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环境生态学复习考点整理考试题型:名词解释填空题选择题判断题简答题论述题第一章:绪论:生态学的概述;环境生态学的定义、形成和发展;环境生态学的研究内容、发展趋势和方法环境生态学(environmentalecology)(狭义上):是研究人为干扰下,生态系统内在的变化机理、规律和对人类的反效应,寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学,即运用生态学理论,阐明人与环境间的相互作用及解决环境问题的生态途径。环境问题的危害:全球气候变化臭氧层破坏酸雨问题生物多样性锐减人口数量增多危及人们生活的耕地减少、土地退化、水土流失和沙漠化等。环境生态学的研究内容人为干扰下生态系统的内在变化机理和规律各类生态系统的功能、保护和利用生态系统退化的机理及其修复解决环境问题的生态对策全球环境生态问题的研究第二章:生态破坏与恢复干扰生态学(Disturbance)群落外部不连续或间断的外界因子突然作用或连续存在的外界因子超''正常”范围的波动,这种作用或波动能引起生物的有机体、种群或群落发生全部或部分明显变化,使其结构和功能受到损害或发生改变。干扰的特性干扰范围频率和周期干扰强度时间尺度人为干扰的主要形式对森林和对草原植被的砍伐与开垦污染(人类向自然环境排放了大量的生活垃圾、工业垃圾、农药以及各种对环境有毒害性的污染物。)采集(采集是人类对自然生态系统长期施加的一种直接干扰。)采樵(破坏了物质循环的正常进行。如对林下枯落物的利用,不仅减少了生态系统能量和养分,还破坏了地被层及其土壤动物的生存环境。)狩猎和捕捞(如森林中生存着大量的野生动物:植食动物、肉食动物、凶禽猛兽,过度狩猎会破坏食物链,打破生态平稳。在种群繁殖前的大量捕捞,则会使种群生殖年龄提前,个体小型化,种群数量急剧下降等。)干扰的生态学意义从积极的角度看,干扰的生态学意义主要有以下三点:干扰有利于促进系统的演化;干扰是维持生态系统平衡和稳定的因子。经常处于变化环境中物种要比稳定环境中生存的物种更可能忍受环境压力;干扰能调节生态关系。&中等干扰假设人为对生态系统的干扰作用有正干扰和负干扰两种类型;判断:适度的干扰可以增加生态系统的生物多样性(对)定义:一个生态系统处于中等程度干扰时,其物种多样性最高。由于过度的频繁干扰,不利于处于演替后期的种类生存;而干扰程度很低,由于物种竞争原则,不利于处于演替前期的种类生存。生态破坏:人为干扰条件下生态环境的破坏和生态平衡的失调,其破坏程度取决于人为的负干扰程度。判断:负干扰愈强烈,生态破坏就愈严重,生态恢复的难度和时间就相应地的增加和延长。(对生态破坏的特征(1) 生态环境极端化,出现生态灾害(2) 生态系统发生逆行演替;(3) 生态系统的生产力下降;(4) 生物多样性指数低;(5) 生态系统脆弱,生态平衡失调等。生态破坏的危害水土流失的危害生物多样性锐减土地沙漠化的危害湿地影观消失水土流失的危害(1) 土壤退化水土流失的直接后果之一导致土壤肥力迅速衰退、土壤变薄、土壤石质化。(2) 湖库淤积水土流失的另一个极为可怕的后果是泥沙淤积。湖库淤积、库容锐减、灾害频发(3) 水旱灾害淮河流域因植被破坏严重,土壤表层性质恶化,有雨是洪,无雨是旱,以致洪水发生频率和干旱发生频率提高。大或特大水旱灾害的频繁发生,与流域森林植被的破坏和水土流失极为相关。(对)(4) 湖泊富营养化由于含氮、含磷的水土流失,以及生活和畜牧业污水排放量大,致使长江中下游许多湖泊和水库富营养化加剧,湖泊、水库等水体中藻类尤其是蓝藻水华日趋普遍,直接威胁到饮用水供应。