环境学概论复习参考.docx
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环境学概论复习参考
环境学概论复习参考
环境容量（Environmentcapacity）:
指在人类生存与自然生态不致受害的前提下，某一环境所能容纳污染物的最大负荷。
环境要素（Environmentfactor）:
构成人类环境整体的各个独立的、性质不同而又服从于整体演化规律的基本物质组分称环境要素，也称环境基质。
——包括水、大气、阳光、岩石、土壤等非生物环境要素以及动物、植物、微生物等生物环境要素。
当前人类面临的主要环境问题
A 人口问题
B 资源问题
C 生态破坏
D 大气环境污染
E 有毒化学品贸易和危险废物管理
F 生物多样性危机
G 淡水资源缺乏与水污染
H 海洋污染
五、环境科学的研究方法
1、理论抽象与调查研究；2、模型法；3、系统分析法。
六、环境科学体系
环境科学是一个巨大、复杂的科学体系。
按照一般的观点，环境科学的体系，可分为：
理论环境科学着重于对环境科学的基本认识理论和方法论的研究，是环境科学的核心理论。
基础环境科学是基础科学与环境科学相结合的产物，属于环境科学的基础理论，其中包括了环境物理学、环境化学、环境生物学、环境地学等。
应用环境科学主要涉及解决环境问题时所面临的工程技术、管理理论和经济理论等，主要有环境工程学、环境医学、环境管理学、环境经济学等。
Ø1.2大气的组成
大气是由多种气体和水蒸气组成的混合物，由恒定气体、可变气体和不定气体组成。
恒定气体在地球上任何地方的体积分数几乎是不变的；
可变气体的含量往往随各地季节、天气变化和人类活动的状况而变化的；
不定气体包括自然灾害和人为原因造成的大气污染物及有毒气体，后者是人类保护大气和防治大气污染的主要对象。
Ø2.1大气污染
按照国际标准化组织（ISO）作出的定义：
大气污染通常是指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。
Ø3大气污染的危害
世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说：
“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。
”
大气污染的危害主要包括以下五个方面：
1、对人的伤害
2、危害生物生存和发育
3、物体腐蚀
4、粉尘危害
5、对全球大气环境的影响
酸雨、温室效应、臭氧层破坏
Ø大气污染物的扩散
一个地区的大气污染程度与下列因素有关。
1、源参数
源参数是指污染源排放污染物的数量、组成、排放方式、排放源的密集程度及位置等。
决定了进人大气的污染物的量和所涉及的范围。
2、气象条件
气象条件将决定大气对污染物的稀释扩散速率和迁移转化的途径。
3、下垫面状况
下垫面的状况不同会影响到气流的运动，同时也直接影响当地的气象条件。
城市的热力效应：
由于城市人的活动和工业生产，使其温度比周围郊区温度高的现象成为城市热岛效应。
热岛环流：
城市地区热空气上升，并在高空向四周辐散，而四周郊区较冷的空气流来补充，形成了城市特有的热力环流。
“一控双达标”“一控”即实施污染物排放总量控制。
“双达标”是指所有工业污染源都要达标排放；直辖市、省会城市、经济特区城市、沿海开放城市和重点旅游城市的环境空气和地面水环境质量，按功能分区分别达到国家标准。
所谓清洁生产，可以概括为采用清洁的能源和原材料，通过清洁的生产过程，制造出清洁的产品。
Ø5.2气态污染物
依据物质的化学和物理性质，采用不同的治理。
1、吸收法
2、吸附法
3、催化法
4、燃烧法
5、冷凝法
Ø6.2污染综合防治原则
1、以源头控制为主，实施全过程控制
2、合理利用大气自净能力与人为措施相结合
3、分散治理与综合防治相结合
4、按功能区实行总量控制与浓度控制相结合
