01课程简介环境系统工程教案精品PPT课件
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2024版《环境工程学》全套教学课件
挑战
环境工程学在发展过程中也面临着诸多挑战，如污染问题的复 杂性、治理技术的局限性、环保法规的不完善等。为了应对这 些挑战，需要不断加强科研力度，提高技术水平，完善环保法 规，推动环境工程学的持续发展。
02
环境污染与防治原理
环境污染的类型与来源
大气污染
主要来源于工业排放、交通尾气、 生活污染等，包括颗粒物、二氧
环境影响评价的重要性
为决策提供科学依据，预防环境污染和生态破坏，促进可持续发展。
环境影响评价的方法与技术
1 2 3
环境影响识别方法 包括矩阵法、网络法、地理信息系统（GIS）应 用等，用于识别建设项目可能对环境造成的影响。
环境影响预测方法 包括数学模型法、类比调查法、专业判断法等， 用于预测建设项目实施后可能造成的环境影响程 度和范围。
环境污染的防治措施与技术
大气污染防治
采取减少污染物排放、加强空气质量 监测、推广清洁能源等措施，改善大 气环境质量。
土壤污染防治
加强土壤污染监测和风险评估，采取 生物修复、化学修复等措施，治理土 壤污染。
水体污染防治
加强工业废水和生活污水处理，控制 农业面源污染，保护水生态环境。
噪声污染防治
通过声源控制、传播途径控制等手段， 降低噪声污染对人们的影响。同时， 加强噪声监测和管理，提高公众对噪 声污染的认识和意识。
06
环境影响评价与环境规划
环境影响评价的概念与程序
环境影响评价定义
在规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估，提出预防或者减 轻不良环境影响的对策和措施，进行跟踪监测的方法与制度。
环境影响评价程序
包括环境影响评价文件的编制、审批、公众参与等步骤，确保评价工作的科学性和规范 性。
环境工程学在发展过程中也面临着诸多挑战，如污染问题的复 杂性、治理技术的局限性、环保法规的不完善等。为了应对这 些挑战，需要不断加强科研力度，提高技术水平，完善环保法 规，推动环境工程学的持续发展。
02
环境污染与防治原理
环境污染的类型与来源
大气污染
主要来源于工业排放、交通尾气、 生活污染等，包括颗粒物、二氧
环境影响评价的重要性
为决策提供科学依据，预防环境污染和生态破坏，促进可持续发展。
环境影响评价的方法与技术
1 2 3
环境影响识别方法 包括矩阵法、网络法、地理信息系统（GIS）应 用等，用于识别建设项目可能对环境造成的影响。
环境影响预测方法 包括数学模型法、类比调查法、专业判断法等， 用于预测建设项目实施后可能造成的环境影响程 度和范围。
环境污染的防治措施与技术
大气污染防治
采取减少污染物排放、加强空气质量 监测、推广清洁能源等措施，改善大 气环境质量。
土壤污染防治
加强土壤污染监测和风险评估，采取 生物修复、化学修复等措施，治理土 壤污染。
水体污染防治
加强工业废水和生活污水处理，控制 农业面源污染，保护水生态环境。
噪声污染防治
通过声源控制、传播途径控制等手段， 降低噪声污染对人们的影响。同时， 加强噪声监测和管理，提高公众对噪 声污染的认识和意识。
06
环境影响评价与环境规划
环境影响评价的概念与程序
环境影响评价定义
在规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估，提出预防或者减 轻不良环境影响的对策和措施，进行跟踪监测的方法与制度。
环境影响评价程序
包括环境影响评价文件的编制、审批、公众参与等步骤，确保评价工作的科学性和规范 性。
环境工程概论第一章绪论PPT课件
第三节 环境与可持续发展
一、环境的影响及承载力 二、传统发展中存在的环境问题 三、中国走可持续发展道路的必然性
(1)人口众多；(2)资源相对短缺；(3)生态条件 恶化；(4)环境污染加剧；(5)资源利用效率低， 技术经济水平与发达国家相比存在着明显的差距 。
问答
问题提问与解答
HERE COMES THE QUESTION AND ANSWER SESSION
二、生态系统的特征 • (1)生态系统是一个生态学单位，包括生物和非
生物成分； • (2)具有空间结构； • (3)具有时间变化； • (4)具有明确的功能； • (5)具有自动调控机能； • (6)生态系统是开放系统。
三、生态系统的功能
• 生态系统主要有生物生产力、物质循环、 能量流动、信息传递等方面的功能。
环境工程学基础
整体概述
概述一
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概述二
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概述三
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第一节 环境及环境问题
一、环境的概述 1. 环境的定义
