环境工程基础2012–1.pptVIP

环境工程基础 讲授教师：丁文明 Email: dingwm@buct.edu.cn 第一章 概论 1.1 环境问题 1.2 环境与生态、能源及关系 1.3 环境保护与可持续发展 1.4 环境工程的内容、任务与方法 环境问题 环境 自然环境：环绕于人类周围的各种自然因素的总和，由空气、水、土壤、阳光和各种物质资源等因素组成，是一切生物生存所依赖的物质世界。 环境的法律定义： 影响人类生存及发展的各种天然的及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。 环境问题 环境科学与环境保护所研究的问题主要不是自然灾害问题，而是人为因素所引起的环境问题。 环境出了哪些问题？ 环境出了哪些问题？ 环境问题归类 水污染问题： 陆地水体（河流、湖泊）溶解氧降低，水生生物死亡 有毒有害废水排放 湖泊富营养化、海水赤潮 饮用水水源减少，水质下降 工农业用水紧张 空气污染问题 酸雨问题 汽车尾气问题 城市热岛问题 温室效应问题 固体废物污染问题 垃圾围城、白色垃圾 垃圾渗滤液污染地下水 垃圾焚烧的二次污染 环境问题产生原因 人口增长的压力 城市化效应 不合理开发利用自然资源，超出环境承载力，使生态质量恶化或自然资源枯竭。 工业化的发展导致环境问题加速 环境与发展的关系没有协调 环境保护的法律法规缺乏完善 经济高效的绿色工业技术有待建立 人口增长规模 环境问题对社会发展的影响 对人民健康的影响 水、大气、噪声、微生物污染等。急性危害，慢性危害，长远危害。 对资源利用的影响 污染的本质：物质或能量出现在不该出现的地方。 对经济发展的影响 资源效率低下，成本增加。 对子孙后代的影响 资源浪费导致的资源匮竭，将来只有花费高代价寻找替代资源。 环境要素与环境效应 环境要素是指构成人类环境整体的、各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本物质组分 。环境要素可以分为自然环境要素与社会环境要素，习惯上指自然环境要素，包括水、大气、岩石、生物、阳光与土壤等 。 环境要素具有的特点 最小限制律 整体性效应大于个体效应之和 环境诸要素相互依赖、相互作用与相互制约 环境效应 环境物理效应 环境化学效应 环境生物效应 环境与生态、能源及关系 什么是生态系统 生态系统是指在自然界的一定空间内，生物群落与周围环境构成的统一整体。其中生物与环境相互作用、相互制约、不断演变，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡。 生态系统有以下四部分组成： 生产者：进行光合作用，进行有机物的合成（植物和其他光合生物） 消费者：直接或间接利用植物所制造的有机物 分解者：将动、植物残骸分解为无机物的微生物 无生命物质：无机物、有机物，水、大气、矿物质等 生态系统的功能 生态系统产生能量流动 生态系统的物质流动 水的循环 碳的循环 氮的循环 硫的循环 磷的循环 生态平衡 概念： 生态平衡是指某生态系统的生物环境和非生物环境之间以及它们内部之间通过物质循环、能量流动和信息传递，达到互相适应、相互制约、协调统一的效果，维持一种恒定状态。也就是说，生态平衡包括了生态系统中结构上的平衡和功能上的平衡两个方面：结构平衡主要指生物种类的多样性。功能平衡指生态系统中物质流动相对恒定，循环保持正常；能量输入和输出接近相等，流动基本守恒 。 特性： 生态系统的平衡是一种动态平衡。 当生态系统受到一定程度的外界干扰而引起不平衡时，具有恢复平衡状态的能力，使其进入新的平衡状态，即自身调节的能力。 当干扰超出其承受能力，即一定的限度，达到破坏生态规律的程度，调节就不再起作用，生态平衡就会遭到严重破坏。 环境容量问题 生态系统的自净功能 水、气、固三态环境在自然条件下互相发生物质与能量交换，在生态系统中保持相对稳定的组成。 由于生态系统的自身运行活力，导致污染物的浓度及总量在某一水平之下时，生态系统能够通过自身的运行机制，逐渐自动将污染物分解为无害环境。这就是生态系统的自净功能。 环境容量概念 污染水平超过一定限度，污染能力超过生态自净能力，将导致生态系统内的生物种类既相对数量发生质的变化，自净能力急剧下降，生态平衡被打破。 不导致生态平衡破坏的最大污染水平，就是相对于某一环境的环境容量。 如何维持生态平衡 通过各种手段，尽量减少污染，降低污染水平，使不致超过环境容量。 能源与环境 能源的使用现状 不可再生能源逐渐枯竭 两次石油危机 能源使用中的污染问题 燃煤电厂烟尘污染 酸性气体排放 温室气体问题（CO2，NOX) 水污染问题 废渣问题 环境治理中的能源投入 污染物收集、输送设备 污染物处理能耗 污染治理相关企业能耗 节约及合理利用能源就等于保护环境 节能途径 结构节能