环境学概论第一次、第二次作业

地理与环境科学学院本科生课程

环境学概论

专业: 地理信息系统

年级： 2012级

姓名：曹森

学号： 121003010052

环境学概论第一次作业

1、什么是环境？环境可划分为哪些类型？

答：环境是以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和发展的物质条件的整体，包括自然环境和社会环境。

环境可划分为：自然环境（生物和无机环境）、工程环境和社会环境

2、什么是环境要素？简述环境要素的属性。

答：环境要素：自然环境要素和人工环境要素

环境要素的属性：最小限制率、等值性、环境整体性

3、什么是环境系统？简述环境系统的结构和功能特性。

答：环境系统：是环境各要素及其相互关系的总和。

自然环境：分层、集中、交织、综合和差异性。

工程环境：是人类在利用和改造自然环境中创造出来的，但反过来它们又成了影响自然环境和人类活动的重要因素和约束条件。

社会环境：社会环境是人类活动的产物，但反过来它又成为人类活动的制约条件，也是影响人类与自然环境关系的决定性因素。

4、什么是环境容量？什么是环境自净？什么是环境背景值？什么是

环境问题？当前人类面临的环境问题有哪些？

答：（1）环境容量：是指某一环境区域内对人类活动造成影响的最大容纳量。大气、水、土地、动植物等都有承受污染物的最高限值，就环境污染而言，污染物存在的数量超过最大容纳量，这一环境的生态平衡和正常功能就会遭到破坏。

（2）环境自净：环境受到污染后,在物理、化学和生物的作用下,逐步消除污染物达到自然净化的过程

（3）环境背景值：环境背景值亦称自然本底值。是指在不受污

染的情况下，环境组成的各要素，如大气、水体、岩石、土壤、植物、农作物、水生生物和人体组织中与环境污染有关的各种化学元素的含量及其基本的化学成份

（4）环境问题：环境问题，是指由于人类活动作用于周围环境

所引起的环境质量变化，以及这种变化对人类的生产、生活和健康造成的影响。

人类面临的环境问题：全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、淡水资

源危机、能源短缺、森林锐减、土地荒漠化、垃圾成灾、有毒化学品污染。

5、什么是环境公害？简述八大公害的形成用危害。

答：环境公害：由于人类活动而引起的环境污染和生态系统破坏，对公众安全、健康、生命、财产以及生产和生活造成的严重危害。

1.比利时马斯河谷事件（1930年12月,比利时马斯河谷工业区,

排放的工业有害废气和粉尘对人体造成综合影响,一周内近60人死亡,市民中心脏病、肺病患者的死亡率增高,家畜死亡率也大大增高.）

2.美国多诺拉事件（1984年10月,美国滨西法尼亚洲多诺拉镇的

二氧化硫及其氧化物,与大气粉尘结合,是大气产生严重污染,造

成5911人暴病.）

3.美国洛杉矶光化学烟雾事件（本世纪40年代美国落衫叽的大

量汽车废气在紫外线照射下产生的光化学烟雾,造成许多人眼睛红肿、咽炎、呼吸道疾病恶化乃至思维紊乱,肺水肿）

4.英国伦敦烟雾事件（1952年12月5—8日,英国伦敦由于冬季

染煤引起的煤烟性烟雾,导致4天时间4000多人死亡,两月后又有8000多人死亡）

5.日本四日市哮喘事件（1961年,日本四日市由于石油冶炼和工

业燃油产生的废气,严重污染大气,引起居民呼吸道疾病聚增,尤

其是哮喘病的发病率大大提高,形成了一种突出的环境问题）

6.日本爱知县米糠油事件（1963年3月,在日本的爱知县一带,由

于对生产米糠油的管理不善,造成多氯联苯污染物混入米糠油,人们食用了这种被污染的油之后,酿成13000多人中毒,数十万只鸡死亡的严重污染事件）

7.日本水俣病事件（1953年--1968年,日本熊本县水俣湾,由于人

们食用了含汞污水污染的海湾中富集了汞和甲基汞的鱼虾和贝类及其他水生物,造成近万人的中枢神经疾病,其中甲基汞中毒患者283人中有60余人死亡.）

8.日本富山的痛痛病事件（1955年--1977年,生活在日本富山的

人们,因为饮用了含镉的河水和食用了含镉的大米,以及其他含镉事物引起痛痛病,就诊患者258人,其中死亡者达207人）

6、什么是环境污染？简述环境污染的特点。

答：是指人类直接或间接地向环境排放超过其自净能力的物质或能量,

从而使环境的质量降低,对人类的生存与发展、生态系统和财产造成不利影响的现象.具体包括：水污染、大气污染、噪声污染、放射性污染等.

