化工環境保護概論（楊永杰）（第四版）

第四版前言
2021年1月15日，中國石油和化學工業聯合會發布《中國石油和化學工業碳達峰與碳中和宣言》，中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。
石化行業作為碳排放較高的行業，“十四五”期間圍繞綠色低碳在以下幾個方面開展工作：一是推進能源結構清潔低碳化，大力發展低碳天然氣產業，實現從傳統油氣能源向潔凈綜合能源的融合發展；二是大力提高能效，加強全過程節能管理，淘汰落后產能，大幅降低資源能源消耗強度，全面提高綜合利用效率，有效控制化石能源消耗總量；三是提升高端石化產品供給水平，積極開發優質耐用可循環的綠色石化產品，開展生態產品設計，提高低碳化原料比例，減少產品全生命周期碳足跡，帶動上下游產業鏈碳減排；四是加快部署二氧化碳捕集驅油和封存項目、二氧化碳用作原料生產化工產品項目，積極開發碳匯項目；五是加大科技研發力度，瞄準新一代清潔高效可循環生產工藝、節能減碳及二氧化碳循環利用技術、化石能源清潔開發轉化與利用技術等，增加科技創新投入，著力突破一批核心和關鍵技術，提高綠色低碳標準；六是大幅增加綠色低碳投資強度，加快清潔能源基礎設施建設，加強碳資產管理，積極參與碳排放權交易市場建設，主動參與和引領行業應對氣候變化國際合作。
石化行業綠色低碳發展任重道遠。新的形勢下，對培養化工技術技能人才的職業院校提出了更高的要求。教材充分體現了黨的二十大精神進教材，貫徹生態文明思想，踐行綠水青山就是金山銀山的理念。推動綠色發展，促進人與自然和諧共生。本教材是在第三版的基礎上，征詢了使用院校教師意見，對第三版教材中陳舊的資料、數據和內容進行了更新，結合綠水青山就是金山銀山的理念，融入構建生態共同體相關內容，同時增補了典型化工廢氣治理技術、化工行業循環經濟、綠色制造和化工行業綠色低碳轉型之路等內容。
教材在保持原有結構框架的基礎上，每章最后增加了實踐活動項目，為學生開展環保實踐活動提供主題素材。在融媒體方面，新增了二維碼掃描素材，方便讀者直觀學習化工環保典型設備的結構與工作原理以及相關環保拓展知識。
本次修訂由天津渤海職業技術學院楊永杰、涂鄭禹共同完成。國務院特殊政府津貼專家、天津渤天化工有限責任公司教授級工程師邱澤勤給予技術審定。
本書的修訂編寫過程中參考了有關著作與文獻，在此向有關作者致以崇高的敬意和深深的感謝。
由于編者水平有限，不妥之處敬請讀者給予批評指正。

編者
2023年3月



第一版前言
當前，全球性環境污染是人類面臨的最大威脅之一。加強環境科學知識教育，普及環境保護知識，增強全民環境保護意識是環境保護工作的一項重要內容。在中等職業學校非環境專業開設概論性環境保護課是環境教育的重要組成部分。本教材就是依據全國石油與化工中專教學指導委員會1996年5月頒布的全日制化工普通中?！痘きh境保護概論教學大綱》編寫的。
化工生產的產品多樣化、原料線路多樣化、生產方法多樣化是其顯著的特點，許多污染事件都是由化工生產和化學物質所造成的，因而，化學工業成為環境污染的主要部門之一。本教材結合化工的特點，論述了化工環境保護的基本概念、基礎理論和廢物的基本處理方法。全書共分八章，重點介紹了廢氣、廢水、廢渣的污染控制和資源化處理，并介紹了化工清潔生產、環境保護與可持續發展的最新內容。
本教材緊密結合職業教育的特點，通過實訓內容強化能力培養，轉變教育觀念，突出案例教學，注重新知識的引用，顯現出實用性、可讀性、前瞻性的特征。
2000年8月在內蒙古石油化工學校召開了《化工環境保護概論》教材編寫提綱審定會，十余所化工中專學校代表進行充分討論，認為該課程作為化學工藝專業的一門必修課，所選內容力求概括、精練。全書可以根據不同地區和不同專業來選擇教學內容，以30學時左右為宜，根據教學大綱要求，第六章、第七章可作為選學內容。本書適用于中專、技校、職業高中等中等職業學校的化工、醫藥、造紙、食品、材料、冶金及其他專業的教學，也可作為高等職業技術學院相關專業的教學參考。
本書由天津渤海職業技術學院楊永杰編寫第一章、第二章、第三章、第六章、第七章、第八章，山西太原化工學校張蘇琳編寫第四章、第五章。全書由楊永杰統稿主編，山東省泰安化工學校許寧主審。
本教材的編寫得到了編者所在單位和領導的大力支持，同時得到了全國石油與化工專業教學指導委員會委員黃震、于蘭平的大力幫助。在2000年12月的審稿會上，廣西南寧、常州、山東泰安、太原、新疆、徐州、蘭州等化工學校教師都提出了寶貴意見，在此一并表示感謝。
因學術水平有限，不當之處在所難免，真誠期待廣大讀者批評指正。

