环境学课程复习提纲

1、环境学课程复习提纲绪论部分基本概念1 环境： 相对于一定中心事物而言、并与该中心事物相关的周围事物的集合，包括自然环境 和社会环境（或人工环境） 。换言之，环境是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改 造的自然因素的总体。2 环境问题： 是指任何不利于人类生存和发展的环境结构和状态的变化，其产生原因包括人 为方面和自然方面的因素。当今的主要环境问题包括自然灾害、生态破坏、资源耗竭、环境污染 和人口膨胀等。3 理论环境学： 运用现代的科学理论（如系统论、信息论、控制论等） ，对人类在改造利用 环境过程中的经验与教训，从理论的层面加以总结分析，揭示环境演变的一般性规律及其与人类 活动的关系。

2、主要研究内容包括环境科学方法论、环境质量评价的理论与方法、环境规划和环境 区划的原理与方法、人类生态系统的理论与方法等，为解决 “环境问题 ”提供方向性和战略性的科 学依据。4 综合环境学： 把人类与环境系统作为一个整体，综合研究人类与环境对立统一关系的发 展和调控，以及环境改造与利用的科学。根据其研究对象的范围、特性及其从属关系，可进一步 划分为全球环境学、区域环境学和聚落环境学。5 部门环境学： 以人类与环境之间的某种或某类特殊矛盾为对象，研究其对立统一关系的发 展与调控的科学。是环境科学向相邻学科过渡的一系列科学。包括：自然环境学（物理环境学、 化学环境学、地学环境学、生物环境学等） ；

3、社会环境学（经济环境学、政治环境学、文化环境 学等）；技术环境学（工业环境学、农业环境学、能源环境学、交通环境学等） 。6 环境调控： 采取适宜的措施调整人类的行为，以实现社会、经济和环境的协调发展。调控 手段可分为技术手段、法律手段、行政手段、经济手段和教育手段。重要知识点环境多样性内涵：环境多样性可以从自然环境多样性、 人类需求与人类创造多样性和人类与环境相互作用多样 性三个层面来阐述。自然环境多样性包括生物多样性、环境过程多样性、环境形态多样性和环境 功能多样性四个方面；人类需求多样性体现在人类对物质和精神需求的多样性方面；人类与环境1相互作用多样性表现在作用界面、作用方式、作用过程和作

4、用效果多样性等方面。大气环境部分基本概念1 大气环境污染： 狭义的大气污染定义是指大气污染物高到一定浓度，并维持足够时间，达 到对公众健康、动物、植物、材料、大气特性或环境美学因素产生可以测量的影响。广义定义还 包括大量能量（如热能）释放进入大气引起不良影响，以及人类活动导致大气中某些组分变化产 生的危害等。2 二次污染物： 指由一次污染物（反应物）在大气中相互作用，经化学反应或光化学反应形 成的，与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物。如硫酸及硫酸盐气溶胶、硝 酸及硝酸盐气溶胶、 O3、光化学氧化剂 Ox，以及寿命不等的自由基（ HO 2、 HO 等）。3 气溶胶： 系指固体和

5、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体，直径为0.002 100 m。按粒径大小，又可将气溶胶态污染物细分为总悬浮颗粒物、飘尘和降尘三类。4 飘尘： 指能在大气中长期飘浮的悬浮物质。粒径（Dr） 10 m；能被人直接吸入呼吸道造成危害；能长距离迁移，造成大范围污染；可为化学反应提供载体。5 降尘： 指可用降尘罐采集到的大气颗粒物，直径（Dr ） 10 m。6 光化学反应： 大气分子、原子、自由基或离子在太阳光的作用下发生的化学反应称为光化 学反应，细分为初级反应和次级反应两个过程。初级过程是化学物质（A ）吸收光量子形成激发态物质（ A* ）。次级过程是初级过程中的反应物与生成物之间进一步发生的反

6、应。7 酸雨： pH 值小于 5.6 的降水为酸雨。 酸雨是大气酸性湿沉降的俗称。 pH 5.6 是蒸馏水与大 气 CO2 达到溶解平衡时的酸度。8 重金属： 一般把比重大于 5 以上 （ 部分学者定义比重 4.5 以上 ） 的金属叫重金属。在美国 提出的优先污染物中，所列出的重金属为砷、镉、铬、铅、汞、铜、镍、锌、硒等，其中砷和硒 等并不是金属，而是类金属。9 土壤酸化： 由于土壤本身的化学、生物学过程或者由于外部化学成分的输入使土壤 pH 降 低，或者土壤交换性酸增多的现象称为土壤酸化。土壤酸化的本质是土壤酸中和能力下降。重要知识点1、大气环境的五个主要圈层及其主要特点（ 1）对流层：垂直

7、方向对流强烈；密度大，占大气总质量的3/4 ；气温随高度升高而递减（-0.6 C/100 m ）。又可细分为边界层和自由大气层两个亚层。边界层是大气污染物集中分布层；2 自由大气层是雨、雪、雹形成层。（ 2）平流层：平流运动占显著优势，无对流运动；空气稀薄，水汽、尘埃含量少，大气透 明度高。 又可细分为同温层和变温层两个亚层。 同温层在平流层下层（ 3050 km 以下），温度随 高度升高变化小。变温层在 3035 km 以上，温度随高度升高而升高。（ 3）中间层：有强烈垂直对流运动；气温随高度增加而降低，顶温可低至-83-113 C。（ 4）热成层：下部基本上是由分子氮组成，上部由原子氧组成

