同样在公元前2300年前后的持刀守卫水井的制度恐怕是人类最早的水资源保护措施。生活排出的污 水会影响人的生活环境,最简单的方法就是将污水送到远离人群的地方,我国在公元前2000多年已 有用陶土管修建地下排水道的记载,这也可能是人类最早的排水工程之一。在国外,美索布达米亚 帝国(公元前3500~2500年)也有过污水和雨水混合排放的记载。罗马人则在公元前800年左右修 建了渠道集中供水和敞开式排水系统。我国在明朝以前就开始用明矾净化饮用水。 在大气环境方面,早在公元61年,罗马哲学家色那卡( Seneca)就指出过燃烧引起的空气污染 问题,并称之为“烟囱劣行”。我国宋朝的沈括在其名著《梦溪笔谈》中也描述过炭黑生产所造成的 烟尘污染。这都是早期人们对大气污染的认识,但人类真正认识大气污染是在十八世纪中叶产业革 命之后。随着生产力的迅速发展,煤和石油逐渐成为为主要能源,燃料燃烧造成的大气污染也随之 日益加剧,严重的大气污染事件接连发生。恩格斯在《英国工人阶级状况》一书中,曾详细地描述 了当时英国工业发源地曼彻斯特市的污染状况,他指出:“从烟囱里喷出的浓烟,弥漫于城市上空 使大气混浊。”英国的伦敦在手工业时期就曾出现过燃煤造成的大气污染,1873年、180年、1892 年、直至1952年先后多次发生由于燃煤造成的烟雾中毒事件。伦敦成为世界知名的“雾都”的原因 实际上就是燃煤引起的大气污染。 污染的频繁发生及其造成的危害引起了人们的广泛关注,使人们认识到社会发展和环境污染治 理并重的必要性和重要性,从而环境工程学作为一门学科的发展也获得了原动力。 1.2环境工程学的研究范畴 如上所述,环境工程学是研究控制和防治环境污染的工程学方法的学科。因此,它的研究范畴 将涉及所有环境污染问题及其污染控制与防治,关联的环境要素包括水环境、大气环境、土壤环境、 噪声与振动等其它物理环境。在这本教材里,针对以城市为中心的人类聚居区域的主要环境问题 我们将主要研究水环境工程学、大气环境工程学和固体废弃物工程学的相关问题 .2.1水环境工程学 水是人类生活的必需品,与其相关的工程学问题非常多,涉及从水资源、取水、给水处理、输 配水、室内给排水、排水管网、污水处理和排放等所有与用水有关的工程环节。然而对于水环境工 程学,研究的问题主要是以水质为中心,通常包括从水源到给水的水质控制( Water quality control), 以及与排水有关的水污染控制( Water pollution control)问题。水质控制的核心是给水处理( Water treatment),水污染控制的核心是污水或废水处理( Wastewater treatment) 人类生活以及工农业生产用水的水源通常为地表水( Surface water)或地下水( Groundwater) 这样的原水是否需要处理?怎样处理?其答案一方面取决于原水的水质,另一方面取决于用水的目 的,因为城市生活用水、工业用水、农业用水等目的对水质的要求是有差别的。使用过的水将作为 污水或废水排放,其最终的排放地仍然是天然水体,包括地表水体(直接排入河流或湖泊等)和地 下水体(通过土壤渗透等途径排入)。由于污水或废水中含有大量污染物,过量排入水体必然造成水 体污染,从而对生活和工农业用水的水源的水质造成影响,所以,对使用后排出的污水或废水必须 进行处理。由此可见,给水处理和污水或废水处理是人类用水这样一个循环链接中的两个重要的“质 的控制环节。在实际工程中,给水处理和污水或废水处理往往被认为是两个独立的行业,但近年来 逐渐出现了两个行业融合的趋势。其原因一是在于从水环境的角度,二者本来就是密切相关的两个 环节;二是在于给水处理和污水或废水处理在方法上有很多相同之处;三是在于由于在很多国家和 地区,水资源短缺问题越来越严重,污水和废水再生利用问题已受到广泛关注,所以从污水资源化 的角度,给水处理和污水或废水处理已很难认为是两个独立的行业。近年来,人们对以天然水体为 中心的水环境已不仅仅作为水源来对待,而是作为与人类生活环境关系最密切的生态系统来考虑。