編者
2001年5月



第二版前言
經濟發展與環境保護越來越受到當前人們的重視，而化學工業在國民經濟發展中占有較大的比重。隨著資源、能源的日益枯竭，生態環境的惡化，對于能源和資源的合理有效地利用，并使其發揮極大的價值，是今后化學工業亟待解決的問題。近年來，以石油化工、煤化工、海洋化工等大型項目的建設，進一步說明了資源的可持續利用與環境保護和社會經濟的協調發展。
由此可見，在石油、煤炭等資源的深加工方面，必須建立可持續發展的理念。既要加快發展經濟，為當代人類造福，還要為子孫后代留下發展的資源。
作為培養化工類技術人才的職業學校在培養學生的職業技能的同時，更要培養學生的環境保護意識，這既是經濟發展的需要，也是當前培養化工類技能型人才的需要。
本教材自2001年5月由化學工業出版社出版發行。經過幾年來各職業學校的專業教師的教學實踐，針對教材中存在的不足提出了很好的建議。結合當前化工企業對技能人才規格的需求，結合國家勞動部門化工工種職業資格標準中提出的環境保護知識的要求，對第一版進行修訂。
本書第二版主要更加貼切化工生產與環境保護之間的關系，在第三章、第四章、第五章中分別調整了化工廢氣治理、化工廢水處理和化工廢渣處置的內容。增加了“化工清潔生產技術”一章，并將原“環境監測與質量評價”并入“環境保護措施與可持續發展”中。在第七章“噪聲控制及其他化工污染防治”中增加了“煤化工污染及其防治”的內容。
全書從環境保護基本概念和生態平衡、化工生產與污染控制，化工廢氣、廢水、廢渣的治理技術、化工清潔生產技術的主線，展望環境保護與可持續發展的經濟戰略。
本書由楊永杰編寫第一章、第二章、第三章、第六章、第七章、第八章，張蘇琳編寫第四章、第五章。全書由楊永杰統稿主編，許寧主審。
本書編寫中得到了編者所在單位領導和同事的支持與幫助。編寫過程中參考了大量的有關專著與文獻（見參考文獻），在此向其作者表示感謝。
由于水平所限，不妥之處，敬請讀者給予批評指正。

