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環(huán)境評價第一節(jié)環(huán)境評價的概念一環(huán)境評價的概念
二環(huán)境評價的意義三環(huán)境評價的分類一環(huán)境評價的概念1環(huán)境品質(zhì)2環(huán)境評價的定義環(huán)境評價是環(huán)境科學(xué)的一個分支,是按照一定的評價標(biāo)準(zhǔn)和評價方法評估品質(zhì)的優(yōu)劣,預(yù)測環(huán)境品質(zhì)的發(fā)展趨勢和評價人類活動的環(huán)境影響的學(xué)科。3環(huán)境評價、環(huán)境品質(zhì)評價、環(huán)境影響評價二環(huán)境評價的意義1可以判斷環(huán)境品質(zhì)的優(yōu)劣;2認(rèn)識環(huán)境品質(zhì)價值的高低;3確定環(huán)境品質(zhì)與人類生存發(fā)展需要的關(guān)係;4保證建設(shè)專案的選址和佈局的合理性,同時提出環(huán)保措施,並評價環(huán)保措施的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性,為工程的污染治理提供依據(jù)。三環(huán)境評價的分類1按(自然)環(huán)境要素分:單要素評價:大氣環(huán)境品質(zhì)評價、水環(huán)境品質(zhì)評價(地表水環(huán)境品質(zhì)評價,地下水環(huán)境品質(zhì)評價)、聲環(huán)境品質(zhì)評價、土壤環(huán)境品質(zhì)評價、生物環(huán)境品質(zhì)評價、生態(tài)環(huán)境品質(zhì)評價等。多要素評價(聯(lián)合評價):兩個或兩個以上環(huán)境要素同時進(jìn)行的評價。綜合評價:在單元素評價的基礎(chǔ)上對其他所有的要素都進(jìn)行評價。還有一些按社會環(huán)境要素進(jìn)行的評價,如人口的、經(jīng)濟(jì)的、文化的、美學(xué)的等評價。三環(huán)境評價的分類2按評價參數(shù)分:衛(wèi)生學(xué)評價;生態(tài)學(xué)評價;污染物(化學(xué)污染物、生物學(xué)污染物)評價;物理學(xué)(聲學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、熱力學(xué)等)評價;地質(zhì)學(xué)評價;經(jīng)濟(jì)學(xué)評價;美學(xué)評價等。
三環(huán)境評價的分類3按評價區(qū)域分:城市環(huán)境品質(zhì)評價;農(nóng)村環(huán)境品質(zhì)評價;流域環(huán)境品質(zhì)評價;風(fēng)景旅遊區(qū)環(huán)境品質(zhì)評價;自然保護(hù)區(qū)環(huán)境品質(zhì)評價;海洋環(huán)境品質(zhì)評價;工礦區(qū)環(huán)境品質(zhì);交通環(huán)境品質(zhì)評價三環(huán)境評價的分類4按評價時間分:回顧性評價——對過去現(xiàn)狀評價——對目前預(yù)斷評價或環(huán)境影響評價——對今後(環(huán)境評價的重點(diǎn))第二節(jié)環(huán)境評價的方法和程式一環(huán)境評價的方法二、環(huán)境評價的程式一環(huán)境評價的方法1主要方法有:指數(shù)評價法專家評價法模型預(yù)測法經(jīng)濟(jì)分析法運(yùn)籌學(xué)評價法模糊綜合評價法一環(huán)境評價的方法2、指數(shù)評價法——最早使用的方法(1)環(huán)境品質(zhì)指數(shù)的基本形式P為環(huán)境品質(zhì)指數(shù);C為該污染物在環(huán)境中的濃度;S該污染物對環(huán)境影響程度的某一數(shù)值或標(biāo)準(zhǔn)。如果環(huán)境中存在多種污染物且相互沒有激勵或抑制,則環(huán)境品質(zhì)指數(shù)可以各污染物品質(zhì)指數(shù)的和來表示:如發(fā)生化學(xué)反應(yīng)可乘以修正因數(shù)Ki2、指數(shù)評價法(2)環(huán)境品質(zhì)指數(shù)的作用對區(qū)域環(huán)境品質(zhì)進(jìn)行分級,對不同區(qū)域、不同時期的環(huán)境品質(zhì)進(jìn)行比較;可為專家評價法提供客觀的量化依據(jù);可作為環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)的替代形式,進(jìn)行資訊交流;將大量的環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)歸納為少數(shù)數(shù)據(jù)的環(huán)境品質(zhì)指數(shù)形式,提高了環(huán)境品質(zhì)評價方法的可比性。2、指數(shù)評價法(3)環(huán)境品質(zhì)指數(shù)評價的主要步驟收集、整理環(huán)境數(shù)據(jù)和資料,包括環(huán)境背景資料、污染源資料和環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù);確定要評價的環(huán)境要素和評價因數(shù);(對於現(xiàn)狀評價,監(jiān)測污染物濃度較高的要素及因數(shù);對於影響評價,工程專案實(shí)施後影響較大的環(huán)境要素和因數(shù);對於區(qū)域評價,要綜合各種要素和因數(shù)。)評價指數(shù)的選用和綜合;(選用常規(guī)的指數(shù);綜合方法有:算術(shù)平均法、加權(quán)平均法以及加權(quán)平均兼顧極值法。)環(huán)境品質(zhì)分級(1)專家評價法概念專家評價法是將專家們作為索取資訊的對象,組織環(huán)境領(lǐng)域或多個領(lǐng)域的專家,運(yùn)用專業(yè)方面的知識和經(jīng)驗(yàn)對環(huán)境品質(zhì)進(jìn)行評價的方法。(2)特點(diǎn):可對難以量化的因素,如社會政治因素、美學(xué)因素等給予考慮和評估,有時在沒有充分資料情況下,作出定性和定量的估計(jì)。3專家評價法(3)一般評價步驟確定評價主題;編制評價事件一覽表;選擇專家(一般10~50人);環(huán)境預(yù)測和價值判斷(專家匿名函詢);結(jié)果的處理與表達(dá)。3專家評價法二環(huán)境評價的程式1、三個方面的工作:環(huán)境調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境評價;2、調(diào)查、監(jiān)測和評價的工作內(nèi)容:污染源、環(huán)境污染和生態(tài)環(huán)境效應(yīng);3、總的評價程式:調(diào)查——監(jiān)測——評價——綜合防治第三節(jié)環(huán)境評價的標(biāo)準(zhǔn)一環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系二環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)三我國的主要環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)一環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系1、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的概念環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)是為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人體健康,改善環(huán)境品質(zhì),有效地控制污染源排放,以獲取最佳的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益,由政府制定的強(qiáng)制性的環(huán)境保護(hù)技術(shù)法規(guī),它是環(huán)境保護(hù)立法的一部分,是環(huán)境評價工作的基礎(chǔ)。一環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系2、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系的組成部分環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);——為保護(hù)人群健康、社會物質(zhì)財(cái)富和維持生態(tài)平衡,對一定時間和空間中的有害物質(zhì)和因素的容許濃度所作的規(guī)定。主要有大氣環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),水環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等。污染物排放標(biāo)準(zhǔn);——是國家(地方,行業(yè))為實(shí)現(xiàn)環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件和環(huán)境特點(diǎn),對污染源向環(huán)境排放的污染物的濃度和數(shù)量所作的限量的固定。有大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、污水排放標(biāo)準(zhǔn)、惡臭排放標(biāo)準(zhǔn)等。環(huán)境保護(hù)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn);(對各類名詞術(shù)語、指南、代號、標(biāo)準(zhǔn)編排方法、導(dǎo)則等所作的規(guī)定)環(huán)境保護(hù)方法標(biāo)準(zhǔn)。