环境科学导论
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环境科学导论
一、环境的基本特征P7
⒈环境的整体性,⒉环境资源的有限性,⒊环境的区域性⒋环境的变动性和稳定性⒌危害作用的时滞性⒍价值性
二、环境问题的产生与发展(目前的环境问题)P11
产生:随着人类社会和经济的发展而产生的
环境问题的产生和发展可以分为三个阶段:⒈生态环境的早期破坏阶段⒉近代城市环境问题阶段⒊当代城市问题阶段当代的环境问题:全球的环境问题1、人口问题2、资源问题:土地、森林、水资源等。
3、生态破坏:土地退化、水土流失、沙漠化、物种消失等。
4、环境污染:温室效应、臭氧空洞、酸雨、海洋污染等。
中国的环境问题:1、生态环境问题(1森林(2草原(3土地(4)旱涝(5水资源2、环境污染严重1大气2水体3噪声4)固体废物
三、生态系统P39
概念:在一定的时间和空间范围内,由生物群落及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调节功能的复合体。
四、生态系统的结构P43
构成生态系统的各组成部分,各种生物的种类、数量和空间配置,在一定时期内均处于相对稳定的状态,使生态系统能够各自保持一个相对稳定的结构。
主要有空间结构、时间结构和营养结构。
五、生态系统的基本功能P44 ⒈物质生产⒉能量流动⒊物质循环⒋信息传递
六、物质循环(主要的化学元素循环过程)P48
七、信息传递P54
1)营养信息:食物链、食物网可视为一种营养信息的传递系统。
食物链中任一环节出现变化,都会发出一个营养信息,对别的环节产生影响。
(2)物理信息:通过声音、光、色彩等物理现象传递的信息。
与植物有关的物理信息主要是光和色彩。
动物间的物理信息十分活跃和复杂,它们更多地使用声音信息。
3)化学信息:生物在某些特定条件下,或某个生长发育阶段,分泌出的某些特殊的化学物质,这些分泌物不提供营养,而是在生物的个体或种群间传递某种信息。
这些分泌物即称为化学信息素或生态激素。
(4)行为信息:如求偶舞蹈。
八、生态系统破坏的调节P58
(1)反馈机制自然系统是一个反馈控制系统。
系统中,正常的输入有能量流、物流和信息流,而环境污染是使系统产生偏离的干扰。
(2)抵抗力是自然生态系统具有抵抗外来干扰并维持系统结构和功能原状的能力,是维持生态平衡的重要途径之一。
(3)恢复力指生态系统遭受外来干扰破坏后,系统恢复到原
九、大气组成P72 干洁空气:次要成分主要成分(氮氧氩)水蒸气悬浮微粒
十、大气污染物类别P79
1、大气一次污染物:直接从各类污染源排出进入大气的各种物质,如气体、蒸汽及尘埃。
常见的有碳氢化合物、CO 、
氮氧化物、硫氧化物和微粒物质。
1)非反应性污染物的性质较稳定,不发生化学反应或速度缓慢。
2)反应性污染物的性质不稳定,常与某些物质产生化学反应,或作为催化剂促进其它污染物产生化学反应。
①气体污染物之间的化学反应;例:2H2S+SO2→3S+2H2O
②空气中颗粒状污染物对气体污染物的吸附作用或颗粒状污染物表面上的化学物质与气体污染物之间的化学反应;
例:4MgO+SO2 →3MgSO4+MgS
③气体污染物在气溶胶中的溶解作用;④气体污染物在太阳光的作用下的光化学反应。
2、大气二次污染物:指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应生成的与一
次污染物性质不同的新污染物质。
常见的有:臭氧、过氧化乙酰硝酸酯(PAN)、硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶,以及一些活性中间产物,如过氧化氢基(.HO2)
例如二次污染物硫酸烟雾:SO2→SO3→H2SO4→(H2SO4)m (H2O)n
十一、水体概念P122
两种含义:一是指以相对稳定的陆地为边界的天然水域,包括有一定流速的沟渠、河流和相对静止的塘堰、湖泊、沼泽、水库、地下水、海洋。
第二环境学领域中则把水体当作包括水中的悬浮物、溶解物质、底泥、水生生物等完整单元的生态系统或完整的综合自然体。
十二、主要污染物及其危害P124、
1、水体的物理性污染及其危害
(1)热污染:降低水中溶解氧浓度;加速生化反应速率;加速水体中细菌和藻类的繁殖
(2)色度:引起感官不悦;降低透光度,影响光合作用。
(3)固体物质污染:降低透光度;堵塞生物呼吸器官;因生物降解消耗溶解氧;沉积河底引起腐化,恶化水质;吸附污染物质,随水流迁移;增加矿化度。
2、水体的化学性污染物及其危害
(1)酸、碱污染:使淡水的矿化度增高,影响用水水质;使水体pH值发生变化,抑制生物生长。
(2)氮、磷污染与水体的富营养化:硝酸盐在适当条件下,经系列反应生成三致物质;加速富营养化
