第6章生态污染防治cheng

2020/7/17第六章环境污染的生态学防治第一节环境污染的概述第二节水体污染与废水处理的生物对策第三节大气污染及其防治第四节土壤的污染与防治第五节固体废弃物的处理与资源化2020/7/17第一节环境污染的概述一、环境污染概念环境污染（environmentalpollution）是指环境因受人类活动影响而改变了原有性质或状态的现象称为环境污染。环境污染物的来源一方面来自人类的生产活动；一方面是来自人类的生活活动。2020/7/17二、环境污染的特征从影响人体健康的角度看，环境污染一般具有以下特征。(日本广岛）1．影响范围大环境污染涉及的地区广、人口多。2．作用时间长接触者长时间不断地暴露在被污染的环境中，每天可达24小时。2020/7/173．情况复杂往往是多种毒物同时存在，联合作用于人体。污染物进入环境后，受到大气、水体等的稀释，一般浓度很低。污染物浓度虽然低，但由于环境中存在的污染物种类繁多，通过生物或理化作用发生转化、降解和富集，从而改变其原有的性状和浓度，产生不同的危害作用，而且多种污染物可同时作用于人体。4．治理难2020/7/17第二节水体污染与废水处理的生态对策一、水体污染与水体自净水体污染（waterpollution)：指由于人类活动或天然过程而排入水体的污染物超过了其自净能力，从而引起水体的水质、生物质质量恶化的现象。水体污染物无机无毒物、无机有毒物、有机无毒物和有机有毒物；此外，还有放射性物质、生物污染物质和热污染等。2020/7/17无机无毒物----颗粒状污染物（降低光的穿透力，减少水生植物光合作用）；酸碱无机盐类（改变水的PH）；氮磷物质（促进水中植物生长，水体富营养化）无机有毒物----各种重金属（汞、镉、铅、铬、砷）和氰化物等；有机无毒物----水体中比较容易分解的有机物质有机有毒物----人工合成的有机物，如：有机氯（lv）化合物、酚等2020/7/17水体自净（self-purificationofwaterbody）•水体自净是指受污染的水体由于物理、化学、生物等方面的作用，使污染物浓度逐渐降低，经过一段时间后恢复到受污染前的状态。这一过程谓水体自净。•水体自净是物理、化学、生物三种方式共同作用的结果。2020/7/17影响水体自净的主要因素有以下几点：（1）污染物质的种类、性质与浓度若污染物质容易挥发和氧化降解，则在水体中容易被净化。有些污染物质如重金属类，会对微生物产生危害，使生物降解能力下降，就会降低水体的自净作用。当污染物质的浓度超过某一限度后，水体自净速度会迅速降低，污染物质的降解状态会突然改变。（2）水体的水情要素水温、流量、流速和含沙量等。如水温不仅直接影响着水体中污染物质的净化速度（如化学反应速度），而且还影响着水中饱和溶解氧浓度和水中微生物的活动，间接影响了水体的自净作用。2020/7/17（3）水生生物生物种类数量多？（4）周围环境大气的复氧条件、太阳辐射（光照条件）、不同的底质、不同的地质地貌条件等周围环境都会影响到水体的自净作用。2020/7/17二、水体富营养化水体富营养化是由于氮、磷等植物营养物的排入引起水体中藻类大量繁殖的现象。容易发生水体富营养化的水域？一般地说，无机氮和总磷分别超过0.3mg/L和0.2mg/L就认为水体处于富营养化状态2020/7/17化学需氧量（COD），是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。生化需氧量（BOD）：水体微生物分解有机物时消耗水中溶解氧的量。表示单位为氧的毫克/升（水）；20℃时在BOD的测定条件（氧充足、不搅动）下，一般有机物20天才能够基本完成在第一阶段的氧化分解过程（完成过程的99％）。一般以5日作为测定BOD的标准时间，因而称之为五日生化需氧量，以BOD5表示之。BOD5约为BOD20的70％左右。2020/7/172020/7/17水体富营养化主要防治的方法有：对废水作深度处理，控制N、P的排放；禁用含磷洗涤剂；打捞藻类；人工曝气；疏浚底泥；引水（不含营养物）稀释；使用化学药剂或引入病毒杀藻类等。