中国海洋大学933环境学复习资料

1、933环境学（初试大纲）考查目标环境学是我校为招收环境科学专业硕士生设置的具有选拔性质的考试科目。其目的是科学、公平、有效地测试考生是否具备攻读环境科学专业的硕士学位所必须的基本素质、一般能力和培养潜能，以利于选拔具有发展潜力的优秀人才入学，为国家培养具有良好职业道德和专业知识、较强分析与解决实际问题能力的高层次环境科学专业人才。主要考察学生对环境科学基本知识、基本概念、基本原理和方法的熟练掌握程度，兼顾学生运用所学理论知识分析和解决问题的能力。具体来说，要求考生：1掌握环境基本规律、环境学基本原理及其相关概念。2掌握环境污染含义、特征及作用机制。3掌握环境保护与资源保护相关知识。4.掌握全球

2、环境问题产生根源及解决途径。5.掌握可持续发展与科学发展观的理论。6具有运用基本原理和方法分析、解决环境问题的基本能力。考试形式和试卷结构1试卷满分及考试时间试卷满分为150分，考试时间180分钟。2答题方式答题方式为闭卷、笔试，可使用计算器。3考试题型题型一般包括名词解释、填空题、选择题、简答题和分析论述题。考查内容1环境、环境问题基本概念及基本理论；全球性环境问题（臭氧层破坏、全球变暖、酸沉降、沙漠化等）的形成机制、危害与防治对策。历史上重大环境污染（公害）事件的根源。2环境学基本原理与方法。3资源的分类及特点；资源与环境保护的联系。4大气环境、水环境、土壤环境、固体废物及物理环境等污染的

3、含义、特征、类型、作用机制及控制方法。5生态系统的概念、结构与功能；生态平衡的概念与特点；生态学的一般规律；生态学原理在环境保护中的应用。6环境质量标准及环境基准相关知识。7环境质量、环境质量评价的概念；环境影响评价的分类；环境影响评价与环境风险评价的区别。8可持续发展理论及科学发展观。第一章水环境1水.的自然循环（图p5）从海洋的蒸发开始，蒸发形成的水汽大部分留在海洋上空，少部分被气流输送至陆地上空在适当的条件下这些水汽凝结成降水。海洋上空的降水回落到海洋，陆地上控的降水则降落至地面，一部分形成地表径流补给河流和湖泊，一部分渗入土壤与岩石空隙，形成地下径流，地表径流和地下径流最后都汇入海洋。

4、由此构成全球性的连续有序的自然水循环系统。水循环的基本动力是太阳辐射和重力作用。水的社会循环（图）人类为满足生活、生产需要，不断取用天然水体中的水，经使用，一部分天然水被消耗，但绝大部分变成生活污水和生产废水排放，重新进入天然水体的过程。3水.资源的特征作用上的重要性；补给上的有限性；时空上的多变性；利用上的多用性。4中.国水资源的特点水资源总量不少，人均和亩均水量不多；水资源的时间分布不平衡，年内和年际变化大（夏秋多，春冬少）；水资源的空间分布不均匀，水土资源组合不平衡（南多北少、东多西少）；水污染的蔓延，极大减少了我国水资源的可用量；用水的极大浪费，影响水的总量。5合.理利用水资源开源措施

5、：合理开发和提取地下水；修建水库和跨流域调水工程；海水淡化；人工降雨；节流措施：加强宣传教育，提高节水意识；改进灌溉技术，提高用水效率；挖掘水资源潜力。6水.污染水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、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，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。（水污染加剧了全球的水资源短缺，危及环境健康，严重制约人类社会、经济与环境的可持续发展。）7主.要水污染物及其环境效应水环境污染物包括悬浮物、耗氧有机物、植物营养物、重金属、难降解有机物、石油类、酸碱、病原体、热污染以及放射性物质等。根据污染物质及其形成污染的性质，可以将水污染分为化学性污染

6、（酸碱污染、重金属污染、需氧性有机物污染、有机毒物污染）、物理性污染（悬浮物污染、热污染、放射性污染）和生物性污染3类。悬浮物指悬浮在水中的细小固体或胶体物质。造成水体浑浊，影响水生植物的光合作用，使水底栖息生物窒息，破坏鱼类产卵区，淤塞河流或湖泊。耗氧有机物以悬浮态或溶解态存在于污水中，排入水体后能在微生物作用下最终降解为简单有机物，并消耗大量的氧，使水中溶解氧的含量降低的有机物。主要是指由城市污水、食品工业和造纸工业等排放含有大量的有机物的废水所造成的污染。由于有机成分复杂、种类繁多，一般常用综合指标如生化需氧量（）、化学需氧量（）、总需氧量（）（水中能被氧化的物质，主要是有机物质在燃烧中

7、变成稳定的氧化物时所需氧气的量，单位为/或总有机碳（）（水的溶解性和悬浮性有机物含碳的总量，以碳的数量表示水中含有机物的总量）等表示耗氧有机物的含量。植物营养物重点指含氮、磷的无机物或有机物，主要来自生活污水、部分工业废水和农业尾水。水的富营养化生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，鱼类及其他生物大量死亡的现象。危害：含有-,危害人体健康；引发水华和赤潮；透明度降低，降低，水生生物大量死亡；有些藻类分泌有毒物质；底层沉积死亡生物的残体，厌氧分解产生等有害气体；水生生态系统紊乱，多样性破坏。赤潮：指在特定的环境条件下，海水

8、中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。重金属主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的元素，也包括具有一定毒性的一般重金属，如锌、镍、钴、锡等。主要特点：重金属的毒性通常由微量导致；重金属及其化合物的毒性几乎都通过与有机体结合而发挥作用，某些重金属可在生物体内转化为毒性更强的有机物；重金属不能被生物降解，可通过食物链发生生物富集、放大；重金属的毒性与金属的形态（价态、有关。难降解有机物（持久性有机污染）难以降解的有机物，大多为人工合成化学品。:具有环境持久性、生物累积性、远距离环境迁移性，并可对人体健康和生态环境产生危害影响的一类有机污染物