环境的简单定义是指某一中心以外的空间和事 物。对于环境科学而言，环境是以人类社会为主 体的外部世界的总体。这里所说的外部世界主要 指：人类已经认识到的，直接或间接影响人类生 存与社会发展的周围事物，它既包括未经人类改 造过的自然界众多要素，又包括经过人类社会加 工改造过的自然界。 2. 环境的承载力
• (2)人类活动改变环境因子，污染环境，从而导 致生态系统平衡的破坏。主要表现在：①人类在 工农业生产中把自然界原来不存在的或含量稀少 的、分散存在的化合物、元素等排入环境，这些 物质作为生态系统的组成成分，参与各种物质循 环，并经过食物链各个环节的迁移、转化和富集 ，给生态系统造成不可挽回的后果，也给人类健 康带来了极大的威胁。②忽视综合效益的大规模 工程设施或工业过程，造成水、热、气等环境因 子的重大变化，从而破坏生态系的平衡。
环境工程概论PPT教学课件
环境工程定义与发展定义环境工程是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术。
发展历程从20世纪70年代的环境工程学科创立，到80、90年代的环境工程学科快速发展，再到21世纪的环境工程学科创新发展阶段。
环境工程学科体系与特点学科体系包括水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置、噪声控制工程、环境系统工程等分支学科。
学科特点综合性强，涉及自然科学、社会科学和工程技术等多个领域；实践性强，注重解决实际环境问题；创新性强，需要不断探索新的技术和方法。
环境工程应用领域及前景应用领域广泛应用于市政、工业、农业等领域，如城市污水处理、工业废气治理、农业面源污染控制等。
前景展望随着环保意识的提高和环保政策的加强，环境工程的应用领域将不断扩大，市场需求也将不断增加。
同时，随着科技的进步和创新，环境工程的技术水平将不断提高，为解决环境问题提供更加有效的手段。
水污染现状及危害水污染现状目前，全球范围内都面临着严重的水污染问题，包括工业废水、农业污染、城市污水等。
这些污染物进入水体后，对生态环境和人类健康造成了巨大威胁。
水污染的危害水污染会导致水质恶化，影响水生生物的生存，破坏水生态平衡。
同时，污染的水体会对人类的饮用水安全、农业生产、工业发展等方面产生负面影响。
03通过物理作用分离和去除废水中的污染物质。
常见的方法有筛滤、沉淀、浮选等。
物理法利用化学反应原理或化学物质的作用去除废水中的污染物质。
常见的方法有中和、氧化还原、化学沉淀等。
化学法通过微生物的代谢作用，将废水中的有机污染物质转化为稳定的无机物质。
常见的方法有活性污泥法、生物膜法、厌氧消化法等。
生物法水处理基本方法与原理典型水处理工艺及设备典型水处理工艺根据废水的性质和处理要求，选择合适的水处理工艺组合。
常见的工艺组合有格栅+调节池+沉淀池+过滤池+消毒池等。
水处理设备为了实现水处理工艺，需要配备相应的水处理设备。
常见的设备有格栅机、刮泥机、曝气机、过滤器、消毒设备等。
环境工程ppt课件
危害
对人体健康、生态环境、气候变 化等方面造成严重影响
大气污染物扩散与传
气象条件、地形地貌、污 染源排放特性等
水平传输、垂直传
分子扩散、湍流扩散
扩散方式
传输方式
影响因素
典型大气治理技术及应用
除尘技术
机械除尘、电除尘、湿式除尘等
大气污染综合治理技术
烟气脱硫脱硝技术、VOCs治理技术等
气态污染物治理技术
应用实例，如城市交通干道隔声 屏障、工厂车间吸声处理、空调
机组消声器安装等。
06
CATALOGUE
环境影响评价与规划管理
环境影响评价制度及程序
环境影响评价制度
介绍环境影响评价的基本概念、原则 、目的和意义，以及环境影响评价制 度在国内外的发展历程和现状。
环境影响评价程序
详细阐述环境影响评价的工作流程， 包括前期准备、现状调查、影响预测 、评价结论和后续跟踪等各个阶段的 主要任务和要求。
环境工程ppt课 件
contents
目录
• 环境工程概述 • 水污染控制工程 • 大气污染控制工程 • 固体废弃物处理与处置工程 • 噪声污染控制工程 • 环境影响评价与规划管理
01
CATALOGUE
环境工程概述
环境工程定义与分类
定义
环境工程是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术，是ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ门跨学科 的综合性科学。
规划环境影响评价内容及方法
规划环境影响评价内容
分析规划实施可能对环境造成的影响，包括生态、水、气、声、固废等各个方面，以及环境风险和环境容量的评 估。
规划环境影响评价方法
介绍常用的规划环境影响评价方法，如矩阵法、网络法、叠图法、专家咨询法等，以及各种方法的优缺点和适用 范围。
对人体健康、生态环境、气候变 化等方面造成严重影响
大气污染物扩散与传
气象条件、地形地貌、污 染源排放特性等
水平传输、垂直传
分子扩散、湍流扩散
扩散方式
传输方式
影响因素
典型大气治理技术及应用
除尘技术
机械除尘、电除尘、湿式除尘等
大气污染综合治理技术
烟气脱硫脱硝技术、VOCs治理技术等
气态污染物治理技术
应用实例，如城市交通干道隔声 屏障、工厂车间吸声处理、空调
机组消声器安装等。
