1、环境科学概论第六章学习辅导材料9、什么是富营养化？其有哪些危害？10、可以采取哪些措施来防治大气污染？11、什么是环境污染？环境污染源有哪些？环境科学概论第六章“城市环境”学习辅导材料一、内容提要1 城市环境的特点 人口密集型居住 人口密集型活动 生活资料依赖运输 日用品依赖商店供应 水集中供应（管网式） 能源集中供应 垃圾集中清运 路面以硬化地面为主 建筑以水泥材料为主 动植物种类和数量少2 城市常见污染排放源（1）由人的生活需求直接引起的排放 垃圾（包装、废旧商品） 厨余垃圾（菜梆、果壳、茶叶、骨头等 油烟（燃煤、烧烤、热油） 废水（洗漱、洗米、洗菜、洗碗、洗衣等） 粪便 香烟烟雾（2）由
2、城市功能直接引起的排放： 城市能源煤烟、油烟 城市建设粉尘、噪音 城市交通汽车尾气、汽油泄漏、噪音 城市生活臭氧层消耗物质ODS（空调、灭火器、干洗、电子清洗、气雾剂、发泡塑料床垫等） 城市流动人口 “一次性”用品、快餐垃圾 城市园林种植农药、化肥、花粉 城市娱乐生活灯光、噪音3 排放引发的环境问题（1）垃圾污染 首要影响：带来视觉影响、清扫负担、清运负担。 有害成分：不可降解垃圾、含有毒有机化合物垃圾、含有毒重金属垃圾、含药物成分垃圾。 环境危害：有害物质直接或在处理过程中（堆放、填埋、焚烧）进入环境。（2）水体污染 首要影响：影响景观、增加净水负担、减少可利用的水资源。 有害成分：植物营养
3、素（磷和氮）、农药等有机氯化合物、重金属、石油化工产品。 环境危害：改变水体生态、毒害水生动物、通过灌溉污染土壤、毒害植被、引起海洋污染。（3）空气污染 首要影响：直接引发呼吸系统疾病、影响可见度、增加城市打扫墙体的负担。 有害成分：可吸入颗粒物、氮氧化物、ODS、挥发性有机化合物、有毒重金属、花粉 环境危害：引起酸雨、破坏臭氧层、污染土地、水体、海洋。（4）噪音污染 首要影响：使人烦躁、易怒、睡眠不好。 环境危害：减少城市的生物资源。（5）光污染 首要影响：干扰人的视觉、增加城市能源消耗。 环境危害：干扰植物的生理功能、减少城市的生物资源。4 城市的能源消耗 能源维系以下重要功能：照明、交通
4、、餐饮、供暖、降温、自动化管理系统5 城市的热岛效应（1）城市的主要发热源有：由交通工具、工业活动、商业活动、居住生活排放的热量和温室气体 （2）城市散热慢的原因有： 粉尘保留和反射城市表面释放的热； 水泥墙面、硬化路面、楼房屋顶对太阳的热量进行吸收并向环境释放； 空气流动不畅（风速减少20-30%）； 城市的无风天气比郊区多20%。（3）热岛效应的危害 使城市气候舒适度变差； 加重能源消耗； 加重空气污染； 增加水资源消耗； 增加病菌繁殖的条件； 对城市生存物种会影响生态平衡。6 提高城市环境质量（1）主要措施 让垃圾尽量资源化，走向无垃圾城市 增加节水措施、减少水污染，用生态净水、雨水收集
5、等方法来保护城市水资源。 建节能型建筑，多用太阳能等绿色能源，以减少城市的热效应。 建生态墙、生态屋顶，以降低城市的空气污染。（2）为城市降温立体绿化。国际上给城市降温的做法 用树木遮荫 让地面透气 植多层植被 使攀缘植物上墙 减少能源消耗等等。（3）铺设生态地面为城市增加水资源 城市大面积铺设硬化地面会带来的危害主要有三方面： 不利于雨水和雪水渗透入地 会增加城市的热岛效应 会破坏城市的地面生态三方面的危害叠加起来，城市会变得干燥、缺水、空气质量差、夏天地面温度高，地面生态消失等问题，使城市的环境质量和舒适度大大降低。 生态城市修建应尽量避免铺硬化地面，而提倡铺透气透水的生态地面。生态地面夏