湖泊富营养化问题不是一个简单的水体污染问题,而是生态系统失调问题,是生态系统的结构功能在人类活动的干预下发生了重大变化之后出现的一种灾害(太湖蓝藻事件)。湿地:是介于陆地和水域之间的独特的生态系统,具有生态过渡带的特性。主要包括:天然或人为、永久或暂时、静止或流动、淡水或咸水,由沼泽、泥沼、泥煤地或水域所构成的地区,包括低潮时水深6m以内的海域。由于人类行为,我国的湿地正面临着区域生态环境破坏、自然湿地景观消失、气候条件变化等生态灾害。湿地在调节气候、涵养水源、蓄洪防旱、控制土壤侵蚀、净化环境、维持生物多样性和生态平衡等方面均具有十分重要的作用---被誉为“地球之肾”湿地景观的缩减和消失将严重影响生态系统健康。生态恢复(ecologicalrestoration)在特定的区域和流域内,依靠生态系统的自我组织和自我调节能力,或利用生态系统这种自我恢复能力,辅以人工措施,使部分或完全受损的生态系统向良性循环的方向发展。生态恢复的目的使被破坏的生态系统通过有序演替过程,恢复生态系统的必要功能并达到其生态系统能自我维持平衡的状态。恢复生态学:是研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复(修复)与重建的技术与方法、生态学过程与机理的科学。恢复生态学的基本理论自我与人为设计理论自我设计理论认为,只要有足够的时间,随着时间的推移,退化生态系统将根据环境条件合理地实现自我组织并会最终改变其组分(是在生态系统层次考虑);人为设计理论认为通过工程方法和植物重建,可直接恢复退化生态系统,但恢复的类型可能是多样的(是在个体或种群层次上考虑)。生态学理论最主要的是应用了生态学理论。这些理论主要有:限制因子原理(寻找生态系统的关键因子)、热力学定律(确定生态系统能量流动特征、种群密度制约及分布格局原理(确定物种的空间配置)、生态适应性理论(尽量采用土著种进行生态恢复)、生态位原理(合理安排生态系统中物种组成及位置)、演替理论(缩短恢复时间,极度退化的生态系统的恢复)、植物入侵理论、生物名样性原理论(引进物种时注重生物的多样性,而生物的多样性有利于恢复生态系统的稳定)。群落的自然演替机制奠定了恢复牛态学的理论基础生态恢复即为生态系统中的次生演替。(对)恢复生态研究的内容恢复牛态学研究内包括基础理论和应用技术两大领域。基础理论研究包括:生态系统结构、功能以及生态系统内在的生态学过程与相互作用机制;2•生态系统的稳定性、多样性、抗逆性、生产力、恢复力与可持续性;3•先锋期与顶级期的生态系统发生、发展机理与演替规律;不同干扰条件下生态系统的受损过程及其响应机制;生态系统退化的景观诊断及其评价指标体系研究;6•生态系统退化过程的动态监测、模拟、预警及预测;7.生态系统健康研究---系统具有、稳定和自我调节的能力应用技术研究包括:退化生态系统的恢复与重建的关键技术体系;生态系统结构与功能的优化配置与重构及其调控技术研究;物种与生物多样性的恢复与维持技术;生态工程设计与实施技术;环境规划与景观生态规划技术;典型退化生态系统恢复的优化模式试验示范与推广研究等。退化生态学恢复的基本目标实现生态系统的地表基底稳定性;2•恢复植被和土壤,保证一定的植被覆盖率和土壤肥力;增加种类组成和生物多样性;实现生物群落的恢复,提高生态系统的生产力和自我维持能力;减少或控制环境污染;6•增加视觉和美学享受。退化生态系统恢复的基本原则(1) 地域性原则(2) 生态学与系统学原则(3) 最小风险原则与效益最大原则生态系统恢复与重建的一般操作步聚(重点大题)首先要明确被恢复对象,并确定系统边界;退化生态系统的诊断分析,包括生态系统的物质与能量流动和转化分析,退化主导因子、退化过程、退化类型、退化阶段与强度的诊断与辩识;生态退化的综合评判,确定恢复目标;退化生态系统的恢复与重建的自然一经济一社会一技术可行性分析;恢复与重建的生态规划与风险评价,建立优化模型,提出决策与具体实施方案;恢复的优化模式试验与模拟研究,通过长期定位观测试验,获取在理论和实践中具可操作性的恢复重建模式;对一些成功的恢复与重建模式进行示范与推广,同时要加强后续的动态监测与评价。