环境保护总结.doc

第一章1 环境的概念环境是相对某一中心事物而言，作为某一中心事物的对立面而存在，与某一中心事物有关的周围事物，就是这个中心事物的环境环境科学所研究的环境，其中心事物是人类，以人类为主体的外部世界，即人类生存、繁衍所必须的、相适应的环境，或物质条件的综合体。它们可分为自然环境和人工环境两种。自然环境是直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质及能量的总和，包括作为生产资料和劳动对象的各种自然条件。人工环境是人类在利用和改造自然环境中创造出来的环境。2世界八大公害（1）比利时马斯河谷烟雾事件（2）美国多诺拉烟雾事件（3）伦敦烟雾事件（4）美国洛杉矶光化学烟雾事件（5）日本水俣病事件（6）日本富山骨痛病事件（7）日本四日市哮喘病事件：（8）日本米糠油事件3了解两次重要的国际会议联合国人类环境会议 （1972年6月5日至16日，瑞典斯德哥尔摩）会议第一次把环境问题提到全球议事日程，开启了关于环境问题的国际性的对话、合作和讨论，环境问题正式进入国际事务。联合国环境与发展大会 （1992年6月3日至14日，巴西里约热内卢）。此次大会通过了5个重要的国际文件第二章1生态系统的基本概念 任何一个生物群落与其周围非生物环境的综合体。生态系统是指特定地段的全部生物和物理环境相互作用的任何统一体。生态系统彼此不是孤立的。一个生态系统可经过渡带过渡到下一个生态系统。过渡带包括两个相邻系统所共有的许多物种。生态系统的功能：生态系统中的能量流动和物质循环以及信息联系构成了生态系统的基本功能。2生态系统的物质循环、能量流动生态系统中物质的循环：水循环、碳氧循环、氮循环、磷循环。能量流动途径：光合作用和有机物的输入；呼吸的热消耗和有机物的输出。3 生态系统的划分及特征按生态环境划分：陆地生态系统（森林、草原、荒漠）、淡水生态系统（湖泊、河流、水库）、海洋生态系统（海岸、河口、浅海、大洋、海底等）。按人类对系统影响来划分：自然生态系统（森林、海洋等）、人工生态系统（城市、农田等）生态系统的特征：开放性、运动性、自我调节性、相关性与演化性。4 生态平衡及变化生态平衡在一定时期和一定范围内，生产者、消费者、分解者三者之间保持着一种动态的平衡状态。系统的能量流动和物质循环较长时间保持稳定状态。生态系统的变化：演替 ，即一个生态系统可能被另一个生态系统全部取代。包括原生演替和次生演替5人与生物圈的关系自然选择的作用：自然选择促进了人的直立；思维的形成（能够想到制造武器或工具）；操作能力的形成；自然选择还可以解释一些种族之间的差异。人类是自然的过程第三章1 全球环境问题全球变暖、酸雨、臭氧层破坏、海洋污染、热带雨林被破坏、土地荒漠化、生物多样性的消失、持久性有机污染物等2温室效应、机理、温室气体地球的保暖作用来自于地球大气中的一些微量气体，这些微量气体一方面对于大阳的辐射(可见光为主的短波辐射)吸收极少，使其几乎无衰减地通过：另一方面其可强烈吸收地面发射的长波辐射，并同时向宇宙和地面两个方向辐射波长更长的长波辐射，其中向下到达地面的大气逆辐射将一部分热量又返回地面：从而减少了向外层空间的能量净排放，使大气层和地球表面热起来。大气这种对地表热辐射遮挡保温的属性类似温室中玻璃具有的作用，所以被称为温室效应。温室气体：大气中存在的、能吸收红外辐射并对大气有加热效果的所有气体的总称。温室气体种类：二氧化碳、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟里昂 等。造成温室效应最大的气体是CO2。