1、环境学导论答案第 1 章 习题参考答案三 试全面分析人类环境的组成 自然环境组成：物质：空气，水，岩石，土壤 动植物，微生物能量：气温，阳光，引力，地磁力自然现象：太阳稳定性,地壳稳定性（地质构造情况；地震，火山活动；海啸） ，大气力量，水循环，水土演变等多种自然要素人工环境组成：综合生产力，技术进步，人工构筑物，人工产品和能量，政治体制，社会行为，宗教信仰，文化与地方习俗等五 环境科学的分科？环境科学可分为三部分：环境学：基础环境学：环境社会学，环境数学，环境物理学（环境声学，辐射污染及控制，热污染级控制） ，环境化学，环境生态学，环境毒理学，环境地质学；应用环境学，环境控制学，环境管理学，
2、环境工程学（环境污染，防治工程技术及原理（大气污染防治技术，水污染防治工程，固体污染防治工程，固体废物治理及利用工程，核工业环境工程，噪声及热污染控制工程） ，环境评价与环境规划，环境系统工程，环境水利工程） ，六 环境容量，环境自净能力是什么含义？环境容量：污染物质或污染因素进入环境后，将引起一系列物理，化学和生物的变化，而自身逐步被清除出去，从而环境达到自然净化的目的。在保持生态平衡的前提下，环境可能容纳污染物质的最大负荷量。七 什么是生态平衡？举例说明。任何一个正常的生态系统，能量流动和物质循环总是不断地进行着，是一个复杂的，有时、空、量、序变化的动态系统和开放系统，内外存在物质和能量的
3、变化和交换，但在一定时期内，生产者、消费者和还原者之间都保持着一种动态的平衡，这种平衡状态就叫生态平衡。比如地上的草等绿色植物被羊，牛等动物吃掉，而这些一部分又被人吃掉，人所产生的废物排入到外界被一些微生物分解后，又被细菌等分解成供绿色植物进行光合作用的营养成分，这些营养成分有利于绿色植物的生长，这样就构成了一个动态的平衡。生态系统由生产者，消费者，分解者和转变者，以及无机营养养分组成。第 2 章 习题参考答案2环境问题有哪些分类方法？分几类？如果从引起环境问题的原因考虑，可将环境问题分为两类。由自然力引起的生态系统失去平衡，又反过来影响人类生存和发展的一切问题为原生环境问题，又称第一环境问题
4、，它主要是指地震、洪捞、干旱、滑坡等自然灾害问题。由人类活动引起的生态系统失去平衡，又反过来影响人类生存和发展的一切问题为次生环境问题，也叫第二环境问题。它又分为环境污染和生态环境破坏两类。环境污染指有害的物质，主要是工业的“三废”（废气、废水和废渣）对大气、水体、土壤和生物的污染。环境污染包括大气污染、水体污染、土壤污染、生物污染等由物质引起的污染和噪声污染、热污染、放射性污染或电磁辐射污染等由物理性因素引起的污染。而环境破坏则是人类活动直接作用于自然界引起的。环境干扰是人类活动排出的能量作用于环境而产生的不良影响，其特点是干扰源停止排出能量以后，干扰立即或很快消失。环境干扰包括噪声干扰、热
5、干扰和电磁辐射干扰等。4何谓全球环境问题？当前世界关注的全球环境问题有哪些？全球环境问题，是指对全球产生直接影响的，或具有普遍性、随后又发展为对全球造成危害的环境问题，也就是引起全球范围生态环境退化的问题。这些问题包括人口问题、城市化问题、淡水资源短缺问题，植被破坏物种灭绝（即保护生物多样性）问题、海洋污染问题、危险废弃物越境转移问题、以及全球变暖、臭氧层破坏、酸沉降等全球性大气环境问题。当前我国环境问题的特点是什么？ 1,森林生态功能仍然较弱；草原退化与减少的状况难以根本改变；水土流失、土壤沙化、耕地被占；水旱灾害日益严重；水资源短缺。2.环境污染严重大气污染仍十分严重；水污染状况远未根本解
6、决；城市噪声污染严重；工业固体废物增加。第 3 章 习题参考答案1何谓食物链？何谓食物链的营养级？研究食物链对环境保护有何意义？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联接起来的链锁关系。食物链的营养级，指生态系统中的生物按营养特性划分等级，光能自养的绿色植物称为生产者，是第一营养级；以植物为食的草食动物是第二营养级，称为第一消费者，肉食动物中以草食动物为食的，称为第二消费者；从第二消费者为食的肉食动物称为第三消费者，依此类推。研究食物链的组成及其量的调节，是非常重要的，有很大的经济价值，可使自然资源获得稳定和保存。否则会破坏自然界物种的平衡与协调，使该地区的生物群落发生改变，