9、（、。长期与人类和动物接触会引起内分泌系统、神经系统、免疫系统异常，致癌、致畸、致突变。在低纬度地区，挥发大于沉降，在高纬度地区沉降大于挥发，逐渐向中高纬度地区转移，并最终在极地地区积累的现象，称为的全球蒸馏效应。在低纬度地区排放，伴随中纬度地区冷暖季节变化而挥发沉降，并通过全球蒸馏效应逐渐积累到极地地区的现象，称为的蚱蜢跳现象。石油类酸碱病原体热污染指日益现代化的工农业生产和人类生活中排出的各种废热所导致的环境污染。放射性物质8水.污染源分为自然源（指自然界自发地向环境排放有害物质造成有害影响的污染源）和人为源（指人类社会经济活动所形成的污染源）。人为源按污染源进入水环境的空间分布方式分为点

10、污染源和面污染源。点污染源指排污形式为集中一点或一个可当作一点的小范围内，多由管道收集后进行集中排放。（1）工业废水是造成水体污染的最重要的污染源。根据废水的发生来源，分为工艺废水、设备冷却废水、洗涤废水、场地冲洗废水；根据废水中所含污染物的性质，分为有机废水、无机废水、重金属废水、放射性废水、热污染废水、酸碱废水、混合废水；根据生产废水的行业性质，分为造纸废水、石油化工废水、纺织废水、制革废水、冶金废水等。特点：污染量大（用水多，排水也多）；成分复杂（污染物种类多）；感观不佳；水量水质多变。（2）生活污水主要来自家庭、商业、学校、旅游、服务行业及其他城市公用设施，成分复杂，其组成有一定差异。

11、污染物以悬浮态或溶解态的无机物（、等盐类）、有机物（纤维素、淀粉、脂肪、蛋白质及合成洗涤剂）为主。面污染源即非点污染源，污染物排放一般分散在一个较大的区域范围，通常表现为无组织性。主要指雨水的地表径流、含有农药化肥的农田排水、畜禽养殖废水，以及水土流失等。农村面源：不合理地施用化肥和农药；分散农村居住点的生活污水、粗放发展的乡镇工业所排废水。2）城市径流9水.污染的特征（一）地表水的污染（河流湖泊/水库）（1）河流污染指进入河流的污染负荷超过了河流的自净能力，从而造成河流水环境质量降低，影响水体使用功能的现象。特征：污染程度随径流量变化（时间变化特性）；污染扩散快（上游与下游，局部与整体）；污

12、染影响大。（2）湖泊（水库）污染指污染进入湖泊的数量超过了湖泊的自净能力，造成湖泊水体污染的现象。特征：污染来源广、途径多、种类复杂；污染稀释与搬运能力差；生物降解和积累能力强。（二）地下水的污染特征污染来源广；污染难以治理；污染危害严重。（三）海洋污染海洋污染指人类活动直接或间接地将物质或能量排入海洋环境（包括河口），以致损害海洋生物资源、危害人类健康、妨碍海洋渔业、破坏海水正常使用或降低海洋环境优美程度的现象。特征：污染源多而复杂；污染持续性强；污染扩散范围大；防治难，危害大。人类在海洋的活动可以污染海洋，在陆地和其他活动方面所产生的污染物也会进入海洋。海洋是地球上地势最低的区域，一旦污染

13、进入海洋后，很难再转移出去，不能溶解和不易分解的物质在海洋中越积越多。全球海洋是一个整体，一个海域污染了，会扩散到周边，甚至波及全球。10水.体的自净能力它包括了物理过程（稀释、扩散、挥发、沉淀等）、化学和物理化学过程（氧化、还原、吸附、凝聚、中和等）以及生物和生物化学过程（微生物对有机物的分解代谢，不同生物群体的相互作用等）。最主要的两方面为物理作用和生化作用。当污染物进入水体后，通过一系列物理、化学、生物等方面的作用，污染物浓度会逐渐降低，经过一段时间后，水体往往能恢复到受污染前的状态，水的这种自我调节、净化能力为自净能力。物理作用：稀释只能降低污染物浓度，不能去除污染物在水体中的两种运动

14、形式为平流/推流和扩散。生化作用：生化自净有机污染物进入水体后在微生物作用下氧化分解为无机物（需要的氧的来源：水中溶解的氧和水生植物光合作用产生的氧）oif精耶課片老卅必吃/可城聊迓氧垂曲线（oif精耶課片老卅必吃/可城聊迓耗氧与复氧作用三阶段：易氧化有机物被化学氧化分解生化氧化分解含氮有机物的硝化过程关键需要找到什么？溶解氧浓度的最低点，即氧亏值最大点临界点规定值？未超过河段的净化能力水体中细菌的衰亡也是一种重要的自净作用。促使水中细菌数量减少的主要作用：水体的生化自净作用使水中有机物量日渐减少，细菌将因缺少食物及能源而逐渐衰亡；水体中生长的纤毛类原生动物、浮游动物的吞食；不利菌类存活的如日

15、光、温度等。水环境容量一定水体所能容纳污染物的最大负荷。11水.质与水质指标水质，即水的品质，是指水与其中所含杂质（悬浮物质、溶解物质和胶体物质）共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合特性。水质指标分3类：物理性水质指标、化学性水质指标和生物学水质指标。物理性水质指标，包括感官物理性状指标（温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度等）和其他物理性状指标（总固体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体、电导率等）；化学性水质指标，包括一般的化学性水质指标（、碱度、硬度、各种阳离子、各种阴离子、总含盐量、一般有机物质等）、有毒的化学性水质指标（重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药等）和有关氧平衡的水质指标（溶解氧

16、、化学需氧量、生化需氧量、总需氧量等）；生物学水质指标，包括细菌总数、总大肠菌群数、各种病原细菌、病毒等。地表水环境质量标准基本项目标准限值（24项）、集中式生活饮用水地表水源地补充项目标准限值、集中式生活饮用水地表水源地特定项目标准限值。水温影响水的密度，影响微生物活动及生化反应速率，进而影响水中细菌的生长繁殖和水的自然净化作用（主要排放含热废水）。（酸碱度）表示水中或的含量比例。对生物的繁殖和生存有很大影响，同时还严重影响水体中微生物的生化作用，影响水中胶体的带电荷状态，导致胶体对水中一些离子的吸附和释放。溶解氧是指溶解在水中的氧气的含量。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标，它跟

