环境学概论教案

2024-10-26

环境学概论教案(精选7篇)

环境学概论教案 篇1

第一章 绪论 第一节 环境概述

一、环境的概念:

环境指的是作用于人类这一客体的所有外界事物,即对人类来说,环境就是人类的生存环境。

人类的生存环境的分类:

分为聚落环境、地理环境、地质环境和星际环境。

二、城市化对环境的影响:

(一)城市化对大气环境的影响

(1)城市化改变了下垫面的组成和性质(2)城市化改变了大气的热量状况

(3)城市化大量排放各种气体和颗粒污染物,这些污染物会改变城市大气环境的组成

(二)城市化对水环境的影响(1)对水量的影响(2)对水质的影响

(三)城市化对生物环境的影响

城市化严重地破坏了生物环境,改变了生物环境的组成和结构,使生产者有机体与消费者有机体的比例不协调。

三、地理环境的概念:地理环境是指与人类生产和生活密切相关的,直接影响到人类生活的水、土、气、生物等环境因素组成的,具有一定结构的多级自然系统。地质环境的概念:地质环境主要指的是自地表而下的坚硬地壳层,即岩石圈。环境问题的概念:所谓环境问题是指由于人类活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化,以及这种变化反过来对人类的生产、生活和健康的影响问题。

第二节 环境问题

一、当前人类面临全球性和广域性的环境问题主要有三类:

一是全球性、广域性的环境污染,如:全球性气候变暖、臭氧层耗竭、大面 积的酸雨污染、淡水资源的枯竭及污染;

二是大面积的生态破坏,如:生物多样性锐减、土壤退化及荒漠化正在加速、森林面积锐减等;

三是突发性的严重污染事件和化学品的污染及越境转移。

二、两次环境问题高潮的对比:

前后两次高潮有很大的不同,有明显的阶段性。

其一,影响范围不同。第一次高潮主要出现在工业发达国家,重点是局部性、小范围的环境污染问题,如城市、河流、农田等;第二次高潮则是大范围、乃至全球性的环境污染和大面积生态破坏。

其二,就危害后果而言,前次高潮人们关心的是环境污染对人体健康的影响,环境污染虽已对经济造成危害,但问题还不突出。第二次高潮不但明显危害健康,没分钟因环境污染而死亡的人数全世界平均达到28人,而且全球性的环境污染和生态破坏已威胁到全人类的生存与发展,阻碍经济的持续发展。

其三,就污染而言,第一次高潮的污染来源尚不太复杂,较易通过污染源调查弄清产生问题的来龙去脉。第二次高潮出现的环境问题,污染源和破坏源众多,不但分布广、而且来源复杂。

其四,前次高潮的“公害事件”与第二次高潮的突发性严重污染事件也不相同,一是带有突发性,二是事故污染范围大、危害严重,经济损失巨大。

三、环境科学的概念: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、发展和调控的科学。

环境科学的基本任务:通过系统分析与综合,规划设计出高效的“人类-环境”系统,并随时把它调控到最优化的运行状态。

“许多重大环境污染事件,大部分发生在聚落环境之中”。

可持续发展的定义:既能满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展。

1987年,世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》中提出“可持续发展”的原则。

可持续发展的基础是环境保护。可持续发展有三个方面的主要指标,即经济 2 的、环境的和社会的。可持续发展的内涵:

第一,强调公平性原则,包括本代人的公平、代际间的公平以及公平分配有限资源;

第二,强调持续性原则,其核心是指人类的经济和社会发展不能超越资源与环境的承载能力;

第三,强调共同性原则,即可持续发展作为全球发展的总目标,其所体现的公平性和持续性原则是共同的,而实现这一目标,也必须是全球人民的共同行动。可持续发展的特征:

1.可持续发展鼓励经济增长,提倡传统的经济增长模式逐步向可持续发展模式过渡。

2.可持续发展要以保护自然为基础,与资源和环境承载能力相协调。3.可持续发展应以改善和提高人们的生活质量为目的,与社会进步相适应。

第三节 环境污染与人体健康

一、环境污染物的概念:人们在生产生活过程中,排入大气、水、土壤中,并引起环境污染或导致环境破坏的物质,叫做环境污染物。

当前主要的环境污染物有:(1)生产性污染物(2)生活性污染物(3)放射性污染物

“空气、水、土壤与食物是环境中的四大要素”。

二、影响人体健康的环境污染物种类繁多,大致可分为三类:化学性因素、物理性因素及生物性因素。其中以化学性因素最为重要。

三、环境污染一般具有以下一些特征:(1)影响范围大(2)作用时间长(3)污染情况复杂(4)污染治理难

四、化学污染物在人体中的转归可概括如下:(1)毒物的侵入和吸收(2)毒物的分布和蓄积(3)毒物的生物转化(4)毒物的排泄

疾病的发生发展一般分为潜伏期、前驱期、临床症状明显期、转归期。

五、在评价环境污染对人体健康的影响时,必须从以下几个方面来考虑:(1)是否引起急性中毒(2)是否引起慢性中毒

(3)有无致癌、致畸及致突变作用(4)是否引起寿命的缩短(5)是否引起生理、生化的变化

六、机体对毒物的反应,大致有四个阶段:(1)机能失调的初期阶段;(2)生理性适应阶段;

(3)有代偿机能的亚临床变化阶段;(4)丧失代偿机能的病态阶段。

七、影响环境污染对人体的危害性质和程度的因素:(1)剂量(2)作用时间

(3)多种因素的联合作用(4)个体敏感性

八、环境污染对人体健康的危害:(1)急性危害(2)慢性危害(3)远期危害

“三致”问题指,致癌、致突变、致畸。

“污染物在体内的蓄积是受摄入量、污染物的生物半衰期和作用时间三个因素影响的”。

第二章 环境生态学基础知识

第一节 生态系统一、生态学的概念:研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学。生态学不是孤立地研究生物,也不是孤立的研究环境,而是研究生物与其生存环境之间的相互关系。

二、种群的概念:种群是在一定的空间和时间内同种个体的组合,是具有一定组成、结构和机能,并通过种内关系组成的一个有机的统一体。

三、生态系统的概念:生态系统是生命系统与环境系统在特定空间的组合。对自然生态系统而言生命系统就是生物群落;对社会生态系统、城市生态系统、工业生态系统而言,生命系统就是人类。

“生态系统具有一定的组成、结构和功能,是自然界的基本结构单元”。

四、生态系统的组成可分为两大类:一类是生物成分,一类是非生物成分。

(一)生物成分

生物成分可分为生产者、消费者和分解者。

(二)非生物成分

非生物成分是指各种环境要素,包括温度、光照、大气、水、土壤、气候、各种矿物质和非生物成分的有机质等。

生产者除了绿色植物以外,还有利用太阳能或化学能把无机物转化为有机物的光能自养微生物和化能自养微生物。

消费者在生态系统中的作用之一,是实现物质与能量的传递,消费者的另一个作用是实现物质的再生产。

分解者主要指“细菌”和“真菌”等微生物。

分解者的作用可分为三个阶段,(1)物理的或生物的作用阶段,分解者把动植物残体分解成颗粒状的碎屑(2)腐生生物的作用阶段,分解者将碎屑再分解成腐植酸或其他可溶性的有机酸

(3)腐植酸的矿化作用阶段

非生物成分在生态系统中的作用,一方面是为各种生物提供必要的生存环 境,另一方面是为各种生物提供必要的营养元素。

对生态系统结构的研究,目前多着眼于“形态结构”和“营养结构”。生态系统的结构:形态结构和营养结构。

生态系统的生物种类、种群数量、种的空间配置和时间变化等,构成了生态系统的形态结构。

生态系统各组成部分之间,通过营养联系构成了生态系统的营养结构。11.23页生态系统的类型:

按环境中的水体状况,可把地球上的生态系统划分为水生生态系统和陆地生态系统两大类群。水生生态系统又可分为淡水生态系统和海洋生态系统。陆生生态系统分为荒漠生态系统,草原生态系统,稀树干草原生态系统和森林生态系统等。

按人为干预的程度划分,又可以分为自然生态系统,半自然生态系统和人工生态系统。

12.24页生态系统的功能主要体现在生态系统具有一定的能量流动、物质循环和信息联系,食物链(网)和营养级是实现这些功能的保证。

食物链的概念:食物链是各种生物以食物为联系建立起来的链索。食物链可分为:(1)捕食性食物链(2)腐食性食物链(3)寄生性食物链

食物链在各个生态系统中都不是固定不变的。食物链往往具有暂时性。食物链上某一环节的变化,往往会引起整个食物链的变化,甚至影响生态系统的结构。

食物网的概念:食物链交织在一起,成为网状,即形成了食物网。营养级的概念:食物链上的各个环节叫营养级。生产者为第一营养级,一级消费者为第二营养级。

食物链的加长不是无限制的,营养级一般只有4~5级。各营养级的生物不会只有一种,凡在同一层次上的生物都属于同一营养级。由于食物关系的复杂性,同一生物也可能隶属于不同的营养级。低位营养级是高位营养级的营养及能量的供应者,但低位营养级的能量仅有10%左右能被上一营养级利用。为了保证生态系统中能量的流通,自然界就形成了生物数量金字塔、生物量金字塔和生产力金字塔等。在寄生性食物链上,生物数量往往呈倒金字塔形。在海洋中的浮游植物与浮游动物之间,其生物量也往往呈倒金字塔形。

13.24页“森林生态系统”等以腐食链为主。14. 25页生态系统的能量流动:

绿色植物体内贮存的能量,通过食物链,在传递营养物质的同时,依次传递给食草动物和食肉动物。动植物的残体被分解者分解时,又把能量传给了分解者。此外,生产者、消费者和分解者的呼吸作用都会消耗一部分能量,消耗的能量被释放到环境中去。这就是能量在生态系统中的流动。

15.26页物质在库与库之间的转移,就是物质流动,这种物质流动构成的循环,即称为物质循环。参与生命活动的各种元素的循环,可在三个水平上进行: 第一级水平是在个体水平上进行的;

第二级水平是在生态系统中进行的,即在生产者、消费者、分解者及环境之间进行的物质循环,这种循环也称为营养循环或生物循环; 第三级水平是在生物圈中进行的。

16.生物地球化学循环的概念:生物圈范围内的各个层圈中进行的物质循环称为生物地球化学循环。根据储库性质的不同,地球化学循环又可分为三种类型即水循环、气态型循环和沉积型循环。碳、氮的循环属于气态型循环。气态型循环的主要贮库是大气,元素在大气中以气态出现。磷的循环属于沉积型循环。沉积型循环的主要贮库是土壤、岩石和地壳,元素以固态出现。17.碳循环:

碳存在于生物有机体和无机环境中。绿色植物在碳循环中起着重要作用。大气中CO2被生物利用的唯一途径是绿色植物的光合作用。被绿色植物固定的碳以有机物的形式供消费者利用。生产者和消费者通过呼吸作用又把CO2释放到大气中。生产者和消费者的尸体被分解者分解,把蛋白质、脂肪和碳水化合物分解成CO2、水和无机盐,CO2重新返回大气。在地质年代,动植物尸体长期埋藏在地层中,形成各种化石燃料,人们燃烧这些化石燃料时,燃料中的碳氧化成二氧化碳被释放到大气中。另外,海洋中的碳酸钙沉积在海底,形成新的岩石,使一部分碳较长时间贮藏在地层中。相反,在火山爆发时,又可使地层中的一部分碳回到大气层。氮循环:

氮循环主要是在大气、生物、土壤和海洋之间进行。大气中的氮进入生物有 7 机体主要有四种途径:一是生物固氮、二是工业固氮、三是岩浆固氮、四是大气固氮。土壤中的氨或铵盐,经硝化细菌的硝化作用,形成亚硝酸盐或硝酸盐,被植物利用。氨在植物体内与复杂的含碳分子结合,形成各种氨基酸,由氨基酸构成蛋白质、核酸等的主要成分。动物直接或间接从植物中摄取植物性蛋白,作为自己蛋白质组成的来源,并在新城代谢过程中将一部分蛋白质分解成氨、尿素、和尿酸等排除体外,渗入土壤。动植物残体在土壤微生物的作用下,分解成NH3、CO2和H2O,这些氨也进入土壤。土壤中的氨形成硝酸盐后,一部分为植物利用,另一部分在反硝化细菌的作用下,分解成游离氮,进入大气,完成氮的循环。硫循环:

硫循环兼有气态型循环和沉积型循环的双重特性。SO2和H2S是硫循环中的重要组成部分,属气态型循环;硫酸盐被长期束缚在有机或无机沉积物中,释放十分缓慢,属于沉积型。大气中的SO2主要来自含硫矿物的冶炼、化石燃料的燃烧以及动植物废物及其残体的燃烧,进入大气的H2S也可以很快转化为SO2。大气中的SO2及H2S经雨水的淋洗,进入土壤,形成硫酸盐;动植物残体经微生物分解,也形成硫酸盐。土壤中的硫酸盐一部分供植物直接吸收利用,另一部分则沉积海底,形成岩石。

光化学烟雾:氮氧化物在大气中与碳氢化物等经光化学反应,形成光化学烟雾。

生态系统中的信息形式主要有营养信息、化学信息、物理信息和行为信息。

“食物链可视为一个营养信息系统”。

“化学信息”对集群活动的整体性和集群整体性的维持,具有极重要的作用。

第二节 生态平衡

一、生态平衡的概念:某生态系统各组成成分在较长时间内保持相对协调,物质和能量的输入和输出接近相等,结构与功能长期处于稳定状态,在外来干扰下,能通过自我调节恢复到最初的稳定状态,则这种状态可称为生态平衡。

生态平衡包括三个方面:结构上的平衡、功能上的平衡、以及输入和输出物质数量上的平衡。

生态平衡是相对地平衡。生态平衡是动态平衡,不是静态平衡。

二、生态系统的自动调节能力,与下列因素有关:

(一)结构的多样性,生态系统的结构越复杂,自动调节能力越强;结构越简单,自动调节能力越弱。

(二)功能的完整性

三、破坏生态平衡的因素:

(一)自然因素

(二)人为因素。

人为因素是引起生态平衡失调的主要原因。表现在以下三个方面:(1)使环境因素发生改变(2)使生物种类发生改变(3)信息系统的破坏

四、生态阈值的概念:任何一个生态系统的调节能力都是有限的,外部冲击或内部变化超过了这个限度,生态系统就可能遭到破坏,这个限度称为生态阈值。

五、第一环境问题:由自然因素,如:水灾、旱灾、地震、台风、山崩、海啸等引起生态平衡的破坏,称为第一环境问题。

第二环境问题:由人为因素引起的生态平衡破坏,称为第二环境问题。

生态平衡失调的标志:

(一)结构上的标志:包括一级结构缺损和二级结构变化。

(二)功能上的标志:包括能量流动受阻和物质循环中断。

生物对污染物的反应,包括个体反应、种群反应和群落反应。

生物评价也称为生物学评价,是指用生物学方法按一定标准对一定范围内的环境质量进行评定和预测。通常采用的方法有指示生物法、生物指数法和种类多样性指数法等。

六、生物监测和生物评价具有以下特点:(1)综合性和真实性(2)长期性(3)灵敏性(4)简单易行

“多级氧化塘、土地处理系统、植物-土地处理系统等生态工程以及生态农 9 场、生态村的建立等,为生态平衡的恢复与再建,展现了广阔的前景”。

“凡对污染物敏感的生物种类,都可作为监测生物”。

比如说“自然界的一切生物都可作为监测生物”是错误的。

生态规划:是按生态学原理,对某一地区的社会、经济、技术和环境制定的综合规划,目的在于科学地利用资源,促进生态系统的良性循环,使社会经济持续发展。

生态农业:是利用生态学原理,依据生态系统内物质循环和能量转化的基本规律建立的一种农业生产方式。

第三节 生态学在环境保护中的应用

一、生态学在环境保护中的应用:(1)对环境质量的生物监测与生物评价(2)对污染环境的生物净化(3)制定生态规划方案(4)发展生态农业

二、水体污染的生物净化:是利用生态学原理,协调水生生物与水体环境之间的关系,充分利用水生生物的净化作用,使水体环境得到净化。

第三章 大气污染及其防治

第一节 概述

一、大气圈的结构:对流层、平流层、中间层、暖层、外层。

均质层分为对流层、平流层和中间层,非均质层又分为暖层和散逸层。大气污染主要发生在“对流层”。

二、大气污染的概念:自然界中局部的质能转换和人类所从事种类繁多的生活、生产活动,向大气排放出各种污染物,当污染物超过环境所能允许的极限时,大气质量发生恶化,使人们的生活、工作、健康、精神状态、设备财产以及生态环境等遭受到恶劣影响和破坏,此类现象称为大气污染。

三、《环境空气质量标准》中规定了总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、SO2、NOX、10 NO2、CO、O3、Pb、苯并芘及氟化物10种污染物的浓度限值及监测采样和分析方法。

四、人为因素造成大气污染的污染源,可按如下几种方法分类:

(一)污染物发生的类型(1)生活污染源(2)工业污染源(3)交通污染源(4)农业污染源

(二)污染源位置的分布(1)点源(2)线源(3)面源

此外,按污染物在大气中发生的二次反应,又可将大气污染分为煤烟型污染和光化学烟雾污染。

第二节 大气中主要污染物的来源及危害

一、在我国大气环境中,具有普遍影响的污染物,最主要的来源是燃料燃烧。影响较大的污染物有总悬浮颗粒、飘尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和总氧化剂六种。

飘尘的概念:小于10um的粒子,能长期漂浮于大气,称为飘尘。

总悬浮微粒(TSP):总悬浮微粒系指大气中粒径小于100um的所有固体颗粒。、一次气态污染物主要有以二氧化硫为主的含硫化合物、一氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物、碳的化合物、碳氢化合物及卤素化合物等。

CO是一次污染物。城市大气中CO主要来源是燃料燃烧,一氧化碳天然来源有甲烷的转化、海水中一氧化碳的释放、植物排放、烃类氧化生成的一氧化碳及植物叶绿素光解。

大气中CO既来源于人为污染源,也来源于天然污染源,是排放量最大的污染物之一。人为污染源排放的CO,主要是由于燃料燃烧不完全所产生的。

向大气释放CO的天然源有:(1)甲烷的转化:有机体分解出的甲烷经OH自由基氧化形成的CO。(2)海水中CO的释放:由于海洋生物代谢,可不间断地向大气释放CO,其量很大,海洋也是大气CO的主要释放源。

(3)萜烯反应:植物释放出的萜烯类物质在大气中被自由基氧化生成CO。(4)植物叶绿素的光分解:由植物叶绿素光分解产生的CO量稍高于萜烯反应生成的量。

大气中的碳氢化合物通常是指C1~C8可挥发的所有碳氢化合物,属于有机烃类。硫酸烟雾:是大气中SO2在相对湿度比较高,气温比较低,并有颗粒气溶胶存在时而发生的。

光化学烟雾:是大气中NOx、HC及CO等污染物,在强太阳光作用下,发生光化学反应而形成的。硫酸烟雾形成的机理,光化学烟雾形成的机理,用方程式表示。

飘尘:大气中10um以下悬浮的颗粒物。

第三节 大气中主要污染物对人体健康的影响

大气污染可看作是由污染源所排放出的污染物、对污染物起着扩散稀释作用的大气、以及承受污染的物体三者相互关联所产生的一种效应。

第四节 气象条件对污染物运移的影响

一、影响大气扩散稀释能力的主要因素有气象的动力因子和气象的热力因子。

气象的动力因子主要是指风和湍流,风和湍流对污染物在大气中的扩散和稀释起着决定性作用。

气象的热力因子主要是指大气的温度层结及大气稳定度等。大气湍流:指大气以不同的尺度作无规则运动的流体状态。

逆温:当气温垂直递减率小于零时,大气层的温度分布与标准大气情况下气温分布相反时称为温度逆增,简称逆温。

逆温可分为:辐射性逆温、湍流性逆温、沉降性逆温、锋面逆温和地形逆温5种。

除尘装置的性能通常是以其处理量、效率、阻力降三个主要技术指标来表示。多级除尘效率的计算,记住公式。

除尘装置的类型:重力除尘装置、惯性力除尘装置、离心力除尘装置、洗涤式除尘装置、过滤式除尘装置、电除尘装置、声波除尘装置。

二、主要气体污染物的处理技术:

(一)从排烟中去除SO2的技术:(1)湿法排烟脱硫(2)干法排烟脱硫

(二)从排烟中去除NOx的技术(1)非选择性催化还原法(2)选择性催化还原法(3)吸收法

第五节 大气污染的防治

大气污染综合防治技术:

(一)加强规划管理

(二)提高能源和原材料的利用率

(三)提倡清洁生产

(四)使用清洁能源

第四章 水污染及其防治

第一节 概述

一、水质:即水的品质,是指水与其中所含杂质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合特性。

水中所含的杂质,按其在水中的存在状态可分为三类:悬浮物质、溶解物质和胶体物质。

水质指标分为三大类:

第一类,物理性水质指标,包括:

a)感官物理性状指标。如温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度等。b)其他物理性状指标。如总固体、悬浮固体、溶解固体、电导率等。

第二类,化学性水质指标,包括:

(1)一般的化学性水质指标。如ph、碱度、硬度、离子、各种阴离子、总含盐量、一般有机物质等。

(2)有毒的化学性水质指标。如重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药等。(3)有关氧平衡的水质指标。如溶解氧、化学需氧量、生化需氧量、总需氧量等。

第三类,生物学水质指标。包括细菌总数、总大肠菌群数、各种病原细菌、病毒等。

在水污染防治中,一般采用化学需氧量和生化需氧量这两个综合性的间接地指标来衡量水中有机污染物的量。

生化需氧量(BOD):表示在有氧条件下,当温度为20℃时,由于微生物的活动,使可降解的有机物氧化达到稳定状态时所需的氧量。

由于温度对微生物的活动有很大影响,BOD测定时规定了20℃为标准温度。在有氧的情况下,废水中有机物的分解一般分两个阶段进行,第一阶段称为碳化阶段,主要是有机物转化为二氧化碳、水和氨;第二阶段称为硝化阶段,主要是氨进一步氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。因为氨已是无机物,BOD一般指包括第一阶段即碳化的需氧量。

对一般有机物,BOD5约为BOD20的70%。

化学需氧量(COD):是指在一定条件下,水中各种有机物与外加的强氧化剂作用时所消耗的氧化剂量,以氧量(mg/l)计。常用的氧化剂是重铬酸钾。由于重铬酸钾的强氧化作用,水中绝大部分的有机物质均能被氧化,因此化学需氧量可以近似的反映水中有机物的总量。但废水中无机性还原物质也会消耗强氧化剂,使COD值增高。

二、《地面水环境质量标准》依据地面水域使用目的和保护目标将其划分为五类:(1)主要适用于源头水、国家自然保护区。

(2)主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等。

(3)主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。

14(4)主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。(5)主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

同一水域兼有多类功能的,按最高功能划分类别。

三、《污水综合排放标准》根据污染物的毒性及其对人体、动植物和水环境的影响,将工矿企业和事业单位排放的污染物分为两类:

Ⅰ类污染物系指能在环境或动植物体内蓄积,对人体健康产生长远不良影响者。对此类污染物,不分其排放的方式和方向,也部分受纳水体的功能级别,一律执行严格的标准值,并规定含此类污染物的废水一律在车间或车间处理设施的排放口取样检测。

Ⅱ类污染物系指其长远影响小于Ⅰ类的污染物质,其允许排放浓度可略宽,并按其排放水域的使用功能以及企业性质分为一级标准值、二级标准值和三级标准值,还规定含此类污染物的废水在工厂企业或其处理设施排出口取样检测。

四、制定生活饮用水水质标准的主要原则是:(1)卫生上安全可靠(2)化学成分应对人体无害(3)使用时不致造成其他不良影响

水污染的概念:水体因接受过多的杂质而导致其物理、化学及生物学特性的改变和水质的恶化,从而影响水的有效利用,危害人体健康的现象,就是人们常说的水污染。

根据污染物质及其形成污染的性质,可以将水污染分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三类。

富营养化:生活污水和某些工业废水中常含有一定数量的氮、磷等营养物质,农田径流中也常挟带大量残留的氮肥、磷肥。这类营养物质排入湖泊、水库、港湾、内海等水流缓慢的水体,会造成藻类大量繁殖,这种现象被称为富营养化。

富营养化的危害:

大量藻类的生长覆盖了大片水面,减少了鱼类的生存空间,藻类死亡腐败后会消耗溶解氧,并释放出更多的营养物质。如此周而复始,恶性循环,最终将导致水质恶化,鱼类死亡,水草丛生,湖泊衰亡。

12.125页造成水体污染的主要污染源有生活污水、工业废水、畜禽养殖业废水 15 和农田径流等。

水体的自净:水体具有消纳一定量的污染物质,使自身的质量保持洁净的能力,人们常常称之为水体的自净。

水体的自净过程包括了物理过程、化学和物理化学过程、生物和生物化学过程。水体自净作用有以下两个方面:(1)废水在水体中的稀释(2)水体的生化自净

水体的生化自净作用:有机污染物进入水体后在微生物作用下氧化分解为无机物的过程,可以使有机污染物的浓度大大减少,这就是水体的生化自净作用。

氧垂曲线

氧垂曲线的解释:

横坐标代表有机污染物的消耗量,单位为吨/天,纵坐标代表溶解氧的浓度。图中表示的是随着水体中有机污染物的消耗,溶解氧的变化情况,有机污染物刚排入水体后,先是耗氧速度大于复氧速度,所以整体溶解氧下降,达到最低点后,随着大气和光合作用对水中溶解氧的补充,水中溶解氧又呈上升趋势。

氧垂曲线的形状会因排放的有机污染物量、废水和河水的流量、河道的变曲情况、水流速度等因素而有一定的差别。

水环境容量的概念:水体所具有的自净能力就是谁环境容纳一定量污染物的能力。一定水体所能容纳污染物的最大负荷被称为水环境容量。

水环境容量与水体的用途和功能有十分密切的关系。水体的功能越强,对其要求的水质目标也越高,其水环境容量必将减小。反之,当水体的水质目标不甚严格时,水环境容量可能会大一些。

第二节 水污染控制

一、水污染防治,根本的原则是将“防”、“治”、“管”三者结合起来。

水污染防治的主要目标有三:

(1)确保地面水和地下水饮用水源地的水质,为向居民供应安全可靠地饮用水提供保证。

(2)恢复各类水体的使用功能,如自然保护区、珍稀濒危水生动植物保护区,水产养殖区,公共浴泳区,海上娱乐体育活动区,工业用水取水区及盐场等,为经济建设提供水资源。

(3)还清地面水体的水质,恢复其美好的关瞻,增加人类居住区的悦人景色。

二、水污染防治的主要任务是:

(1)进行区域、流域或城镇的水污染防治规划,在调查分析现有水环境质量及水资源利用需求的基础上,明确水污染防治的具体任务,制订应采取的防治措施。(2)加强对污染源 的控制,包括工业污染源,城市居民区污染源,畜禽养殖业污染源,以及农田径流等面污染源,采取有效措施减少污染源排放的污染物量。(3)对各类废水进行妥善的收集和处理,建立完善的排水系统及污水处理厂,使污水排入水体前达到排放标准。

(4)加强对水环境水资源的保护,通过法律、行政、技术等一系列措施,使水环境水资源免受污染。

三、清洁生产:是指资源能源利用量最小,污染排放量也最少的先进的生产工艺。清洁生产提倡对产品进行生命周期的分析及管理,而不是只强调末端处理。

第三节 污水处理方法

一、废水处理技术可归纳为物理法、化学法和生物法三大类。

1、物理法

物理法的基本原理是利用物理作用使悬浮状态的污染物质与废水分离,在处理过程中污染物质的性质不发生变化。

物理法包括截留、沉淀、过滤、气浮、离心分离、膜分离。

2、化学法

化学法是利用某种化学反应使废水中污染物质的性质或形态发生改变,而从水中除去的方法。其处理对象是水中溶解性污染物质或胶体物质。

化学法包括混凝、中和、氧化还原、电解、萃取、吸附、离子交换等。

3、生物法

利用微生物的作用,使废水中溶解状及胶体状有机物质得到氧化分解的方法,即为生物处理法。

根据微生物的呼吸特性,生物处理法分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大 类。活性污泥法属于好氧的悬浮生长系统。

根据微生物的生长的状态,可分为悬浮生长的系统和附着生长的系统两大类。

二、有三种形式的沉砂池:(1)平流式(2)竖流式(3)曝气式

三、悬浮颗粒在水中的沉降四种类型:(1)自由沉降(2)絮凝沉降(3)拥挤沉降(4)压缩沉降

四、气浮法的概念:

是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的悬浮物,使其随气泡浮升到水面,而从水中除去。

五、膜分离的概念:利用过滤性膜的选择透过性对水中杂质进行浓缩、分离的方法,统称为膜分离。

根据膜孔隙的大小及过滤时的动力,膜分离可分为微过滤、超过滤、纳米过滤、电渗析、反渗透等。

六、废水处理的化学法有混凝,中和、氧化还原、化学沉淀、磁力分离、溶剂萃取、吸附、离子交换、电解等。

活性污泥法净化废水的过程,一般包括吸附、氧化和絮凝沉淀三个阶段,前二者在曝气池中进行,后者在二次沉淀池中进行。

影响活性污泥法处理效果的环境因素主要有废水的Ph值、溶解氧以及营养物质含量,还应注意有毒物质的浓度。

七、常用的生物膜法有生物滤池、生物接触氧化池、生物转盘等。

生物膜法的概念:微生物附着生长于某种载体的表面,形成一定厚度的生物膜并利用生物膜处理废水的方法,即为生物膜法。生物膜主要由细菌、真菌和原生动物组成。

厌氧生物处理的概念:是在无氧的条件下,利用兼性菌和厌氧菌分解稳定有机物的生物处理方法。

厌氧生物处理与好氧生物处理的显著差异在于:(1)它不需供氧,相反,氧的存在将破坏其处理过程;(2)它的最终产物是热值很高的甲烷气体,可被利用作能源。

天然的生物净化系统:存在于天然条件下的大量微生物生命活动,对废水具有极好的进化作用。利用天然条件下微生物活动处理废水的系统,统称为天然的生物净化系统。

污泥的处理主要包括:(1)稳定处理(2)脱水处理(3)最终处理

污泥稳定处理的目的是稳定其中的有机污染物,最常用的方法是厌氧消化法。

污泥的含水率一般为95%~97%。按照不同的处理程度,废水处理流程可分为一级处理、二级处理和深度处理等。

按照不同的处理程度,废水处理流程可分为一级处理、二级处理和深度处理等。

第五章 土壤污染及其防治

第一节 概述

一、土壤的概念:土壤作为独立的自然体,是指位于地球陆地地表,包括具有浅层水地区的具有肥力、能生长植物的疏松层。土壤是由矿物质、有机质、水分和空气等物质组成,是一个非常复杂的系统。

土壤是由腐殖质表层、淀积层和母质层构成的。

土壤质地的概念:土壤质地或称土壤的机械组成是指土壤矿物质部分各矿物颗粒粒级的重量百分比。据此将土壤分为砂土、壤土和粘土等不同的质地。

土壤肥力的概念:所谓土壤肥力是指土壤具有连续不断地供应植物生长所需要的水分和营养元素,以及协调土壤空气和温度等环境条件的能力。依据产生的 原因土壤肥力可分为自然肥力和人工肥力。

土壤属于可更新自然资源。

土壤环境元素背景值:或简称土壤环境背景值,是指未受或尽少受人类活动,特别是认为污染影响的土壤化学元素的自然含量。

现在我们所获得的土壤环境背景值,仅代表远离污染源的、尽可能少受人类活动污染影响的具有相对意义的一个数值。尽管如此,土壤环境背景值仍然是我们研究土壤环境污染和土壤生态,进行土壤环境质量评价和管理,确定土壤容量、环境基准、制定土壤环境标准时的重要参考标准或本底值。

土壤环境容量:是在人类生存和自然生态不致受害的前提下,土壤环境所能容纳的污染物的最大负荷量。土壤环境容量是制定有关土壤环境标准的重要依据。

二、土壤污染:系指人类活动产生的污染物,通过不同的途径输入土壤环境中,其数量和速度超过了土壤的净化能力,从而使土壤污染物的累积过程逐渐占据优势,土壤的生态平衡受破坏,正常功能失调,导致土壤环境质量下降,影响作物的正常生长发育,作物产品的产量和质量随之下降,并产生一定的环境效应,最终将危及人体健康,以至人类生存和发展的现象,称之为土壤污染。

固体废物污染型属点源型污染,农业污染属面源污染型。

土壤污染的特点:(1)隐蔽性和潜伏性(2)不可逆性和长期性

第二节 土壤退化及其防治

一、土壤退化:是土壤生态遭受破坏的最显明的标志。由于自然地、特别是人为地原因,使土壤生态系统的组成、结构和功能受到影响或破坏而使土壤固有的物理、化学和生物学特性和状态发生改变,导致土壤生态系统功能、生产潜力和环境质量的等级或状况下降,均属土壤退化现象。

土壤退化的类型:(1)荒漠化和沙化(2)土壤侵蚀(3)土壤盐渍化或盐碱化(4)土壤沼泽化或潜育化(5)土壤酸化

二、荒漠化:系指因气候干旱,或人为不合理利用,如:过牧、滥垦、灌溉不当 及其他社会经济建设和开发活动,而使地表植被破坏或覆盖度下降;风力侵蚀、土表或土体盐渍化加重等均属荒漠化表征。

土壤侵蚀:系指主要在水、风等营力作用下,土壤及其疏松母质被剥蚀、搬运、堆积过程。

土壤盐渍化或盐碱化:系指由于自然地或人为地原因,使地下潜水水位升高、矿化度增加,气候干旱、蒸发增强,而导致土壤表层盐化或碱化过程增强,表层盐渍度或碱化度加重的现象。

土壤沼泽化或潜育化:是指土壤上部土层1m内,因地表或地下长期处于浸润状态下,土壤通气状况变差,有机质因不能彻底分解而形成一灰色或蓝灰色潜育土层,称为沼泽化或潜育化。

土壤酸化:系指由于人为活动使土壤酸度增强的现象,叫做土壤酸化。

土壤环境质量:系指土壤环境的组成、结构和功能特性及其所处状态的水平。

第三节 土壤环境的污染

一、土壤污染的类型:

按土壤污染源和污染途径,可分为:(1)水质污染型(2)大气污染型(3)固体废物污染型(4)农业污染型(5)综合污染型

按土壤污染物的属性,可分为:(1)化学型(2)放射性污染型(3)生物污染型 土壤污染程度的确定是以土壤环境背景值、作物和土壤生物的生态效应、土壤环境效应、土壤环境基准或环境标准为重要依据。

污染物在土壤环境中的迁移转化过程可分为物理过程、化学过程、物理化学过程和生物过程。

土壤重金属污染:是指由人类活动使重金属在土壤中的积累量,明显高于土壤环境背景值,致使土壤环境质量下降和生态恶化的现象。

重金属污染之所以对人体健康威胁较大,是由于它不仅不能被土壤微生物所降解;还可以通过食物链不断地在生物体内富集,甚至可将其转化为毒害性更大的甲基化合物,对食物链中某些生物达到有害水平,最终在人体中蓄积而危害人体健康。同时,土壤环境一旦遭受重金属污染,便难以彻底消除。因此,土壤重金属污染的控制与防治具有特别重要的意义。

二、将土壤重金属形态分为:(1)水溶态(以去离子水提取)

(2)交换态或吸附交换态(以MgCl2溶液提取)(3)碳酸盐结合态(以NaAc-HAc为提取剂)(4)铁锰氧化物结合态(5)有机结合态(6)残留态

其中重金属的迁移转化能力最高,其活性、毒性和对植物的有效性也最大。而残留态重金属的迁移转化能力、活性和毒性最小。

重金属在土壤中的迁移转化主要有物理、物理化学、化学和生物过程。

专性吸附的定义:

在有常量浓度的碱土金属或碱金属阳离子存在时,土壤对痕量浓度的重金属离子的吸附作用。

重金属的生物效应受多种因素控制,如:形态,重金属间及其与其他常量元素之间的交互作用。

农药在土壤中迁移转化途径主要有:(1)通过挥发随空气迁移

农药在土壤中迁移的速度和方式,决定于农药的性质,以及土壤的湿度、温度和 22 土壤的空隙状况。(2)经淋溶随水扩散迁移(3)被土壤中微生物降解:

农药在土壤中的降解作用包括光化学降解、化学降解和生物降解作用等。生物降解是土壤中农药的最重要的降解过程。

降解是指土壤表层受太阳辐射而引起的农药分解。大部分除草剂、DDT都能发生光化学降解。化学降解可分为催化反应和非催化反应。(4)被土壤吸附而残留于土壤中

土壤对化学农药的吸附交换作用有物理吸附和物理化学吸附。其中主要为物理化学吸附或离子交换吸附。

土壤生态系统平衡:系指当系统的能力和物质输入和输出较均衡的情况下,系统中第一性生产者、消费者和分解者,以及诸生物体与无机环境间都保持着相对稳定的平衡状态。

第六章 固体废物的处置及综合利用

第一节 概述

一、固体废物的概念:系指生产和生活活动中丢弃的固体、半固体物质。固体废物有“放在错地点的原料”之称。

二、固体废物的分类: 按其形状可分为:(1)块状(2)粒状(3)粉状(4)半固体 按其来源可分为:(1)矿业废物(2)工业废物(3)农业废物(4)城市生活垃圾 按其性质和危害程度可分为:(1)有机和无机废物(2)一般性和危险性废物

第二节 固体废物的处理技术

一、固体废物的处理指的是经过采取一定的防止污染措施后,排放于可允许的环境中;或暂贮于特定的设施中,待具备适宜的经济技术条件时,再加以利用或进行无害化的最终处置。

固体废物的处置指的是固体废物的最终处理。

二、固体废物的特点:(1)资源性

(2)污染的“特殊性”(3)严重的危害性

三、危险废物的特点:(1)易燃性(2)腐蚀性(3)反应性(4)毒性(5)感染性

处理、处置和利用固体废物的基本原则:(1)最小化(2)资源化(3)无害化

工矿业固体废物的综合利用技术:(1)用作建筑材料(2)用作冶炼金属的原料(3)回收能源(4)用作农肥、改良土壤

工矿业固体废物主要的处理方法:(1)露天堆存法(2)筑坝堆存法(3)压实干贮法(4)土地耕作法(5)海洋投弃法

危险废物:系指能引起或导致死亡或疾病增加;在管理不当时,能对人类健康和环境造成即时的或潜在的危害的废弃物。

危险废物的主要处理技术:(1)物理处理(2)化学处理(3)生物处理(4)固化和包胶

危险废物的主要处置技术:

危险废物的处置技术,最常用的主要有焚烧法和安全填埋法。(1)焚烧法

适用于处置有机废物。所谓焚烧法系指利用处理装置使废物再高温条件下分解,转化为可向环境排放的产物和热能的过程。(2)填埋法

填埋法的技术关键即利用填埋场的防渗漏系统。

一般,处置危险废物采用安全填埋法;处置生活垃圾采用卫生填埋法。

城镇垃圾的处理、处置和利用方法主要有卫生填埋、焚烧和堆肥等。从垃圾成分来看,有机物含量高的垃圾,宜采用焚烧法;无机物含量高的垃圾,宜采用填埋法;垃圾中的可降解有机物多宜采用堆肥法。

对垃圾处理、处置和利用技术影响大的主要是垃圾的含水率、容重及热值。

垃圾破碎和分选是对垃圾处理利用过程的前预处理过程。

垃圾堆肥的概念:是指垃圾中的可降解有机物借助于微生物发酵降解的作用,使垃圾转化成肥料的方法。

堆肥可分为厌氧发酵和好氧发酵堆肥两种。影响堆肥品质的要素主要有以下几点:(1)有机物含量(2)空气含量(3)碳分(4)水分(5)PH(6)好氧堆肥工艺过程:预处理、主发酵、后发酵、后处理、脱臭与贮存

第七章 噪声及其他污染防治 第一节 噪声的特征及声源分类

一、环境噪声的概念:随着人群生活与生产活动的频繁和多样化,人们生存的环境中,出现了一些过响的、妨碍休息与思考的,令人们感到不愉快的声音,包括杂乱无章不协调的声音,这些不需要的声音,被称为环境噪声。