3气候变暖的影响 根据大气环流模型的运算结果，到2030年大气中的 CO2 浓度是现在的 2倍，地球平均气温上升13C。 引起海平面上升，从而淹没沿海地区的农田，海水侵入地下水。 频繁出现类似台风和热浪那样的极端气象，同时气候带向极地方向移动，使土壤水分减少。另外气候变暖对于农业、陆地生态系统、渔业、水资源均有影响4 对气候变暖的对策 减少温室气体的排放 改进能源利用技术，提高能源利用效率，节约能源。 以CO2低排放的能源代替高排放量的能源 发展非矿物能源，如水力能、核能、太阳能、地热能、风能 禁止滥伐森林，特别是热带雨林，扩大植树造林面积，提高森林覆盖率。 加强国际合作，达成针对全球气候变化的国际协议5酸雨、酸性物质的来源被大气中存在的酸性气体污染,pH值小于5.65的雨叫酸雨；酸性物质的天然排放源 SOx的天然排放源：火山爆发、森林火灾、土壤中某些机体在细菌作用下可分解某些硫化物、海洋雾沫夹带一些硫酸到空中。 NOx天然排放源：闪电、土壤分解酸性物质SOx，NOx的人工排放源 煤、石油和天然气等化石燃料燃烧 工业过程 交通运输6 污染物在大气中的清除机制干沉降非降雨时期污染物从空中沉降到地表上（通过重力沉降、与地面碰撞或被地面吸收）。湿沉降指颗粒物和气体被云雾或雨滴吸收、附着（通过吸附、扩散、溶解或伴随着有化学反应的发生）。酸性降水就属于湿沉降。7防治酸雨的对策 使用低硫煤，节约用煤 烟气脱硫 发展植物净化 发展替代能源另外国际上还有EMEP、NAPAP、CAAP等计划项目和SO2排污交易政策等8 南极臭氧空洞、破坏臭氧层的物质南极臭氧空洞是指在春季南极臭氧异常减少的倾向在逐年加重，并且臭氧总量异常变小的区域覆盖南极大陆的相当部分，形如洞穴的现象。 氟氯碳化物( CFCl)：汽车和冰箱等冷冻空调的冷媒、电子和光学组件的清洗溶剂、化妆品等喷雾剂，以及PU、PS、PE的发泡剂等等 蒙特利尔议定书中称能对臭氧层产生破坏的CFC 11、CFC l2、CFC 113、CFC 114、CFC 115 等 5 种 CFC 物质为“特定氟里昂”。 还包括有其他CFC： 三氯乙烷、四氯化碳等有机氯化物和特定哈龙(哈龙1211、1301、2402)等有机溴化物。臭氧消除的催化剂，其中最为重要的是H、OH、NO、Cl，另外还有在某种状况下能够释放出破坏臭氧的Cl的HCl和ClONO2（硝酸氯）（被称为贮库化合物）9臭氧破坏的影响臭氧破坏对健康的影响 皮肤癌 紫外线能导致白内障 破坏免疫系统臭氧破坏对生态系统的影响 光合作用速率将降低 由于浮游植物生长趋缓，将造成食物链中断的危机。 光合速率降低亦表示二氧化碳吸收量会减少，使地球温室效应恶化。10海洋污染物种类 石油及其产品海上油井管道泄漏、油轮事故、船舶排污。 重金属和酸碱 农药进入海洋经海洋生物体的富集作用，通过食物链进入人体。 有机物质和营养盐类造成海水的富营养化，易形成赤潮。 放射性核素海洋生物通过体表吸附或通过食物进入消化系统，并逐渐积累在器官中，通过食物链作用传递给人类。 固体废物严重损害近岸海域的水生资源和破坏沿岸景观。 废热局部海域，如有比原正常水温高出4摄氏度以上的热废水常年流入时，就会产生热污染，将破坏生态平衡和减少水中溶解氧。11污染物进入海洋的途径、三种途径： 第一种途径是由陆地通过河川流入海中，如工业污水和生活污水排入河流，随河水流入海洋。 其次是污染物质先扩散到大气中，再被带入海水，如农药(DDT、BHC、狄氏杀虫剂等)、核试验的放射性物质等，这种途径会使局部海域的海水污染在较短的时间内扩展为全球规模的污染。 第三种途径是工业废水或生活废弃物直接向海水中排放或投弃，或由航行中的船舶排弃或海底管道发生事故泄露排放等，其中以油污染和废热污染尤其严重。