精選文庫環境科學概論第一章 緒論概念：環境：指以人類為主體的外部世界，環境就是人類生存環境，指的是環繞于人類周圍的客觀事物的整體，它包括自然環境，也包括社會環境。或者為指圍繞著人群空間，以及其中可以直接、間接影響人類生活和發展的各種自然因素和社會因素的總體。環境法中的環境：指影響人類生存和發展的各種天然的和經過人工改造的自然因素的總體，包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草原、野生生物、自然遺跡、人文遺跡、自然保護區、風景名勝區、城市和鄉村等。環境科學：以“人類-環境”系統為其特定的研究對象，它是研究“人類-環境”系統的發生和發展、調節和控制以及改造和利用的科學。其目的在于探討人類社會持續發展對環境的影響及其環境質量的變化規律，從而為改善環境和創造新環境提供科學依據。環境要素：又稱環境基質，是指構成人類環境整體的各個獨立的、性質不同的而又服從整體演化規律的基本物質組成。環境問題：指自然過程突變或人類活動引起的環境破壞和環境質量變化，以及由此給人類生產、生活和健康帶來的不利影響。其原因是人類認識的局限性和環境的復雜多變性。原生環境問題：又稱第一類環境問題，是指由于自然環境自身變化引起的，沒有人為因素或人為因素很少的環境問題。次生環境問題：又稱第二類環境問題，是指由于人為因素所造成的環境問題。第二章 大氣環境概念：干結空氣：大氣中除去水汽和固體雜質以外的整個混合氣體。主要成分是氮氣(78.09%)和氧氣(20.94%)。其次是氬氣(0.934%體積)和二氧化碳(0.033%體積)。空氣中水的體積百分含量在0.1-0.5%之間，其余的大氣成分為稀有氣體。大氣污染：指由于人類活動和自然過程引起某種物質進入大氣中，呈現出足夠的濃度，達到了足夠的時間并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了環境的現象。大氣污染源：指向大氣環境排放有害物質或對大氣環境產生有害影響的場所，設備和裝置。包括：天然源（指自然界自行向大氣環境排入污染物的污染源。） 人為源（指人類的生產活動所形成的污染源。）大氣污染物：指由于人類活動或自然過程排入大氣，并對人和環境產生有毒影響的物質。氣溶膠體：是空氣中的固體和液體顆粒物質與空氣一起結合成的懸浮體，它的粒徑在1微米以下，可以懸浮在大氣中。總懸浮顆粒物(TSP) ：D(粒徑)在100mm以下，其中多數在10mm以下，是分散在大氣中的各種粒子的總稱。可吸入粒子(IP)：大于10m的顆粒物能被鼻腔的鼻毛吸留住，而小于10m的飄塵卻能長驅直入侵蝕肺泡，叫“可吸入因子”。在可吸入微粒中80%可沉積于肺泡，且沉積時間可達數年之久，導致肺心病等一系列病變。一次污染物：又稱原發性污染物，指直接由污染源排放的污染物。進入大氣后其性質沒有發生變化。二次污染物：又稱繼發性污染物，指進入大氣的一次污染物之間相互作用，或一次污染物與正常大氣組分發生化學反應，以及在太陽輻射線的參與下引起光化學反應而產生的新的污染物。 光化學煙霧：是在一定條件下（如強日光、低風速和低溫等），氮氧化物和碳氫化物發生化學轉化形成的高氧化性的混合氣團，是一種帶刺激性的淡藍色煙霧。 氣溫垂直遞減率：在對流層內，氣溫垂直變化的總趨勢是，隨著高度的增加氣溫逐漸降低，這是因為地面是大氣的主要和直接的熱源，所以近地面層的溫度比上層要高；另一方面，水汽和固體雜質的分布從低空向高空減少，它們吸收地面輻射的能力很強。