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环境学导论

大气污染及其防治 大气概述

一、大气的成分

1、N2、O2等气体2、水滴 (如

云滴、雾滴)3、冰晶和固体微

粒 (如尘埃、花粉)

(没有水汽和悬浮物的空气称

为干洁空气)

二、大气的分层

1对流层,(大气边界层的主要特

征: 湍流运动、风、温度的垂

直分布)

2平流层,(主要成分;臭氧范围;

对流层顶50-55km

主要特点;○1随高度增加而升

高。○2气流以平流运动为主,天

气晴朗,能见度好。有利于飞机飞行。 ○3人类生存环境的天然屏障。 3中间层 4暖层(电离层, ) 5外层(散逸层, ) 在对流层下部靠近下垫面的1.2-1.5公里范围内的薄层大气由于贴近地面,空气运动受到地面摩擦作用影响又称摩擦层。 三、大气的组成: (一)大气的恒定组分:O2、N2和稀有气体。 (二)大气的可变组分: 主要指CO2和H2O(g),这些气体组分受不同地区气候、季节等多种因素的影响而发生变化。正常状况下,H2O(g)约占0-4%,CO2约占0.033%。 由恒定组分和可变组分所组成的大气称为洁净大气。 (三)大气的不定组分:大气中的尘埃、硫化物、氮氧化物、硫氧化物等是大气中的不定组分,当它们进入大气后,可能造成大气污染。 大气污染 一、大气污染的定义起源于对有害影响的观察,即若大气污染物达到一定浓度,并持续足够的时间,达到对公众健康、动植物、材料、大气特性或 环境美学产生可以测量的影响,就是大气污染。 大气污染类型:大气污染按影响范围可分为: 1)局部地区大气污染 2)区域 性大气污染 3)广域性大气污染 4)全球性大气污染:指温室效应与全球气候变暖、酸雨、臭氧层空洞 二、大气污染源及污染物 A按发生类型分: (一)工业污染源:共同的特点是:排放源集中、浓度高、局地污染强度高,是城市大气污染的罪魁祸首。 (二)农业污染源: 主要是不当施用农药、化肥、有机粪肥等过程产生的有害物质挥发扩散,以及施用后期NOX、CH4、挥发性农药成分从土壤中逸散进入大气等形成的污染源。 (三)生活污染源: 是指居民

日常烧饭、取暖、沐浴等活动,

燃烧化石燃料而向大气排放烟尘、SO2 、NOX等污染物。这类污染源属固定源,具有分布广、排放量大、污染浓度低等特点,是一些城市大气污染不可忽视的污染源。但是,随着城市电气化的推进,城市生活污染源将从根本上得到遏制。 (四)交通运输污染源: 由汽车、飞机、火车和轮船等交通运输工具运行时向大气中排放的尾气。这类污染源属流动污染源,主要污染物是烟尘、碳氢化合物、NOX 、金属尘埃等,是城市大气环境恶化的主要原因之一。 B按污染源存在的形式分为:固定源和流动源两类。 (1)固定源就是位置和地点固定不变的污染源。主要指工矿企业在生产中排放的大量污染物。冶金、钢铁、建材等工业企业都是对大气环境污染严重的固定源。 (2)流动污染源是指交通工具在行驶时向大气中排放的有害气体而形成的污染源。 C大气污染源: 按排放空间高度分: 1、高架源:在距地面一定高度排放污染物,如电厂烟囱等。2低架源:在地面上或离地面高度很低的排放源 按排放形式分: 1、线源:沿着一条线排放污染物,如汽车、火车等 2、面源: 在一个大范围内排放污染物,如煤田自燃的煤堆、密集而低矮的居民住宅烟囱群等 3、点源:

1

集中在一点或在可当作一点的

小范围内排放污染物,如烟囱等 三、污染源

a天然源:自然界自行向大气环境排放污染物的污染源b人为源:人类的生产活动和生活活动所形成的污染源。 四、大气污染物:由于人类活动或自然过程排入大气,并对人和环境产生有害影响的物质。 按来源,分为一次污染物(直接由污染源排放的污染物)和二次污染物(进入大气的一次污染物之间或与正常大气组分发生反应, 以及在太阳辐射下 引起光化学反应而产生的新的污染物它常比一次污染物对环境和人体的危害更为严重。)

降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物,一般直径大于30μm,由于其自身的重力作用会很快沉降下来。单位面积的降尘量可作为评价大气污染物程度的指标之一。

常表示为总悬浮微粒物(TSP)、飘尘和降尘。按存在状态,分为颗粒物和气态污染物

飘尘指可在大气中长期飘浮的悬浮物,分为PM10(粒径<10μm)和PM2.5(粒径<2.5μm)。PM10可以通过呼吸道进入人体,从而对人体健康产生危害,PM2.5的危害则更为严重。 大气中主要污染物 (一)颗粒物:颗粒物是指大气中弥漫着的固态和液态物质,成份较复杂。

(1)总悬浮颗粒物:用标推大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量,通常称为总悬浮颗粒物。用TSP表示。其粒径多在100um以下,尤以10um以下的为最多。 (2)飘尘:颗粒物粒径小于10um 的颗粒物称为飘尘。它们能长时间地悬浮于大气中而不沉降下来。 (3)降尘:颗粒物粒径大于10um的颗粒物叫降尘。它们在重力的作用下能很快降落到地面。 (4)可吸入粒子:易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子。目前目际标准化组织建议将其定为粒径≤10um。 大气飘尘的危害:

(1)影响大气的物理性质 (2)

使建筑物、金属制品等受到腐蚀;(3)对人、动植物产生危害;(4)与其它大气污染物协同作用形成 大气污染。 近年来,人们认识到大气悬浮颗粒中的可吸入颗粒物对人体健康的危害远比粗颗粒大,而且是引起城市大气酸雨、光化学烟雾、能见度降低的重要因素,许多研究已经揭示出PM10对人体健康的严重危害和对气候的重要影响。

(二)含硫化合物:污染大气的含硫化合物有H2S、SO2、SO3、硫酸酸雾及硫酸盐气溶胶等,但在大气中主要是SO2。 大气中的SO2主要来源于矿物燃料的燃烧。SO2是无色、有刺激性和窒息性的气体,对呼吸道有刺激作用,能引起呼吸道和心血管疾病。值得注意的是SO2与飘尘的协同作用将使其毒性大大增强,使得大气污染加剧。大气中的SO2可以通过均相或非均相氧化生成SO3 。SO3一经形成,便迅速与大气中的水蒸气作用生成硫酸,因此大气中SO3的含量十分低微,生成的硫酸是严重危害健康的物质,其毒性远大于SO2。 (三)氮氧化物 :对流层中危害较大的氮氧化物是NO和NO2,统称为总氮氧化物( NOx)。当矿物燃料高温燃烧时,空气中的N2与O2结合而生成NO,温度越高,生成NO的速度和量越大,由这种方式生成的NOx称为热NOx;另一类是因燃料中含有吡啶、氨基化合物等含氮化合物,在燃烧的过程中生成了NOx,这种方式数生成的NOX称为燃料NOx;另外一些工厂(如生产或使用、氮肥厂等)的生产过程中排放到大气中的NOx。 NO是无色,有刺激性气味不活泼的气体,它能与血红蛋白结合生成亚硝基血红蛋白而引起中毒,并可产生缺氧症状和中枢神经受损。O氧化后生成红棕色、有刺激性的NO2,它的毒性较强,能迅速破坏肺细胞,可能是引起肺气肿和肺癌的病因。

NO2又是一吸光物质,易发生光化学反应,是形成光化学反应的元凶,由此产生的二次污染物的危害更大。

(四)碳氧化物 :

1、一氧化碳

大气中CO来源于燃料的燃烧。而由汽车尾气中的CO造成的大气污染已引起世界各国的重视。值得注意的是一氧化碳的另一人工源是吸烟排出的烟气。吸烟者吸入的CO远高于不吸烟者,尤其是吸过滤嘴香烟的人。CO的主要危害是妨碍体内氧气的传输。它与血红蛋白的亲和力比氧大二百多倍,而生成的羰基血红蛋白的解离速度比氧合血红蛋白小三千六百多倍,因此一旦生成羰基血红蛋白就很难解离,导致输氧能力降低,造成机体缺氧,危害人体健康。体内缺氧时对所有的器官都有影响,而最敏感的是中枢神经系统和心肌。 2、CO2

CO2是无色、无毒的气体,目前由于人类活动排放到大气中的CO2的量不断增加,而吸收CO2的森林反遭到严重破坏,使得大气中CO2的浓度不断增加。据测定,一个世纪前,大气中CO2的含量约为284ppm,目前已达到379ppm。 CO2浓度的增加,可能对全球的气候产生影响,因而是目前环境科学上颇为注意的问题之一。

(五)光化学氧化剂:

1、光化学反应和光化学烟雾。在太阳紫外线作用下,大气中的某些污染物发生反应,生成新的污染物,这种反应叫光化学反应。由此产生的烟雾称为光化学烟雾。

2、光化学烟雾形成的条件 1)充足的阳光,无风; 2)出现逆温;3)大气含有一定浓度的NO2和碳氢化合物。

3、光化学烟雾的危害: (1)对人体健康的影响

光化学烟雾最明显的危害是对人眼的刺激作用。出现眼流泪、发红(俗称红眼病)。除眼外,对鼻、咽、气管和肺均有明显的刺激作用。对老人、儿童和病弱者尤为严重。

2)对植物的伤害

光化学烟雾能使植物叶片受害变黄以致枯死。 (六)碳氢化合物 大气污染的类型: (一)根据污染物的化学性质及其存在的大气状况,可将大气污

2

染分为还原型大气污染和氧化

型大气污染。 (二)根据燃料性质和污染物的组成,可将大气污染分为煤炭型、石油型、混合型和特殊型四类。

五、几种典型的大气污染

(一)煤烟型污染 (伦敦烟雾事件)

