环境工程概论大工第1章绪论课件.ppt

1、1 1 绪论绪论v【学习指南【学习指南】v了解：环境、环境问题、环境科学、环境承载力、生态系统、生态平衡、清洁生产、环境工程等基本概念。v熟悉：环境功能、环境污染源、生态系统的组成、食物链和营养级，清洁生产的目标、原则、评价、审核，ISO14000与清洁生产的关系。v掌握：环境污染与人体健康的关系，环境工程学的研究内容，环境污染的控制方式。2022-8-41环境工程概论环境工程概论v第第1 1章章 绪论绪论v第第2 2章章 水污染与治理水污染与治理v第第3 3章章 大气污染与治理大气污染与治理v第第4 4章章 固体废物污染与治理固体废物污染与治理v第第5 5章章 土壤污染与治理土壤污染与治理v

2、第第6 6章章 噪声污染与治理噪声污染与治理v第第7 7章章 其他污染与治理其他污染与治理v第第8 8章章 环境工程基本理论环境工程基本理论v第第9 9章章 环境与可持续发展环境与可持续发展2022-8-421 绪论绪论v1.1 环境污染概述v1.2 生态系统与生态保护v1.3 环境工程概述v1.4 清洁生产与ISO140002022-8-431.11.1环境污染概述环境污染概述v1.1.1 环境v1.1.2 环境污染问题v1.1.3 环境承载力2022-8-441.1.1 1.1.1 环境环境1.环境的概念 环境是指影响人类生存和发展的各种天然的和人工改造的自然因素的总体。环保法中“本法所称

3、环境，是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等”。2022-8-452.2.环境的分类环境的分类v（1）按物质组成，环境分为自然环境和社会环境 v（2）按空间范围大小，环境分为车间环境、生活区环境、城市环境、区域环境、全球环境和宇宙环境等v（3）按人类生存的环境大小、远近，环境分为聚落环境、地理环境、地质环境和宇宙环境 v（4）按人类生产活动的性质，环境分为农业环境、工业环境、旅游环境和投资环境等2022-8-46自然环境、社会环境自然环境、社会环境 水圈 原

4、生自然环境：基本未受人类 气圈 影响，如极地、沙漠、冻土区、原始森林等。1)自然环境 岩石圈 次生自然环境：受到人类发展 生物圈 活动的影响，如次生林、天 然牧场等。2022-8-47 2）社会环境：又称人造环境，是指经过人类创造或加工过的物质设施和社会结构。（或者说，是人类在自然环境基础上，为不断提高自己的物质精神生活而创造出的环境）v 聚落环境（院落、生活居住区、城市）生产环境（工业、农业）交通环境（机场、港口、铁路、公路等）文教环境（文化教育区、风景游览区、自然保护区）商业环境（商业区）卫生环境（医院、疗养院等）旅游环境（文物古迹、风景名胜等）自然环境、社会环境自然环境、社会环境2022

5、-8-48 城市环境：是人类利用和改造环境而创造出来的高度人工化的生存环境。UN规定：100万以上为特大；50100万为大型；2050万为中等；220万为小城市。城市化：长住城市人口在总人口中的比重.没有城市化，无法提高物质文明和精神文明；急剧城市化会造成一系列的管理问题和环境问题。城市环境城市环境2022-8-49 急剧城市化的危害 下垫面改变 大气污染 大气环境的影响 大气热量增加 气体和颗粒污染物 热岛效应 水耗量大，水资源枯竭 水环境的影响 硬度增加,质量下降 水质恶化 18世纪前以瘟疫流行为主 18世纪后以三废为主 生物环境的影响 城市荒漠 震动、噪声、微波污染 其他因素的影响 交通

6、紊乱、住房拥挤、供应紧张、垃圾 处理困难 城市环境城市环境2022-8-4103.3.环境的功能环境的功能 （1）资源功能 各类环境要素都是为人类生存和繁衍提供必需的资源。例如，岩石圈为人类提供大量的矿产资源，土壤圈为人类提供生产粮食作物所需要的营养条件，生物圈为人类提供食物和大量的生产资料等等。2022-8-411 （2）调节功能 环境系统是一个动态系统和开放系统。系统内外存在着物质和能量的转化与交换，即输入与输出。系统外部的各种物质和能量，进入系统内部，系统内部也对外界发生一定的作用，一些物质和能量排放到系统外部。环境在自然状态下通过调节作用，使系统的输入等于输出，称为环境平衡或生态平衡。