12厄尔尼诺、拉尼娜 从太平洋东部的秘鲁海域到太平洋中部的赤道区域，每隔2-7年海面水温较往年增加1-2度，有时2-5度，这一现象要持续一年至一年半左右，尔后又恢复正常，这一现象称为“厄尔尼诺”现象。 另一种与所谓厄尔尼诺现象相反的现象，即在广阔海域海平面水温低于往年的现象被称作“拉尼娜”现象。13赤潮、原因 赤潮是水中浮游生物量增大，使海水变色的现象。 赤潮颜色与生物种类有关 引起赤潮的原因赤潮的发生主要是生物、化学和物理等因素综合作用造成的。14 热带雨林对人类的作用 为地球半数以上的生物物种提供了栖息和生存地。 为人类提供了丰富的原料 热带雨林是一座天然药库 能够帮助减少温室效应，具有维护地球气候平衡的功能。 能大量吸收降雨，储存淡水资源，防止水土流失，防止洪水的发生。为地球上近一亿人口提供着生活资源和生存基础。15热带林较少的原因、热带林的劣化减少原因：森林砍伐主要是发达国家的需求增长。人口增长为满足粮食供应，将森林变作耕地。炊事薪柴的使用大规模放牧劣化： 有用物种和粗径树减少 蓄积量降低 更新树缺乏16 荒漠化、土地退化、荒漠化的原因、类型、影响、对策（1） 荒漠化是指包括气候变异和人为活动在内的种种因素造成的干旱半干旱地区和亚湿润干旱地区的土地退化。（2） “土地退化”是指由于一种作用或数种作用结合导致的干旱区、半干旱区和亚湿润干旱地区雨浇地、水浇地或草原、牧场和林地的生物或经济生产力的降低或丧失。“土地退化”包括 ： 风蚀和水蚀所引起的土壤物质流失； 土壤的物理、化学及生物学特性或经济特性的退化；自然植被的长期丧失。（3）荒漠化的原因： 自然因素：异常气候、大雨 人为因素：不合理耕种或过度耕种；不合理放牧或过度放牧；在降雨不足以供应农作物需求的地方把牧区改为耕地；乱砍乱伐，在树木生长不易的地区砍光所有树木；（4）荒漠化类型：风蚀荒漠化、水蚀荒漠化、草地退化、土壤盐渍化（5）荒漠化影响： 在社会、经济上受到最严重影响。 地区生活质量的下降。 出现大饥荒，饿死者不断，抛弃土地和家乡的大量农民成为难民，集中到城市或流向他国。 大量的越境难民也引发国际纠纷。（6）荒漠化的对策： 实行封沙、育林育草 退耕还林还草另外：联合国防治荒漠化公约 防治荒漠化行动计划联合国关于在发生严重干旱和荒漠化的国家特别是在非洲防治荒漠化的公约 每年6月17日为“世界防治荒漠化和干旱日”。17生物多样性、三个层次l 一个地区不同物种的数量称为生物多样性。 包括动植物和微生物的所有生物物种，以及所能看到的多样性程度。 包括三个层次：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性 遗传基因的多样性用某种生物物种中的遗传变异来表示。 物种的多样性用某地区所发现的物种的多样性（种数）来表示。 生态系统的多样性指各种生态系统、生物群落、野生生物的生息环境、物质的生产和循环、物种间关系的生态学过程中所能看到的多样性。18生物多样性的价值 经济价值资源价值，以食物、燃料和药品或日用品等被人类所利用；直接利用或以市场贸易形式利用。 生态系统价值具有净化水质、补给水源、形成土壤和调节气候等保护环境的功能。19持久性有机污染物 是指人类合成的、能持久存在于环境中、通过生物食物链(网) 累积、并对人类健康及环境造成有害影响的化学物质。 持久性物质(persistent substance)是指化学稳定性强,难于降解转化,在环境中不易消失,能长时间滞留的物质。20 POPs全球迁移 研究发现这些高度稳定的化合物可持续存在数年至数十年, 通过“全球蒸馏效应”和“蚱蜢跳效应”的过程在全球循环。 