环境保护与可持续发展.docx
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环境保护与可持续发展
第一讲环境、环境问题与环境保护
环境：
以人类为主体的外部世界，主要是地球表面与人类发生相互作用的自然要素及其总体。
按环境空间尺度大小，划分不同层次的环境
1居室环境2.聚落环境3城市环境4.区域环境5.全球环境6.宇宙环境按环境组成要素划分
1.水环境2.大气环境3.土壤环境4.地质环境
从生态学角度划分
1．陆地环境2.海洋环境3.森林环境4.草原环境5荒漠环境6.湿地环境
环境的基本特征
（1）整体性；
（2）区域性；（3）变动性
环境问题
由于环境结构和环境状态的变化而对人类的生存和发展产生了影响或破坏
环境结构：
环境中各个环境要素在数量上的配比，空间位置上的配置及相互间的联系
环境状态：
环境结构及其运动变化的外在表现形态。
环境保护
人类为解决现实或潜在的环境问题，维持自身的生存和发展而进行的各种具体实践活动的总称
环境保护应包括
1.污染控制2生态环境改善和保护3资源的合理开发，利用和保护。
全球十大环境问题
（一）全球气候变暖
（二）臭氧层的耗损与破坏（三）酸雨蔓延
（四）生物多样性减少（五）森林锐减（六）土地荒漠化
（七）大气污染（八）水污染（九）海洋污染（十）危险性废物越境转移什么是温室效应和温室气体？
温室：
主要指由玻璃或透明塑料材料封闭起来的空间。
白天，阳光穿透进入室内，但只有一部分阳光能反射回去温室吸收了大部分热能因为组成温室的玻璃或塑料材料阻止了大部分红外线再向外反射，所以保留住了辐射进来的热量。
温室效应原理大气中的水汽、臭氧、二
（Green-house氧化碳等气体，可以透过
Effects）太阳短波辐射，使地球表面升温；但阻挡地球表面向宇宙空间发射长波辐射，从而使大气增温。
由于二氧化碳等气体的这一作用与“温室”的作用类似，故称之为“温室效应”，二氧化碳等气体则被称为“温室气体”
大气“温室效应“如何产生？
1太阳提供的辐射2温室气体的存在
温室气体：
造成大气“温室效应”的气体中,最主要的是二氧化碳（CO2）,其次是氧化亚氮（N2O）、甲烷（CH4）、氟氯烃化物（CFCs）和水气等。
这些污染物主要是燃烧石化燃料（例如：
石油、煤）所产生的。
特性：
它们在大气中停留的时间（生命期）相当的长。
所以温室气体的影响是长久的而且是全球性的。
全球变暖的原因
自然原因太阳活动、大气环流、火山活动、地壳运动等
人为原因燃烧矿物燃料产生二氧化碳含量增多，甲烷等其他温室气体增多。
毁林，特别是对热带雨林的破坏
全球变暖的危害
1地球表面温度增加2海平面上升3全球气候转变4农业减产
5动物大迁徙和物种灭绝6海洋生态的影响7伤害人体抗病能力
第二节臭氧层的破坏和紫外线辐射
臭氧的科学发现与背景
臭氧（O3）在大气中的含量非常微少，仅占一亿分之一。
臭氧层存在于距地面高度20～30km范围平流层中，其中臭氧的含量占这一高度上的空气总量的十万分之一。
臭氧含量虽然极微，却具有非常强烈的吸收紫外线的功能，它能吸收波长为200～300nm的紫外线。
正由于臭氧层能够吸收99％以上来自太阳的，对生物具有极强的杀伤力的紫外辐射，从而保护了地球
上各种生命的存在、繁衍和发展，维持着地球上的生态平衡。
臭氧层空洞定义：
大气平流层中的臭氧层浓度下降的现象我们称为臭
氧层空洞。
臭氧洞被定义为臭氧的柱浓度小于200D.U.，也即臭氧的浓度较臭氧洞发生前减少超过30%的区域。
臭氧层遭到破坏的主要原因：
氟氯碳（氟利昂）和哈龙的存在是臭氧层遭到破坏的主要原因。
氟利昂主要用于致冷剂、发泡剂、清洗剂以及火箭使用的推进器等，而哈龙则是高效灭火剂
臭氧层损耗的危害
①损害人的免疫系统、眼角膜（白内障）及人体皮肤，尤其使患皮肤癌患者增加。
据估计，平流层臭氧若损耗1％，皮肤癌的发病率将增加2％。
②破坏地球上的生态系统。
抑制植物的光合作用，损害植物叶片，使农作物减产。
水生生态系统中的微生物、小型鱼虾和单细胞藻类减少、死亡，食物链被破坏，还可能导致某些生物物种的突变。
③引起新的环境问题。
如加剧光化学烟雾的形成，增强大气温室效应，加速材料的老化、分解、破坏，例如塑料老化、涂料变色、钢铁材料加速腐蚀等等。
什么是酸雨?