特点：1）公害性，环境污染不受地区，种族，经济条件的影响，一律受害。

2）潜伏性，许多污染不易及时发现，一旦爆发后果严重。

3）长久性，许多污染长期连续不断的影响，危害人们的健康和生命，并不易消除。

7、什么是污染源？简述污染源的主要类型。

答：污染源是指造成环境污染的污染物发生源，通常指向环境排放有害物质或对环境产生有害影响的场所、设备、装置或人体。

主要类型：按污染物的来源可分为天然污染源和人为污染源。8、什么是环境科学？简述环境科学的研究内容和主要任务。

答：环境科学：是以“人类-环境”系统为其特定的研究对象，它是研究“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。

研究内容：是人类赖以生存和发展的物质条件的整体

主要任务：⑴探索全球范围内环境演化的规律，了解人类环境变

化的过程、环境的基本特性、环境结构和演化机理

等；

⑵揭示人类活动同自然生态之间的关系；

⑶探索环境变化对人类生存的影响；

⑷研究区域环境污染综合防治的技术措施和管理措

施；

9、什么是大气污染？什么是大气污染物？简述大气污染物的分类。答：大气污染：大气中一些物质的含量达到有害的程度，以致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。

大气污染物：凡是能使空气质量变差的物质都是大气污染物。

分类：颗粒物：指大气中液体、固体状物质，又称尘。

硫氧化物：是硫的氧化物的总称，包括二氧化硫，三氧化

硫，三氧化二硫，一氧化硫等。

碳的氧化物：主要是一氧化碳。（二氧化碳不属于大气污

染物）

氮氧化物：是氮的氧化物的总称，包括氧化亚氮，一氧化

氮，二氧化氮，三氧化二氮等。

碳氢化合物：是以碳元素和氢元素形成的化合物，如甲烷、

乙烷等烃类气体。

其它有害物质：如重金属类，含氟气体，含氯气体等等。

10、什么是大气污染源？简述大气污染源的类型。

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。

按照污染物质的来源可分为天然污染源和人为污染源。

天然污染源主要有火山喷发、森林火灾、自然尘、森林植被释放、海浪飞沫。

人为污染源：燃料燃烧、工业生产过程排放、交通运输过程排放、农业活动排放。

11、什么是大气污染的化学转化？简述光化学烟雾的形成与危害。答：大气污染的化学转化：从污染源排放进入大气中的污染物，在扩散、输送过程中，由于其自身的物理化学性质的影响和其他条件（如阳光、温度、湿度等）的影响，在污染物之间，以及它们与空气原有组分之间进行化学反应，形成的二次污染物。

光化学烟雾的形成与危害：清晨大量的碳氢化合物和NO由汽车尾气及其他源排入大气。由于晚间NO氧化的结果，已有少量NO2存在。当日出时，NO2光解离提供原子氧，然后NO2光解反应及一系列次级反应发生，-OH开始氧化碳氢化合物，并生成一批自由基，它们有效地将NO转化为NO2，使NO2浓度上升，碳氢化合物及NO浓度下降；当NO2达到一定值时，O3开始积累，而自由基与NO2的反应又使NO2的增长受到限制；当NO 向NO2转化速率等于自由基与NO2的反应速率时，NO2浓度达到极大，此时O3仍在积累之中；当NO2下降到一定程度时，就影响O3的生成量；当O3的积累与消耗达成平衡时，O3达到极大。

危害：

损害人和动物的健康：人和动物受到的主要伤害是眼睛和粘膜

受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能

异常等。

影响植物生长：植物受到臭氧的损害，开始时表皮褪色，呈蜡

质状，经过一段时间后色素发生变化，叶片上出现红褐色斑点。

PAN使叶子背面呈银灰色或古铜色，影响植物的生长，降低植

物对病虫害的抵抗力。

对建筑材料的破坏：因平流层臭氧损耗导致阳光紫外线辐射的增加会加速建筑、喷涂、包装及电线电缆等所用材料，尤其是聚合物材料的降解和老化变质。

降低大气的能见度：光化学烟雾的重要特征之一是使大气的能见度降低、视程缩短。这主要是在于污染物质在大气中形成的光化学烟雾气溶胶所引起的。这种气溶胶颗粒大小使其不易因重力作用而沉降，能较长时间悬浮于空气中，长距离迁移。它们与人视觉能力的光波波长相—致，能散射太阳光，从而明显地降低了大气的能见度，因而妨害了汽车与飞机等交通工具的安全运行，导致交通事故增多。

其他危害：光化学烟雾会加速橡胶制品的老化和龟裂，腐蚀建筑物和衣物，缩短其使用寿命。

12、影响大气污染物扩散的因素有哪些？

答：

1）风（动力因子）

空气的水平运动称为风.风对大气污染物的输送扩散有着十分重要的作用.风对大气污染物起整体输送作用；风对大气污染物有冲淡稀释作用；

2）大气湍流（动力因子）

大气湍流是指气流在三维空间内随空间位置和时间的不规则涨落,伴随着流动的涨落,温度、湿度、风乃至大气中各种物质的属性的浓度及这些气象要素的导出量都呈无规则涨落.