7、2022-8-412 （3）服务功能 自然资源和自然生态环境都是生命的支持系统。各类生态系统不仅仅为人类提供大量的生产和生活资料，还为人类提供多种服务，如森林可以调节气候、净化空气、为人类提供休闲娱乐的场所等。生态系统提供的这些功能是人类不能自我提供的。2022-8-413 （4）文化功能 人类与优美的自然环境相伴而生，使人类在精神上和人格上得到了发展和升华，不同的自然环境塑造了各民族不同的性格、习俗和民族文化。优美的自然环境又是艺术家们创作和美学倾向的源泉。2022-8-4141.1.21.1.2环境污染问题环境污染问题 1.环境问题 由于人类活动作用于人们周围的环境，引起环境质量变化,以及

8、这种变化反过来对人类的生产、生活和健康的影响问题。原生环境问题(第一环境问题)：地震、海啸、火山活动、崩塌、滑坡、泥石流、洪涝、干旱、台风、地方病 生态环境破坏：引起自然条件变化 次生环境问题(第二环境问题)：影响人类生产活动 环境污染：毒化环境,危害人类健康2022-8-415环境问题发展的四个阶段 （1）环境问题萌芽阶段(远古时期)刀耕火种，原始捕捞：砍伐森林、破坏草原、水土流失、水旱灾害频繁2022-8-416（2）农牧时期的农业文明 生态平衡失调，出现局部环境污染 沙漠化、荒漠化、植被破坏、草场退化、森林锐减 许多古代文明古国纷纷消失。2022-8-417 （3）近代工业革命时期(20

9、世纪50年代80年代前)20世纪5060年代，人口迅猛增加，工业不断集中和扩大，能源消耗大增，污染的点与面急剧扩大，工业革命造成污染严重，出现大量的污染事件，是最严重的时期。1972年开始着手治理工作.2022-8-418 （4）信息革命时期(20世纪80年代以后)出现三类问题 全球性大气污染 大面积生态破坏 突发性严重污染事件迭起 2022-8-419 全球气候变暖 臭氧层破坏 酸雨和空气污染 土壤遭到破坏，荒漠化程度加剧 海洋污染和过度开发 生物多样性锐减 森林面积减少 有害废物的越境转移 淡水受到威胁 混乱的城市化全球性十大环境问题全球性十大环境问题2022-8-420（1）1930,1

10、2月比利时马斯河谷工业区由于二氧化硫及粉尘污染致使几千人患病,60人死亡;（2）1946(1954)年美国洛杉叽城200(350)万辆汽车向空中排放约1千吨烃,造成光化学烟雾事件,使65岁以上老人死亡近400人;（3）1948年10月美国多诺拉镇冶炼厂的烟雾使镇上居民4天内中毒6000人,死亡17人;（4）1952,12,5-9,伦敦烟雾事件中,使4000人死亡;（5）日本四日市因大量燃烧重油而引起大规模人群的哮喘事件;（6）1955年日本富山县由于镉污染而引起闻名于世的骨疼病;（7）1956年以来,日本水俣湾沿岸地区,由于汞污染所引起的神经性中毒病症(即水俣病,狂猫跳海);（8）1968年在

11、日本九州,由于多氯联苯(PCB)污染水和食品，而造成米糠油事件,使几千人中毒,16人死亡.世界八大公害事件世界八大公害事件2022-8-421 世界著名污染事件世界著名污染事件（1）意大利塞维索化学污染事故，1976年一家化工厂爆炸，剧毒化学品二恶英扩散，多人中毒。（2）美国三里岛核电站泄漏事故，1979年3月反应堆元件受损泄漏，使周围50英里内约200万人口陷入危险之中。（3）墨西哥液化气爆炸事件，1984年11月，墨西哥城郊石油公司液化气站54座气储罐几乎全部爆炸起火，对周围环境造成严重危害，死亡上千人，50万居民逃难。（4）印度Bhopal毒气泄漏事件，1984年12月3日，剧毒气体异氰

12、酸甲酯泄漏，20万人受害（5）前苏联基辅切尔诺贝利核电站泄露事件，1986年4月26日凌晨，4号反应堆爆炸起火，造成31人死亡，十几万人被迫撤离（北京上空也可以检测到放射性尘埃）。（6）莱茵河污染事故，1986年11月，瑞士巴塞尔桑多兹化学公司仓库起火，大量有毒化学品随用水流进莱茵河，使靠近事故地段河流生物绝迹，100英里处鳗鱼和大多数鱼类死亡。使几十年来德国为治理莱茵河投资的210亿美元付诸东流。2022-8-422 中国的环境问题除同样面临全球的环境问题外，更为突出的环境问题包括 （1）人口问题 （2）环境污染问题特别是水污染、大气污染 （3）资源问题 （4）生态破坏问题2.2.中国的环境

