生态系统的有毒有害物质循环

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生态学知识点

生态学知识点

生态学知识点1.物质循环的特点:物质不灭,循环往复;物质循环与能量流动不可分割,相辅相成;物质循环的生物富集;生态系统对物质循环有一定的调节能力;物质循环中的生物作用。

各物质循环过程相互联系,不可分割。

2.影响物质循环速率的因素:有机物质腐烂的速率。

人类活动影响。

元素的性质。

生物的生长速率。

3.生物地球化学循环的类型:气体型循环、沉积型循环、水循环。

4.碳循环:c的存在形式:co2、无机盐、有机碳。

主要循环过程:生物的同化和异化过程。

大气和海洋间的co2交换。

碳酸盐的沉淀作用。

5.温室效应:大气中对长波辐射具有屏蔽作用的温室气体浓度增加使较多的辐射能被截留在地球外表而导致气温上升。

温室气体:CO2\CH4\N2O\SF6\CFCs\HFCs。

温室效应影响:海平面上升,淹没陆地。

全球气候常发生暴雨或干旱。

土地沙漠化,生态环境改变。

6.N循环:生物可利用的N的形式:NO3-\NO2-\NH4+。

N循环的主要过程:固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用。

固氮作用意义:平衡反硝化作用。

对局部缺氮环境有重要意义。

使N进入生物循环。

氨化作用:由氨化细菌和真菌的作用将有机氮分解成为氨和氨化合物,氨溶水成为NH4+,为植物利用。

硝化作用:在通气良好的土壤中,氨化合物被亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐,供植物吸收利用。

反硝化作用:反硝化细菌将亚硝酸盐转变成氮气,回到大气库中。

7.P循环:典型的沉积循环。

P以不活泼的地壳作为主要的储存库。

v磷的循环过程岩石经土壤风化释放的磷酸盐和农田中施用的磷肥,被植物吸收进入植物体内。

沿食物链传递,并以粪便、残体或直接以枯枝落叶、秸秆归还土壤。

含磷有机化合物经土壤微生物的分解,转变为可溶性的磷酸盐,可再次供应植物吸收利用,这是磷的生物小循环。

一局部磷脱离生物小循环进入地质大循环:•动植物遗体在陆地外表的磷矿化•磷受水的冲蚀进入江河,流入海洋。

8.赤潮:氮和磷的浓度大于0.2和0.02mg/L时,会引起水体的富营养性变化,促使藻类大量繁殖,在水面上聚集成大片的水华〔湖泊〕或赤潮〔海洋〕。

生态系统中的物质循环与食物链

生态系统中的物质循环与食物链

生态系统中的物质循环与食物链生态系统是一个由生物体和非生物体构成的复杂系统,这些生物体之间以及与非生物体之间存在着各种关系,形成了生态系统中的生态学物理化学过程。

而其中最重要的两个过程,无疑就是物质循环和食物链了。

1. 物质循环物质循环指的是,生态系统中各物质要素之间的相互转化和流动。

主要包括碳、氮、磷等元素的循环。

这些元素在一个生态系统中相互输入、转化、输出,形成一个闭合的循环生态系统,维持着生物多样性和生态平衡。

(1)碳循环碳是构成生物体的重要元素之一,在生态系统中也扮演着重要角色。

碳循环的过程主要有两个方面:一是对外界的吸收和释放,例如植物通过光合作用将二氧化碳吸收,释放出氧气;而动物则是吸氧和呼氧的过程。

二是生态系统内部的碳流动,植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机物,而动物则通过食物链将植物摄入体内,将植物的碳吸收到自己的体内。

