农村环境保护ppt课件

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1、农村环境保护ppt课件Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望课程简介课程简介l本课程共十章l内容:知识点(抽象枯燥)、形式(相对滞后)。l要求:平时作业、兴趣小组讨论、自学、卷面考试l授课安排:本学期共4次课,根据考试大纲,围绕知识要点,适当插入环保热点讨论。意义意义(为什么要学为什么要学)l是落实科学发展观、构建和谐社会的必然要求必然要求l是促进农村经济社会可持续发展、建设社会主义新农村的重大任务重大任务l是建设资源节约型、环境友好型社会的重要内重要内容容l是全面实现小康

2、社会宏伟目标的必然选择必然选择背景形势(不得不学)背景形势(不得不学):农村环境污染与经农村环境污染与经济发展的矛盾体济发展的矛盾体1、农产品(食品提供):肉、蛋、鱼、菜、毛蛤2、农村城镇化过程中碰到的必然课题(产业、城建规划)3、火力发电厂:环境保护与经济发展的平衡点4、农村环境保护工作,是从事农村工作的广大干部和技术人员的职责,也是农村群众的职责。第一章第一章 绪论绪论l本章的问题:1、什么是环境?什么是农业环境?2、农业环境与农业生产的关系如何?3、我国农业环境的现状和存在的问题是什么?第一节第一节 农村农业与环境农村农业与环境l一、环境概述l环境(environment)是指某一特定生

3、物体或生物群体以外的空间,以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。l在环境科学中,人类是主体,环境是指围绕着人群的空间以及其中可以直接或间接影响人类生活和发展的各种因素的总体。广义的环境概念:除生物圈之外的其他圈层(水圈、岩石圈、土壤圈和大气圈)所组成的广大生物赖以生存的自然环境。狭义的环境概念:以人类为中心,人周围的大气、水、土壤、岩石、动植物等自然环境。中华人民共和国环境保护法(试行)对环境的内涵作如下定义:大气、水、土地、矿藏、森林、草原、野生植物、水生植物、名胜古迹、风景游览区、温泉、疗养区、自然保护区和生活居住区等。环境主要是指自然环境,也涉及部分社会环境。l二、农

4、业环境及其组成农业环境是指影响农业生物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。农业环境是以农作物为主体的周围环境的各种要素的总和,主要组成要素有:大气环境、水体环境、土地资源环境、聚落环境。农业环境也可以由农业的自然环境和农业的社会环境两部分组成。并以农业的自然环境为主。学者买永彬等(1994)对农业环境的定义:农业生物赖以生存的大气、水源、土地、光、热以及农业生产者劳动和生活的环境,包括广大农村、农区、牧区、林区等。农业环境的主要组成要素农业环境的主要组成要素l1、大气环境大气环境是指生物赖以生存的空气的物理、化学和生物学特性。l大气的物理特性主要包括空气的温度、湿度、风速、气

5、压和降水,这一切均由太阳辐射这一原动力引起。化学特性则主要为空气的化学组成:大气对流层中氮、氧、氢3种气体占99.96,二氧化碳约占0.03,还有一些微量杂质及含量变化较大的水汽。大气环境的生物学特性主要是指与农作物的光合作用。l2、水体环境l水体是指河流、湖泊、池塘、水库、沼泽、海洋以及地下水等水的积聚体。在环境学中,水体不仅包括水本身,还包括了水中的悬浮物、溶解物质、胶体物质、底质(泥)和水生生物等。水是生物赖以生存的宝贵资源。淡水资源有限。缺水问题:南水北调、旱灾等水体环境的污染。污染物分为有机物污染物(如化工业、农药施用、石油、造纸、治金等)、无机物污染物(如重金属汞、铅、砷等)l3、

6、土地资源环境土地即地球陆地的表面部分,它是人类生活和生产的主要空间场所。土地是由气候、地貌岩石、土壤、植被和水文等自然要素共同作用下形成的自然综合体,也是人类生产劳动的产物。土地资源是一种“综合”的自然资源,具有一切农业自然资源的属性,是人类社会最基本的生产资料与劳动对象。我国耕地仅占世界耕地资源总量的7%,但养活了世界上22%的人口。我国土地资源类型复杂多样。从赤道带、热带、亚热带、暖稳带、温带直到寒带,有湿润、半湿润、半干旱、干旱四个气候区,组合成农、林、牧、副和渔业的分布。土地资源数量正在不断减少、质量下降。P4(1)土地沙化(2)水土流失(3)土地盐碱化(4)土壤污染问题l4、聚落环境

7、聚落环境是人类聚居和活动场所的周围环境,是与人类的工作和生活关系最密切、最直接的环境。传统的聚落环境也发生深刻的变化,已不再是社会环境内容,而是不断溶入新的生命与内涵。聚落环境是人口集中也是各种畜禽集中的主要场所,如果管理不善,会造成环境污染。聚落环境根据其性质、功能和规模可分为院落环境、村落环境和城镇环境等。l(1)院落环境、生态户和庭院建设院落环境:由一些功能不同的建筑物和与其联系在一起的自留地、场院组成的基本环境单元。典型的院落环境的主要功能建筑由居室、畜禽舍、猪舍、厕所和仓室等组成。生态户:集居所、生产、资源利用和环境保护为一体。如农家鸡猪沼气作物生产的良性循环生产模式。庭院建设:农户

8、在庭园布局和种植方式上,充分运用立体化的特点(P5)l(2)村落环境村落是由十几个或几十个或者更多的农户集中分布的场所,是农业人口聚居的地方。村落的类型多种多样,现代化程度不同,既有城市化的农村,也贫困落后山村。村落环境问题不仅仅是农业污染和生活污染,而且也包括一些新类型的污染,如噪声、汽车尾气、企业的“三废”排放。要发展生态村和生态农场。l(3)城镇环境城镇环境是人类利用和改造环境而创造出来的高度人工化的生存环境。乡镇、县城或县级市是目前我国广大农村具有城市化或半城市化的城镇环境。城镇环境具现代化的一般性特点,同时也存在各自的环境问题。l城市化对大气环境的影响(夜空、夏天的室外气温)(P6)

9、l城市化对水环境的影响(灯芯桥的改造、长江洪灾、地面下沉等)(P7)l城市化对生物环境的影响(灭绝、变异、迁移如老虎岭)(P7)l三、农村农业生产与环境之间的关系农业生产的好坏直接受制于农业环境的优劣。农业生产与农业环境之间存在着相互依存的关系,二者之间构成一个良好的农业生态系统,并保持着物质和能量迁移、转化的良好的循环过程。当其中一个环节出现问题时,会影响到整个农业生态系统的正常平衡和物质、能量的转化。要想进行农业理想的农业生产,获得具有优质同时保证产量的农业生产产品,就必须创造优质的农业环境。第二节第二节 农业环境污染与农业环境问题农业环境污染与农业环境问题l目前我国的农业环境问题主要有以

10、下几个方面(P8):1、污水灌溉2、土壤退化3、农药污染4、畜禽粪便、生活垃圾5、焚烧秸秆6、社区庭院垃圾7、大量施用化肥造成蔬菜硝酸盐积累8、乡镇企业污染9、地膜对土壤的危害10、非农业占地农业专家指出,要改变农业生产生态环境的现状,减少化肥施用量是重要方法。第二章第二章 农业自然资源的可持续利用和保护农业自然资源的可持续利用和保护l本章的问题:1、什么是自然资源?什么是农业资源?2、什么是循环经济?什么是资源节约型社会?3、我国的水资源、土地资源、生物资源现状如何?第一节第一节 自然资源概述自然资源概述l一、自然资源的含义自然资源一般泛指为:在自然资源中,人类赖以生存和发展所需要的全部物质

11、和能量的总和,包括宇宙资源、地上和地下的全部资源。联合国环境规划署(1972):所谓自然资源,是指在一定条件下,能够产生经济价值以提高人类当前和未来福利的自然因素的部和。l二、自然资源的分类(P11)自然资源也可分成农业资源、矿产资源、工业资源等。农业资源:开发利用于农业生产的自然资源,包括水资源、土地资源、气候资源等l三、自然资源特点1、自然资源的系统性自然资源在一定的区域内相互依存、相互制约,形成一个资源综合系统,其中作一个要素变化,必然会引起其他要素的相应变化,并反馈到前一要素,如此往复不已,互相作用,共同构成一个体系。2、数量的有限性和潜力的无限性自然资源的有限性:第一、在一定空间和时

12、间范围内,其数量是有限的和分布不均的。第二、在一定技术条件下,人们利用资源的能力和范围有限。第三、资源可更新速率是有限的。第四、资源功能是有限的。自然资源潜力的无限性:随着科学技术的进步,人类在不断扩大其利用程度和拓宽其应用范围,相对而言,自然资源的潜力是很大的。3、自然资源的变动性由各种资源组成的生态系统通常处于一种动态的、稳定的平衡状态,多数自然资源在缓慢、渐进的变化,不易为人所觉察。由于人类的活动,可使自然资源良性发展,也可使自然资源恶性发展。4、自然资源的多用性(如一条河)5、资源的地域性和国际性l(二)我国自然资源的特点(P1213)1、资源总量大、各类齐全,堪称资源大国2、人均占有

13、量低,资源相对紧缺3、资源质量相差悬殊,低劣资源比重偏大4、水、土资源与人口组合错位5、能源南北差异悬殊l四、发展循环经济,建设资源节约型社会l(一)相关概念1、循环经济循环经济是一种生态经济,它模拟自然生态系统的流动方式,以资源的循环利用和高效利用为核心,实现特定资源的可持续利用和总资源的永续利用,促进经济的生态化。2、资源节约型社会资源节约开社会是指在生产、流通、消费等领域,通过采取法律、经济和行政等综合措施,以提高资源利用效率,用最少的资源消耗和更低环境污染获得最大的经济和社会收益,保障经济社会可持续发展。l(二)循环经济的属性1、本质循环经济本质是一种生态经济,指导理论是系统念经和生态

14、学;要求运用生态学,而不是机械论规律来指导经济活动。其价值观是经济、社会与生态效益统一,人与自然和谐。2、特征循环经济特征是低开采、高利用、低排放。要求把经济活动组织成一个“资源产品再生资源”的反馈式流程。所有的物质和能源要这个不断进行的经济循环中行到合理和持久利用,把经济活动对自然环境的影响降低到最小程度。3、原则循环经济三大原则:3R减量化(Reduce)再利用(Reuse)再循环(Recycle)4、经济发展的三种模式第一种是传统模式,是一种“资源产品污染排放”的单向线性开放式经济过程,它强调对环境的征服,缺乏保护环境的意识。第二种是“过程末端治理”模式,其做法是“先污染后治理”,事实证

15、明,这种模式的后果是导致生态环境的日益恶化。第三种是循环经济模式,它倡导经济与环境和谐,强调“清洁生产”,用“资源产品再生资源”的闭路循环反馈过程,实现资源使用的减量化、再利用、现循环,最终达到“最优生产,最适消费、最少废弃”的目的。l(三)发展循环经济我国政府拟将采取的策略与措施(P15)1、转变观念2、搞好规划3、调整结构4、健全法制5、完善政策6、依靠科技7、示范推广8、强化管理9、宣传教育第二节第二节 水资源的利用和保护水资源的利用和保护l水体实际上是指地表被水覆盖地段的自然综合体,包括河流、湖泊、沼泽、水库、冰川、地下水和海洋等。l水资源是人类生存和发展的物质基础,是不替代的自然资源

16、,也是生态环境的基本要素之一。全球水资源概况(P16)我国水资源概况(P17)l一、我国水资源的特点(P18)1、我国水资源丰富,但人均占有量低。2、水资源分布不均。河川径流地区间分布不均;降水时间分布不均;降水量地区分布不均;各流域人均资源量分布不均。l二、我国水资源开发利用中存在的主要问题l(一)宏观上存在的问题(P19)洪水泛滥水资源短缺水污染日益严重l(二)微观层面上存在的问题(P19)1、供需矛盾突出资源型缺水程度加剧水污染加重,水质型缺水范围不断扩大因浪费缺水(水龙头)城市缺水、农业缺水、生态缺水2、饮水安全形势严峻l三、缓解水资源紧缺的对策1、给洪水以出路2、建设节水型社会3、依

17、靠大自然的自我修复能力4、发展绿色经济,严格排污管理第三节第三节 土地资源的利用和保护土地资源的利用和保护l一、相关概念1、土地资源土地是人类生活和生产劳动的场所。土地资源是一个综合性的科学概念,指在地球表面的不同区域,在各种自然因素,如地质、地貌、气候、水文、植被等的长期作用下,以及人类活动的干预下而形成的自然经济系统。这个系统包括耕地、林地、牧草地、建设用地、水域等不同利用方式的土地,和尚未开发利用的土地。2、土壤资源土壤是指具有肥力并能生长植物的疏松土地。但一般用于种植的土壤、牧草用地、渔业、养殖用地,才称为农业土壤资源。l二、世界土地资源状况(P21)l三、我国土地资源现况(P22)l

18、四、我国土地资源特点(P22)1、土地辽阔,类型多样2、山地多,平地少3、农业用地绝对数量多,人均占有量少4、宜林地较多,宜农地较少,后备的土地资源不足5、土地资源分布不平衡,土地生产力地区间差异显著6、耕地质量较差l五、土地开发利用中的环境问题我国土地开发利用中的主要环境问题有:土地荒漠化;耕地数量减少,质量下降;土地盐渍化、土壤污染等。l(一)土地荒漠化l1、土地荒漠化概念土地荒漠化是指在各种气候条件下,由于自然和人为因素导致土地呈现沙质或砾质为主的地质退化。沙化土地是地表呈现出以沙物质为主的土地。l2、我国荒漠化问题(P24)荒漠化面积不断扩大(沙化在扩大、水土流失严重)荒漠化地区分布l

