STSE教育中的环境教育.ppt

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1、主讲人：吴育飞主讲人：吴育飞STSE教育中的环境教育教育中的环境教育二、水体污染及其治理1.1.著名的水污染事件著名的水污染事件 水俣事件:1953年，日本水俣市的一家化工厂将含有汞的废水排入港湾。水中的汞经食物链富集到鱼和贝类中，当地居民因长期食用富含汞的鱼和贝类而造成慢性中毒，这就是震惊世界的公害事件水俣病。水俣病患者语言不清，走路不稳，四肢麻木，严重的眼睛失明、精神错乱、甚至死亡。动物也有类似的症状。痛痛事件1955年，日本部分农田使用了制锌厂排出的含镉的污水灌溉水稻田，造成粮食的污染。痛痛病患者骨骼变脆，全身骨节疼痛难忍，甚至四肢呈章鱼爪状，严重者最终因剧痛而死亡。水的重要性水的重要性

2、：水是人体内六大营养物质之一，约占体重的60%70%。一般情况下，每天需要水2.5kg/人。水是优良的溶剂，食物中的营养成分必须溶解在水中才能运送到人体的各个部位，以维持人类正常生命活动的需要。人体内的一切生化过程都是在水的参与下进行的。工农业生产也离不开水，世界上用于生产的淡水量占人类消耗淡水总量的60%80%。水资源状况：水资源状况：水是地球上分布最广的物质，地球表面70%的面积被水覆盖。但是，地球上的水中只有约3%是淡水，而直接利用的淡水不足总量的1%可供人类利用的淡水资源并不丰富。随着工农业生产的迅速发展和人口数量的急剧增加，水资源日趋紧张。同时，由于工农业生产排放的污水（废水）数量的

3、增加，使江、河、湖、海，甚至地下水等都遭受不同程度的污染，这更加剧了水资源短缺的矛盾。因此，有人预言，21世纪水对人类的重要性，将同20世纪的石油一样，成为一种决定国家富裕程度的珍贵商品。2.2.水体污染的类别水体污染的类别 水污染的危害是多方面的，它不仅加剧水资源的短缺，而且严重危害人体的健康。据世界卫生组织报道，全世界75%左右的疾病与水体污染有关。此外，水体污染还会对生态产生产生重大影响。水体污染的主要类别有:.重金属污染 .植物营养物质污染 .有毒有机物的污染（1 1）重金属污染）重金属污染重金属污染主要包括：汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)等污染来源：化工、冶金、电子、

4、电镀、制革等行业的污水排放。对人体的危害：重金属污染物可以通过水中的食物链被富集，浓度逐渐加大。人处于食物链的终端，通过食物或饮水，将这些中金属摄入体内，累计而不易排出，引起人体急性或慢性中毒。水中的某些重金属污染物又可以被微生物转化为毒性更大的有机化合物。例如，水中的无机汞在微生物的作用下，会转变成有机汞：HgCl2+CH4 CH3HgCl+HCl CH3HgCl的毒性比HgCl2的毒性更大。日本的水俣并即由此而引起。微生物微生物甲基氯化汞甲基氯化汞（2 2）植物营养物质污染）植物营养物质污染 生活污水和某些工业废水中，包括含氮、磷的化合物及其它一些物质，它们是植物生长、发育的养料，称为植物

5、营养素。当这些水体中植物营养物质积聚到一定程度后，水体过分肥沃，藻类繁殖特别迅速，破坏了水生生态系统，这种现象成为水体的富营养化。水体的富营养化的出现，使藻类和其他浮游生物大量繁殖。由于占优势的浮游生物的颜色不同，使水面呈现出兰色、红色或棕色等，这种现象在江河、湖泊出现称为“水华”，在海湾出现叫做“赤潮”。.水体的富营养化影响因素水体的富营养化影响因素：农田大量使用化肥后，经雨水冲刷的积水生活垃圾腐烂后的冲积物大量使用有磷洗衣粉产生的洗涤污水.产生的机理及恶性循环产生的机理及恶性循环1989年初秋，沧州黄骅海边的赤潮事件：海边的赤潮海水涌入虾池，很快水面呈酱油色，并罩上一层薄膜，对虾因缺氧跳出

