环境学概论复习刘培桐Word格式文档下载.docx

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当输出率小于输入率，发生积聚，污染物浓度升高到一定程度时，就会直接或间接地对人体、生物等造成急、慢性危害。

3.大气污染源：

是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场所，设备和装置。

按污染物质来源可分为天然污染源和人为污染源。

（1）天然污染源：

火山喷发、森林火灾、自然尘、森林植物释放、海浪飞沫。

（2）人为污染源：

a.燃料燃烧：

SO、CO、CO氮氧化物、有机化合物和烟尘。

b.工业生产过程排放：

氟化物（磷肥厂）、氯化氢和酸性气体（酸碱盐工业）、硫氧化物、硫化氢、酚、苯类、烃类等

c.交通运输过程排放：

碳氢化合物、铅的化合物、硫氧化物、含氧有机化合物等。

d.农业生产过程排放：

颗粒物、氧化亚氮（NO）,破坏臭氧层。

4.一次污染物：

直接从污染源排放的污染物质，如二氧化硫、CONO颗粒物等。

5.二次污染物：

是指由一次污染物在大气中互相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还强。

硫酸、硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学氧化剂Ox，以及许多不同寿命的活性中间物（又称自由基），如HO2、HO。

6.主要大气污染物：

（1）气溶胶状态污染物：

指固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体。

TSP、飘尘、降尘、可吸入粒子等

（2）硫氧化合物：

主要指二氧化硫（SO）和三氧化硫（SO）。

（参与硫酸烟雾和酸雨的形成）

（3）氮的氧化物：

NOx造成大气污染的主要是指NO和NO。

（人为源主要是燃料的燃烧）

（4）碳的氧化物：

主要包括一氧化碳、二氧化碳。

（5）碳氢化合物：

是指C1---C8可挥发的所有碳氢化合物，即烃类。

（甲烷和非甲烷烃两类）

7.大气污染类型：

（1）根据污染物的性质划分

a.还原型（煤炭型）：

常发生在以使用煤和石油为燃料的地区，主要污染物SO2、CO

和颗粒物。

（伦敦烟雾：

在低温、高湿度的阴天、风速很小，并伴有逆温存在的情况下，一次性污染物在低空聚积，生成还原性烟雾）

b.氧化型（汽车尾气型）：

大多发生在以使用石油为燃料的地区，污染物主要来源于

汽车尾气、石油化工生产。

（光化学烟雾：

一次性污染物（CONOx和碳氢化合物）在阳光照射下发生光化学反应，生成具有强氧化性的二次污染物）

P26伦敦型烟雾和洛杉矶型烟雾对比

2）根据燃料性质和大气污染物组成划分

a.煤炭型：

煤炭燃烧时放出的烟气、粉尘、SO2等，经过化学反应生成硫酸、硫酸盐类气溶胶等二次污染物。

