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⑤资源的地域性和国际性
2、自然资源的有限性;
第一、在一定空间和时间范围内,其数量是有限的和分布不均的。
第二、在一定技术条件下,人们利用资源的能力和范围有限。
第三、资源可更新速率是有限的。
第四、资源功能是有限的。
3、我国自然资源的特点;
①资源总量大、各类齐全,堪称资源大国;
②人均占有量低,资源相对紧缺;
③资源质量相差悬殊,低劣资源比重偏大;
④水、土资源与人口组合错位;
⑤能源南北差异悬殊
4、循环经济三大原则;
减量化Reduce、;
再利用Reuse、;
再循环Recycle、
5、经济发展三种模式;
第一种是传统模式,是一种“资源-产品-污染排放”的单向线性开放式经济过程,它强调对环境的征服,缺乏保护环境的意识。
第二种是“过程末端治理”模式,其做法是“先污染后治理”,事实证明,这种模式的后果是导致生态环境的日益恶化。
第三种是循环经济模式,它倡导经济与环境和谐,强调“清洁生产”,用“资源-产品-再生资源”的闭路循环反馈过程,实现资源使用的减量化、再利用、现循环,最终达到“最优生产,最适消费、最少废弃”的目的。
6、发展循环经济我国政府拟将采取的策略与措施。
①转变观念;
②搞好规划;
③调整结构;
④健全法制;
⑤完善政策;
⑥依靠科技;
⑦示范推广;
⑧强化管理;
⑨宣传教育
二、水资源、土地资源生物资源与气候资源
1、水资源;
水体实际上是指地表被水覆盖地段的自然综合体,包括河流、湖泊、沼泽、水库、冰川、地下水和海洋等。
2、土地资源;
土地是人类生活和生产劳动的场所。
土地资源是一个综合性的科学概念,指在地球表面的不同区域,在各种自然因素,如地质、地貌、气候、水文、植被等的长期作用下,以及人类活动的干预下而形成的自然经济系统。
这个系统包括耕地、林地、牧草地、建设用地、水域等不同利用方式的土地,和尚未开发利用的土地。
3、农业土壤资源;
土壤是指具有肥力并能生长植物的疏松土地。
但一般用于种植的土壤、牧草用地、渔业、养殖用地,才称为农业土壤资源。
4、荒漠化;
土地荒漠化是指在各种气候条件下,由于自然和人为因素导致土地呈现沙质或砾质为主的地质退化。
5、土地沙化;
沙化土地是地表呈现出以沙物质为主的土地。
6、水土流失;
7、土壤盐渍化;
土壤盐渍化是指可溶性盐,如钠、钾、钙、镁等的氯化物、硫酸盐、碳酸盐和重碳酸盐等在土壤中积累,使土壤形成盐土或碱土的过程。
8、生物资源;
生物资源是指地球生物圈中植物、动物、微生物组成的生物群落的总和。
9、生物多样性。
生物多样性是指在一定空间范围内所有生物包括植物、动物和微生物、的种类、变异及其生态系统的复杂程度,通常包括三个层次的相互关系的多样性,即遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。
l、我国的水资源及其分布特点;
①我国水资源丰富,但人均占有量低。
②水资源分布不均。
河川径流地区间分布不均;
降水时间分布不均;
降水量地区分布不均;
各流域人均资源量分布不均。
2、我国水资源的开发利用及存在的问题;
①宏观上存在的问题P19、洪水泛滥;
水资源短缺;
水污染日益严重
②微观层面上存在的问题P19、供需矛盾突出:
资源型缺水程度加剧;
水污染加重,水质型缺水范围不断扩大;
因浪费缺水;
城市缺水、农业缺水、生态缺水;
饮水安全形势严峻
3、我国土地资源现状及特点;
现状:
课本P22、特点:
①土地辽阔,类型多样;
山地多,平地少;
②农业用地绝对数量多,③人均占有量少;
④宜林地较多,宜农地较少,后备的土地资源不足;
⑤土地资源分布不平衡,⑥土地生产力地区间差异显著;
⑦耕地质量较差
4、我国土地开发利用中存在的环境问题;
我国土地开发利用中的主要环境问题有:
土地荒漠化;
耕地数量减少,质量下降;
土地盐渍化、土壤污染等。
5、生物资源的特征;
生物资源的可更新性;
生物的多样性
6、引起全球生物资源频危的原因;
①生境的丧失与改变②过度开发③单一化栽培和驯养④环境污染,滥用农药
7、气候资源的特点:
①自然性,多样性②气候资源是变化中的资源:
概念的变化;
价值的变化③利弊相生性
应用:
1、保护水资源的对策;
①给洪水以出路②建设节水型社会③依靠大自然的自我修复能力④发展绿色经济,严格排污管理
2、保护土地及耕地资源的对策;
3、中国生物多样性保护的对策。
①制定生物多样性保护的国家战略和行动计划②制定保护生物多样性的法律法规③加强生物多样性保护设施建设④积极开展科学研究工作⑤广泛开展宣传教育和人员培训工作
第三章生态学基本原理及其应用
一、生态系统
1、生态系统的概念与组成;
概念:
生态系统就是在一定空间中共同栖居着所有生物与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动而形成的的统一整体,即一个生态学功能单位。
组成:
非生物环境;
生产者自养生物、;
消费者异养生物、;
分解者异养生物,也叫还原者、
2、食物链;
生产者所固定的能量和物质是通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递的,各种生物按其食物关系排列的链状顺序为食物链。
3、能量金字塔;
如果把通过各营养级的能量流向由低到高绘成图,就成为一个金字塔形,称为能量金字塔。
4、能量流动;
能量是生态系统的动力,是一切生命活动的基础。
能量输入的根本来源是太阳能。
5、生态平衡。
任何一个正常、成熟的生态系统,其结构与功能,包括其物质组成,各种群的数量和比例,以及物质与能量的输出、输入等方面都处于相对稳定状态,也就是说,在一定时期内,系统内的生产者、消费者和分解者之间保持着一种动态平衡,这种平衡就叫做生态平衡。
1、生态系统的基本特点;
①具有能量流动、物质循环和信息传递三大功能②具有自动调节能力③生态系统是一种开放的动态系统
2、生态系统的三大功能;
能量流动;
物质流动;
信息传递
3、人为因素引起生态平衡破坏的三种情况。
物种改变引起平衡的破坏物种入侵、;
环境因素改变引起的破坏水体富营养化、;
信息系统的破坏污染物质干扰性信息素、
二、生态农业
1、生态农业;
中国的生态农业是在经济与环境协调发展的思想指导下,在总结和吸取了各种农业实践成功经验的基础上,根据生态学原理,应用现代科学技术方法所建立和发展起来的一种多层次、多结构、多功能的集约经营管理的综合农业生产体系。
生态农业是一种持续发展的农业模式,是一条保护生态环境的有效途径。
2、生态工程技术;
所谓生态工程技术,就是综合应用生物学、生态学、经济学、环境科学、农业科学、系统工程学的理论,运用生态系统的物种共生和物质循环再生等原理,结合系统工程方法所设计的多层次利用的工艺技术。
3、综合防治技术;
所谓综合防治技术是根据病、虫、草危害作物的情况,综合地运用物理、化学、生物、农业等技术防除病、虫、草害。
4、生物防治技术。
所谓生物防治技术是指主要利用有害生物的天敌,对有害生物进行调节、控制乃至消灭。
1、生态农业的特点:
多样性;
综合性;
生产效率高;
稳定性;
持续性;
生态性
2、生态农业建设的理论基础;
①生物与环境的协同进化原理②生物之间链索式的相互制约原理③能量多级利用与物质循环再生原理④结构稳定性与功能协调性原理⑤生态效益与经济效益统一的原理
3、生态农业建设的内容;
①推进区域农业可持续发展的综合管理②调整优化农业结构③提高食物生产和保障食物安全④农业资源可持续利用⑤农业生态环境保护
4、生态农业系统的类型和模式;
①生物立体共生的生态农业系统P45、立体种植类型;
立体养殖类型;
立体种养类型
②物质循环利用的生态农业系统P46、;
种植业内部物质循环利用类型;
养殖业内部物质循环利用类型;
种、养业结合的物质循环利用类型;
种、养、沼三结合的物质循环利用类型
③生物相克避害的生态农业系统P47、以虫治虫的生态农业类型;
以禽鸟治虫的生态农业类型;
以菌治虫的生态农业类型
④主要因子调控的生态农业系统P47、
⑤区域整体规划的生态农业系统P47、
5、生态农业的几种实用技术;
①生态工程技术②能源开发技术③小流域综合管理技术④有害生物综合防治技术⑤农业废弃物的资源利用技术⑥农业生产资料的生态化改造技术
