华东师范大学 资源与环境 831环境科学概论A1620试题答案Word下载.docx

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APl利AQI的概念

API:

空气污染指数（AirpollutionIndex，简称API）就是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数值形式,并分级表征空气污染程度和空气质量状况，适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。

空气污染的污染物有:

烟尘、总悬浮颗粒物、可吸入悬浮颗粒物（浮尘）、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、挥发性有机化合物等等

AQI:

空气质量指数（AirQualityIndex，简称AQI）是定量描述空气质量状况的无量纲指数。

针对单项污染物的还规定了空气质量分指数。

参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等六项。

API和AQI的计算方法

指标解释和计算公式空气污染指数（API）是一种反映和评价空气质量的数量尺度方法，就是空气污染指数。

将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数数值形式，并分级表征空气污染程度和空气质量状况。

中国计入空气污染指数的项目暂定为:

二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物。

AQI计算参考标准:

《环境空气质量标准》（GB3095—2012），API计算参考标准:

《环境空气质量标准》（GB3095—1996）

AQI每小时发布一次，API每天发布一次

4简述三种持久性有机污染物监测的三种方法及原理

①气相色谱法

基本原理：

利用混合物中各组分在流动相和固定相中具有不同的溶解和解析能力（指气—液色谱），或不同的吸附和脱附能力（指气—固色谱）。

当两相做相对运动时，样品各组分在两相中受上述各种作用力的反复作用，从而使混合物中的组分得到分离。

②高效液相色谱法

高效液相色谱法和经典液相（柱）色谱法没有本质的差别，但由于它采用了新型高压输液泵、高灵敏度检测器和高效微粒固定相，而使经典的液相色谱法焕发出新的活力。

③质谱分析法

使所研究的混合物或单体离子化，然后利用离子在电场或磁场中的运动性质，将离子按质荷比（e/m）分开并记录离子按质荷比大小排列得到的样品质谱图。

依据质谱图上质谱峰出现的位置进行定性分析；

按质谱峰的强度进行定量分析；

根据质谱峰的位置及质谱峰的相对强度，进行有机物的结构分析。

5土壤污染来源、类型、防治措施

来源:

土壤是一个开放体系，土壤与其他环境要素间进行着物质和能量的交换，因此造成土壤污染的物质来源是极为广泛的。

大致可将土壤污染源分为以下几个方面。

（1）工业污染源:

工业“三废”引起的大面积土壤污染往往是间接的，或由于以废渣的形式作为肥料施入农田，或用污水灌溉等多种形式，经长期使用使污染物在土壤中积累而造成污染。

（2）农业污染农业生产本身产生的污染和污染物包括:

化学农药、除草剂等的使用范围不断扩大，数量和品种不断增加。

（3）生物污染源:

人粪尿是农业生产重要的肥料来源。

生活污水和被污染的河水等均含有致病的各种病原菌和寄生虫等，用这种未经处理的肥源施于土壤，会让土壤发生严重的生物污染。

类型:

根据土壤污染发生的途径，可把土壤污染类型分为水体污染型（主要是由污水灌溉引起的）、大气污染型（主要由沉降作用引起）、农业污染型（主要由化学农药和化肥引起）和固体废弃物污染型（由废渣、污泥、城市垃圾引起）。

根据土壤污染源、主要污染物质及其分布的特点、研究和划分土壤污染的发生类型有一定的理论和实际意义。

根据土壤污染发生的途径，可把土壤污染类型规纳如下。

（1）水体污染型:

工矿企业废水和城市生活污水，未经处理不实行清污分流，就直接排放，使水系和农田遭到污染，尤其是缺水地区，引用污水灌溉，使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。

（2）大气污染型:

由大气污染造成的土壤污染其污染物质主要集中在土壤表层，其主要污染物是大气中的二氧化硫，氮氧化物和颗粒物等。

它们通过沉降和降水而降落地面。

（3）农业污染型:

污染物主要来自于施入土壤的化学农药和化肥，其污染程度与化肥、农药的数量、种类、利用方式以及耕作制度有关。

其未被植物吸收利用以及未被根层土壤吸收吸附固定的养分都在根层以下积累或转入地下水,成为污染物。

（4）固体废弃物污染型:

主要是工矿企业排出的废渣、污泥和城市垃圾在地表堆放或处置过程中通过扩散、降水淋滤等直接或间接地影响土壤使土壤遭受不同程度的污染。

防治方法:

（书本）对于土壤污染，必须贯彻“预防为主，防治结合”的环境保护方针。

首先要控制和消除污染源。

同时，应该看到土壤具有强大的净化能力，在防治土壤污染时应充分利用这一特点。

（1）控制和消除土壤污染源。

①控制和消除工业三废排放。

②加强土壤污灌区的监测和管理。

③合理施用化肥和农药。

④增加土壤容量和提高土壤净化能力。

（2）防治土壤污染的措施。

①施加抑制剂:

施用重金属吸收抑制剂（改良剂），即向土壤中施加改良性的抑制物（如石灰、磷酸盐、硅酸钙等），使它与重金属污染物作用生成难溶化合物，降低重金属在土壤及植物体内的迁移能力。

②控制土壤氧化-还原状况。

③改变耕作制度，通过土壤耕作改变土壤环境条件，可消除某些污染物的危害。

④客土深翻：

防治的根本方法是彻底挖去污染土层，换上新土的排土和客土法，以根除污染物。

论述题

1城市生话垃圾的常用处理方法以及垃圾分类对解决垃圾围城的帮助

处理方法：

目前，垃圾围城成为全球趋势，垃圾是城市发展的附属物，城市和人的运转，每年产生上亿吨的垃圾。

一边是不断增长的城市垃圾，一边是无法忍受的垃圾恶臭，成为城市垃圾处理中的棘手问题。

高速发展中的中国城市，正在遭遇“垃圾围城”之痛。

我国目前主要的垃圾处理技术主要包括以下几种方法。

（1）卫生填埋法，采用底层防渗，垃圾分层填埋，压实后顶层覆盖土层，使垃圾在厌氧条件下发酵，以达到无害化处理。

其优点是投资少、处理费用低、处理量大、操作简便。

其缺点是占地面积大，地处偏僻，运距较远，选址困难，固废中的有害物质渗漏可能会对地下水造成污染，产生二次污染。

（2）堆肥化就是在人工控制的条件下,依靠自然界中广泛分布的细菌﹑放线菌、真菌等微生物，人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物化学过程。

（3）焚烧，固体废物焚烧处理就是将固体废物进行高温分解和深度氧化的处理过程。

具有减量化效果显著，无害化程度彻底等特点，适合于可燃物含量较高的生活垃圾。

（4）热解是将有机物在无氧或缺氧状态下加热,使之成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过程。

①可将固体废弃物中的有机物转化为以燃料气、燃料油、炭黑为主的储存性能源，②由于是无氧或厌氧分解，排气量少，有利于减轻对大气的二次污染，③废物中的硫、重金属等有害成分大部分被固定在炭黑中

（5）微生物处理，微生物处理法就是利用微生物自身的新陈代谢对固体废弃物进行分解作用使其无害化。

生物处理方法投资少，简便易行，处理彻底，不形成二次污染，事实上重建一个物质的再循环过程，既可消除环境污染，又可变废为宝。

（6）资源化利用，由于固体废弃物含有各种各样的可以回收利用的组分，资源化地利用固体废弃物，不仅仅降低其对环境的污染，还可以具有良好的环境效益和社会效益。

垃圾分类意义：

垃圾分类是一项非常重要的垃圾资源化利用的措施。

垃圾分类，一般是指按一定规定或标准将垃圾分类储存、分类投放和分类搬运，从而转变成公共资源的一系列活动的总称。

分类的目的是提高垃圾的资源价值和经济价值，力争物尽其用。

2019年7月1日，《上海市生活垃圾管理条例》正式实施，生活垃圾按照“可回收物”、“有害垃圾”、“湿垃圾"

