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第二章：

生态环境

一、名词解释

1、生态学：

研究生物与其生存环境之间相互关系的科学。

2、生物放大：

是指在同一生物链上，高位营养级生物体内污染物的浓度远大于地位营养级生物的现象。

3、自然因素：

主要是指自然界发生的异常变化或自然界本来就存在的对人类和生物有害的因素，由这类原因引起的生态平衡破坏称为第一环境问题。

4、人为因素：

是指人类对自然资源的不合理利用，工农业发展带来的环境污染问题，由这类原因引起的生态平衡破坏，称为第二环境问题。

5、物质循环（生物地球化学循环）：

生态系统从大气、水体和土壤等环境中获得营养物质，通过绿色植物吸收，进入生态系统，被其他生物重复利用，最后再归还于环境中。

1、各种生物之间以及生物与非生物之间不断通过物质循环、能量流动和信息交换，形成一个密不可分的自然整体。

2、生态系统的生物种类、种群数量、种的空间配置、种的时间变化等构成了生态系统

3、

4、的形态结构。

5、生态系统各组成部分之间建立起来的营养关系，构成生态系统的营养结构。

6、生态平衡机制主要表现为以下两个方面：

环境具有自净能力、自动调节作用.

7、生态系统中的信息形式主要有营养信息、物理信息、化学信息和行为信息。

8、与生态环境关系密切的主要有：

水、C、N、P、S五种物质的循环。

9、生物地球化学循环可分为三大类型：

水循环、气体型循环和沉积型循环。

三、论述题

1、碳循环：

1）绿色植物通过光合作用吸收空气中的二氧化碳制成葡萄糖等有机物质并释放出氧气，供消费者摄取。

而消费者呼吸过程中又释放出二氧化碳，再被植物吸收；

2）动植物死亡后的残体经微生物的分解，最后也氧化成二氧化碳、水和无机盐，其中二氧化碳可以再被植物吸收利用，参加生态系统的再循环；

3）化石燃料（煤、石油、天然气等）是地质史上埋藏于地层中的生物残体的形成产物。

当人类燃用这些燃料时，大量的二氧化碳被释放到大气中，加入到碳循环中；

4）一部分生物残体在地层中形成碳酸盐，沉积于海底，形成新的岩石，使一部分的碳较长时间贮藏于地层中，暂时退出碳循环。

相反在火上爆发时，地层中一部分碳又重新返回到大气层中，参加生态系统的物质再循环。

2、氮循环

固氮作用：

大气中N和其他分子结合成各种化合物的过程。

硝化作用：

使植物可用的氮（硝酸盐）增加；

反硝化作用：

将硝酸盐回复到原来的气态氮释放回到大气中。

氨化作用：

又称脱氨作用，微生物分解有机氮化物产生氨的过程。

四、简答题

1、生态学在环境污染方面有哪些应用？

A研究环境污染的生态效应

B环境污染的生物净化

C进行环境污染状况的生物监测和生物评价

2、生态系统都具有哪些共同特性？

A能量流动、物质循环和信息传递（营养、物理、化学、行为信息）三大功能

B自动调节能力

C一种开放的动态系统

3、生态系统的流动具有五个特点：

A生产者即绿色植物对太阳能的利用率很低，一般为1%左右

B生态系统的能量流动是单向流动，不是循环流动

C流动中能量急剧减少，从一个营养级到另一个营养级都有大量能量以热的形式散失掉。

D各级消费者之间能量的利用率也不高，为10%左右

E在生态系统中，当其生产的能量与消耗的能量保持一定的相对平衡时，该生态系统结构和功能才能保持动态平衡。

4、我国生态环境建设总体目标是什么？

用大约50年时间，动员和组织全国人民，依靠科学技术，加强现有天然林及野生动植物资源的保护，大力开展植树种草，治理水土流失，防治沙漠化，建立生态农业，改善生产和生活条件，加强综合管理力度，完成一批对改善全国生态环境有重要影响的工程。

如“33211”即治理辽河、海河、淮河三河，太湖、巢湖、滇池三湖的水污染，控制两控区（即酸雨和SO2控制区）的大气污染，着力强化一市北京和保护一海渤海。

第三章水环境保护

1、水体：

指地球上的水及水中的悬浮物，溶解物质，底泥和水生生物等完整的生态系统。

2、水体污染：

指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水体的物理特征、化学特征和生物特征发生不良变化，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能及其在经济发展和人民生活中的作用。

3、水体自净：

污染物质进入天然水体后，通过一系列物理、化学和生物因素的共同作用，使排入的污染物质的浓度和毒性自然降低，使水体基本上或完全的恢复到原来的状态，恢复原有的生态平衡.