13、问题中国的环境问题2022-8-423 全国年排污量：废气 1015亿m3；废水400亿m3 江河湖海污染严重.国家环保局重点治理：33211工程：“三河”：淮河；海河；辽河 “三湖”：滇池；太湖；巢湖(安徽)“两区”：酸雨控制区；SO2控制区 “一市：首都北京市 “一海”：渤海 中国的环境状况中国的环境状况2022-8-424 淮河水质：五十年代淘米洗菜；六十年代洗衣做饭；七十年代水质变坏；八十年代鱼虾绝代；九十年代拉稀生癌。河南省沈丘县城附近的大王楼和海楼2个村庄曾经是肿瘤高发村。从1994 2004年的十年间，国家投资600亿用于淮河的治理，产生效果。太湖治理工程从1991年开始投资33

14、亿元，初见成效。2022-8-4253.3.环境污染环境污染v （1）环境污染物 v 随着人类文明的不断进步，人类在生产和生活中排放大量的的物质进入环境，达到一定的程度，使环境系统的结构与功能发生变化，对人类或其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象，称为环境污染。v 环境污染物：引起环境污染的物质称为环境污染物。v 按照环境污染物的性质可以分为化学污染、物理污染、生物污染。v 按照环境要素可以分为水环境污染（简称水污染）、大气环境污染（简称大气污染）、土壤环境污染（简称土壤污染）等。v 按照人们在生产活动可以分为生产性污染物、生活性污染物和放射性污染物。2022-8-426v（2）环境污染

15、源 v 环境污染源即污染物的发生源，或称之为污染的来源。通常将能够产生物理的（声、光、热、辐射、淤泥沉积等）、化学的（各类单质、无机物及有机物）、生物的（霉菌、细菌、病毒等）有害物质的设备、装置场所等，称为污染源。2022-8-427v污染源分为四类v1）工业污染源 v工业污染源主要有燃料燃烧，它可以产生CO、CO2、SO2、NOx污染物质。工业生产是污水主要来源之一，工业也是产生噪声的重要来源。v2）交通运输污染源 v主要是产生噪声，另外在油料燃烧中产生大气污染物。在运输化学有毒物质的过程中，可能由于泄漏造成意外的污染。v3）农业污染源 v农业污染源主要产生农药污染，化肥过量污染，土壤流失及

16、农业废物的污染。v4）生活污染源 v主要有生活用燃料的燃烧污染大气环境，每天排放大量含有有机物和病菌的生活污水，产生大量的生活垃圾。2022-8-428v（3）环境污染特征v 1）影响范围大v 2）作用时间长v 3）污染物浓度低 多种污染物并存，联合作用于人体v 4）污染容易治理难 2022-8-429 （4）环境污染与健康 1）人与环境 2）环境污染与人体健康 急性危害 慢性危害 远期危害2022-8-430 （1）环境保护的概念 环境保护就是运用环境科学的理论和方法，合理地利用自然资源，采取行政的、法律的、经济的、科学技术的多方面的措施，防止环境污染和破坏，以求保持和发展生态平衡，扩大有用

17、自然资源的再生产，促进经济与环境协调发展，保护人类健康生产生活，保证人类社会的可持续发展。4.4.环境保护环境保护2022-8-431（2 2）环境保护的意义）环境保护的意义 环境保护是中国的一项基本国策，我们运用行政的、法律的手段来保护我们人类赖以生存的环境，使人类与环境和谐促进。环境保护就是要修复、治理和防止环境污染的进一步恶化，还人类一个美好的生存、生活空间，让天更蓝，让水更清，让山更绿。2022-8-432当前和今后一个时期，需要着力做好四个方面工作当前和今后一个时期，需要着力做好四个方面工作 第一，加大污染治理力度，切实解决突出的环境问题。重点是加强水污染、大气污染、土壤污染防治。第

18、二，加强自然生态保护，努力扭转生态恶化趋势。一方面，控制不合理的资源开发活动；另一方面，坚持不懈地开展生态工程建设。第三，加快经济结构调整，从源头上减少对环境的破坏大力推动产业结构优化升级，形成一个有利于资源节约和环境保护的产业体系。第四，加快发展环境科技和环保产业，提高环境保护的能力。2022-8-433 加强环境保护工作，要加强领导，落实任务，从加强环境保护工作，要加强领导，落实任务，从8 8个方面采取有效措施个方面采取有效措施 一是落实环境保护责任制。地方政府要对环境质量负总责，将环保目标纳入经济社会发展评价范围和干部政绩考核。从今年开始，每半年公布一次各地区和主要行业的能源消耗、污染排

19、放情况。要建立环保工作问责制。二是实行污染物排放总量控制制度。各地都要制定污染物排放总量控制计划，并层层分解，落实到基层和重点排污单位，不得突破。三是加强对建设项目的环境影响评价。今后凡是不符合国家环保法律法规和标准的建设项目，不得审批或核准立项，不得批准用地，不得给予贷款。四是制定区域开发和保护政策。根据不同地区资源环境承载能力，规范国土空间开发秩序。五要加大环境执法力度。建立完备的环境执法监督体系，有法必依、执法必严、违法必究，严厉查处环境违法行为和案件。六是用改革的办 法解决环境问题，注重运用市场机制促进环境保护，建立能够反映污染治理成本的排污价格和收费机制，完善生态补偿机制。七是进一步

