環(huán)境學(xué)概論教案

PAGEword文檔可自由復(fù)制I編輯環(huán)境學(xué)概論緒論第一節(jié)環(huán)境概論環(huán)境（Environment）:總是相對于某一中心事物而言，作為某一中心事物的對立面而存在。它因中心事物的不同而不同，隨中心事物的變化而變化。與某一中心事物有關(guān)的周圍事物，就是這個中心事物的環(huán)境。環(huán)境科學(xué)中所研究的人類環(huán)境是指自然環(huán)境，也就是自然生物圈這一層和人工環(huán)境中的人工構(gòu)筑物、人工產(chǎn)品和能量以及人與人的關(guān)系問題。《中華人民共和國環(huán)境保護法》指出：本法所稱環(huán)境是指影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和經(jīng)過人工改造的自然因素的總體，包括：大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草原、野生生物、自然遺跡、人文遺跡、自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、城市和鄉(xiāng)村等。一、人類的環(huán)境環(huán)境科學(xué)所研究的環(huán)境，其中心事物是人類，以人類為主體的外部世界，即人類生存、繁衍所必需的、相適應(yīng)的環(huán)境，或物質(zhì)條件的綜合體，按照其特征和功能可分為自然環(huán)境（naturalenvironment）和人工環(huán)境（manmadeenvironment）兩種。1.自然環(huán)境的構(gòu)成（1）物質(zhì)：空氣、水、巖石、土壤、動植物、微生物（2）能量：氣溫、陽光、引力地磁力（3）自然現(xiàn)象：大氣穩(wěn)定性、地殼穩(wěn)定性（地震、火山、海嘯、地質(zhì)構(gòu)造情況）、大氣力量、水循環(huán)、水土演變等多種自然因素自然環(huán)境亦可以看作有地球環(huán)境和外圍空間環(huán)境兩部分組成，地球環(huán)境對于人類具有特殊的重要意義。根據(jù)地球上各個區(qū)域物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)的異同性，發(fā)現(xiàn)地球環(huán)境具有明顯的圈層特性。地球環(huán)境是人類活動的重要場所，它的圈層結(jié)構(gòu)特性：內(nèi)核→外核→地?！貧ぁ髿鈱?.人工環(huán)境綜合生產(chǎn)力（包括人等）、技術(shù)進步、人工構(gòu)造物、人工產(chǎn)品和能量、政治體制、社會行為、宗教信仰、文化與地方因素等。必須指出，自然環(huán)境對人的影響是帶根本性的，人類要改善環(huán)境，必須以自然環(huán)境為其大前提，誰要是超越它，勢必一事無成。二、環(huán)境要素和環(huán)境質(zhì)量（一）環(huán)境要素（environmentalelement）環(huán)境要素又稱環(huán)境基質(zhì)，是指構(gòu)成人類環(huán)境整體的各個獨立的、性質(zhì)不同的而又服從整體演化規(guī)律的基本物質(zhì)組分，分為自然環(huán)境要素和人工環(huán)境要素。（一）環(huán)境要素（environmentalelement）環(huán)境要素又稱環(huán)境基質(zhì)，是指構(gòu)成人類環(huán)境整體的各個獨立的、性質(zhì)不同的而又服從整體演化規(guī)律的基本物質(zhì)組分，分為自然環(huán)境要素和人工環(huán)境要素。環(huán)境要素→環(huán)境結(jié)構(gòu)單元→環(huán)境整體，例如水→水體→水圈環(huán)境要素具有一些十分重要的特點，它們不僅制約各環(huán)境要素間互相聯(lián)系、互相作用的基本關(guān)系，而且是認識環(huán)境、評價環(huán)境、改造環(huán)境的基本依據(jù)，環(huán)境要素有其屬性：1．最差(小)因子限制律在這里，最差(小)因子限制律是針對環(huán)境質(zhì)量而言。它是由德國化學(xué)家J，V，李比西于1804年首先提出，20世紀(jì)初英國科學(xué)家布來克曼所發(fā)展而趨于完善。該定律指出：“整體環(huán)境的質(zhì)量，不能由環(huán)境諸要素的平均狀態(tài)決定，而是受環(huán)境諸要素中那個與最優(yōu)狀態(tài)差距最大的要素所控制。就如在“木桶原理”中，那塊最短的木板決定這個木桶的裝水量。這就是說，環(huán)境質(zhì)量的好壞取決于諸要素中處于“最低狀態(tài)”的那個要素，而不能用其余處于良好狀態(tài)的環(huán)境要素去替代，去彌補。因此，在改進環(huán)境質(zhì)量時，必須對環(huán)境諸要素的優(yōu)劣狀態(tài)進行數(shù)值分類，遵循由差到優(yōu)的順序依次改進，使之均衡地達到最佳狀態(tài)。2．等值性各個環(huán)境要素，無論它們本身在規(guī)?；驍?shù)量上如何不同，但只要是一個獨立的要素，那么對于環(huán)境的限制作用并無質(zhì)的差異，也就是說，各個環(huán)境要素對環(huán)境質(zhì)量的限制，在它們處于最差狀態(tài)時，具有等值性。3．整體性大于各個體之和一處環(huán)境的性質(zhì)，不等于組成該環(huán)境的諸要素性質(zhì)簡單相加之和，而是比這個“和”豐富得多，復(fù)雜得多。就是說，環(huán)境的整體性大于環(huán)境諸要素之和。環(huán)境諸要素互相聯(lián)系，互相作用產(chǎn)生的整體效應(yīng)，是在個體效應(yīng)基礎(chǔ)上的質(zhì)的飛躍。4．互相聯(lián)系及互相依存環(huán)境諸要素在地球演化史上的出現(xiàn)，有先后之別，但它們又是相互聯(lián)系、相互依存的。從演化的意義上看，某些要素孕育著其他要素。巖石圈的形成為大氣圈的出現(xiàn)提供了條件；巖石圈和大氣圈的存在，又為水圈的產(chǎn)生提供了條件；巖石圈、大氣圈和水圈孕育了生物圈，而生物圈又會影響巖石圈、大氣圈和水圈的變化。（二）環(huán)境質(zhì)量（environmentalquality）環(huán)境質(zhì)量，一般是指在一個具體的環(huán)境內(nèi)，環(huán)境的總體或環(huán)境的某些要素，對人群的生存和繁衍以及社會經(jīng)濟發(fā)展的適宜程度，是反映人群的具體要求而形成的對環(huán)境評定的一種概念。環(huán)境質(zhì)量除有所謂大氣環(huán)境質(zhì)量、水環(huán)境質(zhì)量、土壤環(huán)境質(zhì)量、城市環(huán)境質(zhì)量之外，還有所謂生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量、文化環(huán)境質(zhì)量。三、環(huán)境的分類根據(jù)不同原則，人類環(huán)境有不同的分類方法，通常的分類原則主是：環(huán)境范圍的大小、環(huán)境的主體、環(huán)境的要素、人類對環(huán)境的作用、以及環(huán)境的功能。按照環(huán)境的范圍由近及遠進行分類：（一）聚落環(huán)境（settlementenvironment）聚落是人類聚居的地方與活動的中心，它可分為院落環(huán)境、村落環(huán)境和城市環(huán)境。（二）地理環(huán)境（geographicalenvironment）當(dāng)今的地理環(huán)境是自然地理環(huán)境和人文地理環(huán)境的統(tǒng)一體。（三）地質(zhì)環(huán)境（geologicalenvironment）簡單地說，它是指地理環(huán)境中去除生物圈以外的其余部分。（四）宇宙環(huán)境（cosmicenvironment）宇宙環(huán)境有廣漠的空間和存在于其中的各種天體以及彌漫物質(zhì)組成，幾近真空。四、環(huán)境的功能特性環(huán)境系統(tǒng)是一個復(fù)雜的、有時、空、量、序變化的動態(tài)系統(tǒng)和開放系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)外存在著物質(zhì)和能量的變化和交換。由于人類環(huán)境存在連續(xù)不斷的、巨大和高速的物質(zhì)、能量和信息的流動，表現(xiàn)出其對人類活動的干擾與壓力，具有不容忽視的特性：1.整體性;人與地球環(huán)境是一個整體，地球的任一部分，或任一個系統(tǒng)，都是人類環(huán)境的組成部分。2.有限性：人類環(huán)境的穩(wěn)定性有限、資源有限，容納污染物質(zhì)的能力有限，或?qū)ξ廴疚镔|(zhì)的自凈能力有限性三個概念：（1）環(huán)境本底值（environmentalbackgroundvalue）：環(huán)境在未受到人類干擾的情況下，環(huán)境中化學(xué)元素及物質(zhì)和能量分布的正常值；（2）環(huán)境容量（environmentalcapacity）:在人類生存和自然環(huán)境不致受害的前提下，環(huán)境可能容納污染物質(zhì)的最大負荷；（3）環(huán)境自凈（environmentalself-purification）：污染物質(zhì)或污染因素進入環(huán)境后，將引起一系列物理的、化學(xué)的和生物的變化，而自身逐步被清除出去，從而使環(huán)境達到自然凈化的目的，環(huán)境的這種作用即環(huán)境自凈。3.不可逆性:人類的環(huán)境系統(tǒng)在其運轉(zhuǎn)過程中，存在兩個過程：能量流動和物質(zhì)循環(huán)，后一過程是可逆的，但前一過程不可逆，因此根據(jù)熱力學(xué)理論，整個過程是不可逆的。4.隱顯性:除了事故性的污染與破壞可直觀其后果外，日常的環(huán)境污染與環(huán)境破壞對人們的影響，其后果的顯現(xiàn)，要有一個過程，需要經(jīng)過一段時間。5.