环境科学导论总结.doc

一：什么叫环境科学（p21）环境科学可定义为“研究人类社会发展活动与环境演化规律之间的相互作用关系，寻求人类社会与环境协同演化，持续发展途径与方法的科学”二：生态系统的定义、结构、功能（p37）定义：（生态系统就是包括特定地段中的全部生物和物理环境的统一体）生态系统可以概括为：在一定时间和空间范围内，由生物群落与其环境组成的一个整体，该整体具有一定的大小和结构，各成员借助能量流动、物质循环和信息传递而相互联系、相互影响、相互依存，并形成具有自组织和自协调功能的复合体。结构：生态系统有三种结构，即空间结构、时间结构和营养结构1、 空间结构：（1）自然生态系统都有分层现象，在结构布局上有一致性。（2）生态系统中生产者和消费者，及消费者之间相互作用，彼此交织在一起。（3）生态系统边界有不确定性。2、 时间结构：生态系统结构和外貌会随时间不同而变化。一般可从三个时间量度来考察：一是长时间尺度量度，即以生态系统的进化为主要内容；二是中时间尺度量度，以群落演替为主要内容；三是以昼夜、季节和年份等短时间尺度量度的周期变化3、 营养结构：生态系统中各种成分之间最本质的联系是通过营养来实现的。即通过食物链把生物与非生物、生产者和消费者消费者和消费者连成一个整体。（1）食物链：指生态系统内不同生物之间在营养关系中形成一环套一环好像链条式的关系。（2）食物网：生态系统中食物链交替成网。食物网在生态系统中十分重要，首先，它将生物与生物，生物与非生物环境有机连接成一个整体。生态系统中能量流动和物质转移正是沿着食物链（网）渠道进行的。其次，它可揭示环境中有毒污染物转移积累的原理和规律。功能：物质生产、能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的四大基本功能。任何生态系统都不断地进行着能量流动和物质循环，两者紧密联系形成了一个整体，是生态系统的动力，同时生态系统还存在着信息传递。1、 物质生产：分为初级生产和次级生产两个过程。（1） 初级生产：初级生产是指绿色植物的生产，即植物吸收和固定光能，通过光合作用把无机盐转化为有机物的过程。（2） 次级生产：生态系统的次级生产是指消费者和分解者利用初级生产物质进行同化作用建造自己和繁衍后代的过程。2、 能量流动：（1）能量形式的转变：生态系统中能量的形式是可以转变的。（2）能量的转移：生态系统中，以化学能形式存在的初级生产产品是生态系统内的基本能源。（3）能量利用：能量在生态系统流动中，总有一部分被生物利用，供其生长繁殖之需（4）能量耗散：无论是初级生产还是次级生产，能量在传递和转变中总有部分被耗散。能量流动特点：能流是变化着的，能流的不可逆性，能流的耗散，能量利用率低。3、 物质循环 水循环、碳循环、氧循环、氮循环、硫循环4、 信息传递（1、）营养信息（2）物理信息（3）化学信息（4）行为信息3、 生物多样性生物多样性定义:生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物（动物、植物、微生物）物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。它包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。4、 大气污染（p75）含义：大气污染是指由于人类活动和自然过程引起某种进入大气层的污染物的含量超过环境所能允许的极限，使大气质量恶化，从而危害生物的生活环境，影响人类健康，给正常的工农业生产带来不良后果的现象。根据大气污染影响所及的范围可分为四类：局部性污染、地区性污染、广性污染和全球性污染；根据能源型物质和大气污染物的组成和反应，可将大气污染划分为煤炭型、石油型、混合型和特殊型污染；根据污染物的化学性质级其存在的大气环境状况，可将大气污染划分为还原型和氧化型污染。五：什么叫逆温，逆温成因类型，对大气污染扩散影响（p90）什么叫逆温：由于气温条件不同，当气温垂直递减率小于零时，大气层的温度分布与标准情况下气温分布相反，称为逆温。