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1、环 境 保 护 概 论教 案蚌埠学院/应用化学与环境工程系2014.2.20中国蚌埠1第一章绪 论第一节环境及其组成一、环境 字面涵义：某中心事物周围的因素 一般定义：以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和发展的物质条件的整体，包括自然环境和社会环境。 环保法定义：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、矿藏、草原、野生生物、自然遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。二、环境的组成和结构 自然环境：人类生存和发展的物质基础，由有机和无机环境组成。 工程环境：即人工环境 社会环境：由政治、经济、文化三要素组成，经济是基础，政治是经济的集中表
2、现，文化是政治和经济的反映。三、环境的分类1、空间规模：居室环境、聚落环境、区域环境、地球环境、宇宙环境2、环境介质：大气环境、水体环境、土壤环境、社会环境3、性质：物理环境、化学环境、生物环境、心理环境四、环境的基本特性 整体性和区域性 变动性和稳定性 资源性和价值性2第二节环境问题一、环境问题的概念 定义：是指各种不利于人类生存和发展的环境结构和状态的变化。二、环境问题的分类 原生环境问题（第一类环境问题） 次生环境问题（第二类环境问题） 三、环境问题的产生和发展 人类历史上第一次环境问题二十世纪 50 年代前后“八大公害”事件事件时间 事件名称 事件后果1930 年 12 月 比利时马斯
3、河谷烟雾事件几千人呼吸道发病，约 60 人死亡1948 年 10 月 美国多诺拉烟雾事件 4 天内有 6000 人患病，17 人死亡1952 年 12 月 英国伦敦烟雾事件 5 天内 4000 人死亡并连续发生 3 次40 年代初，每年 5-11 月洛杉矶化学烟雾事件 浅蓝色烟雾刺激喉、鼻，植物变黄，到 1955 年死亡 400 多人1953 年始发现 日本水俣事件 180 人患病，50 人死亡1931 年-1972 年 日本富山骨痛病事件 患者超过 280 人，死亡 34 人1970 年 日本四日市事件 500 多人患病，10 多人死亡1968 年 日本米糠油事件 5000 多人患病，16
4、人死亡 人类社会发展的三次浪潮：第一次浪潮农业时代3标志：农牧业的产生环境问题：自然环境的衰退（生态恶化）第二次浪潮工业时代标志：蒸汽机的广泛使用环境问题：环境污染 （两个时期）(1) 第一次技术革命（17 世纪初-18 世纪末）蒸汽机(2)第二次技术革命（19 世纪初20 世纪初）内燃机第三次浪潮信息时代标志：电子工程，遗传工程的兴起环境问题：污染转移（分两个时期）两个时期：(1)二十世纪八十年代(2)当今的环境问题SO2、C2、 、 、“、”SO2、 、4八十年代十大污染事件事件时间 事件名称 危害后果1976 年7 月 10 日意大利维索化学污染一家化工厂爆炸，剧毒化学品二恶英扩散，使许
5、多人中毒。事隔多年后，当地居民的畸形儿出生率大为增加。1978 年3 月法国阿摩柯卡的斯油轮泄油油轮触礁后，22 万吨原油入海，导致藻类、湖间带动物、海鸟灭绝。工农业生产、旅游业重大损失。1979 年3 月 28 日美国三哩岛核电站事故一座反应堆大部分元件烧毁，一部分放射性物质外泄。1985 年1 月英国威尔士饮用水污染英国一家化工公司经含酚废水排入河流中，导致 200万居民饮水污染，44 的人中毒1984 年11 月 9 日墨西哥液化气爆炸事故墨西哥首都近郊一座液化气供应站发生爆炸，五十四个储气罐爆炸起火，死一千多人，伤四千多人，毁房一千余幢，3 万人无家可归。1984 年12 月 3 日印