4、水环境容量：

一定水体所能容纳污染物的最大负荷。

5生化需氧量（BOD）：

表示在有氧条件下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离氧的数量，常用单位为毫克/升。

6化学需氧量（COD）：

用强氧化剂重铬酸钾，在酸性条件下能够将有机物氧化为H2O与CO2，此时所测出的耗氧量。

7点源：

指工业和生活污染源。

面源：

以较大范围形式排放污染物而造成水体污染的发生源，主要指农田径流水。

1、天然水中的物质包括：

溶解气体、溶解物质、胶体物质和悬浮物质。

2、水体主要污染有，化学性污染，如酸碱污染、重金属污染、耗氧性有机物污染、营养物质污染等；

物理性污染，如悬浮物污染、热污染、放射性污染；

生物性污染。

3、当水中溶解氧降低至4mg/L以下时，鱼类和水生生物将不能在水中生存。

4、水体富营养化是指水体中N、P等营养元素含量过多，使得水体中藻类过量生长，最终导致水质恶化的现象。

一般认为总磷与无机氮分别达0.02mg/L与0.3mg/L时,标志着水体达富营养化。

5、水体出现富营养化现象时主要表现为浮游生物大量繁殖，因占优势的浮游生物颜色不同水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。

这种现象在江河湖泊中称为“水华”，在海洋则称为“赤潮”。

6、BOD5/COD比值可作为衡量是否适宜于采用生物处理法进行处理（即可生化性）的项目指标，其值越高，污水的可生化性越强。

7、水的物理性指标主要包括：

感官物理性指标（温度，透明度等）和总固体，悬浮固体，溶解性固体，电导率等

8、水的化学性指标主要包括：

一般化学性指标（PH，碱度，硬度，总含盐量等）；

有毒的化学性指标（重金属，多环芳烃，各种农药等）和有关氧平衡的水质指标（DO，COD，BOD等）；

9、水的生物学指标主要包括：

细菌总数，总大肠菌群数等。

10、水中可溶性磷含量较少，因它们很容易与Ca2+、Fe3+、Al3+等生成难溶性的沉淀物，例如：

CaOH（PO4）3、AlPO4、FePO4等多沉积于水体底泥（含P量高）

11、水体的自净作用按其净化机制可分为：

物理净化、化学净化和生物净化；

12、水体自净作用按发生场所分为：

水中的自净作用、水与大气间的自净作用、水与底质间的自净作用和底质中的自净作用4类。

13、常见的污水处理技术：

物理法（沉淀法、过滤法、气浮法、离心分离法和反渗透）；

化学法（化学沉淀法、混凝法、中和法、氧化还原法）；

物理化学法（萃取法、吸附法、离子交换法和电渗析法）；

生物法（活性污泥法[最广泛的]、生物膜法和厌氧生物处理法）

14、一般污泥处理费用约占污水处理厂运行费用的20%-50%。

15、从二次沉淀池排出的剩余污泥含水率高达99%-99.5%。

一般采用机械脱水，污泥的含水率可降至70%-80%。

三、简答题

1、我国水资源特点：

A水资源总量不少，但人均占有水平低

B水资源地区分布很不均匀，水，土资源的配置不相适应

C水资源年际，年内变化大，水旱灾害频繁

D雨热同期是我国水资源的突出特点

2、水体被悬浮物污染，造成的危害主要有：

A不仅破坏了水的外观，而且会对水体复氧产生很大影响。

悬浮物提高了水的浊度，增加了给水净化工艺的复杂性。

B降低了光的穿透能力，减少了水的光合作用，妨碍了水体的自净作用。

C可能堵塞鱼鳃，导致鱼的死亡。

D沉于河底的悬浮固体形成污染层，会危害底栖生物繁殖，影响渔业生产

E水中悬浮物可能成为各种污染物的载体，吸附水中的污染物并随水漂流迁移扩大污染区域

3．含氮化合物在水体中的转化

水体中的含氮化合物可分为有机氮（蛋白质、氨基酸和尿素）和无机氮（氨氮、亚硝态氮和硝态氮）两大类：

含氮有机物在水体中的降解过程包括氨化和硝化：

氨化可在有氧或无氧条件下进行，产物为NH3、NH4+；

硝化则只可在有氧条件下进行，产物为硝酸盐（NO3-）。

被植物作营养吸收。

在缺氧条件下，一些兼性细菌把NO3-及NO2-作为呼吸作用的受氢体，使它们发生还原反应，逐步转化为还原态，其主要形态是气体的N2O、N2回到大气中，又称反硝化作用。