6、天的温度能比全硬化路面低好几度，能减少城市的燥热。 铺设生态地面的具体方法有以下几种： 用透水性地砖铺路 用孔型混凝土砖铺设停车场和自行车存放地地面，砖孔中用腐殖质拌土填上，杂草生长于其中。 用实心砖，但砖与砖之间留出一定空隙，空隙中是泥土，使天然的草能生长出来。 用细碎石或细鹅卵石铺路，地面仅由大小均匀的石子散落铺成，地面透水好，不长草。 用孔型砖加碎石来铺路，即：在带孔的地砖孔中撒入小卵石或碎石来铺地面。（4）城市特种有害垃圾的处理 城市常见的特种有毒废物（危险废物）主要有：废旧电池、废旧电器、化学废渣和废药品等。 有毒废物应当由市政部门专门设立的回收系统来集中收集。（5）几种利用城市有机
7、垃圾的方法。 落叶归根法 用城市有机垃圾获得生物气。（6）未来的城市交通 由于轨道专一和载客量大，有轨交通被确认为是未来城市交通模式的首选。 为了让开小汽车的人们觉得使用公共交通工具更方便，城市需要建足够的轨道。 有轨交通部门还应当开办出行咨询业务，宗旨是：出行服务，生态友好，保证便利的交通。 出行服务还应包括，在此系统的帮助下，旅客从家门出发，最终到达一个陌生城市的全程交通安排（包括如何换车，将旅客送到目的地）。 未来各类车辆应是高效节能型，可以用太阳能或氢作驱动能源，而且所有车辆的部件都能全部回收利用。 自行车将更加受到人们的欢迎。二、思考题1、结合中国国情分析中国城市的环境问题主要有哪些
8、？2、解决城市环境问题可以采取哪些措施？3、什么是“热岛效应”？热岛效应形成的原因有哪些？4、影响城市环境保护工作的主要生态因子有哪些？5、如何提高城市环境的质量？环境科学概论第七章环境污染及防治技术学习辅导材料一， 内容提要1、环境污染及形成（1） 环境污染 是指有害的物质或因子进入环境，并在环境中发生扩散、迁移、转化，使生态系统的结构与功能发生变化，对人类以及其它生物的生存和发展产生不利影响。（2）污染源 污染源是造成环境污染的污染物的发生源，通常是指向环境排放有害物质或对环境产生有害影响的场所、设备和装置的总称。 按造成环境污染的原因，可把污染源分为天然污染源、人为污染源 天然污染源是指
9、自然界自行向环境排放污染物或造成有害影响的场所，如正在喷发的火山。 人为污染源是指人类社会活动所形成的污染源，是环境保护研究和控制的主要对象。 污染源按环境污染的主要对象(受体)，可分为大气污染源、水体污染源、土壤污染源以及生物污染源等。 按向环境排故污染物的空间分布方式，污染源可分为点污染源、线污染源和面污染源(合称为非点污染源)。 按照人类社会活动功能，污染源可分为工业污染源、农业污染源、交通运输污染源、生活污染源。（3）污染物在环境中的迁移和转化 污染物的迁移是指污染物在环境中所发生的空间位置的移动及其所引起的富集、分散和消失的过程，是污染物在环境中的运动形式之一。 污染物迁移的方式：机
10、械迁移、物理-化学迁移、生物迁移2、大气污染及防治技术（1）大气污染效应 由于大气污染的作用，可以使某个或多个环境要素发生变化，使生态环境受到冲击或失去平衡，环境系统的结构和功能发生变化。这种因大气污染而引起环境变化的现象，称为大气污染效应。（2）空气主要污染物 颗粒物质、硫化物、碳氧化物、氮氧化合物、碳氢化合物（3）颗粒物质 颗粒物质是指除气体之外的包含于大气中的物质，包括各种各样的固体、液体和气溶胶。 按粒径的差异，可以分为降尘和飘尘两种。 降尘指粒径大于 10m，在重力作用下可以降落的颗较状物质。 飘尘指粒径小于 10m的煤烟、烟气和雾在内的颗粒状物质。（4）硫化物 硫常以二氧化硫和硫化
