采样点共采得鱼虾类样品24种,分属21科。进行Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｎｉ、Ａｓ、Ｃｒ的肌肉残留分析,并与1986年和1999年调查结果进行比较。

结果表明：2000年珠江口生物体主要残留物为As、Cd、Pb,其污染负荷比分别为36.8%、25.6%和19.8%;Cu和Cd检出率最高,皆为100%;As、Cd超标率最高,分别为23.2%和16.9%。）

*

水环境污染防治

6.5.1水污染防治的原则

进行水污染防治，根本原则是将防、治、管三者结合起来：

“防”是指对污染源的控制“治”是指必须对污(废)水进行妥善的处理

“管”是指对污染源、水体及处理设施的管理*6.5.2污水处理技术

1.物理处理法：通过物理作用，以分离、回收污水中不溶解的呈悬浮物状态污染物质（包括油膜和油珠）的污水处理法。根据物理作用的不同，又可分为重力分离法、离心分离法和筛滤截流法。重力分离法的处理单元有沉淀、上浮（气浮、浮选）等，相应使用的处理设备是沉砂池、沉淀池、除油池、气浮池及其附属装置等；离心分离法本身就是一种处理单元，使用的处理装置有离心分离机和水旋分离器等；筛滤截流法有截留和过滤两种处理单元，前者的设备有隔栅、筛网，后者有砂滤池和微滤池。

*6.5.2污水处理技术2.化学处理法：通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物质或将其转化为无害物质的污水处理法。沉淀法：加入化学物质，发生化学反应生产难溶于水的沉淀物以降低水中溶解度的方法，如石灰法、硫化物法和钡盐法。可以除去重金属、氰化物等。混凝法：向污水中加入混凝剂，使污水中的胶体颗粒失去稳定性，凝聚成大颗粒而下沉。可以除去分散的固体颗粒乳状油及胶体物质等。*6.5.2污水处理技术中和法：向酸性废水中加入碱性物质（如石灰）或者向碱性废水中加入酸性物质（如CO2）使废水变为中性的方法。氧化还原法：利用高锰酸钾、液氯、臭氧等强氧化剂或电极的阳极反应，将废水中的有害物质氧化分解为无害物质；利用铁粉等还原剂或电极的阴极反应，将废水中的有害物质还原为无害物质的方法。如臭氧氧化法对污水进行脱色、杀菌和除臭，还原法处理含铬废水等。*6.5.2污水处理技术3.物理化学法液－液萃取法：将与水不混溶的溶剂投入到废水中，是废水中的溶质溶于溶剂中，利用溶剂与水的密度差别，将溶剂分离出来，在利用溶质与溶剂的沸点差将溶质蒸馏回收，再生后的溶剂可以再生使用。吸附法：利用多孔性的固体材料吸附污水中的一种或者多种污染物质。离子交换法：利用离子交换剂的离子交换作用置换污水中的离子态污染物质的方法。*6.5.2污水处理技术膜分离技术（电渗析法）：在外加直流电场的作用下，阴、阳离子交换膜对水中离子有选择性透过性，使一部分溶液中的离子迁移到另外一部分溶液中去，从而达到浓缩、钝化、分离的目的。反渗透法：利用半透膜，在一定的外加压力下，水分子透过膜，水中的污染物质（溶质）被膜截流，达到处理污水的目的。