、“干垃圾”的分类标准。

垃圾分类是对垃圾收集处置传统方式的改革，是对垃圾进行有效处置的一种科学管理方法。

人们面对日益增长的垃圾产量和环境状况恶化的局面，如何通过垃圾分类管理，最大限度地实现垃圾资源利用，减少垃圾处置的数量，改善生存环境状态，是当前世界各国共同关注的迫切问题。

垃圾分类的好处是显而易见的。

垃圾分类后被送到工厂而不是填埋场，既省下了土地，又避免了填埋或焚烧所产生的污染，还可以变废为宝。

这场人与垃级的战役中，人们把垃圾从敌人变成了朋友。

因此进行垃圾分类收集可以威少垃极处理量和处理设备，降低处理成本，成少土地资源的消耗，具有社会、经济、生态三方面的效益，可以有效改善垃圾国城局面，极大降低废弃物的产生，同时改变垃圾处理方式。

补充：

将大幅降低垃圾填埋量，延长填埋场的使用年限，节省土地资源，可再生土地资源经甄选而不进入填埋场，不但可以减轻对附近环境的影响，还能带来巨大的经济效益。

因此进行垃圾分类处理可以减少垃圾处理量和处理设备，降低处理成本，减少土地资源的消耗，具有社会、经济、生态三方面的效益。

城市居民垃圾分类：

①可回收垃圾；

②其他垃圾；

③厨余垃圾；

④有害垃圾。

①将易腐有机成分为主的厨余垃圾单独分类，为垃圾堆肥提供优质原料，生产出优质有机肥，有利于改善土壤肥力，减少化肥施用量。

②将高含水率的厨余垃圾分离，提高了其他垃圾的焚烧热值，降低了垃圾焚烧二次污染控制难度。

③将有害垃圾分类出来，减少了垃圾中的重金属、有机污染物、致病菌的含量，有利于垃圾的无害化处理，减少了垃圾处理的水、土壤、大气污染风险。

④将不同类别的垃圾进行了分流、使最终进入卫生填埋的量大大减少，延长了填埋场的使用寿命。

⑤提高了废品回收利用比例，减少了原材料的需求，减少二氧化碳的排放。

⑥普及环保与垃圾的知识，提升全社会对环卫行业的认知，减少环卫工人的工作难度，形成尊重、关心环卫工人的氛围。

2简述三种废水资源化利用的方法原理及技术特点

①物理法:

利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。

例如应用沉淀法除去水中相对密度大于1的悬浮颗粒的同时回收这些颗粒物;

浮选法（或气浮法）可除去乳状油滴或相对密度近于1的悬浮物;

过滤法可除去水中的悬浮颗粒;

蒸发法用于浓缩废水中不挥发性的可溶性物质等。

②化学法:

利用化学反应或物理化学作用处理回收可溶性废物或胶状物质。

例如，中和-106-

法用于中和酸性或碱性废水;

萃取法利用可溶性废物在两相中溶解度不同的“分配"

，回收酚类,重金属等;

氧化还原法用来除去废水中还原性或氧化性污染物，杀灭天然水体中的病原菌等。

③生物法:

利用微生物的生化作用处理废水中的有机污染物。

例如，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。

2019

1环境承载力：

环境承载力是指在不破坏自然环境的情况下，自然环境能够承载和支撑的人类社会活动的强度和总量的极限，超过这个极限环境将不能自行恢复

2生态文明：

指人来改造环境、实现生态良性发展的成果的总和，是人们在对工业文明的反思中提取的一种新的文明形式，是工业文明发展到高级阶段的产物，以尊重自然和维护生态环境为主旨，以可持续发展为根据、以未来人类的继续发展为着眼点、强调自然界是人类生存和发展的的基础

