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环境学概论复习提纲
环境学
一、绪论
1、 环境科学的概念和特点?
(1) 概念:
环境科学就是在现代社会经济和科学发展过程中,为了解决环境问题而诞生的一门新兴科学。
(2) 环境科学的特点:
环境科学研究的中心事物是人,而客观事物既包括自然因素,也包括社会因素。
(环境是与中心事物对应发生的,环绕于某个中心事物周围的客观事物,中心事物的不同,则其环境不同。
)
2、 环境与人之间的辩证关系?
诞生条件、生存条件、生产生活空间、生活生产资源
环境人
废弃物
“三废”:
物质污染(化学性污染,具有累积性、滞后性)
“两噪”、“一磁”:
能量污染(物理污染,具有瞬时性
危害可能会变成永久性。
)
3、 不同时期的环境问题?
(1) 人类诞生∽“第一次浪潮”之前的环境问题:
人类只是自然食物的采集者和捕食者,居住在中低纬的洞穴中,其活动目的是获得食物,维持生存和繁殖。
通过生理代谢与外界环境(物质)交换能量,对自然环境是只利用环境,但生存受到威胁。
(2)“第一次浪潮”的环境问题:
生态平衡失调
① 标志:
新石器时期,随着生产工具的进步磨制石器如石犁、石锄的使用,产生了原始农业和畜牧业。
(3)“第二次浪潮”的环境问题:
环境污染
① 标志:
蒸汽机的发明和使用
(4)“第三次浪潮”的环境问题:
污染转移
① 标志:
以电子工程和遗传工程等新兴产业的出现(20世纪60年代)
4、 污染转嫁的方式?
(1) 产业转移
(2) 固体废弃物的越域转移
① 危险性废物的越境转移
② 工业废渣的越境转移
③ 生活垃圾的越境转移
(3) 战争强加污染转移:
如贫铀炸弹
5、 自然环境的结构?
(1) 无机环境(非生物):
大气、太阳、水、矿产(矿藏)、地貌
(2) 有机环境(生物):
植物(生产者;自养型生物)、动物(消费者;异养型生物)、微生物(分解者;异养型生物)
(3) 营养级:
第Ⅰ营养级、第Ⅱ营养级、第Ⅲ营养级……
(4) 食物链:
草牧食物链(捕食链)和腐屑食物链。
二者同时存在,缺一不可。
6、 食物网的成因:
(1)消费者和分解者的食性复杂(食草性、食肉性、杂食性)
(2)资源共享(被捕食者)
7、 金字塔型:
随着营养级的增加,生物量减少,呈数量级递减,称十分之一法则,所以生物量呈金字塔型。
(城市生态系统的生物量呈倒金字塔型,极不稳定,需要以外境输入(如食物生物量),使其稳定。
8、 能量流:
第一能量流:
依附捕食链(太阳能)
第二能量流:
依附腐屑食物链(化学能)
第三能量流:
人为储存和地质矿化作用。
遵循能量守恒定律
能量的特点:
(1)由集中向分散流动,且不可逆
(2)能量在流动过程中,某一种能量不能完全转换成另一种能量。
第二章大气环境
1、对流层及平流层的特点:
(一)对流层
特点:
(1)随高度增加气温下降,每100m下降0.6℃,垂直对流强烈。
(2)空气密度大,占大气总质量的3/4
(3)杂质、云量大
(4)雷、电、雨等天气现象存在
(5)和人类活动影响大,人类活动主要在此层
(6)大气污染主要在此层
(二)平流层
特点:
(1)随高度的增加气温无变化(30∽50km以下),无垂直对流,只有水平流动,30∽35km以上随高度上升气温上升。
(2)密度相对较小
(3)没有水汽和杂质
(4)没有雷、电等天气现象的存在
(5)臭氧层依附于此层
2、干洁空气的定义及其成分?