8、。原子氧层吸收太阳紫外线， 导致该层气温随高度增加而迅速升高。在太阳和宇宙射线作用下，大部分空气分子发生电离，带 电离子密度大，故称为电离层。电离层能将电磁波发射回地球，对无线电通讯有重要意义。（ 5）逸散层：大部分空气分子发生电离，质子含量大大超过中性氢原子含量。空气极为稀 薄，且受地心引力极小，气体和微粒可以从此层被碰撞出地球重力场而进入太空逸散。2、光化学烟雾光化学烟雾是在一定的条件下（如强日光、低风速和低湿度等） ，氮氧化物和碳氢化合物发 生化学转化形成的高氧化性的混合气团。从化学的观点，光化学烟雾污染实际上就是碳氢化合物 在氮氧化物和日光作用下缓慢的氧化过程，并同时形成一定量的臭氧。

9、光化学烟雾的形成必需具 备三个方面的条件：一是有引起光化学反应的紫外线；二是有烃类特别是烯烃的存在；三是有 NO x参加。3、我国酸雨区的划分标准非酸雨区：年均降水 pH 值高于 5.65, 酸雨率在 020 % 以内;轻酸雨区：降水 pH 值在 5.30 5.60之间 , 酸雨率在 1040 %之间;中度酸雨区：降水 pH 值在 5.005.30 之间, 酸雨率在 30-60 %之间;较重酸雨区：降水 pH 值在 4.705.00 之间, 酸雨率在 5080 %之间 ; 重酸雨区：降水 pH 值小于 4.70, 酸雨率为 70-100 % 。重点内容简述SO2 在大气环境中的转化过程SO2是

10、燃料燃烧排放到大气中的主要污染物之一，在清洁大气无光条件下，SO2和 O2的反应可忽略不计。但在污染大气中（含水雾、重金属飘尘和NOX）SO2 可通过光化学氧化和催化氧化生成硫酸或硫酸盐气溶胶。（ 1）光化学氧化，又称气相氧化， 包括直接光氧化和间接光氧化两种形式： 直接光氧化：发生在低层大气中，主要过程是形成激发态SO2分子。 SO2吸收阳光中的两个大于 290 nm 的吸收光谱后形成 2 种激发态：1SO2 + hv （290-340 nm）1SO2 （单重态 ）；3SO2 + hv （240-400 nm）SO2 （三重态 ）1SO2分子的能量较高，稳定性较差，可按以下过程跃迁到能量较低

11、的3SO2 或基态：11SO2 +M SO2 +M ；131SO2 +M 3SO2 +M 在大气环境中，激发态二氧化硫主要以三重态形式存在。三重态二氧化硫在空气中进一步氧化为SO3，其主要机制是：3SO2 + O2 SO4 SO3+ O 或SO4 + SO2 2SO3间接光氧化： 又称自由基氧化。 是气态 SO2 在大气中被强氧化性自由基 （如 OH 基、HO2 基、 RO 基、 RO 2等）氧化。如：SO2 + OH （+O 2+H 2O） H2SO4 + HO2（ 2）催化氧化，又称液相氧化。 在非均相条件下， SO2 被气溶胶中的水滴吸着，再氧化为 SO42-。在有金属盐存在时 SO2

12、能很快地被溶解氧化成硫酸。2 SO2 + 2H2O + O2 2H2SO4 SO2被氧化成硫酸后可通过物理和化学成核过程进一步形成硫酸气溶胶。水体环境部分基本概念1 BOD 的概念： BOD 系指水中有机污染物经微生物分解所需的氧量 （mg/L ）。生化需氧量越 高，表示水中耗氧有机污染物愈多。2 水体的富营养化： 是一种氮、 磷等植物营养物质含量过多所引起的水质变化 （污染） 现象。 水体富营养化过程是水体自养型生物在水体中形成优势的过程。 湖沼学中将水体富营养化现象当 作湖泊演化过程中逐渐衰亡的一种标志。重点内容简述1、水体自净的主要机制污染物进入水体后， 随着水的迁移运动、 污染物的分散

13、运动， 以及污染物质的衰减转化运动， 使污染物在水体中得到稀释和扩散，从而降低了污染物在水体中的浓度，起着重要的自净作用。迁移运动主要是推流迁移 ，即污染物在水流作用下产生的迁移运动。推流迁移只改变水流中污染物的位置，并不能降低污染物的浓度。 分散运动包括三种形式：一是分子扩散，二是湍流扩散，三是弥散。 衰减转化主要指非保守性物质的降解过程。进入水环境的污染物分为保守物质（重金属、惰 性高分子有机化合物等）和非保守物质（能进行生化降解的有机物等）。保守物质随水流运动不断变换所处的空间位置， 并通过分散作用不断向周围扩散而降低其初始浓度， 但其总量不会改变。 非保守性物质除了随水流流动而改变位置

14、和不断扩散而降低浓度外，还因污染物自身的衰减而加速浓度的下降。综上所叙，水体自净的机制有三种，一是物理净化，二是化学和物理化学净化，三是生物化 学净化。耗氧有机物在水体环境中的降解包括化学氧化、光化学氧化和生化氧化过程，其中生化氧化 过程最为重要。生物化学氧化又分为水解反应和氧化反应。重金属在水体中的迁移转化包括沉淀溶解作用、氧化还原作用、络合作用和胶体化学吸 附作用。对离子键化合物而言，溶解度随离子半径的增大和电价减少而增加，溶解度小于 0.01g/100g 水的物质叫做 “难溶性物质 ”。氧化还原作用主要改变重金属离子的价态，价态改变 之后毒性会随之改变。络合作用包括 OH- 和 Cl-

15、的络合作用。胶体化学吸附作用是将重金属从不 饱和溶液中转入固相的主要机制。2、富营养化对农业水体生态系统的主要影响主要有三个方面的影响：（ 1）改变水生生物种类。贫营养水体水生植物和藻类的生物量低，鱼产量宜低；适度培肥 水体可提高藻类生物量，增加鱼产量和养鱼经济效应；过度富营养化水体会使蓝藻成为优势种， 一些不吃蓝藻的名贵鱼种（如鳟鱼和鲑鱼等）将无法生长，进而影响水体的综合养殖能力和经济 效应。（ 2）改变水的化学性质。 富营养化水体藻类光合作用消耗 CO2，可使白天水体的 pH 值升高 13 个单位。此外，水藻的光合作用会使水体上层溶解氧浓度大大增加，达到过饱和水平。而夜 间藻类的呼吸作用，

