环境科学概论复习

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萌芽阶段(工业革命前):引起森林破坏,水土流失, 土地沙化, 地力下降
发展恶化阶段(工业革命-20世纪40年代以前):工业企业排出大 量的废弃物,污染环境,使污染事件不断发生
第一次高潮(1950-20世纪80年代中期):八大公害事件接连出现 第二次高潮(20世纪80年代中期-):全球的大气污染;大面积生 态破坏;突发性的严重污染事件迭起 八大公害事件:P4 3、 环境问题的第一次高潮和第二次高潮的区别: (1)影响范围不同。第一次主要出现在西方工业发达国家,表现为 局部性,小范围的环境污染问题。第二次则表现为大范围乃至全球性的 环境污染和大面积生态环境破坏问题,发达和发展中国家均受到破坏。 (2)全球性的环境问题开始受到重视。 ①全球性大气环境污染问题:温室效应加剧与全球变暖、臭氧层耗损、 酸沉降 。 ②非污染性环境问题:森林面积锐减、生物多样性减少、土地荒漠化。 ③突发性、灾难性环境污染事件 1986年4月26日前苏联的乌克兰切尔诺贝利核电站泄露 。 ④化学品的污染及越境转移。 ⑤外来生物入侵。 (3)危害的后果不同。第一次对人体健康状况的影响;第二次不止 以上,更关注对社会经济发展的影响。 (4)产生的机制不同(污染源不同):第一次污染源相对简单,污 染相对较易得到控制;第二次环境问题的污染源类型多、分布广、形成 复杂。 4、 环境的基本特征(P3): ①环境的整体性和区域性:整体性(各部分之间存在相互联系相互制
9、 光化学反应:分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生的化学反 应。 10、 光化学烟雾:含有氮氧化物和碳氢化物等一次污染物的大气,在 阳光照射下发生光化学反应而产生二次污染物,这种由一次污染物和二 次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾。(P19) 11、 光化学烟雾的形成机制:(P20)
21、 环境标准:环境标准是有关控制污染、保护环境的各种标准的总 称。它是国家为了保护人民身体健康,促进生态的良性循环,根据环境 政策和法规,在综合分析自然环境特征、生物学毒理实验,污染控制的 经济能力和技术可行性的基础上,对环境中污染物的允许含量及污染源 排放污染物的数量和浓度所作出的规定。环境标准是进行环境监督、环 境监测和实施环境管理的重要依据。 第3章 水体污染与防治 1、 化学性指标BOD:生物需氧量。指在好气条件下,水体中有机物经微 生物分解成CO2和H2O的过程所需消耗溶解氧的量。它是间接反映水体中 耗氧有机物污染的最常用指标之一。BOD愈高,表示水体中耗氧有机污 染物愈多。微生物分解有机物是一个缓慢的过程,分解一般需要较长的 时间. 2、 COD:化学需氧量。指在规定的条件下,使单位体积(1升)水样中的 有机物被氧化所需要消耗的氧化剂的量。可以反映水体中有机污染程 度。测定方法:高锰酸钾法(KMnO4)和重铬酸Baidu Nhomakorabea法(KCr2O7)两种
NO2+hν→NO+O· O·+O2+M→O3+M O3+NO→NO2+O2
12、 影响酸雨形成的因素: ①酸性污染物的排放及其转化条件。酸性污染物的排放量及条件是否利 于转化。 ②大气中的NH3。中和 ③颗粒酸度及其缓冲能力。催化和中和。 ④天气形势的影响。气象条件及地形是否利于污染物扩散。 13、 气温干绝热递减率rd:干空气块或未饱和湿空气块在绝热条件下 每升高单位高度所造成的气块自身温度下降的数值。它是一个气象常 数。γd=0.98K/100m。 14、 大气稳定度:是指垂直方向上大气稳定的程度,或者说大气中某 一高度上的气块在垂直方向上相对稳定的程度。 15、 辐射逆温的形成过程P26 a表示下午时分;b表示日落时分; c 黎明时分;d表示日出后的早晨; e表示上午10点左右 辐射逆温:在晴空无云(少云)的夜晚,当风速较小(< 3m/s)时,地 面因强烈的有效辐射的减少而很快冷却,近地面气层冷却最为强烈,较 高的气层冷却较慢,因而形成了自地面开始逐渐向上发展的逆温层,称 为辐射逆温。以冬季最强。 16、 烟型的相关知识(P27图2-6和表2-5)
