第一讲城镇环境工程地质问题

2013-7-12
8
第一讲 城镇环境工程地质问题
图 1-4 图1-3
井水浑浊不堪
2013-7-12
在淮河支流安徽颍上县颍河闸边， 一位打渔人拎着空空的鱼网对记者 说：“河闸成了纳污闸。从闸里出 来的水都是污水，鱼哪能活”？
9
第一讲 城镇环境工程地质问题
图1-5
这还是河？
2013-7-12
10
第一讲 城镇环境工程地质问题
城市化的特 点
城市与地 质环境之 间的关系
城镇地质环境是城市社会的载体，其 质量的优劣、容量的大小及其变化直 接影响城市 社会的发展，同时也受其 本身规律的支配及城市社会生活的严 重影响。城市与地质环境之 间表现为 这样一种关系： 一是城市的形成、运转和发展，要求 地质环境不断提供丰富而优质的固体 矿产资源、能源、水资源、土地空间 以及优美安全和充满生机的生活环境 和生态环境，这就是地质环境对城市 的载体作用： 二是城市社会生活，主要是工程一经 济活动，是一种强大的地质作用力， 不断破坏地质环境的原有平衡，促使 地质环境质量的变化或恶 化，容量的 减小，甚至造成对城镇社会生活的威 胁和危害，形成城镇地质灾害，这就 是城镇与地质环境的相互作用。
将上述归纳如下：
优化结构；清洁生产；加强管理；重复利用；终端处理；“两水”集中； 健全法规；发展产业；完善监测。
2013-7-12
《一、城镇工业废水污染》结束
17
第一讲 城镇环境工程地质问题
二、哪里有清新的空气？
——城镇大气污染问题与防治
(一）大气污染事件 1、1952年12月5日至8日，英国伦敦发生过一起伦敦烟雾事件。由于工业和 生活燃烧烟煤所产生的二氧化硫在空气中的积聚和变化，使伦敦上空的空气 严重污染，呼吸道疾病患者死亡率迅速增加，几天内有约4000人丧生。事件 后两个月内，还约有8000人死亡。 2、1982年12月3日，在印度博帕尔市，美国联合碳化物公司办的一家农药厂 ，发生了一起泄漏剧毒原料（异氰酸甲酯）的事件，2500人当天死亡，3000 人濒临死亡，12.5万人受到不同程度的伤害。
2013-7-12
15
第一讲 城镇环境工程地质问题
6.加强与促进工业废水与城市生活污水的集中处理
城市应根据该城市的总体规划以及环境总体规划的要求，在城市近郊区按计划 建设城市污水处理厂。 城市污水处理厂应与城市污水收集系统同步建设，城市污水收集及处理系统除了 为城市居民及公共建筑服务以外，也应接纳城市范围内的工业废水，但工业废水的水 质必须满足进入城市污水下水道的水质标准。 含有对城市污水排放系统及污水处理系统有害的污染物的工业废水，则应先经厂 内预处理，使水质符合城市下水道接纳工业废水水质标准，再进入城市污水处理厂与 生活污水合并处理。而污染性质严重、污染负荷高的化工废水、造纸工业废水、皮革 废水、制药工业废水、食品工业废水和酿造业废水等，在排入市政下水管道系统以前 ，均需进行必要的废物减量措施或预处理以减轻城市污水处理厂的负荷。
2013-7-12
7
第一讲 城镇环境工程地质问题
淮南市杨 郢孜排污 总口附近， 一大型化 工厂正在 向围墙外 排污
图1-2
COD：衡量河 水污染状况的 重要指标，指 水中所含有的 耗氧物质的总 量，通俗地说， 也就是水里的 有机污染物总 量。其英文 （ chemical oxygen demand） 缩写就是 “COD”。
5
第一讲 城镇环境工程地质问题
（一）水污染现状及其影晌
1999年中国环境状况 公报： 141个国控城市河段中 ，36.2%的城市河段 为Ⅰ至Ⅱ类水质， 63.8%的城市河段为 Ⅳ至劣V类水质。其 中47个环保重点城市
(直辖市及省会城市、经 济特区、沿海开发城市 和重点旅游城市)的典
2006年中国环境状况 公报： 地表水污染严重。745 个地表水监测断面中 ，Ⅰ至Ⅲ类、Ⅳ至Ⅴ 类、劣Ⅴ类水质的断 面比例分别为40%、 32%、28%， Ⅳ —劣 V类之和为60%。七 大水系中，长江、珠 江良好，松花江、黄 河、淮河中度污染， 辽河、海河重度污染 ，曾投入大量资金进 行污染整治的湖泊中 ，太湖、滇池为劣Ⅴ 类水质，巢湖为Ⅴ类 水质