氣溫隨高度的變化通常以氣溫垂直遞減率表示。干絕熱遞減率：干空氣塊或未飽和的濕空氣塊在絕熱條件下每升高單位高度（通常是100 m）所造成的溫度下降數值稱為干絕熱遞減率，以d表示。溫度層結：溫度沿垂直高度的分布，稱為溫度層結。氣溫沿垂直高度的分布可用曲線表示，稱為溫度層結曲線。大氣穩定度：指在垂直方向上大氣穩定的程度。污染物在大氣中的擴散與大氣穩定度有密切的關系。或者說大氣中某一高度上的氣塊在垂直方向上相對穩定的程度。逆溫：在近地層內，空氣溫度的變化主要是受地表長波輻射的影響。近地層空氣溫度，隨著距離地面的高度增加而降低，即0；當0時，氣溫隨高度增加而增加到氣層稱為逆溫層。 大氣污染綜合防治：從區域環境整體出發，綜合運用各種防治大氣污染的技術措施和對策，充分考慮區域的環境特征，對影響大氣質量的多種因素進行綜合系統分析，得出最優的控制技術方案和工程措施，并加以實施，以期達到區域大氣環境質量控制目標。大氣環境質量標準：大氣環境質量標準是以保障人體健康和正常生活條件為主要目標，規定出大氣環境中某些主要污染物的最高允許濃度。它是進行大氣污染評價，制訂大氣污染防治規劃和大氣污染物排放標準的依據，是進行大氣環境管理的依據。 大氣污染物排放標準：這是以實現大氣環境質量標準為目標，對污染源排入大氣的污染物容許含量作出限制，是控制大氣污染物的排放量和進行凈化裝置設計的依據，同時也是環境管理部門的執法依據。大氣污染物排放標準可分為國家標準、地方標準和行業標準。大氣污染控制技術標準：這是大氣污染物排放標準的一種輔助規定。它根據大氣污染物排放標準的要求，結合生產工藝特點、燃料、原料使用標準、凈化裝置選用標準、煙囪高度標準及衛生防護帶標準等，都是為保證達到污染物排放標準而從某一方面作出的具體技術規定，目的是使生產、設計和管理人員易掌握和執行。第三章 水體環境概念：水體：地表水圈的重要組成部分，指的是以相對穩定的陸地為邊界的天然水域，包括有一定流速的溝渠、江河和相對靜止的塘堰、水庫、湖泊、沼澤，以及受潮汐影響的三角洲與海峽。水質：水相的質量。通過水體的物理、化學和生物特征及組成狀況，反映水體環境的演化過程和人類活動影響的程度。水資源：作為資源的水應當是可供利用或可能被利用，具有足夠數量和質量，并可適合某地對水的需要而能長期供應的水源。 水污染：當污染物進入河流、湖泊、海洋或地下水體后，其含量超過了水體的自然凈化能力，使水體的水質和水體底質的物理、化學性質或生物群落組成發生變化，從而降低了水體的使用價值和使用功能的現象，被稱為水體污染。水體污染源：指向水體排放污染物的場所、設備和裝置等。通常也包括污染物進入水體的途徑。主要分為三方面：工業廢水、生活污水、農業退水。水體污染物：造成水體水質、水中生物群落以及水體底泥質量惡化的各種有害物質（或能量）都可叫做水體污染物。按種類可分為物理、化學、生物等幾方面。水體自凈作用：污染物投入水體后，使水環境受到污染。污水排入水體后，一方面對水體產生污染，另一方面水體本身有一定的凈化污水的能力，即經過水體的物理、化學與生物的作用，使污水中污染物的濃度得以降低，經過一段時間后，水體往往能恢復到受污染前的狀態，并在微生物的作用下進行分解，從而使水體由不潔恢復為清潔，這一過程稱為水體的自凈過程。水環境容量：是指在不影響水的正常用途的情況下,水體所能容納的污染物的量或自身調節凈化并保持生態平衡的能力。水環境容量是制定地方性、專業性水域排放標準的依據之一,環境管理部門還利用它確定在固定水域到底允許排入多少污染物。