环境科学概论DOCWord下载.docx
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（1）海平面上升
如果全球变暖，温度升高，海水膨胀，冰川融化，海平面上升，将使沿海低地淹没
（2）影响农业生产
正面影响：
CO2浓度的增加和气候变暖，增加植物光合作用和作物的生产力，延长生产季节，有利于产量提高。
降水量增加，使世界可耕作范围增加；
负面效应：
中低纬内陆地区干旱加剧，农业将减产
（3）生态系统发生变化
全球长期升温，将导致由水热条件控制的自然地带向极地或偏高地区转移，改变地区的生态系统。
（4）加剧洪涝、干旱及其它气象灾害
可能带来频繁的气象灾害，部分地区降水过多，大范围干旱和持续高温将带来大规模灾害。
（5）影响人类健康
极热天气频率增加，心血管和呼吸道疾病增加。
3、基本控制对策
能源：
发展核能与氢能、开发新能源和替代能源
绿色：
保护热带森林，扩大世界森林面积
4、发达国家负有减少温室气体的主要责任
占世界人口不到24％的发达国家，消费了世界能源的75％。
1997年12月在日本京都召开《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方会议，通过一项议定--京都议定书，要求38个国家以1990年排放的温室气体为基数，2008至2012年间，实现平均减排5.2％。
三、臭氧层保护
1、臭氧空洞由于地面向大气排放氯氟烃化合物过多，导致平流层里局部臭氧层浓度降低，我们称此低浓度臭氧区为“臭氧空洞”。
这将造成地球表面太阳紫外线辐射量增加，危及到人类和生物的生命。
2、影响与危害
1）臭氧层浓度每减少1%，太阳紫外线辐射就增加2%，皮肤癌就会增加2%，白内障患者增加0.6%，同时损坏人的免疫力，使各肤色人们的免疫系统受到抑制，传染病发病率增加，导致黑瘤病死亡率增加。
2）破坏生态系统：
可以杀死水中单细胞藻类，导致鱼类大量死亡，破坏水生态系统食物链和渔业，同时紫外线辐射可能导致生物物种变异，甚至灭绝。
紫外线辐射破坏植物光合作用和授粉能力，使农作物减产或绝收。
3）过量的紫外线使塑料等高分子材料易于老化和分解，带来光化学烟雾污染。
4）过量紫外线会导致地球升温，出现冷热失衡。
我国主要环境问题
1贫土化；
2森林生态功能衰退；
3草场退化；
4湿地减少；
5生物多样性锐减；
6水资源危机加重
环境科学的研究领域：
宏观上研究人类同黄静之间的相互作用、相互醋精。
相互制约的对立统一关系，揭示社会经济发展和环境保护协调发展的基本规律；
在微观上研究环境中的物质，尤其是人类活动排放的污染物的分子、原子等微小粒子在有机体内的迁移、转化和蓄积的过程及其运动规律，探索它们对生命的影响及其机理作用。
学科体系：
属于自然科学方面的有环境地学、环境生物学、环境化学、环境物理学、环境医学、环境工程学；
属于社会科学方面的有：
环境管理学、环境经济学、环境法学。
大气污染定义：
大气污染–––指由于人类活动或自然过程使大气中一些物质的含量达到有害的程度（一般指有害物质，如SO2、NOX、HC、O3、飘尘等超过国家质量标准）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。
大气污染源定义：
通常把向大气环境排放有害物质而对大气环境产生有害影响的场所、设备和装置，称为大气污染源。
大气污染源包括：
1、工业务污染源。
一次能源和二次能源的利用和燃烧产生的污染，煤和石油的燃烧大气污染最根本的原因；
