《環境保護概論》全書共分為12章,其中:第1章簡要介紹環境問題的產生及環境保護的發展歷程;第2章論述生態學的基礎知識;第3~7章系統闡述水、大氣、土壤、固體廢物污染和物理性污染的基本概念、基本原理、控制技術;第8章專題講解化工和制藥行業典型污染物及控制技術;第9~12章講述環境監測技術、環境質量評價、環境管理和可持續發展戰略等環境保護核心知識。本書以實用和適度為原則,注重學生對實際問題的分析能力,每章前置了“導讀”“提要”和“要求”,便于老師教學與學生自學。此外,每章后置環境保護相關聯的閱讀材料,以增強本書的知識性和趣味性。
《環境保護概論》可作為高等院校非環境專業的通識課教材,也可作為環境相關專業本科生的專業入門教材,還可作為環保技術人員和管理人員的參考用書。
環境保護是我國的基本國策,可持續發展和生態文明建設是我國的發展戰略。我國快速發展過程中生態環境問題的特殊性和解決環境問題的緊迫性,對環境保護提出了更高的要求,賦予了環境保護更深層次的內容。黨的十八大做出了“大力推進生態文明建設”的戰略部署,首次明確“美麗中國”是生態文明建設的總體目標;十九大則進一步將“美麗”二字寫入社會主義現代化強國目標,提出“堅持人與自然和諧共生”的基本方略,要求“加快生態文明體制改革,建設美麗中國”。因此,教育部要求將生態文明教育融入育人全過程,將生態文明理念植入本科人才培養的各類課程和教材中。在大學各專業中設置環境保護方面的課程,可以拓展學生的知識結構、進一步培養學生參與生態文明建設的行動能力,使高等學校培養出來的人才更能適應新世紀社會的需求。
全書以生態學基本知識為依據,系統論述了各環境要素在人類活動影響下產生的主要污染問題、污染物對人體健康的危害以及防治措施,涵蓋了環境、環境問題的相關知識及生態學的基本知識,水、大氣、土壤、固體廢物及物理性污染的過程、現狀及控制措施,以及環境監測、環境質量評價、環境管理和可持續發展戰略的相關知識。此外,書中介紹了最新的環境污染現狀及環境保護發展前沿,并對化工和制藥行業的環境污染和控制技術進行了專門介紹;每章后附有拓展性閱讀材料。本書作為高等院校環境專業入門教材和非環境專業通識課程教材,以實用和適度為原則,力求體現知識性、系統性、可參考性和科普性,并在列舉部分實際案例中融入課程思政元素,以加深讀者對環保的認識與理解。
本書列入泰州學院重點資助出版教材,由泰州學院組織相關教師編寫,各章節編寫分工如下:第1章、第7章、第12章由李廷友、董好巖負責編寫;第2章由程曼、李廷友負責編寫;第3章由朱文菲負責編寫;第4章、第8章由呂華、朱禹負責編寫;第5章、第6章由何清明、朱年青負責編寫;第9章、第11章由胡志強負責編寫;第10章由朱文菲、呂華負責編寫。李廷友負責全書統稿,胡志強、何清明協助統稿。
本書在編寫過程中,引用了大量的國內外文獻和資料,編者在此向這些文獻和資料的作者表示衷心感謝!
由于環境保護涉及的學科范圍非常廣泛、交叉性強,加之社會對環境保護認識的不斷深入和科技水平的不斷提高,新理念、新方法、新技術不斷涌現,限于編者的水平,書中難免有疏漏和不妥之處,敬請讀者批評指正。
編者
2020年5月
李廷友,泰州學院醫藥與化學化工學院,副院長/教授,主持完成江蘇省、市級科技攻關項目、社會發展項目5項,參與完成國家自然科學基金項目2項;獲教育部科技進步二等獎1項,連云港市科技進步二等獎1項;獲得國家發明專利2件;在核心及以上期刊發表研究論文20余篇,其中SCI收錄3篇,EI收錄1篇。參與編寫高等師范院校規劃教材《生態學》(第二版)1部,獲批校級重點建設教材1部;主持校級重點教改項目1項。
曾獲江蘇省高校“青藍工程”中青年學術帶頭人、青年骨干教師,江蘇省“333工程”第三層次培養對象,連云港市“521工程”第四期、第五期學術技術帶頭人;兼任江蘇師范大學碩士研究生導師。
第1章緒論
1.1環境概述1
1.1.1環境的概念1
1.1.2環境的分類2
1.1.3環境的功能2
1.1.4環境的基本特性3
1.1.5環境承載力5
1.2環境問題5
1.2.1環境問題的概念及其分類5
1.2.2環境問題的產生與發展6
1.2.3全球環境問題及危害8
1.3環境保護11
1.3.1世界環境保護發展歷程12
1.3.2中國環境保護發展歷程13
【閱讀材料】世界環境日及主題15
復習思考題16
第2章生態學基礎知識
2.1生態學概述17
2.1.1生態學的概念17