(對抽樣、分析、實(shí)驗(yàn)操作等作的規(guī)定)二環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)1、環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制定原則和依據(jù)(1)制定原則保證人群的身體健康,使人群不因環(huán)境品質(zhì)的變化受到損害;保障自然生態(tài)系統(tǒng)不受破壞;與當(dāng)前的社會經(jīng)濟(jì)水準(zhǔn)相適應(yīng);因地制宜,切實(shí)可行。(2)依據(jù)環(huán)境基準(zhǔn)值為依據(jù);環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會效益的統(tǒng)一;環(huán)境保護(hù)法作為法律依據(jù)。二環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)2、環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的分級和分類(1)分級環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)區(qū)域或河流的不同社會功能進(jìn)行分級的。如:對於空氣品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),分為三級,各針對三類區(qū)域:一級標(biāo)準(zhǔn)一類區(qū)(自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、療養(yǎng)地等);二級標(biāo)準(zhǔn)二類區(qū)(居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、交通和居民混合區(qū)、文化區(qū)、農(nóng)村等);三級標(biāo)準(zhǔn)三類區(qū)(工業(yè)區(qū)、交通樞紐、交通幹線等)二環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)2、環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的分級和分類(1)分級如地面水環(huán)境品質(zhì)分為五類:一類標(biāo)準(zhǔn)源頭水和國家自然保護(hù)區(qū);二類標(biāo)準(zhǔn)集中生活飲用水水源地的一級保護(hù)區(qū)、珍貴魚類產(chǎn)卵場;三類標(biāo)準(zhǔn)集中生活飲用水水源地的二級保護(hù)區(qū)、一般魚類產(chǎn)卵場、游泳區(qū);四類標(biāo)準(zhǔn)一般工業(yè)用水區(qū)、人體非直接接觸的娛樂用水區(qū);五類標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)業(yè)用水區(qū)和一般景觀用水區(qū)域。三我國主要的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)1、大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系環(huán)境空氣品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB3095—1996);大氣的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GBl6297—1996),以及水泥廠、工業(yè)爐窯、火車焦?fàn)t、電廠、鍋爐、摩托車、汽車等行業(yè)大氣污染物行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)和污染物排放標(biāo)準(zhǔn);監(jiān)測方法。三我國主要的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)2、水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系(1)水環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)《地表水環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GBZBl—1999);《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB3097—1997);《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)淮》(GBll607—89);《景觀娛樂用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GBl2941—91);《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB5085—92);《地下水品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848—93)三我國主要的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)2、水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系(2)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)綜合廢水排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978—1996);燒鹼、聚氯乙烯、氨、肉類加工、鋼鐵、造紙、紡織染整、海水、石油、船舶等污染物行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。(3)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì)辭彙第一部分和第二部分》(GB6816—86);《水質(zhì)辭彙第三部分一第七部分》(GBll915—89)。三我國主要的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)3、部分其他環(huán)境標(biāo)推《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》(GB8702—88);《輻射防護(hù)規(guī)定》(GB8703—88);《工業(yè)企業(yè)廠界雜訊標(biāo)準(zhǔn)》(GBl2348—90);《建築施工場界雜訊標(biāo)準(zhǔn)》(GBl2523—90);《城市區(qū)城環(huán)境雜訊標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096—93);《土壤環(huán)境品質(zhì)標(biāo)淮》(GBl5618—95)。第四節(jié)污染源調(diào)查與評價一污染源概述二污染源調(diào)查三污染源評價一污染源概述1、污染源與污染物污染源
污染物一次污染物二次污染物一污染源概述2、污染源分類(1)按污染源的產(chǎn)生性質(zhì)分:自然污染源:生物污染源(鼠、寄生蟲、病原體、蚊、蠅等);非生物污染源(地震等);人為污染源:生產(chǎn)性污染源和生活性污染源。(2)按污染源對環(huán)境要素的影響分:大氣污染源(點(diǎn)源、線源、面源;固定源、移動源);水體污染源;土壤污染源;生物污染源。一污染源概述2、污染源分類(3)按污染物性質(zhì)分:物理性污染源;化學(xué)性污染源;生物性污染源(4)按生產(chǎn)行業(yè)分:工業(yè)污染源;農(nóng)業(yè)污染源;交通運(yùn)輸污染源;生活污染源。二污染源調(diào)查1、污染源調(diào)查的目的
弄清污染物的種類、數(shù)量、方式、途徑和污染源的類型和位置;判斷主要的污染物和污染源,為環(huán)境評價作準(zhǔn)備。二污染源調(diào)查2、污染源調(diào)查的方法(1)區(qū)域污染源調(diào)查一般採用社會調(diào)查的方法,包括印發(fā)調(diào)查表,召開座談會,現(xiàn)場調(diào)查、訪問、採樣和監(jiān)測。一般分為普查和詳查兩個階段。普查就是概括性的調(diào)查,對各種污染源的基本情況進(jìn)行調(diào)查;詳查就是在普查的基礎(chǔ)上,對重點(diǎn)污染源(排放量占區(qū)域總量的60%以上)進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查,調(diào)查人員要深入現(xiàn)場開展調(diào)查和監(jiān)測。二污染源調(diào)查2、污染源調(diào)查的方法(2)具體專案的污染源調(diào)查——類似詳查排放方式、排放規(guī)律的調(diào)查;污染物物理、化學(xué)、生物特性的調(diào)查;對主要污染物進(jìn)行追蹤分析;對污染物流失進(jìn)行分析。二污染源調(diào)查3、污染源調(diào)查的內(nèi)容(1)工業(yè)污染源調(diào)查企業(yè)和專案概況(企業(yè)或?qū)0该Q、廠址、企業(yè)性質(zhì)等。)工藝調(diào)查(工藝原理、工藝流程、工藝水準(zhǔn)、設(shè)備水準(zhǔn)、環(huán)保設(shè)施)能源、水源、原輔材料情況生產(chǎn)佈局調(diào)查管理調(diào)查污染物治理調(diào)查污染物排放情況調(diào)查污染危害調(diào)查發(fā)展規(guī)劃調(diào)查3、污染源調(diào)查的內(nèi)容(2)生活污染源調(diào)查內(nèi)容城市居民人口調(diào)查城市居民用水和排水調(diào)查民用燃料調(diào)查城市垃圾及處置方法調(diào)查3、污染源調(diào)查的內(nèi)容(3)農(nóng)業(yè)污染源調(diào)查農(nóng)藥使用情況的調(diào)查化肥使用情況的調(diào)查農(nóng)業(yè)廢棄物調(diào)查農(nóng)業(yè)機(jī)械使用情況調(diào)查3、污染源調(diào)查的內(nèi)容(4)交通污染源調(diào)查雜訊調(diào)查(車輛數(shù)量、種類,車流量、車速、路面、綠化、雜訊分佈)汽車尾氣調(diào)查(車輛數(shù)量、種類,用油量,燃油構(gòu)成,排氣量,排放濃度等。)4、污染物排放量的計(jì)算