3）大气的温度层结（热力因子）

温度是决定烟气抬升的一个因素,它的的垂直分布决定了大气层结的垂直稳定度,直接影响湍流活动的强弱,与空气污染有密切的联系,支配大气污染物的散布.

4）大气稳定度

大气稳定度指整层空气的稳定程度,是大气对在其中作垂直运动的气团是加速、遏制还是不影响其运动的一种热力学性质

5）混合层高度

混合层是指边界层中存在的湍流特征不连续界面以下的大气层.混合层内一般为不稳定层结,铅直稀释能力较强.混合层高度即从地面算起至第一层稳定层底的高度.混合层高度实质上是表征污染物在垂直方向被热力湍流稀释的范围,即低层空气热力与湍流所能达到的高度.混合层高度越高,表明污染物在铅直方向的稀释范围越大,越有利于大气污染物的扩散.混合层高度随时间变化,

6）常见的不利气象条件

不利气象条件指熏烟状态以及对环境敏感区或关心点易造成污染的风向、风速、稳定度和混合层高度等条件.熏烟型气象条件出现在日出后,夜间产生的贴地逆温逐渐自下而上地消失,新的混合层开始增长,到前一天晚上烟羽的高度时,聚集的污染物通过混合层夹卷和湍流被完全混合至地面,造成大气污染.

13、简述湍流及其主要类型。

答：简介：大气的无规则运动成为大气湍流。风速的脉动（或涨落）和风向的摆动就是湍流的作用的结果。

类型：可分为两种，一种是由于垂直方向温度分布不均引起的热力湍流，它的强度主要取决于大气稳定度。另外一种是由

于垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度引起的机械湍

流，它的强度主要取决于风速梯度和地面粗糙程度。

14、简述逆温及其主要类型。

答：在某些天气条件下，地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，称之为“逆温”。

主要类型：辐射逆温、下沉逆温、平流逆温、锋面逆温、湍流逆温。

15、简述大气污染物扩散与下垫面的关系。

答：陆地和海洋，以及陆地上广阔的平地和高低起伏的山地及丘陵都可能对污染物的扩散稀释产生不同的影响。

局部地区由于地形的热力作用，会改变近地面气温的分布规律，从而形成前述的地方风，最终影响到污染物的输送与扩散。

16、简述大气污染物控制的主要方法。试举例说明。

答：

（1）全面规划，合理布局：例如控制工厂烟雾排放量，关闭一些不合格的工厂。

（2）选择有利污染物扩散的排放方式：改善烟囱高度

（3）区域集中供暖，供热：集中供热的大锅炉应采用高效的除尘器。（4）改变燃料结构：多使用煤气，少使用燃煤，或者用电代替煤块（5）绿化造林：多植树造林，加大退耕还林的力度

（6）提高大气污染控制技术

环境学概论第二次作业

1、什么是水体？什么是水体污染？什么是水体污染源？简述水体中的主要污染物及其危害。

答：水体：指的是以相对稳定的陆地为边界的天然水域，包括有一定速率的沟渠、江河和相对静止的塘堰、水库、湖泊、沼泽、以及受潮汐影响的三角洲和海洋,包括水中的悬浮物质、溶解物质、底泥和水生生物等。

水体污染：当污染物进入河流、湖泊、海洋和地下水等水体以后，其含量超过水体的自净能力，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，从而降低了水体的实用价值和使用功能的现象，被称为水体污染。

