环境工程原理课件.ppt
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环境工程原理环境工程原理参考书目参考书目1.1.谭天恩主谭天恩主编编,化工原理化工原理,化学工业出版社,化学工业出版社,1984,19842.2.柴诚敬主编柴诚敬主编,化工原理化工原理(上上,下册下册),),高等教育出版社高等教育出版社,2005,20053.3.蒋维钧等编著蒋维钧等编著,化工原理化工原理(第二版第二版)清华大学出版社清华大学出版社,2003,20034.4.余国琮主编余国琮主编,化学工程辞典化学工程辞典(第二版第二版),),化学工业出版社化学工业出版社,2003,20035.5.郭仁惠郭仁惠主编主编,环境工程原理环境工程原理,化学工业出版社,化学工业出版社200820086.6.张柏钦主编张柏钦主编,环境工程原理环境工程原理,化学工业出版社,化学工业出版社,2008,20087.7.周集体主编周集体主编,环境工程原理环境工程原理,大连理工大学出版社大连理工大学出版社,20062006第一章第一章绪绪论论一、环境问题与环境学科的发展一、环境问题与环境学科的发展一)、环境问题的产生及面临的环境问题一)、环境问题的产生及面临的环境问题环境环境(Environment泛指;泛指;Surroundings周围,环境,周围,环境,侧重物质的;侧重物质的;circumstance境况,情况境况,情况,情形情形,环境;环境;setting安装,调整,背景,环境安装,调整,背景,环境环境:
环境:
是一泛指名词。
是一泛指名词。
环者绕,围绕,境者疆,疆土环者绕,围绕,境者疆,疆土。
当今对。
当今对环境的概念有不同的理解,提法多种。
环境的概念有不同的理解,提法多种。
某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接或间接某一特定生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影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和社会环境社会环境人们生活的社会经济制度和上层建筑的环境条件。
如经济基础、政治制度、法律制度、教育、文化艺术。
自然环境自然环境人们赖以生存和发展的物质条件,即自然界。
包括:
空气、水、土壤、动植物等。
各组成不同,又可分为不同的地理环境:
大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈、生物圈、地质和宇宙环境。
我们这里所说的环境主要是人类生存环境,主要指自然环境,尤其是生物圈。
环境问题环境问题是指由于人类活动作用于周围环境所引起的是指由于人类活动作用于周围环境所引起的环境质量环境质量变化,变化,以及这种变化对人类的生产、生活和健康造成的影响。
以及这种变化对人类的生产、生活和健康造成的影响。
或或环境问题是指全球环境或区域环境中出现的不利于人类生存和发展环境问题是指全球环境或区域环境中出现的不利于人类生存和发展的各种现象的各种现象人类在改造自然环境和创建人类在改造自然环境和创建社会环境社会环境的过程中,自然环境仍以其固的过程中,自然环境仍以其固有的自然规律变化着。
社会环境一方面受自然环境的有的自然规律变化着。
社会环境一方面受自然环境的制约制约,也以其,也以其固有的规律固有的规律运动着。
人类与环境不断地相互影响和作用,产生环境运动着。
人类与环境不断地相互影响和作用,产生环境问题。
问题。
环境问题多种多样,归纳起来有两大类:
一类是自然演变和自然灾环境问题多种多样,归纳起来有两大类:
一类是自然演变和自然灾害引起的害引起的原生环境问题原生环境问题,也叫第一环境问题。
如地震、洪涝、干旱、,也叫第一环境问题。
如地震、洪涝、干旱、台风、崩塌、滑坡、泥石流等。
一类是人类活动引起的次生环境问台风、崩塌、滑坡、泥石流等。
一类是人类活动引起的次生环境问题,也叫第二环境问题和题,也叫第二环境问题和“公害公害”。
次生环境问题一般又分为环境。
次生环境问题一般又分为环境污染和污染和生态破坏生态破坏两大类。
两大类。