2、农业污染源。
农用染料燃烧的废气、农业大量使用化肥产生的氮氧化物、农垦烧荒活动产生扬尘；
3、生活污染源。
民用炉灶、供水供热锅炉和炊烟等过程中燃烧染料想大气中排放美艳以及垃圾和秸秆等造成的大气污染，主要污染物为烟尘和二氧化硫等；
4、交通污染源。
汽油、柴油等燃料燃烧，交通工具在运输、装卸过程中造成的扬尘；
5、其他污染源。
大气污染物分类
1、按污染物与污染源的关系分类：
一次污染物：
大气污染物是从污染源直接排出的原始物质，进入大气候其性质没有发生变化。
二次污染物：
由污染源排出的一次污染物与大气中的原有成分或几种一次污染物之间，发生了一系列的化学变化或化学反应，形成的与原污染物质性质不同的新污染物。
（光化学烟雾是较常见的一次污染物与二次污染物的混合物）
2、按污染物存在形态分类：
颗粒污染物（占90%）可分为：
尘粒、粉尘、烟尘、雾尘、煤尘；
气态污染物（占10%）可分为：
含硫化合物、含氮化合物、碳氧化合物、光化学烟雾。
主要污染物及其危害：
（1）气溶胶状污染物（粒状）
①总悬浮颗粒物（TSP）D（粒径）在100.m以下，其中多数在10.m以下，是分散在大气中的各种粒子的总称。
②飘尘（可吸入粒子（IP））D＜10.m能在大气中长期飘浮的悬浮物质，如煤烟、烟气、雾等。
③降尘D＞10.m的粒子，靠重力作用可在短时间内降到地面的。
烟尘的作用：
1）凝结核2）吸收太阳辐射3）降低能见度4）影响植物体生长
飘尘（可吸入粒子（IP））大于10μm的颗粒物能被鼻腔的鼻毛吸留住，而小于10μm的飘尘却能长驱直入侵蚀肺泡，叫“可吸入因子”。
在可吸入微粒中80%可沉积于肺泡，且沉积时间可达数年之久。
导致肺心病等一系列病变。
（2）气状污染物
①含硫化合物：
主要指SO2和SO3、H2、S湿度大的情况下，含硫化合物最终被氧化形成硫酸是形成酸雨的主要来源.
二氧化硫是一种无色的刺激性气体,腐蚀性很大，会严重刺激人的呼吸系统，使人出现咳嗽、嗓子疼、胸闷和感到呼吸受阻，刺激腐蚀人的肺部，可以造成肺气肿和支气管炎。
并加重哮喘病情。
.二氧化硫破坏植物的叶绿素，使植物脱水坏死。
.在适当条件下和飘尘结合在一起，或与水汽中的水蒸汽结合形成硫酸雾，硫酸雾微粒侵入人体肺部，可以引起肺水肿和肺硬化等疾病导致死亡。
②氮的氧化物：
NOX是NO、NO2、N2O、NO3、N2O4、N2O5等的总称，造成大气污染的NOX
最主要是NO和NO2。
.氮氧化物来源：
主要来源于人类生产生活活动，以汽车尾气排放造成的污染最为严重。
.氮氧化物危害：
.1）氮氧化物可以转化为硝酸，是形成酸雨主要物质之一.2）是形成光化学烟雾的重要物质.3）是消耗臭氧的重要因子.4）NO2对人有生理刺激和腐蚀作用，引起城市居民产生急性呼吸道病变的一种原因.5）可腐蚀织物、材料、破坏染料，使它褪色.6）危害植物，使其组织受害而落叶，甚至枯萎
③碳的氧化物：
指CO和CO2。
CO主要是由含碳化合物不完全燃烧产生的无色无味无刺激性的有毒气体。
对人体的危害主要是阻碍体内氧气的传输，使人体缺氧，导致死亡。
CO2是一种无毒的气体，是大气中的“正常”成分，主要来源于生物的呼吸和化石燃料等的燃烧。
④碳氢化合物（HC）HC是自然界中必不可少的物质，主要指烷烃、烯烃和芳香烃等具有挥发性的有机物，它们主要是由碳原子和氢原子组成。
碳氢化合物主要来源于自然界植物分解，人为产生的量很小，但它们是形成光化学烟雾的重要物质。
⑤含卤素化合物：
主要指一些氟氯烃类物质，它们主要破坏臭氧层，引起温室效应
大气污染防治措施：
