环境科学概论复习.doc
《环境科学概论复习.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《环境科学概论复习.doc(28页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、环境科学概论第一章绪论1 环境:环境是以人类为主体的外部世界,主要是地球表面与人类发生相互作用的自然要素及其总体。2 环境要素:环境要素是指构成人类环境整体的各个相对独立的、性质不同而又服从整体演化规律的基本物质组分,也称环境基质。3 环境质量;环境质量是环境素质好坏的表征,是用定性和定量的方法对具体的环境要素所处的状态的描述。4 环境容量:是在人类生存和自然生态系统不致受害的前提下,某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。5 环境污染:环境污染是指人类活动产生的有害物质或因子进入环境,引起环境系统的结构与功能发生变化,危害人体健康和生物的生命活动的现象。环境污染的特点:时间分布性空间分布性污染
2、物含量的复杂性污染因素作用的综合性二 环境的组成自然环境 非生物环境 物质:空气、水、土壤、能量:阳光、引力、地磁力、地热气候:光照、温度、降水、风等物质代谢的原料:氧气、二氧化碳、有机质等生物环境人工环境工程环境 交 通 社会环境 经济关系道德观念文化风俗意识形态工业农业建筑通讯工程三、环境的特性1.环境的整体性环境各要素之间相互联系、相互制约局部环境与整体环境相互影响、依存环境中物质和能量的循环与转化跨界(省市、地区、国家)环境的影响2.环境的区域性 纬度地带性 干湿度地带性 垂直地带性3.环境的综合性 环境问题是多因素综合作用的结果 解决环境问题需要多学科的综合4.环境的有限性 资源的有
3、限性 环境容量的有限性5.环境的相对稳定性 环境中物流、能流和信息流不断变化,环境本身具有一定的抗干扰自我调节能力,在一定的干扰强度范围内,环境的结构和功能基本不变。6.环境变化的滞后性环境受到外界影响后,环境发生变化的时间要滞后于外界干扰的时间。例如:臭氧层空洞的形成第二节 环境问题一、环境问题及其分类环境问题是指由于人类活动或自然原因引起环境质量恶化或生态系统失调,对人类的生活和生产带来不利的影响或灾害,甚至对人体健康带来有害影响的现象。 环境问题有两大类:一类是自然演变和自然灾害引起的原生环境问题,也叫第一环境问题。如地震、洪涝、干旱、台风、崩塌、滑坡、泥石流等。一类是人类活动引起的次生
4、环境问题,也叫第二环境问题和“公害”。次生环境问题一般又分为环境污染和环境破坏两大类。 二、环境问题的由来与发展人类发展初期的环境问题人类发展初期的环境问题是因过度的采集和狩猎,消灭了居住区周围的许多物种,破坏人们的食物来源,使其生存受到威胁。因而这一时期,人类总是在迁徒。2 第一次浪潮的环境问题(土地破坏) 森林破坏 水土流失 洪水泛滥 土壤盐渍化与沙漠化 “诺亚方舟”、黄河的水土流失 中美洲的玛雅文化是世界文明史上的奇葩,它是拉美三大古代文化中绽开最早的一枝。它大约起始于公元前后,兴盛于公元三世纪,到公元十世纪,又不知何故中断了。但玛雅人在农业、文字、天文、数学和建筑等方面的辉煌成就是永远
5、磨灭不了的。他们培育的玉米、土豆、西红柿等,后来传遍整个世界。 3 第二次浪潮的环境问题(环境污染)“八大公害”: 马斯河谷、多诺拉烟雾、洛杉矶光化学烟雾、伦敦烟雾、四日市哮喘、水俣病、痛痛病、米糠油事件4 第三次浪潮的环境问题特点: 以环境污染扩大化生态破坏突发性的环境污染事件发达国家发展新兴产业,把技术落后、环境污染严重的传统产业转移到发展中国家来,即污染转嫁。三 环境问题的实质:人与自然的关系问题,是人们不适当的开发利用环境资源引起的 特点:全球化综合化高技术化政治化和社会化启示: 1 调整人类与自然地关系,走可持续发展道路2要认识环境对发展的限制作用,协调两者的关系,既要发展经济满足人