持續(xù)反應(yīng)性：災(zāi)害放大性實踐證明，某方面不引人注目的環(huán)境污染與破壞，經(jīng)過環(huán)境的作用以后，其危害性或災(zāi)害性，無論從深度和廣度，都會明顯放大。五、環(huán)境多樣性(一）自然環(huán)境多樣性1.物質(zhì)多樣性：通常物質(zhì)可分為生命物質(zhì)和非生命物質(zhì)兩大類，都具有極為豐富的多樣性。2.環(huán)境過程多樣性：多種多樣的自然物質(zhì)，有著豐富多彩的運動變化過程。參與物質(zhì)的不同、時間尺度的差別以及變化過程本身性質(zhì)的不同，共同組成了環(huán)境過程的多樣性。3.環(huán)境形態(tài)多樣性：形態(tài)是物質(zhì)外在表現(xiàn)形式和狀態(tài)。自然環(huán)境形態(tài)多樣性包括地形地貌多樣性、氣象形態(tài)多樣性、物質(zhì)形態(tài)多樣性、生物形態(tài)多樣性和景觀多樣性等。4.環(huán)境功能多樣性：在自然系統(tǒng)中，各種事物存在著非常復(fù)雜、或多或少的聯(lián)系，而這些聯(lián)系本身就在一定程度上體現(xiàn)著事物的功能。在物質(zhì)多樣、系統(tǒng)多樣和自然環(huán)境過程多樣性的基礎(chǔ)上，環(huán)境功能的多樣性就大大增加了。（二）人類需求與人類創(chuàng)造多樣性1.物質(zhì)需求多樣性：物質(zhì)需求是人最基本的需求。人們對于物質(zhì)和其他事物的需求偏好存在著或大或小的差別，這些差別使得人類需求的多樣性變得更為豐富。2.精神需求多樣性：除去物質(zhì)的需求以外，人們在精神生活中也有大量的、豐富的需求。精神需求完全來自于人們精神領(lǐng)域的活動。3.創(chuàng)造多樣性：人類文明的成就都來源于人類創(chuàng)造的多樣性，人工環(huán)境是人類精神文明和物質(zhì)文明發(fā)展的標(biāo)志，是人類智慧的結(jié)晶，隨著人類文明的演進而不斷地豐富和發(fā)展著。（三）人類與環(huán)境相互作用多樣性1.作用界面多樣性：人類與環(huán)境相互作用的界面分布在人類活動的各個方面，在現(xiàn)代科技和現(xiàn)代機械的支持下，人類與客觀環(huán)境之間的相互作用越來越復(fù)雜，界面的多樣性也日益增加。2.作用方式多樣性：在人類與環(huán)境相互作用的諸多界面上發(fā)生著多種多樣的作用方式。3.作用過程多樣性：人類與環(huán)境相互作用的過程，大致可分為物理過程、化學(xué)過程、生物過程和生態(tài)過程，每一類過程都包含著非常豐富的內(nèi)容，即各自具有多樣性。4.作用效果多樣性：人類與環(huán)境相互作用的界面、方式和過程如此之多，相互作用的效果就更是數(shù)不勝數(shù)，其多樣性更加豐富。第二節(jié)環(huán)境科學(xué)及環(huán)境學(xué)一、環(huán)境科學(xué)（EnvironmentalSciences）是一門新興的綜合性邊緣科學(xué),在人類社會長期的發(fā)展過程中，隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，生產(chǎn)方式的演變和工藝技術(shù)的提高，人類的環(huán)境問題越來越嚴(yán)重，人類和環(huán)境至今的矛盾越來越顯著，從而人們對自然現(xiàn)象和規(guī)律的認識也日益深化，環(huán)境科學(xué)正是在這樣的發(fā)展過程中應(yīng)運而生的。是自然科學(xué)、社會科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的交叉。二、環(huán)境科學(xué)的內(nèi)容、對象和任務(wù)環(huán)境科學(xué)是研究人類活動與其環(huán)境質(zhì)量關(guān)系的科學(xué)。從廣義上說，它是對人類生活的自然環(huán)境進行綜合研究的科學(xué)，是研究人類周圍空氣、大氣、土地、水、能源、礦物資源、生物和輻射等等所有環(huán)境因素及其與人類的關(guān)系以及人類活動如何改變這種關(guān)系的科學(xué)；它對原生和次生環(huán)境問題都進行研究。從狹義上說，它只研究由人類活動所引起的環(huán)境質(zhì)量的變化以及保護和改進環(huán)境質(zhì)量的科學(xué)，它所研究的只限于次生環(huán)境問題。（一）環(huán)境科學(xué)所研究的內(nèi)容1.人類和環(huán)境的關(guān)系2.污染物在自然環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化、循環(huán)和積累的過程和規(guī)律3.環(huán)境污染的危害4.環(huán)境狀況的調(diào)查、評價和環(huán)境預(yù)測5.環(huán)境污染的控制和防治6.自然資源的保護和合理使用7.環(huán)境監(jiān)測、分析技術(shù)和預(yù)報8.環(huán)境區(qū)域規(guī)劃和環(huán)境規(guī)劃9.環(huán)境管理（二）環(huán)境科學(xué)研究對象環(huán)境科學(xué)的對象就是人類與環(huán)境這一對矛盾體（三）環(huán)境科學(xué)的任務(wù)環(huán)境科學(xué)的任務(wù)就是抓住人類與環(huán)境這一對矛盾的實質(zhì)，研究其間的對立統(tǒng)一關(guān)系，充分認識二者之間的作用和反作用，掌握其發(fā)展規(guī)律，以便能動地改造環(huán)境并積極調(diào)節(jié)其間物質(zhì)和能量的交換過程，促使環(huán)境朝著有利于人類的方向演化。具體來說;第一、探索全球范圍內(nèi)環(huán)境演化的規(guī)律，了解人類環(huán)境變化的過程、環(huán)境的基本特性、環(huán)境結(jié)構(gòu)和演化機理，以便應(yīng)用這些認識使環(huán)境質(zhì)量向有利于人類的方向發(fā)展，避免對人類不利的變化。第二、揭示人類活動同自然環(huán)境之間的關(guān)系，以便協(xié)調(diào)社會經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的關(guān)系，使人類社會和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。第三、探索環(huán)境變化對人類生存的影響，發(fā)揮環(huán)境科學(xué)的社會功能，探索污染物對人體健康危害的機理及環(huán)境毒理學(xué)研究，為人類正常、健康的生活服務(wù)。第四、研究區(qū)域環(huán)境污染綜合防治的技術(shù)措施和管理措施。三、環(huán)境科學(xué)的分科與學(xué)科體系可分為三大部分：（一）環(huán)境學(xué)（Environmentology）：環(huán)境科學(xué)的核心，著重于對環(huán)境科學(xué)基本理論和方法論的研究，在于揭示人類與環(huán)境相互作用的基本規(guī)律。人類與環(huán)境作用基本規(guī)律：環(huán)境多樣性，人與環(huán)境和諧，五律協(xié)同以及規(guī)則與規(guī)律。相應(yīng)的可以抽提出四個基本原理：環(huán)境多樣性原理，人與環(huán)境和諧原理，五律協(xié)同原理，規(guī)則與規(guī)律原理。（二）基礎(chǔ)環(huán)境學(xué)：環(huán)境社會學(xué)（environmentalsociology），環(huán)境數(shù)學(xué)（environmentalmathematics），環(huán)境生物學(xué)（environmentalbiology），環(huán)境物理學(xué)（environmentalphysics）：環(huán)境聲學(xué)（environmentalacoustics）、輻射污染及其控制、熱污染及其控制，環(huán)境化學(xué)（environmentalchemistry），環(huán)境生態(tài)學(xué)（environmentalecology），環(huán)境毒理學(xué)（environmentaltoxicology），環(huán)境地質(zhì)學(xué)（environmentalgeology）（三）應(yīng)用環(huán)境學(xué)：環(huán)境控制學(xué)（environmentalcontrol）；環(huán)境工程學(xué)（environmentalengineering）：環(huán)境污染防治（大氣污染防治工程、水污染防治工程、土壤污染防治工程、固體廢物治理及利用工程、核工業(yè)環(huán)境工程、噪聲及熱污染控制工程），環(huán)境污染綜合防治技術(shù)和環(huán)境規(guī)劃，環(huán)境系統(tǒng)工程，環(huán)境水利工程；環(huán)境經(jīng)濟學(xué)（environmentaleconomics）；環(huán)境醫(yī)學(xué)（environmentalmedicine）；環(huán)境法學(xué)（environmentallaw）環(huán)境工效學(xué)（environmentalefficiency）：根據(jù)人的心理、生理和身體結(jié)構(gòu)等因素，研究人、機械、環(huán)境相互間的合理關(guān)系，以保證人們安全、健康、舒適地工作，并取得滿意的工作效果的機械工程分支學(xué)科。第三節(jié)當(dāng)代世界環(huán)境問題一、環(huán)境及其與社會經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系（一）什么叫環(huán)境問題環(huán)境問題（EnvironmentalProblem）就廣義理解，就是由自然力或人力引起生態(tài)平衡破壞，最后直接或間接影響人類生存和發(fā)展的一切客觀存在的問題；而只是由于人類的生產(chǎn)和生活活動，使自然生態(tài)系統(tǒng)失去平衡，反過來影響人類生存和發(fā)展的一切問題，就是從狹義上理解的環(huán)境問題。