第六章

環(huán)境污染的生態(tài)學(xué)防治第一節(jié)環(huán)境污染的概述第二節(jié)水體污染與廢水處理的生物對策第三節(jié)大氣污染及其防治第四節(jié)土壤的污染與防治第五節(jié)固體廢棄物的處理與資源化1/16/2023第一節(jié)環(huán)境污染的概述一、環(huán)境污染概念環(huán)境污染（environmentalpollution）是指環(huán)境因受人類活動影響而改變了原有性質(zhì)或狀態(tài)的現(xiàn)象稱為環(huán)境污染。環(huán)境污染物的來源一方面來自人類的生產(chǎn)活動；一方面是來自人類的生活活動。1/16/2023二、環(huán)境污染的特征從影響人體健康的角度看，環(huán)境污染一般具有以下特征。(日本廣島）1．影響范圍大環(huán)境污染涉及的地區(qū)廣、人口多。2．作用時間長接觸者長時間不斷地暴露在被污染的環(huán)境中，每天可達(dá)24小時。1/16/20233．情況復(fù)雜往往是多種毒物同時存在，聯(lián)合作用于人體。

污染物進(jìn)入環(huán)境后，受到大氣、水體等的稀釋，一般濃度很低。污染物濃度雖然低，但由于環(huán)境中存在的污染物種類繁多，通過生物或理化作用發(fā)生轉(zhuǎn)化、降解和富集，從而改變其原有的性狀和濃度，產(chǎn)生不同的危害作用，而且多種污染物可同時作用于人體。4．治理難1/16/2023

第二節(jié)水體污染與廢水處理的生態(tài)對策

一、水體污染與水體自凈

水體污染（waterpollution)：指由于人類活動或天然過程而排入水體的污染物超過了其自凈能力，從而引起水體的水質(zhì)、生物質(zhì)質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。

水體污染物

無機無毒物、無機有毒物、有機無毒物和有機有毒物；此外，還有放射性物質(zhì)、生物污染物質(zhì)和熱污染等。

1/16/2023無機無毒物----顆粒狀污染物（降低光的穿透力，減少水生植物光合作用）；酸堿無機鹽類（改變水的PH）；氮磷物質(zhì)（促進(jìn)水中植物生長，水體富營養(yǎng)化）無機有毒物----各種重金屬（汞、鎘、鉛、鉻、砷）和氰化物等；有機無毒物----水體中比較容易分解的有機物質(zhì)有機有毒物----人工合成的有機物，如：有機氯（lv）化合物、酚等1/16/2023水體自凈

（self-purificationofwaterbody）水體自凈是指受污染的水體由于物理、化學(xué)、生物等方面的作用，使污染物濃度逐漸降低，經(jīng)過一段時間后恢復(fù)到受污染前的狀態(tài)。這一過程謂水體自凈。水體自凈是物理、化學(xué)、生物三種方式共同作用的結(jié)果。1/16/2023

影響水體自凈的主要因素有以下幾點：

（1）污染物質(zhì)的種類、性質(zhì)與濃度若污染物質(zhì)容易揮發(fā)和氧化降解，則在水體中容易被凈化。有些污染物質(zhì)如重金屬類，會對微生物產(chǎn)生危害，使生物降解能力下降，就會降低水體的自凈作用。當(dāng)污染物質(zhì)的濃度超過某一限度后，水體自凈速度會迅速降低，污染物質(zhì)的降解狀態(tài)會突然改變。（2）水體的水情要素水溫、流量、流速和含沙量等。如水溫不僅直接影響著水體中污染物質(zhì)的凈化速度（如化學(xué)反應(yīng)速度），而且還影響著水中飽和溶解氧濃度和水中微生物的活動，間接影響了水體的自凈作用。1/16/2023（3）水生生物

