环境系统分析教案

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生态系统教案

生态系统教案

生态系统教案生态系统教案1一、生态系统的稳态1.稳态的原因:生态系统具有自我调节能力。

2.调节方式:反馈调节。

(1)反馈调节:当生态系统中的某一成分发生变化的时候,它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化,这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分,这个过程叫反馈调节。

(2)类型①负反馈:最常见,反馈的结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。

②正反馈:很少见,加速最初所发生的变化,其作用常常使生态系统远离稳态。

思考:我国蓟县盘山有一片原始森林,那里树木郁郁葱葱,百鸟争鸣,风景秀丽迷人,当地人称之为“八仙桌子”。

科学家去“八仙桌子”调查过,发现那里害虫种类非常多,但是那里却从未出现害虫的大发生,也未造成大的伤害。

试分析其原因。

提示:该地生物种类繁多,营养结构复杂,生态系统的抵抗力稳定性强,各种生物能够保持相对稳定,因此不会发生害虫的大爆发。

3.生态系统的发展趋势:向物种多样化、结构复杂化和功能完善化的方向发展。

二、正确处理人与自然的关系1.人类生存和发展的基础:保持生态系统结构和功能的稳定。

2.人类的活动与稳态的关系:人类的活动除了要讲究经济效益和社会效益外,还必须特别注意生态效益和生态后果,以便利用自然的同时能基本保持生物圈的稳态。

思考:我国的黄土高原最初是一个森林茂密、郁郁葱葱、山清水秀之处,后来由于人们乱砍滥伐,使生态系统遭到破坏,变成了不毛之地。

近十几年来,政府不断对黄土高原进行治理,生态环境有所改善。

但还没有完全恢复原貌。

试分析以上现象说明了什么问题。

提示:生态系统的自我调节能力是有限度的,当外界干扰因素超过这个限度时,生态系统的相对稳定状态就遭到破坏;森林生态系统的恢复力稳定性较差。

合作探究探究一:正确理解生态系统稳定性的概念生态系统和稳定性是生态系统发展到一定阶段,它的结构和功能能够保持相对稳定时,表现出来的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。

可从以下几个方面分析:1.稳定性的前提条件只有当生态系统发展到一定阶段,它的生产者、消费者和分解者三大功能类群齐全,能量的输入和输出保持稳定,物质的输入和输出相对平衡时才表现出来。

环境影响评价环境风险评估教案

环境影响评价环境风险评估教案

环境影响评价环境风险评估教案一、引言环境影响评价(Environmental Impact Assessment,简称EIA)和环境风险评估(Environmental Risk Assessment,简称ERA)是近年来在环境保护领域中起着重要作用的工具与方法。

本教案旨在介绍EIA和ERA的基本概念、方法与应用,并通过案例分析的方式帮助学生深入理解和掌握相关知识。

二、概述1. EIA的概念和作用EIA指的是在决策环节之前,通过系统、科学的方法评价某一规划、项目或政策对环境所产生的影响,以便在决策时充分考虑环境因素,从而达到可持续发展的目标。

EIA的作用包括提供环境保护信息、预测环境影响、建立环境保护目标和措施、引导决策者做出正确决策等。

2. ERA的概念和作用ERA是对可能产生的环境风险进行评估和管理的过程,旨在保护人类健康和生态系统的完整性。

ERA的作用主要包括确定可能存在的环境风险、评估环境风险对人类和生态系统的影响、提供风险管理建议等。

三、EIA的步骤与方法1. EIA的步骤a) 识别环境影响:确定可能对环境产生影响的因素和过程,并进行初步评估;b) 评估环境影响:对识别的环境因素进行定量或定性评价,分析其可能的影响;c) 制定环境管理措施:根据评估结果制定相应的环境管理措施,避免或减轻环境影响;d) 监测和审查:对实施环境管理措施的效果进行监测和审查,以确保其有效性。

2. EIA的方法a) 现场调查与数据收集:通过实地调研和数据收集获取项目或规划的相关信息;b) 模型建立与模拟:运用数学模型、环境模型等工具对环境影响进行评估与预测;c) 专家评审与公众参与:组织专家评审和公众参与过程,提高评价结果的科学性和公正性;d) 风险分析与评估:对评估结果进行风险分析,确定环境风险的概率和严重程度。