20、增加环保投入。要把环境保护投入作为公共财政支出的重点，保证环保投入增长幅度高于经济增长速度。八是不断加强环保监管能力建设。建立先进的环境监测预警体系，切实提高突发环境事件的处置能力，加强环保队伍建设。要大力开展环境宣传教育，增强全民环保意识，在全社会形成保护环境的良好氛围。2022-8-434v1.环境承载力的概念v 环境承载力（CC）是在某一时期，某种状态或条件下，某地区的环境所能承受的人类活动作用的阈值，所谓“能承受”是指不影响环境系统正常功能的发挥。v 环境承载力是用以限制发展的一个最常用概念。CC最早在生态学中用以衡量某一特定地域维持某一物种最大个体数目的潜力，现在则广泛用于说明环境或

21、生态系统所能承受发展和特定活动能力的限度。1.1.31.1.3环境承载力环境承载力2022-8-4352.2.环境承载力的特征环境承载力的特征v（1）客观性 环境承载力在环境系统结构不发生本质变化的前提下，其在质和量这两种规定性方面是客观的，可以把握的。v（2）变动性 环境承载力在质的规定性上的变动表现为环境承载力指标体系的改变，在量的规定性上的变动表现为环境承载力指标值大小上的改变。v（3）可控性 人类在掌握环境系统运动变化规律和经济一环境辩证关系的基础上，根据生产和生活实际的需要，可以对环境进行有目的的改造，从而可以使环境承载力在质和量两方面朝着人类预定的目标变化。2022-8-436环境

22、承载力的量化分析环境承载力的量化分析v 从统计的观点出发，根据些经验数据和预测数据，利用数理统计知识，找出影响环境承载力的因素（发展变量与限制变量）之间的关系，来对某一时段内的区域环境承载力进行定量分析。v 量化分析区域环境承载力的关键是寻找发展变量与限制变量的关系，发展变量是反映人类活动强度的量，限制变量是反映人类活动起支持或限制作用的变量，是反映环境资源条件的变量。可以利用多元线形逐步回归方法得到，利用该方法可使得最后模型中的所有自变量都是显著的。2022-8-437环境承载力的量化分析环境承载力的量化分析v（1）自然资源类指标 淡水、土地、矿产、生物等均属于此类，可以用种类、数量及开发条

23、件等来表征。v（2）社会条件类指标 人口、交通、能源、经济状况、信息等均属于此类，它们分别可以从不同的角度来加以表征。v（3）污染承载能力类指标 可以用有关污染物在大气、水体、土壤中的迁移、扩散、转化能力（自净能力）以及它们现有的含量（本底值）和敏感限值（即相应的环境标准）来表征。2022-8-4381.21.2生态系统与生态保护生态系统与生态保护v1.2.1生态学与生态系统v1.2.2生态平衡与生态保护2022-8-4391.2.1生态学与生态系统生态学与生态系统1.1.生态学生态学（1 1）生态学的概念）生态学的概念 生态学是研究生物与其生存环境之间相互关系及其作用机理的科学 生物：生物包

24、括动物、植物、微生物及人类本身。动物200多万种,植物30多万种,微生物10多万种 环境：指生物特定的生存环境，包括非生物环境和生物环境。非生物环境由光、热、空气、水分和各种无机元素组成，生物环境由作为主体生物以外的其他一切生物组成。2022-8-440 种群 生态学上把在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。例如同一鱼塘内的鲤鱼就是一个种群。而广义的种群是指一切可能交配并繁育的同种个体的集群（该物种的全部个体）。v 种群具有数量特征、空间特征、遗传特征、系统特征。（2 2）种群和群落）种群和群落2022-8-441 群群落落v群落是指具有直接或间接关系的多种生物种群的有规律的组

25、合，具有复杂的种间关系。组成群落的各种生物种群不是任意地拼凑在一起的，而是有规律组合在一起才能形成一个稳定的群落。v 生物群落有一定的生态环境，在不同的生态环境中有不同的生物群落。生态环境越优越，组成群落的物种种类数量就越多，反之则越少。2022-8-442（3 3）生物圈）生物圈v 生物圈是由奥地利地质学家休斯（E.Suess)在1375年首次提出的，是指地球上有生命活动的领域及其居住环境的整体。它包括海平面以上约10000米至海平面以下11000米处，主要有大气圈的下层，岩石圈的上层，整个土壤圈和水圈。但绝大多数生物通常生存于地球陆地之上和海洋表面之下各约100米厚的范围内。v生物圈主要由

