环境修复原理与技术绪论

浙江师范大学环境科学专业课程环境修复原理与技术浙江师范大学地理与环境科学学院EnvironmentalRemediationPrinciplesandTechnology林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲教材教材：赵景联主编，环境修复原理与技术，化学工业出版社林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲参考书目：生物修复陈玉成，污染环境生物修复工程沈德中，污染环境的生物修复唐世荣，污染环境植物修复的原理与方法吴启堂，环境生物修复技术土壤修复周启星，污染土壤修复原理与方法张丛，污染土壤生物修复技术李法云，污染土壤生物修复理论基础与技术水环境修复张锡辉，水环境修复工程学原理与应用周怀东，水污染与水环境修复参考书目生态修复黄铭洪，环境污染与生态恢复杨京平，生态恢复工程技术周启星，生态修复林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲第一章绪论第二章污染环境的物理修复原理第三章污染环境的化学修复原理第四章污染环境的生物修复原理第五章污染环境的植物修复原理第六章污染环境修复的生态工程第七章污染土壤的环境修复技术第八章污染水环境修复技术第九章污染大气环境修复技术第十章固体废弃物环境修复技术目录林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲授课提纲概念篇1原理篇2技术篇3环境修复原理与技术环境修复的概念、对象和任务、类型、产生与发展等物理修复原理化学修复原理微生物修复原理植物修复原理土壤环境修复技术水环境修复技术大气环境修复技术固体废物环境修复技术林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲第一章绪论环境概述1.1环境问题1.2环境修复1.3林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲1.1环境概述1.1.1环境概念环境是一个极其复杂、相互影响、彼此制约的辩证的自然综合体。环境科学所研究的环境，总是以人类作为中心事物的自然环境。人类的环境是作用于人类这一主体（中心事物）的所有外界影响和力量的总和。林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲社会环境指人们生活的社会经济制度和上层建筑，它是人类在从事物质资料的生产和消费过程中，由于共同进行生产劳动、求取生存和发展而建立起来的生产关系的总和。人类的环境自然环境指环绕于我们周围的各种自然因素的总和，是人类赖以生存和发展必不可少的物质条件。林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲《中华人民共和国环境保护法》明确规定“本法所称环境，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”。本书各部分内容中提及的环境均指自然环境。1.1环境概述林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲1.1.2环境分类根据不同原则，人类环境有不同的分类方法。通常的分类原则是：环境范围的大小环境的主体环境的要素人类对环境的作用环境的功能林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲1.1.2环境分类下面介绍一种按环境的范围由近及远进行的分类：(1)聚落环境(2)地理环境聚落是人类聚居的地方与活动的中心，聚落环境也就是人类聚居场所的环境。聚落环境根据其性质、功能和规模可分为院落环境、村落环境和城市环境。地理环境位于地球的表层，即岩石圈、水圈、上圈、大气圈和生物圈相互制约、相互渗透、相互转化的交错带上，其厚度约10–30km。林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲环境科学中宇宙环境是指地球大气圈以外的环境，又称星际环境。不过，此处所指宇宙环境，仅限于人类进入空间活动的年代以后，人和飞行器(人造卫星、探测器、航天飞机等)在太阳系内飞行触及到的环境。1.1.2环境分类下面介绍一种按环境的范围由近及远进行的分类：(1)聚落环境(2)地理环境(3)地质环境(4)宇宙环境聚落是人类聚居的地方与活动的中心，聚落环境也就是人类聚居场所的环境。聚落环境根据其性质、功能和规模可分为院落环境、村落环境和城市环境。地理环境位于地球的表层，即岩石圈、水圈、上圈、大气圈和生物圈相互制约、相互渗透、相互转化的交错带上，其厚度约10–30km。简单地说，地质环境是指地理环境中除生物圈以外的其余部分。地质环境为人类提供大量的生产资料——丰富的矿物资源，它对人类社会的影响也将随着生产的发展而与日俱增。林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲1.1.3环境基本特性基本特性灾害放大性整体性隐显性不可逆性有限性持续反应性林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲1.2环境问题1.2.1环境问题概念所谓环境问题，是指由于人类不恰当的生产活动引起全球环境或区域环境质量的恶化，出现了不利于人类生存和发展的问题。十大环境问题为什么要修复或治理环境？林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲1.2.2环境问题的分类林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲1.2.3环境问题的产生与发展1）环境问题萌芽阶段时间段：从人类出现直到工业革命前夕主要特点：主要表现为生态环境破坏。如大量砍伐森林、破坏草原、盲目开荒等，往往引起的严重水土流失，水旱灾频繁和沙漠化问题。影响：主要对小区域范围的生态影响。