6、度博帕尔毒气泄漏事故美国联合碳化物公司一家农药厂，因剧毒物质异氰甲脂储罐外泄，死亡 2 千余人，二十万人受害。1986 年4 月 26 日苏联切尔诺贝利核电站事故该核电站位于基辅市郊区，由于四号反应堆爆炸起火，大量放射性物质外泄，死三十一人，二百三十七人受放射性严重伤害，十三万居民紧急疏散。1986 年11 月 1 日欧洲莱茵河污染事故瑞士巴塞尔桑多兹化工公司的一座仓库起火，库中有毒化学品随灭火用水流入莱茵河。1988 年11 月 1 日美国莫农格希拉河污染一家化学公司仓库起火，磷、汞、大量硫、剧毒物进入河流，造成沿岸 100 万居民生活受到严重影响。1989 年3 月 24 日美国埃克森瓦尔
7、迪兹油轮漏油美国阿拉斯加一手油轮漏油达 26.2 万桶，海域受到严重污染，形成 8 英里长，3.5 英里宽的原油泄漏污染带。5当今的环境问题 局部污染日益严重 全球气候变暖 酸沉降 臭氧层破坏 自然资源耗竭 生物多样性被损害 危险性废物越境转移第三节环境科学的研究对象和研究任务一、环境科学的研究对象 研究对象：“人类环境”系统 二、环境科学的研究任务 探索全球范围内环境演化的规律； 提示人类活动同自然环境之间的关系； 探索环境变化对人类生存的影响； 研究区域环境污染综合防治技术措施和管理措施。三、环境科学的研究内容 人类与环境的关系； 污染物在自然环境中的迁移、循环和积累的过程与规律； 环境污
8、染的危害；6 环境状况的调查、评价和环境监测； 环境污染的控制和防治； 自然资源的保护和合理使用； 环境监测、分析技术和预报； 环境区域规划和环境规划； 环境管理。第四节环境科学的产生和发展一、 环境科学的产生和发展 初期发展阶段 20世纪50年代1972年 1972年第一次人类环境会议在瑞典斯德哥尔摩召开 向整体化发展阶段 1972年至今 1972年，认识环境问题 1992年，接受可持续发展思想二、环境科学的学科体系思考题 环境问题的实质是什么？ 阅读有关文献或从相关网站上，了解当前世界和我国的环境形势。 面对日益严重的环境问题，我们应该做些什么？ 环境科学的研究对象和研究任务是什么？、7
9、了解在世界环保史上具有标志性意义的会议。 你对环境科学中的哪一门分支学科或哪一部分内容比较感兴趣？第二章 水体环境第一节水体环境概述一、天然水在环境中的循环1 组成与分布2 水资源的特点 维护生态平衡和环境的基本要素 利用的广泛性和不可代替性 经济上的两重性 补给上的循环性 时空分配上的可变性、13.6km3、97%、3%、7.2%、2.4、0.4%、20、.3、60.7%39.8.91.、623880%20%、83 我国水资源的特点 水资源总量多，人均占有量少 地区分配不均，水土资源不平衡 年内季节分配不均，年际变化很大 部分河流含沙量大 二、天然水的组成 天然水不同于纯水 天然水的组成物质
10、取决于形成环境 与水接触的物质的成分和溶解度 物理化学作用进行的条件 天然水中的7种物理化学作用 固体物质的溶解和沉淀 酸碱反应 水化学平衡体系中离子成分与气相间的平衡 氧化还原作用 固体物质与水中离子成分之间的交换反应 有机物的矿化作用 生物化学作用 天然水化学成分 主要离子 主要阴离子：Cl -、SO 42-、HCO 3-、CO 32- 主要阳离子：K +、Na +、Ca 2+、Mg 2+9 溶解气体 N261%，O 234%，CO 2，H 2S 胶体 无机、有机 微量元素 Br、F、I、Fe、Cu、Ni、Ti、Pb、Zn、Mn、V 、Ba 生源物质 NH4+、 、HPO 42-、H 2P