16、又可使溶解氧大大降低。水生植物残体的分解可加剧溶解氧的变化。春夏季 节一些鱼塘在凌晨出现大量死鱼的主要原因就是富营养化环境下水体严重缺氧所致。 蓝藻过量繁 殖可使水质变浊，透明度降低。有些藻类（如鱼腥藻等）还会发出腥味异臭，影响观光休闲农业 效应。（ 3）产生有毒物质。在富营养化水体中，不定腔球藻和微囊藻等可能成为优势种群，这些 藻类能分泌有毒的藻青蛋白，导致鱼类死亡和家畜肠胃消化系统中毒。3、水质评价的意义及其评价指标体系水质评价系指根据已制定出的适合于不同水体特性、不同使用目的的水环境标准进行测试与评价的行为。水质评价为水资源管理和合理利用提供科学依据。指标体系：由三类水质指标确定： 物理

17、性水质指标，包括：（ 1）感官物理性状指标，如温度、色度、嗅和味、混浊度、透明度等；（ 2）其他物理性状指标，如总固体、悬浮固体、可见固体、电导率等。 化学性水质指标，包括：（ 1）一般的化学性水质指标，如pH 、碱度、硬度、各种阳离子、各种阴离子、总含盐量、般有机物质等；（ 2）有毒的化学性水质指标，如重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药等；（ 3）有关氧平衡的水质指标，如DO、COD 、BOD 、TOD 等。生物学水质指标，包括：细菌总数、总大肠菌群数、各种病原菌、病毒等。土壤环境部分基本概念1 等电点： 土壤从酸性到碱性，胶体电荷由正变到负，在这一变化过程中，出现两性胶体呈 电中性，胶体失

18、去电性，这时就称为胶体的等电点。2 活性酸： 由土壤溶液游离 H+ 所引起。土壤溶液 pH 随盐基度而变，盐基饱和度高， pH 值 大。3 潜在酸： 由胶体吸附 H+及 Al 3水解所产生的酸。4 土壤环境背景值： 系指未受或少受人类活动（特别是人为污染）影响的土壤环境本身的化 学元素组成及其含量。土壤环境背景值是诸多成土因素综合作用下成土过程的产物，其实质是各 自然成土因素（包括时间因素）的函数。5 土壤环境容量： 系指土壤环境单元所能容许承纳污染物质的最大数量或负荷量。它实际上 是土壤污染起始值与最大负荷值之间的差值。 若以土壤环境标准做为土壤环境容量的最大允许极 限值，则该土壤的环境容量

19、的计算值便是土壤环境标准值减去土壤背景值。当缺乏土壤环境标准 时，可通过生态效应试验，拟定土壤环境基准含量，土壤环境基准减去土壤背景值为土壤环境的 静容量，相当于土壤环境的基本容量。66 生物修复： 利用植物或微生物对污染土壤、水体等进行净化、植被恢复或安全利用的污染 治理技术。7 土壤环境缓冲功能： 土壤环境的缓冲功能是从土壤环境化学角度出发，将过去土壤对酸碱 反应的缓冲性的狭义概念延伸为土壤对污染的缓冲性的广义概念。 土壤环境对污染的缓冲性定义 为，土壤因水分、温度、时间等外界因素的变化，抵御其组分浓（活）度变化的性质。土壤缓冲 容量是定量化描述土壤缓冲性能的指标，系指向土壤投入和减少某种

20、组分时，土壤抵御其溶液中 该组分浓（活）度变化的能力，即 “进入土壤环境的单位数量污染物所引起的土壤溶液中该污染 物浓（活）度的变化量 ”。广义土壤缓冲性的主要机理是土壤的吸附与解吸、沉淀与溶解。8 确定超富集植物的标准： 对环境重金属具有超常吸收能力的植物称为超富集植物，一般以 植物叶片（或地上部分）的金属含量（干重）作为判断超富集植物的标准。镉超富集植物的标准 为植物叶片（或地上部分） Cd含量 100 mg/kg ；镍、钴、铜和铅超富集植物标准为 1000 mg/kg ； 锌和锰超富集植物的标准为 10000 mg/kg 。重要知识点1、土壤胶体的概念及其基本特性概念：土壤胶体系指指土壤

21、中颗粒直径小于 2 um 的具有胶体性质的微粒。土壤胶体包括有 机胶体、无机胶体和有机无机复合胶体。土壤胶体具有以下基本性质：（ 1）胶体具有巨大的比表面和表面能。表面能是胶体表面分子由于受到不均衡的分子引力 而产生的剩余能量。（ 2）胶体的电荷性质决定于其表面固定离子的性质。（ 3）具有凝聚性。胶体微粒能相互凝聚呈无定形的凝胶体。阳离子对土壤负胶体的凝聚能 力随离子价数增高、半径增大而增大。一般二价阳离子的凝聚能力比一价阳离子大 25 倍，而三 价阳离子又比二价阳离子大 10 倍。（ 4）具有分散性。胶体微粒可在水中分散形成胶体溶液，即溶胶。2、土壤重金属污染的基本特征（ 1）容易积累：重金

22、属在土壤中不易随水移动、不能为微生物降解，容易在表土层积累。（ 2）隐蔽性强：多数重金属在低浓度时对植物的生物毒性较低，毒害症状不明显，污染前 期不容易引起警觉。（ 3）某些重金属可转化为毒性更强的污染物：如元素汞转化为甲基汞、镉在氧化环境下转 化为硫酸镉、高价砷在还原环境下转化为低价砷等。4）食物链污染：重金属可以通过植物吸收而在植物体内富集，人和动物导食用了这些重 金属含量高的污染植物（食物）后可造成累积性污染危害，即食物链污染危害。（ 5）治理难度大：到目前为之还缺乏适宜的土壤净化技术，因此土壤受到重金属污染之后 不易被清除。3、土壤酸碱性分级一般根据活性酸测定值将土壤酸碱性分为五级，