主要污染源是燃煤。主要污染物是SO2、CO和 微粒物质,它们遇上低温、高湿的阴天,且 风速很小并伴有逆温存在的情况时,一次污染 物扩散受阻,易在低空聚积,生成还原型烟雾。 (二)交通污染(洛杉矶光化学烟雾)

污染源主要是机动车(汽油车和柴油车)和机动船。主要污染物是CO、NOX和HC。在相对湿度较低的夏季睛天,交通污染严重的地区可能会出现典型的二次污染——光化学烟雾。它对人体、动植物、材料均会产生破坏作用,并且严重影响大气能见度。

(三)酸沉降污染 (酸雨) 它是指大气中的酸通过降水(如雨、雾、雪) 迁移到地表,或在含酸气团气流的作用下直接 迁移到地表。引起酸沉降的主要物质是人为和天然排放的SOX(SO2和SO3)和NOX(NO和NO2) ,

其天然源一般是全球分布的,而人为排放的 SOX和NOX则具有地区性分布的特点。

气象条件和下垫面对大气污染的影响 一、气象条件对大气污染的影响 1.风和湍流对大气污染的影响(1)整体输送(2)冲淡稀释 风速愈大,湍流愈强,污染物的稀释扩散速率愈快,大气污染物浓度就愈低。因此风和湍流是决定污染物大大气中稀释扩散的最直接因子,也是最本质的因子。

2.大气稳定度对大气污染的影响

3.辐射和云对大气污染的影响 4.降水对大气污染的影响

5.天气形势对大气污染的影响(天气形势指大范围的气压分布状况)

二、下垫面对大气污染的影响

1.城市下垫面对大气污染的影响 2.山区下垫面对大气污染的影响 3.水陆交界区对对大气污染的影响

六、大气污染的危害

1.大气污染对人体健康的危害2.大气污染对植物的危害3.大气污染对材料的危害4.大气污染对大气环境的危害 具体:(一)大气污染对人体健康的危害(二)大气污染对植物的危害:损害植物酶的功能组织;影响植物新陈代谢的功能;破坏原生质的完整性和细胞膜。此外,还会损害根系生长及其功能;减弱输送作用与导致生物产量减少。(三)大气污染对材料的危害:大气污染可使建筑物、桥梁、文物古迹和暴露在空气中的金属制品及皮革、纺织等物品发生性质的变化,造成直接和间接的经济损失。(四)大气污染对大气环境的危害:大气污染会导致降水的增加或减少,它对降水化 学的影响表现在酸性化合物的输入,即出现酸雨。 大气污染还会产生全球性的影响:大气中CO2等 温室气体浓度增加导致的全球变暖、人们大量生 产氟氯烃化合物等导致的臭氧层耗竭等。

室内空气污染:污染原因: 建筑材料及装潢材料、涂料中有害物质 的挥发、人们不健康的生活习惯.

污染物:苯、甲醛、氡

如何解决:多开窗换气,戒烟,正确使用家庭化学剂, 增加户外活动,摆放室内花卉植物

大气污染控制

一、大气污染的控制:无论是大气污染源、污染物、污染类型 还是大气污染的危害,都具有多样性。

大气污染的综合治理: 一、减少污染物的排放量

1.改革能源结构,逐步用二次能源代替一次能源,开发无污染能源,对燃料进行脱硫处理。 2.改革燃烧装置和燃烧方式,提高热效率。 3.采用无污染或低污染生产工艺。

4.利用余热、余气,提高能源利用率。

二、治理主要污染物; (一)颗粒物的治理:

大气中的颗粒物主要来自于矿石燃料的燃烧。因此减少颗粒物的方法主要有两种,一种是改变能源结构或对燃煤进行加工利用;另一种是在废气排放前先将颗粒物处理掉,处理方法通常有以下几种:

1、重力除尘装置2、惯性力除尘装置3、离心力除尘装置4、洗涤塔除尘5、过滤式除尘装置6、静电除尘装置 (二)SO2的处理

从排烟中除去SO2的技术称为“排烟脱硫” ,这类技术已相当多,但总起来可分为湿法和干法两大类。前者是利用SO2为酸性氧化物这一特点,后者是利用SO2的还原性。 1、湿法排烟脱硫( 2、干性排烟脱硫法: 排烟脱硫的方法很多,在选择时应从下面几个方面考虑:

(1)净化效率高,经济效果好; (2)装置能长期稳定运行; (3)易于操作、维修和检查; (4)不应造成二次污染。 (三)氮氧化物的治理:

氮氧化物的工业来源主要是制造厂、使用的工厂以及工厂燃料燃烧排放的废气等。从燃烧装置中排放的氮氧化物主要是NO,NO比较稳定,不易溶于水,也不与水反应,目前对它的处理主要有催化还原、吸收等 1.催化还原法2.吸收法3.吸附法

(四)光化学烟雾的防治对策 汽车尾气是NOx和碳氢化合物最主要的排放源,改进技术控制汽车尾气是避免光化学烟雾的形成,保证空气环境质量的有效措施。

(1)安装尾气净化装置 (2)改良燃料

三、种植树木草坪;

四、掌握气象变化规律,充分利用环境自净能力

五、加强城镇规划,搞好环境功能分区。

三、多种手段 五律协同: a清洁能源(包括常规能源的清洁利用;可再生能源的利用; 新能源的开发;各种节能技术等.清洁能源的典型案例1、洁净煤

3

技术2、西气东输3、西电东送 ) b绿色交通(绿色交通我国一些主要城市的大气污染类型正在由煤烟型向交通型转化,汽车尾气排放已成为城市重要污染源。合理的交通规划、发展清洁汽车 1、上海的新世纪交通蓝图2、电动汽车)

c末端治理(末端治理 推行清洁能源与绿色交通从源头上减少了大气污染的产生。对于已经产生的污染,则需进行末端治理。除尘、脱硫 氮氧化物的治理技术、氟化物的治理技术)

d环境自净(环境自净 污染物经过末端治理达到排放标准后被排入大气,但此时它们的浓度一般要高于环境空气质量标准,要使其进一步达标将要依靠环境的自净作用。利用气象规律稀释污染物、加强绿化 典型案例:城市绿化

城市绿化的实施需要五律协同 自然:植物配植的适地适树原则 技术:园艺人员要有相当的专业知识与技术 环境:城市绿化应兼顾和谐与无污染 经济:建立一套完善的市场机制保证其正常运行 社会:城市广场是社会规律在特定时期的一种表现形式 )

全球大气环境变化

一、A全球变暖 原因:温室效应的加剧

温室效应(Greenhouse effect) : 太阳发出的短波辐射透过大气层到达地面,使地表温度 上升,发出长波辐射,大气中的温室气体对短波吸收很弱, 而对长波辐射吸收很强。因此地表从太阳辐射获得的热量相 对多,而散失到大气层以外的热量相对少,地球表面的温度 得以维持,这就是大气的温室效应。臭氧层破坏

温室气体(Greenhouse gas) :二氧化碳、甲烷、一氧化碳、二氯乙烷、臭氧、 CFC11、CFC12、四氯化碳、一氧化碳

全球变暖可能产生的影响: ○

1海平面上升:低地被淹,海岸被冲蚀,排洪不畅, 土地盐渍化,海水倒灌等。

2沿海地区的海岸线变化: ○

3气候带移动: 减缓全球变暖的对策:

1、排放控制对策:控制化石燃料消耗以抑制CO2的排放; 1、固定化对策:使已生成的CO2变为其他物质以防止其向大气中排放;

2、适应对策:在已发生全球变暖的情况下,采取相适应的 B、臭氧层破坏

太阳光中的紫外线辐射,特别是UV-B辐射对生物有较 大的伤害。而阻挡UV-B辐射的就是臭氧。 (紫外线辐 射按照其波长的不同,可划分为UV-A(315-400nm)、 UV-B(280-315nm)和UV-C(280nm)以下三个波段)

1.臭氧层变化与臭氧洞

臭氧层的作用:a平流层中的臭氧:吸收紫外线 b对流层中的臭氧:为温室气体 臭氧洞:

- 出现时间-每年9月-11月

表现:臭氧层出现浓度减少区域,对紫外线的抵挡功能削弱; 发生地区:

1984 南极上空首次 19 北极上空 首次

其它地区也有类似情况出现如:我国青藏高原上空也存在一个相对周围地区浓度较低的区域。 臭氧空洞的危害:

(1)对人体健康的影响:破坏DNA,皮肤病,白内障等

(2)对陆生植物的影响:产量和质量下降,间接影响

(3)对材料的影响:加速老化 (4)对水生生态系统的影响:降低生产力,影响幼体 4.控制对策: ○

1提高利用效率,降低操作损失 ○

2回收和再循环 ○

3改进CFCS产品 ○

4非CFCS产品的替代品 ○

5“蒙特利尔条约”:CFCS的生产和使用

全球性臭氧层变化:北半球中纬度地区冬/春季减少了6%; 北半球中纬度地区夏/秋季减少了3%;

南半球中纬度地区全年平均减少了5%;