-2- 同样在公元前 2300 年前后的持刀守卫水井的制度恐怕是人类最早的水资源保护措施。生活排出的污 水会影响人的生活环境，最简单的方法就是将污水送到远离人群的地方，我国在公元前 2000 多年已 有用陶土管修建地下排水道的记载，这也可能是人类最早的排水工程之一。在国外，美索布达米亚 帝国（公元前 3500～2500 年）也有过污水和雨水混合排放的记载。罗马人则在公元前 800 年左右修 建了渠道集中供水和敞开式排水系统。我国在明朝以前就开始用明矾净化饮用水。 在大气环境方面，早在公元 61 年，罗马哲学家色那卡（Seneca）就指出过燃烧引起的空气污染 问题，并称之为“烟囱劣行”。我国宋朝的沈括在其名著《梦溪笔谈》中也描述过炭黑生产所造成的 烟尘污染。这都是早期人们对大气污染的认识，但人类真正认识大气污染是在十八世纪中叶产业革 命之后。随着生产力的迅速发展，煤和石油逐渐成为为主要能源，燃料燃烧造成的大气污染也随之 日益加剧，严重的大气污染事件接连发生。恩格斯在《英国工人阶级状况》一书中，曾详细地描述 了当时英国工业发源地曼彻斯特市的污染状况，他指出：“从烟囱里喷出的浓烟，弥漫于城市上空， 使大气混浊。”英国的伦敦在手工业时期就曾出现过燃煤造成的大气污染，1873 年、1880 年、1892 年、直至 1952 年先后多次发生由于燃煤造成的烟雾中毒事件。伦敦成为世界知名的“雾都”的原因 实际上就是燃煤引起的大气污染。 污染的频繁发生及其造成的危害引起了人们的广泛关注，使人们认识到社会发展和环境污染治 理并重的必要性和重要性，从而环境工程学作为一门学科的发展也获得了原动力。 1.2 环境工程学的研究范畴 如上所述，环境工程学是研究控制和防治环境污染的工程学方法的学科。因此，它的研究范畴 将涉及所有环境污染问题及其污染控制与防治，关联的环境要素包括水环境、大气环境、土壤环境、 噪声与振动等其它物理环境。在这本教材里，针对以城市为中心的人类聚居区域的主要环境问题， 我们将主要研究水环境工程学、大气环境工程学和固体废弃物工程学的相关问题。 1.2.1 水环境工程学 水是人类生活的必需品，与其相关的工程学问题非常多，涉及从水资源、取水、给水处理、输 配水、室内给排水、排水管网、污水处理和排放等所有与用水有关的工程环节。然而对于水环境工 程学，研究的问题主要是以水质为中心，通常包括从水源到给水的水质控制（Water quality control）， 以及与排水有关的水污染控制（Water pollution control）问题。水质控制的核心是给水处理（Water treatment），水污染控制的核心是污水或废水处理（Wastewater treatment）。 人类生活以及工农业生产用水的水源通常为地表水（Surface water）或地下水（Groundwater）， 这样的原水是否需要处理？怎样处理？其答案一方面取决于原水的水质，另一方面取决于用水的目 的，因为城市生活用水、工业用水、农业用水等目的对水质的要求是有差别的。使用过的水将作为 污水或废水排放，其最终的排放地仍然是天然水体，包括地表水体（直接排入河流或湖泊等）和地 下水体（通过土壤渗透等途径排入）。由于污水或废水中含有大量污染物，过量排入水体必然造成水 体污染，从而对生活和工农业用水的水源的水质造成影响，所以，对使用后排出的污水或废水必须 进行处理。由此可见，给水处理和污水或废水处理是人类用水这样一个循环链接中的两个重要的“质” 的控制环节。在实际工程中，给水处理和污水或废水处理往往被认为是两个独立的行业，但近年来 逐渐出现了两个行业融合的趋势。其原因一是在于从水环境的角度，二者本来就是密切相关的两个 环节；二是在于给水处理和污水或废水处理在方法上有很多相同之处；三是在于由于在很多国家和 地区，水资源短缺问题越来越严重，污水和废水再生利用问题已受到广泛关注，所以从污水资源化 的角度，给水处理和污水或废水处理已很难认为是两个独立的行业。近年来，人们对以天然水体为 中心的水环境已不仅仅作为水源来对待，而是作为与人类生活环境关系最密切的生态系统来考虑