一般未被污染的雨水，pH值呈弱酸性（pH＝
5.65）。
由于人类大量使用煤、石油等化石燃料，燃烧后产生的硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx），在大气中经过复杂的化学反应，形成硫酸和硝酸气溶胶，或为云、雨雪、雾捕捉吸收，降到地面成为酸雨，故pH值低于5.6。
「酸雨」，其正确的名称应为「酸性沉降」，
它可分为「湿沉降」与「干沉降」两大类，前者指的是所有气状污染物或粒状污染物，随着雨、雪、雾或雹等降水型态而落到地面者，后者则是指在不下雨的日子，从空中降下来的落尘所带的酸性物质而言。
类型相态沉降的形式或成分
干沉降气态气体SO2，NO2，HCl
固态气溶胶，飘尘
湿沉降液态雨、雾、露
固态雪、霜
酸雨的形成
自然物质火山爆发喷出大量硫化物及悬浮固体物，自然水域表面释放硫化氢，动植物分解产生有机酸，土壤微生物及海藻释放硫化氢、二甲基硫及氮化物
人为物质工业化后，燃料大量使用，燃烧过程中产生CO、HC、SO2、NOX及悬浮固体物，排放至大气环境中，经光化学反应生成硫酸、硝酸等酸性物质
主要的污染物质SO2NOxHCLH2SO4，NO3HNO3
世界最严重的三大酸雨区是西北欧、北美和中国
酸雨的危害
1酸雨对人类的影响
眼角膜和呼吸道粘膜对酸类却十分敏感，受酸雨刺激，导致红眼症和支气管炎！
对人类而言，酸雨的一个间接影响就是溶解在水中的有毒金属被水果，蔬菜和动物的组织吸收。
吃下这些动物对人类的产生严重影响。
2酸雨对建筑物的影响
酸性粒子也会沉积在建筑物和雕像上，造成侵蚀。
3酸雨对森林的影响
酸雨造成最严重的影响之一是在森林和土壤。
4酸雨对农作物的影响
酸雨会影响农作物稻子的叶子，同时土壤中的金属元素因被酸雨溶解，造成矿物质大量流失，植物无法获得充足的养分，将枯萎、死亡。
5酸雨对水生生态系统的影响
PH＜6食物的基本种类相继死去•鱼类不能繁殖。
•幼鱼很难存活。
PH＜5.5•因为缺少营养造成很多畸形的成鱼。
•鱼类因窒息而死。
PH＜5.0鱼群会相继死去。
PH＜4.0假如有生物存活，将是非常不同于之前的生物种类。
酸雨的防治
大气中的SO2和NOx，是形成酸雨的主要原
因，因此，减少SO2和NOx的排放量，是防止酸雨的主要途径。
（一）完善环境法规，加强监督管理
（二）调整能源结构，改进燃烧技术
（三）改善交通环境，控制汽车尾气
（四）加强植树栽花，扩大绿化面积
酸雨的防治—汽车尾气处理
汽车尾气净化
1；燃料的改进与替代：
如使用无铅汽油，低硫汽油和柴油；
乙醇与汽油的合成燃料，天然气和液化石油气
2机内控制——提高发动机的燃烧效率，如控制空燃比，电
控汽油喷射系统利用氧传感器反馈控制适宜的空燃比，提
高效率，降低油耗，控制有害气体排放
3机外控制技术：
如三元催化净化技术利用催化剂将产生的
有害气体转化为无害气体，可同时净化3种污染物：
CO,
HC,NOx（同时降低90%），成为国内外汽油车排放控制
技术的主流
4未来汽车技术：
混合动力技术：
启动和低负荷——电动马
达系统驱动；高负荷——汽油发电机驱动；减速和发电机
运行——能量储存电池，能量的循环利用；电动汽车：
车
载蓄电池，关键是高性能电池，电池效率和充电问题是其
商业化的关键，为此开发了燃料电池系统。
颗粒物的控制技术
•根据除尘机理的不同，颗粒物的控制技术可分为四大类:
•机械除尘器•湿式除尘器•过滤式除尘器•静电除尘器
一、生物多样性的概念
生物多样性（biodiversity）是指各种各样的生物及其与环境形成的生态复合体，以及与此相关的各种生态过程的总和。
包括地球上所
有的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因、所形成的群落和所产生的各类生态现象。
生物多样性是概括性的术语，一般来说，包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性4个层次。
大家公认的生物多样性的三个
主要层次是：
１遗传多样性 ２ 物种多样性 ３生态系统多样性
价值
１．直接使用价值：
直接收获或使用的那些产品。
２．间接使用价值：
指生物多样性的环境作用和生态系统服务
３．潜在使用价值
二、破坏生物多样性的主要因素
（1）自然淘汰；
（2）人类活动的影响，使生物环境破坏，栖息地丧失；（3）掠夺式过度利用；（4）环境污染，食物链恶化；（5）外来种的引入，导致本地种的灭绝；（6）自然灾害与全球气候变暧等
危险废物
•危险废物（HazardousWastes）是指对人类、动植物现在和将来会构成危害的，没有特殊的预防措施不能进行处理或处置的废弃物，它具有毒性、爆炸性、易燃、腐蚀性、化学反应性、传染性、放射性等一种或几种以上的危害特性。
固体废物的特性
1、最难得到处置
固体废物为“三废”中最难处置的一种，因为它含有的成分相当复杂，其物理性状（体积、流动性、均匀性、粉碎程度、水分、热值等等）也千变万化。
2、最具综合性的环境问题 固体废物的污染，从来就不是单一的，它同时也伴随着水污染及大气污染问题。
3、最晚得到重视
在固、液、气三种形态的污染（固体污染、水污染、大气污染）中，固体废物的污染问题较之大气、水污染是最后引起人们的注意，也是最少得到人们重视的污染问题。
4、最贴近的环境问题
固体废物问题，尤其是城市生活垃圾，最贴近人们的日常生活，因而是也人类生活最息息相关的环境难题。
人们每天都在产生垃圾、排放垃圾，同时也在无意识中污染我们的生存环境。
固体废物对环境的危害
1、污染水体 固体废弃物未经无害化合理随意堆放，将随天然降水或地表径流进入河流、湖泊，长期淤积，使水面面积缩小，其有害成分造成了水体的各种污染
2、污染大气
固体废物中的干物质或轻物质随风飘扬，会对大气造成污染。
另外，焚烧法是处理固体废弃物的一种目前教为流行的方
法，但是焚烧将产生大量有害气体和粉尘，一些有机固体废弃物长期堆放，在适宜的温度和湿度下会被微生物分解，同时释放出有害气体。
3、污染土壤
土壤是许多细菌、真菌等微生物聚居的场所，这些微生物在土壤功能的体现中起着重要的作用，它们与土壤本身构成了一个平衡的生态系统，而未经处理的有害固废物，经过风化、雨淋、地表径流等作用，其有毒液体将渗入土壤，进而杀死土壤中的微生物，破坏了土壤中的生态平衡，污染严重的地方生殖寸草不生。
4、侵占土地
不断增加的固体废弃物如不加利用，就要占用土地来堆放。
就我国80年代以来，工业固体废物的产生量相当迅速，许多城市利用大的城市城郊边缘的农田来堆放它们。
三、固体废物的处理原则和方法
1、“无害化”固体废物“无害化”（Innocuity）处理是指将固体
废物通过工程处理，达到不损害人体健康、不污染周围自然环境的目的。
固废“无害化”处理技术有：