19、3、荒漠化原因荒漠化除气候因素外,更主要的是不合理的人为活动。一是过牧,二是滥伐、滥挖、滥采,三是滥垦,四是滥用水资源。l4、防治荒漠化的对策(P25)保护现有植被,加强林草建设合理调配水资源,保障生态用水控制人口增长,实行生态移民改变畜牧业生产方式,减轻对草场的破坏调整产业结构改变能源结构,解决农村能源问题l5、防治荒漠化的主要方法和技术(1)防治荒漠化的主要方法有植物防治沙、沙地造林种草、工程治沙、综合防沙治沙等。(2)荒漠化防治技术目前,我国植物固定流沙技术、干旱绿洲防林技术、径流造林技术、公路和铁路防沙技术均达到国际先进水平。l(二)耕地数量减少,质量下降(P26)l(三)土壤盐渍化概

20、念:土壤盐渍化是指可溶性盐,如钠、钾、钙、镁等的氯化物、硫酸盐、碳酸盐和重碳酸盐等在土壤中积累,使土壤形成盐土或碱土的过程。防治途径:降低地下水水位,改良土壤物理化学性状,减少蒸发等。l(四)土壤污染详见本教材的第七章第四节第四节 生物资源的利用和保护生物资源的利用和保护l一、生物资源的概念生物资源是指地球生物圈中植物、动物、微生物组成的生物群落的总和。生物多样性公约(1992):对人类具有实际和潜在用途或价值的遗传资源、生物体或其部分、生物群体或生态系统中任何其他生物组成部分。l二、生物资源的特征1、生物资源的可更新性地球上的生命形式从低级到高级、从简单到复杂,都具有自我复制、繁衍再生的能力

21、。生物资源是一类可更新的自然资源,但不意味着取之不尽,用之不竭的。2、生物的多样性l三、生物多样性的利用和保护l(一)生物多样性的概念生物多样性是指在一定空间范围内所有生物(包括植物、动物和微生物)的种类、变异及其生态系统的复杂程度,通常包括三个层次的相互关系的多样性,即遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。1、遗传多样性广义的遗传多样性是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。(基因库)狭义的遗传多样性主要指生物种内或种群之间基因的遗传变异。产生遗传多样性的根本原因是遗传物质的突变,遗传物质突变有两种类型:染色体畸变与基因突变。(P28)基因重组也是遗传物质多样性的一个重要原因2、物种多样

22、性物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。包括两方面:区域物种多样性与生态多样性。3、生态系统多样性生态系统的多样性主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性,各种生态过程的多样性、生境的多样性、生物群落。其中生境的多样性是生态多样性形成的基础,生物群落的多样性可以反映生态系统类型的多样性。l(二)生物多样性公约(P28)l(三)生物多样性现状(P28-29)1、全球概况2、我国概况天然物种丰富生态系统类型多样培育和驯化种丰富l(四)生物多样性保护的意义1、利于工农业的发展2、具有医药价值3、稳定生态系统4、具有美学、教育、科研及旅游价值l(五)对生物多样性的威胁(P30)1

23、、全球概况2、我国概况3、外来入侵生物种问题外来物种入侵问题可以认为是,第一,物种必须是外来、非本土的;第二,外来物种能在当地的生态系统中定居、自行繁殖和扩散,最终明显影响当地生态系统环境,损害当地生物多样性。塞满杭州钱塘江航道的水葫芦日本天皇贪吃引进美国鱼种(大鳍鳞鳃太阳鱼)外来物种入侵的危害外来物种入侵的危害l直接减少物种数量间接减少依赖于当地物种生存的物种的数量改变当地生态系统和景观对火灾和虫害的控制和抵抗能力降低土壤保持和营养改善能力降低水分保持和水质提高能力降低生物多样性保护能力降低l(六)生物多样性丧失的原因(P30-31)1、生境的丧失与改变2、过度开发3、单一化栽培和驯养4、环

24、境污染,滥用农药l(七)中国生物多样性的保护对策(P31)1、制定生物多样性保护的国家战略和行动计划2、制定保护生物多样性的法律法规3、加强生物多样性保护设施建设4、积极开展科学研究工作5、广泛开展宣传教育和人员培训工作第五节第五节 气候资源的利用和保护气候资源的利用和保护l一、基本概念气候资源:有利于人类经济活动的气候条件、是自然资源的一部分。包括太阳辐射、热量、水分、空气,风能等。主要是指农业气候资源和气候能源。人类利用气候资源包括两个方面:一是能源与物质的直接利用;二是间接利用,如绿色植物的光合作用。l二、气候资源的特点l(一)气候资源的普遍性特点(P32)1、自然性,多样性2、气候资源

25、是变化中的资源概念的变化;价值的变化3、利弊相生性l(二)我国气候资源特点(P33)l三、气候资源开发利用简况(P3334)第三章第三章 生态学原理及其应用生态学原理及其应用l本章的问题:1、什么是生态系统?什么是生态平衡?什么是生态农业?2、生态农业的几种实用技术是什么?3、生态学在环境保护中是如何应用的?第一节第一节 生态系统生态系统l一、相关概念l(一)生态系统的含义、特性1、含义生态系统就是在一定空间中共同栖居着所有生物与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动而形成的的统一整体,即一个生态学功能单位。(一滴水到整个地球)生态系统生态系统=生物生物+无机环境无机环境生态系统的特性生态

26、系统的特性(“+”的特性)的特性)(1)生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位,属于生态学研究的最高层次。(2)生态系统内部具有自我调节能力。其结构越复杂,物种数越多,自我调节能力越强。(3)能量流动、物质循环是生态系统的两大功能。(4)生态系统营养级的数目因生产者固定能值所限及能流过程中能量的损失,一般不超过56个。(5)生态系统是一个动态系统,要经历一个从简单到复杂、从不成熟到成熟的发育过程。l(二)生态系统的组成和类型1、生态系统的组成(P37)非生物环境生产者(自养生物)消费者(异养生物)分解者(异养生物,也叫还原者)(1)非生物环境包括:气候因子,如光、温度、湿度、风、雨雪等;无

27、机物质,如C、O、N、CO2及各种无机盐等。有机物质,如蛋白质、碳水化合物、脂类和腐殖质等。(2)生产者(producers)主要指绿色植物,也包括蓝绿藻和一些光合细菌,是能利用简单的无机物质制造食物的自养生物。在生态系统中起主导作用。(3)消费者(consumers)异养生物,主要指以其他生物为食的各种动物,包括植食动物、肉食动物、杂食动物和寄生动物等。(4)分解者(decomposers)异养生物,主要是细菌和真菌,也包括某些原生动物和蚯蚓、白蚁、秃鹫等大型腐食性动物。它们分解动植物的残体、粪便和各种复杂的有机化合物,吸收某些分解产物,最终能将有机物分解为简单的无机物,而这些无机物参与物质

28、循环后可被自养生物重新利用2、生态系统的类型生态系统根据地理条件的不同分为两大类一级系统:水生生态系统和陆生生态系统。一级系统还可细分更多二级系统,二级系统也可细分为三级系统等。l(三)食物链和食物网(P37)生产者所固定的能量和物质是通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递的,各种生物按其食物关系排列的链状顺序为食物链。如草昆虫鸟蛇鹰。在生态系统中生物之间的取食和被取食的关系错综复杂,这种联系象是一个无形的网把所有生物都包括在内,使它们彼此之间都有着某种直接或间接的关系,这就是食物网(foodweb)。食物网越复杂,生态系统越稳定。生态系统中一般都有两类食物链:捕食食物链和碎屑食物链。l(

29、四)营养级和能量金字塔营养级是生态学家为了便于进行定量的能流和物质循环研究而提出的概念,一个营养级是指食物链某一环节上所有生物的总和。如果把通过各营养级的能量流向由低到高绘成图,就成为一个金字塔形,称为能量金字塔。1/10定律、林德曼效率定律、林德曼效率生态系统中的能流是单向的,通过各营养级的能量是逐级急剧减少的,所以食物链不能太长,一般只有四、五级。营养级所储存的能量只有大约10%能够被上一营养级所利用,其余被呼吸作用所消耗,称为10%定律(1/10定律、林德曼效率)。但该值只是湖泊生态系统的一个近似值,在其他生态系统中,高则达30%,低可小于1%。l二、生态系统的功能生态系统具有三大功能:

30、能量流动、物质循环、信息传递。l(一)能量流动(P38)能量是生态系统的动力,是一切生命活动的基础。能量输入的根本来源是太阳能。光合作用是植物固定太阳能的唯一有效途径。特点:单向流动、逐级递减(二)物质循环(二)物质循环l生态系统从大气、水体和土壤等环境中获得营养物质,通过绿色植物吸收,进入生态系统,被其他生物重复利用,最后,再归于环境中,称为物质循环(生物地球化学循环)。物质循环可分为水循环、气体循环和沉积型循环三大类。主要物质循环有:碳循环、氮循环、磷循环、硫循环等。(P3940)l(三)信息传递(P4041)1、物理信息2、化学信息3、营养信息4、行为信息l三、生态平衡及其破坏l(一)生

31、态平衡的含义任何一个正常、成熟的生态系统,其结构与功能,包括其物质组成,各种群的数量和比例,以及物质与能量的输出、输入等方面都处于相对稳定状态,也就是说,在一定时期内,系统内的生产者、消费者和分解者之间保持着一种动态平衡,这种平衡就叫做生态平衡。自然生态系统中,平衡表现为生物种类和数量的相对稳定。生态系统之所以能保持动态平衡,主要是由于其内部具有自动调节的能力。l(二)破坏生态平衡的因素1、自然因素如火山爆发、台风、流行病等。2、人为因素(P4142)物种改变引起平衡的破坏(物种入侵)环境因素改变引起的破坏(水体富营养化)信息系统的破坏(污染物质干扰性信息素)第二节第二节 生态农业生态农业l一

32、、生态农业的概念及其特点l(一)生态农业的概念中国的生态农业是在经济与环境协调发展的思想指导下,在总结和吸取了各种农业实践成功经验的基础上,根据生态学原理,应用现代科学技术方法所建立和发展起来的一种多层次、多结构、多功能的集约经营管理的综合农业生产体系。生态农业是一种持续发展的农业模式,是一条保护生态环境的有效途径。l(二)生态农业的特点(P4243)1、多样性2、综合性3、生产效率高4、稳定性5、持续性6、生态性l二、生态农业建设的理论基础(P43)1、生物与环境的协同进化原理2、生物之间链索式的相互制约原理3、能量多级利用与物质循环再生原理4、结构稳定性与功能协调性原理5、生态效益与经济效

33、益统一的原理l三、生态农业的建设内容(P44)1、推进区域农业可持续发展的综合管理2、调整优化农业结构3、提高食物生产和保障食物安全4、农业资源可持续利用保护、合理利用与增殖自然资源提高生物能的利用率和废物循环转化开发农村能源5、农业生态环境保护防治污染,扭转生态恶化建立农业环境自净体系l四、生态农业系统的类型和模式1、生物立体共生的生态农业系统(P45)立体种植类型立体养殖类型立体种养类型2、物质循环利用的生态农业系统(P46)种植业内部物质循环利用类型养殖业内部物质循环利用类型种、养业结合的物质循环利用类型种、养、沼三结合的物质循环利用类型3、生物相克避害的生态农业系统(P47)以虫治虫的

34、生态农业类型以禽鸟治虫的生态农业类型以菌治虫的生态农业类型4、主要因子调控的生态农业系统(P47)5、区域整体规划的生态农业系统(P47)l五、生态农业的几种实用技术(一)生态工程技术1、概念:所谓生态工程技术,就是综合应用生物学、生态学、经济学、环境科学、农业科学、系统工程学的理论,运用生态系统的物种共生和物质循环再生等原理,结合系统工程方法所设计的多层次利用的工艺技术。2、生态工程技术类型(P48)(1)农业的立体种植、养殖技术生物最佳空间组合工程打技术:如稻、萍、鱼的空间立体配置技术(2)食物链结构的工程技术按照食物链的结构在生态系统中建立物质的良性循环多级利用,废弃物在生产过程中得到再

35、次或多次利用,使系统内形成一种稳定的物质良性循环。l(二)能源开发技术(P48)1、沼气的产生及利用技术2、太阳能的利用技术l(三)小流域综合管理技术(P48)1、水土流失治理技术2、小流域综合利用技术l(四)有害生物综合防治技术所谓综合防治技术是根据病、虫、草危害作物的情况,综合地运用物理、化学、生物、农业等技术防除病、虫、草害。包括农业防治技术、生物防治技术、化学防治技术、物理防治技术。所谓生物防治技术是指主要利用有害生物的天敌,对有害生物进行调节、控制乃至消灭。(P49)l(五)农业废弃物的资源利用技术(P49)l(六)农业生产资料的生态化改造技术农业生产资料包括化肥、农药和地膜。1、控

36、释肥料2、新型农药3、降解地膜六、生态农业与农业环境保护六、生态农业与农业环境保护l(一)我国的农业环境保护问题主要表现在两个方面:一是因不合理开发利用农业自然资源而导致的大面积生态破坏问题;二是工农业废弃物和农业活动带来的环境污染问题。l(二)生态农业是实现生态与经济的良性循环,促进生态环境保护与自然资源永续利用的最佳手段。具体表现如下(P50)1、生态农业有利于提高绿色覆盖,解决农村能源问题,改善农村生态环境。2、生态农业有利于资源高效利用,减少废弃物排放造成的环境污染,实现农业的清洁生产。3、生态农业有利于生物多样性的保护和土壤肥力的提高,减轻因农药、化肥和农业径流所造成的农业自身污染。