2020/7/17吉林市松花江牤牛河污染2020/7/17吉林市松花江牤牛河污染背景2006年8月21日，吉林市环保局举报中心接到群众举报，牤牛河附近发生化工污染。经吉林市环保局工作人员现场勘察，发现部分水质呈红色，并伴有少量泡沫。初步检测污染物主要是二甲基苯胺，造成的污染带长约5公里。事故发生后，吉林市政府立即启动突发环境污染事件应急预案。国家环保总局、吉林省政府和省环保局有关领导现场指挥调度防控工作。吉林市环保部门与上千名驻地武警、消防官兵昼夜奋战，在距牤牛河入松花江口8公里处筑起一道拦截坝和两道活性炭吸附坝。事故污染原因，系吉林长白山精细化工有限公司向牤牛河中人为排放化工废水所致，责任单位法人代表和肇事者被拘审。2020/7/17三、水体污染的生态防治1、微型动物净化2、植物净化香蒲植物净化铅/锌矿废水实例研究宽叶香蒲属单子叶多年生挺水植物，具根状茎，以其他下茎不断延伸而迅速发展成群体，能形成水生植物净化塘中占绝对优势的种群。中山大学环科所建造了一个香蒲净化塘。实验表明，未处理的铅/锌矿废水含Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ、总悬浮物含量均超标，但经过净化塘后，ＳＳ去除率达９９％，Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ去除率达８４％～９０％，各项指标达到工业排放标准。黑灰色废水被香蒲群落变成清澈的出水，香蒲植物也能茂盛生长，塘内还出现了多种藻类、鱼类2020/7/17宽叶香蒲2020/7/17红树林植物净化含油废水和城市污水实例研究红树林属于热带海岸特有的湿地生态系统。李玫等用秋茄人工模拟湿地进行了为期一年的含油废水净化试验，发现随含油废水处理浓度升高，植物对油的相对净化率是：５０ｍｇ／Ｌ组为７５．７６％，１００ｍｇ／Ｌ组为６７．５５％，而８００ｍｇ／Ｌ组为４２．９４％，可见净化效率随浓度的增大而增大。---含油量大小为根叶茎枝。---实验还表明：秋茄净化含油废水的适宜浓度应不大于２００ｍｇ／Ｌ。2020/7/17香港的秋茄樹KandeliaobovatainHongKong2020/7/17草本植物净化造纸废水实例研究郝登峰等选用７种水生植物：水葫芦、水花生、大漂、浮萍、风车草、宽叶香薄及茭白，建立植物处理系统处理造纸废水，将废混合制成３个浓度级废水注入植物系统里。通过实验，７种植物对废水中悬浮物去除率均在７０％以上，其中水葫芦、水花生、风车草为８４％以上；对ＴＮ、ＴＰ的去除能力大小为：水葫芦大漂水花生浮萍，风车草宽叶香蒲茭白。但是ＣＯＤＣｒ和ＢＯＤ５去除率均不到５０％。废水色度也只有水花生、水葫芦去除效果明显，水花生９天后去除率可达７３．３３％，水葫芦可达５４．６７％，使得发黑发臭的水处理得比较清澈。2020/7/17风车草水葫芦水花生浮萍2020/7/173、微生物净化活性污泥法机理：活性污泥法是利用人工培养和驯化的微生物群体去分解废水中可供生物降解的有机物，通过生物化学反应，改变这些有机物的性质，再把它们从废水中分离出来，从而使废水得到净化的方法。活性污泥是微生物群体及它们所吸附的有机物质和无机物质的总称。2020/7/17活性污泥法流程图2020/7/17生物膜法生物膜法和活性污泥法一样都是利用微生物来去除废水中有机物的方法。生物膜中的微生物则附着生长在某些固体物的表面，所以生物膜处理系统又称为附着生长系统。2020/7/17厌氧生物处理法厌氧生物处理法是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌来降解有机物的，大分子的有机物首先被水解成低分子化合物，然后被转化成甲烷和二氧化碳等。机理：其有机物的分解过程可分为酸性（酸化）阶段和碱性（甲烷化）阶段厌氧处理的应用：主要用于居住房屋和公用建筑的生活污水的处理2020/7/17污水处理塘——生物塘污水处理塘是一些适宜的自然池塘、经人工改造的自然池塘，或是人工修建的池塘。