1、环境学概论一、名词解释1、 环境:环境是以人类为主体的外部世界,即人类赖以生存和发展的物质条件的整体,包括自然环境和社会环境。2、 化学需氧量(COD):在规定条件下,使水样中能被氧化的物质氧化所需耗用的氧化剂的量,以每升水消耗氧的毫克数表示。3、 生化需氧量 (BOD):指在好气条件下微生物分解水体中有机物质的生物化学过程中所需溶解氧的量,是反应水体中有机污染物程度的综合指标之一。4、 总有机碳量 (TOC):水中溶解性和悬浮性有机物中存在的全部碳量。5、 土壤污染:人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度引起土壤质量恶化的现象。具体的说,污染物质是指与人为活动有关的各种对人体和生物有害
2、的物质,包括化学农药、放射性物质,病原菌等。6、 大气污染:大气污染是指大气中一些物质的含量达到有害的程度,以至破坏人和生态系统的正常生存和发展,对人体和生态、材料造成危害的现象。7、 水质标准:水质标准是指为了保障人体健康,维护生态平衡,保护水资源,控制水污染。在综合水体自然环境特征、控制水环境污染的技术水平及经济条件的基础上,所规定的水环境中污染物的容许含量、污染源排放污染物的数量和浓度等技术规范。8、 土壤净化:指土壤本身通过吸附、分解、迁移、转化而使土壤污染的浓度降低而消失的过程。9、 土壤胶体:土壤胶体是指土壤中颗粒直径小于2m或小于1m,具有胶体性质的微粒。10、 大气环境质量标准
3、:大气环境质量标准是以保障人体健康和正常生活条件为主要目标,规定出大气环境中某些主要污染物最高允许浓度。二、选择填空1、 日本水俣病事件是由于 汞(甲基汞) 污染造成的. 2、 大气在垂直方向上可分为对流层、平流层中间层、热成层、逸散层,其中臭氧层存在于平流层中。3、 大气中主要一次污染物有SO2, H2S, NO, NH3, CO, CO2, HF, HCl等,二次污染物有SO3, H2SO4, MSO4, NO2, HNO3, MNO3,醛,酮,过氧乙酰硝酸脂等。4、 大气污染类型:还原型(煤炭型),常出现在低温、高湿的阴天,主要污染物是SO2, CO和颗粒物,如伦敦烟雾事件,氧化型(汽车
4、尾气型),主要一次污染物是一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物,二次污染物是臭氧,醛类,酮类,过氧乙酰硝酸脂等物质,如洛杉矶的光化学烟雾。5、 人类活动造成水体污染的来源主要有三方面:一是工业废水,二是生活污水,三是农业退水。6、 影响水体污染的主要污染源按释放的污染种类可分为物理、化学、生物等方面,其中物理方面值得是颜色、浊度、温度、悬浮固体和放射性等。化学方面可分为无机无毒物质、无机有毒物质、有机耗氧物质及有机有毒物质。7、 土壤剖面形态:自上而下可分为覆盖层(A0)、淋溶层(A)、淀积层(B)、母质层(C)、风化层(D).8、 土壤胶体的性质有巨大的表面积和表面能,电荷性质,分散性和凝聚性。9
5、、 环境质量评价按时间来划分可分为环境质量回顾评价、环境质量现状评价、环境质量影响评价。10、 大气质量评价参数一般多选用颗粒物、SO2, CO, NOx, CHnO3等;水环境质量评价参数一般多选用PH值、悬浮物、DO、COD、BOD、酚、F、有、大肠杆菌以及有毒金属等。 11、 水体富营养化的原因是氮、磷等植物营养物质含量过高。12、 固体废弃物常用的处理方法有焚烧法、填埋法、堆肥法。 三、简答题1、大气污染控制综合防治策略答:1、全面规划,合理布局 2、选择有利于污染物扩散的排放方式3、区域集中供暖、供热 4、改变燃料结构5、绿化造林 6、大气污染控制技术2、光化学烟雾形成机制及危害(形
6、成机制参考课本P35)答:光化学烟雾的形成是由一系列复杂的链式反应组成:引发反应:NO2+hvNO+O O+O2+MO3+MNO+O3NO2+O2基传递反应:RH+OHRO2+H2O RCHO+OHRC(O)O2+H2ORCHO+hvRO2+HO2+CO HO2+NONO2+OHRO2+NONO2+RCHO+HO2 RC(O)O2+NONO2+RO2+CO2OH+NO2HNO3终止反应:RC(O)O2+NO2RC(O)O2NO2(PAN) RC(O)O2NO2RC(O)O2+NO2NO2光解生成O的反应为引发,导致了臭氧的生成,由于碳氢化合物的存在,促使NO向NO2的快速转化,在次转化中自由基
7、起了重要的作用。致使不需要消耗臭氧而能使大气中的NO转化成NO2,NO2又继续光解产生臭氧。同时转化过程中产生的自由基又继续与碳氢化合物反应生成更多的自由基,如此继续不断的进行链式反应,直到NO或碳氢化合物消失为止。所产生的醛类、O3、PAN等二次污染物始终产物。危害:光化学烟雾具有强氧化性,刺激人们眼睛,伤害植物叶子,能使橡胶开裂,并使大气能见度降低,空气质量恶化。3、城市污水处理工艺及处理过程答:污水筛滤装置沙砾池一级沉淀池-曝气池二级沉淀池-氯化池出水 一次 空气 活性污泥 加氯 砂石 砂石 污泥 - - 浓缩器污泥消化池干燥床污泥处置场城市生活污水处理工艺流程示意图城市污水处理的各种步