3光化学烟雾：

含有氮氧化物和烃类污染物的大气，在阳光中紫外线照射下发生反应所产生的产物及反应物的混合物

4环境激素：

环境激素是一类能干扰生物和人体正常内分泌功能的外来化学物质，它破坏生物体正常的自身稳定及调节发育过程中激素的产生、释放、代谢等作用

5耗氧有机物：

主要指动、植物残体和生活污水及某些工业废水中的碳水化合物、脂肪、蛋白质等易分解的有机物，他们在分解过程中需要消耗水中的溶解氧，使水质恶化。

1简述生物生物多样性的层次类型和价值，生境破碎的影响过程，和保护生物多样性的途径？

层次及价值：

（1）物种多样性，物种多样性所构成的经济物种是农、林、牧、副、渔各业所经营的主要对象。

它为人类生活提供必要的粮食、医药，特别是随着高新技术的发展，许多生物的医用价值将不断被开发和利用。

（2）遗传多样性，是农、林、牧、副、渔各行业中的种植业和养殖业选育优良品种的物质基础。

（3）生态系统多样性，是生物群落和生境类型的多样性，生态系统的主要功能是物质交换和能量流动，它是维持系统内生物生存与演替的前提条件，生态系统多样性是物种多样性和遗传多样性的前提和基础。

影响过程：

生境破碎化是指原来连续的生境被分割，破碎，形成分散、孤立的岛状生境或生境破碎的现象

①破碎化从植被基质中空隙的形成开始，在一定时期内景观的基质是自然植被，物种多度和格局很少受影响；

②随着空隙变大，增多，这些空隙成为景观中的基质，自然植被变成空间基质中的斑块，斑块面积减小，数量增加，最终形成“生境岛”。

此过程中，栖息地内部环境条件改变，物种缺乏足够大的栖息和运动空间。

当斑块破碎到无真正内部环境时，会导致物种减少，甚至许

多栖息地内部生存物种灭绝。

又由于斑块之间彼此隔离，改变种群扩散和迁入模式、遗传变异等，影响物种繁殖和迁移能力。

③生境破碎后产生边缘效应：

边缘效应通过引起生物和非生物条件变化，影响嵌块中的有机体，造成物种组成变化。

④嵌块局部小气候发生变化：

若物种无法适应，则会发生迁移或灭绝。

保护途径：

（1）就地保护是生物多样性保护的最有效措施。

就地保护就是以各种类型的自然保护区包括风景名胜区的方式将有价值的自然生态系统和野生生物生境保护起来，以保护生态系统内生物的繁衍与进化,维持系统内的物质能量流动与生态过程。

（2）迁地保护仅对单一目标物种可能得到保存，它主要适于对受到高度威胁的动植物种的紧迫拯救,不然它们就可能灭绝,另外捕集野生物种得到迁地保护也有公共教育意义。

野生植物的迁地保护：

①利用植物园的迁地保护②迁地保护基地与繁育中心

野生动物的迁地保护：

①利用动物园的迁地保护②野生动物的迁地保护基地与繁育中心

（3）离体保护遗传种质资源的收集与保存

①作物品种及其亲缘种的收集与保存

②家养动物品种的收集与保存

2简述重金属在土壤迁移转化的过程有哪些，环境影响和迁移的影响因素？

重金属在土壤中的迁移转化，决定于重金属在土壤中的化学行为，包括重金属在土壤中的溶解和富集状况、植物吸收和利用状况

污染特征：

①金属元素在土壤中一般不易随水移动，不能为微生物分解，而在土壤中累积。

甚至有的可能转化成毒性更强的化合物（如甲基化合物），它可以通过植物吸收在植物体内富集转化，对人类带来潜在的危害。

重金属在土壤中的累积初期，不易被人们觉察和关注，属于潜在危害、一旦毒害作用比较明显地表现出来，就难以彻底消除。

②通过各种途径进入土壤中的重金属种类很多，其中影响较大，目前研究较多的重金属元素有汞、镉、砷、铅、铬、铜、锌等。

由于各元素本身具有不同的化学性质，而造成的污染危害也不尽相同。

③植物对各种重金属的需求有很大差别，有些重金属是植物生长发育中并不需要的元素，而且对人体健康直接危害明显，如Hg、Cd、pb等；

有些元素则是植物正常生长发育所必需的微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、Co等但土壤中含量过高时，也会发生污染危害。