17、空气里氧的分压、大气压、水温和水质有密切的关系，自然条件下水温越低、气压越高、盐分越少，水中溶解氧的含量越高。指在一定条件下，水中各种有机物与外加的强氧化剂作用时消耗的氧化剂量，以氧量（/计。常用的氧化剂是重铬酸钾（）。越大，则污染越严重，但反之不成立。海水一般用高锰酸盐指数法，其他物质一般采用重铬酸钾氧化法。在有氧条件下，当温度为C时，由于微生物（主要是细菌）的活动，使可降解的有机物氧化达到稳定状态时所需的氧量称为，在C下分解天所需耗用的氧量称为。值越高，说明水中有机污染物越多，污染也就越严重。植物营养物包括氨氮、总氮和总磷三个指标。氨氮可导致水体富营养化，对鱼类及某些水生生物有毒害作用。总

18、磷（）过多会引起藻类植物的过度生长，水体富营养化，发生水华或赤潮。重金属重金属不能被生物降解，能在食物链的生物放大作用下积累，在人体内能与蛋白质和酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中积累，造成慢性中毒。氟化物包括HF、金属氟化物、非金属氟化物、氟化铵和有机氟化物。氟化物污染土壤后，使土壤酸性增加，对农作物生长不利。适量的氟是人体所必需的，过量的氟对人体有危害，氟化钠对人的致死量为1饮用水含则可出现氟骨症。氟骨症表现为腰腿痛、关节僵硬、骨骼变形、下肢弯曲、驼背，甚至瘫痪。硒克山病患者缺硒，硒过量会导致指甲变厚、毛发脱落，肢端麻木，偏瘫。氰化物进入人体后析出氰离子，与细胞

19、线粒体内氧化型细胞色素氧化酶的三价铁结合，阻止氧化酶中的三价铁还原，组织细胞不能利用氧，造成阻止缺氧，导致机体陷入内窒息状态。挥发酚沸点在C以下的酚类物质，一般为一元酚。水中酚类属有毒物质，人体摄入一定量会出现急性中毒症状，长期饮用被酚污染的水可引起头痛、出疹、瘙痒、贫血及各种神经系统症状。12石油类影响多种器官正常功能。13阴离子表面活性剂14硫化物。粪大肠菌群表征水体卫生程度的生物学指标。粪大肠菌群为总大肠菌群的一个亚种，直接来自粪便，在C的高温条件下仍可生长繁殖并将色氨酸代谢成吲哚，其他特性均与总大肠菌群相同，在卫生学上具有重要的意义。12水.质基准和水质标准水质基准是对水体中的污染物或

20、危害因素对水生生物的生长、发育、繁殖，对人体健康、生态平衡，以及社会财富等的危害进行综合研究基础上，所获得的污染物的浓度（剂量）与效应的相关性的系统资料，是科学研究的结果，它未考虑社会、政治、经济等因素，不具有法律效力。水质基准可分为两大类：毒理学基准和生态学基准。通常人们根据保护对象，将水质基准划分为水环境卫生基准、水生生物基准和水体营养物基准。水质标准以环境质量基准为基本科学依据，并考虑实现标准的社会经济和技术条件，由国家或地方环境保护主管部门批准颁布的，具有法律效力。水环境质量基准是制定水环境质量标准的科学依据，水环境质量基准决定了水环境质量标准的基本水平。水环境质量标准包括：地表水环境

21、质量标准地下水环境质量标准渔业水质标准农田灌溉水质标准生活饮用水卫生标准。水域功能和标准分类依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类：I类：主要适用于源头区、国家自然保护区；II类：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等；III类：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道水产养殖区等渔业水域及游泳区；W类：主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；V类：主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。水域兼有多类使用功能的，执行高功能类别对应的标准值。13污.水综合排放标准将工矿企

22、业和事业单位排放的污染物分为两类：I类污染物系指能在环境或动植物体内蓄积，对人体健康产生长远不良影响者。含此类污染物的废水一律在车间或车间处理设施的排放口取样检测。（总汞、总镉、总铬、烷基汞、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并芘）；II类污染物系指其长远影响小于I类的污染物质。含此类污染物的废水在工厂企业或其处理设施排出口取样检测。（、色度、悬浮物、石油类、动植物油、挥发酚、氰化物、硫化物、氨氮、氟化物、磷酸盐、甲醛、苯胺类、硝基苯类、阴离子合成洗涤剂、铜、锌、锰）上表中的一级标准，即地表水环境质量标准中的III类水体而设的；对于特殊保护区域，即地表水环境质量标准中的I、II类水体，则不得新建排污

23、口；对于一般保护区域（如III、W类水体），应执行二级标准；对排入城镇下水道并进入二级污水处理厂的污水，可执行三级标准。14生.活饮用水水质标准制定生活饮用水水质标准的主要原则是：卫生上安全可靠，不应含有各种病源微生物和寄生虫卵；化学成分应对人体无害，不应对人体健康产生不良影响或对人体感官产生不良刺激；使用时不致造成其他不良影响（过高的硬度导致水垢的形成等）。15水.污染控制水污染防治目标有三：确保地面水和地下水饮用水源地的水质，为向居民供应安全可靠的饮用水提供保证；恢复各类水体的使用功能；还清地面水体的水质，恢复其美好的观瞻，增加人类居住区的悦人景色。水污染防治的主要任务：进行区域、流域或城

24、镇的水污染防治规划，在调查分析现有水环境质量及水资源利用需要的基础上，明确水污染防治的具体任务，制订应采取的防治措施；加强对污染源的控制，包括工业污染源、城市居民区污染源、畜禽养殖业污染源，以及农田径流等面污染源，采取有效措施减少污染源排放的污染物量；对各类废水进行妥善的收集和处理，建立完善的排水系统及污（废）水处理厂，使污（废）水排入水体前达到排放标准；加强对水环境水资源的保护，通过法律、行政、技术等一系列措施，使水环境水资源免受污染。基本控制模式三级模式控制（防治管三者结合的根本原则）一级控制：防，即源头控制（接管标准），通过有效控制使污染源排放的污染物量减小到最小。二级控制：治，即污水的