第四章 土壤環境土壤結構：一般把土壤顆粒（包括單獨顆粒、復粒和團聚體）的空間排列方式及其穩定程度，孔隙的分布和結合的狀況稱為土壤的結構。土壤孔隙：一般土壤內部空間并沒有全部為土壤所填滿，土壤總是按一定方式排列，其間有許多孔隙。土壤膠體：土壤膠體是指土壤顆粒直徑小于2m或者小于1m的土壤微粒，是土壤固體顆粒中最細小的微粒，也是物理性質和化學性質最活潑的部分，他和土壤一起構成土壤膠體體系。環境容量：在保證人群健康和生態系統不受危害的前提下，環境系統或其中某一要素對污染物的最大容納量。土壤環境容量：土壤環境單元在一定時限內遵循環境質量標準,既保證農產品產量和生物學質量,同時也不使環境污染時,土壤所能承納污染物的最大容量.即土壤污染物的起始值和最大負荷量的差。土壤污染：人類活動產生的污染物進入土壤并積累到一定程度，引起土壤質量惡化的現象。土壤凈化：吸附、分解、轉移、轉化，使土壤污染物的濃度降低而消失的過程。土壤背景值：土壤在自然成土過程中,構成土壤自身的化學元素的組成和含量,即土壤未受人類活動影響的土壤本身的化學元素組成和含量。第五章 固體廢物與環境固體廢物：生產和生活活動中丟棄的固體和泥狀物質，包括從廢水、廢氣中分離出來的固體顆粒物。第六章 環境質量評價環境質量：在一個具體的環境中,環境的總體或環境的某些要素對人類的生存繁衍及社會經濟發展的適宜程度。環境質量評價：是對環境的優劣所進行的一種定量描述。即按照一定的評價標準和評價方法對一定區域范圍內的環境質量進行說明、評定和預測。環境質量評價類型：（時間）環境質量回顧評價、環境質量現狀評價、環境影響評價(EIA)環境質量評價內容：污染源的調查和評價、環境質量指數評價、環境質量的功能評價 污染源評價三個特征數：等標污染指數、等標污染負荷、污染負荷比環境影響：人類活動對環境的作用和導致的環境變化及由此引起的人類社會和經濟的影響。環境影響評價：是指對區域今后的開發活動（如土地利用方式的改變）將會給環境質量帶來的影響進行評價。不僅包括對自然環境，也包括對社會和經濟的影響。環境影響評價類型：單個開發建設項目、多個建設項目、區域開發項目、戰略及宏觀活動問答題1、環境科學的研究對象和任務是什么？環境科學研究的對象是環境。環境科學是以“人類環境”系統為其特定的研究對象，它是研究“人類環境”系統的發生和發展、調節和控制以及改造和利用的科學。任務是：a、基本任務：揭示人類-環境系統的實質，研究人類-環境系統之間的協調關系，掌握它的發展規律，調控人類與環境之間的物質和能量交換過程，以改善環境質量，促進人類與環境協調發展。b、主要任務：1、探索全球范圍內環境演化的規律，了解人類環境變化的過程、環境的基本特征、環境結構和演化機理等，以便應用這些認識使環境質量向有利于人類的方向發展，避免對人類不利的變化。2、揭示人類活動同自然環境之間的關系，以便協調社會經濟發展與環境保護的關系，使人類社會和環境協調發展。3、探索環境變化對人類生存的影響，發揮環境科學的社會功能，探索污染物對人體健康危害的機理及環境毒理學研究，為人類正常、健康的生活服務。4、研究區域環境污染綜合防治的技術措施和管理措施。2、自然環境的組成和結構有哪些？組成：自然環境是人類發生和發展的物質基礎，它是由生物和無機環境組成。大氣、水體和土地以各種不同的組合和偶合方式組成多種多樣的生物無機環境。生物包括植物、動物和微生物。