④土壤中因受重金属污染而对作物生长产生危害时，不同类的重金属危害必不相同。

例如Cu、Zu主要是妨碍植物正常生长发育。

土壤中受铜污染后，可使水稻生长不良，过量铜被植物根系吸收后形成稳定的络合物。

破坏植物根系正常代谢功能，引起水稻的减产。

而受镉、汞、铅等元素污染，一般不引起植物生长发育障碍，但在植物体内累积，如镉可在水稻体内累积形成“镉米”。

还应指出，

这些重金属元素之间存在着复杂的相互关系。

例如铁与铜、锰、镉之间；

镉与铜、锌之间存在着拮抗作用。

在一定程度上可以减弱重金属对土壤污染影响。

⑤重金属元素对土壤环境污染危害作用还与它们的存在形态有关，其迁移转化的特点和污染性质也有密切关系。

在土壤中的重金属元素可区分为五种存在形态

（1）水溶态的；

（2）弱代换剂（如醋酸盐溶液等）可代换的；

（3）强代换剂（与螯合剂螯合的）提取的；

（4）次生矿物中的；

（5）原生矿物中的。

其中

（1）、

（2）、（3）部分在土壤中可能为植物吸收。

因此，它们的含量越高，越易对植物形成污染。

因此，在研究土壤中重金属污染危害时，不仅应注意他们的总含量，还必须重视重金属各种形态的含量。

环境风险（生态效应）：

（二）土壤重金属污染的生态效应：

1.对土壤生态结构和功能稳定性的影响：

大多数重金属在土壤中相对稳定，但是大量的重金属进入土壤后，就很难在生物物质循环和能量交换过程中分解，更难以从土壤中迁出，逐渐对土壤的理化性质、土壤生物特性和微生物群落结构产生明显不良影响，进而影响土壤生态结构和功能的稳定。

大量研究证明重金属污染的土壤，其微生物生物量比正常使用有机粪肥的土壤低得多，且减少了土壤微生物群落的多样性。

2、对植物的影响：

吸收到植物体内的重金属能诱导其体内产生某些对酶和代谢具有毒害作用和不利影响的物质，间接引起植物伤害。

如在某些重金属胁迫下植物体内产生过氧化氢、乙烯类等物质，使植物体内代谢河酶活性形成负效应，并能够对其带来直接伤害。

在重金属的胁迫下，有时会引起大量营养元素如N、P、K的缺乏和其有效性的降低，较高浓度的重金属含量有抑制植物体对钙、镁等矿物质元素的吸收和转运的能力。

在重金属作用下会引起植物铁含量的下降或缺乏。

3、对人体健康的危害：

重金属污染土壤，农产品质量下降。

土壤中的污染物会通过各种食物链，经过逐级生物富集对人体健康产生危害。

它可以通过食物链对人体健康产生直接危害，还可以通过影响水体和大气环境质量间接对人类健康造成威胁。

更值得注意的是许多低浓度有毒污染物属环境激素类物质，其影响是缓慢的和长期的，可能长达数十年乃至数代人。

影响因素:

在不同的土壤条件下，包括土壤类型、土地利用方式、土壤的物理化学性状都能引起土壤重金属元素存在形态的差异，进而影响重金属的迁移转化，主要有:

①氧化-还原条件：

改变重金属价态，低价态化合物可溶性强，如Cr3＋>

Cr6＋，增强还原条件，土壤中Cr6＋还原成Cr3＋，溶于土壤溶液易于迁移。

（Cr6＋毒性大）砷酸盐在还原条件下还原成亚砷酸盐AsO32-毒性大于砷酸盐AsO43-

②酸碱度：

土壤的pH值对重金属的溶解度有密切关系。

一般情况下，ｐＨ值从中性升高到碱性，会降低Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｍｎ、Ｆｅ等的溶解度，重金属则难以被作物吸收，作物受污染的可能性会减轻。

在碱性条件下，进入土壤的重金属多呈难溶态的氢氧化物。

PH升高，重金属溶解度下降，迁移变弱。

两性化合物cu、ze在pH过高时会溶解。

③土壤胶体的吸附作用:

土壤中含有丰富的无机和有机胶体，对进入土壤中的重金属元素具有明显的固定作用。

总之，重金属元素被胶体的吸附固定分为两种方式，一如金属元素吸附在胶体表面的交换点，则较易释放；

二如保持在胶体矿物的晶格中，则很难释放

④络合-螯合作用:

重金属离子浓度较高时，以吸附交换作用为主;

重金属离子浓度较低时，以络合-螯合作用为主

3简述灰霾的成因，危害和预防治理措施和控制对策？

灰霾：

悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒的集合体，使空气混浊，能见度降到10公里以下的一种天气现象（由于人类活动增加导致的城区近地层大气的气溶胶污染导致能见度恶化现象）

灰霾主要由空气中的有机碳氢化合物、硫酸盐、硝酸盐及灰尘等颗粒悬浮于一定空气范围，使得大气浑浊，可吸入颗粒物增加，能见度降低，太阳辐射减弱。

成因：

①大气水平方向静风现象增多,近年来随着城市建设迅速发展，大楼越建越高，阻挡和摩擦作用使风流经城区时明显减弱，水平方向静风现象增多，不利于大气污染物扩展稀释，却容易使大气污染物在城区和近郊区周边积聚，灰霾形成

②大气垂直方向出现逆温现象，使得大气层低空空气垂直运动受到限制，导致污染物难以向高空飘散而被阻滞在低空和近地面.

③悬浮细颗粒物增加,工业污染、汽车尾气排放、农村地区大面积秸秆焚烧都会排放出大量的大气污染物，特别是大气颗粒物。

危害：

1）灰霾对全球和区域气候的影响：

灰霾天气下臭氧浓度更高，使得灰霾天气的氧化能力更强，可能加快城市光化学烟雾污染的进程。

2）灰霾对人体健康的影响：

灰霾的成分非常复杂，霾中的碳氧化物污染，对人的眼、鼻和呼吸道有强烈的刺激作用，一定条件下将对肝、胃和心脏血管系统的功能产生破坏作用，并且灰霾中的重金属成分对人体伤害也是极大。

3）二次污染：

灰霾天气下极易形成二次气溶胶污染，其中的硫酸盐和硝酸盐是其主要成分。

吸附在颗粒上的二氧化硫被催化、氧化为三氧化硫，三氧化硫与水蒸气形成极细微的硫酸雾，能更深地侵入呼吸道，促进有毒物质的溶解，对肺泡有更强的毒性作用。

当二氧化硫在与颗粒物同时被吸入时，会发生协同效应，对人体产生危害更为严重。

4）灰霾对交通的影响：

灰霾使空气的能见度降低，视野模糊不清，易引发交通事故、空难和海难，造成交通阻塞。

农作物减产，酸雨

防控措施

灰霾天气的控制与治理措施

①优化能源结构：

在下一阶段下，需要不断加大洁净煤开发力度，优先应用天燃气，并加大低太阳能、风能、生物能、潮汐能、地热能等新型环保可再生能源的研究。

同时，还要采取科学有效的措施提升燃油品质，控制好机动车污染物的排放，提升新车尾气排放标准，提升使用新型节能型资源，改善城区大气环境。

②建立好完善的预警机制，加强与气象局和环保局合作，联合开展灰霾天气预报预警工作，定期发布监测报告，为气象治理提供资料支持。

此外，还要制定好完善的应急机制，一旦出现重度灰霾天气，就可以及时的启动这一应急机制，防止灰霾天气给人们正常生活与农业生产造成不良的影响。

③对城市进行科学的规划在城市规划中，对城区重污染企业实施搬迁和节能环保技术改造，禁止新建污染大的钢铁厂、电厂、水泥厂等，要充分考虑大气扩散条件，预留一定的大气排污通道，预留一部分绿化带作为空气系统循环，从而净化城市大气，改善城市大气质量。

④绿化城市环境

植物是净化空气的有力武器，为此，需要推行绿化工作，发挥好公务机关与街道社区的作用，实现道路绿化、城区立体绿化、室内绿化、屋顶绿化的投机结合，让绿色植物能够有效的美化环境、净化城市空气、吸收灰霾。

除此之外，各个