25、人工处理（出水标准），对污（废）水进行妥善的处理，使之达到排放标准。三级控制：管，即尾水的处理处置与资源化（环境标准），达标排放的污水仍有许多污染物，加强处理处置，有利于实现水环境长治久安。（一）源头控制工业水污染优化产业结构，调整规划布局；清洁生产，循环经济；就地处理，达到污水排放标准；强化管理，制定法规制度。生活污水合理进行人口密度及分布规划；公众教育。面源污染）农村面源：发展节水农业；减少土壤侵蚀；合理利用农药；截留农业污水；畜禽粪便处理；乡镇企业废水及村镇生活污水处理。）城市径流：充分收集利用雨水；减少城市硬质地面；增加城市绿化用地。（二）污水的人工处理（主导：城市污水处理厂）废水处理

26、技术可归纳为物理法、化学法和生物法三类。物理法：截留、沉淀（沉砂池、沉淀池）、过滤、气浮、离心分离、膜分离（超过滤、电渗析、反渗透）；化学法：混凝、中和、氧化还原、化学沉淀、磁力分离、溶剂萃取、吸附、离子交换、电解；生物法：活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理技术、天然的生物净化系统。处理方法：物理处理法：分离去除污水中不溶性的呈悬浮态的污染物，性质不变主要工艺：筛滤截留、重力分离（自然沉淀和气浮）、离心分离、过滤使用的构筑物和处理设备：格栅和筛网、沉砂池和沉淀池、气浮装置、离心机、旋流分离器等。化学处理法：分离、回收污水中呈溶解、胶体状态的污染物主要工艺：中和、混凝、化学沉淀、氧化还原、吸附、

27、离子交换、膜分离、电解、萃取。生物处理法：微生物作用（优点：投资少，效果好，运行费用低）分为好养生物处理（利用好痒微生物，在有氧环境下，将污水中可生物降解的有机物降解成和），主要工艺：活性污泥法（生物滤池法、生物转盘法、生物接触氧化法具有某些活性污泥法特点的生物膜法），生物膜法（微生物附着生长于某种载体表面，形成一定厚度的生物膜并利用生物膜处理废水的方法）和厌氧生物处理（利用兼性厌氧微生物和专性厌氧微生物在无氧条件下降解有机污染物，最终产物为甲烷）。主要构筑物：采用消化池、上流式厌氧污泥床、厌氧流化床、厌氧滤池等。厌氧与好氧生物处理显著差异：不需供氧，反之，氧的存在会破坏其过程；终产物为甲烷可

28、作能源。天然的生物净化系统（利用天然条件下微生物生命活动处理废水的系统）生物稳定塘可分为好氧塘、兼性塘、曝气塘和厌氧塘四种。污泥处理主要包括：稳定处理；脱水处理；最终处理。污泥稳定处理的目的是稳定其中的有机污染物，最常用的方法是厌氧消化法。脱水处理的目的是减小污泥体积，须脱水和干化。污泥最终处置应优先考虑利用污泥作农田肥料或进行其他利用（如填坑、筑路等），不能利用的污泥可采用填埋、投海或焚烧法处置。污泥水应送回污水处理厂入水口，与废水一并处理。污水人工处理的分级按照不同的处理程度，废水处理流程可分为一级处理、二级处理和深度处理。一级处理的任务是从污水中去除呈悬浮态的固体污染物，它主要采用物理法

29、，如格栅、沉砂沉淀等。污水的净化程度不高，一般达不到排放标准。调节废水值，减轻废水的腐化和后续处理工艺的负荷。二级处理的主要任务是大幅度去除污水中呈胶体和溶解态的有机污染物，生物处理法是最常用的二级处理方法。经二级处理后，一般常规指标达到国家目前规定的污水排放标准。通产要求城市污水处理厂达到污水的二级处理水平。三级处理指进一步去除残留在污水中的污染物，其中包括微生物未能降解的有机物、氮、磷及其他有毒有害物质，以满足更严格的污水排放或回用要求。常用工艺：生物脱氮除磷法或混凝沉淀、过滤、吸附等物理化学方法。三级处理也可实现尾水的深度处理，但代价高昂。工业废水的水质成分极其复杂，因此没有通用的集中处

30、理工艺流程。对处理后达到城市污水截留管网接管标准的工业废水，可纳入城市污水处理厂进行统一处理。（三）尾水的处理处置与资源化尾水的生态处理（主导：污水生态工程）利用土壤微生物植物系统的自我调控机制和综合自净能力，完成尾水的深度处理。同时通过对尾水中水分和营养物的综合利用，实现尾水无害化与资源化的有机结合。特点：基建投资省、运行费用低（依赖水、土壤、细菌、高等植物、阳光等）、净化效果好、净化效率高、运行效果稳定。尾水的回用（严格进行水质控制，是关系到尾水回用成败的关键）工业回用、农业回用、城市回用、地下水回灌、生态回用。尾水的自然处置（指利用水环境自净能力进行尾水江河湖海处置）自然处置的尾水应经过

31、必要的预处理；尾水的自然处置应科学实施。16补.充天然水的物质组成：常量成分（又称主要离子、恒量成分、保守成分）、溶解气体、营养元素、有机物、微量元素，以及有毒物质。水灾害：指水过多、过少所形成的对人类生存发展的不利影响。可分为水灾和旱灾两大类。水灾是指洪水泛滥（洪灾）、暴雨积水（涝灾）、海潮侵袭（潮灾）和土壤水分过多（渍灾）对人类社会造成的危害，其中尤以洪灾的发生频率最高，损失也最为严重。旱灾，亦即干旱灾害，它是由于土壤水分不足和水源短缺所导致的农业减产、供水不足及生态破坏所形成的灾害。我国的洪灾有两大特点：一是发生的时间主要集中在7、8月份，二是受灾地区面积广。洪水的成因：自然因素暴雨是造