06
CATALOGUE
环境影响评价与规划管理
环境影响评价制度及程序
环境影响评价制度
介绍环境影响评价的基本概念、原则 、目的和意义，以及环境影响评价制 度在国内外的发展历程和现状。
环境影响评价程序
详细阐述环境影响评价的工作流程， 包括前期准备、现状调查、影响预测 、评价结论和后续跟踪等各个阶段的 主要任务和要求。
环境工程ppt课 件
contents
目录
• 环境工程概述 • 水污染控制工程 • 大气污染控制工程 • 固体废弃物处理与处置工程 • 噪声污染控制工程 • 环境影响评价与规划管理
01
CATALOGUE
环境工程概述
环境工程定义与分类
定义
环境工程是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术，是ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ门跨学科 的综合性科学。
规划环境影响评价内容及方法
规划环境影响评价内容
分析规划实施可能对环境造成的影响，包括生态、水、气、声、固废等各个方面，以及环境风险和环境容量的评 估。
规划环境影响评价方法
介绍常用的规划环境影响评价方法，如矩阵法、网络法、叠图法、专家咨询法等，以及各种方法的优缺点和适用 范围。
《环境工程学原理》课件
02
该原理是环境工程学的基础，用于指导如何减少污染物的排放和合理利用资源。
03
物质平衡原理的应用包括物料平衡计算、污染物排放控制和废物资源化等方面。
04
在实际应用中，需要考虑不同物质特性和系统边界条件，以确，指导如何合理利用环境的自净能力，降低污染物对环境的影响。
挥发性有机物控制
通过吸附、冷凝、燃烧等技术处理挥发性有机物，以减少其对空气的污染。
颗粒物控制
通过过滤、吸附、静电除尘等技术去除空气中的颗粒物，如PM2.5和PM10。
填埋法
将固体废物填入地下进行处置，需选择合适的场地和防渗措施。
焚烧法
通过高温焚烧将固体废物转化为灰烬和气体，可回收热能和减少体积。
堆肥法
《环境工程学原理》ppt课件
目录
环境工程学概述环境工程学原理环境工程学技术与方法环境工程学实践与应用环境工程学未来发展与挑战
01
CHAPTER
环境工程学概述
总结词
基本定义与特性
详细描述
环境工程学是一门研究如何保护和改善环境的学科，它涉及到自然环境与人类活动之间的相互作用，以及如何利用工程技术手段解决环境问题。环境工程学具有综合性、系统性、实践性和跨学科性的特点。
03
工业固体废物处理
采用资源化利用、压缩减量、填埋等方式，对工业固体废物进行合理处置。
01
工业废水处理
针对不同工业废水的特点，采用物理、化学、生物等方法进行处理，减少废水对环境的污染。
02
工业废气处理
通过除尘、脱硫、脱硝等技术，对工业废气进行治理，减少废气对大气环境的污染。
通过水体保护、水域生态修复等措施，保护流域水资源的安全与可持续利用。
资源化原则的应用包括废物回收、废物再利用和废物转化为能源等方面。
01第1章：系统、环境系统、环境系统工程
§1-2：系统及其基本属性 ：
1.4 系统概念的哲学认识
系统是物质存在的方式。 系统是物质存在的方式。 系统是物质的属性。 系统是物质的属性。 系统是联系的范畴。 系统是联系的范畴。 系统是事物普遍联系的基本形式。 系统是事物普遍联系的基本形式。 系统至大无外。 系统至大无外。（无穷大、无限性/有限性） 系统至小无内。 系统至小无内。（无穷小、无限性/有限性）
§1-2：系统及其基本属性 ：
不同时代、不同角度、对“系统” 的定义太多了。 “系统”无处不在、无时不有！ 系统”无处不在、无时不有！
§1-2：系统及其基本属性 ：
1.2 系统概念的多样性
由于系统概念的普及和人类所 处自然和社会的复杂性，有关系统 的定义十分繁杂；所以，原苏联学 者萨多夫斯基，在研究了40多种 “系统”定义的基础上将“系统” 定义分成三种类型：
§1-2：系统及其基本属性 ：
⑶ 联系决定 联系决定系统的结构 结构 结构，结构 结构 结构决定系 统的功能 功能；系统的功能不是要素功 功能 能的简单叠加，而是有质的飞跃！ ⑷ 系统具有层次性 嵌套性 系统和 层次性、嵌套性 层次性 嵌套性；系统和 要素之间在一定条件下是可以相互 要素之间 可 转化的。 转化
§1-2：系统及其基本属性 ：
正如有人所指出的那样：整个物质世界是 由一条有序的进化链所组成，这条有序进化链 如（物质世界有序进化链）图所示：
原 始 爆 炸 高 能 粒 子
He
的 形 成
元 素 合 成
气 态 星 云
恒 星 形 成
行 星 形 成
精 神 产 物
人 类 社 会
人 类 出 现
低 等 生 物
银河 系统 太阳 系统 银河 系统 地球 系统 地表 系统
环境系统分析PPT第1讲
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环境系统分析PPT第1讲
国内是1985年起步的
1985年，清华大学付国伟教授出版了 《水污染控制系统规划》一书
同年南京大学出版社出版了左玉辉教授 编的《环境系统工程导论》一书
1990年清华大学程声通教授出版了《水 污染控制系统规划》一书
