环境污染防治技术

第六章环境污染与防治一、概述大气就其组分的含量变动情况可分为恒定组分、可变组分和不定组分三种。恒定组分指N2、O2和Ar。N2占空气体积78.09％、O2占20.95％、Ar占0.93％.三者总和占空气总体积的99.97％，其余为微量的氖、氦、氙、氡等稀有气体。可变组分指空气中的CO2和水蒸气，通常CO2含量为0.02-0.04％，水蒸气含量小于4％。可变组分在空气中的含量随季节、气象与人类活动的变化而变化。不定组分指煤烟、尘埃、硫氧化物、氮氧化物及一氧化碳等，它与人类活动直接有关，这些组分达到一定浓度，会给人类、生物造成严重的危害。二、能源型污染（一）大气污染源按污染源存在的形式分为固定源和流动源两类。所谓固定源就是位置和地点固定不变的污染源。主要指工矿企业在生产中排放的大量污染物。冶金、钢铁、建材等工业企业都是对大气环境污染严重的固定源。流动污染源是指交通工具在行驶时向大气中排放的有害气体而形成的污染源。按人类社会活动功能划分，还可以分为工业污染源、农业污染源、交通运输污染源和生活污染源等。火力发电厂排烟污染大气1、工业污染源由火力发电、钢铁、化工和硅酸盐等工矿企业在生产过程、中所排放的煤烟、粉尘及有害化合物等形成的污染源。此类污染源由于不同工矿企业的生产性质和流程工艺的不同，其所排放的污染物种类和数量大不相同，但有一个共同的特点是，排放源集中、浓度高、局地污染强度高。是城市大气污染的罪魁祸首。钢铁厂排放的废气火力发电厂排烟污染大气排入大气中的烟尘随风扩散烟尘弥漫整个地区3、交通运输污染源由汽车、飞机、火车和轮船等交通运输工具运行时向大气中排放的尾气。这类污染源属流动污染源，主要污染物是烟尘、碳氢化合物、NOX、金属尘埃等，是城市大气环境恶化的主要原因之一。尾气污染，健康杀手4、生活污染源是指居民日常烧饭、取暖、沐浴等活动，燃烧化石燃料而向大气排放烟尘、SO2、NOX等污染物。这类污染源属固定源，具有分布广、排量大、污染高度低等特点，是一些城市大气污染不可忽视的污染源。但是，随着城市电气化的推进，城市生活污染源将从根本上得到遏制。（二）大气污染物1、一次污染物与二次污染物一次污染物是从污染源直接排出的大气污染物，如颗粒物、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等；二次污染物则是由污染源排出的一次污染物与大气正常组分，或几种一次污染物之间，发生了一系列的化学或光化学反应而形成了与原污染物性质不同的新污染物。其毒性一般较一次污染物强。2、常见主要大气污染物简介据不完全统计，目前被人们注意到或已经对环境和人类产生危害的大气污染物大约有100种左右。其中影响范围广、对人类环境威胁较大、具有普遍性的污染物有颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化含物及光化学氧化剂等。三、大气污染的类型大气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，危害了人体的舒适、键康和福利或危害了环境的现象。（一）根据污染物的化学性质及其存在的大气状况，可将大气污染分为还原型大气污染和氧化型大气污染。（二）根据燃料性质和污染物的组成，可将大气污染分为煤炭型、石油型、混合型和特殊型四类。四、中国大气污染的特征中国是世界上大气污染最严重的国家之一，大气污染是我国环境问题中的一个主要问题。我国的经济发展、能源结构、地形及气候条件决定了我国大气污染具有以下特征：①煤烟型污染是污染的普遍问题，主要污染物是烟尘和二氧化硫；②汽车尾气污染明显增加，并逐渐上升为城市大气主要污染源，总悬浮颗粒物或可吸入颗粒是影响城市空气质量的主要污染物；③酸雨分布区域性、季节性明显，污染物成分特点突出，多以硫酸酸雨为主；④工业“三废”任意排放是目前大气污染的罪魁祸首，但农业引发的大气污染仍不容忽视。五、大气污染的危害人类体验到的大气污染的危害，最初主要是对人体健康的危害，随后逐步发现了对工农业生产的各种危害以及对天气和气候产生的不良影响。