37、l(二)生态农业是实现生态与经济的良性循环,促进生态环境保护与自然资源永续利用的最佳手段。具体表现如下(P50)1、生态农业有利于提高绿色覆盖,解决农村能源问题,改善农村生态环境。2、生态农业有利于资源高效利用,减少废弃物排放造成的环境污染,实现农业的清洁生产。3、生态农业有利于生物多样性的保护和土壤肥力的提高,减轻因农药、化肥和农业径流所造成的农业自身污染。第三节第三节 生态学在环境保护中的应用生态学在环境保护中的应用l(一)在环境影响评价中的应用(P51)生态学的一个中心思想:整体和全局的概念。不仅考虑现在,还要考虑将来;不仅考虑本地区,还要考虑有关的其他地区;也就是说要在时间和空间上全面

38、考虑,统筹兼顾。按照生态学的原则,我们对生态系统采取任何一项措施时,该措施的性质和强度不应超过生态系统的忍耐极限或调节复原的弹性范围,否则就会招致生态平衡的破坏,引起不利的环境后果。l(二)在污染物净化中的应用(P52)生态系统具有不同的水平的、比较复杂的调节能力,指生态系统的生产者、消费者和分解者在不断地进行能量流动和物质循环过程中,受到自然因素或人类活动的影响时,系统具有保持自身相对稳定的能力,又称生态系统的自净能力。结构越复杂的生态系统,自净能力越强。l(三)解决近代城市中的环境问题(P52)l(四)综合利用资源和能源以往的工农业生产大多是单一的过程,即没有考虑与自然界物质循环的相互关系

39、。解决这个问题较理想的办法是,运用生态系统的物质循环原理,建立闭路循环工艺,实现资源和能源的综合利用,以杜绝浪费与无谓的损耗。l闭路循环工艺:就是要求把两个以上的流程组合成一个闭路体系,使一个过程中产生的废料或副产品成为另一个过程的原料,从而把废弃物减少到生态系统的自净能力限度以内。l生态农场:是根据生态学原理建立起来新型农业生产模式,是闭路循环工艺在农业中的具体应用。它可以因地制宜利用不同的技术,来提高太阳能的转化率、生物能的利用率和废弃物的再循环率,使农、林、牧、副、渔以及加工业、交通运输业、商业等都获得全面发展。l(五)在环境保护其他方面的应用1、阐明污染物质在环境中的迁移转化规律(P5

40、4)2、环境质量的生物监测和生物评价(P54)(1)利用植物对大气污染进行监测和评价(2)利用水生生物监测和评价水体污染3、为环境质量标准的制定提供依据(P55)4、人工生态系统及其在污染防治研究中的应用人工生态系统是试验用的一种手段,是根据自然生态系统的结构和功能设计的、在人工控制条件下的人为生态系统。它的特点,主要把生态系统复杂的结构和功能加以简化,构成试验性的生态系统,以便进行科学研究。它一般比所模拟的真实生态系统规模较小,时间较短,以突出环境污染因素的作用。第四章第四章 农村能源的开发与环境农村能源的开发与环境l本章几个主要问题:1、什么是农村能源?目前我国的农村能源存在什么问题?2、

41、什么是生物质能源?怎么利用生物质能源?3、什么是沼气发酵?4、农村的新能源有哪些?第一节第一节 概述概述l一、农村能源类型(P57)农村能源是指农村的社会经济活动和农村居民所消费的能源。包括商品能源如煤炭、石油制品、电力、天然气等,还包含生物质能、太阳能和多种其他能源。l(一)农村能源分类1、按管理分类(1)间接能源:一般是指农用化学物资所包含的能,如化肥、农药、农用塑料制品等,由化工部归口管理。(2)直接能源:包含农业生产用能和农村人口生活用能。生产用能,通常指除人力、畜力以外的商品能。在直接能源中,一部分来源于国家能源供应体系,一部分来源于就地开发,如小水电、小煤窑、太阳能、风能、地热能和

42、生物质能等。2、按形成条件的能源分类(P58)l二、中国农村能源建设方针中国农村能源建设方针:因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益。l三、农村能源特点(P58)(一)需求量大而分散(二)经济发展,改变了传统能源结构(三)农村能源建设成绩显著(四)农村能源存在的问题(P59)1、农村能源消费结构与结构性污染互为因果2、农村能源利用效率低3、资金不足第二节第二节 生物质能源的燃烧利用生物质能源的燃烧利用l生物质:是指在有机物中,除石化燃料外的所有动植物物质。l生物质能:总量丰富,分布广泛,开放利用可就地取材,是极具潜力的农村能源,主要包含在秸秆、薪材和各种有机废弃物中。l要解决农村能源,今后仍需

43、重视生物质能源的开发利用。(P60)l一、各种生物质能源潜力l(一)地球生物质能的能源潜力地球生物质能源是太阳能通过光合作用而转换和累积的能源形态,也称为“绿色能源”。地球生物质能源是产量巨大而稳定的可再生能源资源。l(二)薪炭林的能源潜力薪炭林是我国森林五大林种之一,以生产燃料为主要目的。1、薪炭林的营林技术选择优良树种合理密植认真搞好造林整地轮伐采薪方式2、薪炭林的五种类型(P60-61)(1)短轮伐期平茬采薪经营型(2)材薪经营型(3)薪材经济经营型(4)薪草经营型(5)头木育薪经营型l(三)其他高光效能源植物高光效能源植物的选育和研究是能源植物研究中的热点,涉及海洋植物、陆生野生植物和

44、农作物。(P61)l(四)秸秆的能源潜力(P61)l二、生物质能的直接燃烧技术生物质能的利用技术分两大类:一类是生物质能的直接燃烧技术;一类是生物质能转换技术(包括气化、液化、固化技术)(一)燃烧效率生物质直接燃烧,是农村常规技术,其定性式为:有机物+O2_CO2+H2O+能量直接燃烧法的热转换效率很低,不超过20%,还有不到10%的灰分可作肥料,7080%的养分成为挥发物,成为污染物。直接燃烧法的改良方法主要有两种:省柴灶与成型燃烧(二)省柴灶省柴灶是热利用效率较高的直接燃烧灶或炉具,设计要求为:单体灶25%,炕连灶20%,实际平均可达30%,最好可达50%。(三)成型燃烧生物质成型燃烧:将

45、生物质原料切成一定粒度,在加压下制成棒状、粒状、块状等各种成型燃料。原料成型后,燃烧性能明显改善,便于贮存与运输。节煤炉的运用(P62)l三、生物质能的热化学转换原理生物质热化学转换技术,是利用机械装置将固体生物质换成可燃气体、焦油、木炭等品位较高的能源产品的技术。气化原理:利用空气中的氧气或水蒸气,将固体燃料中的碳氧化成可燃气体煤气。气化过程:燃料的干馏、高温氧化、还原反应。氧化层:C+O2_CO2+H2O+CO+能量还原层:CO2+H2O+CCO+H2能量干馏层:燃料蒸馏,挥发物混入煤气中煤气中的燃烧有效成为是CO和H2,主要集中在还原层中。第三节第三节 生物质能的生物化学转换技术生物质能

46、的生物化学转换技术 沼气发酵技术沼气发酵技术l一、沼气的基本概念沼气是有机物的厌氧发酵产物,是一种混合的可燃性气体。(一)沼气的组成主要成分:甲烷占6070%,二氧化碳占3040%。少量成分:硫化氢,一氧化碳,氢。l二、厌氧发酵的基本原理沼气发酵是个厌氧生物化学过程,包括水解发酵产酸和产甲烷三个阶段。1、水解发酵阶段:复杂有机物在有关分解菌的作用下,分解成简单有机物,如单糖、有机酸、醇等。2、产酸阶段:简单有机物在发酵菌、产酸菌、产氢菌等作用下,产生乙酸、氢、二氧化碳、甲醇。是生成甲烷的前体物质。3、产甲烷阶段:甲烷菌群利用前体物质形成甲烷。l三、沼气发酵的工艺类型1、按发酵温度分类:高温发酵

47、(4560摄氏度),中温发酵(3045摄氏度),常温发酵(8-30摄氏度)2、按投料方式分类:连续发酵、半连续发酵、批量发酵。l四、沼气发酵的工艺条件(P65)1、厌氧环境2、温度3、营养平衡4、搅拌5、干物质浓度6、接种物(五种微生物菌群)7、适当的酸碱度(PH6.57.5)8、水料比l五、厌氧发酵工艺分析(P66)l六、沼气池的分类(一)按发酵机制对沼气池的分类(P66)1、常规型2、污泥滞留型3、附着膜型l(二)小型沼气池(P67)l(三)大中型沼气池(P68)l七、沼气池的效益(P72)1、获得沼气2、获得肥料3、环境效益4、社会效益第四节第四节 新能源的开发利用新能源的开发利用l我国

48、农村开发利用的新能源主要有:太阳能、地热能、风能。l一、太阳能l(一)概述太阳能是一种巨大且对环境无污染的能源。对太阳能的利用主要是指对太阳能的直接转化和利用,有两种方式:热利用与太阳光发电技术l(二)太阳能热利用1、太阳能热利用:通过转换装置把太阳辐射能转换成热能而利用。2、太阳能热利用方式:光热转换是目前广泛采用的太阳能利用方式。按温度分类有:低温、中温、高温热利用(P73)3、太阳能热利用系统:一般由集热、贮热和供热三部分组成。4、太阳能热利用装置:太阳能热水器、太阳灶、太阳暖房。l(三)太阳能发电技术(光伏技术)的利用1、太阳能发电具有火电、水电、核电所无法比拟的清洁性、高度的安全性、

49、资源的广泛性和充足性、长寿命以及免维护的优点,光伏能源被认为是21世纪最重要的能源。2、太阳能发电技术装置:太阳光伏电池(P75)l二、地热资源及其开发利用(一)概述地热能是指地球内部可资开发的热能。目前,人类对地热能的利用非常少,只用了极少量的地下天然蒸汽和地热水。(二)分类(P75)地热资源按温度分:高温地热(150度以上)、中温地热(90150度)、低温地热(25-90度)(三)地热资源的开发利用1、高温地热与中温地热主要用于发电、烘干等工业领域。2、低温地热可在以下方面进行开发直接供暖和余热供暖浴疗保健娱乐、旅游种植、养殖l三、风能资源的开发与利用(一)概述太阳照射到地球表面,各处受热

50、不同,产生温差,从而引起大气的对流运动便形成风。离地主度是估算风能资源的关键因素之一。全球的风能约为2.74109MW,其中可利用的风能为2109MW。(二)风能资源优势1、无污染2、建设周期短3、投资规模灵活4、占地少5、运行简单第五节第五节 能源建设与节能能源建设与节能l一、农村能源建设(一)农村能源建设内容(P79)我国农村能源建设工作主要包括三个方面:一是节能技术的开发和利用,重点在节能灶具普及和“炕连灶”改建方面;二是农业废弃物能源转换和资源化利用;三是开发新能源。(二)农村能源建设发展概况(P79)(三)能源生态模式建设(P80)l二、节能(一)概述目前,国内外对节能的含义尚无一致

51、的看法。世界能源研究报告提出节能的中心思想为:应用技术上现实可行、经济上合理、环境保护与社会上可以接受的方法来有效的利用能源资源。节能的总体目标是获得更高的能源利用效率。途径有二,一是达到同样的生产目标而减少能源消耗;二是达到同样的生产目标而减少了原材料的消耗。(二)有效能概念有效能:在实际耗能环境中,能转换成功的那一部分能量。任何能量都是有效能与无效能之和。有效能有以下性质:1、是作功能力的量度;2、用有效能作能量尺度;3、有效能不仅表示能量的数量,也表示能量的质量。(三)节能原理节能原理:有效能理论上都是可以利用的,但在能源转换过程中必然有所损失。通过调控来可以提高有效能效率。在评价能耗时

52、,应采用有效能效率指标才具有可比性。(四)我国的节能概况(P82)1、节能方针:坚持资源开发与节约并举,把节约放在首位。2、立法:1998年1月1日是,施行中华人民共和国节约能源法3、节能概况(P82)第五章第五章 水污染及其防治水污染及其防治l本章的主要问题:1、什么是水体污染?什么是水质指标、水质标准?2、水体污染物有哪些类型?3、水体污染对农业的影响如何?4、如何防治水体污染?第一节第一节 水污染概述水污染概述l一、水体污染及污染物来源(一)概念水污染:水体受到人类和自然因素的影响,使水的感官性状、物理化学性能、化学成分、生物组成及底质情况产生恶化。水体污染:由于人类的活动或其他活动产生

53、了废水和废物,这些物质未经很好处理就进入水体,其含量超过了水体的自净能力,导致水体的质量下降,从而降低了水体的使用价值。(二)分类(P84)1、污染源按造成水体污染的原因可分为天然污染源和人为污染源。2、污染源可按释放的有害物种类可分为物理性(如热和放射性物质)污染源,化学性(无机物与有机物)污染源,生物性(细菌、病菌)污染源。3、污染源也可按分布和排放特征可分为:点污染源、面污染源、扩散污染源。(二)点污染源点污染源:工业生产过程中产生的废水和城市生活污水,集中从排污口排入水体,从而污染水体。包含两方面:1、生活污水(P86)2、工业废水(P86)(三)面污染源面污染源针对点污染源而言,又称