自然保护(定义):对各种生态系统进行保护,生态平衡理论是自然保护的理论基础,在进行自然保护的过程中,以生态学原则为指导,采取行之有效的措施和对策。自然保护的理论基础(生态平衡理论)(1) 物种共生原理(2) 能量流动和物质循环原理(3) 物种相生相克原理(4) 生态位协调稳定原理(5) 边缘效益原理自然保护区:是指在一定的自然地理景观或典型的自然生态类型地区划出一定的范围,把相应受国家保护的自然资源,特别珍稀有濒于灭绝的动植物资源,以及代表不同自然地带的自然环境和生态系统保护起来,这样划分出的地区范围。自然保护区的意义:(1) 自然保护区是生物物种的天然贮存库;(2) 自然保护区对维护自然环境生态平衡有一定的作用;(3) 自然保护区是科研、教育和旅游的重要基地。(4在保存国家珍贵的物种资源和生态系统发挥着重要的作用。29.自然保护区的类型(6类)1、自然保护区/荒野区4、生境/物种管理区2、国家公园5、受保护的陆地景观/海洋景观3、自然纪念地6、受管理的资源保护区中国自然保护区的类型1•生态系统类型自然保护区2•野生动物类型自然保护区3•野生植物类型自然保护区自然历史遗迹保护区中国自然保护所面临的问题资源问题:开发历史悠久、资源恶性循环;人口众多、资源压力大;生态系统脆弱、自我调节能力低;对资源属性认识不足,管理水平低保护概念的演变问题建国初一一自然保护的概念只是作为保护起来,只具有保存的意思。到20世纪40年代末国际自然和自然资源联盟成立,认为自然保护是明智与合理的利用自然与自然资源。经营管理的问题:已建的保护区大多数没有经营或经营水平低,保护区没有得到充分发挥。威胁的问题:自然界某些具有价值的特点处于降质或破坏的危险之中。第三章:区域性环境污染环境污染指有害物质或因子进入环境,并在环境中扩散、迁移、转化,使环境系统结构与功能发生变化,对人类以及其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象。环境污染的类型大气污染 2.水体污染 3.海洋污染4.土壤污染 5.固体废气物污染 6•噪声污染大气污染指由于人类活动为主或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境。大气污染物分为一次污染物和二次污染物一次污染物:是指直接污源排放到大气中的原始污染物质;二次污染物:是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。大气污染治理策略合理布局工业(将工厂合理分散布设,要考虑地形、气象等因素,以利于污物的扩散。工厂区与生活区要一定距离,绿化造林,减少污染。工厂要在盛行风下风,以减少废气对城市居民的危害。)选择有利污染物扩散的排放方式(采用高烟囱排放和集合式烟囱排放)区域集中供暖、供热,提高热效率,减少污染(提高钠炉设备的效率;可以利用废热,提高热利用率;可以减少粉尘的排放量;可以减少燃料的运输量。改变燃料构成,减少污染物的排放量改变生产工艺,减少排放;改变能源结构,尽可能采用无污染或低污染能源;严格选择原料和燃料,使用低硫少灰的燃料,在燃料必须使用情况下,改进燃烧方法,降低排放;改变居民用煤做饭的状况,大力发展能源煤气化和电气化。