8、骤可划分为一级、二级和三级处理:一级处理可由筛滤、重力沉淀和浮选等方法串联组成,除去水中大部分粒径在100m的大颗粒物质;二级处理常用生物法和絮凝法。生物法主要是除去一级处理后的废水中的有机物;絮凝法主要是去除肺水肿无机的悬浮物和胶体颗粒物或低浓度的有机物;三级处理的目的是为了控制富营养化或达到使废水能够重新回用,通常采用的技术为物理法、化学法和生物处理发三大类,如曝气、吸附、化学凝聚和沉淀、离子交换、电渗析、反渗透、氯消毒等。4、环境科学的任务答:1,探索全球范围内环境演化的规律,了解人类环境变化的过程、环境的基本特性、环境结构和演化机理等,以便应用这些人是使环境质量向有利于人类的发展方向发
9、展,避免人类不利的变化。2,揭示人类活动同自然环境之间的关系,以便协调社会经济发展与环境保护的关系,使人类社会和环境协调发展。3,探索环境变化对人类生存的影响,发挥环境科学的社会功能,探索污染物对人体健康危害的机理及环境毒理学研究,为人类正常、健康的生活服务。4、研究区域环境污染综合防治的技术措施和管理措施。5、水环境污染防治对策?答:1、减少耗水量 2、建立城市污水处理系统3、调整工业布局 4、加强水资源的规划管理6、废水处理常用的处理方法答:废水的处理方法大致可氛围物理法、化学法和生物法三大类:物理法包括沉砂池法,格栅法,筛网法,蒸发法,离心法,沉淀法和气浮法等;化学法包括中和法,混凝法,
10、萃取法,电渗析法,氧化还原法等;生物法包括活性污泥法,生物膜法,生物过滤法等。7、固体废弃物的危害?答:1,污染水体 2、大气污染 3、土壤污染4、影响环境卫生 5、处置不当 6、有害固体废物泛滥8、土壤条件如何影响重金属的迁移转化?答:1、土壤氧化-还原条件与重金属的迁移转化:土壤中的氧体系、铁体系、硫体系和氢体系等单项氧化-还原体系对重金属元素价态变化其重要作用。2、土壤酸碱度对重金属迁移转化:土壤的pH值对重金属的溶解度密切关系。在碱性条件下,进入重金属多呈难溶性的氢氧化物,也可能以碳酸盐和碳酸氢盐的形式存在。它们的溶解度比较小,因此土壤溶液中重金属的离子浓度也比较低。3、土壤胶体的吸附
11、作用与重金属迁移转化:土壤中含有丰富的无机和有机的胶体,对进入土壤中的重金属具有明显的固定作用。一般来讲,在土壤中的重金属呈两种存在形式:1、重金属在土壤溶液中呈胶体状态。2、土壤中存在的有机和无机胶体对金属离子的吸附固定。4、土壤重金属的络合螯合作用:一般认为,当土壤中重金属离子比较高的时候,以吸附交换作用为主,而土壤溶液中重金属离子浓度低时,则以络合为主。9、某水域经几次监测COD的浓度为5.6,6.1,4.5,4.8,5.8(单位mg/L).用内梅罗法计算COD的统计浓度值。答: 参考内梅罗水质指数计算公式(P175)COD平均=5.36PICOD=5.74210、酸雨的定义,简述其形成
12、和危害 答:酸雨通常是指pH300重污染健康人运动耐受力降低,有明显强烈症状,提前出现某些疾病老年人和病人应当留在室内,避免体力消耗,一般人群应避免户外活动改善空气质量空气质量不仅关乎人类生存质量,而且也深深影响着地球上其他的生物。因此我们要自觉维护环境保护义务,努力提高人类生活水平,不断改善空气质量。主要有以下措施:1.建立空气质量监测机制,落实国家的环境保护政策。2.加强工用能源开发,不断替代化石能源。3.发展太阳能等无污染新能源,扩展人类能源源泉。4.出台法律规定,严格限制节日爆竹燃放,减少排放有害气体。5.提供集体送暖,减少取暖成本。6.勤种树,多开河渠,减少排放污水。据成都市环境监测
13、中心站发布的数据显示,2010年12月9日成都中心城区空气污染指数(API)为102,空气质量呈轻微污染,首要污染物为可吸入颗粒物。这也是本月以来,成都中心城区空气质量第三次出现轻微污染。据介绍,位于中心城区的青羊区、金牛区和武侯区的空气质量均为轻微污染,污染指数分别为104、102、117;锦江区和高新区空气质量虽未出现污染,但污染指数也高达100,濒临轻微污染。调查显示:青岛七成租赁房空气质量不达标好不容易租来个家具齐全、位置合适的房子,空气中的甲醛、TVOC、苯等有害气体却严重超标,相当于花钱租了个“毒气房”,轻则伤害身体健康,重则致病住院,真碰上这么个“毒气房”该咋办?12月7日,青岛
