环境变化

一、1. 上世纪30-80年代八大“环境公害”事件

马斯河谷（比利时，1930）；多诺拉（美，1948）；光化学（美，1940s-1970s）；伦敦烟雾（英，1952）；四日哮喘（日，1950s-1970s）；米糠油（日，1968）；水俣病（日，1950s-1960s）；骨痛病（日，1950s-1970s）2. 十大环境问题

全球气候变暖；臭氧层的耗损与破坏；生物多样性减少；酸雨蔓延；森林锐减；土地荒漠化；大气污染；水污染；海洋污染；固体废弃物污染（我国：水污染、大气污染、土壤污染、固体废弃物污染，室内环境污染）

三、地下污染物类型及代表物质

1.金属（镉、铬、铅、汞、砷、硒等）；非金属（硫酸盐类、硝酸盐类、氰化物等）；有机化合物（合成的苯、醇、碳氢化合物等烃类、芳香族）；细菌病毒（真菌、霉菌、病原体等）；有毒有害气体（易挥发的、有毒性的气体等）

2.RCRA污染物：可燃性、腐蚀性、放射性、有毒性

3.污染场地责任人(Potentially Responsible Parties，PRP )包括:

当前场地的拥有者或使用者；场地被污染时的拥有者或使用者；安排在场地处理或处置废物者；将废物运输到场地者；废物的生产者；可以是个人、公司、政府管理者、地主

4.勘察方法

•地质钻探、钻孔观察：通过钻孔观察、钻孔柱状图、工程地质剖面图等了解污染物的基本特性、分布、运移规律，以判断其可能的潜在危害。特殊工艺避免“昂贵的错误”；

•地球物理探测方法：利用电法、磁法、地质雷达等探测手段了解污染物质的存在、分布特征，这种物探方法以其快捷、无损等显著的优势已经应用越来越广；

•现场测试与采样：测试与采样目的；场地背景；场地特征；关注的潜在污染物；取样点的环境介质；样品类型与仲置、数量和取样频率；样品收集、处理、名称、编号方式、保存技术；现场质量保证与质量控制程序

5.常用的修复方法

覆盖填埋：阻止污染物的物理接触；修筑隔离墙：切断污染物的运移；固化和稳定：对污染物进行包装、封裹或者化学消除

四、1.浮游生物重要性

数量多，分布广，是海洋生产力的基础，也是海洋生态系统能量流动和物质循环的最重要环节；水团、海流的指示种；有些化石种类的分布有助于勘探海底石油资源；富集污染物质，在海洋环境保护研究中有重要意义；

2.浮游生物类型

极微型浮游生物：0.02~0.2μm；微微型浮游生物：0.2~2μm；微型浮游生物：2~20μm；小型浮游生物：20~200μm；中型浮游生物：0.2~20mm；

大型浮游生物：2~20cm；巨型浮游生物：20~200cm

(生态学意义：不同粒径的浮游生物基本可代表一定的生物类别；不同粒径的浮游生物存在一定的食物关系，对研究海洋生态系统的能流有重要意义）

五、全球变暖问题

“危”海平面升高、物种灭绝、自然灾害频发、粮食减产

“机”大航海时代、物种爆发、沙漠变绿洲、粮食增产

（三次石油危机：1973年、1979年和1990年）

六、1.当前人类面临的全球环境问题主要有哪些

土壤资源遭到破坏；气候变化、温室效应；生物的多样性在减少；森林面积日益减少；水污染与淡水资源减少；化学污染；固体废弃物污染和混乱的城市化；海水污染、海洋生态危机加剧；空气污染严重；极地臭氧层空洞在扩大