根据逆温层出现的高度不同，可分为接地逆温层和上层逆温层。逆温成因类型：（1）辐射逆温（黎明时达最强）：例如在经过一个寒冷而晴朗的夜晚后，次日早晨地表就会出现逆温现象。这是因为在夜里地表将热量辐射到空间后变冷了。如果当时有云，则有些能量可借云层反射到地面，使得地表温度不至于降的太多。但如果晴朗无云，则地表会迅速冷下来，紧接着使得地面的空气也变冷了，以至其温度低于其上部空气的温度，从而产生逆温现象。只有到了白天，太阳晒热地表后，逆温现象才能消失。（2） 下沉逆温（多见于副热带反气旋区；范围大，不接地）：系指由于空气的下沉压缩增温作用而形成的逆温。一般出现在高气压区里，范围广，厚度大。在副热带，反气旋（即高气压区）是半永久性的，大范围的下沉逆温对广大地区的近地层混合层形成一个非常严密的盖子，使地面污染物浓度增大。（3） 地形逆温：这种逆温是由于局部地区的地形造成的。例如，盆地和谷地的逆温，山脉背风侧的逆温，都属于地形逆温。冬天洛杉矶山脉背风侧，由于辐射冷却形成一个寒冷的气团，气团紧靠着山脉堆积成一个冷空气塘，越过山脉下降的暖空气在这个停滞的冷空气池的顶部展开，对向上扩散来说，形成一顶几乎不能透过的帽子，另外，夏季午后，大气中两块积云之间从上面下沉的气流发生绝热增温，在云底高度形成一层不连续的暖空气层，叫做云底逆温，也是污染物扩散的障碍层。（常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象 ）（4） 平流逆温：当暖空气留到冷的下垫面上，使近地面空气因接触冷却作用而形成的逆温。此类逆温的强弱，主要由暖空气和地面的温差决定，温差越大，逆温越强。冬季将海洋上的较暖空气流到大陆上时，就出现强的平流逆温。她的厚度不大，水平范围广。（5） 锋面逆温：这是由于大气中冷暖空气团相遇形成的一个倾斜的过渡层（称为锋面），较暖空气团总是位于较冷空气团之上而形成的逆温。锋面逆温是一个倾斜的界面，自地面向上延伸到大气里 总是向冷空气一侧倾斜，所以锋面逆温只能在冷空气区域里观测到。逆温对大气污染扩散影响：由于逆温层能够阻碍空气上升运动的发展，使空气中的杂质、尘埃聚集在逆温层的底部，往往使低层大气能见度变差，污染物积聚，空气质量下降。在城市和工业区的上空，逆温层的形成可以加剧大气污染，使有毒物质不易扩散，造成很大危害。逆温强度越大，厚度越厚，维持时间越长，污染物越不易扩散和稀释，造成的危害也越大。在物理上，如一系统在与周围物体没有热量交换而进行状态变化时，称为绝热变化。6. 大气层的结构及其如何分层的？（P71）由于大气的化学成分和物理性质（温度、压力、电离状况等）在垂直方向上有着显著的差异，大气层可以分为若干层次。1962年WHO根据大气温度随高度垂直变化的特征，将大气分为对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层。7. 水体富营养化（名词解释、简答P125）水体富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，不过这种自然过程非常缓慢。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。水体出现富营养化现象时，浮游藻类大量繁殖，形成水华（淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象）。因占优势的浮游藻类的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。8. 大气二次污染物定义（名词解释P80）大气二次污染物由进入大气的一次污染物相互作用或与大气正常组分经过一系列的化学反应生成的，以及在太阳辐射线的参与下引起光化学反应而产生的新的污染物。常见的有：臭氧、过氧化乙酰硝酸酯、硝酸及硝酸盐气溶胶。9. 