54、非点污染源,主要是指农田灌溉形成的径流和地面水径流,也包括农村废水及其他污染源。面污染源通常在不确定的时间内,通过不确定的排放途径,向水体排放不确定的污染物质。不为人们直接控制。(三)扩散污染源扩散污染源是指随大气扩散的有毒、有害污染物通过重力沉降或降水过程污染水体的途径,如酸雨、黑雪等。也有人将扩散污染源归入面污染源(非点污染源)。天然污染源多属于面污染源l二、水质指标和水质标准(一)水质指标水质:是指水和水中所含杂质共同表现出来的综合特性。水质指标:是用于表示水中杂质的成分、种类和数量。水质指标项目繁多,一般可分为物理的、化学的和生物的三大类。1、物理性水质指标(P86)感官物理性指标其他

55、物理性指标2、化学性水质指标(P87)(1)一般的化学性水质指标:如PH值等(2)有毒的化学性水质指标:如重金属等(3)有关氧平衡的水质指标:如溶解氧(DO)等(二)水质标准水质标准:为了适应不同的用途和目的而相应建立的有关水的物理、化学和生物学等方面的一系列规定和要求。1、地面水环境质量标准(P87)2、污水排放标准(P87)3、农田灌溉水质标准农田灌溉水质标准:为了防止土壤、地下水和农产品污染,保障人体健康,维护生态平衡而相应建立的有关农田灌溉水的物理、化学和生物学等方面的一系列规定和要求。1992年国家环保局颁布农田灌溉水质标准。这个标准适用于以地面水、地下水和处理后的城市污水水质相近的

56、工业废水作为源的农田灌溉用水,不适用医药、化工等行业废水。l三、我国水体污染现状及对策(一)我国水体污染现状水体污染是我国当前主要环境问题之一。2003年对全国河流进行水质评价的结果:(P88)(二)我国水体污染防治对策(P88)我国近期水污染防治的原则和对策为:1、流域或区域进行水污染综合防治2、工矿企业造成的水污染进行积极防治3、城市污水加强治理4、农村水污染治理第二节第二节 水体中主要污染物的行为及其影响水体中主要污染物的行为及其影响l水体污染物分为四大类1、无机无毒物:主要指酸、碱及一些无机盐和氮、磷等植物营养物质。2、无机有毒物:主要是指各种重金属和氰化物、氟化物等。3、有机无毒物:

57、主要指在水环境中比较容易分解的有机化合物。4、有机有毒物:主要是指苯酚、多环芳烃和各种人工合成的具有积累性的稳定有机化合物,如农药。l一、需氧有机污染物l需氧有机污染物:生活污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪和木质素等在微生物作用下易于分解,最终分解为简单的无机物二氧化碳和水。这些有机物质在分解过程中需要消耗水中的溶解氧,这些有机物质称之为需氧有机污染物。(一)需氧有机污染物的主要指标1、溶解氧(DO)溶解氧:是溶于水中的自由状态氧分了的量。它是支配水生生物生存和有机污染物分解类型及水体自净作用强弱的重要因素;溶解氧是水体质量好坏的重要指标。水中溶解氧的来源有两个方面:一是大气

58、中氧通过扩散方式补给(主要来源);二是水生植物的光合作用也放出氧。水中溶解氧的消耗有三个方面:一是耗氧有机污染物在降解时耗氧;二是还原性无机物质氧化时耗氧;三是生物呼吸过程吸收氧。水中的溶解氧含量与温度有关,随着温度的升高,水中溶解氧含量迅速下降。l氧的补给与消耗的状态不同,使水质处于不同的状态中,如:(1)补给消耗:水体溶解氧平衡,正常状态(2)补给消耗:水体缺氧,恶化状态(3)补给消耗:水体溶解氧呈饱和状态2、生化需氧量(BOD)生化需氧量(BOD):水中有机污染物被微生物分解所需的氧量,可以间接地反映出有机污染物的含量。BOD并不直接表示水中有机污染物的含量,只是通过一定时间内细菌所氧化

59、分解的有机污染物消耗的氧量,BOD越高表示水中有机污染物越多。生化需氧量(BOD)的测定:标准温度:20摄氏度标准时间:一般生活污水中的有机物20天左右完成第一阶段的氧化分解过程。但实际工作中,以5天为生物需氧量的标准测定时间,称为五日生化需氧量(BOD5)。BOD5值的含义:BOD5值过高表示水中有机物污染物含量多,水体污染严重。BOD5值低表明水体清洁,但也可能存在水体污染,具体要结合化学需氧量(COD)的值,进行进一步的评价。3、化学需氧量(COD)化学需氧量COD:是指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需要的氧量。常用的氧化剂有重铬酸钾(其COD称之为CODCr);有高锰酸钾(其COD

60、称之为CODMn)。一般地说:(1)CODCrBOD20BOD5CODMn(2)CODCrBOD20的值可大致表示水中不能被微生物分解的有机物量。如BOD5低,但CODCr过高,也表明水体中不被细菌降解的有机污染物多,水体污染严重。(二)水体中需氧有机污染物的来源天然水体都有一定的生化需氧量,而被污染水体中的需氧有机污染物主要来自于:生活污水、畜牧污水以及工业废水(如食品、造纸、制革、印染、焦化、石油化工等)(三)耗氧污染物降解与溶解氧平衡(P91)(四)需氧有机污染物对鱼类的危害(P91)二、植物营养物植物营养物:主要指氮与磷,是农作物生长的重要肥料。水体中植物营养物的来源有:农田施肥、农业

61、废弃物、生活污水与某些工业废水。(非点源污染)(一)水体富营养化1、水体富营养化是湖泊分类与演化的概念,即过多的植物营养物进入水体,恶化水体质量,影响渔业发展,危害人体健康的现象,是水体衰老的一种表现,会使湖泊由贫营养湖发展为富营养湖,进一步发展为沼泽和干地。2、水体的营养化程度与氮、磷含量的关系水体中氮、磷含量的高低与水体富营养化程度有密切关系,但两者不是直线性关系。一般将富营养化程度分为三类:贫营养、中等营养和富营养。当总磷和无机氮分别为20mg/L和300mg/L可以认为水体处于富营养状态,其中磷的作用远大于氮。l水体出现富营养化现象时,浮游藻类大量繁殖,如果是发生在淡水中,叫做水华。因

62、占优势的浮游藻类的颜色不同,水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。因此,水体富营养化亦即含氮磷营养盐的富集是赤潮(或水华)的先兆,水体富营养化是赤潮发生的一个不可缺少的先决条件。3、水体富营养化的危害(、水体富营养化的危害(P92)l三、重金属(一)重金属:指比重大于4或5的金属,约有45种,如铜、铅、锌、铁、钴、镍、钒、铌、钽、钛、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。,砷和硒属于类金属,但也将其归入重金属讨论。(P9394)(二)重金属迁移1、概念:重金属迁移是指在自然环境中空间位置的移动和存在形态的转化,以及由此引起的富集与分散现象。2、分类:重金属迁移按物质

63、运动的形式,可分为以下三类:(1)机械迁移:指重金属污染物被水流或气流机械搬运。(2)物理化学迁移:指重金属以简单离子、络离子或可溶性分子在环境中通过一系列物理化学作用(如水解作用、氧化还原作用、沉淀溶解作用、络合作用、螯合作用等)所实现的迁移。(最重要形式)(3)生物迁移:指重金属通过生物体的新陈代谢、生长、死亡等过程所进行的迁移。l四、油类物质(P95)l五、其他污染物,如酚类化合物、氰化物、放射性物质等(P95)第三节第三节 水体污染对农业的影响水体污染对农业的影响l一、水污染对土壤的影响(P96-97)(一)离子态有害物质的土壤效应(二)耗氧有机物的土壤效应(三)重金属以土壤微生物的和

64、酶的影响l二、水污染对作物的影响(P98-99)(一)离子态物质的作物效应(二)耗氧有机污染物的作物效应(三)重金属的作物效应l三、水体污染对人体的影响(P100-102)(一)特殊有机污染物(二)重金属日本镉米中毒事件二十世纪五六十年代,日本曾出现过一系列由于重金属污染造成的危害事件。在横贯日本中部的富山平原有条神通川,由于排放的含镉废水污染了神通川水体,两岸居民利用河水灌溉农田致使稻米含镉。居民食用含镉米和含镉水而中毒,有的患者甚至一咳嗽就会震裂胸骨,病态十分凄惨,先后有81人死亡,直接受害的人数就更多了。广西某铅锌矿调查河流全长约40千米,上游长约15千米为重污染河段,河水含镉1.44m

65、g/L,中游河水含镉0.8mg/L,下游河水含镉0.02mg/L。污染面积约5000余亩,其中重污染占污染面积的25%。被污染的作物有稻谷、蔬菜、饲料、家畜和家禽等,有镉米产生。当地居民曾不同程度出现腰背酸痛。血清磷降低、尿镉增高等病理症状。家禽出现产软皮蛋,牲畜站立不起等病理现象。第四节第四节 水体污染的控制与治理水体污染的控制与治理一、控制水体污染的基本途径:控制水体污染物排放及减少污染源排放的废水量。如:1、改革生产工艺,尽量改用不用水或少用水,尽量不用或少用易产生污染的原料、设备及生产工艺。2、重复利用废水,尽量采用重复用及循环用水系统。3、回收有用物质,尽量使流失至水中的原料和成品分

66、离,就地回收。l污水处理的目的:用各种方法,把污水中所含有的污染物质分离出来,或将其转化成无害物质,从而使污水得到净化。l根据对污水处理深度的不同,可分为一级处理(物理法)、二级处理(一级基础上应用化学法)、三级处理(进一步应用物理化学法)l根据采取的自然科学的原理和方法,可以分为物理法、化学法、物理化学法和生物法。l二、污水的物理处理法(P103)污水的物理处理法:主要是利用物理作用来处理污水,即在处理过程中不改变污染物的化学性质。属于物理法的有格栅、过滤、离心、沉淀、隔油、气浮、蒸发和结晶等。(一)格栅:除去较粗大的悬浮物(二)筛网和捞毛机:除去呈悬浮状的细小纤维(三)沉淀:利用重力作用,

67、使水中悬浮物下沉,达到固液分离。(四)隔油和破乳:除去可浮油和乳化油三、污水的化学处理法污水的化学处理法:利用化学作用,除去水中的污染物。时常要加入化学药剂,促使污染物混凝、沉淀、氧化还原和络合等。(一)硬水的软化:用石灰苏打法去除水中的Ca2+离子。(二)化学混凝法:利用混凝剂,如聚合氯化铝、氯化铁,去除水中的微小悬浮物和胶体杂质。(三)中和:用于废酸液和废碱液的回收和利用。(四)化学沉淀法:利用沉淀剂,去除水中某离子。(五)氧化还原法:利用氧化还原作用,使水中某些无机和有机溶解杂质,转化成无害物质,或转化成易于分离的气体或固体,从而净化污水。l四、污水的生物处理法污水的生物处理法:主要是利

68、用微生物分解有机物污染物以净化污水。(一)活性污泥法1、活性污泥:是由多种菌体、原生动物和悬浮状胶体混合组成的一种菌胶体。2、活性污泥法的主要设备:曝气池。3、活性污泥法的工艺流程。(P106)4、优点:效率高,适用范围广,可处理的水量大,技术方法成熟。5、缺点:难降解的有机物很难除去。(二)生物膜法生物膜法:使废水流过固定支承物表面的生物膜,利用生物氧化作用和各相间的物质交换,以降解废水中的有机物。1、生物滤池法(P107)2、生物转盘法(P107)l(三)水的土地处理系统水的土地处理系统:是指在人工调控及系统自我调控的条件下,利用土壤微生物植物组成的生态系统对废水中的污染物进行一系列物理的

69、、化学的和生物的净化过程,来净化废水;并通过系统的营养物质和水分的循环利用,使绿色植物生长繁殖,从而实现废水的资源化、无害化和稳定化的生态系统工程。水的土地处理系统根据处理地区土壤渗滤速度的大小,可分为三种类型:1、快速渗滤系统(RI系统)2、慢速渗滤系统(SR系统)3、地表漫流系统(OF系统)水的土地处理系统中去N、去P作用很明显。(四)氧化塘1、氧化塘:是利用天然池塘或人工修造的浅水池塘的污水处理方法。2、氧化塘处理废水的基本原理:在水中溶解或悬浮的有机物经微生物作用进行有氧分解,同时放出NH3和CO2溶于水中供藻类进行光合作用,放出的氧供微生物分解有机物的需要。污水中的固体沉至塘底,其中

70、的有机物进行厌气分解,产生沼气逸出水面,CO2和NH3则溶于水中。3、氧化塘的分类(P110)(1)厌气氧化塘(2)好气氧化塘(3)通气氧化塘(4)兼气氧化塘第六章第六章 大气污染与控制大气污染与控制本章的几个主要问题:1、大气中主要的污染物有哪些?2、大气污染对生物的影响如何?3、大气污染对人体健康的影响?4、臭氧层破坏与全球变暖现象?5、大气污染怎样防治?第一节第一节 大气组成与结构大气组成与结构一、大气的组成1、大气是多种成分组成的混合气体。l干洁空气(干燥清洁空气)的组成:其主要成分是氮气,占78.09%;氧气,占20.94%;氩,占0.93%;其它各种含量不到0.1%的微量气体(如氖