1、加强大气环境管理，制定综合防治规划；
2、调整工业结构，推行清洁生产
3、改善能源结构，大力节约能源。
①集中供热；
②城市煤气化；
③普及民用型煤；
④积极开发清洁能源。
4、综合防治交通废气污染：
加强立法和管理，发展环保汽车
5、切实加强扬尘管理
水体定义：
指的是以相对稳定的陆地为边界的天然水域，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。
水资源特性：
1、.维护生态平衡和环境的基本要素.利用的广泛性和不可代替性.经济上的两重性
.2、补给上的循环性.时空分配上的可变性
我国水资源的特点
.1）水资源总量多，人均占有量少
.2）地区分配不均，水土资源不平衡
.3）年内季节分配不均，年际变化很大
.4）部分河流含沙量大
水污染定义：
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征的改变，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称为水污染。
水体污染源：
指的是向水体排放污染物的场所、设备和装置等。
通常也包括污染物进入水体的途径。
水体污染源分类
（1）点污染源：
工业废水、矿山废水、生活污水；
（2）面污染源：
农田排水、地表径流导致的污染。
自然污染源
认为污染源：
工业废水、农业污水、生活污水。
1、工业污染源：
.COD可达400~1000mg/L，BOD可达200~5000mg/L
.酸碱度变化大，pH在2~13之间
.温度高达40℃以上可造成热污染
.SS含量高，100~3000mg/L左右
.易燃，含低沸点的挥发性液体，易酿成水面火灾
含多种多样有毒有害成分;
酚、氰、油、农药、多环芳烃、染料、重金属（Hg、Cr、Cd、As等），放射性等工业冷却用水
2、农业污染源：
.污水面广、分散、难收集、难治理。
.有机质、植物营养素、病原微生物悬浮物及杂质含量高
.含较高的化肥、农药过量施用农药污染水体过量施用化肥污染水体
生活污染源：
水质成分有日变化规律，含N、P高；
.产生恶质、腐臭和阴沟臭，
.不能直接农灌。
过量使用洗涤剂过量使用洗衣粉把剩饭倒入下水道河边洗车生活垃圾堆于河边
工业废水的治理：
1、清洁生产，改革工艺，减少对原料、水体及能源的消耗；
2、采用循环水系统，减少废水排放量
3、回收利用废水中的有用成分，使废水浓度降低
农业废水治理：
提倡农田科学施肥和农药的合理使用，可以大大减少农田中残留的化肥和农药，进而减少农田径流中所含氮、磷和农药的量。
生活污水治理：
通过有效措施减少排放量，如推广使用节水用具，提高民众节水意识。
重金属在水体中的迁移转化方式
重金属在水环境中的迁移按照物质运动的形式可分为机械迁移、物理化学迁移和生、迁移三种基本类型。
重金属迁移转化的主要过程
1、沉淀作用
重金属在水中可经过水解反应生成氢氧化物，也可以同相应的阴离子生成硫化物或碳酸盐。
这些化合物的溶度积都很小，容易生成沉淀物。
沉淀作用的结果，使重金属污染物在水体中的扩散速度和范围受到限制，从水质自净方面看这是有利的，但大量重金属沉积于排污口附近的底泥中，当环境条件发生变化时有可能重新释放出来，成为二次污染源。
2、吸附作用
天然水体中的悬浮物和底泥中含有丰富的无机胶体和有机胶体。
无机胶体其吸附作用主要分为表面吸附、离子交换吸附和极性吸附。
有机胶体主要是腐殖质。
胶体的吸附作用对重金属离子在水环境中的迁移有重大影响，是使许多重金属从不饱和溶液中转入固相的最主要途径。