人类不但在环境中生存,还同时利用和改造着环境。
人类不但在环境中生存,还同时利用和改造着环境。
近百年来,近百年来,人类这种利用和改造环境的活动是巨大的人类这种利用和改造环境的活动是巨大的:
现代工农业的迅猛发展现代工农业的迅猛发展;资源、能源被大量开发利用资源、能源被大量开发利用;大型工程的兴建大型工程的兴建;人口过分增长并集中于城市等人口过分增长并集中于城市等.已对环境变化产生了深远的影响,已对环境变化产生了深远的影响,自然环境条件受到自然环境条件受到直接或间接、近期或长远的、明显或缓慢的污染和破坏直接或间接、近期或长远的、明显或缓慢的污染和破坏,严重威胁着生物体和人类更好地生存。
严重威胁着生物体和人类更好地生存。
环境破坏的原因:
环境破坏的原因:
环境破坏带来的影响危害:
环境破坏带来的影响危害:
(1)
(1)威胁人类的健康与安全威胁人类的健康与安全:
空气污染引起呼吸道病,:
空气污染引起呼吸道病,放射性及毒物污染导致癌症,噪声破坏听力。
放射性及毒物污染导致癌症,噪声破坏听力。
(2)
(2)自然环境破坏加剧自然环境破坏加剧:
水体破坏导致水生生物死亡,:
水体破坏导致水生生物死亡,饮用水质下降,植被破坏引起水土流失,洪涝、干旱发生的饮用水质下降,植被破坏引起水土流失,洪涝、干旱发生的频率剧增。
频率剧增。
(3)(3)生态系统失衡生态系统失衡:
生物灭绝,土壤沙漠化,气候变暖:
生物灭绝,土壤沙漠化,气候变暖或变坏。
或变坏。
所以,环境保护是有关人类生存的重要问题。
所以,环境保护是有关人类生存的重要问题。
所以,环境保护是有关人类生存的重要问题。
所以,环境保护是有关人类生存的重要问题。
环环境境污污染染的的产产生生,有有自自然然的的原原因因(如如火火山山爆爆发发、森森林林火火灾灾、地地震震等等);但但绝绝大部分是大部分是人类活动的后果人类活动的后果,目前亟待解决的全球性的环境问题有:
,目前亟待解决的全球性的环境问题有:
(十十大大环环境境问问题题:
温温室室效效应应、酸酸雨雨肆肆虐虐、森森林林锐锐减减、水水土土流流失失、水水危危机机、土土地地荒荒漠漠化化、臭臭氧氧层层遭遭破破坏坏、物物种种灭灭绝绝、垃垃圾成灾、有毒化学品污染。
圾成灾、有毒化学品污染。
)1.气气候候变变暖暖:
(GreenhouseEffect,大大气气中中的的CO2、CH4、N2O、CFCs(氯氯氟氟烃烃)、氟氟化碳(化碳(PFCS)六氟化硫()六氟化硫(SF6)及其它)及其它等等温室气体温室气体含量增高所致)含量增高所致)CO2含含量量增增高高的的原原因因:
化化石石燃燃料料完完全全燃燃烧烧后后排排放放出出大大量量的的CO2。
大大量量的的森森林林被被砍伐。
从而使大气中的浓度不断提高,超过自然界的平衡能力,出现了温室效应。
砍伐。
从而使大气中的浓度不断提高,超过自然界的平衡能力,出现了温室效应。
CO2为为三三原原子子气气体体,能能够够让让太太阳阳短短波波辐辐射射通通过过,但但却却可可以以强强烈烈地地吸吸收收长长波波辐辐射,就像温室中玻璃保温一样,使地表大气温度提高。
射,就像温室中玻璃保温一样,使地表大气温度提高。
气气候候变变暧暧的的后后果果:
森森林林、湿湿地地、极极地地冰冰土土破破坏坏;物物种种灭灭绝绝加加速速;海海水水升升温温,海海平平面上涨,沿海淹没;引起气候异常,海洋及大气环流变化、洪涝、旱灾。
面上涨,沿海淹没;引起气候异常,海洋及大气环流变化、洪涝、旱灾。
二)二)目前存在的环境问题目前存在的环境问题根根据据IPCC(联联合合国国政政府府间间气气候候变变化化专专门门委委员员会会)报报告告:
过过去去100年年全全球球平平均均气气温温升升高高了了0.74,最最近近50年年有有加加速速之之势势;海海表表面面温温度度在在升升高高,陆陆地地表表面面温温度度升升高高得得更更快快;海海平平面面在在持持续续上上升升,北北半半球球雪雪盖盖和和极冰、冰川和冻土正在持续减少。
极冰、冰川和冻土正在持续减少。
