《化工环境工程概论》课件 第一章

《化工环境工程概论》课件第一章第一章环境与环境保护授课方式：讲课教学目标：使学生了解环境、环境科学、环境保护的相关概念，及当前世界环境问题的严峻形势，进而明确环境保护的重大意义。

教学重点：1 环境与环境科学的定义、研究目的、对像及任务等；2 当前世界环境的主要问题及其发展前景。

教学难点：环境污染及其对人体的危害。

教学时数：2学时授课内容：思考题：说出化工与环境的关系？考虑为什么学习化工环境工程概论？——学习该科目的意义、目的。

（现在大学生中普遍存在仅仅为考试而学习的心理，而偏离是为了学知识而学习的本质，这种心态必然导致不理想的学习效果，考完试就会把学习内容忘得一干二净。

因此，在开始讲课之前，首先提出这样的思考题，帮助学生确定明确的学习目的，为以后的教学打下良好的基础。

）（10分钟）第一节环境与环境科学（35分钟）一、环境的概念与定义（5分钟）环境是一个应用广泛的名词，它的含义和内容极其丰富但又随着各种具体状况的差异而不同，或者说它的内容随着主体的不同而异。

因此，在不同的学科当中环境一词的科学定义也不一样。

比如，在生态学中，环境一词的主体是指生态系统、群落、动植物等。

对环境科学而言，“环境”的含义是“以人类社会为主体的外部世界的总体”。

即环境科学所研究的环境，其中心事物是人类，以人类为主体的外部世界，即人类生存、繁衍所必需的、相适应的环境，或物质条件的综合体，他们可分为自然环境和人工环境两种。

自然环境——是人类出现之前就存在的，是人类目前赖以生存、生活和生产所必需的自然条件和自然资源的总称。

即阳光、温度、气候、地磁、空气、水、岩石、土壤、动植物、微生物以及地壳的稳定性等自然因素的总和，一句话概括就是“直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质、能量和自然现象的总体”，也可简称为环境。

人工环境——指由于人类的活动而形成的环境要素。

它包括由人工形成的物质、能量和精神产品，以及人类活动中所形成的人与人之间的关系或称上层建筑。

环境既是人类生存和发展的基础，又是人类开发利用的对象。

环境具有整体性（世界上的任何事物都是有联系的，比如水体、大气和土壤的污染都是相互关联相互影响的）、区域性（一个化工厂污染仅是一片区域而并非全世界）、变动性（环境可能恶化也可以修复）等基本特征。

《中华人民共和国环境保护法》指出，环境——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。

这是一种把环境中应当保护的要素或对象界定为环境的一种工作定义。

二、环境科学及其研究的目的和对象（10分钟）环境科学是一门新兴、边缘、综合性的学科，是由于环境污染发展到了一定的程度是人们意识到了严重可能会造成严重后果的情况下才诞生的，与数学、物理学等这些有着悠久历史的学科相比，它目前还处于初生阶段、是尚未成型的边际科学。

目前环境科学可定义为：“是一门研究人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用，寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与方法的科学”。

这门科学虽然是新兴学科，但却是一个多学科的综合性科学，涉及范围非常广泛。

仅从字面意思理解，环境科学应该是一门纯理工类的学科，在20世纪70年代之前，的确是这样，（书翻倒2页——环境学科的分支部分）那时它比较侧重于自然科学和工程技术等方面的研究，所涉及到的分支学科有环境工程学、环境地学、环境生物学、环境化学、环境物理学、环境数学、环境水利学、环境系统工程学、环境医学等。

随着环境科学的快速发展，又扩展到了经济学、法学等文科科学的范畴，衍生出了环境社会学、环境经济学（研究资源的稀缺性，如何合理有效利用资源）、环境法学（宪法中就有关于环境保护的相关法律法规，另外还制定了《中华人民共和国环境保护法》这一单行法，可见对于环境保护的重视程度）及环境管理学等。

环境科学研究的目的与我国《环境保护法》的任务是一致的：保证在社会主义建设中，合理利用自然环境，防治环境污染和生态破坏，为人民造成清洁适宜的生活和劳动环境，保护人民健康，促进经济发展。

环境科学研究对象：“人类和环境”这对矛盾之间的关系，即人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用的关系。

（思考题：先发展后治理，还是在治理的同时保护环境？前者能够更加快速的创造财富但是经济发展趋势是由慢迅速变快再减慢，后者可以控制环境污染但需投入大量资金我国“十一五”（2006~2010）期间，中国环境保护投入将达同期国内生产总值(GDP)的 1.5%以上，预投入总额约达14000亿元，但能保证经济发展稳步增快，。

）只有认识和掌握这种关系，才能寻求人类社会与环境协同演化、持续发展的途径与方法。

环境科学的具体研究内容：人类社会经济行为引起的环境污染和生态破坏，环境系统在人类活动影响下的变化规律；确定当前环境质量恶化的程度及其与人类社会经济活动的关系；寻求人类社会经济与环境协调持续发展的途径和方法，争取人类社会与自然界的和谐。

三、环境科学的任务（5分钟）从某些国家的环境科学和环境保护工作的发展动向来看，大致可以分为三个阶段：第一阶段是应急阶段（目前的发展速度已经超出了环境的承受能力，因此需采取紧急措施控制环境大幅度的继续恶化）；第二阶段进入防、治结合阶段；第三阶段是完善和美化环境阶段。

环境科学的主要任务：揭示人类活动同自然生态之间的对立统一关系；探索全球范围内环境演化的规律；探索环境变化对人类生存的影响；研究区域环境污染综合防治的技术措施和管理措施。