7、对社会经济产生严重影响，同时物质流在食物链中有一个突出性就是生物富集作用。2 何谓生态系统？它由那几个部分组成？按照现代生态学的观点，生态系统就是生命系统和环境系统在特定空间的组合。结构和功能概括如下：生态系统分为必要的和非必要的两部分。（1） 必要的部分又分为非生物和生物成分两种。前者包括阳光和营养成分，供生产者合成有机物质之用。后者包括生产者、分解者和转变者：生产者又称为自养者，以绿色以绿色植物为主，还有一些能借光合作用生长的菌类。分解者包括一部分细菌和真菌，能使生物体分解成为无机物质。转变者也是细菌，其作用是将分解后的无机物转变为可供植物利用的营养分。分解者和转变者又同称为还原者。（2）
8、 非必要的部分主要是各级消费者，它是靠生产者的有机物为生的，故又称为他营养者或异养者。按其食性，消费者又分为食草动物、食肉动物、寄生生物和腐食动植物等；它们在生态系统中只能消费不能生产。所以是非必要的成分。归纳起来，生产者、消费者、分解者和转变者以及无机盐养分是生态系统的四个基本组成部分。生态系统中能量和物质的流动都是通过这四个的部分来实现的。在土壤、水、营养物质、生产者、消费者和还原者之间具有某种结构上的相互关系，以适应能量和营养物质在生物和非生物成份之间进行物质循环和能量流动。4何谓生态平衡？破坏生态平衡的因素有哪些？试列举你熟知的破坏生态平衡的例子。任何一个正常的生态系统中，能量流动和物
9、质循环总是不断地进行着，但在一定时期内，生产者、消费者和还原者之间都保持着一种动态的平衡，这种平衡状态就叫生态平衡。破坏生态平衡的因素有自然原因也有人为的因素。 （1）自然原因主要是指自然界发生的异常变化或自然界本来就存在的对人类和生物的有害因素。（2） 人为因素主要指人类对自然资源的不合理利用、工农业发展带来的环境污染等问题。如：物种改变引起平衡的破坏；环境因素改变，引起平衡破坏；信息系统的破坏。第 4 章 习题参考答案 第 5 章 习题参考答案1什么叫城市生态系统？它有何特点？凡拥有 10 万以上人口、住房、工商业、行政、文化娱乐等建筑物占 50%以上面积，具有发达的交通线网和车辆来往频繁
10、的人类集居的区域，这样的城市区域形成的人和周围环境组成的生态系统,即为城市生态系统。城市生态系统特点：1. 城市生态系统是个人工生态系统（2）城市生态系统是以人为主体的生态系统 （3）城市生态系统是不完全的生态系统（4） 城市生态系统是高度开放的系统；（5） 城市生态系统是多层次的复杂的系统。生物（人）自然（环境）系统；工业经济系统；文化社会系统。2 使指出一种生态系统结构模式，并分析它的特点；研究城市生态系统结构对解决城市环境问题有何意义？城市居民生物系统家养生物野生生物城市生态系统人工物质系统非生物系统环境资源系统能源系统环境特点： （1） （2） 境。 （3） （4）住宅与公共建筑物道路
11、设施工厂交通运输通讯设施市政管网设施气域水域土地矿产生物能自然能化石燃料大量增加人口密度；植物生长量比例失调；野生动物稀缺；微生物活动受限制。改变原有地形地貌；大量使用资源消耗能源，排出废弃物；信息提高生产率；管网输送污物改造环承纳污染物，改变理化状态；大量消耗资源，造成枯竭。物能能转化后排出大量废物；自然能源属清洁能源；化石能源利用后排出废弃物。意义：（1）控制城市人口；绿化城市；（2）编制城市环境规划；合理安排生产布局；合理利用资源；进行区域环境综合治理；改革工艺；治理三废；（3）建立城市系统与其它系统的联系；调动区域净化能力；合理利用资源；（4）改革工敢设备；发展净化设备；寻找新能源。3
12、试分析城市生态系统的功能特性？如何利用城市生态系统的功能，调控城市环境质量？城市生态系统最基本的功能就是系统内部以及系统与外界间能量、物质（包括人）和信息等的交换，简称“流” 。 （1） 能流。遵守热力学第一、第二定律，在流动中不断有损耗，不能构成循环（单向性） ；除部分热损耗是由辐射传输外，其余的能量都是由物质携带的，能流的特点体现在物质流中。（2） 物质流。包括资源流、货物流、人口流、劳力流、智力流。（3） 信息流。就是输入分散的、无序的信息，输出经过加工的、集中的、有序的信息。附于物质流中的，报纸、广告、电台和电视机、书刊、信件、电话、照片等等都是信息的载体。利用城市信息流的功能，提高人