32、成绝大多数河湖洪灾的主要原因；地质活动在局部地区可导致洪灾的发生；人为因素城市化；毁林荒地。防洪减灾措施可分为工程措施与非工程措施两大类。工程措施：水库工程、河道整治工程、分蓄行洪工程；非工程措施：加强生态保护和建设；建立洪水预报、预警系统；分蓄行洪区的运用和管理；完善抢险救灾体系。旱灾的危害：主要表现在两个方面：由于土壤水分含量低，使作物的正常生长受到抑制，造成农业减产或无收；由于地表径流量减少，造成城市及工业用水短缺、人畜饮水困难、航运中断。此外，干旱还可能诱发其他灾害的发生，如饥荒、疾病、水灾、虫灾、土地退化及空气质量恶化等。旱灾的成因：降水和蒸发是干旱形成的两个基本的气象气候因素，而其

33、中又以降水与干旱的关系最为密切。就大范围的干旱而言，由大气环流和海温异常引起的降水量的变化是干旱形成的主要原因。降水的时空变化对干旱形成与发展的影响主要表现在：降水的地理分布不均，在降水较少的地区，干旱发生的概率较大；降水的季节分配不均，干湿季节明显的地区，在降水较少的季节容易发生干旱；降水的年际变化不均，不同区域受大气环流强弱和进退时间不同的影响，造成有些年份降水较多，有些年份降水较少，在降水较少的年份容易形成旱灾。旱灾的减灾措施：加强长期预报；推广人工降水；发展节水灌溉。第二章大气环境1大.气环境概述大气环境质量的重要性：洁净的大气对生命来说是至关重要的；污染的大气对动植物的生长和生存造成

34、危害，严重时还会造成死亡。大气圈的分层及特点大气圈：在自然地理学上，把由于地心引力作用而随地球旋转的大气层，厚度大约1*41k0m，随纬度不同而不同。温度随高度变化，用气温变化率表示表示。大气圈结构：均质层（对流层、平流层、中间层）：距地球表面大约高度，大气的主要成分的组成比例几乎没有什么变化。非均质层（暖层和散逸层）：在均质层以上的大气层，其气体的组成随高度而有很大的变化对流层：对流层是大气圈中最下面的一层，占大气圈总质量的左右；除有纯净的干空气外，还含有一定量的水蒸气，适宜的湿度对人和动植物的生存起着重要作用；温度分布特点是下部气温高，上部气温低，大气易形成较强烈的对流运动；由于太阳辐射和

35、大气环流的影响，对流层出现复杂气象现象；污染最严重。平流层：平流层位于对流层之上，下部的气温几乎不随温度而变化，为一等温层，等温层上界大约距地面为；平流层的上部气温随高度上升而增高，上部存在一厚度约为公里的臭氧层；很少发现大气上下的对流，一般多是处于平流运动，极少出现云、雨、风暴天气；大气透明度好，气流也稳定；进入平流层中的污染物，停留时间较长,有时可达数十年之久。中间层：中间层位于平流层顶之上，层顶高度大约为，有强烈的垂直对流运动;气温随高度增加而下降。暖层（热成层）：暖层的上界距地球表面有多公里；下部基本上由分子氮所组成；无线电通信层；温度随高度增加而迅速上升。外层（散逸层）：距地面以上到

36、，相当厚，空气稀薄，温度随高度上升;从大气圈逐步过渡到星际空间的大气层，没有明显界限；地心引力极少。2大.气的成分恒定组分：、及微量的、等稀有气体；可变组分：和水蒸气；不定组分：尘埃、硫、硫化氢、硫氧化物、碳氧化物及恶臭气体。3空.气质量人类对大气（空气）适宜的程度影响空气质量的因素：空气中污染物的浓度和停留时间、污染源的排放强度、气象条件等主要取决于空气中污染物种类和数量，即空气受污染的程度。空气质量基准：指空气中污染物对特定对象（人或其他生物）不产生有害或不良影响的最大（无作用）剂量或浓度，是制定空气质量标准的科学依据。空气质量标准：国家为保护人群健康和生态环境，并考虑了社会、经济、技术等

37、因素，经过综合分析后，对空气中污染物的最大容许浓度所作的规定，它是衡量空气受污染程度的法定尺度。环境空气质量标准规定了总悬浮颗粒物（）、可吸入颗粒物（）、O、b苯并芘（）及氟化物（、种污染物浓度限值。空气质量功能分区：一类区为自然保护区、风景保护区和其他需要特殊保护的地区；二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区；三类区为特定工业区。二类区中有特定工业区执行三类标准，三类区中有居民区执行二类标准。TOC o 1-5 h z室内空气质量标准（预防、控制室内空气污染）（）空气质量指数：又称空气污染指数（），是环境质量指数或环境污染指数中的单要素指数。将常规监

38、测的几种空气污染物浓度简化成单一的概念性指数值的形式，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的趋势。几种主要的空气质量指数：安大略空气质量指数（）、橡树岭空气质量指数（）、极值指数（）、污染物标准指数（）、上海空气质量指数。（、4大.气污染自然界中局部的质能转换和人类所从事种类繁多的生活、生产活动，向大气排放出各种污染物，当污染物超过环境所能允许的极限（环境容量、时，大气质量发生恶化，对人们的生活、工作、健康、精神状态、设备财产以及生态环境等遭受到恶劣影响和破坏，此类现象称为大气污染。5大.气污染源大气污染源可以分为两类：天然源及人为源。天然源（指自然界自

39、行向大气环境排放污染物的污染源、，如火山爆发、森林火灾、自然风尘、海洋飞沫等；人为源（指人类的生产活动和生活活动所形成的污染源、，如工业企业排放源、家庭炉灶与采暖设备排放源、交通运输污染源等。注：在有些情况下，天然源比人为源更重要，氮排放中的93，%硫氧化物排放的60来%自天然源。大气污染源分类（人为因素造成、（1、污染源发生类型：生活污染源；工业污染源；交通污染源；农业污染源。（2、污染源存在形式：固定污染源（位置固定，如各种工厂排烟及家庭炉灶排放源排出的污染物、；流动污染源（移动，如交通工具在移动的污染源、。（3、污染源位置分布：点源（集中于一点或可视为一点，如高烟囱、；线源（呈线性排放污