烟形 波浪 形
锥形
性状
烟云在上下 左右方向摆 动很大,扩 散速度快, 烟云呈剧烈 翻卷状,烟 团向下风向 输送。
烟云离开排 放口一定距 离后,云轴 基本上保持 水平,外形
大气状况
发生情 与风、湍流 地面污染
况 关系
状况
由于扩散
速度快,
γ>0, 出现于 γ>γd,大 阳光较 气不稳定, 强的白 对流强烈 天
Q: 河流流量。q: 排入河流中的污水的流量。C1: 河流中污 染物的本底浓度。C2: 污水中的某污染物的浓度。 c:污染 物浓度。x:空间位置。Ux:断面平均流速。K:污染物的衰 减速度常数。 13、 污染物与河水混合的三个过程: 竖相混合区(水深方向)→横向混合区(河宽方向)→纵向混合区(水 流方向) A、竖向混合区:是指从排污口或释放点到污染物在水深方向 充分混合的阶段。
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第1章 绪论 1、 环境问题(名词解释):环境问题是指由于人类活动作用于周围环 境所引起的环境质量的变化,这儿中变化反过来对人类的生产、生活和 健康产生的不利影响。环境问题既包括环境污染问题(污染性环境问 题,如大气污染、水环境污染 和土壤污染等),又包括环境破坏问题(非污染性环境问题,如土地荒 漠化、水土流失、森林覆盖面积锐减,草场退化、生物多样性减少)。 2、 环境问题的由来和发展:(4个阶段)及4个阶段的标志性事件是什 么:
伴随有较强 的热扩散, 微风
近污染源 地区污染 物落地浓 度较高, 一般不会
形成烟雾
事件
出现于
多云或
扩散速
γ>0, 阴天的 高空风较 度、落地
γ=γd,大 白天, 大,扩散主 浓度较前
气处于中性 强风的 要靠热力和 者低,污
平展 形
爬升 形
漫烟 形
似椭圆锥, 烟云规则扩 散能力比波 浪型弱。
烟云在垂直 方向扩散速 度小,厚度 在纵向变化 不大,在水 平方向上有 缓慢扩散。
约)区域性(区域差异,因地理位置不同而表现出来的特性) ②环境的变动性和稳定性:变动性(环境的内部结构和外在状态始终处 于不断变化之中)稳定性(环境系统具有一定的自我调节能力) ③环境的资源性和价值性:资源性(环境可提供人类生存和发展所必需 的物质与能量) 第2章 大气环境污染与防治 1、 大气污染:是指由于自然或人为的过程,使得大气中一些物质的含 量达到有害的程度,以至影响到生态系统的平衡,严重威胁着人类的健 康和经济发展,这种现象称为大气污染。 2、 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 影响的设备、装置和场所。 3、 大气污染物:是指由于自然过程或人类活动排入大气,并对人体、 生物或环境产生有害影响的物质。 4、 总悬浮颗粒:用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物 的总质量。是分散在大气中的各种粒子的总称,也是目前大气质量评价 中一个重要的污染物检测指标。 5、 飘尘:是指可在大气中长期漂浮的悬浮物,也称为可吸附粒子。, 它可分为PM10和PM2.5。PM10:粒径小于10μm的颗粒物,可通过呼吸道 进入人体,危害人体健康。PM2.5:粒径小于2.5μm的细小颗粒,危害 更严重。 6、 一次污染物:是指直接从污染源排放的污染物。 7、 二次污染物:是指一次污染物在大气中相互作用或与大气原有成分 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。二次污染物的毒性更强。 8、 伦敦化学烟雾和光化学烟雾的区别:伦敦化学烟雾是还原型,光 化学烟雾是氧化型。(P15)
B、横向混合区:是污染物在河流横向方向达到均匀分布的 混合阶段。河宽方向,这个阶段所需要的距离长的多。
层,大气处 晚和早 生。
释,在逆
于稳定状态 晨。
温层下污
染物浓度
大。
排出口上 方:γ>0, γ>γd,大 气处于不稳 定状态; 排出口下 方:γ<0, γ<γd,大 气处于稳定 状态
多出现 于日落 后,因 地面有 辐射逆 温,大 气稳 定,高 空大气 不稳 定。
排出口上方 有微风,伴 有湍流;排 出口下凡, 几乎无风, 无湍流。