13、们的环境意识。根据能量流动的基本过程和物质流的基本流程途径，充分发挥政府的职能，促使环境效益、经济效益、社会效益的有机统一。使城市处于循环经济发展状态，从根本上制止环境污染，提高环境质量，建立生态城市。第 6 章 习题参考答案1 （1） （2） （3） （4） （5） （6） （1） （2） （3）为什么说人口增长对环境造成压力？ 人口增长对土地资源的压力 人口对森林资源的影响 人口对能源的影响 人口对城市环境的影响 人口对工业发展的影响 人口对气候的影响。土地利用过度，因而不能继续加以使用，粮食产量下降自然资源因世界人口稠密而发生严重枯竭，工业产品也随之下降环境污染严重，破坏惊人，从而使粮食
14、加速减产，人类大量死亡，人口增长停止人类影响环境的原因，主要在于人口激增。根据“人口膨胀自然资源耗竭环境污染”的世界模型有三种危机同时发生：第 7 章 习题参考答案7.1 为什么施用农药化肥能污染环境? 应如何防治?因为这些农药一旦进入环境其毒性、高残留特性便会发生效应，造成严重的大气、水体及土壤的污染。 农药对大气的污染：农药微粒和蒸汽散发空中，随风飘移，污染全球。据世界卫生组织报告，伦敦上空 1 吨空气中约含 10 微克滴滴涕。北极地区的格陵兰，估计在1500 万平方公里的水区里每年可能沉积 295 吨滴滴涕。其原因除了化学稳定性和物理分散性外，DDT 还具有独特的流动性。它能随水汽共同蒸
15、发导出漂移。农药对水体的污染：同样，农药对水体的污染也是很普遍的。全世界生产了约 150 万吨滴滴涕，其中有 100 万吨左右仍残留在海水中。英美等发达国家中几平所有河流都被有机氯杀虫剂污染了。农药对土壤的污染：主要由于在其使用过程中，约有一半药剂下落在土壤中。由于农药本身不易被阳光和微生物分解，对酸和热稳定，不易挥发且难溶于水，故残留时间很长，尤以对粘土和富于有机质的土壤残留性更大。以我国为例，虽然从 1983 年起已全面禁用有机氯农药，但以往累积农药仍在继续起作用。据调查，DDT 的用量虽仅及六六六的十分之一，但因其高残留特性，在土壤中积累比六六六还多；我国目前土壤中积累的 DDT 总贮量
16、约 8万吨，贮存的六六六约 5.9 万吨。这些累积的农药，还将在相当长的时间内发挥作用。防止农药的污染和危害，大致有下列几方面的措施：1. 研究新的杀虫除害途径，联合或交替使用化学、物理、生物和其他有效方法，克服单纯依赖化学农药的做法。2. 搞好农药安全性评价和安全使用标准的制定工作。3. 安全合理地使用现有的农药。4. 发展高效、低毒、低残毒的化学农药来代替剧毒和残留性高的农药。第 8 章 习题参考答案3，试系统分析各类常规能源开发利用对环境的影响。A化石燃料的影响(1)开采过程的环境影响最典型的是采煤过程中的环境影响。它包括两方面内容，即开采工人的事故与职业性伤亡，以及地面或地面生态系统破
17、坏。前者以井下采煤最为严重，后者则以露天采矿最为明显。如矿井瓦斯的主要成分是甲烷(约占 99) ，若对矿井瓦斯预先抽放不够或抽出后直接排放大气，就会造成空气污染，严重时还会发生爆炸，威胁井下工人的生命安全。井下开采破坏了地壳内部原有的力学平衡状态，容易引起地表沉陷，从而导致地表工程设施破不和农田毁坏，还会使地下水和地表水遭受严重的污染。露天开采占用大量农田、草地等，也会对地表水和地下水产生不良的影响。此外，煤矿废水的影响也不容忽视。如美国阿巴拉契亚地区 17000 千米河流的水质，有10000 千米被井下和露天的酸性矿坑水所污染，使水生物减少，甚至灭绝。原油开采过程中钻井泥浆内加入的烧碱、铁铬
18、盐和盐酸等化学试剂会对井场周围水域和农田造成不良影响，同时原油开采过程中井喷事故不仅会造成人员伤亡和原油损失，还会污染大片农田或海域，破坏生态平衡。天然气开采过程中易产生污染大气的硫化氢和污染河流的伴生盐水。(2)运输过程的环境影响煤炭运输过程不仅需要消耗大量能源，而且在堆存和装卸过程中还会发生自燃或扬尘污染大气环境，并由于浸出水的流失而污染周围水系。(3)加工过程中的环境影响煤在加工过程中对环境的影响很大，不仅在洗选时排出大量洗煤水和干燥时产生灰尘、NOx 和 SOx，特别是在它的气化和液化过程中还会排出大量污染物。(4)利用过程中的环境污染目前化石能源除极少数作化工原料外，基本上都用作燃料
19、，其中石油制品主要用于交通运输，煤炭主要用于取暖和发电。导致全球气候变暖，热污染，其他污染物及酸雨。B核电站与环境(1)慢性辐射的影响问题。核电站对人的体外慢性辐射影响，在反应堆的密度还不很大的时候，可以暂时不予考虑。但是，由反应堆和核工业前处理和后处理车间中释放的少量放射性，通过水或空气特别是食物链的放大效应，如碘13l 在甲状腺中、锶90 在肾中、铯137 在肌肉中的富集，会造成人体内的慢性辐射。这是发展核工业时必须重视的问题，尤其要慎重处置由反应堆排出的各种放射性污染物。(2)放射性废物的环境问题。由于需要换装燃料和清除放射性废物，反应堆大约每年须停车一次。因此，反应堆除经常释放出少量放
