环境科学概论考点 新

环境科学概论考点第一章绪论第一节环境与环境问题一、环境（名解）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，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。

二、环境的基本特征1、环境的整体性与区域性环境的整体性是指环境中的各个部分之间存在着密切的相互联系和相互制约，环境中的各种变化不是孤立的，而是多种因素的综合反映。

环境的区域性是指环境特性的区域差异，即环境因地理位置的不同而表现出不同的特性。

如湿润地区与干旱地区、平原地区与高山地区等，其环境特性有明显的差异。

2、环境的变动性和稳定性环境变动性指的是环境的内部结构和外在状态始终处于不断的变化之中，环境的稳定性是指环境系统具有一定的自我调节能力，当环境的结构与状态在自然或人类行为的作用下发生的变化不超过一定限度时，环境可以借助自身的调节功能减轻这些变化的影响。

环境的变动性和稳定性是相辅相成的，变动是绝对，稳定是相对的。

3、环境的资源性和价值性环境的资源性指环境是一种资源，环境可提供给人类生存与发展所必需的物质和能量。

环境既然是一种资源，它就应具有相应的价值。

最初人们对环境价值的认识存在误区，认为环境中的物质取之不尽、用之不竭，没有对环境的价值性给予足够的重视，从而导致人类大肆攫取自然资源，并引发严重的环境破坏问题。

三、环境问题(名解)所谓环境问题是指由于人类活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化，这种变化反过来对人类的生产、生活和健康产生不利的影响。

四、环境问题的四个发展阶段（起止时间+表现特征）：1、环境问题萌芽阶段（工业革命以前）人类在诞生以后很长的岁月里，只是天然食物的采集者和捕食者，主要是利用环境，而很少有意识地改造环境，对环境的影响不大。

当时“环境问题”，则主要是由于人口的自然增长和盲目的乱采乱捕、滥用资源而造成的生活资料缺乏。

随后，人类开始发展农业和畜牧业，这在生产发展史上是一次大革命，人类改造环境作用也越来越显示出来，与此同时也发生相应的环境问题，但由此引起的环境污染问题并不突出。

标志：人口第一次爆发性增长2、环境问题的发展恶化阶段（第一次工业革命至50年代以前）18世纪60年代至19世纪中叶，生产发展史上又出现了一次伟大的革命——工业革命。

在大幅度提高劳动生产率的同时，也带来了新的环境问题。

一些工业发达的城市和工矿区的工业企业，排出大量废弃物污染环境，使污染事件不断发生。

如：1873年12月，1880年1月，1882年2月，1891年12月，1892年2月，英国伦敦多次发生可怕的有毒烟雾事件；19世纪后期，日本铜矿区排出的废水污染了农田。

总之，由于蒸汽机的发明和广泛使用以后，大工业日益发展，生产力有了很大的提高，环境问题也随之发展且逐步恶化。

3、环境问题的第一次高潮（1950—20世纪80年代中期）特点：局部环境污染问题标志：20世纪中叶前后的“八大公害事件”。

表现：（1）人口迅速增长，都市化速度加快20世纪初时，人口为16亿，至1950年增加至25亿；至1968年增加至35亿；至1980年，增加至45亿。

（2）工业不断集中和扩大，能源的消耗增大20世纪初时，能源消耗量还不到10亿吨煤当量；至1950年就增加至25亿吨煤当量，至 1956年，石油的消耗量也猛增至6亿吨。

发展重大事件：（1）第一次人类环境会议通过《人类环境宣言》，即斯德哥摩尔宣言（2）《增长的极限》的出版4、第二次高潮（20世纪80年代中期—）表现：（1）广大的发展中国家正面临者日益严重的局部性环境污染问题和大范围的生态破坏问题（2）全球性环境问题（环境污染问题和废污染型环境问题）开始受到重视。

主要体现为以下方面：（1）全球性大气环境污染问题（2）非污染性环境问题（3）突发性、灾难性的环境污染事件（4）化学品的污染及越境转移（5）外来生物入侵发展重大事件：（1）“联合国环境与发展大会”确定了可持续发展战略，通过了《里约环境与发展宣言》及《二十一世纪议程》，签署了《生物多样性公约》和《气候变化框架公约》。

（2）“生物圈2号”试验失败，人类无法模拟可供人类生存的地球生态环境。

重要宣言：人类环境宣言、内罗毕宣言、里约环境与发展宣言五、第一次高潮与第二次高潮的区别1、影响的范围不同第一次环境问题高潮主要出现在西方工业发达国家，表现为局部性、小范围的环境污染问题；第二次环境问题高潮则表现为大范围乃至全球性的环境污染和大面积生态破坏问题，发达和发展中国家均受到影响。

2、产生的机制不同第一次环境问题的污染源相对简单，污染相对较易得到控制；第二次环境问题的污染源类型多、分布广、形成复杂，问题的解决需要全人类共同努力。

3、危害的后果不同第一次环境问题高潮主要关注环境污染对人体健康的影响；第二次环境问题高潮则更关注对社会经济发展的影响。

4、关注影响对象的不同第一次对人体健康状况的影响；第二次不只以上，更关注对社会经济发展的影响第二节环境科学的产生与发展一、环境科学的特点1、综合性和交叉性2、学科的新兴性和不定型性第二章大气环境污染与防治第一节大气环境污染概述一、大气污染及大气污染源（名解）大气污染：由于自然或人为的过程，使得大气中的一些物质的含量达到有害的程度，以至影响到生态系统的平衡，严重威胁着人类健康和经济发展，这种现象称为大气污染。