b.石油型：

汽车排气、石油冶炼等排放NOx、O3。

c.混合型：

煤、石油等及工厂排放各种化学物质。

d.特殊型：

特殊工业企业排放的特殊气体。

8.光辐射特点：

一般用波长来表示辐射的特性，入＜380为紫外光区，380〜760nm为可见光区、760〜2000nm为近红外区，2000nm以外为远红外区。

（90%勺紫外线被臭氧层所吸收）

光化辐射：

由于大气中存在着各种光吸收物质，使到达对流层的都是波长大于380nm的光，只有这部分光才能参与对流层的光化学反应。

因此，将波长大于

等于380nm的光称为光化辐射。

9.光化学反应：

大气中存在的各种吸光物质（原子、分子、自由基或离子）吸收一个光子所引发的反应，称为光化学反应。

（初级过程为光化学反应和次级过程为热反应）

10.光化学烟雾：

是指含有氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物的大气，在阳光中紫外

线的照射下反应所产生的产物及反应物的混合物。

（1）特点：

光化学烟雾呈蓝色，具有强氧化性，刺激人们眼睛，伤害植物叶子，能使橡胶开裂，并使大气能见度降低。

（2）光化学烟雾的形成条件：

1地理条件：

由于烟雾的形成与NQ的光分解有直接关系，而光分解又必须有

290-430nm波长的辐射作用下才有可能。

因此，纬度大于60度的地区，入射角较大，太阳辐射小，不容易发生光化学烟雾。

2季节：

夏季发生光化学烟雾的可能性比冬季大。

一天中，中午前后光线最强，发生的可能性较大。

3污染源条件：

以石油为原料的工厂排气和汽车尾气是形成烟雾的前提。

（3）光化学烟雾的形成机理

①NO向NQ转化是产生烟雾的关键；

②碳氢化合物是产生“烟雾”的主要成分；

（4）光化学烟雾的危害

①刺激眼睛，这是由具有刺激性的二次污染物甲醛、PAN和丙烯醛引起的。

②臭氧

会引起胸部压缩、刺激黏膜、头痛、咳嗽、疲倦等症状。

臭氧能损害有机物质，如橡胶、尼龙、棉布等。

11.五种典型的烟型：

（1）翻卷型（波浪型）：

烟流呈波浪型；

气温层结处于不稳定状；

扩散条件较好，污染物落地最大浓度点距烟囱较近。

（2）锥型：

烟流呈圆锥型；

气温层结属于中性；

气温随高度变化不大，故烟气扩散向前推动良好，比翻卷型差。

（3）平展型：

像一条带子飘向远方，从上面看烟流呈扇型展开；

发生在逆温层中，层结稳定；

垂直方向扩散很小，烟囱高，近地面不会造成污染，远方会造成污染；

烟囱若很低，会造成近地面上严重污染。

（4）上升型（屋脊型）：

烟流的下部是稳定的大气，上部是不稳定的大气；

持续时间较短，对进出地面污染较小。

（5）熏蒸型（漫烟型）：

常出现在日出后，由于地面增温，低层空气被加热，使逆温从地面向上逐渐消失，即不稳定大气从地面向上逐渐发展，当发展到烟流的下边缘或更高一点时，烟流便发生了向下的强烈扩散，而上边缘仍处于逆温层中，熏蒸型烟流就这样发生了。