（二）環(huán)境問題的分類從引起環(huán)境問題的根源考慮，可將環(huán)境問題分為兩類：1.原生環(huán)境問題：由自然力引起的為原生環(huán)境問題，主要指地震、洪澇、干旱、滑坡、……等自然災(zāi)害問題。2.次生環(huán)境問題：由人類活動引起的為次生環(huán)境問題，可作如下分類：環(huán)境污染（環(huán)境化學(xué)污染、環(huán)境干擾:人類活動排出的能量作用于環(huán)境而產(chǎn)生的不良影響,其特點是干擾源停止排出能量以后,干擾立即或很快消失.包括噪聲干擾,熱干擾和電磁波干擾等.），生態(tài)破壞，資源短缺或耗竭。（三）環(huán)境問題的發(fā)生和發(fā)展隨著人類的出現(xiàn)，生產(chǎn)力的發(fā)展和人類文明的提高，環(huán)境問題也相伴產(chǎn)生，并由小范圍、低程度危害，發(fā)展到大范圍、對人類生存造成不容忽視的危害；即由輕度污染、輕度破壞、輕度危害向重污染、重破壞、重危害方向發(fā)展。依據(jù)環(huán)境問題產(chǎn)生的先后和輕重程度，環(huán)境問題的產(chǎn)生和發(fā)展，可大致分為三個階段：1.環(huán)境問題的產(chǎn)生與生態(tài)環(huán)境早期破壞2.城市環(huán)境問題突出和“公害加劇”見下表3.全球性大氣環(huán)境問題：這一階段環(huán)境問題的核心，是與人類生存休戚相關(guān)的“全球變暖”，“臭氧層破壞”，和“酸沉降”三個全球性大氣環(huán)境問題，引起了世界政府、組織和全人類的高度重視，與上次環(huán)境問題高潮相比，本次高潮有很大不同：（1）影響范圍與性質(zhì)不同（2）人們關(guān)心的重點不同（3）重視環(huán)境問題的國家不同（4）解決問題的難易程度不同1909-1973年世界公害病的情況比較期別、年份公害事故次數(shù)公害病患者公害病死亡人數(shù)（人）年平均數(shù)（人/年）人數(shù)（人）年平均數(shù)（人/年）前期22年（1909-1930）39092413.2791541.6中期22年（1931-1952）1014348652.185529251.3后期22年1953-19735245894621854.301398876661.3共計65482388

146331

（四）環(huán)境問題產(chǎn)生原因1.從表面看，在于人類只是從自身角度出發(fā)、無節(jié)制地對有限的資源環(huán)境進行掠奪，使自然界原有的生態(tài)平衡被打破，天然的自然變成人化自然。2.其實，人類向自然的索取和排泄還在呈現(xiàn)不斷增長的趨勢。由于生態(tài)系統(tǒng)得更新能力是有限的，而人類對資源的需求是無限的，因此社會對資源需求的無限性和生態(tài)資源供給的有限性矛盾，就成社會和自然永恒的矛盾。（五）環(huán)境問題的性質(zhì)與實質(zhì)環(huán)境問題首先具有不可根除和不斷發(fā)展的屬性，它與人類的欲望、經(jīng)濟的發(fā)展、科技的進步同時產(chǎn)生，同時發(fā)展，呈現(xiàn)孿生關(guān)系；其二，環(huán)境問題范圍廣泛而全面，它存在于生產(chǎn)、生活、政治、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科技等全部領(lǐng)域中；其三，對人類行為具有反饋作用，是人類的生產(chǎn)方式、生活方式、思維方式等一系列問題引起新變化。實質(zhì):社會問題和經(jīng)濟問題。具體來說：1.人類與環(huán)境關(guān)系的失調(diào)。人與自然關(guān)系不協(xié)調(diào)造成了生態(tài)平衡的破壞。2.人口、經(jīng)濟、社會、資源和環(huán)境未能協(xié)調(diào)發(fā)展引起的問題，人對自然規(guī)律的忽視和不尊重。3.人類索取資源的速度超過資源本身及其替代品的再生速度。4.人類向環(huán)境排放廢棄物的數(shù)量超過環(huán)境容量和環(huán)境自凈能力。（六）解決環(huán)境問題的基本思路1.僅就環(huán)境問題自身而不從“人-自然”這個整體系統(tǒng)出發(fā)，是無法全面認識和解決環(huán)境問題。2.人類必須對目前自身的生存方式和價值觀念進行深刻的反思。僅僅依靠倡導(dǎo)環(huán)境保護，控制環(huán)境污染，保護生態(tài)平衡，更新科學(xué)技術(shù)或寄希望于一套全新的發(fā)展戰(zhàn)略等，人類很難解決環(huán)境問題。3.人類必須改變過去那種無節(jié)制地生產(chǎn)和最大限度地消費的生存方式，拋棄那種一味向自然索取以滿足自身利益和短期利益的利己主義價值觀。二、環(huán)境污染概述（一）環(huán)境污染（EnvironmentalPollution）的概念通常，環(huán)境污染主要指人類活動所引起的環(huán)境質(zhì)量下降而有害于人類及其它生物的正常生存和發(fā)展的現(xiàn)象。而自然過程引起的同類現(xiàn)象稱為自然突變或異常。（二）環(huán)境污染的分類1.按污染物性質(zhì)：化學(xué)污染，物理污染，生物污染2.按污染物形態(tài)：廢水，廢氣，固體廢棄物，噪聲，輻射，熱污染等（三）環(huán)境效應(yīng)——環(huán)境污染所導(dǎo)致的環(huán)境變化1.環(huán)境生物效應(yīng)：指各種環(huán)境因素變化而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)變異的結(jié)果。2.環(huán)境化學(xué)效應(yīng)：在多種環(huán)境條件的影響下，物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)所引起的環(huán)境效果。如：酸雨、光化學(xué)煙霧等。3.環(huán)境物理效應(yīng)：物理作用引起的環(huán)境效果。如熱污染、噪聲污染等。（四）污染源（PollutionSource）污染物的自然來源（NaturalSource）:自然界向環(huán)境排放，如：活動的火山或礦床；污染物的人為來源（ArtificialSource）:來自人類活動，影響范圍廣、危害大，如工業(yè)三廢，工業(yè)，農(nóng)業(yè)，交通，生活1.工業(yè)污染源2.農(nóng)業(yè)污染源3.交通運輸污染源4.生活污染源（五）污染物（Pollutant）1.污染物：指進入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成結(jié)構(gòu)、狀態(tài)和性質(zhì)發(fā)生變化，直接或間接有害于人類的生存和發(fā)展的物質(zhì)。污染物可分為生產(chǎn)性污染物和生活污染物。2.一次污染物和二次污染物：二次污染物是指進人大氣的一次污染物之間相互作用或一次污染物與正常大氣組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以及在太陽輻射線的參與下引起光化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的新的污染物，它常比一次污染物對環(huán)境和人體的危害更為嚴(yán)重。3.優(yōu)先污染物（PriorityPollutant）：指在眾多的污染物中篩選出的潛在危險大的作為優(yōu)先研究和控制對象的污染物，亦稱優(yōu)先控制污染物。主要針對下列污染物：有毒有機化學(xué)污染物、生物難降解性物質(zhì)、具有生物積累性、三致性的污染物。（六）環(huán)境污染的特點1.影響范圍大2.作用時間長3.污染物濃度低、情況復(fù)雜4.污染容易、治理難三、當(dāng)前世界關(guān)注的全球生態(tài)環(huán)境問題（一）全球生態(tài)環(huán)境問題（globalenvironmentalproblem）所謂全球生態(tài)環(huán)境問題，是指對全球產(chǎn)生直接影響的，或具有普遍性、隨后又發(fā)展為對全球造成危害的生態(tài)環(huán)境問題，也就是引起全球范圍內(nèi)生態(tài)環(huán)境退化的問題。這些問題包括森林銳減、土地退化、沙漠化、水土流失、人口問題、城市化問題、淡水資源短缺問題，植被破壞——物種滅絕（即保護生物多樣性）問題、海洋污染問題、危險廢棄物越境轉(zhuǎn)移問題、以及全球變暖、臭氧層破壞、酸沉降等全球性大氣環(huán)境問題。（二）發(fā)達國家的環(huán)境狀況工業(yè)發(fā)達國家目前的環(huán)境狀況，有兩個基本特點：一是環(huán)境質(zhì)量有了明顯改善；二是仍有許多環(huán)境問題有待解決，并又出現(xiàn)了一些新的環(huán)境問題。1.比較好地解決了國內(nèi)的環(huán)境污染（environmentalpollution）問題2.發(fā)達國家當(dāng)前國內(nèi)的環(huán)境問題：工業(yè)廢物、生活垃圾急劇增加；噪聲問題仍很突出；氮氧化物污染仍未得到有效控制；大氣中有害物質(zhì)污染如故；水環(huán)境問題還未解決。（三）發(fā)展中國家的環(huán)境問題1.生態(tài)環(huán)境遭受破壞：森林銳減；土地沙漠化；土壤侵蝕；積水和鹽漬化。2.環(huán)境污染嚴(yán)重：空氣污染嚴(yán)重；水污染嚴(yán)重和環(huán)境衛(wèi)生差；農(nóng)藥污染嚴(yán)重。（四）我國的生態(tài)環(huán)境問題：主要兩個方面生態(tài)破壞加?。?.森林生態(tài)功能仍然較弱2.草原退化與減少的狀況難以根本改變3.水土流失、土壤沙化、耕地被占4.水旱災(zāi)害日益嚴(yán)重5.水資源短缺環(huán)境污染嚴(yán)重1.大氣污染十分嚴(yán)重2.水污染狀況遠未根本解決3.城市噪聲污染嚴(yán)重4.工業(yè)固體廢物增加據(jù)《一九九七年中國環(huán)境狀況公告》，1997年我國耕地形勢仍是質(zhì)量降低、面積減少。受荒漠化的影響，我國干旱、半干旱地區(qū)40%的耕地在不同程度的退化，同時耕地污染較重，有1000萬公頃耕地受到不同程度的污染。我國可利用耕地資源的人均占有量較低，不足世界平均值的三分之一。據(jù)統(tǒng)計，1997年，占而未用的閑置土地11.65萬公頃，其中耕地占53.9%。第四節(jié)解決環(huán)境問題的根本途徑一、人與環(huán)境的和諧和諧是一個美學(xué)概念的名詞，是審美創(chuàng)造的重要原則之一。在環(huán)境科學(xué)研究中，“和諧”取義于其本義的平衡、協(xié)調(diào)的含義。人與環(huán)境的和諧就是在人類與環(huán)境相互作用中取得的一種相互協(xié)調(diào)、相互平衡的狀態(tài)。和諧原理提供了判別環(huán)境問題的基本準(zhǔn)則：無論是自然原因還是人為原因，無論其表現(xiàn)形式如何地多種多樣，只要損傷或破壞了人與環(huán)境的和諧，就出現(xiàn)了環(huán)境問題。（一）適應(yīng)生存適應(yīng)生存是一切生命存在的基本條件，也是人類與環(huán)境和諧的最低層次。適應(yīng)生存的條件下，人們僅能夠勉強維持基本的生理需求，需要時刻提防危險動物的攻擊以及一些危及生命的災(zāi)難的降臨，生存狀況基本上和其他動物沒有太大的差別。通常采用“環(huán)境承載力”和“人口容量”兩個指標(biāo)量度適應(yīng)生存的能力。1.環(huán)境承載力（EnvironmentalBearingCapacity）