計(jì)算方法主要有:物料衡演算法、排汙係數(shù)法和實(shí)測法三種。(1)物料衡演算法根據(jù)物質(zhì)不滅定律,進(jìn)入生產(chǎn)過程中的原料總量(Mi)等於進(jìn)入產(chǎn)品(Pi)、副產(chǎn)品(Bi)中的量、回收的量(Ri)與形成污染物(廢水、廢氣、廢渣)的量(Wi)之和。即:
Mi=Pi+Ri+Bi+WiWi除以總產(chǎn)品數(shù)就得到單位產(chǎn)品的污染物量wi。4、污染物排放量的計(jì)算(2)排汙係數(shù)法排汙係數(shù)法有三類:單位產(chǎn)品基、單位產(chǎn)值基和單位原材料基已知某行業(yè)某產(chǎn)品的產(chǎn)量、產(chǎn)值和原材料消耗量,乘以相應(yīng)的排汙係數(shù)即為污染物排放量。4、污染物排放量的計(jì)算(3)實(shí)測法現(xiàn)場測定出廢水(氣、渣)排放量和排放濃度,兩者相乘即為污染物排放量。4、污染物排放量的計(jì)算(3)燃料燃燒過程中污染物排放量計(jì)算A、二氧化硫排放量的計(jì)算對於煤:G=B×S%×80%×2;對於油:G=B×S%×2。式中,G為二氧化硫排放量,S%為燃料中的含硫量。(3)燃料燃燒過程中污染物排放量計(jì)算B、煙塵排放量的計(jì)算根據(jù)耗煤量、煤的灰分計(jì)算:
G=B×A%×df×(1-η)式中,A%為煤中灰分,df為煙氣中煙塵占灰分的百分?jǐn)?shù),η為除塵效率。根據(jù)鍋爐的煙氣量、煙塵排放濃度計(jì)算:
G=Q×C0×(1-η)式中,Q為鍋爐排放的煙氣量,C0為煙氣中煙塵濃度,η為除塵效率。5、污染源評價(1)污染源評價目的
確定主要污染源和主要污染物。(2)評價專案和標(biāo)準(zhǔn)。評價專案:保證引起區(qū)域內(nèi)污染的主要污染源和污染物都進(jìn)入評價;評價標(biāo)準(zhǔn):對應(yīng)的環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)或污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(3)污染源評價的方法:等標(biāo)污染負(fù)荷法。(4)等標(biāo)污染負(fù)荷法A、評價公式(a)等標(biāo)污染負(fù)荷式中,Pij為j污染源中i污染物的等標(biāo)污染負(fù)荷;Cij為j污染源中i污染物的濃度;C0i為i污染物的評價標(biāo)準(zhǔn);Qij為j污染源中i污染物的排放量。j污染源的總等標(biāo)污染負(fù)荷為:Pj=∑Pij;(關(guān)於i相加)i污染物的總等標(biāo)污染負(fù)荷為:Pi=∑Pij;(關(guān)於j相加)該區(qū)域的總等標(biāo)污染負(fù)荷為:P=∑Pi=∑Pj。(4)等標(biāo)污染負(fù)荷法(b)等標(biāo)污染負(fù)荷比式中,Kij可確定j污染源中各污染物的排序,Kij最大者就是j污染源中最主要污染物;評價區(qū)域中j污染源的等標(biāo)污染負(fù)荷比為評價區(qū)域中i污染物的等標(biāo)污染負(fù)荷比為:(4)等標(biāo)污染負(fù)荷法B、主要污染物和主要污染源的確定a、將區(qū)域內(nèi)的Ki按由大到小進(jìn)行排序,累積百分比達(dá)到80%時的污染物為該區(qū)域的主要污染物;b、將區(qū)域內(nèi)的Kj按由大到小進(jìn)行排序,累積百分比達(dá)到80%時的污染源為該區(qū)域的主要污染源。(4)等標(biāo)污染負(fù)荷法例:某地區(qū)建有毛巾廠、農(nóng)機(jī)廠和家用電器廠,其污水排放量與污染物監(jiān)測結(jié)果見表所示,試確定該地區(qū)的主要污染物和主要污染源(其他污染源和污染物不考慮)
。毛巾廠農(nóng)機(jī)廠家用電器廠污水量(萬m3/a)3.403.303.20CODcr(mg/L)48012060SS(mg/L)206080揮發(fā)酚(mg/L)0.0200.0020.006六價鉻(mg/L)0.150.450.20解:主要污染源:毛巾廠和農(nóng)機(jī)廠;主要污染物:COD和Cr6+。評價標(biāo)準(zhǔn)毛巾廠農(nóng)機(jī)廠家用電器廠PiKi污染物排序PijKijPijKijPijKijCOD12013.600.9093.300.4551.600.38418.500.7011SS2000.340.0230.990.1361.280.3072.610.0993揮發(fā)酚200.0034-0.0003-0.00960.0020.0104Cr6+0.51.020.0682.970.4091.280.3075.270.2002Pj14.967.264.17Kj0.5670.2750.158污染源排序123第五節(jié)環(huán)境評價數(shù)學(xué)模型一、環(huán)境評價模型的分類二、單因數(shù)評價指數(shù)三、多因數(shù)環(huán)境品質(zhì)分指數(shù)四、實(shí)例一、環(huán)境評價模型的分類環(huán)境品質(zhì)指數(shù)模型;環(huán)境品質(zhì)分級模型;環(huán)境品質(zhì)綜合評價的半定量模型。
二、單因數(shù)評價指數(shù)1、基本運(yùn)算式:
Ii=Ci/Si式中:Ii為評價指數(shù);Ci為第i種評價因數(shù)在環(huán)境中的觀測值;Si為第i種評價因數(shù)的評價標(biāo)準(zhǔn)。單因數(shù)環(huán)境品質(zhì)指數(shù)是無量綱數(shù),它表示某種評價因數(shù)在環(huán)境中的觀測值相對於環(huán)境品質(zhì)評價標(biāo)淮的程度。
二、單因數(shù)評價指數(shù)2、採用環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)絕對值為評價標(biāo)準(zhǔn)的評價指數(shù)
主要針對環(huán)境中的污染物進(jìn)行評價;Ii表示對應(yīng)污染物的超標(biāo)倍數(shù),Ii值越大,表示第i個因數(shù)的單項(xiàng)環(huán)境品質(zhì)越差;Ii
=1時的環(huán)境品質(zhì)處於臨界狀態(tài)。環(huán)境品質(zhì)評價中污染因數(shù)的單因數(shù)指數(shù)基本都採用這種形式,是應(yīng)用最廣泛的評價單因數(shù)評價指數(shù)。
二、單因數(shù)評價指數(shù)3、採用環(huán)境品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)相對值為評價標(biāo)準(zhǔn)的評價指數(shù)
例生態(tài)評價中的標(biāo)定相當(dāng)量(係數(shù)):Pi=Bi/Boi式中Pi為評價係數(shù);Bi表示植被生物量、物種量等貯量;Boi表示標(biāo)定植被生物量、標(biāo)定物種量等相對貯量。主要針對環(huán)境中的非污染生態(tài)因數(shù)進(jìn)行評價,因?yàn)樯鷳B(tài)因數(shù)的地域性很強(qiáng),很難在大範(fàn)圍內(nèi)制定統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)。
Pi值越大,環(huán)境品質(zhì)就越好;越小,環(huán)境品質(zhì)越差。
二、單因數(shù)評價指數(shù)4、採用環(huán)境品質(zhì)相對百分?jǐn)?shù)作為單因數(shù)評價指數(shù)用於景觀生態(tài)學(xué)評價和生物多樣性評價;如景觀多樣性指數(shù)(H):
H=-∑(Pi·lnPi)式中:Pi為某類型景觀所占面積百分?jǐn)?shù)。該值越大,景觀多樣性越好三、多因數(shù)環(huán)境品質(zhì)分指數(shù)1、加和型分指數(shù)
(1)簡單加和型分子數(shù)
I=∑Ii(2)向量加和式環(huán)境品質(zhì)分指數(shù)
I=(∑Ii2)1/2(3)加權(quán)加和型分指數(shù)
I=∑WiIi/∑Wi三、多因數(shù)環(huán)境品質(zhì)分指數(shù)2、冪函數(shù)加和型分子數(shù)
I=a(∑WiIi)b3、兼顧極值的加和型分指數(shù)
I=[(Ii2,max+I(xiàn)i2,平均)/2]1/2或I=(Ii,max×Ii,平均)1/2四、實(shí)例例1:內(nèi)梅羅污染指數(shù)選用的水質(zhì)指標(biāo):溫度、顏色、透明度、pH值、大腸桿菌數(shù)、總?cè)芙夤腆w、SS、TN、鹼度、氯、鐵、錳、硫酸鹽和DO。把水的用途分為三類:人類直接接觸使用的;間接接觸使用的;不接觸使用的。根據(jù)不同的用途設(shè)定不同的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算水質(zhì)分指數(shù):