5、技术措施与管理措施相结合
Ø6.3城市大气污染综合防治
1、制定综合防治规划，实现“一控双达标”
2、调整工业结构，推行清洁生产
3、改善能源结构，大力节约能源
集中供热城市煤气化普及民用型煤积极开发清洁能源
4、综合防治及扬尘污染
汽车尾气扬尘污染的防治
5、完善城市绿化系统
6、实施城市空气质量的周报或日报
7、大气污染气象预报及大气污染预报
3、对全球性大气污染，我们应尽什么责任？
Ø7.1全球性大气污染的现状与趋势
困扰世界的全球性木气污染的问题主要是酸雨、臭氧层的破坏和全球气候变暖（即温室效应）。
1、酸雨
2、臭氧空洞
3、温室效应
Ø7.2对策
1、全球变暖控制对策
（1）基本控制对策
能源：
发展核能与氢能、开发新能源和替代能源
绿色：
保护热带森林，扩大世界森林面积。
（2）发达国家负有减少温室气体的主要责任
占世界人口不到24％的发达国家，消费了世界能源的75％。
1997年12月在日本京都召开《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方会议，通过一项议定--京都议定书，要求38个国家以1990年排放的温室气体为基数，2008至2012年间，实现平均减排5.2％。
2、臭氧层保护对策
1987年签定的《消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，规定发达国家到2000年完全停止使用消耗臭氧层，发展中国家在2010年完全停止使用。
水体受到人类或自然因素或因子（物质或能量）的影响，使水的感官性状（色、嗅、味、浊）、物理化学性能（温度、酸碱度、电导率、氧化还原反应、放射性）、化学成分（无机、有机）、生物组成（种类、数量、形态、品质）及地质情况等产生了恶化称为“水污染”。
试分析水体富营养化形成的主要原因？
♦1.营养物质
♦一般认为主要是磷，其次是氮。
可能还有碳、微量元素或维生素等。
♦海洋中的富营养化也是N、P等过量造成的。
♦
（1）地表径流不同集水区和不同肥力土壤输出的氮、磷量不同，输送量还取决于地面的坡度。
营养物（特别是氮）从土壤上的流失且与施肥有密切关系。
♦
（2）畜牧渔业各种牲畜产生的氮、磷量是不同的，在一些畜牧业发达的国家，因畜牧业而产生的营养物质量超过了由人口产生的量。
渔业的污染源主要是集约化养殖时，由于投喂各种肥料、饲料而产生。
有资料报道，在网箱养鱼时．每生产一吨鱼每年要产生15kg的磷和1.04kg的BOD，因而引起水体富营养化。
北欧国家因此对网箱养鱼加以控制，需经批准。
♦（3）生活污水生活污水是主要的营养物来源，可以以点源排放，也可以非点源排放。
一般可采用12gN/cd和2.25gP／cd（cd表示每人每天）。
♦（4）工业废水 有些工业废水有较高的氮、磷含量。
其中排污量较高的是食品、化工和毛皮专业。
♦（5）大气降水雨水中含有氮、磷与气候带及地区有关。
如长春南湖、广州东山湖、天津于桥水库降水中的TN分别为0.70、1.13、1.65mg/L；而TP依次为0.02、0.185和0.064mg/L。
氨态氮大于硝酸态氮。
♦（6）地下水地下水将岩石或土壤中的氮、磷物质溶解后带入水体。
日本琵琶湖资料表明地下水中氮的浓度为1.268mg/L,磷为0.087mg/L。
♦2.湖盆形态
♦水域的面源污染负荷直接与水面积、深度和湖盆形状相关联。
一般大而深的水体对污染物的容量大，大型水生生物较少，营养盐释放也少，浮游植物生物量自然就低，富营养化现象较少；
♦相反，那些小或较浅水体藻类和大型植物产量大，生物量高，加上外源输入使沉积物中有机物丰富，春秋流转混合促进了营养盐的释放，易引起水体的富营养化。
♦3．生物群落
♦水体沿岸带生长有大量水生大型植物和周丛生物，这些生物死亡腐败产生有机质和营养盐，是湖泊趋于富营养化的物质来源之一。
♦天然鱼类和放养鱼类特别是浮游生物食性的鱼类摄食浮游动物，从而促进小型浮游植物的发展。
