环境工程概论第1章

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1、高等学校土建类创新规划教材 2013年 环境工程概论环境工程概论 课程的主要内容 v第一部分：基本要求内容，包括环境、环境问题、环境保护 、可持续发展、土木工程新的发展方向等相关内容。 v第二部分：重点要求内容，包括水、气、渣、声以及其他物 理环境的污染机理、污染治理技术、以及上述环境污染问题在 土木工程中的表现及防治措施；与土木工程密切相关的土地环 境问题及防治等相关内容。 v第三部分：扩展内容，包括绿色建筑与绿色施工等能源资源 节约问题。 1、绪论 2、水污染与控制 3、大气污染与控制 4、固体废弃物污染与控制 5、噪声污染与控制 6、其他物理污染与控制 7、土地环境问题与防治 8、绿色建

2、筑与绿色施工 基本内容 重点内容 扩展内容 第一章 绪 论 1-1 概述 1-2 可持续发展战略 1-3 土木工程的新方向 1-1 概述 一、环境 二、环境问题 三、环境保护 四、环境工程学 1、什么是环境? 广义: 环境是指相对于某一中心事物周围的境况。 狭义:中心事物是人类，环境则是指围绕着人群的空间，以及空间中直 接或间接影响着人类生活和发展的各种因素的总和。 人工环境 经济、政治、文化组成。是 人类活动的产物，但反过来又成为 人类活动的制约条件，也是影响人 类与自然环境的决定性因素。 人类在利用和改造自然环境 中创造出来的人工环境。如：建 筑物、道路、工 厂、驯化及驯养 的植物和动物等

3、 自然环境 人类环境 社会环境工程环境 一、环境 2、本课程所提及的环境 是指自然环境和人工环境中的工程环境。 如：我国的“环境”概念由中华人民共和国环境保 护法给出： “本法所称环境是指：是指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、野生动物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护 区、风景名胜区、城市和乡村等。 一、环境 1、什么是环境问题？ 2、环境问题的分类 由自然力或人类不恰当的生产生活活动引起环境 质量的下降和恶化，反过来影响人类生存和发展的一 切问题。 水土流失、森林锐减水土流失、森林锐减 土壤荒漠化等土壤荒漠化等 生态破

4、坏生态破坏环境污染环境污染 水污染、空气污染水污染、空气污染 土壤污染、噪声污染等土壤污染、噪声污染等 二、环境问题 3、环境问题的发展 （1）环境问题萌芽阶段（工业革命以前） （2）环境问题的发展恶化阶段（工业革命至20世纪50年代） 如1873年12月、1880年1月、1882年2月、1891年12月、1892年2月，英国伦 敦多次发生可怕的有毒烟雾，1930年12月和1948年10月，分别在比利时马斯河谷工业区和 美国宾西法尼亚州的多诺拉镇又发生了严重的烟雾事件等 （3）环境问题的第一次高峰期（20世纪50年代至70年代末） （1972年世界人类环境会议召开，提出了“只有一个地球的口号”

5、） （4）环境问题的第二次高峰期（20世纪80年代以后） （1992年召开了联合国环境与发展大会，通过了里约宣言、21世纪议 程，签署了气候变化框架公约、生物多样性公约） 二、环境问题 表1-1 第一次高峰期出现现的环环境公害事件 事件名称发生时间发生地点发生原因事件危害 伦敦 烟雾事件 1952年1962 年多次发生 英国伦敦 大气中煤烟、二氧化 硫、氧化铁、粉尘浓 度高 居民呼吸困难、咳嗽、头痛、呕吐 ，死亡人数达4千余人，受害者上 万人 水俣病事件 1953年1956 年 日本九洲 南郡熊本 县水俣 工厂以氯化汞、硫酸 汞为催化剂，含甲基 汞的废水、废渣排入 水体 病人精神失常、耳聋眼瞎

6、、全身麻 木，严重时死亡。1953 1960年间 受害者2万余人，死亡43人。 四日市 哮喘病事件 1955年起 日本四日 市（蔓延 几十个城 市） 石油化工厂的烟囱排 放大量的SO2气体和粉 尘 1961年，呼吸系统疾病开始在这一 带发生，并迅速蔓延几十个城市。 到1972年为止，日本全国患四日市 哮喘病的患者多达6 376人，死亡 36人。 富山市 骨痛病事件 1955年1972 年 日本富士 县神通川 流域 炼锌厂含镉废水排入 水体引起镉污染，居 民长期饮用污染的河 水并食用此水灌溉的 含镉稻米 患者全身各部位会发生神经痛、骨 痛现象，行动困难，骨骼软化、 萎缩，四肢弯曲，脊柱变形，骨