6、我国农业环境保护问题的主要表现:
一是因不合理开发利用农业自然资源而导致的大面积生态破坏问题;
二是工农业废弃物和农业活动带来的环境污染问题。
三、生态学在环境保护中的应用
1、闭路循环工艺;
就是要求把两个以上的流程组合成一个闭路体系,使一个过程中产生的废料或副产品成为另一个过程的原料,从而把废弃物减少到生态系统的自净能力限度以内。
2、生态农场:
是根据生态学原理建立起来新型农业生产模式,是闭路循环工艺在农业中的具体应用。
它可以因地制宜利用不同的技术,来提高太阳能的转化率、生物能的利用率和废弃物的再循环率,使农、林、牧、副、渔以及加工业、交通运输业、商业等都获得全面发展。
1、生态学在环境保护中有哪些应用;
①在环境影响评价中的应用P51、②在污染物净化中的应用P52、③解决近代城市中的环境问题P52、④综合利用资源和能源⑤在环境保护其他方面的应用
2、人工生态系统应用:
人工生态系统是试验用的一种手段,是根据自然生态系统的结构和功能设计的、在人工控制条件下的人为生态系统。
它的特点,主要把生态系统复杂的结构和功能加以简化,构成试验性的生态系统,以便进行科学研究。
它一般比所模拟的真实生态系统规模较小,时间较短,以突出环境污染因素的作用。
第四章农村能源的开发与环境
一、农村能源概述
1、农村能源及分类:
农村能源是指农村的社会经济活动和农村居民所消费的能源。
包括商品能源如煤炭、石油制品、电力、天然气等,还包含生物质能、太阳能和多种其他能源。
农村能源分类:
按管理分类分为间接能源和直接能源;
按形成条件的能源分类P58、
2、直接能源;
一般是指农用化学物资所包含的能,如化肥、农药、农用塑料制品等,由化工部归口管理。
3、间接能源。
包含农业生产用能和农村人口生活用能。
生产用能,通常指除人力、畜力以外的商品能。
在直接能源中,一部分来源于国家能源供应体系,一部分来源于就地开发,如小水电、小煤窑、太阳能、风能、地热能和生物质能等。
1、我国农村能源的特点;
①需求量大而分散②经济发展,改变了传统能源结构③农村能源建设成绩显著
2、我国农村能源存在的问题;
①农村能源消费结构与结构性污染互为因果②农村能源利用效率低③资金不足
3、农村能源建设方针:
因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益。
二、生物质能源的利用
1、生物质;
是指在有机物中,除石化燃料外的所有动植物物质。
2、省柴灶;
省柴灶是热利用效率较高的直接燃烧灶或炉具,设计要求为:
单体灶﹥25%,炕连灶﹥20%,实际平均可达30%,最好可达50%。
3、成型燃烧;
生物质成型燃烧:
将生物质原料切成一定粒度,在加压下制成棒状、粒状、块状等各种成型燃料。
原料成型后,燃烧性能明显改善,便于贮存与运输。
4、生物质能的热化学转换;
生物质热化学转换技术,是利用机械装置将固体生物质换成可燃气体、焦油、木炭等品位较高的能源产品的技术。
l、生物质能源的潜力;
①地球生物质能的能源潜力②薪炭林的能源潜力③其他高光效能源植物④秸秆的能源潜力
2、薪炭林的五种类型。
①短轮伐期平茬采薪经营型②材薪经营型③薪材经济经营型④薪草经营型⑤头木育薪经营型
三、沼气发酵技术
1、沼气的组成;
主要成分:
甲烷占60-70%,二氧化碳占30-40%。
少量成分:
硫化氢,一氧化碳,氢。
2、沼气发酵三个阶段。
沼气发酵是个厌氧生物化学过程,包括水解发酵、产酸和产甲烷三个阶段。
1、沼气发酵的工艺条件;
①厌氧环境②温度③营养平衡④搅拌⑤干物质浓度⑥接种物五种微生物菌群、⑦适当的酸碱度PH=6.5-7.5、⑧水料比
2、沼气池的分类;
①按发酵机制对沼气池的分类,分为常规型、污泥滞留型、附着膜型②小型沼气池③大中型沼气池
3、沼气池的效益。
①获得沼气②获得肥料③环境效益④社会效益
四、新能源与能源建设
识记:
1、节能;
目前,国内外对节能的含义尚无一致的看法。
世界能源研究报告提出节能的中心思想为:
应用技术上现实可行、经济上合理、环境保护与社会上可以接受的方法来有效的利用能源资源。
2、有效能;
在实际耗能环境中,能转换成功的那一部分能量。
任何能量都是有效能与无效能之和。
