化工环保与安全教案第一章

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1、第一章绪论1 课程简介按照大纲上的要求，从课程的地位、作用，教学内容，教学方法，课程安排与考试要求这几个方面简要的介绍一下本课程：1.1 课程的地位、作用和质量标准1.1.1课程的地位和作用本课程属于职业能力延伸课， 是必修课。通过对工业活动所涉及的环境科学基本知识的学习， 了解工业生产和建设中所涉及的污染源、污染物和污染控制技术，掌握主要工业部门的清洁生产途径和实践知增强环境保护意识。为实施清洁生产和贯彻可持续发展打下良好的基础。1.1.2课程质量标准针对本课程内容广泛、 种类繁多的特点， 注意结合国内的实际情况和国际发展趋势，在加强基础理论、 基本方法及其应用技能教育的同时，着重培养学生应

2、用科学知识提高分析问题和解决问题的能力。1.2 教学内容第一章绪论工业污染和工业环境学的定义、分类和主要任务第二章自然资源和合理利用自然资源的合理利用， 能源、水资源、矿产资源和土地资源的现状和受污染情况及保护这些资源的重要性。第三章工业污染源与工业污染物工业污染源与工业污染物来源及影响。第四章大气污染的防治掌握大气污染的常用防治方法第五章水污染控制技术水污染控制技术， 掌握物理法，物理化学及化学法， 生物处理法对水的处理。了解造纸厂、炼钢厂，制药厂，食品加工厂等的水处理实例。第六章工业固体废物的处理及处置掌握工业固体废弃物的处理及处置方法。第七章物理污染及其防治噪声污染及其防治，振动、电磁波

3、、射线危害及度量和防治方法。第八章清洁生产的理论基础和主要途径化工行业清洁生产的实施，掌握清洁生产的定义和审计。第十章环境标准、环境监测和工业环境管理了解我国的环境标准体系， 包括环境质量标准， 污染物排放标准， 环境保护基础与方法标准。环境监测，包括大气、水、固体噪声的常见监测方法。工业环境管理的基本方针和工业生产各个阶段的环境管理。第十一章工业环境影响评价工业环境影响评价的程序、内容、方法。1.3 教学方法从教学的方法上说， 本课程主要采取理论教授的方法，但我会在理论讲授的同时，穿插着给大家放一些环境保护方面的短片，提高大家对课程的兴趣， 以便于大家更生动更形象的理解和记忆。1.4 课程安

4、排1.4.1大纲适用对象及完成课程教学最少学时数适用化学工程专业精化生化化工完成课程教学最少学时数26 第一章 绪论2 第二章 自然资源的合理利用2 第三章 工业污染源与工业污染物2 第四章 大气污染的防治2 第五章 水污染控制技术4 第六章 工业固体废物的处理与处置4 第七章 物理污染及其防治2 第八章 清洁生产的理论基础与主要途径2 第九章 主要工业部门的清洁生产实践2 第十章 环境标准、环境监测和工业环境管理2 第十一章 工业环境影响评价2 1.4.2课程与其他课程的联系与分工本课程与基础有机化学、有机合成化学、物理化学、生物化学、有机化合物结构分析、分析化学、无机化学等密切相关，但化工

5、环保有自己的特点，它主要涉及环境的发展情况，环境保护方法和保护评价指标等内容。1.4.3作业布置的作业量要求相当于5 份考卷量，批改作业记录登记，按20记入课程的总成绩。1.4.4考核方式和成绩评定考核方式和成绩评定价办法在开课之初向学生公布。期末考试采取随机抽调组卷方式连同笔试，以及作业、测验、课程论文全部批改，各项均占有一定的成绩比例。以上各项均是评定成绩的依据。 总的思路是增大平时学习成绩评价的比重，平时成绩占40%，期末考试成绩占60%，将考试尤其是期末考试的要求与平时的学习过程结合起来。（1）试方法和考试时间期末考试为闭卷笔试，考试时间分别为2 小时。（2）考试内容和要求依照 化工环

6、保与安全课程教学大纲。（3）考试题型及试卷结构题型：判断题、填空题、名词解释、问答题试卷结构：判断题20%，填空题 20%，名词解释 10%。 问答题 50%。（4）课程总成绩评定平时作业按 20记入课程的总成绩；平时考勤按20记入课程的总成绩；期末考试按 60记入课程的总成绩。2 第一章绪论绪论这一章共分为两节： 第一节 近代工业与环境问题， 第二节 工业环境学的研究对象和任务。根据大纲的要求， 本章要求掌握环境科学的含义、 工业环境学的定义和主要任务。2.1 第一节 近代工业与环境问题本节主要就三个方面的问题进行探讨： 一、 工业发展过程和环境问题的产生，二、中国的环境状况，三、工业发展的