垃圾焚烧、卫生填埋、堆肥、粪便的厌氧发酵、有害废物的热处理和解毒处理等。
，我国“粪便高温厌氧发酵处理工艺”在国际上一直处于领先地位。
2、“减量化”
固体废物的“减量化”是指通过适宜的手段减少和减小固体废物的数量和容积。
这需要从两方面着手：
减少固体废物的产生，对固体废物进行处理利用。
首先从废物产生的源头考虑，为了解决人类面临的资源、人口环境三大问题，人们必须注重资源的合理、综合利用
3、“资源化”
固体废物“资源化”（ResourceRecovery）是指采取适当的工艺技术，从固体废物中回收有用的物质和能源。
固体废物资源化的优势
固体废物资源化的优势很突出，主要有以下几个方面：
1产成本低②能耗少③生产效率高④环境效益好，可除去有毒、有害物质，减少废物堆置场地，减少环境污染。
固体废物的处理方法
•1.填埋处理技术•2.堆肥处理技术•3.焚烧处理技术
•4.微生物处理技术•5.海洋处置•6.回收和重复利用
减少产生城市固体废物的方法
（1）产品的重复使用
（2）减少产品的用料（3）延长产品的使用寿命（4）减少消费量（5）垃圾回用（6）清洁生产
垃圾分类目的
1、资源回收2、适应处理之需要3、避免毒害性4、垃圾减量
垃圾分类和资源回收成为垃圾减量的首要关键。
垃圾分类的方式
•资源性垃圾：
旧纸类、瓶类、金属类等
•可燃性垃圾：
木竹、稻草、布类、厨余、落叶等
•不可燃性垃圾：
玻璃、砖石、贝类、蚌壳、土砂等
•不适性垃圾：
塑料、橡胶、保丽龙盒、皮革等
•有害垃圾：
电池、温度计、日光灯管、实验室药剂瓶等
•巨大垃圾：
废家具、废冰箱、废电视机等
一、噪声污染的定义
•凡是不需要的、使人厌烦并干扰人的正常生活、工作和休息的声音统称为噪声。
噪声具有针对一定的时间、区域、人群而言的相对性。
噪声的特征：
噪声污染是一种物理污染（称能量污染），它与工业“三废”一起并称为危害人类环境的“四大公害”。
（1）噪声是暂时的。
噪声污染无后效作用，声源停止，噪声消失，无积累现留痕迹。
但对人听力造成的损失有累积性
（2）噪声的影响范围是有限的,噪声的能量最后消失为空气的热能，传播不远（3）噪声是一种感觉污染，不带来化学污染物
质，只是由于声能——人耳朵——危害
噪声是声的一种，它具有声波的一切特性，通常把能够发声的物体称为声源，产生噪声的物体或机械设备称为噪声源。
噪声的危害
1对人体造成危害②噪声对建筑物造成破坏③噪声造成劳动生产率下降④噪声会对仪器设备造成损坏
控制噪声必须从这三个方面考虑：
1从声源上降低噪声2在传播途径上控制噪声3在接受点上防护
电磁辐射
电磁辐射的来源比较广泛。
雷达系统、电视和广播发射系统、
大型电力发电站、办公自动化设备、高压输电线、地铁列车、电气火车等都可以产生电磁辐射。
A、雷达系统B、电视和广播发射系统C、射频感应及介质加热设备
D、射频及微波医疗设备E、各种电加工设备F、通信发射台站
电磁辐射对人类危害的七大具体表现
（1）它极可能是造成儿童患白血病的原因之一
（2）能够诱发癌症并加速人体的癌细胞增殖
（3）影响人的生殖系统
（4）可导致儿童智力残缺
（5）影响人们的心血管系统
（6）对人们的视觉系统有不良影响
（7）加速皮肤老化，造成皮肤粗糙。
水环境保护与污染控制工程
水循环包括：
自然循环和社会循环
给水工程：
取水工程----给水处理-----输配水
排水工程：
废水收集（来源于生活，工业和农业）---废水处理---排放或回用
