环境学概论笔记

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1、环境学概论1、 什么是环境？它的基本特征是什么？答：环境是以人类为主体的外部世界，即人类年赖于生存和发展的物质条件的整体。包括自然环境和社会环境。环境具有三个最基本的特性：整体性、区域性、变动性。 （1）整体性指环境的各个组成部分和要素之间构成了一个有机的整体。 （2）环境的区域性在于各个不同层次或不同空间的地域，其结构方式、组成程序、能量物质流动规模和途径、稳定程度等都具有相对的特殊性，从而显示出区域的特征。 （3）环境的变动性是指在自然和人类社会行为的共同作用下，环境的内部结构和外在状态始终处于不断变化的过程中。 2、 什么是环境问题？其按性质如何分类？答：环境问题是指由于人类活动引起的环

2、境质量恶化或生态系统失调，以及这些变化对人类的生产、生活以至健康造成有害影响的现象。 环境问题按性质一般可分为生态破坏和环境污染两大类。（1）生态破坏类环境问题指不合理地开发、利用自然资源所造成的环境破坏和资源浪费。（2）污染类环境问题指城市化和工农业高速发展而引起的“三废”污染、噪声、放射性和农药污染等环境问题。3、环境保护的概念和内容是什么？答：环境保护指人类为解决现实的潜在的环境问题，维持自生的生存和发展而进行的各种具体实践活动的总称。环境保护的内容： 在不同的历史时期有着差异，在同一时期不同国家和地区也不完全一样。不过、概括起来，大体上包括两个方面的内容。（1）一是保护环境中的各种资源

3、，包括土地资源、水资源，矿藏资源、森林资源、牧草资源、野生动植物源。 （2）是防治环境污染和其他公害，即积极防治人类生产、生活活动过程中产生的废气、废水、废渣、粉尘、垃圾、放射性物质，以及农药等有害物质和噪声、振动、恶臭等对环境的污染和危害，保障人体健慷，促进社会现代化事业的发展。4、 何谓环境科学？它的研究对象和内容是什么？答：环境科学可定义为“是一门研究人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用关系，寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与方法的科学”，是研究“人类环境”系统的发生和发展、调节和控制以及改造和利用的科学。环境科学的研究对象是“人类和环境”这对矛盾之间的关系，其目的是要通过

4、调整人类的社会行为，保护、发展和建设环境，从而使环境永远为人类社会持续、协调、稳定的发展提供良好的支持和保证。 环境科学的具体研究内容包括：a. 人类社会经济行为引起的环境污染和生态破坏，环境系统在人类活动影响下的变化规律；b. 确定环境质量恶化的程度及其与人类社会活动的关系；c. 寻求人类社会与环境协调持续发展的途径和方法，以争取人类社会与自然界的和谐。5、环境科学的主要任务有哪些？ 答：探索全球范围内环境演化的规律； 揭示人类活动同自然生态之间的关系； 探索环境变化对人类生存的影响； 研究区域环境污染综合防治的技术措施和管理措施。6、什么是大气污染？答：大气污染大气中一些物质的含量达到对人

5、类有害的程度，以至破坏人和生态系统的正常生存和发展，对人体、生态和材料造成危害的现象。7、什么是污染源？与人类活动密切相关的污染源的分类及特征。 答：大气污染源是指向大气环境排放有害物质或对大气环境产生有害影响的场所、设备和装置。按污染物质的来源可分为天然污染源和人为污染源。 大气的人为污染源可分为： 交通污染源 工业污染源 农业污染源 生活污染源8、什么是一次污染物？最主要的一次污染物有哪些？ 答：一次污染物指直接从污染源排放的污染物质。 最主要的一次污染物有SO2 、H2S、 NO 、NH3 、CO 、CO2 、C1-C5Hn化合物、HF、HCl、重金属元素、多环芳烃。 9、什么是二次污染