6、类日益增长的基本需要,又不能超出环境的容许权限。3广泛的,彻底的研究环境质量的变化过程,依靠科技进步解决环境问题。第二章 大气环境第一节大气的结构和组成大气的结构:1、对流层厚度:下界地面 上界因纬度和季节而异,其平均厚度一般是低纬17-18公里,中纬10-12公里,高纬8-9公里,冬季厚度小,夏季厚度大(季节变化中纬度地区最明显)。特点:气温随高度增加而降低; 空气具有强烈的对流运动。存在着极其复杂的气象条件,形成云、雾、雨、雪、雹、霜、露等一系列天气现象2、平流层厚度:对流层顶50公里特点:平流层内的空气主要作水平运动,对流十分微弱,几乎没有水蒸气和尘埃,所以大气透明度好,极少狂风暴雨等现
7、象,是超音速飞机飞行的理想场所。h,T;污染物停留时间长。大气污染物进入平流层后,一般难以消除,会较长时间地存在。 3、中间层气温随高度的增加而迅速降低;再次出现较强的垂直对流运动。4、热成层(电离层)带电粒子密度较高; 气温随高度的增加而增加。电离层能反射无线电波,对全球的无线电通讯具有重大意义。5、散逸层气温随高度增加而升高; 大气极为稀薄;分子运动速度快。 大气的组成:二氧化碳 水蒸气 悬浮颗粒 第二节、大气污染和污染物1 大气污染:由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象.大气污染源及其分类污
8、 天然源:自然界自行向大气环境排放污染物的污染源染源 人为源:人类的生产活动和生活活动所形成的污染源按污染源的存在形式分为 固定源、移动源按污染物的排放方式分为 点源、线源、面源按污染源距地面的距离分为 高架源、地面源按污染物排放时间分为 连续源、间断源、瞬时源按污染发生类型分为 工业污染源、农业污染源 生活污染源、交通污染源2.大气污染物的产生 a燃料燃烧b工业生产过程c农业生产过程d交通运输3大气污染物及其分类概念:由于人类活动或自然过程排入大气,并对人和环境产生有害影响的物质。1、按形成过程分为一次污染物和二次污染物2 按物理状态,分为气溶胶污染物和气态污染物气溶胶形式污染物:任何固态和
9、液态物质当以小的颗粒物形式分散在气流中都叫气溶胶 尘 :一般指粒径10m的粉尘 。飘尘:指的是粒径小于10m的烟气、煤烟及雾在内的颗粒状物质 。总悬浮颗粒物(TSP):飘浮在空气中各种 不同粒径的液体或固体微粒的总量 。几种主要大气污染物的性质和危害(1)大气颗粒物(2)含硫化学物(3)一氧化碳(4)氮氧化物(5)光化学氧化剂(6)有毒重金属微粒(7)氟和氟的化合物 第三节 几种典型的大气污染类型一、煤烟型污染主要污染源是燃煤。主要污染物是SO2、CO和微粒物质,它们遇上低温、高湿的阴天,且风速很小并伴有逆温存在的情况时,一次污染物扩散受阻,易在低空聚积,生成煤烟型烟雾Eg:伦敦烟雾事件 马斯
10、河谷事件 马诺拉等烟雾事件二、交通型污染源主要是机动车和机动船。主要污染物是在相对湿度较低的夏季晴天,交通污染严重的地区可能会出现典型的二次污染光化学烟雾。 光化学烟雾:是在一定条件下(如强日光,低风速 和低湿度),氮氧化物碳氧化合物化学转化形成的高氧化性的混合气团。 (1)污染源条件光化学烟雾形成和大气中NO2、CO、碳氢化合物等污染物存在分不开,所以,在以石油为动力燃料的工厂、汽车排气等污染源的存在是光化学烟雾形成的前提条件 。(2)地理条件纬度的高低,季节变化,天气变化都影响光化学烟雾的形成。 第四节 污染物在大气中的迁移与扩散影响一个区域大气污染程度的因素: 内因:污染物源参数 外因:
11、 气象条件 气象动力学因子:风、大气湍流 气象热力学因子:逆温、大气稳定度 下垫面状况 地形地物的影响 山谷风 海陆风 城市热岛效应1 风和湍流(1)(风) 风对空气污染的影响包括风向和风速的大小两个方面。 风向影响着污染物的扩散方向。污染物总是分布在污染源的下风向。风速的大小决定着污染物的扩散和稀释状况。通常污染物在大气中的浓度与平均风速成反比(2)湍流大气湍流:大气的无规则、三维小尺度的运动。风和湍流是决定污染物在大气中扩散状况的直接的因子2.温度层结 气温垂直递减率g :气温在单位高度上递减的数量。 含义:在垂直地球表面方向上,高度每增加100m的气温变化值。大气稳定下的烟型: 下垫面因
