环境污染的生态治理课件.ppt

1、第六章第六章 环境污染的生态治理环境污染的生态治理第一节第一节 环境污染在生态系统中的行为环境污染在生态系统中的行为一一 环境污染环境污染 指有害物质或因子进入环境，并在环境中扩散、迁指有害物质或因子进入环境，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统结构与功能发生变化，对人类以及移、转化，使环境系统结构与功能发生变化，对人类以及其他生物的生存和发展产生不利影响的现象。其他生物的生存和发展产生不利影响的现象。污染源：污染源：造成环境污染的污染物的发生源（场所、设备和装置）。造成环境污染的污染物的发生源（场所、设备和装置）。污染物：污染物：进入环境后使环境的正常组成结构、状态和性质发生变化，进入环境

2、后使环境的正常组成结构、状态和性质发生变化，直接或间接有害于人类生存和发展的物质。直接或间接有害于人类生存和发展的物质。点源：点源：面源：面源：二二 污染物在环境中的迁移与转化污染物在环境中的迁移与转化1 污染物在环境中的迁移污染物在环境中的迁移 指污染物在环境中发生的空间位置的移动及其指污染物在环境中发生的空间位置的移动及其引起的富集、分散和消失过程。引起的富集、分散和消失过程。（1）机械迁移：水、气、重力）机械迁移：水、气、重力（2）物理化学迁移）物理化学迁移（3）生物迁移）生物迁移2 污染物在环境中的转化污染物在环境中的转化 污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用污染物在环境中通过物理

3、、化学或生物的作用改变形态或转变成另一物质的过程。改变形态或转变成另一物质的过程。（1）物理转化）物理转化（2）化学转化）化学转化（3）生物转化）生物转化三三 环境污染物在生物体内的浓缩、积累与放大环境污染物在生物体内的浓缩、积累与放大1 生物浓缩生物浓缩2 生物积累生物积累3 生物放大生物放大区别区别个体环境个体环境个体时间个体时间物种物种a个体物种个体物种b个体个体（食物链）（食物链）生物放大生物放大DDT含量含量一个一个陆地陆地生态生态系统系统的部的部分食分食物网物网第二节第二节 大气污染的生态治理大气污染的生态治理大气污染：大气污染：排入大气中的污染物达到一定浓度，以致破坏生态系排入大

4、气中的污染物达到一定浓度，以致破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人和动物造成危害的统和人类正常生存和发展的条件，对人和动物造成危害的现象。现象。形成大气污染的三大要素：形成大气污染的三大要素：污染源、大气状态、受体（人、动物等）污染源、大气状态、受体（人、动物等）大气污染物：颗粒污染物和气态污染物大气污染物：颗粒污染物和气态污染物大大气气垂垂直直方方向向的的分分层层大气的组成：大气的组成：大气是多种气体的混合物，除去水汽和杂质大气是多种气体的混合物，除去水汽和杂质外的空气成为干洁空气。其主要成分见下表：外的空气成为干洁空气。其主要成分见下表：气体名称气体名称 含量（含量（%）气体名称气

5、体名称 含量（含量（%）氮氮(N2)78.09 氩氩(Ar)0.93 氧氧(O2)20.95 氖氖(Ne)1810-4 二氧化碳二氧化碳 0.020.04 氦氦(He)5.2410-4 二氧化氮二氧化氮 0.0210-4 氪氪(Kr)1.010-4 甲烷甲烷(CH4)1.01.210-4 氙氙(Xe)0.0810-4 臭氧臭氧(O3)0.0110-4 氢氢(H2)0.510-4 1 恒定组分：恒定组分：由氮、氧、氩三种气体加上微量的氦、氖、氪、由氮、氧、氩三种气体加上微量的氦、氖、氪、氙、氡等稀有气体构成。氙、氡等稀有气体构成。2 可变组分：可变组分：主要指空气中的二氧化碳（主要指空气中的二氧

6、化碳（CO2）和水蒸汽。）和水蒸汽。3 不定组分：不定组分：来源主要有两个：一是自然界火山爆发、森林来源主要有两个：一是自然界火山爆发、森林火灾、海啸、地震等灾难引起的，如尘埃、硫、硫火灾、海啸、地震等灾难引起的，如尘埃、硫、硫化氢、硫氧化物、氮氧化物、盐类及恶臭；二是人化氢、硫氧化物、氮氧化物、盐类及恶臭；二是人为因素造成的，如煤烟、粉尘、硫氧化物、氮氧化为因素造成的，如煤烟、粉尘、硫氧化物、氮氧化物等。物等。一一 大气主要污染物大气主要污染物1 颗粒污染物颗粒污染物（1）总悬浮颗粒物（）总悬浮颗粒物（TSP）:粒径粒径100m（10 m）悬浮在大气中的液体或固体微粒的总称。悬浮在大气中的液