26、生命物质、生物生成性物质和生物惰性物质三部分组成。2022-8-443（1）生态系统的概念生态系统的概念v 生态系统的概念是由英国生态学家坦斯利(A.G.Tansley)在1935年提出来的。生态系统是在一定的空间和时间范围内，在各种生物（动物、植物和微生物）之间以及生物群落与其无机环境之间，通过能量流动和物质循环而相互作用的一个统一整体。v 生态系统概念的提出为生态学的研究和发展奠定了新的基础，极大地推动了生态学的发展。生态系统是客观存在的实体；生态系统由生物成分和非生物成分组成；生态系统各成员间有机地组织在一起，具有统一的整体功能；一个生态系统的划分有人为因素，可大可小。2.2.生态系统生

27、态系统2022-8-444 生态系统示意图 （非生物的物质.生产者.消费者.分解者）2022-8-445 生态系统非生物部分(生命支持系统)非生物环境能源太阳能、其他能源气候光照、温度、降水、风等基质和介质岩石、土壤、水、空气等物质代谢原料CO2、H2O、O2、N2等无机盐(矿物质原料)腐殖质、脂肪、蛋白质、碳水化合物等生物部分生产者绿色植物、光合细菌、化能细菌等分解者(还原者)微生物(细菌、真菌等)消费者(动物)食草动物一级消费者一级食肉动物二级消费者二级食肉动物三级消费者杂食动物杂食消费者腐食消费者、其他消费者（2 2）生态系统的组成）生态系统的组成2022-8-446 生产者 消费者 土

28、壤营养库 分解者 物质循环 能量流动 2022-8-447v食物链 v 植物所固定的能量通过一系列的取食和被取食关系在生态系统中的传递，这种生物之间的传递关系称为食物链。根据生物间的食物关系，食物链可分为四类。v 捕食性食物链v 碎食性食物链v 寄生性食物链v 腐生性食物链（3 3）食物链和营养级）食物链和营养级2022-8-448 营养级 在生态系统的食物网中，凡是以相同的方式获取相同性质食物的植物类群和动物类群可分别称作一个营养级。消费者之间可以构成食物链,其中各环节称作营养级,一般生产者为第一营养级,一级消费者为第二营养级通常45级,各级间能量利用率约为10%.一切生物均经光合作用储存能

29、量;缩短食物链可以提高能量利用率;食物链长,说明生活富裕:亚洲：粮食 人 欧洲：粮食 牲畜 人 猪多 肥多 粮食多 是颠倒的食物链.2022-8-449生物链、营养级与污染 环境中污染物随食物链富集,危害人类.与人类有关的两条食物链 陆地：土壤 农作物 畜禽 人 水体中：水体 浮游植物 浮游动物 鱼类 鸟类 人2022-8-450 能量流动能量流动 能量是生态系统的基础，一切生命都存在着能量的流动和转化。没有能量的流动，就没有生命和生态系统，流量流动是生态系统的重要功能之一。五大特征：一切能量来源于太阳能；太阳光合作用储存能量；能量通过食物链进行传递：能量单向流动；能量流动过程中逐级递减（十分

30、之一定律）v能量在流动过程中遵循热力学第一定律和热力学第二定律.（4 4）生态系统的功能）生态系统的功能2022-8-451 生态系统的物质循环是指地球上各种化学元素，从周围的环境到生物体，再从生物体回到周围环境的周期性循环。主要有：C、H、N、O、S、P、Zn、Mn、Cu、Mo、Co、Ca、Mg、K、H2O等.重点是C、N、O、H2O.va.水循环v 水循环是指水由地球不同的地方透过吸收太阳带来的能量转变存在的模式到地球另一些地方，例如地面的水份被太阳蒸发成为空气中的水蒸汽。v 水在地球的存在包括固态、液态和气态，而多数存在于大气层中、地面、地底、湖泊、河流及海洋中。水会通过一些物理作用蒸发

31、、降水、渗透、表面的流动和表底下流动等，由一个地方移动至另一个地方，如水由河川流动至海洋。水更是组成生物有机体的主要组成部分，也是生态系统中能量流动和物质流动的介质。物质循环物质循环2022-8-452水的循环示意图水的循环示意图2022-8-453vb.碳循环 v碳是构成生物体的主要元素之一，广泛存在于生物有机体和无机环境中。地球上最大的两个碳库是岩石圈和化石燃料，含碳量约占地球上碳总量的99.9%。这两个库中的碳活动缓慢,实际上起着贮存库的作用。v地球上还有三个碳库大气圈库、水圈库和生物库。这三个库中的碳在生物和无机环境之间迅速交换,容量小而活跃,实际上起着交换库的作用。2022-8-45