23、即强酸性、 酸性、中性、 碱性和强碱性土壤。强酸性： pH 8.5 。重点内容简述1、影响土壤环境缓冲性能的主要因素 影响土壤环境缓冲性能的主要因素有：（ 1）土壤质地：质地越细，缓冲能力越强；（ 2）土壤中的粘土矿物构成： 以蒙脱石等 2:1 型粘土矿物为主的土壤一般具有较强的缓冲能 力，而以高岭土等 1:1 型粘土矿物为主的土壤缓冲能力较弱；（ 3）土壤中的铁铝氧化物含量：铁铝氧化物具有两性胶体的性质，其对土壤缓冲能力的影响与 pH 和 Eh 有关；（ 4）土壤中的碳酸钙含量：一般来说，碳酸钙含量较高的土壤具有较强的缓冲功能；（ 5）土壤有机质含量（ SOM ）：土壤有机质含量越高，缓冲功

24、能越强；（ 6）土壤阳离子交换量（ CEC ）：阳离子交换量越大的土壤缓冲能力越强；（ 7）土壤反应（ pH ）：一般而言，土壤对污染物的缓冲能力随pH 值升高而增强；（ 8）土壤氧化还原性（ Eh）：主要通过改变土壤生物学和化学性质来影响土壤的缓冲能力；（ 9）土壤水分状况：主要通过影响土壤的生物学和化学性质改变缓冲能力；（ 10）土壤温度状况：主要通过影响土壤的生物学和化学性质改变缓冲能力。2、施用石灰治理土壤镉污染的主要机理土壤镉污染危害与镉的生物有效性或溶液中离子态镉（Cd2+）浓度密切相关，活性 Cd2+浓度越高，迁移性越强，就越容易被植物吸收，毒性也就越强。而溶液中镉离子浓度又主要

25、决定于土壤的 pH 环境。施用石灰改良之所以能降低镉污染危害，是因为：（ 1）施石灰可以增加酸性土壤（为可变电荷土壤）表面的负电性，提高土壤阳离子代换量（CEC），增强土壤对离子态镉的吸附能力，从而降低土壤镉的活性；8（ 2）施石灰能促进形成强结合态羟基镉络合物，降低镉的移动性和生物有效性；（ 3）施石灰能促进形成氢氧化镉沉淀，降低土壤镉的活性；（ 4）施石灰中和土壤酸性，促进微生物生长和对镉的生物固定，从而降低植物对镉的吸收。3、土壤环境背景值的主要应用领域（ 1）在制定土壤环境质量标准时的应用。在制定土壤环境质量标准时，首先要提出土壤环 境质量的基准值。环境质量基准是由污染物同特定对象之间

26、的剂量反应关系确定的。环境标准 则以环境质量基准为依据，并考虑社会、经济和技术等因素，经过综合分析制定，由国家有关部 门颁布，具有法律的强制性。原则上，土壤环境质量标准规定的污染物容许剂量或浓度应小于或 等于相应的基准值。基准值通常需要由生物和环境效应试验，或环境地球化学分析方法获得，也（机械阻留） 、物理化学和化学自净（沉淀溶解、吸附解吸）及生物自净（生物萃取、降解）三 种机制。综合评述1、对施用有机肥治理土壤重金属污染的技术进行评述可围绕以下几个方面进行评述：（ 1）施用有机肥通过增加土壤阳离子吸附位点（增加土壤 CEC）增加对重金属离子的吸附，降低金属离子的活性，进而减少植物对重金属的吸

27、收和毒害，这种作用在 CEC 较低的土壤上将 尤为突出；（ 2）有机肥中的高分子有机物可以通过鳌合（或络合）作用，降低金属离子的移动性和生 物活性；（ 3）有机肥中的活性基团与金属离子形成金属有机复合体，金属有机复合体的分子量较大， 不易被植物根系吸收；（ 4）施用有机肥可以提高酸性土壤（主要是可变电荷土壤）的pH 值，多数重金属离子的活性和生物有效性都与土壤 pH 值呈负相关性，即 pH 值越高，金属离子的溶解度和活性越低，对 植物的毒害性越弱；（ 5）施用有机肥可增加土壤微生物生物量和微生物活性，使微生物对重金属的生物固定量 增加，进而减少植物对重金属的吸收；（ 6）施入土壤的有机肥会逐步

28、矿化分解，失去其原有性质和功能，对重金属污染土壤的改 良效应也会随之消失，能促进有机质矿化的各种自然和人为因素都会加速有机肥改良作用的丧 失；（ 7）有机肥在分解矿化过程中的某些中间产物，如低分子量有机酸，可能将土壤中难溶性 重金属溶解出来，进而对植物造成污染毒害；（ 8）施用有机肥提高土壤肥力之后，植物健康水平提高，生长量增加，虽然可以增强其抵抗重金属生理毒害的能力，保持产量不受影响，但也可能增加其对重金属元素的吸收量，一些重金属对人类的影响主要是食物链污染毒害问题（如镉、汞等） ，而不是减产问题；（ 9）当今重金属的污染具有面源化趋势，在一个较大的污染区域内，寻找清洁有机肥源改 良污染土壤

29、可能存在实际困难， 如果用已经受到污染的有机肥来改良污染土壤无异于是促进重金 重金属污染危害的效应；另一种学说称为定时炸弹假说，其主要观点是反对用有机肥来改良重金 属污染土壤，认为从长远来看，施用有机肥不仅不能消除重金属污染危害，还有可能导致土壤重 金属污染危害像定时炸弹一样在一定时间后集中爆发出来，造成难以控制的结果。（ 10）关于有机肥改良重金属污染的问题在学术上有两种观点，一种学说为保护性假说，其属的内循环过程，进而造成循环污染问题；主要观点是赞成通过施用有机肥来改良土壤重金属污染并认为这种措施具有保护植物免受土壤102、对土壤重金属污染治理的主要策略与技术进行评述 可从以下几个方面进行

