环境学重点

绪论环境和环境问题环境：影响人类社会生存和发展的各种自然和社会因素。环境要素：构成人类环境整体的各个独立的、性质各异的而又服从总体演化规律的基本物质组分称为环境要素。环境要素分为自然环境要素和社会环境要素。环境要素的特点：最差限制律、环境整体大于诸要素之和、相互依赖性。环境系统功能：能量流，物质流，信息流。环境问题：指全球环境或区域环境由于自然力或人类活动所引起的环境数量和质量的变化以及这种变化对人类生存和发展造成的影响。（名词/选择/填空）环境问题分类：（1）原生环境问题：有自然力引起的为次生环境问题，也称第一环境问题。如火山喷发、地震、洪涝、干旱、滑坡等。（2）次生环境问题：由于人类的生产和生活引起生态系统破坏和环境污染，反过来又危及人类自身的生存和发展的现象，也叫第二环境问题。次生环境问题包括生态破坏、环境污染和资源浪费。生态破坏：指人类活动直接作用于自然生态系统，造成生态系统的生产能力显著较少和结构显著改变，从而引起的环境问题。环境污染：指人类活动的副产品和废弃物进入物理环境后，对生态系统产生的一系列扰乱和侵害，特别是当由此引起的环境质量的恶化反过来又影响人类自己的生活质量。4月22日全球性的的“地球日”。6月5日“世界环境日”。第一章，自然环境与生物圈一.种群生态种群结构：种群大小，年龄（阶段）结构和性比。种群增长：出生率，存活曲线，种群增长。第二章资源与社会发展生物多样性：指地球上所有的生物及其所形成的综合体和地球上所有生物体和生态环境的丰富性和变异性。（填空）生物多样性的三个层次：物种多样性、遗传多样、生态系统多样性。第三章环境污染与生态破坏一、水污染化学需氧量COD：在高温强酸性条件下，用强氧化剂氧化水中的有机物所消耗的氧的量（可以准确的生物化学需氧量BOD：水中有机物经微生物分解时所需氧量。（只能反映水体中可生物降解有机物浓度；测量时间长；不能及时反映水体中有机物污染的情况；有机物浓度高时测量的误差较大）总需氧量TOD总有机碳TOC难生物降解的有机物（氟氯烃，cfc，p205）：难以通过微生物的新陈代谢被降解，cod与bod20的差值反映的就是这一类难生物降解物质在水体中的含量，主要有高分子聚合物如塑料、人造纤维、人造橡胶等，多环芳烃类，多氯联苯类，有机农药及杀虫剂等几类。POP持久性有机物保守性物质：指自然过程中化学组不变化或变化极缓的物质水体污染物分类（P172-173）：（1）按物理性质分为：悬浮物、胶体污染物、溶解性污染物。（2）按化学性质分为：无机污染物、有机污染物。水体保护：1、水污染控制污水处理技术大致分为三类：物理处理方法（主要方法：筛滤法、沉淀法、气浮法、离心法、过滤法、反渗透法）、化学处理方法（混凝沉淀、化学沉淀、氧化还原、中和、气提、萃取、电解、离子交换、吸附、电渗析）、生物处理方法（固定膜反应器法、生物转盘、生物流化床）。现代的污水处理按处理的程度不同分为：一级处理（用简单的处理方法去除污水中的悬浮物和大的固体污染物）、二级处理（用生物的或化学的处理方法去除污水中的大部分有机污染物）、三级处理（去除N、P等植物营养物和难降解的有机物以及特殊的污染物等）2、水体自净：受污染的水体由于物理、化学、生物等方面的作用、使污染物浓度和毒性逐渐下降，经过一段时间后恢复到污染前的状态。人工湿地的环境功能：人工湿地在恢复生态，改善水质，调节气候变化，减少自然灾害，保护环境，促进农业发展方面发挥重要作用。湿地的环境效应：各类型的湿地在保护生物多样性、维持淡水资源、均化淡水、调节气候、降解污染物、营养循环、碳贮存和为人类提供生产生活资源方面发挥重要作用。水环境容量：在满足水环境质量的要求下，水体中容纳污染物的最大负荷量（排污交易的基础）（控制越严，水环境容量越小）二、大气污染气溶胶系：指固体粒子、液体粒子或者它们在气体介质中的悬浮体。也称粒径小于100的颗粒物称为气溶胶。根据空气中粉尘颗粒大小分为：飘尘：指大气中的粒径小于10um的固体颗粒。降尘：指大气中粒径大于10um的固体颗粒。