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1、绪论一、环境：影响人类社会生存与发展的外部世界的总和。二、环境组成要素1、自然环境要素：水、大气、生物、土壤、岩石、阳光等。2、社会环境要素：三、环境问题分类1、原生环境问题（由自然力引起环境问题，也称第一环境问题）：火山喷发、地震、洪涝、 干旱、滑坡等引起的环境问题。2、次生环境问题（由人类的生产和生活引起生态系统破坏和环境污染又危及人类自身的生 存和发展得现象，第二环境问题）：生态破坏、环境污染和资源浪费等。四、环境问题的产生过程1、生态环境的早期破坏2、近代城市环境问题3、当代环境问题阶段五、现有主要问题1、中国十大环境问题：大气污染、水污染、垃圾处理、土地荒漠化和沙灾、水土流失、旱 灾
2、与水灾、生物多样性破坏、WTO与环境、三峡库区的环境、持久性有机污染2、当今世界环境问题：人口、资源、生态破坏、环境污染六、环境科学：研究人类活动与其环境质量关系的科学。环境科学研究对象：人类和环境环境科学研究方法：环境保护内容与目的（了解）七、生态平衡失调的标志（1）结构上的标志一级结构缺损（一级结构是指生态系统的各组成部分，即生产者、消费者、分解者和非生物成分组成的生 态系统的结构。）森林生态系统:毁林开荒T生产者消失减少T各级消费者栖息地被破坏T 食物来源枯竭 被迫转移或消失T分解者因生产者和消费者残体减少而减少，水土流失加剧被冲出原有生 态系统，森林生态系统随之崩溃二级结构变化（二级结
3、构是指生产者、消费者、分解者和非生物成分各自的组成的结构，如各种植物种类组成生产者的结构，各种动物种类组成消费者的结构等等。）（2）功能上的标志能量流动受阻物质循环中断八、保持生态平衡的因素1、结构的多样性野兔青草 山羊 狼鹿2 功能的完整性河流 酚 微生物 水葱 降解 九、生态环境问题十、生态破坏的原因和灾害植被破坏（一）森林破坏1、森林破坏的原因：（1）集中过伐，消耗量大于生长量（2）计划外采伐量大，难以控制（3） 森林火灾及病虫危害损失大（4）毁林开荒和滥伐现象极其严重2、对环境的影响：（1）生态平衡失调（2）环境质量退化（二）牧场退化 1、原因：（1）过度放牧（2）不合理的开垦 2、危
4、害：（1）改变草原植物种类成分（2）降低草场生产力（3）破坏草场的动植物资源 水土流失1、原因：（1）自然原因（2）人为原因2、危害：（1）土地退化（2）河道淤积-影响航运、防洪、水灾（3）破坏土地资源，影响 农业生产荒漠化1、原因：（1）自然原因13%（气候异常）（2）人为原因87%（土地资源、植被资源、水资源 利用不合理，不合理耕作和粗放管理）2、危害：（1）土地生产力下降（2）土地生产潜力下降（3）破坏环境（4）制约经济发展 生物多样性的被损坏生物多样性：地球上所有生物及其构成的综合体。（生态系统、物种、遗传多样性） 生物多样性保护途径：就地保护、迁地保护、离体保护遗传种质十一、生态农业
5、：按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代化管理手段 以及传统农业的有效经验建立起来的能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化 农业。生态农业的影响 十二、人类资源开发利用对环境的影响第三章 环境污染与生态破坏第一节 水污染一、水污染概念：污染物进入河流，湖泊，海洋或地下水等水体后，其含量超过了谁提的自 净能力，使水体的水质和水体底质的物理化学性质和生物群落组成发生变化，从而降低水体 的使用价值和使用功能的现象。二、水体1. 概念：指海洋、河流、湖泊、水库、冰川、沼泽及地下水、地表水的总称，还包括含有的 各种物质，水中生物及底质。2.组成：(1)水生生物(2)底质：沙，粘
