环境科学概论解析

优来人类生人客观整体包括自然因素工程因素和社因素人条出来条人类生生生自然类和工和素类1人类生素体{生程{2工然人类程工体人类社社和和括和和3社人人社和包括观社和然人客体生来然人类社工和自生体质文化所构成的总和。社会环境是类活动的必然产物，它一方面是人类社会进一步展的促进因素方面又可能为束缚因素是类精神文明和物质文明的一种标志，并随着人类会发展不断地丰富和演变。{文化环境心理环境4、环境如，由近，由小到大可分为聚落环境、区域环境、全球环境、环境。（1）聚：人类群居生活的所。是人类利用改造自然而造出来的与人关系最密切，最接的生存环境。按性质、{室}：套住房内的环境功院落环境：住宅区、花园、规模大庄园{城院落环{生活落环境工院落环境农院落环境{村落环境：是农聚居方，由落、业区、自然境及乡镇组成。{城环境：是高度工化社会环境从事工、商和交等非人口聚的地。（2）区域环：是包括人工境在的占一定域域自然环境，域的围大可，区内环结构点功能千差，自然环为主的域环境：、、、、、地、等种。人工为主的区域环境有：城农、业区，发区区域是一构能由的关的社动，，区境主按社结和系来分的。（3）全球环：又地环境范围括大和的、、和生物。（4）环：是大环。它人类存环的最分，大空间，也空间环，际环境。，环分类。，人主的物，人生和发它作用有用因环与分。其是一有区的由其组（境要特方成一系。的区，性特区域性在不空间的地域其结组，物规模和性度等，而特境的变动性是在自然和人类社会为的作用，环的内结构和在不断变化的。人作用的环构与改度，环境系的动功能，可改，结构和原有的面貌也就是说，人类通过自己的社会行为可以促进环的定向发展，也可能致环境的退化。节题一、义狭义境题指在类会经活作下人们围境结与态发生利类生和展变。广义指任不于类生和展环结构状变，其生的原因括为方的也包括然方的。二、产生因环问的产主与类不智社经济动关，这些动要自然资开利用工业产动口增及市等。特点：1、全类临共同题；2、已从局部扩展到区域甚全，地到空地，立体态表现形要多化；具有明的域；已严重害类健与利威人生和展。三、类1、生题也第环问，是自然境身变引的没有人因或少有人因参与使类会受定害问。包括地震、活动、、等。2境也第环问，是人类活动作用于围境起的环问，人类不用源引起环和工展的环境因是环的主。环境：态，主要指人类社会活动引起的生态退化及生有环境，它们导致环境结构能变化，人的生存和展产生不利，环主是于人活动自然态，利，开引的。{生境：过过等引起。生境地，开等。环境与环害或因境在境、环境的结构发生人类或其存和展产不现。性分{生化境要素{环干：指类活所出能进入境达一的程，产生人不的响。括噪、动、磁扰热扰等。四、。群问。—气食危土“（）第境科学五、环境科是以“类—境”系其特研究象它研究“类—环境”发生发展调控制以改造利用科。六、研象和任研对象就是人类与环这矛统一体。任主揭与这矛实研与之的统系它调与之交矛以造济与系调调社会。、类1、境学以为指，用系统化，控科学研究问题立与科展科学。主{科要法原法用业及生地体成原法规原理和方法理方法2学“人类与环境这矛究“人类与环境”对统一关系的发展，控以及改和利用的科学，研究对象的、特性及其关系：{环学环学环学{环学环学环学2、环境学境就以“类与环”之特矛盾为象研究其展调控及造和用科环境的成性以及类活动活的和质：{1{{{{2{{3{{切以本条件如没有就法存无法进光合作用如空被许有就直危态随迅作也日益增强作为最主便到严重此所到当前十迫总约为×15t占总百垂直方不均匀由受重力影主集中下部其50%集中5Km以下75%集中此以中30Km下根直方向状不同时考虑直状况氯中最低底界面个3/4都中这云雾雨雪冰雹主天现象都这因空比较潮由流面它从面到能使温随高度增加而低约升高100m温度降低0.6℃由于流内强烈流用它强度纬度位而同般作用低纬度强高度较弱所流厚从道两极减低纬度区为18Km中纬度区为Km—高纬度区为—9Km表向延伸1Km—Km摩边流界为流顶厚几百到—2Km过渡流产影响最现也主这特边流约Km平内较干非常稳温到左到平时温度—3℃以↗因为吸紫外线Ο+Ο32Ο+ΟΟ+热量2—3平流层超音速飞机飞行的理想场所。（中从—80Km高度称为中间层，有强烈的垂直对↘（热层，层中层之热层，界可达800Km，下—2上—吸收紫所高度，T↘（大最外极稀几乎度相↗↗略二、大气的大{气体元素干气2化O2水—冰尘花（大气污