*6.5.2污水处理技术4.生物法（1）好氧生物法，在有氧的条件下，借助于好氧菌的作用来进行的方法，包括活性污泥法和生物膜法。好氧生物处理时，一部分被微生物吸收的有机物氧化分解成简单无机物(如有机物中的碳被氧化成二氧化碳，氢与氧化合成水，氮被氧化成氨、亚硝酸盐和硝酸盐，磷被氧化成磷酸盐，硫被氧化成硫酸盐等)，同时释放出能量，作为微生物自身生命活动的能源。另一部分有机物则作为其生长繁殖所需的构造物质，合成新的原生质。*6.5.2污水处理技术（2）厌氧生物法，在无氧的条件下，利用厌氧微生物的作用分离污水中的有机物，达到净化水的目的。有机物的厌氧分解过程分为两个阶段。在第一阶段中，发酵细菌（产酸细菌）把存在于废水中的复杂有机物转化成简单有机物（如有机酸、醇类等）和CO2、NH3、H2S等无机物。在第二阶段中，首先由与甲烷共生的产氢产乙酸细菌将简单有机物转化成氢和乙酸；再由甲烷细菌将乙酸（以及甲醇、甲酸和甲胺）、CO2和H2转化成CH4和CO2等。厌氧分析过程中，由于缺乏氧作为氢受体，因而对有机物分解不彻底，代谢产物中包括众多的简单有机物。**6.5.2污水处理技术活性污泥法就是以含于废水中的有机污染物为培养基，在有溶解氧的条件下，连续地培养活性污泥，再利用其吸附凝聚和氧化分解作用净化废水中有机污染物。普通的活性污泥法处理系统由以下几部分组成：*6.5.2污水处理技术（1）曝气池

在池中使废水中的有机污染物质与活性污泥充分接触，并吸附和氧化分解有机污染物质。（2）曝气系统

曝气系统供给曝气池生物反应所必需的氧气，并起混合搅拌作用。（3）二次沉淀池

二次沉淀池用以分离曝气池出水中的活性污泥，它是相对初沉淀池而言的，初沉淀池设于曝气池之前，用以去除废水中粗大的原生悬浮物。悬浮物少时可以不设。（4）污泥回流系统

这个系统把二次沉淀池中的一部分沉淀污泥再回流到曝气池，以供应曝气池赖以进行生化反应的微生物。（5）剩余污泥排放系统

曝气池内污泥不断增殖，增殖的污泥作为剩余污泥从剩余污泥排放系统排出。*6.5.2污水处理技术

生物膜法

和活性污泥法一样同属于好氧生物处理方法。但活性污泥法是依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来净化有机物的，而生物膜法是依靠固着于固体介质表面的微生物来净化有机物的，因而这种方法亦称为生物过滤法。

*6.5.2污水处理技术生物膜净化废水的原理：生物膜呈蓬松的絮状结构，微孔表面积大，具有很强的吸附能力。微生物以吸附和沉降于膜上的有机物为营养料。增殖的生物膜脱落后进入废水，在二次沉淀池中被截流下来，成为污泥。如果有机物负荷比较高，生物膜对吸附的有机物来不及氧化分解时，能形成不稳定的污泥，这类污泥需要进行再处理，其处理水的NO3－可在2mg/L左右，BOD5去除率为60～90％。若负荷低，废水经过处理后，BOD5可以降解到25mg/L以下，硝酸盐含量在10mg/L以上。*6.5.3污水处理系统（流程）废水的性质非常复杂，往往需要将几种单元处理方法联合成一个整体，并合理配置其主次关系和前后次序，才能够达到处理要求的程度。1.一级处理。主要是去除废水中的漂浮物和部分悬浮状态的污染物，调节废水的pH值、减轻废水的腐化程度和后续处理工艺负荷的处理方法。一级处理后一般达不到排放要求，BOD去除率一般只有30％。常用的方法是筛滤法（格栅、筛网）和沉淀法（一级处理的沉淀池通常称为初级沉淀池）、上浮法、预曝气法。

*6.5.3污水处理系统（流程）2.二级处理。污水通过一级处理后再加处理，用以除去污水中大量有机污染物，是污水进一步净化的工艺过程。二级处理的主要任务是大幅度地去除污水中呈胶体和溶剂状态的有机污染物质，常采用生物法，去除BOD可达90％以上，处理后水的BOD含量可降至20－30mg/L（一级排放标准为20，二级为20－60），一般都能达到排放标准。

*6.5.3污水处理系统（流程）3.三级（深度或高级）处理为进一步去除二级处理未能去除的污染物质，其中包括微生物未能降解的有机物或氮磷的可溶性无机物。采用的方法主要有化学絮凝、过滤等。完善的三级处理由除磷、除氮、除有机物（主要是难降解有机物）、除病菌和病原菌、除悬浮物和矿物质等。