南极地区春季减少了50%; 北极地区春季减少了15%。 臭氧层破坏的原因:大多数科学家认为,人类过多地使用氟氯烃类化学物质 (CFCS)是破坏臭氧层的主要原因。 臭氧层破坏的危害: 1、对人体健康的影响:破坏DNA,皮肤病,白内障等2、对陆生植物的影响:产量和质量下降,间接影响 3、对材料的影响:加速老化4、对水生生态系统的影响:降低生产力,影响幼体 臭氧层的保护 :主要是控制CFCS的使用。 二、 全球性大气环境问题•全球问题概述 全球问题的的特征 全球问题具有全球规模的普遍性 全球问题涉及人类当前和未来的根本利益 具有相互缠结的复杂性,其建设性解决要求世界各国人民的相互协作、共同努力 全球问题的类型 人类社会与自然界之间的相互作用的最优化问题 人与社会 社会与自然 国际关系的改造问题 三、全球变暖控制的综合对策 1)调整能源战略: 提高能源利用率,向清洁生产转化。 2) 绿化对策 3) 控制人口,提高粮食产量,毁林 4) 加强环境意识教育,促进全球合作 能源战略的调整: 采用高效能转化设备 采用低耗能工艺 改进运输,降低油耗 推出新型高效家电 改进建筑保温 利用废热、余热集中供暖,可节能30% 加强废旧物质回收利用 采用新能源:太阳能、核能、风能、地热能等 酸沉降与防治对策 1.酸雨(acid rain)的界定:指PH值〈5.6 的降水、包括雨、雪、霜、雹、雾和露等各种降水4

形式。 2.酸雨的起因由于燃料燃烧和天然排放的SO2和NOx所造成的。 3酸雨的形成 4.酸雨的化学组成 酸雨中含有多种无机酸和有机酸及其盐。其中绝大部分是硫酸和,多数情况下以硫酸为主。从污染源排放出来的SO2和NOX是形成酸雨的主要起始物。除此以外,不少地方的降水中发现有机酸(甲酸、乙酸)。 5.世界酸雨发展状况和我国酸雨现状 最早欧洲的酸雨多发生在挪威、瑞典等北欧国家,后来扩展到东欧和中欧,直至几乎覆盖整个欧洲。在酸雨最严重的时期,挪威南部约5000个湖泊中有1750个由于pH过低而使鱼虾绝迹;瑞典的9万个湖泊中有1/5已受到酸雨的侵害。 中国酸雨现状:从20世纪80年代以来,中国的酸雨污染呈加速发展趋势。在80年代,中国的酸雨主要发生在以重庆、贵阳和柳州为代表的高硫煤使用地区及部分长江以南地区。到90年代中期,酸雨已发展到青藏高原以东及四川盆地的广大地区。以长沙、赣州、南昌、怀化为代表的华中酸雨区,现在已成为全国酸雨污染最严重的地区,其中心区年均降水PH低于4.0,酸雨频率高于90%,已到了几乎“逢雨必酸”的程度。北起青岛、南至厦门.以南京、上海、杭州、福州和厦门为代表的华东沿海地区也成为我国主要的酸雨地区,年均降水pH低于5.6的区域面积已占全国面积的30%左右。 我国酸雨的化学特征是pH低、离子浓度高,硫酸根、铵和钙离子浓度远远高于欧美,而根浓度则低于欧美,属硫酸型酸雨。 6.酸雨的危害: 1) 长距离输送的影响 2) 对水生生态的影响 3)对森林的影响 4)对金属材料、建筑结构、桥梁水坝、工业装备、供水管网、电缆等的腐蚀 5)对人体的影响

6)土壤的酸化

对水生生态的影响:使湖泊变成(1)可调节地球气候 可靠供水

(2)可改变地球表面形态 A.建造水库 B.酸性,水生生物的死亡;

酸雨浸渍了土壤、浸蚀了矿物,使AL元素沿着基岩裂缝流入水体,影响水生生物的生长或使其死亡;

磷酸盐附着在铝上,难以被生物吸收,其营养价值就会降低,并使赖以生存的水生生物的初级生产力降低。

7.酸雨的控制对策:

1)使用低硫燃料和改进燃烧装置

2)脱硫脱氮技术的研究和使用 : 烟道气脱硫脱氮 3)控制汽车尾气排放

4)能源的转化及燃料的代换: 清洁能源的使用,能源结构的改变,降低含硫燃料的使用比例等。

第三章 水污染及其防治 第一节 水与环境 一、自然界的水 1、地球上的总水量为13.6亿立方千米,其中海水约占97%,淡水占3%,而淡水中的大部分储存在极地的冰雪中,仅有不到1%的淡水为人类所利用,估算约为300万立方千米。

我国淡水资源的总量为2.8亿立方米,居世界第六位。但人均占有量较低,以13亿人口计,人均占有量仅有21立方米,只相当于世界人均水资源占有量10000立方米的1/4左右. 2、自然界的水按其存在部位可分为大气水、地表水和地下水。 3、天然水的化学组成 由于水是一种很好的溶剂,因此在循环过程中与其它物质接触时,或多或少地溶解它们,所以天然水中几乎包含了周期表中的所有元素。各地天然水的组成也不尽相同。 4、水的循环

(1)水的自然循环

指地球上各种形态的水在太阳辐射和重力作用下,通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗、径流等环节,不断发生相态转换的周而复始的运动过程。 (2)水的社会循环 5、水的作用:

(3)具有物质运输功能 (4)是一切生物必不可少的物质 (5)是人类赖以生存的物质基础 6、水的特殊物理性质 (1)沸点高 (2)蒸发热大 (3)热容高 (4)反常膨胀 (5)良好的溶剂 二、水资源危机 (1)全球的水资源短缺 (2)中国的水资源短缺 中国缺水现状:中国水资源总量为2.8亿m3,居世界第6位。我国人均占有水资源量,按1995年的人口计算为2238.6 m3 ,相当于世界人均数的1/4,也是美国的1/5,前苏联的1/7,为世界第109 位。人均水量少于2000 m3的,国际社会称之为严重缺水边缘。中国有9个省(市、区)的人均占有水量为500 m3 。中国600个城市中缺水的近400个,严重缺水的为108个。 (3)水资源消耗原因:水资源消耗增长过快,主要是因为三方面用水量的增加: ○1公共用水(包括饮用水和卫生用水)

○2工业用水 ○3农业用水

(4)水危机产生的原因:

1.自然条件影响 ○2城市与工业区集中发展

3水体的污染 ○4用水浪费和盲目开采

(5)我国水资源的主要问题:

1.我国水资源人均和亩均水量

少 2.水资源在地区

分布上很不均匀

3.水量年内及年际变化大,水旱

灾害频繁 4.水土流失严重,

许多河流含沙量大

5.我国水资源开发利用各地很

不平衡

(6)水资源的利用和保护

1.提高水的利用效率,

开辟第二水源

A.降低工业用水

量,提高水的重复利用率 B.

减少农业用水,实行科学灌溉

C.回收利用城市污

水,开辟第二水源

2.调节水源流量,增加

5

跨流域调水 C.地下蓄水 D.海水淡化 E.拖移冰山 F.恢复河、湖水质 G.合理利用地下水

3.加强水资源管理 4.增加下水道建设,发展城市污水处理厂 三、天然水的组成与水体自净 (1)天然水的物质组成: 1、溶解气体 溶质粒径小子10-9m,以分子状态存在于水中。根据气体在水中含量的多少,进一 步划分为主要气体和微量气体。 2、溶解性物质 溶质粒径小于10-9m,主要以离子形态存在于水中,根据含量和生成原因,又再细 分为主要离子、生物生成物、微量元素。 3、胶体物质 溶质粒径为10-9m-10-7m时,属于胶体溶液,根据胶体的性质又分为无机胶体和 有机胶体。 4、悬浮物质

溶质点粒径>10-7m,为悬浊液或悬浮液,根据物质性质分为细菌、藻类及原生动 物、泥沙、粘土和其他不溶物质。

(2)水体的自净:水体是指

河流、湖泊、池塘、水库、沼泽、

海洋以及地下水等水的聚集体,

是由水本身,水中的悬浮物、溶

解物、胶体物质、底泥和水生生

物等。

水体的自净作用:是指水体中的

污染物的浓度因物理、化学或生

物作用而降低的现象。

第二节 水体污染有关概念

一、水体污染

当进入水体的污染物质的量超

过了水体的自净能力,使水质受

到损害,以至于对水的用途产生

不利和不合理影响的现象,叫水

体污染。

我国地面水水质标准:

Ⅰ类水体:为源头水及自然保护

区;

Ⅱ类水体:为集中生活饮用水水

源地一级保护区,珍贵鱼类保护

区,鱼虾产卵场等; 解的过程中需消耗大量的溶解Ⅲ类水体:为集中饮用水水源地氧,因而称为需氧污染物。 二级保护区 1、生化需氧量(BOD)——Ⅳ类水体:为工业用水区,人体Biochemical Oxygen Demand 不直接接触的娱乐用水区。 (1)生化需氧量表示水中有机Ⅴ类水体:为农业用水区,一般物经微生物分解时所消耗的溶景观要求水域。 解氧的数量,以mg/L作单位。 二、水体污染物 (2)有机物经微生物分解的过 引起水体污染的物质叫水程通常为两个阶段: 体污染物,从化学的角度来分, 第一阶段 有机物——水体污染物有以下几类: CO2、H2O、NH3等 1、无机无毒物 第二阶段 NH3——NO22、无机有毒物 -、NO3- 3、有机无毒物 第二阶段对环境卫生的影响较500mg/L