7、体或固体微粒的总称。（2）飘尘：）飘尘：粒径粒径30m 用降尘罐采集到的大气颗粒物。用降尘罐采集到的大气颗粒物。（4）可吸入颗粒物（）可吸入颗粒物（PM10）：）：粒径粒径10m 粒径粒径10m，可以从呼吸道进入人体的颗粒物，可以从呼吸道进入人体的颗粒物2 气态污染物气态污染物以分子状态存在的污染物。以分子状态存在的污染物。一次污染物：一次污染物：直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。二次污染物：二次污染物：由一次污染物与大气由一次污染物与大气 中已有组分或几种一次污染物中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染之间经过

8、一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。物性质不同的新污染物质。（1）硫氧化物：）硫氧化物：SO2（2）氮氧化物：）氮氧化物：NOx（3）碳氧化物：）碳氧化物：CO、CO2（4）碳氢化合物：）碳氢化合物：PAH（5）卤素化合物：）卤素化合物：Cl2、HCl、HF、卤代烃、卤代烃（6）光化学氧化剂：）光化学氧化剂：O3、H2O2、PAN气态污染物：气态污染物：重点城市空气质量日报重点城市空气质量日报 城市城市日期日期污染指数污染指数(API)首要污染物首要污染物空气质量级别空气质量级别空气质量状况空气质量状况北京北京2007-03-19119可吸入颗粒物可吸入颗粒物1轻微

9、污染轻微污染天津天津2007-03-1971可吸入颗粒物可吸入颗粒物良良 石家庄石家庄2007-03-19116可吸入颗粒物可吸入颗粒物1轻微污染轻微污染秦皇岛秦皇岛2007-03-1962二氧化硫二氧化硫良良 太原太原2007-03-1989二氧化硫二氧化硫良良 广州广州2007-03-1924-优优 韶关韶关2007-03-1921-优优深圳深圳2007-03-1951可吸入颗粒物可吸入颗粒物良良 珠海珠海2007-03-1959可吸入颗粒物可吸入颗粒物良良二二 绿色植物与大气污染治理绿色植物与大气污染治理1 我国大气污染现状我国大气污染现状我国酸雨污染现状：我国酸雨污染现状：p166酸雨

10、的危害：酸雨的危害：我国大气污染的总体特征我国大气污染的总体特征（提纲？）（提纲？）酸雨的危害酸雨的危害水的低水的低pH值使得鱼的骨骼畸形生长，值使得鱼的骨骼畸形生长，最终导致死亡最终导致死亡引起树木的大量不正常死亡引起树木的大量不正常死亡严重腐蚀建筑物严重腐蚀建筑物中国酸雨的分布变化中国酸雨的分布变化主要位于长江以南主要位于长江以南pH5.6 pH7.0 N/A Taiwan Acid rain distribution in 80s pH7.0pH7.0pH5.6 pH5.0pH4.5pH4.0 Acid rain distribution in middle 90s 80年代年代90年代

11、年代2005年全国降水酸度分布年全国降水酸度分布2005年广东省酸雨分布图年广东省酸雨分布图2 大气污染的防治对策大气污染的防治对策（1）多方面采取措施控制污染源；）多方面采取措施控制污染源；（2）发挥绿色植物的净化作用。）发挥绿色植物的净化作用。3 城市绿地净化大气的功能：城市绿地净化大气的功能：植物净化大气污染物的作用：植物净化大气污染物的作用：（1）调节氧气和二氧化碳的平衡；）调节氧气和二氧化碳的平衡；（2）吸收有毒气体；）吸收有毒气体；（3）滞尘降尘作用；）滞尘降尘作用；（4）杀菌作用。）杀菌作用。4 植物种类选择与群落设计植物种类选择与群落设计三三 卫生防护林带卫生防护林带 分布于工