(2)氮循环氮是构成蛋白质和核酸的重要元素,同时也是构成生物体的重要元素之一。

氮循环的过程涉及到了几个关键步骤,包括氮固定、氨化、硝化和脱氮等。

前两步主要是人工处理的过程,后两步则是生态系统内部的转化过程。

氮的循环主要是通过生物体的吸收、代谢、排泄和分解等过程。

(3)磷循环磷是构成生物体的重要元素之一,同时也是植物生长和发育所必需的营养元素。

磷循环的过程涉及到了几个关键步骤,包括矿物质磷的溶解、有机磷的水解、磷酸盐的吸收和反应等。

磷的循环主要是通过矿物质的吸收和有机质的分解等过程。

2. 食物链食物链是指生物体之间以食物关系为纽带形成的链式组合。

它反映了生物们之间的相互依存、相互制约的关系。

在食物链中,每一个物种都处于一种特定的地位,它的饮食习惯和生态习惯决定了它的位置。

下面以一个例子对食物链的组成和演变进行简单介绍。

简单食物链模型:草-羊-狼草是植物界的代表,羊是食草动物,狼是食肉动物。

这条食物链就是一个生态系统中的最简单的组成,环环相扣。

草的光合作用可以为羊提供能量来源,而羊的肉则是狼的食物。

生物教案第九单元生物与环境第7课时生态系统的物质循环信息传递

生物教案第九单元生物与环境第7课时生态系统的物质循环信息传递

第7课时生态系统的物质循环、信息传递课标要求 1.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环的规律。

2.举例说明利用物质循环,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。

3.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。

4.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用。

考点一生态系统的物质循环1.物质循环(1)概念:组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程。

(2)特点:全球性、反复利用、循环流动。

(3)与能量流动的关系:二者同时进行,相互依存,不可分割。

(4)意义:使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起,形成一个统一的整体。

2.碳循环(1)循环形式:在生物群落与非生物环境之间主要以CO2的形式循环。

(2)过程图解归纳总结(1)碳的存在形式与循环形式①在生物群落和非生物环境间:主要以二氧化碳形式循环。

②在生物群落内部:以含碳有机物形式传递。

③在非生物环境中:主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在。

(2)碳进入生物群落的途径:生产者的光合作用和化能合成作用。

(3)碳返回非生物环境的途径:生产者、消费者的呼吸作用;分解者的分解作用(实质是呼吸作用)和化石燃料的燃烧。

3.生物富集(1)概念:生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。

(2)特点①食物链中营养级越高,生物富集的某种物质浓度就越大。

②生物富集也具有全球性。

4.能量流动、物质循环和生物富集的关系项目能量流动物质循环生物富集范围生态系统各营养级生物圈生态系统各营养级特点单向流动,逐级递减全球性、反复利用单向流动、逐级积累、全球性形式光能→化学能→热能无机物↔有机物不易分解或排出的重金属化合物或有机化合物过程沿食物链(网)在生物群落与非生物环境间往复循环沿食物链(网)联系①在群落中它们的流动渠道都是食物链和食物网,且相互联系,同时进行、相互依存,不可分割;②能量的固定、储存、转移和释放,离不开物质的合成和分解;③物质是能量沿食物链(网)流动的载体,能量是物质在生物群落和非生物环境间循环往返的动力,也是生物富集的动力;④某些物质在沿食物链(网)流动时会发生生物富集源于选择性必修2 P67“练习与应用·拓展应用1”:生物圈是(填“是”或“不是”)一个在“物质”上自给自足的系统,不是(填“是”或“不是”)一个在“能量”上自给自足的系统,因为物质可以在生物圈内循环利用,而能量不能循环利用,它必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入,方可维持正常运转。

基础生态学 13物质循环

基础生态学 13物质循环

(二) 生物地球化学循环的类型
三大类型:
水循环(water cycle) (aquatic cycle) 气体型循环(gaseous cycle)
—— 物质分子或其化合物以气体的形式参与循环过程,循环快。 有CO2、氮、氧、氯、氟等 (全球性较强) 沉积型循环(sedimentary cycle) —— 物质分子或其化合主要通过岩石风化和沉积物溶解转变为 可被生物利用的营养物质参与循环过程,循环速度极为缓慢。如硫、 磷循环
2、碳在生态系统中循环不平衡引起的生态效应
CO2增加,引起温室效应(greenhouse effect),使全球变暖, 将产生对6个生物层次的潜在影响:
– – 生物圈:海平面上升,淹没大片海岸湿地,陆地生物区变化 生态系统: • ●农业生态系统——农作物减产、病虫害加重、影响牲畜食欲。 • ●森林生态系统——导致干旱、增加森林大火风险。森林害虫 增加 • ●水生生态系统——使海洋静水层和沉淀层的微生物活动加快, 水中含氧量减少,影响许多海洋动物的生存;导致藻类繁殖速 度加快,使鱼类产量减少
(二)氮的地球化学循环 氮循环中的主要作用途径
• 占地球固氮90% 固氮作用—— 3 条途径: – 闪电、宇宙射线、火山爆发等高能固氮,形成氨或硝酸 盐,随降雨到达地面,为8.9kg/hm2· a – 工业固氮(化肥制造),目前全世界已达1×108t – 生物固氮(最重要途径),为100~200kg/km2· a 氨化作用—— 由氨化细菌和真菌的作用将有机氮分解成为 氨与氨化合物 硝化作用—— 氨化合物被亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌氧化 为亚硝酸盐和硝酸盐 反硝化作用—— 也称脱氨作用,反硝化细菌将亚硝酸盐转 变成大气氮,回到大气库中
– – – –
生物群落:影响生物群落结构,使植物群落中有些优势种竞争能力 下降 物种:加速物种的灭绝,及加速某些物种的迁移 种群:改变某些植食性动物的食性,导致某些种群的互相作用强度 增强 植物个体:提高水分利用,提高光合作用,促进作物生长,改变植 物形态结构