結構：生物群落及無機環境共同組成自然環境的結構單元，由低級單元再組成高級單元，所以自然環境實際上是一個由兩個階梯（由組成要素組成結構單元，再由低級結構單元組成高級結構單元）組成的多級譜系。3、大氣主要污染物有那些？1、氣溶膠狀態污染物：在大氣污染中，氣溶膠系指固體粒子、液體粒子或它們在氣體介質中的懸浮體。其直徑約從0.002100m大小的液滴或固態粒子。大氣氣溶膠中各種粒子按其粒徑大小，分為a、總懸浮顆粒物（YSP）：D(粒徑)在100mm以下，其中多數在10mm以下，是分散在大氣中的各種粒子的總稱。b、飄塵（可吸入粒子(IP)） D10mm能在大氣中長期飄浮的懸浮物質，如煤煙、煙氣、霧等。 c、D30mm的粒子，靠重力作用可在短時間內降到地面的。d、可吸入粒子(IP)：大于10m的顆粒物能被鼻腔的鼻毛吸留住，而小于10m的飄塵卻能長驅直入侵蝕肺泡，叫“可吸入因子”。在可吸入微粒中80%可沉積于肺泡，且沉積時間可達數年之久，導致肺心病等一系列病變。2、氣態物質：主要是含硫氧化物、氮氧化物、碳氫化合物等。a、含硫化合物: 主要指SO2和SO3。b、氮的氧化物：NOX是NO、NO2、N2O、NO3、N2O4、N2O5等的總稱，造成大氣污染的NOX最主要是NO和NO2。氮氧化物來源：主要來源于人類生產生活活動，以汽車尾氣排放造成的污染最為嚴重。c、碳的氧化物：碳的氧化物在大氣中主要包括一氧化碳和二氧化碳。二氧化碳是大氣中的正常組分，一氧化碳則是大氣中很普遍的排放量極大的污染物。d、碳氫化合物（HC）：大氣中的碳氫化合物通常是指C1C8可揮發的所有碳氫化合物，又稱烴類。它是形成光化學煙霧的前體物。在大氣污染研究中通常把碳氫化合物區分五甲烷和非甲烷烴（NMHC）兩類。3 大氣污染的來源分哪兩類？人為源又分為哪兩類？1.分為天然源和人為源。天然源：指自然界自行向大氣環境排入污染物的污染源。 人為源：指人類的生產活動所形成的污染源2.人為源分為移動源和靜止源。移動源分布廣泛難于監測治理，主要來源于現代交通運輸工具；靜止源污染面積廣，易于監測治理，主要來源于燃料、工業生產過程、農業排放等。4簡述大氣污染的綜合防治措施。.1、全面規劃、合理布局（做好區域大氣規劃，采取區域性綜合防治措施，是控制大氣環境污染的重要途徑。合理的生產布局能最大限度減輕對區域大氣的危害，在有限的大氣環境容量下，發揮區域最大的生產潛力）2、用高煙囪和集合式煙囪排放3、區域采暖和集中供熱（即在城市郊區設立大地熱電廠和供熱站，代替分散的鍋爐，這是消除煙塵的有效措施）4、改變燃料構成（應逐步擴大煤的氣化設施和供應人工煤氣，在有條件的城市逐步實現燃料氣化）5、綠化造林（不僅能美化環境，調節空氣溫度。濕度等，還能凈化大氣，減低噪聲）6、大氣污染控制技術（改革生產工藝，優先采用無污染或少污染工藝，是防治大氣污染的根本途徑。安裝廢棄凈化裝置，對污染源進行治理，使大氣環境質量達到標準）5主要污染物類型的控制技術有哪些？1.煙塵控制技術：改變燃料的構成,以減少顆粒物的生成；采用控制設備除塵。由燃料及其它物質燃燒或以電能加熱等過程產生的煙塵，以及對固體物料破碎、篩分和輸送等機械過程產生的粉塵，都是以固態或液態的粒子存在于大氣中，從氣體中除去或收集這些粒子的設備稱為除塵裝置。除塵裝置有：（1）機械式除塵裝置：沉降室除塵；旋風除塵器；慣性除塵裝置。（2）袋式除塵裝置（3）濕式除塵裝置（4）電除塵裝置2.SO2的凈化技術：目前的主要方法有一：燃料脫硫: (1)煤炭的洗選（重力分選法）。（2）煤炭的轉化（煤的氣化或液化).（3）重油脫硫（直接脫硫和間接脫硫）。