♦底栖生物群落由于其对有机质的破碎分解有贡献，能促进物质循环。
因此，所有这些过程对水体富营养化进程都有重要影响。
水环境污染防治对策？
1.控制污染物排放量及减少污染源排放工业废水量：
技术改造，采取先进工艺；制定用水定额；提高水的重复利用率；水的综合利用
2.建立城市污水处理系统：
注意有毒有害废水
3.调整工业布局：
充分利用水体自净作用
4.加强水资源规划管理：
通过加强环境管理、严格控制污染源、运用各种手段、（包括行政、法律、经济等手段）加强渔业从业人员环保意识、将科学方法运用到实际环保中等途径，争取将渔业水域环境污染问题解决和控制好。
第一节概述
一、定义:
固体废物（简称废物）是指在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的以固态和泥状物质。
固体废物的产生有其必然性。
这一方面是由于人们在索取的利用自然资源、从事生产和活动时，限于实际需要和技术条件，总要将其中一部分作为废物丢弃；另一个方面是由于各种产品本身有其使用寿命，超过了一定期限，就会成为废物。
二、固体废物的来源和分类
（一）固体废物的来源
固体废物来自人类活动的许多环节,主要包括生产过程和生活过程的一些环节。
（三）固体废物的分类
按来源分类：
v工业固体废物；矿业固体废物；农业固体废物；城市固体废物；放射性固体废物；有害固体废物。
按照污染特性可将固体废物分为：
一般固体废物、危险废物、放射性固体废物。
一般固体废物是不具有危险特性的固体废物；
危险废物是指列入国家危险废物名录或者国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的、具有危险特性的废物。
危险废物的特性是具有毒性、腐蚀性、传染性、反应性、浸出毒性、易燃性、易爆性等独特性质，对环境和人体会带来危害，须加以特殊管理的物质。
放射性固体废物包括核燃料生产、加工、同位素应用、核电站、核研究机构、医疗单位、放射性废物处理设施产生的废物，如：
尾矿、污染的废旧设备、仪器、防护用品、废树脂、水处理污泥以及蒸发残渣等。
三、固体废物污染危害
侵占土地；污染土壤；污染水体；污染大气；影响环境卫生。
四、固体废物污染控制
固体废物污染控制需从三方面着手，一是减少固体废物的排放量，二是防治固体废物污染，三是综合利用废物资源。
具体包括：
改革生产工艺；发展物质循环利用工艺；进行综合利用；进行无害化处理与处置。
要想减少工业固体废物的污染，可采取以下主要控制措施：
（1）积极推行清洁生产审核，实现经济增长方式的转变，限期淘汰固体废物污染严重的落后生产工艺和设备；
（2）采用清洁的资源和能源；（3）采用精料；（4）改进生产工艺，采用无废或少废技术和设备；（5）加强生产过程控制，提高管理水平和加强员工环保意识的培养；（6）提高产品质量和寿命；（7）发展物质循环利用工艺；（8）进行综合利用；（9）进行无害化处理与处置。
第二节固体废物处理处置方法
固体废物处理：
是指将固体废物转变成适于运输、利用、贮存或最终处置的过程。
其方法包括：
物理处理；化学处理；生物处理；热处理；固化处
二、固体废物处置方法
固体废物处置是指最终处置或安全处置，是固体废物污染控制的末端环节，是解决固体废物的归宿问题。
其方法包括：
海洋处置：
深海投弃、海上焚烧；陆地处置：
土地耕作、工程库或贮留池贮存、土地填埋、深井灌注。
第三节控制固体废物污染的技术政策
“无害化”：
将固体废物通过工程处理，达到不损害人体健康，不污染周围的自然环境（包括原生环境与次生环境）。
“减量化”：
通过适宜的手段减少和减小固体废物的数量和容积。
“资源化”：
采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质和能源。
其特点是:
保护和延长原生资源寿命，保证资源永续，节省投资，降低成本，减少环境污染，保持生态平衡。