生物種類數(shù)量多？（4）周圍環(huán)境大氣的復(fù)氧條件、太陽輻射（光照條件）、不同的底質(zhì)、不同的地質(zhì)地貌條件等周圍環(huán)境都會影響到水體的自凈作用。1/16/2023二、水體富營養(yǎng)化水體富營養(yǎng)化是由于氮、磷等植物營養(yǎng)物的排入引起水體中藻類大量繁殖的現(xiàn)象。容易發(fā)生水體富營養(yǎng)化的水域？一般地說，無機氮和總磷分別超過0.3mg/L和0.2mg/L就認(rèn)為水體處于富營養(yǎng)化狀態(tài)1/16/2023化學(xué)需氧量（COD），是在一定的條件下，采用一定的強氧化劑處理水樣時，所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個指標(biāo)。生化需氧量（BOD）：水體微生物分解有機物時消耗水中溶解氧的量。表示單位為氧的毫克/升（水）；20℃時在BOD的測定條件（氧充足、不攪動）下，一般有機物20天才能夠基本完成在第一階段的氧化分解過程（完成過程的99％）。一般以5日作為測定BOD的標(biāo)準(zhǔn)時間，因而稱之為五日生化需氧量，以BOD5表示之。BOD5約為BOD20的70％左右。

1/16/20231/16/2023水體富營養(yǎng)化主要防治的方法有：對廢水作深度處理，控制N、P的排放；禁用含磷洗滌劑；打撈藻類；人工曝氣；疏浚底泥；引水（不含營養(yǎng)物）稀釋；使用化學(xué)藥劑或引入病毒殺藻類等。1/16/2023吉林市松花江牤牛河污染1/16/2023吉林市松花江牤牛河污染背景2006年8月21日，吉林市環(huán)保局舉報中心接到群眾舉報，牤牛河附近發(fā)生化工污染。經(jīng)吉林市環(huán)保局工作人員現(xiàn)場勘察，發(fā)現(xiàn)部分水質(zhì)呈紅色，并伴有少量泡沫。初步檢測污染物主要是二甲基苯胺，造成的污染帶長約5公里。事故發(fā)生后，吉林市政府立即啟動突發(fā)環(huán)境污染事件應(yīng)急預(yù)案。國家環(huán)保總局、吉林省政府和省環(huán)保局有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場指揮調(diào)度防控工作。吉林市環(huán)保部門與上千名駐地武警、消防官兵晝夜奮戰(zhàn)，在距牤牛河入松花江口8公里處筑起一道攔截壩和兩道活性炭吸附壩。事故污染原因，系吉林長白山精細(xì)化工有限公司向牤牛河中人為排放化工廢水所致，責(zé)任單位法人代表和肇事者被拘審。1/16/2023三、水體污染的生態(tài)防治1、微型動物凈化2、植物凈化香蒲植物凈化鉛/鋅礦廢水實例研究

寬葉香蒲屬單子葉多年生挺水植物，具根狀莖，以其他下莖不斷延伸而迅速發(fā)展成群體，能形成水生植物凈化塘中占絕對優(yōu)勢的種群。中山大學(xué)環(huán)科所建造了一個香蒲凈化塘。實驗表明，未處理的鉛/鋅礦廢水含Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ、總懸浮物含量均超標(biāo)，但經(jīng)過凈化塘后，ＳＳ去除率達(dá)９９％，Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ去除率達(dá)８４％～９０％，各項指標(biāo)達(dá)到工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。黑灰色廢水被香蒲群落變成清澈的出水，香蒲植物也能茂盛生長，塘內(nèi)還出現(xiàn)了多種藻類、魚類

1/16/2023寬葉香蒲

1/16/2023紅樹林植物凈化含油廢水和城市污水實例研究

紅樹林屬于熱帶海岸特有的濕地生態(tài)系統(tǒng)。

李玫等用秋茄人工模擬濕地進(jìn)行了為期一年的含油廢水凈化試驗，發(fā)現(xiàn)隨含油廢水處理濃度升高，植物對油的相對凈化率是：５０ｍｇ／Ｌ組為７５．７６％，１００ｍｇ／Ｌ組為６７．５５％，而８００ｍｇ／Ｌ組為４２．９４％，可見凈化效率隨濃度的增大而增大。