农场牲畜污水中一般比生活污水高五倍 (三)需氧污染物对水体的危害 (四)防治方法

减少排污量。 对污水进行处理。 在水体内进行人工曝气。

合理组织污水排放。

三、植物营养物质 (一)水体富营养化

1、水体富营养化的概念 4、有机有毒物 5、病原微生物 三、水体污染源 : (一)自然污染源 (二)人为污染源 1、工业污染 2、农业退水 3、生活污水 四、水污染的危害: (一)水污染的危害 (1)水体污染对人体键康的危害 (2)对工业生产的影响 (3)对农业、渔业生产的影响 五、我国水污染的特征: (一)污染不断加剧,水质恶化日趋严重 (二)各流域水体自南向北水质逐渐变差 (三)湖泊水库水体富营养化不容轻视 中国水污染严重 第三节 典型水体污染及其防治 一、病原微生物污染及其防治 病原微生物包括病菌、病毒和寄生虫等。主要来源于生活污水、医院污水、家禽饲养场和屠宰、制革工业废水。 水体受病原微生物污染后会传播各种各样的疾病如痢疾、肝炎、伤寒、霍乱、血吸虫等。 治理这类污染物主要采用沉淀、过滤、消毒、妥善处理污泥,尽量不使这类这类污水与人体直接接触。 二、需氧污染物 (一)需氧污染物的概念 生活污水和工业废水中所含的碳氢化合物、脂肪、蛋白质、木质素等有机化合物,可在微生物作用下分解生成简单的无机物CO2、H2O等。这些有机物在分

小,废水的BOD通常只指第一阶段有机物生物氧化所需溶解氧的数量。 由于微生物的活动与温度有关,所以测定BOD时一般以200C作为测定的标准温度,在200C时,一般生活污水中预计无需20天左右才能基本完成第一阶段的分解过程,这给实际测定工作带来困难,而试验表明一般有机物五日生化需氧量约占第一阶段生化需氧量的75%,所以目前都以五日生化需氧量作为测定生化需氧量的标准时间,称为五日生化需氧量,用BOD5表示。 2、化学需氧量(COD)——Chemical Oxygen Demand 化学需氧量是指用化学氧化剂氧化水中有机物时,所需氧化剂的数量,用O2mg/L表示。 常用的化学氧化剂有高锰酸钾和重铬酸钾,前者测定值通常低于后者COD不受水质条件的影响,测定费时少,但因不能完全氧化有机物以及不能正确反应生物氧化时的耗氧量,因此不如BOD确切。 3、总有机碳(TOC)——Total Organic Carbon 总有机碳表示水体中所有有机污染物的含碳量也是评价水体中有机污染物的一个综合指标。 4、总需氧量(TOD)——Total Oxygen Demand TOD表示水体有机物中C、H、N、S全部被氧化时即生成CO2、H2O、SO2和NO时所需氧气的量。 二)水体中需氧污染物的来源 天然水体中在1~2mg/L之间 焦化厂 1400~2000mg/L 皮革厂 220~2300mg/L 未经处理的生活污水:300~

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水体富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。

2、水体富营养化与氮、磷的关系

总磷超过20mg/m3,或无机氮超过300mg/m3,即可认为水体外于富营养化状态。 二)水体中植物营养物质的来源 1、农业退水 2、城市生活污水

3、工业废水

(三)水体富营养化的危害 1、导致水质恶化,水体老化;

2、对鱼类的生存产生影响。 四)防治水体受植物营养物质污染的途径

合理使用肥料,防止流失。 降低工业废水中氮磷的排放量。 粪便等有机物可先经沼气池处理后再作有机肥使用。

生活污水可进行污灌或污水养殖水生生物后再排放。

城镇污水经处理达标后再排放。 四、毒物污染 (一)重金属污染

环境污染研究中所说的重金属主要是指Hg、Cd、Pb、Cr和As 。 1、来源

水体中重金属主要来自于工矿企业排出的废水。不同生产企业排放的污水中所含的重金属及其存在形态不一样。

2、水体中重金属污染的特点 (1)微生物不能降解重金属,相反,,某些重金属在微生物的作用下会转化成毒性更大的金属化合物。

(2)天然水中只要含有微量的重金属即可产生毒性效应。

(3)某些重金属离子易被生物3、防治方法 富集,通过食物链逐渐积累,再改革生产工艺,回收酚;生化处通过食物进入人体,再人体的某理。 些器官中积蓄起来,造成慢性中五、其它水体污染物: 毒。 (一)酸、碱和无机盐污染 3、重金属在水体中的迁移转化 (二)热污染 (1)沉淀作用 (三)海上石油污染 的有机物分解,最后产生甲烷和二氧化碳等气体。 (二)城市污水处理 城市污水中BOD较高,固体物质仅占0.03~0.06%根据对污水的不同净化要求,废水处理可分为一级处理、二级处理和三级处(2)吸附作用 (3)络合与螯合作用 (4)氧化还原作用 4、重金属污染的防治 改革生产工艺,不用或少用毒性较大的重金属。 严格排放标准,控制排放量。 废水应在处理达标的情况下才能排放到环境中。 二)氰化物污染 氰化物是一种剧毒物质,水体中氰化物主要来源于电镀废水,焦炉和高炉的煤气洗涤冷却水;某些化工厂的含氰废水及有色金属选矿废水等。 对一般人来说,只需0.1g左右NaCN或KCN就可致死。对敏感的人仅需0.06g。 氰化物对水体中鱼类等危害很大,致死浓度为0.3~0.5mg/L。 我国饮用水标准规定,氰化物含量不得超过0.05mg/L。 氰化物的治理: ○1改进生产工艺,减少含氰废水的排放。

○2对含氰量高的废水可

用酸化嚗气—碱液吸收法等回

收,对含氰量低的废水可通过生 化处理。

(三)酚:

酚类化合物广泛存在于自然界,

它主要来源于焦化厂、炼油厂、

煤气厂、石油化工等工矿企业排

放的废水。另外,粪便和含氮有

机物在分解过程中也产生少量

酚类化合物。

2、酚类化合物的危害

酚类化合物是一种原生质毒物,

可使蛋白质凝固。

饮用水中即使含有微量的酚,也

会产生一种特殊的难闻气味。

水体受酚类化合物污染后,会严

重影响水产品的产量和质量。

导致鱼肉有异味,不能食用(当

水体受污染,浓度在

0.1~0.2mg/L时);

影响鱼类产卵(浓度在1mg/L);

导致鱼类大量死亡(5~10mg/L);

我国地面水水质标准: Ⅰ类水体:为源头水及自然保护区; Ⅱ类水体:为集中生活饮用水水源地一级保护区,珍贵鱼类保护区,鱼虾产卵场等; Ⅲ类水体:为集中饮用水水源地二级保护区 Ⅳ类水体:为工业用水区,人体不直接接触的娱乐用水区。 Ⅴ类水体:为农业用水区,一般景观要求水域。 第四节 水体污染控制 一、控制水体污染的基本途径 1、减少污染物的排放量 改革生产工艺,减少甚至不排废水,或者降低有毒废水的毒性。 重复利用废水,尽量采用重复用水或循环用水系统,使废水排放量减少或生产废水经适当处理后再循环使用。 回收有用物质。 2、处理好城市垃圾和工业废渣

3、建立城市污水处理系统 4、调整工业布局 二、废水处理技术简介 (一)废水处理基本方法

1、物理法 利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。在处理过程中不改变其化学性质。常采用的有沉淀法、过滤法、离心法、蒸发 2、化学法 利用化学反应或物理化学作用处理、回收废水中的污染物,常用的方法有化学沉淀法、混凝法、中和法、萃取法、吸附法、离心交换法、电渗析法等 3、生物法 利用微生物的生化作用处理废水中的有机污染物。常用的方法有活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理法等。 需氧生物处理法 :利用需氧微生物在有氧条件下将废水中复杂的有机物分解的方法 厌氧生物处理法 :在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中

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理。

1、一级处理(初级处理) 一级处理的任务是去除废水中的达颗粒物质(粒径100um以上),可由筛滤、重力沉淀、浮选等物理方法串联而成。

废水经一级处理后通常达不到排放标准,主要是悬浮物的去除(去除率达70~80%)而对废水中的胶体和溶解性污染物的去除作用不大。 2、二级处理

二级处理的主要任务是大幅度地去除废水中呈胶体和溶解状态的有机物。常用的方法是生物法和絮凝法。 (1)生物法

利用微生物将污水中的有机物分解为无机物,从而达到净化的目的。而微生物又以有机物合成自身并不断繁殖,使净化得以进行。

(2)絮凝法 通过加入絮凝剂,破坏胶体的稳定性,使胶体发生凝聚,产生絮凝物,并发生吸附作用,将废水中的污染物吸附在一起,然后沉降而与水分离。

常用的凝聚剂有硫酸铝、明矾、铁盐(硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁等)以及高分子凝聚剂。 经过二级处理的水80~90%的有机物被除去,BOD较低,一般可达到农灌标准和废水排放标准。数量不多时可排入自净能力较强的河流中,但水中还存留一定的悬浮物、生物不能降解的有机物、溶解性无机盐和N、P等,并含有病毒和细菌。因此不能作为饮用水、工业用水和地下水的补给用水。 3、三级处理

三级处理又称为高级处理或深度处理,其任务是进一步去除二级处理未能去除的污染物。它根据废水中的不同成份分别采取物理、化学等方法进行处理。 经三级处理的废水能达到城市用水、工业用水和饮用水标准,

但三级处理的处理费用很高。 第五节 海洋污染 一、海洋与人类的关:由于人类的活动改变了海洋的原来状态,使人类和生物在海洋中的各种活动受到不利的影响。 海洋的状态一般可由物理、化学和生物三方面组成: ○

1物理状态指海水的温度、含盐量和透明度。

2化学状态指海水的化学组成、pH值、溶解氧、氧化还原电位

等;