6、水面，而后成片死亡，沿海少收入近一半。水体的富营养化的年深日久，大量藻类尸体沉积水体低部，深水变浅水，浅水变沼泽，沼泽变干池。（3 3）有机物的污染）有机物的污染 大量农药的使用而产生的大量土地面源污染，许多农药相当稳定，分解速度极慢，容易在农作物和水生生物体内富集从而影响到食物链上端的动物和人类的正常代谢过程，并可能成为一种致癌物。原油泄漏也是目前水域污染的重要原因原油泄漏也是目前水域污染的重要原因:1991年海湾战争期间，科威特油田被伊拉克破坏而流入波斯湾的原油超过100万吨。海面漂浮着一层厚厚的浮油，海水几乎掀不起波浪，只能像泥浆般涌动。海水缺氧，腐烂发臭。造成鲸、海豚、海龟、海鸟及鱼虾

7、类大量死亡。3.3.污水处理及水资源的合理利用污水处理及水资源的合理利用 防止水体污染，改善水质，最根本的措施是控制工业废水和生活污水的排放。治理的几个方向：.重复利用废水，回收废水中的有用成分，减少废水的排放量；采用革新工艺，降低废水中的污染物浓度；.加强污水处理，使污水达到国家规定的标准以后在排放；.加强对水体及污染的监测和管理等。3.3.污水处理方法主要有污水处理方法主要有:一级处理物理方法格栅分离二级处理生物方法曝气沉砂三级处理化学方法沉淀与氧化还原 一般根据水质状况和处理后水的去向来确定污水处理的程度。一级处理通常采用物理方法，即用格栅间、沉淀池等除去污水中的不溶解污染物。经一级处理

8、后的水一般达不到排放标准，所以通常作为预处理。粗格栅粗格栅：过滤出大石子等杂物。细格栅细格栅：水草、烟头、木屑、麻丝等废弃物被拦截在耙齿上，格栅截留物。旋流沉砂池旋流沉砂池：旋流沉沙池为漏斗行结构，利用离心分离原理，旋流沉砂。这是第二次分离，杂质用车拉到填埋厂。二级处理二级处理采用生物方法（又称微生物法）及某些化学方法，出去水中的可降解有机物和部分胶体污染物。经二级处理后的水一般可达到农灌标准和废水排放标准。曝气池的处理作用是污水处理的中心环节，其主要作用：降解有机物、除氮、去磷等。曝气池的主要组成为:空压机、曝气器、转刷等曝气池处理过程分为三个阶段曝气池处理过程分为三个阶段：第一阶段：好氧阶

9、段。转刷高速旋转，氨硝化、聚磷菌摄取正磷酸盐及有机物大量分解。第二阶段：厌氧阶段。转刷低速旋转，反硝菌、聚磷菌作用且部分有机物降解。第三阶段：部分沉淀过程。另外还有泥浆沉淀（氯气消毒）、絮凝沉淀、压滤成型等。出水可作为工业循环和花圃用水。三级处理主要采用三级处理主要采用:中和法 化学沉淀法 氧化还原法 离子交换法 反渗透法等 对污水进行深度处理和净化。经三级处理后的水可作为绿化和景观用水等。三、固体废弃物的处理与利用三、固体废弃物的处理与利用1.1.城市垃圾城市垃圾现状：物质生活水平的提高，消费需求量的增大，日常生活中的废弃物随之增多，由此产生的固体废弃物的污染越来越严重。城市垃圾的特点是数量

10、多、种类复杂，对周围环境影响大。数量：美国是世界上最大的垃圾生产国，中国是垃圾增长率最快的国家，目前每年的垃圾产出量约5亿吨，其中2/3 的垃圾可以回收利用。.危害危害：垃圾扬尘、气味污染大气；污液横流污染水域；大量堆放占用土地、有碍市容；滋生细菌、病毒导致疾病传播。洋垃圾洋垃圾：是指从境外转运到我国境内的、混杂着大量生活垃圾的工业废料，如废塑料、废橡胶、纸制品、纺织品等。这些垃圾有的含有有毒物质，有的甚至带有病毒和霉菌。19861991年，世界上最发达的10个国家将近2亿吨的工业废料转移到贫穷的发展中国家。19951996年间我国多个地区也相继查获大批“洋垃圾”。2.2.生活垃圾的分类生活垃