此后又陆续出版了许多有关专著和书籍。
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环境系统分析PPT第1讲
2、环境系统分析的理论基础和专门技术基础：
n 理论基础：环境科学、环境经济学、环境工 程学和系统工程学的基本理论（如运筹学）
n 专门技术基础：数学建模、计算科学、环境 影响评估方法、生命周期评估、系统化的图 与网络分析方法。
计算科学主要涉及各种数值求解算法和优化方法。
⑤系统的可维护性（长期运行过程中应便于维护管 理）
⑥系统的外部影响（对诸如生态平衡影响、资源和 能源消耗等）
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环境系统分析PPT第1讲
n 设计实施：根据最优化结果进行实施控 制，包括建立具体实施方案和具体实施 行动。
环境系统分析为环境系统工程中除 规划准备和设计实施步骤外的四个步骤 所包含内容。
n 电子计算机的应用使这种求解得以实现，且 已成为不可缺少的重要手段，它不仅仅是一
个计算工具，而且是一种对系统进行模拟的 实验设备。
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环境系统分析PPT第1讲
3、最优化方法的选用
n 对确定性问题，可采用线性规划、 动态 规划、非线性规划、整体规划等。
n 对非确定性问题，可用马尔可夫过程， 排队论，对策论等方法进行最优化。
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环境系统分析PPT第1讲
4、环境系统工程的思路结构
环境工程设计基础PPT课件
• 深化可行性研究报告提出的推荐方案并进行局部的方案 比较，提出拆迁、征地的范围和数量，以及主要工程数 量、主要材料设备数量，编制设计文件和工程概算。
• 对未进行可行性研究的设计项目，在初步设计阶段应进 行方案比选工作，并应符合规定的深度要求。
• 初步设计的深度应能控制工程投资，满足审批、编制施 工图设计、主要设备订货、招标以及施工准备的要求。
精品课件
14
②应充分考虑资源的充分利用。要根据技术上的可能 性和经济上的合理性，对能源、水资源、土地等资源 进行综合利用。
③选用的技术要先进适用。在设计中要尽量采用先进
的、成熟的、适用的的技术要符合我国国情，同时要
积极吸收和引进国外先进技术和经验，但要符合国内
的管理水平和消化能力。采用新技术要经过试验而且
工程同时设计、同时施工、同时投产使用。在实施重
• 提供能满足施工、安装、加工和使用要求的设计 图纸、说明书、材料设备表以及要求设计部门编 制的施工预算。
• 如果与已经批准的初步设计有较大变动时，需经 原审批部门批准，如果建设单位提出重大变更时， 需通过计划管理部门，重新安排任务。
• 施工图设计阶段的成果是施工图设计文件，它是 进行工程施工的依据。
• 在施工图设计以前，工程中所有的重大技术问题
都已经确定。所以，施工图设计的任务是将污水
厂各构筑物的每个细节都用图纸表现出来，将污
水厂的各构筑物的平面位置及高程精确地表现在
图上，所以图纸的数量很大。每张图需按比例、
用标淮图例精确绘制，以便施工人员准确地各构
筑物按设计要求造在预定的位置上。
精品课件
9
（3）、工程设计——施工图设计
• 遵循国家法律、管理条例 • 优先考虑清洁生产 • 技术先进适用 • 安全经济
• 对未进行可行性研究的设计项目，在初步设计阶段应进 行方案比选工作，并应符合规定的深度要求。
• 初步设计的深度应能控制工程投资，满足审批、编制施 工图设计、主要设备订货、招标以及施工准备的要求。
精品课件
14
②应充分考虑资源的充分利用。要根据技术上的可能 性和经济上的合理性，对能源、水资源、土地等资源 进行综合利用。
③选用的技术要先进适用。在设计中要尽量采用先进
的、成熟的、适用的的技术要符合我国国情，同时要
积极吸收和引进国外先进技术和经验，但要符合国内
的管理水平和消化能力。采用新技术要经过试验而且
工程同时设计、同时施工、同时投产使用。在实施重
• 提供能满足施工、安装、加工和使用要求的设计 图纸、说明书、材料设备表以及要求设计部门编 制的施工预算。
• 如果与已经批准的初步设计有较大变动时，需经 原审批部门批准，如果建设单位提出重大变更时， 需通过计划管理部门，重新安排任务。
• 施工图设计阶段的成果是施工图设计文件，它是 进行工程施工的依据。
• 在施工图设计以前，工程中所有的重大技术问题
都已经确定。所以，施工图设计的任务是将污水
厂各构筑物的每个细节都用图纸表现出来，将污
水厂的各构筑物的平面位置及高程精确地表现在
图上，所以图纸的数量很大。每张图需按比例、
用标淮图例精确绘制，以便施工人员准确地各构
筑物按设计要求造在预定的位置上。
精品课件
9
（3）、工程设计——施工图设计
• 遵循国家法律、管理条例 • 优先考虑清洁生产 • 技术先进适用 • 安全经济
系统工程(完整版PPT课件)
至今还没
有统一定
义
13
系统工程的定义