編者
2006年5月



第三版前言
2011年11月28日至12月9日《聯合國氣候變化框架公約》第17次締約方會議在南非東部海濱城市德班舉行。會議焦點集中在《京都議定書》第一承諾期于2012年到期后，其第二承諾期的溫室氣體減排安排問題。
1997年12月簽訂的《京都議定書》規定：在2008～2012年間，發達國家溫室氣體排放量要在1990年的基礎上總體減少5.2%。從2009年的哥本哈根會議到2010年的坎昆會議，《京都議定書》的實際內容已被改變。在氣候談判過程中，一些主要發達國家一方面反對《京都議定書》的第二期承諾，另一方面又要求發展中國家作出相應的約束性減排承諾。作為長期的溫室氣體排放全球第一大國美國已經單方面退出了《京都議定書》。而日本、俄羅斯、加拿大等國也表態拒絕任何形式的《京都議定書》第二期承諾法律文本。
中國政府2009年11月26日自主宣布了溫室氣體減排的約束量化目標，到2020年，單位GDP二氧化碳排放量比2005年下降40%～45%。另外，中國政府決定，今后五年單位GDP二氧化碳排放將減少17%。
綜上所述，隨著經濟的發展，其對環境以及氣候的影響將不斷加大，一些國家為了維護自己的利益到了不擇手段的地步。因此作為經濟發展支柱的石油和化工產業將肩負著重大的責任。一些有識之士提出了化工行業對社會發展承擔的責任，在對人類社會做出巨大貢獻的同時，必須對環境的保護作出自己的承諾。
本教材是在第二版的基礎上，征詢了新疆化工學校、陜西石油化工學校等單位教師的意見，主要對過時的數據和內容進行了修訂，補充了當前我國面臨的機動車污染排放問題。依據第二版整體框架，將第一章總論改為“化工生產與環境保護”，補充了化工生產對人類的貢獻，引入了化工責任關懷的新理念，進一步明確了化工生產與環境保護的重要關系。在第三章、第四章、第五章中，不僅修改了一些數據和知識，也對“三廢”的處理處置技術方法進行了大篇幅的補充和更新。
天津渤海職業技術學院崔迎修訂了第一章（部分）、第三章、第四章、第五章；楊永杰修訂了第一章（部分）、第二章、第六章、第七章、第八章，并負責全書的統稿。修訂過程中邱澤勤、吳國旭、于淑萍、李文彬、孫皓、伍麗娜、王婷、許寧等都提出了寶貴的意見，同時參閱了大量的文獻和資料，在此向各位教師和文獻作者一并表示感謝。本教材配套的教學課件由涂鄭禹、柳琦制作， 詳細信息登錄化學工業出版社教學資源網（http：//www.cipedu.com.cn）查看。
由于編者的水平有限，在材料的選取和數據的引用上存在一定的不足，歡迎廣大讀者批評指正。

編者
2012年3月 

楊永杰，教授，高工，長期擔任教環境保護概論、制藥企業管理概論、清潔生產、化工環境保護概論等課程的講授。具有豐富的教學經驗，擔任主編編寫了多種教材，先后立項為職業教育國家規劃教材。

本書從環境的基本概念入手，論述了化工生產與環境保護的重要關系以及環境污染對生態平衡的影響。系統介紹了大氣污染防治與化工廢氣治理、水污染防治與化工廢水處理、固體廢物與化工廢渣處理，通過典型案例介紹了化工清潔生產技術與循環經濟，通過環境保護系列措施，闡述了可持續發展的經濟發展思路和雙碳背景下的化工行業綠色低碳轉型之路。教材充分體現了黨的二十大精神進教材，貫徹生態文明思想，踐行綠水青山就是金山銀山的理念。推動綠色發展，促進人與自然和諧共生。
本書為中等職業學校非環境保護類專業的教材，亦可作為化工企業工程技術人員的參考書。

第一章　化工生產與環境保護001
第一節　環境001
一、環境的概念001
二、環境問題003
三、環境科學011
第二節　人類與環境012
一、人類與環境的關系012
二、環境污染對人體的危害012
第三節　化工與環境保護014
一、化工與經濟發展014
二、化工與環境污染017
三、化工行業責任關懷021
主題實踐活動一 化工企業責任關懷在行動023
復習思考題024
閱讀材料025

第二章　環境污染與生態平衡028
第一節　生態學基本原理028
一、生態學的含義及其發展028
二、生態系統029
三、生態系統的平衡033
第二節　環境污染與生態平衡的關系035
一、環境污染對生態平衡的影響035
二、生態規律在環保中的應用039
三、生態共同體及其特征043
主題實踐活動二　生態農業項目參觀調研044
復習思考題045
閱讀材料046