生态系统物质循环的基本规律

生态系统物质循环的基本规律

生态系统物质循环的基本规律生态系统物质循环是指在自然界中,各种物质的不断流动和转化过程。

这一循环是生命活动的基础,也是维持生态平衡的重要保障。

了解生态系统物质循环的基本规律,有助于我们更好地保护和利用自然资源。

首先,生态系统物质循环是一个连续不断的循环过程。

无论是有机物还是无机物,它们在生态系统中都是互相流动的。

例如,植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物质,供动物食用后形成粪便,又被分解成无机物质回归土壤。

这种循环不仅存在于陆地生态系统中,还存在于海洋生态系统中,如浮游生物通过光合作用吸收二氧化碳,被其他海洋生物摄食后,其遗骸最终沉积在海底。

其次,生态系统物质循环是一个开放的系统。

自然界中的各个生态系统,例如森林、草原、湖泊等,相互之间存在着物质的交换和互通。

植物通过树根吸收土壤中的养分,将其转化为有机物质;这些有机物质又通过根系的分泌物进入土壤,供其他植物吸收利用。

这种开放的循环过程使得不同生态系统之间的物质能够互相转化和循环利用,保持生态平衡。

再次,生态系统物质循环具有一定的方向性。

物质从一个组分流向另一个组分的流动方向是有规律的。

例如,落叶的分解产生的有机质流向土壤,提供养分供植物吸收;而植物的养分则通过食物链传递给动物,最终形成它们的遗体或排泄物再次进入土壤。

这种有序的物质流动保证了生态系统内各种生物之间的平衡和稳定。

最后,生态系统物质循环受到人类活动的干扰。

随着人口的增加和生产力的提高,“发展第一”导致了资源的高消耗和环境的污染。

砍伐森林、过度放牧、过度捕捞等行为破坏了自然界的物质循环规律,导致生态系统的破坏和生物多样性的丧失。

因此,我们必须深刻认识到生态系统物质循环的重要性,采取合理的措施减少人为干扰,实现人与自然的和谐共生。

总之,了解生态系统物质循环的基本规律对于人们正确认识和利用自然资源至关重要。

无论是在日常生活中还是在工作中,我们应当秉持保护环境、合理利用资源的理念,促进生态系统物质循环的正常进行。

基础生态学--第五章第三节生态系统的物质循环

基础生态学--第五章第三节生态系统的物质循环

一、生物地球化学循环
(二)分类
(2)沉积型:矿物元素贮存在地壳里。经过自然风化和开采 冶炼,从岩石中释放出来为植物吸收,并沿食物链转移,经微 生物的分解再返回环境。一部分在土壤中,一部分随水汇入海 洋,经过沉降、淀积和成岩作用变成岩石,当岩石被抬升并遭 受风化作用时,该循环才算完成。
这类循环缓慢易受干扰。沉积循环通常无全球性影响。
1)生物圈:海平面上升,淹没海岸湿地,陆地生物区变化。 2)生态系统
●农业生态系统:农作物减产;病虫害加重;影响牲畜食。 ●森林生态系统:导致干旱、增加森林大火风险。森林害虫增加,影响森林对物质的吸收。 ●水生生态系统:使海洋静水层和沉淀层的微生物活动加快,水中含氧量减少,影响许多海洋动物的
生存;导致藻类繁殖速度加快,使鱼类产量减少。
3、磷循环 (2)磷循环的环境问题。人类对磷循环的影响,主要是在农 业生态系统中取走收获物,使土壤供磷能力下降,人工施用的 磷肥补充了有效磷,但可溶性磷酸极易与金属离子结合使不 溶性降低所以磷肥的利用与土壤酸度关系很大。另外,水土 流失也使肥料流失,土壤中有效磷的含量有效地控制生物固 氮的速度。
4、水循环 从总体上说,水可以分为五部分,即大气中的水、地表水、地 下水、土壤中的水和动植物的蒸发水。地球上的水时刻都在 运动。水从一个系统输出,必然会为另一个系统输入。海洋 水、陆地水和大气水通过固体、液体和气体三相的变化,不 停地进行着交换,这种交换称为水循环。
在生态系统中的物质循环可以用库和流通两个概念 来加以概括,库是由存在于生态型:其贮存库是大气和海洋。气相循环把大气和海 洋相联系,循环迅速,具有明显的全球性。
如 CO2、N2、O2 和水等。气相循环与全球性三个环境问题 (温室效应,酸雨,臭氧层破坏)密切相关。