7.进一步健全和严格法规与标准 我国对工业废水已制定了一系列标准。 8.依靠科技进步，发展环保产业 城市在产业和工业调整与结构优化过程中，应促进支持环保产业开发与 发展。依靠科技进步，优先发展性能先进、高效可靠、社会经济效益高、品 种数量齐全的环保技术和环保设备，如工业废水处理设备、废物减量和综合 利用设备、节水设备、废水处理药剂、有关生物工程利用的环保产业与设备 ，以及环保监测仪器仪表等。
5.继续加强工厂企业内的终端处理
若工业企业排放的含有毒有害污染物 (酸碱、石油、重金属和难降解有机 化合物等)的废水不能达到 ‚污水综合排放标准‛和‚进大城市市政下水 道接纳的水质标准‛时，仍应加强工业企业内部的终端处理;若污染物易生 物降解，仅浓度较高，也可与市政部门协调整、放宽标准，排放到城市污 水处理场共同处理。
3.加强环境管理，全面推行污染物排放总量控制与排污许可证制
污染物排放总量控制是对应于污染物排放浓度控制而言的。即按照污染 物的危害程度分别规定它们在工业废水排放口的许可最高浓度。
2013-7-12
14
第一讲 城镇环境工程地质问题
4.历行节水减污，提高工业用水重复利用率
在未来的10年中，工业用水重复利用率的具体指标为: 钢铁行业≥ 90%(先进企业:97%一98%); 石油冶炼与石油化工行业≥ 90%(先进企业:95%一97%); 化工行业≥ 80%; 纺织行业≥ 60%一70%; 食品行业≥ 60%一80%; 制浆造纸行业≥ 50%一60%。
第一讲 城镇环境工程地质问题
第一讲
城镇环境工程地质问题
武汉大学水电学院
杨连生
2013-7-12 1
第一讲 城镇环境工程地质问题
第一讲 城镇环境工程地质问题
城市：一个由复杂物质组成的三维实体。这个实体可视为众多的单体建筑 、单项工 程构成的集合体，例如码头、机场、车站、地铁、道桥、工厂 和住宅，有时甚至包括矿山、水库、名胜古迹等。
被重金属污染的水，往往会给人带来致命的危害：
• • • • 被镉污染的水、食物，人饮食后，会造成肾、骨骼病变，摄入硫酸镉20 毫克，就会造成死亡。 铅造成的中毒，引起贫血，神经错乱。 六价铬有很大毒性，引起皮肤溃疡，还有致癌作用。 饮用含砷的水，会发生急性或慢性中毒。砷使许多酶受到抑制或失去活 性，造成机体代谢障碍，皮肤角质化，引发皮肤癌。
绍兴工业园向曹娥江（右下）排污 的情景。曹娥江下游不远入钱塘江 ，再不远入东海，左侧企业有重大 嫌疑!是污水处理厂吗？
图1-7
日照城市污水主要排放通道 进入东海（右下）的情景
图1-6
2013-7-12
11
第一讲 城镇环境工程地质问题
水污染的影响及危害：
水体污染影响工业生产、增大设备腐蚀、影响产品质量，甚至使生产 不能进行下去。水的污染，又影响人民生活，破坏生态，直接危害人 的健康 。
2013-7-12
2
第一讲 城镇环境工程地质问题
百度文库
城市化趋势主要有 以下特点： (1)高层建筑数量 增多，层数增加; (2)地下工程数量 、规模和深度增加 、增大; (3)城市功能走向 多元化，集居住、 工业、农业、商业 、科技教育、旅游 、交通运输等于一 体，要求更合理的 城市规划和土地利 用; (4)中心城市与卫 星城市相结合。
2007年中国环境状况 公报：
型水域中， 19· 2%的水域为Ⅱ类 水质，14· 9%为Ⅲ类 水质，25· 5%为Ⅳ类 水质，10· 6%为V类 水质，29· 8%为劣V类 水质。 Ⅳ —劣V类之和
为65.9%
2013-7-12
197条河流的407个断 面中Ⅰ至Ⅲ类、Ⅳ至 Ⅴ类、劣Ⅴ类水质的 断面比例分别为 49.9%、26.5%、 23.6%， Ⅳ —劣V类 之和为50.1%。七大 水系中，长江、珠江 良好，松花江轻度污 染，黄河、淮河中度 污染，辽河、海河重 度污染。
2013-7-12
3
第一讲 城镇环境工程地质问题
生产力高速、高水平的发展以及城市化，带来了两个问题： 其一，资源和能源危机； 其二，地质环境质量和容量不断恶化，城镇地质灾害频繁。 我国城市频发的九类灾害： 1、地震灾害；2、崩塌滑坡泥石流灾害；3、地面变形灾害；4、开挖工 程灾害；5、城市水污染灾害；6、城市垃圾灾害(包括工业固体废弃物) ；7、水土流失灾害；8、风沙尘暴灾害；9、海平面上升灾害 此外,大气污染、城镇地区的人为物理化学场等，均是城镇常见的环境 问题。由于城镇地区人口密集、经济一工程活动规模大、强度高，热力 场改变形成 “热岛效应“。目前，上海市区比郊区平均温度高3一4C， 高温时，对居民健康、情绪等多方面会产生不利影响。“热岛效 应”会 导致 “灾岛效应”。