声音是由物体振动而产生的,所以把振动的固体、液体和气体通常称为声源。声源、介质、接受器称为声的三要素。

按产生机理来划分,噪声可分为机械噪声、空气动力性噪声和电磁性噪声三大类。

按随时间的变化,可分为稳态噪声和非稳态噪声。

按污染源种类可分为工厂噪声、交通噪声、施工噪声、社会生活噪声以及自然噪声5类。

工厂噪声、施工噪声和社会生活噪声的传播影响范围通常呈面状;交通噪声的传播影响范围通常沿着道路呈线状。

第二节 噪声污染的危害

一、环境噪声的影响:(1)听力损伤(2)对睡眠干扰

26(3)对交谈、工作思考的干扰

另外,噪声还将对人的心理和儿童的智力发育产生影响。

二、声压的概念:有声波时,媒质中的压力与静压的差值称为声压。

声压级:就是声压的平方与频率为1000Hz纯音听阈声压平方比值的对数值,并取其1/10作为单位,定名为分贝。记住其公式(包括基准声压)。

记住声音的叠加公式。两个声压级相同的声音叠加,则增大3分贝;同理,三个相同声音叠加时,其声压级增大10lg3;N个相同声音叠加时,声压级增大10lgN。两个不同的声音叠加的公式。

A声级的概念:根据听觉特性,在声学测量仪器中,设置有“A计权网络”,使接收到的噪声在低频有较大的衰减,而高频不衰减甚至稍有放大。这样,A网络测得的噪声值较接近人耳的感觉,其测得值单位称为A声级。

A声级能较好的反映出人们对噪声吵闹的主观感,它几乎成为一切噪声评价的基本值。

等效连续A声级:在声场内的一定点位上,将某一段时间内连续暴露的不同A声级变化,用能量平均的方法以A声级表示该段时间内的噪声大小。这个声级称为等效连续A声级,简称等效声级。

第三节 噪声污染控制技术

一、噪声污染控制技术

控制噪声的最根本的方法就是从声源上控制它。需要在噪声传播途径上采取吸声、消声、隔声、隔振、阻尼等几种常用的噪声控制技术。(1)吸声:

吸声材料对于高频噪声有很好的效果。对于低频噪声往往采用共振吸声的方法加以控制。最常见的共振吸声结构是穿孔板共振吸声结构。(2)消声:

对于低频噪声,常采用抗性消声器。抗性消声器是根据声学滤波原理设计出来的。

第四节 其他物理性污染及防治

一、辐射损伤又分为随机效应和非随机效应两种。辐射防护的基本原则:(1)辐射事业的正当化(2)辐射水平的最优化(3)个人剂量的限额化

辐射防护方法

(一)有关外辐射的防护方法(1)时间防护(2)距离防护(3)屏蔽防护

(二)有关内照射的防护方法(1)稀释、分散法(2)包容、集中法

二、放射性物质:凡具有自发地放出射线特征的物质,即称之为放射性物质。放射性污染的概念:自然环境中的放射性物质通过大气或大气-土壤-水体等不同途径进入人体,危害人体健康的过程。

1、放射性电离辐射的特征:

(1)绝大多数放射性核素毒性,按致毒物本身重量计算,均远高于一般的化学毒物

(2)按辐射损伤产生的效应,可能影响遗传给后代带来隐患

(3)放射性剂量的大小只有辐射探测仪器方可探测,非人的感觉器官所能知晓(4)射线的辐射照具穿透性,特别是r射线可穿过一定厚度的屏障层。(5)放射性核素具有蜕变能力

(6)放射性活度只能通过自然衰变而减弱

根据放射性只能依赖自身衰变而减弱直至消失的固有特点,对高放及中、低放长寿命的放射性废物采用浓缩,贮存和固化的方法进行处理;对中、低放短寿命废物则采用净化处理或滞留一段时间,待减弱到一定水平再稀释排放。

2、放射性废液处理:(1)放置衰变法(2)稀释排放法

28(3)化学沉淀法(4)离子交换法(5)蒸发法(6)固化法

3、放射性废气处理:(1)过滤法(2)吸附法(3)放置法

4、放射性固态废物处理:(1)焚烧法(2)压缩切割法(3)包装法(4)去污法

5、放射性废物的处置:(1)扩散型处置法(2)管理型处置法(3)隔离型处置法(4)再利用型

6、电磁辐射污染的防治原则:(1)减少泄露(2)合理布局

(3)采取有效治理措施、(4)加强个人防护

7、电磁辐射污染的防治方法(1)屏蔽法(2)接地法(3)吸收法

(4)加强城市规划,实行分区控制

在电磁辐射波谱中,光包括红外线、可见光和紫外线三种。

三、水体热污染的主要来源于含有一定热量的工业冷却水。

第十二章 环境质量评价

1.261页环境质量评价可以分为回顾评价、现状评价及预断评价三种类型。按照环境质量评价的要素,可以分为单个环境要素的质量评价和整体环境质量的综合评价。

环境质量现状评价包括单个环境要素质量的评价和整体环境质量的综合评价。

2.262页PSI指数:考虑CO、NO2、SO2、氧化剂和颗粒物质五个参数,以及SO2和颗粒物质浓度的乘积。3.262页大气污染指数的分类:

(1)主要用于评价大气质量逐日变化的指数

(2)可兼用于评价大气质量长期变化和逐日变化的几种指数 白勃考大气污染综合指数 橡树岭大气质量指数

(3)评价大气质量长期变化的指数 4.水质污染指数:(1)布朗水质评价指数(2)普拉特水质评价指数(3)尼梅罗水质指数(4)罗斯水质指数(5)中国的水质评价指数

5..271页环境影响评价工作程序大体可分为三个阶段:

第一阶段为准备阶段,主要研究国家有关的法律和规定。对建设项目进行初步的工程分析,开展初步的环境现状调查,进行环境影响识别,筛选重点评价项目,确定各环境要素评价的范围及其精度,编制环境影响评价工作大纲,并送环境保护管理部门审查;

第二阶段为正式工作阶段,按评价大纲的要求,全面而有重点地开展各环境要素的环境影响预测,一般以大气及水环境评价为重点;

第三阶段为报告书编制阶段,汇总和分析第二阶段工作所取得的各种数据、资料,完成各项分报告及环境影响总报告书的编制。6.273页环境影响评价的类型:(1)单个建设项目的环境影响评价(2)区域开发的环境影响评价(3)战略环境影响评价

7.274页环境影响报告书的编制:(1)总则

(2)建设项目概况(3)工程分析

(4)建设项目周围地区环境现状(5)环境影响预测

(6)评价建设项目的环境影响

(7)环境保护措施的评述及环境经济论证,提出各项措施的投资估算(8)环境影响经济损益分析

(9)环境监测制度及环境管理、环境规划的建议(10)环境影响评价结论

第十三章 环境管理

1.276页环境管理:环境管理是对损害环境质量的人的活动施加影响,以协调发展与环境的关系,达到既要发展经济满足人类的基本需要,又不超出环境的容许极限。

2.277页生态规律:(1)物物相关律(2)相生相克律(3)能流物复律(4)负载有额律(5)协调稳定律(6)时空有宜律

3.278页环境管理的基本职能:(1)宏观指导(2)统筹规划(3)组织协调(4)提供服务(5)监督检查

4.280页环境管理的类型: 按环境管理的规模可分为:(1)宏观环境管理(2)微观环境管理

按环境管理的职能及性质可分为:(1)环境规划管理(2)环境质量管理(3)环境技术管理(4)环境监督管理 按环境管理的范围可分为:(1)资源管理

(2)区域环境管理(3)部门环境管理(4)海洋环境管理

5.282页环境管理的技术方法:

(一)环境管理的预测技术(1)定性预测技术(2)定量预测技术(3)评价预测技术

(二)环境管理的决策技术

(三)环境、资源综合承载力分析方法(1)参数筛选及变量集的组成(2)平衡点的确定

(3)计算并分析环境、资源综合承载力 6.284页环境管理制度:(1)环境影响评价制度(2)“三同时”制度(3)排污收费制度(4)排放污染物许可证制度(5)污染集中控制制度(6)限期治理制度(7)环境目标责任制

(8)城市环境综合整治定量考核制度

7.286页末端环境管理:也称“尾部控制”,即环境管理部门运用各种手段促进或责令工业生产部门对排放的污染物进行治理或对排污去向加以限制。8.全过程环境管理:也称“源头控制”,主要指对工业生产过程等经济再生产过程进行从源头到最终产品的全过程控制管理。

可持续发展战略要求环境管理由末端管理转向全过程管理。9.286页中国环境管理的发展趋势(1)由末端环境管理转向全过程环境管理

33(2)由污染物排放总量控制转向对人类经济活动实行总量控制(3)建立与社会主义市场经济体制相适应的环境管理运行机制(4)建立与可持续发展相适应的法规体系

第十四章 环境经济

1.290页环境经济学:是运用经济科学的理论与方法,研究经济发展与环境保护的相互关系,探索合理调节人与自然之间的物质交换、使经济活动能取得最佳的经济效益和环境效益,以达到环境与经济的协调发展。2.292页新的环境概念:

(1)资源的合理利用与资源的保护战略应符合经济发展的基本要求,这应被视为经济持久增长的先决条件。

(2)对不同的消费模式、技术类型和土地使用战略需要进行研究,并提供必要的经济、法律和教育资助。

(3)经济社会发展计划必须慎重考虑到在地球的生命支持系统中的各个要素和各种反应过程之间的相互关系,对一个部门的有利行动,可能会对其他部门引起意想不到的损害,这种后果在规划阶段即应考虑到。

(4)由于环境要素的各种反应过程,在不同时间与不同空间里都有极大的可变性,而且技术和社会发展计划模式也可能对环境产生不利的影响,因此,环境发展与环境管理的规划应该富有弹性,并经常进行环境监测,以便及早发现一些意想不到的环境变化。

(5)经济与社会发展计划必须考虑到环境系统的稳定性的“极限”。

(6)必须防止转让不适当的技术、出口有毒物质和有害物质给环境带来的严重危害。

3.294页环境经济学研究的任务:

(1)调控经济发展要符合自然生态规律的要求,并正确估计生产活动对自然和社会的近期和远期的影响。

(2)保护环境要以最小的劳动消耗,取得最佳的环境效益。(3)发展经济、保护环境和改善人类生存条件,使之最优化。4.296页环境经济学的特点:

34(1)综合性(2)区域性(3)阶段性(4)协调性

5.297页环境保护经济效益:为实现某一环境目标所付出的费用和因环境改善后所获得综合社会经济效益的比较。

环境保护经济效益按其研究范围,可分微观环境保护经济效益和宏观环境保护经济效益。

环境保护经济效益的特点:(1)区域性(2)难计量性

(3)宏观与微观的不一致性(4)综合性

6.300页环境保护的经济手段:

(一)限制性经济政策(1)征收排污费(2)罚款与赔偿

(3)征收生态环境补偿费和资源税

(二)鼓励性经济政策

(1)对开展综合利用的生产建设项目实行优惠(2)对开展综合利用生产的产品实行优惠

第十五章 环境法

1.302页环境法的概念:环境法通常包含两方面的法律规范:一是污染防治,二是自然环境与自然资源保护。因此,环境法可以概括为由国家制定或认可,并由国家强制执行的关于保护环境和自然资源、防治污染和其他公害的法律规范的总称。

2.304页环境法体系:(1)宪法

35(2)环境保护基本法(3)环境保护单行法

环境保护单行法可分为一下几个类型:土地利用规划法、污染防治法、自然保护法、环境管理行政法等。(4)环境标准

环境标准一般包括环境质量标准、污染物排放标准、环境保护基础与方法标准等三大类。

(5)其他法中关于环境保护的法律规定 3.306页环境法的作用:(1)确立环境管理体制(2)建立环境管理制度和措施

(3)确定有关主体的权利、义务和违法责任 4.310页环境法的基本原则:

环境法的基本原则是指为环境法所确认、体现环境保护基本方针与政策,并为国家环境管理所遵循的基本准则。在我国,环境法的基本原则主要包括:

(一)环境保护与经济建设、社会发展相协调的原则

1987年,世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》中提出“可持续发展”的原则。

可持续发展概念:既满足当代人的需要、又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。其中包含了“需要”与“限制”两个方面。“需要”指的是对人类需求、尤其是最基本需求的满足,这是发展的主要目标;“限制”则是通过有效管理将人类的需求控制在环境承受能力所允许的范围内。

(二)预防为主、防治结合的原则

所谓预防为主,是指在国家环境管理中通过计划、规划及其他各种管理手段,刺激或强制要求污染者采取必要的防范性措施,尽可能防止环境污染和损害的发生;

所谓防治结合,是指在采取防范性措施的同时,还应当对那些难以避免的环境污染和破坏采取治理措施。

(三)开发者养护、污染者治理的原则

(四)奖励综合利用的原则

综合利用:是指将物质生产过程和消费过程中产生的各种“废弃物”最大限度地利用起来,尽可能减少各种污染物或有害废物排入环境的数量,从而达到最佳的经济效益与环境效益。

清洁生产的概念:所谓清洁生产,实质上是综合利用思想的延伸,它强调从产品生产的全过程入手,系统分析自原材料投入至产品的最终处理处置的整个产品生命周期中可供选择的污染防治策略。清洁生产包括两个重要环节:一是清洁的生产过程;二是清洁的产品。

(五)环境保护的民主原则 5.315页环境法的基本制度

(一)土地利用规划制度

(二)环境影响评价制度

(三)“三同时”制度

(四)许可证制度

(五)排污收费制度

(六)经济刺激制度

第十六章 环境标准

1.323页环境标准的分类:环境质量标准和污染物排放标准两大类。

环境质量标准是以保障人体健康和维护生态平衡为主要目标,而对环境中有害物质或因素所作的限度性规定。按环境要素的不同,可分为:(1)大气环境质量标准(2)水环境质量标准(3)土壤环境质量标准

污染物排放标准是为了实现以环境质量标准为目标,而对污染源排入环境的污染物或有害因素的排放量或排放浓度所作的限度规定。分为:(1)废气排放标准(2)废水排放标准(3)废渣排放标准

环境质量标准和污染物排放标准均有国家标准和地方标准之分。地方标准不得与国家标准相抵触,并且应严于国家标准。2.325页制定环境质量标准的原则:(1)保障人体健康(2)考虑技术经济条件

3.环境质量标准是以保障人体健康、保证正常生活条件及保护自然环境为目标的,故在制定标准时,必须首先研究环境中各种污染物浓度对人体、生物及建筑等的危害影响,分析污染物剂量与环境效应间的相关性。通常人们把这种相关性的系统资料称为环境基准。环境基准可按研究对象的不同,分为卫生基准、生物基准等。

基准与标准的区别:

(1)基准是科学实验和社会调查的研究结果,是环境污染与保护对象间剂量-效应关系的科学总结。

(2)标准是由政府颁布的法规。基准是描述性的,而标准是规定性的。4.327页制定环境质量标准的方法:(1)综合分析基准资料(2)协调代价和效益间的关系(3)根据环境管理经验修正

5.328页制定污染物排放标准的原则:(1)尽量满足环境质量标准的要求(2)考虑技术、经济的可行性和合理性(3)应考虑区域的差异性 6.制定污染物排放标准的方法:(1)按污染物扩散规律制定排放标准(2)按“最佳实用方法”制定排放标准(3)按环境总量控制法制定排放标准

第十七章 环境监测

1.332页环境监测的概念:是指测定代表环境质量的各种标志数据的过程。它

是在环境分析的基础上发展起来的。

2.生物监测的概念:所谓生物监测,就是利用生物对环境污染所发生的各种信息行为判断环境污染状况的一种手段。3.334页环境监测的目的:

(1)检验和判断环境质量是否合乎国家规定的环境质量标准。(2)判断污染源造成的污染影响。

(3)确定污染物的浓度分布的现状、发展趋势和发展速度。(4)研究扩散模式

(5)为制定环境质量标准提供依据。

总之,环境监测是为控制污染、保护环境服务的。对于人类生存和社会文明具有重要意义。

4.环境监测的分类:(1)研究性监测

(2)监视性监测(或例行监测)(3)特定目的监测 5.环境监测的原则:

(1)在实地调查的基础上,针对污染物的特征性质,选择那些毒性大、危害严重、影响范围大的污染物。对于潜在性危害大的污染物也不可忽视

(2)对确定监测的污染物,必须有可靠的测试有段和有效的分析方法,才能获得有意义的结果

(3)对监测的数据能够作出正确的解释和判断。要用标准或对人体健康及生物系统的影响,作出合理的评价,防止监测中的盲目性。此外,在环境监测中还必须坚持优先监测的原则。6.335页环境污染物的特性:(1)环境污染物的自然性(2)环境污染物的扩散性(3)环境污染物的毒性(4)环境污染物的活性和持久性

(5)环境污染物的生物可分解性和生物积累性

7.340页环境本底浓度:是指污染物在环境中的自然背景值。

8.340页单独作用的概念:当机体中某些器官只是由于混合物中的一种组分而产生危害,没有因为污染物的共同作用而加深危害时,称为污染物的单独作用。9.相加作用:混合污染物的各组分对机体的同一器官的毒害作用彼此相似,且偏向同一方向,当这种作用等于各污染物的总和时,称为污染物的相加作用。10.相乘作用:当混合污染物各组分对机体的毒害作用超过各个毒害作用的总和时,称为相乘作用。

11.拮抗作用:当两种或两种以上的污染物共存时,其对机体的毒害作用彼此抵消一部分或大部分的作用,称为拮抗作用。12.341页二次污染的概念:

排入环境中的污染物,受环境因素的影响还有可能发生化学反应生成比原来毒性更强的污染物,危害人体和生物,称为二次污染。13.342页环境监测中污染物分析方法:(1)化学分析方法(2)光学分析方法(3)电化学分析方法(4)色谱分析方法(5)中子活化分析方法

14.359页评价大气质量所需站点的数目涉及到经济和社会多个方面,其决定因素通常包括所需要的数据类型、该地区的污染规模和人口数;工业的空间分布;资源情况、地形和气象条件等。15.360页监测布点方法:

(1)监测面源布点原则:这类源监测布点最基本的方法是网格法。

(2)监测点源布点原则:监测点源布置有两种方法,一种是同心圆法,另一种是扇形布点法。

(3)监测线源的布点原则:有两种方法,即配对法和部分网格法。

16.360页清洁对照点:是指相对于污染区域未被污染或污染较轻区域所设的站点。它存在的意义在于与被污染区域进行对照,即评价被污染区域各类污染物的污染程度。它起到的作用与环境质量评价标准不完全相同,更具客观性。

17.362页水质监测设计的依据是监测目的、水体功能、监测点位的性质等因素。地表水断面设置:

流经大中城市或工业区等污染较重的江河段,一般设置三类断面:

(1)对照断面:设在进入城市、工业区或生活区废水排放口的上游、基本不受本地区污染影响的河段。

(2)控制断面:设在排污区的下游、污染物与河水能充分混合的河段。(3)削减断面:设在控制断面的下游。

对于较大支流汇入干流前的河口处、湖泊的出入河口及重要河流入海口、国际河流出入国界处、有特殊要求的河段均应设监测断面。18.365页采样的质量控制:

(1)审查采样点的设置和采样时段选择的合理性和代表性(2)采样器、流速和定时器是否经过校准、运转是否正常(3)吸收剂是否有效,数量是否合乎要求

(4)采样器放置的位置和高度是否合乎采样要求,有否避开污染源的影响(5)采样管或滤膜的安装是否正确

19.366页精确度是指重复测定时的可重复性。准确度是指测定值与已知值或真值之间的差别程度。20.366页实验室的分析质量控制包括:(1)分析方法

(2)实验室内部的质量控制

(3)实验室外质量控制:其质量控制限一般大于实验室内的质量控制限。

第十章 可持续发展战略

1.36页环境与发展的辩证关系

(一)经济与环境的辩证关系

经济与环境的关系是既相互依赖又相互制约的辩证关系,主要表现在:

(6)环境是经济发展的物质基础和制约因素

经济再生产就是把自然资源变成社会财富的过程。但是,环境资源是有限的,在一定的时空条件下环境的承载能力是有限的。环境作为经济发展的物质条

件和基础,一方面可以直接支持和促进经济发展;另一方面,也会在一定的时期制约着经济发展的方向、规模和速度。(7)经济是环境的主导

在经济与环境的关系中,经济是矛盾的主要方面,起着主导作用。若以大量消耗资源粗放经营为特征的传统发展模式盲目地进行掠夺式的开发建设,牺牲环境求发展,势必造成环境的污染和破坏。而以建立低消耗、高效益的社会经济结构,转变经济增长方式,即可提高资源的利用率和转化率,为环境保护提供物质和技术支持,促使经济与环境协调地发展。