4、污水排放的污染物按其性质分为二类：

第一类污染物：

指能在环境或动植物体内积累，对人体健康产生长远不良影响者，含有此类有害污染物的污水，一律在车间或车间处理设施排出口取样，其最高允许排放浓度必须符合排放标准，且不得用稀释的方法代替必要的处理。

第二类污染物：

指长远影响小于第一类的污染物质，包括BOD、COD、石油类等。

在排污单位排出口取样，其最高允许排入浓度必须符合排放标准的规定。

5、根据地面水域使用的目的和保护目标，我国地面水划分为五类：

1类：

主要适用于源头水、国家自然保护区；

2类主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场所；

3类主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区；

4类主要适用于一般工业用水区及人本非直接接触的娱乐用水区；

5类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域

6．工业废水的特点:

1）悬浮物质含量高

2）机物含量高，难降解，有的对微生物有毒害作用；

3）PH值变化幅度大；

4）有些废水温度较高，有可能引起热污染；

5）有害成分种类多：

如硫化物，氟化物，汞、铬、砷等。

7、生活污水的特点：

1）悬浮物较少；

2）属于低浓度有机废水；

3）PH值约为7-8，呈弱碱性；

4）含氮磷等营养物质较多；

5）含多种微生物，大量细菌、病原菌。

8、水污染综合防治的原则与对策有哪些？

水污染综合防治的原则：

防，治，管三者有机结合。

主要对策：

A水环境功能分区是水污染综合防治的基础

B制订水污染综合防治规划

C实施排污许可制度，排污权交易等，对主要污染源逐步由浓度控制向总量控制过渡

D乡镇企业水污染综合防治对策

9、城市污水处理的级别？

（名词解释）

城市污水处理可分为三级：

一级处理是对污水中的沉淀性物质，油脂等，在初沉池内利用沉淀，上浮等物理作用所进行的处理。

二级处理是指用活性污泥法，生物膜法对污水进行处理。

三级处理是指污水在经过二级处理后进一步去除氮，磷及其他溶解性物质，以防止受纳水体发生富营养化和受到难降解有毒化合物的污染。

四、论述题

1、水体富营养化的概念、机制、危害及防治？

（1）概念：

水体富营养化是指水体中N、P等营养元素含量过多，使得水体中藻类过量生长，最终导致水质恶化的现象。

一般认为总磷与无机氮分别达0.02mg/L与0.3mg/L时,标志着水体达富营养化.

（2）机制:

由于人为或自然原因导致水体中含有大量的N、P，藻类和其他浮游生物迅速繁殖，破坏了水体中原有的生态平衡。

藻类的过量繁殖使有机物生产速度远超过消耗速度，致使水体中有机物积累，促进细菌等微生物繁殖，从而消耗了大量氧，使水体溶氧量下降导致鱼类和其他生物大量死亡，水质恶化。