6、物？其有什么特征？ 答：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新的大气污染物。其毒性比一次污染物还强。10、降尘和飘尘的特点是什么？ 答：降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物。在总悬浮颗粒物中一般直径大于30um的粒子，由于其自身的重力作用会很快沉降下来。 飘尘能在大气中长期飘浮的悬浮物质。粒径主要是小于10um的微粒。能被人直接吸入呼吸道内造成危害；又由于它能在大气中长期飘浮，易将污染物带到很远的地方，导致污染范围扩大，同时在大气中还可为化学反应提供反应床。 11、大气中的污染物主要有哪些类型？ 答：按污染物的性质划分 ：

7、还原型（煤炭型） 氧化型（汽车尾气型） 按燃料性质和污染物组成成分 ： 煤炭型 石油型 混合型 特殊型12、什么是大气污染物的化学转化？ 答：污染物进入大气后 ，受其自身物理化学性质的影响和大气环境（温、湿度）的影响在不同污染物之间以污染物和空气组分之间进行的化学反应而生成的二次污染物，这一现象称为大气污染物的化学转化。它包括光化学过程和热化学过程，有均向反应和非均向反应。13、当前受到关注的大气污染化学问题有哪些？ 答：气体硫化物（主要是SO2）污染，氮的氧化物污染，光化学烟雾、酸雨及臭氧层的变化问题。14、阐述SO2在大气中的转化物质及途径。 答：SO2是燃料排放的主要大气污染物之一,在大

8、气中比较稳定。它从排放源排出后会在烟雨和污染大气中氧化成硫酸或硫酸盐气溶胶。SO2在大气中的氧化作用主要通过光化学氧化和催化氧化两种途径。 SO2的光化学氧化又分直接光氧化和间接光氧化。在低层大气中，SO2主要是进行直接光氧化,形成激发态SO2分子，不直接解离;SO2的间接光氧化是指气态SO2在光化学反应活跃的大气中能与强氧化型自由基(如OH基 ，HO2基 ，RO基 ，RO2基等)反应而被氧化,称SO2的自由基氧化，主要形成SO3和H2SO4。 SO2的催化氧化是指在清洁大气中，以均相氧化反应SO2非常缓慢地氧化为SO3，但在非均相反应的一种方式是SO2被气溶胶中的水滴吸着，在催化剂作用下很快

9、再氧化成硫酸离子。催化剂包括某些金属盐 如锰和铁的硫酸盐和氯化物，它们常作为悬浮物质存在于空中。SO2的催化氧化再碱性或中型溶液中被加速,而在酸性溶液中则被抑制。15、什么是光化学烟雾？其形成过程是什么？ 答：大气中的NOX和HC化合物在阳光中紫外线照射下发生光化学反应所形成的产物以及反应物的混合称为光化学烟雾。 光化学烟雾的形成过程是由一系列复杂的链式反应组成的,是以二氧化氮光解成氧原子（O）的反应引发，导致臭氧的生成。由于碳氢化合物（产生“光化学烟雾”的主要成分）的存在，促使一氧化氮向二氧化氮的快速转化，在此转化中自由基（特别是HO基）起了重要的作用。致使不需要消耗臭氧而能使大气中的一氧化

10、氮转化成二氧化氮（产生“烟雾”的关键），二氧化氮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，如此继续不断地进行链式反应，直到一氧化氮或碳氢化合物消失为止醛类、臭氧、PAN等二次污染物是这一反应的最终产物。 光化学反应形成的关键反应是： NO2光解导致O3生成; HC化合物的氧化生成了自由基，尤其是HO2、 RO2等;HO2、RO引起NO向NO2转化进一步生成O3的NO2源，同时形成二次污染物PAN、HNO3等。 16、 大气中的温度层结有哪些?答：气温沿垂直高度的分布曲线称为温度层结曲线，简称温度层结。 温度层结曲线基本类型有4种： 气温随高度递减，r