是在一定時期、范圍和環(huán)境條件下，維持人—環(huán)境系統(tǒng)不發(fā)生引起環(huán)境破壞的質(zhì)的改變，即維系人與環(huán)境和諧的前提下，人—環(huán)境系統(tǒng)所能承受的人類活動的閾值。2.人口容量（PopulationCarryingCapacity）又稱人口承載力或者人口承載量，是適應(yīng)生存能力的重要量度。從適應(yīng)生存的角度講，可將其定義為：在特定時空條件下，資源、生態(tài)、環(huán)境在保障人類基本生理需求的前提下，所能夠供養(yǎng)的最大人口數(shù)。（二）環(huán)境安全環(huán)境安全是人與環(huán)境和諧量度的另一種量度，是建立在適應(yīng)生存的基礎(chǔ)上的。人類與威脅環(huán)境安全的災(zāi)害之間的斗爭，基本上伴隨著人類發(fā)展的全過程。過去人類主要面對的是天文、地址、氣象水文、土壤生等自然因素形成的災(zāi)害；目前，人類發(fā)展過程中產(chǎn)生的人為災(zāi)害，正嚴(yán)重威脅著環(huán)境安全。（三）環(huán)境健康環(huán)境健康是指在人類與環(huán)境相互作用的過程中，環(huán)境系統(tǒng)功能正常，環(huán)境質(zhì)量良好，人類身心健康，生命質(zhì)量有保障。度量環(huán)境健康的主要指標(biāo)是環(huán)境質(zhì)量。（四）環(huán)境舒適環(huán)境舒適代表著更高的人類與環(huán)境之間的和諧程度，需要比較高的社會經(jīng)濟發(fā)展水平、良好的環(huán)境和生態(tài)作為基礎(chǔ)。二、環(huán)境規(guī)律環(huán)境規(guī)律是指人類與環(huán)境相互作用的規(guī)律。環(huán)境多樣性是人類與環(huán)境相互作用的基礎(chǔ)規(guī)律，人與環(huán)境和諧是人類與環(huán)境相互作用的核心規(guī)律。制約人類發(fā)展的規(guī)律有五類——自然規(guī)律、社會規(guī)律、經(jīng)濟規(guī)律、技術(shù)規(guī)律和環(huán)境規(guī)律，人類要實現(xiàn)重大的戰(zhàn)略目標(biāo)，其行為必須同時遵循五類規(guī)律，即五律協(xié)同。（一）環(huán)境規(guī)律環(huán)境多樣性和人與環(huán)境和諧都具有普適規(guī)律的典型特征，構(gòu)成了環(huán)境規(guī)律的基本內(nèi)容，環(huán)境多樣性是人類與環(huán)境相互作用的基本規(guī)律，人與環(huán)境和諧是人類與環(huán)境相互作用的核心規(guī)律。近幾十年來，人們經(jīng)常提到生態(tài)規(guī)律，生態(tài)規(guī)律是指生物與生物以及生物與環(huán)境相互作用的規(guī)律，它與環(huán)境規(guī)律的聯(lián)系和區(qū)別在于：都涉及與環(huán)境的相互作用，但兩者的主體不同——生態(tài)規(guī)律的主題是生物，而環(huán)境規(guī)律的主體是智慧人。（二）五律協(xié)同人類的目標(biāo)具有多樣性，對于特定目標(biāo)而言，實現(xiàn)目標(biāo)的途徑也具有多樣性。一般而言，人類在實現(xiàn)重大目標(biāo)的過程中，往往要受到多種規(guī)律的作用，規(guī)律的作用表現(xiàn)為協(xié)同、拮抗和偏離三種狀態(tài)。相關(guān)規(guī)律作用示意圖→協(xié)同出發(fā)點————————目標(biāo)←拮抗↓偏離規(guī)律作用的狀態(tài)與人類實現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)所選擇的途徑有關(guān)，不同的途徑，各類規(guī)律作用的狀態(tài)是不同的。在多種規(guī)律作用的情況下，為了實現(xiàn)既定目標(biāo)，顯然需要找到這樣的途徑，使得各種相關(guān)規(guī)律的作用都成為協(xié)同者。自然規(guī)律社會規(guī)律出發(fā)點經(jīng)濟規(guī)律——→目標(biāo)技術(shù)規(guī)律環(huán)境規(guī)律規(guī)律聯(lián)合作用示意圖人類實現(xiàn)重大戰(zhàn)略目標(biāo)，往往同時受到五類規(guī)律的作用，因此必須探索這樣的途徑，使五類規(guī)律的作用成為協(xié)同者，從而使五類規(guī)律都成為實現(xiàn)目標(biāo)的動力，這種狀態(tài)成為“五律協(xié)同”。人類行為領(lǐng)域非常寬廣，一般而言可以將人類行為與規(guī)律間的相互關(guān)系概化為“五律協(xié)同”。規(guī)律協(xié)同作用示意圖（三）規(guī)則與規(guī)律規(guī)則是人為規(guī)定的、規(guī)范人類行為的倫理道德、規(guī)章制度、法律條例、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等的總和。按照所規(guī)范的人類行為特征的不同，規(guī)則可以分為社會規(guī)則、經(jīng)濟規(guī)則、技術(shù)規(guī)則和環(huán)境規(guī)則四類。自然規(guī)律也叫自然法則，是一種有大自然“制定”，物質(zhì)世界非智力行為的規(guī)則，它與社會、經(jīng)濟、技術(shù)、環(huán)境等規(guī)則一起組成與五類規(guī)律相對應(yīng)的五類規(guī)則。規(guī)律是客觀事物本身所固有的，既不能人為創(chuàng)造，也不能人為地消滅。規(guī)則與規(guī)律都制約著人類的行為，彼此之間既有聯(lián)系又有區(qū)別。人類實踐已反復(fù)證明，偏離規(guī)律的規(guī)則往往是事物發(fā)展的離心力，背離規(guī)律的規(guī)則常常是發(fā)展的阻力，只有順應(yīng)規(guī)律的規(guī)則才是發(fā)展的動力。（四）環(huán)境調(diào)控環(huán)境調(diào)控就是采取適宜的措施調(diào)整人類的行為，以實現(xiàn)社會、經(jīng)濟和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。環(huán)境調(diào)控的常用手段可以分為技術(shù)手段、法律手段、行政手段、經(jīng)濟手段和教育手段。環(huán)境調(diào)控手段也可以分為宏觀手段和微觀手段。宏觀環(huán)境調(diào)控適用于區(qū)域、國家乃至全球，其手段主要有環(huán)境戰(zhàn)略、環(huán)境管理體制、重大環(huán)境政策、環(huán)境規(guī)劃等；微觀環(huán)境調(diào)控適用于企業(yè)和家庭，其任務(wù)是將宏觀調(diào)控手段逐一落實到環(huán)境保護的具體事務(wù)上。環(huán)境調(diào)控通常需要制定一系列環(huán)境規(guī)劃，如環(huán)境倫理、環(huán)境法規(guī)、環(huán)境管理制度、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境規(guī)劃，以及與環(huán)境相關(guān)的國家能源戰(zhàn)略、生態(tài)保護戰(zhàn)略、資源戰(zhàn)略等。人類行為調(diào)控包括社會調(diào)控、經(jīng)濟調(diào)控和環(huán)境調(diào)控等。社會調(diào)控成功的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確認識和把握社會規(guī)律；經(jīng)濟調(diào)控成功的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確認識和把握經(jīng)濟規(guī)律；相應(yīng)地，環(huán)境調(diào)控成功的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確認識和把握環(huán)境規(guī)律。三、解決環(huán)境問題的根本途徑（一）人口激增、經(jīng)濟發(fā)展和科技進步，是產(chǎn)生和激化環(huán)境問題的根源，因此，解決環(huán)境問題必須依靠控制人口，加強教育，提高人口素質(zhì)，增強環(huán)境意識，強化環(huán)境管理，依靠強大的經(jīng)濟實力和科技的進步。（二）解決環(huán)境問題又必須要有相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟實力，即需要付出巨大的財力、物力，并且需要經(jīng)過長期的努力。