发展绿色植物、增加自净能力绿色植物对有害气体的吸收作用绿色植物的减尘作用(叶片表面粗糙不平,多绒毛,能分泌粘液和油脂)绿色植物吸收二氧化碳放出氧气的作用森林对大气污染防治的作用(茂密的丛林能降低风速,使气流携带的大粒灰尘沉降)大气污染的控制技术烟尘治理枝术主要采用除尘装置有机械式除尘器(重力,离心力)、湿式除尘器(喷水法)、袋式除尘器(多孔滤料)和静电除尘器等。2二氧化硫治理技术采用燃料脱硫(加氢脱硫催化法)和烟气脱(用氨吸收法和钠吸收法)两种方法。3.氮氧化物治理技术去除废气中氧化氮的方法,主要有吸收法、非选择催化还原法、和选择性催化还原法等。吸收法:采用碱吸收法、稀硝酸溶溶液吸收法和硫酸吸收法等。非选择性催化还原法:是以金属铂作为催化剂,以氢或甲烷等还原性气体作还原剂,将氮氧化物还原成氮。选择性催化还原法:以金属铂的氧化物为催化剂,以氨、硫化氢和一氧化碳为还原剂,使氮氧化物转变为N2。水体污染当污染物进入水体,其含量超过了水体的自然净化能力,使水体的水质和底质的物理、化学性质或生物群落组成发生变化,从而降低了水体使用价值和使用功能。水体自净:受污染的水体由于物理、化学、生物等方面的作用,使污染物浓度逐渐降低,经过一段时间后恢复到受污染前的状态,这一过程为水体自净.水质指标(1) pH值主要指排出的废水的酸碱性。一般要求处理后的废水pH在6-9。(2) 悬浮物质是指悬浮在水中的污染物质,其中包括无机物,如泥沙;也包括有机物质,如油滴、食物残渣等。(3) 有机污染浓度用以下几个指标表示有机物浓度:生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、总需氧量(TOD)、总有机碳(TOC)(4) 有毒物质指酚、氰、汞、铬、砷等,分别单独测定其含量。(5) 生物污染指标包括第毫升水中细菌的总数和大肠群数。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。水体富营养化的营养物的来源:农田化肥(氮肥和磷肥) 牲畜粪便 污水灌溉矿区地表径流 大气沉降 水体人工养殖(饲料)城镇地表径流(生活垃圾、生活污水)农村:“化肥、农药和生活垃圾”城镇:“工业废水”“生活污水”水体富营养化的危害影响水体的水质,会造成水的透明度降低,使得阳光难以穿透水层,影响水中植物的光合作用,造成溶解氧少,对水生动物有害,造成鱼类大量死亡。水体表面生长以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻,形成一层“绿色浮渣”,致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素,伤害鱼类。富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐,人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水,会中毒致病。水体污染防治对策(控制途径):减少污染源排放的工业废水量通过企业改造技术,采用先进的生产工艺,实现废水资源化,以达到最大限度消减排污量的目的。通过废水的重复利用和循环利用,减少废水排放量。采用生物性措施,利用水生生物吸收氮磷元素进行代谢以出去水体中多余的氮磷元素,如芦苇、水花生法。控制外源性营养物质输入从控制人为污染着手,查清水体营养物质的主要排放源,监测排入水体的废水和污水中氮和磷浓度,计算年排放量,为控制提供依据。妥善处理城市及工业废水工业废水中常含有酸、碱、有毒、有害物质、重金属或其他污染物,要在车间内或工厂内进行局部处理,避免流入城市下水道。城市污水中含有悬浮物质,会在水体中沉积、腐烂、发臭,影响水体的卫生性状,造成水质恶化。