烟流持续时间很短。

12.影响大气污染的地理因素

（1）地形和地物的影响：

气流沿地面流过时，与各种地形地物发生摩擦作用,使风向

风速发生变化，影响大气污染的扩散。

如山脉，尤其是封闭的山谷盆地,往往静风，小风频率占很大比重，不利于污染物的扩散。

再如城市中的高层建筑物，能造成气流在小范围内产生涡流，阻碍气流运动，不利于气体扩散。

（2）山谷风的影响：

发生在山区以24小时为周期的局地环流。

山谷风由山坡和谷地受热不均而产生。

在山风与谷风的转换期，风方向是不稳定的，山谷和谷风均有机会出现。

这时若有大量污染物排入山谷中，由于风向的摆动，污染物不易扩散，在山谷中停留时间很长，有可能造成严重的大气污染。

（3）海陆风的影响：

由于陆地和海洋的热力差异而引起。

发生在海陆交界地界，以小时为周期的一种大气局地环流。

可造成污染物在海陆之间反复运移，影响成分扩散。

若在海边地区建工厂，就必须要考虑海陆风的影响。

因为有可能出现在夜间随陆风吹到海面上的污染物，在白天又随海风吹回来,或者进入海陆风局地环流中，使污染物不能充分的扩散稀释。

（4）城市热岛环流：

由城市温度差引起的局地风。

城市热岛可形成年均气温比周边

地区高0.4〜1.5C,有时高达6〜8C。

因此引起由农村吹向城市的局地风，使城区大气中的污染物难以扩散。

13.影响大气污染的其他因素

（1）污染物的性质和成分

（2）污染源的几何形状和排放方式（点、线、面；

瞬时、连续；

地面、高架）

14.有效源高：

指从烟囱排放的烟云距地面的实际高度，它等于烟囱（或排放筒）本身的高度与烟气抬升高度之和。

影响烟气抬升高度的因素：

烟气本身的势力性质、动力性质以及气象条件和近地层下垫面的状况。

15.要增加烟气上升高度，减轻地面烟气浓度应注意哪些？

（1）提高排烟温度，以减少和烟囱的热损失；

提高排烟温度就会增加烟气的浮力；

（2）增加烟气的喷出速度，可以增加烟气上升的惯性力作用，但出口速度过大，会促进烟气与空气的混合，反而减少了浮升力作用；

（3）增加排出的烟气量，对惯性力和浮升力作用均有帮助。

故可将分散的烟囱集合起来排放，以增加排放的烟气量。

16.主要大气污染物控制技术

（1）烟尘控制技术

a.改变燃料结构，减少颗粒物的生成（天然气代替煤，核电取代火电等）。

b.在烟尘排放前，采用控制设备除尘（机械式除尘装置、袋式除尘装置、湿式除尘装置、电除尘装置）。

（2）二氧化硫净化技术（燃料脱硫、燃烧脱硫、流化床燃烧脱硫、低浓度SO2的吸

附净化）

（3）汽车尾气的催化净化（主要是CHCONOx的净化）

17.大气污染综合防治

1.全面规则，合理布局（环境规划）

2.选择有利污染物扩散的排放方式（合理排放）

3.区域集中供暖、供热

4.改变燃料构成

5.绿化造林

6.大气污染控制技术

第三章水体环境

1.水体：

是地表水圈的重要组成部分，指的是以相对稳定的陆地为界的天然水域，包括有一定流速的沟渠、江河、和相对静止的塘堰、水库、湖泊、沼泽，以及受潮汐影响的三角洲与海洋。

把水体当做完整的生态系统或综合自然体来看待，其中包括水中的悬浮物质、溶解物质、底泥和水生生物等。

2.水体污染：

当污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水体后，其含量超过了水体的自然净化能力，使水质和水体底质的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而降低了水体的使用价值和使用功能的现象。