*6.5.3污水处理系统（流程）*6.5.4污泥处理、利用与处置

污泥来源：沉砂池中的沉渣、初沉池中的沉淀物在处理过程中产生的，如化学沉淀污泥与生物化学法产生的活性污泥或生物膜

污泥的成分：含有很多有毒物质如病原微生物、寄生虫卵和重金属离子等，也可能含有可利用的物质如植物营养素、氮、磷、钾、有机物*6.5.4污泥处理、利用与处置1.污泥的脱水与干化二次沉淀池排出的剩余污泥一般先在浓缩池中静止沉降，使泥水分离。污泥在浓缩池内静止停留12~24h，可使含水率降至97％，体积缩小为原污泥体积的1／30。污泥进行自然干化(或称晒泥)是借助于渗透、蒸发与人工撇除等过程而脱水的。一般污泥含水率可降至75％左右，使污泥体积缩小很多倍。污泥机械脱水是以过滤介质(多孔性材料)两面的压力差作为推动力，污泥中的水分被强制通过过滤介质(滤液)，固体颗粒被截流在介质上(滤渣)，从而达到脱水的目的。常采用的脱水机械有真空过滤脱水、压缩脱水、离心脱水机等，可使污泥的含水率降至70%~80％。

*6.5.4污泥处理、利用与处置2.污泥消化

①污泥的厌氧消化

将污泥置于密闭的消化池中，利用厌氧微生物的作用，使有机物分解，这种有机物厌氧分解的过程称为发酵。由于发酵的最终产物是沼气，污泥消化池又称沼气池。当沼气池温度为30-~35℃时，正常情况下1m3污泥可产生沼气10—15m3，其中甲烷含量大约为50％左右。沼气可用作燃料和制造甲烷等的化工原料。

*6.5.4污泥处理、利用与处置②污泥好氧消化

利用好氧和兼氧菌，在污泥处理系统中曝气供氧，微生物分解生物可降解有机物(污泥)及细胞原生质，并从中获取能量。

近年来，人们通过实践发现污泥厌氧消化处理工艺的运行管理要求较高，处理构筑物要求密封、容积大、数量多而且复杂，所以认为污泥厌氧消化法适用于大型污水处理厂污泥量大、回收沼气量多的情况。污泥好氧消化法设备简单、运行管理比较方便，但运行能耗及费用较大，适用于小型污水处理厂，即污泥量不大、沼气回收量小的情况。而且当污泥受到工业废水影响，进行厌氧处理有困难时，也可采用好氧消化法。

*6.5.4污泥处理、利用与处置③污泥的最终处理

含有机物多的污泥经脱水及消化处理后，可用作农田肥料；当污泥中含有有毒物质，不宜作肥料时，应采用焚烧法进行彻底无害化处理、填埋或筑路。

*6.5.4污泥处理、利用与处置*

固体废物的处理和利用

*8.1概述基本概念

固体废物：简称废物，又称固体废弃物或固体遗弃物。指人类在生产过程和社会生活中产生的不再需要或没有“利用价值”而被遗弃的固体或半固体物质。

危险固体废物：简称危险废物，又称有害废物，一般指具有腐蚀性、毒性、反应性、感染性的固体废物。

固体废物的利用：固体废物的利用包括生产工艺过程中的循环利用、回收利用及交由其他单位利用。

*8.1概述

固体废物处理：将固体废物转化为适于运输、贮存、利用和处置的过程或操作，即采取防污措施后将其排放于允许的环境中，或暂存于特定的设施中等待无害化的最终处置。

固体废物处置：是将无法回收利用且不打算回收的固体废物长期地保留在环境中所采取的技术措施，是解决固体废物最终归宿的手段，故也称最终处置。

*8.1概述

固体废物的分类按其形状可分为块状、粒状、粉状和半固状(泥状、浆状、糊状)等废物按其来源可分为矿业废物、工业废物、农业废物、城市生活垃圾等废物；按其性质和危害可分为有机和无机废物、一般性和危险性废物。*8.1概述

