环境保护基础知识

第一部分：环境保护基础知识一、基本概念本部分在介绍环境与生态系统的基础上，从环境污染防治和生态恢复与建设两方面介绍了环境保护的基本知识，最后引入环境保护与可持续发展的概念。（一）环境与生态系统1.环境环境是指围绕着人群空间，以及其中可以直接、间接影响人类生活和发展的各种自然因素和社会因素的总体，目前我国关于环境的权威定义是《中华人民共和国环境保护法》第二条给出的“影响人类生存和发展的各种天然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、城市和乡村等”。2、生态系统一般不太容易区分生态系统和环境，为对这两个概念有较明确的认识，首先应了解什么是生态系统。生态系统最初的定义是1935年英国植物学家坦斯列在《植物概念术语的使用问题》一文中给出的，“生物与环境形成一个自然系统，正是这种系统构成了地球表面上各种大小和类型的基本单元，这就是生态系统”。随着系统科学的发展，学术界对生态系统形成了如下定义：生态系统是指在一定时间和空间内，由生物群落与其环境组成的一个整体，各组成要素间通过物种流动、能量流动、物质循环、信息传递和价值流动，相互联系相互制约，形成的具有自调节功能的复合体。生态系统由生命支持系统（非生物环境）、生产者、消费者和分解者四种基本成分组成。可以从生态学与环境科学的区别这个角度来理解两者之间的不同之处。生态学是研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学，强调系统特性；环境科学则以人类为中心，把人类生活与环境的相互影响作为一个整体来研究，从而和社会科学有着十分密切的联系。（二）环境污染和污染源环境污染是指有害物质对大气、水体、土壤和生物的污染，包括大气污染、水体污染、土壤污染、生物污染等物质因素引起的污染和噪声污染、热污染、放射性污染等由物理性因素引起的污染。现在人们主要关注的环境污染包括大气污染、水体污染、固体废弃物污染等。向环境排放污染物或对环境产生有害影响的场所、设备装置，统称为污染源。污染源可以有多种划分方式：按其存在形式分，可分为固定污染源和流动污染源；按人类社会活动功能分，可分为工业污染源、农业污染源和生活污染源等；按排放时间分，可分为连续源、间断源和瞬时源；目前最常用的分类方式是按排放污染物的空间分布方式分，可分为点源、面源和线源。1、大气与大气污染（1）大气组成与大气结构大气由干洁空气、水汽、悬浮微粒组成。在结构上将大气圈分为五个气层：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层，其中对流层最接近地面，平均厚度约为12公里。随着人类工业活动的发展，大量使用煤等化石能源和自然资源，从而产生了一些副作用，如向空气排放大量的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、粉尘等有害物质，形成大气污染。按照国际标准化组织的定义，大气污染是指“由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象”。污染物主要集中在对流层中，大气污染主要在这一层发生。根据大气组成很容易判断大气外来污染物，即如果大气组成成分的含量超过标准含量，或出现了大气组成没有的物质，就可判断出大气中存在外来污染物。（2）大气污染源与大气污染物大气污染源是指向大气中排放污染物质的发生源，主要有燃料燃烧、工农业生产过程、交通运输等。大气污染物主要分为颗粒污染物、气态污染物和二次污染物。颗粒污染物有尘粒、粉尘、烟尘、雾尘、煤尘等。气态污染物有含硫化合物、含氮化合物、碳氧化合物、碳氢化合物、卤素化合物等。二次污染物危害最大的是光化学烟雾。（3）空气质量标准分类和主要大气污染指标根据国家环境保护局制定的环境空气质量标准，环境空气质量功能区分为三类：一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需特殊保护的地区，执行一级标准；二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区，执行二级标准；三类区为特定工业区，执行三级标准。空气质量的好坏，主要是考核下列污染物在空气中的含量：二氧化硫SO2、总悬浮颗粒物TSP、可吸入颗粒物PM10、氮氧化物NOX、二氧化氮NO2、一氧化碳CO、臭氧O3、铅Pb、苯并[α]芘（B[α]P）、氟化物F。总悬浮颗粒物指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤100微米的颗粒物。可吸入颗粒物指悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤10微米的颗粒物。氮氧化物指空气中主要以一氧化氮和二氧化氮形式存在的氮的氧化物。铅指存在于总悬浮颗粒物中的铅及其化合物。苯并[α]芘指存在于可吸入颗粒物中的苯并[α]芘。2、水体与水体污染水体是指河流、湖泊、池塘、水库、沼泽、海洋和地下水等水的集聚体。水污染是指水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。（1）水污染指标水体污染指标包括生化需氧量、化学需氧量、总需氧量、总有机碳、悬浮物、有毒物质、大肠菌群数、PH值等。生化需氧量（BOD）表示在有氧条件下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离氧的数量。化学需氧量（COD）表示在酸性条件下用强氧化剂（重铬酸钾）将有机物氧化为水和二氧化碳的耗氧量。总需氧量（TOD）表示有机物完全被氧化时的需氧量。总有机碳表示污水中有机污染物的总含碳量。悬浮物表示过滤后滤膜或滤纸上截留下来的物质。有毒物质是指达到一定浓度后，对人体健康、水生生物的生长造成危害的物质。大肠菌群数是指单位体积水中所含的大肠菌群的数目，是常用的细菌学指标。PH值是反映水的酸碱性强弱的重要指标。（2）水污染源环境科学中一般将水体污染源分为工业污染源、城市生活污水、农村污水和灌溉水、船舶废水等。不同的污水含有不同类型的污染物质，例如属于工业污染源的有色冶金工业排出的废水中，含有汞、砷、锡、铬等元素，是水体中重金属污染物质的主要来源。