32、4vc.氮循环 v氮循环是描述自然界中氮单质和含氮化合物之间相互转换过程的生态系统的物质循环。氮在自然界中的循环转化过程。是生物圈内基本的物质循环之一。v氮存在于生物体、大气和矿物质中，空气中含有大约78%的氮气，占有绝大部分的氮元素。氮是许多生物过程的基本元素，它存在于所有组成蛋白质的氨基酸中，是构成DNA等核酸的四种基本元素之一。2022-8-455 氮的循环氮的循环 固氮：生物固氮：豆科植物及其他高等植物根瘤菌 工业固氮：合成氨 岩浆固氮：火山爆发时的岩浆固氮 大气固氮：雷雨闪电时通过电离作用 合计91.8106万吨 利用：进入土壤中NH3NO2-(NO3-)氨基酸蛋白质动物食用 动物新

33、陈代谢(排泄)蛋白质分解 NH3、尿素和尿酸 排出：进入土壤 动植物尸体土壤微生物分解为CO2、H2O、NH3 一部分经硝化成NO2-(NO3-)被植物吸收 一部分反硝化游离N2到大气中 总之返回大气中的氮量为85.0106 万吨 固氮作用超过反硝化作用固氮作用超过反硝化作用,每年多每年多680680万吨万吨,出现富营养化现象出现富营养化现象.2022-8-456氮的循环示意图氮的循环示意图2022-8-457 生态系统中的各个组成成分相互联系为一个统一体,它们之间的联系除了能量流动和物质交换之外,还有一种非常重要的联系,那就是信息传递。生物之间交流的信息是生态系统中的重要内容,通过它可以把同

34、一物种之间,以及不同物种之间的“意愿”表达给对方,从而在客观上达到自己的目的。信息联系的主要方式有营养信息、化学信息、物理信息和行为信息等。达尔文的营养信息链：猫多 田鼠 土蜂 三叶草多信息联系信息联系2022-8-458va.营养信息 v指通过营养关系，把信息从一个种群传到另一个种群，或从一个个体传到另一个个体。其中食物和养分的供应状况就是一种比较典型的营养信息，如田鼠多的地方能够吸引饥饿的老鹰前来捕食，所以我们可以通过老鹰的数量来判断该地区老鼠的大致数量。2022-8-459vb.化学信息 v生物依靠自身代谢产生的化学物质（如酶、生长素、性诱激素等）来传递信息。非洲草原上的豺用小便划出自己

35、的领地范围,正是利用了小便中独有的气味来警告同类。值得一提的是有些“肉食性”植物也是这样,如生长在我国南方的猪笼草就是利用叶子中脉顶端的“罐子”分泌蜜汁,来引诱昆虫进行捕食的。2022-8-460vc.物理信息 v包括声、光、颜色等。这些物理信息往往表达了吸引异性、种间识别、威吓和警告等作用。比如,毒蜂身上斑斓的花纹、猛兽的吼叫都表达了警告、威胁的意思，红三叶草花的色彩和形状就是传递给当地土蜂和其它昆虫的信息。2022-8-461vd.行为信息 v行为信息是动物为了表达识别、威吓、挑战和传递情况,采用特有的动作行为表达的信息。比如地甫鸟发现天敌后,雄鸟急速起飞,扇动翅膀为雌鸟发出信号。蜜蜂可用

36、独特的“舞蹈动作”将食物的位置、路线等信息传递给同伴等。这种表现在种内，但也可为其他某种物种提供某种信息。2022-8-4621.2.21.2.2生态平衡与生态保护生态平衡与生态保护v1.1.生态平衡生态平衡v（1 1）生态平衡的概念）生态平衡的概念 生态平衡是生态系统在一定时间内结构和功能的相对稳定状态，其物质和能量的输入输出接近相等，在外来干扰下能通过自我调节（或人为控制）恢复到原初的稳定状态。如果外来干扰超越生态系统的自我控制能力而不能恢复到原初状态时叫做生态失调或生态平衡的破坏。生态平衡包括生态系统内两个方面的稳定：一方面是生物种类（即生物、植物、微生物和有机物）的组成和数量比例相对稳

37、定；另一方面是非生物环境（包括空气、阳光、水、土壤等）保持相对稳定。2022-8-463（2 2）生态平衡的破坏与改善）生态平衡的破坏与改善v 在自然界中的非生物成分之间通过相互作用达到一个相对稳定的平衡状态，即在生态系统中生产、消费、分解之间地保持稳定。如果其中某一成分过于剧烈地发生改变，都可能出现一系列的连锁反应，使生态平衡遭到破坏。v 生态平衡的破坏是指外来干扰超越生态系统的自我控制能力而不能恢复到原初状态。生态系统一旦失去平衡，就会发生非常严重的连锁性后果。v 生态平衡的破坏原因包括自然因素、人为因素2022-8-464v发展节能技术，利用绿色能源、替代能源减少污染。v开展绿化植物研究