水污染是指被任何进入水体的物质，造成水中生态环境变化的状态。
1984年颁布的《中华人民共和国水污染防治法》中为“水污染”下了明确的定义，即水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象称为水污染
水资源保护和再利用
水资源保护1点源控制人工强化处理方法2面源控制生物和生态方法
再利用1污水减轻对水体的污染减少新鲜水用水量
2雨水增加有效水资源量
水污染来源
1．工业废水2.生活污水3养殖业废水4面源污染
污染物性质与水质指标
1病原微生物2需要（耗氧）有机物3植物性营养物质4重金属5有毒难降解有机物
水质指标
有机物综合指标BOD5，COD，TOD，TOC
物理性质：
色度，温度，浊度。
化学性质PH，有机物，N,P
水体富营养化
由于N，P等营养物质输入过量而引起的一只种水体效应。
主要特征：
水中藻类和水中植物过度生长，引起水体及其生态的变化
原因 １自然因素：
水流，光照，温度吗，地质环境等
２人为因素 ：
A地理特征的人为改变
B大量营养物质的输入a点源工业污水，生活污水的排入b面源农业面源（施肥），畜禽养殖c内源底泥营养物质释放
特征
•①浮游生物大量繁殖，水中溶解氧含量降低；
•②水体中藻类种类减少，个体迅速增加；
•③占优势浮游藻类颜色不同，水面呈现蓝、红、棕、白等色，海水为“赤潮”、淡水“水华”
水体富营养化的危害
•①DO降低，使鱼类难以生存；
•②藻类种类减少，危及鱼类生存。
因有些藻类有胶质膜，有的甚至有毒，不能成为良好的饵料；
•③危害水源，硝酸盐、亚硝酸盐对人、畜都有害；
•④加快湖泊老化的进程
水污染防止战略对策与保障措施
１ 尽快实现从末端治理向源头控制的战略转移，大力推行清洁生产。
２加快城市废水处理厂的建设步伐，实施废水资源化
３从单纯的点污染源治理转向点源，内源和面源的流域综合综合治理
４ 切实保护饮用水源地，提高饮水安全性
水污染的控制技术
污水中悬浮污染物的去除技术 格栅，筛网，沉淀池。
沉砂池
污水中有机污染物的去除技术 生物处理技术（１ 耗氧生物处理技术２厌氧生物处理技术 ３自然生物处理技术）
消毒 ：
将水土中病原微生物灭活，使之减少到可以接受的程度
人体内致病微生物：
病菌，原生动物胞囊，病毒
灭菌：
是消灭所有活生物
常用消毒方法１ 氯消毒 ２ 臭氧消毒３紫外消毒４电化学消毒
污水的再生利用
１减少了城市对自然水的需求量 ２ 削减了对水环境的污染负荷
３减弱了对水自然循环的干扰，是维持健康水循环的措施
４与开发其它是水资源相比，在经济上有优势
可持续发展
可持续发展思想起源于环境保护
能源-资源-环境难以支撑我国经济长期快速持续发展，已成为制约我国可持续发展的瓶颈，发展循环经济是唯一途径
资源环境已经成为我国可持续发展的瓶颈
经济、人口持续增长，资源、能源需求高速增长，面临资源、能源紧缺问题废弃物排放巨大，生态破坏环境污染严重技术水平相对落后，资源、能源利用率偏低能源-资源-环境难以支撑我国经济长期快速持续发展，已成为制约我国可持续发展的瓶颈，发展循环经济是唯一途径
可持续发展概念：
可持续发展概念来源于生态学，最初应用于林业和渔业，指的是如何合理地收获全部资源中的一部分，使得资源不受破坏，而逐渐成长的资源数量足以弥补所收获的数量。
可持续性由3部分组成：
（1）使用可再生资源的速度不超过其再生速度;