(二)人口与环境的辩证关系

(三)科学技术与环境

2.39页中国环境与发展十大对策:

(一)实行持续发展战略

“三同步”战略方针,即经济建设、城乡建设、环境建设同步规划、同步实施、同步发展。

(二)四项重点战略任务(1)工业污染的防治(2)城市环境的综合整治(3)能源利用率的提高(4)生态环境的保护

(三)四项战略措施(1)加强科技开发(2)运用经济手段保护环境(3)提高全民族的环境意识(4)健全环境法制,强化环境管理

(四)实施可持续发展战略的行动计划 3.43页《中国21世纪议程》特点:(1)突出体现了新的发展观

《中国21世纪议程》体现了新的发展观,力求结合中国国情,分类指导,有计划、有重点、分区域、分阶段摆脱传统的发展模式,逐步由粗放型经济发展过渡 42 到集约型经济发展。

(2)注重处理好人口与发展的关系

长期以来,庞大的人口基数给我国经济、社会、资源和环境带来了巨大压力。尽管我国人口的自然增长率呈下降趋势,但人口增长的绝对数仍很大,社会保障、卫生保健、教育、就业等远跟不上人口增长的需求。《中国21世纪议程》根据这一严峻的现实,着重提出了要继续进行计划生育,在控制人口增长的同时,通过大力发展教育事业、健全城乡三级医疗卫生和妇幼保健体系、完善社会保障制度等措施,提高人口素质、改善人口结构;同时大力发展第三产业,扩大就业容量,充分发挥中国人力资源的优势。(3)充分认识我国资源所面临的挑战

《中国21世纪议程》充分认识到中国资源短缺和人口激增对经济发展的制约。因此,它强调从现在起必须要有资源危机感。21世纪要建立资源节约型经济体系,将水、土地、矿产、森林、草原、生物、海洋等各种自然资源的管理,纳入国民经济和社会发展计划,建立自然资源核算体系,运用市场机制和政府宏观调控相结合的手段,促进资源合理配置,充分运用经济、法律、行政手段实行资源的保护、利用与增值。(4)积极承担国际责任和义务

《中国21世纪议程》充分注意到中国的环境与发展战略与全球环境与发展战略的协调。对诸如全球气候变化问题、防止平流层臭氧耗损问题、生物多样性保护问题、防止有害废物越境转移问题,以及水土流失和荒漠化问题等,都提出了相应的战略对策和行动方案,以强烈的历史使命感和责任感去履行对国际社会应尽的责任和义务。

4.《中国21世纪议程》可分为四个部分: 第一部分是可持续发展总体战略共6章; 第二部分阐述了经济可持续发展; 第三部分内容涉及社会可持续发展; 第四部分是资源与环境的合理利用与保护。

第五章 环境保护与资源保护

1.45页环境保护工作主要包括自然保护与环境污染防治两个方面。

2.自然资源的概念:广义的自然资源是指在一定的时空条件下,能够产生经济价值,提高人类当前和未来福利的自然环境因素的总称;狭义的自然资源是指自然界中可以直接被人类在生产和生活中利用的自然物。

3.自然环境的概念:是指在客观存在的物质世界中,影响人类生存和发展的各种自然因素的总和。

自然环境与自然资源的区别与联系:自然资源与自然环境是两个既有联系又有区别的概念。大气、水、土等自然资源是自然环境的要素,构成大气环境、水环境、土壤环境。所以两者是有联系的;但是,自然环境是指在客观存在的物质世界中,影响人类生存和发展的各种自然因素的总和;而自然资源则是从人类可利用的角度定义的,是指在一定的技术经济条件下,人类可以直接开发利用产生经济价值的自然物质。4.自然资源可分为以下三类:(1)可更新资源

可更生资源:是指那些被人类开发利用后,能够依靠生态系统自身在运行中的再生能力得到恢复或再生的资源。(2)不可更新资源(3)恒定资源

水资源、生物资源属可更新资源;太阳能、潮汐能属恒定资源。5.46页不合理地开发,利用自然资源造成的生态环境问题:(1)水土流失

(2)生物物种多样性锐减(3)土地沙漠化

6.47页土地资源的概念:是指土地总量中,现在和可预见的将来,能为人们所利用,在一定的条件下能够产生经济价值的土地。

7.48页造成耕地不断减少和退化的原因:(1)耕地的不合理开发和利用(2)荒漠化与水土流失(3)土地污染(4)土壤次生盐渍化(5)管理不善

8.49页次生盐渍化的概念:是指在干旱、半干旱地区由于水文地质条件的不同而存在的非盐渍化土壤,因人类的不合理灌溉,促使地下水分中的盐分沿土壤毛管孔隙上升并在地表积累,由此引起的土壤盐渍化称次生盐渍化。9.49页次生盐渍化的主要原因:

(1)由于发展引水自流灌溉,导致地下水位上升超过其临界深度,使盐分通过毛细管上升,聚集地表

(2)利用高矿化度的水进行漫灌,盐分滞留地表(3)开垦具有积盐层的底土

(4)滨海区是由于频繁的海潮带入土体中大量盐类,在强烈蒸发作用下向地表积累而形成滨海盐渍化。

10.49页中国保护土地资源的措施:(1)制定土地利用总体规划

(2)对建设用地和耕地实行总量控制(3)建立占用耕地补偿制度(4)实行基本农田保护制度(5)强化土地管理的监督检查(6)加强生态建设(7)防治耕地污染

11.51页森林是林木、伴生植物、动物及其与环境的综合体。森林是一种可再生的自然资源,具有经济、生态和社会三大效益。12.51页森林资源的广泛含义包括:(1)林木资源、竹木资源和经济林资源(2)上述实物资源赖以生存的林地资源

45(3)依附于森林群落的野生动物、植物和微生物资源

(4)由森林资源存在而产生的环境资源和伴随森林环境产生的旅游资源 13.53页草地的概念:草地是草甸草原、干旱草原、荒漠草原、高寒草原、滩涂草地以及各类草山、草坡的总称。草地资源是可再生资源。草地资源按其可利用方式分为:天然草地、改良草地和人工草地。总结:

水资源、生物资源属于可更新资源 太阳能、潮汐能属于恒定资源 草地属于可再生资源 矿产资源是不可更新资源 森林资源属于可更新资源

14.53页“三化”指退化、沙化、盐碱化。

15.54页生物多样性:指植物、动物、微生物和生态系统的遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。保护生物多样性就是在基因、物种与生境三个水平上的保护。生物多样性在生态系统中的最重要的作用就是改善生态系统的调节能力,维护生态平衡。16.生物多样性保护的措施:(1)加强生物多样性保护管理

(2)完善自然保护区及其他保护地网络

(3)保护对生物多样性有重要意义的野生物种及作物与家畜的遗传资源(4)建立全国范围的生物多样性信息和监测网(5)进一步加强生物多样性保护的国际合作

17.55页自然保护区概念:为了保护自然和自然资源,特别是保护珍贵稀有动、植物资源,保护代表不同自然地带的自然环境和生态系统,而划出一定的区域加以保护,这样的地区就叫做自然保护区。

自然保护区的重要意义:

(1)自然保护区能为人类提供生态系统的天然“本底”。(2)自然保护区是动植物和微生物种的天然贮存库。(3)自然保护区对于维持生物圈的生态平衡有重要作用。

18.57页矿产资源的概念:主要指埋藏于地下或分布于地表的、由地质作用所形成的有用矿物或元素,其含量达到具有工业利用价值的矿产。矿产资源是不可更新资源。

环境学概论教案 篇2

一、教学现状与存在问题

1. 尚未形成规范的教学体系。

非环境专业的《环境学概论》开课班数比较多, 全系先后有9位老师授课, 由于该门课程对于所有老师都是新的经历, 每位老师根据自己对教学目标和教学效果定位的理解, 组织教学内容, 探索教学方法。因此, 教材、教学内容和考核方式因授课教师而异, 尚未形成统一的认知。不过, 也正因为不同的老师从不同的方向探索和实践, 为最终形成规范、适宜的教学体系提供了宝贵的经验。

2. 尚缺乏一套能激发学生兴趣的教学方法。

授课教师缺乏为非环境专业学生授课的经验, 难免带着给环境专业学生上课的思路去给非环境专业的学生去上课, 不了解非环境专业学生的需求、兴趣点和环境知识水平, 很难把握好为非环境专业学生授课的深度、内容与方式, 因此, 教师的授课热情与学生缺乏积极性形成反差。另外, 一些非环境专业学生自身对环境问题缺乏兴趣, 只是为了拿学分而选课, 这也对教师如何调动这部分学生的积极性增加了难度。

3. 学生对于环境保护的“知”、“行”不合一。

在我们的教学实践中发现, 学生对于环境保护的“知”与“行”存在着严重的脱节现象。学生虽然已知道环保的行为方式, 但不去实践, 参加环保活动的积极性不高, 更不用提去主动组织和推动环保行为。这种现象的原因, 一方面是受传统、生活习惯及已形成的价值观的影响, 如果所接受的环境知识与这些不一致, 有些学生倾向于抵制与漠视学到的新知识;另一方面也表明学生在解决环境问题的认知上, 往往把解决环境问题的责任推向政府、科技和生产单位, 而不考虑个人对环境的影响及个人的环境责任。这也对我们提出了一个新的问题, 我们不仅应该教给学生环境知识, 也应该考虑如何能把环境知识教育内化, 真正提高学生的环境意识。

二、课程改革思路

针对目前教学中存在的问题, 改进面向非环境专业学生《环境学概论》教学效果可以从教学目标与教学效果定位、教材选择、教学内容、教学方法、考核方法、教学效果评价与改进六方面进行系统的课程改革。

1. 制定适宜的教学目标。

教学目标和效果定位将直接影响到后续的教学内容设计、教学方法等, 并最终影响到实际的教学效果。非环境类专业学生的知识背景、专业发展方向以及他们的兴趣点不同于环境专业学生, 因此, 教学目标和所收到的教学效果要求应区别于环境专业类学生。对于非环境类专业学生, 由于缺乏相应的环境专业的基础知识, 过多的和深入地讲授环境学中污染物迁移转化机理, 可能使学生感到费解或失去兴趣。因此, 为非环境类专业学生讲授该门课程时, 教学目标不应过分强调环境学中的污染物的迁移转化机理等, 而是让学生初步了解环境问题产生的科学原因, 了解环境问题的现状和危害。教学过程中, 应能激发起学生关注正在发生的和潜在的环境问题的热情和责任感, 并鼓励他们应用专业领域的知识探索和思考环境问题产生的社会原因和解决环境问题的社会手段, 能启发学生积极参与环境保护活动, 把环境意识带入到日常生活、价值观, 甚至将来的职业和研究活动中。

2. 选择适宜非环境类专业学生的教材。

目前出版的同类教材有十几种, 但多数都不适宜非环境专业学生。我们将结合开设该课两年内所使用教材的效果, 通过授课教师的分析, 根据教学目标, 从国内外出版的环境学类教材中选择适宜的教材, 选出一本主教材, 一本可以起到互补作用的辅助教材, 以及若干本拓展教师知识面的书籍。

3. 教学内容改革。

由于非环境类学生的特殊性, 教学内容设计并不适宜按传统的章节和刻板的知识点前后承接性组织, 而应依据把传授知识、激发兴趣和提升环境意识有机统一起来的思路组织教学内容。本着既让学生对于环境知识有一个较为系统的了解, 又不失为生动和灵活, 同时照顾到学生的兴趣和关注点。我们认为按环境危机篇、环境要素污染篇、全球环境问题和解决环境问题的技术、经济、社会与个人途径篇来构建教学内容体系, 能够使学生对环境系统知识、环境责任、环境问题的解决有一个系统和全方位的认知。教学内容组织时特别把环境变化和个人利害联系起来, 同时注意拓展学生的知识面, 扩展学生的思路。由于环境问题是一个动态发展的问题, 而且人类对环境的认知也在不断发展变化, 因此教学内容设计不能局限于教材, 而应参照期刊论文、重要的国际会议及一些著名的环境研究机构的研究动态和研究成果发布做适当补充, 以保证教学内容的前沿性和时效性

4. 教学方法改革。

按知识点贯穿的教学方法不适宜非环境类学生, 以启发、互动、激发兴趣的方式才可以起到良好的效果。非环境类学生往往对环境事件、涉及个体利益、社会、经济现象以及深入挖掘问题和宽的知识面感兴趣, 对切身体会到的事印象深刻。因此, 我们认为以案例教学为主, 专题讲座为辅, 增加体验教学的教学方法比较适合非环境专业学生, 并通过讨论、小组学习促进学生学习的主动性, 通过递进式的问题设置启发学生延展性和创新性的思维模式。案例教学:根据教材、环境新闻、环保组织的环境调查报告、新近发生的环境事件、环境纪录片等编辑教学案例, 设计由引入案例到转入相关环境知识讲授的衔接过程, 深入分析案例的知识拓展范围与方法。专题讲座:从全球环境问题中选出对人类影响深远、且与个人息息相关的环境问题作专题讲座。讲座内容融合知识、图片、视频剪辑和科学数据为一体。通过视觉冲击、理性思考和多维角度的深入分析挖掘, 使学生对该环境主题有全方位的认知和深刻的体会, 激发环境危机和责任感, 促进对环境问题由“知”向“行”转化。体验教学:从网络、纪录片中选择展示瑰丽的自然现象、风光、野生动植物的照片和视频, 按主题组织成视觉巡展的形式, 给学生以自然美的熏陶, 从内心产生热爱自然、保护自然的情感。该方法可以穿插在前两种方法中, 或在课间播放, 也可以独立使用, 并配合引导学生讲述亲身游历原生态环境时获得的身心舒畅和视觉美的感觉、美好经历等。

5. 考核方式改革。

为促进学生环境保护的“知”、“行”合一, 课程考核不能单纯考核对环境知识的掌握程度, 而应结合学生的环境意识进行。环境知识考核可以采用纸笔测验, 环境意识评定可以采用教师根据学生课堂反映和课间访谈评定并结合环保方案设计或调查报告、环保实践活动等进行综合评价。为了改变很多学生为了考试而读书的学习习惯, 将把平时自觉学习和课堂学习结合起来, 注重平时成绩, 如课堂参与的积极性等。

6. 教学效果评价与改进。

客观、科学的教学评价将有力地促进教学水平的改进和提高, 我们将分别设计授课教师的自我教学效果评价和学生评价问卷, 进行教学效果综合评价。教学改进通过教师的精心准备、授同类课的教师之间交流、与学生课间访谈, 定期收集学生的反馈意见和建议, 然后教师调整教学内容和方法, 再次收集学生反馈信息, 实现教学效果不断持续改进。

参考文献

[1]朱义年, 李湘萍.大学生环境意识的培养与提高[J].高教论坛, 2003, (15) :42-44.

[2]刘翠朱, 亦仁庄, 启亚.构建高等学校非环境类专业学生环境教育体系[J].化学教育, 2007, (12) :42-44.

环境学概论教案 篇3

关键词: 环境工程    环境学概论    教学方法

1.课程设置与安排

环境学概论是环境类专业的专业基础课程,环境工程专业的本科生通过该课程学习除了可以了解环境工程专业的基本概念和基本术语等基礎知识外,还可以了解目前我国及全球面临的环境问题的产生与危害,传统环境污染控制方法,以及目前环境工程领域的发展最新动向。通过长期本科教学工作发现,学生进入高校的第一年主要是进行公共基础课程学习,随后是专业基础课程的学习,直到大学三年级才重点涉及专业核心课程,使大部分学生进入高校后学习目的不明确,学习兴趣激发不起来,经常有新生问及我们专业主要学什么的,出去以后能够干什么,是否容易找到工作。甚至到二年级专业基础课的学习过程中,有的学生提出我们到底是生物专业还是化学专业的疑问。针对上述问题,我们结合新生特点,在入学专业教育的基础上在第一个学期开设环境学概论课程,使学生明确环境工程专业需要学习的主要内容,将要解决什么样的问题,采用什么样的解决方法,毕业后可以从事哪些工作。使学生具有更明确的学习目标,为后续专业基础课程学习和专业课程学习打下基础。

2.明确学习目的

为使学生在大学四年具有明确的学习目标,我们在环境学概论的第一次课就对学生进行引导。首先引入学生最为熟悉的我国当前严重的雾霾现象和水污染问题展开讨论,从环境定义到什么是雾霾,什么是水污染的系列基本概念,为什么会引起这样严重的环境问题,如何评价污染的程度,治理这些污染有什么样的方法,是否可以从预防控制角度避免重污染的产生。结合这些简单问题的讨论,给学生阐述大学环境工程专业的课程体系,不同阶段各公共基础课程到专业基础课和专业核心课程的重要地位,以及课程之间的联系,分别主要解决什么问题,基本可以让学生有个初始了解。针对学生最为关注的就业方向问题,主要从以下几个方面进行介绍,首先喜欢从事科学研究和探索的同学,以后可以考取环境类专业的硕士研究生进一步深造,并就我国具有环境类硕士和博士学位点的高校和科研院所给学生进行简单介绍,重点介绍当前学科排名前二十名的高校和科研院所的学科优势特点和主要专家学者。同时介绍与研究生入学考试相关的需要重点学习的课程。其次,有环境工程设计兴趣的同学,可以考虑进入设计院或者环境工程公司,工作后可以考取与环境工程相关的职业资格证书,如注册环保工程师、注册化工工程师等,通过长期积累可以成为环境工程设计类专家。有从事环境工程项目管理兴趣的同学可以考取国家二级建造师和一级建造师成为项目经理,可从事具体的环境工程项目管理与实施。再次,对环境科学感兴趣的同学可以从事环境影响评价、清洁生产审核和环境应急预案编制与咨询等相关工作,同时可以考取注册环境影响评价工程师和清洁生产审核工程师等职业资格,经过长期积累将来可以成为该领域的专家。此外可以考取国家机关公务员从事环境管理工作及环境监测与环境污染治理设施运营等方面的职业资格证书。通过就业方向介绍,学生对从事环境工程专业领域的工作有个大概了解,学习目的将更明确。

3.教材选择与教学内容优化

为搞好环境学概论的教与学,首先教材的选择是关键。结合地方本科院校环境工程专业应用型人才培养的特点,通过综合比较多个出版社的教材,我们选择中国环境科学出版社吴彩斌教授主编的《环境学概论》教材,该教材共包括十三章内容[1]。由于都是概述性内容,可以根据实际情况选讲重点章节,总教学课时32个学时可以满足教学要求。该教材具有深入浅出的特点,知识面覆盖广泛,信息量特别大,主要包括环境问题,生态学基础,自然资源利用与保护,水污染及其控制,大气污染及其控制,土壤污染及其防治,固体废物污染及其综合利用,物理污染及其防治和环境与法等内容。本课程遵循环境问题的提出到分析环境问题产生原因再到解决环境问题的方法这一主线。重点介绍了前十章内容,突出环境学基本概念和基本原理的理解与掌握,涉及具体污染控制原理和工艺不做详细介绍,留给后续专业核心课程详细讨论。此外,紧密联系环境学科发展的最近动向,引入与学科前沿技术发展最近进展的专题,不断充实与更新教学内容。如我国与全球环境问题引入目前广泛关注的雾霾专题和太湖富营养化专题进行讨论,水污染控制技术引入最新的正渗透膜分离技术与光催化技术专题,大气污染控制引入有机废气光催化处理专题。通过这些前沿专题的介绍可以很大程度上提高学生对环境工程专业的学习兴趣。

4.课堂教学方法的探讨

环境学概论课程涉及信息量大,但是从教学内容来看难度不大,内容学生都能够看懂,如果采用传统教学模式则必定达不到良好的教学效果,学生的学习兴趣无法激发。所以必须结合课程特点对传统教学方法进行创新。为此,我们从三个方面进行了尝试。首先搜集当前热点案例采用案例教学,如吉化公司爆炸造成的松花江水环境污染,京津冀和长三角及长沙等长江中下游高频出现的雾霾现象引入全球环境问题;湖南的“镉”米现象引入大气污染和防治与土壤污染及其防治;广东某地电子废弃物拆解造成的重金属污染引入固体废弃物污染与防治分别与学生展开讨论与分析。鼓励学生充分发挥自己的思维空间,从特定案例的环境问题分析出现的原因,污染物质的来源,可能的迁移方式和可采取的治理与预防的措施。重点在于提高学生的参与积极性,使学生从被动接受知识变为课堂学习的主体。其次开展专题讨论教学模式,专题讨论可以激发学生学习兴趣,提高学生独立分析问题与解决问题的能力,为使学生有充分的准备时间,通常在理论教学内容前三到四周,由教师提出某一题目如:“抗生素的使用现状与环境关系”,“农村养殖行业是否需要进行控制”,然后引导学生如何查找资料,整理分析资料并形成自己的观点制成PPT汇报材料在课堂中和同学相互探讨。其中有学生从抗生素的概念、抗生素的历史、我国使用现状、造成的环境危害,以及从政策层面和末端治理等方面消除其负面影响的可行措施进行深入讨论。

5.可以改进的方向

环境学概论是环境工程本科专业的基础课程,涉及的知识面特别广泛,包括与环境保护相关的科学技术知识,人文社会科学知识及法律法规和经济学知识,从课程内容讲难度不大,但是从课程特点看要讲好该课程对教师有更高要求。首先要求教师有非常扎实的环境工程专业理论功底,其次要求教师有较广的知识面。同时要求教师不断更新教学内容和创新教学方法。在理论教学过程中可以适当鼓励学生参与搜集环境方面相关的最新素材,包括图片和案例,建立该课程的教学素材库。课程考试可以采取期末考试成绩和平时成绩的组合方式,适当增加平时成绩的比例,把平时考勤、课堂参与、专题讨论及课程论文以适当比例计入平时成绩。总之,环境学概论课程的教师需要不断增加自身知识储备,增强自身教学技能,不断尝试和总结不同教学方法以达到良好的教学效果。

参考文献:

[1]吴彩斌,雷恒毅,宁平,等.环境学概论[M].北京:中国环境科学出版社,2005.