7、质松脆，不能进食，疼痛无比。至 1972年3月，患者已达到230人，死 亡34人。 米糠油事件1968年 日本九州 市、爱知 县一带 生产米糠油时，使用 的热载体多氯联苯泄 漏，混入米糠油中， 食后中毒 患者眼皮肿、掌出汗、全身起红疙 瘩，重者呕吐恶心，肝功能下降， 肌肉痛，咳嗽不止，甚至死亡。患 病者超过5 000人，16人死亡，实 际受害者超过1万。 表1-2 近年来出现现的突发发性公害事件 事件名称发发生时间时间发发生地点发发生原因事件危害 维维索化学污污染1976年7月意大利农药农药 厂爆炸，二恶恶英污污染 多人中毒，居民搬迁，几年后婴婴儿畸形较较 多 阿摩科卡迪兹兹号 油轮轮泄漏 1

8、978年3月 法国布列塔 尼半岛岛 油轮轮触礁，22万t原油入海 210多km海岸遭到严严重污污染，直接经济损经济损 失达1.64亿亿美元，不包括1万多只海鸟鸟之死 和5 000多t牡蛎被污污染。 三哩岛岛核泄漏1979年3月 美国宾宾夕法 尼亚亚州 反应应堆严严重失水导导致堆心燃 料融毁并发发生泄漏 50英里范围围内的220万居民中无人发发生急性 辐辐射反应应，但引起极度不安，并造成核电电 站二号堆严严重损损毁，直接经济损经济损 失达10亿亿 美元。 威尔市 饮饮用水污污染 1985年1月英国威尔市化工公司将酚排入迪河200万居民饮饮水污污染，44%的人中毒。 墨西哥 油库库爆炸 1984年

9、11月墨西哥石油公司中的一个油库库爆炸 4 200人受伤伤，400人死亡，300栋栋房屋被毁 ，10万人被疏散。 博帕尔 农药农药 泄漏 1984年12月 印度中央邦 的博帕尔市 农药农药 厂45t氰氰化物泄漏 中毒死亡人数达8 000人，受伤伤人数达 50万 人。事件还还造成122例的流产产和死产产，77名 新生儿出生不久后死去，9名婴婴儿畸形。19 年后，死亡人数已升至2万人。 切尔诺贝诺贝 利 核电电站泄漏 1986年4月乌乌克兰兰 第4号核反应应堆在进进行半烘 烤实验实验 中突然发发生失火，引 起爆炸，8t多强辐辐射物质质泄 露 事故后前3个月内有31人死亡，之后15年内 有68万人死

10、亡，13.4万人遭受各种程度的 辐辐射疾病折磨，方圆圆30km地区的11.5万多 民众被迫疏散。 莱茵河污污染1986年11月 瑞士 巴塞尔 化工厂仓库仓库 失事起火，近 30t硫化物、磷化物、汞、灭灭 火剂剂溶液随水注入河道 事故段生物绝绝迹；480km内的井水不能饮饮用 ；使已经经投资资了300多亿马亿马 克的莱茵河治理 工程前功尽弃。 莫农农格希拉河污污 染 1986年11月美国 石油公司油罐爆炸，350万加 仑仑原油入河 沿岸100万居民生活受严严重影响 4、当前人类面临的环境问题 全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、淡水资源缺乏与水污染 、生物多样性丧失、海洋污染 、危险废物越境转移等 人口

11、问题、资源短缺、 生态破坏、 环境污染 （1）全球性环境问题 （2）我国的环境问题 5、“世界环境日” 每年6月5日为“世界环境日” 二、环境问题 1、什么是环境保护？ 2、环境保护是我国的一项基本国策三同时”制度、环 境影响评价制度 提出了33211工程 三、环境保护 环境工程学的主要研究内容包括水污染控制工程、大气污染控制工 程、固体废物的处理和利用、噪声控制工程、电磁波以及放射性污染控 制等综合防治的方法和措施。 四、环境工程学 1环境工程学的形成 2环境工程学的内容 环境工程学是人类在保护和改善生存环境、治理环境污染的过程中逐 步形成的。人们在解决废气、废水、固体废物、噪声污染等问题的