（2）使用不可再生资源的速度不超过其可再生替代物的开发速度;
（3）污染物的排放速度不超过环境的自净容量。
可持续发展定义：
既符合当代人类的需求，又不致损害后代人满足其需求能力的发展
发展的内涵
-发展既有量的增长，又有质的提高
两个基本观点
1：
人类要发展，要满足人类的发展需求
2发展有限度，不能危及后代人的发展
可持续发展的基本思想
1可持续发展鼓励经济增长：
不仅重视经济增长的数量，更追求经济增长的质量2可持续发展的标志是资源的永续利用和良好的生态环境、3可持续发展谋求的是社会的全面进步
可持续发展的原则1公平性2持续性3共同性
中国可持续发展的必要性
•积极推进经济体制和经济增长方式的转变，在保持经济增长的同时，不断改善发展的质量。
•实施科教兴国战略，建设国家创新体系，促进科技、教育与经济的紧密结合。
•加强精神文明和民主法制的全面进步，巩固可持续发展的社会基础。
•控制人口增长，不断提高人口素质。
中国可持续发展的必要性
•实施自然资源开发利用与保护增值的方针，依法大力保护并合理开发利用土地，淡水、海洋、森林、草原、矿产和生物等各种自然资源。
•加强生态建设和环境保护，努力控制、治理污染，防止水土流失，健全环境监测体系。
•加快边远地区开发，缩小区域差别，加大扶贫力度，实现共同富裕目标。
•逐步建立国家可持续发展的政策体系、法律体系，形成促进可持续发展的综合决策和协调管理机制。
工业产品两种属性：
使用价值和价值
工业生产两种功能：
物质性功能和经济性功能
清洁生产
目的：
提高资源，能源利用率，减少污染产生排放，降低对人体健康和环境的风险
活动对象；生产过程，产品/服务
行为特征：
预防性，综合性，持续性、
清洁生产
•将综合性、预防性的环境战略持续地应用于生产过程、产品和服务中，以提高效率和降低对人类和环境的危害。
清洁生产途径1削减源2企业内部的回收利用3企业外部的回收利用4末端治理
清洁生产是双赢战略。
产品生命周期：
产品系统中前后衔接的一系列阶段，从原材料的获取或自然资源的生成，直至最终处置。
循环经济
《循环经济促进法》所给的定义循环经济内涵的界定基本上是一个较全面、简洁和权威的定义，•即“循环经济，是指在生产、流通和消费等过程中进行的减量化、再利用、资源化活动的总称”。
循环经济的三个原则
减量化（Reduce）再循环（Recycle）再利用（Reuse）减量化放到首位，整个过程须达到无毒化、无害化
发展三阶段分法
•萌芽发展阶段（1993年以前）
通过技术改造最大限度地将三废减少在生产过程中
•清洁生产阶段（1993-2003）《清洁生产促进法》
•理念传播与试点阶段（2003年至今）
2005.2007试点，2009年《循环经济促进法》
实施循环经济的重要意义
•是促进资源永续利用，保障国家经济安全的重大战略措施;
•是防治污染、保护环境的重要途径；
•是应对入世挑战，促进经济增长方式转变，增强企业竞争力的重要途径和客观要求；
•是以人为本、实现可持续发展的本质要求；
•循环经济有利于形成节约资源、保护环境的生产方式和消费模式，有利于提高经济增长的质量和效益，有利于建设资源节约型社会，有利于促进人与自然的和谐，充分体现了以人为本，全面协调可持续发展观的本质要求，是实现全面建设小
康社会宏伟目标的必然选择。
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