论述生态系统的物质循环及其类型

论述生态系统的物质循环及其类型

每一种矿质元素都具有独特的性质,其生物地球化学循环的特点也不完全一致。

但是它们在地球上进行循环的过程中,都有一个或几个主要的环境‘蓄库”——一般就是大气圈、水圈和岩石圈,在这种蓄库里,(1)该元素储存的数量大大超过正常结合在生命系统中的数量;(2)元素从蓄库里通常以缓慢的速度释放出来。

与此相对的是元素储量少、移动较快的交换库或循环库,生物被看作是交换库。

根据主要蓄库不同,物质循环可分为三大类型:1.水循环:主要蓄库在水圈。

水循环是水分子从水体和陆地表面通过蒸发进入到大气,然后遇冷凝结,以雨、雪等形式又回到地球表面的运动。

水循环的生态学意义在于通过它的循环为陆地生物、淡水生物和人类提供淡水来源。

水还是很好的溶剂,绝大多数物质都是先溶于水,才能迁移并被生物利用。

因此其他物质的循环都是与水循环结合在一起进行的。

可以说,水循环是地球上太阳能所推动的各种循环中的一个中心循环。

没有水循环,生命就不能维持,生态系统也无法开动起来。

2.气体循环:气体循环的主要蓄库是大气圈,其次是水圈。

参加这类循环的元素相对地具有扩散性强、流动性大和容易混合的特点。

所以循环的周期相对较短,很少出现元素的过分聚集或短缺现象,具有明显的全球循环性质和比较完善的循环系统。

属于气体循环的物质主要有C、H、O、N等。

下面以氮为例作一简介:氮是构成生物有机体最基本的元素之一,是蛋白质的主要组成成分。

大气中的氮含量约占79%,但游离的分子氮不能被第一性生产者直接利用。

(1)固氮细菌和某些蓝藻,以及闪电和工业生产都可把分子氮转化为氨或硝酸盐被植物吸收,用于合成蛋白质等有机物质,进入食物链。

(2)动植物的排泄物和尸体经氨化细菌等微生物分解产生氨,或氨再经过亚硝酸盐而形成硝酸盐被植物所利用。

另一部分硝酸盐被反硝化细菌转变为分子氮返回大气中。

(3)还有一部分硝酸盐随水流进入海洋或以生物遗体形式保存在沉积岩中。

3.沉积物循环:属于沉积型循环的营养元素主要有P、S、I、K、Na、Ca等。

「生态学」生态系统的物质循环

「生态学」生态系统的物质循环
人类影响:对蓄库的影响。 积极:工业固氮、研究生物固氮机制等。 消极:氧化氮输入大气,污染空气,光化学烟雾;硝酸盐输入水系,富营养化; 人类从事的生产活动,从森林、草原、农田取走大量动植物残体,取走氮元素。 氮污染:人类的粪便,尿。
沉积型循环 – 磷循环图解
磷循环
在自然界中,磷由岩石圈移到水圈,它不是以可溶物移动,磷不存在任何气体 形式的化合物。受物理,化学,生物因素影响。 植物利用磷的方式:磷酸根。
生态系统中的水循环
生态系统中的水循环是 水的循环途径,淡水资 源量,全球水循环是平 衡的,但局部地区水分 分布不均匀。生态系统 中的水循环包括截取、 渗透、蒸发、蒸腾和地 表径流。
气体型循环 – 碳循环图解
碳与碳循环
碳存在于生命有机体和无机环境之中。它最主要的储存库是岩石圈占总量的 99.9%,2.7×10^16吨。多以碳酸盐形式存在,很少一部分以碳氢化合物、碳水 化合物形式存在。 海洋中含有0.1%的CO2,空气中含有0.0126%的CO2 。
→碳循环 →氮循环 3、沉积型循环(sedimentary cy水循环的生态学意义
1、没有水循环就没有生物地球化学循环。水是所有营养物质的介质,这使营 养物质的循环和水循环不可分割的联系在一起。地球上的水循环又把陆地和水 域联系在一起使局部生态系统和整个生物圈联系在一起;大量的水防止地球上 温度剧变。 2、水是很好溶剂。水在生态系统中起着能量传递、利用的作用。