71、、氦、二氧化碳、氪)。(见P111表)l干洁空气在距地面90100km的高度其组成成分基本保持不变。大气中的水汽含量随时间、地域、气象条件的不同而变化;大气中的悬浮微粒是由于自然因素而生成的颗粒物,随时是变化的;可根据大气中以上的组分含量来判定大气中的外来污染物。(一般水分含量不作为外来污染物)二、大气结构大气层厚度:地球表面到1000km-1400km高空。大气在垂直方向上的温度、组成与物理性质也是不均匀的。根据大气温度垂直分布特点,在结构上可将大气分为五层:对流层、平流层、中间层、热成层(暖层、电离层)、散逸层。(P113)l对流层:大气对流层与人类关系最为密切,大气总质量的3/4以上集中

72、在此层,对流层温度随高度升高而递减,垂直方向由于温度变化,对流强烈,各种天气现象和各种大气污染,主要发生在这一层。l平流层:高度1250km,温度随高度增加而上升,温度大约为220k260k。在1220km处温度基本不变。空气多为平流运动,清洁、干燥、无云雨现象。由于空气上冷下热,所以没有对流运动,一旦污染物进入此层,就比较稳定,可存在数年之久。l中间层:高度5080km。在这一层里,气体稀薄,没有H2O存在,吸收辐射物质很少,所以温度上冷下热,其温度范围为180260K。l热层:高度在80km以上,上界高度达800km以上。在此层内,大气强烈吸收太阳远紫外辐射的能量,使空气迅速升温,故这一层

73、温度随高度增加而上升。空气在紫外线和宇宙射线的作用下发生电离使空气变成带电荷的离子,故又称电离层。l散逸层:大气圈的最外层,是地球大气与星际空间的过渡层。在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,大气的大部分分子发生电离,空气极为稀薄,由于受地心引力极小,气体及微粒可以从这层被碰撞而脱离地球重力场进入太空逸散。第二节第二节 大气污染及污染特征大气污染及污染特征一、大气污染及污染源(一)大气污染概念:大气污染通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。(ISO作出的定义)大气污染原因:1、人类活动,包括人类

74、的生活活动、生产活动,是大气污染主要原因。2、自然过程,火山活动、森林火灾等,由于环境具有自净能力,而逐渐消除。大气污染分类:1、按污染的范围大小分类局部性(某个工厂)区域性(某个工矿区)广域性(大城市)全球性(跨国界)2、按污染物的化学性质及存在状况分类(1)还原型大气污染(煤炭型)主要污染物:SO2,CO和颗粒物。发生地区:以使用煤炭为主典型事件:伦敦烟雾事件(2)氧化性大气污染(汽车尾气型)主要污染物:一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合(一次污染物);臭氧、过氧乙酰硝酸酯等(二次污染物)。发生地区:以使用石油为主。典型事件:洛杉矶光化学烟雾事件3、根据燃料性质和污染物的组成分类(P115)l煤

75、炭型大气污染l石油型大气污染l混合型大气污染l特殊型大气污染(二)大气污染源概念:目前尚无一个确切的定义,一般是指:污染物的发生源或污染物的来源。分为自然源和人为源。人为源的分类(P116)二、大气中主要污染物据不完全统计,大气污染物大约有100种左右,依照与污染源的关系,可分为一次污染物与二次污染物。l一次污染物(原发性污染物)一次污染物(原发性污染物):从污染源直接排出的原始物质,进入大气后其性质没有发生变化。如颗料物、一氧化碳、二氧化硫等l 二次污染物(继发性污染物):二次污染物(继发性污染物):一次污染物与大气中的原有成分,或几种不同的一次污染物之间,发生化学反应或光化学反应,形成新的

76、污染物。如硝酸、过氧乙酰硝酸酯,其毒性更强。(一)颗粒物概念:是除气体之外的包含于大气中的固体和液体物质。1、总悬浮颗粒物(TSP):是分散在大气中的各种颗粒物的总称,是大气质量评价中的一个重要污染指标,是用颗粒采样器连续采集24小时,在滤网上所收集到的颗粒物的总质量。单位是mg/m3或g/m3。2、飘尘:能在大气中长期飘浮的悬浮颗粒物质,粒径小于10m。(P117)3、降尘:靠重力作用能在短时间内沉降到地面的颗粒物,粒径大于10m,反映的是颗粒物的自然沉降量,用每个月沉降于单位面积上颗粒物的重量表示,单位是t/(km2月)。(二)含硫化合物(P118)以气体形式进入:SO2,H2S;以微粒形

77、式进入:亚硫酸及硫酸(盐)。(三)碳氧化合物主要成分:CO2(温室气体)CO(剧毒)(四)氮氧化物通常所指的是NO和NO2的混合物,用NOX表示。全球每年排放总量为1109t,其中95%来自于自然发生源。(五)碳氢化合物(P118)主要包括:烷烃、烯烃和芳烃等含碳与氢的化合物。(六)含卤素化合物(P119)1、卤代烃2、其他含氯化合物3、含氟废气含氟废气主要指含HF和SiF4的废气,氟污染地区,容易发生“斑釉齿症”、“氟沉着症”。(七)氧化剂大气中的氧化剂主要是指:臭氧(O3)、过氧化物、过氧乙酰硝酸酯(PAN)。(八)光化学烟雾(洛杉机烟雾)光化学烟雾:排入大气中的氮氧化物、碳氢化合物等一次

78、污染物,在太阳紫外线的作用下发生光化学反应,生成浅蓝色的混合物(一次污染物和二次污染物)的污染烟雾。一般发生在夏季晴地。l1943年,美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件,此后,在北美、日本、澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现这种烟雾。经过反复的调查研究,直到1958年才发现,这一事件是由于洛杉矶市拥有的250万辆汽车排气污染造成的,这些汽车每天消耗约1600t汽油,向大气排放1000多吨碳氢化合物和400多吨氮氧化物,这些气体受阳光作用,酿成了危害人类的光化学烟雾事件。l1970年,美国加利福尼亚洲发生光化学烟雾事件,农作物损失达2500多万美元。(九)酸雨酸雨:当大气中含有大量SO2

79、和NOX酸性氧化物,通过一系列化学反应转化成硫酸和硝酸,随着雨水的降落而沉降到地面。正常的雨水的pH值约为5.6,而酸雨的pH值小于5.6。酸雨是大气受污染的后果之一。我国酸雨的特点(P119-120)三、室内空气污染(P120)研究表明,室内的空气污染比室外的空气污染更严重。室内的空气污染物有:石棉、甲醛、挥发性有机物、致病生物体等等。按污染源可分:居室内生活燃料的污染、吸烟的污染、居室装修的污染、建筑物结构的影响。四、大气污染物的扩散n大气污染物的扩散:大气中各种迁移转化过程造成的大气污染物在时间上、空间上的再分布,是污染物发生到产生环境效应之间必经的环节。n大气污染物的扩散有利于减轻局部

80、地区大气污染,会使影响范围扩大,并转化为二次污染物的可能性增大。n大气污染物扩散的影响因素:气象因素与地理因素(一)气象因素影响大气污染物扩散气象因素主要有:风、大气湍流、温度层结温度层结和大气稳定度。1、风和大气湍流(P122)2、温度层结和大气稳定度(1)温度层结大气的温度层结:大气的气温在垂直方向上的分布,即在地表上方不同高度大气的温度情况。气温垂直递减率(r)在标准大气状况下,近地层的气体温度比其上层气温要高。在对流层中,气温随着高度的增加而逐渐降低。气温随高度变化用气温垂直递减率r来表示。气温垂直递减率的具体含义:在垂直于地球表面方向上,高度每增加100m的气温变化值。在标准大气状况

81、下,对流层不同高度上的r值是不同的,其平均值约为0.65/100m。实际大气的温度层结与标准大气有很大不同,分以下三种情况:r0,气温随高度增加而降低,与标准大气相同。出现在晴朗的白天,风速不大时;(如图1、2线)r0,气温不随高度变化,称为等温层。出现在多云或阴天,风速比较大时;(如图3线)r0,气温随高度增加而增加,与标准大气相反,称为逆温层。出现在少云、无风的夜晚。(如图4线)(2)逆温l逆温层的出现将阻止气团的上升,使逆温层以下的污染物不能穿过逆温层,只能在其下方扩散,可能造成高浓度污染。l逆温分为接地逆温和上层逆温。(P123)(3)大气稳定度l通过烟流的形状,可以粗略了解大气的稳定

82、度,可以直观看出大气稳定度与污染物扩散的关系。l不同温度层结下烟流的典型形状有:波浪型、锥型、扇型、屋脊型、漫烟型(P123-124)(二)地理因素地形地势千差万别,对大气污染物扩散的影响是通过改变局部地区的气象条件来实现的。1、城市(1)热岛效应:城市气温比周围郊区高的现象。l首先,是城市下垫面(大气底部与地表的接触面)特性的影响。 l第二个主要原因是城市大气污染。 l第三个主要原因是人工热源的影响。 (2)动力效应:城市地面粗糙度大,使气流的速度与方向变得很复杂,还能造成涡流,不利于烟气扩散的现象。2、山区(P125)(1)过山气流(2)山谷风3、水陆交界区水陆交界区,在白天,陆地气温高,

83、风从海面吹向陆地,形成海风;在夜晚,海面气温高,风从陆地吹向海面,形成陆风。第三节第三节 大气污染物对环境的影响大气污染物对环境的影响一、大气污染物对农业的影响(一)二氧化硫l二氧化硫危害的主要特征:植物初期在叶脉间出现白色伤斑,轻者只有在叶背气孔附近,重者则从叶背到叶面均出现伤斑。l对二氧化硫反应敏感的植物:大小麦、棉花、大豆、梨、落叶松等l对二氧化硫有抗性的植物:玉米、马铃薯、黄瓜等。(二)氮氧化物l氮氧化物对植物的毒性较弱,会慢性地抑制植物的生长。l对氮氧化物敏感的植物有:扁豆、番茄、烟草、向日葵等l对氮氧化物有抗性的植物:柑橘、黑麦。(三)氟化物(P126)(四)光化学烟雾(P1261

84、27)光化学烟雾主要成分是臭氧、过氧乙酰硝酸酯(PAN)。l臭氧对植物的危害:通过叶背气孔进入,形成细小坏死斑点,抑制植物生长,并发生早期落叶落果现象。l对臭氧敏感的植物:大小麦、花生、苹果、番茄等。l对臭氧有抗性的植物:银杏、松柏、甜菜等。l过氧乙酰硝酸酯(PAN)对植物的毒性很强,特征是使叶子背面变成银灰色或古铜色,叶子正面无症状。l对PAN敏感的植物:番茄、扁豆、芹菜等l对PAN有抗性的植物:玉米、棉花、洋葱等。二、酸雨对环境的影响(一)酸雨对水生生态系统的影响(P127)l酸雨对水生系统的危害最为严重。一方面使食物链发生变化,微生物组成发生改变,有机物分解缓慢,水生植物和动物减少,甚至

85、导致鱼类死绝。l另一方面,由于水体酸化,导致许多金属的溶解加速,浓度升高。(二)酸雨对陆生生态系统的影响(P127)1、土壤酸化问题酸雨使土壤酸化,产生一系列环境问题:土壤贫瘠化、土壤中有毒元素的溶出。2、森林破坏酸雨破坏森林分成四个阶段。(P128)(三)酸雨对各种材料的侵蚀作用1、对建筑材料的侵蚀CACO3+H2SO4CASO4+H2O+CO2CACO3+HNO3CA(NO3)2+H2O+CO22、对金属的侵蚀电化学腐蚀:金属+H+金属离子+H2(四)对人体的影响酸雨对人体的危害是间接的,是通过食物链进行的。第四节第四节 全球气候变暖和臭氧层破坏全球气候变暖和臭氧层破坏一、全球气候变暖(一

86、)概念l温室效应:大气层中的某些微量气体组分能使太阳的短波辐射透过,加热地面,而地面增温后所放出的热辐射,却被这些组分吸收,使大气增温。l温室气体:能产生温室效应的微量气体组分,有CO2、CH4、N2O、CFC等。(二)全球变暖对世界的影响(P129-130)1、海平面上升2、气候变化3、对生化多样性的影响(三)全球变暖控制对策(P130)控制全球变暖,必须要减少大气中的温室气体含量,尤其是控制CO2的含量1、基本控制对策(1)能源对策:发展核能和氢能、开发利用新能源、开发替代能源;(2)绿色对策:植树造林2、发达国家负有减少温室气体的主要责任二、臭氧层破坏l臭氧的分布:主要集中在平流层153

87、5km附近。l臭氧层中臭氧体积分数很低,集中起来校正到标准病状态,平均厚度仅为0.3cm。l臭氧在大气中的分布不均匀,低纬度少,高纬度多。l臭氧层能吸收99%的紫外线。l高空臭氧层有减少的趋势。(一)臭氧层破坏造成的危害(P131)1、对人类健康的影响:致癌、损伤人体免疫系统、损伤眼睛;2、对植物的影响3、对水生生态系统的影响(二)臭氧层破坏对策l大气中臭氧层的破坏,主要是由消耗臭氧层的化学物质引起的,减少或停止这些化学物质向大气的排放,将是防止臭氧层破坏的有效措施。l消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书1987签订,1990修正,受控物质达共6类几十种。第五节第五节 大气污染的控制技术大气污染的控