四、ERA的步骤与方法1. ERA的步骤a) 风险识别:明确可能存在的环境风险源,并进行风险辨识;b) 风险评估:对识别的环境风险进行定性或定量评估,包括风险源特征的描述和风险程度的评价;c) 风险管理:制定相应的风险管理措施,以减少或消除环境风险;d) 风险沟通与监测:与相关方沟通风险信息,建立监测机制,及时掌握环境风险的变化。

《生物圈是最大的生态系统》教案设计(精选10篇)

《生物圈是最大的生态系统》教案设计(精选10篇)

《生物圈是最大的生态系统》教案设计《生物圈是最大的生态系统》教案设计(精选10篇)在教学工作者开展教学活动前,就难以避免地要准备教案,通过教案准备可以更好地根据具体情况对教学进程做适当的必要的调整。

那要怎么写好教案呢?下面是小编收集整理的《生物圈是最大的生态系统》教案设计,仅供参考,大家一起来看看吧。

《生物圈是最大的生态系统》教案设计篇11、教学目标㈠知识目标:1.能描述生态系统的类型及各自特点。

2.能理解并能说出生物圈是最大的生态系统。

㈡能力目标:(1)通过查阅各种生态系统的特点,培养学生查阅、整理和分析资料和小组合作的能力;(2)通过阐述各种生态系统之间的联系,培养学生表达、交流的能力。

㈢情感目标:(1)通过分析各种生态系统之间的联系,形成整体与部分相统一的观点。

(2)通过对多种多样的生态系统和生物圈是最大的生态系统的认识,培养爱护生物的情感和保护生物圈的意识。

2、学情分析新的课程标准倡导,教育要面向全体学生,要着眼于学生全面发展和终身发展的需要,全面提高每一个学生的科学素养,倡导探究性学习。

学生只有通过自主探究、合作交流、研究探讨的方式来获取知识,这样才能满足他们全面发展和终身发展的需要。

所以在“生物圈”的教学过程中,要进一步引导学生主动参与、勤于动手,课下收集有关生物圈的资料,逐步培养学生收集和处理信息的能力,多渠道获取新知识的能力,分析和解决问题的能力,以及合作与交流、思考与辨析、创新与实践的能力,同时还要不失时机地对学生进行情感、态度以及价值观方面的教育。

3、重点难点(一)重点:1.各种生态系统的结构特点2.生物圈是最大的生态系统(二)难点:各种生态系统之间的联系4、教学过程4.1 第一学时教学活动活动1【导入】创设情境,导入新课上节课我们说到了我们的生态系统是有自动调节能力的,例如我们的草地上鼠的数量多了,使的猫的数量也多,最后鼠就会减少从而维持了生态平衡。

我们知道我们的生物圈中存在着许多的生态系统,这些生态系统的调节能力,以及组成成分和特点都是一样的吗?这节课我们就来介绍一下各种各样的生态系统。

探究丘陵地区的土地利用与生态环境——主要丘陵地理教案

探究丘陵地区的土地利用与生态环境——主要丘陵地理教案

丘陵地区是我国重要的土地资源,其土地利用与生态环境问题一直备受关注。

由于丘陵地形复杂,草木茂密,山地水源丰富,丘陵地区往往也是生态系统的核心。

然而,伴随着我国经济的快速发展,丘陵地区的土地利用和生态环境问题也越来越突出。

在这种情况下,如何合理利用丘陵土地,保护生态环境,成为丘陵地区的重要课题。

对于丘陵地区的土地利用与生态环境,我们首先要探究的是丘陵地区的地理特征。

从地貌特征上来看,丘陵地区通常是指海拔200-500米之间、起伏较大的地形地貌。

由于其丘陵独特的地形地貌,土地利用与生态环境的具体问题也是与这种地形特征相关的。

我们需要进一步了解丘陵地区的土地利用类型与特点。

丘陵地区可利用的土地资源主要有耕地、林地、草地、水域等,而其土地利用的特点也是多样化的。

例如,耕地主要分布在谷底与丘腰地带,耕地面积较小;林地则主要分布在较高山地带,林地面积相对较大。

除此之外,丘陵地区的草地资源也是其重要的生态系统组成部分,但随着农业和城市化的发展,草地面积逐渐减少,生态平衡出现破坏。

因此,对于丘陵地区的土地利用与生态环境问题,我们需要更为系统地进行分析。

在分析这一问题时,我们可以从农业、林业和畜牧业三个方面入手。

农业方面,合理耕种丘陵土地,可提高土地生产力。

然而,在实际操作中,由于丘陵兼有丘土、丘壤与山地等通四种不同的土地类型,各有特点,且土地肥力不足,水土流失加剧等问题,农业科技水平的提高和因地制宜的耕作方法的引进实为丘陵地区农业发展的关键。