30、评述： 关于土壤重金属污染治理的策略主要有三种，即净化策略、钝化策略和避害策略。在每种策 略中又可能有不同的技术措施（或方法） 。净化策略 是将重金属从土壤中清除出来，恢复土壤清洁性的治理策略。主要技术措施有化学 淋洗法、电化学分离法、换土与客土技术和植物萃取技术。化学淋洗是采用酸性化学溶剂或化学螯合剂淋洗污染土壤， 将土壤中的重金属溶解分离出来 的技术，改技术在萃取土壤重金属元素的同时也会将其它土壤元素淋洗出来，并可能破坏土壤的 物理、化学和生物学特性。电化学分离是用化学溶剂将土壤重金属溶解之后，在置于电场环境下，将溶液中的阴、阳离 子分离、收集，达到净化土壤污染物的目的。对土壤性质的影响与

31、化学淋洗法类似。换土和客土是将污染表土移走，或用未污染的清洁土壤覆盖，或两者并用，达到耕层土壤无 重金属污染的目的。改技术对消除土壤污染危害的效果较好，缺陷是工程成本较大，破坏土壤肥 力（客土的肥力水平低） ，可能造成重金属的异地污染问题（污染土壤运输过程和堆放点的污染 问题）。植物萃取是利用超富集植物强大的吸收功能将土壤中的重金属萃取出来， 然后将含重金属的 超富集植物作为生物矿资源利用。该技术从 20 实际 80 年代开始倍受人们关注，被认为是最具有 市场前景的绿色环境技术。目前的主要问题是缺乏具有高生物量的超富集植物材料。钝化策略 是将土壤中活性重金属形态转化为非活性重金属形态， 从而使

32、重金属失去其生物毒 性的治理策略。主要技术有烧结（玻璃化）技术和土壤改性剂技术等。烧结（玻璃化）技术是将污染土壤置于高温条件下烧结或玻璃化，土壤重金属随之被固定到 矿物晶格中而永久地失去其活性。很显然，经烧结和玻璃化处理之后的土壤将不再具有其原有的 基本特性，特别是肥力特性，不能作为“土壤”来利用。改性剂技术是施用农用化学物质，如石灰性物质、有机肥料、磷肥、高分子化学螯合剂、粘 土矿物等， 通过物理、 化学和生物学吸附或元素拮抗机制等， 降低土壤重金属活性和生物有效性， 达到降低污染危害的目的。应用土壤改性剂（或称土壤改良剂）的效果取决于土壤类型、环境条 件、作物种类及改良剂本身的性质等众多因

33、素的相互作用。施用石灰物质被认为是目前最有效的11 改良重金属污染土壤的技术。改性剂技术的改良效果一般只能持续较短的时间。避害策略 是指采取适当技术途径规避土壤重金属污染毒害 （包括对产量的毒害和产品卫生品 质的毒害两个方面）的治理策略，采用的技术包括改变土壤利用途径，如将污染农田改为建筑用 地、保护地和林业用地等。或改变农田耕作制度，用对污染物不敏感的植物种类（或品种）替换 敏感的植物种类（或品种） ，避免污染物对农田系统生产力的毒害影响和对生物链的污染毒害。 后一种技术途径又称为生态工程技术，包括农业生态工程技术和林业生态工程技术。生物环境部分基本概念1 半衰期： 施药后附着于土壤的农药因

34、降解等原因含量减少一半所需要的时间。2 高残留性农药： 残留土壤数年到数十年（有机氯类） 。3 稳定性农药： 残留土壤数月至一年左右（三氮杂苯类、取代脲类和苯氧乙酸类） 。4 低残留性农药： 在土壤中的残留期只有数天或几周（有机磷、氨基甲酸酯类） 。5 生物多样性： 是指生物、生物赖以生存的生态复合体以及各种生态过程中的多样性和变异 性总和，是环境多样性的重要内容之一。包括：生物基因（遗传）多样性；生态系统多样性和生 态过程多样性。6 生境： 是指生物种或生物种群自然分布的区域。在环境条件的制约下，具有特定生态特性 的生物种和生物群落，只能在特定的小区域中生存，这个小区域就称为该生物种或生物群

35、落的生 境。7 生物群落： 在一定区域内，具有特定结构的各种生物种群（ population ）的集合体。8 种群： 在一定时间内占据特定空间的同一物种（或有机体）的集合体。一个物种通常可以 包含许多种群。种群由个体组成，但不是个体的简单相加，这是因为各有机体之间存在着非独立 性的交互作用，使其在整体上呈现出一种有组织有结构的特性。9 野外灭绝： 某个物种的个体仅在圈养或其它人类控制的条件下存活的状况称为野外灭绝；10 生态灭绝： 一个物种虽然存在，但其数量已经减少到对同一群落中其它物种的影响可以 忽略不计的地步的状况称为生态灭绝。11 生态恢复： 是指通过人类有意识地改造、重建或恢复原有的生

36、态系统。主要措施有复原、 重建和替换。12 被动吸收 /转运： 是指生物膜不起主动作用，不消耗细胞的代谢能量（简单扩散和滤过）1213 主动吸收 /转运： 是污染物由生物膜低浓度一侧向高浓度一侧转运，并消耗细胞代谢能量 的过程，是水溶性大分子化合物的主要转运形式。14 易化扩散： 是指非脂溶性或亲水性的污染物与生物膜的载体结合，由生物膜高浓度一侧 向低浓度一侧转运，也称促进扩散或载体扩散。这种运转不能逆浓度梯度，不消耗细胞代谢能。15 生物浓缩： 生物个体或处于同一营养级上的生物种群，从周围环境和食物链中蓄积某种 元素或难降解物质，使生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象。16 富集因子：