20、射性外，还定期排放出大量放射性。前者是堆运转时，渗入冷却剂回路的某些放射性(包括裂变产物与活化产物) ，经净化控制到一定指标后，外排入环境中。它们都能在环境中积累，这些就是可能造成体内慢性辐照的反应堆排出物。但好在它们都是属于低效的，所以影响不大。(3)反应堆的安全问题。反应堆本身是否安全，是否会象原子弹那样爆炸，放射性物质是否会四处泄漏，危及 人类和生态系统的安全，这是核能利用中人们十分关注的另一个重要问题。我们知道，原子弹用的是浓缩铀(指铀235 而言) ，且组装紧密，没有调控装置，而反应堆用的是低浓铀(铀235 只占 3左右) ，组装疏松，总质量远未达到核爆炸的临界值，而且有调控装置(吸
21、收中子的控制系统 )，因此不会产生核爆炸那样大的危害。但是，如果冷却系统失灵，堆蕊温度便不断升高，以至堆蕊自身熔融，造成放射性物质外溢，此时，如果没有安全壳密闭就容易造成严重危害。1986 年前苏联发生的切尔诺贝利核电站事故就是迄今为止最大的核电站事故。不过，目前世界上普遍使用的反应堆都是轻水堆，功率一旦过高，核裂变反应就变弱，功率自动复原，或由操作人员通过调整使功率复原，即便操作人员未发现，紧急停堆装置也能实现自动停堆。即便堆蕊部分燃料熔化了，从堆蕊泄漏的放射性物质也被抑制在气密性很高的安全壳内，不会轻易地释放到大气环境中。因此，只要加强对运行的安全管理，可靠性是完全能得到保证。C水力发电对
22、环境的影响(1)自然方面，巨大的水库可能引起地面沉降，地表活动，甚至诱发地震。(2)使水质发生变化。流入和流出水库的水在颜色和气味等物理化学性质方面发生改变，而且水库中各层水的密度、温度、甚至溶解氧等都有所不同。深层水的水温低，而且沉积库底的有机物不能充分氧化而处于厌氧分解，水体的二氧化碳含量明显增强。(3)生物方面，这与水库具体的地理位置和季节有关。象依泰普水库建成后，大量的野生动植物被淹没死亡，甚至全部灭绝，而且腐烂的动植物尸体更耗尽水中的溶解氧，进一步造成水库内鱼类的大量死亡，甚至有一些生物，又可能应运而大量繁殖，结果破坏了原有的生态平衡。影响原有物种的生存环境，使部分生物濒临死亡。(4
23、)社会经济方面，修建水库可改善用水的供应和管理，增加农田灌溉，生产电力及其它工农业生产等社会经济效益，但同时亦有其不利之处，如居民搬迁后重新定居，会对社会结构(宗教信仰、生活习惯、农村户口转城镇户口等) 产生影响。如果计划不周，社会生产和人民生活安排不当，还会引起一系列社会经济问题，4电厂温排水的热污染对生态环境造成什么影响?) 热污染首先使水体各类无机氮含量都增加。原因是水温升高使藻类的繁殖加快，和固氮藻的固氮速率增大。例如接纳陡河电厂热排水的陡河水库，其中藻类的平均值达 667.3万个升，而对照库洋河水库仅为 145 万个升。其次，水温升高加速了含氮有机化合物的矿化或无机化，同样使无机氮含
24、量增加。最后，水温升高还加速了生物的代谢进程，而藻类的代谢物和鱼、贝类的排泄物又多为 NH3。未离解氨浓度的增加，会使鱼类的血红蛋白下降而缺氧，以至死亡。) 水温升高使藻类种群结构发生改变。) 水体温度的增加也影响浮游动物(如原生动物、轮虫、棱角类和挠足类生物)的生存。当水温升至 2728时，浮游动物数量减少，) 在强增温区内，底栖生物的增加也十分突出。) 由于水体周围气温升高，栖息在该地区的昆虫将提前苏醒，而远离该地区本该先行苏醒的昆虫，却仍处于冬眠状态。昆虫苏醒次序的这种更迭，会造成有关生态系统中食物链的中断，破坏生态平衡，使提前苏醒的昆虫大批死亡，甚至灭绝。这是一般热污染所共有的对环境的
25、不良影响。第 9 章 第九章 （略）第 10 章 习题参考答案1我国目前的能源消耗状况有哪些特点?A能源丰富而人均消费量少B能源构成以煤为主C燃煤严重污染环境D农村能源供应短缺E.能源需求量快速增长第 11 章 习题参考答案4试述如何合理利用和保护水资源。1.提高水的利用效率，开辟第二水源(1)降低工业用水量，提高水的重复利用率；(2)减少农业用水，实行科学灌溉；(3)回收利用城市污水、开辟第二水源。2调节水源流量，增加可靠供水(1)建造水库；(2) 跨流域调水；(3) 地下蓄水；(4)海水淡化；(5)拖移冰山；(6)恢复河、湖水质；(7)合理利用地下水。3.加强水资源管理4.增加下水道建设，