---含油量大小為根>葉>莖>枝。

---實驗還表明：秋茄凈化含油廢水的適宜濃度應(yīng)不大于２００ｍｇ／Ｌ。

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香港的秋茄樹

Kandelia

obovata

inHongKong1/16/2023

草本植物凈化造紙廢水實例研究

郝登峰等選用７種水生植物：水葫蘆、水花生、大漂、浮萍、風(fēng)車草、寬葉香薄及茭白，建立植物處理系統(tǒng)處理造紙廢水，將廢混合制成３個濃度級廢水注入植物系統(tǒng)里。通過實驗，７種植物對廢水中懸浮物去除率均在７０％以上，其中水葫蘆、水花生、風(fēng)車草為８４％以上；對ＴＮ、ＴＰ的去除能力大小為：水葫蘆>大漂>水花生>浮萍，風(fēng)車草>寬葉香蒲>茭白。但是ＣＯＤＣｒ和ＢＯＤ５去除率均不到５０％。廢水色度也只有水花生、水葫蘆去除效果明顯，水花生９天后去除率可達(dá)７３．３３％，水葫蘆可達(dá)５４．６７％，使得發(fā)黑發(fā)臭的水處理得比較清澈。

1/16/2023風(fēng)車草水葫蘆水花生浮萍1/16/2023

3、微生物凈化活性污泥法機理：活性污泥法是利用人工培養(yǎng)和馴化的微生物群體去分解廢水中可供生物降解的有機物，通過生物化學(xué)反應(yīng)，改變這些有機物的性質(zhì)，再把它們從廢水中分離出來，從而使廢水得到凈化的方法?；钚晕勰嗍俏⑸锶后w及它們所吸附的有機物質(zhì)和無機物質(zhì)的總稱。1/16/2023活性污泥法流程圖1/16/2023生物膜法生物膜法和活性污泥法一樣都是利用微生物來去除廢水中有機物的方法。生物膜中的微生物則附著生長在某些固體物的表面，所以生物膜處理系統(tǒng)又稱為附著生長系統(tǒng)。1/16/2023厭氧生物處理法

厭氧生物處理法是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌來降解有機物的，大分子的有機物首先被水解成低分子化合物，然后被轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等。機理：其有機物的分解過程可分為酸性（酸化）階段和堿性（甲烷化）階段厭氧處理的應(yīng)用：主要用于居住房屋和公用建筑的生活污水的處理1/16/2023污水處理塘——生物塘

污水處理塘是一些適宜的自然池塘、經(jīng)人工改造的自然池塘，或是人工修建的池塘。根據(jù)污水處理塘的凈化機理，大致可分為好氧塘、厭氧塘、兼性塘、曝氣氧化塘、塘田和魚塘等。1/16/2023福建大歷造紙廠污水處理工程

1/16/2023第三節(jié)大氣污染防治的生態(tài)對策1/16/2023一、大氣污染和大氣污染物1、大氣污染大氣污染系指大氣成分的性質(zhì)和數(shù)量的改變。大氣污染物大氣污染物系指人類活動或自然過程排入大氣，并對人或環(huán)境產(chǎn)生有害影響的那些物質(zhì)。1/16/2023京城的大氣污染1/16/2023京城的大氣污染1/16/20232、大氣污染物的分類大氣污染物的分類大氣污染物主要可以分為兩類，即天然污染物和人為污染物,引起公害的往往是人為污染物，它們主要來源于燃料燃燒和大規(guī)模的工礦企業(yè)。顆粒物：指大氣中液體、固體狀物質(zhì)，又稱塵。硫氧化物：是硫的氧化物的總稱，包括二氧化硫，三氧化硫，三氧化二硫，一氧化硫等。碳的氧化物：主要包括二氧化碳和一氧化碳。氮氧化物：是氮的氧化物的總稱，包括氧化亞氮，一氧化氮，二氧化氮，三氧化二氮等。碳?xì)浠衔铮菏且蕴荚睾蜌湓匦纬傻幕衔?，如甲烷、乙烷等烴類氣體。其它有害物質(zhì)：如重金屬類，含氟氣體，含氯氣體等等。1/16/2023