（三）科技進步與發(fā)展，雖然會產(chǎn)生各種各樣的環(huán)境問題，但是也需要科技進步來解決這些環(huán)境問題。第一章水環(huán)境第一節(jié)地球上的水一水圈海洋、陸地、大氣中固態(tài)水、液態(tài)水、氣態(tài)水構(gòu)成的一個大體連續(xù)、相互作用又相互不斷交換的圈層。二水的特性1.水是無色透明的2.水是一種良好的溶劑3.除液氨外，水的比熱最大4.水在4℃三水的分布1.兩極都是冰天雪地，儲存了全球冰雪總量的98%以上，世界淡水總量的80%以上。2.北極的冰雪主要為格陵蘭島，冰雪總量約為300萬立方公里，約占全球總冰量的5.4%，凍結(jié)的水量約等于世界淡水總量的9%。如果這些冰量全部融化，全球海平面將上升7.5米3.南極大陸的總冰量約為2400萬立方公里，約占全球總冰量的90%以上，凍結(jié)的水量約等于世界淡水總量的72%。如果這些冰量全部融化，全球海平面將猛升66米四水的循環(huán)1.的自然循環(huán)基本動力是太陽輻射和重力一般僅將一定時間內(nèi)能迅速得到補充的那部分水量計作可利用的水資源量水自然循環(huán)示意圖五人與水的關(guān)系－水的用途1.活用水2.產(chǎn)用水：工業(yè)，農(nóng)業(yè)用水3.態(tài)用水第二節(jié)水資源一水資源的含義天然水量并不等于可利用水量。水資源則一般僅指地球表層中可供人類利用并逐年得到更新的那部分水量資源。如大氣降水，江河、湖泊、水庫、土壤和含水層的淡水。二水資源的特性1.作用上的重要性2.補給上的有限性3.時空上的多變性4.利用上的多樣性三水資源的短缺1.全球水資源短缺聯(lián)合國世界淡水資源綜合評價報告指出，世界約1/3人口生活在面臨中度和高度水緊張的地區(qū)，水資源的短缺制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟和社會的發(fā)展，如果不采取行動，預(yù)計2025年世界人口的2/3或近55億將有面臨著這種局面的風(fēng)險。中東和北非降雨量少、蒸發(fā)量大，人均級單位面積的淡水占有量極少。2.中國水資源（1）特點1）水資源總量少，人均和畝均水量不多2）水資源時間分布不平衡，年內(nèi)和年季變化大3）資源的空間分布不均勻，水土資源組合不平衡4）水污染蔓延和擴大，極大減少了我國水資源的可用量（2）我國的水資源短缺聯(lián)合國已將我國列為全球13個最缺水的國家之一。包括農(nóng)業(yè)缺水、城市缺水、生態(tài)缺水。水量水體類型占全球水量比例（量）全球水量海洋水+陸地水+大氣水（淡水+咸水）100%人類目前可利用的水資源淡水2.8%人類目前比較容易利用的淡水資源河流水、淡水湖泊水、淺層地下水十萬分之七人類目前真正有效利用的淡水資源

9000km3/年四水資源開發(fā)與利用對策開源、節(jié)流、治污、綜合管理1.開源1）水利工程措施（時間、空間上的調(diào)節(jié)）2）其它措施（雨水、海水、再生水利用）2.節(jié)流1）城市節(jié)水－－節(jié)水型城市我國每年沖廁水為100×108m3，相當(dāng)于三峽庫容的一半。2）農(nóng)業(yè)節(jié)水－－節(jié)水型農(nóng)業(yè)全世界用水70％為農(nóng)業(yè)灌溉用水，其中，只有37％的水用于作物生長。3.治污開源節(jié)流、治污為本4.綜合管理核心：提高用水效率1）綜合管理：九龍管水，多龍治水2）經(jīng)濟手段：水價五水災(zāi)害水過多、過少所形成的對人類生存發(fā)展的不利影響。水災(zāi)：洪災(zāi)、澇災(zāi)、潮災(zāi)（海潮侵襲）、漬災(zāi)（土壤水分過多）……旱災(zāi)：由于土壤水分不足和水資源短缺所造成的農(nóng)業(yè)減產(chǎn)、供水不足及生態(tài)破壞所形成的的災(zāi)害。1.洪水災(zāi)害危害由于水體（江、河、湖等）中的水量超過其最大容納限量而溢出的現(xiàn)象。洪水危害：范圍廣：陸地2/3，江河中下游；損失大：人員傷亡，財產(chǎn)損失2.形成原因（1）自然因素：暴雨、融冰、融雪等（2）人為因素：①城鎮(zhèn)化②荒地毀林③修建水壩（3地質(zhì)因素：①滑坡②斷裂③海嘯④冰凌洪水3.防洪減災(zāi)措施原始社會、奴隸社會：適應(yīng)生存封建社會：土堤技術(shù)，堤防工程近現(xiàn)代：壩工技術(shù)，水庫建設(shè)由于堤防不斷加高，洪水蓄泄的空間越來越小，防汛負擔(dān)和防汛風(fēng)險也不斷加重，加高加修堤防與抬高洪水位的惡性循環(huán)，如萬一潰堤決口，將造成更大的毀滅性災(zāi)害。江河洪水是一種自然現(xiàn)象，要完全消除洪災(zāi)是不可能的。人類既要適當(dāng)控制洪水，改造自然；又須主動適應(yīng)洪水的客觀規(guī)律，協(xié)調(diào)人與洪水的關(guān)系。要約束人類自身的各種破壞生態(tài)環(huán)境和過度開發(fā)利用土地的行為，從無序、無節(jié)制地與洪水爭地轉(zhuǎn)變?yōu)橛行?、可持續(xù)地與洪水協(xié)調(diào)共處。人與洪水的協(xié)調(diào)共處：考慮工程措施與非工程措施的結(jié)合，成為防洪減災(zāi)發(fā)展的方向。1）工程措施指通過興建水庫、修筑堤防、整治河道、開辟分洪區(qū)等工程，改變洪水的自然狀況，包括調(diào)蓄洪量、削減洪峰、加大泄量，分洪、滯洪等，以防止或減輕發(fā)生洪水災(zāi)害的不利影響。①水庫工程：水庫的主要作用是攔蓄（滯）調(diào)節(jié)洪水，削減洪峰，減輕下游防洪負擔(dān)。長江三峽工程：具有防洪、航運、發(fā)電、灌溉、旅游、養(yǎng)殖等巨大綜合效益工程*防洪： 防洪庫容222億m3（總庫容393億m3），使荊江河段防洪標(biāo)準(zhǔn)由十年一遇提高到百年一遇。*發(fā)電：世界最大水電站，總裝機容量1820萬千瓦，相當(dāng)于年燃煤5000萬噸電廠發(fā)電。*航運：萬噸級船隊從上海直達重慶。長江三峽工程對環(huán)境影響自然環(huán)境*局地氣候（氣溫、降水、濕度、霧等）*水質(zhì)（擴散能力、營養(yǎng)物質(zhì)等）*水溫（庫區(qū)、壩下）*環(huán)境地質(zhì)（誘發(fā)地震等）*陸生植物與植被*水生生物*河口地區(qū)社會環(huán)境*土地淹沒及移民*人群健康*自然景觀、文物古跡*發(fā)電*航運②堤防工程：運用工程措施“擋”住洪水對保護對象的侵襲。用河堤防御江河、湖的洪水泛濫：湖北荊江大堤；海河干流防護堤。用湖堤防御湖泊的洪水泛濫：洞庭湖防洪蓄洪工程；江蘇洪澤湖大堤。用圍堤保護城市地區(qū)不受洪水侵襲：漢口長江防水墻；上海黃浦江防汛墻。用海堤或擋潮閘防御海潮：秦山核電站防浪工程；錢塘江口造灘防浪工程。③分蓄行洪工程：開辟分洪區(qū)，分蓄（滯）河道超額洪水。黃河的東平湖分洪區(qū)④河道整治：人工擴大河槽、裁彎取直、清除阻水建筑物，以加大江河的泄洪量。下荊江裁彎工程。⑤綠化工程：通過植樹造林、涵水固沙，防止或減輕洪水災(zāi)害。黃河上游水土保持工程；黃河護岸丁壩綠化多種工程措施協(xié)同■上中游：修建水庫，植樹造林■中下游：修筑堤防，整治河道，分洪區(qū)2）非工程措施非工程措施不是控制洪水，而是通過工程以外的法規(guī)/政策、經(jīng)濟、技術(shù)等多種控制手段，以減輕洪災(zāi)損失的各種措施。①建立洪水預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)②洪泛區(qū)（分蓄洪區(qū)）的運用和管理③完善搶險救災(zāi)體系④生態(tài)建設(shè)六干旱災(zāi)害特定地域長期無雨或嚴(yán)重少雨，以致水資源供給不足，而對人類生產(chǎn)、生活與生態(tài)環(huán)境所發(fā)生的嚴(yán)重不利影響。1）旱災(zāi)的危害漸進性：洪災(zāi)一條線，旱災(zāi)一大片時間長：數(shù)月——數(shù)年2）旱災(zāi)危害的主要表現(xiàn)■農(nóng)業(yè)減產(chǎn)：植物生長不良，生物量減少，饑荒?！龉┧蛔悖汗I(yè)和城市用水短缺，人畜飲水困難。■生態(tài)破壞：土地退化，植被死亡，物種滅絕。3）干旱的分布全球陸地面積的25%年平均降雨量小于250mm，屬于干旱地區(qū)4）旱災(zāi)的減災(zāi)措施①加強長期預(yù)報②推廣人工降水：主要是根據(jù)不同云層的物理特性，向云中播撒水滴、鹽粉或溶液滴、碘化銀或固體二氧化碳（即干冰）等催化劑，使云滴或冰晶增大到一定程度，降落到地面，形成降水。這是人工影響天氣中進行得最多的一項試驗及應(yīng)用。①發(fā)展節(jié)水灌溉改進地面灌溉基礎(chǔ)設(shè)施；發(fā)展噴灌、滴灌：電動時針式噴灌機（水利用率為80％左右）；滴灌（水利用率為95％）；浙江余姚茶園噴灌第四節(jié)水污染2004年中國環(huán)境質(zhì)量狀況七大水系的412個水質(zhì)監(jiān)測斷面污染程度由重到輕依次為： 海河、遼河、黃河、淮河、松花江、長江、珠江七大水系水質(zhì)類別： Ⅰ類4.6% Ⅱ類20.8% Ⅲ類16.2% Ⅳ類21.8% Ⅴ類8.7% 劣Ⅴ類27.9%七大水系劣Ⅴ類所占比例海河56.7%遼河37.9%淮河32.6%黃河29.5%松花江23.8%長江9.6%珠江6.1%一、水污染的主要來源1.點污染源1）廢水中污染物濃度大：廢水中污染物濃度大；廢水成分復(fù)雜且不易凈化；帶有顏色或異味；廢水水量和水質(zhì)變化大2）生活污水：主要來自家庭、商業(yè)、學(xué)校、旅游服務(wù)業(yè)及其他城市公用設(shè)施，包括廁所沖洗水、廚房洗滌水、洗衣機排水、沐浴排水及其他排水等。生活污水中99.9%是水，固體物不到0.1%。日程生活大量合成洗滌劑使用。2.面污染源1）農(nóng)業(yè)面源污染：化肥，N肥30～50%利用，P肥7～15％利用；農(nóng)藥；糞便2）城市徑流污染：懸浮固體；營養(yǎng)物質(zhì)；重金屬二、主要水污染物質(zhì)1.懸浮物：使水體變渾，影響水生植物的光合作用，吸附有機毒物、重金屬等，形成危害更大的復(fù)合污染物沉入水底，日久形成淤積，妨礙水上交通或減少水庫容量，增加挖泥負擔(dān)。2.