26、发展城市污水处理厂5水体的含义是什么?什么叫水体污染?水体有二个含义：一般是指河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、海洋的总称，在环境学领域中则把水体当作包括水中的悬浮物、溶解物质、底泥和水生生物等完整的生态系统或完整的综合自然体来看。水体还可按类型和区域划分。按类型可分为：海洋水体；陆地水体。所谓水污染是指排入水体的污染物使该物质在水体中的含量超过了水体的本底含量和水体的自净能力，从而破坏了水体的生态平衡及原有的用途。6，用哪些指标表示污水的水质?(a)悬浮物(b)有机物化学需氧量(COD，即(Chemical oxygen demand 的缩写)用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量。 生物
27、化学需氧量，简称生化需氧量，用 BOD 表示(Biochemical oxygen demand)，BOD 表示水中的有机污染物经微生物分解所需的氧量(单位体积的污水所消耗的氧量，毫克升)。总有机碳(TOC，即 Total organic carbon 的缩写) 和总需氧量 (TOD，即 Total oxygen demand的缩写)。 (c)pH 值(d)污水的细菌污染指标(e)污水中有毒物质指标以上五个指标是表示水体污染情况的重要指标，此外还有温度、颜色、放射性物质，重金属浓度等。也是反映水体污染情况的指标。7水体的主要污染源和主要污染物是哪些?水体污染来源有二种形式：(a)点源主要指工业
28、污染源和生活污染源镇生活污水的排放规律，即季节性和随机性。其变化规律服从工业生产废水和城(b)面源农村污水和灌溉水是水体污染的主要面源。由于农田施用化肥和农药，灌溉后排出的水或雨后径流中，常含有农药和化肥，对水体影响很大，如农药污染、富营养化。在污水灌溉区，河流、水库、地下水均会出现污染。对水体污染有较大影响的共有十种污染物：(a)需氧污染物；(b)植物营养物；(c) 重金属；(d) 农药；(e)石油；(f)酚类化合物；(g)氰化物；(h)酸碱及一般无机盐类；(i)放射性物质； (j)病原微生物和致癌物。8，什么叫水体的富营养化?水体富营养化有何危害?“富营养化”是湖泊分类与演化方面的概念，湖
29、沼学家一致认为富营养化是水体衰老的一种表现。在湖泊演化过程中，富营养化起着重要作用。水体中植物营养物质（如 N,P 等）含量的增加，将导致水生生物，主要是各种藻类大量繁殖。藻类过度旺盛的生长繁殖将造成水中的溶解氧急剧变化，使水体处于严重缺氧，而造成鱼类大量死亡。富营养化造成的危害是严重的，特别是湖泊、水库、内海、河口等水体，水流缓慢，停留时间长，既适于植物营养素的积聚，又适于水生植物的繁殖。富营养化对鱼类和人体健康的主要危害如下：藻类繁殖引起死鱼。硝酸盐超过一定量时有毒性，亚硝酸盐又能在人体内与仲胺合成亚硝胺，有使人得癌症、生畸胎、和影响遗传的危险。第 12 章 习题参考答案3海洋污染对环境有
30、哪些危害?1 海水的混浊。海水的混浊主要是由于海水中含有可溶性的有色物质和悬浮粒子(除由无机和有机物质组成的微粒外，还包括细菌和浮游生物等)。在沿岸一带和内海湾的海水混浊则是来源于疏竣和填埋，或者是随着大雨，河川上游带下来的土砂等造成的。海水的混浊程度，可用浊度来表示，但也可用光量和光度在海水中的变化来表示。水中的光量和光度是随着水深(水层的厚度 )、可溶性有色物质、悬浊粒子等所造成的光的吸收和散射变化而变化的。水中照度对决定海洋植物(浮游植物和海藻类 )光合作用所需的光能具有重要意义。相对照度为 1的深度时，一般大体可以看作是维持植物独立营养生活的最低限度。因此，海水中的悬浊粒子不单给视觉带
31、来了不快或者给鱼类造成危害，而且在作为海洋生物繁殖基础的初级繁殖上有着极其重要的影响。这就要求人们在治理陆上河川或疏竣和填埋海域时，对于泥砂等的流出必须预先进行充分的考虑。2.油污染的影响据估计，1 升石油在海面上的扩散面积可达到 1002000 米 2。扩散在海面上的油在氧化和分解过程中，会大量消耗水中的溶解氧。通常，1 升石油完全氧化需消耗 40 万升海水中的溶解氧，从而使大面积的海域缺氧，对生物资源造成严重危害。还会使某些致癌物质在鱼、贝类体内蓄积，使海鸟因沾染油污而死亡。另外，由于溢油的漂移扩散，会荒废海滩和海滨旅游区，造成极大的社会危害3赤潮危害赤潮引起的危害可归纳为：(1)导致水体