11、O4- 悬浮固体 硅、铝酸盐颗粒、砂粒、粘土 不同类型天然水水质 大气降水 水源为海洋和陆地蒸发的水蒸气，水质组成很大程度取决于地区条件。靠近海岸处的降水含海水飞沫，内陆降水中含灰尘，城市和工业区降水含工业粉尘。 大气降水含盐量一般为3050mg/L，近海地区以Na +、Cl 为主，内陆以Ca 2+、HCO 3 为主。 河水 在集水面积内流动时，因侵蚀岩石，岩石成分会进入河流；各支流汇入干流时，支流成分进入干流；流域地区的气象条件会影响河水水质，如蒸发量对离子浓度的影响；河水受生物活动影响，如人为排放污染物。10 河水含盐量略高于大气降水，约100200mg/L，主要离子Ca2+Na + ，
12、HCO 3 SO 42-Cl 。 湖泊 由河流及地下水补给，组成成分与气候、生物、地质有关 淡水湖：Ca 2+Na + ， HCO 3 SO 42-Cl 咸水湖： Cl HCO 3 地下水 SS少、有机物和细菌含量极少，硬度、矿化度大 主要离子：Fe 2+、Mn 2+、NO 3 、NO 2 等三、水体及水体污染 水体 概念：以相对稳定的陆地为边界的天然水域，包括江河、湖泊、水库、沼泽、冰川和海洋等。水体是一个完整的生态系统，除水之外还包括悬浮物质、溶解物质、水生生物及底泥等。 分类 按类型 按区域、11 水体污染 概念：当污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等天然水体，其含量超过水体的自然净化能
13、力，使水体的水质和底质的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而降低水体的使用价值和功能的现象。四、水体污染源和污染物（一）水体污染源 概念：向水体排放污染物或对水体产生有害影响的场所、设备和装置。 主要的水体污染源 自然污染源 人为污染源工业废水 工业废水是造成水体污染的主要来源，包括废水（工业冷却水） 、污水（与产品直接接触受污染的排水） 、废液（在生产工艺中流出的废液） 。 工业废水源自各行业，种类繁多，污染情况复杂。 特点SS含量高，1003000mg/L左右需氧量高， COD可达4001000mg/L，BOD可达2005000mg/L12酸碱度变化大，pH在213之间温度高达40以
14、上可造成热污染易燃，含低沸点的挥发性液体，易酿成水面火灾含多种多样有毒有害成分：酚、氰、油、农药、多环芳烃、染料、重金属(Hg、Cr、Cd、As等)，放射性等 农业污染源：污水面广、分散、难收集、难治理。有机质、植物营养素、病原微生物、悬浮物及杂质含量高、含较高的化肥、农药生活污水生活污水是人们日常生活中产生的各种污水的混合液，包括厨房、洗涤室、浴室、厕所排放的废水。 生活污水不同于城市污水。 城市污水指排入城市污水管网的各种污水的总和，有生活污水、一定量的各种工业废水、地面的降雪、融雪水及垃圾、废物、污泥等。 特点 SS、需氧量低于工业废水； 水质成分有日变化规律，含N、P高； 有机物质主要
15、有纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质、尿素等； 含多种微生物，每毫升污水中可含几百万个细菌，病原菌也多； 产生恶质、腐臭和阴沟臭；13 不能直接农灌。农业退水 农业退水来源有： 农药、化肥进入土壤，随径流和渗流带入水体； 农药、化肥进入大气，随降水进入水体； 牧场、养殖场有机废物排入水体。（二）水体污染物 概念：造成水体质量恶化或引起水体污染的各种物质和能量。 物理方面 化学方面 生物方面（二）水体污染物 物理方面 颜色 真色：去除悬浮杂质，由胶体溶解物造成的颜色 表色：包括悬浮杂质，水体显示的颜色例：印染废水 浊度 水中悬浮物和胶体物质对光线透过时的阻碍程度。（二）水体污染物 温度 地表水温度随季节发生变化14 河水月平均水温月平均气温；水中各部位温差不大； 湖泊夏季水深越深，温度越低，冬季下层温度上层水温，春秋两季，湖泊上下层发生循环，处于同温状态。 悬浮固体 主要来源于各种废水中的胶体
