冶金环境工程

《冶金环境工程》第一章复习资料
环境是以人类为主体的外部世界的总体，这里的外部世界主要指：人类已经认识到的直接
或间接影响人类生存与发展的周围事物。
环境是指以人类为中心的，作用于人的外界影响与力量及其范围或境界，即人类生存的环
境。 环境就是人类进行生产和生活活动的场所,是人类生存和发展的物质基础。
《中华人民共和国环境保护法》把环境定义为：影响人类生存和发展的各种天然和经过人工改
造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、自然保护
区、风景名胜、城市和乡村等。

环境的分类
（1）按环境的要素分类：自然环境、人为环境（社会环境）
自然环境：直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质、能量和自然现象的总体。
社会环境：社会环境是人类在长期生存发展的社会劳动中所形成的，在自然环境的基础上，
人类通过长期有意识的社会劳动，加工和改造了的自然物质，所创造的物质生产体系，以及所
积累的物质文化等构成的总和。如生活居住区、工业、农业、交通、名胜古迹等。

（2）按环境范围分类按环境范围的由小到大、由近及远可以把环境分：
院落环境、村落环境、城市环境、地理环境、地质环境、星际环境等

环境问题的分类：
第一环境问题也称原生环境问题，是由于自然界本身的变异造成的环境破坏问题。分两类：
一是如火山爆发、山崩、地震、海啸、台风、水旱灾害等自然灾害；二是自然界本来就存在对
人类和生物有害的因素，如某些地方水土中缺少(或过多)某些人体所需的化学元素而导致疾病
的发生(地方病)。
第二环境问题又称次生环境问题，是由于人类的生产、生活活动等人为因素所引起的环境
问题。第二环境问题是人类经济社会发展与环境的关系不协调所引起的问题。

影响范围大和危害严重的环境问题有三类：
一是全球性的大气污染，如全球变暖、臭氧层耗损和酸雨范围扩大；
二是大面积的生态破坏，如森林被毁、淡水资源短缺、水土流失，草场退化、沙漠化扩展、
野生动植物物种锐减、危险废物扩散等；
三是突发性的严重污染事件迭起，如1997年印尼森林火灾等。
全球性环境问题：全球性气候变暖、酸雨、臭氧层破坏、生物多样性锐减、海洋污染、土地荒
漠化、森林和草原植被减少、有毒有害废弃物的越境转移和扩散、淡水资源缺乏与水污染
等。
环境保护：就是利用环境科学的理论与方法，协调人类和环境的关系，解决各种问题；是
保护、改善和创建环境的一切人类活动的总称。
环境保护的内容包括两个方面：保护自然环境、防治污染和其他公害

世界环境保护的发展历程大致经历了四个阶段：
限制污染物排放
被动末端治理
综合防治
经济与环境协调发展

生态学是研究生物与它所存在的环境之间以及生物与生物之间相互关系的作用规律及其机
制的一门学科。
环境包括非生物环境和生物环境。
非生物环境由光、热、空气、水分和各种无机元素组成；
生物环境由作为主体生物以外的其他一切生物组成。生物包括植物、动物和微生物。

生态系统是指一定空间范围内，生物与其所处的环境之间相互作用、相互制约、不断演变，
达到动态平衡、相对稳定的统一整体，是具有一定结构和功能的单位。
生态系统也同样有大有小，一个池塘，一片森林或一块草地都是一个生态系统。最复杂的
生态系统就是生物圈。生物圈是地球表面全部有机体及与之发生作用的物理环境的总称。它的
范围自海面以下约11 km到地面以上约10km。