其体其中CO、O成23它恒第大大是指些物到有人和的常生和，对人成害。成污染素：{素、、石风化人为素：业废、燃、汽尾气和核爆炸自然素造污染所和程自然的化一到大成（大{污界些自然害物成的人污的生和生动有成的{燃燃烧：、石、然气物CO、CO、SO、NO有化合。22工业生：污染量，和工业大的染运：尾气业动和化（大大系指人动程大气的人生害的些物质。相，大11、分物态气体物90%态污染空形成过程{一次污染物：指直接从污染源排放的污染光化学反应形成的与产次染物的理化性质完全不同的新的大气染物。其毒性比一次污染还强。化学状{含化合物：含氮化合物碳的氧化物碳氢化合物2、物（1）物颗粒物批大气中液体固状物质又称尘，其中有固体的灰尘，尘、烟雾，以及液体的云雾、雾、。粒经分布大致100um。按径小为①尘:指粒径＞30um的粒它们重力用下落平称为。尘自然降用第月沉降单面上的重量表示即t/（km2月。它为气染度指标之。②飘：粒径um长它径在沉径于um的随空气。于于0.1um的微粒，不因重力作用而沉降，可悬在大气中长达数日，数年之久被人直接吸入呼吸道内造成危害且污染物的，致污染大。、悬浮颗粒TSP）指飘浮在空气中不同粒的液体或固体微粒径在um）的量称悬浮颗粒物。一指用大量，为1.1m

/min—1.7

3

/min，用24h颗粒物量悬浮物颗粒物的日平平度或ug/m

3

量的，反大气质量，大气质量的一个重要指标。（2）物硫氧化合物（SO）要有、SO、O、SO等，其中是大中分X23232布大的染质用作为气污的指标类排放2的于）2危害理：+O——2SO223SO+HO——HSO+MSO32244HSO可形成硫雾性降—害大自、244X有硫等放SO程中有2自程。中的硫括两它们程下应：氧：硫大为氧化为1、22FeOSO22232形成可为SO：SO—1/2O232232、括硫成，HS22SO。2如硫酸：CHCHCHSHHS+2H+2C+CH322222242HS+3O2HO+2SO2322CH}SHS+2H+2C+C322224CHCH32（3）物大气中要包括和，是大中正常的组成，是大气中排放呈22最多的污染物。①COCO是燃料不完全燃烧产生：C+1/2COC+CO2CO2COCO+O2城市气中由出所城汽标未汽否不。CO天有：甲转机的OH自形成海中4挥海中过程可提供。植物排放物的转化：植物放的萜烯烃，经OH自由基氧成，物叶绿素光解产生CO和林火灾，农业弃物焚烧等等产生CO。②、2CO本身是一种元毒气对人体无显著危害作用但对会引全性22环境的演，如气温变暖，所以CO来越引起们的普遍注。人产生的2CO，主是物料的燃烧过产生的，天产生的主有海气甲烷22转化和植物。（4）物，（NiO，化氧化（NO氧化（氧化（NO氧化NO、22324氧化NO）等，中O是体。2525大气中NO、的，用NO，成大污染的主要是2xxNO和大气中人有所主要是燃料的烧燃烧生的要是2xxNO，90%以，有很分化NO。2燃烧产生的机P21。x燃=气的燃料的燃烧完（无O气和燃料的物化2物，燃化燃。燃料：气的化燃料：气的大化的天有①由机经用的氧形的。2②生源（NO）形成，2x有分经自形的，x