污水处理的基本方法(技术)物理法:通过物理作用,可以分离和回收废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物质。常用重力分离(沉淀)法(采用沉淀池等)、过滤法、离心分离法(水力旋流器、旋流沉淀池等)、浮选(气浮)法、蒸发结晶法、反渗透法等。化学法:利用化学反应原理及方法来分离、回收废水中的污染物,或使其转化为无害物质。常州用混凝法、中和法、氧化还原法、电解法、萃取法、吸附法、电渗析法等。生物法:利用微生物的生化作用处理废水中的有机物。如生物过滤法和活性污泥法用来处理生活污水或有机生产废水,使有机物转化降解成无机盐而得到净化。废水处理系统废水处理的生物法有:1.活性污泥法2.生物膜法3.厌氧生物处理法4.污水处理塘——生物塘活性污泥法(好氧生物处理)活性微生物群体及它们所吸附的有机物质和微生物自身代谢的残留物及无机物质的总称。(1) 好氧生物处理:将有机污染物分解成水和二氧化碳(2) 厌氧生物处理:最终产物为甲烷和二氧化碳活性污泥法支除废水中有机物可达90%的效率。 (对)活性污泥法的作用机理:利用人工培养和驯化的微生物群体分解废水中可供生物降解的有机物,通过生物化学反应,改变这些有机物的性质,再把它们从废水中分离出来,使废水净化。生物膜法(好氧生物理法)利用微生物去除废水中的有机物,但它依靠着生于固体介质表面的微生物来净化有机物,称为生物膜法,也叫为生物过滤法。生物膜法分为(1)润壁型生物膜法(2)浸没型生物膜法(3)流动床型生物膜法生物膜法的特点(1) 固着于固体表面上的微生物对废水水质、水量的变化有较强的适应性。(2) 和活性污泥法相比,管理较方便。(3) 由于微生物固着于固体表面,即使增殖速度慢的微生物也能生息,从而构成了稳定的生态系统。厌氧生物处理法利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌降解有机物,大分子的有机物首先被水解成低分子化合物,后被转化成甲烷和二氧化碳等。机理:厌氧生物处理法可分三个阶段(1) 有机物的分解阶段(2) 酸性(酸化)阶段(3) 碱性(甲烷化)阶段好氧生物处理法与厌氧生物处理法的区别:1.好氧生物处理法以分子态氧为受氢体;2•厌氧生物处理法以化合态盐、碳、硫、氮为受氢体。厌氧生物处理法的优缺点:优点:(1) 大部分可生物分解碳素有机物经厌氧处理后转化为甲烷一一一种有价值的副本产品;(2) 处理过程中剩作污泥产量低,因此污泥处置费用少;(3) 由于不需充氧设备,工艺所需的能量消耗相当低;(4) 所需氮、磷养分较少。缺点:(1) 污泥增长量慢,工艺过程启动所需的时间较长;(2) 对废水负荷变化和毒物较为敏感等。土壤污染指由于人类活动产生的有害、有毒物质进入土壤,积累到一定程度,超过土壤本身的自净能力,导致土壤性状和质量变化,构成对农作物和人体的影响和危害。土壤污染量的指标目前常用土壤背景值(或本底值)和生物指标土壤背景值(本底值):以一个国家或一个地区的土壤中某元素的平均含量作为背景值,以与污染区土壤同一元素进行对比,超过背景值即属于土壤污染。生物指标土壤中某有害元素或污染物含量升高,植物吸收量相应增加,引起植物的系列反应。如生长发育抑制、土壤微生物区系变化,人们食用土壤生长的植物后对健康产生危害等的生物指标。土壤污染特点:隐蔽性和潜伏性,不可逆性和长期性土壤中污染物质种类有机污染物,主要是化学农药、除虫剂、石油、多环芳烃等;无机染物(重金属),主要是汞、镉、铅、砷、铜、锌、钻、镍、硒等;放射性物质,主要是铯、锶、铀等;垃圾和其他废弃物:病原微生物土壤中污染的来源:工业与城市废物(水体、大气或固体废弃物的堆放,或作为肥料施用进入土壤,其中污水灌溉是造成土壤污染最主要的原因。化肥、农药(使用不当或用量过多,造成土壤污染。