环境科学概论期末复习.docx

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环境科学概论期末复习

环境科学概论

第一章

1.在1992年6月，在巴西里约热内卢召开了联合国环境与发展大会，并通过了《里约环境与发展宣言》、《21世纪议程》，提出了“可持续发展战略”。

可持续发展战略：

即在不危及后代人需要的前提下，寻求满足当代人需要的发展途径。

2.环境保护工作主要是对工业废水、废气、废渣等，所谓“三废”的治理问题。

3.环境保护：

是利用环境科学的理论和方法，协调人类与环境的关系，解决各种问题，保护和改善环境的一切人类活动的总称。

4.环境污染定义：

由于人类活动所引起的环境质量下降，并危害人类和其他生物的正常生存和发展的现象。

5、什么是环境？

广义：

环境（environment）:

是相对于中心事物而言的，与某一中心事物有关的事物，就是这个中心事物的环境。

狭义：

《中华人民共和国环境保护法》中规定的。

环境是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。

8、简述我国环境污染的现状。

①大气污染日益加剧；②水域污染日益加剧；③垃圾围城现象普遍；④噪声污染普遍超标；⑤水土流失难以遏制；⑥土地荒漠化不断扩展；⑦濒危物种生境缩小；⑧水资源呈现短缺；⑨耕地资源逐年减少；⑩森林资源供不应求。

9、当前世界关注的全球性环境问题有哪些？

20世纪全球主要环境问题有：

①全球气候变暖；②臭氧层破坏；③酸雨与空气污染；④土壤遭到破坏，荒漠化程度加剧；⑤、海洋污染和过度开发；⑥生物多样性锐减；⑦森林面积减少；⑧有害废物的越境转移；9淡水受到威胁；⑩混乱的城市化。

10、环境科学研究的对象和内容有哪些？

（1）对象：

环境科学的研究对象是“人类——环境”系统，这一对矛盾的统一体。

（2）任务：

环境科学的任务就是揭示“人类和环境”这一对矛盾的实质，研究二者之间的辩证关系，掌握其发展规律，调控二者之间物质、能量与信息的交换过程，寻求解决矛盾的途径和方法，以求人类—环境系统的协调和持续发展。

第二章

一.水体及其水体污染

两个含义：

一是指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、河流和相对静止的塘堰、湖泊、沼泽、水库、地下水、海洋。

