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1、环 境 工 程 学环境工程学总体要求课程的基本信息1课程简介2课程性质与教学目的3参考书目4课程名称：环境工程学（上） 教材版本：蒋展鹏，杨宏伟主编（第三版） 课程类别：专业课 学 时：52学时，其中理论教学40学时，实验教学12学时。 专 业：环境科学专业 考核方式：考试课，平时成绩占总成绩的30% 先修课程：环境化学、化工原理、环境监测、分析化学、流体力学和环境微生物学 1. 课程基本信息环境工程学（上）课程是环境科学专业理论性和实 践性都很强的学科，是环境科学专业必修的一门专业课程 。通过本课程的学习，系统地掌握环境工程的基本原理、 基本方法，较全面掌握水与废水处理和水质管理等基本概 念
2、、原理和工艺特性等，了解环境工程的最新进展，培养 学生独立分析和解决环境工程问题的基本素质与创新能力 。 2. 课程简介（1）了解污水的污染特点，掌握常规污水的污染物种 类、浓度范围及处理难点，以便进行工艺设计时选择有针 对性的处理工艺。（2）了解污水处理方法的分类，重点要求掌握当前常 用污水处理方法的原理、工艺参数的控制范围和适用范围 。（3）掌握污水处理单元的工作原理、设计计算及图纸 设计，了解各种污水处理单元的优缺点，以便今后设计过 程中能合理选用和设计处理单元。（4）通过理论学习和课程设计的训练，能合理选择污 水处理工艺过程，合理组合和设计各种处理单元，并能综 合评价污水处理设施的造价
3、和运行成本。 3. 课程性质与教学目的4. 参考书目（1）排水工程下册，张自杰主编，中国建筑工业出版社，2000（2）水污染控制工程（第三版），高廷耀主编，高教出版社，2007（3）污水处理厂工艺设计手册（第二版），王社平主编，化学工业出版社，2011（4）废水生物脱氮处理新技术，叶建锋主编，化学工业出版社，2006绪论引言1环境科学与环境工程学2环境工程学的形成与发展3环境工程学的主要内容41. 引言人类生活水平 的提高工业技术科技产品 农 业 现 代 化自 然 资 源环 境 问 题环境与环境问题越来越受到人们的关注依赖作用于自然资源提供废弃物排 放沉积恩赐报复环境 问题环境 破坏环境 污染
4、有限被索取过多过多反作用被开发利用人类环境21世纪初已进入持续性生态资源短缺和大范围复合性环已进入持续性生态资源短缺和大范围复合性环境污染的新阶段。境污染的新阶段。严重制约了我国的可持续发展。局部环境污染触目惊心。环境健康问题日益突出。全球环境变化加剧我国生态与环境的恶化，对社会经济产生严重影响。未来我国生态与环境将面临社会、经济的巨大压力和进一步恶化的威胁。地表水质量2010年全国地表水污染依然较重。七大水系总体为轻度污染，浙闽区河流和西南诸河水质良好，西北诸河水质 为优，湖泊（水库）富营养化问题突出。河流：长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽 河七大水系总体为轻度污染。204条河流40
5、9个地表水国控 监测断面中，类、类和劣类水质的断面比 例分别为59.9%、23.7%和16.4%。主要污染指标为高锰酸盐指数、五日生化需氧量和氨氮。其中，长江、珠江水质 良好，松花江、淮河为轻度污染，黄河、辽河为中度污染 ，海河为重度污染。湖泊（水库） ：26个国控重点湖泊（水库）中，满足 类水质的1个，占3.8%；类的5个，占19.2%；类的4 个，占15.4%；类的6个，占23.1%；劣类的10个，占 38.5%。主要污染指标是总氮和总磷。大型水库水质好于大型淡水湖泊和城市内湖。26个国控重点湖泊（水库）中，营养状态为重度富营 养的1个，占3.8%；中度富营养的2个，占7.7%；轻度富营