12、素1 山谷风:2、海陆风:3,城市热岛环流: 大气污染物的扩散模式在大气环境影响评价的实际工作中,大气扩散计算通常以高斯大气扩散公式为主。高斯模式是一类简单实用的大气扩散模式。在均匀、定常的湍流大气中污染物浓度满足正态分布,由此可导出一系列高斯型扩散公式。 右手坐标系(食指x轴;中指y轴;拇指z轴),原点:为无界点源或地面源的排放点,或者高架源排放点在地面上的投影点;x为主风向;y为横风向;z为垂直向2.高斯模式的四点假设 a污染物浓度在y、z风向上分布为正态分布 b全部高度风速均匀稳定 c源强是连续均匀稳定的 d扩散中污染物是守恒的(不考虑转化) 第五节:大气污染控制与管理1.综合利用区域环
13、境自净能力,减少大气污染的控制成本(1)科学规划,合理布局污染(2) 选择有利污染物扩散的排放方式2.改变燃料构成,开发新能源3.改革生产工艺,综合利用废气4.集中供热供暖,集中废气的末端治理大气污染治理技术:1.颗粒污染物治理技术几种常见的除尘装置: 重力除尘装置旋风除尘器湿式除尘装置:使含尘气体与液体密切接触,利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其他作用捕集尘粒或使粒径增大 袋式除尘装置:使含尘气流通过过滤材料,将粉尘分离捕集电除尘装置:含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中,使尘粒荷电,并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘板上,将尘粒从含尘气体中分离出来。 第三章水体环境第一节 水体环境概述 天然水
14、的化学组成是多种多样的,它没有统一的化学组成.不同水体及不同的环境条件下形成的天然水其化学组成和含量的差别是很大的。溶解气体:进一步划分为主要气体和微量气体 溶解性物质:再细分为主要离子/微量元素/生源物质胶体物质:又分为无机胶体和有机胶体 悬浮物质 :根据物质性质分细菌/藻类及原生动物/泥沙/粘土和其他不溶物质.各类天然水的水质特点:.大气降水杂质较少矿化度很低的软水.2、河水(1)河水的矿化度普遍低(一般小于500mg/L)(2)河水中各种离子的含量差异很大八大离子含量顺序:HCO3-SO42-Cl-NO3-;Ca2+Na+Mg2+K+(3)河水化学组成的空间分布有差异性(4)河水化学组成
15、的时间变化明显3、湖水(1)湖水的矿化度差异大(2)湖中生物作用强烈(3)湖水交替缓慢,深水湖心分层性4、地下水的化学性质(1)地壳中所有元素,地下水中都有(2)水的矿化度变化程度大,从淡水直到盐水。(3)地下水的化学成分的时间变化极为缓慢,常需以地质年代衡量。天然水的性质 碳酸平衡 碱度与酸度 缓冲能力当前主要的水环境问题水资源短缺 水污染 用水的极大浪费 地下水过量开采水体:一般是指河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、冰川、海洋等地表贮水体中的水本身及水体中的悬浮物、溶解物质、底泥,甚至还包括水生生物等 水体污染:是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
16、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。水体自净:水体有消纳一定量污染物质,使自身质量保持洁净的能力。水质指标:是指水与其所含杂质共同表现出来的物理学,化学,和生物学的综合特性。水体自净过程十分复杂,包括物理过程,如稀释、扩散、挥发沉淀等;化学和物理化学过程,如氧化、还原、吸附、凝聚、中和等;生物和生物化学过程,如微生物对有机物分解代谢,不同生物群体相互作用等。物理性水质指标感官物理性状指标:温度、色度、嗅和味、混浊度、透明度等其他物理性状指标:总固体、悬浮固体、溶解固体、电导率等化学性水质指标一般的化学性
