第2章 环境污染及其治理基础.ppt

《第2章 环境污染及其治理基础.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第2章 环境污染及其治理基础.ppt（90页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第二章环境污染及其治理基础陈云鹏 上海交通大学资源与环境系 第一节环境污染及其现状 环境 存在的空气 水和土壤以及包括建筑物在内的空气和地面或地下的自然或人为结构中的空气及其组成要素 污染 任何对环境中生存的人或其他生命有机体产生危害的物质释放到环境中的行为 环境污染 广义 由于自然的或人为的活动引起某些物理 化学和生物等有毒因素或有害因素进入环境 在数量或强度上超出了环境的自净能力 并在环境中扩散 迁移 转化 使环境和它的组成要素如大气 水体 土壤等发生改变 扰乱和破坏了环境生态平衡 进而使环境系统状态与功能变差 最终影响人类及其他生物正常生存和发展的环境不协调现象 环境污染 狭义 主要指人

2、类活动所导致的环境质量下降并影响人类正常生存和发展的现象 2009年10月14日晚上 第30届尤金史密斯人道主义纪实基金在美国纽约美国亚洲协会举行隆重的颁奖仪式 来自中国的卢广以 关注中国污染 的专题摄影获得了尤金史密斯人道主义摄影奖 广东省贵屿镇河流 水塘都已被污染 村民们只好在被严重污染的水塘里洗涤 2005年11月25日 江苏泰兴化工园区的化工废料堆放长江堤上2009年5月15日 镇江市钛粉厂每天大量的化工污水排放长江 下游不到1000米处是丹阳市自来水取水处2009年6月10日 山西省是全国污染最严重的地区 也是缺陷婴儿出生率最高的省份 这是一对爱心的农妇领养17名残疾孩子2009年4

3、月15日 一 环境污染的分类 污染物的多样化使得对它们难以进行纯粹的系统分类可以根据污染物的不同性质进行功能分类所有这些分类本质上都是人为和主观的 自然形成 人为产生 有毒物CFCDDT 基本物质CO2硝酸盐 非基本物质铅铜 废物塑料玻璃 能量离子辐射热能噪声 化学物质 图2 1污染物的分类示例 环境污染大致可以按污染物性质 污染物形态 被污染的客体 污染原因 污染程度 污染影响范围等6种类型来分类 污染类型是变迁的 40年前及更早主要是生物性污染 近30年来随着工业生产和科技的发展 化学性 物理性和放射性污染已成为重要的污染源 表2 1环境污染的类型和形式 1 大气污染 定义 有害 有毒气体

4、和悬浮物质介入大气中 其浓度超过了大气环境的容许量 致使大气质量恶化 对人类及动 植物产生直接或间接危害的现象 来源 工业 厂矿 交通运输 火山爆发 核爆炸 农药种类 已知大气污染物超过1500种 其中排放量大的有烟尘 粉尘 二氧化硫 一氧化碳 氮氧化合物 挥发性有机物 碳氢化合物 铅蒸汽等近200种 大气污染物类型 1 煤炭型 燃烧煤炭产生的污染物污染大气 主要有烟气 灰尘 硫化物 氧化物等 我国主要的大气污染源 2 石油型 使用 生产石油和石化产品中各类油燃烧后排放的大量废弃造成的污染 主要有氮氧化物 碳氢化物及其进一步反应所生成的化合物等 目前 汽车尾气已成为主要污染源 3 混合型 由燃

5、烧煤炭和石油加工过程中产生的废气以及各种工业 工艺生产和加工过程中产生的有毒 有害的混合污染物造成的污染 4 特殊型 由于生产中的事故性泄露或人为排出有毒害气体 造成局部区域的大气污染 主要污染物有易挥发有机物 VOC 氯气 酸雾 硫化氢 汞及其他金属蒸汽等 定义 人类在生产 生活过程中产生的有害 有毒物质进入水体 其量超过了水体的自净能力 引起水质恶化 降低了水的使用价值 造成对环境 人体和其他生物的危害现象 类型 按照污染物性质 可把污染水体分为生理性污染 感官性污染 物理性污染 化学性污染 生物性污染 2 水体污染 水体污染类型 1 生理性污染 污染物排入天然水体后引起感官性状的恶化 也