3.水体污染物质的来源

（1）工业废水：

各种工业企业在生产过程中排出的废水，包括工艺过程用水、冷却水、烟气洗涤水、设备、场地清洗水以及生产废液等。

（2）生活污水：

人们日常生活中产生的各种污水的混合液，包括厨房、洗涤室、浴室等排出的污水和厕所排出的含粪便污水等。

（3）农业退水：

农作物栽培、牲畜饲养、食品加工等过程中排出的污水和液态废物。

4.水体污染的主要污染物（物理、化学、生物）

（1）物理方面，指的是颜色、浊度、温度、悬浮固体和放射性等；

（2）化学方面，排入水体的化学物质，大致可分为无机无毒物质、无机有毒物质、有机耗氧物质及有机有毒物质。

（3）生物方面，排放的污水中常包含有细菌、病毒、原生动物、寄生蠕虫等。

5.污染物在水体中的运动特征：

污染物在水中的运动主要表现为推流迁移和分散作用。

进入水中的污染物在水流的作用下，以及其自身性质的影响下发生衰减和转化，最终使污染物在水中分散，并通过化学转化使污染物浓度降低。

具体的运动特征如下：

（1）推流迁移

是指污染物在水流作用下产生的迁移作用。

推流迁移只改变水流中污染物的位置，并不能降低污染物的浓度。

推流迁移的速度取决于河流中污染物的浓度和各个方向上水的流速分量。

（2）分散作用

污染物在河流中的分散作用包括（分子扩散）、（湍流扩散）和（弥散）。

a.分子扩散：

是由分子的随机运动引起的质点分散现象。

污染物浓度越高，越呈现出容易分散的趋势。

b.湍流扩散：

是由河流水体中的湍流运动引起的质点的分散运动。

湍流运动越明显，最终的污染物越分散。

但如果看某一瞬时值，则可能有差异。

c.弥散作用：

是由于横断面上实际的流速分布不均匀引起的。

实际上就是由于湍流扩散受到流速影响使污染物分子发生运动，并最终产生位移。

（3）污染物的衰减和转化

a.保守物质：

只能改变位置和发生扩散，但总量不变。

包括重金属及高分子化合物等难以分解的物质。

b.非保守性物质：

既能改变位置，发生扩散，又能因为自身衰减而降低浓度。

非保守性物质衰减方式包括自身原因衰减以及和水中物质发生反应两种方式。

由于污染物本身性质的影响，经过一段时间后，污染物本身浓度就会降低。

此外由于某些物质可以和水中物质或者其他污染物发生反应，从而转变为其他物质，也可以使原始污染物浓度降低。

6.河流水体中污染物扩散的稳态解：

的在河流水体中处于稳定流动状态、污染源连续稳定排放的条件下，水中的污染物分布状况也是稳定的。

这时，污染物在某一空间位置的浓度不随时间变化。

这种不随时间变化的状态成为稳态。

7.有机物生物化学分解：

（1）水解反应：

是指复杂的有机物分子在水解酶的参与下加以水分子分解为较简单化合物的反应。

（2）氧化反应：

生物氧化作用主要有两类，脱氢作用和脱羧作用。

8.碳水化合物的降解

碳水化合物是由C、H、O组成的不含氮的有机物，根据分子构造的特点通常分为单糖、二糖和多糖。

单糖包括戊糖（以木糖和阿拉伯糖为代表）和己糖（以葡萄糖和果糖为代表）；

二糖以蔗糖、乳糖和麦芽糖为代表；

多糖是己的产物和其他单糖凝聚而成，以淀粉、纤维素为代表。

其降解过程如下：

（1）细胞或其他微生物首先在细胞膜外通过水解使碳水化合物从多糖转化为二糖后，才能透入细胞膜内；

（2）在细胞外部或内部，二糖可以再水解而成单糖；

（3）在细胞内部，单糖可作为能源而被利用。

进一步的变化是无论在有氧还是无氧条件下，单糖都先转化为丙酮酸：

①有氧条件下，丙酮酸在乙酰辅酶A的作用下即进入三羧酸循环，最终被完全氧化为二氧化碳和水：

②无氧条件下，丙酮酸的氧化不能充分进行到底，而是把丙酮酸本身作为受氢体，反应的最终产物是各种酸、醇、酮等，这样的过程称为发酵。

碳水化合物发酵分解会产生大量有机酸，时常超过水体的缓冲能力，使PH值下降，甚至会抑制细菌的生

命活动，称为酸性发酵。

9.脂肪和油类的降解

（1）脂肪和油类是由脂肪酸和甘油生成的不含氮的有机物。

常温下为固体的是脂肪，多来自动物；

呈液态的是油，多来自植物。

（2）它们的溶解性比碳水化合物小，一般情况更难降解。

但可以发生生物降解。

（3）脂肪和油可以通过脂肪酶（属水解酶）水解为甘油和脂肪酸。

脂肪酶不仅存在于人和动物的小肠中，也存在于细菌、霉菌以及富含油脂的植物种子中。

（4）在有氧条件下继续水解为二氧化碳和水，在无氧条件下形成各种有机酸。

10.含氮有机物的降解（略）

11.有机物生物降解的共同规律：

首先在细胞体外发生水解，然后在细胞内部继续水解和氧化。

降解后期的产物都是生产各种有机酸，在有氧条件下，可以继续分解，期最终产物是CQH0及NO—等；

在缺氧的条件下则进行反硝化、酸性发酵等的过程,其最终产物除CO和H0外，还有NH、有机酸、醇等。

12.水体富营养化：

是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染的现象。

分为天然富营养化与人为富营养化。

水体营养化是指由于水体中的氮磷营养物质的富集，引起藻类和其它浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，使鱼类和其它生物大量死亡，水质恶化的现象。