从从现现在在开开始始到到2100年年,全全球球平平均均气气温温的的“最最可可能能升升高高幅幅度度”是是1.84,海平面升高幅度是,海平面升高幅度是18厘米厘米59厘米厘米近近100年年来来,中中国国平平均均地地表表气气温温明明显显升升高高,升升温温幅幅度度约约为为0.50.8;近近50年年中中国国增增暖暖尤尤其其明明显显,我我国国平平均均地地表表气气温温增增加加1.1,增增温温速速率率为为0.2210年年,明明显显高高于于全全球球或或北北半半球球同同期期平平均均增增温温速速率率。
(自自1905年年以以来来中中国国地地表表年年平平均均气气温温明明显显增增暖暖,升升高高幅幅度度约约为为0.79,增增温温速速率率约约为为0.08/10a,比比同同期期全全球球或或北北半半球球平平均均略略高高.但但是是,20世世纪纪80年年代代初初以以来来的的增增温温似似乎乎不不比比3040年年代代明明显显,而而20世世纪纪5060年年代代地地表表气气温温的的变变冷冷却却比比全全球球或北半球显著得多或北半球显著得多)温室气体种类和特征温室气体种类和特征种类种类增温效应(增温效应(%)二氧化碳(二氧化碳)二氧化碳(二氧化碳)63%甲烷(甲烷(CH4)15%氧化亚氮(氧化亚氮(N2O)4%氢氟氮化物(氢氟氮化物(HFCS)全氟化碳(全氟化碳(PFCS)11%六氟化硫(六氟化硫(SF6)及其它)及其它7%京都议定书京都议定书附件附件A给出了人类排放的温室气体主要有给出了人类排放的温室气体主要有6种,即二氧化碳种,即二氧化碳(CO2)、甲烷()、甲烷(CH4)、氧化亚氮()、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物()、氢氟碳化物(HFCs)、全氟化)、全氟化碳(碳(PFCs)、和六氟化硫()、和六氟化硫(SF6)。
其中对气候变化影响最大的是)。
其中对气候变化影响最大的是CO2。
它。
它产生的增温效应占所有温室气体产生的增温效应占所有温室气体总增温效应的总增温效应的63,在大气中存留期最长,在大气中存留期最长可达可达200年年正常雨水的正常雨水的pH=?
什么是酸雨什么是酸雨?
正正常常雨雨水水的的pH=5.6,弱弱酸酸性性。
酸酸雨雨:
pH5.6的的雨雨水水、冻冻雨雨、雪、雹、露等大气降水。
雪、雹、露等大气降水。
产生原因产生原因:
化石燃料燃烧、金属冶炼排放的:
化石燃料燃烧、金属冶炼排放的酸性物质酸性物质SO2,NOX,经过大气化学、物理过程形成硫酸和硝酸。
,经过大气化学、物理过程形成硫酸和硝酸。
酸雨成分中硫酸占酸雨成分中硫酸占6070,硝酸占,硝酸占30,盐酸占,盐酸占5,有机酸占有机酸占2。
2.酸酸雨雨u据据统统计计,全全球球每每年年排排放放进进大大气气的的二二氧氧化化硫硫约约1亿亿吨吨,二二氧氧化化氮氮的的5000万吨,所以,酸雨主要是万吨,所以,酸雨主要是人类生产活动和生活造成人类生产活动和生活造成的。
的。
u目目前前,全全球球已已形形成成三三大大酸酸雨雨区区:
(1)我我国国覆覆盖盖四四川川、贵贵州州、广广东东、广广西西、湖湖南南、湖湖北北、江江西西、浙浙江江、江江苏苏和和青青岛岛等等省省市市部部分分地地区区,面面积积达达200多多万万平平方方公公里里的的酸酸雨雨区区是是世世界界三三大大酸酸雨雨区区之之一一。
我我国国酸酸雨雨区区面面积积扩扩大大之之快快、降降水水酸酸化化率率之之高高,在在世世界界上上是是罕罕见见的的。
(2)以以德德、法法、英英等等国国为为中中心心,波波及及大大半半个个欧欧洲洲的的北北欧欧酸酸雨雨区区;(3)包括美国和加拿大在内的包括美国和加拿大在内的北美酸雨区北美酸雨区20102010年年第一次全国污染源普查:
第一次全国污染源普查:
中国中国二氧化硫二氧化硫排放总量达到排放总量达到2320万吨万吨,氮氧化物氮氧化物排放总量排放总量1797.701797.70万吨万吨u我国以我国以外外的这的这两个酸雨区两个酸雨区的总面积大约的总面积大约1000多万平方公里,多万平方公里,降水的降水的pH值小于值小于0.5,有的甚至小于,有的甚至小于0.4。
50年年代代以以前前,酸酸雨雨只只在在局局部部地地区区出出现现。
70年年代代初初,北北欧欧、英英国国和和西西德德,酸酸雨雨造造成成的的环环境境酸酸化化程程度度超超过过正正常常值值的的10倍倍以以上上,
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