五、环境工程概况（15分钟）环境工程是环境可学的一个重要分支，是一门以工程手段防止污染、保护环境的综合性学科和技术。

它主要有三方面的内容：（一）环境污染防治工程：主要是解决从污染产生、发展，直至消除的全过程存在的有关问题和采取防治措施。

例如，研究防止污染的原理和方法，设计消除污染的工艺流程等等，可看作是应急手段，对已经形成的污染状况进行改造。

既包括单个污染源或污染物的防治，也包括区域污染的综合防治。

另外它又可分为：大气污染防治工程、水污染防治工程、生态污染防治工程等。

（二）环境系统工程：运用数学、物理学、生物学等基本原理，对环境污染防治工艺、实验室模拟结果及污染系统实测数据进行系统分析，并应用现代方法、建立数学模式和污染控制模式等，从而对污染防治系统及其有关参数进行分析和描述，表达出它们间的相互关系，为配合控制污染物排放，正确选择污染防治工艺流程，提供科学依据。

例如污染物在环境介质中的运动特征、湖泊与水库水质模型，环境生态数学模型等的研究建立。

这是属于防治结合的手段，是解决环境问题最优化、最理想的方法，但是仍处于发展阶段，应用尚不普遍。

（三）环境质量评价工程：对环境质量的优劣进行定量和半定量的描述和评定，以便为制订规划、采取措施和加强管理提供科学。

环境评价是提前预防污染的有效手段，按照有关规定，现在新建企业、工厂都必须经由又资质的单位对其进行环境影响评价，审核合格则批准建厂，不合格则具有一票否决权，不得建厂。

（四）其他：环境工程还包括环境监测及环境分析。

第二节环境问题（40分钟）一、环境问题及其发展（20分钟）1．环境问题的发生有一个从轻到重、从局部到区域到全球的发展过程（我眼见了进20年内环境的恶化）。

环境问题是指由于自然或人为活动而使环境发生的不利于人类的变化。

以人为原因为主，这些变化影响人类生存、生产和生活，甚至带来灾难，这是人类违背自然规（电影后天——说明人类已经律所受到的大自然的报复。

意识到了环境问题的严重性）这种状况持续到19世纪初，人类对环境问题的认识是从环境污染与资源破坏开始的：（1）工业革命以前的阶段：人类早期的生产活动比较简单，人口少、活动规模小，对环境影响不大，而且自然界有一定的自我调节能力，所以并没有发生严重的环境问题。

（2）环境的恶化阶段：工业革命至20世纪50年代以前，是环境问题发展恶化的阶段。

这一阶段，生产力迅速发展、机器广泛使用，大幅度提高劳动生产率，同时也带来了新的环境问题，大量的废弃物污染环境。

环境问题逐步恶化。

——“八大公害”事件（3）环境问题的第一次爆发：到20世纪50、60年代以来，工业发达国家环境污染达到了严重的程度，直接威胁到了人们的生民安全，激起了人民的强烈不满，也影响了经济的顺利发展。

在1970年4月22日（4月22日是世界地球日）暴发了2000万人的大游行，提出“先污染，后治理”的道路不能继续走了，必须实行预防为主的综合防治的办法。

这次游行引发了1972年6月5日联合国召开了人类环境会议，来自113个国家的1300多名（6月5日世界环境日）代表在斯德哥尔摩召开这次会议，通过了《人类环境宣言》，这次会议是人类环境问题的一个里程碑，从此，发达国家把环境问题摆上了议事日程，制定法律，建立机构，污染得到了有效控制。

这就是环境问题第一次高潮，代表事件是1977年6月《人类环境宣言》的发表。

（4）环境问题的第二次高潮：20世纪80年代初，随着环境污染的加剧和大范围的生态破坏，出现了酸雨、臭氧层破坏和温室效应等全球性的环境问题，严重的威胁到了人类的生存和发展，全世界都对此表示不安。

这是环境问题的第二次高潮，代表事件是1988年11月德国汉堡全球气候变化会议。

20世纪80年代以来的典型公害事件：塞维索化学污染事件（意大利北部塞维索地区，1976年7月10日，该地区一家农药厂爆炸，剧毒化学品二噁英污染、三里岛核电站泄漏事件、博帕尔农药泄漏事件、切尔诺贝利核电站泄漏事件、上海甲肝事件（1988年1月上海部分局民食用被污染的毛蚶han而中毒，然后迅速传染蔓延，有29万人患乙肝）、洛东江水源污染事件、海湾石油污染事件。

距离我们最近的2005年11月13日吉林石化双苯厂爆炸事件。

2．环境问题总结归纳为三种类型：（1）消耗型——包括从环境中摄取某种资源而引起的所有问题，如矿物、生物、森林资源急剧减少；（2）污染型——包括向环境排放污染物引起的所有问题，如水、大气、土地等污染；（3）破坏型——包括所有引起环境结构变化的问题，如生态系统的破坏、景观的破坏等。

二、当前世界环境的主要问题（10分钟）当前我国环境形势相当严峻，主要表现在主要污染物排放总量远远高于环境承载能力，目前国际社会最为关注的和对人类生产、生活影响较大的几个环境问题有：（一）人口问题：人口急剧增加是当今环境的最主要、根本因素。

据统计，人类历经100万年至1830年才达到10亿人口，1975年达40亿，2000年超过60亿，预计2025年可能超过80亿。

人类为了供养如此大量的人口，需要消耗大量的自然资源。

如耕地、能源、矿产等，同时在生产过程中废弃物排放量也增大了，加重了环境污染。

资源的消耗、废弃物的排放都超过了地球环境的合理承载能力，必然造成环境破坏。