部分被分解转化,但部分残留,被作物吸收进入籽实和茎叶,人畜食用可引起急慢性中毒。化肥如某些粗制磷肥含较高的氟、砷等有毒物质,引起土壤污染,过量使用氮肥和磷肥,也会造成土壤板结,作物产量和品质下降。有害微生物(生活污水、粪便、垃圾、动植物尸体不断排放,使某些病原菌在土壤中传播而扩大疾病的传染,造成土壤污染。放射性物质(大气层中进行的核爆炸的裂变产物以及一些放射性废物进入土壤引起的。引起较长期土壤污染的主要是90Sr(锶)(半衰期28年)和137Cs(铯)(半衰期30年)。土壤污染的主要发生途径大气污染型被污染的大气S02、NOx和颗粒物等,通过沉降和降水而降落地表。使土壤酸化,破坏土壤肥力与生态平衡等。水污染型城乡工矿企业废水和生活污水,未经处理直接排放,会使水系和农田遭到污染,常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。⑶固体废弃物污染型主要是工厂矿山的尾矿废渣、污泥和城市垃圾等作为肥料施用或在堆放过程中通过扩散、降水淋洗等直接或间接地影响土壤。⑷农业污染型主要是施放土壤中的化学农药和化肥。土壤自净指进入土壤中的污染物,在土壤微生物、土壤动物、土壤有机和无机胶体等的作用下,经过一系列的物、化学和生物化学过程,降低其浓度或改变其形态,从而消除污染物毒性的现象。土壤自净包括三种方式:物理自净。只改变污染物的物理性状、空间位置;化学自净。改变污染物的性质、形态和价态;生物自净。指生物降解、生物转化和生物富积污染物质的过程。土壤污染的防治对策加强对于工业废气、废水、废渣等的治理和综合利用,防止向土壤任意排放含各种污染物质的废物;合理施用农药和化肥,积极发展高效、低毒、低残留的农药;对粪便、垃圾和生活污水进行无害化处理;增加土壤容量和提高土壤净化能力。海洋污染的特点污染源广人类活动产生的废物不管是扩散到大气中还是弃在陆地或排入河流,受到各种因素的影响,最后都进入海洋。持续性强海洋污染受大气、陆地和河流的污染物质很难或不可能转移到其他场所,长期积累在海洋中,并随时间的推移越积越多。扩散范围大工业废水排放海洋后,通过由低纬度流向高纬度和由深层流向赤道的“海流”把混放海水中的污染物质带到很远地方去。如北冰洋和南极洲捕获的鲸中分别检出了0.2和0.5mg/kg的多氯联苯。控制复杂上述3个特点,决定了海洋污染复杂性。要防止和消除海洋污染,必须进行长期的监测和综合研究,对污染源进行管理,包括对工业的合理布局和资源的综合利用,以防为主。固体废物指人类在生产、流通、消费以及生活等过程提取目的组分后,废弃去的固态或泥浆状物质。固体废物的种类(1) 矿业固体废物:主是废石和尾矿。(2) 工业固体废物:工业生产过程和加工过程中产生的废渣、粉尘和污泥等。(3) 城市垃圾:城市居民生活、商业活动、市政建设与维护等过程产生的固体废物。(4) 农业废弃物:是农业生产、养殖、农副产品加工及农村居民生活排出的废物。(5) 放射性废物:核燃料生产、加工,同位素应用,核电站、核研究、医疗单位和放射线废物处理设施产生的废物。固体废物的危害(1) 侵占土地(2) 污染土壤(3) 污染水体,减少水面(4) 污染大气固体废物的处理技术预处理技术采用物理、化学、生物等方法,将固体废物转变成便于运输、贮存、回收利用和处置的状态。主要有压实、破碎、分选和固化等。焚烧热回收技术焚烧是高温(800-1000)分解和深度氧化的过程,目的在于使可燃烧的固体废物氧化分解,以达到减容、去毒并回收能量和副产品。热解扌技术热解是在无氧或有氧条件下的可燃物高温(500-1000)分解,并以气体油或固形炭的形式将热量储存起来的过程。生物分解技术利用微生物分解固体废物中可降解的有机物,从而达到无害化和综合利用。