32、缺氧，危及海洋生物； (2)赤潮生物(均为浮游植物)使海洋生物的呼吸器官发生堵塞，妨碍呼吸，从而导致海洋生物死亡；(3)含毒素的赤潮生物使鱼、贝类死亡或产生的鱼毒、贝毒危害人体健康。4污染物质的浓集海水中难降解的物质如尼龙、塑料等高分子化合物由于不能自然分解，而在海洋中堆积，汞、铜、锌等重金属元素，在海洋中则是通过物理、化学过程被悬浮物吸附沉淀而堆积海底，或是被生物从海水中吸收，随着食物链的过程转移到高层次的生物中浓缩，最后进入人体，即生物富集过程。海水中微量的金属元素由于海洋生物的作用而宫，集并积累在生物体内。例如绿牡蛎中铜的浓度为海水中铜浓度的 10000100000 倍，说明铜在牡蛎体内
33、累积了。通常，用富集化系数表示这种生物对某种污染物的富集程度。生物富集可以直接从海水中吸收污染物，也可通过食物链过程把污染物由低级生物转移到高级生物。通常，营养层次越高。5海洋热污染一般，在局部海域，如果有比该海域正常水温高 4以上的热废水常年流入时，就会产生热污染问题。海水温度升高能减少海水中的溶解氧和影响动植物的新陈代谢。4海洋污染与其他环境污染有哪些不同的特点?1) 污染源广。人类活动产生的废物由于风吹、雨淋和江河径流作用，最后都有可能进入海洋。因此，海洋有“一切污染物的垃圾桶”之称。2) 持续性强。海洋只能接受来自大气和陆地的污染物质，很难再向其他场所转移污染物。一些未溶解的和不易分解
34、的物质就长期在海洋中积蓄，降解缓慢。3) 扩散范围大。工业废水排入海洋后，由于密度差异，须通过湖流和其他涡流的作用，才能逐渐与海水混合，然后通过由低纬度流向高纬度和由深层流向赤道的海流，被带到很远的海域。例如，多氯联苯在远洋环境中本来是不存在的，但从北冰洋和南极洲捕获的鲸鱼中分别检出了 0.2 和 0.5 毫克千克的多氯联苯，说明污染物质在海洋中的扩散范围是相当大的。4) 控制复杂。上述三个特点决定了海洋污染控制的复杂性。要防止和消除海洋污染，必须进行长期的监测和综合研究，对污染源进行管理，包括对工业的合理布局和资源的综合利用，以防为主，以管促治。5如何控制海洋污染?1)油污染的控制海洋受石油
35、污染后的防治工作，首先是利用油障，把油包围起来，然后再利用回收般只或回收装置收回油障内的油，最后用油吸附材料和油处理剂等对那些剩余的油进行处置。(1)油的包围利用石油的比重比水小，以及在水中的溶解度也小的特点，可采取下列措施把海面的油包围起来，不让其扩散流失。油障。如果发现有油流出，不管其排放源是船上或陆上，首先采取的措施是展开油障。油障是用泡沫苯乙烯做成的筒形浮体，其下部挂有重锤作为下摆。油障的形状有：屏风型将浮体部分固定在一块维尼纶帆布的上部两侧，下部用铅锤使其直立在水中。沉浮式通常沉没在海面下，必要时，例如油轮驶进来开始作业，就给浮体充空气，使油障浮上来，将轮船周围包围起来。浮体在水面上
36、的部分，高度约为 20-30 厘米，在水中的部分约为 3040 厘米，以防在风和潮流压过来时油溢出去或由下面漏掉。这种器材是用尼龙和维尼纶布加工制成的，能耐油耐水，由于它柔软，所以要在下摆中装有重物，使其尽量垂直。即使这样，在海潮猛烈时，下摆也会倾斜成弯曲，油就会流到外面。扩散抑制剂(集油剂)。扩散抑制的原理是在油的周围散布扩散速度比油快的液体来控制油的扩散，并进一步将其压缩。这种方法要选择使用的时机和海域，方能够防止油的扩散和有助于油的回收。(2)油的回收油的吸附材料。如果使厚度 1 厘米左右、大小约 5050 平方厘米的聚氨基甲酸酯和氨基甲酸乙酯泡沫撒落在油上即可吸收表层的油。这种方法主要
37、是在不可能用处理剂对油进行化学处理的情况下采用的，但必须尽量使吸附材料的比重轻，以便在吸附含灰尘或细砂子的油后，不会下沉入海底。日本用此法处理水岛发生的事故中就有一部分沉入海底而造成二次污染。这是因为吸附剂对厚油层的效果不好，其本身又易扩散在海上，所以回收工作十分困难，而且在最后的燃烧处理时，如不使用特别装置就会发生恶臭和油烟等二次污染。此外，在不得已时，也可用麦杆等作代用品进行吸附处理。油回收船。模仿鲸鱼张嘴吸进海水和糠虾，再经过滤后留下糠虾的摄食原理，将海面表层的油和水吸进双体船首间，并进行油水分离，把油积存在油罐里。此外，还有一种方式是在海水表面旋转氨基甲酸酯制的带子将油吸收，然后再拧紧