3、太阳能及利用;
太阳能是一种巨大且对环境无污染的能源。
对太阳能的利用主要是指对太阳能的直接转化和利用,有两种方式:
热利用与太阳光发电技术。
4、地热资源;
地热能是指地球内部可资开发的热能。
目前,人类对地热能的利用非常少,只用了极少量的地下天然蒸汽和地热水。
4、风能资源:
太阳照射到地球表面,各处受热不同,产生温差,从而引起大气的对流运动便形成风。
离地主度是估算风能资源的关键因素之一。
全球的风能约为2.74×
109MW,其中可利用的风能为2×
109MW。
第五章水体污染及其防治
一、水体污染源及水质指标和水质标准
1、水体污染;
由于人类的活动或其他活动产生了废水和废物,这些物质未经很好处理就进入水体,其含量超过了水体的自净能力,导致水体的质量下降,从而降低了水体的使用价值。
2、点污染源;
工业生产过程中产生的废水和城市生活污水,集中从排污口排入水体,从而污染水体
3、面污染源;
面污染源针对点污染源而言,又称非点污染源,主要是指农田灌溉形成的径流和地面水径流,也包括农村废水及其他污染源。
4、水质指标;
是用于表示水中杂质的成分、种类和数量。
水质指标项目繁多,一般可分为物理的、化学的和生物的三大类。
5、农田灌溉水质标准。
农田灌溉水质标准:
为了防止土壤、地下水和农产品污染,保障人体健康,维护生态平衡而相应建立的有关农田灌溉水的物理、化学和生物学等方面的一系列规定和要求。
1、水体污染的主要来源;
①污染源按造成水体污染的原因可分为天然污染源和人为污染源。
②污染源可按释放的有害物种类可分为物理性如热和放射性物质、污染源,化学性无机物与有机物、污染源,生物性细菌、病菌、污染源。
③污染源也可按分布和排放特征可分为:
点污染源、面污染源、扩散污染源。
2、水质标准的内容和作用;
内容:
①地面水环境质量标准P87、②污水排放标准P87、③农田灌溉水质标准。
作用:
3、水质污染的主要指标;
4、我国水污染的现状。
水体污染是我国当前主要环境问题之一。
2003年对全国河流进行水质评价的结果:
P88、
应用:
我国水污染防治的原则和对策。
①流域或区域进行水污染综合防治②工矿企业造成的水污染进行积极防治③城市污水加强治理④农村水污染治理
二、水体污染物的主要类型及其影响
1、需氧有机污染物;
生活污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪和木质素等在微生物作用下易于分解,最终分解为简单的无机物——二氧化碳和水。
这些有机物质在分解过程中需要消耗水中的溶解氧,这些有机物质称之为需氧有机污染物。
2、溶解氧;
是溶于水中的自由状态氧分了的量。
它是支配水生生物生存和有机污染物分解类型及水体自净作用强弱的重要因素;
溶解氧是水体质量好坏的重要指标。
3、生化需氧量BOD、;
水中有机污染物被微生物分解所需的氧量,可以间接地反映出有机污染物的含量。
BOD并不直接表示水中有机污染物的含量,只是通过一定时间内细菌所氧化分解的有机污染物消耗的氧量,BOD越高表示水中有机污染物越多。
4、化学需氧量COD;
是指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需要的氧量。
常用的氧化剂有重铬酸钾其COD称之为CODCr、;
有高锰酸钾其COD称之为CODMn、
5、水体富营养化;
即过多的植物营养物进入水体,恶化水体质量,影响渔业发展,危害人体健康的现象,是水体衰老的一种表现,会使湖泊由贫营养湖发展为富营养湖,进一步发展为沼泽和干地。
6、重金属迁移。
重金属迁移是指在自然环境中空间位置的移动和存在形态的转化,以及由此引起的富集与分散现象。
理解:
水体富养化的危害。
P92
三、水体污染的农业效应:
水污染对土壤的影响;
水污染对作物的影响;
水体污染对人体的影响。
1、水体污染的土壤效应;
①离子态有害物质的土壤效应②耗氧有机物的土壤效应③重金属以土壤微生物的和酶的影响
2、水体污染的作物效应;
①离子态物质的作物效应②耗氧有机污染物的作物效应③重金属的作物效应
3、污灌对作物生育、产量、品质的影响;
略