3、络合作用
天然水体中存在着许多天然和人工合成的无机与有机配位体，无机配位体主要有Cl—、OH—、CO32—、SO42—、HCO3—、F—、S2—等。
有机配位体是腐殖质能起螯合作用的各种含氧官能团，如—COOH、—OH=O、—NH2等，各种无机、有机配位体与重金属形成稳定度不同的络合物和螯合物。
生成络合物和螯合物可使重金属在水中的溶解度增大，导致沉积物中重金属的重新释放。
重金属的次生污染在很大程度上与此有关。
4、氧化还原作用
氧化还原作用在天然水体中有较重要的地位。
由于氧化还原作用，使得重金属在不同水体条件下以不同的价态存在，而价态不同其活性与毒性也不同。
重金属及其化合物在水体中迁移转化的共同特点
迁移能力和毒性增强、移能力和毒性减弱
镉：
酸性和氧化条件、碱性和还原条件
铅：
酸性和还原条件、碱性和氧化条件
铬：
碱性和氧化条件、酸性和还原条件
砷：
碱性和还原条件、酸性和氧化条件
水污染基本控制技术
1、处理目的
目的：
对废水中污染物以某种方法分离出来或将其分解转化为无害稳定的物质，使污水得到净化，达标排放（防止毒害、病菌传染，去除异味、恶臭等）。
2、处理方法
（1）物理法：
沉淀、过滤、气浮、离心分离
（2）化学法：
化学沉淀、混凝、中和、化学氧化
（3）生物法：
好氧生物处理、厌氧生物处理、土地处理系统（生物稳定塘）
此外，也有物理化学法：
萃取（液一液）、吸附、离子交换、电渗析、反渗透
3、城市污水处理
（1）污水一级处理：
初级，主要去除固体悬浮物（SS）。
通过机械过滤、筛滤等，沉淀的固体颗粒。
效果：
可除掉35%的BOD和60%的SS，为初级处理。
污水一级处理工艺流程图
一级处理预处理
二级处理的主要任务是大幅度地去除废水中呈胶体和溶解状态的有机物。
常用的方法是生物法和絮凝法。
（1）生物法
利用微生物将污水中的有机物分解为无机物，从而达到净化的目的。
而微生物又以有机物合成自身并不断繁殖，使净化得以进行。
（2）污水二级处理：
主要去除有机物（BOD5）可大幅度去除污水中呈胶态和溶解态的有机物，去除75%~95%的BOD，出水BOD可达标排放。
污水二级处理工艺流程图
生物法
絮凝法
通过加入絮凝剂，破坏胶体的稳定性，使胶体发生凝聚，产生絮凝物，并发生吸附作用，将废水中的污染物吸附在一起，然后沉降而与水分离。
常用的凝聚剂有硫酸铝、明矾、铁盐（硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁等）以及高分子凝聚剂。
活性污泥法
（3）污水三级处理：
深度，主要去除难降解物质（N、P）。
又称污水的高级处理或深度处理，主要采用物理化学法或土地利用法实现。
主要去除N、P等污染物。
去除SS、BOD99%，N、P50~95%，P94%。
4、污水生态处理
（1）人工湿地污水处理系统
.湿地系指不问其为自然或人工、长久或暂时之沼泽地，湿原，泥炭地或水域地带；
带有或静止或流动，或为淡水，半咸水或为咸水水体者，包括低潮时水深不超过6ｍ的水域。
.人工湿地是一种由人工建造和监督控制的，与沼泽地类似的地面。
湿地能净化污水，是自然环境中自净能力很强的区域之一。
它利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化。
（2）土地渗滤
土地渗滤也叫土壤含水层处理，它使水源水通过堤岸过滤或沙丘渗滤以利用土壤中生长的大量微生物对水中污染物质进行降解去除以净化水质的方法。