PIi=[(Ii2,max+I(xiàn)i2,平均)/2]1/2總指數(shù)PIi=∑WiPii例2、南京水域品質(zhì)綜合指數(shù)1、運(yùn)算式:
I水=1/n·∑WiPiPi=Ci/Si∑Wi=12、評價參數(shù):砷、酚、氰、鉻、汞;3、按綜合指標(biāo)值對水質(zhì)進(jìn)行分類:I水<0.2,清潔;I水=0.2~0.4,尚清潔;I水=0.4~0.7,輕污染;I水=0.7~1.0,中污染;I水=1.0~2.0,重污染;I水>2.0,嚴(yán)重污染。例:判斷水質(zhì)污染情況南京某三類水域,通過實(shí)測得以下水質(zhì)指標(biāo):試判斷該水域的環(huán)境品質(zhì)。水質(zhì)指標(biāo)總砷揮發(fā)酚總氰化物鉻(6價)總汞實(shí)測值(mg/L)0.0250.0050.10.010.0001標(biāo)準(zhǔn)值(mg/L)0.050.0050.20.050.0001權(quán)重0.20.20.10.20.3解:I水=0.138<0.2,則該水域清潔。水質(zhì)指標(biāo)總砷揮發(fā)酚總氰化物鉻(6價)總汞實(shí)測值Ci(mg/L)0.0250.0050.10.010.0001標(biāo)準(zhǔn)值Si(mg/L)0.050.0050.20.050.0001權(quán)重Wi0.20.20.10.20.3Pi=Ci/Si0.51.00.50.21.0WiPi0.100.200.050.040.30I水=1/n·∑WiPi0.138
大氣污染與防治第一節(jié)大氣的污染一、大氣的組成二、大氣污染及污染源1、大氣污染的定義大氣污染是指由於人類活動或自然過程使得某些物質(zhì)進(jìn)入大氣,呈現(xiàn)出足夠的濃度,達(dá)到了足夠的時間,並因此危害了人體的舒適、健康和人們的福利,甚至危害了生態(tài)環(huán)境。大氣污染的分類:局部地區(qū)污染、地區(qū)性污染、廣域性污染和全球性污染。2、大氣污染源的分類(1)按污染源存在的形式分:固定污染源和移動污染物;(2)按污染物排放的方式分:點(diǎn)源(高架源)、面源、線源和體源;(3)按污染物排放的時間分:連續(xù)源、間斷源和瞬間源;(4)按污染物產(chǎn)生的類型分:工業(yè)污染源、生活污染源、交通運(yùn)輸源和農(nóng)業(yè)污染源(5)按主要污染物分類統(tǒng)計(jì)分:燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)和交通運(yùn)輸三、大氣污染物(一)大氣污染物的概念與分類1、定義大氣污染物是指由於人類活動或自然過程排入大氣的並對人和環(huán)境產(chǎn)生有害影響的那些物質(zhì)。2、分類(1)按存在方式分:氣溶膠狀態(tài)污染物(顆粒物)和氣態(tài)污染物;(2)按污染物形成的方式分:一次污染物和二次污染物二次污染物是指由一次污染物與大氣中已有組分或幾種一次污染物之間經(jīng)過一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)生成的與一次污染物性質(zhì)不同的新污染物質(zhì)。(3)按化學(xué)成分分:含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物、鹵代化合物、塵類顆粒物、有機(jī)化合物、放射性物質(zhì)和其他有毒物質(zhì)。(二)主要大氣污染物1、顆粒物(1)顆粒物的粒度、性質(zhì)和成因(2)幾種顆粒物的區(qū)分(a)粉塵(dust)粒徑1~200微米,主要機(jī)械作用或是土壤、巖石的風(fēng)化形成的,如粘土粉塵、煤粉等。(b)煙(fume)粒徑0.01~1微米,主要由冶金過程熔融物質(zhì)揮發(fā)後生成的氣態(tài)物質(zhì)的冷凝物,如PbO煙、ZnO煙等。(c)飛灰(flyash)燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣排出的分散的較細(xì)的灰分。(d)黑煙(smoke)燃料燃燒產(chǎn)生的能見氣溶膠。(e)霧(fog)氣體中液滴懸浮體的總稱,如水霧、酸霧、油霧。(3)幾個重要的指標(biāo)(a)總懸浮顆粒物(TSP,TotalSuspendedParticulate):懸浮於空中,空氣動力學(xué)當(dāng)量粒徑小於等於100微米的顆粒物;(b)可吸入顆粒物(PM10):懸浮於空中,空氣動力學(xué)當(dāng)量粒徑小於等於10微米的顆粒物;(c)PM2.5:懸浮於空中,空氣動力學(xué)當(dāng)量粒徑小於等於2.5微米的顆粒物;(d)降塵:顆粒粒徑大於10微米的顆粒物;(e)飄塵:顆粒粒徑大於10微米的顆粒物。(4)危害①遮擋陽光,使氣溫降低,或形成冷凝核心,使雲(yún)霧和雨水增多,以致影響氣候;②使可見度降低,交通不便,航空與汽車事故增加;
③可見度差,照明耗電增加,燃料消耗隨之增多,因此空氣污染也更嚴(yán)重.形成惡性循環(huán);④燃煤時生成的SOx,再加上微粒的作用,對呼吸系統(tǒng)的危害特別大;
⑤用四乙基鉛作汽油的防爆劑時,排入空氣中的鉛有97%為直徑小於0.5微米的微粒,分佈很廣,危害很大。
2、一氧化碳(CO)性質(zhì):無色、無味、無臭的氣體;有毒,能與氧氣爭奪血液中的血色素,使血液攜帶氧氣能力大大降低,使人體缺氧而窒息。數(shù)量:是城市大氣中數(shù)量最多的污染物(約占大氣污染物總量的1/3)。主要來源:汽車尾氣。3、氮氧化物(NOx)(1)主要污染物:NO、NO2(2)性質(zhì):棕黃色、有刺激性氣味(黃龍);(3)主要來源:燃料燃燒、汽車尾氣、部分生產(chǎn)或使用硝酸的工廠排放的尾氣;(4)燃燒過程中NOx的產(chǎn)生情況:熱力(熱解)NOx、燃料(燃燒)NOx和暫態(tài)NOx。(5)危害:(a)毀壞棉花,尼龍等織物;(b)損害植物——使柑桔落葉、發(fā)生萎黃病和減產(chǎn);(c)引起急性呼吸道病變。會導(dǎo)致光化學(xué)煙霧。4、碳?xì)浠衔铮–xHy)(1)主要來源:自然源——生物分解;(CH4)人為源——不完全燃燒和有機(jī)物的揮發(fā)。(2)主要危害能生成有害的光化學(xué)煙霧。5、硫氧化合物(SOx)(1)主要污染物:SO2、SO3(2)性質(zhì):有刺激性氣味;SO2能與水反應(yīng)生產(chǎn)亞硫酸;SO3能與水反應(yīng)生成硫酸。(2)主要來源:礦物燃料的燃燒;(3)危害:(a)對人體健康造成危害,還有促癌作用;(b)會形成硫酸煙霧,危害更大;(SOx與顆粒物(主要是FeO)的混合物,經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)生成硫酸,如倫敦?zé)熿F事件。)(c)對植物造成傷害,破壞葉面結(jié)構(gòu);(d)腐蝕材料。6、光化學(xué)煙霧——洛杉磯煙霧(1)產(chǎn)生:在陽光照射下,大氣中的氮氧化物、碳?xì)浠衔锖脱趸瘎┲g發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)而生成的藍(lán)色煙霧(有時帶些紫色或黃褐色)。(2)主要成分:臭氧(O3)、過氧乙酸硝酸酯(PAN)、酮類、醛類等。(3)危害(a)刺激眼睛;(b)臭氧會引起胸部壓縮、刺激粘膜、頭痛、咳嗽、疲倦等癥狀;(c)臭氧能損害有機(jī)物質(zhì);(d)可能會引起哮喘病的增多,還會引起植物毀壞。四、大氣污染與人體健康1、引起空氣污染事故2、慢性健康影響——慢性氣管炎、氣喘病、肺癌第二節(jié)大氣污染氣象學(xué)一、大氣圈垂直結(jié)構(gòu)——?dú)庀笠兀鉁亍鈮?、大氣密度、大氣成分等)的垂直分?、氣溫的垂直分佈(1)對流層(平均12km)大氣邊界層(1~2km)、近地層(50-100m)(2)平流層(對流層頂?shù)?0—55km)(3)中間層(平流層頂?shù)?5km)(4)暖層(熱層或電離層)(中間層頂?shù)?00km)(5)逸散層(外層)(暖層頂以外)2、大氣壓力的垂直分佈隨高度的升高而降低,可用氣體靜力學(xué)方程描述;3、大氣密度的垂直分佈與大氣壓力的變化規(guī)律幾乎相同;4、大氣成分的垂直分佈——取決於分子擴(kuò)散和湍流擴(kuò)散的強(qiáng)弱(1)80-85km以下,以湍流擴(kuò)散為主,稱為均質(zhì)層;(2)80-85km以上,以分子擴(kuò)散為主,稱為非均質(zhì)層;二、影響空氣污染的氣象因素1、風(fēng)(1)風(fēng)的概念水準(zhǔn)方向的空氣運(yùn)動稱為風(fēng),風(fēng)是一個向量,具有大小和方向。風(fēng)速用來表示風(fēng)的大小,風(fēng)向是指風(fēng)的來向。風(fēng)速:u=3.02×F3/2
(km/h)式中F為風(fēng)力等級,0-12級(2)風(fēng)對空氣污染的影響風(fēng)速的大小決定著污染物的擴(kuò)散和稀釋狀況,通常污染物在大氣中的濃度與平均風(fēng)速成反比;風(fēng)向影響污染物的擴(kuò)散方向。(3)風(fēng)玫瑰圖(風(fēng)向頻率玫瑰圖、風(fēng)向頻率、風(fēng)速聯(lián)合玫瑰圖、污染係數(shù)玫瑰圖)污染係數(shù)=風(fēng)向頻率÷該風(fēng)向的平均風(fēng)速風(fēng)向頻率是指吹某一方向的風(fēng)的次數(shù)與總觀測次數(shù)的比值。(4)風(fēng)隨高度的變化——大氣邊界層風(fēng)速廓線模式u2為距地面高度為Z2處10min的平均風(fēng)速,m/s;u1為距地面高度為Z1處10min的平均風(fēng)速,m/s;P為風(fēng)速高度指數(shù),與大氣穩(wěn)定度及地形有關(guān)。2、大氣穩(wěn)定度(1)幹絕熱直減率γd幹絕熱遞減率,幹空氣塊或未飽和的濕空氣塊在絕熱條件下,每升高單位高度所造成的溫度下降數(shù)值。通常取100米表示,rd=0.98℃/100m或0.98K/100m,一般取rd=1℃/100m(2)大氣的降溫率(垂直遞減率)γ(3)溫度層結(jié)——