11、氢的形态进入大气，也有一部分以亚硫酸及硫酸(盐)微粒形式进入大气。 SO2的存在会造成酸雨、光化学烟雾，使大气的能见度大大降低。（5）碳氧化物主要有CO和CO2两种物质。（6）氮氧化合物 氮氧化合物的种类较多，N2O 、NO、 NO2、 N2O4、 N2O3、 N2O4、N2O5等，主要是NO和NO2，它们是常见的大气污染物。（7）碳氢化合物 碳氢化合物是由烷烃、烯烃和芳烃等复杂多样的物质组成。 燃油的机动车亦是主要的碳氢化合物污染源。 碳氢化合物是形成光化学烟雾的主要成分。（8）造成大气污染因素 城市空气有限的稀释作用 污染物协合相互作用协合相互作用现象：当两种和两种以上的物质相互作用并产生
12、比一个它们单独作用之和大得多的作用。涉及到污染物的协和效应的例如：光化学烟雾、细粒、吸烟。 广泛效应大气污染己不仅仅是一种城市现象，现今己形成一个较广泛的影响，如酸雨。 全球效应一些工业废物排放到空气中，会影响到整个地球。（9）光化学烟雾 氮氧化物（NOx）和碳氢化合物（HC）在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后产生一种新的二次污染物光化学烟雾。 光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。 主要污染源是汽车排放的CO、NOx、HC三种污染物。（10）细粒 协合效应也可能包括燃烧任何燃料和火化废物的烟的细粒（粒度小于0.002mm），这样的颗粒基本上由非活性碳组成。 这些颗粒通过过滤器出来后长期
13、悬浮在空气中，具有极强的吸附力，能吸附象铅这种的金属原子、碳氢化合物、硫和氧化氮；并且这些细粒带上了所有的污染物。 许多导致形成更毒的化合物的化学反应可能发生在细粒的表面上。（11）大气污染防治技术 运用法律的手段限制和控制污染物排放数量和扩散影响范围； 运用技术手段减少或防止污染物的排放。从而达到保护环境的目的。 合理利用环境的自净能力 治理排出的污染物（12）合理利用环境自净作用的技术措施 大气的自净能力 合理工业布局 选择有利于污染物扩散的排放方式 发展绿色植物（13）控制或减少污染物排放的技术途径 改革能源结构发展城市燃气、采用无污染或少污染能源 发展集中供热热电联产供热、集中锅炉房供
14、热、余热利用供热 进行燃料的预处理、改革工艺设备 改善燃烧过程等。（14）颗粒污染物治理技术除尘技术 机械式除尘器除尘 湿式除尘器除尘 过滤式除尘器除尘 电除尘器除尘（15）气体污染物的治理技术 吸收法、吸附法、催化法、燃烧法、冷凝法、生物法、膜分离法3、水体污染及防治技术（1）水体自净 受到污染的水体，在一定的时间内，通过自然的物理、化学和生物等作用，污染程度逐渐降低水体自净。（2）水体污染 水体的自净能力是有限的，当污染物进入水体后，其含量超过水体的自然净化能力，使水质变坏水体污染。（3）水中污染物及其来源 点源生活污水与工业废水一般均由管网或沟渠收集后在某一定点排放到受纳水体，这种排放源
15、称为点源。 非点源城市和农业径流一般具有多排放点的特征，故称为非点源。 耗氧物质在受纳水体中可被氧化并消耗溶解性分子氧的物质称为耗氧物质。耗氧物质通常为生物可分解的有机物，但也包括某些无机化合物。 营养物质氮和磷是人们最为关注的两种营养物质，同时也是污染物。 病原微生物在废水中发现的微生物主要包括来自患病的人和动物的细菌、病毒与原生动物。 悬浮固体从废水带入受纳水体中的有机和无机颗粒称为悬浮固体。 盐类 毒性金属与毒性有机物 热（5）废水中悬浮污染物指标 悬浮物指水中呈悬浮状态的固体物质，悬浮物直径一般小于2毫米，它包括无机物和有机物（不溶于水的淤泥、粘土、微生物等）。 悬浮物的含量是水质污染