环境学概论解答题[小编推荐] 篇4

1、简述大气污染预报的依据。主要是大气环境质量标准,是以保障人体健康和正常生活条件为主要目标,规定出的大气环 境中某些主要污染物的最高容许浓度,主要分为三级:

一级标准:为保护自然生态和人群健康,在长期接触情况下,不发生任何危害影响的空气质

量要求。

二级标准:为保护人群健康和城市、乡村的动、植物,在长期和短期的情况下,不发生伤害 的空气质量要求。

三级标准:为保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动、植物(敏感者除外)能正常生长 的空气质量要求。

根据地理、气候、生态、政治、经济和大气污染程度,确定大气环境质量分为三类区: 一类区:国家规定的自然保护区、风景游览区、名胜古迹区和疗养地等

二类区:城市规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、文化区、名胜古迹和广大农村地区

三类区:大气污染程度比较重的城镇和工业区,以及城市交通枢纽、干线等。

2、从四种划分类型简介大气污染源

(1)按污染源存在的形式:固定污染源和移动污染源,此划分法适用于进行大气质

量评价时绘制污染源分析图。

(2)按污染物排放的方式:点源、面源、线源,此划分法适用于大气扩散计算。(3)按污染物排放的时间:连续源、间断源、瞬时源,此划分方法适用于分析大气

污染物排放的时间规律。

(4)按污染物产生的类型:天然污染源和人为污染源,人为污染源分为 生活污染源、工业污染源、交通污染源,此划分法适用于区域大气环境质量评价。

3、降温率与排烟类型的关系

排烟类型与不同的温度层结有密切的关系,而温度层结又影响大气稳定度。大气稳定度用气温垂直递减率(γ)与干绝热递减率(γd)的对比进行判别。

(1)波浪型:这种烟型发生在不稳定大气中,即γ>0,γ>γd。大气湍流强烈,烟流呈上

下左右剧烈翻卷的波浪状向下风向输送,多出现在阳光较强的晴朗白天。

(2)锥型:大气处于中性或弱稳定状态,即γ>0,γ<γd。烟流扩散能力弱于波浪型,离

开排放源一定距离后,烟流沿基本保持水平的轴线呈圆锥形扩散,多出现阴天多云的白天和强风的夜间。

(3)带型:这种烟型出现在逆温层结的稳定大气中,即γ<0,γ<γd。大气几乎无湍流发

生,烟流在竖直方向上扩散速度很小,其厚度在漂移方向上基本不变,像一条长直的带子,而呈扇形在水平方向缓慢扩散,也称为扇型,多出现于弱风晴朗的夜晚和早晨。

(4)爬升型:爬升型为大气某一高度的上部处于不稳定状态,即γ>0,γ>γd,而下部为

稳定状态,即γ<0,γ<γd时出现的烟流扩散型态。如果排放源位于这一高度,则烟流呈下侧边界清晰平直,向上方湍流扩散形成一屋脊状,故又称为屋脊型。

(5)熏烟型:与爬升型相反,熏烟型为大气某一高度的上部处于稳定状态,即γ<0,γ<γd,而下部为稳定状态,即γ>0,γ>γd时出现的烟流运动型态。若排放源在这一高度附近,上部的逆温层好像一个盖子,使烟流的向上扩散受到抑制,而下部的湍流扩散比较强烈,也称为漫烟型烟云。

4、试述影响空气污染的气象因素及其影响状况(20分)

气象因素:气象动力因子:风、大气湍流 气象热力因子:大气稳定度和 大气温度层结 影响状况:(1)风,风在不同时刻有着相应的风向和风速,风向影响污染物的扩散方向,风速大小影响污染物的扩散和稀释状况。

(2)大气湍流,是大气的不规则运动。表现为气流的速度和方向随着时间和空间位置的不同呈现随机的变化。湍流有极强的扩散作用,当污染物从污染源排入大气时,高浓度的污染物由于湍流不断与周围空气混合,同时又无规则地分散到其他方向,使污染物不断地被稀释和冲淡。

风速越大,湍流越强,污染物扩散速度越快,污染物浓度就越低

(3)温度层结是指大气温度在垂直方向上的分布状况,气温的垂直分布决定着大气的稳定度,大气的稳定程度又影响着湍流的强度,是影响大气污染的一个重要因素。

(4)大气稳定度表示空气是否安于原来的层次,是否易于发生垂直运动。当大气在垂直方向不稳定时对流作用显著,能使污染物在垂直方向上扩散稀释。当大气处于逆温层结的稳定状态时,将抑制大气的对流运动,污染物易在局部地区大量聚集,当达到一定浓度并停留足够长时间就能造成大气污染。另外,各种形式的降水通常能使大气中的污染物得到清除而返回到地面上来,此为降水洗脱

而雾往往会加重大气污染。

5、形成光化学烟雾的污染物主要有哪些?从气象和污染源条件角度分析光化学烟雾的成因?请简要说明光化学烟雾对生态环境的危害性及其控制对策。主要污染物:氮氧化合物(NOx)和碳氢化合物(HC)

成因和条件:是由汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等

一次污染物,在阳光的作用下发生化学反应,生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物,参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染。

污染源条件:以石油为燃料的工厂排气和汽车排放的尾气是烟雾形成的前提。

气象条件:烟雾形成与紫外光照射有密切关系,因此太阳辐射强发生的可能性大。另外当天气晴朗、高温低湿、有逆温、无风或风力不大时,有利于污染物在低层大气积聚产生烟雾 危害: 1)损害人和动物的健康:可达到呼吸系统的深层,刺激下呼吸道黏膜,引起化学变化,其作用相当于放射线,使染色体异常,使红血球老化。光化学烟雾能促使哮喘病患者哮喘发作,能引起慢性呼吸系统疾病恶化、呼吸障碍、损害肺部功能等症状,长期吸入氧化剂能降低人体细胞的新陈代谢,加速人的衰老。

2)影响植物生长臭氧:影响植物细胞的渗透性,可导致高产作物的高产性能消失,甚至使植物丧失遗传能力,影响植物的生长,降低植物对病虫害的抵抗力。3)影响材料质量,降低使用寿命。4)降低能见度 控制对策:

(一)改进技术:(1)安装尾气净化装置,减少尾气污染物的排放。(2)改良燃料: 改变汽油成分或使用替代燃料,来降低汽车尾气污染(3)使用化学抑制剂,使用消除OH自由基的化学抑制剂使反应链受到抑制, 从而抑制光化 学烟雾的生成。

(二)综合防治:(1)全面规划,综合治理

(2)选择有利于污染物扩散的方式,减少局部地区污染。(3)区域集中供暖、供热(4)改变燃料构成

2(5)绿化造林

(三)提高全民环保意识:如随手关灯,使用节能灯

(四)加强管理,建立监测预警系统:加强对化工厂的废气排放管理设立监测点,这样可以了解光化学烟雾的情况,制定了光化学烟雾的警报标准,以便及时采取有效措施。

(五)建立相关法律法规

6、简述伦敦烟雾事件和洛杉矶光化学烟雾事件的异同点

相同点:都属于大气污染,对人体有害,都对呼吸道有刺激作用,降低能见度,影响人类正常的生产与生活。都对植物生长,对材料有危害作用。

不同点:(1)燃料:伦敦烟雾型常发生在以使用煤炭和石油为燃料的地区,主要来源于伦敦烟雾型工厂、家庭取暖、燃烧煤炭时的排放;洛杉矶的光化学烟雾大多发生在以使用石油为燃料的地区,以汽车排气为主。

(2)污染物:伦敦烟雾型SO2、CO2颗粒物和硫酸雾、硫酸盐类气溶胶;洛杉矶的光化学烟

雾碳氢化合物、NOx、O3、醛、酮、PAN(3)污染源:伦敦烟雾型工厂、家庭取暖、燃烧煤炭时的排放 ;洛杉矶的光化学烟雾汽车

排气为主

(4)反应类型:伦敦烟雾属还原型 ;洛杉矶的光化学烟雾属氧化型(5)气温:伦敦烟雾型-1~4℃ ;洛杉矶的光化学烟雾24~32℃

(6)逆温状况:伦敦烟雾型辐射性逆温;洛杉矶的光化学烟雾沉降性逆温

(7)发生季节:伦敦烟雾型12~1月(冬季);洛杉矶的光化学烟雾8~9月(早秋)(8)出现时间:伦敦烟雾型白天夜间连续 ;洛杉矶的光化学烟雾白天

7、什么是逆温?辐射逆温是怎样形成的?请简要说明逆温对大气污染物扩散的影响。逆温:气温随高度增加而增加的现象称为逆温。

形成:主要是由于在晴空无云的夜间,当风速较小时,地面因强烈的有效辐射而很快冷却,近地面气层冷却最为强烈,较高的气层冷却较为缓慢,因为形成了自地面逐渐向上发展的逆温层。

影响:当发生逆温时大气是稳定的,所以逆温层的存在大大阻碍了气流的垂直运动,若逆温

层出现在大气的某个高度,由于上升的气流不能穿过逆温层而积聚在它的下面,会严重影响污染物的扩散,造成严重的大气污染现象。

8、目前常见的大气污染化学问题主要有哪些?大气污染有何特点?大气污染对人体健康的 危害途径和表现方式有哪些?

问题:煤烟型污染、酸沉降、光化学烟雾污染

特点:传播快,污染范围大,与气象地理条件密切关联,不易控制与治理

危害途径:直接途径:污染物通过呼吸或皮肤毛孔进入人体,直接造成危害(为主要形式)

间接途径:污染物溶入水体或进入土壤,通过生态系统食物链进入人体造成间接危害 表现方式:

(1)大气颗粒物:大气颗粒物通过呼吸道进入肺泡或者留在鼻腔和鼻咽喉部,只有很少部 分进入气管和肺内,在沉积位置上对组织产生影响。因此,人体长期暴露在飘尘浓度高的环 境中,呼吸系统发病率增高,特别是慢性阻塞性呼吸道疾病,如气管炎、支气管炎、支气管 哮喘、肺气肿等发病率显著增高,且又可促进这些患者的病情恶化,提早死亡。(2)SO2:SO2进入呼吸道后,因其易溶于水,故大部分被阻滞在上呼吸道。在潮湿 的粘膜上生成具有刺激性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐,增强了刺激作用,进入血液的SO2仍

可随血液循环抵达肺部产生刺激作用。进入血液循环的SO2也会对全身产生不良反应,它 能破坏酶的活力,影响碳水化合物及蛋白质的代谢,对肝脏有一定损害,在人和动物体内均 使血中蛋白与球蛋白比例降低。

(3)CO:CO是无色无嗅的有毒气体。CO和血中血红蛋白的亲和力是氧的约210倍,它们结合后生成碳氧血红蛋白,将严重阻碍血液输氧,引起缺氧,发生中毒。

(4)铅:轻度铅中毒的症状有神经衰弱综合症、消化不良;中度中毒出现腹绞痛、贫血及 多发性神经病;重度中毒出现肢体麻痹和中毒性脑病例。儿童铅中毒可推迟大脑发育或感染 急性脑症。

(5)近地层O3:具强氧化性,危害粘膜系统,长时间接触造成中枢神经损伤。何为飘尘(PM10)?简述飘尘的危害性,简要介绍工业废气除尘的主要技术方法及其应用特点(15分)

概念:通常把悬浮在空气中当量直径在10微米以下的颗粒物称为PM10,又称为可吸入颗粒物或飘尘。危害:(1)被人直接吸入呼吸道,累积在呼吸系统中,引发许多疾病。对粗颗粒物的暴露可侵害呼吸系统,诱发哮喘病。细颗粒物可能引发心脏病、肺病、呼吸道疾病,降低肺功能等。(2)降低能见度,并会损坏建筑物表面。

(3)能够在大气中长期漂浮,易将污染物带到较远的地方,导致污染范围增大(4)在大气中还能为化学反应提供反应床 工业除尘的主要技术方法及特点: 干式机械除尘装置:(沉降式除尘、旋风除尘器、惯性除尘器)不用水或其他液体作润湿剂,仅用重力、离心力、惯性力等沉降作用去除气体中粉尘粒子

特点:结构简单,易于制造,造价低,占地面积小,投资少,操作维修方便,阻力小,动力消耗不大。但对大粒径粉尘具较高的去除效率,对小粒径粉尘捕获率较低 过滤式除尘装置:(袋式除尘器)使含尘气体通过过滤材料将粉尘分离捕集

特点: 除尘效率高,操作简便,处理量大,适合于含尘浓度低的气体,但是占地面积大,维修费用高,不耐高温、高湿、腐蚀性气流。湿式除尘装置:(喷雾塔式洗涤器、离心洗涤器、文丘里洗涤器)使含尘气体与液体密切接触,利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其他作用捕集尘粒或使粒径增大。

特点:结构简单、造价低,占地面积小、操作及维修方便和净化效率高等优点,能够处理高温、高湿的气流,但是要注意设备和管道腐蚀及污水和污泥的处理等问题。

电除尘装置:含尘气体在通过高压电场进行电离过程中,使尘粒荷电,并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘极上,将尘粒分离。特点:对粒径很小的尘粒具较高去除率,耐高温,气流阻力小,除尘率不受浓度和流量影响,但设备庞大,占地面积大,投资费用高,技术要求高。

10、试述城市恶臭气体的具体污染物、产生源及其控制和治理措施。

污染物:含硫化合物:如H2S SO2 硫醇等 总的以H2S、NH3

含氮化合物:如NH3 胺类 吲哚等 甲硫醇(CH3SH)含氧有机物:如醇 醛 酮等 甲基硫[(CH3)3S2] 烃类化合物 为主 卤素及衍生物:如Cl2 卤代烃等

产生源:主要是污水处理厂、垃圾中转站、下水道 治理措施:(1)将垃圾中转站尽量建在人少,比较通风的位置

4(2)污水处理厂尽量密闭,臭气收集处理

(一)物理除臭法(1)密封法;(2)稀释扩散法;(3)掩蔽法:;(4)设置绿化隔离带。

(二)化学除臭法:(1)燃烧法;(2)催化氧化法;(3)湿式洗涤法(4)活性炭吸附法(5)液体吸收法

(三)生物除臭法

(1)生物洗涤法(2)生物过滤法

水体环境

1、水体的氧垂曲线和DO的变化过程 水体的氧垂曲线:水体受到污染后,水中溶解氧浓度随水体耗氧有机物降解耗氧和大气复氧双重因素而变化,反应水中溶解氧浓度随时间变化的曲线为氧垂曲线。

变化过程:在未污染前,河水中的溶解氧(DO)一般是饱和的。污染之后,先是河水的耗 氧速率大于复氧速率,溶解氧(DO)不断下降;随着有机物的减少,耗氧速率逐渐下降;而 随着氧饱和不足量的增大,复氧速率逐渐上升,当两个速率相等时,溶解氧(DO)到达最低值。随后,复氧速率大于耗氧速率,溶解氧(DO)不断回升,最后又出现饱和状态,污染河段 完成自净过程。

2、叙述废水有机污染指标中BOD、COD和TOC的内涵及其应用特点

BOD:生化需氧量,有氧条件下,水中可分解有机物由于好氧微生物作用而氧化分解无机物所需要的氧量结果以氧的mg/L表示。作为有机物相对含量的综合指标之一。一般用BOD5标示,只能相对反映可氧化有机物的含量。

COD:化学需氧量,在一定严格条件下,水中各种有机物质与外加的强氧化剂作用时所消耗的氧化剂量,结果用氧的mg/L数来表示。粗略地表示水中有机物 含量,反映了水有机物污染的程度。TOC:总有机碳,指水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量。它以碳的数量表示水中含有机 物的总量,通常作为评价水体有机物污染程度的重要依据。

2、试述城市河流氨氮累计的环境化学及生物学机制,谈谈你的解决方法。机制:(1)水体悬浮颗粒物对硝化过程有明显的促进作用,氨氮的超标不是因为泥沙对硝化 作用的影响所导致,氮污染物的不断输入水体氨氮超标的根本原因,高浓度氨氮和有机氮对硝化过程有抑制作用。水体中耗氧有机物和有毒物质对硝化细菌活性的影响间接导致了氨氮在水体中的滞留。pH值导致非离子氨浓度较高,进一步对硝化细菌产生抑制作用。水量较小、颗粒物含量较低和微生物的活性降低是氨氮污染加重的原因。(2)内源性营养物质负荷控制外源性营养物质后,在入湖营养盐负荷减少或完全截污的情况

3、试述我国湖泊富营养化问题的现状,结合具体实例(如太湖、滇池、巢湖等,),简要阐述湖泊富营养化的可能成因机制限制性因素、主要危害及其预防和治理措施。现状:(1)从全国范围来看,城市湖泊目前都已处于重富营养或异常营养状态,绝大部分 大中型湖泊均已具备发生富营养化的条件或处于富营养化状态。

(2)受南水北调等大型水利工程影响的湖区,一些湖泊水动力学和水文学发生很大变化,同时受到流域人类活动的影响,导致水量、水质和水生态系统的巨大变化。

5(3)大城市周边湖泊富营养化仍未摆脱逐年加重趋势,随着湖泊富营养化的加剧,水华暴 发频繁发生,将成为制约我国社会和国民经济持续发展的重大环境问题。(4)当前我国湖泊富营养化污染呈现全面、复杂和严重化的特点

来源:水体中过量的植物营养物质主要来自农田施肥、农业废弃物、城市生活污水和某些工 业废水。

富营养化的形成:在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧含量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡。水中氮、磷元素是水生植物生长所必需的营养成分。在适宜的光照、温度、pH值和具备充分营养物质的条件下,水中藻类进行光合作用,合成本身的原生质。富营养化问题的关键,不是水中营养物的浓度,而是连续不断地流入水体中的营养盐的负荷量,当农田施用大量化学肥料和禽畜粪便,经雨水冲刷和渗透,同时城市生活污水和某些工业废水的过量营养物质以面源的形式排入水体,超过水体中营养盐的负荷量,造成水体富营养化。而对发生富营养化作用来说,根据最小限制因子定律(即利贝格最小值定律)即植物生长繁殖的速度取决于所需养料中数量最少的那一种,在藻类分子式中磷所占的质量百分比最小,氮次之,所以藻类产生量主要取决于水中磷的供应量。所以当温度、水流流态和营养盐这些物质条件充分的时候就会发生富营养化。

富营养化的危害:(1)水华生物产生有毒物质可以毒害水生生物以及饮用该水的人和动物(2)藻类过度生长繁殖,使水体大气的气体交换受阻,加之水中生物的呼吸作用和死亡生物的分解作用消耗大量的氧,有可能在一定时间内使水体处于严重缺氧状态,使鱼类窒息死亡。导致水质变坏,加速湖泊淤积、沼泽化的过程,使湖泊退化,丧失调蓄能力,破坏原有的生态平衡,降低生物多样性。(3)深层溶解氧降低,如果一旦出现溶解氧为零,底部沉积物附近形成还原状态,会引起一系列严重后果。如:有机物无机化不完全,产生甲烷气体;硝酸盐还原,脱氮反应发生;硫酸盐还原形成H2S 气体;底泥中铁、锰溶出,在底泥附近形成硫化铁;底质中磷溶出等,使湖泊水质变黑变臭。(4)对经济的危害:①造成水产养殖业和捕捞业经济损失②景观差,影响旅游业的发展③增加工业和生活用水处理成本(5)使人类的饮用水水源地面临严重的水污染威胁 富营养化防治和治理措施:

(1)合理使用化肥,防止流失;(2)降低工业废水N、P的排放量;

(3)粪便等有机废弃物中的N、P可考虑制造沼气后作有机肥;

(4)推广无磷洗涤剂,生活污水可先进行污水灌溉或污水养殖水生植物吸收氮、磷;(5)地下肥水不宜饮用,可代部分肥料用于灌溉,防止新肥水产生;(6)化学除藻,人工曝气,引水稀释

(7)在湖泊、海湾及饮用地下水源带进行监测、预报。

(8)考虑到湖泊、水库富含营养物质的底泥会成为水体的内源污染,采取清淤挖泥的方法 希望通过对底泥的清掏,减少水体沉积物的营养盐含量,从而减轻可能发生的内源污染子。(9)生物性措施,利用水生生物吸收利用氮、磷元素进行代谢活动这一自然过程达到去除 水体中氮、磷营养物质目的的方法",主要包括了利用藻类有效微生物群、各种高等水生植 物:水生维管束植物及陆生植物等重建水生生态环境,使湖泊恢复其应有的功能。(10)制定相应的政策措施和法规手段,编制湖泊富营养化控制规划。

富营养化特点:突现性和持续性。任何水华的发生都是系统状态表征的改变,其驱动力在于环境因素对系统内部结构的影响。目前在浅水湖泊中已发现草型清水稳态和藻型稳态,其中藻型稳态可分蓝藻型亚稳态和非蓝藻型(绿藻和硅藻)亚稳态,在此基础上我国科学家提出了 6 几种常见稳态之间转换的概念性模式,通过生物操纵实现湖泊生态系统稳态转换,即由藻型稳态向健康稳态的转换。

水体富营养化的非点源过程、特点、措施 水污染非点源即水污染面源,污染物无固定出口,主要通过降水、地面径流的途径进入水体。主要是农田径流排水,施用的化学肥料和牲畜的粪便通过降水的淋洗和冲刷形成的径流加上农业灌溉排水的渗流,将大量的营养物质排入水体中导致非点源污染。另一条途径是水产养殖过程中水生生物代谢及死亡生物体的分解过程产生大量的有机物造成非点源污染。特点:面广、分散、难收集、难治理、时间上具不连续性、不易引起注意、不可控制性 措施:对污染源的控制即设法将潜在污染物保留在原地,防止其扩散迁移进入水体或污染物的排放控制在最低浓度。对污染物扩散途径的控制,即汇的控制,根据面污染的扩散机理,采取适当措施,减少污染物排入水体。

对城市面源:保持地面清洁、加强垃圾回收管理、限制工业废水生活污水中N、P的排放 对农业面源:改良耕作方式、控制农药化肥的施用,加强排泄物的管理(沼气、有机肥)对水土流失:建立水土流失综合性防护体系,植树造林

太湖流域水污染防治的“零点行动”未达到预期效果,你认为主要原因可能有哪些? 治理过程急于求成,对治理所需财力物力准备不充分,没能够按照预期很好的治理; 没有充分考虑太湖治理的特殊性,而是照搬淮河治理模式,污水处理厂很少有脱氮除磷工艺; 工农业和居民生活所排放的污水、废水,治理措施和治理标准严重滞后,从工厂排污口和污 水处理厂出来的,仍然是劣于五类的污水; 监管不力,有部分企业出现排污超标现象; 农田面源污染得不到控制; 排污审计紧跟不上

4、试述城市污水处理的常规工艺过程及工艺的作用机理和处理效果。

一级工艺:可由筛滤、重力沉淀和浮选等方法串联组成,除去废水中大部分粒径在100μm以上的大颗粒物质。

(1)格栅,主要是采用物理处理法截留较大的漂浮物或悬浮物,以便减轻后续处 理构筑物的负荷,使之能够正常运转。

(2)沉砂池,沉砂池一般设在格栅后面,也可以设在初沉池前,目的是去除比重较大的无 机颗粒。

(3)初沉池,初沉池对无机物有较好的去除效果,一般设在生物处理构筑物的前面。经过 一级处理后的污水BOD,一般可去除30%左右,达不到排放标准,只能作为二级处理的预 处理。

二级处理:生物处理法,生物处理构筑物是处理流程中最主要的部分,利用微生物的代 谢作用,将废水中可生化的有机污染物分解为无机物,达到净化目的。同时,微生物又用废水中有机物合成自身,使其净化作用得以持续进行。生物处理过程中所产生的、以污泥形式存在的生物脱落物或已经死亡的生物体通过二沉池除去。经过二级处理后的废水一般去除率能达到90%以上,可达到农灌标准和废水排放标准,但水中还是留有一定的营养物、病毒和细菌,在一定条件下,让然可能造成天然水体污染。三级处理:为了达到控制富营养化或达到废水能够重新回用。主要处理方法有生物脱氮除磷、曝气、吸附、化学凝聚和沉淀、离子交换和电渗析等。

污泥处理:需做污泥减量、稳定、无害化处理。处理的主要方法是减量处理(浓 缩、脱水等)、稳定处理(消化等),最后达到可综合利用的目的。

5、试述废水生物处理方法的主要类型及其应用特点(25分)生物法是利用微生物的代谢作用,使污水中呈溶解和胶体状态的有机物氧化降解成无害物质的方法,使污水得以净化。主要有好养生物处理和厌氧生物处理。

好养生物处理是利用好氧微生物在有氧的环境下,将废水中的有机物分解成二氧化碳和水。特点:处理效率高,使用广泛,主要应用于中低浓度有机废水或BOD5<500mg/L的污水。主要有活性污泥法,生物膜法,生物氧化塘,土地处理系统。

(1)活性污泥法,以悬浮在水中的活性污泥为主体,在微生物生长的有利环境条件下和污水和充分接触,使污水净化的方法。主要有传统活性污泥法,阶段曝气法,接触稳定法,延时曝气法,活性滤池法,SBR法,AO法等。应用特点:常用于低浓度生活污水处理,对冲击负荷很敏感,生化需氧量的去除率达85-95%。(2)生物膜法,使微生物附着在某些载体上,使污水通过与某些载体接触,得以净化。主要有生物滤池,生物转盘

应用特点(1)对水量、水质、水温变动适应性强;(2)处理效果好并具良好硝化功能;(3)污泥量小(约为活性污泥法的3/4)且易于固液分离;(4)有机负荷较高,接触停留时间 短,减少占地面积,节省投资。

厌氧生物处理法:无氧的条件下,利用兼性厌氧菌和厌氧菌分解有机物的方法。最终产物为甲烷,二氧化碳等。有升流式厌氧污泥床,厌氧流化床,厌氧滤池等。应用特点:高浓度有机工业废水、城镇污水的污泥、动植物残体等

自然条件下的生物处理:费用低廉、运行管理简便,而且对于难生化降解有机物,氮 磷营养物和细菌的去除率都高于常规二级处理,达到部分三级处理的效果。

(1)生物稳定塘 :污水在塘内经过长时间的缓慢流动,通过微生物的代谢作用,使有机物降解,污水净化。

特点:成本低,维护管理简单,适应性强、能实现污水资源化等优点。但占地面积大,受自然条件影响。不稳定,容易散发臭气,污染环境。

(2)废水的土地处理:利用土壤的物理化学生物特性,将污水中的污染物去除。主要有土地渗透系统、湿地系统

特点:具有农田灌溉效益,还有污水处理与资源化的综合效益。

6、耗氧性污染物主要包括哪些?它们对河流环境、生态系统有哪些危害?请简要说明水体黑臭的产生过程。

耗氧性污染物:自然生成的有机物:碳水化合物、蛋白质、脂肪 人工合成的有机物:在生活污水、食品加工和造纸等工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。

好氧性有机污染物危害 :虽然好氧分解的产物无害,但会消耗水体中的溶解氧,当有机物浓度过高时,水中溶解氧下降,导致鱼类和水生生物死亡。若完全缺氧,有机物转入厌氧分解,导致水体发黑发臭。(而臭气的危害见下面)黑臭产生过程:污水中的可生物降解性有机污染物(多为天然化合物)排入水体以后,在微生物的作用下得到降解,从而消耗了水中的溶解氧,引起水体缺氧和水生生物的死亡,破坏水体功能。当溶解氧降至零时,水中厌氧微生物占优势,在厌氧条件下有机物被微生物降解产生H2S、NH3、低级脂肪酸等有害或恶臭物质.另外,H2S会与铁等金属形成黑色沉淀,引起水体的“黑臭”现象 臭气的危害:

①使人憋气,妨碍正常呼吸功能;使人厌食、恶心、甚至呕吐,使消化功能减退;精神烦躁

不安,工作效率降低,判断力、记忆力降低,严重的可把人薰倒,头晕脑胀、头疼、眼疼等 等;长期在恶臭环境中工作和生活会造成嗅觉障碍,损伤中枢神经、大脑皮层的兴奋和调节 功能;

②某些水产品染上了恶臭无法食用、出售;

③恶臭水体不能作旅游、疗养、养鱼、游泳、饮用,而破坏了水流用途和价值; ④还能产生H2S、甲醛等毒性危害。

7、天然水体中重金属的迁移转化过程主要有哪些?与耗氧性有机污染相比,水体重金属污 染有何特点与危害? 再看书

迁移转化分为(1)机械迁移:指重金属以溶解态或颗粒态的形式被水流机械搬运。(2)物理化学迁移:重金属以简单离子、络离子或可溶性分子在水环境中通过一系列物理化学作用所实现的迁移和转化过程。(3)生物迁移:指重金属通过生物体的新陈代谢、生长、死亡等过程所实现的迁移。迁移转化过程:

(1)重金属化合物的沉淀—溶解作用(机械迁移)(2)重金属的氧化还原转化(物化迁移)(3)重金属元素的络合作用(物化迁移)(4)重金属的胶体化学吸附迁移转化(物化迁移)(5)某些重金属的甲基化作用(生物迁移)特点:(1)重金属元素在自然界中分布挂广泛,普遍存在于岩石、土壤、水体、大气和生物体内,重金属在水体中具有高迁移活性,含量虽然低于0.1%但是危害性十分明显。

(2)重金属元素大多数属于过渡元素:在水环境中表现为价态变化多、具较高的化学活性、配位络合能力强、生物毒性效应明显且价态不同,毒性稳定性都不同。

(3)重金属在水中易迁移转化:微量即可产生毒性效应,可以微生物的作用下形成毒性更 强的有机金属化合物,可以经过食物链进行放大。

(4)重金属的毒性效应:重金属被生物吸收,与生物体内的蛋白质和酶结合,产生不可逆的变化,导致各种病变。(5)治理难,周期长 危害:(1)重金属污染对土壤的影响:随着污水灌溉而进入土壤的重金属,以

不同的方式被土壤截留固定。重金属被土壤胶体或颗粒吸附固定,并在土壤中逐年积累。仅 受重金属污染的耕地面积就占全国耕地总面积的2 /7,被植物吸收,通过食物链进入人体。(2)重金属污染对海洋的影响:造成许多水中生物畸形或者不能繁殖后代,由于受工厂排 放污水及城市生活污水的影响,近岸海水受到严重污染,有些海洋生物已经灭绝。

(2)重金属污染对人体的危害:通过食物链或者饮用水进入人体,重金属中毒的急性表现 是使人呕吐、乏力、嗜睡、昏迷乃至死亡;慢性症状则是使人的免疫力长期低下,各种恶性 肿瘤、慢性病多发。重金属对蛋白质有凝固变性的不可逆作用,损坏人的免疫防护能力。重 金属汞为积蓄性毒物,除慢性和急性中毒外,还有致癌和致突变作用。

举例:日本水俣事件,工厂含甲基汞的废水排入水俣湾使海鱼体内含甲基汞,当地居民食鱼 而中,截至1972年有近200人患病,50余人死亡,20多个婴尔生出来神经受损。日本富山事件,由于镉污染,截至1968年有300人患病,有100多人死亡

8、简述我国城市河流环境目前存在的主要问题及其治理对策(15分)问题:(1)水质污染严重,水质透明度下降,甚至产生黑臭,丧失自净能力,无法进行利用(2)断流问题:流域内由于少雨干旱,中游拦截蓄水及下游有水量大导致流域内出现断流,9 影响社会经济可持续发展。

(3)泥沙淤积:由于水土流失导致泥沙大量淤积,导致蓄洪能力差。(4)面临巨大人口压力,造成行船安全隐患

(5)渠道被挤占、填埋,过水断面面积减小,排水不畅。天然调蓄功能严重退化,加大了内涝发生的概率。

(6)河道被硬化、渠化,导致城市景观、生态系统和水环境的破坏导致生物多样性减少。治理对策:(1)保护水面,还河流以空间:在进行城市规划时,要对城市水的出路有很好的考虑和安排,尽可能地保留城市内原有的河流、湖泊、洼地及排水通道,不得任意将其填埋和淤塞。必要时开挖人工湖和运河,这不仅可提高城市的排涝能力,也可以改善城市景观和城市生态环境。(2)以人为本,建设生态河堤:生态河堤能够适合生物生存和繁衍、增强水体自净作用、调 节水量、滞洪补枯。恢复水体和河流沿岸生态系统。

(3)营造城市水景,建立滨水环境:在城市生态规划中要充分要“以人为本”,重视城市滨水空间的规划设计,促使人类向往自然环境,以人水和谐的方式处理城市与河流的关系。(4)控制污水直接排入城市河道,从根本上消除河流污染

9、城市河道黑臭是目前我国许多城市普遍存在的突出环境问题之一,请从“控源-减负-修复”的技术途径,阐述城市黑臭河道的主要修复技术和治理措施。(结合成因机制)黑臭产生原因:河道被挤占、填埋,过水断面面积减小,排水不畅,被硬化人工化,生态功能退化。生活污水,工业废水,农业退水,初期雨水,大气中的扬尘大量进入河道导致河道水体N、P等营养元素大量超标,加之河道底泥长期未清,不断释放N、P等营养元素,导致水体富营养化,浮游生物大量繁殖,导致水中溶解氧降低,当溶解氧降至为0时,厌氧菌大量繁殖,产生H2S、NH3等难闻气体,河水发黑发臭。措施:(1)标本兼治,从源头上控制和治理生产、生活对水质带来的污染。(生活污水加以处理后排放,提倡使用无磷洗涤剂;工业废水降低氮磷的排放;农业生产合理使用化肥,防止流失;加强城市排水系统的规划和管理,减少初期雨水的影响;人和畜禽的排泄物发酵制沼气和有机肥。)

(2)清淤护岸,齐头并进。将污染物移出水体,清淤护岸是确保防止水土流失,提高河道自净功能的主要手段。

(3)整治河道,增加流水断面,给洪水出路

(4)补水引水,稀释污染物,对污染较严重流动缓慢尤其长期缺乏补充水源的城市内河适用,但水体中的污染物仅转移到下游,并未得到有效降解。(5)人工增氧,提高水中溶解氧,增强河道自净能力

(6)化学除藻,应急除藻措施,有明显的除藻效果,提高水体透明度,不能根本解决问题(7)使用生物生态净化处理技术处理河流

(8)破解难题,管理创新。可以尝试“以河养河”方法。

(9)加强领导,平衡推进。河道整治长效管理涉及面广、实施难度大、政策性强。各级政 府要统一思想认识,切实加强领导做到人员、措施、资金“三落实”。

(10)提高素质,全民参与。河道长效管理工作必须得到全社会的大力支持和广大农民群众 的积极参与才能取得实效。

10、简述城市雨水径流污染的发生过程、特点及综合防治对策。城市地表径流污染:降雨的过程中,雨水及其形成的径流经城市地面聚集一系列污染物质并直接排入水体而造成的非点源污染。

主要污染源:汽车产生的污染物、建筑材料和建筑工地、路面垃圾和城区雨水的垃圾和污水、下水道系统、土地表面、大气的干湿沉降。发生过程:降雨、扣损、管网汇流

特点:(1)水量具有随机性;(2)不同地区的降雨水质差异性较大(3)不透水面比例高,人类干扰强度高(4)污染物量大面广,组成复杂,还有部分城市污水(5)晴天积累,雨天排放,突发性高(6)初期径流污染严重 防治对策:

(一)加强城区地面清洁管理:(1)首先应对城区内建筑施工场地、垃圾堆放场 地、贮煤场等处进行重点监控,要求将土堆、煤堆等复盖以防止扬尘及减少地面和屋面的沉 积物。(2)应合理设计地面标高,减少及防止水土流失。还应复盖人行道树蓄水坑等小面积 裸露地面以免扬尘及沉积物溅出。(3)控制除冰剂的使用(4)控制大气污染

(二)控制径流系数:

(1)推广使用人工透水地面及多种渗透设施;

(2)加大绿地面积并合理布置绿地相对高程:绿地是一种最有效且简单的径流入渗设施,对 于小区径流系数的控制起到至关重要的作用,而且绿地还能阻留和吸收径流中的污染物。(3)利用湿地滞留池去除地表径流污染物

(4)雨水径流经处理后就地回灌以补充地下水:雨水径流有相当的污染性,因此宜经适当处 理后通过渗井回灌地下。

(三)使用低污染性的防水材料:使用瓦制材料屋面能在很大程度上减少径流的污染性,建 筑物使用板式或瓦屋面,并使用环保型涂料。

(四)清浊分流:

(1)径流水质随降雨过程而变化,初期降雨所形成径流的污染物最强,随后其COD 逐渐降低 并趋向于一相对稳定值。

(2)清浊分流是指将屋面径流与道路径流分开,因它们的污染性相差很大。

土壤环境

1、何为土壤环境容量?简要介绍目前我国土壤环境存在的主要问题,试述污水处理厂污泥用于农林业生产的利弊(20分)

土壤环境容量:土壤环境单元所容许承纳的污染物质的最大数量或负荷量 主要问题:(1)耕地环境质量恶化,直接威胁农产品安全 耕地土壤污染导致生物品质不断下降,直接威胁农产品安全。长期的污灌已造成严重的土壤 污染和农产品污染。

(2)城市及工矿区土壤环境安全隐患巨大

我国工矿区、城市也存在严重的土壤(或土地)污染问题,这些用地的土壤或多或少受到各 种各样的污染物污染,有些甚至是对人体特别有害的危险物质。(3)土壤有机污染情况严重

土壤有机污染已成为影响土壤环境安全的主要污染物,对农产品安全和人体健康危害大,包 括:农药品种及助剂等持久性有机污染物;城市污染和污染水中的有机污染物;畜禽有机废 弃物中的兽药残留。

(4)其他土壤污染物的潜在危害 随着稀土元素农用的不断发展,有越来越多的稀土元素进入土壤环境,并进一步进入生物链

和食物链,土壤中新的放射性污染物不断增加,将成为新的土壤环境安全问题。(5)土壤污染导致其他问题:如在风力水力的作用下导致大气污染水体污染等 用于农业生产的利弊:

(一)利:(1)可以提供植物生长所需要的大量氮磷元素;(2)减少了污泥处理的问题,同时实现了资源的二次利用;(3)成本低廉,降低了农业生产成本。

(二)弊:(1)污泥中含有大量重金属以及一些难降解有机物,进入土壤不易排出,造成土 壤污染,被植物吸收,进入人体,在人体内富集;

(2)污泥中有一些致病微生物,通过食物进入人体,对人来带来较大危害;(3)在堆肥的过程中,占地面积比较大,对大气造成污染。

2.土壤中重金属的迁移转化过程主要有哪些?土壤重金属污染有哪些生态效应?再看书 方式:(1)物理迁移:土壤溶液中的重金属离子或络合物可以随径流作用迁移,导致重金属的水平和垂直分布特征。水土流失和风蚀作用也可以使重金属随土壤颗粒发生位移和搬运。(2)物理化学迁移和化学迁移:重金属污染物通过吸附、漯河、螯合等形式与土壤胶体结合或者发生溶解或者沉淀。