6、养的11个，占42.3%；其他均为中营养，占46.2%。图1.1 2012年上半年全国地表水水质类别比例环保部数据监测中心 http:/ 2012年上半年全国地表水水质类别比例图1.3 七大水系高锰酸盐指数平均浓度比较图1.4 七大水系氨氮平均浓度比较图1.5 2012年上半年长江水系水质分布示意图图1.6 2012年上半年黄河水系水质分布示意图图1.7 2012年上半年淮河水系水质分布示意图水十条2. 环境科学与环境工程学（1）环境问题的产生和环境保护的重要性环境保护是利用环境科学的理论和方法，协调人类与环境的关系，解决各种问题，保护和改善环境的一切人类活动的总称。采取行政的、法律的、经济的
7、、科学技术的多方面的措施，合理地利用自然资源，防止环境污染和破坏，以求保持和发展生态平衡，保证人类社会的发展。美国海洋生物学家美国海洋生物学家 蕾切尔蕾切尔卡逊卡逊19621962年出版年出版寂静的春天寂静的春天雷切尔雷切尔. .卡森以大量的科学事实和依据揭示了滥用杀虫卡森以大量的科学事实和依据揭示了滥用杀虫剂对生态环境的破坏和对人体健康的损害。激烈抨击了依剂对生态环境的破坏和对人体健康的损害。激烈抨击了依靠科学技术征服、统治自然的生活方式、发展模式和价值靠科学技术征服、统治自然的生活方式、发展模式和价值观念。观念。“ “如果没有这本书，环境运动将会被延误很长时间，或如果没有这本书，环境运动将
8、会被延误很长时间，或者现在还没有开始。这本书犹如一道闪电，第一者现在还没有开始。这本书犹如一道闪电，第一 次使我们次使我们时代值得讨论的最重要的问题显露出来。她惊醒的是整个时代值得讨论的最重要的问题显露出来。她惊醒的是整个世界。世界。” ”寂静的春天寂静的春天人类环境保护史上的路标（a）1972年6月5日在瑞典斯德哥尔摩召开第一次联合国人类环境会议发布了：只有一个地球、人类环境宣言1972年12月15日成立联合国环境规划署（UNEP），总部设在肯尼亚首都内罗毕。建议联合国大会将这次会议的开幕日定为“世界环境 日”，同年10月，第二十七届联合国大会接受这一建议，每年发布该年主题，发表环境状况年度
9、报告书。环境科学的诞生“环境学科”是随着环境问题的日趋突出而产生的一门新兴的综合性边缘学科。它经历了20世纪60年代的酝酿阶段，到20世纪70年代初期从零星的环境保护的研究工作与实践逐渐发展成为一门独立的新兴学科。联合国环境规划署标志中国环境保护徽（2011）Forests：Nature at Your Service.（2012）Green Economy：Does it include you？（2013）Think Eat Save.（2014）Raise your voice not the sea level.（2015）Sustainable consumption and pro
10、duction.（2011）共建生态文明，共享绿色未来。（2012）绿色消费，你行动了吗？（2013）同呼吸，共奋斗。（2014）向污染宣战。（2015）践行绿色生活。（ b）1992年里约热内卢的联合国环境与发展大会1992年6月5日在巴西召开。提出“可持续发展”的概念“里约精神”通过并签署了五个重要文件：里约环境与发展宣言 21世纪议程关于所有类型森林问题的不具法律约束的权威性原则声明气候变化框架公约生物多样性公约（c）2002年的约翰内斯堡可持续发展首脑会议2002年8月26日在南非召开。(全球环境问题）环境退化速度放慢，但总体上全球环境恶化趋势仍没有得到扭转。大会在8月26日至9月1日
11、期间主要围绕健康、生物多样 性和生态系统、农业、水和卫生、能源等进行一般讨论，9 月2日开始首脑会议阶段，120多个国家的领导人计划出席，中国总理朱镕基在大会上发言。会议在通过可持续发 展世界首脑会议执行计划、约翰内斯堡宣言等文件 后于9月4日闭幕。 （d）2012年6月20日在巴西里约热内卢召开联合国可 持续发展大会（简称里约+20）“里约+20”峰会定义：联合国大会的各成员国已经达 成了共识，2012年联合国可持续发展会议将由三个目标和两个主题构成。第一个目标是重拾各国对可持续发展的承诺。第二个目标是找出目前我们在实现可持续发展过程中取得的成就与面临的不足。第三个目标是继续面对不断出现的各