“3C”原则：
避免产生（Clean）、综合利用（Cycle）、妥善处置（Control）的控制固体废物污染原则。
“3R”原则：
即通过对固体废物实施减少产生（Reduce）、再利用（Reuse）、再循环（Recycle）策略实现节约资源、降低环境污染及资源永续利用的目的。
三、固体废物管理制度
1、分类管理制度；２、工业固体废物申报登记制度；３、固体废物污染环境影响评价制度及其防治设施的“三同时”制度；４、排污收费制度；５、限期治理制度；６、进口废物审批制度７、危险废物行政代执行制度；８、危险废物经营许可证制度；９、危险废物转移报告单制度。
第六章
一、环境质量的概念
环境质量是指环境系统的内在结构和外部状态对人类以及生物界的生存和繁衍的适应性。
二、环境质量评价
一般是指一切可能引起环境发生变化的人类社会行为，包括政策、法令在内的一切活动，从保护环境的角度进行定性和定量的评定。
三、环境质量评价的类型
按时间划分：
环境质量回顾评价、环境质量现状评价、环境质量影响评价；
按环境要素划分：
大气质量评价、土壤质量评价、水体质量评价、噪音质量评价、光热质量评价等；
四、环境质量评价的基本内容
1、污染源的调查和评价；２、环境质量指数评价；３、环境质量的功能评价。
五、环境质量评价方法
1、生物法，2、毒理法，3、指数法，4、根据生物体污染物积累数。
六、环境标准
１、环境标准的概念
环境标准（environmentalstandards）定义：
环境标准就是为了保护人群健康,防治环境污染，合理利用资源，促进经济发展，依据环境保护法和有关政策,对环境中有害成分含量及其排放源规定的限量阈值和技术规范。
是控制污染、保护环境的各种标准的总称。
环境标准是我国环境保护法体系中一个独立的、特殊的、极重要的组成部分。
２、环境标准的分类与分级
（1）环境质量标准：
为了保护人类健康，维持生态良性平衡和保障社会物质财富，并考虑技术条件，对环境中有害物质和因素所作的限制性规定。
它是制订环境政策的目标和环境管理工作的依据，也是制订污染物的控制标准的依据，是评价我国各地环境质量的标尺和准绳。
（2）污染物排放标准：
为实现环境质量目标，结合经济技术条件和环境特点，对排入环境的有害物质或有害因素所作的控制规定。
控制标准是实现环境质量目标的手段，作用在于直接控制污染源，以达到防止环境污染的目的。
（3）环境基础标准：
在环境保护工作范围内，对有指导意义的符号、指南、导则等的规定，是制订其它环境标准的基础及技术依据。
所以环境基础标准要积极采用国际标准和国外先进标准，逐步做到与国际标准基本一致。
（4）环境方法标准：
在环境保护工作范围内，以全国普遍适用的试验、检查、分析、抽样、统计、作业等方法为对象而制订的标准。
（5）环境标准物质标准：
是在环境保护工作中，用来标定仪器、验证测量方法，进行量值传递或质量控制的材料或物质，对这类材料或物质必须达到的要求所作的规定。
它是检验方法标准是否准确的主要手段。
（6）环保仪器、设备标准：
为了保证污染治理设备的效率和环境监测数据的可靠性和可比性，对环保仪器、设备的技术要求所作的规定。
环境标准的分级：
我国的环境标准分为国家环境标准（包括国家环境保护行业标准）和地方环境标准二级。
环境质量标准：
1.环境空气质量标准（GB3095-1996）
该标准从1996年10月1日起在全国实施。
2.地表水环境质量标准（GB3838-2002）
地表水环境质量标准适用于江、河、湖泊、水库等具有使用功能的地表水水域。
污染物排放标准
1.大气污染物综合排放标准GB16297-1996
2.污水综合排放标准GB8978-1996
七、环境质量评价方法
（一）污染源评价
目的：
把标准各异、量纲不同的污染源和污染物的排放量，通过一定的数学方法变成一个统一的可比值，从而确定出主要污染物和主要污染源。
（二）环境质量指数评价
