矿业环境工程一

第一章绪论一、环境与环境科学（一）环境1、环境：周围的境况。相对于某一客体而言。本课程所讨论的客体为人类，因此，这里的环境是指人类环境。一、环境与环境科学（一）环境2、人类环境（1）社会环境：人们生活的某种经济基础和上层建筑境况（2）自然环境：人们生存与发展所必要的物质条件，是各种自然因素的总和，是存在于人类周围的客观物质世界,即自然界。一、环境与环境科学（一）环境2、人类环境我国«环境保护法»指出：环境是指大气、水、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、野生植物、水生生物、名胜古迹、风景游览区、温泉、疗养区、自然保护区、生活居住区等．环境就是人类赖以生存并以人为中心围绕着人的物质世界。一、环境与环境科学（一）环境3、环境要素环境要素：构成环境整体的各个独立的、性质不同而又服从总体演化规律的基本物质组分。自然环境要素：水、大气、生物、土壤、岩石、阳光等。一、环境与环境科学（一）环境4、自然环境的分类●按环境空间尺度大小划分：居室环境聚落环境城市环境区域环境全球环境宇宙环境一、环境与环境科学（一）环境4、自然环境的分类●按环境组成要素划分：水环境大气环境土壤环境地质环境一、环境与环境科学（一）环境4、自然环境的分类●从生态学角度划分：陆地环境海洋环境森林环境草原环境荒漠环境一、环境与环境科学（一）环境5、环境的特性（1）整体性（2）有限性（3）不可逆性（4）潜在性（5）放大性DDT在食物链传递过程中的生物浓缩富集水浮游生物小鱼大鱼鸟DDT浓度0.000003ppm0.04ppm0.5ppm2ppm25ppm浓缩倍数1.3万倍16.6万倍66.6万倍833万倍1.环境科学研究内容：(1)环境状况的调查和环境质量的评价；(2)污染物质在自然环境中的转移、循环和积累规律的研究；(3)环境污染物的处理与防治；(4)自然资源的保护和合理利用；(5)环境区域的规划和研究；(6)环境监测和分析技术的研究。（二）环境科学一、环境与环境科学运用工程技术的原理和方法，保护和合理利用自然资源，防治环境污染，以改善环境质量的学科。主要研究内容：大气污染防治工程、水污染防治工程、固体废弃物的处理和利用以及噪声控制等。环境污染综合防治的方法和措施，以及利用系统工程方法，从区域的整体上寻求解决环境问题的最佳方案。2.环境工程学一、环境与环境科学（二）环境科学二、环境问题与环境污染环境问题：原生环境问题：由自然界本身运动引起的，如地震、海啸、台风、干旱等次生环境问题：由人类不适当的生产和生活活动而引起的环境污染和生态环境的破坏当代世界的环境问题：人口问题大气污染物种濒危水资源短缺土地沙漠化森林面积锐减水生生态危机废弃物环境污染：环境中介入直接或间接对人体、生物有害物质的现象．(一)造成环境污染的原因．1．自然资源(包括能源)的利用不合理2．工业和城镇建设的布局不合理3．国家的法规条例和标准等不健全4．对发展生产和保护环境的关系处理不当二、环境问题与环境污染1、对人体健康的危害2、对生物的危害3、对器物的危害（二）、环境污染的危害二、环境问题与环境污染湖泊酸化后对水生物的影响1、污染范围大2、作用时间长3、危害不易发现4、危害机理复杂5、污染容易，清除难（三）、环境污染的特点二、环境问题与环境污染1、废水矿山酸性废水选矿废水冶金废水2、废气SOxNOx含尘废气3、固体废弃物围岩和废石尾矿冶金废渣（四）、矿冶工业污染二、环境问题与环境污染尾矿三、中国面临的严峻环境形势1、主要污染物排放强度大、总量大、远远超过环境自净能力；水和大气环境受到不同程度污染，有些地区相当严重。0中国COD排放量远远超过环境容量单位：万吨/年1339.215008001200900600300环境容量2004年COD环境容量与2004年实际排放量比较2012年四项污染物排放量均同比下降:全国化学需氧量排放总量2423.7万吨，比上年下降3.05%；氨氮排放总量253.6万吨，比上年下降2.62%；二氧化硫排放总量2117.6万吨，比上年下降4.52%；氮氧化物排放总量2337.8万吨，比上年下降2.77%。