38、带子将油回收。油的吸引装置。此装置把油和水同时吸引上来，然后进行油水分离以回收油，此法效率一般不高。撇取。在上述方法均不适用的情况下，只好靠人海战术用勺子撇取。当然，如果油层厚，含尘量多，沿岸地形也好，亦可用吊车提取。(3)油的化学处理用表面活性剂(2040)和溶剂(8060) 混合配成的油处理剂，混进流出的油里，靠其中亲油基团和亲水基团的作用，将油的微粒子分离并包围起来，使其在海水中分散，以便最后用细菌进行有效的自然净化作用。表面活性剂多用毒性小的聚氧化乙烯脂肪酸酯(非离子型)，而正烷烃或煤油是较理想的溶剂，可降低油的粘度，提高表面活性剂的效率。(4)油的焚烧点火焚烧看来是处理海上油污的最简
39、单的一种方法。但是，在实际应用中并不那么容易。首先，要求大火不能给周围造成任何影响。其次，某些油类不易焚烧，例如，流失海上的厚油，其中的易燃轻质油(如丙烷 )多立即蒸发和扩散到大气中，剩下沸点高的重质油，则慢慢地蒸发扩散，并被海水冷却，以至很难达到燃点进行燃烧。要强行焚烧，就得添加很多汽油。因此，在海上进行这种作业是较困难的。(5)其他对于冲到海岸上的，或渗进砂子里的油，可用推土机挖很深的沟埋起来。此外，对附着在岩石和峭壁上的油，可用加压海水将其冲刷掉。上述油污染的物理和化学防治方法和器材，很少单独使用，通常都是根据不同情况，把各种器材和方法综合使用，或者是反复作业，进行处理。2塑料垃圾的防治
40、目前，有的国家正在研究使用可降解塑料，如美国、日本已将无污染、易溶、无烟、无味的新型塑料投入生产。另外，可通过制订法规，严格禁止海洋倾倒塑料垃圾。3赤潮问题的管理对策现在沿海各国对赤潮问题所采取的措施主要是研究、完善减少赤潮造成危害和损失的管理对策。即及时发现，迅速采取行动措施。另外，对赤潮的预报也正在研究中，如 Quchi 提出了以盐度、水温、总溶解磷、溶解无机硝酸盐、溶解有机硝酸盐和颗粒有机硝酸盐为参数的广岛湾赤潮预报模式。但这种复杂模式需要对与赤潮有关的长期环境参数进行详细分析才能建立。第 13 章 习题参考答案4试分别指出不同城市街区中主要的污染物是什么。由于人的活动而排入大气中的、或
41、使大气产生的有毒有害物质，有数十种之多。主要的几种大气污染物有,一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、硫氧化物、微粒、其它有害的空气污染物,如石棉，铍和汞三种有害的空气污染物和光化学烟雾。一氧化碳是城市大气中数量最多的污染物大城市的交叉道口和交通繁忙的道路上，常常出现高浓度的一氧化碳污染。氮氧化物大部分来源于矿物燃料的燃烧过程(包括汽车及一切内燃机所排放和(NOx)。也有来自生产或使用硝酸的工厂排放的尾气。还有氮肥厂、有机中间体厂、黑色及有色金属冶炼厂等。我国城市民用炉灶烟囱低矮区，燃烧效率只有百分之十几，采暖锅炉吨位小，效率也低，硫氧化物污染问题是不容忽视的。近年来我国城市空气受微粒污染十分严重。
42、例如北京市上空的飘尘含量比东京、伦敦 60 年代的还高，大气的能见度明显下降，冬季西北风强烈，黄土飞扬。第 14 章 习题参考答案3是哪些因素影响空气污染?风的影响。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。任何地区的风向，一年四季都在变化，但是也都有它自己的主风向。例如北京地区的主风向是西北、北、西南和南。一般情况下，污染源应设在下风向。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。若风速增大一倍，则下风向污染物的浓度将减少一半。大气的稳定性。在地球表面的上方，大气温度随高度变化的速率，是气象变化的一个重要因素，它直接影
43、响空气的垂直混合状况。换言之，大气温度随高度的分布情况与大气的稳定性关系密切，同时影响着受污染的空气被较洁净的空气混合而冲稀其污染浓度的作用。降水的影响。降雨能有效的吸收、淋洗空气中的各种污染物。雾的影响。雾象一顶盖子，它会使空气污染状况加剧。5.什么叫逆温现象? 引起逆温的原因有哪些?假如高度增大时，气温反而上升，即 dT0，或垂直降温率 r0，则该空气层便成为逆温层(inversion layer)。此时上层空气密度低，下层空气密度高，空气在垂直方向上不存在任何运动，气层异常稳定，以致常常发生空气污染事故产生逆温的原因： 哈德黎环流与下降逆温。逆温层的形成有许多原因，最常见的是所谓下沉逆温