基本概念
种群：种群是一个生物物种在一定范围内（时空中）同种个体的总和。也就是说种群是在
特定的时间和一定的空间中生活和繁殖的同种个体所组成的群体。如湖泊中的许多鲤鱼就组成
了鲤鱼种群。
群落：是在一定的自然区域中许多不同种的生物总和（在一定范围内所有个体的总和）。生
物群落有大有小，有的边界明显，有的边界混合难分。生物群落可简单分为植物群落、动物群
落和微生物群落三大类。
生态系统的组成： 生态系统=生物部分＋非生物成分（物理环境）
（1）生物成分：包括生产者、消费者和分解者。
①生产者。生产者主要指能进行光合作用制造有机物的绿色植物，也包括光能合成细胞、
单细胞的藻类，以及一些能利用化学能把无机物变为有机物的化学能自养微生物等。
②消费者。消费者是指直接或间接利用绿色植物所制造的有机物质作为食物和能量来源的
各种动物、某些寄生和腐生的菌类等。
食物链：就是一种生物以另一种生物为食，彼此形成一个以食物联系起来的链索关系。
③分解者。分解者又称还原者，主要是指细菌和真菌等微生物和土壤中的小型动物。分解
者的作用就在于把生产者和消费者的残体分解为简单的物质，再供给生产者。
（2）非生物成分：包括：能源（太阳能）、生物的生存环境（水、氧、岩石、土壤等）、生
物的代谢物质（二氧化碳、无机盐、水）。
作用：为各种生物提供必要的生存环境，为各种生物提供生长发育所必需的营养元素。

生态系统的类型
①按人为干预程度不同，生态系统可分为自然生态系统（如原始森林），半自然生态系统（如
放牧的草原、人工森林、养殖湖泊、农田等）和人工生态系统（如城市、矿区、工厂等）。
②根据环境条件的不同，生态系统通常分为水生生态系统和陆地生态系统。
水生生态系统包括海洋、河流、湖泊和沼泽等水域，根据水体的理化性质又可分为海洋和
淡水生态系统；
陆地生态系统包括陆地上的各类生物群落，根据地理位置、水、热等条件及植被状况可分
为森林、草原、荒漠和高山等生态系统。

生态平衡：在一定的时期内，生产者、消费者、分解者之间保持着一定的和相对的动态平衡状
态，也就是说系统的能量流动和物质循环能在较长时期内保持稳定，这种平衡状态称为生态平
衡。
.特点：生态平衡是相对的平衡；生态平衡是动态平衡。

生态系统的自净作用：生态系统的生产者、消费者和分解者在不断进行能量流动和物质循
环过程中，当污染物进人生态系统后，对系统的平衡产生了冲击。为避免由此而造成的生态平
衡的破坏，系统内部会产生一系列内部自我调节反应，以维持相对平衡，使污染的环境得到一
定程度的净化。这就是生态系统的自净作用（又称反馈调节）。
环境的自净能力：是指环境利用自身物理、化学和生物的净化过程来消除污染的能力。
物理净化：污染物因稀释、扩散、沉淀等作用而降低浓度。
化学净化：污染物因环境内部发生化学反应（氧化还原、化合、配位、凝聚等）而降低浓度。
生物净化：由于生物的活动而引起污染物浓度的降低。
生态系统的组成与结构越复杂，自动调节能力就越强，组成与结构越简单，自动调节能力
就越弱。

环境污染：有害物质或因子进入环境，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统的结构
和功能发生变化，对人类或其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象。
对于环境污染而言，环境具有一定的自净能力，环境的自净也可使生态系统保持相对的平
衡。但生态系统的调节使有一定限度的，超出这个限度，调节就不在起作用，生态就遭到破坏，
即造成环境污染。 环境污染＝人类各种活动的冲击 一 自然界生态系统恢复平衡的能力
生态系统的功能：生态系统的基本功能是生物生产、能量流动、物质循环和信息传递。
破坏生态平衡的因素（一）自然因素：指自然界发生的异常变化或自然界本来就存在的对人类
和生物的有害因素。（二）人为因素：指人类对自然资源的不合理利用、工农业发展带来的环境
污染等问题。
绿色植物的作用：调节气候、保持水土、防风固沙、净化空气、防止大气污染、减轻噪音
等作用。具体方式：①吸收二氧化碳，放出氧气。②对降尘和飘尘有滞留和过滤作用。
③吸收空气中的有害物质。
土地—植物系统对污染物的净化作用。它是通过以下几方面来实现的。
①植物根系的吸收、转化、降解和合成作用。
②土壤中的真菌、细菌和放线菌等微生物区系对污染物的降解、转化和生物固定作用。
③土壤中的动物区系对含有氮、磷、钾的有机物质的代谢作用。