37、 又称生物浓缩系数，是生物机体内某种物质的浓度和环境中该物质浓度的比 值。17 食品安全： 食物中无有毒有害的污染物质，或其含量低于国家食品卫生标准规定的允许 含量值，对人体无毒害效应。18 食物链： 生态系统中绿色植物转化固定的食物能通过一系列取食与被取食的关系，使生 物成员紧密联系起来的营养序列称为食物链。19 营养级： 在一条食物链内，食物或能量传递（传输）的梯级。20 急性毒性： 指污染物一次大剂量或 24 小时内多次作用于机体所引起的毒性作用。21 慢性毒性： 指低剂量污染物在生物体生命周期内长时间反复多次作用于生物体所引起的 毒性伤害作用。22 蓄积性毒性： 指低于中毒阈剂量的污染

38、物反复地与生物接触一定时间后致使其出现的中 毒作用。23 剂量效应关系： 在一定剂量（一般用单位机体体重的吸收量来表示）的污染物作用下， 生物体中发生效应或反应的个体在群体中所占比例，用百分比表示。24 半致死浓度： 一定观测时间内，使得试验生物死亡率为50的毒物浓度或剂量，通常用于表示急性毒性。25 阈剂量： 引起群体中极少数个体出现最轻毒效应的最小剂量或浓度。26 独立作用： 多种污染物共同作用时所产生的毒性与多种污染物分别作用时的毒性大小相 等。即多种污染物各自对机体产生毒性作用的侵入途径、作用机理和作用部位各不相同，互不影 响。27 相加作用： 多种污染物共同作用所产生的毒性等于它们分

39、别产生的毒性的总和。当污染 物化学结构相近、性质相似、靶器官相同或毒性作用机理相同时，其联合毒性往往呈相加作用。28 协同作用： 多种污染物共同作用所产生的毒性大于它们分别单独与机体接触所产生的毒 性总和。即某一污染物能促进机体对其它污染物的吸收加强、降解受阻、排泄延缓、蓄积增加和13 产生高毒的代谢产物等。29 拮抗作用： 多种污染物共同作用所产生的毒性小于各种污染物单独作用产生的毒性的总 和。重要知识点1、生物多样性的主要价值生物多样性的价值包括直接价值、间接价值、备择价值和存在价值等。直接价值体现为提供食物、药物、工业原料和科学研究方面的素材等。直接价值又可分为消 耗使用价值和生产使用价

40、值。消耗使用价值是指没有经过市场直接消耗的自然产品的价值；生产 使用价值是指通过市场交换的生物资源的价值。间接价值主要体现在环境和生态方面，还有人类 的休闲、观赏、文学艺术创作等方面的价值。其中生态价值包括：A. 维持稳定的初级生产力，为人类和地球上的绝大多数其它物种提供物质和能量；B. 维持生态系统结构和功能的稳定性；C. 促进土壤发育，保护水土资源；D. 调节气候（主要由碳循环和水循环驱动） ；E. 指示或消除环境污染危害；F. 为人类提供精神和情感方面的福利价值。备择价值是生物多样性为人类适应自然变化提供更多的选择机会。存在价值指物种自身存在的权利和价值，与人类的直接需求关系不密切。2、

41、物种入侵的主要内涵 物种入侵有五个方面的内涵，符合五者之一都可视为物种入侵： 一是外来物种进入新的环境之后，不仅能够很快适应新环境，而且没有天敌制衡其发展，在 与本地物种竞争养分、水分和生存空间时处于绝对优势，导致其种群密度迅速增大并蔓延成灾；二是外来物种捕食当地物种，致使当地种灭绝；三是外来物种能强烈改变原有生境，致使当地一些物种不能生存；四是外来物种作为病原体使当地物种染病，且疾病能在当地种群中传播和流行，最后导致被 染物种灭绝；五是外来物种严重威胁本地生态系统的结构和功能，导致生物多样性和生境散失。3、生物多样性保护的主要策略及其特点生物多样性保护有四种主要策略：一是就地保护。通过保护生

42、态系统和自然生境，维持和恢复物种在其自然环境中有生存力的 种群。是生物多样性保护的最佳方式。保护区地点通常选择能代表尽可能多的生境、生物群落类14 型的地区，优先选择有代表性的生物物种或生态系统类型，生物多样性程度高的地点，具有稀有 种和濒危种的地点，保护基因、物种和生境以及各种对人类具有重要性的生态过程。二是迁地保护。主要包括物种收集和种质贮存两种类型。物种收集包括野外标本采集、野生 物种繁殖培育以及动物园、 植物园、 水族馆建设和管理等； 种植贮存包括微生物培养和组织培养、 植物种子和花粉库、动物精子和胚胎库、种质基因库等方式。三是建立新种群。通过繁育珍稀、濒危物种新的野外种群和半野外种群

43、，或者增加现有种群 数量的方法拯救濒危物种。四是修复受损的生态系统。通过人类有意识地改造、重建或恢复原有的生态系统。主要措施 有复原、重建和替换。复原是通过创新引入原有生物的方法恢复受损地点原有的物种组成和群落结构。 重建是使受损生态系统部分功能和部分原有物种得到恢复。替换是用另一种生产力旺盛的生态系统代替严重受损或退化的生态系统。重点内容简述1、生境破碎对生物多样性的主要影响 生境破碎化是指由于人类活动，使得一个大面积连续 的生境，变成很多面积较小的斑块，斑快之间通常被人工改造或退化的区域所隔离。生境破碎对 生物多样性的五大影响：（ 1）限制斑块内的物种扩散和活动范围，促进生境岛屿的形成。斑