二：燃燒脫硫: (1)石灰/石灰石洗滌(2)氨法(3)噴霧干燥吸收法煙氣脫硫）三：流化床燃燒脫硫.四：低濃度SO2的吸附凈化一般采用活性炭作吸附劑。3.汽車尾氣的催化凈化：完全催化轉化一般分為兩步完成：一步是催化還原NOx，另一步是催化氧化CH和CO。目前已發展應用所謂三效催化劑，能同時完成對CH、CO和NOx的凈化。6簡述我國大氣質量三級標準。1大氣環境質量標準是以保障人體健康和正常生活條件為主要目標，規定出大氣環境中某些主要污染物的最高允許濃度。它是進行大氣污染評價，制訂大氣污染防治規劃和大氣污染物排放標準的依據，是進行大氣環境管理的依據。2我國大氣質量的三級標準為：一級標準：為保護自然生態和人群健康，在長期接觸情況下，不發生任何危害性影響的空氣質量標準。適用于一類質量功能區，包括自然保護區、風景名勝區和其他需要特殊保護的地區。二級標準：為保護人群健康和城市、鄉村的動植物，在長期和短期的接觸情況下，不發生傷害的空氣質量要求。適用于二類質量功能區，包括城鎮規劃中確定的居住區、商業交通居民混合區、文化區、一般工業區和農村地區。三級標準：為保護人群不發生急、慢性中毒和城市一般動植物（敏感者除外）正常生長的空氣質量要求。適用于三類質量功能區，包括各特定工業區。 7.水體污染防治中常用的水質指標有哪些？其含義是什么？1、有機物（BOD、COD、TOC、TOD）：（1）BOD：中的有機污染物經微生物分解所需的氧量。BOD越高，有機物物質越多。（2）COD：化學氧化劑氧化水中有機污染物所需的氧量。COD越高，有機物物質越多。（3）TOC：水中溶解性和懸浮性有機物中存在的全部碳量，是評價水體需氧有機物的一個綜合指標。（4）TOD：有機物中除了含碳外，尚含有氫、氮、硫等元素，當有機物全部被氧化時，此時需氧量稱為總需氧量。是指在特殊的燃燒器中，以鉑為催化劑，在900度溫度下使一定量水樣汽化，其中有機物燃燒，再測定氣體載體中氧的減少量，作為有機物完全氧化所需要的氧量。2、懸浮物：污水呈固體狀的不溶物質，水體污染的基本指標之一。降低透明度，降低生活和工業用水質量，影響生物生長。3、pH值：污水的pH值對污染物的遷移轉化、污水處理廠的污水處理、水中生物的生長繁殖等均有很大的影響。4、細菌5、有毒物質8、舉例說明人類活動造成水體污染的來源？A、熱污染：天然水體接受“熱流出物”而使水溫升高的現象叫熱污染。火力發電廠、核電站的冷卻水、煉鋼、煉油產生的冷卻水是主要來源。B、石油污染：水體污染的重要類型之一。特別對地下水及在河口，近海水域更為突出。9、簡述環境質量評價的基本內容？污染源調查和評價：通過對各類污染源的調查、分析和比較，研究污染的數量，質量特征，研究污染源的發生和發展規律，找出主要污染物和主要污染源，為污染治理提供科學依據。環境質量指數評價：用無量綱數表征環境質量的高低，是目前最常用的評價方法。包括單因子和多因子評價，以及多要素的環境質量綜合評價。當所采用的環境質量標準一致時，這種環境質量指數具有時間和空間上的可比性。環境質量功能評價：環境質量標準是按功能分類的，環境質量的功能評價就是要確定環境質量狀況的功能屬性，為合理利用環境資源提供依據。10、土壤環境污染評價的標準有哪些？試簡述之。（1）以區域土壤背景值為評價標準：是指在一定區域內，遠離工礦、城鎮和道路，相對未受到“三廢”污染的土壤有毒物質的平均含量。（2）以土壤本底值為評價標準：土壤本底值是指未受人為污染的土壤中有毒物質的平均含量。