人们对大气污染物造成危害的机理、分布和规模等问题的深入研究，为控制和防治大气污染提供了必要的依据。（一）对人体健康的危害大气污污染后，由于污染物质的来源、性质、浓度和持续时间的不同，污染地区的气象条件、地理环境等因素的差别，甚至人的年龄、健康状况的不同，对人均会产生不同的危害。大气污染对人体的影响，首先是感觉上不舒服，随后生理上出现可逆性反应，再进一步就出现急性危害症状。大气污染对人的危害大致可分为急性中毒、慢性中毒、致癌三种。1、急性中毒大气中的污染物浓度较低时，通常不会造成人体急性中毒，但在某些特殊条件下，如工厂在生产过程中出现特殊事故，大量有害气体泄露外排，外界气象条件突变等，便会引起起人群的急性中毒。如印度帕博尔农药厂甲基异氰酸酯泄露，直接危害人体，发生了2500人丧生，十多万人受害的惨剧。2、慢性中毒大气污染对人体健康慢性毒害作用，主要表现为污染物质在低浓度、长时间连续作用于人体后，出现的患病率升高等现象。，近年来我国城市居民肺癌发病率很高，其中最高的是上海市，城市居民呼吸系统疾病明显高于郊区。3、致癌作用这是长期影响的结果，是由于污染物长时间作用于肌体，损害体内遗传物质，引起突变，如果生殖细胞发生突变，使后代机体出现各种异常，称致畸作用；如果引起生物体细胞遗传物质和遗传信息发生突然改变作用，又称致突变作用；如果诱发成肿瘤的作用称致癌作用。（二）对工农业生产的危害大气污染对工农业生产的危害十分严重，这些危害可影响经济发展，造成大量人力物力和财力的损失。大气污染物对工业的危害主要有两种：一是大气中的酸性污染物和二氧化硫、二氧化氮等，对工业材料、设备和建筑设施的腐蚀；二是飘尘增多给精密仪器、设备的生产、安装调试和使用带来的不利影响。大气污染对农业生产也造成很大危害。酸雨可以直接影响植物的正常生长，又可以通过渗入土壤及进入水体，引起土壤和水体酸化、有毒成分溶出，从而对动植物和水生生物产生毒害。严重的酸雨会使森林衰亡和鱼类绝迹。（三）对大气和气候的影响大气污染物质还会影响天气和气候。颗粒物使大气能见度降低，减少到达地面的太阳光辐射量。尤其是在大工业城市中，在烟雾不散的情况下，日光比正常情况减少40%。高层大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氟氯烃类等污染物使臭氧大量分解，引发的“臭氧洞”问题，成为了全球关注的焦点。大气污染除对天气产生不良影响外，对全球气候的影响也逐渐引起人们关注。由大气中二氧化碳浓度升高引发的温室效应，是对全球气候的最主要影响。地球气候变暖会给人类的生态环境带来许多不利影响，人类必须充分认识到这一点。六、大气污染的防治从大气污染的发生过程分祈，防治大气污染的根本方法，是从污染源着手，通过削减污染物的排放量，促进污染物扩散稀释等措施来保证大气环境质量。但目前现有的经济技术条件还不能彻底根治污染源，因此，大气环境的保护就需要通过运用各种措施，进行综合防治。目前主要从以下几个方面入手寻求大气污染的控制途径。（一）采取各种措施，减少污染物的产生1、区域采暖和集中供热2、改善燃料构成3、进行技术更新，改善燃烧过程4、改革生产工艺，综合利用“废气”5、开发新能源开发太阳能、水能、风能、地热能、潮汐能、生物能和核聚变能等清洁能源，以减少煤碳、石油的用量。以上新能源多为可再生性能源，在利用过程中不会产生化石能源开采使用的环境问题，是比较清洁的燃料。（二）采用各种技术，控制污染物排放1、烟尘治理技术2、二氧化硫治理技术3、光化学烟雾的治理技术（三）合理利用环境自净能力，保护大气环境1、搞好总体规划，合理工业布局（1）搞好城市规划，完善基础设施建设（2）调整工业结构、合理工业布局2、做好大气环境规划，科学利用大气环境容量3、选择有利污染物扩散的排放方式4、发展绿色植物，增强自净能力（四）加强大气管理大气环境管理就是运用法律、行政、经济、技术、教育等手段，通过全面规划，从宏观上、战略上、总体上研究解决大气污染问题。