耗氧有機物：排入水體后能在微生物作用下分解為簡單的無機物，在分解過程中消耗氧氣，使水體中的溶解氧減少。影響魚類和水生生物的生存，造成水體變黑發(fā)臭。生化需氧量（BOD）、化學(xué)需氧量（COD）3.植物性營養(yǎng)物:主要指含有氮（固定的氮比返回大氣中的氮多680萬噸）、磷的無機、有機化合物，易引起水中藻類及其他浮游生物大量繁殖，形成富營養(yǎng)化，使自來水處理廠運行困難，造成飲用水的異味，嚴(yán)重時會使水中溶解氧下降，魚類大量死亡，甚至?xí)?dǎo)致湖泊的干涸滅亡。4.重金屬:重金屬是具有潛在危害的重要污染物質(zhì)，從50年代前后日本出現(xiàn)的水俁病和骨痛病，均已查明是由于汞、鎘污染引起的公害病。重金屬的環(huán)境污染已受到人們極大的關(guān)注。5.難降解有機物:指難以被微生物降解的有機物，能在水中長期穩(wěn)定地存留，并通過食物鏈富集最后進入人體。它們中的一部分化合物即使在十分低的含量下仍具有致癌、致畸和致突變的作用。6.石油類:主要來源于船舶廢水、工業(yè)廢水、海上石油開采及大氣石油烴沉降。它會阻止氧進入水中，妨礙水生植物的光合作用。同時，石油還會粘附在魚鰓上，使之呼吸困難直至死亡，還會抑制水鳥產(chǎn)卵和孵化。食用在含有石油的水中生長的魚類等水產(chǎn)品，會危及人體健康。7.酸堿:主要來自礦山排水及許多工業(yè)廢水。它會破壞水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡；影響漁業(yè)生產(chǎn)，腐蝕船只、橋梁及其他水上建筑。用酸化或堿化的水澆灌農(nóng)田，會破壞土壤的理化性質(zhì)，對工業(yè)、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)和生活用水都會產(chǎn)生不良的影響。8.病原體:生活污水、醫(yī)院污水和屠宰、制革、洗毛、生物制品等工業(yè)廢水，常含有各種病原體，如病毒、病菌、寄生蟲，會傳播霍亂、傷寒、胃炎、腸炎、痢疾以及其他病毒傳染的疾病和寄生蟲病。三.水污染特征1.類型：河流污染；湖泊（水庫）污染；地下水污染；海洋污染2.河流污染：■污染程度隨徑流量變化■污染物擴散快■污染影響大我國的河流污染狀況：中國主要河流有機污染普遍，面源污染日益突出。遼河、海河污染嚴(yán)重，淮河水質(zhì)較差，黃河水質(zhì)不容樂觀，松花江水質(zhì)尚可，珠江、長江水質(zhì)總體良好。各大流域片的主要污染河段均集中在城市河段，63.8%的城市河段為IV至劣V類水質(zhì)。3.湖泊（水庫）污染：特點：■污染來源廣、途徑多、種類復(fù)雜■污染稀釋和搬運能力弱■生物降解和累積能力強我國主要湖泊富營養(yǎng)化狀況：主要湖泊富營養(yǎng)化問題突出：滇池、太湖水體富營養(yǎng)化：由于N、P等營養(yǎng)物質(zhì)輸入過量而引起的一種水體效應(yīng)。主要特征：水中藻類和水中植物過度生長，引起水體及其生態(tài)的變化；富營養(yǎng)化是湖泊水體老化的一種自然現(xiàn)象；湖泊富營養(yǎng)化是可逆的，通過切斷外源過量營養(yǎng)物質(zhì)的輸入和清除湖底底泥等內(nèi)源可以恢復(fù)湖泊年輕。產(chǎn)生富營養(yǎng)化因素：（1）自然因素：如水流（急緩、深淺）、光照、溫度、地質(zhì)環(huán)境等；（2）人為因素 *地理特征的人為改變 *大量營養(yǎng)物質(zhì)的輸入 點源——工業(yè)污水、生活污水的排入； 面源——農(nóng)業(yè)面源（施肥）、畜禽養(yǎng)殖； 內(nèi)源——底泥營養(yǎng)物質(zhì)釋放。富營養(yǎng)化的危害：（1）大量繁殖的浮游生物的過度繁殖，部分浮游生物會分泌毒素。（2）浮游生物生長和死亡，會消耗水中的溶解氧，使水層呈現(xiàn)缺氧狀態(tài)。（3）在水底產(chǎn)生硫化氫等有毒氣體。（4）使?jié)O業(yè)減產(chǎn)、航道堵塞，并對城鎮(zhèn)供水具有嚴(yán)重不利的影響。4.地下水污染特點：■污染來源廣泛■污染難于治理■污染危害嚴(yán)重我國地下水污染狀況：主要集中在北方地區(qū)5.地下水位下降、地面下沉＊地下水超采引發(fā)地面沉降＊上海最大累積沉降量2.63米＊華北平原地下水位年降幅1-3米6.海洋污染特點：■污染源多而復(fù)雜■污染的持續(xù)性強■污染擴散范圍大我國近海污染狀況：渤海、東海、南海以渤海為例：60年代以前：3次；70年代：9次；80年代：74次90年代：1990年34次，1998年22次，1999年7月3日，出現(xiàn)了1500km2面積的嚴(yán)重赤潮，7月15日更擴大到了6500km2。2000年僅遼寧、浙江兩次較大赤潮造成的漁業(yè)損失就近3億元。四.水污染控制基本控制模式——三級控制一級控制：源頭控制，接管標(biāo)準(zhǔn)二級控制：污水集中處理出水標(biāo)準(zhǔn)三級控制：尾水最終處理環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)再利用／環(huán)境水體1.源頭控制控制的重點：工業(yè)污染源和農(nóng)村面源，進入城市污水管網(wǎng)的水質(zhì)應(yīng)滿足接管標(biāo)準(zhǔn)。1）工業(yè)廢水①優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、調(diào)整規(guī)劃布局②清潔生產(chǎn)：將綜合預(yù)防的環(huán)境保護策略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程和產(chǎn)品中，以減少對人類和環(huán)境的風(fēng)險。兩個全過程控制：生產(chǎn)全過程：節(jié)約原材料，能源，淘汰有毒有害的原材料，在排放物和廢物離開生產(chǎn)過程之前，盡最大可能減少排放量和毒性。產(chǎn)品整個生命周期過程：對產(chǎn)品而言，旨在減少產(chǎn)品整個生命周期過程中從原材料的提取到產(chǎn)品的最終處置對人類的影響。是后和前的問題。內(nèi)容：清潔能源清潔生產(chǎn)過程：少用或不用有毒害原料；用無毒無害中間產(chǎn)物；新工藝設(shè)備，減少生產(chǎn)中的危險因素；循環(huán)利用；科學(xué)管理水平清潔的產(chǎn)品：產(chǎn)品設(shè)計時考慮節(jié)約、環(huán)保、廉價原料；使用過程中、后不含危害健康和生態(tài)的因素；包裝合理；易回收、重復(fù)使用、再生；使用壽命和功能合理單位產(chǎn)品耗水量（國外先進水平——國內(nèi)平均水平）鋼鐵行業(yè)：3-5m3/t——70-油煉制行業(yè)：0.2m3/t——5-6m3③就地處理：達到污水排放標(biāo)準(zhǔn)2）生活污水①合理進行人口密度及分布規(guī)劃②公眾教育宣傳污水的不利影響，倡導(dǎo)“綠色消費”、“綠色生活”：無磷洗衣粉3）面源水污染①城市徑流收集雨水利用減少硬質(zhì)地面增加綠化用地②農(nóng)村面源發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)減少土壤侵蝕合理利用農(nóng)藥截流農(nóng)業(yè)污水畜禽糞便處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)廢水及村鎮(zhèn)生活污水處理一級導(dǎo)流——城市污水截流管網(wǎng)完善下水道系統(tǒng)——①舊城區(qū)：雨水/污水合流制，適當(dāng)?shù)母脑膦谛鲁菂^(qū)：雨水/污水分流制2.污水人工集中處理主導(dǎo)：城市污水處理廠處理方法分類：物理處理法，化學(xué)處理法，生物處理法1）物理處理法①去除物質(zhì)—不溶性的、呈懸浮狀態(tài)的污染物（乳化油、一些細小懸浮物②主要工藝—篩濾截留、重力分離、離心分離等。③處理設(shè)備—格柵和篩網(wǎng)、沉砂池和沉淀池、氣浮裝置、離心機、旋流分離器等。2）化學(xué)處理法①去除物質(zhì)—呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物（酸、堿、重金屬、鹽類、細小懸浮物、氣體、有害物質(zhì)②主要工藝—中和、混凝、化學(xué)沉淀、氧化還原、吸附、離子交換、膜分離等。3）生物處理法①原理：利用微生物，有機物→穩(wěn)定無機物或簡單有機物（CO2、H2O、CH4）,一般人工強化措施，大量繁殖微生物。②方法：好氧生物處理：活性污泥法；生物濾池法；生物轉(zhuǎn)盤；生物接觸氧化法厭氧生物處理：兼性厭氧和專性厭氧微生物，在無氧條件下分解有機物，產(chǎn)生物有機物（有機酸、醇、醛等），最后厭氧發(fā)酵產(chǎn)生CH4、CO2等。③去除物質(zhì)—呈溶解、膠體狀態(tài)的有機物④主要工藝—好氧生物處理（活性污泥法）、厭氧生物處理（穩(wěn)定塘）等。穩(wěn)定塘舊稱氧化塘或生物塘，是一種利用天然凈化能力對污水進行處理的構(gòu)筑物的總稱。其凈化過程與自然水體的自凈過程過程相似。通常是將土地進行適當(dāng)?shù)娜斯ば拚?，建成池塘，并設(shè)置圍堤和防滲層，依靠塘內(nèi)生長的微生物來處理污水。主要利用菌藻的共同作用處理廢水中的有機污染物。穩(wěn)定塘污水處理系統(tǒng)具有基建投資和運轉(zhuǎn)費用低、維護和維修簡單、便于操作、能有效去除污水中的有機物和病原體、無需污泥處理等優(yōu)點。在我國，特別是在缺水干旱的地區(qū)，生物氧化塘是實施污水的資源化利用的有效方法，所以穩(wěn)定塘處理污水，近年來成為我國著力推廣的一項新技術(shù)。原理：穩(wěn)定塘是以太陽能為初始能量，通過在塘中種植水生植物，進行水產(chǎn)和水禽養(yǎng)殖，形成人工生態(tài)系統(tǒng)，在太陽能（日光輻射提供能量）作為初始能量的推動下，通過穩(wěn)定塘中多條食物鏈的物質(zhì)遷移、轉(zhuǎn)化和能量的逐級傳遞、轉(zhuǎn)化，將進入塘中污水的有機污染物進行降解和轉(zhuǎn)化，最后不僅去除了污染物，而且以水生植物和水產(chǎn)、水禽的形式作為資源回收，凈化的污水也可作為再生資源予以回收再用，使污水處理與利用結(jié)合起來，實現(xiàn)污水處理資源化。