11、 0，称正常分布层结或递减层结; 气温直减率等于或近似等于干绝热直减率,即r= rd，称为中性层结; r=0，气温不随高度变化，称等温层结; r 0,气温随高度增加而增加，称逆温层结。17、如何判断大气稳定度? 答：大气稳定度是指在垂直方向上大气稳定的程度。判别大气是否稳定,可用气块法来说明。假如一空气块由于某种原因受到外力的作用,产生上升或下降的运动后可能发生的三种情况：当外力除后,（1）气块就减速并有返回原来高度的趋势（r rd 0 ， a 0 ）称这种大气是稳定的。（2）气块加速上升或下降（r rd 0 ， a 0 ）,称这种大气是不稳定的。(3)气块被外力推到那里就停在那里或作等速运动

12、（r rd =0 ， a =0 ）,称这种大气是中性的. 在现实生活中,我们可以通过观察烟囱烟型来判断大气稳定度.当烟囱的烟呈波浪型或漫烟型,我们可以判断此时大气不稳定;烟是锥型时,大气处于中性稳定状态;烟时平展型或爬升型,大气大致呈稳定状态。爬升：排出口上方不稳定,下方稳定。漫烟型：排出口上访稳定,下方不稳定。18、 大气稳定度对污染物的扩散稀释有何影响？答：大气稳定度是空气团在垂直方向的稳定程度。气象学家把近地层大气划分为稳定、中性和不稳定三种状态。当气层中的气团受到对流冲击力的作用，产生了向上或向下的运动，若空气团受力移动后移动速度渐减又有返回原来位置的趋势，此时的气层是稳定的；若空气团

13、受力移动后速度渐加又有远离原来位置的趋势，则气层是不稳定的；若空气团受力后以保持一定的速度移动，则气层处于中性稳定状态。 当大气处于稳定状态时，湍流受到限制，大气不易产生对流，因而大气对污染物的扩散能力很弱，易引起污染。当大气处于不稳定状态时，空气对流受阻小，湍流可以充分发展，对大气中的污染物扩散稀释能力就很强。19、 说明不同温度层结下的烟型及特点。并用图示之。答：通常有五种典型的烟流形状：（1）翻卷型（波浪型）：烟流呈波浪型；气温层结处于不稳定状； 扩散条件较好，污染物落地最大浓度点距烟囱较近。 （2）锥型：烟流呈圆锥型； 气温层结属于中性； 气温随高度变化不大，故烟气扩散向前推动良好，比

14、翻卷型差。（3）平展型： 像一条带子飘向远方，从上面看烟流呈扇型展开； 发生在逆温层中，层结稳定；垂直方向扩散很小，烟囱高，近地面不会造成污染，远方会造成污染； 烟囱若很低，会造成近地面上严重污染 。（4）上升型（屋脊型）： 烟流的下部是稳定的大气，上部是不稳定的大气； 持续时间较短，对进出地面污染较小。 （5）熏蒸型（漫烟型） 常出现在日出后，由于地面增温，低层空气被加热，使逆温从地面向上逐渐消失，即不稳定大气从地面向上逐渐发展，当发展到烟流的下边缘或更高一点时，烟流便发生了向下的强烈扩散，而上边缘仍处于逆温层中，熏蒸型烟流就这样发生了。烟流持续时间很短。20、 影响大气污染的地理因素有哪些

15、？答：(1)地形和地物的影响 气流沿地面流过时，与各种地形地物发生摩擦作用,使风向风速发生变化，影响大气污染的扩散。如山脉，尤其是封闭的山谷盆地,往往静风 ，小风频率占很大比重，不利于污染物的扩散。再如城市中的高层建筑物，能造成气流在小范围内产生涡流,阻碍气流运动，不利于气体扩散。(2)山谷风的影响 发生在山区以24小时为周期的局地环流。山谷风由山坡和谷地受热不均而产生。在山风与谷风的转换期，风方向是不稳定的，山谷和谷风均有机会出现。这时若有大量污染物排入山谷中，由于风向的摆动，污染物不易扩散，在山谷种停留时间很长，有可能造成严重的大气污染。(3)海陆风的影响 由于陆地和海洋的热力差异而引起。发生在海陆交界地界，以小时为周期的一种大气局地环流。可造成污染物在海陆之间反复运移，影响成分扩散。若在海边地区建工厂，就必