3生物方面则包括海洋中生物的种类有、数量、分布状况及生

物间的相互关系等。

三、污染物质与污染途径

海洋污染物质是指由于人类活

动而进入海洋并破坏海洋生态

平衡和造成有害影响的物质。

海洋污染源可分为五大类:

(1)城市生活与生产排水及废

弃物 (2)农药及农业废弃物

(3)船舶、飞机及海上设施

(4)原子能生产与应用

(5)军事活动

海洋污染途径:

污染物质进入海洋有三种途径:

(1)由陆地通过河川流入海中,

如工业污水和生活污水排入,随

河水流入海洋。

(2)污染物质先扩散到大气中,

再被带入海水,如农药、核试验

的放射性物质。

(3)工业废水或生活废弃物直

接向海中排放或投弃或由航行

中的船舶排弃或海底管道发性

事故滴漏排放等,其中以油污染

和废热污染尤其严重。

四、海洋污染的种类:

(1)石油污染 (2)赤潮

(3)毒物污染

(4)塑料垃圾 (5)核污染

五、海洋污染的特点:

1.污染源广 2.持续

性强

3.扩散范围大 4.控制

复杂

六、海洋污染对环境的影响:

1.海水的混浊 2.油污

染的影响

3.赤潮的危害 4.污染

物质的浓集

5.海洋热污染

七、海洋污染的控制:

1.塑料垃圾的防治 2.赤潮问题的管理对策 3.油污染的控制 1)油的包围 A.油障 B.扩散抑制剂(集油剂) (2)油的回收 A.油的吸附材料 B.油回收船 C.油的吸引装置 D.撇取 (3)油的化学处理 第五章土壤污染及防治

第一节 土壤的组成及性质

土壤的组成及性质

一、土壤的组成:

【土壤】是指位于陆地表面具有

肥力的疏松层次,它具有独特的

组成成分、结构和功能。

【土壤的组成】土壤由矿物质、

有机质、水分、空气和土壤生物

五种成分组成,是固体、液体、

气体三相共存的多相体系。其相

对含量因时因地而异,大体上固

体部分占50%,土壤空气占

20%,土壤水分占30%。

二)土壤有机质

土壤有机质是土壤中含碳有机

物的总称,主要累积在土壤地表

和上层土层,包括土壤中各种

动、植物残体、微生物及其分解

和合成的有机物质,一般占固相

总重量的10%以下,但却是土

壤的重要组成部分,对土壤的性

质有很大的影响。

土壤有机质主要来源于动植物

和微生物残体,包括:

(1)非特殊性的土壤有机质,

包括动植物残体的组成部分以

及有机质分解的中间产物,例如

蛋白质、树脂、糖类、有机酸等,

占土壤有机质总量的10~15%。

(2) 土壤腐殖质,是土壤特有

的有机物质,占土壤有机质总量

的85~90%,主要是动植物残体

通过微生物作用,发生复杂转化

而成。包括腐殖酸、富里酸、腐

黑物等。

(三)土壤溶液

土壤的水分是土壤三相(固、液、

气)中的要素。它把土壤、大气

中的植物养分溶解,组成营养溶

液,输送到植物根部。因此土壤

水是植物吸收养料的主要媒介。

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当土壤受到污染时,各种污染物

也可能溶解到土壤溶液中。 (四)土壤中的空气

土壤孔隙中所存在的各种气体的混合物称为土壤空气。

土壤空气组成与大气基本相似,主要以N2 、O2 、CO2及水汽等为主要成分; 其次还有少量土壤进行生物化学作用产生的还原性气体,如H2S、NH3、CH4、CO等.

如果是被污染的土壤,其空气中还可能存在污染物。 与大气组成的差异

1、土壤空气存在于相互隔离的土壤空隙中,是一个不连续的体系;

2、土壤空气中,O2和CO2含量上有很大差异;

3、土壤空气中水蒸气的含量比大气中高得多。

(五)土壤生物土壤动物 1、土壤生物可分为两大类土壤微生物

二、土壤的物理化学性质: (一)土壤的物理性质

1、土壤结构:一般把土壤颗粒的空间排列方式用其稳定程度,孔隙的分布和结合的状况称为土壤的结构。

2、土壤孔隙:土壤孔隙包括大孔隙(非毛管孔隙)和小孔隙(毛管孔隙)。 (二)土壤胶体及土壤吸收交换性

土壤胶体是指土壤中颗粒直径小于2微米或小于1微米,具有胶体性质的微粒。

1、土壤胶体的类型用其构造:土壤胶体种类按其成分用来源分为:

(1)有机胶体

(2)无机胶体 (3)有机-无机复合胶体

2、土壤胶体性质

(1)巨大的表面积和表面能 (2)电荷性质 (3)分散性和凝聚性

3、土壤的吸附与交换 (1)土壤的吸附作用

生物吸收 机械吸收

物理吸收 化学吸收 物理-化学吸收 (2)离子交换作用 阳离子交换

阴离子交换

(三)土壤酸碱性 1、土壤酸度

(1)活性酸度 (2)潜在酸度

(3)交换酸 (4)水解酸 2、土壤碱度

(四)土壤的氧化还原性 第二节 土壤污染和自净

一、土壤污染的概念(重点) 【土壤污染】是指人类活动产生吸收而暂时退出生物小循环,脱溴磷等 离食物链或被排出土壤之外的 2、硫代磷酸酯,如乐果、过程。 对硫磷、马拉硫磷等 第三节 土壤中有机污染物的迁 3、膦酸酯和硫代膦酸酯,移转化 如敌百虫等 一、有机农药在土壤中的迁移转 4、磷酰胺和硫代磷酰胺化 类,如甲胺磷等 1、土壤胶体对农药的吸附有机磷农药多数为液体,除少数作用 2、化学农药在土壤中品种外,一般都难溶于水 而易的挥发和扩散 溶于有机溶剂。 3、农药在土壤中的降解 有机磷农药是为取代有机氯农的污染物进入土壤并积累到一定程度,引起土壤质量恶化,并影响到植物的生长发育以及产量和质量的下降,这种现象叫土壤污染。

二、土壤污染的特点 1、隐蔽性和潜伏性

2、不可逆性和持久性 3、危害的严重性 三、土壤污染类型和主要污染物 (一)土壤污染类型(根据土壤污染发生的途径)

水体污染型

大气污染型

农业污染型

固体废弃物污染型

(二)土壤污染的主要污染物 1、有机物类

主要是化学农药、除草剂等,化学农药的种类繁多,主要为有机氯和有机磷两大类

工业“三废”中的有机污染物,较常见的有酚、油类、多氯联苯、苯并芘等。

这些污染物进入土壤后,因其较稳定,不易分解而在土壤中积累,造成土壤污染

2、重金属污染物,如如砷、镉、汞、铬、铜、 锌、铅等

3、放射性污染物,如元素铯、锶等 4、化肥

5、病原微生物 ,如肠细菌、炭疽杆菌、破伤风杆菌、肠寄生虫(蠕虫)、霍乱弧菌、结核杆菌等 四、土壤净化 【土壤净化】是指土壤本身通过吸附、分解、氧化—还原、络合-螯合作用及化学沉淀等作用而使进入土壤的污染物的浓度降低,形态改变,难以被植物所

4、农药在土壤中的残留 5、植物对农药的吸收与代谢 (1)光化学降解 许多农药在太阳紫外线的作用下发生光分解、光氧化、光水解或光异构化,使其分子结构发生改变,毒性降低或消失。 (2)化学降解 化学降解以水解和氧化最为重要。 (3)微生物降解 土壤中的微生物对有机农药的降解也起着十分重要的作用,也是土壤中农药降解的主要途径。 二、典型农药在土壤中的迁移转化 (一)、有机氯农药 有机氯农药大部分是含有一个或几个苯环的氯的衍生物,其特点是化学性质稳定,残留期长,高脂溶性并能在其中积累。 主要产品有:DDT、六六六、氯丹、毒杀芬等 由于有机氯农药对环境造成的污染较大,目前不少国家已停止使用。 有机氯农药结构较稳定,生物体内酶难于降解,所以积存在动、植物体内的有机氯农药分子消失缓慢。由于这一特性,它通过生物富集和食物链的作用,环境中的残留农药会进一步得到农集和扩散。通过食物链进入人体的有机氯农药能在肝、肾、心脏等组织中蓄积,特别是由于这类农药脂溶性大,所以在体内脂肪中的积极因素贮更突出。蓄积的残留农药也能通过母乳排出,或转入卵蛋等组织,影响后代。 (二)有机磷农药 有机磷农药大部分视磷酸的酯类或酰胺类化合物,按结构可分为: 1、磷酸酯,如敌敌畏、二9

药而发展起来的,它容易降解,故对环境的污染和对生态系统的危害都没有有机氯农药普遍和突出 但有机磷农药毒性较大,是一种神经毒剂,它能抑制体内胆碱酯酶,造成乙酰胆碱聚积,导致神经功能紊乱等。急性中毒表现症状有:恶心、呕吐、呼吸困难、瞳孔缩小、肌肉痉挛、神志不清等。慢性中毒主要症状有:头痛、头晕、乏力、食欲不振、恶心、气短、胸闷等。 1、有机磷农药的非生物降解 (1)吸附催化水解:是土壤中有机磷农药的主要降解途径; (2)光降解 2、有机磷农药的生物降解:这是土壤中有机磷农药转化的又一重要途径。 三、塑料制品对土壤的影响 近年来城市垃圾中塑料制品的比例不断增加,如果这部分废塑料未加分拣、回收,让它与其它成分一起运往农村作为肥料,将对土壤产生不良影响。另外,各类农用塑料的大量使用,也使得大量残膜废片散落田间,造成了“白色污染”。 由于塑料性质稳定,能耐酸碱,不易被微生物所分解,因此废塑料进入土壤后,会使土壤物理性质变劣,不利于植物的生长。 第四节 重金属在土壤中的迁移转化 一、重金属元素在土壤中的迁移转化 1、土壤胶体的吸附作用 2、土壤中重金属的络合—螯合作用 3、重金属的化学沉淀 4、土壤氧化还原条件与重金属的迁移转化 1、土壤胶体的吸附作用: 金属离子被土壤胶体所吸附,是