(3)日本学者三浦武雄指出：“系统工程与其它工程学不同之处在 于它是跨越许多学科的科学，而且是填补这些学科边界空白的边 缘科学。因为系统工程的目的是研究系统，而系统不仅涉及到工 程学的领域，还涉及到社会、经济和政治等领域，为了圆满解决 这些交叉领域的问题，除了需要某些纵向的专门技术以外，还要 有一种技术从横向把它们组织起来，这种横向技术就是系统工程 ，也就是研究系统所需的思想、技术和理论等体系化的总称。”
6
系统概念的形成
15世纪下半叶以后： “只见树木” 具体化
19世纪： “先见森林，后见树木”
辨证唯物主义： 世界是由无数相互关联、
相互依赖、相互制约和
科学系统思 想的实质
相互作用的过程所形成 的统一整体。
7
系统的概念
系统是由两个以上有机联系、相互作用的 要素所组成，具有特定功能、结构和环境 的整体。
➢ 一台机器、一个部门、一项计划、一个研究项 目、一种组织、一套制度都可以看成一个系统;
➢ 系统的存在具有普遍性;
➢ 系统的概念是相对的而不是绝对的，它没有绝 对规模的界限。
8
2.系统的特性
1）集合性。系统是由两个以上的可以相互区别的要素所组成。
2）相关性。组成系统的各要素之间具有相互联系、相互作用 、相互依赖的特定关系。某—要素若发生变化则会影响其他 要素的状态变化。
4
第一章 系统与系统工程
一、系统工程的应用举例 二、系统 三、系统工程 四、系统工程方法论
5
二、 系统
1.系统的概念
系统概念的形成
只见森林
➢公元前古希腊对“宇宙大系统”的认识；
➢我国西周时期的“阴阳二气”及金、木、 水、火、土“五行”；
环境系统工程课程设计
环境系统工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解环境系统工程的定义、基本原理及其在我国环境保护和可持续发展中的作用；2. 掌握环境系统工程的主要分析方法，如系统分析、系统工程等；3. 了解环境系统工程在水资源管理、大气污染控制、固废处理等方面的应用。
技能目标：1. 能够运用环境系统工程的方法分析环境问题，并提出解决方案；2. 培养学生运用现代信息技术手段，如GIS、计算机模拟等，进行环境数据分析的能力；3. 提高学生的团队协作和沟通能力，使其能在项目中进行有效的分工与协作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对环境保护的责任感和使命感，树立绿色发展的价值观；2. 增强学生面对环境问题时的积极态度，鼓励他们为改善环境贡献自己的力量；3. 培养学生的创新意识，激发他们对环境系统工程领域的兴趣和热情。
本课程针对高中年级学生，结合环境系统工程学科特点，注重理论与实践相结合，旨在培养学生的环境意识、创新思维和解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够运用所学知识和技能，为我国环境保护和可持续发展作出贡献。
同时，课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 环境系统工程基本概念：介绍环境系统工程的定义、发展历程及在我国的应用现状，对应教材第一章内容。
2. 环境系统工程原理：讲解系统分析、系统工程等基本原理，以案例分析为辅助，帮助学生理解原理在实际环境问题中的应用，对应教材第二章。
3. 环境系统工程分析方法：教授常用的环境系统工程分析方法，如数学模型、优化模型、模拟模型等，结合实际案例进行讲解，对应教材第三章。
4. 环境系统工程应用：介绍环境系统工程在水资源管理、大气污染控制、固废处理等领域的应用，分析成功案例，对应教材第四章。
5. 现代信息技术在环境系统工程中的应用：讲解GIS、计算机模拟等现代信息技术在环境系统工程中的应用，结合实际操作演示，对应教材第五章。
《环境工程绪论》PPT课件
毁林开荒 过度放牧
森林资源遭到严重破坏
严重的生态环境问题
3、工业文明时期
社会生产力极大提高 环境问题
公害事件屡有发生 生态环境越来越恶化
4、现代文明时期
社会生产力产生了极大飞跃
新能源、新技术、新材料 探索太空、开发极地 移植基因
环境问题—全球性环境问题
世界八大公害事件 〔Public Nuisance Events〕
环境的物理净化 环境的化学净化 环境的生物净化
第二节 环境问题
定义：是指由于人类活动作用于环境要素引起环境质量变化， 这种变化对人类的生产、生活和安康带来不利的影响。
广义：由自然力或人为因素引起生态平衡破坏，最后直接或 间接地影响到人类的生存和开展的一切客观存在的问题。
狭义: 指人类不合理地开发利用自然资源所造成的环境污染破
整体性大于各个体之和－集体效应是个体效应 根底上的质的飞跃
四、环境构造和环境系统 1、环境构造—环境要素的配置关系 环境构造特点： 圈层性 地带性 节律性 等级性 稳定性和变异性
2、环境系统—各种环境要素或环境构造及其相 互关系的总和
范围可以是全球性的、也可以是局部性的 动态平衡体系
五、环境功能与环境效应
多诺拉烟雾事件
公害四：英国伦敦烟雾事件
英国伦敦烟雾事件是世界有名的公害事件之一1952年12月5～8 日生在英国伦敦。