13.水体富营养化的危害：

水体富营养化的结果，破坏了水体生态系统的原有的平衡。

富营养化使水体中的有机物大量生长的结果，会引起水质污染、藻类、植物及水生

物、鱼类衰亡甚至绝迹。

这些现象可能周期性地交替出现，破坏水域的生态平衡，并且加速湖泊等水域的衰亡过程。

14.重金属在水体中的污染特征

（1）重金属元素在自然界的分布：

重金属普遍存在于岩石土壤大气水体和生物体内，并不断地进行自然环境中的迁移循环，其含量虽然均低于0.1％，但污染危害在局部地区却相当明显。

（2）重金属过渡性元素：

从化学性质上看，重金属大多属于周期表中的过渡性元素，它们的许多基本化学特性都是由这类元素的电子层结构决定的，使金属在水环境中的行为具有价态变化较多，配位络合能力强，表现出对生物的毒性效应明显。

（3）重金属在水环境中的迁移转化：

可分为机械迁移，物理化学迁移和生物迁移三种基本类型。

机械迁移是指重金属离子以溶解态或颗粒态的形式被水流机械搬运。

物理化学迁移指重金属以简单离子，络离子或可溶性分子在水环境中的存在形式，富集状况和潜在危害程度。

生物迁移指重金属通过生物体的新陈代谢，生长，死亡等过程所实现的迁移。

（4）重金属的毒性效应：

重金属能被生物吸收，并与生物体内的蛋白质和酶等的相

互作用而致突变。

15.重金属在水环境中的迁移转化：

重金属在水体中的迁移转化包括机械迁移、物理化学迁移和生物迁移三种方式。

具体通过如下途径：

（1）沉淀-溶解作用。

重金属元素与其他阴离子形成化合物时，若离子半径相差大，形成的化合物溶解度大；

离子半径相差小，形成的化合物溶解度小。

（2）氧化还原转化。

可以被氧化还原成其他价态，形成可溶性化合物迁移或被固定。

（3）络合作用，与氰化物等形成络合物在水中迁移。

（4）胶体化学吸附迁移转化。

（5）甲基化作用，如汞可在还原状态下形成可溶的剧毒甲基汞。

16.水环境污染防治对策

（1）减少耗水量：

通过技术改造，采用先进工艺；

制定用水定额；

压缩单位产品用水量；

一水多用，提高水的重复利用率；

研究实现废水资源化，尽可能将污染物消灭在生产工艺过程中，达到最大限度消减排污量的目的；

水的综合利用，从水中回收有用物质；

（2）建立城市污水处理系统，实现城市污水的集中治理；

（3）调整工业布局,充分利用自然环境的自净能力,变恶性循环为良性循环,起到发展经济、控制污染的目的；

（4）加强水资源的规划管理，规划前必须切实查清水资源总量及水质状况，采取相应的给水和污水处理措施。

17.废水处理的目的和方法：

对废水中的污染物以某种方法分离出来，或者将其分解转化为无公害稳定物质，从而使污水得到净化。

一般要达到防止毒害和病菌的传染；

避免有异臭和恶感的可见物，以满足不同用途的要求。

1）物理法：

利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。

沉淀法（重力分离法）、过滤法（滤网沙层活性碳）、离心分离法、浮选法、高梯度磁分离法。

（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。

中和法、混凝法、氧化还原法、化学沉淀法。

（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。

活性污泥法、生物膜法、生物塘法。

18.城市污水的处理

根据对污水的不同净化要求，废水处理的各种步骤可划分为一、二、三级处理：

（1）一级处理可由筛滤、重力沉淀和浮选等方法串联而成，除去废水中大部分粒径