11、圾的分类可回收物：织物、瓶罐、纸类、塑料、金属、玻璃有害垃圾：电池、病菌、携带物、放射性物质可堆肥垃圾：厨余垃圾（剩饭菜和瓜皮果壳等）可燃垃圾：胶块、木头其他垃圾：陶瓷、建筑垃圾3.3.垃圾资源综合利用垃圾资源综合利用据估算：回收1吨废纸，可生产新纸0.8吨，节约木材4 m3回收1吨废钢铁，可炼钢0.85吨，节约铁矿石20吨回收1吨玻璃，可节约煤1吨、电400度回收1吨废塑料，可制造含有汽油、柴油等成分的燃料油0.8吨垃圾的再生利用是垃圾资源化的最佳途径，主要包括以下几个方面:.直接回收利用直接回收利用：如啤酒瓶等玻璃容器可清洗使用，热塑性塑料加热软化后直接注塑成型。.循环利用循环利用：纸制品

12、的再生加工，塑料的解聚再合成，钢铁的回炉加工，复合材料的生产等如 塑料与木纤维（废木粉、刨花、锯末）或植物纤维（稻杆、花生壳、椰子壳、甘蔗渣）填充、增强的改性热塑性材料，兼有木材和塑料的双重性能。.发酵利用发酵利用：对厨余垃圾发酵生产沼气和肥料。.其它其它：建筑垃圾用于铺路。白色污染的处理白色污染的处理：热裂解生产汽油、燃烧生热、生物降解或光解等4.4.垃圾的无害化处理垃圾的无害化处理.垃圾处理要遵循无害化、减量化和资源化的原则。.垃圾无害化处理是指通过物理、化学、生物以及热处理的方法处理垃圾，以达到不损害人体健康、不污染周围环境的目的。.目前，垃圾的无害化处理技术得到了迅速发展，卫生填埋、封

13、闭式焚烧是最常用的处理垃圾的方法。（1 1）卫生填埋）卫生填埋卫生填埋是目前世界上处理垃圾量最大的方法之一，也是垃圾处理的最终手段。填埋垃圾占我国垃圾处置总量的90%以上。几乎没有经过处理，大多是简单的倾倒和填埋。这种处理方式不仅占用土地、损伤地表，而且会污染土壤、地下水和大气，严重危害人体健康。研究显示，垃圾场周围的地表水中Cr、Cd、Cu、Pb、Hg等元素的含量明显升高。即使是设计严格的卫生填埋场，如果维护不当，也会出现这种危险。我国卫生填埋垃圾是按照国家标准进行的工程化的、规模化的、具有环境保护措施的垃圾处理方式。填埋必须符合卫生填埋技术标准：填埋物的含水量小于20%30%，无机物成分大

14、于60%，密度大于0.5。垃圾填埋要防止对土壤、地下水和空气造成污染，因此现代化填埋场都设有各种衬层、导流管、导气管等设施，并在填埋场封场后，表层实行绿色化。（2 2）堆肥法处理）堆肥法处理堆肥法处理处理是利用微生物分解垃圾中有机成分的生化过程，它适用与可生物降解的有机物含量大于40%的垃圾的处理，故堆肥仅是垃圾中有机成分的最终处理技术，而不是全部垃圾的最终处理技术。这种垃圾处理技术必须以垃圾分类为前提。因为从垃圾处理和利用角度看，未经分类的垃圾成分相当复杂，仅靠机械筛分，许多有害物质就会随着堆肥产品进入土壤，造成二次污染。（3 3）焚烧法）焚烧法焚烧法是在高温下将垃圾燃烧成灰渣，再运到填埋场

15、填埋。焚烧法有许多优点：占地少、能大大减少排放量，一般情况下，垃圾焚烧后的体积仅为焚烧前的5%15%；焚烧温度高，能彻底消灭病原体；垃圾燃烧过程中所产生的热量可用与城市供暖、发电等。在国外，相当一部分城市的供电和供暖是利用焚烧垃圾产生的热量。焚烧法的缺点焚烧法的缺点：投资大，而且在焚烧过程中产生大量的空气污染物（如重金属、CO、HCl、SO2、NO2等）和某些致癌物，尤其是二恶英，这些都使该方法的应用受到限制。在焚烧炉中焚烧垃圾采用的是一种热化学处理方法，这种方法利用高温破坏、改变垃圾的组成和结构，是垃圾的体积减小，并使之无害化，同时利用产生的热量发电。生活垃圾经焚烧处理后，体积一般可减少80%90%，其中的有害物质和病菌基本被出去。抗击非典期间，北京市处理医疗垃圾采用的焚烧炉内温度高达8001100，能将病毒全部杀死，而且二恶英等有害物质的排放量达到国家标准。