全球蒸馏效应从全球来看，由于温度差异，地球就像是一个蒸馏装置在低、中纬度地区，由于温度相对高，POPs挥发进入大气；在寒冷地区，POPs沉降下来。 蚱蜢跳效应因为在中纬度地区季节变化明显，在温度较高的夏季POPs易于挥发和迁移，而在温度较低的冬季POPs则易于沉降下来，总体上会表现出POPs的跳跃式跃迁。第四章1 地球的承载能力地球所能供养的人数可以用承载能力（carrying capacity)来表示。 承载能力是生态学的一个术语，是指生态系统作为一个整体，在没有失去平衡的情况下能够生存的物种的最多个体数。 承载能力不是一个绝对数，它能上下变动，但如果超过承载能力，生态系统的平衡就将被打乱，引起后来或多或少的破坏。 地球的承载能力在维持人们基本生活，并且不会使环境退化到未来某时期因缺乏食物和其它资源而突然出现人口减少的情况下，地球所能负担的人口数量。2人口变化率、人口增长的原因 人口变化率（） 总出生率（） 总死亡率（） 经济因素经济因素对人口机械增长有重要影响。通过改变人口的出生率和死亡率来影响人口的自然增率。文化因素这一因素更多地影响着人口的自然增长。随着科学文学水平的提高，人口自然增长率趋于下降。文化因素表现三方面：a) 人们接受教育年限的延长，平均婚龄也会相应推延。b) 科学文化水平愈发达，人们的生理知识、育儿知识、保健知识就愈丰富，促成婴儿死亡率降低。c) 科学文化水平愈高，就愈加注意自身及其后代各项素质的提高，少生优育，把有限的收入用于将子女培养成具有更高科学文化素质的现代人。3人口数量对环境的影响 人口数量增多，对资源的需求量加大，使得人类开发、利用自然资源的程度和范围大为扩展，给资源和环境带来巨大的压力。 人口数量增多、人口分布集中、人均消费水平上升，使得生活排污量剧增。进入20世纪，世界人口增长速度比以前大大加快，人类的生产活动也以惊人的速度扩张，从而出现了大量的生产废弃物，对环境产生影响。4 人口素质，人口素质与环境之间的关系 指一个人总体认识世界、征服自然、改造社会的条件和能力。 它由人的身体健康素质、文化科学素质和思想道德素质所构成。人口素质对环境的能动作用 人口素质的高低决定着人类从事实践活动的质量，同时也决定着实践活动所产生效果的规模与性质。 人口的文化科学素质在人口质量对人类环境的能动作用中，占有中心位置。 人口的身体素质是人类从事实践活动的物质基础 人口的思想道德素质决定着人类将科学技术转化为生产力的方向与时机，从而决定着人类实践活动的性质。环境对人口素质的反作用 环境对人口素质的反作用最为突出地表现在对人类身体健康和对人类社会经济发展的影响。第五章1 煤、石油、天然气、可再生能源 三种主要的化石燃料是：煤、石油、天然气 煤蕴藏量较大。优点： 运输方便，燃烧时产生热量大。缺点：采煤可能引起水土流失，从煤矿排出的废水可能会引起水污染，烧煤比烧其他化石燃料更容易产生严重的大气污染。 石油大多数的石油储藏于地下砂岩层或石灰岩层的小孔中。石油占全世界能源消费的1/3以上 天然气由甲烷和其他气体组成的混合气体。优点：产热量高，造成的污染要比石油和煤都低，在输送管道建成后，气体的输送比较方便。缺点：极易燃烧，气体泄漏会引起爆炸并发生火灾。可再生能源：太阳能（缺点：非晴天不可用）、风能（优点：成本低、无污染；缺点：风力稳定地区少、风叶易被强风损坏）、水能（优点：不产生空气污染；缺点：生态环境风险）、潮汐能（需特殊地理位置）、生物燃料（单位能源值较低）、地热（适用地区很少，成本高）、氢能（燃烧热量不如制造氢气的热量）、核能（易泄漏，安全问题）2矿产资源、可再生资源 是指在地质作用过程中形成并赋存于地壳内（地表或地下）的有用的矿物或物质集合体，其质和量适合于工业要求，并在现有的社会经济和技术条件下能够被开采和利用的自然资源。 