2.1.2生態學的研究對象18
2.1.3生態學的分類18
2.2生態系統19
2.2.1生態系統的概念19
2.2.2生態系統的類型19
2.2.3生態系統的特性19
2.2.4生態系統的組成20
2.2.5生態系統的結構21
2.2.6生態系統的功能23
2.3生態平衡29
2.3.1生態平衡的概念及特點29
2.3.2生態平衡的調節機制29
2.3.3生態平衡的破壞因素30
2.3.4生態平衡失調的標志31
2.3.5生態平衡的恢復與重建31
2.4生態學在環境保護中的應用32
2.4.1利用生態系統的整體觀念32
2.4.2利用生態系統的調節能力32
2.4.3解決近代城市中的環境問題32
2.4.4綜合利用資源和能源33
2.4.5在環境保護其他方面的應用33
【閱讀材料】澳大利亞的“人兔百年戰爭”33
復習思考題34
第3章水體污染及其控制技術
3.1水環境概述35
3.1.1水資源35
3.1.2水循環36
3.2水體污染與自凈37
3.2.1水體37
3.2.2水體污染37
3.2.3水體污染源37
3.2.4水體污染物及其危害38
3.2.5水體自凈38
3.2.6水環境容量39
3.2.7水質指標41
3.2.8水環境質量標準和水環境保護法規42
3.3污水處理技術概述43
3.3.1污水處理基本方法43
3.3.2污水處理系統44
3.4污水的物理處理技術46
3.4.1格柵(篩網)法46
3.4.2均衡與調節法46
3.4.3沉淀法46
3.4.4離心分離法48
3.4.5浮力固液分離法48
3.4.6過濾固液分離法49
3.4.7膜分離法49
3.5污水的化學處理技術50
3.5.1混凝法50
3.5.2吸附法51
3.5.3離子交換法52
3.5.4中和法54
3.5.5化學沉淀法54
3.5.6氧化還原法55
3.6污水的生物處理技術55
3.6.1活性污泥法55
3.6.2生物膜法58
3.6.3厭氧生物處理法60
3.7污泥的處理與處置62
【閱讀材料】我國近年來嚴重的環境水污染事件63
復習思考題64
第4章大氣污染及其控制技術
4.1大氣概述66
4.1.1大氣的組成66
4.1.2大氣層結構67
4.2大氣污染68
4.2.1大氣污染物68
4.2.2大氣污染現狀69
4.2.3大氣污染產生的影響及危害70
4.2.4當今世界面臨的主要大氣環境問題71
4.3大氣污染的防治策略72
4.3.1環境空氣質量標準72
4.3.2大氣污染防治原則73
4.4大氣污染控制技術73
4.4.1脫硫技術74
4.4.2脫硝技術75
4.4.3除塵技術76
4.4.4機動車尾氣凈化技術77
4.4.5VOCs控制技術77
4.4.6垃圾焚燒煙氣凈化技術78
【閱讀材料】2017—2023年中國大氣污染防治行業發展調研與發展趨勢分析報告79
復習思考題80
第5章土壤污染及其修復技術
5.1土壤概述81
5.1.1土壤的組成81
5.1.2土壤的性質82
5.2土壤污染83
5.2.1土壤背景值83
5.2.2土壤環境容量84
5.2.3土壤污染84
5.2.4土壤污染物的類型和來源85
5.2.5土壤污染的特點86
5.3土壤污染的現狀及危害86
5.3.1我國土壤污染現狀86
5.3.2土壤污染的危害88
5.4土壤污染治理及修復88
5.4.1土壤污染治理88
5.4.2土壤修復90
5.5土壤重金屬污染及防治91
5.5.1土壤重金屬污染概述91
5.5.2土壤重金屬污染常見治理方法91
【閱讀材料】全國土壤污染狀況調查93
復習思考題93
第6章固體廢物污染及其控制技術
6.1固體廢物概述94
6.1.1固體廢物的來源和分類94
6.1.2固體廢物對環境的危害96
6.1.3固體廢物的處理原則96
6.2固體廢物的主要處理方法98
6.2.1固體廢物的堆肥化處理98
6.2.2固體廢物的焚燒處理98
6.2.3固體廢物的熱解處理98
6.3固體廢物的處置技術98
6.3.1固體廢物的陸地處置99
6.3.2固體廢物的海洋處置101
6.4固體廢物的綜合利用101
6.4.1能源與冶金工業固體廢物的資源化處理102
6.4.2石油與化工工業固體廢物的資源化處理108
6.4.3機械工業固體廢物的資源化處理110
6.4.4城市垃圾的資源化技術112
【閱讀材料】拉夫運河化學垃圾污染事件114
復習思考題114
第7章物理性污染及其控制技術