NOxNOHNOx35HCCHC342花强研究通常把：甲CH：惰性无4非甲参与了①厌氧菌酵界淹水体水4稻田底机②非甲:：由非植约65%前β到11还戊匝二者在而氧剂胶：A：约CHCHCHCC还一醛4243644后由尾于空/焚：品焚溶剂机溶剂漆输损耗废提资再利6他进入污了上述金属：铅铅；镉镉及他体：及氟氯氯境健都严威胁四污污染决所能性染特性此象条件起着照温度污染可同进行划1根据染性及它存在境状据1原煤这污常在煤炭业地区污CO2颗在温高温度阴风伴逆温在情下一次2NOHCX2川洋表贮体体身及浮溶解泥从自然理角看系盖然按{海体陆体{体体按盖段太洞庭鄱属不域体长江黄珠江属不同域系研究将“”与加别十重要结构循运活及影响但很迁移转与个密切系仅得出错误结论防与治理产误导例重属易从转移到底沉被附而金量都不仅从乎未受整很较重氢由转自但从体来移体源适当条出1布主量不×108

km3

,97%3%{冰川形存高山上小土壤表易于利淡约占全淡左右而接取淡仅占淡0.3%21110-7cmOCOHS222HCH2410-7cm生原{{CLSO2-HCO-43NaK+Ca2+Mg2+{+NO-HPO2-PO3-4244FeHsiO-3{BrF-FeCu等胶10-7cm—10-5液{无机胶SiOFeOHnHOAlO2222310-5cm悬浊液或悬浮液菌土2他等—50Na+ClCa

HCO

3

-

PH生属或Ca＞NaHCO＞＞Na＞34Ca，＞HCO。3②湖泊湖具不的学分，湖泊是由河流及地下水补给而成，其水的组成与湖泊所处的气候地质生物等条件密切关系水中部分元素呈离子、胶体、状态主要成：-、SO2--、Na+、Ca2+、K+、Mg。还34有：NO-、NO-、NH324由湖泊水的矿化度湖泊水是Ca2+＞Na+Na+＞Ca2+，SO2-＞HCO-，而Cl–＞HCO-433③

，HCO-＞SO＞Cl34则呈咸水的特点

-

，少量海可过海变主以

–

和Na+

最各Cl4＞Ca

＞3

-

3

Na+＞Mg）地地下水与岩土并互因而使地下水质成分具有多和它主要取决于含水层的质地多2+、Mn2+变很大存各矿化的水

3

-

2

-

等等地水矿度3、水染﹛然染指然素所生的染降水矿石解和大气洗成的染。人染：、生水、生污水、水4、：体染物过化和物的作用，污物的低一间水体染状体的作。水体作是有水体自的素多主要有水体地和水件水中物种类和量水多污染物的质和等自：物化指染物质于、、和等用，而降的过，其是要的。化学和物化化：污物质由化、还、解化及等作而度降低过。生物化学化于水中生对有物的化解作用度降的过物（污染：水生水水(污染物1、污染物物征：指的、、、。（1：的水是元的中水，天然水呈一的色，来于植物的根、落叶、腐殖质以及可溶性的无机矿物质和泥沙。各种工业废水水色变复杂，纺织、染、染、造成接经济失纸等到，颜色可以明所含染物的量。（2度：由胶或小悬浮物引起的浊度沉速度慢或不沉，如生污中铁锰氢氧化物引起混，为害。（3度：天然地表水温度，一年中均温在—35℃之间地水度较稳。业水引水体温度上，严重可以形成热污染。（4射：水中有放射元素，成直接济损失的水体染，天然水中含放射同至少如（Ra（镭Tb(铽)、们的放射性较微弱，对生物没有危害天然铀矿开采，工采矿，原子能工，核工业等产生的废水等，各种放身性物的泄漏均可造放射性污染。2、物质质质质（1）碱及一般的无机使矿化度水。中NPN的中，含有无机和机的，水化，化水质。（2）：重：不，物到体造成危害。如：Hg、Pb（、）+-——SH—-SHg（——失活，性到人的。性的小度有，有种可。、化指含有CN-的化物，物质。中化物主要来源于废、水、成、有色、矿、、化生产、等工业废水。各种化物-