44、(Subsidence inversion)，即当上层空气下沉时，落入高压气团中，因受压而变热，使气温高于下层的空气。如在纬线30o 的地区，较干燥的空气下沉，压缩并自热，结果晴天多，雨水少。如自热后气温比下层的空气高，那就引起下沉逆温。 辐射逆温(Radiation inversion)现象在经过一个寒冷而晴朗的夜晚后，次日早晨地表就会出现辐射逆温(Radiation inversion)现象。这是因为在夜里地表将热量辐射到空间后变冷了。如果当时有云，则有些能量可借云层反射回地面，使地表温度不致降得太多。但如晴朗无云，则地表会迅速冷下来，紧接着使地面的空气也变冷了，以致其温度低于其上部空气的
45、温度，从而产生逆温现象。到了白天，太阳晒热地表后，逆温现象才消失。有时下沉逆温和辐射逆温会同时发生，高空为下沉逆温，低空为辐射逆温； 海岸逆温(Coastal inversion)是由于白天陆地被太阳晒热后，地面的热空气上升将海上的冷空气吸入，使沿岸地面产生逆温。当海风移动到内地时，逆温层变窄，最后消失； 地形逆温(Geographical inversion)是因局部地区地理条件的特点而形成的。例如在山区，晚上稠密寒冷的空气沿山坡流聚在山谷中，上层虽有热气流通过，也不会影响热风山谷中滞止的冷气团，因此，山谷中便形成了上温下冷的逆温层。第 15 章 习题参考答案1.试分别说明全球变暖、臭氧层破
46、坏和酸雨的形成机制。A. 大部分太阳短波辐射可以通过大气层到达地面，使地球表面温度升高，与此同时，大气能强烈地吸收地面放出的长波辐射，仅散失少量热辐射到宇宙空间中去。由于大气吸收热量多，散失少，使地球气温升高，形成了大气的“温室效应” 。随着气温的升高和地面长波辐射的增强，散失到宇宙空间去的热量也随之增多。最终，地球接受到的太阳辐射热量和地球散失的长波辐射热量会达到平衡，形成地球上的平衡温度，即目前地球的平均气温。温室效应，其作用的加剧是当今全球变暖的主导因素。大气由许多气体组成，其中氮、氧占了总体积的 99，但主要影响温室效应的却是众多的微量气体，这些气体可以让太阳短波辐射自由通过，同时吸收
47、地面发出的长波辐射。因此，当它们在大气中的浓度增加时，就会加剧“温室效应” ，引起地球表面和大气层下沿温度升高，从而，这些气体就被统称为“温室气体” 。它们主要有二氧化碳、臭氧、甲烷、氟里昂、一氧化二氮等。B.对于臭氧层破坏的原因，科学家们有多种见解。有的认为，这可能跟亚马逊河地区不断出现的森林火灾有关，有的认为，臭氧洞之所以出现在两极，是极地低温造成的，美国肯塔基大学的一个科学小组则认为，臭氧水平可能是随着太阳黑子活动的自然周期而变化的。但星，多数科学家则认为，人类过多使用氟氯烃(用 CFCs 表示)类物质是臭氧层破坏的一个主要原因。在平流层中的臭氧损耗，主要是通过动态迁移到对流层，在那里得
48、到大部分具有活性催化作用的基质和载体分子，从而发生化学反应而被消耗掉。臭氧主要是与 HOx、NOx 、ClOx和 BrOx 中含有的活泼自由基发生同族气相反应。式中，催化剂 X：H，OH，NO，C1 或 Br, 从上式可以看出，如果含氟氯烃或其它卤代化合物在空气中含量增多，XO由于其在太阳辐射下可分解成活性卤原子，从而会影响到臭氧在大气层中的分布。已经观察，在早流层中臭氧含量减少，而在对流层中其含量有所增加。由于约有 90的臭氧是在平流层，所以其总量是在下降。C. 酸沉降的科学概念包括“ 湿沉降”和“干沉降” 。湿沉降通常指 pH值低于 5.6 的降水，包括雨、雪、霜、雹、雾和露等各种降水形式
49、。干沉降指大气中所有酸性物质转移到大地的过程。目前，人们对酸雨的研究较多，已将酸沉降与酸雨的概念等同起来。降水的酸度是由降水中酸性和碱性化学物质间的平衡决定的。大气中可能形成酸的物质是：含硫化合物SO2、SO3 、H2S 、(CH3)2S(二甲基硫 DMS)、(CH3)2S2( 二甲基二硫DMDS)，羰基硫 COS、CS2、CH3SH 硫酸盐和H2SO4；含氮化合物NO 、NO2、N20 、硝酸盐，HNO3，以及氯化物和 HCl 等。这些物质有可能在降水过程中进入降水，使其呈酸性。通常认为主要的成酸基质是 SO2 和NOx，其形成的酸占酸雨中的总酸量因地而异。3.试指出 (1)“温室气体”是哪些? (2)引起臭氧层破坏的物质有哪些? (3)酸雨的基本成分是什么? “温室气体”主要有二氧化碳、臭氧、甲烷、氟里昂、一氧化二氮等。 引起臭氧层破坏的物质主要是 CFCs：CFC11 甲基氟三氯 CCl3FCFC12 甲基二氟二氯 CCl2F2CFC22 甲基二氟氯 CHC1F2CFC113 乙基三氟三氯 C2C13F 酸雨的基本成分是主要是成酸基质是 SO2 和 NOx，其形成