大氣的溫度和密度在垂直方向上的分佈
溫度層結(jié)曲線1:正常(遞減)層結(jié)γ>1;2:中性層結(jié)γ=1;3:等溫層結(jié)γ=0;4:逆溫γ<0(4)大氣穩(wěn)定度概念:垂直方向大氣的穩(wěn)定程度。判斷:假如一空氣塊由於某種原因受到外力的作用,產(chǎn)生了上升或下降運(yùn)動後,可能發(fā)生三種情況:
(a)當(dāng)外力去除後,氣塊就減速並有返回原來高度的趨勢,稱這種大氣是穩(wěn)定的;
(b)當(dāng)外力去除後,氣塊加速上升或下降,稱這種大氣是不穩(wěn)定的;
(c)當(dāng)外力去除後,氣塊靜止或作等速運(yùn)動,稱這種大氣是中性的。判據(jù):當(dāng)γ>γd時.大氣處於不穩(wěn)定狀態(tài);當(dāng)γ=γd時,大氣處於中性平衡狀態(tài);當(dāng)γ<γd時,大氣處於穩(wěn)定平衡狀態(tài)。
(5)不同溫度層結(jié)下的煙型翻卷型錐型平展型上升型熏煙型(5)逆溫種類及其產(chǎn)生原因:(a)下沉逆溫;(b)輻射逆溫;(c)平流逆溫;(d)湍流逆溫;(e)鋒面逆溫。3、降水的影響能有效地吸收、淋洗空氣中的各種污染物。4、霧的影響霧會使空氣污染狀況加劇。5、空氣污染“事故日”與污染指數(shù)事故日:連續(xù)幾天低混合高度、低風(fēng)速和無雨發(fā)生事故日的條件是:持續(xù)2天混合層高度小於1500米,風(fēng)速小於4m/s和無雨。污染指數(shù)Id
:Id=sp/(vh)
Id為d方向的污染指數(shù);s為大氣穩(wěn)定度;
p為降水;v為風(fēng)速;h為混合層高度。s、p、v和h的值是按實(shí)際氣象資料的數(shù)值轉(zhuǎn)換為無量綱的相對值。Id≤0.8時,為清潔大氣,即該地區(qū)不易發(fā)生空氣污染事故Id值越大,d方向下側(cè)污染越……?不適於發(fā)展……?(農(nóng)業(yè)區(qū))(越重;工業(yè))事故日多的地區(qū)適於……?三、影響大氣污染的地理因素1、山區(qū)地形——山風(fēng)和穀風(fēng);
2、海陸介面
——海風(fēng)和陸風(fēng);白天晚上3、城市
——城市熱島環(huán)流:由城鄉(xiāng)溫度差引起的局地風(fēng)。
城市熱島效應(yīng)是指城市平均氣溫比周圍鄉(xiāng)村高的現(xiàn)象,造成的原因有:城市能耗高、城市覆蓋物熱容量大、城市上空籠罩一層煙霧和二氧化碳等。4.地形、地物山脈:過山氣流(背風(fēng)坡、背風(fēng)渦、下洗)城市高層建築(下洗)四、小結(jié)1、空氣中的污染物的積累取決於三個條件:風(fēng)速、逆溫層和地形;2、廠址選擇、新建城市選址應(yīng)當(dāng)考慮風(fēng)向、風(fēng)速、溫度層結(jié)和地形的影響,應(yīng)當(dāng)選擇在山谷外面、遠(yuǎn)離海岸線或“事故日”較少的地方。第三節(jié)全球性大氣環(huán)境問題的形成機(jī)制與其防治對策一、全球變暖與防治對策1、近百年來的全球氣候(1)全球氣溫上升趨勢明顯,平均大約上升0.6攝氏度;(2)全球氣溫的變化不呈直進(jìn)式,而是呈現(xiàn)冷暖交替的波動2、溫室效應(yīng)與溫室氣體(1)什麼是“溫室效應(yīng)”?所謂“溫室”即指“暖房”,屋頂和四周是玻璃或透明塑膠薄膜建成,由於玻璃和透明塑膠薄膜可以使太陽光(短波輻射)射入室內(nèi),但室內(nèi)向外的輻射(長波輻射)卻不易透過玻璃或薄膜外逸,使室內(nèi)溫度提高,起到防寒升溫、在寒冷季節(jié)也能栽種喜溫作物的作用。大氣中的溫室氣體所起的作用與玻璃溫室相同,它不影響太陽光照射到地面,但卻可以吸收地面向外的紅外(長波)輻射,使低層大氣變暖,於是人們便把這種作用稱為“溫室效應(yīng)”。
(2)溫室氣體(a)概念當(dāng)在大氣中的濃度增加時,會加劇“溫室效應(yīng)”,引起地區(qū)表面和大氣層下沿溫度升高的氣體。(b)種類二氧化碳(CO2)、臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氟利昂(CFC11)、一氧化二氮(N2O)等。二氧化碳起55%的作用,甲烷和氟利昂起20%的作用。3、全球變暖對人類的影響(1)沿海地區(qū)的海岸線變化——海平面上升;(2)氣候帶移動——溫度帶北移和降水帶的移動(3)對中國的影響(a)使中國農(nóng)業(yè)不穩(wěn)定性增大;(b)海水平面上升使沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到威脅;(c)對生物多樣化產(chǎn)生影響。4、控制全球變暖的綜合對策(1)調(diào)整能源戰(zhàn)略——提高能源利用率和向清潔能源轉(zhuǎn)化;(2)綠化對策;(3)控制人口,提供糧產(chǎn),限制毀林;(4)加強(qiáng)環(huán)境意識教育,促進(jìn)全球合作。二、臭氧層破壞與防治對策1、臭氧層破壞的機(jī)理(1)臭氧的自然平衡過程式中M為反應(yīng)第三體,一般是氮分子或氧分子。(2)當(dāng)有活性催化物質(zhì)存在時式中Y為活性催化物,在反應(yīng)中並不消耗,有些物質(zhì)可在平流層中存在數(shù)年,所以一個Y自由基可以破壞數(shù)萬或數(shù)十萬個臭氧分子。Y物種包括三大家族:奇氫家族HOx、奇氮家族NOx和奇鹵家族XOx。(3)氯氟烴(CFCs)類物質(zhì)是臭氧層破壞的一個主要原因
CFCs的化學(xué)穩(wěn)定性好,在對流層不易分解而進(jìn)入平流層。到達(dá)平流層CFCs受到短波紫外線的照射,分解為Cl自由基,參與臭氧的消耗。常用的CFCs中CFC-11(CFCl3)和CFC-12(CF2Cl2)的壽命大約為50年和110年,有的CFCs的壽命可達(dá)數(shù)千年。2、臭氧層的變化對人類的影響(1)對人類健康的影響——增加皮膚癌和白內(nèi)障的發(fā)病率;(2)對植物的影響——使農(nóng)作物減產(chǎn);(3)對水生系統(tǒng)的影響——減少浮游生物的產(chǎn)量;(4)對城市大氣品質(zhì)和建築材料的影響——易發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)、產(chǎn)生光化學(xué)煙霧;加速建築材料的老化。3、應(yīng)對措施(1)提高利用效率,降低操作損失;(2)回收和在迴圈;(3)改進(jìn)CFCs產(chǎn)品;(4)非CFCs產(chǎn)品的替代品。三、酸沉降與防治措施1、酸雨(acidrain)概念:pH低於5.6的降水,包括雨、雪、霜、霧雹與露等各種降水形式。兩控區(qū)(酸雨控制區(qū)和二氧化硫控制區(qū))包括175個地級以上城市和地區(qū),總面積109萬km2,其中酸雨控制區(qū)為80萬km2;二氧化硫控制區(qū)為29萬km2;兩控區(qū)內(nèi)總?cè)丝谡既珖丝诘?9%,國內(nèi)生產(chǎn)總值占全國的67%。包括四個直轄市、21個省會城市、4個經(jīng)濟(jì)特區(qū)、11個沿海開放城市。2、酸雨的來源(1)天然排放的硫化合物和氮化合物;生物源,如:海浪濺沫、火山噴發(fā)等;非生物源,如:細(xì)菌分解有機(jī)物。(2)人為排放的硫化合物和氮化合物化石燃料的燃燒產(chǎn)生的SO2和NOx排放是產(chǎn)生酸雨的根本原因。3、酸雨的形成(1)SO2的氧化途徑途徑一(催化氧化):途徑二(光化學(xué)氧化):(2)NOx的氧化途徑(a)NO的氧化途徑途徑一(NO氧化成NO2):途徑二(NO氧化成HONO和HNO3)(b)NO2的氧化途徑途徑一(NO2轉(zhuǎn)化成HNO3)途徑二(NO2轉(zhuǎn)化為PAN和過氧硝酸HO2NO2)3、酸雨的危害(1)對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響(a)使水體pH值降低,導(dǎo)致魚類死亡;(b)浸漬了土壤,侵蝕了礦物,使Al等金屬元素進(jìn)入水體;(c)由於磷酸鹽與Al等金屬化合,使磷酸鹽營養(yǎng)價值降低,影響水生生物的初級生產(chǎn)力。(2)對陸生生態(tài)系統(tǒng)的影響——導(dǎo)致森林大面積死亡(3)損毀材料(4)間接影響人體健康。4、防治措施(1)使用低硫燃料或改進(jìn)燃燒裝置;(2)煙氣脫硫脫氮;(3)控制汽車尾氣排放第四節(jié)大氣污染的防治一、綜合防治措施1、改變能源結(jié)構(gòu);2、採用合理的工業(yè)佈局;3、採用區(qū)域集中供暖和、供熱;4、減少交通廢氣污染;5、綠化造林;6、加強(qiáng)對大氣污染物的治理
二、大氣污染的治理