*8.1概述

固体废物的危害1.固体废物对环境的危害

(1)侵占土地，污染大气

(2)污染土壤和地下水

2.对人体健康的危害

(1)短期的危害性事件，如对人体的毒害和爆炸等（2）长期的危害性事件，如中毒、“三致”作用*8.1概述

固体废物污染的控制技术固体废物主要分为两大类：工业废物和城市垃圾。为有效地控制固体废物的产生量和排放量，相关控制技术的开发主要在三个方向：过程控制技术(减量化)处理处置技术(无害化)回收利用技术(资源化)其中资源化回收利用技术是目前的重点研究内容。下表列出了固体废物污染的控制技术。

*8.1概述*8.2工业固体废物的处理利用

一般工矿业固体废物的综合回收利用

主要指冶金、电力、化工、建材、煤炭等工矿行业所产生的固体废物如冶金渣、粉煤灰、炉渣、化工渣、煤矸石、尾矿粉等。1.用作建筑材料2.用作冶炼金属的原料3.回收能源4.用作农肥、改良土壤

*典型的固体废物处理工艺流程*8.2工业固体废物的处理利用

一般工矿业固体废物的处理

暂不能回收利用的工矿业固体废物要进行妥善处理。其主要处理方法有：1.露天堆存法2筑坝堆存法

3.压实干存法

*8.2工业固体废物的处理利用

危险固体废物的处理和处置

经处理后的危险固体废物还要进行最后的处置，这是危险固体废物管理中最重要的一环。常用的处置技术主要有焚烧和安全填埋。

焚烧法是利用处理装置使废物在高温条件下分解，转化为可向环境排放的产物和热能的过程。适用于处置有机废物。填埋法的关键技术是利用填埋场的防渗漏系统，将废物永久、安全地与周围环境隔离。一般处置有害固体废物采用安全填埋法，处置一般固体废物采用卫生填埋法。

*8.3城市垃圾的利用与治理

城市垃圾城镇居民生活活动中废弃的各种物品，包括生活垃圾、商业垃圾、市政设施及其管理和房屋修建中产生的垃圾或渣土。其中有机成分有纸张、塑料、织物、炊橱废物等；无机成分有金属、玻璃瓶灌、家用什物、燃料灰渣等。

*8.3城市垃圾的利用与治理

处理城市垃圾的原则

针对不同类型的垃圾，宜采用不同的处理方法：一般情况下，有机物含量高的垃圾，宜采用焚烧法；无机物含量高的垃圾，宜采用填埋法；垃圾中可降解的有机物多，宜采用堆肥法。*8.3城市垃圾的利用与治理

城市垃圾的资源化处理

1.物资回收

城市垃圾的成分复杂，要资源化利用，必须先进行分类垃圾，分类回收有利于物资的回收。2.热能回收

垃圾可作为能源资源，利用焚烧法处置垃圾的过程中产生了相当数量的热能，有必要回收。

发达国家垃圾中纸与塑料的含量高，因而有较高的热值，可作为煤的辅助燃料，用于发电，也可生产蒸汽，或蒸馏成煤气代用能源，用于供暖或生产的需要。*

城市垃圾的资源化模式

*8.3城市垃圾的利用与治理

城市垃圾的其他无害化处理

1.用城镇垃圾堆肥

2城镇垃圾制沼气

3.城镇垃圾的卫生填埋

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噪声污染及其控制

噪声：对人而言不需要的声音。需要与否是由主观评价确定的，不但取决于声音的物理性质而且和人类的生理、心理因素有关。*9.1噪声的评价和检测噪声的描述描述方法可分为两类：一类是把噪声作为单纯的物理扰动，用描述声波特性的客观物理量来反应，这是对噪声的客观量度；另一类则涉及人耳的听觉特性，根据人们感觉到的刺激程度来描述，因此被称为对噪声的主观评价。*9.1噪声的评价和检测1.噪声的客观量度（1）频率与声功率频率反映声音的高低。声功率是描述声源在单位时间内向外辐射能量的本领的物理量。单位为W。*9.1噪声的评价和检测（2）声强和声强级为了表示声波的能量以波速沿传播方向传输的情况，定义通过垂直于声波传播方向的单位面积的声功率为声强度，或简称声强，用I表示，单位为每平方米瓦（W/m2）。声强级是描述声波强弱的物理量。LI=lgI/I0(B)LI=10lgI/I0(dB)*9.1噪声的评价和检测（3）声压与声压级声压是描述声波作用效能的宏观物理量。声压级等于声压p与基准声压p0比值的对数值的2倍。Lp＝2lg(p/p0)(B)Lp＝20lg(p/p0)(dB)由于声压级更好测量，因此常用声压级来计算分贝。*9.1噪声的评价和检测2．噪声的主观评价(1)A声级