38、，推广适应性强、绿化效果好的品种。v开发可降解、可回收一次性用品，提高废物利用率。v研究生物多样性规律，保障地球能量、生物等大循环。v采用先进环保技术，减少工业、交通运输业污染。v对地表水、大气污染进行治理。v利用生物肥料，保护耕地等。2022-8-465v（1）生态净化作用 v 生态净化是指生物通过代谢作用，使环境中的污染物数量减少，浓度降低，毒性减轻甚至消失的作用。v生物对大气的净化作用 v生物对水体的净化作用 v生物对土地的净化作用 v生物防治病虫害 2.2.生态保护生态保护2022-8-466v (2)生物多样性的保护 v 生物多样性是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物

39、)有规律地结合所构成稳定的生态综合体。v 这种多样性包括动物、植物、微生物的物种多样性，物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。其中物种的多样性是生物多样性的关键，它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系，又体现了生物资源的丰富性。2022-8-467中国生态环境建设目标中国生态环境建设目标v生态建设的目标：v 力争到2010年，森林覆盖率达到19%以上，大江大河流域的水土流失和主要风沙区的沙漠化有所缓解，全国生态状况整体恶化的趋势得到初步遏制，林业产业结构趋于合理；v 到2020年，使森林覆盖率达到23%以上，重点地区的生态问题基本解决，全国的生态状况明显改善，林业产业实力显著增强；v 到

40、2050年，使森林覆盖率达到并稳定在26%以上，基本实现山川秀美，生态状况步入良性循环，林产品供需矛盾得到缓解，建成比较完备的森林生态体系和比较发达的林业产业体系.2022-8-4681.31.3环境工程概述环境工程概述v1.3.1环境科学v1.3.2环境工程学2022-8-4691.3.11.3.1环境科学环境科学 1.环境科学的概念v 环境科学是一门研究人类社会发展活动与环境演化规律的相互作用关系，寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与方法的科学。v 广义上讲，它是对人类生活的自然环境进行综合研究的科学。v 狭义上讲，它是研究由人类活动所引起的环境质量的变化，以及保护和改善环境质量的科

41、学。2022-8-470 环境学 环境社会学 环境数学 环境物理学 基础环境学 环境化学 环境生态学 环境毒理学 环境地质学 环境控制学 环境工程学 环境经济学 应用环境学 环境医学 环境法学 环境工效学2.2.环境科学的分类环境科学的分类2022-8-4713.3.环境科学的研究对象、研究内容及基本任务环境科学的研究对象、研究内容及基本任务v（1）环境科学的研究对象 v 环境科学的研究对象是人类与其生活环境之间的关系。v 在环境科学中，人和社会因素决定环境状况，占有主导地位。人与环境是既对立又统一的辩证关系，人类的生产和消费行为是人类与环境之间物质、能量和信息等的交换行为，人类通过生产行为从

42、环境中获取物质、能量和信息等，将消费行为产生的废物排放到环境中。2022-8-472v（2）环境科学的研究内容 v 环境科学在宏观上研究人类与环境之间相互作用、相互促进、相互制约的对立统一关系，遵循社会经济发展和环境保护协调发展的基本规律，调控人类与环境间的物质、能量、信息的运行、转换过程，维护生态平衡。v 在微观上研究环境中的物质，尤其是污染物在有机体内迁移、转化和积蓄的过程及其运动规律，探索它对生命的影响及作用的机理等。v 环境科学研究可更新资源的永续利用，不可更新资源节约利用，逐渐改善环境质量。2022-8-473（3）环境科学的基本任务 v 1）探索全球范围内环境学演化的规律 v 2）

43、探索全球范围内人与环境相互依存的关系 v 3）探索全球环境变化对人类生存的影响 v 4）研究区域环境污染综合防治技术和管理措施 2022-8-4741.环境工程学的概念 v环境工程学是环境科学的学科分支之一，是一门新兴的综合性工程技术学科。它运用工程技术的原理和方法，治理环境污染，保护和改善环境质量，并运用系统工程的方法，研究合理利用自然资源，从整体上解决环境问题的技术途径和技术措施。它是环境保护工作的重要硬件之一。1.3.21.3.2环境工程学环境工程学2022-8-475（1）环境污染防治工程 水污染防治工程 大气污染防治工程 固体废弃物污染防治工程 噪声与振动控制（2）环境系统工程（3）