88、制技术一、颗粒污染物的治理技术l除尘:从废气中将颗粒物分离出来并加以捕集、回收的过程。l除尘器:实现除尘过程的设备装置。l依照工作原理可将除尘器分为:1、机械式:通过质量力2、过滤式:过滤气体3、湿式:洗涤4、静电:静电力,效率最高。二、气态污染物的治理技术(一)SO2废气治理技术(P133)l脱除SO2的方法有:抛弃法和回收法。l在工业上,脱除SO2的方法主要是湿法,其次是干法。(二)NOX废气治理技术(P144)1、吸收法吸收剂有:碱液、稀硝酸溶液和浓硫酸等;2、吸附法吸附剂有:活性炭和沸石分子筛3、催化还原法利用催化剂、还原剂,将NOX还原成无毒的N2三、大气污染综合防治技术防治大气污染

89、问题必须从城市和区域的整体出发,统一规划并综合运用各种手段及措施。1、制定综合防治规划,实现“一控双达标”l一控:实施污染物排放总控制l双达标:工业污染源要达标排放;环境空气质量和地面水环境质量要达到国家标准2、调整工业结构,推行清洁生产3、改善能源结构,大力节约能源4、完善城市绿化系统5、加强城市大气环境质量管理(P135)第七章第七章 土壤污染及其防治土壤污染及其防治本章的几个主要问题:1、什么是土壤环境?2、什么是土壤污染?3、重金属对土壤的污染与防治?4、农用化学品对土壤的污染与防治?第一节第一节 概述概述土壤:土壤:位于地球陆地,具有肥力、能够生长植物的疏松表层。土壤是一个独立的自然

90、体,是一个开放的生态系统,除了具有肥力外,土壤还具有另外一些重要的客观属性:土壤缓冲性、同化和净化功能。土壤有自己的组成与结构。l土壤污染由于具有生理毒性的物质或过量的植物营养元素进入土壤而导致土壤性质恶化和植物生理功能失调的现象。土壤处于陆地生态系统中的无机界和生物界的中心,不仅在本系统内进行着能量和物质的循环,而且与水域、大气和生物之间也不断进行物质交换,一旦发生污染,三者之间就会有污染物质的相互传递。作物从土壤中吸收和积累的污染物常通过食物链传递而影响人体健康。一、土壤生态系统的组成与结构1、土壤生态系统土壤中生物与非生物环境的相互作用通过能量转换和物质循环构成的整体。土壤生态系统是陆地

91、生态系统的一个亚系统.2、土壤生态系统组成l生产者。高等植物根系、藻类和化能营养细菌。l消费者。土壤中的草食动物和肉食动物。l分解者。细菌、真菌、放线菌和食腐动物等。l参与物质循环的无机物质和有机物质。l土壤内部水、气、固体物质等环境因子。2、土壤生态系统的结构l土壤生态系统结构有垂直结构与水平结构之分。l土壤生态系统的垂直结构有:(1)地上生物群体层:由绿色植物所组成,是光合作用的场所。(2)土被生物群落层:包括地面(枯枝落叶层)和植物根系所及的土被层,是能量流动、物质交换最活跃的场所。(3)土被底层与风化壳生物群体层:是矿质元素的补给基地。二、土壤环境的主要组成和特点土壤环境:由固相、液相

92、和气相三相物质组成的多相分散体系,也是一个由不同土层组成的整体系统。固相物质之间是孔隙,在孔隙中存在着液相物质和气相物质,三相物质在土壤容积比例中是不同的。土壤环境的物质组成:1、矿物组成l原生矿物:指原始成岩矿物,在风化过程中,化学成分没有发生改变。原生矿物构成土壤的骨架,提供矿质元素。l次生矿物:原生矿物在风化过程中重新合成的新生矿物。l土壤矿物胶体(次生黏土矿物):颗粒粒径小于0.002mm或小于0.001mm的次生矿物,是矿物质部分最活跃的物质成分。2、机械组成(质地)l粒级分级:根据矿物颗粒直径大小,将大小相近、性质相似的加以归类、分级。一般分为砾石、沙粒、粉沙粒和黏粒四级。l土壤质

93、地(机械组成):土壤中各粒级所占的相对比例或重量百分数。一般分为沙土类、壤土类、粘壤土类和黏土类。土壤质地是影响物质交换、能量流动的重要因素。l有机物质组成:土壤有机物质主要累积于土壤地表和土层,主要包括:(1)土壤活有机体植物根系、土壤动物、藻类、菌类。(2)土壤腐殖质土壤环境中的主要有机胶体。(二)土壤结构与土壤环境结构1、土壤结构l土壤结构:指土壤结构体的类型、数量、排列方式、孔隙状况及稳定性的综合特性。l土壤孔隙是土壤结构优劣的重要指标。l团粒状结构及良好的团聚体结构具有较好的孔隙状况。2、土壤环境结构l土壤环境结构:指将土壤作为一个环境系统的本体而言,包含两层涵义,一是组成土壤各土层

94、的固、液、气三相物质的比例、结构与组成;二是由不同数量、性质和排列的土层组成,形成三维层次构型,各土层的物质组成和土壤质地也各不同。l土壤环境中,物质的交换、能量的流动正是发生在固、液、气三相之间和不同的土层之间。(三)土壤环境的基本特点1、土壤环境的物理学特性(土壤孔性与土壤质地)(1)土壤孔性l土壤孔性:指土壤孔隙数量、大小孔隙分配和比例特征,分为无效孔隙、毛管孔隙和通气孔隙。l土壤孔性对土壤污染物的过滤截留、物理和化学吸附、化学分解、微生物降解等有重要影响。(2)土壤质地l黏土吸附能力强,被吸附的污染物呈稳定状态,从而减少污染;l沙质土类通气性、透水性强,但吸附能力弱,减轻表土污染,但可

95、能污染地下水,造成二次污染;l壤土,介于黏土与沙质土类之间。2、土壤环境中的胶体物质对环境的影响l土壤胶体有无机胶体、有机胶体和有机无机复合胶体三大类。l土壤胶体具有吸收性能,可以吸附各种离子、分子、气体和悬浮体,是土壤自净能力的重要性质。l土壤胶体吸附金属离子的能力与胶体种类有关,土壤胶体吸附金属离子对重金属毒害有一定的缓冲作用,但也会带来潜在的污染。l土壤无机胶体越多对农药吸收愈多。3、土壤环境中的络合螯合平衡体系(P140)土壤存在着形成络合螯合物的有机和无机配位体和多种金属中心离子。土壤络合螯合作用可以增加金属离子的活性,增加土壤结构的稳定性,改善土壤物理、化学性质和土壤生物学过程。4

96、、土壤环境中的氧化还原平衡体系(P140)土壤氧化还原反应能改变离子的价态,影响有机物质的分解速度和强度,因而影响土壤物质及污染物质转化、迁移,对改变土壤性质、促进污染物质的转化有重要的作用。5、土壤的酸碱平衡体系l土壤酸碱度影响养分的有效性和微生物的活度,pH值是影响重金属离子迁移转化的重要因素。l土壤具有缓冲作用:土壤有机胶体具有阳离子交换作用,使土壤溶液具有抵抗酸碱变化的能力。6、土壤环境中的生物体系(P141)土壤环境中的生物体系,包括微生物区系、微动物区系和动物区系,是土壤环境的重要组成成分和物质能量转化的重要因素。土壤生物是土壤形成、养分转化、物质迁移、污染物的降解、转化、固定的重

97、要参与者,主宰土壤环境物理化学和生物化学过程、特征与结果。三、土壤环境背景值(本底值)的概念土壤环境背景值是指未受或少受人类活动(特别是人为污染)影响的土壤环境本身的化学元素组成及其含量。是成土因素综合作用下成土过程的产物,其实质是各个自然成土因素的函数。研究土壤环境背景值的实践意义(P141)l是土壤环境质量评价的基本依据;l是研究土壤环境容量,制定土壤环境标准的基本依据;l是研究污染元素化学行为的依据;l作为土壤利用及其规划的参比数据。四、环境容量与土壤环境容量1、环境容量环境容量:指在一定条件下环境对污染物的最大容纳量。环境容量是一个变量,有两个组成部分。l基本环境容量(差值容量):环境

98、标准值减去环境本底值;l变动环境容量(同化容量):环境的自净能力2、土壤环境容量土壤环境容量:土壤环境单元所容许承纳的污染物质的最大数量或负荷量,是土壤污染最大负荷值减去土壤污染初起值的差值。l土壤环境的基本容量:土壤环境标准值减去土壤环境本底值(背景值)l土壤环境的静容量:土壤环境基准减去土壤环境本底值(背景值)五、我国土壤污染的现状(一)土壤污染物的来源(P142)土壤的污染源分为天然污染源和人为污染源。人为污染源是土壤污染物的主要来源,有l污水灌溉l固体废弃物的农业利用l空气污染的影响l农业生产过程中产生的影响(二)我国农业土壤环境污染的现状与发展趋势(P143)第二节第二节 重金属对土

99、壤的污染及其防治重金属对土壤的污染及其防治一、重金属元素在土壤环境中的迁移、转化1、物理迁移土壤中重金属元素的物理迁移有以下途径:l在径流作用下,土壤溶液里的重金属离子或络合物发生迁移;l水土流失或风蚀作用下,重金属元素随土壤颗粒发生迁移。2、化学迁移(包括物理化学迁移)化学迁移:重金属污染物通过离子交换吸附、络合螯合等形式与土壤胶体相结合;或者重金属元素发生溶解或沉淀。(1)与无机胶体的结合l非专性吸附(极性吸附):通过电荷符号的不同发生静电吸附作用使重金属离子吸附在土壤胶体颗粒表面。l专性吸附:重金属离子进入氧化物的金属原子的配位壳中,与OH和OH2配位基重新配位,通过共价键或配位键结合中

100、胶体胶体颗粒表面。(2)与有机胶体结合(P144)在重金属浓度低时或污染初期,主要是与有机胶体发生络合或螯合作用,有机胶体主要指低分子有机酸、氨基酸、腐殖质物质。(3)溶解和沉淀作用重金属污染土壤后可与多种化学成分发生溶解和沉淀作用,这些化学成分有OH、CO32、S2、络合物等。影响重金属溶解和沉淀作用的因素有:l土壤pH值:pH值越小,重金属溶解度越大;l土壤Eh值(氧化还原电位):氧化电位越高,重金属溶解度越大;l络合效应:络合物的存在,大大提高重金属化合物的溶解度。3、生物迁移生物迁移:通过植物根系从土壤中吸收有效态重金属,并在植物体内积累起来的过程,土壤微生物和土壤动物也能吸收富集重金

101、属。l协同作用:由于某种元素存在促进植物对另外一种金属元素吸收并增强其对植物的危害的效应。l拮抗作用:由于某种元素存在减弱植物对另外一种金属元素吸收并减少其对植物的危害的效应。二、重金属对土壤的污染l目前,全世界平均每年排放Hg约1.5万吨,Cu340万吨,Pb500万吨,Mn1500万吨,Ni100万吨。据我国农业部进行的全国污灌区调查,在约140万公顷的污水灌区中,遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8%,其中轻度污染的占46.7%,中度污染的占9.7%,严重污染的占8.4%。l土壤重金属污染具有污染物在土壤中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解的特点,并可经水、植物等介质最终

102、影响人类健康。因此,治理和恢复的难度大。(一)汞污染(Hg)(P146)汞及其化合物易转成蒸气在大气中散发,并被土壤吸咐;利用汞污染的废水灌溉农田;使用含汞农药等都能成为土壤中汞污染源。汞盐在pE值较高的还原性土壤中不但和S2-结合生成HgS沉淀,而且可以在细菌作用下转化成甲基汞、二甲基汞等有机汞。而有机汞容易被植物吸收进入植物链被人吸收,其毒性远比无机汞大。世界著名的公害事件日本水俣事件便是由汞污染引起的,受害的居民达一万余人。(二)镉污染(Cd)(P142)镉在土壤中以水溶性或难溶性形态存在。水溶性镉主要以离子或络合态存在,易被植物吸收,富集。镉污染土壤进入植物链,对人类健康造成威胁,破坏

103、红血球引起骨痛病。(三)铅污染(Pb)(P143)(四)铬污染(Cr)(P143)(五)砷污染(As)(P149)砷的污染来源于天然矿以及人为活动。农药生产厂和矿山的废水,煤燃烧后的废气排放皆能引起砷对土壤污染。土壤中的砷主要以胶体或与有机物结合形式存在。砷是自然界广泛存在的毒性很强的物质,砷的毒性不仅取决于它的浓度,也决定于它的化学形态。五价砷在低浓度下是无毒的,但3价砷却是剧毒物质。其原因是亚砷酸能与蛋白质发生反应。砷中毒的主要症状是皮肤出现病变,神经、消化和心血管系统发生障碍及引起皮肤癌、肺癌等。三、土壤重金属污染的清除(一)冲洗法从根层中去除重金属冲洗法:采用不同的冲洗剂,首先使重金属

104、转为活性状态,然后冲洗土壤。如冲洗剂FeCl3溶液可有效将镉、铬、铜等金属离子除去。(二)利用吸收能力强的植物吸收土壤中的重金属如野生蕨类植物可以富集重金属Cd和Zn。四、土壤重金属污染的防治措施(一)施用改良剂l施用改良剂:指向土壤中施加化学物质,以降低重金属活性,促使重金化钝化,以减少重金属向植物体内的迁移。l常用改良剂:石灰、碳酸钙、磷酸盐、硅酸钙沪渣、有机肥等。(二)调节土壤Eh和水浆管理l可以通过淹水栽培和向土壤中施用促进还原的物质,调节土壤Eh,可以促使多种重金属元素沉淀,减少重金属的活性,降低对作物危害。l但对于砷污染的土壤中,不能采用此法。在还原条件下,会产生毒性更强的亚砷酸。