影响力度增长缓慢林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲●时间段：19世纪工业革命至20世纪50年代●主要特点：蒸汽机的发明和使用后，大工业日益发展，生产力有了很大的提高，环境问题也随之发展并逐步恶化。例如：从1873年－1892年间的冬季英国伦敦多次发生有毒烟雾事件●影响：A.环境问题，尤其污染问题集中在工业发达国家B.环境质量开始恶化，但未引起重视2）环境问题的发展恶化阶段林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲●时间段：20世纪50年代至80年代前夕●主要特点：环境问题更加突出，震惊世界的公害事件接连不断●形成因素：A.人口的迅猛增长，都市化的速度加快。B.工业不断集中和扩大，能源的集中大增。●影响：A.工业发达国家把环境问题列入国家的议事日程，包括制定法律、建立机构、加强管理、采用新技术等。B.到70年代中期环境污染得到有效控制，城市和工业的环境质量有明显改善。3）环境问题的第一次高潮林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲●时间段：20世纪80年代至今●主要特点：A.开始共同关注在全球范围内出现的环境问题。B.全球性大气污染例如温室效应和全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨C.大面积生态破坏大面积森林破坏、草场退化、沙漠化等D.突发性的严重污染事件●影响：全球性环境问题严重威胁着人类的生存和发展4）环境问题的第二次高潮福建紫金矿业重大污染事故林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲人口问题、资源问题、生态破坏问题和环境污染问题林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲小城里空无一人……一片凄凉的景象五十年内……不得耕作和放牧。损失……达数千亿美元！切尔诺贝利核事故林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲印度博帕尔市农药厂异氰酸酯泄漏林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲环境修复概念1.3.1环境修复的对象和任务1.3.2环境修复的产生与发展1.3.4环境修复类型1.3.31.3环境修复林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲1.3.1环境修复的概念修复(remediation)本来是工程上的一个概念，顾名思义，它是指借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。严格说来，修复包括恢复、重建、改建等三个方面的活动。林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲1.3.1环境修复的概念恢复(restoration)：是指使部分受损的对象向原初状态发生改变；重建(reconstruction)：是指使完全丧失功能的对象恢复至原初水平；改建(renewal)：则是指使部分受损的对象进行改善，增加人类所期望的“人造”特点，减小人类不希望的自然特点。修复林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲1.3.1环境修复的概念环境修复（environmentalremediation）就是研究对被污染的环境采取物理、化学与生物学技术措施，使存在于环境中的污染物质浓度减少或毒性降低或完全无害化，使得环境能够部分或者全部的恢复到原始状态。•环境污染→健康环境•环境修复≠和环境净化•环境修复≠”三废”治理林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲环境污染VS健康环境环境污染(contaminatedenvironment)，是指任何物质或能量因子的过分集中，超过了环境的承载能力，从而对环境表现出有害的现象。环境污染的实质是由于人类活动不当所引起的环境质量的下降和环境功能的衰退。根据这—实质，不难将污染环境定义为任何物质过度聚集而产生的质量下降、功能衰退了的环境。健康环境(soundenvironment)：最健康的环境当然是具有原始背景值的环境，但当今地球上似乎再也难找到一块未受人类活动影响的“净土”，即使人类足迹鲜至的南极、珠穆朗玛峰也可检测到农药的存在。因此健康环境只是相对的，特指存在于其中的各种物质或能量都低于有关环境质量标准。林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲环境污染VS健康环境环境质量标准是环境质量的反映，而环境价值又是环境质量与人类需要之间客观存在的一种特定关系(肯定或否定关系)，它受到道德准则的制约和影响。比如说某区域环境质量对一部分人来说可能满足其需要，而对另一部分人来说则可能相反。从这个意义上讲，健康环境体现了人类的价值取向。林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲环境修复≠环境净化环境有一定的自净能力。污染因子进入环境中，并非一定会产生污染，而是只有当环境污染因子的载荷量超过了环境净化容量时才导致污染。环境中存在各种各样的净化机制，如稀释、扩散、沉降、挥发等物理机制，氧化还原、中和、分解、化合、吸附解吸、离子交换等化学(含物理化学)机制，有机生命体新陈代谢等生物学机制。这些机制共同作用于环境，致使污染物的数量或性质向有利于环境安全的方向发生改变。环境污染环境净化在环境承载力范围内超过环境净化能力林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲林红军教授主讲环境修复≠环境净化环境修复与环境净化之间既有共同的一面，也有不同的一面。它们两者的目的都是使进入环境中的污染因子的总量减少或强度降低或毒性下降。环境净化强调的是环境中内源因子对污染物质或能量的清除过程，是一种自然的、被动的过程；环境修复则强调人类有意识的外源活动对污染物质或能量的清除过程，是一种人为的、主动的过程。林红军教