林业方面,合理经营林地能够防止水土流失、维护水源,更重要的是,林业还是丘陵植被动态平衡的构成部分。

然而,当前我国林地用地广泛,森林面积、森林质量和森林生态功能发挥亟待提高。

畜牧业方面,丘陵地区的牧区广阔,畜牧业发展潜力大。

畜牧业的开展不仅可以增加农民收入,还可以发挥草地生态系统的生态服务功能。

但是,畜牧业对土地资源的消耗和环境污染问题也十分严峻。

因此,在探究丘陵地区的土地利用和生态环境问题时,我们也需要注意到这些问题。

七年级生物上册 第1单元 第2章 第2节《生物与环境组成生态系统》教案 新人教版(2021学年)

七年级生物上册 第1单元 第2章 第2节《生物与环境组成生态系统》教案 新人教版(2021学年)

七年级生物上册第1单元第2章第2节《生物与环境组成生态系统》教案(新版)新人教版编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(七年级生物上册第1单元第2章第2节《生物与环境组成生态系统》教案(新版)新人教版)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。

本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为七年级生物上册第1单元第2章第2节《生物与环境组成生态系统》教案(新版)新人教版的全部内容。

第二节生物与环境组成生态系统一、教学目标1.举例说明生态系统的概念。

2.说出生态系统的组成以及各成分之间的关系。

二、重点难点重点:说出生态系统的组成及各成分之间的关系.难点:生态系统各组成成分之间的关系.三、教学准备自制课件四、引入新课上节课我们学习了生物与环境的关系,同学们能否简单地概括生物与环境的关系呢?同学们概括得很好,生物与环境是相互影响、相互制约的,而且生物与环境是一个不可分割的整体。

今天这节课我们就来了解生物与环境组成的这个不可分割的整体.回答老师提出的问题。

复习旧知识,引出本节课所学内容,激发学生的学习兴趣。

五、探究新知一、生态系统的概念组织学生观察教材第19页“想一想,议一议”中的图片,并分析回答下列问题:1.图中影响牧草生存的环境因素有哪些?2.这些环境因素是如何影响牧草生存的?3.未加罩网的草要比加罩网的草生长得好,为什么?总结学生的回答,引出生物与环境是一个统一的整体,生物与环境组成生态系统。

生态系统:在一定的空间范围内,生物与环境所形成的统一的整体叫做生态系统。

二、生态系统的组成过渡:生态系统的类型多种多样,范围有大有小,但它们都具有相同的组成成分,下面我们就来学习生态系统的组成。

人教版生物七年级上册2.2《生物与环境组成生态系统》教案

人教版生物七年级上册2.2《生物与环境组成生态系统》教案

第二节生物与环境组成生态系统
一、教学目标
认知与技能:1.说出生态系统的组成。

2.描述生态系统中的食物链和食物网。

过程与方法:学生自学能力培养,以及观察能力、提出问题能力、语言表达能力、思维能力倍养。

学会将所学知识与生活、环境、社会等实际问题相联系,并运用到生活中去。

情感态度价值观:认同生态系统的自动调节能力是有限的。

关注与生物学有关的社会问题,初步形成主动参与社会决策的意识。

二、教学重点
1.生态系统的组成。

2.认识到生态系统中的物质和能量沿着食物链和食物网流动。

3.生态系统的调节能力是有限的。

三、教学难点
1.生产者的理解。

2.食物链和食物网。

3.理解生态系统的自动调节是有限。

四、课时安排:2
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第二节生物与环境组成生态系统一、生态系统的概念
在一定的空间范围内,生物与环境所形成的统一的整体叫做生态系统。