环境质量指数就是这样一个有代表性的数，是质量好坏的表征，既可以表示单因子的，也可以表示多因子的环境质量状况。
１、单因子指数P162
环境质量指数是无量纲数,表示污染物在环境中实际浓度超过评价标准的程度,即超标倍数。
Ii的数值越大表示该单项的环境质量越差。
等标污染指数：
指所排放的某些污染物超过该种污染物的评价标准的倍数。
2、多因子指数P163
1.均值型多因子指数P163
2.计权型多因子环境质量指数P164
☐计权型多因子环境质量指数的基本出发点是认为各种环境因子对环境的影响是不等权的，其影响应该计入各环境因子的权系数。
3.N.L.Nemerow（内梅罗）指数
内梅罗指数是一种突出最大值的计权型多因子环境质量指数。
空气污染指数（AirPollutionIndex,简称API）就是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数值形式，并用于分级表征空气污染程度和空气质量状况。
这种方法适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。
综合评价模糊子集表达式：
B=A۰R
☐运算模型之一：
M1（∩,∪）：
小中取大的判别原则。
首先在环境因素的隶属度与对应关系矩阵元素中取较小值；然后从中选取最大值作为本级环境标准的隶属度bj的取值。
☐运算模型之二：
M2（*,∪）：
环境因素的隶属度与对应关系矩阵元素代数乘中选取最大值。
第二节环境质量现状评价
一、概述⒈环境质量现状评价概念
某一地区，由于人们近期和当前的生产开发活动和生活活动,会引起该地区环境质量发生或大或小的变化，并引起人们与环境质量的价值关系发生变化，对这些变化进行评价称为环境质量现状评价。
环境质量的现状是人们近期已经实施和当前正在实施的行为对环境影响的结果。
所以，环境质量现状评价既有现状评价的含意，也包含一定成分的回顾性评价的成分。
在不同的地区，由于环境质量状况不同，社会经济发展程度不同，人们对环境质量要求的着眼点也不同，这样环境质量现状评价就有不同的侧重面。
☐目前，人们对大气、水和土壤等进行评价时更多注意的是污染评价，即评估人类的生产与生活活动向环境中所排放的各种污染物对大气、水和土壤的污染程度，以及由此对人体健康所造成的危害程度。
☐生态价值的评价主要以生态学原理为基础，以保护生态平衡，达到持续利用自然资源为目的，评价在某一地区范围内，由于人的行为对生态系统破坏的程度。
☐社会经济价值和生活质量价值可称为文化价值，其可由不同角度去评价。
如一个企业要对投资环境进行评价。
人们为了健康的生活，除要求环境不受污染外，还有居住、购物、交通、娱乐、子女受教育等方面的要求。
所以，生活质量价值是多方面的，要对多方面进行综合评价；才能反应环境的生活质量价值。
一、环境质量现状评价程序P170
环境质量现状评价程序有如下四个阶段：
1、准备阶段
☐在准备阶段，首先要确定评价目的、范围、方法、评价的深度和广度，制定出评价工作计划。
组织各专业部门分工协作，充分利用各专业部门积累的资料，并对已掌握的有关资料作初步分析，初步确定出主要污染源和主要污染因子。
做好评价工作的人员、资源及物资的准备。
2、监测阶段
☐在准备工作的基础上，根据确定的主要污染因子和主要污染项目，开展环境质量现状监测工作。
☐在监测工作中，定区、定点、定时间很重要，应当一年按不同季节搞几次；至少要在冬季、夏季搞两次。
如果需要应重复搞几年，这样才能获得比较可靠的资料。
在监测工作中，要注意监测资料的代表性、可比性和准确性。
具体监测方法应按国家规定标准进行。
有条件的地方，监测工作可由不同学科角度进行。
☐如：
除进行环境污染物的监测外，还可进行环境生物学监测和环境医学监测，由不同专业来评价环境污染状况，这样可能更全面的反应环境的实际情况。
3、评价和分析阶段