在100um以上的大颗粒物质（物理法）。

筛选法可以除去较大物质；

重力沉淀可以除去无机粗粒和比重略大于1的凝聚性的有机颗粒；

浮选法可去除比重小于1的颗粒物（油类等）。

废水经过一级处理后，一般达不到排放标准。

（2）二级处理常用生物法和絮凝法。

生物法主要是除去一级处理后废水中的有机物；

絮凝法主要是去除一级处理后废水中无机的悬浮物和胶体颗粒物或低浓度的有机物。

经过二级处理后的水，一般可以达到农灌标准和废水排放标准。

但是水中还存留一定的悬浮物、生物不能分解的溶解性有机物、溶解性无机物和氮、磷等富营养物，并含有病毒和细菌。

在一定条件下，仍然可能造成天然水体的污染。

（3）三级处理目的是为了控制富营养化或达到使废水能够重新回用。

所采用的技术

通常分为上述的物理法、化学法和生物处理法三大类。

如曝气、吸附、换学凝聚和沉淀、离子交换、电渗析、反渗透、氯消毒等。

第四章土壤环境

1.土壤污染：

人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。

具体地说，污染物质是指与人为活动有关的各种对人体和生物有害的物质，包括化学泻药、重金属、放射性物质，病原菌等。

2.土壤净化：

是指土壤本身通过吸附、分解、迁移、转化等作用而使进入土壤的污染物的浓度降低而消失的过程。

3.环境背景值：

是指环境中诸因素，如大气、水体、土壤以及植物、动物和人体组织等在正常情况下，化学元素的含量及其赋存形态。

4.土壤环境中重金属元素背景值：

是指一定区域内自然状态下未受人为污染影响的土壤中重金属元素的正常含量。

5.农业生产大量使用农药产生的不良后果：

（1）有机氯农药不仅对害虫有杀伤毒害作用，同时对害虫的“天敌”及传粉昆虫等

益虫益鸟也有杀伤作用，因而破坏了自然界的生态平衡；

⑵长期使用同类型农药，使害虫产生了抗药性，因而增加了农药的用量和防治次数，也大大增加了防治费用和成本。

⑶长期大量使用农药，使农药在环境中逐渐积累，尤其是在土壤环境中，产生了农药污染环境问题。

6.农药污染土壤的主要途径：

（1）施用于田间的各种农药大部分落入土壤中，附着于植物体上的部分农药，也会因风吹雨淋落入土壤中；

（2）使用浸种、拌种、毒谷等施药方式，或是将农药直接撒至土壤中，造成污染的积累。

（3）近年来所采用的喷射方式，农药粘附在飘尘上，随气流扩散，随降雨落到土

壤中，造成土壤污染。

7.土壤退化：

土壤生态受到破坏，使土壤的物理、化学、生物特性发生变化，导致土壤的生态功能、生产潜力以及环境质量等级或状况下降的现象。

8.控制和消除土壤污染源的措施

（1）控制和消除工业“三废”排放。

大力推广闭路循环，无毒工艺，以减消除污染

物的排放。

对工业“三废”进行回收处理；

（2）加强土壤污染灌区的监测和管理。

对用污水进行灌溉的污灌区，要加强对灌溉污水的水质监测，了解水中污染物的成分、含量及其动态变化，避免带有不降解的高残留的污染物随水进入土壤，引起土壤污染；

（3）合理施用化肥和农药。

采用综合防治措施，即要防治病虫害对农作物的威胁，又要做到既高效又地把农药对环境和人体健康的影响限制在最低程度；

（4）增加土壤容量和提高土壤净化能力。

增加土壤有机质含量、砂掺粘改良砂性土壤，以增加和改善土壤胶体的种类和数量，增加土壤对有害物质的吸附能力和吸附量。

9.防治土壤污染的措施：

①施加抑制剂。

施用重金属吸收抵制剂（改良剂），一般施用的抑制剂有石灰、磷酸盐和硅酸钙等，使重金属污染物作用生成难溶物质，降