7、生态后果和全球性环境问题Text 互相制约互相影响 Concept 自然综合体极其复杂辩证的2.1.1工业发展过程和环境问题的产生（1）环境的概念环境的定义人类赖以生存并以人为中心围绕着人的物质世界环境的两大作用：一是提供物质、二是销纳废物。（2）环境问题所以环境问题也就是在这两个环节上产生，环境问题分为两类： 第一类环境问题，由于不合理的开发利用自然资源使自然环境遭受破坏；第二类环境问题，由于城市生活和工业发展所引起的环境污染。环境破坏环境污染环境问题的产生和发展第一阶段：人类出现以后直至产业革命的漫长时期，又称早期环境问题， 此环境破坏乱砍滥伐过度放牧开垦草原森林植被的破坏草原退化沙漠化滥

8、采滥捕植被破坏珍稀物种灭绝水土流失环境污染由物质引起的污染由物理性因素引起的污染大气污染 水体污染 土壤污染 生物污染噪声污染 热污染 放射性污染 电磁辐射污染阶段的特点是环境问题的产生与生态环境的早期破坏。第二阶段：从产业革命到1984 年发现南极臭氧空洞，又称近代城市环境问题阶段，此阶段的特点是城市环境问题突出和公害加剧。第三阶段：从 1984 年发现南极臭氧空洞直至现在，即当代环境问题阶段，此阶段的特点是全球性大气环境问题，主要集中在全球变暖、 臭氧层破坏、 酸沉降这三个问题。到 20 世纪，由于近代工业和社会经济的高度发展，环境污染就构成了所谓公害问题，使人类生存和发展受到更严重的威胁

9、。下表即为“八大公害事件”。事件名称污染物时间地点中毒情况公害成因马斯河谷 烟雾事件烟尘SO21930 年 12 月，比 利时马斯河谷几千人发病，60 人死亡1 山谷中重型工 厂多2 逆温天气 3 工业污染物积 累4 雾日多诺拉 烟雾事件1948 年 10 月，美 国多诺拉四天内 6000 人患 病， 17 人死亡1 工厂多 2 雾天 3 逆温天气伦敦烟雾事件1952 年 12 月，英 国伦敦五天内 4000 人死 亡，历年共发生 十二起，死亡近 万人1 居民烟煤取暖， 煤中硫含量高， 排除粉尘量大2 逆温天气洛杉矶光化学烟雾事件光化学烟雾1943 年 5 月，美 国洛杉矶大多数居民患 病，

10、65 岁以上老 人死亡 400 人本城有汽车400 多 万 辆 ， 每 天1000 多吨碳氢化 合物进入大气， 三面环山，市区 空气水平流动缓 慢水俣事件甲基汞1953 年，日本九 州南部熊本县水 俣镇水俣镇病者180多人，死亡50 多 人氮肥生产中采用 氯化汞和硫酸汞作催化剂，含甲 基汞毒水废渣排入水体富山事件 骨痛病鎘1931 年至 1972 年 三月，日本富山 县患者超过280 人， 死亡 34 人炼锌厂未经处理 净化的含镉废水 排入河中四日事件 哮喘病SO2，烟尘，重金 属粉尘1955 年以来，日 本四日市患者 500 多人， 死亡 36 人工厂向大气排放SO2 和粉尘数量 大，并含有

11、钴、 锰、钛等重金属 粉尘米糠油事件多氯联苯1968 年日本九州 爱知县等 23 个府 县患者 5000 多人， 死亡 16 人米糠油生产中用 多氯联苯作载热 体，因管理不善 毒物进入米糠油 中（3）环境问题的治理历程环境污染问题随着工业和经济的高度发展而加剧，这就迫使各国治理污染，就工业发达国家而言，这一历程大致可分为三个阶段：被动治理阶段20 世纪 60 年代以前属于被动治理阶段。进入50年代，煤和石油为主要能源， 化学工业迅速发展， 工业排放的 SO2、烟尘、酸、碱、盐和有机废物等的量十分巨大，使严重的污染事件连续出现，震惊了全世界。此时开始治理污染，但环境污染仍在继续发展。综合治理阶段