水体污染源：指的是向水体排放污染物的场所、装置和设备等。

水体中的主要污染物及其危害：

（1）物理方面：颜色纯净的水的颜色是无色透明的，但如果污染了的水体的颜色将变得极为复杂。

（2）浊度：主要由胶体和细小的悬浮物引起，不仅沉积速度慢而且很难沉积。由生活污水中铁和锰的氢氧化物引起的浊度十分有害。

（3）温度：由于排放的工业污水引起天然水体升温，严重的可形成热污染。

（4）悬浮固体：影响水体的透明度，降低藻类的光合作用，限制水生生物的正常运动，减缓水底活性，导致水体底部缺氧，使水体同化能力降低。

（5）放射性

化学方面：

（1）无机五毒物质：是淡水资源的矿化度增高，影响各种水的水

质

（2）无机有毒物质：①重金属：促进慢性疾病的发作②氰化物：使人中毒③氟化物：使人骨骼变形，损害肝脏

（3）耗氧有机物：恶化水质

（4）有毒有机物：①酚类化合物：使大片鱼类死亡，若人类长期饮用酚水，会引起头晕，贫血及其各种神经系统症状，甚至中毒

②有机农药：污染水体③多环芳烃：引发癌症④多氯联苯：损害

皮肤和肝脏⑤洗涤剂：使水体富营养化。

生物方面：（1）生物污染物:引起病源微生物污染。

（2）放射性物质：引起人贫血，白血球增长和恶性毒瘤。

2、什么是水体自净？它包括哪几个过程。

答：水体自净：污染物进入水体之后，随着水的迁移运动、污染物的分散运动以及污染物质的衰减转化运动，使污染物在水体中得到稀释和扩散，从而降低了污染物在水体中的浓度，这一过程成为水体自净。它包括推流迁移、分散作用、污染物的衰退和转化过程。

3、简述耗氧和复氧作用及过程。

答：耗氧作用：指微生物对动植物残体和生活污水及其工业废水中的碳水化合物、脂肪、蛋白质等易分解的有机物进行分解时消耗水中的溶解氧过程。

过程：有机物经过微生物化学作用逐步分解为无机化合物，然后产生多种无机物，从而消耗氧气。

复氧作用：由大气向水体中扩散溶解氧的过程

过程：水体中出现氧亏，然后大气中的氧气进入，在达到饱和溶解氧状态。

4、简述水污染防治的原则和途径。

答：水污染防治的原则是:

1流域或区域进行水污染综合防治;

2工矿企业造成的水污染进行积极防治；

3城市污水加强治理；

4农村水污染治理

水污染防治的途径：

（1）制定水环境质量标准

（2）水环境污染防治对策：

①减少耗水量

②建立城市污水处理系统

③调整工业布局

④加强水资源的规划管理

5、简述水环境标准及类型。

答：水环境标准：指为了保障人体健康，维持生态平衡，保护水资源，控制水污染，在综合水体自然环境特征，控制水环境污染的技术水平及经济条件的基础上，所规定的水环境中污染的容许含量、污染源排放污染物的数量和浓度等的技术规范。

类型：按照水体类型分为地面水水质标准，海水水质标准和地下水水质标准；按照水的用途分为生活饮用水水质标准，渔业用水水质标准，农业灌溉水水质标准，娱乐用水水质标准和工业用水水质标准等。