40、染物或多个呈线性分布的点源可视为线性分布，如移动汽车、火车、飞机排放、；面源（区域内多个污染源造成的污染，如居民区众多炉灶、。6大.气污染物大气污染物是指由于自然过程或人类活动排入大气，并对人和环境产生有害影响的物质。按其来源，一般可分为一次污染物和二次污染物。一次污染物是指直接由污染源排放的污染物。（反应物：不稳定，在大气环境中常与其他物质反应或作催化剂促进其他污染物间的反应；非反应物：不发生反应或反应缓慢、二次污染物是进入大气的一次污染物之间相互作用或一次污染物与正常大气组分发生化学反应，以及在太阳辐射的参与下引起光化学反应而产生的新的污染物，它常比一次污染物对人和环境的危害更为严重。（如

41、：硫酸及硫酸盐气溶胶，硝酸及硝酸盐气溶胶、光化学氧化剂、许多活性中间物，如自由基、按其存在状态，大气污染物可分为气溶胶状态污染物（亦称颗粒物、和气体状态污染物（简称气态污染物）。颗粒物常表示为总悬浮颗粒物（）、飘尘和降尘。用标准大容量颗粒采样器（流量在！、在滤膜上所收集到的所有颗粒物，通常称为总悬浮颗粒物，其粒径绝大多数在以下，其中多数在以下，它是分散在大气中的各种颗粒物的总称。飘尘是指在大气中长期漂浮的悬浮物，它分为（粒径小于的颗粒物）和（粒径小于的细小颗粒物）。降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物，由于其自身重力作用会很快沉降下来。常见的气态污染物包括：可以和水混合而形成酸雨的酸性气体，如二

42、氧化硫、氮氧化物温；室气体，如二氧化碳、氟氯烃（）;对人体有毒的气体，如一氧化碳、碳氢化合物等。7气.态污染物（1）硫氧化物煤中含硫量大于3%的叫高硫煤，小于3%的叫低硫煤。煤中含有四种形态的硫：黄铁矿硫（）、有机硫（）、单质硫和硫酸盐硫。来源：单体硫燃烧硫铁矿的燃烧4Fe2+、112=O2F2Oe+8、2O、O2+1/O22=、O硫醚、硫醇等有机硫化物的燃烧分解出的再氧化：硫氧化物和氮氧化物一样都是形成酸雨或酸沉降的主要前提物。酸沉降是指大气中的酸性物质通过降水（如雨、雾、雪）迁移到地面，或在含酸气团气流的作用下或由于重力作用直接迁移到地面。前者为湿沉降，后者为干沉降。的天然源：海洋飞沫、火

43、山爆发、森林火灾、矿物自燃。的天然源：闪电、土壤硝酸盐分解。和的人为源：化石燃料燃烧；金属冶炼及制酸工艺；汽车尾气；酸性土壤扬尘。酸雨的危害：腐蚀建筑物和金属；危害森林和农作物；使河流、湖泊酸化；危害人体呼吸系统、眼睛、皮肤；增加土壤、的淋溶。酸雨的防治措施：使用低硫燃料，改进燃烧装置；烟道气脱硫脱氮；控制汽车尾气排放；开发清洁能源；排放交易；节能节排规划；国家补贴，促进节能环保产物的开发利用。（2）氮氧化物氮氧化物种类很多，是、等的总称。主要来源是化石燃料燃烧。燃烧过程生成的有两类：燃烧中的固定氮高温分解为，与反应生成（燃料）；高温燃烧时，助燃空气中的与反应生成（热致N、x）。（、）、来源：

44、燃料的不完全燃烧；甲烷经自由基氧化生成；海水中的释放；植物叶绿素光解产生；萜烯类物质在大气中被自由基氧化为：汽车尾气排放。（第一种为人为源，后五种为天然源）（4）碳氢化合物大气中的碳氢化合物（）通常是指可挥发的所有碳氢化合物，属于有机烃类。它是形成光化学烟雾的前提物。（5）硫酸烟雾也称伦敦型烟雾，最早发生在英国伦敦。它主要是由于燃煤而排放出来的，颗粒物以及由氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。（多发生在冬季、气温较低、湿度较高和日光较弱的气象条件下）直接来源：燃煤产生的和粉尘污染；间接来源：大气逆温造成污染物的蓄积。煤烟粉尘吸水形成浓雾，一方面吸收，粉尘中的、等催化氧化产生；另一方面

45、吸收气相氧化产生的生成及硫酸盐气溶胶。形成条件：相对湿度高；气温较低；有颗粒气溶胶存在（凝聚水分吸收表面催化氧化-雾）；无风或静风。（6）光化学烟雾光化学烟雾：在一定条件下（如强日光、低风速和低湿度等），氮氧化物和碳氢化合物发生化学反应形成的高氧化性的混合气团。特征：棕黄或淡蓝色烟雾；夏季晴天发生；氧化型烟雾；刺激性；是一种循环过程，白天生成，傍晚消失。形成条件：与光分解有关，而分解需要光，太阳光天顶角影响太阳辐射到达地面的强度，天顶角小，太阳辐射强；从季节上，夏季北半球发生的可能性比冬季大，尤其夏季中午前后，光线最强时发生可能性最大；天气晴朗，高温、低湿，风力小，有利于污染物在地表附近聚积，

46、易产生光化学烟雾，尤其是副热带高压控制区的夏季和旱秋。污染源：大气中和碳氢化合物；向转化是关键；碳氢化合物是产生光化学烟雾的主要组分。形成机制（反应过程）：以的光解为起始的引发反应；在、等自由基及氧化下产生的醇醛酮及、等中间体自由基；，与反应生成,并产生及等。大气污染类型污染物的化学性质及其存在的大气状况：还原型大气污染（伦敦烟雾煤烟型烟雾）和氧化型大气污染（光化学烟雾）。燃料性质和污染物的组成：煤炭型大气污染、石油型大气污染、混合型大气污染、特殊型大气污染。8大.气污染的危害（对人体）颗粒物对人体健康的影响对人体健康危害最大的是飘尘，飘尘经过呼吸道沉积于肺泡。沉积在肺部的污染物如被溶解，就会