二、大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是以保障人體健康和生態(tài)系統(tǒng)不受破壞為目標(biāo)，對大氣環(huán)境中多種污染物所規(guī)定的含量限度。大氣環(huán)境質(zhì)量區(qū)的劃分及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的級別一類區(qū)：國家規(guī)定的自然保護區(qū)、風(fēng)景游覽區(qū)、名勝古跡和療養(yǎng)地等；二類區(qū)：為城市規(guī)劃中確定的居民區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、名勝古跡和廣大農(nóng)村等；三類區(qū)：為大氣污染程度比較重的城鎮(zhèn)和工業(yè)區(qū)以及城市交通樞紐、干線等。1/16/2023三、大氣污染的生態(tài)防治

制訂合理的環(huán)境規(guī)劃利用大氣的自凈能力減少污染物排放總量治理主要污染物1/16/2023綠色植物對大氣污染物的凈化作用綠色植物對有害氣體的吸收作用綠色植物的減塵作用綠色植物的殺菌作用綠色植物吸收二氧化碳放出氧氣的作用森林對大氣污染防治的作用1/16/20231、綠色植物對有害氣體的吸收作用（1）對二氧化硫的吸收

*大氣中的二氧化硫主要來源于燃料燃燒和化肥、硫酸等工業(yè)生產(chǎn)的廢氣。

*抗性強的植物有側(cè)柏、白皮松、云杉、香柏、榆樹等80種草木。

*對二氧化硫吸收強的樹木有垂柳、加楊、山楂、洋槐、云杉、桃樹等15種。1/16/2023（2）對氟化氫的吸收

*氟化氫主要來自化肥、冶金、電鍍大呢個工業(yè)產(chǎn)生的廢氣。

*氟化氫使植物受害的原因主要是積累性中毒，接觸時間的長短是重要因素。

*對氟化氫抗性強的植物主要有白皮松、松柏、側(cè)柏、銀杏等。

*人食用了含氟量高的糧食、蔬菜，會中毒。1/16/2023（3）對氯氣的吸收

*氯氣主要來自化工廠、制藥廠和農(nóng)藥廠。*對氯氣抗性強的植物主要有側(cè)柏、白皮松、皂莢、洋槐、銀杏等近30種。

（4）對其他有害氣體的吸收情況

*夾竹桃、棕櫚等吸汞能力強

*大多數(shù)植物都能吸收臭氧，其中銀杏、柳杉、樟樹、夾竹桃等凈化作用大。1/16/20232、綠色植物的減塵作用綠色植物都有滯塵作用，其滯塵量的大小與樹種、林帶、草皮面積、種植情況以及氣象條件等有密切關(guān)系。

（1）樹木、綠地的吸塵量

(北京21-39%,南京37-60%)

*樹木滯塵的方式有停著、附著和粘著三種。

*森林是天然的吸塵器。且由于樹木高大、樹冠能減小風(fēng)速，也可降塵。

*綠地也能減塵，有風(fēng)時，對減塵有特殊功能。

1/16/2023（2）防塵樹種的選擇

*樹葉的總?cè)~面積大、葉面粗糙多絨毛，能分泌粘性油脂或汁漿的樹種都是較好的防塵樹種，

*如核桃、毛白楊、板栗、側(cè)柏、刺槐等1/16/20233、綠色植物的殺菌作用

植物為了自身免疫的需要，能分泌出強烈的芳香揮發(fā)性殺菌素。如景天科植物汁液能消滅流感病毒，松林放出的臭氧能抑制和殺死結(jié)核菌，樟、桉的分泌物能殺死蚊蟲，驅(qū)走蒼蠅。

