环境生物工程 李福利
环境生物工程 李福利
环境生物工程 1.环境中主要污染物 2.生物净化与生物废料再生 3.微生物与环保 4.石油污染的生物治理 5.耐热微生物生物脱硫研究
环境生物工程 1. 环境中主要污染物 2. 生物净化与生物废料再生 3. 微生物与环保 4. 石油污染的生物治理 5. 耐热微生物生物脱硫研究
环境基本概念 在环境科学领域,环境的含义是:以人类社会为主体的外部世 界的总体。按照这一定义,环境包括了已经为人类所认识的,直 接或间接影响人类生存和发展的物理世界的所有事物。它既包括 未经人类改造过的众多自然要素,也包括经过人类改造过和创造 出的事物 需要特别指出的是,随着人类社会的发展,环境的概念也在变 化。以前人们往往把环境仅仅看作单个物理要素的简单组合,而 忽视了它们之间的相互作用关系。进入七十年代以来,人类对环 境的认识发生了一次飞跃,人类开始认识到地球的生命支持系统 中的各个组分和各种反应过程之间的相互关系。对一个方面有利 的行动,可能会给其他方面引起意想不到的损害
环境基本概念 在环境科学领域，环境的含义是：以人类社会为主体的外部世 界的总体。按照这一定义，环境包括了已经为人类所认识的，直 接或间接影响人类生存和发展的物理世界的所有事物。它既包括 未经人类改造过的众多自然要素，也包括经过人类改造过和创造 出的事物。 需要特别指出的是，随着人类社会的发展，环境的概念也在变 化。以前人们往往把环境仅仅看作单个物理要素的简单组合，而 忽视了它们之间的相互作用关系。进入七十年代以来，人类对环 境的认识发生了一次飞跃，人类开始认识到地球的生命支持系统 中的各个组分和各种反应过程之间的相互关系。对一个方面有利 的行动，可能会给其他方面引起意想不到的损害
主要环境污染物简介 空气主要污染物 1.二氧化硫(So2)二氧化硫主要由燃煤及燃料油等含硫物质燃 烧产生。二氧化硫对人体的结膜和上呼吸道粘膜有强烈刺激性另 外,二氧化硫对金属材料、房屋建筑、棉纺化纤织品、皮革纸张 等制品容易引起腐蚀,剥落、褪色而损坏。还可使植物叶片变黄 甚至枯死。 2.氮氧化物(Nox)NOx污染主要来源于生产、生活中所用的煤、 石油等燃料燃烧的产物〔包括汽车及一切内燃机燃烧排放的 Nox);其次是来自生产或使用硝酸的工厂排放的尾气。当Nox 与碳氢化物共存于空气中时,经阳光紫外线照射,发生光化学反 应,产生一种光化学烟雾,它是一种有毒性的二次污染物。 3.粒子状污染物空气中的粒子状污染物数量大、成分复杂,它 本身可以是有毒物质或是其它污染物的运载体。煤烟、工业生产 过程中产生的粉尘、建筑和交通扬尘、风的扬尘等,以及气态污 染物经过物理化学反应形成的盐类颗粒物
主 要 环 境 污 染 物 简 介 一、空气主要污染物 ◼ 1. 二氧化硫(SO2) 二氧化硫主要由燃煤及燃料油等含硫物质燃 烧产生。 二氧化硫对人体的结膜和上呼吸道粘膜有强烈刺激性另 外，二氧化硫对 金属材料、房屋建筑、棉纺化纤织品、皮革纸张 等制品容易引起腐蚀， 剥落、褪色而损坏。还可使植物叶片变黄 甚至枯死。 ◼ 2. 氮氧化物(NOx) NOx污染主要来源于生产、生活中 所用的煤、 石油等燃料燃烧的产物 (包括汽车及一切内燃机燃烧排放 的 NOx) ；其次是来自生产或使用硝酸的工厂排放的尾气。当NOx 与碳 氢化物共存于空气中时，经阳光紫外线照射，发生光化学反 应，产生 一种光化学烟雾，它是一种有毒性的二次污染物。 ◼ 3. 粒子状污染物 空气中的粒子状污染物数量大、成分复杂，它 本身可以是有毒物 质或是其它污染物的运载体。煤烟、工业生产 过程中产生的粉尘、建筑和交通扬尘、风 的扬尘等，以及气态污 染物经过物理化学反应形成的盐类颗粒物
4.酸雨指降水的pH值低于56时,降水即为酸雨。降水酸度pH <49时,将会对森林、农作物和材料产生明显损害。 5.一氧化碳(co) 6.氟化物(F)指以气态与颗粒态形成存在的无机氟化物。氟化 物对眼睛及呼吸器官有强烈刺激,吸入高浓度的氟化物气体时, 可引起肺水肿和支气管炎。 ■7.铅及其化合物(Pb)指存在于总悬浮颗粒物中的铅及其化合 物。主要来源于汽车排出的废气。铅进入人体,可大部分蓄积于 人的骨骼中,损害骨骼造血系统和神经系统,对男性的生殖腺也 有一定的损害。引起临床症状为贫血、末梢神经炎,出现运动 和感觉异常。我国尿铅80微克/升为正常值,血铅正常值小于 50微克/毫升