6、称感官性污染 常以嗅觉 味觉 外观 透明度等感官性质为衡量指标 2 物理性污染 污染物排入天然水体后引起其物理特性发生变化 如油 泡沫浑浊度 悬浮物的变化 水泡沫和油膜的产生 颜色 水温的变化等 衡量指标为浑浊度 色度 悬浮物质量 导电率 温度等 3 化学性污染 污染后水体发生化学性质的改变 如有机物分解 酸碱度变化 水体硬度增高 有毒物质浓度超标等 衡量指标有生化需氧量 化学耗氧量 溶解氧量 pH值 硬度以及某些毒物含量 4 生物性污染 水体被有害微生物 寄生虫等病原体或能引起人类过敏反应的变应原等污染 造成水体恶化 并会使人及动物感染或传染 导致直接或间接危害人类健康的一种污染 主要以大肠

7、杆菌及细菌数等为衡量指标 表2 2水体污染种类及典型污染物 定义 污染物在土壤中的累积浓度超过土壤环境容量 引起土壤质量恶化的现象 土壤污染源 农药和化肥的使用 污水灌溉 废渣侵蚀 大气和水质污染的间接影响等 土壤污染危害 植物生理功能失调 农作物生长发育不良 并会通过食物链的不断积累和浓缩 危害人体健康 3 土壤污染 安徽省马鞍山化工园区长江边上被化工厂污染的土地2009年6月26日 发生在湖南桂阳县 嘉禾 浏阳等地的土壤污染事件 二 环境污染的特征 污染的广泛性危害的长期性作用的复杂性影响的多样性治理的困难性 三 环境污染的危害 公害 严重的环境污染 公害病 由公害诱发和引起的疾病 公害事

8、件 由于环境污染 造成短期内大量人群发病和死亡的事件 表2 3著名的世界 八大公害事件 表2 3著名的世界 八大公害事件 表2 3著名的世界 八大公害事件 表2 3著名的世界 八大公害事件 表2 41997年美国6种污染物估计释放总量 百万吨 年 PM10 向大气释放颗粒物 NOx 氮氧化合物 VOC 挥发性有机物 评价因素 1 毒性 指对生命所产生的潜在危害 可分为短期或长期 毒性和污染物的浓度以及接触污染物的时间有关 年龄和个体健康状况也影响毒性物质生物可用性 2 持续性 污染影响持续的时间 四 污染物的评价 污染的环境持续性常和迁移性 生物富集性相关 3 迁移能力 污染物扩散或者稀释的趋

9、势 污染物的迁移会导致广泛的但常是不均匀分布的污染 4 控制简易性 污染控制的难易程度 对污染源的控制是最有效的方法 但不一定总行得通 5 生物富集性 一些污染物即使在环境中出现的量很小 也能被活的生物体摄取 并且随着时间的延长在组织中富集 6 化学性质一些污染物的反应或者其降解产物有时比其最初的物质更危险 生物修复的原理是通过污染物的降解形成危害较小的产物 污染物之间的作用可以是协同的或者对抗的 表2 5水生生物对常见重金属的平均富集倍数 1 稀释和分散包括经过物理的分散作用而引起的污染物稀释 空气流动能很好地将气体排放物扩散和稀释 大量的水体或河流都有好的分散和稀释潜力 流动的水比静止的水

10、能更快地分散污染物 通过土壤的转移也是一种分散和稀释的途径 土壤中的水在物质迁移中起了重要的作用 土壤中的动植物群落的活性对污染控制也起着促进作用 五 污染的控制策略 2 浓缩和封存把有害物质聚集在一起 以防止泄露到周围环境中 采用哪种策略取决于具体情况 特别是应该更多地考虑环境体系的敏感性 有时2种策略同时采用 第二节我国环境污染现状 一 水资源污染废 污水排放总量极大 约占世界10 以上 我国城市污水处理率只有36 大量未经处理的污水直接排放 大多成为城市环境污染的二次污染源 82 的江河湖泊 45 城市地下水遭受污染 海洋环境质量公报 我国海洋近岸和近海海域水质劣于国家一类海水水质标准的

11、面积已占总面积的1 3 目前 我国大部分河口 海湾的海水铅含量均超过一类水质标准 一些海域汞 镉的含量偏高 海域污染最严重的是大中城市附近的河口 表2 6近几年我国废水 污水排放量 亿吨 图2 2全国废水排放量年际对比 表2 7全国废水中重金属污染物排放量 吨 图2 3工业废水中五项重金属历年排放趋势 二 大气污染1 颗粒物我国城市降尘污染十分严重 大多数城市年均值300 g m3 冬季悬浮颗粒污染超过国家二级标准 200 g m3 的城市占95 以上 中国几乎所有城市的悬浮颗粒污染都超过世界卫生组织的标准 90 g m3 全国城市平均值150 g m3 相当于纽约的7倍 伦敦的14倍 我国的