总悬浮颗粒物（p188）：指大气中粒径小于100um的所有固体颗粒。雾：是气体中液滴悬浮体的总称。在气象中指造成能见度小于1km的小水滴悬浮体。霾（也称灰霾）：空气中的细粒子使大气混浊，视野模糊并导致能见度恶化，如果水平能见度小于10公里时，将这种排水物组成的气溶胶系统造成的视程障碍物称为霾或灰霾。霾和雾如何区别？答：（1）相对温度80%时能见度恶化是霾造成的。（2）相对温度90%时能见度恶化是雾造成的。（3）相对温度介于80%--90%之间时能见度恶化是霾和雾的混合物共同造成的但其主要成分是霾。酸沉降：将ph值小于5.6的各种降水形式（包括雪、雨、霜、雾、露、雹等）总称为酸沉降。三、臭氧层损耗一般将来自太阳的紫外辐射按照波长的大小分为三个区：（1）波长在315-400nm之间的紫外光称为UV-A区。（2）波长为280-315nm的紫外光称为UV-B区。其中它可穿透10m深的水层。（3）波长为200-280nm的紫外光部分称为UV-C区。柱浓度法采用多布森单位来表示。解释平流层臭氧的生成和消耗的机制：（1）Chapman机制。（2）催化反应机制。（3）雷电机制。（4）有机物氧化机制。氟氯烃类物质及氟利昂类物质（CFCs）南极臭氧洞的形成：在冬天，南极地区的温度极低，可以达到零下80摄氏度。这样极端的低温使得大气物理过程发生，一种过程是基地的温度是该地区仍有成云过程，称为极地平流层。另一种过程是极地的空气受冷下沉，形成一个强烈的西向环流，称为极地漩涡。当春天来临时，阳光返回南极地区，太阳辐射中的紫外线使CL2和HOCL开始发生大量的光解，催化过程消耗了的大量的原子氯，从而造成严重的臭氧损害。随后更多的太阳光到达南极，南极地区的温度上升，气象条件发生变化，结果是南极漩涡逐渐消失，南极地区臭氧浓度极低的空气传输到地球的其他高纬度和中纬度地区，造成全球范围的臭氧浓度下降。四、酸雨酸雨：ph5.6的酸沉降包括各种酸性的雨雾雪霜等，大气酸沉降指ph5.6de大气化学物质通过降水、扩散和重力作用等过程降落到地面物质的现象或过程。酸雨影响因素：（1）自然因素：大气颗粒物，地理环境和气象条件，土壤的酸碱性质。（2）人为因素：人为排放SO2.NOx，Ncl等酸性气体。（详情见书P211）酸雨的形成过程(机制)p209-p210酸雨的双重来源机制：大气污染物的局地冲刷和中长距离传输。酸雨对生态环境的影响和危害：①大量河流湖泊酸化，水生生物濒临绝迹。②陆生生态系统遭到破坏，森林草原遭到破坏，树木枯死，农作物减产。③酸雨沉降到土壤，提高土壤的酸度和湿度，放出更多的甲烷，导致温室效应。破坏植物根系，土壤营养。④酸雨还能腐蚀建筑材料、金属结构、油漆等。⑤对人的呼吸道及皮肤有影响。（最好看下书上的详细表述P212-213）1997年国务院批准了国家环保总局提出的《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》酸雨分为煤烟型酸雨和汽车尾气型酸雨。五、温室效应温室气体中大气浓度最高的是水汽。大气中CO2浓度急剧增加的原因：（1）随着工业化的发展和人口剧增，人类消耗的矿物质燃料迅速增加，燃料产生的CO2释放进入大气层，使大气中CO2浓度增加。（2）大片森林的毁坏一方面使森林吸收的CO2大量减少，另一方面烧毁森林时又释放大量的CO2，使大气中的CO2含量增加。温室效应对全球性危害表现：（1）气候灾难性变化。（2）全球变暖会引起温度带向高纬度移动。（3）传染性疾病的传播（4）全球变暖引起臭氧消耗。气候变化对中国环境的影响：（1）气候变暖使中国农业生产的不稳定性增加。（2）海水平面上升使中国沿海经济发展受到威胁。（3）全球气候变暖还会对中国生物多样化产生影响。甲烷的天然性来源来自湿地六、固体废弃物污染固体废弃物：指在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的以固态和半固态存在的物质。