二、生态系统的组成
生物部分:生产者、消费者、分解者
非生物部分:光、空气、水等
三、食物链和食物网
物质和能量随食物链随流动
原则:1起点为生产者
2生产者和消费者之间的关系,与分解者无关
3能量流向为箭头方向
四、生态系统具有一定的自动调节能力
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宜阳县第七中学七年级生物上册1.2.2生物与环境组成生态系统教案2新版新人教版2

宜阳县第七中学七年级生物上册1.2.2生物与环境组成生态系统教案2新版新人教版2

生物与环境组成生态系统《流动的组织——血液》第1课时【学习目标】1、知识与能力①结合生活经验和观察分析,描述血液成分②使用显微镜观察人血永久涂片,尝试识别红细胞和白细胞③解读血常规化验单,了解各种血细胞的功能及其病理表现,培养学生学以致用的能力④分组实验及讨论,在提高学生实验能力的同时,培养学生合作学习、自主学习的习惯2、情感态度价值观关注干细胞和造血干细胞的研究进程,教育学生珍爱生命,关爱他人。

【学习重点】准确描述血液的基本成分和各自的主要功能。

【学习难点】正确认识血液化验的意义【课堂学习】1.情景导入:要致富先修路,条条交通运输线满足了人员及货物往来的需要。

其实,在我们人体内也有一条条繁忙的运输线,这些运输线就是遍布全身的大大小小的血管。

血管里流动着血液,血液将来自消化道的营养物质和来自肺部的氧,迅速运往身体的每一个细胞,同时将细胞生活中产生的废物及时运走。

这就是我们要介绍的第四章——人体内物质的运输。

今天我们一起先来认识一下在人体运输过程中起着重要作用的血液。

2.自主学习:①、血液不仅具有作用,而且还具有防御和保护作用。

②、人体血液静置一段时间后会出现分层现象.上层透明的液体是,下层红色不透明的液体主要是,两层交界处有一层白色的物质,这主要是和。

③、血液凝固后,血块周围出现的黄色液体是血浆(判断对错)。

④、血细胞包括,,三种。

⑤、血液的组成包括和。

3.课堂研讨:【活动一】血液的组成1、教师演示血液分层实验(教师提前准备好加入了抗凝剂并静置一段时间后的家畜血样)。

2、学生观察并注意血液分层各部分的颜色和比例并做简要描述。

上层呈色,占中层呈色,占下层呈色,占3、结合课本资料分析并回答讨论题。

【活动二】血浆的成份和功能1、观察血浆成份示意图和人血永久涂片,认识血细胞。

2、认识血常规化验单,了解血细胞中红细胞、白细胞和血小板的功能。

4.归纳小结:5.反馈矫正:①、某同学患急性肠炎,血液中的含量会增多;某同学受外伤后不易止血,血液中的含量可能较少。

人教初中生物七上《第1单元 第2章 第2节 生物与环境组成生态系统》word教案 (21)

人教初中生物七上《第1单元 第2章 第2节 生物与环境组成生态系统》word教案 (21)

第二节、生物与环境组成生态系统教学目标1知识目标(1)什么是生态系统。

(2)生态系统的组成是怎样的?(3)什么是食物链和食物网?2能力目标(1) 通过观看图片培养学生的观察能力。

(2)通过引导学生进行“资料分析”培养学生处理信息的能力。

(3)通过讨论培养学生的合作能力和表达能力。

3情感态度价值观 (1)确立保护生态系统、保护环境的意识。

(2)增强爱护环境、维护生态系统稳定性的情感和决心。

教学重点(1)生态系统的组成。

(2)食物链和食物网。

教学难点食物链和食物网教材分析及教法设想《生物与环境组成生态系统》在课程标准中的位置属于一级主题“生物与环境”下的二级主题“生物与环境组成生态系统”。

这节课是学生认识了生物圈,学习了第一节《生物与环境的关系》的基础上的提升与总结,而后面的一节内容《生物圈是最大的生态系统》也是本节课的延伸与补充。

另外保持生态平衡,防止环境污染以及自然保护等都是当前世界性的重大问题,这些问题的研究都与生态系统有着密切关系,因此本节课是本章乃至本学期的重点。

网络教学;设疑启思;情境探究;总结提升。

教学准备教师方面:PPT课件学生方面:自学教材,收集人类活动影响生态环境的实例。

教学环节导学过程学习过程备注创设情境导入新课(一)、概括导入确认目标复习生物与环境的知识(二)、梳理知识落实双基1、组织学生观察“想一想,议一议”图,出示思考题。