16、程度的基本判断指标之一。用每升水样中含有多少毫克悬浮物来表示，记为毫克/升。 水中悬浮物还可根据其挥发性能分为挥发性悬浮物和固定性悬浮物。（6）耗氧物质对河流的影响 耗氧物质无论是有机的还是无机的，在排入河流后均会造成水中溶解氧的降低，当溶解氧降到临界值后，鱼类及水生生物便受到威胁。（7）生化需氧量（BOD） 指水中有机污染物在好氧微生物的作用下，分解成稳定状态的无机物所需要的氧量，用毫克/升来表示。 一般规定在20的条件下，连续培养5天后，测定水中溶解氧的消耗量，所测得的生化需氧量用BOD5 表示。（8）化学需氧量(COD) 用化学氧化剂在酸性条件下，将水中有机污染物氧化为CO2、H2O等所
17、消耗的相当于氧的量，单位是毫克/升。 化学需氧量数值越大，水中有机物含量越高。 化学需氧量测定中常用的氧化剂为重铬酸钾（K2Cr2O7）和高锰酸钾（KMnO4）。 目前测定中用的最多的氧化剂还是重铬酸钾，测得的化学需氧量用CODCr表示。（9）BOD5/CODCr 通常用生化需氧量与化学需氧量的比值（BOD5/CODCr）作为废水是否适合采用生物处理的衡量指标。 一般认为，这一比值大于0.3时，污水就适合采用生物处理的方法进行处理。 （10）氮的氧化 碳氧化引起的耗氧量称为CBOD，而氮氧化引起的耗氧星称为NBOD。 从有机物中释放出的氮以及工业废水和农业径流等其他来源的氮，被硝化菌氧化成硝酸
18、盐(NO3-)，此过程称为硝化。（11）氧垂曲线 溶解氧浓度是河流水质的指标。 河流水质管理的主要方法之一就是评估河流容纳污染物的能力。 评估方法是确定废水排入后下游溶解氧的变化，该变化曲线称为氧垂曲线。（12）影响溶解氧的其它因素 在小河流中，流速对维持高DO起着相当重要的作用。 疏浚与筑坝降低了流速，也对DO产生很大影响。 坝下游的DO会因落水造成的混合作用而升高。 水生植物也会对DO产生很大的影响。（13）营养物质对河流水质的影响 营养物质是指植物生长所需的要素，按植物组织含量次序排序，包括碳、氮、磷和各种微量元素。 氮的影响（对受纳水体有以下危害）：1) NH3-N浓度高时对鱼有毒；2
19、) 低浓度NH3和NO3-可导致藻类过量生长；3) NH4+转化为NO3时消耗大量溶解氧。 磷的影响磷的主要危害在于它是藻类生长的重要营养盐。若含磷量可满足藻类生长的需求，藻类即过量生长。藻类死亡后变成细菌可分解的耗氧有机物，其耗氧量往往超过水体可供给的氧量，因此会造成鱼类死亡。（4）湖泊水质管理 分层作用与翻腾这种物理现象的发生与水质无关，然而却影响水质。 生物层由于阳光和氧的作用，湖泊中有几个不同的生物活性层，最重要的是：透光层、沿岸层、湖底层。 湖泊生产力是湖泊维持食物网能力的度量。湖泊生产力可通过度量藻类生长量而确定。生产力在决定水质方面起着重要作用，可作为湖泊分类的依据分为贫营养湖、
20、富营养湖、中营养湖和老化湖。 富营养化是一个自然过程。由于营养物质的引入与循环，湖泊逐渐变浅且生产力提高。富营养过程的快慢与原始湖泊大小及沉积物、营养物质引入的速率有关。 藻类生长需求藻类的生长受限于最不易获得的营养物质。磷的含量控制着藻类生长和湖泊生产力。 湖泊中磷的控制降低排入湖泊中的磷量、加铝盐将磷沉淀、挖出含磷量高的沉积物（5）污水处理技术 按其作用原理，可分为三类：物理法、化学法、生物法。 物理法沉淀、筛滤、气浮、反渗透 化学法混凝法、中和法、氧化还源法、电解法、吸附法、电渗析法 以及汽提法、吹脱法、萃取法、化学沉淀法等。 生物法利用微生物新陈代谢功能，使污水中呈溶解和胶体状态的有机