二是环境学领域中则把水体当作包括水中的悬浮物、溶解物质、底泥相、水生生物等完整单元的生态系统或完整的综合自然体。

水体污染：

指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、破坏生态环境，造成水质恶化的现象

二.水体主要污染物及其指标

水质指标：

（1）物理指标：

温度、色度、臭味、浑浊度、透明度、总残渣、过滤性残渣、非过滤性残渣、电导率等

（2）化学指标：

pH值、矿化度、总硬度、金属离子、酸根离子

（3）生物指标：

细菌总数、大肠杆菌

主要污染物：

（1）物理污染

（2）化学污染：

无机无毒；无机有毒；有机无毒；有机有毒

（3）生物污染：

生物污染是指城市生活污水、医院污水或污水处理厂排水排入地表后，引起病源微生物污染。

（4）富营养化。

主要污染源：

工业废水；生活污水；农业退水

三.水体自净及其机制

水体自净：

受污染水体经过水中物理、化学与生物作用，使污染物浓度降低，并逐步恢复到污染前的水平。

机制：

1）稀释扩散；2）耗氧与复氧作用；3）重金属的转化。

四.城市污水处理

（一）一级处理：

机械处理

废水的物理处理（一级处理）

1、均衡和调节：

（1）调节的主要设备是设置废水调节池

（2）按调节池的位置，调节方式可分为在线调节与离线调节两种：

2、格栅与筛滤：

筛滤的构件包括平行的棒、条、金属网、格网或穿孔板。

由平行的棒和条构成的称为格栅；由金属丝织物或穿孔板构成的称为筛网。

他们的去除物称为筛余物。

（格栅一般斜置在进水泵站集水井的进口处，它本身阻力不大，阻力主要产生于筛余物堵塞栅条。

）

3、中和：

酸含量大于3％–5％的高浓度含酸废水，常称为废酸液；碱含量大于1％–3％的高浓度含碱废水，常称为废碱液。

将废水的PH值调节到某一特定值（范围），这种处理操作叫做PH调节。

如将PH值由中性或酸性调节至碱性，称为碱化；有中性或碱性调节至酸性成为酸化。

酸碱中和主要的药剂：

石灰、苛性钠、碳酸钠、石灰石。

中和方式：

干法中和-湿法中

滤池包括：

普通中和滤池【包括：

水平流向、竖流向（包括：

升流式和降流式）】、升流式膨胀中和滤池

4、重力沉降：

因此重力分离法又分为沉淀法和上浮法

沉降法分类：

自由沉降；絮凝沉降；成层沉降（集团沉降、干涉沉降）；压缩沉降

普通沉淀池又有平流式、竖流式和辐流式三种型式

（1）平流式：

平流式沉淀池，废水从池一端流入，沿水平方向在池内流动，从另一端溢出，池的形状呈长方形，在进口处的底部设贮泥斗。

（2）辐流式：

形状呈圆形或方形，废水从池中心进入，沉淀后废水从池周边溢出。

适用于大型沉淀池

（3）竖流式：

废水从池中央下部进入，由下向上流动。

适用于小型沉淀池

普通沉淀池分为入流区、沉降区、出流区、污泥区和缓冲区5个功能区。

平流式沉淀池结构示意图：

5、

（1）气浮法分类：

电解气浮法、布气气浮法、溶气气浮法

（2）含油废水分类：

浮油；乳化油；溶解油；重油

（3）加压溶气气浮法的主要设备

1）进气方式：

泵前进气和泵后进气

2）溶气罐：

静态型和动态型两大类。

静态型包括花板式、纵隔板式、横隔板式等，这种溶气罐多用于泵前进气。

动态型分为填充式、涡轮式等，多用于泵后进气。

3）减压阀

4）气浮池：

（二）二级处理：

主体工艺为生化处理

（1）厌氧三阶段理论：

如下图

厌氧生物处理过程中有机物转化示意图

（2）活性污泥：

向生活污水注入空气进行曝气，并持续一段时间后，污水中即生成一种絮凝体。

这种絮凝体主要是有大量繁殖的微生物群体所构成，它们易于沉淀分离，并使污水得到澄清，这就是活性污泥。

（活性污泥：

由细菌、真菌、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。

）

（3）计算：

活性污泥的沉降浓缩性能

污泥沉降比：

SV（SludgeVolume）：

取混合液至1000mL或100mL量筒，静止沉淀30min后，度量沉淀活性污泥的体积，以占混合液体积的比例（%）表示污泥沉降比。

污泥体积指数：

SVI（SludgeVolumeIndex）：

曝气池混合液沉淀30分钟后，单位干泥形成湿泥时的体积来表示污泥沉降性能，简称污泥指数，单位为mL/g。

SVI值能较好地反映出活性污泥的松散程度（活性）和凝聚、沉降性能。

SVl值过低，说明污泥颗粒细小紧密，无机物多，缺乏活性和吸附力；

SVI值过高，说明污泥难于沉降分离，并使回流污泥的浓度降低，甚至出现污泥膨胀，导致污泥流失等后果。

一般认为，处理生活污水时SVI为100-150时，沉降性能良好；SVI<100或>150时，沉降性能不好。

（4）活性污泥的净化流程：

如图

（5）生物滤池的构造

（6）生物转盘的构造：

驱动装置：

机械驱动装置、空气驱动装置、水轮驱动装置

文字描述其工作原理：

（7）人工湿地的主要目的就是净化水质。

分为：

表面流湿地、水平潜流湿地、垂直潜流湿地

（8）UASB名词解释：

为升流式厌氧污泥床反应器，是一种处理污泥的厌氧生物方法。

升流式厌氧污泥床构造，如下图

三级处理：

控制富营养化和重新回用

五、我国水资源特征与利用的问题

（1）人均、亩均水量低于世界水平

（2）分布不均：

地区、时间（3）水量变化大、可利用水少（4）水土流失严重，许多河流含沙量大（5）水资源开发中存在问题：

水利对水文的影响、用水浪费、水污染。

六、水环境污染防治对策：

（1）控制污染物排放量及减少污染源排放工业废水量：

技术改造，采取先进工艺，制定用水定额；提高水的重复利用率；

（2）建立城市污水处理系统：

注意有毒有害废水（3）调整工业布局：

充分利用水体自净作用（4）加强水资源规划管理：

查清水资源总量