声压级只是反映了人们对声音强度的感觉，并不能反映人们对频率的感觉，而且由于人耳对高频声音比对低频声音较为敏感，因此声压级和频率不同的声音听起来很可能一样响。因此，要表示噪声的强弱，就必须同时考虑声压级和频率对人的作用，这种共同作用的强弱称为噪声级。噪声级可用噪声计测量，它能把声音转变为电压，经处理后用电表指示出分贝数。噪声计中设有A、B、C三种特性网络。其中A网络可将声音的低频大部分过滤掉，能较好地模拟人耳的听觉特性。由A网络测出的噪声级称为A声级，其单位亦为分贝(dB)。A声级越高，人们越觉嘈闹。因此现在大都采用A声级来衡量噪声的强弱。

*9.1噪声的评价和检测(2)统计声级统计声级是用来评价不稳定噪声的方法。例如在道路两旁的噪声，当有车辆通过时A声级大，当没有车辆通过时A声级就小，这时就可以等时间间隔地采集A声级数据，并对这些数据用统计的方法进行分析，以表示噪声水平。

例如，要测量一条道路的交通噪声，可以在人行道上设置测量点，运用精密声级计，将声级计调到“幔档”位置读取A声级。每隔5秒读取一个A声级的瞬时值，将连续读取的200个数值由大到小排列成一个数列，第21个A声级记为Llo，第101个A声级记为L50，第181个A声级记为L90。L10表示有10％的时间超过这一声级；L50表示有50％的时间超过这一声级，L50相当于交通噪声的平均值；L90表示90％的时间超过这一声级。L10、L50、L90等也称为百分声级，可以用这种方法评价交通噪声。*9.1噪声的评价和检测(3)其他噪声评价方法

其他噪声评价方法：如昼夜等效声级、感觉噪声级等。

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大气环境保护

地球上的大气是自然环境的组成部分。人类一刻也离不开大气，没有大气就没有地球上的生命，就没有生机勃勃的世界。大气又是人类极其重要的自然资源。在环境保护中，对特定场所或区域，供人和动植物生存的气体称为“空气”；而以大区域或全球性的气流为研究对象时，则采用“大气”一词。1大气结构与组成1.1大气结构

电离层

暖层

中间层

平流层

对流层地球

1、对流层

平均厚度约为12km，集中了占大气总质量75％的空气和几乎全部的水蒸气量，是天气变化最复杂的层次。具有两个特点。

(1)气温随高度增加而降低高度每增加l00m，气温约下降0.65℃。

(2)空气具有强烈的对流运动对流层中气象条件复杂，既有形成污染物易于扩散的条件，又会出现污染物。

2、平流层对流层层顶之上12~55km处的大气为平流层。平流层内温度垂直分布的特点是大气温度随高度的增加而升高。这一方面是由于它受地面辐射影响小，另一方面也是由于该层含有臭氧，存在着臭氧层。臭氧层可直接吸收太阳的紫外线辐射，造成了气温的增加。

3、中间层平流层顶55~85km高处的大气为中间层。无臭氧组分，气温随高度的增加而迅速降低.