17、水质指标:pH、硬度、各种阴阳离子、总含盐量等有毒的化学性水质指标:重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药等。有关氧平衡的水质指标:DO、BOD、COD、TOC等生物性水质指标:细菌总数、总大肠菌群数、各种病原细菌、病毒等。常用的有机物污染指标a.化学需氧量(简称COD)是指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量。测量方法:重铬酸钾作为氧化剂和高锰酸钾作为氧化剂 b.生化需氧量(简称BOD)表示水中有机污染物全部经微生物分解所需的氧量。(以毫克/升为单位) c. 总有机碳(简称TOC) 包括水体中所有有机污染物的含碳量.将水样在高温下燃烧,有机碳即氧化成CO2,测量所产生的CO2的量,便可求得
18、水样的总有机碳,单位以碳的mg/l表示.d.总需氧量(简称TOD)有机物中除含有碳外,还含有氢、氮、硫等元素当有机物全部被氧化时,碳被氧化为二氧化碳,氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等,此时需氧量称为总需氧量。 第二节污染物在水体中的扩散一.污染物在水体中的运动特征(一)推流迁移:只是位置发生改变,并不降低浓度.(二)分散作用向周围扩散而降低浓度(三)污染物的衰减和转化保守物质:重金属.很多高分子有机化合物,不会降解.应严格控制排放非保守物质:可降解而加速浓度的下降. 河流水质模型(了解)水质模型(water quality model) 根据物质守恒原理用数学的语言和方法描述参加水
19、循环的水体中水质组分所发生的物理、化学、生物化学和生态学诸方面的变化、内在规律和相互关系的数学模型。 研究水质模型的目的主要是为了描述环境污染物在水中的运动和迁移转化规律,为水资源保护服务。它可用于实现水质模拟和评价,进行水质预报和预测,制订污染物排放标准和水质规划以及进行水域的水质管理等,是实现水污染控制的有力工具。 最早的水质模型是于1925年在美国俄亥俄河上开发的斯特里特菲尔普斯模型。它是一个DOBOD模型。 S-P模型BOD生物化学分解遵循一级反应式,即:大气复氧与氧亏量成正相关,KaD;假设一维稳态河流中溶解氧的变化是由BOD的衰减和溶解氧的复氧过程决定,即:第三节 污染物在水体中的
20、转化一、耗氧有机物降解1. 水解反应 复杂有机物分子2. 氧化反应 氢作用:又可分两种。一种是从CHOH基团脱氢 , 一种是从CH2CH2基团脱氢 脱羧作用:这是生物氧化中产生CO2的主要过程二、水体富营养化过程1.定义:是由于水体中氮、磷等植物营养物质的富集,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,使鱼类或其他生物大量死亡、水质恶化的现象。2.类型:天然富营养化与人为富营养化的比较共同点:都是由于水体中N、P富集,引起水体DO下降、水质恶化;不同点:天然富营养化是湖泊水体生长、发育、老化、消亡整个生命史中必须过程,经历时间漫长,需以地质年代或世纪来描述;人为富营养化因人类排放含有N
21、、P的工农业生活污水所致,演化速度极快,短时间内可使湖泊由贫变富。 引发藻类暴发的关键因素蓝藻是太湖水污染的指标性植物。重度富营养化海域主要集中在黄海北部、辽河口、渤海湾、莱州湾、长江口、杭州湾和珠江口的近岸区域。 3. 危害:一是促使湖泊老化;二是破坏水产资源;三是危害水源,硝酸盐、亚硝酸盐对人、畜有害。第四节 水环境污染控制及管理 水环境质量标准:地表水环境质量标准渔业水质标准景观娱乐用水水质标准农田灌溉水质标准水环境污染防治对策:减少耗水量建立城市污水处理系统调整工业布局加强水资源的规划管理第五节 水污染控制技术一、污水的处理方法分类与污水处理系统1. 方法 物理法:沉淀、过滤、气浮、离
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 环境 科学 概论 复习
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。