14、市室内环境监测中心公布的一份数据报告显示,全年受检居用租赁房近7成空气质量不达标,“毒气房”再度引起市民关注。大气污染物大气污染定义:大气中污染物或由它转化成的二次污染物的浓度达到了有害程度的现象,称为大气污染。概述:气态污染物又分为一次污染物和二次污染物。一次污染物是指直接从污染源排放的污染物质,如二氧化硫、一氧化氮、一氧化碳、颗粒物等,它们又可分为反应物和非反应物,前者不稳定,在大气环境中常与其他物质发生化学反应,或者作催化剂促进其他污染物之间的反应,后者则不发生反应或反应速度缓慢。二次污染物是指由一次污染物在大气中互相作用经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的
15、新的大气污染物,其毒性比一次污染物还强。最常见的二次污染物如硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学氧化剂OX,以及许多不同寿命的活性中间物(又称自由基),如HO2、HO等。它们主要来源于燃料燃烧和大规模的工矿企业。 大气污染源(1)工业:工业是大气污染的一个重要来源。工业排放到大气中的污染物种类繁多,有烟尘、硫的氧化物、氮的氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等。其中有的是烟尘,有的是气体。(2)生活炉灶与采暖锅炉:城市中大量民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭,煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、一氧化碳、等有害物质污染大气。特别是在冬季采暖时,往往使污染地区烟雾弥漫
16、,呛得人咳嗽,这也是一种不容忽视的污染源。(3)交通运输:汽车、火车、飞机、轮船是当代的主要运输工具,它们烧煤或石油产生的废气也是重要的污染物。特别是城市中的汽车,量大而集中,排放的污染物能直接侵袭人的呼吸器官,对城市的空气污染很严重,成为大城市空气的主要污染源之一。汽车排放的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物等,前三种物质危害性很大。大气中的有害物质主要通过下述三个途径侵入人体造成危害:(1)通过人的直接呼吸而进入人体;(2)附着在食物上或溶于水中,使之随饮食而侵入人体;(3)通过接触或刺激皮肤而进入到人体。其中通过呼吸而侵入人体是主要的途径,危害也最大。 大气污染对人的危害
17、大致可分为急性中毒,慢性中毒,致癌三种。 酸雨pH值小于5.6的雨雪或其他方式形成的大气降水(雾、霜)。广义指酸性物质的干、湿沉降。pH值小于5.6的降水。包括雨、雪在内,其酸性成分主要是硫酸,也有硝酸和盐酸等。酸雨主要由化石燃料燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体,经过复杂的大气化学反应,被雨水吸收溶解而成。酸雨正式的名称是为酸性沉降,它可分为“湿沉降”与“干沉降”两大类,前者指的是所有气状污染物或粒状污染物,随着雨、雪、雾或雹等降水型态而落到地面者,后者则是指在不下雨的日子,从空中降下来的落尘所带的酸性物质而言我国酸雨主要是硫酸型,我国三大酸雨区分别为:1、西南酸雨区:是仅次于华中酸雨区
18、的降水污染严重区域。2、华中酸雨区:目前它已成为全国酸雨污染范围最大,中心强度最高的酸雨污染区。3、华东沿海酸雨区:它的污染强度低于华中、西南酸雨区。煤、石油和天然气等化石燃料燃烧,无论是煤,或石油,或天然气都是在地下埋藏多少亿年,由古代的动植物化石转化而来,故称做化石燃料。科学家粗略估计,1990年我国化石燃料约消耗近700百万吨;仅占世界消耗总量的12%,人均相比并不惊人;但是我国近几十年来,化石燃料消耗的增加速度,实在太快,1950年至1990年的四十年间,增加了30倍。不能不引起足够重视。煤中含有硫,燃烧过程中生成大量二氧化硫,此外煤燃烧过程中的高温使空气中的氮气和氧气化合为一氧化氮,
19、继而转化为二氧化氮,造成酸雨工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过“云内成雨过程”,即水汽凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又经过“云下冲刷过程”,即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体,形成较大雨滴,最后降落在地面上,形成了酸雨。由于我国多燃煤,所以的酸雨是硫酸型酸雨。而多燃石油的国家下硝酸雨酸雨的危害1.城市大气污染严重程度的改变了季节变化和昼夜变化的规律,大体可分为煤炭型和石油型两类。煤炭型是燃煤引起,因此污染强度以对流最强的夏季和白天为最轻,而以逆温最强、对流最弱的冬季和夜间为最重。伦敦烟雾事件就属于这种类型。石油型是石油和石油化学产品和汽车尾气所产生,由于氮氧化物和碳氢化物等生成光化学烟雾时需要较高气温和强烈阳光