7.1噪聲污染和振動污染及其控制技術115
7.1.1噪聲的概念115
7.1.2噪聲源及其分類116
7.1.3噪聲的特征118
7.1.4噪聲的危害119
7.1.5環境噪聲國家標準120
7.1.6噪聲控制技術121
7.1.7振動污染及控制技術125
7.2電磁輻射污染及其控制技術127
7.2.1電磁輻射127
7.2.2電磁污染的危害127
7.2.3電磁污染的防控128
7.3放射性污染及其控制技術129
7.3.1放射性物質129
7.3.2放射線性質129
7.3.3放射性污染129
7.3.4放射性污染源130
7.3.5放射性廢液及其危害130
7.3.6放射性“三廢”的處理與防治130
7.4光污染及其防治131
7.4.1光污染131
7.4.2光污染的防治131
7.5熱污染及其防治132
7.5.1熱污染的產生及危害132
7.5.2熱污染的防治132
【閱讀材料】家用電器的電磁輻射133
復習思考題134
第8章化工和制藥行業典型污染物及控制技術
8.1化工和制藥行業概述135
8.1.1化工行業概述135
8.1.2制藥行業概述135
8.2化工和制藥行業污染物136
8.2.1水污染136
8.2.2固體廢物污染137
8.2.3大氣污染138
8.3典型污染物的污染控制技術139
8.3.1有機溶劑廢氣的防治技術139
8.3.2化工與制藥行業廢水的處理方法143
【閱讀材料1】3·21響水化工企業爆炸事故144
【閱讀材料2】哈藥集團制藥總廠致歉信全文——污染事件承擔全部責任145
復習思考題148
第9章環境監測技術
9.1環境監測概述149
9.1.1環境監測的目的和意義149
9.1.2環境監測的內容和要求150
9.1.3環境監測的分類151
9.1.4環境監測的特點152
9.2環境監測污染物分析方法152
9.2.1化學分析法153
9.2.2光學分析法153
9.2.3色譜分析法153
9.2.4電化學分析法154
9.3環境監測方案制訂155
9.3.1地表水監測方案制訂155
9.3.2地下水監測方案制訂158
9.3.3水污染源監測方案制訂158
9.3.4空氣污染監測方案制訂160
9.3.5土壤環境質量監測方案制訂164
9.3.6環境噪聲監測方案制訂169
【閱讀材料1】環保政策密集出臺,環境監測行業市場潛力巨大172
【閱讀材料2】環保部通報兩起干擾環境監測典型案例173
復習思考題174
第10章環境質量評價
10.1環境質量評價概述175
10.1.1環境質量評價的基本概念175
10.1.2環境質量評價的類型176
10.2環境質量現狀評價177
10.2.1環境質量現狀評價的程序和方法177
10.2.2環境質量現狀綜合評價178
10.3環境影響評價178
10.3.1環境影響評價概述178
10.3.2環境影響評價結果的表現形式179
10.3.3環境影響評價的基本功能179
10.3.4環境影響評價的程序和方法及環境影響報告書的編制180
【閱讀材料】中國環境影響評價制度183
復習思考題187
第11章環境管理
11.1環境管理概述188
11.1.1環境管理的含義和特點188
11.1.2環境管理的基本內容189
11.1.3環境管理的原則190
11.1.4我國環境管理的主要制度190
11.2環境法規192
11.2.1環境法規概述192
11.2.2環境立法的目的和作用193
11.2.3環境保護法規體系193
11.2.4環境保護法規原則194
11.3環境標準194
11.3.1環境標準概述194
11.3.2環境標準體系195
【閱讀材料1】環境政策的發展歷程196
【閱讀材料2】多起典型環保追責案例198
復習思考題200
第12章可持續發展戰略
12.1可持續發展理論201
12.1.1可持續發展的概念201
12.1.2可持續發展的內涵202
12.2可持續發展的基本原則203
12.2.1公平性原則203
12.2.2持續性原則204
12.2.3共同性原則204
12.2.4重點性原則204
12.3可持續發展的實現途徑204
12.3.1清潔生產204
12.3.2循環經濟205
12.3.3生態工業206
12.3.4生態農業208
12.3.5有機農業209
12.3.6綠色產品215
【閱讀材料】庫布齊沙漠的治理215
復習思考題216
參考文獻