烟雾弥漫全城，侵袭着一切有生命的东西。当人们的眼睛感觉 到它时，眼泪就会顺着面颊流下来。每吸一口气就吸入一肺腔 的污染气体。但凡在有人群的地方，都可以听到咳嗽声。据事 后统计，在烟雾期间(12月5～8日〕4天中死亡人数较常年同期约 多4000人。45岁以上的死最多，约为平时的3倍；1岁以下的儿 童死亡数，约为平时的2倍。事故发生的一周中因支气管炎、冠 心病、肺结核和心脏衰弱者死亡，分别是事件发生前一周同类 死亡人数的9.3倍、2.4倍、5.5倍和2.8倍。肺、肺癌、流感及其 他呼吸道病患者死亡率均有成倍增加。
《系统工程》课件
02
系统工程方法论
硬系统方法论
总结词
强调数学模型和定量分析的方法论
详细描述
硬系统方法论注重数学模型和定量分析在解决系统问题中的应用，通过建立精确的数学模型来描述系 统的结构和行为，并运用数学分析和优化方法来寻求最优解决方案。这种方法论在工程、物理和经济 学等领域有广泛应用。
软系统方法论
总结词
强拟、优化技术、决策分析等。
系统分析的局限性
数据获取难度大
对于某些复杂系统，难以获取完 整、准确的数据，导致分析结果 的不准确。
主观因素影响
系统分析的结果往往受到分析者 的主观因素影响，如经验、知识 背景等，可能导致结果的偏颇。
适用范围有限
系统分析方法适用于具有明确目 标、约束条件和决策变量的系统 ，对于某些模糊性、不确定性较 高的系统可能不适用。
04
系统设计
系统设计的概念和原则
概念
系统设计是根据用户需求，将系统抽 象为具体的物理结构或流程，以满足 预定目标的过程。
原则
系统设计应遵循整体性、最优化、可 靠性、可扩展性和可维护性等原则， 以确保系统能够高效、稳定地运行。
系统设计的步骤和方法
步骤
需求分析、系统规划、系统分析、系统设计、系统实施 和系统评估。
系统评价是对一个系统进行全面评估的过程，包括对其性能、效果、可行性和可 持续性等方面的评估。
目的
系统评价的目的是为了了解系统的现状，发现问题和不足，为系统的改进和创新 提供依据和支持。
系统评价的步骤和方法
步骤
确定评价目标、制定评价计划、收集 和分析数据、评估结果反馈。
方法
定性和定量评价方法，如专家评估、 问卷调查、实验法等。
系统工程的应用领域
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
➢ 国际上首次提出并发展了环境科学与工
程中的不确定性理论与方法 进行了一系列 理论研究和实践验证 不确定性环境运筹学
➢ 国际上首次提出了从 “个案、特解到综
合通解” 的思想 其他国内外学者从方法、 应用上不断推进该新思想的发展
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
发表论文420多篇论文（国际杂志140篇，其 中被SCI收录118篇，引用312次）
➢加拿大Hoosier、Cantuar等储油站HUREM地下水不确定性模型系列模块2 （REM-IP地下水管理综合模拟-优化模型） ➢上海浦东城市生活垃圾资源化处理厂 （ UMCCP:堆肥过程不确定模拟及控制） ➢长沙市第二污水处理厂 （WWTP-USODM：城市污水处理厂不确定性模拟与优化设计） ➢中国工程院资助项目提高三峡库区水质标准,保证三峡库区的可持续发展 （ UWQM不确定性水质模拟、网格优化、水环境容量计算模型）
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
成果引用情况和评价如何？
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
1、论文被他人正面引用情况
其中被SCI收约108篇 + 引用312次 + 他引202次
主要正面引用人：
Ni-Bin, Chang Texas A&M University
USA
Peter Atkinson University of Southampton UK
❖ 2005年高等教育国家级教学成果奖二等奖1项（环境科学与工程创新 型人才的培养）；2002年湖南省省级教学成果奖一等奖1项（环境科 学与工程创新型人才的培养）
❖ 中南地区大学出版社2001－2002年度优秀学术著作一等奖1项（《环 境科学与工程中的不确定性理论与方法》著作）
❖ 国家自然科学基金杰出人才基金项目1项、国家自然科学基金面上项 目3项、国家自然科学基金国际合作项目1项、国家教育部优秀年轻教 师基金项目1项、国家教育部高等学校优秀年轻教师教学科研奖励 （高校教师奖）计划基金项目1项、荷兰政府资助的UWEP 项目1项、 国家科技部863高技术计划重点项目1项、国家973项目子项目1项、 国家科技部国际合作重大项目1项、中德环境合作重大项目1项、中加 环境合作重大项目1项在内的28项课题。
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
主办EnerEnv’2003会议
由于项目研究方面的世界级影响的 工作国际环境系统学会、国际能源学会 委托Guohe Huang 等作为大会秘书长及
大会组委会主席承办 “ EnerEnv’2003”会议（October 11-14, 2003, Changsha, China).