(一)煙氣治理的基本流程(二)煙氣中顆粒物的消除1、除塵器分類(1)機(jī)械力除塵器:包括重力沉降室;慣性沉降室和旋風(fēng)除塵器;(2)過濾式除塵器:包括袋式除塵器和顆粒層除塵器;(3)靜電除塵器:包括幹式靜電除塵器和濕式靜電除塵器;(4)濕式除塵器:包括噴霧塔、填料塔、文丘裏洗滌器等。2、重力沉降室(1)除塵原理:利用含塵氣體中的顆粒受重力作用而自然沉降的原理,將顆粒污染物與氣體分離的過程。(2)重力沉降室的性能與特點(diǎn)(a)結(jié)構(gòu)簡單、造價低、耗能小、便於維護(hù)管理;(b)可以處理高溫氣體,處理最高溫度一般為350-550℃;(c)阻力一般為50-130Pa;(d)體積大,除塵效率較低,一般為80-90%,只能去除粒徑大於40-50μm的顆粒。(3)重力沉降室的分類水準(zhǔn)氣流沉降室和豎直氣流沉降室兩種。3、旋風(fēng)除塵器(1)除塵機(jī)理:使含塵氣體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,利用離心力作用將塵粒從氣流中分離並被捕集。(2)性能與特點(diǎn)(a)結(jié)構(gòu)簡單、造價低、便於維護(hù)管理;(b)除塵效率一般為85%左右,高效旋風(fēng)除塵器效率可達(dá)90%。(c)只能去除粒徑大於10微米的顆粒,對於粒徑小於5微米的顆粒沒有去除能力。4、袋式除塵器5、電除塵器(1)除塵機(jī)理:利用靜電力將固體或液體顆粒從氣流中分離並被捕集。(2)電除塵器的性能與特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):(a)除塵效率高(可達(dá)99%);(b)能耗低(0.2-0.8kWh/1000m3煙氣);(c)阻力?。?00-300Pa);(d)耐高溫(350℃);(e)處理煙氣量大(105-106m3/h);(f)可以處理0.1μm的顆粒。缺點(diǎn):(a)一次性投資大、占地面積大;(b)除塵效率受顆粒比電阻等物理性質(zhì)限制;(c)不適用直接處理高濃度含塵氣流。6、濕式除塵器(1)除塵機(jī)理:用水或其他液體與含塵廢氣相互接觸,從而實(shí)現(xiàn)分離和捕集塵粒和吸收有害氣體。(2)濕式除塵器的性能與特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):(a)耗能相同的情況下,除塵效率比幹式除塵器的效率高;(b)可以處理高溫、高濕、高比電阻、易燃易爆的含塵氣體;(c)除塵的同時,可以去除有害氣體污染物。缺點(diǎn):(a)沉渣需處理,否則易造成二次污染;(b)用水量大;(c)淨(jìng)化含腐蝕性氣態(tài)污染物時,洗滌水具有腐蝕性;(d)能耗較大。(3)濕式除塵器的分類(a)重力噴霧除塵器;(b)旋風(fēng)水膜除塵器;(c)貯水式衝擊水浴除塵器;(d)板式塔除塵器;(e)填料塔除塵器;(f)文丘裏除塵器;(g)機(jī)械動力洗滌除塵器。7、除塵器的比較
(1)分級效率的比較(2)捕集顆粒的粒徑比較(3)性能比較(三)煙氣脫硫1、濕法煙氣脫硫技術(shù)目前世界上已開發(fā)的濕法煙氣脫硫技術(shù),主要有石灰石(石灰)—石膏洗滌法、雙堿法、海水脫硫、氨吸收法、氧化鎂法等。據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)煤炭研究組織統(tǒng)計(jì),濕法脫硫占世界安裝煙氣脫硫的機(jī)組總?cè)萘康?5%,其中石灰石法占36.7%,其他濕法脫硫技術(shù)約占48.3%。這些裝置中,用於燃煤含硫量小於1%的裝置占23%,用於燃煤含硫量1%~2%的占28%,用於燃煤含硫量大於2%的占48%。以濕法煙氣脫硫?yàn)橹鞯膰矣腥毡荆?8%)、美國(92%)、德國(90%)等。石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝過程化學(xué)化學(xué)過程總反應(yīng)式2、噴霧乾燥煙氣脫硫工藝(1)工藝流程
在吸收劑噴入吸收塔後,一方面吸收劑與煙氣中的SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成固體產(chǎn)物;另一方面煙氣將熱量傳遞給吸收劑,使之不斷乾燥,在塔內(nèi)脫硫反應(yīng)後形成的產(chǎn)物為乾粉,其部分在塔內(nèi)分離,由錐體出口排出,另一部分隨脫硫後煙氣進(jìn)入電除塵器收集,其工藝流程如圖所示。噴霧乾燥煙氣脫硫工藝流程包括:(1)吸收劑製備;(2)吸收劑漿液霧化;(3)霧粒與煙氣的接觸混合;(4)液滴蒸發(fā)與SO2吸收;(5)灰渣排出;(6)灰渣再迴圈。其中(2)~(4)在噴霧乾燥吸收塔內(nèi)進(jìn)行。(2)過程化學(xué)(a)化學(xué)過程反應(yīng)步驟及方程式如下所示。生石灰制漿:
CaO+H2O→Ca(OH)2SO2被液滴吸收:
SO2+H2O→H2SO4
吸收劑與SO2的反應(yīng):
Ca(OH)2+H2SO3→CaSO3+2H2O
液滴中CaSO3過飽和沉澱析出:
CaSO3(aq)→CaSO3(s)
部分CaSO3(aq)被溶於液滴中的氧氣所氧化生成硫酸鈣:
CaSO3(aq)+1/2O2→CaSO4(aq)CaSO4難溶於水,便會迅速沉澱析出固態(tài)CaSO4:
CaSO4(aq)→CaSO4(s)(b)物理過程在吸收塔內(nèi)SO2的吸收過程分為兩個階段進(jìn)行。第一階段為恒速乾燥階段。第二乾燥階段,即降速乾燥階段。絕熱飽和溫度,此溫度與塔內(nèi)暫態(tài)煙氣平均溫度之差,決定著霧粒的蒸發(fā)驅(qū)動力。3、爐內(nèi)噴鈣尾部煙氣增濕活化脫硫技術(shù)(LIFAC)(1)工藝流程(2)過程化學(xué)(1)工藝流程LIFAC工藝可以分步實(shí)施,第一步通過石灰石粉噴入爐膛可得到約25%~35%的脫硫率。第二步進(jìn)行煙氣增濕和脫硫灰再迴圈,使脫硫率可達(dá)到75%。(2)過程化學(xué)
LIFAC工藝的化學(xué)過程分為二個階段,第一階段是在爐膛中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng);第二階段是在活化反應(yīng)器中進(jìn)行的反應(yīng)。在活化器內(nèi)通過噴入霧化水,使煙氣增濕,煙氣中未反應(yīng)的CaO與水反應(yīng)生成在低溫下有很高活性的Ca(OH)2,Ca(OH)2與煙氣中剩餘的SO2反應(yīng),生成CaSO3,接著部分被氧化成CaSO4。
CaO+H2O→Ca(OH)2Ca(OH)2+SO2→CaSO4+H2OCaSO4+2H2O+1/2O2→CaSO4+2H2O(四)煙氣脫硝1、選擇性催化還原(SCR)煙氣脫硝技術(shù)(1)SCR工藝流程(2)過程化學(xué)SCR的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理比較複雜,但主要的反應(yīng)是NH3在一定的溫度和催化劑的作用下,有選擇地把煙氣中的NOx還原為N2。
4NH3+4NO+O2→4N2+6H204NH3+2NO2+O2→3N2+6H20
通過選擇合適的催化劑,反應(yīng)溫度可以降低,並且可以擴(kuò)展到適合電廠實(shí)際使用的290~430℃範(fàn)圍。催化劑有貴金屬催化劑和普通金屬催化劑之分。貴金屬催化劑由於它們和硫反應(yīng),並且昂貴,實(shí)際上不予採用,而普通催化劑效率不是太高,也比較貴,並且要較高的溫度(300-400℃)。最常用的金屬基含有氧化礬、氧化鈦。NH3和NOx在催化劑上的反應(yīng)機(jī)理,其主要過程為:①NH3通過氣相擴(kuò)散到催化劑表面;②NH3由外表面向催化劑孔內(nèi)擴(kuò)散;③NH3吸附在活性中心上;④NOx從氣相擴(kuò)散到吸附態(tài)NH3表面;⑤NH3與NOx反應(yīng)生成N2和H2O;⑥N2和H2O通過微孔擴(kuò)散到催化劑表面;⑦N2和H2O擴(kuò)散到氣相主體。2、選擇性非催化還原煙氣脫硝技術(shù)(SNCR)
選擇性催化還原脫除NOx的運(yùn)行成本主要受催化劑壽命的影響,一種不需要催化劑的選擇性還原過程或許更加誘人,這就是選擇性非催化還原(selectivenon-catalyticreduction,SNCR)脫除NOx技術(shù)。該技術(shù)是把含有NH3基的還原劑,噴入爐膛溫度為800~1100℃的區(qū)域,該還原劑迅速熱分解成NH3並與煙氣中的NOx進(jìn)行SNCR反應(yīng)生成N2。(1)工藝流程
(2)過程化學(xué)
在爐膛900~1100oC這一狹窄的溫度範(fàn)圍內(nèi)、在無催化劑作用下,NH3或尿素等氨基還原劑可選擇性地還原煙氣中的NOx,基本上不與煙氣中的O2作用,據(jù)此發(fā)展了SNCR法。在900~l100oC範(fàn)圍內(nèi),NH3或尿素還原NOx的主要反應(yīng)為:
NH3為還原劑4NH3+4NO+02→4N2+6H2O
尿素為還原劑
(NH4)2CO→2NH3+CONH3+NO→N2+H2OCO+NO→N2+CO2
當(dāng)溫度更高時,NH3則會被氧化為NO,即
4NH3+5O2→4NO+6H2O
實(shí)驗(yàn)證明,低於900'C時,NH3的反應(yīng)不完全,會造成所謂的“氨穿透”,而溫度過高,NH3氧化為NO的量增加,導(dǎo)致NOx排放濃度增大,所以,SNCR法的溫度控制是至關(guān)重要的。(五)稀釋法1、高斯擴(kuò)散模式(無界、有界)2、高架連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式3、地面污染物最大濃度4、煙囪高度計(jì)算
固體廢物的處理與利用第一節(jié)固體廢物與危險(xiǎn)廢物的來源與危害第二節(jié)固體廢物的管理及消除污染的途徑第一節(jié)固體廢物與危險(xiǎn)廢物的來源與危害一固體廢物和危險(xiǎn)廢物的來源與分類
二固體廢物與危險(xiǎn)廢物的越境轉(zhuǎn)移三固體廢物對環(huán)境的危害
一、固體廢物和危險(xiǎn)廢物的來源與分類1固體廢物的概念、來源與分類2危險(xiǎn)廢物的概念與類別一、固體廢物和危險(xiǎn)廢物的來源與分類1固體廢物的概念、來源與分類(1)固體廢物的概念固體廢物(solidwaste)亦稱廢物,一般指人類在生產(chǎn)、加工、流通、消費(fèi)以及生活等過程提取目的組分之後,廢棄去的固態(tài)或泥漿狀物質(zhì)。(2)分類按化學(xué)性質(zhì)分:有機(jī)廢物和無機(jī)廢物按危害狀況分:有害廢物和一般廢物按來源分(歐美):工業(yè)固體廢物、礦業(yè)固體廢物、城市固體廢物、農(nóng)業(yè)固體廢物和放射性固體廢物;按固體廢物的管理需要(我國)分:工礦業(yè)固體廢物、有害固體廢物和城市垃圾。1、固體廢物的概念、來源與分類(3)固體廢物的來源(見表)目前我國固體廢物的主要來源是工礦業(yè)固體廢物和城市垃圾;農(nóng)業(yè)固體廢物主要是農(nóng)用化學(xué)塑膠薄膜和塑膠製品,但數(shù)量較少;農(nóng)村的大量有機(jī)垃圾通常經(jīng)發(fā)酵後在農(nóng)業(yè)上自行消化。根據(jù)國家工業(yè)污染源調(diào)查辦公室公佈的資料(1985年):全國煤矸石、鍋爐渣等十類工業(yè)廢棄物排放量為56776萬噸,排放率50.37%;綜合利用12742萬噸,利用率22.44%;處置15433萬噸,處置率27.18%;歷年堆存量589939萬噸,占地面積31924萬平方米。2、危險(xiǎn)廢物的概念與類別(1)危險(xiǎn)廢物的概念危險(xiǎn)廢物又稱為有毒有害廢物,這類廢物泛指除放射性廢物以外,具有毒性、易燃性、反應(yīng)性、腐蝕性、爆炸性、傳染性因而可能對人類的生活環(huán)境產(chǎn)生危害的廢物。