47、直接侵入血液，造成血液中毒。未被溶解污染物可能被细胞吸收，造成细胞破坏，侵入肺组织或淋巴结可引起尘肺。二氧化硫对人体健康的影响对鼻腔和呼吸道黏膜都会出现刺激感。吸入浓度超过3有强烈刺激感，还有鼻腔出血、呼吸受阻等现象。飘尘气溶胶粒子把带入呼吸道和肺泡中，其毒性可增大倍。还可增强致癌物苯并（）芘的致癌作用。氮氧化物对人体的影响氮氧化物主要是指和。对人的生理影响还不十分清楚。如果动物与高浓度相接触，可出现中枢神经病变。与血红蛋白（）亲和力强，比大几百倍。对动物作高浓度试验，证实有变性血红素和一氧化氮血红蛋白生成。是对呼吸器官有刺激性的气体，在职业病中由急性高浓度中毒引起的肺水肿，以及由慢性中毒而引

48、起的慢性支气管炎和肺水肿。某些中毒病例中还表现出全身性的症状如血压降低、血管扩张、血液中生成变性血红素，以及对神经系统有一定的麻痹作用。光化学氧化剂对人体健康的影响光化学氧化剂有、过氧乙酰硝酸酯等多种物质。是主要氧化剂之一。在时，人与其接触，引起呼吸道阻力增加，扩散功能和肺活量降低；当浓度在时，对鼻子和咽喉等呼吸器官发生刺激作用。一氧化碳对人体健康的影响是无色无嗅的有毒气体，与血液中血红蛋白的结合能力是与血红蛋白结合能力的倍左右，它们结合后生成碳氧血红蛋白（），将严重阻碍血液输氧，引起缺氧，发生中毒。碳氢化合物对健康的影响形成光化学烟雾的主要物质，光化学反应的衍生物丙烯醛、甲醛等对眼睛有刺激作

49、用。多环芳烃中有不少为致癌物质，如苯并（）芘就是公认的强致癌物，它是有机物燃烧分解过程中的产物。其他有害物质对健康的影响铅及铅化物：铅是生物体酶抑制剂，轻度铅中毒引起神经衰弱综合症、消化不良，中度铅中毒出现腹痛、贫血及多发性神经病，重度的中毒，出现肢体麻痹和中毒性脑病，儿童铅中毒可推迟大脑发育，感染急性病症。9影.响大气污染的气象因素（1）主观条件：污染物排放量（，）客观条件：气象、地形、地物等因素。影响大气扩散稀释能力的主要因素有气象的动力因子（风、湍流）和气象的热力因子（大气的温度层结和大气稳定度）。山谷风和海陆风山谷风：晴朗的白天，阳光使山坡首先受热，受热的山坡把热量传给其上的空气，这一

50、部分空气比同高度谷底上空的空气暖，比重轻，于是就上升，谷底较冷的空气来补充，形成从山谷指向山坡的风，称之为谷风；夜间，情况恰好相反，山坡冷却较快，其上方空气相应冷却得比同一高度谷底上空的空气快，较冷空气沿山坡流向谷底，形成山风。海陆风：在白天，由于太阳辐射，陆地升温比海洋快，在海陆大气之间产生了温度差、气压差，使低空大气由海洋流向陆地，形成海风；高空大气从陆地流向海洋，形成反海风，它们和陆地上的上升气流和海洋上的下沉气流一起形成了海陆风局部环流。在夜晚，由于有效辐射发生了变化，陆地比海洋降温快，在海陆之间产生了与白天相反的温度差、气压差，使低空大气从陆地流向海洋，形成陆风，高空大气从海洋流向陆

51、地，形成反陆风。它们同陆地下降气流和海面上升气流一起构成了海陆风局部环流。热岛效应：由于城市生产、生活过程中燃料燃烧释放出大量热，城市地表和道路易吸收太阳辐射使大气增温，而城市蒸发、蒸腾作用比郊外少，因此相应的潜热损耗小，加之城市污染大气的温室作用使得城市气温一般比郊外高。大气的湍流是指大气以不同的尺度作无规则运动的流体状态。风速有大有小，具有阵发性，并在主导风向上也还出现上下左右无规则的阵发性搅动，这种无规则阵发性搅动的气流称为大气湍流。温度层结是指在地球表面上方大气的温度随高度变化的情况，或者说是在垂直地球表面方向上的气温分布。气温垂直递减率（）是指在垂直于地球表面方向上每升高的气温的变化

52、值。当时，大气层的温度分布与标准大气情况下气温分布相反时称为温度逆增，简称逆温。出现逆温的大气层叫逆温层，逆温层至地面的距离下限称为逆温高度，上下限的温度差称为逆温强度。气温的干绝热递减率（）是指对一个干燥或未饱和的湿空气气块，在大气中绝热上升每要降温C,如气块在大气中下降，气块升温C,通常可近似取为C。而这个现象与周围温度无关，被称为气温的干绝热递减率。大气稳定度取决于气温垂直递减率（）与气温的干绝热递减率（）之对比。（逆温必然稳定）稳定度的判断：当时，即大气的垂直温度随高度增高而降低时，大气为不稳定状态；当时，即大气的垂直温度随高度增高而增加时，呈现出逆温，这时大气是稳定的，温度随高度增加

53、得愈剧烈，则大气愈稳定。当时，温度不随高度而变化，可认为大气是处于中性状态。0大.气污染控制（）清洁能源：常规能源清洁利用；可再生能源与新能源（太阳能、水能、风能、海洋能、生物质能、地热能、核能、氢能等）的开发利用；节能；清洁生产。（）强化规划管理：植树造林；总量控制、排污收费；工业区合理布局；合理交通规划；发展清洁汽车。（）末端处理：烟尘、氟化物等治理技术。治理技术：包括燃料脱硫（目前主要是重油脱硫：加氢催化，使重油中有机硫化物的键断裂，硫变为简单的气体或固体化合物而从重油中分离出来）和烟气脱硫。烟气脱硫可分为湿法和干法两种湿法脱硫是把烟气中的和转化为液体或固体化合物，从而把它们从烟气中分离