矿产资源属可耗竭性资源，以不可更新性为其基本特点。 矿产资源可分为:金属矿产、非金属矿产 一般来说，可再生资源是指地球上在太阳光的作用下，经过上百年后可再生的资源（如森林资源等）。从广义上来解释可再生资源，则为可循环资源。 而石油、铁矿石等必须经数亿年时间才能再生的资源称为非再生资源。3最大持久性产量 生物种群在持久性（年年）的基础上不减少种群再生（繁殖和生长）的能力而能收获的最大数目的个体。 土壤已经集约的土地能够种植或放牧而长久地不退化。 水地下水长久地供给而不致于用完的最大供水量。第六章1 环境污染、污染源 是指有害的物质或因子进入环境，并在环境中发生扩散、迁移、转化，使生态系统的结构与功能发生变化，对人类以及其它生物的生存和发展产生不利影响。 污染源是造成环境污染的污染物的发生源，通常是指向环境排放有害物质或对环境产生有害影响的场所、设备和装置的总称。 按造成环境污染的原因，可把污染源分为天然污染源、人为污染源2大气污染物（颗粒物、硫化物等） 颗粒物质是指除气体之外的包含于大气中的物质，包括各种各样的固体、液体和气溶胶。 按粒径的差异，可以分为降尘和飘尘两种。 硫常以二氧化硫和硫化氢的形态进入大气，也有一部分以亚硫酸及硫酸(盐)微粒形式进入大气。SO2的存在会造成酸雨、光化学烟雾，使大气的能见度大大降低。3光化学烟雾 氮氧化物（NOx）和碳氢化合物（HC）在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后产生一种新的二次污染物光化学烟雾。 光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。 主要污染源是汽车排放的CO、NOx、HC三种污染物。4大气污染物防治技术 运用法律的手段限制和控制污染物排放数量和扩散影响范围； 运用技术手段减少或防止污染物的排放。从而达到保护环境的目的。 合理利用环境的自净能力 治理排出的污染物5水体自净、水体污染物来源、分类水体自净：受到污染的水体，在一定的时间内，通过自然的物理、化学和生物等作用，污染程度逐渐降低水体自净。来源与分类： 点源生活污水与工业废水一般均由管网或沟渠收集后在某一定点排放到受纳水体，这种排放源称为点源。 非点源城市和农业径流一般具有多排放点的特征，故称为非点源。 耗氧物质在受纳水体中可被氧化并消耗溶解性分子氧的物质称为耗氧物质。耗氧物质通常为生物可分解的有机物，但也包括某些无机化合物。 营养物质氮和磷是人们最为关注的两种营养物质，同时也是污染物。 病原微生物在废水中发现的微生物主要包括来自患病的人和动物的细菌、病毒与原生动物。 悬浮固体从废水带入受纳水体中的有机和无机颗粒称为悬浮固体。 盐类 毒性金属与毒性有机物 热6生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）生化需氧量： 指水中有机污染物在好氧微生物的作用下，分解成稳定状态的无机物所需要的氧量，用毫克/升来表示。 一般规定在20的条件下，连续培养5天后，测定水中溶解氧的消耗量，所测得的生化需氧量用BOD5 表示。化学需氧量： 用化学氧化剂在酸性条件下，将水中有机污染物氧化为CO2、H2O等所消耗的相当于氧的量，单位是毫克/升。 化学需氧量数值越大，水中有机物含量越高。 化学需氧量测定中常用的氧化剂为重铬酸钾（K2Cr2O7）和高锰酸钾（KMnO4）。 目前测定中用的最多的氧化剂还是重铬酸钾，测得的化学需氧量用CODCr表示。7营养物质对水体的影响 营养物质是指植物生长所需的要素，按植物组织含量次序排序，包括碳、氮、磷和各种微量元素。 