4、重金属汞、镐、铅、铬、砷对作物的影响;
P93
5、水体污染对人体健康的影响。
①特殊有机污染物②重金属
四、水体污染的防治
1、水的物理处理法;
主要是利用物理作用来处理污水,即在处理过程中不改变污染物的化学性质。
属于物理法的有格栅、过滤、离心、沉淀、隔油、气浮、蒸发和结晶等。
2、沉淀法;
利用重力作用,使水中悬浮物下沉,达到固液分离。
3、水的化学处理法;
利用化学作用,除去水中的污染物。
时常要加入化学药剂,促使污染物混凝、沉淀、氧化还原和络合等。
4、硬水软化;
用石灰苏打法去除水中的Ca2+离子。
5、化学混凝法;
利用混凝剂,如聚合氯化铝、氯化铁,去除水中的微小悬浮物和胶体杂质。
6、氧化还原法;
利用氧化还原作用,使水中某些无机和有机溶解杂质,转化成无害物质,或转化成易于分离的气体或固体,从而净化污水。
7、水的生物处理法;
主要是利用微生物分解有机物污染物以净化污水。
8、活性污泥法;
P105-106
9、生物膜法;
使废水流过固定支承物表面的生物膜,利用生物氧化作用和各相间的物质交换,以降解废水中的有机物。
10、生物转盘法;
P107
11、水的土地处理系统;
是指在人工调控及系统自我调控的条件下,利用土壤-微生物-植物组成的生态系统对废水中的污染物进行一系列物理的、化学的和生物的净化过程,来净化废水;
并通过系统的营养物质和水分的循环利用,使绿色植物生长繁殖,从而实现废水的资源化、无害化和稳定化的生态系统工程。
12、氧化塘。
l、物理处理法的原理和种类;
原理:
种类:
①格栅:
除去较粗大的悬浮物②筛网和捞毛机:
除去呈悬浮状的细小纤维③沉淀:
④隔油和破乳:
除去可浮油和乳化油
2、化学处理法的原理和种类;
①硬水的软化②化学混凝法③中和④化学沉淀法⑤氧化还原法。
3、生物处理法的原理和种类;
①活性污泥法②生物膜法
4、土处理系统的原理和类型。
指在人工调控及系统自我调控的条件下,利用土壤-微生物-植物组成的生态系统对废水中的污染物进行一系列物理的、化学的和生物的净化过程,来净化废水;
类型:
①快速渗滤系统②慢速渗滤系统③地表漫流系统
l、污水的活性污泥处理工艺及主要设备;
活性污泥法的工艺流程。
P106、主要设备:
曝气池。
2、举例说明一处理方法的工艺特性和场地要求。
略
第六章大气污染与控制
一、大气污染概述
l、对流层;
大气对流层与人类关系最为密切,大气总质量的3/4以上集中在此层,对流层温度随高度升高而递减,垂直方向由于温度变化,对流强烈,各种天气现象和各种大气污染,主要发生在这一层。
2、平流层;
高度12——50km,温度随高度增加而上升,温度大约为220k——260k。
在12——20km处温度基本不变。
空气多为平流运动,清洁、干燥、无云雨现象。
由于空气上冷下热,所以没有对流运动,一旦污染物进入此层,就比较稳定,可存在数年之久。
3、中间层;
高度50——80km。
在这一层里,气体稀薄,没有H2O存在,吸收辐射物质很少,所以温度上冷下热,其温度范围为180——260K。
4、热成层;
高度在80km以上,上界高度达800km以上。
在此层内,大气强烈吸收太阳远紫外辐射的能量,使空气迅速升温,故这一层温度随高度增加而上升。
空气在紫外线和宇宙射线的作用下发生电离使空气变成带电荷的离子,故又称电离层。
5、散逸层。
大气圈的最外层,是地球大气与星际空间的过渡层。
在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,大气的大部分分子发生电离,空气极为稀薄,由于受地心引力极小,气体及微粒可以从这层被碰撞而脱离地球重力场进入太空逸散。
1、大气及空气的概念;
大气是多种成分组成的混合气体。
2、近地层大气组成及其变化。
近地层的气体温度比其上层气温要高。
在对流层中,气温随着高度的增加而逐渐降低。
P113
二、大气污染源及其污染过程、特点
1、大气污染源;
①人类活动②自然过程。
2、颗粒物;
是除气体之外的包含于大气中的固体和液体物质。
3、光化学烟雾;
排入大气中的氮氧化物、碳氢化合物等一次污染物,在太阳紫外线的作用下发生光化学反应,生成浅蓝色的混合物一次污染物和二