12、一级标准为150 g m3 能达到该标准的仅有厦门 北海 海口 珠海等极少数沿海城市 图2 4全国烟尘和工业粉尘排放量年际变化 2 二氧化硫全国城市二氧化硫年均浓度为79 g m3 半数以上城市超过国家二级标准 60 g m3 大气中二氧化硫极易转化成硫酸 是形成酸雨的主要成分 我国酸雨区占国土面积的40 西南 华南地区已成为世界第三大酸雨区 每年因酸雨造成的损失超过1000亿元 表2 8全国近年废气中SO2排放量 万吨 图2 5全国二氧化硫排放地区分布 新疆维吾尔自治区 西藏自治区 青海 黑龙江 吉林 云南 江西 福建 3 CO大气中存在最多分布最广的污染物 人为产生的CO约有70 来自机动

13、车尾气 CO可在空气里滞留2 3年 在一定条件下可转化为CO2 但转化率很低 空气中CO浓度在105 人就中毒 浓度达到1 人就死亡 4 挥发性有机物 VOCs 20世纪90年代以来已成为最严重的大气污染物之一 我国未公开报道 但估计排放量在数量级上与美国相近 近年来随着机动车辆的迅速增加 VOCs排放将会明显增加 表2 9美国1997年VOCs释放总量及污染源释放比率 5 温室气体 CO2 氟利昂 甲烷 氧化氮 造成的温室效应的比率分别为57 25 12 和6 由于石化燃料的使用过去200年来大气中的CO2浓度由2 8 10 4上升到3 5 10 4 浓度每年上升0 5 大气中的氟利昂 氮氧

14、化物会破坏臭氧层 阻止太阳辐射从地面的反射作用 更多的紫外线辐射到地面 使地球变暖 大气中的氮氧化物主要来自于行使的车辆 全国氮氧化物平均浓度为46 g m3 一半以上的城市氮氧化物污染已超过二氧化硫污染 表2 10温室气体在大气中的浓度与寿命 三 土壤污染使用化肥 农药 污水灌溉是造成土壤污染的主要原因之一 氮素化肥的有效利用率一般仅30 约有70 进入水 土环境 农药附着在植物体上的只有18 20 落到地面的高达40 60 漂浮在大气中的占5 30 有机氯 重金属与类金属及其化合物等的分子稳定 不易分解 过量使用如DDT等农药会使土壤中的残留量增高 四 固体废弃物污染 是指由人类在生产建设

15、 日常生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或放弃的固态 半固态物质 置于容器中的非固态物质 以及法律 法规规定纳入固体废物管理的物质 固体废物来源广泛 组成复杂 分类方法很多 按照来源分类主要包括 1 矿业固体废物 煤矸石 废石 尾矿 2 工业固体废物 冶金固体废物 化学工业固体废物 燃料灰渣 石油工业固体废物 粮食及食品工业固体废物 其他 3 城市固体废物 生活垃圾 城建渣土 商业固体废物 粪便 4 农业固体废物 植物秸秆 腐烂的蔬菜和水果 果树枝 落叶等 5 有害固体废物 除了放射性废物以外的具有毒性 易燃性 反应性 腐蚀性 爆炸性 传染性等而可能对人类的生活

16、环境和健康产生危害的废物 总体上我国固体废物污染呈加重趋势 主要表现在 1 固体废物产生量持续增长 工业固体废物平均年增长7 城市生活垃圾年增长4 2 固体废物处置能力明显不足 大部分危险废物处于低水平综合利用或简单储存状态 3 城市垃圾处理率为58 至少85 的堆存垃圾掩埋在农村 农村环境卫生明显下降 农村固体废物污染问题日益突出 表2 11我国工业固体废物和危险废物产生量 表2 12我国工业固体废物综合利用和垃圾无害化情况 2007 第三节环境污染源及优先污染物 一 环境污染源环境污染物 进入环境并引起环境污染或环境破坏的物质 环境污染物按污染源可分成 生产性污染 生活性污染 交通性污染 其他污染 1 生产性污染工业性污染 工业生产 矿山开采 农业性污染 农药 化肥等 表2 13工业性污染物中主要污染物及其来源 2 生活性污染粪便 垃圾 污水 医院的污水及废弃物 其他人类活动造成的污染 如烧菜 吸烟 燃放烟花爆竹等 3 交通性污染由汽车 火车 飞机 轮船等交通工具排放出的废气 噪音等 以及海上事故 沉船等漏油事故等 4 其他污染各种通讯设备产生的微波辐射 电磁辐射 自然灾害 突发事