6、简述水污染处理的主要方法。试举例说明。

答：（1）物理法：利用物理作用处理，分离和回收废水的污染物。如：过滤水中的悬浮粒

（2）化学法：利用化学反应或物理作用处理回收可溶性废物或胶状物质。如：中和反应可以中和废水中的酸性或碱性物质。

（3）生物法：利用微生物的生化作用处理废水中的有机污染物。

如：生物过滤法和活性污泥法用来处理生活污水或有机生产

废水，使有机物转化降解成无机盐而得到净化。

7、什么是土壤？简述土壤的组成和性质。何谓土壤胶体，按成分与来源可分为几类，它具有什么性质？

答：土壤：土壤是环境中特有的组成部分，是位于陆地表面呈连续分布，具有费力并能生长植物的疏松层，它是一个复杂的物质体系。

土壤的组成：有土壤矿物质，土壤有机质，土壤空气，土壤溶液，土壤剖面形态。

土壤的性质：土壤的物理性质，土壤胶体及其土壤吸收交换性，土壤酸碱和氧化-还原性

土壤胶体：是指土壤中颗粒直径小于2um或小于1um,具有胶体性质的微粒。

按成分与来源可分为：有机胶体，无机胶体，有机-无机复合胶体三种

土壤胶体性质：巨大的表面积和表面能力，电荷性质，分散性和凝聚性。

8、什么是土壤环境背景值？什么是土壤环境污染？简述土壤的主要答：污染源和主要污染物。

土壤环境背景值：是指在不受或很少受人类活动影响和不受或很少受现代工业污染与破坏的情况下，土壤原来固定有的化学组成和结构特征。

土壤环境污染：人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化。

土壤的主要污染源：工业污染源，农业污染源，生物污染源。

土壤的主要污染物：

（1）有机类，主要是化学农药、除草剂

（2）重金属污染物，有汞，铅，铜，锌等这些

（3）放射性物质，主要是大气核爆炸降落的污染物

（4）化肥，大量含氮和含磷的化肥

（5）致命微生物，人畜粪便和灌溉的污水里面的细菌和病毒。

9、什么是土壤净化？简述污染物在土壤中的迁移与转化过程。

答：土壤净化：是指土壤本身通过吸附、分解、迁移、转化，而使土壤污染的浓度降低二消失的过程。

污染物在土壤中的迁移与转化过程：某些性质不同的污染物在主体中可以通过挥发、扩散、分解等作用，逐步降低污染物的浓度，减少毒性或被分解成无害物质，经过沉淀、胶体吸附等作用可使污染物发生形态变化，变为难以被植物利用的形态存在于土体中，暂时退出生物小循环，脱离食物链，或通过生物和化学降解，污染物变得毒性较小或无毒性，甚至有营养的物质。有些污染物在土体中还会发生形态变化，而被空气分解气化，迁移到大气。

10、简述土壤重金属在土壤中的迁移转化及其防治技术。

答：（1）重金属元素在土壤中的污染特征：重金属元素在土壤中一班不易随水移动，不能被微生物分解，而在土壤中积累。有的可能转化成毒性更强的化合物，它可以通过植物吸收在植物体内进行富集转化。

（2）土壤条件与重金属的迁移转化：

①土壤氧化还原条件与重金属的迁移转化：土壤是一个氧化

还原体系，土壤中的水分状况，土壤中的有机物质和硫的含

量都处于动态之中土壤中的氧化还原体系是一个由众多有机

的和无机的单项氧化还原体系组成的复杂体系。

②土壤酸碱度对重金属迁移转化：在碱性条件下，进入土壤

的重金属多呈难溶态的氢氧化物，也可能以碳酸盐和磷酸盐

的形式存在，它们溶解度都比较小，因此重金属离子浓度比

较低

③土壤胶体的吸附作用和重金属迁移转化：土壤含有丰富的

无机和有机胶体，对进入土壤的重金属元素具有明显的固定作

用。胶体通过吸附重金属来固定这些重金属。

④土壤重金属的络合-螯合作用：重金属在土壤中除了有吸附

作用以外还有络合和螯合作用，一般认为，当金属离子浓度高

时，吸附为主，当浓度低时，络合和螯合作用为主。

（3）主要重金属在土壤中的迁移和转化：

①镉的迁移转化：镉的离子态易迁移，可被植物吸收，但是

难溶性镉的化合物不易迁移和被植物吸收

②汞的迁移转化：土壤中汞的存在形态有离子吸附和共价的

汞可溶性的汞和难溶性的汞，影响它的迁移转化的因素有吸

附剂的种类，氧化还原状况，植物对汞的吸收和土壤汞的含

量关系

③砷的迁移转化：土壤中的砷大部分为胶体吸附，或与有机

物络合、螯合，或与土壤中的铁、铝、钙等结合成难溶的化

合物。

防治技术：土壤水分：是指通过控制土壤水分来调节其氧化还原电位，达到降低重金属污染的目的；选择化肥：是指在不影响土壤供肥的情况下，选择最能降低土壤重金属污染的化肥；增施有机肥是指有机肥能够固定土壤中多种重金属以降低土壤重金属污染的措施；选择农作物品种：是指选择抗污染的植物和不要在重金属污染的土壤上种植进入食物链的植物

11、简述农药的主要类型。

答：有机磷类农药，有机氯类农药，氨基甲酸酯类农药，除草剂。

12、简述农药在在土壤中的迁移转化及其防治技术。

答：（1）土壤对化学农药的吸附作用：进入土壤的化学农药通过物理吸附，化学吸附，氢键结合和配价键结合等形式吸附在土壤

颗粒表面。

（2）化学农药在土壤中的发挥和扩散：土壤中的农药，在被土壤固相物质吸附的同时，还通过气体挥发和水的淋溶在土体中

扩散迁移，从而导致大气，水和生物的污染。

（3）农药在土壤中的降解：包括了化学降解、光化学降解和微生物降解。

防治技术：

（1）控制和消除工业“三废”的排放

（2）加强土壤灌溉区的监测和管理

（3）合理施用化肥和农药

（4）增加土壤环境容量，提高土壤净化能力

13、从治理角度看，防治土壤污染的措施主要有几种？

答：（1）施加抑制剂

（2）改变耕作制度

（3）控制土壤氧化-还原状况

（4）制定农药容许残留量

（5）客土新翻