EnerEnv’2003收到360篇国外学 者的论文，有约500学者参加会 议。湖南，长沙，华天主办。由 科学出版社出版了论文集。
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
获奖与资助情况
❖ 2002年度国家教育部自然科学奖一等奖1项（环境科学与工程中的不 确定性理论与方法）
❖ 省、部级科技进步二等奖1项（2006年，中国龙舟文化旅游开发区暨 中国岳阳南湖旅游度假区区域环境规划研究）
湖南大学环境科学与工程研究历史
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
曾光明
+ 黄国和
+ 刘鸿亮
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
1.2 湖南大学在该领域的地位
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
学术水平如何？
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
环境系统工程教案
环境系统工程
2010年9月
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
课程特点 水气系
统模拟 优化
❖ 交叉学科，应用范围广 ❖ 内容庞博 ❖ 学习难度较大 ❖ 注重运用 ❖ 上机编程计算
Matlab
环境影 响评价
数学理 论性强
案例 分析
湖南大学环境科学与工程学院
讲课内容
❖ 基本概念 ❖ 基本思想 ❖ 基本方法 ❖ 基本模型 ❖ 基本技能
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
主要应用实例:流域管理
➢湖南铁桥水库流域综合模拟不确定性决策研究 (AUWM不确定性流域模型系统)
➢法国里昂Rhone流域水文、水资源与水环境系统的不
确定性模拟 (IFMOP模糊多目标最优化模型(IFMOP)
➢洱海流域多目标环境最优化系统研究
(IFMOIP模糊多目标不确定性最优化模型) ➢Tha Chin 河流域多目标不确定性环境最优化系统研究
环境系统工程教案
考核方式
❖ 考试成绩占60％ ❖ 课堂表现占20％ ❖ 作业占20％
•手机不得响铃声； •不得中途进出课堂； •不得大声喧哗； •不得听耳机； •缺课不得超过3次。
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
1 环境系统工程研究在湖大
环境系统工程在湖南大学的研究历史 湖南大学在该领域的地位 目前在研的一些情况简介
(IFMOIP模糊多目标最优化混合整数、连续规划模型) ➢沅水流域不确定性分洪规划
(IFMSP区间－模糊－多阶段混合整数、连续最优化模型)
N
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
主要应用实例:污染治理
➢长岭、黄花、岳阳等储油站HUREM地下水不确定性模型系列模块1 (FUSRA模糊－随机风险分析模型)
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
成果意义？
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
1、推动本学科及相关学科发展中的作用
❖ 不确定性理论与方法 环境科学与工程的模拟、预测、规划、管理、过程控 制、评价等领域 推动了环境运筹学的发展 得到公认和广泛应用
形成环境科学与工程的一个新的分支
❖ 复杂系统解构整合原理 对相关学科具有多时空、大规模、多尺度的对象系统 同样适用
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
环境科学与工程
不确定性理论与方法
环
管
地
工
境
理
球
程
……
数
科
科
科
学
学
学
学
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
2、促进经济建设和社会发展中的影响
通过该理论与方法 成功地将不确定性现象、相应的特征与规律考虑并应用到 环境科学与工程中的规划、设计、评价、控制、管理等实际 问题之中 极大地促进了 环境、社会、经济系统发展的和谐统一
程中的不确定性理论与方法 进行了一系列 理论研究和实践验证 不确定性环境运筹学
➢ 国际上首次提出了从 “个案、特解到综
合通解” 的思想 其他国内外学者从方法、 应用上不断推进该新思想的发展
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环境系统工程教案
发表论文420多篇论文（国际杂志140篇，其 中被SCI收录118篇，引用312次）
➢加拿大Hoosier、Cantuar等储油站HUREM地下水不确定性模型系列模块2 （REM-IP地下水管理综合模拟-优化模型） ➢上海浦东城市生活垃圾资源化处理厂 （ UMCCP:堆肥过程不确定模拟及控制） ➢长沙市第二污水处理厂 （WWTP-USODM：城市污水处理厂不确定性模拟与优化设计） ➢中国工程院资助项目提高三峡库区水质标准,保证三峡库区的可持续发展 （ UWQM不确定性水质模拟、网格优化、水环境容量计算模型）
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
成果引用情况和评价如何？
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
1、论文被他人正面引用情况
其中被SCI收约108篇 + 引用312次 + 他引202次
主要正面引用人：
Ni-Bin, Chang Texas A&M University
USA
Peter Atkinson University of Southampton UK
❖ 2005年高等教育国家级教学成果奖二等奖1项（环境科学与工程创新 型人才的培养）；2002年湖南省省级教学成果奖一等奖1项（环境科 学与工程创新型人才的培养）
❖ 中南地区大学出版社2001－2002年度优秀学术著作一等奖1项（《环 境科学与工程中的不确定性理论与方法》著作）
❖ 国家自然科学基金杰出人才基金项目1项、国家自然科学基金面上项 目3项、国家自然科学基金国际合作项目1项、国家教育部优秀年轻教 师基金项目1项、国家教育部高等学校优秀年轻教师教学科研奖励 （高校教师奖）计划基金项目1项、荷兰政府资助的UWEP 项目1项、 国家科技部863高技术计划重点项目1项、国家973项目子项目1项、 国家科技部国际合作重大项目1项、中德环境合作重大项目1项、中加 环境合作重大项目1项在内的28项课题。
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
主办EnerEnv’2003会议
由于项目研究方面的世界级影响的 工作国际环境系统学会、国际能源学会 委托Guohe Huang 等作为大会秘书长及
大会组委会主席承办 “ EnerEnv’2003”会议（October 11-14, 2003, Changsha, China).