和的程度定毒小如的物，如、NaCNCa（）毒。物，如（CN）Ni（CN）24（的物性较稳定的物，如（CN），无毒。44水中化物0.3mg/L能微生物0.3中毒0.28g、KCN人可。物对，水，，使人变，，损，来源：主要由工废和含废水。3物、和生水及水中的化物质和质等微物的机化物。同：们在微物无物，CO、HO中要耗水22中的溶，使水质化。氧有机物。耗氧有机物氧程一般形可为：+O2CO+HO+新的菌细胞无机盐22若需分的有机物质太多氧化作用进行的快而体不能及时从大气中吸收充分来补充时水中溶解有可能降为零若现这种况不仅造水中22需氧生的死亡而且会因引起厌气性分解产物包括氨烷硫化CO、2HO。2②、标机标：标的位mg/L。、表示的指标①需氧是根化学程式算得有机全部（氧化需要的氧量。例如含有葡糖溶的理需氧可计如下：CHO++6H662226×32ThOD=300×6×32=320mg欲算废的理需氧必须对废水进行全面的化分析故实际中应用很少。②、在有氧的况，于生（要细）解体中机质生化过中需解的反水中机染度综合标一。生需量高示中氧机染愈在氧情下中机污染的解为个段行第阶：要有物化无物和、HO、NH223等这碳化段消的称碳需量。总碳需量称第阶生需量因碳化是）第段主要是氨转化为由于化作所耗氧称为需量段化氧。+3O=+2HO3222+O=223过大在710以段无机机质且对所废的化氧碳生需氧量而包需量。生需量反在大度微物种及而在过中解耗所化氧必时要时。在，机的部解用因这个水如的生化需氧量时需这实际应用中不的，实际在以第一阶段化应行常，故、20的生化需量（BOD）20可作为第一段化需氧量生需氧量（La。20的生化需量，而且氧分解一时快，在5时生污水废水的为的570%-80%，，化过在有，故现以、生BOD55BOD5OCCOD：无性包括结果COD括料当成相稳生例系说与第阶段之差略生苯氨硫接故很来说COD般理论值95%左右而年来发展了方系温燃烧去TOD单位mg/LTOD仪器钟完且自动连ⅡC来同样方程式计算其结果葡萄计算：CHO+6COO662221806××6×180=×300ThOC=120mg/LC②括烧即成便求位22mg/L注意：C析须采取措施去除无干ⅢⅣ鱼类危害鱼危害通降低溶来4毒质1’1222331’122233节散一）物在中的特征要介流中物的散）移移是在水用下污染位能降的浓。量：间内面积量g/ms2.｛fx=ucxfy=ucyfz=uczux为速度量c物的度(二)散扩散的随起的象散：：散的：指内，积的量g/ms2.｛ICI↗XMYXZ