☐评价就是选用适当方法，根据环境监测资料、生物学监测资料和环境医学监测资料，对不同地区、地点、不同季节和时间的环境污染程度进行定量和定性的判断和描述，得到不同地区、不同时间环境质量如何的概念，并分析说明造成环境污染的原因，重污染发生的条件，以及这种污染对人、植物、动物的影响程度。
4、成果应用阶段
☐通过评价得到的结论就是重要的成果。
这一成果对于环境管理部门、规划部门都是很有意义的基础资料。
☐据此，可以制定出控制和减轻一个地区的环境污染程度的具体措施。
对一些主要环境问题，可以通过调整工业布局、调整产业结构、进行污染技术治理、制定合理的国民经济发展计划等措施来加以解决。
所以，评价结果是进行环境管理和决策的重要依据。
二、环境质量现状评价的内容p170-171
三、环境质量现状评价方法
A、评价因子的选择（根据污染物类型，根据评价目的和要求）；
B、评价标准的选择；
C、环境质量评价方法（生物法，毒理法，指数法，根据生物体污染物积累数）。
（一）大气环境质量现状评价
⒈大气污染监测评价
大气中各种污染物的浓度值是进行大气污染监测评价的最主要资料，资料获得的主要手段是大气污染监测。
为了正确进行大气污染监测评价，要注意以下几个方面：
（1）评价因子的选择
根据本地区大气污染例行监测资料并结合污染源评价结果，即可确定本地区的主要污染物，这些主要污染物就可列为评价因子。
目前各地通常所见的评价因子有：
1）尘总悬浮微粒、可吸入颗粒物；
2）有害气体二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、臭氧；
3）有害元素氟、铅、汞、镉、砷；
4）有机物苯并（a）芘、总碳氢化物。
在一个地区范围内进行监测评价，可以从上述因子中选择几项，项目不宜过多。
例如，以燃煤为主要污染源的地区可选总悬浮微粒、二氧化硫、苯并（a）芘等为评价因子；以有色金属冶炼为主要污染源的地区可选总悬浮微粒、二氧化硫、铅（或汞、镉、砷）等为评价因子。
总之评价因子的选择一定要结合本地的具体情况，切忌照搬照抄。
确定了评价因子之后，就要有计划地安排大气污染监测，取得各监测因子的监测数据。
（2）评价方法（指数法）
1）指数能包括所选择的评价因子，不削弱主要因子的作用；
2）所选指数能反映本地区各地点污染状况的差别；
3）指数的表达形式本地区容易接受；
4）希望能综合地表达污染水平；
5）因为条件变化，评价因子有增减，这时所选指数应力求简单，又能适应因子变化，评价结果仍能比较。
总之，应当结合本地区的实际情况，选择适当的指数，才能很好的评价出本地区环境质量的好坏。
大气质量指数的种类很多，归纳起来其基本形式如下：
见课本p171--175
⒊大气污染生物学评价
植物长期生活在大气环境中，其生理功能与形态特征常常受大气污染作用而发生改变。
大气中某些污染物会被植物叶片吸收，并在叶片中积累。
这些变化可在一定程度上指示大气污染状况。
正是由于植物长期生活在一个固定的地方，所以它指示的大气污染状况具有很强的代表性。
但大气污染引起的植物伤害症状往往缺乏唯一性，即其他一些不良条件（如热、冻、旱、涝、盐、风、虫害等）都可以引起同样或类似的伤害症状。
这里既需要必备的基础知识，又需要经验；
尽管如此，由于生物学评价的样品采集和分析都比较简单，一般部门都具备采用生物学评价的必要手段。
因此，生物学评价受到各地的广泛重视。
生物学评价方法很多，为了适应在城市环境中做工作，多选择树木作为指示植物。
就树木而言，由于长期暴露在污染空气中，其树高、胸径、新梢长度、叶片面积等生长量以及叶片中化学元素含量都能作为评价的因子，这里介绍用叶片生长量和分析叶片中化学元素含量的方法来指示大气污染状况。
调查叶片生长量的方法很简单，将取回来的叶片晒叶迹图，用求积仪求出叶片面积，就可以按叶片生长量的差异指示大气污染程度
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