1/16/20234、綠色植物吸收二氧化碳造氧的作用

一萬平方米的闊葉林在生長季節(jié)能一天消耗1噸二氧化碳，放出0.73噸氧氣。

成人每天需吸氧0.75千克，排出二氧化碳0.9千克，則10平方米的森林能滿足。

此外，綠色植物還有減弱噪聲、吸滯放射性物質(zhì)的作用。

40米寬的林帶可以減低噪聲10-15dB；城市公園中成片林帶可把噪聲減少到26-43dB。

林帶寬度在城市中以6-15米為宜，郊區(qū)15-30米，建多條窄林帶則效果更好。林帶中心的高度最好在10米以上，應(yīng)靠近聲源。

1/16/20235、森林對大氣污染防治的作用

*森林固定太陽能，吸收二氧化碳，釋放氧氣，把大量的土壤液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水，散發(fā)到大氣中去。

*我國是一個森林稀少、生態(tài)環(huán)境日益惡化，各種自然災(zāi)害相當(dāng)頻繁的國家。建立了五大防護林體系：

*西北、華北北部、東北西部——簡稱三北）防護林體系；長江中下游防護林體系；沿海防護林體系；太行山防護林體系；平原綠化工程。

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第四節(jié)土壤的污染與生態(tài)防治1/16/2023

一、土壤污染的概念土壤污染是指人類活動所產(chǎn)生污染物進(jìn)入土壤，其數(shù)量和速度超過了土壤容納的能力和土壤凈化速度的現(xiàn)象。1/16/2023二、土壤污染指標(biāo)1、土壤背景值：未受人類污染的土壤自身的化學(xué)元素和化合物的（平均）含量2、土壤環(huán)境容量：土壤所允許容納污染物質(zhì)的最大負(fù)荷量。1/16/2023三、土壤污染物質(zhì)的源和種類1、土壤污染物質(zhì)的來源人為污染源自然污染源2、土壤污染物的種類無機污染物有機污染物生物類污染物1/16/2023四、土壤污染的主要發(fā)生途徑生活污染型大氣污染型水污染型固體廢棄物污染型農(nóng)業(yè)污染型1/16/2023五、土壤凈化主要是指微生物對有機污染物質(zhì)的降解作用，以及使污染化合物轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶性化合物的作用。1/16/2023六、土壤污染的生態(tài)防治對策1、控制和消除土壤污染源2、增加土壤環(huán)境容量3、防治土壤污染--防治農(nóng)藥污染的生態(tài)對策--防治土壤重金屬污染的生態(tài)對策1/16/2023第五節(jié)固體廢棄物處理及資源化一、固體廢棄物來源及種類按其危害程度可分為一般性廢物和危險性廢物按其來源分為工業(yè)廢物、城市生活垃圾、農(nóng)業(yè)廢物和放射性廢物四類1/16/2023二、固體廢棄物危害1.占用土地，損傷地表城市垃圾處理水平比較落后；礦業(yè)、工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生量也相當(dāng)大。

2.污染土壤、水體、大氣

固體廢物以及滲出液能改變土壤的成分和結(jié)構(gòu)，有毒廢物能殺傷土壤里的微生物和動物，降低土壤活力，破壞土壤的生態(tài)平衡。固體廢物進(jìn)入水體（河流、湖泊、海洋等），一方面減小了水域面積，容易引起洪澇災(zāi)害，另一方面，堆放在地面的固體廢物中的有毒物質(zhì)，在雨水的沖刷、浸泡作用下，也會進(jìn)入水體，影響了水