堆肥法分为:好氧堆肥法(高温堆肥)和厌氧堆肥两种好氧堆肥法:是在有氧条件下,通好氧微生物的作用使有机废弃物达到稳定化,转变为有利于作物吸收生长的有机物的方法。好氧堆肥法受影响因素:(1)有机质含量:(2)水分;(3)温度;(4)碳氮比:(5)氮磷比:(6)址厌氧堆肥法:堆内不设通气系统,堆温低,有机物进行厌气分解,腐熟及无害化所需时间较长。温室效应:地球大气层起着温室玻璃作用,允许波长较短的太阳光辐射通过,抵达地球表面,但也能吸收地球表面波长较长的红外线辐射,使地球保持一种入射能量和逸散能量之间的平衡,当温室气体(二氧化碳)浓度升高,这种能量平衡破坏,结果导致地球表面温度升高,称为“温室效应”地球的温度是由太阳辐射到地球表面的速率和吸热后的地球将红外辐射线散发到空间的速率决定的。(对)温室气体包括水蒸气、二氧化碳和其它微量气体(甲烷、臭氧、氟利昂(氯氟化碳)等),这些气体可以使太阳的短波辐射几乎无衰减地通过,但却可以吸收地球的长波辐射。其中二氧化碳起重要的作用(贡献率为55%)。温室效应的环境生态影响气温升高产生的生态效应:海平面上升人类健康的影响降水带北移,降水量增加生态系统的变化工农业的影响温室效应防治对策对策一:控制C02释放的途径能源利用时排放的CO2是导致温室效应的主要因素之一。因此,改善能源结构,提高控制CO2释放技术,减缓CO2的排放,对保护人类生存环境具有重要意义。(1) 积极寻找替代能源,改善能源结构加速开发水电开发核能其他新能源:(太阳能、风能和地热资源等)(2) CO2发牛源的控制技术提高能源利用效率,减少矿物燃料的使用量,可大大减少CO2的排放量。火力发电煤的汽化-有机物转化为可燃性气体的过程煤的液化-一催化加氢液化对策二:CO2的固定技术(1) 利用海洋固定CO2.海洋中的浮游生物、海藻等生物进行光合作用需用碳290亿吨。海洋是固定CO2的理想场所(2) 由陆地固定以森林为主的陆地植物在CO2的循环中有以下三种作用:(一)流通flow):(二)贮存(stock):(三)最终固定的中间体(media)。控制全球变暖的未来科学方案科学研究表明,要解决目前的全球气候变暖问题,只要把照射到地球的太阳辐射光遮挡掉3%即可。(对)平流层气溶胶喷射法镜面反射太阳辐射法储存二氧化碳于地下给大海补铁,提高海洋光合作用能力运用基因工程技术,提高植物吐氧吸碳能力生物多样性(biodiversity):是一个地区内遗传、物种和生态系统多样性的总和。生物多样性的三个层次:遗传多样性,物种多样性,牛态系统多样性物种多样性:指生物群落物种的丰富性(或称丰富度Richness)和异质性(或称均匀度)。丰富度:群落中物种数量越多,丰富度就越高,反之,生物多样性就贫乏(对)均匀度:在一个群落中,各个种的相对密度越均匀(即各物种的个体数很接近)群落的异质性就大,多样性也就丰富野生生物资源的生产性利用价值:野生生物遗传资源对现代农业的贡献野生传粉动物对作物的贡献利用生物多样性防治病虫害生物多样性在医疗卫生方面的价值牛物多样性锐减,有白然的原因,但更主要的是人类各种活动造成的:(对)大面积森林受到采伐、火烧和农垦,草地遭受过度放牧和垦植,导致了生境的大量丧失,保留下来的生境也支离破碎,对野生物种造成了毁灭性影响对生物物种的强度捕猎和采集等过度利用活动,使野生物种难以正常繁衍工业化和城市化的发展,占用了大面积土地,破坏了大量天然植被,并造成大面积污染外来物种的大量引入或侵入,大大改变了原有的生态系统,使原生的物种受到严重威胁土壤、水和空气污染,危害了森林,特别是对相对封闭的水生生态系统带来毁灭性影响全球变暖,导致气候形态在比较短的时间内发生较大变化,使自然生态系统无法适应,可能改变生物群落的边界保护生物多样性的对