由于污染物经过表土层及下包气带时产生一系列的物理、化学和生物作用，许多微生物和化学物质通过吸附、分解、沉积、离子交换、氧化、还原及其他化学（在土壤表层）被去除，这些过程延迟了某些化学物质进入地下的速率，使一些污染物质降解为无毒无害的组分，一些污染物质由于过滤吸附和沉淀而截留在土壤中，还有一些被植物吸收或合成到微生物里，使污染物浓度降低。
（3）生物塘
.生物塘系统由三部分需氧层、污泥层和厌氧层组成。
系统表面裸露，厌氧层由压实的土壤构成。
底部是深厌氧层，中间是污泥层，最上部是由需氧菌和藻类构进水成的需氧层。
.处理运行时污水自下部进入深厌氧层,可沉降的固体即沉淀下来，由于厌氧菌的存在，污水在这里进行酸性发酵，产生的沼气和废水一起上升通过中间的污泥层进入上部需氧层。
需氧层设置表曝器，强制循环曝气，在这里,污水中可溶性成分得以氧化分解,分解物逐渐下沉。
由于表曝机的强制表面循环作用,需氧层中的需氧菌和藻类也能参与循环反应,这样导致表面水流速度下降，曝气产生的固体污泥因重力作用下沉至污泥层和深厌氧层进行进一步的分解和稳定处理。
固体废物定义：
固体废物（SolidWaste），即垃圾。
是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。
固体废弃物的分类：
按照不同的分类方法，固体废物可分为多种不同的类别。
按组成可分为有机废物和无机废物；
按形态可分为固体（块状、粒状、粉状）的和泥状（污泥）的废物；
按来源可分为工业废物、矿业废物、城市垃圾、农业废物和放射性废物等；
按其危害状况可分为有害废物和一般废物。
我国从固体废物管理的需要出发，将其分为三类，即工业固体废物、危险废物和城市生活垃圾。
固体废弃物的特点
1.矿业固体废弃物
来自于各种矿物开采以及矿物洗选过程中所排放的剥离物、废石、尾矿、沙石等。
特点：
分散在乡村和山区中，人口密度小，其危害程度相对较小。
但是由于其数量和体积较大，大量堆放，既占用土地又污染土壤。
2、工业固体废弃物
来源：
工业废渣主要来源于燃料渣、冶金渣、化工渣等；
建筑废弃物主要是施工排出的废土砖石等。
工业废渣不仅数量大，而且成分复杂，含有重金属及有毒物质，对环境污染威胁较大。
3、农业固体废弃物
农业固体废弃物主要来源于农业生产产生的秸秆、农产品加工废料、牲畜的排泄物及农村生活废弃物等；
再利用价值较高；
含大量氮、磷物质
4、放射性废弃物
来源：
主要来自核工业、放射性医疗、科研部门排出的具有放射性的各种固体废弃物。
特点：
具有潜在的“三致”效应（致畸、致癌、致突变）。
5、城市垃圾
厨房菜渣、果皮、废纸及生活废物、炉灰渣、砖头瓦块、树枝落叶以及废汽车、废电视机、废罐头盒、废家具等。
垃圾的数量和种类增长快，成分发生变化。
一般工矿业固体废物的处理及利用
一般工矿业固体废物的综合回收利用
主要指冶金、电力、化工、建材、煤炭等工矿行业所产生的固体废物如冶金渣、粉煤灰、炉渣、化工渣、煤矸石、尾矿粉等。
可用作建筑材料，用作冶炼金属的原料，回收能源，用作农肥、改良土壤
一般工矿业固体废物的处理
暂不能回收利用的工矿业固体废物要进行妥善处理。
其主要处理方法有：
露天堆存法，筑坝堆存法，压实干存法
危险固体废物的处理和处置常用的处置技术主要有焚烧和安全填埋。
焚烧法是利用处理装置使废物在高温条件下分解，转化为可向环境排放的产物和热能的过程。
适用于处置有机废物。
填埋法的关键技术是利用填埋场的防渗漏系统，将废物永久、安全地与周围环境隔离。
一般处置有害固体废物采用安全填埋法，处置一般固体废物采用卫生填埋法。