人工生態(tài)系統(tǒng)利用種植水生植物、養(yǎng)魚、鴨、鵝等形成多條食物鏈。其中，不僅有分解者生物即細菌和真菌，生產(chǎn)者生物即藻類和其他水生植物，還有消費者生物，如魚、蝦、貝、螺、鴨、鵝、野生水禽等，三者分工協(xié)作，對污水中的污染物進行更有效地處理與利用。如果在各營養(yǎng)級之間保持適宜的數(shù)量比和能量比，就可建立良好多生態(tài)平衡系統(tǒng)。污水進入這種穩(wěn)定塘其中的有機污染物不僅被細菌和真菌降解凈化，而其降解的最終產(chǎn)物，一些無機化合物作為碳源，氮源和磷源，以太陽能為初始能量，參與到食物網(wǎng)中的新陳代謝過程，并從低營養(yǎng)級到高營養(yǎng)級逐級遷移轉(zhuǎn)化，最后轉(zhuǎn)變成水生作物、魚、蝦、蚌、鵝、鴨等產(chǎn)物，從而獲得可觀的經(jīng)濟效益。穩(wěn)定塘圖示兼性塘圖示活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法?；钚晕勰喾ㄊ窍驈U水中連續(xù)通如空氣，經(jīng)過一定時間以后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團為主的微生物群，具有很強的吸附與氧化有機物的能力。然后使污泥與水分離，大部分污泥再回流到曝氣池，多余部分則排出活性污泥系統(tǒng)。影響活性污泥過程工作效率(處理效率和經(jīng)濟效益)的主要因素是處理方法的選擇與曝氣池和沉淀池的設(shè)計及運行?；玖鞒蹋夯窘M成：①曝氣池：反應(yīng)主體②沉淀池：1）進行泥水分離，保證出水水質(zhì)；2）保證回流污泥，維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度。③回流系統(tǒng)：1）維持曝氣池的污泥濃度；2）改變回流比，改變曝氣池的運行狀況。④剩余污泥排放系統(tǒng)：1）是去除有機物的途徑之一；2）維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。⑤供氧系統(tǒng):主要由供氧曝氣風(fēng)機和專用曝氣器構(gòu)成向曝氣池內(nèi)提供足夠的溶解氧。影響因素：BOD負荷率（F/M）也稱有機負荷率，以NS表示）；水溫；pH值；溶解氧；營養(yǎng)平衡；有毒物質(zhì)?；钚晕勰喾ǖ脑硇蜗笳f法：微生物“吃掉”了污水中的有機物，這樣污水變成了干凈的水。它本質(zhì)上與自然界水體自凈過程相似，只是經(jīng)過人工強化，污水凈化的效果更好。4）污水（廢水）處理工藝流程污染物成分復(fù)雜，物質(zhì)多樣，性質(zhì)各異，單一處理單元不可能除去全部污染物，常需要多個單元有機組合成適宜的工藝處理流程。1）預(yù)處理：工藝主要有格柵、沉淀池，去除粗大懸浮物、無機砂粒及其較大物質(zhì)，以保護設(shè)施正常運行并減少污染負荷，例如樹枝和碎布等殘渣，進入沉砂池，流速降低，砂粒等沉淀下來。2）一級處理：只要解決懸浮固體、膠體、懸浮油類等污染物的分離，多采用物理法，如格柵、沉淀池、沉砂池等。經(jīng)過一級處理后的污水，懸浮物去除率60-70%，BOD5等一般可去除30％左右。由于不達標(biāo)，需要二級處理。3）二級處理：主要解決可分解或氧化的呈膠狀或溶解態(tài)的有機污染物的去除問題，多采用較為經(jīng)濟的生物化學(xué)處理法。去除率達到70-90％以上，BOD5可降至20-30mg/L,使有機污染達到國家的排放標(biāo)準(zhǔn)。4）三級處理：主要用以處理難以分解的有機物、營養(yǎng)物質(zhì)（N和P）及其它有毒有害溶解物質(zhì)，多屬于化學(xué)和物理化學(xué)法。工藝有生物脫氮除磷法，混凝沉淀、過濾、吸附等。也可以實現(xiàn)尾水的深度處理，但代價高，難以大規(guī)模推廣。三級處理是深度處理的同義語，但兩者又不完全相同，三級處理常用于二級處理之后，而深度處理則以污水回收、再利用為目的，在一級或二級處理后增加的處理工藝。二級導(dǎo)流——城鎮(zhèn)尾水導(dǎo)流系統(tǒng)尾水導(dǎo)流形式——■管道：城區(qū)，造價高■明渠：郊外，造價低，植樹綠化3.尾水最終處置與資源化主導(dǎo)：污水生態(tài)工程，利用土壤-微生物-植物系統(tǒng)的自我調(diào)控機制和對污染物的綜合凈化功能，既達到對城市污水及部分工業(yè)廢水的高級凈化處理，又可利用其中的有用物質(zhì)，實現(xiàn)污廢水的資源化。1）尾水最終處置①土地處理系統(tǒng)（landprocessingsystem）是利用土地及其中微生物和植物根系對污水（廢水，尾水）進行處理，同時又利用其中水分和肥分促進農(nóng)作物、牧草或樹木生長的工程設(shè)施。屬于常年性污水處理工程，常用于中小城市污水二級污水處理之后代替高級處理。②污水生態(tài)工程的特點：費用低—水、土壤、細菌、高等植物和陽光效果好—達到或超過常規(guī)系統(tǒng)的處理程度空間大、時間長③功用：土地處理系統(tǒng)是常年性的污水處理工程。隨著工業(yè)化和城市化的迅速發(fā)展，廢水中污染物的種類日漸增多，即使經(jīng)過污水二級處理，仍有一些污染物如氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)和難以生物降解的物質(zhì)未被去除，需要進行高級處理（見污水三級處理）。而正規(guī)的污水高級處理費用很高，難以普遍實施，因此土地處理系統(tǒng)便作為污水高級處理的代用方法被推廣開來，特別適于處理中小城市的污水。④組成：由廢水的預(yù)處理設(shè)施、貯水湖、灌溉系統(tǒng)、地下排水系統(tǒng)等部分組成。在這個系統(tǒng)中，大都使用生物氧化塘或曝氣湖進行二級處理，廢水在曝氣湖一般停留3天,然后進入沉淀塘和貯水湖，后者在非灌溉期貯存污水，容積按非灌溉期的總污水量確定。⑤處理方式：一般為地表漫流（用噴灑或其他方式將廢水有控制地排放到土地上。土地的水力負荷每年為1.5～7.5米。適于地表漫流的土壤為透水性差的粘土和粘質(zhì)土壤。地表漫流處理場的土地應(yīng)平坦并有均勻而適宜的坡度（2～6％），使污水能順坡度成片地流動。地面上通常播種青草以供微生物棲息和防止土壤被沖刷流失。污水順坡流下，一部分滲入土壤中，有少量蒸發(fā)掉，其余流入?yún)R集溝。污水在流動過程中，懸浮固體被濾掉，有機物被草上和土壤表層中的微生物氧化降解。這種方法主要用于處理高濃度的有機廢水，如罐頭廠的廢水和城市污水。），2）再利用——控制水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（關(guān)鍵）①用途：■城市回用：低質(zhì)給水的水源，沖廁、消防、空調(diào)、綠化、景觀用水，如日本。■工業(yè)回用：冷卻水、鍋爐補給水、工藝用水、油井注水、礦石加工，洗車等?！鲛r(nóng)業(yè)回用：灌溉，提供肥源，易土壤鹽堿化■地下水回灌：回灌蓄水層作為飲用水源，注意監(jiān)測和控制。■生態(tài)回用：用于生態(tài)林地、灘涂濕地②再利用應(yīng)考慮到諸多因素■自然角度：長期缺水■社會角度：確實需要■經(jīng)濟角度：經(jīng)濟可行■技術(shù)角度：有效去除（潛在微量有毒有害物質(zhì)）③尾水最終出路——自然處置自然處置：利用水環(huán)境自凈能力進行尾水江河湖海處置，進入自然水體?！鼍徒颍簯?yīng)該謹慎，城市周邊水環(huán)境本身有一定污染■排江：自凈能力要強，■排海：自凈能力要強尾水江河湖海處置：嚴(yán)格控制排污混合區(qū)的位置和范圍滿足受納水域的水質(zhì)目標(biāo)要求，不影響周邊水域使用功能和生態(tài)平衡條件下，選定合適的排放位置，采取科學(xué)的工程系統(tǒng)，利用水體的自凈能力處置尾水的一項工程技術(shù)措施。過程；處理的尾水→放流管離岸輸送→一定深度水下→多孔擴散器→與周圍水體盡可能小范圍迅速混合、稀釋（要達到規(guī)定環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)）。要求：A必須先預(yù)處理（重金屬、放射性物質(zhì)、難降解有毒有機物、懸浮物），B科學(xué)實施，不能近岸排放，要離岸排放；要足夠水深，利于快速混合稀釋，國外10-30m,最深達120m，少數(shù)5第二章大氣環(huán)境小知識1.馬斯河谷事件：1930年12月1日2.多諾拉事件：1948年10月26日至31日，美國賓夕法尼亞州匹茲堡市南面的多諾拉鎮(zhèn)，因地處河谷，工廠林立，大氣受反氣旋和逆溫的控制，持續(xù)有霧。大氣污染物在近地層積累，43.洛杉磯光化學(xué)污染事件20世紀(jì)50年代初期，美國洛杉磯市由于汽車漏油、汽油不完全燃燒和汽車排放尾氣，城市上空聚積近千噸的石油廢氣、氮氧化物和一氧化碳。這些物質(zhì)在陽光的照射下，形成了淡藍色的光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧刺激人的眼、鼻、喉，引起眼病、喉炎和頭痛。在1952年12月的一次煙霧事件中，65歲以上的老人死亡400人。4.倫敦?zé)熿F事件1952年12月5～8日英國倫敦市5～8日英國幾乎全境為濃霧覆蓋，四天中死亡人數(shù)較常年同期約多4000人，45歲以上的死亡最多，約為平時3倍；1歲以下死亡的，約為平時2倍。事件發(fā)生的一周中因支氣管炎死亡是事件前一周同類人數(shù)的9.3倍。5.四日市哮喘事件：1961年發(fā)生在日本四日市。該市的石油冶煉和各種燃油產(chǎn)生的廢氣，使整個城市終年黃煙彌漫。全市工廠粉塵和二氧化碳的年排放量高達13萬噸。空氣中的重金屬微粒與二氧化硫形成的硫酸煙霧，被人吸入肺里以后，使人患氣管炎、支氣管哮喘和肺氣腫等多種呼吸道疾病，統(tǒng)稱四日市哮喘病。6.水俁病事件1956年發(fā)生在日本熊本縣水俁鎮(zhèn)。該市含汞的工業(yè)廢水污染了水體，致使水俁灣的魚中毒，人食魚后也中毒發(fā)病。1956年，水俁鎮(zhèn)開始出現(xiàn)一些手腳麻木、聽覺失靈、運動失調(diào)、嚴(yán)重時呈瘋癲狀態(tài)的病人。7.