固体废弃污染物的独特之处“四最”：最难得到处置，最具综合性，最晚得到重视，最贴近环境问题。固体废弃物的分类（5种）P222-223：（1）按组成分为：有机废弃物和无极废弃物（2）按形态分为：固体（块状、粒状、粉状）的和泥状的废弃物（3）按来源分为：工业废弃物、农业废弃物、城市垃圾及（生活垃圾）。注意：放射性固体废弃物单独列于危险固体废弃物之外。有害固体废弃物具有毒性、易燃性、反应物、腐蚀性、爆炸性、污染性。固体废弃物的危害：（1）侵占土地。（2）污染土壤：经过风化、雨雪淋溶、地表径流的侵蚀。（3）污染水体。（4）污染大气。（5）影响环境卫生。固体废弃污染控制的基本原则：末端治理阶段，要遵循减量化、无害化和资源化的“三化”原则（三化：减量化、无害化、资源化）。3c原则:清洁生产、循环使用、妥善处理。在循环经济模式下的生产活动遵循3R原则，即减量化原则、再使用原则、再循环原则固体废弃物处理方法p227：（1）物理处理：压实、破碎、分选、增稠、吸附、萃取。（2）化学处理：氧化、还原、中和、化学沉淀、化学溶出。（3）生物处理：好氧处理、厌氧处理、兼性厌氧处理。（4）热处理：焚化、热解、湿式氧化、焙烧、烧结。（5）固化处理。废物残渣最终处置方法选择为陆地处置土地填埋。废物处置的两种途径：（1）排入海洋或其他大的水域。（2）地面上进行处置（填埋）。在我国，信息产业废弃物污染最重的，当数废旧电池和废线路板。“白色垃圾”也属于固体废物。七、噪声污染噪声：凡是不需要的，是人不厌烦并对人类生活和生产有妨碍的声音。噪声与其他有害物质引起的公害的区别：（1）它没有污染物，传播时不会产生有害物质。（2）噪声对环境的影响不持久，没有累积效应，噪声源一旦停止，噪声影响消失。分贝（dB）：声压与基准声压之比的常用对数乘以20。40分贝为人类正常的声音环境，高于85分贝会造成损伤但只要不长期生活在这种条件下，损伤可恢复。痛阈值为120分贝，0分贝为听阈值。人耳可以听到的声音的频率范围为20-20000Hz。A声级：环境学中采用声压级来代替声压作为声音的物理衡量指标，被a网络测得的声压级称为A声级。（填空）噪声的控制从三方面着手：降低声源的噪声、在噪声的传播途径上加以控制、对接受者进行噪声防护。主要采用吸声降噪、隔声降噪、消声降噪、割振降噪。吸声降噪技术：利用吸声材料或吸声结构来降低室内噪声的技术。八、土壤污染土壤污染：人类活动产生的污染物，通过各种途径进入土壤，其数量和速度超过了土壤的容纳能力和土壤净化速度从而引起土地正常功能遭到破坏使土壤肥力遭到破坏。土壤污染的特点：（1）隐藏性或潜伏性（2）不可逆性和长期性（3）后果的严重性污染物质进入土壤的途径：（1）大气污染型。（2）水污染型。（3）固体废弃物污染性。（4）农业污染型。重金属：指相对密度等于或大于5.0的金属。如Fe、Mn、Cu、Cd、Zn、Hg、Ni、Co等。重金属对环境的影响：（1）微量即可产生毒性效应。（2）通过与机体结合发挥作用。（3）能通过食物链富集和放大，不能被微生物分解。（4）毒性大小与金属形态有关。半衰期：指施入土壤中的农药因降解等原因使其浓度降低一半所需要的时间。残留量：施入土壤中的农药因降解等去除过程后残留在土壤中的数量，公式见书p248。土壤净化：（1）狭义：指污染物质进入土壤后，经生物和化学降解变为无毒害物质，以及通过化学沉淀、络合和整合作用、氧化还原作用变为不溶性化合物，或是为土壤胶体牢固地吸附，植物难以利用而暂时退出生物小循环，脱离食物链或被排出土壤之外的作用。（2）广义：指微生物对有机污染物的降解作用，以及使污染化合物转变为难溶性化合物的作用。土地退化：土地资源质量下降，土地生物生产力的降低，其表现为农田产量下降或作物品质降低，牧草质量下降，优质草种减少，从而导致载畜量下降，而一般的林地、草原和自然保护区则是生物多样性减少。土壤退化：在各种自然因素的作用下，特别是人为因素的影响下所发生的导致土壤的农业生产力或土地利用和环境调控潜力，即土壤质量及其可持续性下降，甚至完全丧失其物理、化学和生