处理城市垃圾的原则针对不同类型的垃圾，宜采用不同的处理方法：
一般情况下，有机物含量高的垃圾，宜采用焚烧法；
无机物含量高的垃圾，宜采用填埋法；
垃圾中可降解的有机物多，宜采用堆肥法。
城市垃圾的资源化处理
1.物资回收：
城市垃圾的成分复杂，要资源化利用，必须先进行分类垃圾，分类回收有利于物资的回收。
2.热能回收：
垃圾可作为能源资源，利用焚烧法处置垃圾的过程中产生了相当数量的热能，有必要回收。
城市垃圾的其他无害化处理
1.用城镇垃圾堆肥
2.城镇垃圾制沼气
3.城镇垃圾的卫生填埋
噪声的定义：
凡是影响人们工作、学习和休息的声音，即不需要的声音。
噪声的来源
（1）交通噪声——城市环境噪声70％的来源汽车噪声一般为89～92dB；
电喇叭为90～110dB；
汽喇叭（火车）105～110dB。
（2）工厂噪声.来自生产过程和市政施工过程中机械振动、摩擦、撞击以及气流扰动产生的声音。
.一般纺织厂噪声为90～106dB，机械工业80～120dB，大型球磨机120dB，风铲、风镐、大型鼓风机130dB以上。
（3）生活噪声、噪声源、交通噪声、施工噪声、社会生活噪声、工厂噪声、自然噪声、交通噪声。
工厂噪声、施工噪声、社会噪声。
噪声的危害
1、噪声对听力的损伤.
长期在强噪声环境下工作，会使内耳听觉组织受到损伤，造成耳聋；
——慢性的噪声性耳聋.听力损失用500Hz、1000Hz和2000Hz三个频率上听力损失的平均值来表示。
强噪声性耳聋，或爆震性耳聋
2、噪声对睡眠的干扰
3、噪声能诱发疾病
长期暴露在强噪声环境下，会引起人体的紧张反应，使肾上腺素分泌增加，引起心率加快，血压升高；
噪声会引起消化系统的疾病，引起消化不良，诱发胃肠粘膜溃疡；
.
会引起疲劳、头晕及记忆力衰退，诱发神经衰弱症。
4、噪声影响语言交谈和通讯联络的干扰
当人们交谈距离为1米时，平均声级为65dB；
当环境噪声级高于语言声级10dB时，谈话声音会被环境噪声完全掩盖；
当噪声级超过90dB时，即使大喊大叫也难以进行正常交谈。
4、特强噪声会对仪器设备和建筑结构造成危害
当噪声级超过135dB时，电子仪器的连接部位会出现错动，微调元件发生偏移，使仪器发生故障而失效；
当超过150dB时，仪器的元件可能失效或损坏；
当噪声超过140dB时，轻型建筑物会遭受损伤。
热污染：
把由于人类活动影响和危害热环境的现象称为热污染。
光污染：
人类活动造成过量或不适当的光辐射对人类生活环境和生产环境形成不良影响的现象。
土壤污染的概念：
土壤污染是指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，并影响到植物的生长发育以及产量和质量的下降，这种现象叫土壤污染。
土壤污染的特点：
1、隐蔽性和潜伏性2、不可逆性和持久性3、危害的严重性
土壤污染的预防措施
（一）控制和消除工业“三废”排放
（二）加强土壤污灌区的监测和管理
（三）合理施用化肥和农药
（四）增加土壤容量和提高土壤净化能力
治理土壤污染的措施
（一）施加抑制剂
（二）控制土壤氧化－还原状况。
（三）改变耕作制度
（四）客土深翻
（五）制定农药的容许残留量。
生物多样性的概念
生物多样性是指活的有机体（包括植物、动物、微生物）的种类、变异及其生态系统的复杂性程度，它通常包含三个不同层次的多样性：
一是遗传多样性，它是指遗传信息的总和，包含在栖居于地球的植物、动生和微生物个体的基因；
二是物种多样性，是指
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