6、土，矿物质等无机物和动植物残体等有机物。(3) 悬浮物3. 常见的水体污染物：(1) 无机物：Q无毒物：(酸，无机盐)破坏水体的自然缓冲作用，抑制细菌及微生物生长， 妨碍水体自净。Q有毒物：(Hg、Pb、Al、Cr、氰化物、氟化物)影响鱼类、农作物、人体 的健康。(2) 有机物：0耗氧有机物：氨基酸、蛋白质、油脂、淀粉。0有毒物：苯、多环芳烃、 酚类、有机氯农药。(3) 植物营养物：K、P、N、铵盐、磷酸盐( 4 )病源微生物：寄生虫，病毒，病菌( 5)热污染物：含热废水( 6 )放射性污染物4. 水体污染的机理(1) 物理作用；(2)化学与物理化学的作用；(3)生物与生物化学的作用三、水体自
7、净1概念：污染物进入水体后，通过一系列物理化学和生物因素作用，使污染物浓度和毒性 降低的现象。2. 机制：(1)物理净化：01 稀释与扩散；02混合：污水与天然水的混合状态取决于径流状态 变化。包括垂向混合，横向混合；03 沉淀。(2) 化学净化：01 氧化还原反应：水中的溶解氧与水中的污染物发生反应。 FeFe(OH)3,S2-SO 2-,氧化反应。还原反应也对水体起净化作用。402 酸碱反应：某些元素在酸性环境中会形成易溶化合物，随水流动迁移稀释，而有的在中性 或碱性环境中则形成难溶的氢氧化合物沉淀而沉降而起到净化水质的作用。03 吸附与凝聚(3) 生物化学净化：有机一无机，有毒一无毒，净
8、化量：S=KC (K，净化系数)四、水污染中污染物的迁移扩散(一) 扩散 1扩散方程：(1)分子扩散；(2)移刘扩散；(3)紊动扩散；(4)移流离散。(二) 转化1耗氧有机物的降解：(1)碳水化合物的降解；(2)脂肪和油类的降解；(3)含N有机物的 降解2. 植物营养物氮磷的转化:(1)水体富营养化;(2)富营养化的物质基础(N.P.C.Ca.Fe.Si) 及来源(点源，非点源)；(3)水体富营养化的限制因子：N.P (80%)； (4)含氮化合物的转 化；: 5)含磷化合物的转化。3. 重金属的迁移转化 形式(水解络合沉淀；氧化还原；化学吸附；甲基化作用。分解生成的有机酸，在有氧条件下完全氧
9、化为二氧化碳和水。五、常用河流水质模型1单纯混合模型：质量守衡，co=(CiQ+C2q)/(Q+q),(适用于保守性物质，用于较浅较窄的 河流)2. 维水质模型，一维稳态水质模型dC/dt+u dC/dx二D d2C/dx2 +SxXdC/dt=0u dC/dx二D d2C/dx2 -KCxX令dC/dx二入D 入 2 u 入-KC=0Xx边界条件：X=0 C=COX=8C=0C =C expu x/2D 1-(1+4kD/u 2)1/2 X Ox XX x忽略弥散维稳态水质模型C =Cexp(-kX/u)X Ox3. 二维水质模型dC/dt+u dC/dx+u dC/dy二 D d2C/dx
10、2+D dOdy - KxyxyC稳态(D d2C/dx2+D d2C/dy2 -u dC/dx-u dC/dy - KC=0xyxyC(x,y) = Q/4 n h(x/u )2 V D D exp-(y-u x/u)2/4D x/u exp(-k /u )x x yy x y xx xC(x,y)=Q/uhV 4n Dx/uexp(-uy2/4Dx)2exp(-k/u) (忽略 D u )xy xy yx xx x(4 )BODDO模型dD/dt二 KL -KDdadL/dt二-KL : L-河水中的BOD值，D-河水中的氧亏值dKd-河水中 BOD 衰减耗氧速度常数， Ka-河水中复氧速