2.岩土工程中三大稳定性问题（地基、边坡、挡土墙）

稳定分析方法（极限平衡法、极限分析上限法、极限分析下限法、滑

移线法、有限元法）

精确解满足的条件（力的平衡、力的边界、材料的本构关系、位移的

相容、位移的边界）

八、1.目前城市地下空间开发利用现状：城市轨道交通；水底交通隧

道；大型地下枢纽；地下综合体；奥运地下工程；世博地下工程

2.地下工程对环境的影响：噪音、水污染、固体废弃物、空气污染、

社会影响、周围建筑物沉降变形、地下工程重大事故

九、1.全球目前出现的重大环境问题：气候变化、臭氧洞、土地利用

引发的地表状态变化问题

2.气候变化的影响：对农业的影响—利弊共存，当前以弊为主；对水

资源的影响—时空分布重新分配；对生态系统与生物多样性的影响—

退化、灭绝、新物种；对大洋环流和季风的影响—导致区域极端气候

变化

3.现状：更多的观测和证据证实全球气候变暖；确认人类活动和全球

变暖之间的因果关系；气候变化已对自然生态系统和人类社会产生不

利影响；未来气候变暖将持续；未来气候变暖将给经济社会发展带来

越来越显著的影响，并成为人类经济社会发展的风险；如不采取行动，

全球变暖将超过4℃；要实现在本世纪末2℃升温的目标，须对能源

供应部门进行重大变革，并及早实施全球长期减排路径

十、1.微藻生产生物柴油的优点：微藻固定CO2过程中的联产品；微

藻生长速度快，油脂含量高；减少对化石燃料的依赖；模块技术容易

被按比例放大；能够与废水处理、营养盐循环相联系；对环境友好，

能减少环境足迹

2.微藻培养：•开放池：易受天气影响，难以保持适宜的温度与光照；

受灰尘、昆虫及杂菌污染，难实现纯藻培养；光能及CO2利用率不高，

无法实现高效固碳；•封闭池：培养条件稳定；可无菌操作；易进行

高密度培养

3.进一步研究方向：固碳能力强的微藻筛选；微藻的高效收获技术；

微藻固碳能力强化技术；微藻油脂含量提高技术

十一、1.生物地化循环：各种物质或矿物元素在生态系统之间的输入

和输出，以及他们在大气圈、水圈、岩石圈之间及生物间的流动和交

换。

特点：物质循环不同于能量流动，能量在生态系统中的流动是单向的，

物质在生态系统中的运动是循环的；生物地化循环在受人类干扰之前

一般是处于一种稳定的平衡状态；元素和难分解的化合物常发生生物

积累、生物浓缩和生物放大现象；生物地化循环可以用库和流通率两

个概念来描述。

1.相关概念：库：生态系统中某一物质在生物或非生物环境中贮存的

数量，是由存在于生态系统某些生物或非生物成分中一定数量的某种

化学物质所构成的，可分为贮存库和交换库。（贮存库：库容量大，

元素在库中滞留的时间长，流动速率小，多属于非生物成分；交换库

或循环库：容量较小，元素之流的时间短，流速较大）

流通率：物质在生态系统单位面积或体积和单位时间的移动量，是物

质在生态系统中库与库之间流通的速率（周转率：某物质的流通率与

库含量之比；周转时间：物质由一个库全部转移到另一个库所用的时

间，即周转率的倒数）

2.海洋氮循环关键生物及其作用：海洋固氮作用（海洋中某些原核生

物通过固氮酶的作用将N2转化为N化合物）；浮游植物对氮的吸收

（通过光合作用把海水中的无机离子转化为初级生产力）；硝化作用

（氨在需氧环境中被硝化细菌氧化为硝酸盐的过程）；反硝化作用（异

养细菌在呼吸作用中利用硝酸盐为电子接受体，将其还原为奇台的N2

和N2O脱氮或氨化过程。最常见反硝化细菌是假单胞菌属）

4.赤潮的定义：海洋中某些微小的浮游生物在一定条件下暴发性增殖