第三章　大氣污染防治與化工廢氣治理048
第一節　大氣與生命048
一、大氣結構與組成048
二、大氣與生命的關系049
第二節　化工廢氣來源與危害050
一、大氣污染物的來源和分類051
二、主要大氣污染物及其危害054
三、化工廢氣的特點060
第三節　氣態污染物的治理060
一、常見氣態污染物的治理方法060
二、其他氣態污染物的治理方法077
第四節　顆粒污染物的凈化方法078
一、粉塵的控制與防治078
二、除塵裝置079
第五節典型化工廢氣治理技術簡述082
一、合成氨及尿素生產常見廢氣治理技術082
二、國內氯堿工業常用廢氣治理技術083
三、國內石油化工常用工藝廢氣治理技術084
四、有機廢氣治理技術085
第六節　大氣污染的綜合防治086
一、我國大氣污染控制歷程086
二、控制大氣污染源088
三、提高大氣自凈能力089
四、加強大氣環境質量管理090
主題實踐活動三 雨水pH值的測定091
復習思考題092
閱讀材料093

第四章　水污染防治與化工廢水處理095
第一節　概述095
一、水體污染物的來源096
二、水體污染物的分類及其危害097
三、水體污染的水質指標100
四、化工廢水101
第二節　化工廢水的處理技術103
一、物理法104
二、化學法108
三、物理化學法118
四、生物處理法126
第三節　典型廢水的處理144
一、煉油廢水的處理144
二、城市污水的處理146
三、氮肥廠廢水的處理147
四、化工園區廢水廢液的無害化處理149
第四節　水污染的綜合防治152
一、控制措施152
二、廢水利用158
主題實踐活動四 城市污水處理廠走訪調研159
復習思考題160
閱讀材料161

第五章　固體廢物與化工廢渣處理162
第一節　概述162
一、固體廢物的來源、分類及危害163
二、常見的固體廢物處理、處置方法165
三、化工廢渣的來源與特點172
四、化工廢渣處理方法173
第二節　典型化工廢渣的處理173
一、塑料廢渣的處理173
二、硫鐵礦渣的處理176
三、煤化工污染防治178
第三節　污泥的處理與處置181
一、污泥的來源、分類及特性181
二、污泥的處理及處置181
第四節　固體廢物的綜合防治188
一、綜合防治對策188
二、資源化系統189
三、綜合管理模式189
主題實踐活動五 固體廢物綜合利用考察190
復習思考題191
閱讀材料192

第六章　化工清潔生產技術與循環經濟194
第一節　清潔生產與綠色制造194
一、清潔生產的定義與內涵194
二、化工行業清潔生產技術196
三、化工清潔生產關鍵技術199
四、綠色制造201
五、面向綠色制造的中國化工現代化202
第二節　典型化工清潔生產案例203
一、乙苯生產的干法除雜工藝203
二、氯堿工業的清潔生產204
三、抗生素制藥清潔生產207
四、污水處理廠的清潔生產212
第三節循環經濟213
一、循環經濟的定義和作用213
二、循環經濟的基本原則214
三、發展循環經濟的主要途徑215
四、化工行業循環經濟216
主題實踐活動六 開展工業企業清潔生產
狀況調研218
復習思考題219
閱讀材料220

第七章　環境保護措施與可持續發展221
第一節　環境管理221
一、中國環境管理的發展歷程222
二、環境管理的內容224
三、環境管理的基本職能224
第二節　環境立法與環境標準225
一、環境保護法225
二、環境標準227
第三節　環境監測230
一、環境監測的意義和作用231
二、環境監測的目的和任務231
三、環境監測的分類232
四、環境監測的原則232
五、環境監測的步驟233
六、有害物質的測定方法233
第四節　環境質量評價240
一、環境質量評價的分類及工作步驟241
二、環境質量現狀評價241
三、環境影響評價245
第五節　可持續發展247
一、可持續發展的定義與內涵248
二、中國可持續發展的戰略與對策248
三、化學工業實現可持續發展的措施253
主題實踐活動七 區域環境質量調查254
復習思考題255
閱讀材料256

第八章　雙碳背景下的化工行業綠色低碳轉型之路258
第一節　雙碳目標與中國戰略258
一、國內外降碳背景259
二、我國碳達峰碳中和1+N政策體系261
三、化工行業降碳挑戰262
四、化工企業降碳目標與關鍵舉措263
第二節　我國化工行業零碳轉型之路264
一、我國化工行業零碳轉型的挑戰與優勢265
二、零碳圖景下化工行業發展趨勢266
三、我國化工行業零碳轉型關鍵路徑268
主題實踐活動八做好碳“減法” 你我共參與270
復習思考題271
閱讀材料271

參考文獻273