它从液相转入固相的重要途径。胶体的吸附,特别是有机胶体的吸附,在很大程度上决定着土壤中重金属的分布和富集。

2、土壤中重金属的络合—螯合作用:

某些重金属在土壤溶液中往往不是以简单的离子形式存在,而主要是以络离子的形式存在。对几种重金属离子的研究表明 (1)羟基与重金属络合作用可大大提高重金属氢氧化物的溶解度;

(2)氯络合作用可提高难溶重金属化合物的溶解度,同时可减弱土壤胶体对重金属的吸附; (3)有机螯合物对金属迁移的影响取决于所形成的螯合物是难溶的还是易溶的。

腐殖质中的胡敏酸与重金属形成的盐是难溶的;富里酸与金属形成的螯合物则是易溶的

在土壤中,腐殖质对金属离子的螯合作用和吸附作用是同时进行的;一般来说,当金属离子浓度高时以吸附为主;而在低浓度时以络合-螯合为主。 3、重金属的化学沉淀:

很多有毒重金属在土壤中是可以形成难溶性化学沉淀的,这与土壤的pH和Eh有关。

土壤的pH值通常在5-8之间,在pH值较高时,许多重金属离子可能形成难溶的氢氧化物。 在还原性条件下,不少重金属离子以难溶的硫化物形式存在于土壤中。 二、几种主要重金属在土壤中的迁移转化

(一)汞的迁移转化 1、汞的氧化还原特征:

土壤中有三种价态的汞,0、+1、+2;在正常的土壤Eh和pH条件下,汞能以单质的形式存在于土壤中,这是土壤中汞的重要特点在还原条件下Hg2+可被还原成Hg0;但在好气条件下又可被氧化成Hg2+

Hg2+在含有硫化氢的还原条件下,将生成难溶的HgS;当氧充足时它又可被氧化成亚硫酸盐或硫酸盐,使HgS转化成Hg2+ 2、汞的吸附特征 土壤中汞的形态分布,绝大部分为固定态。这主要是由于土壤对汞有强烈的吸附作用。Hg2+、

Hg22+可被带负电的土壤胶体吸附,HgCI3-等可被带正电的胶体所吸附,而土壤中有机胶体对汞的吸附比粘土矿物、氧化物高的多。

土壤对汞的吸附还受到pH值的影响,在pH值在1~8范围内,吸附量随pH 值增高而增大 3、汞的甲基化 在嫌气条件下,无机汞在某些微生物的作用下可甲基化转化成为剧毒的可溶性有机汞-甲基汞(CH3Hg+)和二甲基汞[(CH3)2Hg] 汞污染的危害:

金属汞中毒常以汞蒸气的形式引起。由于汞蒸气具有高度的扩散性和较大的脂溶性,通过呼吸道进入肺泡,经血液循环运至全身。血液中的金属汞进入脑组织后,被氧化成汞离子,逐渐在脑组织中积累,达到一定的量时,就会对脑组织造成损害。另外一部分汞离子转移到肾脏。因此,慢性汞中毒临床表现主要是神经系统症状,如头痛、头晕、肢体麻木和疼痛、肌肉震颤、运动失调等。

易兴奋是慢性汞中毒的一种特殊的精神状态,表现为易激动、口吃、胆怯、焦虑、不安、思想不集中、记忆力减退、精神压抑等。此外胃肠道、泌尿系统、皮肤、眼睛均可出现一系列症状。急性汞中毒其症候为肝炎、肾炎、蛋白尿、血尿和尿毒症。金属汞被消化道吸收甚微,一般不会引起中毒。

甲基汞(CH3Hg+)在人体肠道内极易被吸收并分布到全身,大部分蓄积在肝和肾中,分布于脑组织中的甲基汞约占15%,但脑组织受损害的则先于其它各组织, 主要损害部位为大脑皮层、小脑和末梢神经,因此,甲基汞中毒主要为神经系统症状 中毒症状主要有:

1.一般症状:头痛、疲乏、注意力不集中、健忘和精神异常等。 2.感觉异常:口周围(鼻、唇、舌)和手、足末端麻木、刺激和感觉障碍,重者可波及上肢和下肢,甚至扩大到躯干。 3.语言障碍:说话不清楚、缓慢、不连贯等:

4.运动失调:手动作笨拙,不能

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做快速或微细的动作(如写字、

吃饭、扣纽扣等),步态不稳,协调运动障碍和震颤等。 5.视野缩小:为双侧向心性视野缩小,而中心视力可保持正常,重者可呈管状视野。

6.听力障碍:为中枢性听觉障碍,听不到声音或听到声音但听不懂所说的话。

7.其他:肌肉萎缩;肌痉挛或僵直、流涎多汗等

第五节 土壤污染的防治(重点) 一、控制和消除土壤污染源(重点)

1.控制和消除工业“三废”排放 2.加强土壤污灌区的监测和管理

3.合理施用化肥和农药

4.增加土壤容量和提高土壤净化能力

二、防治土壤污染的措施: 1.施加抑制剂 2.控制土壤氧化-还原状况

3.改变耕作制度 4.客土深翻

5.制定农药的容许残留量

第五章 固体废弃物的处置处理 一、固体废物、来源及分类 1. 定义:“放在错误地点的原料”

2. 来源及分类: 二、固体废物的特点 资源和废物的相对性 富集终态和污染源头的双重性

危害具有潜在性、长期性和灾难性

三、固体废物对环境的危害 1. 侵占土地,造成资源浪费: 2. 污染土壤 : 3. 污染水体 4. 污染大气 5. 影响环境卫生 四、固体废物的综合防治和管理 1.综合防治的原则:无害化 减量化 资源化 2、废物综合管理模式

五、固体废物的处理和综合利用

1. 固体废物的资源化 a.资源化:

废物的再循环利用,回收能源和资源

b.资源化系统: c.原则:

资源化技术可行; 固

体废物资源化的经济效益应是较大;

废物应在排放点就近处理,以节省投资,提高资源化的经济效益

固体废物资源化的产品,应具有与相应的原材料制得5)城市垃圾堆肥和制沼气 扰: 4.对人的生理影响 关键: 5.对人的心理影响 提供一种使微生物生长活跃6.对物质结构的影响 的环境,并注意养分、温度、湿 7.对儿童和胎儿的影响 度等条件的影响 四、 噪声污染控制技术 最后形式可用做肥料或改良土 1.从声源上降噪 壤 a. 改进设备结构 的产品相竞争的能 力,才能使技术持久

2.固体废物处理(处置)技术 a.预处理技术:

是材料回收的过程。主要有:压实、破碎、脱水、分选和固化

b. 填埋技术:废物的最终处理形式

要求:填埋废物应为惰性物质或经微生物分解后成为无害化合物的固体

C. 焚热分解回收技术: 是高温氧化和深度氧化的过程。

体积减少80-90%

破坏有害物质的结构或杀灭病原菌等。 D.热解技术:

主要对有机物进行处理。 E.微生物分解技术:

利用微生物的分解作用处理固体废物的技术。

典型代表:堆肥化技术 3. 固体废物的综合利用 六、城市垃圾的处理 1. 处理方法:

1)城市垃圾的收集与运输 费用较高:占全部处理费用的80%

对收集与输送工具的要求:

收集、输送过程应密闭 最大限度的方便居民 尽量改善工人工作条件

造价及维护费用便宜,利于推广

2)城市垃圾压缩处理 3)城市垃圾填埋: 同工业废物的要求 填埋场地的保证 4)城市垃圾焚烧: 减少垃圾体积,仅为原来的50%

燃烧过程,有大量的余热利用:发电、供热

注意对大气造成二次污染

制沼气还可解决农村燃料问题,提供新能源 五、危险固体废物 1. 定义(WHO): 根据其物理或化学性质、要求必须对其进行特殊处理和处置的废物,以免对人体健康或环境造成影响的废物,称为“危险废物”。 2. 危险废物的处理方法: A. 填埋法 B. 焚烧法 C. 固化法: 固定: 通过化学方法或物理方法,用固定剂来裹废物 包裹:用物理方法将废物封包在包裹剂中 D. 化学法 E. 生物法 3. 危险废物的越境转移: “巴塞尔条约”的介绍 第六章噪声公害与微波污染 第一 节 噪声污染及其控制 一、 噪声概述 (一)什么是噪声 凡是影响人们工作、学习和休息的声音,即不需要的声音,称为噪声。 (二)噪声污染的特点 1.噪声无污染物,属于感觉公害,受生理与心理因素的影响 2.噪声污染是暂时的,不会积累 3.噪声的能量最后消失为空气的热能,传播距离不太远 4.影响面广 (三)城市环境噪声源分类 a. 工厂生产噪声: 造成职业性耳聋的主要原因 b. 交通噪声: 主要指交通工具的运动产生的噪声,影响范围广 c. 建筑施工噪声: 打桩机、搅拌设备等 d. 生活噪声: 主要指社会人群活动出现的噪声 (四)噪声的危害 1.对听力的损伤 2.对睡眠的干扰 3.对交通、通讯、思考的干11

b. 改进工艺和操作方法 c. 提高加工精度和装配质量 第二节 微波污染与人体健康 1.使癌症发病率增高 2.伤害眼睛 3.影响生死生殖功能 4.影响遗传 5.损害中枢神经系统 6.引起心血管疾病 第三节 放射性污染及其防治 放射性污染的特点 放射性污染的来源 放射性污染的防治 放射性污染废物的处理与处置 中国的核安全 第八章环境质量评价 第一节 环境质量评价概述 一、环境质量的概念 环境质量是环境素质好坏的表征。 目前对环境质量的概念有两种解释:一种是认为环境质量是环境状态惯性大小的表示,即环境从一种状态变化到另一种状态,其变化难易程度的表示;另一种认为环境质量是环境状态品质优劣的表示。 环境质量的表示——环境质量指标体系。 环境质量是不断变化的。环境质量变化有自然作用过程,也有人为作用过程。 人类活动造成的环境质量变化,通常分为人为作用、环境参数变化、环境质量变异三个阶段。 二、环境质量评价的概念 环境质量评价是对环境质量优劣的定量描述。一般是指一切可能引起环境发生变化的人类社会行为,包括政治、法令在内的