根据污水处理塘的净化机理，大致可分为好氧塘、厌氧塘、兼性塘、曝气氧化塘、塘田和鱼塘等。2020/7/17福建大历造纸厂污水处理工程2020/7/17第三节大气污染防治的生态对策2020/7/17一、大气污染和大气污染物1、大气污染大气污染系指大气成分的性质和数量的改变。大气污染物大气污染物系指人类活动或自然过程排入大气，并对人或环境产生有害影响的那些物质。2020/7/17京城的大气污染2020/7/17京城的大气污染2020/7/172、大气污染物的分类大气污染物的分类大气污染物主要可以分为两类，即天然污染物和人为污染物,引起公害的往往是人为污染物，它们主要来源于燃料燃烧和大规模的工矿企业。颗粒物：指大气中液体、固体状物质，又称尘。硫氧化物：是硫的氧化物的总称，包括二氧化硫，三氧化硫，三氧化二硫，一氧化硫等。碳的氧化物：主要包括二氧化碳和一氧化碳。氮氧化物：是氮的氧化物的总称，包括氧化亚氮，一氧化氮，二氧化氮，三氧化二氮等。碳氢化合物：是以碳元素和氢元素形成的化合物，如甲烷、乙烷等烃类气体。其它有害物质：如重金属类，含氟气体，含氯气体等等。2020/7/17二、大气环境质量标准大气环境质量标准是以保障人体健康和生态系统不受破坏为目标，对大气环境中多种污染物所规定的含量限度。大气环境质量区的划分及执行标准的级别一类区：国家规定的自然保护区、风景游览区、名胜古迹和疗养地等；二类区：为城市规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、文化区、名胜古迹和广大农村等；三类区：为大气污染程度比较重的城镇和工业区以及城市交通枢纽、干线等。2020/7/17三、大气污染的生态防治制订合理的环境规划利用大气的自净能力减少污染物排放总量治理主要污染物2020/7/17绿色植物对大气污染物的净化作用绿色植物对有害气体的吸收作用绿色植物的减尘作用绿色植物的杀菌作用绿色植物吸收二氧化碳放出氧气的作用森林对大气污染防治的作用2020/7/171、绿色植物对有害气体的吸收作用（1）对二氧化硫的吸收*大气中的二氧化硫主要来源于燃料燃烧和化肥、硫酸等工业生产的废气。*抗性强的植物有侧柏、白皮松、云杉、香柏、榆树等80种草木。*对二氧化硫吸收强的树木有垂柳、加杨、山楂、洋槐、云杉、桃树等15种。2020/7/17（2）对氟化氢的吸收*氟化氢主要来自化肥、冶金、电镀大呢个工业产生的废气。*氟化氢使植物受害的原因主要是积累性中毒，接触时间的长短是重要因素。*对氟化氢抗性强的植物主要有白皮松、松柏、侧柏、银杏等。*人食用了含氟量高的粮食、蔬菜，会中毒。2020/7/17（3）对氯气的吸收*氯气主要来自化工厂、制药厂和农药厂。*对氯气抗性强的植物主要有侧柏、白皮松、皂荚、洋槐、银杏等近30种。（4）对其他有害气体的吸收情况*夹竹桃、棕榈等吸汞能力强*大多数植物都能吸收臭氧，其中银杏、柳杉、樟树、夹竹桃等净化作用大。2020/7/172、绿色植物的减尘作用绿色植物都有滞尘作用，其滞尘量的大小与树种、林带、草皮面积、种植情况以及气象条件等有密切关系。（1）树木、绿地的吸尘量(北京21-39%,南京37-60%)*树木滞尘的方式有停着、附着和粘着三种。*森林是天然的吸尘器。且由于树木高大、树冠能减小风速，也可降尘。*绿地也能减尘，有风时，对减尘有特殊功能。2020/7/17（2）防尘树种的选择*树叶的总叶面积大、叶面粗糙多绒毛，能分泌粘性油脂或汁浆的树种都是较好的防尘树种，*如核桃、毛白杨、板栗、侧柏、刺槐等2020/7/173、绿色植物的杀菌作用植物为了自身免疫的需要，能分泌出强烈的芳香挥发性杀菌素。如景天科植物汁液能消灭流感病毒，松林放出的臭氧能抑制和杀死结核菌，樟、桉的分泌物能杀死蚊虫，驱走苍蝇。2020/7/174、绿色植物吸收二氧化碳造氧的作用一万平方米的阔叶林在生长季节能一天消耗1吨二氧化碳，放出0.73吨氧气。成人每天需吸氧0.75千克，排出二氧化碳0.9千克，则10平方米的森林能满足。此外，