(1)图中影响牧草生存的生物因素有哪些?非生物因素有哪些?(2)这些环境因素是如何影响牧草生存的?(3)用网罩起来的草几乎被蝗虫吃光了,而未加罩网的草却生长良好,这是什么原因呢?这个实例说明了什么道理?2、引导学生说出生态系统的概念1、引导学生阅读教材,进行“资料分析”,组织讨论。

(1)树、昆虫的幼虫和啄木鸟之间的关系是怎样的?复习旧知观察、思考、交流并回答1、(2)阳光、空气、水、土壤提供牧草必需的生存条件;蝗虫吃草、鸟吃蝗虫,兔吃草等,生物之间存在相互依存又相互制约的关系。

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第一章环境系统分析概论一、系统及其特征系统是由两个或两个以上相互独立又相互制约的、执行特定功能的元素组成的有机整体。

系统的元素又称为子系统,每一个系统又是—个比它更大的系统的子系统。

任何一个系统都具有整体性、相关性、目的性、阶层性和环境适应性的特征。

二、系统的结构化系统结构化旨在研究系统内部各个子系统之间的分布规律和分布秩序,为系统模型化奠定基础。

结构模型解析法是研究系统结构化的有效工具。

结构模型解析法是系统结构化的常用方法。

结构模型解析法从一堆杂乱的元素人手,通过构建有向连接图、相邻矩阵、可达性矩阵以及对矩阵的区域分解和级间分解,确定各子系统在系统中的位置,建立系统的递阶结构模型。

三、系统分析方法系统分析是对研究对象进行有目的、有步骤的探索和研究过程,它运用科学的方法和工具,确定一个系统所应具备的功能和相应的环境条件,以确定实现系统目标的最佳方案。

系统分析的基本过程是对系统的分解和综合,通常可以分为下述六个阶段:明确问题的范围和性质、设立目标、收集资料、建立模型、制定评价标准和进行综合分析。

系统分析的基本内容是系统的模型化、最优化和决策分析。

四、环境系统与环境系统分析在研究人与环境这个矛盾统一体时,把由两个或两个以上的和环境保护、污染与控制有关的要素组成的有机整体称为环境系统。

环境系统分析的两大任务是:研究环境系统内部各组成部分之间的对立统一关系,寻求最佳的污染防治体系;研究环境质量和社会经济发展的对立统一关系,寻求经济与环境协调发展的途径。

应用系统分析方法解决上述环境问题的显著特点是通过模型化和最优化来协调环境系统中各要素之间的关系,实现经济效益、环境效益和社会效益的统——。

[习题及题解]1.什么是系统?一个系统应具备哪些特征?2.系统的各种特征在模型化和最优化过程中各起什么作用?3.简述系统分析的研究对象与研究内容。

4.简述系统分析的基本原理和方法。

5.系统结构化的目的和意义何在?第二章数学模型概述[内容简介]一、定义和分类根据对研究对象所观察到的现象及实践经验,归结成一套反映数量关系的数学公式和具体算法,用来描述对象的运动规律,这套公式和算法称为数学模型。

数学模型可以从不同的角度进行分类:按照变量和时间的关系,可以分为动态模型和稳态模型;按照变量之间的关系,可以分为线性模型和非线性模型;按照变量的变化规律,可以分为确定性模型和随机模型;按照模型的用途,可以分别模拟模型和管理模型;按照模型中参数的特征,可以分为集中参数模型和分布参数模型。

二、模型的建立一切应用于实际的模型,都必须满足下述要求:要有足够的精度;模型的形式要力求简单实用;模型的依据要充分;模型中应具有可控变量。

—个模型的建立,大体要经历以下步骤。

1.数据的收集和分析数据收集可以通过两个途径:利用已有数据和现场监测采样。

要尽可能多地占有与研究对象有关的数据和资料,包括与研究对象直接相关的数据(如大气环境质量数据、污染源数据等)和间接相关的数据(如气象数据、水文数据、社会经济发展规划数据等)。