一切活动,从保护环境的角度进行定性和定量的评定。 环境质量评价的核心问题:研究环境质量的好坏,以人类生存和发展的适应性为标准。 环境质量评价的目的

1)制订城市环境规划,进行环境综合整治,制订区域区域污染物排放标准、环境标准和环境法规,搞好环境管理提供依据。 2)为比较各地区所受污染的程度和变化趋势提供科学依据。 三、环境质量评价的类型 1 按时间来划分

(1)环境质量回顾评价 (2)环境质量现状评价 (3) 环境质量影响评价 2 按研究问题的空间范围划分:

局地环境质量评价; 区域环境质量评价; 统工业布局做法的重大改革; 3 环境影响评价为制定防治污染对策和进行科学管理提供必要的依据;

4 通过环境影响评价还能为区域经济发展方向和规模提供科学依据。

三、 环境影响评价类型

环境影响评价若根据开发建设活动的类型来划分,可分为: ①单个开发建设项目的环境影响评价

②多个建设项目的环境影响评价

③区域开发项目的环境影 (3)环境规划依据社会经

济原理、生态原理、地学原理、系统原理和可持续发展理论,充分体现这一学科的交叉性、边缘性。

(4)环境规划的主要内容是合理安排人类自身活动和环境。其中包括对人类经济活动提出符合环境保护需要的约束要求,还包括对环境的保护和建设作出的安排和部署。

(5)环境规划是在一定条件下优化,它必须符合一定历史时期的要求、经济发展水平和能力。

流域环境质量评价; 全球环境质量评价。 3 按环境要素划分: 大气环境质量评价、 水体环境质量评价、 土壤环境质量评价、

噪声环境质量评价等。 4 按评价规模划分:

单个基本建设项目环境影响评价和区域性的环境质量综合评价。

三、环境质量评价的基本内容 (1)污染源的调查评价 (2)环境质量指数评价 (3)环境质量的功能评价 第二节 环境质量现状评价 一、 环境质量现状评价程序 二 、环境质量现状评价的内容 1 污染源调查与评价; 2 环境污染物监测项目的确定;

3 监测网点的布设; 4 获得环境污染数据; 5 建立环境质量指数系统进行综合评价;

6 人体健康与环境质量关系的确定;

7 建立环境污染数学模型; 8 环境污染趋势预测研究; 9 提出区域环境污染综合防治建议。

三 、环境质量现状评价方法 (一)大气质量评价 (二)水环境质量评价

(三)土壤环境质量评价 (四) 总环境质量指数评价 第三节 环境影响评价 环境影响评价的意义及作用 1 环境影响评价是经济建设实现合理布局的重要手段; 2 开展环境影响评价是对传

响评价

④战略及宏观活动的环境影响评价。

2 环境影响报告书的内容提要 1) 总论 2) 建设项目概况

3) 工程分析 4)建设项目周围地区的环境现状调查

5) 环境影响预测 6) 环境影响评价

7) 减轻环境影响的措施评述和各种措施的投资估算 8) 环境影响经济损益简要分析

9) 环境监测制度建议 10) 结论和建议

第九章 环境规划

一、环境规划概述 1、环境规划的概念

环境规划是指为使环境与社会经济协调发展,把“社会-经济-环境”作为一个复合生态系统,依据社会经济规律、生态规律和地学原理,对其发展变化趋势进行研究而对人类自身活动和环境所做的时间和空间的合理安排。

环境规划是人们为使环境与经济协调发展而对自身的开发活动和对环境的影响所做的合理安排。

2.环境规划的内涵

(1)环境规划研究对象是“社会-经济-环境”这一大的复合生态系统,它可能指整个国家,也可能指一个区域(城市、省区、流域)。

(2)环境规划任务在于使该系统协调发展,维护系统良性循环,以谋求系统最佳发展。

12

3、环境规划的作用

(一)促进环境与经济、社会可持续发展 (二)保障环境保护活动纳入国民经济和社会发展计划

(三)合理分配排污削减量、约束排污者的行为 (四)以最小的投资获取最佳的环境效益 (五)实行环境管理目标的基本依据 二、环境规划的基本特征和原则 1、环境规划的基本特征

(一)整体性 (二)综合性 (三)区域性

(四)动态性 (五)信息密集 (六)性强 2、环境规划的原则

(一)经济建设、城乡建设和环境建设同步原则

(二)遵循经济规律,符合国民经济计划总要求的原则

(三)遵循生态规律,合理利用环境资源的原则

(四)预防为主,防治结合的原则

(五)系统原则 (六)坚持依靠科技进步的原则 (七)强化环境管理的原则 三、环境规划的类型 (一)按规划期划分

按规划期可分为长远环境规划(10年以上),中期环境规划(5~10年),以及年度环境保护计划。

(二)按环境与经济关系划分

1.经济制约型 2.协调型 3.环境制约型 (三)按环境要素划分

1.大气污染控制规划 2.水污染控制规划

3.固体废物污染控制规划 3.低出生率,低死亡(二)增长特点 4.噪声污染控制规划 率.低增长率阶段 1、随经济的发展而有所不同 (四)按照行政区划和管理层次(二)增长特点 2、年龄结构两极分化 划分 1、人口分布 3、城市人口急剧膨胀 按行政区划和管理层次 目前世界人口已超过60(三)世界人口预测 可分为国家环境规划、省(区)亿,其中绝大多数生活在发展中 一、中国人口发展特点 市环境规划、部门环境规划、县国家。发达国家人口出生率下 (一)人口增长速度快 区环境规划、农村环境规划、自降,发展中国家人口猛增,自(二)分布不均衡 然保护区环境规划、城市综合整20世纪60年代起,发达国家就 (三)农村人口比重大,城市治环境规划和重点污染源(企出现了人口增长率下降的趋势,化迅速发展 业)污染防治规划。 而发展中国家人口增长率呈上 (四)人口老龄化 (五)按性质划分 升趋势,预计到2025年,这种(五)男女性别比偏高 1、生态规划 情况仍将存在。 (六)人口素质亟待提高 2、污染综合防治规划 世界人口分布不均,有的地区非二、中国人口的发展趋势 (1)区域污染综合防治规划:常稠密,有的地区则人烟稀少。 (一)人口生育率已降到较低如经济协作区、能源基地、城市、水域 (2)部门(或专业)污染综合防治规划:如工业、商业、农业 3、自然保护规划 4、环境科学技术与产业发展规划 四、环境规划的编制程序及内容 (一)环境规划的程序 1、编制环境规划工作计划 2、区域现状调查、分析和评价 3、区域环境预测 4、确定区域环境规划目标 5、拟定区域环境规划草案 6、优选区域环境规划草案 7、环境规划方案的确定 8、区域环境规划方案的实施 第六章 人口的增长与控制 第一节世界人口发展状况 一、人口与人口过程 人口是生活在特定社会、特定地域、具有一定数量和质量,并在自然环境和社会环境中同各种自然因素和社会因素组成复杂关系的人的总称。 人口过程是人口在时空上的发展和演变过程,它包括了自然变动、机械变动和社会变动。 人口自然增长率=人口出生率—人口死亡率 指数增长:指在一段时期内,人口数量以固定百分率增长。 倍增期:表示在固定增长率下,人口增长一倍所需的时间。 二、世界人口发展状况 (一)发展趋势 1.高出生率,高死亡率,低增长率阶段 2.高出生率,低死亡率,高增长率阶段

人类主要聚居在地球的四个地区,这些地区的人口密度大,超过100人/km2。它们是: (1)西部和中部欧洲 特别是英国、法国、比利时、卢森堡、德国和意大利; (2)北美东中部 即美国东部和加拿大东南地区; (3)南亚次 包括巴基斯坦、印度、孟加拉和斯里兰卡; (4)亚洲的远东部分 特别是中国东部、朝鲜、日本等地区。 2、年龄结构 世界人口的年龄结构两极分化,发达国家面临人口老龄化问题,而发展中国家的人口年轻的多,有生育能力的人多,这就决定了发展中国家今后的人口还要持续增长。全从世界来看,人口正在老化,年龄中值从1950年的22.9岁提高到1985年的23.3。预计到2050年,年龄中值将超过30岁。 3、健康状况 世界人口健康状况都有所改善。所有各地区5岁以下儿童死亡率和婴儿死亡率大约下降了1/3。但是发展中国家的人口健康状况与发达国家之间仍存在着较大的差距。特别是由于环境恶化造成的健康为害对发展中国家的影响更为严重。 4、文化程度 绝大多数国家人口的文化程度都不断提高。但据统计,世界上大约有1/5的成年人不能读和写,这些人口主要分布在发展中国家和地区。世界大多数国家中,妇女的文化程度都比男性低。 5、城市人口急剧膨胀 13