痛痛病事件1955年至1972年，在日本富山縣神通川流域，由于冶煉廠排放的含鎘廢水污染了河水，兩岸居民用河水灌溉農(nóng)田，致使土壤含鎘量明顯增高。居民食用含鎘量高的稻米和飲用含鎘量高的河水而中毒，導(dǎo)致腎和胃受損。由于患者經(jīng)常“哎吆—哎吆”地呼痛，日本人便把這種病稱為“哎吆—哎吆”病，也就是“痛痛病”。8.日本米糠油事件1968年3月，日本北九州市和愛知縣一帶在生產(chǎn)米糠油時，使用了多氯聯(lián)苯作脫臭工藝中的熱載體，由于管理不善，多氯聯(lián)苯混入到米糠油中。隨著這種有毒的米糠油在各地銷售，造成了大批人中毒。患者一開始只是眼皮發(fā)腫、手心出汗、全身起紅疙瘩，隨后全身肌肉疼痛、咳嗽不止，嚴(yán)重時惡心嘔吐、肝功能下降，有的醫(yī)治無效而死亡。這種病來勢兇猛，患者很快達到13000人。用這種米糠油中的黑油飼喂家禽，致使幾十萬只雞死亡。第一節(jié)大氣概述一.大氣的成分1.N2、O2、CO2、Ar氬(0.93)、Ne氖(0.0018)等惰性氣體、臭氧（0.000001），氫氣（0.00005）等氣體2.水滴（如云滴、霧滴、鹽粒、煙粒）3.冰晶和固體微粒（如塵埃、花粉）4.自由基：OH、HO2（過氧化羥基自由基）、RO、RO2沒有水汽和懸浮物的空氣稱為干潔空氣二.大氣的精細平衡1.穩(wěn)定成分；N2、O2、Ar、Ne、Xe(氙氣)H2、CH4,地面到90千米高度穩(wěn)定的。2.不穩(wěn)定成分：CO2、SO2、O3、水汽等；液態(tài)、固態(tài)的雜質(zhì)（火山、地震、巖石風(fēng)化、火災(zāi)）；還有人來產(chǎn)生的煙塵、硫化物、氮氧化物等。第三章土壤環(huán)境土壤是環(huán)境的重要組成部分，它介于生物界和非生物界之間，由礦物質(zhì)、有機質(zhì)（包括有生命的有機體——土壤生物）、水分和空氣四種物質(zhì)組成。所以土壤是一個復(fù)雜的物質(zhì)體系，它是組成環(huán)境的各個部分（包括大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈）相互作用的地方，物質(zhì)交換最為頻繁，是人類寶貴資源之一。本章共分為五個部分內(nèi)容：一、土壤的組成和特性二、土壤環(huán)境污染三、重金屬對土壤的污染四、化學(xué)農(nóng)藥對土壤的污染五、土壤環(huán)境污染的防治第一節(jié)土壤的組成和特性一、土壤的組成（一）土壤的機械組成土壤的機械組成又稱為土壤的質(zhì)地，指土壤中各種不同大小顆粒（粒、砂、粉砂、粘粒）的相對含量，它們對土壤中污染物質(zhì)的吸附和解吸多少和快慢有很大影響。（二）土壤的化學(xué)組成土壤是由固體、液體和氣體組成的多相體，在不同土壤類型中它們之間的相對含量是不同的，一般旱地中固體部分占50%（礦物占45%，腐殖質(zhì)5%），水田中固體部分和土壤水分各占50%。土壤的固體部分是構(gòu)成土壤的基本物質(zhì)，包括土壤礦物質(zhì)和土壤有機質(zhì)。土壤礦物質(zhì)占土壤絕大部分，占土壤固體部分重量的90~95%以上，成份比較固定，絕大部分是不溶于水的化合物，是土壤中最不活潑的部分，但對土壤許多性質(zhì)，特別是土壤物理性質(zhì)起著決定作用。土壤的固體部分是構(gòu)成土壤的基本物質(zhì)，包括土壤礦物質(zhì)和土壤有機質(zhì)；腐殖質(zhì)是土壤有機質(zhì)，對污染物在土壤中轉(zhuǎn)化起著極大的作用；土壤礦物大部由氧、硅、鐵和鋁組成。土壤有機質(zhì)可分為兩大部分，第一部分有機物，包括分解的和半分解的動植物殘體的組成成分以及有機質(zhì)分解的中間產(chǎn)物。均為已知的各種含氮有機化合物質(zhì)和不含氮有機化合物，占土壤有機物質(zhì)總量10~15%。另一部分為土壤腐殖質(zhì)，占土壤有機質(zhì)85~90%，它們由碳（C）、氫（H）、氧（O）、和氮（N）組成。腐殖質(zhì)是土壤有機質(zhì)，對污染物在土壤中轉(zhuǎn)化起著極大的作用。它的吸收能力遠比無機膠體強，能吸著水溶性差的農(nóng)藥如DDT。據(jù)研究由于腐殖質(zhì)酸能提高它的溶解度，DDT在0.5%的胡敏酸溶液中為在水中的溶解度的20倍。DDT也易與胡敏酸結(jié)合，因此，腐殖質(zhì)含量高的土壤，吸收有機氯農(nóng)藥較強。土壤礦物質(zhì)大部分由氧、硅、鐵和鋁組成，這些元素的相對含量和地殼平均化學(xué)組成相似。在除去有機質(zhì)后的土壤干重中，至少有90%由硅、鐵、鋁和氧的化合物組成。少數(shù)磚紅性土壤剖面的某些層次，含二氧化鈦相當(dāng)豐富。石灰性土壤在某深度中，游離碳酸鈣含量可達30~50%。在濕潤溫暖區(qū)的土壤中鈣、鎂、鉀、鈉氧化物總量，很少超過5~7%，錳、磷、硫氧化物總量一般不到土壤組成的5%。二、土壤的主要特性（一）土壤是一個多相的疏松多孔體系土壤物質(zhì)在土壤中可進行揮發(fā)、稀釋、擴散和濃集以致移出土體之外，這一過程顯然是與土壤溫度和含水量的變化，土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)，以及層次構(gòu)型相關(guān)的。（二）土壤是一個膠體體系土壤膠體對離子的吸附和交換過程，是土壤中最重要的物理化學(xué)過程，其中包括對陽離子和陰離子的吸附和交換。土壤膠體對帶相反電荷的污染物的吸附為正吸附，對帶相同電荷的污染物質(zhì)的“吸附”，稱為負吸附，其吸附交換量則和土壤膠體或土壤有機-無機復(fù)合體的種類和數(shù)量，以及介質(zhì)的pH值有關(guān)。膠體對離子的吸附主要表現(xiàn)為表面吸附，所以其吸附量與膠體的比表面積大小有關(guān)；膠體的吸附量還與膠體所帶電荷有關(guān)，在一般情況下帶有負電荷，只有在酸性條件下，少數(shù)膠體帶正電荷；在離子吸附交換過程中，膠體每吸附一部分離子，同時析出等當(dāng)量的其他同號離子，因此，膠體對離子的吸附交換作用，還與土壤的鹽基飽和度和陽離子組成有關(guān)。此外，土壤中還存在非交換性的離子吸附作用，即所謂專性吸附。（三）土壤是一個絡(luò)合-螯合物質(zhì)體系土壤中有許多天然的有機和無機配位體，因而土壤中的絡(luò)合和螯合作用過程具有普遍性。土壤中存在的配位體，主要是土壤腐殖質(zhì)、土壤微生物分解有機殘體過程中產(chǎn)生的各種有機物質(zhì)或分泌物，土壤中幾乎所有的金屬離子都有形成絡(luò)合物和螯合物的能力。除天然配位體外，還有人工合成的污染物質(zhì)的有機配位體。金屬離子進入土壤，使土壤的絡(luò)合和螯合作用更為復(fù)雜化，這是污染物質(zhì)在土壤中遷移轉(zhuǎn)化的重要途徑之一。（四）土壤是一個氧化還原物質(zhì)體系土壤空氣中的自由氧、高價金屬離子和少量NO3-為氧化劑，土壤有機質(zhì)和低價金屬離子為還原劑。量度土壤氧化還原過程強度的指標(biāo)是Eh。在此體系中，若自由氧占優(yōu)勢，則以氧化作用為主，若有機質(zhì)起主要作用，則還原過程占主導(dǎo)。土壤氧化還原作用影響有機物質(zhì)分解的速度和強度，也影響有機和無機物質(zhì)存在的狀態(tài)，從而影響到它們的遷移轉(zhuǎn)化。（五）土壤是一個化學(xué)體系土壤中的化合物或進入土壤的污染物質(zhì)，還直接受到土壤中化學(xué)平衡過程的控制，在重金屬和磷的遷移轉(zhuǎn)化中，化學(xué)平衡扮演著重要的角色。（六）土壤是一個生物體系土壤微生物是土壤生物的主體，土壤微生物在土壤有機質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中起著巨大的作用。土壤對有機污染物質(zhì)之所以具有強大的自凈能力，即生物降解作用，也主要是因為有種類繁多、數(shù)量巨大的土壤微生物存在。土壤微生物除參與有機質(zhì)的轉(zhuǎn)化外，還積極參與其他土壤過程。此外，土壤動物在有機污染物的分解轉(zhuǎn)化中也起著一定作用。第二節(jié)土壤環(huán)境污染一、土壤凈化與土壤污染（一）土壤凈化（purificationofsoilpollution）1.土壤凈化是指土壤本身通過吸附、分解、遷移、轉(zhuǎn)化，而使土壤污染物的濃度降低而消失的過程。土壤所以具有凈化功能，是由于土壤具有六種作用：（1）植物根系的吸收、轉(zhuǎn)化、降解與合成等作用;（2）土壤中各種微生物和土壤動物的分解轉(zhuǎn)化及生物固定化等作用;（3）土壤中有機和無機膠體的吸附、代換、絡(luò)合、沉淀等作用，對進入土壤中的物質(zhì)起到“蓄積作用”和“遷移轉(zhuǎn)化”作用;（4）土壤的離子交換作用；（5）土壤的機械截留過濾作用；（6）土壤的氣體擴散或蒸發(fā)作用。因此，某些性質(zhì)不同的污染物質(zhì)在土體中可通過揮發(fā)、擴散、分解等作用，逐步降低污染物濃度，減少毒性或被分解成無害的物質(zhì)；經(jīng)沉淀、膠體吸附等作用可使污染物發(fā)生形態(tài)變化，變化難以被植物的形態(tài)存在于土體中，暫時退出生物小循環(huán)，脫離食物鏈，或通過生物和化學(xué)降解，污染物變?yōu)槎拘暂^小或無毒性，甚至有營養(yǎng)的物質(zhì)。有些污染物在土體中還會發(fā)生形態(tài)變化，而被分解氣化，遷移至大氣中，這些現(xiàn)象，從廣義上都可理解為土壤的凈化過程。土壤凈化能力決定于土壤的物質(zhì)組成和其他特性，也和污染物質(zhì)的種類和性質(zhì)有關(guān)。不同土壤的凈化能力是不同的，土壤對不同污染物質(zhì)的凈化能力也是不同的。2.土壤凈化機理：進入土壤的污染物質(zhì)，是依靠土壤自身的調(diào)節(jié)能力進行凈化的，也包括生長在其上的植物或土壤生物等的功能，也就是說，污染物質(zhì)進入土壤后，與土壤的固相、液相和氣相物質(zhì)之間發(fā)生一系列物理、化學(xué)、物理化學(xué)和生物化學(xué)反應(yīng)，在土壤中進行遷移轉(zhuǎn)化的結(jié)果，以及土壤的六種凈化作用，都可以包括在這個過程中。1）物理過程：就是利用土壤具有多相、疏松多孔的特點，通過揮發(fā)、稀釋、擴散等物理過程，使污染物移出土壤體外。其凈化效果取決于土壤的溫度、濕度、土壤的質(zhì)地和結(jié)構(gòu)；同時也與污染物的性質(zhì)有