氮的影响（对受纳水体有以下危害）：1) NH3-N浓度高时对鱼有毒；2) 低浓度NH3和NO3-可导致藻类过量生长；3) NH4+转化为NO3时消耗大量溶解氧。 磷的影响磷的主要危害在于它是藻类生长的重要营养盐。若含磷量可满足藻类生长的需求，藻类即过量生长。藻类死亡后变成细菌可分解的耗氧有机物，其耗氧量往往超过水体可供给的氧量，因此会造成鱼类死亡。8污水处理技术 按其作用原理，可分为三类：物理法、化学法、生物法。 物理法沉淀、筛滤、气浮、反渗透 化学法混凝法、中和法、氧化还源法、电解法、吸附法、电渗析法 以及汽提法、吹脱法、萃取法、化学沉淀法等。 生物法利用微生物新陈代谢功能，使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害的物质，使污水得以净化。属于生物处理法的工艺有：活性污泥法、生物膜法、生物稳定塘、土地处理法、厌氧消化法9城市污水处理系统 城市废水处理技术按处理程度可分为：一级处理、二级处理、三级处理。 预处理的目的是保护废水处理厂的后续处理设备。 一级处理的主要目标是通过沉降或气浮去除废水中的固体污染物。 二级处理的主要目的是去除一级处理出水中的溶解性BOD5，并进一步去除悬浮固体物质。 当二级处理无法满足出水水质要求时，则需进行废水的三级处理。三级处理过程中可能使用化学处理及过滤方法或将二级处理出水小心地灌入土壤中，利用土壤作物系统去除污染物。三级处理出水高品质的饮用水相近。 预处理单元：格栅、沉砂池、破碎机、调节池。 一级处理：沉淀池 二级处理：滴滤池法、活性污泥法、氧化塘法、生物转盘法(RBC)。最后消毒处理。 三级废水处理或高级废水处理：过滤、活性炭吸附、除磷、脱氮、土地处理。10 土壤的组成 土壤矿物质的组成 ：原生矿物质：岩石经过物理风化作用被破碎形成的碎屑，其原来的化学组成没有改变；次生矿物质：原生矿物质经过化学风化后形成的新矿物，其化学组成和晶体结构均有所改变。 土壤化学组成：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁八大元素含量约占96以上，与岩石中各元素的含量相似。 土壤机械组成指不同大小颗粒（沙砾、粉粒、黏粒）的相对含量。 土壤有机质 土壤生物 土壤溶液来源主要有：大气降水、降雪、地表径流、灌溉、地下水。 土壤空气来源于大气、生物化学反应和化学反应产生的气体11土壤环境元素背景值、土壤环境容量 土壤环境元素背景值简称土壤环境背景值，是指未受或很少受人类活动特别是人为污染影响的土壤化学元素的自然含量。 所谓土壤环境容量是在人类生存和自然生态不致受害的前提下，土壤环境所能容纳的污染物的最大负荷量。12土壤污染类型按照土壤污染源和污染物进入土壤的途径，土壤污染可分为以下几种类型： 水质污染型即利用工业废水、城市生活污水和受污染的地表水进行灌溉而导致的土壤污染。 大气污染型即大气污染物通过干、湿沉降过程而导致的土壤污染。 固体废物污染型主要是工矿排出的废渣、污泥和城市垃圾在地表堆放或处置过程中通过扩散、降水淋溶、地表径流等方式直接或间接地造成的土壤污染。属点源型土壤污染 农业污染型是指农业生产中因长期施用化肥、农药、垃圾堆肥和污泥而造成的土壤污染。属于面源污染 综合污染型由多种污染源和多种污染途径同时造成的土壤污染。13污染土壤的防治及修复（1）控制和消除土壤污染源 控制和消除工业“三废”的排放 加强污灌区土壤质量的监测与管理 合理施用化肥和农药 改良土壤提高土壤净化能力（2）采取措施修复核污染的土壤 物理改良法重金属污染物大多富集于地表或耕作