美國的定義:能引起或助長死亡率的上升或嚴(yán)重不可恢復(fù)的疾?。豢稍斐蓢?yán)重殘疾;在操作、儲存、運(yùn)輸、處理或其他管理不當(dāng)時,會對人體健康或環(huán)境帶來重大威脅的廢物稱為危險(xiǎn)廢物
世界衛(wèi)生組織的定義:根據(jù)其物理或化學(xué)性質(zhì)、要求必須對其進(jìn)行持殊處理和處置的廢物,以免對人體健康或環(huán)境造成影響的廢物。
(2)危險(xiǎn)廢物的類別
(我國都已公佈名錄)a、急性毒性廢物:用1:1浸提液灌胃對小鼠(或大鼠),能引起小鼠(或大鼠)在48小時內(nèi)死亡半數(shù)以上者定為有急性毒性的固體廢物;b、易燃性廢物:閃點(diǎn)低於60℃的液體,經(jīng)摩擦、吸濕或自發(fā)產(chǎn)生著火傾向的固體,著火時燃燒較劇烈並能持續(xù),以及在管理期間會引起危險(xiǎn)者;c、反應(yīng)性廢物①性質(zhì)不穩(wěn)定,在無爆震時即易發(fā)生劇烈變化;②遇水能劇烈反應(yīng);③遇水能形成爆炸性混合物;④與水混合產(chǎn)生有毒氣體、蒸氣或煙霧;⑤在有引發(fā)源和加熱時能引起爆震或爆炸;⑥在常溫、常壓下易發(fā)生爆炸或爆炸性反應(yīng);⑦根據(jù)其他法規(guī)所定義的爆炸品;d、浸出毒性(見表)e、腐蝕性廢物:pH>12.5或pH<2的廢物世界衛(wèi)生組織重點(diǎn)限制的主要危險(xiǎn)廢物二固體廢物與危險(xiǎn)廢物的越境轉(zhuǎn)移1、世界固體廢物和危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生量(1)固體廢物的產(chǎn)生量各類廢物的產(chǎn)生量工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生量城市廢物的產(chǎn)生量1981年各國各類廢物的產(chǎn)生量(百萬噸)工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生量美國年排放量4億噸(1980年);日本年排放量3.2億噸(1982年);全球每年約產(chǎn)生21億噸;我國的產(chǎn)生量(見表)城市廢物的產(chǎn)生量
人均產(chǎn)生的廢物量(2)危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生量2、固體廢物與危險(xiǎn)廢物的越境轉(zhuǎn)移(1)廢物越境轉(zhuǎn)移的原因工業(yè)發(fā)達(dá)國家廢物產(chǎn)量巨大,處理費(fèi)用巨大,因而處理量較小,導(dǎo)致廢物的累積量巨大,影響生態(tài)環(huán)境和人們的身體健康;工業(yè)發(fā)達(dá)國家危險(xiǎn)廢物已稱為“政治廢物”,公眾對廢物問題很敏感,反對自己居住的地區(qū)設(shè)立危險(xiǎn)廢物處置場所;發(fā)展中國家某些人為了撈取好處,使得大量廢物,尤其是危險(xiǎn)廢物大量湧入。2、固體廢物與危險(xiǎn)廢物的越境轉(zhuǎn)移(2)巴塞爾公約巴塞爾公約聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署1989年3月20日至22日在瑞士巴塞爾召開了《控制危險(xiǎn)廢物越境轉(zhuǎn)移及其處理公約》外交大會。公約的基本原則:首先,所有國家都應(yīng)禁止輸入危險(xiǎn)廢物;其次,應(yīng)儘量減少危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生量;第三,對於不可避免而產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物,應(yīng)盡可能以對環(huán)境無害的方式處置,並應(yīng)儘量在產(chǎn)生地處置,須幫助發(fā)展中國家建立起最有效的管理危險(xiǎn)廢物的能力;第四,只有在特殊情況下,當(dāng)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生國沒有合適的處置設(shè)施時,才允許將危險(xiǎn)廢物出口到其他國家進(jìn)行安全處置。
2、固體廢物與危險(xiǎn)廢物的越境轉(zhuǎn)移(3)控制危險(xiǎn)廢物越境轉(zhuǎn)移的對策首先,應(yīng)加強(qiáng)宣傳工作,提高世界各國的環(huán)境意識;其次,要加強(qiáng)國際間的廣泛交流和合作;第三,各國應(yīng)建立完善的法律制度,以法律作為嚴(yán)格管理的依據(jù);第四,建立並完善統(tǒng)一的國際公約及公約的維護(hù)機(jī)構(gòu)。
三固體廢物對環(huán)境的危害1、固體廢物的特點(diǎn)首先,具有呆滯性和不可稀釋性;(污染物的最終形態(tài))其次,在自然條件下,固體廢物中的有害成分會轉(zhuǎn)入大氣、水體和土壤中,參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)迴圈,具有長期潛在的危害性;最後,由於固體廢物具有呆滯性、不可稀釋性、長期潛在的危害性,因而對固體廢物必須從其產(chǎn)生、運(yùn)輸、存貯、處理及處置的每個環(huán)節(jié)都進(jìn)行控制,即具有全過程管理的特點(diǎn)。三固體廢物對環(huán)境的危害2、固體廢物對環(huán)境的危害侵佔(zhàn)土地(1990年,我國歷年工業(yè)固體廢物堆存總量為64.82億噸,占地5.84億平方米);污染土壤和地下水(堆存垃圾滲濾液會污染土壤和地下水);污染水體(許多人將垃圾傾入水體,造成水體污染);污染大氣(尾礦粉煤灰、污泥和垃圾顆粒隨風(fēng)飛揚(yáng);固體廢物的焚燒產(chǎn)生有害氣體和粉塵等)。3、危險(xiǎn)廢物的危害(1)危險(xiǎn)廢物危害環(huán)境的途徑:處理前的堆放過程中,可污染空氣、水體和土壤;處理處置過程中,潛在的危險(xiǎn)物質(zhì)會從一種介質(zhì)轉(zhuǎn)入另一種介質(zhì)引起污染;處理處置後,危險(xiǎn)廢物仍然可通過空氣、水和土壤污染人類健康與環(huán)境。三固體廢物對環(huán)境的危害3、危險(xiǎn)廢物的危害(2)危險(xiǎn)廢物對人體健康的危害:短期危害:通過攝入、吸入和皮膚吸收、眼接觸引起毒害;引起燃燒、爆炸、腐蝕等危險(xiǎn)性事件。長期危害:長期接觸導(dǎo)致的長期中毒、致癌、致畸和致變等。三固體廢物對環(huán)境的危害第二節(jié)固體廢物的管理及消除污染的途徑一、固體廢物的管理二、固體廢物的減量化及無廢工藝的發(fā)展三、固體廢物的處理及資源化技術(shù)四、固體廢物的無害化處置一、固體廢物的管理1、廢物管理的觀點(diǎn)廢物產(chǎn)生機(jī)制(從廢物的價值角度看):當(dāng)商品失去效用從而失去價值時,即成為廢物,因而廢物的產(chǎn)生是不可避免的。廢物產(chǎn)生機(jī)制(從人類活動的一次環(huán)境空間看):廢物存留在環(huán)境中,只不過被排除在生活和生產(chǎn)活動之外,但是廢物會惡化環(huán)境品質(zhì),因而廢物具有負(fù)的價值。廢物價值的大小取決於社會的自然、文化、科學(xué)和經(jīng)濟(jì)狀況,同時又因個人的倫理、道德因素有關(guān)。固體廢物管理的核心:使負(fù)價值達(dá)到最小,甚至使廢物重新轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫奈镔|(zhì)。一、固體廢物的管理2、固體廢物管理狀況日本“廢物處理和清掃法”規(guī)定:全體國民的義務(wù)和廢物處理的主體。不但企業(yè)有適當(dāng)處理的義務(wù),而且公民也有保持生活環(huán)境清潔的義務(wù);美國1976年頒佈了《資源保護(hù)和回收法》;1980年後實(shí)行了“搖籃到墳?zāi)埂庇?jì)畫,對20萬家污染源產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物實(shí)行從運(yùn)輸、貯存到最終處置的跟蹤管理;發(fā)展中國家?guī)缀鯚o人管理;我國在廢物管理方面正逐步完善;一、固體廢物的管理3、固體廢物管理的發(fā)展趨勢固體廢物管理的發(fā)展過程的三階段:(1)未加控制的土地處理階段;(2)衛(wèi)生填埋與簡單的資源回收並存階段;(3)固體廢物的綜合管理階段。固體廢物綜合管理模式(見圖)固體廢物綜合管理的主要目標(biāo):“減量化”、“資源化”和“無害化”。二、固體廢物的減量化1、固體廢物的減量化固體廢物的減量化指的是減少固體廢物的產(chǎn)生量;主要針對工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢物而言;減少污染源的廢物產(chǎn)生量是解決工業(yè)固體廢物問題的最佳方案;理論上解決固體廢物問題最有效的辦法。上世紀(jì)70年代美國環(huán)境保護(hù)局制定了一份固體廢物管理實(shí)施方案,首先採取減少廢物的產(chǎn)生,其次是廢物的重複利用;再次是選擇才是處理。二、固體廢物的減量化2、無廢少廢工藝(1)無廢工藝定義:無廢工藝是這樣一種生產(chǎn)產(chǎn)品的方法,借助這種方法,所有的原料和能量在原料資源——生產(chǎn)——消費(fèi)——二次原料資源的迴圈中得到最合理和綜合的利用,同時對環(huán)境的任何作用都不致破壞它的正常功能。