12、60 年代末和 70 年代初属于这一阶段。 60 年代发达国家兴起了“环境运动” ，各发达国家相继建立环保机构，科研规划加强，对环境保护采取了一些重大措施，对环境污染进行了综合治理，效果显著。区域综合防治阶段70 年代以来，环境问题已经成为一个重大的社会、经济、技术问题。发达国家注意加强了环境管理，使经济发展与环境保护相协调。此时把环境视为资源，一切活动都要考虑经济效益和环境效益，实行环境影响评价制度，防治环境污染取得了很大成效，使环境质量明显改善。例如日本约在1970-1980年近十年间，由于利用市场经济规律和强化国家干预的结果，使一度为公害大国的日本，一跃成为环境质量较好的国家。值得提出的

13、是， 最近几年来， 环境科学有了迅速发展， 特别是提出了可持续发展理论和清洁生产理论， 为今后的工业生产指明了方向，也是人们对人类和环境关系的认识提高到一个新水平。2.1.2中国环境状况2.1.3工业发展的生态后果和全球性环境问题我国环境状况我国的环境保护事业，任重道远环境保护工作成就很大，但城市的环境污染工业固体废物增加城市噪声污染严重水污染状况远未解决大气污染十分严重水资源短缺水旱灾害日益严重水土流失土壤沙化草原退化严重森林生态功能较弱环境污染严重生态环境问题工业革命 后科 学技术飞速进步人类干扰自然界、改造自然界的力量空前强大经济迅猛发展环境付出巨大代价每年创造财富 15万亿美元人口问题

14、 城市化问题 淡水资源短缺问题 植被破坏 -物种灭绝问题海洋污染问题 危险废弃物越境转移问题 全球变暖 臭氧层破坏 酸沉降（1）全球性环境问题全球气候变化a温室效应地球大气有类似玻璃温室的温室效应，其作用的加剧是当今全球变暖的主导因素b 温室气体这些气体可以让太阳短波辐射自由通过，同时吸收地面发出的长波， 因此当它们在大气中的浓度增加时， 就会加剧 “ 温室效应 ” ，引起地球表面和大气层下沿温度升高，从而这些气体就被统称为“ 温室气体 ” 。包括二氧化碳、臭氧、甲烷、氟氯昂、一氧化二氮等。温室气体浓度在迅速增加， 与此同时全球气候逐渐变暖， 温室气体的增多可能是近百年来全球变暖的原因之一。臭

15、氧层耗损臭氧O3氧的同素异性体。臭氧层位于 25km 高空中的 O3浓度呈极大值，称该区域为平流层的“ 臭氧层” 。海岸线变化气候带移动两极冰盖溶化海平面上升温度带北移降水带移动全球气候变暖对中国的影响气候变暖使农业生产的不稳定性增大海平面上升使沿海经济发展受到威胁气候变暖对生物多样化产生影响a臭氧层破坏的原因O3减少主要是由于氟里昂破坏的结果。自1931 年氟里昂在美国投产以来，由于氟里昂具有多种优良的化学性能，如对化学试剂的稳定性、无毒、无臭、不可燃等，因此被广泛用作制冷剂、 喷雾剂、泡沫塑料发泡剂、 电子元件的清洗剂、气溶胶推进剂、有机溶剂和灭火剂等人类已经把1500 万 t 以上的氟氯

16、烃排放到大气中。显然，使用后的氟氯昂几乎不分解而直接排入大气中，逐渐进入平流层，引起 O3消灭反应。太阳紫外线200-280nm UV-C 区315-400nm UV-A 区280-315nm UV-B 区该区紫外线波长 短、能量高，被平流层大气完全吸收该区紫外线对人类 和其他生物造成危害最严重，平流层大气吸收大部分该区紫外线不造成 地表生物圈的损害，不能被臭氧有效吸收太平流层O2光解产生 O3 CFC5光解产生的 Cl，ClO 及N2O， NO，NO2分解 O3产生 O2 O2 催化剂破坏O3缓慢转移吸 收 ClV 辐 射 减 弱240-290nm 290-320nm(部分 ) CFC5，N2O，CO2及其它 缓慢迁移Cl， ClO ， NO 等 缓慢迁移对流层CFC ，CO2 自然消减CO2痕量 气体 CH4 (生物作 用) 光化学烟雾(汽车尾气 ) CFC5排放 ( 工业和生活 应用过程 ) CO2，NOx (锅炉燃烧 ) b 臭氧层破坏的后果臭氧层的破坏， 会使其吸收紫外线辐射的能力大大减弱，导致到达地球表面UV-B 区强度明显增加，给人类