法律是环境管理中的一种重要手段，是以规范性、强制性、稳定性和指导性的方式来管理环境。为了实现大气环境管理科学化、定量化，我国先后颁布了《环境空气质量标准》、《大气污染物综合排放标准》、《工业锅炉烟尘排放标准》、《汽车尾气排放标准》等一系列大气环境质量标准和污染物排放标准，为大气环境管理提供了依据。第二节水污染防治一、水体污染物与来源1、病原体污染物2、需氧物质污染物3、有毒化学物质（1）重金属（2）酚和氰（3）多环芳烃、有机氯化合物及部分有机氮化合物4、酸、碱物质和盐类5、石油类污染6、放射性污染7、热污染二、我国水污染的特征我国的水资源分布状况、居民生活生产习惯和我国工农业发展的模式及现状决定了我国水污染具有以下的特征。（一）污染不断加剧，水质恶化日趋严重据2000年水质监测资料，对全国河流、湖泊、水库的水质状况进行了评价，主要结果如下。河流水质在11.4万公里评价河长中，Ⅰ类水河长占4.9％，Ⅱ类水河长占24.0％，Ⅲ类水河长占29.8％，Ⅳ类水河长占16.1％，Ⅴ类水河长占8.1％，劣Ⅴ类水河长占17.1％。全国符合和优于Ⅲ类水的河长占评价河长的58.7％，比上年减少了3.7个百分点。（二）各流域水体自南向北水质逐渐变差各流域片的水质状况是：内陆河片、西南诸河片、东南诸河片、长江片和珠江片水质良好或尚可，符合和优于Ⅲ类的河长分别占90.7％、83.2％、74.1％、74.0％、63.1％；黄河片、海河片、松辽河片、淮河片水质较差，符合和优于Ⅲ类的河长分别占46.7％、34.9％、33.7％、26.2％。与上年相比，符合和优于Ⅲ类水河长占评价河长百分数上升5个百分点以上的是淮河片，下降明显的是珠江片。（三）湖泊水库水体富营养化不容轻视湖泊水质在评价的24个湖泊中，9个湖泊水质符合或优于Ⅲ类水，4个湖泊部分水体受到污染，11个湖泊水污染严重。国家重点治理的“三湖”情况为：太湖Ⅱ、Ⅲ类水质断面占12％，Ⅳ类水质断面占64％，Ⅴ类水质断面占12％，劣于Ⅴ类水质断面占12％；中营养水平的水域占太湖总面积的16.5％，富营养水平的占83.5％，富营养程度比上年略有加重。水库水质在评价的139座主要水库中，有118座水库水质良好，达到Ⅱ、Ⅲ类水质标准。在未达到地面水Ⅲ类的水库中，水污染极为严重的劣于Ⅴ类水质水库有8座，分别是山西册田和关河水库，山东墙夼、雪野、黄前、尼山和田庄水库以及新疆柳沟水库。对93座水库进行了营养化程度评价，处于贫营养状态的水库14座，处于中营养状态的水库65座，处于富营养状态的水库14座。水资源保护迫在眉睫微山湖被污染，渔民无可奈何云南滇池爆发蓝藻湖泊富营养化造成的大面积水华富营养化现象－赤潮海底油田井喷造成的石油污染西班牙被原油污染的海岸被污染的渤海湾四、水污染的危害及防治（一）水污染的危害水体受到污染后，会对人体的健康，工业生产、农作物生长等都会产生许多危害和不良影响。（1）水体污染对人体键康的危害（2）对工业生产的影响（3）对农业、渔业生产的影响（二）水污染防治由上述情况可知，城市污水和工业废水是造成水污染的主要原因。因此防治水污染的重点是控制废水排放，除了控制城市污水和工业废水这些点污染源的排放，对因雨水冲刷将大气或土壤中的污染物带入水体这类面污染源也应积极设法治理。1、控制水污染的方法（1）改革或改进生产工艺，减少污染物质（2）重复利用废水，使排放量减到最低水平（3）回收废水中有用物质（4）加强对水体及污染源的监测（5）充分利用水体的净化能力2、水污染的控制措施防治水污染，必须从源头抓起，有针对性地采取得力控制措施。（1）坚持有法必依，尤其要做到“三同时”和限期治理（2）推行清洁生产（3）坚持分散治理和集中控制相结合（4）提高废水处理技术水平（5）在生产和生活中大力提倡节约用水3、水污染的控制技术现代控制水污染的技术主要分为物理处理技术、物理化学处理技术、化学处理技术和生物处理技术四大类。（1）物理技术（2）化学技术（3）物理化学技术（4）生物技术第四节土壤污染及固体废弃物污染一、土壤污染土壤是地球陆地表面能获得植物收获的疏松表层，是地球上大多数生物生长、发育和繁