105、(三)客土和换土法(P151)l客土法:在现有的污染土壤上覆上一层未污染土壤。l换土法:将受污染的土壤挖除至适当深度后再填入未污染土壤。第三节第三节 农业化学品对土壤的污染及其防治农业化学品对土壤的污染及其防治一、化肥对土壤污染和防治(一)化肥对土壤与环境的影响(P151)化肥常常含有副成分,如重金属元素、有毒有机化合物以及放射性物质,进入土壤后,形成潜在污染。同时化肥施用通过反馈过程对土壤环境、水体环境、大气环境产生影响。(二)减少化肥对土壤环境污染的控制对策(P152)1、调整化学肥料结构2、普及平衡施肥技术,减少化肥用量3、有机无机混合施用4、科学施肥,减少化肥的损失5、合理灌溉,减少化

106、肥源流失6、适当调整种植业结构,充分利用豆科作物的固氮肥源。二、有机农药对土壤的污染和防治(一)有机农药在土壤中的迁移转化(P153)l土壤有机胶体、植物对农药的吸附l有机农药的代谢与降解(二)农药在土壤中的残留毒性l有机氯农药l有机磷农药(三)农药污染的控制措施(P154)1、利用综合害虫防治系统以减少农药的放入量2、农药的安全合理使用3、制定农产品的允许残留标准4、采用合理耕作制度,削除农药污染5、发展开发新农药三、废塑料制品对土壤污染和防治(一)废塑料制品及其对农田环境的污染(P155)(二)塑料薄膜的化学组成、毒性及微生物降解性(P155)(三)农田中废塑料制品污染的防治l从价格和经营

107、体制上优化和改善对废塑料制品的回收和管理,循环利用废塑料;l研制可控光解的热分解的农膜新品种;l尽量使用分子最小、生物毒性低相对易降解的塑料增塑剂。第八章第八章 固体废弃物处理与资源化利用固体废弃物处理与资源化利用本章的几个主要问题:1、固体废弃物的概念、种类和来源;2、固体废弃物的污染特点、化学组成和利用潜力;3、有机废弃物的处理和利用;4、其它废弃物的处理和利用。第一节第一节 废弃物处理与资源化利用废弃物处理与资源化利用 固体废弃物(废物):固体废弃物(废物):是指在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的以固态和泥状存在的物质;或者是提取目的组分后废弃的

108、不同的剩余物质。固体废弃物包括工业废弃物和生活废弃物。一、废弃物的来源和分类(一)固体废弃物的来源(P158)(二)固体废弃物的分类和主要理化性质固体废弃物的分类:l按组成可分为有机废物和无机废物l按形态可分固体和泥状等废物l按来源可分工业废物、矿业废物、城市垃圾、农业废物和放射性废物(主要分类形式)l按危害状可分有害废物和一般废弃物1、产业固体废弃物产业固体废弃物产业固体废弃物是工农业生产企业过程中未被利用的副产物。可以分为:l工业固体废弃物:工业生产过程中和工业加工过程产生的废渣、粉尘、碎屑、污泥等。l农林固体废弃物:农村牧副渔各项活动中丢弃的固体废物。2、生活消费固体废弃物 生活消费固体

109、废弃物生活消费固体废弃物:是指居民生活、商业活动、市政建设与维护、机关办公等过程中产生的固体废弃物。l单气区垃圾:只有家庭燃煤条件下,垃圾主要成分是无机成分;l双气区垃圾:存在暖气和燃气,垃圾主要成分是有机成分。3、有害固体废弃物和放射性固体废弃物l有害固体废弃物:具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性的固体废弃物。l我国目前将固体废弃物分为:城市生活垃圾、一般工业固体废弃物、有害固体废弃物和其他。而有害固体废弃物和放射性固体废弃物属于专门管理类型。二、固体废弃物污染环境的特点(一)固体废弃物的污染途径由于固体废弃物的来源不同,所含的有毒有害成分以及病原微生物类型不同,由此其污染途径

110、也是不同的。l一是工矿企业固体废弃物所含化学成分形成化学物质污染;l二是人畜粪便和生活垃圾是各种病源微生物的孳生地和繁殖场,对环境构成病原体型污染。(二)固体废弃物的污染危害l对土壤理化性状将产生不良影响l长期施用垃圾将导致农田中重金属含量积累l日益增多的有机合成材料和塑料及其制品,大部分未经回收利用随垃圾进入农业环境,影响其物质的循环与能量的流动l由于城市垃圾大多未经无害化处理直接施用于农田,就会将大量的细菌类病原菌、病毒和寄生虫卵带入土壤,成为各种疾病的传播源。生污泥:生污泥:从污水处理厂沉淀排出的污泥。l生污泥含有挥发性的物质、病原菌、寄生虫、重金属以及某些难分解的有机毒物。l生污泥含有

111、大量有机质和氮、磷、钾以及微量元素,是理想的土壤改良剂和肥料。l生污泥如果施用不当,就会危害农作物,或通过食物链危害人体健康。三、固体废物的污染控制途径与技术政策固体废物对环境的污染不同于废水、废气和噪声,废水、废气既是环境的污染源,又是接受其所含污染的环境,而固体废物是许多污染成分的终极状态,这些终极状态如果处理不当,在长期的自然作用下,又会转入农业生产环境和人类生存环境,成为新污染的“源头”。(一)污染控制途径(P161)l完善和改造生产工艺l发展物质循环工艺l进行综合利用l进行无害化处理与处置(二)控制固体废物污染的技术政策l20世纪80年代中期,我国提出“资源化、无害化和减量化”的控制

112、固体废物污染的技术政策。l我国固体废物处理利用的发展趋势采用无害化为先导、资源化为目的,进行减量化。相关概念无害化:指将固体废弃物通过工程处理,达到不损害人体健康,不污染周围环境。无害化的方法有垃圾卫生填埋、高温堆肥、沼气发酵、焚烧、热解等。l减量化:是通过适宜的手段减少固体废物的数量和容积。具体做法是采用固体废物处理方法达到减量化。另外一方面采用在生产过程中减少固体废弃物的产生。l资源化:是采取工艺措施从固体废弃物中回收有用的物质和能源或者通过一定的技术措施达到使固体废物重新利用的目的。第二节第二节 有机固体废弃物处理与利用技术有机固体废弃物处理与利用技术固体废弃物中许多种类属于生物可降解和

113、利用有机固体废弃物:生活污泥、城市生活垃圾、糖厂废渣、畜禽粪便等等,按照无害化、资源化目的,首先对有机固体废弃物进行无害化处理,再进一步转化为其他农业可利用的资源。如沼气发酵生产沼气、堆肥、颗粒化复混肥等一、有机废弃物的能源利用(一)厌氧产沼气厌氧发酵产沼是利用微生物在隔绝空气的条件下分解废物中有机物的一种方法。代谢过程中产生以甲烷为主的可燃性气体甲烷厌氧产沼可以在厌氧发酵罐中进行,也可以在填埋坑中进行。厌氧发酵的原理:厌氧发酵的原理:沼气发酵是个厌氧生物化学过程,包括水解发酵产酸和产甲烷三个阶段。l水解发酵阶段:复杂有机物在有关分解菌的作用下,分解成简单有机物,如单糖、有机酸、醇等。l产酸阶

114、段:简单有机物在发酵菌、产酸菌、产氢菌等作用下,产生乙酸、氢、二氧化碳、甲醇。是生成甲烷的前体物质。l产甲烷阶段:甲烷菌群利用前体物质形成甲烷。(二)固体废物的热解处理热分解的基本原理:热分解的基本原理:将有机物化合物在缺氧或低氧条件下,利用热能使化合物键断裂,由大分子量的有机物转化成小分子量的燃料气、液状物(油、油脂等)及焦炭等。l热分解优点:可回收利用能源l热分解缺点:技术要求高、成本高热分解方式l按加热方式分为外热式和内热式l按操作温度分有高温热解和低温热解l按生成物分有产气技术和产油技术l按热解炉的种类分有回转炉、竖井炉、移动床等1、外热式l外热式:将垃圾置于密闭的容器中,在绝氧的条件

115、下,热量由反应容器的外面通过器壁进行转递,垃圾被间接加热而发生分解。l外热式所产生的气体纯度高,可得到1500025000kJ/m3的高热值燃料气。2、内热式l内热式热分解方式(部分燃烧热分解方式):在低氧条件下,反应器中的可燃性垃圾或热分解中生成的碳的部分燃烧,利用此燃烧热使垃圾发生热分解的过程。l内热式得到的燃气发热量在40008000kJ/m3左右。废弃物热分解的优点:l在绝氧或极低的氧的还原条件中,生成的废气量较少,对大气的污染较少l能处理不适于焚烧的难处理物l热分解残渣中,腐败性有机物少,能防止填埋场的公害l能转换成有价值的能源二、有机废物的饲料利用l有机废物的饲料利用:一些植物残体

116、营养价值低,或可消化性低,不能直接用作饲料。如果将它们进行适当处理,可以提高其营养价值和可消化性,可以将其作为饲料使用。l饲料利用的处理方法:微生物处理与化学方法处理(P164165)l青贮l青贮:将作物秸秆刈青收割,机械切碎,再均匀地铺入窖内、压平、密封。里面发酵主要由乳酸菌发起,然后由酵母类完成。l青贮可以较长时间保存饲料,使牲畜在冬季得到营养丰富的饲料。l青贮有窖贮、塔贮、袋贮、壕贮及平地青贮等。三、有机废物的处理与肥料化l堆肥化(生物处理法):利用微生物降解城市有机固体废物的方法。具体来讲,是利用微生物在一定温度、湿度和pH条件下,使有机物发生生物化学降解,形成一种类似腐殖质土壤的物质

117、,用作肥料和改良土壤。l根据堆肥处理过程中,微生物对氧气要求的不同,可分为好氧堆肥法(高温堆肥)和厌氧堆肥法。1、高温堆肥(好氧堆肥法)高温堆肥:是在有氧条件下,通过好氧微生物(主要是好氧菌)的作用下来进行的。(P166)2、厌氧堆肥l厌氧堆肥:是在无氧条件下,通过厌氧微生物(主要是厌氧菌)的作用来进行的。l有机物厌氧分解时主要经历两个阶段:酸性发酵阶段与碱性发酵阶段。(P166)(二)堆肥工艺、设备及参数1、堆肥工艺程序传统的堆肥技术采用厌氧的野外堆积法,而现代一般采用好气堆肥工艺。2、好气堆肥工艺流程前处理主发酵后发酵后处理除臭贮藏(1)前处理(P167)主要有:调整水分、C/N比、添加菌

118、种和酶、除去非堆肥物质、调整粒径。(2)主发酵(一次发酵)(P167)(3)后发酵(二次发酵)(P167)(4)后处理(5)脱臭(6)贮藏3、堆肥的影响因素(1)有机质含量l最合适的有机物含量:20%80%l有机物含量过低产热不够,达不到所需的温度,产生的堆肥肥效低;l有机物含量过高,会产生厌氧和发臭。(2)水分l最合适的含水率(重量):50%60%l过高时温度难以上升,有机物分解速度下降l过低时不满足微生物生长,有机物难以分解(3)温度l最合适的温度:5065摄氏度l过低时会大大延长堆肥的时间l过高时对堆肥微生物产生危害(4)碳氮比(C/N比)l成品化肥碳氮比:10:120:1l堆肥过程中要

119、调整好碳氮比,一般生活垃圾碳氮比是24:1l碳氮比过高,堆肥放入土壤后,会造成土壤“氮饥饿”l碳氮比过低,会导致氮元素损失,而降低肥效(5)碳磷比(C/P比)一般碳磷比为:75:1150:1(6)pH值一般微生物最适宜的pH值为中性或弱碱性。四、有机废弃物的综合利用(一)蚯蚓养殖(P169-170)l蚯蚓的利用l改良土壤l在动物饲养业中的应用l在环境保护中的应用l在医药及食品中的应用(二)食用菌生产和秸秆综合利用(P170)第三节第三节 无机废物的处理与利用无机废物的处理与利用一、城市垃圾的土地填埋l城市垃圾尽管经过各种各样的处理后,总还有一部分残渣排入环境,需要加以处置,所以城市垃圾的土地填

120、埋是必不可少的处置方法。l土地填埋分安全土地填埋与卫生土地填埋,前者适于工业固体废物与有害有毒垃圾;后者适于一般生活垃圾。(一)安全土地填埋l安全土地填埋是处置有害废物的一种较好方法,实际上是卫生土地填埋方法的进一步改进,对场地的建造更为严格,衬里系统的渗透系数要求在108cm/s以下。l安全土地填埋过程中,要处理好下渗的垃圾渗沥水和上升的有毒气体。(二)卫生土地填埋卫生土地填埋卫生土地填埋是不产生二次污染的垃圾最终处理方法。垃圾在填埋场内分区分层进行填埋。l填埋单元:废物层和土壤覆盖层共同构成;l填埋层:具有同样高度的一系列相互衔接的填埋单元构成;l填埋场:一个或几个填埋层构成,再在上面覆盖

121、一层90120cm的土壤。卫生土地填埋分为:l厌氧l好氧l半好氧(P172)(三)卫生土地填埋方法(P172173)1、平面作业法2、斜坡作业法3、沟填作业法(四)填埋场渗沥水(P174)l填埋场渗沥水:垃圾分解过程中产生的液体以及渗出的地下水和潜入的地表水。l填埋场渗沥水的产量取决于填埋场渗沥水的来源,填埋场的地面情况、垃圾情况、下层土壤情况。2、渗沥液的收集处理l对新产生的渗沥液最好采用生物处理;l对从稳定填埋场产生的渗沥液最好采用化学物理方法处理;l为了保证填埋场渗沥水不造成对地下水的污染,采取双层衬层,第一层为合成薄膜,第二层为土壤。二、钢渣(P175)三、粉煤灰 粉煤灰粉煤灰:颗粒较

122、细但并不均匀的多相混合物,是能源工业的固体废弃物,其来源有热电厂、烧煤的锅炉、烟囟等。l粉煤灰收集包括气除尘和底灰除渣两个系统。l粉煤灰的排输分湿法和干法两种方法。l湿排法:使粉煤灰通过管道和灰浆泵组成的排灰系统,用高压水力输送到贮灰场或江、河、潮海,又分为灰渣分排与灰渣混排。(一)粉煤灰的化学组成(P176)(二)粉煤灰的物理性质(P177)1、外观和颜色2、相对密度和密度3、细度(三)粉煤灰的农业利用(P177-178)1、粉煤灰的改土和增产作用2、粉煤灰肥料第九章第九章 农业环境监测与环境标准农业环境监测与环境标准本章的几个主要问题:1、什么是农业环境监测?2、农业环境监测的程序和方法?