策和建议1•停止破坏性活动实施有效管理建立各类生物多样性保护区集约经营农林业注意合理的森林采伐方式以保护生物多样性加强科学研究加强国际合作臭氧空洞的形成人工合成的一些含氯和含溴的物质是破坏臭氧层的元凶,最典型的是氯氟化碳化合物(CFCs,俗称氟里昂)和含溴化合物哈龙(Halons)氯和溴在平流层通过催化化学过程破坏臭氧是造成南极臭氧洞的根本原因臭氧有害制剂OzoneDepletingSubstances(ODS):制冷剂(Freon)发泡剂气雾剂制品中的推进剂电工线路板的清洗剂烟丝膨胀剂哈龙CBrF3臭氧空洞的危害(臭氧每减少1%,到达地面的紫外辐射增加3%)(1) 对人类健康的危害皮肤疾病臭氧减少一一到达地面的紫外辐射增加一一损伤皮肤系统眼疾臭氧层破坏导致的UVB(紫外线)增加还可对眼睛造成损坏,导致白内障发病率增加(西藏的白内障)降低人的免疫力紫外辐射也会对生物体的DNA有严重影响,破坏人的免疫系统,降低人类对一些疾病包括癌症、过敏症和一些传染病的抵抗力(2) 对陆地生态系统的危害个体生态学(受害、防御、修复)一一生态系统生态学(系统的结构和功能)研究表明,约2/3的植物对紫外线暴露程度的增加显示出敏感性,其中大多数(90%)涉及作物。如大豆,美国马里兰大学研究发现,当模拟的臭氧损失达25%,大豆产量就减少25%而且,随着土壤中磷含量的增加,植物对UV-B的敏感性也增加,这说明重施肥农业区将受到更多的损害(对(3) 对水生生态系统的影响太阳紫外辐射增强后,全球生态系统中,水生生态系统受到的威胁可能是最大的太阳紫外辐射增强抑制海洋生物的生长和生存(4) 高层臭氧破坏增加低层臭氧造成的破坏1.臭氧在平流层起保护屏障作用,在地面却是有害的污染物 光化学烟雾的主要成分。2•植物遭到臭氧的侵袭后,叶面就产生大量白色斑点,影响光合作用。受害植物包括豌豆、蚕豆、大豆、萝卜、番茄等大量农作物,以及树木。3•据估计,美国每年主要由臭氧造成的农作物损失达12亿〜15亿美元,欧洲农业损失约60亿欧元。(5) 其他UV-B辐射量增加还将损害合成材料,缩短塑料、橡胶、纺织品等的使用寿命。其中,塑料尤其容易受到损害。解决臭氧层破坏问题的技术性措施(1) 最根本的措施在于尽早开发代用品目前正在开发的代用品主要有两大类:氢氯氟烃(HCFCs)由于在分子中引入氢,在对流层易被氧化,进而降解。其缺点是含氢量高,可燃性增加,使用范围受到限制。而且此类化合物有毒,必须经过严格检验方可投入使用。氢氟烃(HFCs)由于分子中不含氯,因此不具有臭氧破坏潜能。其缺点是对烃类油相溶性差,对橡胶渗透性强,用于致冷剂会带来配套产品开发问题。同时由于沸点低也受到使用范围限制。(2) 合理使用,控制排放CFCs的代用品需要相当一段时间才能完全取代CFCs,因此在此期间内合理节省使用CFCs及在运输、保管、使用、维修、制品废弃各环节控制排放也是一项重要措施。这方面的措施除加强管理、设备密封和自动化防止各环节泄漏外,还包括软泡沫制品的高密度转换、设计密闭型清洗设备以及重新研究喷雾剂混合比等。(3) 回收和再生开发CFCs回收再生技术对控制排放,节省资源,降低制品成本,代用品顺利转换等均有重要意义,而且这项技术还可延用于代用品回收。美国环保局认为美国CFCs消费量的2/3均可回收。回收和再生方法是依据CFCs的种类、排气量、浓度、产生源来选择的,以求经济合理及保证再生品质量。在美国CFCs回收技术已可行,准备扩展到家用冰箱、建筑物空调、致冷系统。(4) 分解和破坏在CFCs混有多种杂质或回收后的二次处理等不适于采用回收再生技术的情况下,采用分解破坏的方法

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