21、污染物被降解并转化为无害的物质，使污水得以净化。属于生物处理法的工艺有：活性污泥法、生物膜法、生物稳定塘、土地处理法、厌氧消化法（6）城市水处理系统 城市废水处理技术按处理程度可分为：一级处理、二级处理、三级处理。 预处理的目的是保护废水处理厂的后续处理设备。 一级处理的主要目标是通过沉降或气浮去除废水中的固体污染物。 二级处理的主要目的是去除一级处理出水中的溶解性BOD5，并进一步去除悬浮固体物质。 当二级处理无法满足出水水质要求时，则需进行废水的三级处理。三级处理过程中可能使用化学处理及过滤方法或将二级处理出水小心地灌入土壤中，利用土壤作物系统去除污染物。三级处理出水高品质的饮用水相近。
22、预处理单元：格栅、沉砂池、破碎机、调节池。 一级处理：沉淀池 二级处理：滴滤池法、活性污泥法、氧化塘法、生物转盘法(RBC)。最后消毒处理。 三级废水处理或高级废水处理：过滤、活性炭吸附、除磷、脱氮、土地处理。一、 思考题1、大气污染物包括哪些物质？其有哪些来源?2、硫氧化物的来源及危害？3、颗粒污染物的来源及危害？4、氮氧化物的来源及危害？5、什么是水污染，常见的污染物有哪些?6、水体中溶解氧的来源和减少有哪几方面？7、生活污水有哪些特点？8、主要的水污染物质有哪些？9、什么是富营养化？其有哪些危害？10、可以采取哪些措施来防治大气污染？11、什么是环境污染？环境污染源有哪些？环境科学概论第
23、七章环境污染及防治技术学习辅导材料之二一、 内容提要（一）土壤污染与控制1、土壤组成及其性质（1）土壤环境就是指位于陆地地表的土壤圈层。（2）土壤剖面结构土壤是由腐殖质表层(A层)、淀积层（B层）、母质层（C层）和风化层（D层）构成的。（3）土壤的组成 土壤矿物质的组成 ：原生矿物质：岩石经过物理风化作用被破碎形成的碎屑，其原来的化学组成没有改变；次生矿物质：原生矿物质经过化学风化后形成的新矿物，其化学组成和晶体结构均有所改变。 土壤化学组成：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁八大元素含量约占96以上，与岩石中各元素的含量相似。 土壤机械组成指不同大小颗粒（沙砾、粉粒、黏粒）的相对含量。 土壤有机
24、质 土壤生物 土壤溶液来源主要有：大气降水、降雪、地表径流、灌溉、地下水。 土壤空气来源于大气、生物化学反应和化学反应产生的气体（4）土壤的性质 吸附性对有机污染物（如有机磷和有机氯农药）和无机污染物（如Hg2+、Pb2+、Cu2+、Cd2+等重金属离子）有较强的吸附能力或离子交换吸附能力。 酸碱性 氧化-还原性 （5）土壤环境元素背景值 土壤环境元素背景值简称土壤环境背景值，是指未受或很少受人类活动特别是人为污染影响的土壤化学元素的自然含量。（6）土壤环境容量 所谓土壤环境容量是在人类生存和自然生态不致受害的前提下，土壤环境所能容纳的污染物的最大负荷量。2、土壤环境污染及其特点（1）土壤环境
25、污染 是指人类活动产生的污染物通过不同途径进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。（2）土壤污染的特点 隐蔽性和潜伏性 不可逆性和长期性（3）土壤污染的类型按照土壤污染源和污染物进入土壤的途径，土壤污染可分为以下几种类型： 水质污染型即利用工业废水、城市生活污水和受污染的地表水进行灌溉而导致的土壤污染。 大气污染型即大气污染物通过干、湿沉降过程而导致的土壤污染。 固体废物污染型主要是工矿排出的废渣、污泥和城市垃圾在地表堆放或处置过程中通过扩散、降水淋溶、地表径流等方式直接或间接地造成的土壤污染。属点源型土壤污染 农业污染型是指农业生产中因长期施用化肥、农药、垃圾堆肥和污泥而造成的土壤