123、3、什么是农业环境标准?4、农业环境标准的分类?第一节第一节 农业环境监测农业环境监测一、农业环境监测概述(一)农业环境监测的基本含义l环境监测:利用多种科学方法和手段,监测和检测代表环境质量现状及发展变化趋势的各种数据,并用它来解释环境现象,为环境管理和科研提供科学依据的全部过程。l环境监测过程:资料研究和现场调查、优化布点、样品采集、运送保存、分析测试、数据处理、综合评价等。l环境监测注意的焦点是人为因素。l农业环境监测:借用环境监测的理论和方法,对农业生产环境的质量现状及变化规律和趋势进行监测活动。农业监测是政府行为。l农业环境监测的重点是:污染监测和生态监测。l污染监测对象:农业土壤及

124、作物、农业灌溉水、农、牧、水产品质量等,监测污染物有工业排放污染物。l农业生态监测主要是对生态破坏和环境治理效果进行监测。主要对象有农业生态环境、生物多样性变化等。(二)农业环境监测的目的和作用l环境监测方针:环境管理必须依靠环境监测,环境监测必须为环境管理服务。l环境监测目的(任务):为环境管理服务,为环境科学服务,为农业持续发展服务,为全社会服务。(三)农业环境监测分类1、常规监测(例行监测或监视性监测):是监测工作的主体,其工作质量是监测工作的标志,又分为环境质量监测和污染源监视性监测。2、研究性监测:为探索来自各种污染源的污染物进入农业生态系统,被农作物或畜、禽吸收后,在其肌体内迁移、

125、转化、富集的规律,或研究沿食物链的名营养级的传递和迁移规律,进行污染物量的传递的测定。还包括一些环境背景值的测定。3、特种目的监测(应急监测):此种监测内容和形式较多,但都属于特定目的。可分为污染事故监测、仲裁监测、咨询监测等。二、农业环境监测程序和方法(一)农业环境监测程序方框图(P182)第二节第二节 农业环境标准农业环境标准一、环境标准环境标准:环境标准:为了保护人群健康,防治环境污染,促进生态良性循环,合理利用资源,促进经济和社会发展,依照环境基准、环境保护法律和有关政策,对环境中有害成分、排放源的污染物的限量阀值和配套措施所作的技术规定。l环境标准由政府负责制定和修改;l在质量标准中

126、,凡国家有项目,地方不可再制定同一项目标准;l在污染物排放标准中,地方可制定更严格的同一标准。(一)环境标准按用途分类(P182-183)l环境质量标准l污染物排放标准l环境基础标准l环境方法标准l环境标准物质标准l环保设备、仪器标准(二)按环境要素分类的环境标准l水质标准l空气环境质量标准l生物环境标准(含食品卫生标准)l土壤环境质量标准(三)环境标准分级(1)按环境管理分级为:国家级、地方级(2)按标准适用范围分级:国家标准、地方标准、行为标准。二、农业环境的标准(一)农业环境标准的管理部门(P184)由国务院农业行政主管部门归口管理。(二)制定和修订农业环境标准的原则(P184)l制定农

127、业环境标准以农业环境质量基准为依据;l制定标准,既要考虑环境、经济和社会的协调发展,又要考虑促进农业生产的持续发展。(三)农业环境标准的制定程序(P184)(四)农业环境保护标准体系我国农业环境标准体系初步确定为两级四类,两级:国家级和地方级(行业级)四类标准:农业环境质量标准、污染物排放标准、农业环境基础标准和方法标准三、环境标准的新概念(一)环境标签:是在某同类产品中,以资源、能源消耗最省,对环境的不利影响最小的产品所给予的一种环境标志。(二)环境行为标准:目前的环境行为标准仅有一些相关的政策和条例,是对产品生产、使用和废弃的全过程使用资源和影响环境进行的规定。(三)超前标准(限时标准)(

128、P186)第十章第十章 清洁生产和绿色食品清洁生产和绿色食品本章的几个主要问题:1、什么是清洁生产?2、什么是绿色食品?第一节第一节 清洁生产清洁生产一、清洁生产概念清洁生产:是一种新的创造性的思想,该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中,以增加生态效率和减少对人类和环境的风险。对生产过程,包括节约原材料的能源,淘汰有毒原材料,减少所有废弃物的数量和降低其毒性;对产品,要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响;对服务,要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。l清洁生产是人们思想和观念的一种转变,是环境保护战略由被动行为向主动行为的种转变。l清洁生产的内容有:

129、转变态度、进行切实负责的环境管理以及对技术方案进行科学全面地评估。二、清洁生产的过程(P188-189)l清洁生产有以下几个方面的工作要做(关键与核心)l进行企业清洁生产审计l开发长期的企业清洁生产战略计划l对职工进行清洁生产的教育和培训l进行产品全生命周期分析l进行产品生态再设计l研究洁洁生产的替代技术(一)清洁生产审计的概念(P189)(二)清洁生产审计的思路(P189)三、中国的清洁生产(P190)中国清洁生产存在的主要问题:l治理投资和运行费用高,而经济效益很小,企业缺乏积极性;l资源、能源得不到有效利用,一些本来可以回收利用的原材料变成了“三废”而被处理掉或排入环境,造成浪费与污染。

130、l由于偏重末端治理忽视全过程控制,使得工业生产管理中的环境与生产“两张皮”的状况难以改变。第二节第二节 绿色食品的产生和发展绿色食品的产生和发展(一)绿色食品的产生和发展(产生背景)(P192)二、绿色食品的概念l绿色食品:是遵循可持续发展原则,按照特定生产方式生产,经专门机构认定,许可使用绿色食品标志商标的无污染的安全、优质、营养类食品。并不是专指绿颜色的食品。l开发绿色食品遵循了可持续发展的基本原则,即“既满足当代人的需求又不危及后代人满足其需求的发展”绿色食品必须同是具备以下条件:l产品或产品原料产地必须符合绿色食品生态环境质量标准;l农作物种植、畜禽饲养、水产养殖及食品加工必须符合绿色

131、食品的生产操作规程;l产品必须符合绿色食品质量和卫生标准;l产品外包装必须符合规定。(二)绿色食品产地的环境条件(P196)绿色食品的生产基地必须具备良好的生态环境,同时生产过程也必须维护产地的生态环境。l土壤l大气l水(三)绿色食品产地环境条件的调控(P197)三、绿色食品生产的关键技术(P198)(一)绿色食品种植业关键技术(二)绿色食品养植业关键技术(三)绿色食品加工业关键技术四、绿色食品的市场营销(P202206)一、选择题一、选择题1、根据1997年人口、耕地计算,我国人均水资源量只有2200立方米,仅相当于世界人均占有量的()A1/2B1/3C1/4D1/51、C2、下面构成食物链

132、的是()A肉食性鱼类浮游动物草食性鱼类浮游植物B浮游植物浮游动物草食性鱼类肉食性鱼类C浮游植物草食性鱼类浮游动物肉食性鱼类D浮游植物肉食性鱼类草食性鱼类浮游动物l食物链:生产者所固定的能量和物质是通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递的,各种生物按其食物关系排列的链状顺序2、答案:B3、()又称为曝气氧化塘。水深一般为2-5米,采用机械通气。A厌气氧化塘B好气氧化塘C通气氧化塘D兼性氧化塘l氧化塘:是利用天然池塘或人工修造的浅水池塘的污水处理方法氧化塘的分类(P110)(1)厌气氧化塘(2)好气氧化塘(3)通气氧化塘(4)兼气氧化塘l3、答案C4、()指标是水的物理指标A固体物质B生化需氧

133、量C有机物D植物营养物质l水质指标:是用于表示水中杂质的成分、种类和数量。水质指标项目繁多,一般可分为物理的、化学的和生物的三大类。物理性水质指标(P86);化学性水质指标(P87)。l植物营养物质:N、P等化学物质l4、答案A5、污水的生物处理主要是()A利用筛网和捞毛机去除纤维类杂物B利用辐流式深沉池分离污泥C利用微生物分解有机污染物D利用气浮法处理饮用水的浊度l根据采取的自然科学的原理和方法,可以分为物理法、化学法、物理化学法和生物法。P102-1075答案C6、酸雨PH值低于()A8B7.9C5.6D6.5l酸雨:当大气中含有大量SO2和NOX酸性氧化物,通过一系列化学反应转化成硫酸和

134、硝酸,随着雨水的降落而沉降到地面。正常的雨水的pH值约为5.6,而酸雨的pH值小于5.6。6答案C7、()是大气的最下层A对流层B平流层C中间层D热成层8、()是使含尘气体通过多孔滤料,把气体中的尘粒截留下来,使气体得到净化的方法。A机械式除尘B过滤式除尘C湿式除尘D静电除尘l依照工作原理可将除尘器分为:1、机械式:通过质量力2、过滤式:过滤气体3、湿式:洗涤4、静电:静电力,效率最高。8、答案B9、我国在80年代中期提出了资源化、无害化和减量化作为控制()污染的技术政策。A气体废弃物B液体废弃物C固体废弃物D农业废弃物9答案C二、名词解释二、名词解释1、土地资源l土地即地球陆地的表面部分,它

135、是人类生活和生产的主要空间场所。土地是由气候、地貌岩石、土壤、植被和水文等自然要素共同作用下形成的自然综合体,也是人类生产劳动的产物。土地资源是一种“综合”的自然资源,具有一切农业自然资源的属性,是人类社会最基本的生产资料与劳动对象。2、直接能源l直接能源:包含农业生产用能和农村人口生活用能。生产用能,通常指除人力、畜力以外的商品能。在直接能源中,一部分来源于国家能源供应体系,一部分来源于就地开发,如小水电、小煤窑、太阳能、风能、地热能和生物质能等。是农村能源按管理分类中的一类能源。3、水质指标水质指标水质:是指水和水中所含杂质共同表现出来的综合特性。水质指标:是用于表示水中杂质的成分、种类和

136、数量。水质指标项目繁多,一般可分为物理的、化学的和生物的三大类。4、富营养化l水体富营养化是湖泊分类与演化的概念,即过多的植物营养物进入水体,恶化水体质量,影响渔业发展,危害人体健康的现象,是水体衰老的一种表现,会使湖泊由贫营养湖发展为富营养湖,进一步发展为沼泽和干地。水体出现富营养化现象时,浮游藻类大量繁殖,如果是发生在淡水中,叫做水华。因占优势的浮游藻类的颜色不同,水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。因此,水体富营养化亦即含氮磷营养盐的富集是赤潮(或水华)的先兆,水体富营养化是赤潮发生的一个不可缺少的先决条件。三、简答题三、简答题1、目前我国的农业环境

137、问题主要有哪几个方面?l目前我国的农业环境问题主要有以下几个方面(P8):1、污水灌溉2、土壤退化3、农药污染4、畜禽粪便、生活垃圾5、焚烧秸秆2、我国政府在资源利用上拟将采取的策略和措施有哪些?l拟将采取的策略和措施(P15-16)1、转变观念2、搞好规划3、调整结构4、健全法制5、完善政策6、依靠科技7、示范推广8、强化管理9、宣传教育3、生态农业的建设内容有哪些?l生态农业的建设内容(P44)1、推进区域农业可持续发展的综合管理2、调整优化农业结构3、提高食物生产和保障食物安全4、农业资源可持续利用保护、合理利用与增殖自然资源提高生物能的利用率和废物循环转化开发农村能源4、改革开放以来,

138、我国经过农村能源建设,取得了哪些明显的成绩?l我国经过农村能源建设,取得了明显的成绩(P59)5、根据燃料性质和污染物的组成,大气污染可分哪几种?大气污染:大气污染通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。根据燃料性质和污染物的组成分类(P115)l煤炭型大气污染l石油型大气污染l混合型大气污染l特殊型大气污染l6、我国现有环境标准按用途分类共分哪几类?l环境标准:环境标准:为了保护人群健康,防治环境污染,促进生态良性循环,合理利用资源,促进经济和社会发展,依照环境基准、环境保护法律和有关政策,对环境中有害成分、排放源的污染物的限量阀值和配套措施所作的技术规定。环境标准按用途分类(P182-183)l环境质量标准l污染物排放标准l环境基础标准l环境方法标准l环境标准物质标准l环保设备、仪器标准四、问答题四、问答题l农药污染的控制措施有哪些?农药污染的控制措施(P154)1、利用综合害虫防治系统以减少农药的放入量2、农药的安全合理使用3、制定农产品的允许残留标准4、采用合理耕作制度,削除农药污染5、发展开发新农药

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