2014年四项污染物排放量均同比下降:水污染物：化学需氧量排放总量2294.6万吨，比上年下降2.47%；氨氮排放总量238.5万吨，比上年下降2.90%；大气污染物：二氧化硫排放总量1974.4万吨，比上年下降3.40%；氮氧化物排放总量2078.0万吨，比上年下降6.70%。固体废弃物2012年，全国工业固体废物产生量为329046万吨，综合利用量（含利用往年贮存量）为202384万吨，综合利用率为60.9%。2014年，全国工业固体废物产生量为325620.0万吨，综合利用量（含利用往年贮存量）为204330.2万吨，综合利用率为62.13%。2014年全国工业固体废物产生及利用情况产生量（万吨）综合利用量(万吨)贮存量（万吨）处置量（万吨）325620.0204330.245033.280387.5水环境（２００４中国环境状况公报）2014年七大流域和浙闽片河流、西北诸河、西南诸河水质状况2012年2014年水体富营养化由于N、P等营养物质输入过量而引起的一种水体效应。主要特征：水中藻类和水中植物过度生长，引起水体及其生态的变化。滇池污染2004年2012年地级以上城市，环境空气质量达标（达到或优于二级标准）城市比例为91.4%，与上年相比上升2.4个百分点。其中，海口、三亚、兴安、梅州、河源、阳江、阿坝、甘孜、普洱、大理、阿勒泰等11个城市空气质量达到一级。超标（超过二级标准）城市比例为8.6%.★4月17日，北京降下今春最严重的一次浮尘。经测算，北京全市降尘平均每平方米20克，总量将超过30万吨，人均约20公斤沙尘，空气质量为最严重的五级重度污染。由于此次沙尘堆积情况严重，一般的道路喷雾降尘方法已不起作用，唯一有效的清洁办法就是直接用水冲洗道路。新华社酸雨分布2012年，全国酸雨分布区域主要集中在长江沿线及以南–青藏高原以东地区。主要包括浙江、江西、福建、湖南、重庆的大部分地区，以及长三角、珠三角、四川东南部、广西北部地区。酸雨区面积约占国土面积的12.2%。2012年，地级以上城市环境空气中二氧化硫年均浓度达到或优于二级标准的城市占98.8%，无劣于三级标准的城市。二氧化硫年均浓度范围为0.004毫克/立方米～0.087毫克/立方米，主要集中分布在0.020毫克/立方米～0.050毫克/立方米。2012年，地级以上城市环境空气中可吸入颗粒物年均浓度达到或优于二级标准的城市占92.0%，劣于三级标准的城市占1.5%。可吸入颗粒物年均浓度范围为0.021毫克/立方米～0.262毫克/立方米，主要集中分布在0.060毫克/立方米～0.100毫克/立方米。2、由工业化、城市化带来的水的有机污染、富营养化和大气二氧化硫及颗粒物污染等老环境问题还远没有解决，诸如危险废物、微量有机污染物、持久性有机污染物、土壤污染、汽车尾气污染、外来物种入侵等新的环境问题已经出现，环境污染呈现区域性、复合性、长期性特点。三、中国面临的严峻环境形势三、中国面临的严峻环境形势农村环境质量试点监测情况2012年，全国798个村庄的农村环境质量试点监测结果表明，试点村庄空气质量总体较好，农村饮用水源和地表水受到不同程度污染，农村环境保护形势依然严峻。2012年，共监测781个试点村庄的空气质量状况，729个村庄空气质量未出现超标现象，占93.3%。监测天数累计共7832天，达标天数为7280天，占93.0%。其中，二氧化硫全部达标，二氧化氮达标比例为99.9%，可吸入颗粒物达标比例为92.1%。试点村庄1370个饮用水源地监测断面（点位）水质达标率为77.2%。其中，地表水和地下水饮用水源地水质达标率分别为86.6%和70.3%。地表水饮用水源地水质主要超标指标为氨氮、总磷、五日生化需氧量、高锰酸盐指数和溶解氧，总氮为湖泊（水库）类饮用水源地首要超标指标。地下水饮用水源地水质主要超标指标为总大肠菌群、氨氮、氟化物、锰和总硬度。试点村庄984个地表水水质监测断面（点位）中，Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面（点位）比例分别为64.7%、23.2%和12.1%。