（3）以區域性土壤自然含量為評價標準：區域性土壤自然含量是指在清水灌區內，自然條件與污灌區相同的土壤中污染物的平均含量。（4）以土壤對照點含量為評價標準：土壤對照點含量是指在未污染地區的土壤上選擇與污染地區的自然條件、耕作栽培措施大致相同、土壤類型相近的土壤作為對照點，以一個或幾個對照點的平均值污染物含量作為對照點含量。（5）以土壤和作物中污染物質積累的相關數量作為評價標準。可以作物積累污染物的數量相對應的土壤污染物含量作為評價標準。11、簡述環境影響評價的意義和作用？（1）是經濟建設實現合理布局的重要手段；（2）是對傳統工業布局做法的重大改革；（3）為制定防治污染對策和進行科學管理提供必要的依據；（4）為區域經濟發展方向和規模提供科學依據。總之，環境影響評價是正確認識經濟、社會和環境之間關系的科學方法；是正確處理經濟發展與環境保護關系的積極措施；也是強化區域環境管理的有效手段。所以全面推行環境影響評價對經濟發展和環境保護均有重大的意義。12、什么是水體富營養化？其類型有哪些？舉例說明水體富營養化的成因和危害?水體富營養化：水中N、P等植物營養物質含量過多，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體DO下降，使魚類或其他生物大量死亡、水質惡化的現象。天然富營養化：湖泊演變的自然過程中，形成的幼年時期，均處于貧營養狀態，隨著時間的推移和環境的變化，湖水中營養物質的濃度增加，其來源為天然因素。包括： 天然降水；地表土壤的侵蝕、淋溶；浮游動植物生長、死亡、分解、釋放。人為富營養化：由于工農業生產的迅速發展，使營養物質大量進入湖泊水體，加速了湖泊演化的過程，其來源：城市生活污水帶來大量N、P；含磷洗滌劑； 農村施用的化肥、牲畜糞便，經面源污染而進能改裝舉例：赤潮：是水體中某些微小的浮游植物、原生動物或細菌，在一定的環境條件下突發性地增殖和聚集，引起一定范圍內一段時間中水體變色現象。通常水體顏色因赤潮生物的數量、種類而呈紅、黃、綠和褐色等。赤潮的危害：赤潮不僅給海洋環境、海洋漁業和海水養殖業造成嚴重危害，而且對人類健康甚至生命都有影響。主要包括兩個方面：1、引起海洋異變，局部中斷海洋食物鏈，使海域一度成為死海；2、有些赤潮生物分泌毒素，這些毒素被食物鏈中的某些生物攝入，如果人類再食用這些生物，則會導致中毒甚至死亡。13、舉例說明我國主要的土壤污染物種類及土壤污染源的主要類型有哪些？ (1)我國主要的土壤污染物種類：有機物類、重金屬污染物、放射性物質、化學肥料和致病微生物。有機物類主要是化學農藥、除草劑等，例如有機氯類，包括六六六、DDT、艾氏劑、狄氏劑等；有機磷類，包括馬拉硫磷、對硫磷、敵敵畏等；氨基甲酸酯類，有的為殺蟲劑、有的為除草劑；苯氧羧酸類，如2,4D、2,4,5T等除草劑；工業“三廢”中，例如酚、油類、多氯聯苯、苯并芘等，這些有機物因較穩定不易分解而在土壤中積累，造成土壤污染。重金屬污染物，例如汞、鎘、鉛、銅、鋅、鎳、砷等，這些重金屬不能被土壤微生物分解，而且可為生物富集，造成土壤重金屬污染。放射性物質，例如大氣核爆炸降落的污染物、原子能和平利用所排出的液體和固體的放射性廢棄物，它們隨同自然沉降、雨水沖刷和廢棄物堆放而污染土壤。化學肥料，例如含氮和含磷的化學肥料，由于使用不當造成這類物質從土壤中流失污染環境。致病微生物，主要指土壤中的病原微生物，主要來源于人畜糞便及用于灌溉的污水。(2)土壤污染源的主要類型有工業污染源、農業污染源和生物污染