水体自净（名词解释）水体自净是指污染物随污水排入水体后，经物理、化学与生物化学作用，使污染物浓度降低或总量减少，受污染的水体部分或完全恢复原状的现象。水体自净过程十分复杂，按其作用机理可以分为物理自净、化学自净和生物自净三类。10. 活性污泥法（名词解释、简答）活性污泥法是以活性污泥为主体的污水生物处理技术。它是在人工充氧的条件下，对污水中的各种微生物群体进行培养和驯化，形成活性污泥。利用活性污泥的吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后进入二次沉淀池，进行污泥与水的分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。11. 土壤环境容量 指在遵循环境质量标准的前提下，一定土壤环境单元既维持土壤生态系统的正常结构与功能，又保证农场品生物学产量和质量，也不使环境系统污染的土壤环境所能容纳污染物的最大负荷。土壤环境容量充分体现了区域环境特征，是实现污染物总量控制的重要基础，有利于人们经济合理地制定污染物总量控制规划和充分利用土壤环境的容纳能力。P228水环境容量：水体所具有的自净能力就是水环境接纳一定量污染物的能力。一定水体所能容纳污染物的最大负荷被称之为水环境容量，即某水域所能承担外加的某种污染物的最大允许负荷量。12. 水体有机污染物是指标 1、生物化学需氧量（BOD） 生物化学需氧量是指水中有机污染物被好氧微生物分分解时所需的氧量，简称生化需氧量，单位为mg/L。它反映了在有氧条件下，水中可生物降解的有机物的量。微生物的生理活动与环境的温度有关。测定生化需氧量时一般以20作为测定的测定的标准温度，以5天作为测定生化需氧量的标准时间，称为5日生化需氧量（BOD5） 2、化学需氧量（COD） 化学需氧量是指用化学氧化剂氧化水中有机物中有机污染物时所消耗的氧化剂量相当对待氧量，单位为：mg/L。化学需氧量越高表示水中的有机污染物越多。常用的氧化剂为重铬酸钾。若氧化剂采用高锰酸钾，其测定值称为高锰酸钾盐指标数。 3、总需氧量（TOD）和总有机碳（TOC） 总需氧量是指有机物污染物中碳、氢、氮、硫等元素全部被氧化为二氧化碳、水、一氧化氮和二氧化硫等时所需要的氧量。总有机碳是指水样中所有有机物污物质的含碳量。着两个指标都是燃烧化学氧化反应，前者测定结果以氧表示，后者则以碳表示。P12913. 水体中污染源的类型 水体污染源是指造成水体污染的污染物的发生源，通常是指向水体排入污染物或对水体产生危害影响的场所、设备和装置。根据污染源的不同，水体污染源可分为天然污染源和人为污染源。其中人为污染源极其复杂。按人类的活动可分为工业、农业、生活、交通灯污染源；按污染物种类可分为物理性、化学性、生物性污染源，以及同时排放多种污染物的混合污染源；按排放的空间分布方式可以分为点源和非电源。P123 水体污染根据污染物特性的不同科分为以下三类：1. 物理性污染 .热污染 是指高温废水排入水体后，使水温升高，物理性质发生变化，危害生物、植物的繁殖和生长 .色度 城市污水，特别是有色工业废水排入水体后，使水体形成色度，引起人们感官的不悦。 .固体物质污染 水体手悬浮态或胶态固体污染2. 化学性污染 .酸碱污染，水体的酸碱污染往往伴随着无机盐污染 .氮、磷污染与水体富营养化 .需氧有机物污染 这类有机污染物主要包括糖、蛋白质、脂肪、有机酸类、醇类等，它们易于生物降解，在此过程中，需要消耗水中的溶解氧。.有机有毒物质污染 这类有机污染物大多属于人工合成物质，常见的有农药、酚类、芳香族化合物等。.油脂类污染 含油废水的排放和石油产品的泄漏是这类污染的主要来源。水体受到油脂类物质污染后，会呈现五颜六色，感官性差。油脂浓度高时，水面上结成油膜，能隔绝水面与大气的接触。3. 生物性污染 生活污水，特别是医院污水和某些生物制品工业废水排入水体后，往往带入大量病原菌，寄生虫卵和病毒等。P124P12614. 固体废弃物的处理、利用、危害如何回收、循环利用，联系日本德国（论述） 固体废物处理、处置和利用原则是无害化、减量化和资源化。