26、污染。属于面源污染 综合污染型由多种污染源和多种污染途径同时造成的土壤污染。（4）土壤污染物质 化学物质类：有机污染物主要是农药、酚、氰化物、石油有机洗涤剂、塑料薄膜等。无机污染物主要包括重金属、酸、碱和盐类等污染物。 放射性物质 生物污染物主要来源是未经处理的人畜粪便、垃圾、污泥以及用于灌溉的污水（5）土壤污染程度的量化指标 土壤污染程度的确定是以土壤环境背景值、植物和土壤生物的生态效应、土壤环境效应、土壤环境基准或环境标准等为重要依据的。3、污染物在土壤环境中的迁移转化过程（1）物理过程 土壤是一个多相的疏松多孔体系，污染物质在土壤中可发生挥发、扩散、稀释和浓集等反应，从而降低其在土壤中的
27、浓度。（2） 化学过程：溶解和沉淀 、配合整合作用 、中和作用 （3） 物理化学过程：吸附与解吸、氧化-还原作用 （4）生物过程 土壤环境中的生物迁移转化主要表现为两个方面： 一是高等绿色植物和土壤生物对生命必需元素的选择性吸收； 二是绿色高等植物和土壤生物对污染元素和化合物的被动吸收。4、重金属对土壤的污染（1）土壤重金属污染 是指由人类活动使重金属在土壤中的累积量明显高于土壤环境背景值，致使土壤环境质量下降和生态恶化的现象。 备受人们关注的是毒害性较大的Hg、Cd、Pb、Cr、As的污染。（2）土壤重金属污染的共同特征： 主要集中于土壤表层； 进入土壤之后常发生价态变化； 影响土壤微生物活
28、性； 基本为永久性的（影响）污染。 5、化学农药对土壤的污染（1）主要农药类型 按其性质可分为杀虫、杀菌、除草、杀蜗、杀鼠、杀线虫剂以及植物生长调节剂和土壤处理剂等。 按其化学成分可分为有机氯、有机磷、有机汞、有机砷、氨基甲酸酯类等。（2）化学农药在土壤环境中的迁移转化 农药在土壤中迁移转化主要有通过挥发随空气迁移、经淋溶随水扩散迁移、被土壤中微生物降解和被土壤吸附而残留于土壤中等途径。6、污染土壤的防治与修复（1）控制和消除土壤污染源 控制和消除工业“三废”的排放 加强污灌区土壤质量的监测与管理 合理施用化肥和农药 改良土壤提高土壤净化能力（2）采取措施修复核污染的土壤 物理改良法重金属污染
29、物大多富集于地表或耕作层内，采用排土(挖去污染土层)、客土(用非污染客土覆盖于污染土上)法 化学改良法 通过向土壤施加化学抑制剂可以改变有毒物质在土壤中的迁移方向，使其被淋洗或转化为难溶性物质以减少被作物吸收的机会。 改变耕作制度 生物改良措施利用生物的吸收转化来消除土壤中的污染物（二）固体废弃物及处置技术1、概述（1）固体废弃物 固体废物亦称废物，是指人类在生产、加工、流通、消费以及生活等过程中利用完其使用价值后丢弃的固体状或泥浆状的物质，它包括从废水、废气中分离出来的固体颗粒。（2）固体废物的特点 污染的特殊性固体废物既是大气、水体和土壤污染的“终态”，又是这些环境污染的”源头”。 资源性从充分利用自然资源的观点来看，所有被称为“废物”的物质，都是有价值的自然资源，应该通过各种方法和途径使之得到充分利用。（3）固体废物的分类 我国新制定的固体废物污染环境防冶法中将固体废物分为工业固体废物(废渣)和城市生活垃圾两类。（4）固体废物对环境的危害 侵占土地，破坏地貌和植被 污染土壤 污染水体 污染大气（5）固体废物处置原则 “三化”原则，即无害化、减量化、资源化。2、固体废弃物预处理技术 主要处理技术包括压实、