(1)定义:
大气中除去水汽和杂质的空气称为干洁空气。
(2)成分:
N2(最多)、O2(最活泼、21%)、Ar(最不活泼)、CO2(变化幅度最大、0.033%)
3、大气污染的概念:
是指大气中一些物质的含量达到有害的程度,以至破坏人和生态系统的正常生存和发展,对人体、生态和材料造成危害的现象。
4、大气污染物的来源:
(一)天然来源
(1)火山喷发:
排放SO2、H2S、CO2、CO、HF及火山灰等颗粒物。
(2)森林火灾:
排放CO、CO2、SO2、NO2、HC等
(3)自然尘(沙尘暴):
风沙、土壤尘等。
(二)人为污染源
(1)工业企业排放源:
①工业企业排放源:
污染物种类受企业性质影响,受原材料影响,产品不同则污染物不同。
污染物数量受企业的规模、治污程度影响。
(2)家庭炉灶及取暖设备排放源
(3)交通运输污染源
(4)农业污染源:
农业化肥的使用。
5、五种主要的污染物质:
(1)气溶胶污染物:
直径约从0.002∽100μm大小的液滴或固态粒子
(2)硫氧化合物:
SO2、SO3(2/3来自于煤炭燃烧、1/5来自于石油燃烧)
(3)氮氧化物:
NO、NO2、N2O、NO3、N2O4、N2O5(来源于石油燃烧)
(4)碳氧化物:
CO、CO2
(5)碳氢化合物(HC)
6、CO中毒的原因:
CO——即煤气:
在燃料不无安全燃烧时产生的。
煤气中毒:
人体正常条件下
条件
O2+血红蛋白双氧血红蛋白
有CO时:
CO+血红蛋白碳氧血红蛋白
其中CO与血红蛋白结合速度快,但逆过程慢,碳氧血红蛋白会凝固。
7、还原型和氧化型大气污染:
P/25
(1)还原型(煤炭型):
如“伦敦烟雾事件”
主要污染物:
SO2、CO、颗粒物
条件:
低温、高湿度的阴天,风速很小,伴有逆温存在,低空聚积,生成还原性烟雾。
(2)氧化型(汽车尾气型):
如“洛杉矶光化学烟雾事件”
发生地主要是以使用石油为燃料的地区
污染物主要来源:
汽车排气、燃油锅炉、石油化工生产
8、逆温:
P/38
逆温的类型:
(1)辐射逆温(接地逆温)
(2)下沉逆温
(3)平流逆温 (4)锋面逆温 (5)湍流逆温
9、不同温度层结下的烟型:
P/40
晴天的四种烟型:
(1) 爬升型(上升型、屋脊型)——在日落前后(傍晚)出现,持续时间较短,污染最轻。
(2) 平展型——发生在夜晚,污染较轻。
(3) 熏蒸型(漫烟型)——常出现在日出后(早晨),对人类污染最重。
(4) 翻卷型(波浪型)——常出现在中午前后,污染较重。
阴天的烟型:
(1)锥型(喇叭型)——发生在阴天的白天和傍晚。
10、大气的水平密度对扩散的影响:
大气的水平密度不同导致大气的水平运动,继而产生风。
其对污染物扩散的影响:
(1)使污染物迁移到下风方向(输送)。
(2)对污染物稀释、冲淡作用。
11、湍流的种类:
P/43
一种是由于垂直方向温度分布不均匀引起的热力湍流,它的强度主要取决于大气稳定度。
一种是由于垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度引起的机械湍流,它的强度主要决定于风速梯度和地面粗糙度。
12、三种局地环流(局部地区环流):
P/44/45
(1)山谷风环流:
白天;谷风。
夜晚;山风
(2)海陆风环流:
白天;海风。
夜晚;陆风
(3)城市热岛环流:
是由城乡温度差引起的局地环流。
13、城市热岛形成的原因:
(1)城市中人为热排放量大,与中纬地区太阳辐射能相等。
(城市机关事业单位密集、工业企业发达、交通运输及服务业发达、区民生活耗能多。
)
(2)人工下垫面密实性强,导热效果好,热容量大。
(3)城市的蒸发量小,下垫面增温迅速。
(4)城市空气中CO2浓度高,气溶胶含量高,温室效果更明显。
第三章 水资源
1、水资源问题?
(1)水资源分布极不平衡——数量型短缺(数量型短缺)
(2)水体被污染——水质型短缺(质量型短缺)
2、水资源不足的解决方法:
(1)利用外来客水资源。
(2)跨流域调水(70年代引滦入津、引黄济津、南水北调)
(3)利用地下水。
3、超采地下水的危害:
(1)使得地下水位漏斗重叠,引起局部地区地下水位下降。
(2)使得地下水开采成本上升。
(3)使得地下水优质水资源储量下降,影响水的可持续利用。
(4)使得浅眼井“吊泵”而报废。
(5)地下沉积物密实性变差——对地表水顶托的力量下降,地表水而渗透,易污染;岩石——地面塌陷;沙质沉积物——地面沉降。
(6)地面沉降的危害:
一是降低防洪标准;二是沿海地区地面沉降,海平面上升,加快沿海淹没,造成全球经济损失惨重。
(7)沿海地区超采地下水的危害——产生海水底下倒灌,污染地下水,产生土壤盐碱化,农作物不能生长,威胁中国粮食安全;自然植物不能生长,使得沿海土壤裸露,使其沙漠化。
4、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,使水体的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。
5生物化学需氧量和水体富营养化:
生化需氧量(BOD):
指在好气条件下,微生物分解水体中有机物质的生物化学过程中所需溶解氧的量,是反应水体中有机污染程度的综合指标之一。
水体富营养化:
由于植物营养物(N、P等)的增加,使藻类植物大量增加,使鱼类的生活空间减小,失去饵料,水中溶解氧减少,影响鱼类的生存。
6、水体污染物的种类?