EnerEnv’2003收到360篇国外学 者的论文，有约500学者参加会 议。湖南，长沙，华天主办。由 科学出版社出版了论文集。
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环境系统工程教案
获奖与资助情况
❖ 2002年度国家教育部自然科学奖一等奖1项（环境科学与工程中的不 确定性理论与方法）
❖ 省、部级科技进步二等奖1项（2006年，中国龙舟文化旅游开发区暨 中国岳阳南湖旅游度假区区域环境规划研究）
湖南大学环境科学与工程研究历史
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环境系统工程教案
曾光明
+ 黄国和
+ 刘鸿亮
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环境系统工程教案
1.2 湖南大学在该领域的地位
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环境系统工程教案
学术水平如何？
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环境系统工程教案
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环境系统工程
2010年9月
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环境系统工程教案
课程特点 水气系
统模拟 优化
❖ 交叉学科，应用范围广 ❖ 内容庞博 ❖ 学习难度较大 ❖ 注重运用 ❖ 上机编程计算
Matlab
环境影 响评价
数学理 论性强
案例 分析
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讲课内容
❖ 基本概念 ❖ 基本思想 ❖ 基本方法 ❖ 基本模型 ❖ 基本技能
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环境系统工程教案
主要应用实例:流域管理
➢湖南铁桥水库流域综合模拟不确定性决策研究 (AUWM不确定性流域模型系统)
➢法国里昂Rhone流域水文、水资源与水环境系统的不
确定性模拟 (IFMOP模糊多目标最优化模型(IFMOP)
➢洱海流域多目标环境最优化系统研究
(IFMOIP模糊多目标不确定性最优化模型) ➢Tha Chin 河流域多目标不确定性环境最优化系统研究
环境系统工程教案
考核方式
❖ 考试成绩占60％ ❖ 课堂表现占20％ ❖ 作业占20％
•手机不得响铃声； •不得中途进出课堂； •不得大声喧哗； •不得听耳机； •缺课不得超过3次。
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环境系统工程教案
1 环境系统工程研究在湖大
环境系统工程在湖南大学的研究历史 湖南大学在该领域的地位 目前在研的一些情况简介
(IFMOIP模糊多目标最优化混合整数、连续规划模型) ➢沅水流域不确定性分洪规划
(IFMSP区间－模糊－多阶段混合整数、连续最优化模型)
N
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环境系统工程教案
主要应用实例:污染治理
➢长岭、黄花、岳阳等储油站HUREM地下水不确定性模型系列模块1 (FUSRA模糊－随机风险分析模型)
湖南大学环境科学与工程学院
环境系统工程教案
成果意义？
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环境系统工程教案
1、推动本学科及相关学科发展中的作用
❖ 不确定性理论与方法 环境科学与工程的模拟、预测、规划、管理、过程控 制、评价等领域 推动了环境运筹学的发展 得到公认和广泛应用
形成环境科学与工程的一个新的分支
❖ 复杂系统解构整合原理 对相关学科具有多时空、大规模、多尺度的对象系统 同样适用
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环境系统工程教案
环境科学与工程
不确定性理论与方法
环
管
地
工
境
理
球
程
……
数
科
科
科
学
学
学
学
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环境系统工程教案
2、促进经济建设和社会发展中的影响
通过该理论与方法 成功地将不确定性现象、相应的特征与规律考虑并应用到 环境科学与工程中的规划、设计、评价、控制、管理等实际 问题之中 极大地促进了 环境、社会、经济系统发展的和谐统一