◼ 4. 酸雨 指降水的pH值低于5.6时， 降水即为酸雨。降水酸度pH ＜4.9时，将 会对森林、农作物和材料产生明显损害。 ◼ 5. 一氧化碳（CO） ◼ 6. 氟化物（F） 指以气态与颗粒态形成存在的无机氟化物。氟化 物对眼睛及 呼吸器官有强烈刺激，吸入高浓度的氟化物气体时， 可引起肺水肿和 支气管炎。 ◼ 7. 铅及其化合物（Pb） 指存在于总悬浮颗粒物中的铅及其化合 物。主要来源于汽车排出 的废气。铅进入人体，可大部分蓄积于 人的骨骼中，损害骨骼造血系 统和神经系统，对男性的生殖腺也 有一定的损害。引起临床症状为贫血、 末梢神经炎，出现运动 和感觉异常。我国尿铅80微克/升为正常 值，血铅正常值小于 50微克/毫升
、地面水主要污染物 1.氨氮指以氨或铵离子形式存在的化合氨。氨氮主要来源于人和 动物的排泄物,生活污水中平均含氮量每人每年可达25~45 公斤。氨氮是水体中的营养素,可导致水富营养化现象产生,是 水体中的主要耗氧污染物,对鱼类及某些水生生物有毒害 2.石油类主要来源于石油的开采、炼制、储运、使用和加工过程。 石油类污染对水质和水生生物有相当大的危害。漂浮在水面上的 油类可迅速扩散,形成油膜,阻碍水面与空气接触,使水中溶解 氧减少。油类含有多环芳烃致癌物质,可经水生生物富集后危害 人体健康。 3.化学耗氧量(coD)是指化学氧化剂氧化水中有机污染物时所 需氧量。水中有机污染物主要来源于生活污水或工业废水的排放 动植物腐烂分解后流入水体产生的。水体中有机物含量过高可降 低水中溶解氧的含量,当水中溶解氧消耗殆尽时,水质则腐败变 臭,导致水生生物缺氧,以至死亡
二、地面水主要污染物 1. 氨氮 指以氨或铵离子形式存在的化合氨。氨氮主要来源于人和 动物的 排泄物，生活污水中平均含氮量每人每年可达2.5～4.5 公斤。 氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是 水体中 的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。 2. 石油类 主要来源于石油的开采、炼制、储运、使用和加工过程。 石油类 污染对水质和水生生物有相当大的危害。漂浮在水面上的 油类可迅速 扩散，形成油膜，阻碍水面与空气接触，使水中溶解 氧减少。油类含 有多环芳烃致癌物质，可经水生生物富集后危害 人体健康。 3. 化学耗氧量（COD） 是指化学氧化剂氧化水中有机污染物时所 需氧量。水中有机污染物主要来源于生活污水 或工业废水的排放、 动植物腐烂分解后流入水体产生的。水体中有机 物含量过高可降 低水中溶解氧的含量，当水中溶解氧消耗殆尽时，水 质则腐败变 臭，导致水生生物缺氧，以至死亡
、地面水主要污染物 4.生化需氧量(BoD5)生化需氧量也是水质有机污染综合指标之一, 是指在一定温度(20C)时,微生物作用下氧化分解所需的氧量。 其来源、危害同化学需氧量。 5.挥发酚水体中的酚类化合物主要来源于含酚废水酚类属有毒污 染物,但其毒性较低。酚类化合物对鱼类有毒害作用,鱼肉中带 有煤油味就是受酚污染的结果。 6.汞汞(Hg)及其化合物属于剧毒物质,可在体内蓄积。水体中 汞对人体的危害主要表现为头痛、头晕、肢体麻木和疼痛等。 总汞中的甲基汞在人体内极易被肝和肾吸收,其中只有15%被 脑吸收,但首先受损是脑组织,并且难以治疗,往往促使死亡或 遗患终生。 7.氰化物氰化物具有剧毒。氰化氢对人的致死量平均为50微克; 氰化钠约100微克;氰化钾约120微克。氰化物经口、呼吸道或 皮肤进入人体,极易被人体吸收。急性中毒症状表现为呼吸困难、 痉挛、呼吸衰竭,导致死亡