12、业区与生活区之间、不同污染程度的分布于工业区与生活区之间、不同污染程度的工业企业之间、靠近生活居住区的铁路两侧和机场工业企业之间、靠近生活居住区的铁路两侧和机场周围等处的绿地。周围等处的绿地。1 卫生防护林带的作用：卫生防护林带的作用：（1）减少烟尘和有害气体对附近地区的污染。）减少烟尘和有害气体对附近地区的污染。（2）降低气流速度，沉降大颗粒粉尘。）降低气流速度，沉降大颗粒粉尘。（3）通过林木的枝叶将粉尘和有害气体滞留、吸附和）通过林木的枝叶将粉尘和有害气体滞留、吸附和吸收，净化空气。吸收，净化空气。（4）林带中的气温与附近空旷地或建筑地段不同，白）林带中的气温与附近空旷地或建筑地段不同，白

13、天，内低外高，形成对流，将有害气体上升、扩散，天，内低外高，形成对流，将有害气体上升、扩散，颗粒沉降。颗粒沉降。2 卫生防护林带的结构卫生防护林带的结构（1）林带树木的栽植密度、树种组成和宽度不同，会形）林带树木的栽植密度、树种组成和宽度不同，会形成不同的透风强度。成不同的透风强度。（2）林带愈高效果愈好。）林带愈高效果愈好。（3）降噪林带：密度大为好，增加下部的灌木，但不宜）降噪林带：密度大为好，增加下部的灌木，但不宜过宽。过宽。（4）防尘林带：间隔地带应栽植草皮或灌木等地被物。）防尘林带：间隔地带应栽植草皮或灌木等地被物。3 卫生防护林的树种选择卫生防护林的树种选择原则：原则：选择一些对有

14、毒气体具有较强的抗性和吸收净选择一些对有毒气体具有较强的抗性和吸收净化能力，且适合当地土壤、气候条件的树种。化能力，且适合当地土壤、气候条件的树种。迎污染源一边的树种必须配置抗污染能力很迎污染源一边的树种必须配置抗污染能力很强的树种；强的树种；在林带后部树木密度较大的地段可以配置抗在林带后部树木密度较大的地段可以配置抗污能力稍弱而吸毒能力很强的树种。污能力稍弱而吸毒能力很强的树种。四四 工厂区防污绿化工厂区防污绿化1 工厂区防污绿化植物种类选择工厂区防污绿化植物种类选择（1）适合当地气候、土壤条件；）适合当地气候、土壤条件；（2）具有较强的抗大气污染能力；）具有较强的抗大气污染能力；（3）具有

15、净化空气的能力；）具有净化空气的能力；（4）适应性强（抗旱、抗寒、耐瘠、耐酸碱）；）适应性强（抗旱、抗寒、耐瘠、耐酸碱）；（5）有较好的绿化、美化效果，易栽培和管理，不妨）有较好的绿化、美化效果，易栽培和管理，不妨碍公共卫生。碍公共卫生。2 工厂区防污绿化植物的配置工厂区防污绿化植物的配置（1）配置原则）配置原则（2）绿化种类）绿化种类1）垂直绿化）垂直绿化2）厂前区绿化）厂前区绿化3）车间周围空地的绿化）车间周围空地的绿化4）道路绿化）道路绿化5）生活区绿化）生活区绿化车间附近：不应种植过密集的树林车间附近：不应种植过密集的树林空的地段：尽可能种植草皮或其他低矮灌木空的地段：尽可能种植草皮或

16、其他低矮灌木第三节第三节 水体污染的生态治理水体污染的生态治理一一 水体污染与水体自净作用水体污染与水体自净作用1 水体的概念水体的概念水体：水体：指河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、冰川指河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、冰川和海洋等和海洋等“贮水体贮水体”的总称。的总称。“水水”与与“水体水体”的区分的区分四川九寨沟四川九寨沟2 水体污染水体污染 指水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中指水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和环境容量，从而导致水体的物理、化学的本底含量和环境容量，从而导致水体的物理、化学和生物特征发生不良变化，破坏了水生生态系统，降和生物特征发生不良变化，破坏

17、了水生生态系统，降低了水体使用功能的现象。低了水体使用功能的现象。水体富水体富营养化营养化水体污染水体污染水体污染水体污染水体污染危害水体污染危害水体污染危害水体污染危害变变摆设摆设呻呻吟吟的的城城市市小乌见大污小乌见大污3 水体自净作用水体自净作用 水体能够在其环境容量的范围内，经过水体的物水体能够在其环境容量的范围内，经过水体的物理、化学和生物的作用，使排入的污染物质的浓度理、化学和生物的作用，使排入的污染物质的浓度和毒性随着时间的推移在向下游流动的过程中逐渐和毒性随着时间的推移在向下游流动的过程中逐渐降低，称之为水体的自净作用。降低，称之为水体的自净作用。水体自净：水体自净：水体受到废水