44、块面积如果小于物种所 需的最小巢区或领域面积，就会影响生物的生存。（ 2）导致小种群的产生。小种群间的隔离可使物种的迁移和散布能力降低，一些不同生活 周期依靠不同生境的生物的移动将受到阻碍。当种群密度低于某一阈值时，交配的成功率降低， 促使种群的灭绝。小种群内遗传变异性缺乏，近亲繁殖，遗传漂变（基因在属间或属内交换导致 的遗传变异）等也会影响种群的生存活力。小种群还易受捕食、竞争、疾病和食物供应等环境变 化的影响而导致灭绝。（ 3）破碎化导致边缘效应。边缘效应将显著增加边缘与内部生境的相关性，边缘生态因子 （如光、温、湿、风等）巨大的波动性，可使一些对环境敏感的生物灭绝。（ 4）破碎化可加速外

45、来物种的入侵，加速原有生态系统的退化。（ 5）破碎化通过扰乱种群内很多重要的生态过程和生态功能导致次生灭绝，如捕食、寄生 和互惠共生等关系的破坏导致物种灭绝。2、环境污染对生物种群和生态系统的主要影响效应污染对种群和生态系统的十大影响：1）对种群密度的影响：对有毒污染物敏感的种群个体死亡率增加，繁殖率下降，种群密15 度下降。（ 2）对年龄结构的影响：一般而言，生物个体随着发育进程，机体对外来有毒物质抵抗力 逐渐增强，因此，生命早期阶段比成年阶段对污染敏感。其结果是处于污染生境中的生物种群中 幼年个体减少，老年个体比例增大，种群年龄结构趋于老龄化。（ 3）对性别比例的影响：一些环境激素物质具有

46、动物和人体激素的活性，能干扰和破坏生 物的内分泌功能，导致生物繁殖障碍。（ 4）对种群关系的影响 : 环境污染影响捕食者与被捕食者的关系， 严重时可以改变食物链类 型。（ 5）对种群进化的影响：污染使种群内具有抗性的个体的等位基因上升，敏感个体的等位 基因丧失，进而对种群的进化过程产生影响。（ 6）对生境的影响：如全球变暖、土壤酸化、生境多样性丧失等都会对一些生物的生境产 生严重影响。（ 7）对物种结构的影响：受选择压力与适者生存原理支配，对污染环境敏感的生物种将逐 渐失去原有生境，进而改变生态系统的物种结构。（ 8）对营养结构的影响：可能使食物链缩短或歧化，使营养结构简单化。（ 9）对初级生

47、产力的影响：改变光合生产潜能，降低生态系统的综合生产力。污染严重时 可使生态系统生产力崩溃。（ 10 ）对营养循环的影响：干扰土壤微生物系统功能（如破坏酶活性），导致有机物分解过程受阻，营养循环紊乱。综合评述1、对生物转基因技术进行评述可从以下几个方面进行评述：（ 1）转基因是指以人为的方法改变物种的基因排列，通常涉及将某种生物的某个功能基因 从一连串的基因中分离，再植入到另一种生物体内，使其具备或增强此功能的生物技术。（ 2）通过转基因技术对农作物和畜禽鱼品种的遗传基因进行改良，可以创造更高产、耐病 和抗逆境能力强的新品种，提高人类粮食（食物）安全水平。转基因抗虫抗病作物的推广应用， 对降低

48、农药污染保护环境有重要意义。抗逆境转基因植物的培育则有促于扩大农业土壤的资源 量，提高土地的农业生产潜力。养分高效型转基因植物品种则有利于提高养分利用效率，为减少 化肥用量、降低化肥环境污染提供更大的可能性。3）通过转基因技术可以提高某些生物类药物的产量，降低药物生产成本，提高对某些疾16 病的治疗效果。（ 4）利用转基因技术培育高效降解污染物的工程菌株和大生物量超富集植物品种，可有效 提高环境污染的生物修复效率和促进废弃物的资源化。（ 5）转基因技术可能对生态环境和生物多样性造成破坏影响。转基因可能形成超级杂草、 超级病毒，造成难以控制的危害。用转基因技术培育的物种，或由于基因漂移产生的新物

49、种，释 放到环境中后，可能对生态系统中某些物种产生竞争胁迫，对生物多样性造成难以预料的威胁。 转基因抗虫、抗病、抗除草剂类植物产生的抗性蛋白可能导致某些物种灭绝，并对食物链造成破 坏。（ 6）转基因技术可能通过改变人体的抗药性、或使人体产生抗营养因子等而对人体健康造 成威胁和影响。（ 7）利用转基因技术生产高效生物武器，将可能导致人类自身的毁灭。（ 8）转基因技术的安全管理与评价。能源与环境部分基本概念1、能源分类一次能源 : 直接来自于自然界，未经加工转化二次能源：需要依靠其它能源来制取的能源。 再生性能源：有自然恢复力，不因利用而减少非再生能源：不能自然再生，因利用而减少矿 质能源：地质成

50、矿过程中形成的石化能源非矿质能源：石化能源之外的其它能源 常规能源：技术较成熟，使用普遍新能源：新近利用或处于研发之中 污染型能源：常规利用对环境产生严重污染清洁型能源：对环境的污染程度一般较轻 2、能源与环境问题 可重点阐述石化能源开采和使用中的环境问题，包括煤矸石占用土地和矸石堆自燃污染，坑 采煤水污染，采空区塌陷问题，燃煤燃油过程中的碳氧化物和硫氧化物排放污染，酸雨和重金属 污染危害，苯并（ ）芘污染问题，以及石油运输和储存过程中的事故污染。此外，补充阐述电 厂的热污染，核电的放射性污染风险，水电建设的生态环境影响等。综合论述能源短缺是影响我国社会经济可持续发展的瓶颈问题， 请针对此问题