二、地面水主要污染物 4. 生化需氧量(BOD5) 生化需氧量也是水质有机污染综合指标之一， 是指在一定温度 (20℃)时，微生物作用下氧化分解所需的氧量。 其来源、危害同化学需氧量。 5. 挥发酚 水体中的酚类化合物主要来源于含酚废水酚类属有毒污 染物，但其毒性较低。酚类化合物对鱼类有毒害作 用，鱼肉中带 有煤油味就是受酚污染的结果。 6. 汞 汞（Hg）及其化合物属于剧毒物质，可在体内蓄积。水体中 汞对人体的危害主要表现为头痛、头晕、肢体麻木和疼痛 等。 总汞中的甲基汞在人体内极易被肝和肾吸收，其中只有15%被 脑 吸收，但首先受损是脑组织，并且难以治疗，往往促使死亡或 遗患终 生。 7. 氰化物 氰化物具有剧毒。氰化氢对人的致死量平均为50微克； 氰化钠约 100微克；氰化钾约120微克。氰化物经口、呼吸道或 皮肤进入人体， 极易被人体吸收。急性中毒症状表现为呼吸困难、 痉挛、呼吸衰竭， 导致死亡
三、噪声 从物理定义而言,振幅和频率上完全无规律的震荡称之为 噪声。从环境保护角度而论,凡是人们所不需要的声音统称为噪 声。噪声的显著特点是:无污染物存在、不产生能量积累、时间 有限、传播不远、振动源停止振动噪声消失、不能集中治理。噪 声来源于交通工具、工厂机器设备、建筑施工和人们的社会、家 庭活动。噪声对人类的危害个是多方面的,其主要表现为对听力 的损伤、睡眠干扰、人体的生理和心理影响。当人在100分贝 左右噪声环境中工作时会感到刺耳、难受,甚至引起暂时性耳 聋。超过140分贝的噪声会引起眼球的振动、视觉模糊,呼吸、 脉膊、血压都会发生波动,甚至会使全身血管收缩,供血减少, 说话能力受到影响
三、噪声 从物理定义而言，振幅和频率上完全无规律的震荡称之为 噪声。 从环境保护角度而论，凡是人们所不需要的声音统称为噪 声。噪声的 显著特点是：无污染物存在、不产生能量积累、时间 有限、传播不远、 振动源停止振动噪声消失、不能集中治理。噪 声来源于交通工具、工 厂机器设备、建筑施工和人们的社会、家 庭活动。 噪声对人类的危害个是多方面的，其主要表现为对听力 的损伤、 睡眠干扰、 人体的生理和心理影响。当人在100分贝 左右噪声环境中 工作时会感到刺耳、 难受，甚至引起暂时性耳 聋。超过140分贝的噪 声会引起眼球的振动、视觉模糊，呼吸、 脉膊、血压都会发生波动， 甚至会使全身血管收缩，供血减少， 说话能力受到影响
生物净化与生物废料再生 几个世纪来,人们相信有大气、土壤和水体等组成 的自然系统足以吸收人类的生活以及工农业生产所 生的各种废物; 这种想法在工业还不发达、人口密度不大的时代和 地区还有些道理,但在工业高度发达、人口密度日益 增高的今天,这种看法就明显落后了; 当代,世界各国也都寻求通过立法来解决环境污染 的问题,即消除、最循环、再生( Remove, Recycle、 Regeneration)
生物净化与生物废料再生 几个世纪来，人们相信有大气、土壤和水体等组成 的自然系统足以吸收人类的生活以及工农业生产所产 生的各种废物； 这种想法在工业还不发达、人口密度不大的时代和 地区还有些道理，但在工业高度发达、人口密度日益 增高的今天，这种看法就明显落后了； 当代，世界各国也都寻求通过立法来解决环境污染 的问题，即消除、最循环、再生（Remove， Recycle、Regeneration）
生物净化与生物废料再生 生物净化是指利用生物来除去环境中的生物垃圾和 有毒物质的过程。生物垃圾包括工农业生产过程中所 产生的废弃物,现在人们普遍认为,生物垃圾是制造 许多有经济价值的产品的原材料。 在今天人口膨胀、食品及能源资源不足的情况下, 对资源的充分再利用就更显得意义重大,目前这一问 题已经引起了世界各国的充分重视
生物净化与生物废料再生 生物净化是指利用生物来除去环境中的生物垃圾和 有毒物质的过程。生物垃圾包括工农业生产过程中所 产生的废弃物，现在人们普遍认为，生物垃圾是制造 许多有经济价值的产品的原材料。 在今天人口膨胀、食品及能源资源不足的情况下， 对资源的充分再利用就更显得意义重大，目前这一问 题已经引起了世界各国的充分重视