12、类挑战。世界环境保护的发展历程（a）限制污染物排放阶段上世纪50年代前后，相继发生了八大公害事件。由于当时尚未搞清这些公害事件产生的原因和机理，所以一般只是 采取限制措施。如英国伦敦发生烟雾事件后，制定了法律， 限制燃料使用量和污染物排放时间。 （b）被动的末端治理阶段 上世纪50年代末60年代初，环境污染问题日益突出，成立了环境保护的专门机构，以从事环境保护工作的研究和管理，在此期间 环境科学开始酝酿。但在当时，人们认为环境问题还只是由工业污染造成的，所以环境保护工作主要是对工业废水、废气、废渣等，所谓“三废”的治理问题。（c）综合防治阶段1972年6月5日至16日，联合国在瑞典斯德哥尔摩召
13、开了人类环境会议，并通过了人类环境宣言等文件。这 次会议成为人类环境保护工作的历史转折点，它加深了人 们对环境问题的认识，扩大了环境问题的范围。宣言指出，环境问题不仅仅是环境污染问题，还应该包括生态破坏问题。另外，它冲破了就环境论环境的狭隘 观点，把环境与人口、资源和发展联系在一起，从整体上 来认识和解决环境问题。对环境污染问题，也开始实行建 设项目环境影响评价制度和污染物排故总量控制制度，从 单项治理发展到综合防治。（d）经济与环境协调发展阶段可持续发展战略：即在不危及后代人需要的前提下，寻求满足当代人需要的发展途径。环境保护工作已从单纯治理污染扩展到人类发展、社会进步这个更广阔的范围，“环
14、境与发展”成为当今世界环境保护工作的主题。（2）环境科学与环境工程学环境科学环境概念：是以人类为主体的外部世界，自然因素和社会因素的总和。中华人民共和国环境保护法中规定 ：“本法所称环境，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体，包括大气、水、海 洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人 文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。环境科学概念：研究在人类活动影响下，环境质量的变化规律和环境变化对人类生存的影响，以及保护和改善 环境质量的理论、技术和方法。环境科学体系和内容体系：环境科学是一门正在蓬勃发展的科学，其研究范围和内涵不断扩展，所涉及的学科非常广泛
15、，而且各个学科间又互相交叉和渗透，因此具有丰富的学科内涵。环境+X学环境X学环境学科是本世纪推动科学发展的核心学科，是改造传统学科的生长点。 环境问题物理学环境物理学化学环境化学工程学环境工程学生 物 学环境生物学以此类推环境学基础环境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控制学环境工程学应用环境学环境医学 环境法学 环境工效学环境污染综合防治技术与环境规划环境污染防治工程技术与原理环境系统工程环境水利工程环境社会学大气污染防治工程 水污染防治工程 固体废物治理及利用工程核工业环境工程 噪声及热污染防治工程环境科学环境声学 辐射污染及其控制 热污染及其控制环境工程学环境
16、工程学是运用工程学的基础知识和方法，结合环境科学的理论，研究保护自然环境所应采取的具体工程措施，开发和设计去除各种污染物的设施和设备，实现保护环境、改善或修复破坏的环境的目标。它是环境科学理论和研究成果的实施者。美国土木工程师学会（American Society of Civil Engineers, ASCE）环境工程分会给出的环境工程的定义：环境工程（Environmental Engineering）通过健全的工程理论与实践来解决环境卫生（environmental sanitation）问题，主要包括：提供安全、可口和充足的公共给水；适当处理与循环使用废水和固体废物；建立城市和农村符合卫生要求的排水系统；控制水、土壤和空气污染，并消除这些问题对社会和环境所造成的影响。 简言之:环境工程