54、出来，主要包括碱液吸收法、氨吸收法和石灰吸收法等。干法脱硫是指采用固体粉末或非水液体作为吸收剂或催化剂进行烟气脱硫，它分为吸附法、吸收法和催化氧化法等。治理技术：工业企业排放的氮氧化物主要通过以下方法去除：吸收法（碱吸收法、熔融盐吸收法和硫酸吸收法）、非选择性催化氧化法（用金属箔催化剂，以或等还原性气体作为还原剂，将烟气中的氮氧化物还原为）、选择性催化氧化法（以金属箔的氧化物作为催化剂，以氨、硫化氢和一氧化碳等为还原剂，选择最佳脱氮反应温度，让还原剂仅与烟气的氮氧化物发生反应，使之转变为无害的N、）。氟化物治理技术：由于氟化物易溶于水和碱性水溶液中，因此去除气体中的氟化物一般多采用湿法，后来出

55、现了用干法从烟气中回收氟化物的新工艺。产品生命周期考虑：源头控制使用清洁原料、清洁能源，进行清洁生产，增设废气处理设施，总量控制，排污收费；过程控制工业区设在扩散能力强的地区，增加纳污力强的林木种植；敏感人群保护合理规划居民区、商业办公区。烟尘治理技术除尘装置的工作原理和特性重力除尘装置：借助重力作用沉降。构造简单；施工方便；投资少；体积大；效率低；不适于除细小尘粒；惯性力除尘装置：借助粒子惯性力将尘粒分离。结构简单；适于除较粗尘粒。离心力除尘装置：借助离心力将尘粒分离。结构简单；费用低；易维护；适于大于尘粒；前三种简单方便，不易处理微尘。洗涤式除尘装置：用液滴、液膜、雾沫洗涤含烟尘粒，将尘粒

56、分离。结构简单；效率高；需动力；过滤除尘装置：含尘气体通过滤料将尘粒分离。效率高；需一定费用；电除尘装置：借助电场力把带电荷尘粒集向集尘板。效率高；维护简单；适用范围广；投资高；设备庞大；上述三种效率最高。声波除尘装置：借助声波除尘。效率低；噪声大；能耗高。11环境自净大气环境的自净有物理作用、化学作用（扩散、稀释、氧化、还原、降水、洗涤等）和生物作用。植物在大气环境自净中具有重要作用，有美化环境、调节气候、抑制扬尘、截留粉尘、吸收大气中有害气体等功能，可以在大面积大范围内，长时间地连续净化大气。12大.气污染综合防治技术加强规划管理；提高能源和原材料的利用率；提倡清洁生产；使用清洁能源；植树

57、造林。第三章土壤环境土.壤的概述土壤的重要性：绿色植物生长基地；地球陆地生态系统基础；各种污染物的最大承受者。土壤是指位于地球陆地地表，有肥力，可生长植物的疏松层，由地球陆地表面的岩石风化发育而成，由矿物质、有机质、水分和空气等物质组成，是一个非常复杂的系统。土.壤的组成矿物质占固相质量95左%右，总体积的38左%右有机质占固相质量5%左右，总体积的12左%右土壤粒间物质土壤粒间物质气相液相粒间水分及溶解在其中的多种溶解性物质生物体各类昆虫、线虫、节肢动物土壤微生物，土壤中可达数十亿个（1）土壤矿物主要来自成土母质或母岩，是土壤的主要组成物质，土壤矿物质构成了土壤的骨骼。分为原生矿物和次生矿物

58、。原生矿物：是原始成岩矿物，在风化过程中仅仅受到不同程度的机械破碎，矿物晶格、结构和化学成分没有发生变化。常见的原生矿物有四大类：硅酸盐类，包括钾长石、钠长石、钙长石、白云母、黑云母、角闪石、方解石、辉石、橄榄石等；氧化物类，包括石英、髓石、赤铁矿、磁铁矿、钛铁矿等；硫化物类，包括黄铁矿等；磷酸盐类，包括氟磷灰石等。次生矿物：岩石原生矿物在风化过程中分解或由风化产物重新组合的矿物，统称次生矿物。次生矿物包括各种简单盐类、铁铝氧化物和次生铝硅酸盐类（伊利石、蒙脱石、高岭石）等。（2）有机质组成有机质包括土壤中各种动、植物残体，微生物体及其分解和合成的有机物。一般可分为：土壤活有机体，主要指植物根

59、系、土壤生物（土壤动物、藻类和菌类）；简单有机物、酶和腐殖质。土壤腐殖质是土壤环境中的主要有机胶体，对土壤环境特性、性质，以及在能量迁移与转化过程中起着重要的作用。（3）土壤溶液物质组成土壤溶液物质组成非常复杂，常见的物质有：无机盐类，无机胶体（铁、铝氧化物），有机体和有机胶体（有机酸、糖类、蛋白质及其衍生物和腐殖酸），配合物（铁、铝有机配合物）；溶解性气体，如、等；离子态物质，包括各种重金属离子、阴离子化合物、等。不同土壤的溶液浓度和成分的变化很大。（）土壤空气主要组成：、等气体。土壤空气通常与近地面大气进行气体交换，其交换方式有两种：土壤空气和大气整体进行交换及部分气体通过扩散作用进行交换

60、。后者是主要的方式。（5）土壤生物分为土壤微生物和土壤动物两大类。前者包括细菌、放线菌、真菌和藻类等类群；后者主要是无脊椎动物，包括环节动物、节肢动物、软体动物、线形动物和原生动物。土壤生物的具体功能：分解有机质，直接参与碳、氮、硫和磷等元素的生物循环，使植物需要的营养元素从有机质中释放出来，重新供植物利用；参与腐殖质的合成和分解作用；某些微生物具有固定大气中氮、溶解土壤中难溶性磷和分解含钾矿物等的能力，从而改善土壤中氮、磷、钾的营养状况；土壤生物的生命活动产物如生长刺激素等能促进植物的生长；参与土壤中的氧化还原过程等。3土.壤的结构土壤的剖面构型一般来说，土壤是由腐殖质表层（层）、淀积层（层