而某些藻类可以分泌有毒物质，也会导致水生生物大量死亡。

（3）危害：

富营养化影响水体正常的生态环境，破坏其生态平衡，使水生生物的稳定性和多样性下降，影响水体的感观性状，影响渔业等生物资源利用，同时影响供水水质，增加供水成本。

（4）治理：

实施截污工程和相应的生态治理工程，对污染源进行控制，包括外源性污染（N、P等营养元素）和内源性（底泥）污染，并对水体的生态进行恢复，同时要加强水环境的综合管理。

2、画图说明典型的城市污水处理工艺流程，并对每单元的功能加以文字说明。

（一）城市污水处理工艺如下

污水格栅沉砂池初次沉淀池生物处理工艺二次沉淀池消毒排放

粗细格栅，沉砂池，初沉池都是作为前处理工艺，从水中除去粗大固体，砂粒和一部分悬浮物，为后面的生物处理工艺提供条件。

而生物处理工艺段是污水处理的关键部分，使用微生物从水中去除大部分COD，N和P。

常用的方法有活性污泥法，生物膜法，氧化沟等。

经过生物处理后，污水在二沉池进一步除去悬浮物，提高出水的透明度，在经过消毒后排放到受纳水体中。

（二）污泥处理一般流程：

P87

自然干化污泥利用

污泥浓缩污泥消化预处理机械脱水干燥焚烧最终处理

污泥与消化气利用污泥利用污泥利用

第四章大气污染及控制

1.一次污染物（原发性污染物）：

若大气污染物是从污染源直接排出的原始物质，进入大气后其性质没有发生变化。

如颗粒物、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等；

2.二次污染物（续发性污染物）：

若由污染源排出的一次污染物与大气中原有成分，或几种一次污染物之间，发生了一系列的化学变化或光化学反应，形成了与原污染物性质不同的新污染物。

如伦敦型烟雾中硫酸、光化学烟雾中过氧乙酰硝酸酯、酸雨中硫酸和硝酸等。

这类污染物颗粒小，一般在0.01~1.0微米,其毒性比一次污染物还强。

3.气温垂直递减率（r）：

在垂直于地球表面方向上，高度每增加100m的气温变化值。

在正常的气象条件下，对流层内不同高度上的r值不同，其平均值约0.65℃/100m

4.干绝热递减率（rd）：

干空气团或未饱和的湿空气团绝热上升或下降单位高度（100m）时，温度降低或升高的数值。

0.98/1℃

5.逆温层:

在风速较小的睛朗夜间,气温随高度递增,出现逆温的气层。

6.大气稳定度：

在垂直方向大气的稳定程度。

7.离心力除尘装置（旋风除尘器）：

使含尘气流沿一定方向作连续的旋转运动，粒子在随气流旋转中获得离心力，使粒子从气流中分离出来的装置为离心式除尘器。

8.电除尘装置：

利用高压直流电源产生的静电力作用实现固液体粒子与气流分离的方法。

9.非选择性催化还原法：

在催化剂的作用下，还原剂不加选择地与废气中的NOX与O2同时发生反应。

10.选择性催化还原法：

以贵重金属铂等氧化物为催化剂，以氨、硫化氢和一氧化碳等为还原剂。

1.大气污染物种类繁多，在现代社会，它同能源结构、工业结构有密切关系，燃煤的主要污染物是烟尘和SO2；

燃油的主要污染物是SO2和氮氧化物；

汽车排气的主要污染物是CO、氮氧化物和碳氢化合物等。

2.除去水汽和杂质的空气称为干洁空气。

它的主要成分为氮、氧、氩和二氧化碳，其含量占全部干洁空气的99.996%。

3.根据污染物的物理状态和化学组成分类：

总悬浮颗粒物（TSP）——粒径〈100微米；

飘尘（可吸入颗粒物、PM10）——粒径〈10微米；

降尘——粒径〉10微米。

4.大气中硫氧化物和氮氧化物是形成酸雨或酸沉降的主要前提物。

5.世界酸雨区主要集中于欧洲、北美和中国等地区和国家。

6.按污染源排放的形式划分点源（集中在一点或在可当作一点的小范围内排放污染物，如高烟囱）；

线源（沿着一条线排放污染物，如汽车、火车等）；

面源（在一个大范围内排放污染物，如低烟囱、民用煤炉）。

7.按污染源产生的类型分为生活污染源、工业污染源、交通污染源、农业污染源。

8.影响大气污染物扩散能力的主要气象因素是风、大气湍流、温度层结和大气稳定度。

9.大气稳定度与烟流扩散的关系：

A.翻卷型（波浪型、蛇形型）：

r）rd大气不稳定状态

B.锥型—r=rd大气中性或弱稳定状态

C.扇型（平展型）：

r〈rd大气处于逆温,稳定状态

D.屋脊型（爬升型）：

排烟出口上方r）rd，大气处于不稳定状态；

排烟口下方r〈rd，大气处于稳定状态。

大气稳定状态

E.漫烟型（熏蒸型）：

排出口上方仍存在逆温r〈rd，大气稳定，排出口下方，逆温破坏，大气不稳定，r）rd大气稳定状态逆温时出现扇型、屋脊型、漫烟型烟流状态

10.依照除尘器除尘主要机制可将其分为：

机械式、过滤式、湿式、静电除尘器；

11.根椐除尘过程是否使用水或其他液体可分为：

湿式、干式除尘器；

12.根据除尘中粒子分离原理可分为：

重力、惯性力、离心力、洗涤式、过滤式、电、声波.