对所收集的数据进行整理分析,通常要绘制成变量的时间过程线、空间变化曲线或各种表格以分析事物的发展变化规律。

要保证数据的可靠什。

2.模型结构的选择模型的结构可分为白箱、灰箱和黑箱三种。

白箱模型即机理模型,它是以客观事物的变化规律为基础建立起来的。

灰箱模型又称半机理模型,若仅知道各因素之间质的关系,并不确切明了量的关系,还需用一个或多个经验系数来加以定量化。

经验系数要借助观测数据或试验数据确定。

黑箱模型又称输入—输出模型。

它是根据系统的输入、输出数据建立各个变量之间的关系,而完全不追究其内在机理的纯经验模型。

3.参数估计一个灰箱模型中存在着至少一个待定参数,这些参数的值要根据实际观测数据或实验数据加以确定。

4.模型的检验和修正用实测的输人—输出数据和已确定了参数的模型计算的输出数据进行比较,以确定模型是否满足精度要求。

若模型计算误差超过了预定的界限,则可通过修正参数或调整模型结构加以改进,并需要新估计参数和模型验证。

三、模型参数估计方法模型参数估值通常有基于同归拟合的方法、基于试验或经验的方法及基于搜索的方法三类。

1.基于回归拟合的方法(1)图解法凡给定的公式可以直接描述成一条直线,或经适当处理后能转换为直线时,可将自变量和因变量的各对应点绘于直角坐标系中,用直尺连成尽可能靠近各个点的直线。

若直线表达为y=b+mx则上述直线的斜率就是式中的m,y轴上的截距即为式中的6。

(2)一元线性回归分析线性问归分析有两个假设:①所有自变量的值均不存在误差,因变量的值则含有测量误差;②与各测量点拟合最好的直线为能使各点到直线的竖向偏差(因变量偏差)的平方和最小的直线。

若模型形式为y=b+mz,则可得下式:(3)多元线忭间归分析多元线性回归分析与一元线性回归分析原理相同。

可建交起类似一元线性回归分析中的目标函数来估计未知参数。

2.基于试验或经验的方法(1)试验法物理意义明确的参数可通过试验测定的方式辅助确定,比如耗氧速度常数、复氧速度常数等,测定方法参见后面章节或环境监测相关书籍。

(2)经验公式法利用经验公式计算一些使用频率高的参数,如复氧速度常数、大气扩散方程中的标准偏差等经常采用经验公式估计。

(3)基于搜索的方法根据搜索方式的不同,基于搜索的方法可分为网格法(枚举法)、最优化方法和随机采样方法等。

基于搜索的方法适用于较复杂模型的参数估计以及计算机辅助F的参数自动识别(Auto Calibration)。

网格法设有几个待定参数,其中O(i=1,2,…,n)的搜索区间为(a;b)。

如果把区间分成m÷等分,分点为O(A=o,1,2,…,m),其中口;O=d/,d;”’=b,则参数空间o=(Jl,O,…,Jn)被划分成ml,mz,…,m。

个网格。

计算所有网格结点,L的目标函数值,选取其中最小值所对应的参数值作为最优参数估计值。

第三章环境质量基本模型[内容简介]一、污染物在环境介质中的运动特征污染物进人环境后的运动形式比较复杂,既有随着介质的推流迁移运动,也有污染物质点的分散运动,以及污染物的衰减转化运动。

1.推流迁移推流迁移是指污染物在气流或水流作用下产生的位置移动。

推流迁移只能改变污染物所处的位置,不能降低污染物的浓度。

其迁移通量为:守恒物质进人环境后仅随介质运动而改变位置,因分散作用不断向周围扩散而降低其初始浓度,但它在介质中的总量不变。

非守恒物质进入环境后,除了随介质流动而改变位置,并不断扩散而降低浓度外,还因自身的衰减而不断降低其总量。

污染物在环境中的衰减过程墓本上符合一级动力学规律,即dc/dt=kc—一Ac式中,c为污染物浓度;‘为反应时间;A为污染物降解速度常数。

二、环境质量基本模型与解析解1.零维模型(1)模型形式第四章内陆水域水质模型[内容简介]一、基本水质问题污水排人水域之后,从污水排放口到污染物在水域中达到均匀分布,通常要经历竖向混合和横向混合两个阶段。