(3)需氧有机物污染:生活污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪、木质素等有机物,可在微生物的作用下最终分解为简单的无机化合物。
这些化合物在分解过程中需要消耗大量的氧气。
水中溶解氧耗尽后,有机物将在微生物的作用下进行厌氧降解,产生大量硫化氢、氨气、硫醇等难闻物质,使水质变黑发臭,造成水体及周围环境的恶化。
(4)有机有毒物质污染有机农药:有机磷、有机氯等;酚类化合物:煤气、焦化等;多氯联苯:电器绝缘和塑料增塑剂等;多环芳烃:由石油、煤、可燃气等不完全燃烧或高温处理条件下产生等洗涤剂:泡沫、富含磷、表面活性剂等(5)油脂类污染物
来源:含油废水的排放和石油产品的泄漏;
危害:感官性差;隔绝大气与水面的复氧;堵塞鱼腮。
3、水体的生物性污染及其危害
生物污染是指城市生活污水、医院污水或污水处理厂排水排入地表后,引起病源微生物污染。
十二、水质的指标P128
1、pH值
2、悬浮固体
3、有机物含量
4、植物营养元素
5、溶解氧(DO)
6、有毒有害物质指标
7、细菌污染指标:细菌总数(个/mL)和总大肠菌数(个/mL)
十三、固体废物处理处置利用原则P182
1、无害化
2、固体废物的减量化固体废物的减量化指的是减少固体废物的数量和体积;主要针对工业生产中产生的废物而言;减少
污染源的废物产生量是解决工业固体废物问题的最佳方案。
3.资源化
十四、固体废物微生物分解技术P199 利用细菌,放线菌,真菌等微生物,人为地促进可生物降解的有机质分解为稳定的腐殖质的生物转化过程
1、堆肥化堆肥化的产物称作堆肥,是一种具有改良土壤结构,增大土壤容水性、减少无机氨流失、促进难溶解磷转化为
易溶磷、增加土壤缓冲能力,提高化学肥料的肥效等多种功效的廉价、优质土壤改良原料。
可分为厌氧堆肥
与好氧堆肥。
好氧堆肥原理:再有氧条件下好氧菌对废物进行吸收、氧化、分解。
微生物通过自身的生命活动,把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,同时释放出可供微生物生长活动所需的能量,而另一部分有机物则被合成新的细
胞质,使微生物不断生长繁殖。
影响堆肥的条件有:通风、温度、水分、C/N比、C/P比及pH值等。
好氧堆肥过程:起始阶段:不耐高温的细菌分解有机物中易降解的葡萄糖、脂肪等,同时放出热量使温度升至40℃左右;
高温阶段:耐高温细菌在高温条件下氧化分解蛋白质、纤维等有机物,温度升至60℃- 70℃左右;
熟化阶段:冷却后的堆肥,一些新的微生物借助残余有机物生长。
2、沼气化沼气化亦称厌氧发酵,有机质的厌氧发酵的水解酸化,产生氢乙酸和甲烷的三个过程。
物质变化为液态酸化和
气态三个过程适用于城市污泥、农业固体废物、粪便处理。
对固体废物起到稳定无害的作用,且可以生产一种便于贮存和有效利用的能源—沼气。
十五、土壤污染P230
土壤污染就是人为因素有意或无意地将对人类本身和其他生命体有害的物质施加到土壤中,使其某种成分的含量超过土壤自净能力或者明显高于土壤环境基准,并引起土壤环境质量恶化的现象。
判定土壤污染时,需考虑土壤背景值,更要考虑土壤生态的变异,包括微生物区系、土壤酶活性、土壤动植物体内有害物质含量、生物反应和人体健康的影响等。
十六、噪声危害P255
1、对人体健康的影响
听力损伤、睡眠干扰、诱发疾病、影响通讯
2、对动物的影响
3、对物质结构的影响
十六、热污染P286
热污染是指日益现代化的工农业生产和人类生活中排放出的废热所造成的环境污染。
十七、环境质量评价及分类、P326
环境质量评价是环境科学的一个分支,是按照一定的评价标准和评价方法评估质量的优劣,预测环境质量的发展趋势和评价人类活动的环境影响的学科。
环境质量评价的意义
1、可以判断环境质量的优劣;
2、认识环境质量价值的高低;
3、确定环境质量与人类生存发展需要的关系;
4、保证建设项目的选址和布局的合理性,同时提出环保措施,并评价环保措施的技术经济可行性,为工程的污染治
理提供依据。
环境质量评价的分类
1、按(自然)环境要素分:
单要素评价:大气环境、水环境、声环境、土壤环境、生物环境、生态环境等。
多要素评价(联合评价):两个或两个以上环境要素同时进行的评价。
综合评价:在单元素评价的基础上对其他所有的要素都进行评价
2、按评价参数分:
卫生学评价;生态学评价;污染物评价;物理学评价;地质学评价;经济学评价;美学评价等。
3、按评价区域分:
城市、农村、流域、风景旅游区、自然保护区、海洋、工矿区、交通环境质量评价等。
4、按评价时间分:
回顾性评价—对过去
现状评价—对目前
预断评价或环境影响评价—对今后(环境质量评价的重点)
十八、光化学污染P362。