13.去除工业企业排放的废气中的氮氧化物方法：

吸收法、非选择性催化还原法以氢、CH4等还原性气体作还原剂、选择性催化还原法以氨、硫化氢和CO等作还原剂。

14.工业脱SO2主要用湿法：

氨法、钠法、钙法P110方程式

15.除尘装置技术性能：

处理量、处理效率、阻力降（损失）

16.温室气体：

CO、CFCS、CH4、O3

1、大气圈各层的特点

对流层（特点：

高度↑气温↓，空气具有强烈对流运动）；

平流层（特点：

高度↑气温↑，平流运动，存在厚度约为20km的臭氧层）；

中间层（高空对流层，空气强烈垂直对流运动）；

热层（电离层）；

散逸层

2、光化学烟雾与硫酸烟雾两者区别？

含氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物的大气，在阳光照射下发生光化学而产生二次污染物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。

光化学烟雾形成的条件是大气中有氮氧化合物和碳氢化合物存在，大气湿度较低，而且有强的阳光照射。

硫酸烟雾也成为伦敦烟雾，是最早发生在英国伦敦。

它主要是由于燃煤而排放出来的二氧化硫，颗粒物以及有二氧化硫所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。

这种污染多发生在冬季、气温较低、湿度较高和日光较弱的气象条件下。

项目

硫酸烟雾（伦敦烟雾）

光化学烟雾（洛杉矶烟雾）

概况

污染物

燃料

气象条件

季节

气温

湿度

日光

臭氧浓度

出现时间

毒性

发生较早（1873年），至今多次出现

颗粒物、二氧化硫、硫酸雾等

煤

冬季

低（4℃以下）

高

弱

低

白天夜间连续

对呼吸道由刺激作用，严重引起死亡

发生较晚（1943）

氮氧化合物、臭氧、碳氢化合物、PAN、醛类

汽油、煤气、石油

夏、秋

高（24℃以上）

强

白天

对眼和呼吸道有刺激作用，臭氧等氧化剂有强氧化破坏作用，严重时可导致死亡。

光化学烟雾：

它是汽车、工厂等排入大气中的氮氧化物或碳氢化合物经光化学作用而形成的烟雾，其表现是城市上空笼罩着白色烟雾（有时带有紫色或黄色），大气能见度降低，具有特殊气味和强氧化性，刺激眼睛和咽喉粘膜，造成呼吸困难，使橡胶制品开裂，植物叶片受害、变黄甚至枯萎。

烟雾一般发生在相对湿度低的夏季睛天，高峰出现在中年，至夜间消失。

最终产物：

臭氧（标志性产物）、醛、酮、过氧乙酰硝酸酯（PAN）

3、标准中把环境空气质量分为三个类区：

一类区：

为自然保护区、风景名胜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。

4．大气污染物治理技术包括几个方面？

1）烟尘治理技术；

2）二氧化硫治理技术；

3）氮氧化物的治理技术；

4）氟化物的治理；

5）车辆排气治理技术。

1．论述控制大气污染的原则和措施？

控制大气污染应以合理利用资源为重点，以预防为主、防治结合、标本兼治为原则。

控制大气污染主要有以下几个方面：

A全面规划，合理布局。

B加强环境管理。

C加强局部污染治理。

包括推行清洁生产，改善能源结构；

采用净化技术，对污染源进行治理，减少污染物的排放；

选择有利于扩散的排放方式，如高烟囱排放或集中排放；

减少机动车辆的废气排放等。

其中推行清洁生产，改善能源结构可以从以下几方面进行：

（1）改变燃料构成

（2）对燃料进行预处理（3）进行技术生产改革，综合利用废气（4）采用集中供热和联片供暖（5）积极开发清洁能源

D保障必要的环境保护投资

E绿化造林

2、举例说明湿法脱硫的原理？

P110结合方程式

用氢氧化钠或碳酸钠的水溶液作为开始吸收剂，与SO2反应生成的NaSO3继续吸收SO2，生成NaHSO3。

生成的吸收液为Na2SO3和NaHSO3的混合液。

用不同的方法处理吸收液，可得不同的副产物。

将吸收液中的NaHSO3，用NaOH中和，得到Na2SO3。

由于Na2SO3溶解度较NaHSO3低，它则从溶液中结晶出来，经分离可得副产物Na2SO3。

析出结晶后的母液作为吸收剂循环使用。

该法称为亚硫酸钠法。

第五章固体废物及处置

1、固体废物：

在社会生产和生活过程中利用完其使用价值后丢弃的固体或半固体物质。

为了便于环境管理，国际上将装在容器内的危险性废液、废气也定义为固体废物。

2、焚烧法：

对固体废物高温分解和深度氧化的综合处理过程，是对可燃性固体废物进行破坏的一种无害化处理方法，也是有机物的深度氧化过程。

优点：

可回收利用固体废物燃烧产生的热能，彻底消除有害细菌和病毒，破坏有毒废物；

缺点：

容易造成二次污染，设备和投资处理成本高。

3、热解