Y

1

=CE—系MMXYC浓度ZCZMZ“”表示质点负度散的量｛ICXXXZ=CE—系，异YYXXYC—度Z=-ECZZZ起的质：｛ICXXXZ

Y

3

=CD—X方系异YXXYC—平尝试的空平ZCZZZ三）污衰保总量不变↗非自C↘：起起解。型在方向时线。DCUCX=X.XX(二)二模型假只两方存污物浓梯模也一二段偏分方程。型）合合题成问题解氧型节化有机物生物化学分解1应{：内2应（1用{—CHOH—氢H+—CHCH—氢=CH—+22（2羧用性耗氧有机物的降解1碳降解碳CHO组成的含的有（HO）2m。造糖糖HO代55糖O葡萄糖、果糖66—HO糖糖）维素为代65糖酶糖解酶糖菌酶酸外外程）酸+H22酶酸酸酮2解含，—（）液—（）水解脂酸油解成+HO22无氧形各种有酸3、含氮有机解氮除了HO外还有NSP如氨基酸以及尿素、胺类硝茎化物等。蛋白的降解蛋白是由多氨基分子组成的复杂机物（1有—COOH羧基—NH基2由R—CONH—R肽键连起来含氨基—胱氨酸、蛋氨酸尿素在细菌用，在有条件氨下氨化—NH①、

3②、三、富指、P等营量水污（体中物营物质来水体中的营物（无机营养物及氮磷等以类可的形体它：{自然况：雨雪大的洗及流表质淋和刷入水的一定量植营养质。人情况生污水工废水田肥农废物等成的（）富害水富一自一现在溶化过程中，质地一在形成的营养、进水中有——在水生地危害：P等营养质富引起及生物，水体溶氧量降，类物量水化（P在水中化1、无机N2、体中的水体中P以各种态的无机磷无酸态。水可性磷含量它Ca2+、、Al3+等成性的，10.1%{1PbCl是易22和2氧还原1氧测2ε为系Pε负Pε电系倾3=Pεε4{电统系统是电系统5氧Pε和原难34和和、一一1、水规定水环境中污染物的容许含量数目原：、控各水按地海按渔农娱工各2、（水体污染的控制1、（1尽尽设备及如采用可采用工可废含等（2复利用尽用环，废少工的（3收有用品尽废与样既可少，经，废水浓度如度有物浓度一或2.经各，有定量工废排，业水所的染的各这特质的废工或就地理技易的，济理的与工业废水理不下水及污的物理生的工废水水理设的，经的可排水与污水，污水理系统。3、理的用境的环循环{11回般回于冷却锅炉艺在之根据同途质同同预2回于灌溉提改良影响问题根性质性质灌溉灌溉后于养鱼3回公饮—南阿民亚色列已两功饮例子二化物产{串级级第境：球陆定力植物疏从在环中空看它岩圈气物圈相互紧密交接带至然界自界中心环节因土是环素同也是复杂多层环系子土壤系具独组成分结功能它仅他圈层之间物质能交换而且土壤圈环自能力贡土系也自然至中物质能迁最复杂而双频场土壤同样也是提人类人类种弃场土性制化物入物数速率入土壤系种质数超定了它本身能受能力时就会破坏土壤系原平从引起土壤系成分结功能变就发土土壤系物环境输出，又使水体、大气生物进一步受到染。当前，由于土污染和环境破坏引起的土壤环境问题有两方面：由于人类大规模的生、生活等活动，变了影响土壤发育生态环境，使土壤本身受到破坏比土侵蚀水流失地沙化和贫瘠化。现代农业中大量使用化肥、农药、以及“三”的排放。土壤遭受到污染。节质成{—机质液—分四分成—空气按在：{矿：38%——45%有机质：5%——12%土壤孔隙：50%按重量计固相中矿质：90%——95%有机质：1%——10%左右总的来看矿物质占了大部是土壤的主要组成物成土骨对土壤的质，结构功能影甚大。矿来质{原矿：是接来于石受同度物理化用碎，化成分结构未改。次矿：石化成过中生的矿。成是理分。1、。主度矿以及岩面使大较或的或水。理作用使不性和造了，大分。2、用主矿溶用1溶：体性类水溶溶中的。如：NaClO2Na++Cl-+HO2(2)水化用固体矿物化变了矿物的结构变的矿物质，有矿物质的进一分如：2FeO+3HOO—3HO232232(3)水用是水出的对矿的分用是化学分的主要作用使矿质在水过中据分分以石：：HAlSiO+KHAlSiO+226162616H+矿物中的KHAlSi+HOHHAlSi+KOH26226HAlSi+5HOHHAlSi.5HO+4HSiO226222223HAlSiO+4HO2AlOH+2HSiO22282323单角磷灰腐殖占—殖结构具同列依在同几同殖{①敏碱不剂碱胡结腐殖共同在