沉积型循环 – 硫循环图解
硫循环
硫是原生质的重要组分,它的主要蓄库是岩石圈,但它在大气圈中能自由移动, 因此,硫循环有一个长期的沉积阶段和一个较短的气体阶段。在沉积相,硫被 束缚在有机或无机沉积物中。 岩石库中的硫酸盐主要通过生物的分解和自然风化作用进入生态系统。
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生态系统的有毒有害物质循环————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ生态系统的有毒有害物质循环地球环境主要由大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈构成。

大气圈、水圈、土壤圈和生物圈共同组成了地球环境系统,每个圈层都离不开太阳所提供的能量,这几个圈层密切联系,相互作用,不停的进行着物质、能量交换,维持着动态的自然平衡,使地球及其生物得以生存、繁衍和发展。

生态系统的物质循环是指无机化合物和单质通过生态系统的循环运动。

生态系统中的物质循环可以用库和流通两个概念来加以概括。

[1]其中,库是由存在于生态系统某些生物或非生物成分中的一定数量的某种化合物所构成的。

对于某一种元素而言,存在一个或多个主要的蓄库。

在库里,该元素的数量远远超过正常结合在生命系统中的数量,并且通常只能缓慢地将该元素从蓄库中放出。

物质在生态系统中的循环实际上是在库与库之间彼此流通的。

在单位时间或单位体积的转移量就称为流通量。

生态系统物质循环分为三种类型。

第一个是水循环。

在生态系统中,水是以液态、固态、气态这3种形式存在的。

海洋、湖泊表面的水不断蒸发,变成水蒸气。

水蒸气在空气中遇冷凝结又成为降雨。

这些降雨一部分直接又落回江河湖海,而另一部分则落到陆地。

落到陆地的这部分降雨,一些被植物吸收,另一些则渗入地下,成为地下水,地下水最终又缓慢流入海洋。

而植物吸收土壤中的水分后,又通过蒸腾作用,将水分子送回大气中。

动物则直接饮用河流、湖泊中的水,并从食物(植物或动物)中取得一部分水,最后通过分泌、排泄等活动把水分还回给环境。

这就是生态系统中水循环的大致过程。

第二个是气体型循环。

气体型循环主要有碳元素的循环、氮元素的循环和氧元素的循环。

这里,我们主要介绍一下碳元素的循环。

呼吸的重点是吸入氧气而呼出二氧化碳气体,而植物除了呼吸以外,还可以进行光合作用,“吸入”二氧化碳气体,而“呼出”氧气。

空气中的二氧化碳被植物“吸入”后变为糖类,大部分用于植物生长,而少部分通过细胞呼吸被送还给大气。

动物们则是通过食物链摄食碳元素,其中也有一小部分用于呼吸,大部分用于自身的生长。

最后那些没有被捕食的动植物死掉后,尸体被分解者(如真菌)分解,将当初用于自身生长的碳元素也全部以二氧化碳的形式放还给大气。

以上就是碳循环的主要途径。

第三个是沉积型循环。

磷循环、硫循环,及钙、钾、钠、镁的循环都为沉积型循环。

下面以磷循环为例,介绍一下沉积型循环。

沉积岩中的磷酸盐因风化、侵蚀等作用而溶于水中,进入土壤或海洋。

植物可以从土壤中直接吸收磷酸根离子,用于合成自身的一些物质,然后再通过食物链将磷传递给植食动物、肉食动物,最后这些动物的尸体被分解者分解,磷又重新回到环境中,“等待”再次被植物吸收。