3、 水体污染:水体污染是指当污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水 等水体后,其含量超过了水体的自净能力,使水体的水质和水体底质的 物理、化学性质或生物群落组成发生变化,从而降低了水体的使用价值 及使用功能的现象。 4、 工业废水的特点:①污染量大。②成分复杂。包括有机物、无机 物、重金属、放射性物质等有毒有害物质。③感官不佳。令人不悦的颜 色和异味。④水质水量多变。 5、 生活污水的特点:①生活污水中99.9%,固形物不到0.1%,虽也有 微量金属,但污染物质以悬浮态或溶解态的有机物和无机物为主,其中 有机物质大多较易降解,在厌氧条件下易产生恶臭。②含有多种致病 菌、病毒和寄生虫等。③含有大量合成洗涤剂,不易被生物降解。此 外,洗涤剂含有大量的磷,能引起水体富营养化。 6、 农业污水的特点:①含有较高浓度的化肥和农药。②有机质、植物 营养素及病源微生物含量高;③农业污水面广、分散,难于收集,难于 治理。 7、 农业退水:也就是农业污水。是指在农业生产过程中农作物栽培、 牲畜饲养、食品加工等过程排出的污水和液态废物。 8、 水体的自净:是指污染物随污水排入水体后,经物理、化学与生物 化学作用,使污染物浓度降低或总量减少,受污染的水体部分或完全恢 复原状的现象。按作用机制可分为物理自净、化学自净和生物自净。 9、 保守物质:指进入水环境后,只是随着水流的运动而改变其所处的 位置,并由于分散作用降低其初始浓度,但并不因此改变其总量。重金 属、很多高分子有机化合物属于保守物质。 10、 非保守物质:指进入水环境后,不但随着水流的运动而改变其所 处的位置,由于分散作用降低其浓度,还由于自身的衰减或化学反应使 其总量不断减少。如可以生化降解的有机污染物。 11、 稳态:在河流水体中处于稳定流动状态、污染源连续稳定排放的 条件下,污染物在某一空间位置的浓度不随时间变化,这种状态称为稳 态。稳态的概念在简化复杂的水质模型方面十分重要,所谓的河流污染 研究中的稳态的含义包括水力学状态的稳态和水质状态的稳态2个方 面。水力学状态的稳态: (A)河流处于稳定的流动状态,即流速不 变。(B)均匀的河道,整个河道的河道条件和水文条件均一。 水质状 态的稳态:(A)污染源的源强不变(B)污染物完全混合后,污染物在 某一空间位置(断面)的浓度不随时间的变化而变化,即在时刻t1, 某 一空间位置的浓度为C,在时刻t2, 该位置的污染物浓度仍为C。 12、 稳态的一维模型(忽略弥散作用): :
烟云下侧边 缘清晰,呈 平直状,而 其上部出现 湍流扩散。
烟云上侧边 缘清晰,呈 平直状,下 部有较强的 湍流扩散, 烟云上方有 逆温层。
稳定状态 夜晚或 动力作用。 染物输送
冬季夜
较远。
间。
污染物可
传送较远
γ<0, 多出现
地方,遇
γ<γd,, 于弱晴 微风,几乎 阻时不易
出现逆温 朗的夜 无湍流发 扩散稀
烟囱高度 处于不稳 定层时, 污染物不 向下扩 散,对地 面污染较 小。
日出后
排出口上 方:γ<0, γ<γd,大 气稳定; 排出口下 方:γ>0, γ>γd,大 气不稳定
地面低 层空气 增温, 使逆温 自下而 上逐渐 破坏但 上部仍 保持逆
温。
烟云下部有 明显热扩 散,上部热 扩散很弱, 风在烟云之 间流动。
烟囱低于 稳定层 时,烟云 就像被盖 子盖住似 的,烟云 只向下扩 散,地面 污染严 重。
17、 城市热岛环流:是由城乡温度差引起的局地风。
18、 P30高斯扩散公式: 高架连续点源高斯扩散模式的一般形式:
式中: Q 为污染源的源强(mg /s), H 为有效烟囱高度(m), U 为烟囱实际高度处的平均风速(m/s), δy,δz为y轴和z轴上的扩散系数(即污染物浓度在y轴和z轴上正态分 布的标准偏差) C (x ,y, z, H) 为污染源下风向任一点(x, y, z) 处的污染 物浓度(mg / m3 )。 19、 影响烟气抬升高度的因素:P31 ①烟气本身性质。 ②周围大气性质。 ③下垫面影响。: 20、 P-G扩散曲线的方法P32
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