(1)无机无毒物质:
指排入水体中的酸碱及一般的无机盐类。
(2)无机有毒物质:
如汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、锰(Mn)、铬(Cn)、砷(As)等。
(3)耗氧有机物。
(4)有机有毒物质:
如酚类、有机农药、取代苯类、聚氯联苯、稠环芳烃。
(5)放射性污染物。
(6)生物污染物。
(7)热污染。
7、甲烷发酵:
条件:
(1)要有专门的甲烷细菌。
(2)绝对厌氧状态。
(3)PH值6.4∽7.2之间。
(4)适宜的水温32℃∽70℃。
(充分条件)
8、农作物秸秆燃烧的危害:
(1)浪费能源,加快化石燃料的枯竭。
(2)产生CO2,加快温室效应。
(3)损失肥效。
(4)产生大气污染,降低能见度,威胁航空及至国防安全。
(5)改变土壤结构,破坏土壤生物。
(6)威胁财产安全。
(7)威胁生命安全。
第四章 土壤资源
1、土壤是由固(矿物质、有机质)、液(土壤水分或溶液)、气(土壤空气)三相组成,
土壤圈处在与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈密切相互依存和相互作用之中,处在其四圈的交界面上。
2、土壤污染的概念:
人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度,土壤的组成、结构、功能的变化,引起土壤质量恶化的现象,使农作物的产量或质量的下降。
3、五大圈层形成的顺序?
4、土壤净化的方式:
(1)、挥发、扩散
(2)、沉淀、胶体吸附
(3)、生物、化学降解(毒性较小、无毒、营养物质)
5、环境背景值的概念:
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。
6、化学农药进入人体的途径:
(1)母婴接触。
(2)消化道:
食物当中的农药残留、服用(自杀、误服)。
(3)皮肤渗透。
(4)呼吸道。
第五章、 城市环境
1、城市的概念:
城市是以空间与环境利用为基础,以聚集经济效益为特点,以人类社会进步为目的,一个集结人口、经济、科学文化的空间地域系统,是一个经济实体、政治实体、科学文化实体、自然实体。
2、城市基础设施的作用:
基础设施
功能与作用
相当于人体系统
道路交通系统
建立城市整体与延伸的分支体系
骨骼系统
作用:
发生和组织物流、能流和人口流
血液循环
给—排水系统
发生和组织水流和废水流
消化和排泄系统
能源供应系统(电、汽、热)
发生和组织能量流
环卫系统
发生和组织废物流循环
美容装饰
呼吸系统
园林绿化系统
净化环境,美化景观
邮电通讯系统
发生和组织信息流循环
神经系统
防灾系统(火灾、卫生防疫、抗震、
抗洪、消防)
防止自然和人为灾害
防护免疫系统
3、城市生态系统的组成和特点:
城市生态系统的组成:
(1) 自然系统:
土地、水体、植物、动物、景观、地物形态、气候。
(2) 经济系统:
工业、农业、通讯、科技、金融、贸易、运输、建筑。
(3) 社会系统:
法律、宗教、教育、文化、艺术、文娱、饮食、物资仓储、居住、旅游、服务、医疗。
城市生态系统的特点:
㈠、人是城市的主体。
(人可以决定城市的发展方向、速度、规模)
㈡、生产者的生物量小于消费者的生物量。
(倒金字塔型)
㈢、人工性特点显著。
(食物网络简单、食物链短促)
㈣、不稳定性强,开放性更强,对其他生态系统的依赖性更强。
(食物、资源、商品、市场、人才及劳动力依赖性)
㈤、城市环境问题突出。
㈥、城市驯化人类。
(城市文明病高发、远离祖先生活“野趣”)
4、花草的绿化的缺点:
(1)、初始投入大。
(2)、生命力弱。
(3)、生命周期短。
(4)、后续人工、资金投入大。
(5)、生物量小。
(6)、对污染物的吸收净化能力弱。
(7)、对热岛的衰减能力弱。
(8)、对噪声的衰减能力弱。
(9)、浪费土地,危害国家粮食安全。
(10)、绿化功能单一,其空间不能立体利用。
5噪声的组成要素:
(1)、来源
(2)、介质(气、液、固)
(3)、声场
(4)、频率:
(赫兹) (5)、声速
(6)、波长 (声速=波长×频率)
(7)、声压强
6、声压强和声压级的换算:
(略)
7、城市噪声的危害:
(1)、影响睡眠、休息和语言交流。
(2)、损伤听觉。
暂时性损伤,长期在噪声环境会产生耳鸣,听觉迁移。
(3)、引起各种疾病:
血管扩张,肌肉抽搐,疲劳,反应迟钝,心血管收缩,心脏不适,视力衰退,神经紧张,甚至失去平衡,引起内脏器官活动改变,影响肾上腺活动,新陈代谢。
(4)、降低工作效率,影响学习效率。
(5)、背景声音的作用。
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