《环境工程学》课件 .ppt
环境工程学概论环境工程学是一门综合性学科,致力于解决环境污染问题,保护生态系统,实现可持续发展。本课程将系统介绍环境工程学的基本概念、主要研究领域以及核心技术方法。通过学习,您将了解水污染、大气污染、固体废物和噪声污染的控制技术,掌握环境影响评价方法,认识生态修复原理,理解清洁生产与循环经济的重要性,熟悉环境监测技术,了解环境管理政策。本课程旨在培养学生的环境保护意识和解决环境问题的能力,为建设美丽中国贡献力量。
环境工程学的定义和范围学科定义环境工程学是应用工程学原理和科学方法,解决环境问题的工程技术学科,旨在保护人类健康和生态系统的完整性。技术领域涵盖水污染控制、大气污染控制、固体废物处理、噪声控制、生态修复和环境监测等技术领域。交叉特性结合了化学、生物学、物理学、工程学、经济学和社会学等多学科知识,具有显著的综合性和交叉性。实践范围从微观的分子反应到宏观的全球气候变化,从城市污水处理到工业废气治理,覆盖面广泛而深入。
环境工程学的发展历史初期阶段(19世纪前)环境问题主要局限于城市卫生,如古罗马的下水道系统和中国古代的城市给排水系统,以解决基本生活环境问题。形成阶段(19世纪-20世纪初)工业革命带来严重污染,引发环境问题关注,英国1863年《碱法案》等环保法规出台,卫生工程学逐渐形成。发展阶段(20世纪中)第二次世界大战后,环境污染加剧,环保意识提高,环境工程学从卫生工程学中独立,形成系统的学科体系。现代阶段(20世纪末至今)全球环境问题凸显,可持续发展理念确立,环境工程学向综合性、系统性和前瞻性方向发展,强调生态保护和资源循环利用。
环境工程学的重要性保障人类健康减少环境污染对人体的危害保护生态系统维护生物多样性与生态平衡促进经济可持续发展资源高效利用与循环经济应对全球环境挑战气候变化、荒漠化等全球问题环境工程学在当代社会中的重要性日益凸显。随着工业化和城市化进程加速,环境问题日趋复杂,环境工程技术成为解决环境危机、保障可持续发展的关键手段。在美丽中国建设和生态文明建设进程中,环境工程学的作用尤为突出。
环境工程学的主要研究领域水污染控制工程研究水体污染机理及治理技术,包括污水处理、水质保护和水资源管理。大气污染控制工程研究大气污染物的产生、传播与控制,包括工业废气治理和空气质量管理。固体废物处理与处置研究固废的收集、处理、处置和资源化,包括生活垃圾和危险废物管理。噪声污染控制研究噪声的产生机理和控制方法,包括工业噪声和环境噪声的治理。生态环境修复研究受损生态系统的恢复和重建技术,包括污染场地修复和生态系统重建。环境监测与管理研究环境质量监测方法和环境管理政策,为环境决策提供科学依据。
水污染控制工程水污染的危害水污染危及人类健康,破坏水生态系统,影响农业灌溉和工业生产,加剧水资源短缺。我国水污染形势依然严峻,黑臭水体治理和饮用水安全保障任务艰巨。水污染控制的目标通过工程技术手段减少污染物排放,保护和改善水环境质量,实现水环境功能区达标,保障水生态系统健康,确保水资源可持续利用。水污染控制的内容包括污染源头控制、过程控制和末端治理三个环节。涉及工业废水、生活污水、农业面源污染等不同类型污染的防治,以及河流、湖泊、地下水等不同水体的保护。
水质指标与水质标准类别主要指标指标意义物理指标温度、色度、浊度、悬浮物反映水的外观和物理特性化学指标pH值、溶解氧、BOD5、COD、氮、磷反映水中化学物质含量和水质状况生物指标大肠菌群、生物多样性反映水体受病原体污染程度和生态状况毒理指标重金属、有机毒物、放射性物质反映水中有毒有害物质含量我国根据水体的环境功能和保护目标,制定了一系列水质标准,包括《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)、《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)和《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)等。这些标准是水污染控制的重要依据和目标。
水污染源与特性工业废水来源于工业生产过程的废水,具有种类复杂、成分多样、毒性强等特点。根据行业不同,可含有重金属、酸碱、有机物等污染物。石化行业:含油、苯系物、硫化物等造纸行业:含高浓度COD、色度、悬浮物电镀行业:含重金属、氰化物等生活污水来源于居民生活的废水,主要含有有机物、氮磷等营养物质和病原微生物。厨房废水:含油脂、食物残渣卫生间废水:含氮、磷及病原体洗涤废水:含表面活性剂、磷酸盐农业面源污染来源于农田、畜禽养殖的污染物,具有分散、间歇、季节性强等特点。农田径流:含农药、化肥残留畜禽养殖:含高浓度有机物、氨氮水产养殖:含饲料残余、代谢物
物理化学处理方法筛分与过滤利用筛网或过滤介质,拦截水中颗粒物和悬浮物。常用设备包括格栅、筛网、砂滤器和多介质过滤器等。适用于预处理阶段,去除较大颗粒物。沉淀与浮选沉淀利用重力分离悬浮物,浮选利