河流中存在着以下的水质墓本问题。

①生物化学分解水体中的有机物由于生物降解而消耗河流中的溶解氧。

生物化学反应可用一级动力学反应式表达。

②人气复氧水中溶解氧的主要来源是大气。

氧气由大气进入河水的质量传递速度与河水中的氧亏成正比。

③光合作用水牛植物的光合作用是水体中溶解氧的另一个重要的来源。

④藻类的呼吸作用藻类的呼吸消耗水中的溶解氧。

⑤底栖动物和沉淀物的耗氧底栖动物耗氧的主要原因是由于底泥中的耗氧物质返回到水中和底泥顶层耗氧物质的氧化分解。

二、湖泊水库水质模型1.湖泊和水库的水质特征湖泊和水库中的水流速很低,停留时间很长,它们属于静水环境,具有相对比较封闭的水生生态系统。

富营养化是湖泊和水库中最基本的水质问题。

在水深较大的湖泊和水库中,水温和水质的竖向分层是常见的水质特征。

水温的竖向分布随四季气温的变化呈规律性变化。

在大多数时间里,湖泊与水库的水质呈竖向分层状态。

2.完全混合模型完全混合模型又称箱式模型,是一种从宏观上研究湖泊、水库中营养物质平衡的输入—产出关系的模型。

(1)沃伦威德尔模型①模型的基本形式假定湖泊、水库中某种营养物的浓度是输入、输出和在湖泊、水库内沉积的该种营养物质的量的函数:y=Ic一,CVQC式中,y为湖泊或水库的容积,m3;C为某种营养物质的浓度,8/m’;/c为某种营养物质的总负荷,g/a;s为营养物在湖泊或水库中的沉积速度常数,1/a;Q为湖泊或水库出流的流量,m3/a。

若令帅刷系数r=Q,则上述方程为:dC/dt=Jc②模型的解析解给定初始条件,模型解析解为:第五章河口及近岸海域水质模型[内容简介]一、河口及近岸海域水文特征1.河门水文特征(1)非稳定性棍合潮汐和风的作用,导致河口与近岸水流在半天或一天内呈周期性变化,以及小周期的随机性变化。

流动的非恒定性导使水体的混合具有了明显的时变特征。

(2)潮汐的抽吸和阻滞作用潮流除引起小尺度的紊动混合外还产生较大尺度的流动,包括剪切作用和环流,对河口中的混合产生抽吸和阻滞。

抽吸作用是河口段污染物的运动和盐水上溯的一个重要机理,是产生纵向离散的—个重要部分。

(3)密度分层与斜压环流作用河口中有来自河流的淡水和来自海洋的咸水,在浮力作用下发生分层流动。

河流是河口中密度变化的浮力源而潮汐则是密度变化的动能源。

对分层的河口而言,密度等值线呈顶部倾向海洋而底部倾向陆地的倾斜状,潮周平均流速在表层朝向海洋,而在底层朝向陆地,从而在水流内部产生—个因密度变化引起的环流——斜压环流。

2.河口的冲洗时间河口的冲洗时间是指由于上游径流作用,从河口的某一个特定位置将污染物输送到河口外所需时间。

河门冲洗时间基本反映了污染物进入河口后停留的时间。

河口冲洗时间的计算通常采用两种方法,即淡水分数法和修正进潮量法。

下面只介绍淡水分数法。

如果将河口分成”段进行冲洗时间的计算,其公式为:式中,丁为河段总的冲洗时间;f为第i河段的淡水分数;R:为第i河段在一个潮周期上所得的河水水量;P为第i河段在一个潮周期上的进潮量;vJ为第i河段河水的实际体积。

3.近岸海域水流特征海流有密度流、风生流、潮流,其中起上导作用的是潮流。

(1)潮汐和潮流潮汐是海面一种长周期的波动现象。

由于月球、太阳、地球三者之间相对位置的变化以及地形的影响,潮汐一般分为半日潮(一日两次潮)、日潮(一日一次潮)和混合潮三种类型。

潮流是水平水流运动,同潮汐类似,潮流具有周期性及旋转特性。

(2)风生流由于风作用引起的海水水平运动称之为风生流。

对于近岸海域,当已知离海面10m高处的风速为v1。

(m/s)时,可用下式估算海面风生流流速Vs(m/s):Vs=kVlo式中,A为经验系数。

一般取A=o.3;当风向垂直于海岸时,取A=o.4;当风向平行于海岸时,取A=0.07。

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