主要超标指标为五日生化需氧量、氨氮、总磷、高锰酸盐指数和石油类，湖泊（水库）主要超标指标为总氮。少数试点村庄地表水存在重金属超标情况。对粪大肠菌群水质类别进行单独评价，Ⅰ～Ⅲ类占80.0%，Ⅳ～Ⅴ类占15.0%，劣Ⅴ类占5.0%。3、生态退化趋势尚未得到遏制。土地沙漠化、水土流失、森林和草地退化、江河断流、湖泊萎缩、水生态系统失衡等生态问题尚未得到有效控制，生态服务功能持续下降，生态灾害加重，生态问题复杂化三、中国面临的严峻环境形势土地沙化是中国面临的最严重的生态问题之一，是当前生态建设的重点*目前全国沙化土地174.3万km2，占国土面积的18.2%*每年造成的直接经济损失540亿元，直接或间接影响近4亿人口的生存、生产和生活。*威胁中华民族生存空间，制约经济社会可持续发展水环境生态系统失衡*湖泊萎缩长江中下游通江大湖22个，20世纪50年代初面积1.7万km2，80年代面积6605km2因围垦而消失天然湖泊近1000个，湖泊容积减少600-700亿m3*全国75%的湖泊出现不同程度富营养化*过度开发水资源淮河水资源开发利用率超过55%（国际上平均水平30%）建设近万座闸、坝导致河流断流，已丧失自净能力地下水位下降、地面下沉地下水超采引发地面沉降上海最大累积沉降量2.63米华北平原地下水位年降幅1-3米４、全球和跨界环境问题压力不断加大*中国是发展中的环境大国*已签署和批准了30多项国际环境公约，履约任务十分繁重三、中国面临的严峻环境形势中国已参加的国际环境公约＊《联合国气候变化框架公约》＊《保护臭氧层维也纳公约》＊《蒙特利尔议定书》＊《联合国防治荒漠化公约》＊《生物多样性公约》＊《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》（简称湿地公约或拉姆萨公约）＊《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》＊《控制危险废物越境转移及其处置巴塞尔公约》*ODS（消耗臭氧层物质），排放量居世界第一SO2排放量居世界第一*跨界环境问题磨擦上升酸雨、沙尘暴—日本、韩国黄海污染—韩国跨界河流污染和水资源开发—俄罗斯、朝鲜、东南亚野生动物越境保护—蒙古国工业发达国家，解决环境污染大致可分为三个阶段：第一阶段：被动治理时期60年代中期以前第二阶段：综合治理时期60年代末-70年代初开始第三阶段：经济与环境保护相协调发展时期四、环境保护我国：1973年8月召开了第一次全国环境保护会议1974年5月国务院成立了环境保护领导小组和一个常设的办公室1979年9月五届人大十一次会议通过了第一部环境基本法《环境保护法(试行)》目前数百项环保法规、条例、标准正在进行环保税立法工作四、环境保护第十届全国人代会五次会议上,国务院总理温家宝作政府工作报告指出我国经济社会发展中仍然存在不少矛盾和问题,其中:四、环境保护经济增长方式粗放。突出表现在能源消耗高、环境污染重。“十一五”规划提出了节能降耗和污染减排目标，并作为约束性指标。这对于推动经济增长方式转变、加强节能环保工作具有十分重要的意义。一年来，各地区各部门做了大量工作，取得了积极进展。2006年，单位国内生产总值能耗由前三年分别上升4.9％、5.5％、0.2％，转为下降1.2%；主要污染物排放总量增幅减缓，化学需氧量、二氧化硫排放量由上年分别增长5.6％和13.1％，减为增长1.2%和1.8%。但是，全国没有实现年初确定的单位国内生产总值能耗降低4%左右、主要污染物排放总量减少2%的目标。主要原因是：产业结构调整进展缓慢，重工业特别是高耗能、高污染行业增长仍然偏快，不少应该淘汰的落后生产能力还没有退出市场，一些地方和企业没有严格执行节能环保法规和标准，有关政策措施取得明显成效需要一个过程。“十一五”规划提出这两个约束性指标是一件十分严肃的事情，不能改变，必须坚定不移地去实现，国务院以后每年都要向全国人大报告节能减排的进展情况，并在“