12、过程中 ，逐步使各单项治理技术有了较大的发展，并逐渐形成了治理技术的单元 操作、单元过程、以及污染处理工艺系统。 人们越来越认识到环境污染的控制不仅要靠单项治理技术，更重要的 是要采取综合防治措施，并对措施进行综合的技术经济分析 环境污染综合 防治的研究工作迅速发展起来，之后陆续出现了环境工程学的专门著作， 环境工程也形成了一门新的学科。 1-2 可持续发展战略 一、可持续发展的基本思想 二、可持续发展的实施 三、中国21世纪议程 1、定义 一、可持续发展的基本思想 3、内涵 2、原则 可持续发展是指既满足当代人的需要，又不对后代人 满足其需求的能力产生危害的发展。 可持续发展的公平性原则 可

13、持续发展的持续性原则 可持续发展的共同性原则 就其社会观而言：主张公平分配，以满足当 代人和后代人的基本需求。 就其经济观而言：主张建立在保护自然系统 基础上的持续经济增长。 就其自然观而言：主张人与自然的和谐相处 二、实现可持续发展的基本途径 1、将环境保护纳入综合决策，转变传统经济增长方式 2、积极做好工业污染防治，大力推行污染治理 “三个转变” 3、更新社会消费观念，推行可持续消费方式 4、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 5、提高全民环境意识，建立可持续发展的新文明 传统经济：自然资源粗放生产- 过度消费-大量废弃进入环境 调整产业结构和优化工业布局

14、由末端控制转为生产全过程控制，由单纯的排放浓度控制转为排污总 量控制，由分散治理逐步转为分散和集中控制化相结合 三、 中国21世纪议程 1994年，中国通过了中国21世纪议程中国21世纪人 口、环境与发展白皮书。这是制定中国国民经济和社会发 展中长期计划的一个指导性文件，全文共20章、78个方案领 域，20余万字，共四大部分。 1992年联合国环境与发展大会通过了21世纪议程 中国21世纪议程是中国立足于本国国情，从环境与发 展的总体出发，提出的促进经济、社会、资源、环境以及人 口、教育相互协调、可持续发展的总体战略和政策措施方案 。 1-3 土木工程的新方向 一、环境工程-土木工程的分支 二

15、、环境工程中的土建工程 三、绿色建筑 人们开始关注和运用工程措施治理环境污染，一些工程师们 开始投入到环境治理工程的设计和建造，从而使环境工程从土木工 程中逐步分离而得以发展。 一、环境工程-土木工程的分支 现今的土木工程内容，已随其发展涉及到方方面面，如道路 、桥梁、建筑物、机场、隧道、铁路、港口、石油或天然气管道、 给水管道和净水厂、排水管道和污水处理厂、固体废物处理和利用 工程、垃圾填埋场、用于处理废气污染的设施等等。 环境工程与土木工程既相区别又相联系。 二、环境工程中的土建工程 污水处理系统的土建工程：如格栅井、沉砂池、泵房、初 次沉淀池、反应池、二次沉淀池、鼓风机房、配水井、污泥贮

16、泥井 、污泥浓缩池、消化池、污泥脱水机房等； 废气处理系统的土建工程，如烟囱、除尘设施、脱硫塔、吸 附塔、吸收塔等等； 固体废弃物处理系统的土建工程，如垃圾填埋场、焚烧炉、 堆肥场等； 噪声控制的土建工程，如隔声屏、吸音墙，吸声路面等。 这些土建工程涉及到场地平整、测量定位放线、土方工程、 桩基工程、混凝土结构工程、钢结构工程、防水工程、防腐工程等土 木工程内容。 三、绿色建筑 1、定义 2、基本特征 3、相关标准 2006年6月1日起实施的绿色建筑评价标准中给出 了绿色建筑的定义，即指在建筑的全寿命周期内，最大限度 地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少 污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和 谐共生的建筑 节约能源，使用绿色无污染能源； 节约资源，使用绿色环保建材； “零”排放,保护生态环境 ； 绿色建筑评价标准（GB50378-2006），标准的评价指标体 系包括六大指标：节地与室外环境；节能与能源利用；节水与水 资源利用；