七、最常见的浓度调节池可称异程式调节池，浓度调节池也称为均质池。

第三章

1.生态系统（Ecosystem）：

任何一个生物群落与其周围非生物环境的综合体。

2.种群（Population）：

一个生物物种在一定范围内所有个体的总和。

3.群落（Community）：

在一定的自然区域中许多不同种的生物的总和。

4.生态系统的基本组成部分为：

生产者、消费者、分解者和转变者、无机营养物。

5.生态系统的结构：

a）形态结构：

生物的种类、种群数量、种的空间配置（水平分布、垂直分布）、种的时间变化。

（b）营养结构：

生态系统各组成部分之间建立起来的营养关系。

是生态系统能量流动和物质循环的基础。

6.食物链，就是一种生物以另一种生物为食，彼此形成一个以食物连接起来的链锁关系。

7.为什么磷的循环是不完全循环：

因为磷的循环是单向循环。

如下图

8.生态平衡的原因（特点）

（1）生态平衡内部具有自动调节的能力。

（2）生态系统的组成成分越多样，能量流动和物质循环的途径越复杂，其调节能力也越强。

但是，一个生态系统的调节能力有一定限度的，超出了限度，调节就不再起作用，生态平衡就会遭到破坏。

9.事故日：

连续几天低混合高度、低风速和无雨。

发生事故日的条件是：

持续2天混合层高度小于1500米，风速小于4m/s和无雨

10.污染指数Id：

Id＝sp/（vh）

Id为d方向的污染指数；s为大气稳定度；

p为降水；v为风速；h为混合层高度。

s、p、v和h的值是按实际气象资料的数值转换为无量纲的相对值。

Id≤时，为清洁大气，即该地区不易发生空气污染事故

11.空气中的污染物的积累取决于三个条件：

风速、逆温层和地形；

12.大气污染的分类：

局部地区污染、地区性污染、广域性污染和全球性污染。

13.光化学烟雾——洛杉矶烟雾：

在阳光照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾（有时带些紫色或黄褐色）

14.大气污染的综合防治与管理：

（1）、改变能源结构；

（2）、采用合理的工业布局；（3）、采用区域集中供暖和供热；（4）、减少交通废气污染；（5）、绿化造林；（6）、加强对大气污染物的治理

15.目前用于气体污染物控制的方法主要有：

吸收法、吸附法、催化法、燃烧法、冷凝法等。

第五章

1.按固体废物的管理需要（我国）分：

工矿业固体废物、有害固体废物和城市垃圾。

2.固体废弃物对环境的危害：

（1）侵占土地

（2）污染土壤和地下水；（3）污染水体（4）污染大气

3.热值：

单位质量垃圾完全燃烧，并使反应产物温度回到参加反应物质的起始温度时能放出的热量就是垃圾的热值。

根据生成水的存在状态，垃圾的热值可分为高位热值（水以0℃液态存在）和低位热值（水以20℃蒸汽存在）两种。

4.固体废物的处理技术：

物理法、化学法、生物处理（堆肥法、沼气化）、热处理（焚烧处理、热解）

第七章

1.描述噪声大小的物理量：

声压、声能量、声强和声功率

2、

3.例题：

假设有n个噪声源同时存在，声强与声强级分别为I1、I2、…In和L1、L2、…Ln。

则：

L1＝10lgI1/I0，L2＝10lgI2/I0，…Ln＝10lgIn/I0。

I1/I0＝10，I2/I0＝10，…In/I0＝10。

所以，总声强级L＝10lg（I1/I0＋I2/I0…In/I0）＝10lg（10＋10＋…＋10）

4.例题：

假设有n个噪声源同时存在，声压与声压级分别为p1、p2、…pn和L1、L2、…Ln。

则：

Lp1＝20lgp1/p0，Lp2＝20lgp2/p0，…，Lpn＝20lgpn/p0。

（p1/p0）2＝10，（p1/p0）2＝10，…，（p1/p0）2＝10。

所以，总声压级Lp＝10lg（10＋10＋…＋10）

5.例题：

n个相同噪声级合成的总噪声级

L＝10lg（10＋10＋…＋10）

＝10lg（n10）＝L1＋10lgn

当n＝2时，L＝L1＋10lg2＝L1＋3

即表示两个相同的声压级相加，能量增加一倍，声级增加3dB。

6.例题：

不同噪声级的合成

假设存在两个噪声源，声压级分别为L1、L2，且L1>L2，则有：

L－L1＝10lg（10＋10）－L1＝10lg[10

＋10）/10]＝10lg[1+10—（L1-L2）]

设噪声合成的附加值△L＝10lg[1+10—（L1-L2）]，则

L＝L1＋△L

其中△L可查表，根据表可知，当L1-L2>6dB时，△L<1dB，所以当两个声源中的一个噪声级超出另一个噪声级6～8dB，则较弱的噪声可以忽略不计。

7.两噪声级合成的附加值

8.例1强度为80dB的噪声，其相应的声压为多少？

解：

Lp＝20lg（p/p0），则，p＝p010Lp/20

所以，p＝2×10－5×1080/20＝

9.例2声强为10－6W/m2时的声强级是多少？

解：

L＝10lg（I/I0）＝10lg（10－6/10－12）

所以，L＝60dB

10.例3室内洗衣机工作时，测得噪声声压p＝；电冰箱单独开动时声压级是54dB，试计算两者同时开动时的合成声压级。

解：

洗衣机单独工作时声压级为：

L1＝（2×10－5）＝20×3＝60dB

电冰箱声压级L2＝54dB

L1-L2＝6dB，所以△L＝1dB

则两者同时工作时L＝60＋1＝61dB

11.噪声级相减是按照能量的相减进行的

例：

室内有两个噪声源，同时工作时总声压级为82dB，当其中一个声源停止工作时，测得室内声压级为81dB，试求另一声源的声压级。

解：

由于82－81＝1dB，

则另一声源声压级＝81－6＝75dB。

12.噪声的传播途径:

声波的反射；声波的折射（3）、声波的干涉（4）、声波的衍射

13.噪声传播的三个阶段：

噪声源、传播途径和接受者；