44、环境监测与环境评价 2.2.环境工程学的研究内容环境工程学的研究内容2022-8-476(1)浓度和效率控制(2)总量控制(3)动态控制 3.3.环境污染控制方式环境污染控制方式2022-8-4771.41.4清洁生产与清洁生产与ISO14000ISO14000v1.4.1清洁生产v1.4.2清洁生产的实施v1.4.3 ISO140002022-8-478 1.清洁生产的概念 1996年联合国环境规划署（UNEP）定义清洁生产是关于产品的生产过程的一种新的、创造性的思维方式。意味着对生产过程、产品和服务，持续运用整体预防的环境战略，以增加生态效率，并降低人类和环境的风险。具体的说对生产过程，要

45、求节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，在生产过程排放废物之前减降废物的数量和毒性；对产品，清洁生产意味着要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响；对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。1.4.11.4.1清洁生产清洁生产2022-8-479 我国2003年1月1日起施行中华人民共和国清洁生产促进法。此法中所称的清洁生产是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人体健康和环境的危害。2022-8-480 清洁生产

46、内涵：“三清一控制”，即清洁的原料与能源、清洁的生产过程、清洁的产品，以及贯穿于清洁生产的全过程控制，体现了预防性和可持续性。具体表现在产品生产中能被充分利用；无污染、少污染的能源和原材料替代毒性大、污染重的能源和原材料；最大限度地利用能源和原材料，实现物料最大限度的厂内循环；用消耗少、效率高、无污染、少污染的工艺、设备替代消耗高、效率低、产污量大、污染重的工艺、设备；用无污染、少污染的产品替代毒性大、污染重的产品；强化企业管理，减少跑、冒、滴、漏和物料流失；对必须排放的污染物，采用低费用、高效能的净化处理设备和“三废”综合利用的措施进行最终的处理和处置。除了“改善管理”以外，其它的所有内容都

47、属于清洁技术。2.2.清洁生产的内容清洁生产的内容2022-8-481v 清洁生产的基本目标就是节省能源，降低原材料消耗，提高资源利用效率，减缓资源的耗竭。使用清洁的原、辅材料，通过清洁的工艺过程，生产出清洁的产品，减少和避免污染物的产生量和排放量。清洁生产的终极目标是保护和改善环境，保障人体健康，提高企业自身的经济效益，促进经济与社会的可持续发展。v 清洁生产同时具有经济和环境双重目标，通过实施清洁生产，企业在经济上要能赢利，环境也能得到改善，从而达到环境保护和经济发展协调的目的。v 清洁生产是手段，目标是实现经济与环境协调发展，使人类社会与自然和谐发展。3.3.清洁生产的目标清洁生产的目标

48、2022-8-482 从企业的角度来看，清洁生产的目标可分为短期目标和长期目标。从短期来看，企业应改善工业生产过程管理，提高生产效率，减少资源和能源的浪费，减少污染物的产生量，推行原材料和能源的循环利用，替换和更新导致严重污染的落后的生产流程、技术和设备，开发清洁产品，鼓励绿色消费。从长期来看，应当根据可持续发展的原则来规划、设计和管理区域性工业生产，包括工业结构、增长率和工业布局等内容。应采用清洁生产方式调整研究和技术开发，为解决资源有限性和未来日益增长的原材料和能源需求提供解决途径；应建立推行清洁生产的合理管理体系，包括改善有关的实用技术，建立人力培训规划机制，开展国际科学交流合作，建立有

49、关的信息数据库；最终要通过实施清洁生产，提高全民对清洁生产的认识，实现可持续发展的目标。2022-8-483 （1）持续性 清洁生产不是一时的权宜之计，而是要求对产品和工艺持续不断地改进，以达到节约资源保护环境的目的，是人类可持续发展的重要战略措施之一。（2）预防性 清洁生产强调在产品生命周期内，从原料获取，到生产销售和最终消费，实现全过程污染预防，其方式主要是通过原材料产品替代工艺重新设计效率改进等方法对污染产生的源头进行削减，而不是在污染产生之后再进行治理。（3）整合性 清洁生产不应看作是强加给企业的一种约束，而应看作企业整体战略的一个部分，其思想应贯彻到企业的各个职能部门。4.4.清洁生

50、产的原则清洁生产的原则2022-8-484v 1.清洁生产的实施途径v 改进管理和操作，改进工艺技术，改进产品设计包装，选择更清洁的原料，组织内部物料循环，推进清洁生产的实施。实施清洁生产的主要途径为如下几方面.v（1）转变观念，建立健全法律法规 v（2）合理布局，加强科学管理 v（3）研发清洁生产工艺、技术和装备，加强技术改造 v（4）减少废物的产生和排放，实现物料最大限度的循环 v（5）把好原料、能源选择关，重视和改进产品设计，防止对环境的危害 v（6）发展环境保护技术，搞好未端处理 清洁生产并不是否定必要的末端处理技术。1.4.21.4.2清洁生产的实施清洁生产的实施2022-8-485