18、污染后，逐渐变清的过程。水体受到废水污染后，逐渐变清的过程。水体自净的机理：水体自净的机理：（1）物理过程：）物理过程：稀释、混合、扩散、挥发、沉淀等稀释、混合、扩散、挥发、沉淀等（2）化学及物理化学过程：）化学及物理化学过程：氧化、还原、吸附、凝聚、中和氧化、还原、吸附、凝聚、中和（3）生物化学过程：）生物化学过程：微生物的代谢活动微生物的代谢活动4 水体污染指标水体污染指标细菌总数、总大肠菌群等。细菌总数、总大肠菌群等。物理指标物理指标温度、色度、嗅和味、浑浊度、温度、色度、嗅和味、浑浊度、总固体、悬浮固体、溶解固体、总固体、悬浮固体、溶解固体、电导率等。电导率等。化学指标化学指标pH值、

19、碱度、硬度、各种阳离子值、碱度、硬度、各种阳离子和阴离子、总含盐量、各种重金和阴离子、总含盐量、各种重金属、氰化物、多环芳烃、各种有属、氰化物、多环芳烃、各种有机农药、溶解氧、机农药、溶解氧、化学需氧量、化学需氧量、生物化学需氧量生物化学需氧量、总需氧量等。、总需氧量等。生物指标生物指标（1）生化需氧量（）生化需氧量（BOD）：）：在有氧条件下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有在有氧条件下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的溶解氧的数量。单位为机物所消耗的溶解氧的数量。单位为mg/L。BOD5：20，5日时间日时间（2）化学需氧量（）化学需氧量（COD）：）：用强氧化剂将有机物氧化为

20、水和用强氧化剂将有机物氧化为水和CO2，所测得的耗氧量。，所测得的耗氧量。CODCr：重铬酸钾：重铬酸钾 CODMn：高锰酸钾：高锰酸钾二二 水体中的主要污染物水体中的主要污染物1 悬浮物（悬浮物（SS）2 耗氧有机物：耗氧有机物：定义定义3 植物营养性污染物：植物营养性污染物：N、P4 重金属：重金属：Hg、Cd、Cr、Pb、Zn、Cu5 酸碱污染物：酸碱污染物：pH变化变化6 石油类污染物石油类污染物7 难降解有机物：有机氯化合物等（人工合成）难降解有机物：有机氯化合物等（人工合成）8 放射性物质放射性物质9 热污染热污染10 病原体病原体三三 面源污染面源污染（1）点源）点源 点源污染源

21、是指以比较集中形式排放而使水体造成污染点源污染源是指以比较集中形式排放而使水体造成污染的发生源，它主要指工业废水污染源和生活物水污染源。的发生源，它主要指工业废水污染源和生活物水污染源。（2）面源（）面源（非点源非点源）水污染非点源或称面源，是指以较大范围方式排放污水污染非点源或称面源，是指以较大范围方式排放污染物而造成水体污染的发生源。面源污染主要指农田径流染物而造成水体污染的发生源。面源污染主要指农田径流排水，具有面广、分散、难于收集、难于治理的特点。排水，具有面广、分散、难于收集、难于治理的特点。1 面源的概念面源的概念2 面源污染物的来源面源污染物的来源（1）农村村落）农村村落（2）农

22、田区）农田区（3）工业及矿山区）工业及矿山区（4）畜禽业基地）畜禽业基地（5）植被覆盖率较低的荒山丘陵及弃耕地）植被覆盖率较低的荒山丘陵及弃耕地四四 水体富营养化的生态治理水体富营养化的生态治理1 水体富营养化的机理水体富营养化的机理定义：定义：水体受水体受N、P等污染物影响所产生的生态效应。等污染物影响所产生的生态效应。机理？机理？2 富营养化防治对策富营养化防治对策（1）控制污染源对策：）控制污染源对策：1）减少）减少NP的流入的流入 2）控制湖内污染源）控制湖内污染源（2）湖泊生态修复对策：）湖泊生态修复对策：建立湖泊周围的缓冲带、保护湖区周围及上游的森林植被。建立湖泊周围的缓冲带、保护

23、湖区周围及上游的森林植被。（3）湖泊管理对策：）湖泊管理对策：制定水质管理规划；制定保护湖泊的法规；制定水质管理规划；制定保护湖泊的法规；加强对群众的宣传教育；建立湖区管理机构。加强对群众的宣传教育；建立湖区管理机构。3 富营养化水体的植被恢复富营养化水体的植被恢复（1）恢复水生植被基本条件的创建）恢复水生植被基本条件的创建（2）恢复水生植被的技术途径）恢复水生植被的技术途径（3）水生植被的优化设计：）水生植被的优化设计：1）先锋物种的选择：原则）先锋物种的选择：原则 2）群落配置：）群落配置：（4）建立良好的水生生态系统）建立良好的水生生态系统1）适应性原则）适应性原则2）本土性原则）本土性