以上是磷在陆地生态系统中的情况。

以上我们提到,岩石风化后,一部分磷酸盐进入土壤,而另一部分磷酸盐则进入海洋。

进入海洋生态系统的磷酸盐也相继被浮游植物、浮游动物等吸收。

但这些动植物死后,尸体沉入海底,只有小部分可被分解继而“等待”植物的再次吸收,而大部分尸体还未来得及被分解就被淤泥与海沙所覆盖,最终在海底长期积存下来,于是这部分磷就暂时脱离了循环,磷循环也因而被称为不完全循环。

直至下次海平面的变迁,这部分磷才能“重见天日”。

生态系统的能量流动推动着各种物质在生态群落和无机坏境中循环。

这里面的物质包括组成生物体内的重要基础元素:碳、氮、硫、磷,以及以DDT为代表的能长期存在的有毒有害物质循环。

其循环是整个地球环境的循环,因为物质循环具有全球性,发生在各个圈层。

在南极上方发现的臭氧层空洞便可证明。

有毒有害物质具体指的是:因生产的需要需在生产过程中,或清洁、消毒、设施运作、害虫防治、化验过程中需使用到的清洁剂、消毒剂、杀虫剂、机器润滑油、化学试剂等化学品物质,这里面有重金属物质,放射性元素物质,以及各种PTS、POPs等。

这些物质特点是,对于生物体危害较大,能够在环境中持久地存在,难以被分解,容易富集在生物体内。

研究生态系统的有毒有害物质循环对于人类健康以及全生态系统环境都有着非常重要的意义。

那么这些有毒有害物质是如何在环境中迁移的呢?一、污染物在大气中的迁移。

1风力扩散:由外摩擦力介入而产生的风因流经起伏不平的地形而具有湍流性质,使得由风力携带的污染物在较小范围内向各个方向扩散。

风力越大,污染物沿下风向扩散的越快。

2气流扩散:稳定大气不产生气流,而大气稳定度越差,气流越剧烈,污染物在纵向的扩散越快。

3干沉降:大气污染物通过重力沉降或被地面建筑物、树木等阻留从而沉积在地面的过程,或者进入人或其他动物呼吸道(器官)并积留的过程。

4湿沉降:大气中所含污染物气体或微粒物质随降水过程(雨水、雪等)降落并积留在地表的过程。

[2]一旦这些物质在大气中扩散迁移,大气污染便由此产生。

大气是自然环境四大组成要素之一,也是一切生命体维持其生存所必需的物质之一。

大气及其质量优劣,对生物和人群的健康有着直接的影响。

大气污染是指大气中一些物质的含量超过其正常本底值且持续的时间足都对人体、生物及材料产生不利的影响和危害,这是的大气状况就称之为大气污染。

大气的天然污染源主要有:火山喷发、森林火灾、自然风尘、沼泽释放温室气体、海洋飞沫。

大气的人为污染源可分为四类:工业企业排放源、家庭炉灶与取暖设备排放源、交通运输污染源、农业污染源。

进入到大气的污染物会转化成二次污染物。

二次污染物是指污染物在大气中相互作用或与大气中正常组分发生反应,或者在太阳辐射参与下所进行的光化学反应而产生与一次污染物的理化性质化学组分完全不同的新的大气污染物,二次污染物颗粒小,其毒性比一次污染物还强。