无害化处理是将固体废弃物经过相应的工程处理过程使其达到不影响人类健康，不污染周围环境的目的。减量化是指通过一定的处理技术使固体废物的体积和数量减少，以减轻对人类和环境的影响；资源化是指对固体废弃物施以适当的处理技术从中回收有用的物质和能源。P176固体废物的主要处理方法： 物理处理 化学处理 生物处理 热处理 固化处理 P184 固体废弃物的危害 1、对环境的危害 侵占土地 污染大气 污染土壤和地下水 2、对人体健康的危害 3、严重危害性 易燃性 腐蚀性 反应性 毒性 感染性P179P180德国DSD回收再利用体系2000年，日本把建立循环型社会提升为基本国策，其资源再生系统由三个子系统形成：废物回收系统，废物拆解、利用系统以及无害化处理系统。日本循环型社会模式：一、建立起完备的循环经济立法体系并严格执行二、制定鼓励循环型社会发展的经济优惠政策三、发展静脉产业，建立一批生态工业园区四、通过绿色采购，为环境友好型产品创造市场需求五、强化和明晰政府部门推进循环型社会的管理职能和职责六、加强科技研究，发挥公众参与和中介组织作用15. 物理性污染及其类型 物理性污染是指由物理因素引起的环境污染 物理性污染的类型： 噪声污染 是指在人的生存环境中出现了一些妨碍人的生活、学习、生产和思考的，令人感到不愉快的声音。是否为噪声，不单决定于声音本身物理性质，还与个人所处的生活环境与主题愿望有关。P247 振动公害污染 振动是一种危害人体健康的感觉公害，是一种瞬时性的能量污染，过量的的振动会使人们不舒服、疲劳，甚至导致人体损伤。过强的振动会使房屋、桥梁等建筑物强度降低甚至破坏。P265 放射性污染 是指由反射性物质造成的环境的污染。自然环境中的放射性物质可通过大气或大气土壤水体等不同途径进入人体，危害人体健康。P268 电磁性污染 是指电磁辐射强度超过人体所能承受的或仪器设备所允许的限度时所构成的电磁辐射污染，它是以电磁场的场力为特征，并和电磁波的性质、功率、密度及频率密切相关。P278 光污染 泛指过量光辐射对环境造成的不良影响现象光污染既影响自然环境也对人类生活带来巨大影响。光污染的类型有可见光污染、红外光污染和紫外光污染。P284 热污染 是指工业生产和现代生活中排出的废热所造成的环境污染。主要包括城市热岛效应和对水体的热热污染。P286 16. 响度 响度描述的是声音的响亮程度，表示人耳对声音的主观感受国家标准标志，其计量单位是宋，定义1kHz，声压级为40dB纯音的响度为1宋。响度一定义：指声音的大小、强弱。二影响因素：与声源的振幅有关 与听者的距离有关*振幅：声音振动的幅度17：等响曲线：人们对人耳听觉与声压级及频率相互关系进行了大量的实验和研究，得到了反映三者之间关系的曲线-等响曲线。18：可持续发展（1） 原则：减量化、再利用、再循环（2） 意义：(3)内容：可持续发展包括三方面的内容：一，经济可持续发展2二，生态可持续发展三，社会可持续发展319：清洁生产：1、 概念：清洁生产是指将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的风险。2、 目标：（1）合理利用自然资源，减缓自然资源的耗竭。 （2）促进工业产品的生产、消费过程和环境相容，降低整个工业活动对人类和环境的风险。3、 与可持续发展的关系：清洁生产是人类总结工业发展历史经验教训的产物，二十多年来全球的研究和实践，充分证明了清洁生产是有效利用资源、减少工业污染、保护环境的根本措施，它作为预防性的环境管理策略，已被世界各国公认为实现可持续发展的技术手段和工具，是可持续发展的一项新的工业革命，是21世纪工业生产发展的主要方向，是现代工业发展的基本模式和现代工业文明的重要标志。联合国环境规划署将清洁生产从四个层次上形象地概括为技术改造的推动者、改善企业管理的催化剂、工业运行模式的革新者，连接工业化和可持续发展的桥梁。20：环境优先控制污染物：各国从如此众多的污染物中优先选择了一些潜在