24、原则3）强净化能力原则）强净化能力原则4）可操作性原则）可操作性原则漂浮植物处理禽畜污水漂浮植物处理禽畜污水人工湿地污水处理系统人工湿地污水处理系统第四节第四节 土壤污染的生态治理土壤污染的生态治理一一 土壤污染与土壤自净作用土壤污染与土壤自净作用1 土壤污染的概念和特点土壤污染的概念和特点（1）定义）定义（2）特点：）特点：1）隐蔽性和潜伏性）隐蔽性和潜伏性 2）不可逆性和持久性）不可逆性和持久性2 土壤环境的自净作用土壤环境的自净作用广义的含义广义的含义狭义的含义狭义的含义土壤自净作用的类型：土壤自净作用的类型：（1）物理净化作用：表面吸附、迁移、扩散）物理净化作用：表面吸附、迁移、扩散（

25、2）物理化学净化作用：离子交换吸附）物理化学净化作用：离子交换吸附（3）化学净化作用：氧化还原、沉淀、络合、中和）化学净化作用：氧化还原、沉淀、络合、中和（4）生物净化作用：）生物净化作用：微生物分解、植物吸收、软体动物食用微生物分解、植物吸收、软体动物食用3 土壤中的主要污染物土壤中的主要污染物（1）无机污染物：）无机污染物：重金属、重金属、放射性元素放射性元素、营养物质营养物质和酸碱物质等和酸碱物质等（2）有机污染物：）有机污染物：有机农药有机农药 石油、石油、PAH、PCB等等二二 土壤污染的植物修复土壤污染的植物修复1 植物修复的概念与特点植物修复的概念与特点（1）概念：广义、狭义）概

26、念：广义、狭义 植物修复技术的方式：植物修复技术的方式：1）植物萃取技术；）植物萃取技术；2）植物降解技术）植物降解技术 3）植物固定化技术）植物固定化技术重金属污染土壤的植物修复现场重金属污染土壤的植物修复现场（2）植物修复的优点：）植物修复的优点：1）原位处理，对环境扰动少，在修复土壤的同时也净化、）原位处理，对环境扰动少，在修复土壤的同时也净化、绿化了周围的环境。绿化了周围的环境。2）植物土壤修复系统类似废水生物处理系统，植物可吸）植物土壤修复系统类似废水生物处理系统，植物可吸收转移元素和化合物，使污染物积累、代谢和稳定化。收转移元素和化合物，使污染物积累、代谢和稳定化。3）植物修复的成

27、本较低，是物理化学修复系统的替代方）植物修复的成本较低，是物理化学修复系统的替代方法。法。4）植物修复可增加土壤有机质，激发微生物活性；蒸腾）植物修复可增加土壤有机质，激发微生物活性；蒸腾作用可以防止污染物向下迁移；供应氧气给根际，利于有作用可以防止污染物向下迁移；供应氧气给根际，利于有机污染物的降解。机污染物的降解。（3）植物修复技术的局限性（缺点）植物修复技术的局限性（缺点）1）植物忍耐或吸收污染物具有专一性。）植物忍耐或吸收污染物具有专一性。2）植物修复过程比物理化学过程缓慢，周期长、效率低。）植物修复过程比物理化学过程缓慢，周期长、效率低。3）植物是活的生物体，对自然条件和人工条件有一

28、定的要）植物是活的生物体，对自然条件和人工条件有一定的要求；受病虫害袭击时会影响植物修复能力。求；受病虫害袭击时会影响植物修复能力。4）由于净化重金属的植物器官常通过腐烂、落叶等途径使）由于净化重金属的植物器官常通过腐烂、落叶等途径使重金属元素重返土壤，因此，必须在植物落叶前收割植物器重金属元素重返土壤，因此，必须在植物落叶前收割植物器官，并进行无害化处理。官，并进行无害化处理。2 重金属污染土壤的植物修复重金属污染土壤的植物修复三种方式：三种方式：（1）植物固定）植物固定 （2）植物挥发）植物挥发 （3）植物吸收）植物吸收超累积植物：超累积植物：（1）定义）定义 （2）特点）特点植物修复机理？植物修复机理？END