11、度常数da六水污染的危害1. 严重影响人体健康；2.造成水生态系统的危害；3.加剧缺水状况；4.对农作物生长的危害；5. 造成经济损失七、水污染的防治（一）水污染防治原则：防治管相结合（二）防治对策1. 节约用水 减少排污；2.回收利用 实现废水资源化；3.因地制宜建立污水处理系统； 4. 调整工业布局，改革产品结构；5.加强水资源的规划和管理；6.统筹安排 合理开发，控制 浓度总量控制（三）污水处理的方法1. 方法A 物理净化法：沉淀 过滤 离心分离 结晶 蒸发等B 化学净化法：中和法（调节 PH） 预处理，氧化还原反应，去除溶解性物质及色素 电解 法 去除悬浮物C 生物法2城市污水处理A
12、污水处理厂一级处理：过滤 沉淀。为了去除废水中的漂浮物、悬浮物和其他固体物，调节废水的 pH 值，减轻废水的腐化和后续处理工艺的负荷。二级处理：生物法（活性污泥法 生物膜法）絮凝法。可以大幅度地去除废水中的悬浮物、 有机污染物和部分金属污染物。三级处理：利用活性碳吸收 离子交换 反渗透 除去营养物，重金属。经过三级处理的水可 以成为城市供水水源3. 生物氧化塘 大致机理：明渠污水-水泵-喷淋-沉淀-水葫芦塘-出水塘-出水第二节 大气污染一、大气污染的污染源：1. 按来源分：自然源（火山爆发、火灾、沙尘暴）；人为污染源（工矿企业排放源，家庭燃 烧，取暖排放，交通运输，农业活动）2. 按几何形状分
13、：点源，线源，面源3. 按施排时间分：瞬时源，连续源4. 按排放高度分：地面源，高架源二、污染物的分类：1.按存在状态分：（1）气体状态污染物（气态污染物）：以分子状态存在的污染物。包括一氧化碳、二氧化硫、 大气中的氮氧化物。（2）气溶胶状态污染物：固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体。 按粉尘（烟尘）颗粒大小：飘尘，降尘，总悬浮微粒。 按气溶胶的来源和物理性质：粉尘，烟，飞灰，黑烟，雾。2. 按形成过程分：一次污染物，二次污染物三、大气中主要污染物的符号表示：GSP：总的悬浮颗粒物PAN：过氧酰基硝酸酯氟利昂类化合物：氟氯烃：CFC 氢氯氟烃：HCFC 氢氟烃：HFC四、大气中污染物
14、的迁移转化1有氧化物的转化：SO2的光化学转化；SO2间接光氧化；SO2的催化反应2.氮氧化合物的转化：NO2的光化学反应；NO2的化学反应22的五、影响大气中污染物扩散的因素：1. 气象因素：（1）风和湍流：风输送作用，冲淡稀释作用，湍流混合使气体分散稀释 大气扩散；（2）温度层结：波浪型、锥型、平层型、爬升型、漫烟形；（3）天气形势。2. 地理因素（地形地物）。3. 其他因素：污染物、污染源。六、高斯扩散模型1. 坐标系2高斯模式的假定：（1）污染物浓度在y、z轴上的分布符合高斯分布；（2）在全部空间中 风速是均匀的、稳定的；（3）源强是连续均匀的；（4）在扩散过程中污染物质量守恒。3.
15、适用条件：地面平坦开阔，性质均匀；扩散过程中污染物没有损耗，与空气没有相对运动； 地面对污染物完全起反射作用。4. 高架连续点源扩散的高斯模式。七、污染物浓度大小与哪些因素有关1. 污染物的排放情况：排出量、排放高度、排放方式和排出物的特征2. 气象条件3. 地形地物八、光化学烟雾1概念：是汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物在紫外光作 用下发生光化学反应生成二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混 合物、所形成的烟雾污染现象。2. 特点：九、大气污染的危害：1危害人体：慢性急性中毒，致癌；2危害植物：急性、慢性、不可见性；3危害材料：玷污性危害、化学性危害：4污染室内空气：装修材料、日用品、微生物病菌、厨房油烟、家电、人体自身呼吸; 十、5影响全球环境