同NOCO222COO22结构1结结构2同不{不不总孔隙：指单位体积土壤中孔隙所占的体积百分数。此外，壤的物理性质还有比重，容重用于于，。一胶分体有多质如面质电性，学质动学性质。1、有胶体②无胶（物体）③有—机复体2、质1和能随着散相粒其面随之著长表能产胶与介质（液相或气相）交接界面上，由胶体的表面分子受的内部和外部（介质）的分子引力不等而具有多余的自能，这些多余的自能就可以做力，这就是土壤具有物理吸性能的主要原因表面能的大小与表积呈正相关。2荷质带荷带荷主子。（3和性3、换1：、和生性、：：收—收（2子：①、换在通常情下，封有机胶或无机胶体都负电荷，因此在其表面上吸附很多阳子它可土溶中阳子交，这个是阳离子交换。②、换带正荷子液子作离子。、土性和—还原性性是土壤重要之一着所有土和，和重要作用接决定因是土液中或OH-子的度。在土溶液的接决定土壤它是土壤的化学直作用，数度。土壤中粒吸附+有通子换作用产生+离子作用，因在度。由于吸附H+不不，因而不的土在度换度和。{交换度以中理的+度。水解酸：以弱酸强碱盐类处理土壤所浸提出数量。（2壤碱度：碱化度通常交换性占交换量的百分数称为碱化度，常碱化度来划分土壤碱土种类。2、土壤氧化——还原性第环第重金属污第肥农污农药肥是工成有机无学物它主要作用是灭虫和提供植生营养分。目农产有计）200吨以上，我农产量约万。在我国农药、肥的使用量很大，平每使用农药量为100Kg以上由农药肥的使用是农林牧业大量增产的重要手段而且在未来的长时间内，农的生命力在一程度上也将依赖农、化肥的等化学品，通过生产、运输、存、使、废等不同节大的进入境和生态系统对生物人类也产生一些危。一、农、化肥类型1、分为：有机磷、有机、有机、酸、类等有类：有机化合物，：化性质定，环境间长。内不分，，成污染的主农，产用。有机磷类：磷有机化合物，有的也S.N：分解，时间，不，。类是种，作有机磷农药，分属的农药。大有，，而是，，对性大。2、型{N肥P肥K肥：：、P、K：Cn、Zn、Fe、二农肥化环解1、用存在于土和的农药，可以通过、等土壤运，或出土，时可物。、：{农药的解度，土壤的度度度、在以为主前要万。性农有还土性一大农，而农在土2{RN+CONHOHNHCORNH3222NHR更当NHON电负原之连带正电此外范华引疏水πPH同PH解成为带负电胶所湿3降光(3)微生降解肥料转1氮肥1矿氨蛋水解胺氨基氨胺氨酸异养微生NH3③硝2NH++3O2NO-+HO+4H+42222NO-+O2NO-2232保固失保固失氮损3PK1{NFe2KKHOHCl32CuSOCuOHSO4224醇晶析出种晶体会误为CuSO晶体但4分个晶体除CuSO外还NH结构上个433个牢结〔Cu〕离因此种34晶而〔CuNH〕SO四K〔Fe43444CN上象4KCN6FeCN组但体除〔Fe〕4—几没Fe2+26CN—上为了Cu2+Fe离子别〔CuNH〕2+〔FeCN〕4—子称子称子346从上见通常把离子正离子2+Fe2+称为心原子或离子离子分子或负离子CN—称体或体上3直接原子连接原子称原子NHN个原子所结3原子总数称为心原对心原子而言期表元原几为心原子但常见金属最见渡元素属Fe—Zn锌族义具受子对空道原或为心心目给对子或子两按组间构个体为特