目的:解決自然資源的合理利用和環(huán)境保護(hù)問題。二、固體廢物的減量化(2)少廢工藝定義:少廢工藝是這樣一種生產(chǎn)方法,這種生產(chǎn)的實(shí)際活動對環(huán)境所造成的影響不超過允許的環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(最高容許濃度);同時由於技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、組織或其他方面的原因,部分原材料可能轉(zhuǎn)化成長期存放或埋藏的廢料。少廢工藝是現(xiàn)階段作為傳統(tǒng)工業(yè)向無廢生產(chǎn)轉(zhuǎn)化的一種過渡形式。二、固體廢物的減量化(3)實(shí)現(xiàn)無廢生產(chǎn)的主要途徑原料的綜合利用;改革原有工藝或開發(fā)全新流程;實(shí)現(xiàn)物料的閉路迴圈;工業(yè)廢料轉(zhuǎn)化成二次資源;改進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì),加強(qiáng)皮品的回收利用。二、固體廢物處理及資源化(一)資源化1、資源化的含義資源化即為廢物的再迴圈利用,回收能源和資源。大規(guī)模地建立資源回收系統(tǒng),必將減少原材料的採用,減少廢物的排放量、運(yùn)輸量和處理量。廢物的資源回收可以提高社會經(jīng)濟(jì)效益,而且做到物盡其用,取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。(一)固體廢物的資源化2、資源化系統(tǒng)(見圖)概念:是指從原材料製成的成品,經(jīng)過市場消費(fèi),最後成為廢物又引入新的生產(chǎn)消費(fèi)循環(huán)系統(tǒng)。就整個社會而言,就是生產(chǎn)——消費(fèi)——廢物的一個不斷循環(huán)系統(tǒng)。理想的資源化系統(tǒng)要綜合地進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會的論證才能實(shí)現(xiàn)。(二)固體廢物的處理技術(shù)1、物理法物理處理是通過濃縮或相變化改變固體廢物的結(jié)構(gòu),使之成為便於運(yùn)輸、貯存、利用或處置的形態(tài)。物理處理方法包括壓實(shí)、破碎、分選等。
(二)固體廢物的處理技術(shù)2、化學(xué)法化學(xué)處理是採用化學(xué)方法破壞團(tuán)體廢物中的有害成分從而達(dá)到無害化,或?qū)⑵滢D(zhuǎn)變成為適於進(jìn)一步處理、處置的形態(tài)?;瘜W(xué)處理方法通常只用在所含成分單一或所含幾種化學(xué)成分特性相似的廢物處理方面?;瘜W(xué)處理方法包括氧化、還原、中和、化學(xué)沉澱和化學(xué)溶出等。有些有害固體廢物,經(jīng)過化學(xué)處理還可能產(chǎn)生含毒性成分的殘?jiān)?,須對殘?jiān)M(jìn)行解毒處理或安全處置。(二)固體廢物的處理技術(shù)3、生物處理生物處理是利用微生物分解固體廢物中可降解的有機(jī)物,從而達(dá)到無害化和綜合利用。固體廢物經(jīng)過生物處理,在容積、形態(tài)、組成等方面,均發(fā)生重大變化,因而便於運(yùn)輸、貯存、利用和處置。
生物處理方法包括好氧處理、厭氧處理、兼性厭氧處理。與化學(xué)處理方法相比,生物處理在經(jīng)濟(jì)上一般比較便宜,應(yīng)用也相當(dāng)普遍,但處理過程所需時間較長,處理效率有時不夠穩(wěn)定。3、生物處理(1)堆肥化依靠自然界的細(xì)菌、放線茵、真菌等微生物,人為地促進(jìn)可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化過程。堆肥化的產(chǎn)物稱作堆肥,是一種具有改良土壤結(jié)構(gòu),增大土壤容水性、減少無機(jī)氨流失、促進(jìn)難溶解轉(zhuǎn)化為易溶磷、增加土壤緩衝能力,提高化學(xué)肥料的肥效等多種功效的廉價、優(yōu)質(zhì)土壤改朗l料??煞譃閰捬醵逊逝c好氧堆肥;好氧堆肥又分為露天推肥和快速堆肥兩種方式;現(xiàn)代化堆肥生產(chǎn)通常由前處理、主發(fā)酵(一次發(fā)酵)、後發(fā)酵(二次發(fā)酵)、後處理、貯藏等五個工序組成。其中主發(fā)酵是整個生產(chǎn)過程的關(guān)鍵,應(yīng)控制好通風(fēng)、溫度、水分、C/N比、C/P比及pH值等發(fā)酵條件。3、生物處理(2)沼氣化沼氣化亦稱厭氧發(fā)酵,是固體廢物中的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)物在人為控制的溫度、濕度、酸鹼度的厭氧環(huán)境中經(jīng)多種微生物的作用生成可燃?xì)怏w的過程。適用於城市污泥、農(nóng)業(yè)固體廢物、糞便處理。對固體廢物起到穩(wěn)定無害的作用,且可以生產(chǎn)一種便於貯存和有效利用的能源——沼氣。3、生物處理(3)廢纖維素糖化技術(shù)廢纖維素糖化是利用酶水解技術(shù)使之轉(zhuǎn)化成單體葡萄糖,然後可通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為化工原料或生化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為單細(xì)胞蛋白或微生物蛋白。天然纖維素酶水解順序如下:
4、熱處理熱處理是通過高溫破壞和改變固體廢物組成和結(jié)構(gòu),同時達(dá)到減容、利用的目的。熱處理方法包括焚化、熱解、濕式氧化以及焙燒、燒結(jié)等。4、熱處理(1)焚燒處理在高溫(800一1000℃)下,通過燃燒,使固體廢物中的可燃成分轉(zhuǎn)化成惰性殘?jiān)?,同時回收熱能;通過燃燒,可使固體廢物進(jìn)一步減容,城市垃圾經(jīng)燃燒後可減小體積80%-90%,重量將降低75%一80%,同時可以較徹底的消滅各種病源體,消除腐化源。優(yōu)點(diǎn):①焚燒占地小;②焚燒對垃圾處理徹底,殘?jiān)挝廴疚kU(xiǎn)較??;②焚燒操作是全天侯的不受天氣影響:④焚燒可安裝在接近垃圾源的地方,節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用;⑥焚燒的適用面廣,除城市垃圾以外的許多城市廢物也可以採用焚燒方法進(jìn)行淨(jìng)化;4、熱處理(1)焚燒處理缺點(diǎn):燃燒處理也有明顯缺陷首先,仍然存在二次污染,燃燒仍然要排出灰渣、廢氣。特別是近年來出現(xiàn)的“二惡英”,其毒性比氰化物大一千倍,使人憂心仲仲;其次,單位投資和處理運(yùn)轉(zhuǎn)成本較高;再次,對廢物有一定要求,即要求其熱值至少大於4000KJ/kg。對經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)國家來說,城市垃圾熱值幾乎都達(dá)不到要求,且經(jīng)濟(jì)上很難承受,故很難普遍推廣使用。4、熱處理(2)熱解熱解是將有機(jī)物在厭氧或缺氧條件下高溫(500一1000℃)加熱,使之分解為氣、液、固三類產(chǎn)物,氣態(tài)的有氫、甲烷、碳?xì)浠衔?、一氧化碳等可燃?xì)怏w;液態(tài)的有含甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等成分的燃料油;固態(tài)的主要為固體碳。該法的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)U物中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為便於貯存和運(yùn)輸?shù)挠杏萌剂?,而且尾氣排放量和殘?jiān)枯^少,是一種低污染的處理與資源化技術(shù)。三、固體廢物的無害化處置(一)固體廢物的處置(二)固體廢物的處置方法(一)固體廢物的處置1、固體廢物處置的概念是指最終處置(Finaldisposal)或安全處置;是固體廢物污染控制的末端環(huán)節(jié);是解決固體廢物的歸宿問題。2、目的:一些固體廢物經(jīng)過處理和利用,總還會有部分殘?jiān)嬖?,而且很難再加以利用,這些殘?jiān)赡苡指患舜罅坑卸居泻Τ煞?;還有些固體廢物,目前尚無法利用,它們都特長期地保留在環(huán)境中,是一種潛在的污染源。為了控制其對環(huán)境的污染,必須進(jìn)行最終處置,使之最大限度地與生物圈隔離。(二)固體廢物的處置方法固體廢物處置方法包括海洋處置和陸地處置兩大類。海洋處置海洋處置主要分為海洋傾倒與遠(yuǎn)洋焚燒兩種方法;近年來,隨著人們對保護(hù)環(huán)境生態(tài)重要性認(rèn)識的加深和總體環(huán)境意識的提高,海洋處置己受到越來越多的限制。(二)固體廢物的處置方法陸地處置陸地處置包括土地耕作、工程庫或貯留池貯存、土地填埋以及深井灌注等幾種。土地填埋法是一種最常用的方法。(二)固體廢物的處置方法土地填埋處置
它是從傳統(tǒng)的堆放和填地處置發(fā)展起來的一項(xiàng)最終處置技術(shù)。其工藝簡單、投資較低、適於處置多種類型的廢物,目前己成為一種處置固體廢物的主要方法。土地填埋處置種類很多,採用的名稱也不盡相同。按填埋地形特徵可分為山間填埋、平地填埋、廢礦坑填埋;按填埋場的狀態(tài)可分為厭氧填埋、好氧填埋、難好氧填埋;按法律可分為衛(wèi)生填埋和安全填埋等。(二)固體廢物的處置方法填埋場主要包括:廢棄物壩、雨水集排水系統(tǒng)(含浸出液體集排水系統(tǒng)、浸出液處理系統(tǒng))、釋放氣處理系統(tǒng)、入場管理設(shè)施、入場道路、環(huán)境監(jiān)測系
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