水平,自然增长率已由1974年22.2‰下降到1983年的11.5‰,几乎降低了一半,这是世界人口史上罕见的,但生育率继续下降的余地已经不大了。 (二)由于20世纪60~70年代生育高潮形成的人口年龄结构的影响,在1995年前后形成一个生育高峰,平均每年进入婚育年龄的人数在1100万对以上,生育率的降低较为困难。 (三)中国目前人口死亡率在世界上是属于较低的,随着经济迅猛发展,生活水平和医疗水平的进一步提高,死亡率继续下降是有可能的。 (四)人口城乡结构比较落后,乡村人口比重仍然很大,且在相当长的时间里降低乡村的人口生育率仍然较为困难。 综上所述,以目前人口为基础,人口增长率能继续得到控制,到21世纪中期将达到16亿人。 中国人口发展趋势:1、自然增长率趋于稳定。 2、死亡率继续下降。 3、乡村人口比重大,生育率较高。 第三节 人口对资源环境的影响 人口增长对土地资源的压

力 人口对森林资源的影响 人口对能源的影响 人口对城市环境的影响 人口对工业发展的影响 人口对气候的影响 环境对人口的承载力 地球环境对人口的承载能力,

或称为人口环境容量,是指一定的生态环境条件下地球对人口的最大抚养能力或负荷能力。通常人口容量并不是生物学上的最高人口数,而是指一定生活水平下能供养的最高人口数,它随所规定的生活水平的标准而异。如果把生活水平定在很低的标准上,甚至仅能维持生存水平,人口容量就接近生物学上的最高人口数;如果生活水平定在较(1)海洋食物 (2)陆地食 1、资源的人均占有量相对物 不足 第三节 提高粮食产量带来的 2、中国资源结构不理想,环境问题 质量相差悬殊 1.开垦荒地对生态平衡的破 3、我国资源分布不均衡,坏 资源开发利用受到制约 2.使用化肥对环境的影响 第二节土地资源的可持续 3.使用农药对环境的污染 利用 第四节 农药污染的防治和发(二)土地资源危机的原因 展方向 引起土壤和土地资源危机的原 1.防止农药污染的途径 因既有自然因素,又有人为影高目标上,人口容量在一定意义上说就是经济适度人口。在70年代国外生态学家曾对地球生态系统的人口容量进行了估算,最乐观的估计是地球可养活1000亿人,但多数认为只能养活100亿人左右。

第四节 可持续发展的人口战略 一、人口与发展战略 (一)实行降低出生率的人口; (二)适当控制生活改善的过高要求,制订循序渐进的提高计划,扩大国内积累; (三)最大限度地动员经济发展所需要的内资、外资; (四)充分利用最大的生产要素(庞大的劳动力队伍)。 二、经济发展战略

在经济上要采取鼓励储蓄,促进积累的。克服资本缺乏,主要是由积累供给资本。首先,要想扩大国内资本的供给,只有扩大国民的储蓄。其次,要通过政治方面的努力和制度方面的措施,动员外资。如扩大外国援助资金;增加借款等国际合作资金;扩大并促进外国技术的引进。在产业方面应选择在开放经济中具有比较优势的劳动密集型产业,以充分利用人力资源,缓解人口增长过快带来的消极后果。

三、人口教育和劳动力培训 四、人口的城市化和非农化 合理促进人口的城市化和非农化,保证经济转型的同时实行社会现代化,从而促进人口发展的现代化,实现人口增长向新的平衡状态的过渡。

第七章粮食问题

第一节 粮食在人类生活中的作用

一、热量和食物 二、人类食物的来源

2.现有农药的合理使用 3.加强生物防治并推广无公害的农药 第五节 利用生态学原理提高粮食的产量 1.植树造林、保护森林、减少水、旱灾害 2.充分利用太阳能,增加初级净产量 3.充分发挥初级净并转变为食物的作用 4.遵循物流平衡规律、保护土地肥力 5.合理捕捞,保护海产资源 第十八章 自然资源的利用和保护 一、自然资源及其属性 (一)自然资源的概念 狭义的自然资源只是指可以被人类利用的自然物。广义的自然资源则要延伸到这些自然物所赖以生存、演化的生态环境。最有代表性的广释是联合国环境规划署于1972年提出的“所谓自然资源,是指在一定时间条件下,能够产生经济价值以提高人类当前和未来福利的自然环境因素的总和”。 (二)自然资源的特点 1、相互联系、相互影响、相互制约 2、分布不匀,地域性差异明显 3、利用范围和利用率取决于国家和技术水平 (三)自然资源与自然环境和人类生存发展的关系 1、自然资源与自然环境的关系 2、自然资源利用与人类社会经济发展的关系 自然资源的类型 (1)可更新资源 (2)可耗竭资源 1.可回收的可耗竭资源 2.不可回收的可耗竭资源 四、中国资源历史与现状 14

响,但其最主要的因素还是人类不合理的活动,具体体现在以下几个方面: 耕地减少、水土流失、土地荒漠化 目前,我国耕地减少的情况也比较严重,具体表现出了以下几个方面的特点: (1)人均耕地面积小 (2)耕地利用程度高 (3)耕地占用严重 (4)分布不均匀 (5)自然条件差 (三)土地资源的可持续利用 就我国而言,应采取以下措施:

1、制定土地利用规划,加强

土地管理 2、健全土地管理和法规 3、改造中低产田,提高质量和耕地生产力 4、提高农业科技应用水平 5、适度控制工业和城市用地 第三节生物资源的可持续利用 (一)森林资源的可持续利用 森林是由乔木或灌木组成的绿色植物群体,是整个陆地生态系统中的重要组成部分,自然界物质和能量交换的重要枢纽 1、概况 2、森林资源的重要功能和巨大效益 森林作了给人类提供大量的直接产品外,在维护生态环境方面的功能十分突出,主要表现在下面几个方面: (1)涵养水源和保持水土 (2)吸收二氧化碳,放出氧气 (3)吸收有毒有害气体和监测

大气污染 (4)驱菌和杀菌 (5)阻滞粉尘和减低噪声 (6)保护野生生物和美化环境 (7)防风固沙 (8)调节气候

3、森林资源的可持续利用 (1)端正指导思想,改革管理

(2)做好调查设计,实行森林资源的档案化管理 (3)调整结构布局

(4)认真贯彻《森林法》,坚持以法治林

(5)加强对森林的管护、防止火灾、病虫害的发生

(6)加速培养林业人才 (二)草地资源的可持续利用 2、草地利用、保护存在的主要问题

①天然草地生产力低 ②草地资源退化严重 ③草地环境功能减弱 3、草地资源的可持续利用 (1)合理放牧并进行草地封育 (2)严禁盲目开荒 (3)进行草地改良并建立人工草地 (三)野生动植物资源的可持续利用

(1)生物多样性的概念(2)生物多样性的丰度

(3)生物多样性的重要性 ①为人类提供食物来源 ②为人类提供药物来源 ③为人类提供各种工业原料 ④生物多样性保存了物种的遗传基因 为人类繁殖良种提供了遗传材料,用它作为外源基因,可培养出更多、更有价值的生物新品种。

⑤生物多样性为维护自然界生态平衡,保持水土,促进重要营养元素的物质循环等方面起着重要作用。

(2)生物多样性锐减的主要原因

①生境交替 ②环境污染 ③过度收捕

④引进物种 ⑤单一种植 3、野生动植物的可持续利用

(1)生物多样性的就地保护 (2)生物多样性的迁地保护 第四节 矿产资源的可持续利用 (一)概述

矿产是人类社会产生与发展过程中形成的一个概念,矿产是在目前科技和经济条件下,可供人类开发利用的矿物(矿物质)或其结集体-岩石。 我国矿产资源法中指出:

“矿产资源是指由地质作用形成的,具有利用价值的,呈固态、液态、气态的自然资源”

(二)矿产资源开发利用中存在的问题

矿产资源开发面临的最大挑战之一是环境问题。在开发矿产资源取得巨大经济和社会效益的同时,引发的环境污染和生态破坏日趋严重,并呈发展趋势。我国目前处于局部有所改善,总体还在恶化。具体体现在以下几个方面:

1、大气污染,酸雨严重 2、水位下降,水质恶化

3、挤占土地 4、堆积尾矿,污染环境

第五节 能源的开发与可持续利用

人类在能源利用上分为三个时期:

1、薪柴时期 2、煤炭时期 3、石油时期

(三)中国能源现状

1.能源丰富而从均消费量少 2.能源构成以煤为主

3.燃煤严重污染环境 4.农村能源供应缺

(四)能源利用对环境的影响 1.化石燃料的影响

(1)开采过程的环境影响 (2)运输过程的环境影响 (3)加工过程的环境影响

(4)利用过程的环境影响 ①全球气候变化 ②热污染 ③其它污染物及酸雨 2.核电站与环境

(1)放射性废物的环境问题 (2)反应堆的安全问题 (3)慢性辐射的问题

3.水力发电对环境的影响 (1)自然方面 (2)水质方面

(3)生物方面 (4)社会经济方面 (五)未来的能源供应 一、利用生态学原理解决能源问题

1.控制人口,减少能源消耗 2.太阳能是重要的能源

3.多渠道解决能源供求的平衡 4.充分利用能源并减少浪费

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