大气污染源：指向大气环境排放有害物质或对大气环境产生有害影响的设备、装置和场所。

二、大气污染物的分类1、大气污染物：由于人类活动或自然过程排入大气，并对人体、生物或环境产生有害影响的物质。

（名解）2、分类：（1）按照污染物形成过程：①一次污染物：直接从污染源排放出来的污染物质，如二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、颗粒物等②二次污染物：一次污染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，其毒性比一次污染物更强。

常见的有：硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶、臭氧等。

（2）按照存在状态：①气溶胶状态污染物：在大气污染研究中，气溶胶指悬浮在大气中的固体粒子和液体粒子，种类组成复杂，对人体影响较大。

其粒径为：0.002~100μm。

大气环境（化学）学研究的重点。

②气体状态污染物：气体状态污染物是指以分子状态存在的气体污染物，简称气态污染物。

气态污染物很多，主要有5类：含硫化合物、含碳化合物、含氮化合物、碳氢化合物、卤素化合物。

3、常见的气溶胶污染物及监测指标:（名解）总悬浮颗粒（TSP）：指悬浮于大气中，粒径小于100μm的所有固体颗粒物，包括飘尘和降尘。

它是悬浮在大气中的各种粒子的总称，也是大气污染监测和评价中的一个重要指标。

降尘：指大气中粒径大于30μm的固体颗粒物，因重力作用，在短时间内可因自身重力沉降到地面。

飘尘或可吸入粒子：指在大气中长期飘浮的悬浮物，分为PM10（粒径<10μm）和PM2.5（粒径<2.5μm）。

PM10可以通过呼吸道进入人体，从而对人体健康产生危害，PM2.5的危害则更为严重。

三、硫酸烟雾与光化学烟雾的比较根据污染物的性质，可将大气污染划分为还原性大气污染和氧化型大气污染。

1、还原型大气污染（伦敦型烟雾）还原型大气污染主要污染源是燃煤。

主要污染物是SO2、CO和颗粒物物质，它们遇上低温、高湿的阴天，且风速很小并伴有逆温存在的情况时，一次污染物扩散受阻，易在低空聚积，生成还原性烟雾。

由于最典型的还原型大气污染事件发生在20世纪四五十年代的伦敦，故也称为伦敦型烟雾或硫酸烟雾，主要是由于燃煤排放出来的SO2、颗粒物以及由SO2氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。

2、氧化型大气污染（石油烟雾，或汽车尾气型烟)多发生在以使用石油为燃料的地区，主要污染物为CO、碳氢化合物（HC）和氮氧化物等一次污染物，在阳光的作用下发生光化学反应，生成臭氧、醛、酮、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物，这些二次污染物具有强的氧化性，对人体的刺激十分强烈，如洛杉矶的光化学烟雾。

硫酸烟雾与光化学烟雾的比较项目硫酸烟雾光化学烟雾概况发生较早（1873年），至今已多次出现发生较晚（1943年），发生光化学反应污染物颗粒物，SO2，硫酸雾等碳氢化合物，NOx,O3,PAN,醛类燃料煤汽油、煤气、石油季节冬夏、秋气温低（4℃以下）高（24℃以上）湿度高低日光弱强臭氧浓度低高出现时间白天夜间连续白天毒性对呼吸道有刺激作用，严重时导致死亡对眼和呼吸道有强烈刺激作用。

O3等氧化剂有强氧化破坏作用，严重时可以致死。

第二节主要污染物在大气中的化学转化一、光化学反应（名解）大气中存在的吸光物质（氧气、臭氧、NO2等）的原子、分子、自由基或离子，它们吸收光子所引发的反应，称为光化学反应。

二、自由基或游离基（名解）由于共价键均裂而生成的带有未成对电子的碎片。

即化合物分子中共价健在光、热等影响下，分裂而成的含有不成对价电子的原子或原子团。

具有很高的活性和强氧化作用。

三、光化学烟雾的形成1、光化学烟雾（名解）含有氮氧化物和烃类化合物的大气，在阳光中紫外线的照射下发生光化学反应所生成的臭氧醛、酮、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物的混合物。

2、光化学烟雾的形成机制（1）两个关键步骤大气中的烃类化合物和NOx在光照条件下形成光化学烟雾，其机理是非常复杂的。

烃类化合物和氮氧化物的相互作用主要包括以下2个关键步骤过程：第一步：NO2的光化学分解是光化学烟雾形成的起始反应当大气中出现NO2污染物，在光化学作用下，直接光解生成O3，但生成的O3会与NO再反应又生成NO2，进而形成了NO和NO2与O3之间的化学循环，这时还不能生成光化学烟雾。

第二步：碳氢化合物的加入是产生光化学烟雾的关键NO2和O3与NO之间的化学循环，要使O3能在大气中不断积累，必须存在着能使NO向NO2转化，从而使NO2浓度不断提高，NO浓度不断减少的因素。

实验证明，当大气中又出现碳氢化合物时，以上的NO2和O3与NO之间的化学循环和均衡即被打破，许多过氧自由基使的大气中的NO快速向NO2转化，O3的浓度大大增加，并随同生成一系列的中间和最终产物，如臭氧、醛、酮、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物，从而导致光化学烟雾的生成。

（2）光化学烟雾的形成概括总结光化学烟雾的形成的简化机制可用12个反应概括，由反应式可以看出，光化学烟雾的形成过程是由一系列复杂的链式反应组成的，是以N02光解生成O 的反应为引发，导致了臭氧的生成。

由于碳氢化合物的存在，促使NO向NO2的快速转化，在此转化中自由基（特别是HO基）起了重要的作用，致使不需要消耗臭氧，就能使大气中的NO转化成NO2，NO2又继续光解产生臭氧，同时转化过程中产生的自由基又继续与碳氢化合物反应生成更多的自由基，如此继续不断地进行链式反应，直到NO或碳氢化合物消失为止。