面引起海水变色的一种有害的生态异常现象。现在，多称为“有害藻

华”。

赤潮发生原因：海洋浮游生物（赤潮生物，如硅藻、甲藻、蓝藻等）；

人类活动（工农业废水和生活污水排入海洋；外来有害赤潮种类引入；

全球气候变暖等）；海水富营养化（物质基础和首要条件）；海水温

度（水文现象和海水理化因子的变化，如温度、盐度）；自然因素（纬

度位置、季节、洋流、海域封闭程度等）

赤潮发生的过程：起始阶段（具一定数量赤潮生物种，水环境各种物

理、化学条件基本适宜于生物生长、繁殖的需要）—发展阶段（进入

指数增殖期）—维持阶段（时间长短取决于水体的物理稳定性和各种

营养盐的富有程度，以及营养盐补充速率和补充量）—消亡阶段（刮

风、下雨或营养盐消耗殆尽）

赤潮的危害：对海洋生态系统平衡的破坏（赤潮发生，导致环境改变，

影响了其他生物的正常生长、繁殖，导致一些生物逃避或死亡，破坏

了原有的生态平衡）；破坏渔业资源（使海水严重缺氧，鱼、贝类等

海洋动物因缺氧而窒息死亡；赤潮生物大量繁殖，覆盖海面或附着在

鱼、贝类的鳃上，造成呼吸困难甚至死亡；有些赤潮生物体内及其代

谢产物含有生物毒素，引起鱼、贝中毒或死亡）；影响人类健康（居

民通过摄食中毒的鱼、贝类而产生中毒）；影响旅游业等

赤潮的预防：控制海域的富营养化（重视对城市污水和工业污水的处

理，提高污水净化率；合理开发海水养殖业）；人工改善水体和底质

环境；控制有毒赤潮生物外来种类的引入

赤潮的治理：物理法（撒播黏土法）、化学法（化学除藻法，如硫酸

铜）、生物法（鱼类控制藻类生长；水生高等植物控制水体富营养盐

以及藻类；微生物控制藻类生长，如细菌、病毒、原生动物、真菌和

放线菌等）

十五、1.污水或废水的来源：电厂热水、农业排水、畜牧场排水、工

业废水、矿山排水、城市生活废水（+地表径流）

2.污染物类型：悬浮物（有机：草木、浮游生物体；无机：泥沙、大

颗粒粘土、矿物废渣）；胶体（粘土、细菌、病毒、腐殖质、蛋白质）；

耗氧有机物（糖、蛋白质、氨基酸、酯类、纤维素等）；植物性营养

物质（氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐、含N和P的有机化合物）；

重金属污染物（铅、铬、镍、汞等）；酸碱类污染（PH<6.5或PH>8.5）；

石油类污染（形成油膜）；其他污染物（如放射性物质）

3.污水定义：水体因某种物质的介入而导致其物理、化学、生物或者

放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或

破坏生态环境，造成水质恶化的现象。

4.污水主要类型：氨氮、生物需氧量、高锰酸盐指数

5.污水处理法：物理法：沉淀法（重力分离）；筛选法（截留）；气

浮法；超滤、微滤和反渗透法（半渗透膜）；化学法：混凝、中和法、

化学沉淀法、高级氧化技术、吸附法、电渗析法；生物法：生物膜法、

自然处理、厌氧处理（膜生物反应器MBR）

一、全球环境变化

全球环境变化又叫全球变化, 即地球环境系统的变化, 是系统中某些

关于人类生存的要素出现的异常变化, 如全球变暖、海平面上升和物

种灭绝等, 并且由于系统某一要素的变化, 导致其它相关要素也发生

变化, 进而导致全球尺度的环境恶化。主要包括以下几个方面: ①全

球气候变化(包括CO2 含量的增加引起的全球变暖和厄尔尼诺频发);

②土地利用和土地履被状况的变化; ③臭氧层的耗减与Uv 辐射的增

强; ④全球环境污染。

二、全球环境变化与可持续发展

1.对可持续发展的再认识