2.加强对工业企业技术改造，积极推广清洁生产
联合国环境规划署 (United Nations Environment Programme 即UNEP)于1989年制 定了“清洁生产计划 (Cleaner Production Program)”，以推动全球性的清洁生产。 清洁生产即为:为满足人们需要而合理使用自然资源和能源并保护环境的实用知识、 方法和措施。清洁生产和无废少废生产 ，实际上是一种物耗与能耗最少的人类生产 活动规划、行动与管理，并将废物减少、消灭于生产过程之中。
所有这些，都使城镇的继续存在和发展受到严重威胁。这就是城镇环境工 程地质问题。下面就城镇常出现的几种环境工程地质问题进行讨论。
2013-7-12 4
第一讲 城镇环境工程地质问题
一、何时扼住滚滚“污龙”
——城镇工业废水污染
水质类别的划分：
Ⅰ类 主要适用于源头水及国家自然保护区。 Ⅱ类 主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区，珍贵鱼类保护区和鱼类产 卵场等。 Ⅲ类 主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区，一般鱼类保护区及游泳区 Ⅳ类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。 Ⅴ类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。
2013-7-12 16
第一讲 城镇环境工程地质问题
9.加强环境监测与事故预防 在不同层次，如车间、工厂总排出口及受纳水体处进行水质监测 ，是防止水污染十分重要的措施。因此应该健全环境监测网络，应 用自动化、计算机网络系统及新型水质监测仪器等高新技术手段， 不断完善和加强环境监测与事故发生的预测、预报等预防能力。
•
氰化物系剧毒物质，进入血液后，与细胞的色素氧化酶结合，使呼吸中 断，造成呼吸衰竭窒息死亡。
2013-7-12
12
第一讲 城镇环境工程地质问题
（二）工业废水污染防治对策与措施
图1-8
2013-7-12
13
第一讲 城镇环境工程地质问题
1.宏观性控制措施：优化产业结构与工业结构，合理工业布局
城市中不应再发展那些能耗大、用水多、占地多、运输量大、污染扰民的工业，工业 结构的调整应该按照“物耗少、能源少、占地少、污染少、运量少、技术密集程度高 及附加值高“的原则，以降低单位工业产品和产值的排水量及污染物排放负荷。有些 工业城市可将人口、工业从市区向近郊区及远郊区转移，挖掘内涵，进行技术改造以 促迸发展。
至上世纪90年代末，由于工业废水和其他废、污水的排放，我国各大江河 、湖泊、水库、近海水域污染严重，跨入21世纪，随着环保法规的日益健 全完善、其‚刚度‛以及人们环保意识的不断提升，水污染状况有所遏制 ，但形势依然较严峻。从下面几个年度的《中国环境状况公报》中，对此 可有一个较清楚的认识。
2013-7-12
江河湖海的水污染，工业废水 的排放是“主犯”。
6
第一讲 城镇环境工程地质问题
图1-1
2000～2005年工业废水排放量逐年增长，但波动幅度不大，2005年排放量最 高达到243亿吨。1998～2005年平均每年排放工业废水约210亿吨。 工业废水是造成水域污染的三大污染源之一（另两个是农业及生活污染源）
城市的产生、运转和发展与地球组成物质及其运动密切相关，也就是说城 市与其地质环境条件是在不断的进行相互作用。这种相互作用的过程是城 市形成演化过程的重要物质基础，又是对城市环境改造的过程。在这一过 程中城市施加给地质环境的作用总和，可称之为城市地质作用，或城市工 程地质作用。
随着世界人口的增加，城镇规模和数量在急剧增加，出现了城市 化的趋势。人类的工程经济活动在城市里高度集中，强度越来越 大，且逐渐以较快的速度向周边辐射。