51、提出建议， 并阐述其科17学依据。可从调整能源结构、提高能源利用效率和开发清洁煤技术等方面进行阐述。从能源结构上， 潜力最大的是发展核能和开发生物质能源。生物质能源开发又可从四个方面阐述，即能源植物培 育、秸秆能源利用、沼气计划和酒精计划。能源植物又可分为三大类，包括富含碳水化合物的植 物（高糖植物、高淀粉植物和高纤维植物） 、富含油脂的植物和富含类石油成分的植物。根据国 情，生物质能源开发的重点应放在高纤维植物（尤其是农作物秸秆资源）和富含类石油成分植物 的利用上。在提高能源利用效率方面，可从节能潜力和节能途径等方面进行阐述。在清洁煤开发 利用方面，可重点阐述煤汽化技术和集成气化综合循环发电

52、技术应用前景。资源与环境部分基本概念1 土壤退化： 是指在自然和人为因素影响下，土壤农业生产能力下降，或土地利用及环境调 控潜力降低的过程。重点内容1 土地资源的基本特性可从八个方面阐述：土地资源是自然的产物、土地位置的固定性、土地区位的差异性、土地 总量的有限性、土地利用的可持续性、土地经济供给的稀缺性、土地报酬（收入）递减的可能性 及土地利用方向变更的困难性。2 土壤退化类型与退化动因 土壤退化可分为土壤物理性退化和土壤化学性退化两大类型。 物理性退化主要表现为土壤侵 蚀。土壤侵蚀主要有水蚀和风蚀两种，喀斯特地区的石漠化一般由水蚀所致；干旱半干旱地区的 沙漠化多为风蚀所致。水蚀动因： 43

53、%源于森林破坏； 29% 为过度放牧； 24% 为不合理的农业管 理。风蚀动因： 60%为过度放牧；不合理的农业管理和自然植被过度开发各占16%；森林破坏占8。化学性退化主要表现为土壤污染、酸化、盐碱化和贫瘠化等。景观环境部分重点内容简述1、观光休闲农业园区景观设计的理论依据（ 1）景观生态学原理：观光休闲农业园区作为农业景观发展的高级形态，伴随着人类活动18的频繁，其自然植被斑块正逐渐的减少，人地矛盾突出。观光休闲农业园区景观规划设计需按照 景观生态学的原理， 从功能、 结构、 景观三个方面确定园区规划发展目标， 保护集中的农田斑块， 因地制宜的增加绿色廊道的数量和质量，补偿景观的生态恢复功

54、能。（ 2）景观美学原理：在西方文史中，最早的景观含意实际上是城市景象，人们最早注意到 的景观是城市本身。但随着景观含义的不断延伸和发展， “景观的视野随后从城市扩展到乡村， 使乡村也成为景观” 。（ 3）景观安全格局原理：景观中存在着一些关键性的局部、点及位置关系，构成某种潜在 的空间格局，这种格局被称为景观生态安全格局，它们对维护和控制某种生态过程有着关键性的 作用。农业景观安全格局由农田保护地的面积、数目以及与保护地之间的关系等构成，并与人口 和社会安全水平相对应，使农业生产过程得以维持在相应的安全水平上。2、观光休闲农业园区景观设计应遵循的六项原则（ 1）生态性原则：旅游势必带来污染，

55、园区自身的生产生活也有生态方面的要求。景观规 划的生态原则是创造园区恬静、适宜、自然的生产生活环境的基本原则，是提高园区景观环境质 量的基本依据。（ 2）经济性原则：规划设计当中要把经济生产融合到园区建设中来。尤其对于各类采摘园 来说，采摘的经济效益很高，规划设计要能够使采摘进行的更好，同时注重在非采摘季节吸引游 人，更好的提高经济效益。（ 3）参与性原则：亲身直接参与体验、自娱自乐已成为当前的旅游时尚。城市游客只有广 泛参与到园区生产、生活的方方面面，才能更多层面的体验到农产品采摘及农村生活的情趣，才 能使游客享受到原汁原味的乡村文化氛围。（ 4）品牌特色原则：特色是旅游发展的生命之所在，愈

56、有特色其竞争力和发展潜力就会愈 强，因而规划设计要与园区的实际相结合，明确资源特色，选准突破口，使整个园区的特色更加 鲜明。（ 5）地域文化原则：在园区的景观设计中，应深入挖掘出农业内在的文化资源，并加以开 发利用，提升园区的文化品位，以实现景观资源的可持续发展。（ 6）多样性原则：园区景观规划的多样性原则即是要求在旅游产品开发、旅游线路、游览 方式、时间选取、消费水平的确定上，必须有多种方案以供选择；同时要求园区品种选择、景观 资源配置突出丰富性、多样性的特点。3、观光休闲农业园区的基本特性观光休闲农业园区一般有十大基本特性：19（ 1）社会性：提升园区及其周边的环境品质，满足人们娱乐、休闲

57、的需求，把人们从繁忙 的社会生活中解脱出来。（ 2）生态性：人工化环境与自然环境相融合，既满足人的活动需求，又增强园区开发的生 态效益和可持续性。（ 3）通达性：交通方便，以周边风景名胜区为依托，即可望又可游。（ 4）科普性：普及农业科普文化知识，园区观光与科普知识教育相结合。（ 5）参与性：通过各种采摘及民俗活动的开展，加强人们的主观能动性。（ 6）多样性：注重了环境多样性的保护和景观多样性的开发。（ 7）舒适性：以人的尺度为标准，创造美观、大方、舒适的环境景观。（ 8）文化性：挖掘传统农耕文化内涵，赋予观光农业园独特的文化品格。（ 9）整体性：保证各个农业观光园、园内景观要素及周边环境的协调性和完整性。（ 10）愉悦性：即以赏心悦目的园区景观感染人、愉悦人。全球环境部分基本概念1 臭氧空洞： 是指在南极上空 8 11 月出现的臭氧层变薄的现象。正常臭氧层厚度为300 400 DU 之间，空洞区臭氧厚度低于 170 DU （