4、暖层

气温的分布是随高度的增加而增加

5、散逸层

1.2大气的组成

大气是由多种气体和水蒸气组成的混合物，由恒定气体、可变气体和不定气体组成。恒定气体在地球上任何地方的体积分数几乎是不变的；可变气体的含量往往随各地季节、天气变化和人类活动的状况而变化的；不定气体包括自然灾害和人为原因造成的大气污染物及有毒气体，后者是人类保护大气和防治大气污染的主要对象。各种气体在整个大气中的组成列表1。空气成分恒定气体可变气体氮气氧气稀有气体二氧化碳尘埃和其它气体水蒸气含量（%）78210.90.030.03～表1大气组成返回2大气污染物及来源2.1大气污染按照国际标准化组织(1SO)作出的定义：大气污染通常是指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。

大气污染可分为四类：

1、局部地区(个体行为）

2、区域性（区域行为）

3、广域性（大区域行为，如酸雨）

4、全球性（跨越国界，如温室效应）2.2大气污染物

天然污染物和人为污染物，引起公害的往往是人为污染物。依照污染物存在的形态，分为颗粒污染物与气态污染物。

1、颗粒污染物大气中危害最大、最严重的污染物，除固体颗粒外还包括液滴。

颗粒污染物按颗粒粒径可分为：降尘粒径大于10μm，尘粒、粉尘飘尘粒径小于10μm，粉尘、烟尘液滴由蒸汽凝结、液体喷雾、雾化以及化学反应形成，粒径小于100μm，如水雾、酸碱雾、油雾。

2、气态污染物

(1)含硫化合物SO2、SO3和H2S等。

(2)含氮化合物NO、NO2、NH3等。

(3)碳氧化合物CO和CO2。

(4)碳氢化合物有机废气。

(5)卤素化合物含氯和含氟化合物。

3、二次污染物污染源直接排入大气未发生性质改变的污染物称为一次污染物，一次污染物之间或一次污染物和大气原有组分发生化学反应后生成的新的污染物称为二次污染物。以石油为能源，排入大气的一次污染物，在太阳紫外线的作用下发生光学反应，参与光化学反应的一次和二次污染物的混合物，所形成的烟雾污染称为光化学烟雾，也称洛杉矶型烟雾。以煤为原料，大气中的烟尘、SO2，与水蒸气混合并发生化学反应所生成的烟雾，称为硫酸烟雾，也称伦敦型烟雾。2.3大气污染物的来源

1、燃料燃烧

火力发电厂、钢铁厂等工矿企业的燃料燃烧，各种工业窑炉的燃料燃烧以及各种民用炉灶、取暖锅炉的燃料燃烧均向大气排放出大量污染物。燃烧排气中的污染物组分与能源消费结构有密切关系。发达国家能源以石油为主，大气污染物主要是一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和有机化合物。我国以煤为主，主要大气污染物是颗粒物和二氧化硫。

火力发电厂水泥厂2、工业生产过程

化工厂、石油炼制厂、钢铁厂、焦化厂、水泥厂等各种类型的工业企业，在原材料制成成品的过程中，都会有大量的污染物排人大气中。这类污染物主要有粉尘、碳氢化合物、含硫化合物、含氮化合物以及卤素化合物等多种污染物。土法炼焦

3、农业生产过程主要来自农药和化肥的使用。

4、交通运输

车辆行驶产生的扬尘和排放的汽车尾气，轮船、机车燃料燃烧排放的烟尘。也是二次污染物的主要来源。

根据对烟尘、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳四种主要污染物的统计，我国大气污染物主要来源于燃料燃烧，其次是工业生产与交通运输，它们所占的比例分别为70％、20％和10％；燃料构成以燃煤为主，约占能源消费的75％。煤的燃烧为我国大气污染物的主要来源，同时也形成了我国煤烟型大气污染的特点。因此，控制煤烟型的大气污染，将是我国近期大气污染防治的主要任务。

返回3大气污染的危害

世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。”

（图）大气污染的危害主要包括以下五个方面：

1、对人的伤害

2、危害生物生存和发育（图）

3、物体腐蚀（图）

4、粉尘危害（图）

5、对全球大气环境的影响

酸雨、温室效应、臭氧层破坏（基本概念）

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烟尘、粉尘污染返回农田大气污染

酸雨因pH小于5.6，造成土壤、岩石中的有毒金属元素溶解，流入河川或湖泊，严重時使得魚类大量死亡。返回

美国纽约的自由女神像也饱受酸雨的侵蚀

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大气污染物对仪器、设备和建筑物等，都有腐蚀作用。如金属建筑物