污染物的转化是指污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变其存在形态或转变为不同物质的过程。

广义上讲,污染物的转化可分为物理转化、化学转化和生物化学转化。

1物理转化:包括污染物的相变、凝聚及放射性元素的蜕变等。

2化学转化:主要包括光化学转化、氧化-还原和络合水解等作用,通过化学转化,往往发生了原有化学键的断裂和新化学键的生成。

3生物化学转化:是污染物通过生物的吸收和代谢作用而发生的变化,主要是指生物降解。

污染物的转化与迁移不同,后者只是空间位置的相对移动。

不过,环境污染物的迁移和转化往往是伴随进行的,例如酸沉降,既涉及酸性气体(如SO2和NO2)的氧化反应,又涉及其转化产物的迁移过程。

[2]二、污染物在水中的迁移1水流推移作用:污染物在水流作用下发生的迁移运动。

2分散作用:包括:①分子扩散:由污染物分子的随机运动引起的。

②湍流扩散:湍流流场中,污染物质点之间及污染物质点与水分子之间由于各自的不规则运动而发生相互碰撞、混合。

③弥散:是由于水体横断面上的实际流速分布不均匀引起的。

3重力沉降:吸附于水体颗粒物上的污染物可以发生物理性重力沉降或胶体颗粒沉降。

4吸附和分配:天然水体是一个巨大的分散体系,其中的分散物质包括各种溶解态的离子和分子、胶体粒子、悬浮粒子以及较大的粗粒子等。

这些粒子可以吸附水中的各种污染物质,明显影响着污染物在水体中的状态和迁移转化规律。

5挥发:水体中污染物向大气迁移的重要过程,是在水-空气界面进行的物理迁移过程。

[2]污染物投入水体后,使水环境受到污染。

污水排入水体后,一方面对水体产生污染,另一方面水体本身有一定的净化污水的能力,即经过水体的物理、化学与生物的作用,使污水中污染物的浓度得以降低,经过一段时间后,水体往往能恢复到受污染前的状态,并在微生物的作用下进行分解,从而使水体由不洁恢复为清洁,这一过程称为水体的自净过程。

通过水体自净过程,在一定时间内和一定条件下,正常水体中的生物群落和其他组成表现为相对稳定的状态,即使其中某些成分发生变化,也可以通过一段时间来调整恢复到原来的状态,保证了水体的正常生物循环。

微生物分解这其实也算是污染物在生物体内的迁移和转化了。

在污水处理方面,微生物处理法一直是主流方法,俗称活性污泥法。

活性污泥是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称,1912年由英国的克拉克和盖奇发现,活性污泥可分为好氧活性污泥和厌氧活性污泥。

通过微生物生物吸附作用、生物降解作用和絮凝作用以达到处理污水的目的。

溶解氧是水体自净中主要的生态元素之一。

因为微生物在处理污染物时需要消耗氧气,并且水体中其他动物如鱼类的生存也需要充足的氧气。

一旦溶解氧不足,就会造成鱼类死亡,而尸体的堆积则会滋生大量厌氧菌使尸体腐烂破坏水体生态平衡。

水体富营养化也是严重破坏水体生态平衡的一类污染。

它主要是由于大量的氮、磷、钾等元素排入到流速缓慢、更新周期长的地表水体,使藻类等水生生物大量地生长繁殖,使有机物产生的速度远远超过消耗速度,水体中有机物积蓄。

水体富营养化的原因主要是工业废水排放不达标而排进水体以及农业过度使用化肥导致化肥流入水体造成水体富营养化。

生活污水和化肥、食品等工业的废水以及农田排水都含有大量的氮、磷及其他无机盐类。

天然水体接纳这些废水后,水中营养物质增多,促使自养型生物旺盛生长,特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加,而其他藻类的种类则逐渐减少。

水体中的藻类本来以硅藻和绿藻为主,蓝藻的大量出现是富营养化的征兆,随着富营养化的发展,最后变为以蓝藻为主。

藻类繁殖迅速,生长周期短。

藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解,不断消耗水中的溶解氧,或被厌氧微生物分解,不断产生硫化氢等气体,从两个方面使水质恶化,造成鱼类和其他水生生物大量死亡。

藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中,又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中,供新的一代藻类等生物利用。

因此,富营养化了的水体,即使切断外界营养物质的来源,水体也很难自净和恢复到正常状态。

富营养化会影响水体的水质,会造成水的透明度降低,使得阳光难以穿透水层,从而影响水中植物的光合作用,可能造成溶解氧的过饱和状态。

溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少,都对水生动物有害,造成鱼类大量死亡。

同时,因为水体富营养化,水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻,形成一层“绿色浮渣”,致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。

因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐,人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水,也会中毒致病。

对于河湖水体富营养化治理,各个国家和地区采用不同的物理、化学、生物方法对其进行预防、控制和修复,并且取得了一定的成效。

现在主要的物理处理方法有底泥疏浚、引水冲洗、机械曝气等,一方面工程量巨大、运行成本高,另一方面对污染严重的河湖进行底泥疏浚,易导致底层的沉积物发生悬浮和扩散,促进了沉积物中的氮、磷营养盐及其所吸附的金属离子的释放,从而使水体环境面临受沉积物中释放的重金属离子及氮、磷营养盐二次污染的风险;化学方法有投加混凝剂和除藻剂等,虽然能在短期内取得一定效果,但也存在着治理不彻底、成本高的问题,特别是会产生二次污染,引发新的生态问题;现流行的生物和生态修复,通过微生物降解和水生植物的吸收、转移或生态浮床、滤床的过滤、吸附等措施来消减水体中的氨氮。

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