生活污水多为洗涤水，主要由无毒有机物、洗涤剂、微生物等组成。农村污水和灌溉水则是水体污染的主要面源，农药和化肥带入水体中造成农药污染和富营养化。（3）水污染物水体污染物主要有病原体污染物、需氧物质污染物、有毒化学物质、酸性、碱性物质和盐类、放射性物质、热污染等。(4)水域功能分类根据国家环境保护局制定的地面水环境质量标准，依据地面水水域使用目的和保护目标将其划分为五类：Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区。Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等。Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。（5）污水的一、二、三级处理按污水的处理程度划分，污水处理通常分为三级。一级处理，又称预处理，采用物理方法除去水体中的悬浮物，使废水初步净化，为二级处理创造条件。二级处理，采用物理方法、化学方法和生物方法等除去水体中的胶质杂质。二级处理一般能除去90%左右的可降解有机物（如BOD物质）和90%-95%的固体悬浮物，但一些重金属毒物和生物难以降解的高碳化合物无法清除。三级处理，又称高级处理和深度处理，采用物理化学方法和生物方法等使水质达到排放标准及用水要求。三级处理是工业用水采用封闭循环系统的重要组成部分。一般一级处理水达不到排放标准，必须进行再处理；二级处理水可以达标排放；三级处理水可直接排放地表水系或回用。（6）水体富营养化由于人类活动的影响，大量含氮、磷等需氧物质的污水排入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物的迅速繁衍，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象被称为水体富营养化。例如，滇池发生的大面积水藻暴长就是富营养化。3、固体废弃物按照《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的规定，固体废弃物，是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。（1）固体废弃物分类我国将固体废弃物分为工业固体废弃物、危险废物和城市垃圾三类。工业固体废物，是指在工业、交通等生产活动中产生的固体废物。危险废物，是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。城市生活垃圾，是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。（2）固体废弃物处理的“三化”固体废弃物处理的技术政策可归纳为“三化”，即无害化、减量化和资源化。无害化指固体废弃物经处理后能够不损害人体健康、不污染环境；减量化指减少固体废弃物产生的数量和减小固体废弃物的容积；资源化是指从固体废物中回收有用的物质和能源。4、其他环境污染问题（1）噪声污染《中华人民共和国环境噪声污染防治法》规定，噪声，是指在工业生产、建筑施工、交通运输和社会生活中所产生的干扰周围生活环境的声音。环境噪声污染，是指所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常生活、工作和学习的现象。一般认为40分贝是正常的环境声音，超过40分贝就是有害的噪声。噪声主要有两种，一是空气动力噪声，另一种是机械噪声。在环境中，噪声的来源主要有交通噪声、工业噪声和社会噪声三类。交通噪声由交通工具运行时发出，城市环境噪声有70%来自汽车噪声。工业噪声主要是生产及工作过程中机械振动、摩擦、撞击以及气流扰动而产生的声音。社会噪声则是指街道和建筑物内各种生活设施、人群活动等产生的声音。（2）电磁辐射污染电磁辐射污染指由大功率电磁辐射能量造成的电磁波干扰和有害的电磁辐射。电磁污染源包括天然和人工两种，前者如自然界的雷电、台风、宇宙射线等；后者如无线电、电视等通讯设备。（3）放射性污染放射性污染是指由能自发地放射出穿透性很强的射线的物质对环境造成的危害。放射性污染物通过射线危害人体和其他生物体，造成危害的射线主要有α射线、β射线和γ射线。放射性污染源分为天然辐照源和人工辐照源，前者如地球上的天然放射源，后者如核工业排放物。（4）热污染热污染指由于人类活动对热环境造成的危害，包括向环境排放废热、排放温室气体、排放消耗臭氧层物质等。（5）光污染光污染指由于人类活动造成的过量光辐射的不良影响，主要包括可见光污染、红外光污染和紫外光污染等。（三）生态恢复与建设1、生态平衡在生态系统内，生物与环境之间，生物与生物之间经过长期的相互作用，最终会形成一种相对稳定和谐的状态，这就是生态平衡。2、生态系统的功能生态系统的功能主要表现为环境功能，包括生产生物资源、蓄水保水缓解旱涝、保护土壤防止水土流失、防风固沙防止土地沙漠化、改善小气候、吸收二氧化碳制造氧气、净化空气和水、保护生物多样性、防灾减灾等。例如，树木通过光合作用每吸收44克二氧化碳可以释放32克氧气；树木能够吸收二氧化硫、氟、氮氧化物等多种有毒气体。3、生态破坏生态破坏是指物种改变、环境因素改变、信息系统改变等而引起的生态平衡的破坏，包括森林面积减少、草原退化、土地退化、生物多样性减少等。4、生态恢复生态恢复是指通过对生态系统物质、能量、信息等方面的支持，改善生态平衡的破坏，使生态系统恢复原有的生态功能。5、生态建设生态建设是指生态环境的保护和建设，以及生态工程建设。（四）环境保护环境保护的范围有广义和狭义之分。狭义的环境保护指污染防治和生态恢复与建设等内容，广义的环境保护则在狭义环境保护基础上涵盖了资源的可持续开发与利用、人口等与可持续发展有关的内容。GB/T24000-ISO14000（环境管理系列国家标准等同采用环境管理系列国际标准，我国于1996年发布）给环境保护下的定义是“采取法律的、经济的、科学技术的综合措施，合理利用自然资源，防止由于人类活动引起自然生态破坏和环境污染，以保护自然环境和人类社会环境，保护自然生态平衡和扩大自然资源的再生产”。环境保护的内容世界各国不尽相同，但一般包括两方面：一是保护和改善环境质量，保护居民的身心健康，防止机体在环境污染影响下产生遗传变异和退化；二是合理开发利用自然资源，减少或消除有害物质进入环境，保护自然资源，