(3)生物迁移:植物通过根系从土壤中吸收有效态重金属,并在植物体内累积起来的过程。(主动吸收和被动吸收)另外,土壤微生物的吸收和土壤动物啃食重金属含量较高的表土也是重金属发生生物迁移的一种途径。过程:(1)土壤胶体对重金属的吸附(2)金属离子的配位作用(3)土壤中重金属的沉淀和 溶解(4)重金属在土壤-植物体系中的迁移:被动迁移和主动迁移 生态效应:(1)对植物的影响:引起植物生长或发育障碍,或在植物体内残留和积累(2)重金属复对人体健康的影响:重金属被植物吸收后,通过食物链危害人体健康(3)对水体的影响:通过雨水淋溶冲刷,地表径流进入水体,进而污染水体。危害生物

3、请简述我国城市土壤组成特点、环境风险评估方法及其安全利用和环境管理对策。特点:城市土壤的物质组成受人为活动的深刻影响,最典型的特点就是含有大量混凝土、砖 块、石头等建筑垃圾,影响了土壤本身的物质组成和特性,打乱了土壤本身的发育层次与自 然土壤相比,表现为土壤剖面结构混乱、无层次、无规律、侵入体多等。>2㎝的粗骨物质 的存在是城市绿地土壤的重要特点。土壤中建筑垃圾的大量存在,对植物根系生长、发育会 形成严重障碍。

表现为以下特点:物理特性:土壤无层次、空间变异大、土壤侵入体多、土壤压实和板结状况严重、地表封闭、土壤温度高

化学特性:土壤pH值异常、养分匮乏、土壤污染严重

生物特性:原有生境消失,生物多样性降低、生物量减少、微生物群体结构发生变化、病原生物的侵染。

评估方法: 1983年美国国家科学院提出了健康风险评估的定义与框架,以及危害判定、剂 量一效应关系评估、暴露评估和风险表征的风险评估四步法

(1)危害判定:研究区界定与信息收,制定实施采样计划,分析环境样、分析污染特征,建立概念模型,(2)剂量一效应关系评估: 人体暴露于一定剂量的污染物与其产生反应之间的关系称为剂 量一效应关系。

(3)暴露评估:污染土壤的健康风险评估需要详细的暴露评估过程,来确定或估算(定性或 定量)暴露剂量的大小、暴露频度、暴露持续时间和暴露途径,应当考虑到过去、当前和将

来的暴露情况

(4)风险表征:风险表征是对前面评估步骤进行总结,并综合进行风险水平定性与定量表 达 对策:(1)加快我国土壤污染防治立法,建立土壤污染防治体系

(2)尽快开展全国土壤污染调查研究以及加强土壤的合理规划利用和土壤治理改良(3)开展区域土壤污染风险评价与安全区划研究(4)加大科研投入,开发污染土壤治理与修复技术(5)加强土壤污染监测监控能力建设

(6)加强土壤环境保护的宣传与科普,提高公众保护意识

固废问题

1、固体废弃物处理处置的一般方法(再看书 清华大学 P155)三化原则 主要分为陆地处置和海洋处置两大类,陆地处置包括土地填埋法、堆肥法、焚烧法、土地耕作、工程库或贮留池贮存、深井灌注。海洋处置方法包括深海投弃法和远洋焚烧。

固废特点:①最难得到处置 ②最具综合性 ③最晚得到重视 ④最贴近的环境问题 来源:生产废物和生活废物

按来源分类:工业固废指工业生产过程和工业加工过程所产生的废渣、粉尘、废屑、污泥等 城市固废:又称城市垃圾,指居民生活、商业活动、市政建设与维护、机关办公等生活废物农业固废:指农林牧渔各业生产,科研及农民日常生活的植物秸秆、牲畜粪便、生活废物等 危害:①侵占土地:固废推存需要占大量的土地,垃圾与人争地的矛盾日益尖锐

②污染土壤:固废长期堆放在土地上,若未做防渗措施或防渗措施不当,有毒有害成分在雨雪淋溶、自然降解后进入土壤,破坏土壤生态环境,导致寸草不生。

③污染水体:固废在雨水淋溶后通过地表径流进入地表水,或渗透进入地下水,或其挥发物和悬浮物随降水进入水体,使水体污染 ④污染大气:固废在堆放运输过程中以扬尘的形式进入大气,以及挥发性气体和有毒有害的气体,在风的作用下飘散到远方,或产生臭味。⑤危害人体健康:固废尤其是危险废物中含许多对人体有害的重金属、难降解有机高分子化合物等,可直接或间接通过食物链进入人体,可致畸致癌致突变

⑥影响环境卫生:城市的生活垃圾和牲畜粪便等,若不及时清运,会堆积腐烂发臭,不仅对人体健康构成潜在威胁,还影响市容市貌 固废的控制措施,即“三化原则”

无害化:通过物理化学生物工程方法,进行无害或低害的安全处理与处置,达到对废弃物的消毒、解毒或稳定化、固化并减少固废污染的危害。

减量化:通过适当的技术手段尽量减少废物的数量和体积.资源化:通过回收固废中有用的物质和能量,使其在利用。

2、试述怎样运用生态学原理解决城市有机垃圾的处理与处置问题。

(1)填埋法:使用最广,我国不少城市已建起了大型垃圾填埋处理场,卫生填埋由于具 有技术成熟、处理费用低等优点,是目前我国城市垃圾集中处置的主要方式,投资稍少、工 艺简单、处理量大,并较好地实现了地表的无害化。(2)堆肥法:堆肥法分为好氧堆肥、厌氧堆肥。

好氧堆肥:①发酵阶段:在满足C/N(20:1~30:1)、含水率(40%~60%)、温度(60℃~80℃)、pH(5~8)、空气需要量等工艺条件下,垃圾经过2~3周时间发酵,保持数天,垃圾中的寄生虫卵、致癌细菌等有害物质均被杀死。

②熟化阶段:将新发酵的肥料在相对静止的条件下,继续完成有机物的分解过程,使较难降解的有机物得到进一步的降解,需7~120d。③加工:去除杂质并使颗粒均化。

④储存:配备防雨措施将肥料储存。发酵完成,是无害化处理和高效有机肥料。这种处理方式比较理想,近年又发展为在酵化基础上引种蚯蚓,把垃圾变为高效肥料——蚓粪。厌氧堆肥:经过预处理去除少量有害物质和大颗粒物质,并进一步破碎和筛分,使颗粒细化、质地均匀后进入厌氧系统。在适当的C/N(20:1~30:1)、温度(55℃~60℃)、pH(6.8~7.5)、投料方式和投配率、搅拌等工艺条件下进行厌氧发酵。产生沼气回收利用。

酵化法处理有机垃圾的最大问题是建大型处理厂投资巨大,处理量却有限,周期较长,尤其是大型有机垃圾破碎、筛分、输送等设备的故障多、寿命短、维修量大。

(3)菌种消化法:把垃圾消灭在源头,采用菌种消化法,开发小型有机垃圾生物减量化处 理机,把垃圾消灭在源头。

3、目前,我国的城市垃圾主要采用卫生填埋和焚烧方法处理,请比较分析者两种城市生活垃圾处理的利弊。那种方式更适合中国国情?

填埋法优点:使用最广,我国不少城市已建起了大型垃圾填埋处理场,卫生填埋由于具

有技术成熟、处理费用低等优点,是目前我国城市垃圾集中处置的主要方式,投资稍少、工 艺简单、处理量大,并较好地实现了地表的无害化。

填埋法缺点:填埋到地下的垃圾并没有进行无害化处理,残留着大量的细菌、病毒;还 潜伏着沼气重金属污染等隐患;其垃圾渗漏液还会长久地污染地下水资源。焚烧垃圾优点:(1)减容减量效果明显、无害化彻底化。

(2)燃烧法占地面积小,选址灵活,可在市区建设降低运输费用(3)效利用垃圾焚烧产生的热能发电()不受气候的影响,可实现全天候操作 缺点:(4)结合我国目前城市垃圾成分和热值,许多燃烧设备需要一定的辅助燃料(5)垃圾焚烧产生大量有害气体,净化技术难度大且处理成本高,容易造成二次污染(6)垃圾焚烧产生的灰中含有大量重金属,难处理且处理成本高()焚烧设备投资大,运转成本高,造成政府财政包袱过大

由于我国土地面积较大,填埋法使用较长久,有一定的经验,而焚烧时在中国式刚起步,很多产生的有害气体不能控制,并且污染物进入大气更难以处理,所以目前垃圾填埋比较适 合中国。

垃圾焚烧在我国推广应用的可行性?

近十年来垃圾焚烧尾气处理技术的突飞猛进,极大地促进了垃圾焚烧技术的发展,说明该法具有较广阔的应用前景和可行性。随着人口的增长,低价的不断提高,城市垃圾产生量的不断增加,垃圾围城现象日益严重,同时卫生填埋的污染治理要求日益提高,焚烧法能更好的解决这些问题,而我国垃圾焚烧设备的设计、生产和应用水平和规模还较落后,是垃圾填埋在我国更为普遍,同时焚烧法的推广还涉及投资成本,环境影响,经济水平,技术水平等。总体而言,①我国目前经济水平不高,管理体制不健全,很多城市垃圾发热量低,通过加大垃圾分类管理和回收力度可提高焚烧效率的同时实现资源化②国内垃圾焚烧设备和尾气净化装置大都由国外引进,对技术消化程度低,导致投资巨大。需加大研发投入,实现生活垃圾高效廉价无害化处理。③垃圾焚烧尾气污染物的实时监控力度有待加强,需及时透明的公 14 布监测结果④此外,还需进一步健全法律法规标准建设。综合考虑二次污染、经济效益、环境效益、城市规划合理选择净化工艺、规划选址,促进垃圾焚烧业的发展,相信我国城市垃圾的处理最终将实现无害化,减量化,资源化的总目标。

4、简述巴塞尔公约的主要原则及其相关措施

1989年3月签订了“控制危险废物越境转移及其处置巴塞尔公约”

原则:各缔约国有权禁止有害废物的进境和进口;建立预先通知制度和批准制度;有害废物 和非法越境转移视为犯罪行为。措施:(1)保证将本国内产生的危险废物和其他废物减至最低限度;

(2)保证提供充分的处置设施用以从事危险废物和其他废物的环境无害化管理,不论处置 场所位于何处,在可能范围内,这些设施应设在本国内;

(3)保证在管理过程中不产生危险废物和其他废物的污染,并在产生这类污染时,尽量减 少其对人体健康和环境的影响。

(4)各缔约国应相互合作,以便改善和实施危险废物和其他废物的环境无害化管理。

3、何为白色污染?简述解决白色污染问题的主要管理及技术对策(15分)

白色污染是人们对难降解的塑料垃圾污染环境现象的的一种称谓,是指由聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等高分子化合物制成的各类生活生产塑料用品,使用后被抛弃在环境中 因为难降解,所以造成严重的环境污染现象。对策:(1)加大宣传教育力度, 提高全社会的环境意识。加强对“白色污染”危害性的宣传, 引导和教育市民自觉防治“白色污染”。提高全社会的环境意识和社会公德意识, 教育人们 树立良好的环保习惯。在自身严格遵守环法法规的同时, 积极制止身边的不良行为。(2)将白色污染防治工作纳入法制化轨道。制定防治“白色污染”的地方性法规, 明确生 产者、销售者和消费者回收利用废旧塑料包装物的义务和法律责任。(3)建设完备的环境执法监督体系, 不断提高环境保护能力。

(4)对生产、销售、使用一次性塑料餐具和塑料包装袋的行为实施监督管理。

(5)加强替代包装产品的开发、研究, 控制不易回收利用的废旧塑料包装物的产生量, 鼓励提高废旧塑料包装物的回收利用率。

(6)鼓励和促进废旧塑料包装物的“减量化、资源化、无害化”, 完善有利于环境保护的价格、税收等政策, 促进污染外部成本内部化,节约和综合利用资源, 防治“白色污染”, 保护生态环境。(7)强调白色垃圾的回收利用。采取强制措施, 从回收集中产生的废旧塑料包装物入手, 逐步提高废旧塑料包装物回收利用率。实行垃圾回收分装制度, 对垃圾进行分类、分装和回收, 既可以解决“白色污染”的问题, 同时也可以使资源循环利用。

4、何为环境激素?简述环境激素污染的主要危害性(15分)

环境激素(Environmental Endocrine)是一类能干扰生物和人体正常内分泌功能的外来化学物质,它破坏生物体正常的自身稳定性及调节发育过程中激素的产生、释放、代谢等作用。因其大多具有雌激素的效应,又是从环境中进入人体,对生殖器官等产生类似于雌激素的效 应,因此又被称为“环境雌激素”。

来源:农药、除草剂、涂料、洗涤剂、表面活性剂、染料、芳香剂,塑料制品、食品、药品、化妆品中添加剂的释放和扩散,动植物分泌,垃圾焚烧,空气挥发等 危害:(1)对性器官和性机能:引起自然界生物性机能减弱,性器官异化,引起人类性机能障碍和疾病发病率方面急剧上升。

15(2)对生物体形体:表现为生物体个体特大或特小(因为影响生长激素的分泌)

(3)对生殖系统:使生殖系统早熟,变性要求增加,多胎以及不孕,导致生殖系统疾病产生和多发

(4)对生物基因:对基因的影响导致动物和人体畸变,器官增多或减少,出现残疾人(5)对免疫系统:是免疫系统受损,降低人体免疫机能,使人产生各种疾病,引发癌症(6)对生物中枢神经系统:对中枢神经系统产生毒害,影响激素分泌及其调节功能,导致生理功能紊乱,出现一系列中毒症状。还会导致精神抑郁症的发作和自杀现象

生态问题

1、什么是食物链?它在难(不)降解污染物迁移中的作用如何?

食物链:生态系统中贮存于有机物中的化学能,通过一系列吃与被吃的关系,把生物与生物 紧密地联系起来,这种生物之间以食物营养关系彼此联系起来的序列,称为食物链。

作用:如果一种有难降解物质被食物链的低级部分吸收,如被草吸收,虽然浓度很低,不影 响草的生长,但虫子吃草后有毒物质很难排泄,当它经常吃草,有毒物质会逐渐在它体内积 累,青蛙吃大量的虫子,有毒物质会在青蛙体内进一步积累,当蛇吃青蛙时,污染物质又进 一步积累。因此食物链有累积和放大的效应。

2、何谓生态系统?一个完整的生态系统包括哪些基本要素?请结合湿地生态系统,简要说 明生态系统的结构和能量流动规律。

生态系统:是一定空间内生物成分和非生物成分组成的一个生态学功能单位。基本要素:非生物成分:(1)无机物:包括水、氨、氮、二氧化碳和各种无机盐等。(2)有机化合物:包括蛋白质、糖类和脂类以及生物残体、排泄物等。(3)气候因素:包括温度、湿度、风和降水等。(4)太阳辐射:生态系统能量来源

(5)土壤:有机物、无机物的储存库,支持植物的基质和动物的栖息场所。

作用:非生物成分它们构成生物生长、发育的能量与物质基础,又称为生命支持系统。生物成分:(1)生产者:指能够进行光和作用的绿色植物和化能合成细菌细菌。(2)消费者:是指以其他生物为食的各种生物。

(3)分解者:是指分解动植物残体、粪便和各种有机物为生的真菌、细菌、原生动物和蚯蚓等食腐动物。

作用:自养型生物能够将化学能、太阳能等转化为存在于生物体内的能源,消费者可以促进 物质能量的传递与循环,分解者将有机成分转化为无机物质,促进物质的转化,在生态系统 中起着养分物质再循环的作用。

湿地生态系统结构:包括形态结构和营养结构。形态结构:指生态系统中生物种类、种群数量、种的空间配置(水平和垂直分布)、种的时间变化(发育和季相)。营养结构:以营养为纽带,把生物和非生物紧密结合起来,构成以生产者、消费者、分解者为中心的三大功能群,通过营养联系而构成的网状结构,即食物链和食物网。

在湿地生态系统中,水中包括非生命物质:氨、氮、无机盐、脂类、蛋

白质,以及阳光、风和水等,以及以植物为主的生产者,湿地中的各种动物如虫子,鸟等为 消费者。水中以及土壤中的各种分解动植物尸体为生的微生物为分解者。

能量流动规律:单向流动和逐级递减。能量只能从植物—虫子—鸟,这个方向流动,而不能 向相反的方向流动。并且植物的数量最大,然后是虫子,最少的是鸟类,这符合生态系统中

的能量逐级递减规律,符合百分之十定律,即后一级的食物产量不超过前一级的1 /10。

3、简述生态系统的能量流动特点,列举城市生态系统的特异性。特点:(1)生产者(绿色植物)对太阳能利用率很低,只有1%左右;(2)能量单向流动;(3)流动中能量逐级递减

(4)各级消费者之间能量的利用率平均为10%;

(5)只有当生态系统生产的能量与消耗的能量平衡时,生态系统的结构与功能才能保持动态 的平衡。特异性:(1)城市生态系统的人为性:以人为主体,人在其中不仅是唯一的消费者,而且是 整个系统的营造者;

(2)城市生态系统的不完整性:几乎全是人工生态系统,其能量和物质运转均在人的控制 下进行,居民所处的生物和非生物环境都已经过人工改造,是人类自我驯化的系统;(3)城市生态系统的开放具有层次性:是不完全的开放性的生态系统,系统内无法完成物 质循环和能量转换

(4)城市生态系统具有高质量性;(5)城市生态系统的复杂性;(6)城市生态系统的脆弱性。(7)城市生态系统高能耗

4、试述生态城市的功能特性以及如何利用其功能来调控城市环境质量(25分)

功能特性:(1)生态城市是一个与周围相关区域紧密相连的相对开放系统。它不仅包括城市 地区,还包括周围的农村地区。生态城周边应该被完全绿色的农业用地包围着,它既可以为城 市居民提供完全生态和无污染的农产品,而且还起到对城市空气和环境的外围保护作用。(2)生态城市不仅涉及城市的生态环境系统(包括自然环境和人工环境), 也涉及城市的经济和社会, 是一个以人的行为为主导、以自然环境系统为依托、以资源和能源流动为命脉、以社会体制为经络的“社会—经济—自然”的复合系统,是社会、经济和环境的统一体。(3)生态城市还要求人们有自觉的生态意识和环境价值观。生活质量、人口素质及健康水平与社会进步、经济发展相适应,有方便舒适的生活环境、安定的社会秩序、开放民主的社 会政治、健全的社会保障体系、全面的文化发展、绿色的生活社区和生态化的城市空间环境。总而言之, 一个符合生态规律的生态城市应该是结构合理、功能高效、关系协调的城市生态 系统。调控作用:(1)净化空气:植被可以吸收大气污染物,具有明显的减轻大气污染、净化空气 的作用,但其净化程度取决于城市当地的条件,在城市各类生态规划中必须注意植被种类的 搭配、区域的布局、结构的配置等问题。

(2)调节城市小气候:城市内所有的自然生态系统均有助于热岛效应的缓减。水环境不论 冬季还是夏季都可减少温度偏差。植被对此的作用也不容忽视。(3)降低噪声污染:研究表明,柔软的草坪比水泥步行街的噪声低3 db;同时,其他植被 也可降低噪声:不小于5 m宽的密集灌木林可降低噪声2 db,而50 m宽的森林可降低噪声 3~6 db;100 m宽的密集植被仅可降低噪声1~2 db。

(4)调节降雨与径流:植被根系深入土壤,使土壤具有更强的渗透性,根系吸收水分后植 物叶片以蒸腾的方式将水分释放到空气中,增加了大气湿度,从而调节降雨和径流;植被还 能减缓水流速度,减少洪水危害。

(5)废水处理:湿地内生物可吸收大量营养物质,并且可减慢污水流速,使颗粒物质沉淀

于底部,近96%的氮和97%的磷可滞留于湿地内。这样,既可以增加生物多样性,又减少了 废水处理的费用。

5、何为生物多样性?简述造成生物多样性减少的主要原因(15分)

生物多样性:生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。原因:(1)自然原因:一是物种本身的生物学特性,物种的形成以及灭绝是自然规律;二 是一些物种本身对环境的适应能力或变异性、适应性比较差,在环境发生较大变化时难以适 应,因此而面临灭绝的危险,比如恐龙的灭绝;三是环境突变(天灾),如地震、水灾、火 灾、暴风雪、干旱等自然灾害。

(2)人为原因:①生境的破坏和破碎:

人类活动的增加,如建设城市、修建公路铁路等,将大面积连续的生态环境分割成较小的斑块,使得动物的活动受到限制,从而影响其觅食、迁徙和繁殖,而且植物的花粉和种子的散布也会受到影响,因而引起动植物种群数量下降并引起局部灭绝。同时由于生境的片断化,阳光、温度、湿度及风的变化,也会导致一些物种濒危、甚至灭绝。生境破碎加速外来物种入侵,破坏原来食物链食物网和种群内的生态平衡导致次生灭绝。②掠夺式的过度开发:

生物资源的开发速度超过其更新速度,导致资源枯竭,生态系统结构发生变化,生态系统功能失调,生态环境恶化难以恢复。如我国猕猴20世纪50年代过度捕捉出口,种群数量剧减,至今未恢复。③环境污染 :

水体污染对水体生物多样性的影响突出、普遍、昆明滇池即是一例; 土壤污染通常会使当地植被退化,甚至变成不毛之地,同时土壤动物也会变的稀少甚至绝迹,其生物多样性比未受污染区显著下降; 空气污染,人类排放到大气中的各种有毒有害物质均能对生物体产生不同程度的损失,并对 生态系统构成危害,特别是温室效应引起的全球变暖和酸雨对生物多样性的影响。④外来物种入侵

外来物种占据有利生态环境,破坏原有食物链和生态平衡,破坏原有物种生态环境,引起原有生态系统部分物种灭绝。

⑤种植方式:种植品种单一性,导致与之相应的物种消失,群落生物组合发生变化并一起生态系统的变化。

(3)制度原因:我国法律制度的不健全,使生物多样性遭受了不必要的损失。

6、简述生物多样性的层次类型及价值?分析生境破碎对生物多样性的影响过程?介绍生物多样性有哪些保护途径? 生物多样性:生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。它包括数以百万种的地球动物、植物、微生物和他们所拥有的基因以及他们与生存环境所形成的复杂的生态系统,它使生命系统的特征之一。层次及价值:(1)遗传多样性,又称基因多样性,指种内基因变化,包括种内显著不同的种群间和同一种群内遗传变化。其对任何物种维持和繁衍其生命、适应环境、抵抗不良环境与灾害是必要的。

(2)物种多样性,指地球上生物有机体(包括动物、植物、微生物种类)的复杂多样性。物种多样性是遗传多样性的现实表现和载体。物种多样性代表着物种演化的空间范围和对特定环境的生态适应性,是进化机制的最主要产物,是最适合研究生物多样性的生命层次。(3)生态系统多样性,指生物圈内生态环境、生物群落和生态过程的多样性以及生态系统 18 内生态环境差异、生态过程变化的多样性。生态系统多样性越高,物种丰富度越高,营养结构越复杂,能量流动和物质循环途径越复杂,生态系统稳定性越大,抗击外界能力越强。生物多样性的价值:直接价值:食物、药物、能源和工业原料

间接价值:①绿色植物固定太阳能通过食物链为生物提供能量和生存基础;供给生物O2,促进全球碳循环,保持二氧化碳平衡,控制温室效应对全球的影响。②调节全球局部区域的气候。③保持生态系统平衡,促进生物进化④对环境污染,某些生物有指标性意义,某些能吸收和分解有机物。⑤在自然环境美学、社会文化、科学精神等方面均有重要价值。

潜在价值:开辟新的养殖动物和种植植物品种,是选育优良品种的物质基础;发现和提取新的药物,控制和治疗疾病;对当代人有价值,对后代人也有研究价值。影响过程:生境气坏和破碎的造成生物多样新锐减的主要因素之一。生境破碎化对野生动物的灭绝具有重要的影响。所谓生境破碎化指一个大面积连续的生境,变成很多面积较小的小斑块斑块之间被与过去不同的背景机制所隔离,包围着生境片段的景观,对原有生物的物种并不适合,物种不易扩散,残存的斑块可以看作“生境的岛屿”。生境破碎化减少野生动物栖息地的同时增加动物种群的隔离以及破碎化生境的增加严重威胁生存于大面积连续生境内部的物种的生存。生境破碎后引起生物和非生物条件的变化,包括食物、栖息地、繁殖场所,微气候等,增加了捕食率和种间竞争,放大了人类的影响。小生境面临外来物种和当地有害物种入侵的脆弱性增加。生境破碎化有两个原因会引起灭绝:一是缩小了生境总面积影响种群大小和灭绝的速率;二是在不连续的片段中,残存面积的再分配影响物种的散步和迁移的速率。如果生活在其中的动、植物不能适应,那么迁移或灭绝就不可避免了。保护途径:(1)调查、鉴别与编目。对物种多样性受威胁的情况、种群现状、分布与栖息地 现状、致危原因等进行调查评估,参照国际濒危物种划分方法,确定物种濒危的等级,在此 基础上,发布我国珍稀野生动植物红皮书以及应当作为国家重点保护的野生动植物名录,并 依法进行管理。

(2)就地保护。就地保护就是在野外划定一定区域,对野生动植物种及其栖息地进行直接、全面的保护,使野生动植物种之间、物种和环境之间始终处于一个相互依存、相互依存、相 互制约、相互适应的生态关系中。是最佳最有效的策略

(3)迁地保护。迁地保护将受到严重威胁的物种迁出原地,使它们在人工帮助的环境下 繁衍生存,并使年代种群不断扩展达到能够维护该物种长期生存的保护方法。(4)建立基因库以保存物种

(5)建立完善法律体系,加强外来物种管理,防止外来物种或者病害的危害。

(6)景观保护。它能够系统地兼顾生物多样性保护与可持续经济发展的协调关系。

全球环境问题 1、1992年联合国“环境与发展”大会在何地举行?会议通过和签署了哪五个重要文件?提 出了哪个非常重要的观念?这一观念对全球环境保护有何重要意义? 地点:巴西里约热内卢

五个文件:通过了《21世纪议程》、《里约环境与发展宣言 》和《关于森林问题的原则声明》签署了《气候变化框架公约》、《生物多样性公约》。

里约宣言:和平、发展和保护环境是互相依存、不可分割的,世界各国应在环境与发展领域 加强国际合作,为建立一种新的、公平的全球伙伴关系而努力。

重要观念:可持续发展 :既满足当代人的需要,有不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展。

内涵:包括经济的可持续性、环境的可持续性、社会的可持续性。是以人的发展为中心的“经济—环境—社会”复合系统持续、稳定、健康的发展。意义:(1)可持续发展是从人类的前途命运出发,到目前为止所能找到的最佳的发展途径,它是当前世界上“和平与发展”两大主题中最被广泛接受的概念,故可称之为有划时代意义 的新概念。

(2)可持续发展概念最核心的理论基础是人与自然要和谐相处,它对人的思维方式、生产 方式和生活方式都会有重大影响,特别是在资源观、科学关和道德等方面的革新,将在思想 领域产生深刻的变革。

(3)可持续发展已经开始转变为战略行动计划,它是可实践的全面发展观。

(4)可持续发展那的概念是一种时间和空间最为广泛的发展观,它所灌输的公平性、特异 性、持续性和共同性的原则,既有利于西方工业化国家,也有利于发展中国家。

(5)可持续发展战略或走可持续发展道路没有固定的模式,不同时间、地点和条件则需要 按照具体情况来对待,同时他具有较强的科学技术方面的可操作性,也有一定的可预测性。

2、简述人口增长对环境造成的压力

(1)人口急剧增长,耕地不断减少。人口对土地压力的无限制增大,使其生态平衡变得很 脆弱,造成生态失衡,随之而来的自然灾害频繁发生。掠夺性地开发自然资源,必然会遭到 自然界的报复。

(2)人口增长使森林资源承受过重的需求压力。中国人均占有的林木蓄积量很低,为了满 足人口增长和经济建设的需要而过度开采,导致一系列严重的环境、社会和经济后果。(3)庞大的人口对矿产资源造成沉重的压力。对矿产资源的沉重需求压力,不仅造成资源 供给的长期紧张局面,也诱发出严重的生态环境问题。

(4)人口激增对水资源施加了更大压力。随着人民口的增加以及生活水平的提高,城市人 口的膨胀和经济发展,人均用水量、生活用水量和生产用水量大大增加,导致大范围的缺水 现象。

(5)人口增长直接导致能源需求量的增长,对环境的压力也随之增大。人口增长带来的能 源消耗大大地超过了生产供给能力。同时,使得中国目前严重的煤烟型大气污染加剧。

3、试述酸雨的形成机制及其防治对策(25分)

人为污染源和天然污染源排放的硫氧化物和氮氧化物进入大气后,经历扩散、转化、输运以及被雨水冲刷、清除等过程,气态的SO2、NOX在大气中氧化为硫酸和硝酸并溶于云滴和雨滴成为降水成分。转化速率受辐射、相对湿度和大气成分等因素有关。形成机制:

含硫化学燃料燃烧生成的大量硫氧化物进入大气后,通过一系列反应生成硫酸: 再看书 2SO2+02==2SO3 SO3+H20==H2SO4 SO2+H20==H2SO3 2H2SO3+02==2H2SO4

汽车尾气中的大量氮氧化物进入大气中,通过一系列反应生成硝酸: 2NO+O2====2NO2

2NO2+H20====HNO3+HNO2 4NO2+2H20+ O2====4HNO3

硫酸、硝酸与大气中的水蒸气结合,以烟尘等气溶胶颗粒为凝集核聚凝为雨滴并下落,就形 成了酸雨。

防治对策:减少硫氧化物和氮氧化物的排放量是主要途径(1)严格制定大气环境质量标准,加强SO2、NOX的排放控制

(2)加强大气污染的监测和科学研究,及时掌握SO2、NOX的排放迁移状况以及酸雨发展趋势,以便及时采取措施

(3)推广燃煤净化技术以及烟气脱氮除硫以及燃烧过程中脱硫或烟气脱硫(4)汽车尾气催化净化脱氮

(5)调整工业布局,选择有利于SO2、NOX扩散的方式,减少局部地区污染。(6)调整能源结构,积极开发利用清洁能源(7)区域集中供暖(8)绿化造林

危害:⑴ 对陆生生态系统:降低土壤pH值,导致养分被淋浴,土壤贫瘠化,重金属被溶出和置换其他盐基性离子,导致植物生长不良和加速土壤酸化,抑制土壤微生物的活性,影响生物固氮,还会伤害植物,破坏森林,使农作物减产。

⑵对水生生态系统:使水体酸化,鱼卵不能孵化或成长,微生物组成发生改变,有机物分解缓慢,严重时鱼类死绝;加速金属溶解,严重破坏水生生态系统。⑶腐蚀建筑物、工厂设备、文化古迹、;腐蚀油漆、皮革、金属、纺织品

⑷危害人体健康:对人的皮肤和眼睛造成一定的危害。由于酸雨对生态系统的影响,导致重金属通过食物链进入人体产生危害。

⑸影响地球气候:对石灰岩的溶蚀,间接地使大气中的CO2浓度增大,加强温室效应

4、有关海洋污染 较引人注目是石油污染 赤潮(同水体富营养化)

产生原因:①石油钻探、开采、提炼、运输、使用过程中,有一部分石油流失到海洋 ②大型油轮事故

危害:①不透明油膜降低了光合作用的效率:产氧量减少以及藻类生长阻滞,亦影响其他海洋生物的生长和繁殖

②海面浮油浓集了分散在海水中的氯烃:对浮游生物,鱼苗等产生有害影响,或直接触杀,或影响其生殖。繁殖与行为

③最严重的污染往往发生在生产力最丰富的浅海海域:该区域出产人类食用介壳类的全部和海鱼的一半,石油溢出后,污染区内的这两类生物迅速死亡

④海面浮油使食物链被包括致癌物质在内的毒物污染:污染海域鱼虾体内苯并芘浓度增高 ⑤石油中有些组分类同于一些海洋生物的化学信息:影响动物觅食、归巢、交配、迁徙 特点:①污染源广:人类在海洋、陆地及其他活动所产生的污染物,皆可通过江河径流,大气扩散、雨雪降水等形式汇入海洋

②持续性强:污染物进入海洋后难以转移出去,不易溶解和分解的物质在海洋里积累,通过生物浓缩和食物链传递,对人类造成潜在威胁

③扩散范围广:全球海洋是一个连通的整体,一个海域污染了,会波及全球

④防治难,危害大:不易被发现,需要治理的时间长且费用大,危害影响到各个方面。

5、温室效应的原理如何?列举两种主要的温室气体及排放情况(气候变化主要是指温室效应)

由于红外线的能力较低,不足以导致分子键能的断裂,因此CO2和H2O对红外线的吸收没有发生化学反应,光吸收的结果只是阻挡热量向地球外逃逸,相当于地球与外层大气的一个绝热层,即温室的作用,因此大气中的水蒸气,CO2 和其他微量气体强烈地吸收地球长波辐射并在反射回地面使得近地面的能量得到保持,导致全球气温升高形成温室效应,这些微量气 21 体为温室气体。

主要温室气体:二氧化碳和甲烷

二氧化塔的全球浓度上升的十分显著,是工业革命后大气组成变化的十分突出的特征,其自然面貌也是引起气候变化的重要因素。

甲烷是大气中浓度最大的有机化合物,来源复杂,除了天然湿地等自然来源以外,大多数甲烷的来源于人为活动有关,如化石燃料的燃烧,生物质的燃烧和垃圾填埋等。

附表。

措施:主要是控制温室气体的排放,增加吸收量。①改变能源结构,控制化石燃料的使用量,增加可再生和清洁能源的比例;②提高能源利用效率③加强对二氧化碳等温室气体排放的控制④保护森林和植被,植树造林⑤利用化学和生物的方法对二氧化碳进行回收和再利用。

6、叙述全球变暖的原因及其对人类的影响 原因:人类活动的影响:(1)人类生产生活中矿石燃料的大量使用,以及各种工业产生大量的CO2、CH4、N2O,CFCS和O3等温室气体,是气候变暖的主要原因之一。

(2)人类活动产生大量的颗粒物,由于其散射和光吸收作用,以及通过对云的影响产生间 接效应,影响全球气候变暖。

(3)人类大量砍伐森林,使得温室效应加剧。(4)臭氧层的破坏,导致更多的太阳辐射到达地面 自然变化:自然本身是冷暖交替变化的过程。影响:(1)对人体健康的影响,气候变化会导致极热天气频率的增加,使得由于心血管和呼 吸道疾病的死亡率增高;传染病增加。

(2)对水资源的影响,温度的上升导致水体挥发和降雨量的增加,从而可能加剧全球旱涝 灾害的频率和程度,并增加洪灾的机会。

(3)对森林的影响,森林树种的变迁可能跟不上气候变化的速率;温度的上升还会增加森 林病虫害和森林火灾的可能性。

(4)对沿海地区的影响,冰川的融化海平面的上升会对经济相对发达的沿海地区产生重大影响,海平面的上升还会造成大片海滩的损失。

(5)对生物物种的影响,很多动植物的迁徙将可能跟不上气候变化的速率;温度的上升还 会使全球一些特殊的生态系统(如常绿植被、冰川生态等)及候鸟、冷水鱼类的生存面临困 境。

(6)对农业生产的影响,全球范围农作物的产量和品种的地理分布将发生变化;农业生产 可能必须相应改变土地使用方式及耕作方式。

7、叙述臭氧层平衡被破坏的原因及其危害。

原因:主要是由于人工合成氟利昂和哈龙等物质进入大气,他们能够使臭氧分解为氧气,而CFCs和Halons具有很长的大气寿命,一旦进入大气就很难去除,这意味着它们对臭氧层

的破坏会持续一个漫长的过程。

危害:臭氧层的破坏,会使其吸收紫外辐射的能力大大减弱,导致到达地球表面UV-B区强 度明显增加,给人类健康和生态环境带来严重的危害。由紫外辐射增加可能导致的后果有以 下几方面:(1)对人体健康的影响: 紫外线会引发和加剧眼部疾病,损伤角膜和眼晶体,如引起白内障、眼球晶体变形等; 导致皮肤癌发病率的增加和传染性疾病;损伤人体免疫系统(2)对陆生植物的影响:引起质量的下降,同时也会影响植物的生理和进化过程。

(3)对水生生态系统的影响:紫外辐射对鱼、虾、蟹、两栖动物和其他动物的早期发育阶 段都有危害作用,最严重的影响是导致其繁殖力下降和幼体发育不全。

(4)对生物化学循环的影响:阳光紫外线的增加会影响陆地和水体的生物地球化学循环,从而改变地球-大气系统中一些重要物质在地球各圈层中的循环

(5)对材料的影响:会加速建筑、喷涂、包装及电线电缆等所用材料,尤其是高分子材料 的降解和老化变质。

(6)对对流层大气组成及空气质量的影响:会促进对流层臭氧和其他相关的氧化剂如过氧 化氢(H2O2)等的生成,使得一些城市地区的臭氧超标率大大增加。也会使OH自由基浓度和颗粒物的增加。

保护臭氧层的途径: ①冻结和削减CFC及哈龙的生产量②减少CFC等物质的排放量③寻找CFC的替代品(在CFC代用品分子中,尽量减少氯和溴原子;把氢分子加到CFC中去;研究更新化合物;研究新的无氟制冷原理)

可持续发展、资源、能源

1、简述可持续发展的含义和原则。

可持续发展:既满足当代人的需求,又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发 展。原则:

(一)公平性原则:

1本代人的公平,即同代人之间的横向公平性; 2代际间的公平,即各代人之间的纵向公平性;

3有限资源公平。目前的现实是,占全球人口26%的发达国家消耗的能源、钢铁、纸 张等,都占全球的80%。

(二),可持续原则:要求人类的经济和社会发展不损害支持地球生命的自然系统,不能超越资源与环境的承载能力。

(三),共同性原则:可持续发展作为全球发展的总目标,所体现的公平性和可持续性原则是相同的(即发展目标的共同性),并且实现这一总目标,必须采取全球共同的联合行动(即行动的共同性)。

2、能源分类: ①按形成方式:一次能源:天然存在,可直接取得而不改变其基本形态的能源,如煤、石油、天然气、风能、地热

二次能源:由一次能源经过加工转换成另一种形态的能源产品,如电力、煤气、蒸汽以及各种石油制品

②可再生能源:在自然界中可以不断再生并有规律地得到补充的能源,如太阳能、风能 非再生能源:经过亿万年形成的,短时间内无法恢复的能源,如煤炭、石油、天然气、核燃料

③常规能源:在相当长的历史时期和一定科学技术水平下,已经被人类长期广泛使用的能源 新能源:新近开发并有发展前途的能源,如太阳能、地能 ④燃料能源与非燃料能源

3、叙述能源利用对生态和环境的影响情况

(一)开发过程中的影响:最典型的是采煤过程中的环境影响,包括开采过程中的事故和职业性伤亡以及地面生态系统的破坏。开采过程中,搬离大量表土破坏植被,产生大量废水污染土壤水体,大量废弃物占用大量土地危害环境。还有在海洋的石油钻探、开采过程中,有一部分石油流失到海洋,对海洋造成严重污染。

(二)运输过程的影响:煤碳运输过程中,消耗大量的能源,对方和装卸过程中还会发生自燃或扬尘污染大气,而浸出水的流失污染周围水体。石油运输过程因油船事故和油船外排洗舱水使石油进入海洋造成污染

(三)加工过程中的环境污染:煤和石油加工过程中产生大量的SOX和NOX,洗涤时的洗煤水,干燥时的灰尘,液化和气化过程中还会排出大量污染物

(四)利用过程中的环境污染:

(1)城市大气污染,产生了大量的CO、SO2、NO2、尘及多种芳香化合物,造成了十分严重的污染,不仅导致生态的破坏,而且损害人体健康。

(2)增加了大气中CO2的积累,由于矿物的燃烧,增加了大气中CO2的含量,带来温室效 应,温室效应将导致全球海平面上升,将会对全球许多国家的经济、社会产生严重影响。(3)酸雨,SOx、NOx通过大气传输形成酸雨,将会改变酸雨覆盖区的土壤性质,危害哦那 个作物和森林生态系统,将会改变湖泊的酸度,破坏水生生态系统,腐蚀材料,造成经济损 失,还将导致气候的变化。

(4)核废料问题,核技术产生的废料问题一直没有完全解决,在数百年内仍有较强的放射 性。

(5)热污染:工业过程中的高温设备产生高温废水,其排放导致水体温度升高,影响藻类种群结构以及水质和浮游生物、底栖生物的生存。

4、什么是可再生资源?有哪些类别?简述再生资源利用对我国环境保护、经济社会可持续发展的重要意义。

可再生资源:在正常情况下,可通过自然过程再生的资源,如生物、土壤、地表水等。只要开发强度不超过承载力,这些资源从理论上讲是可以永续利用的。类别:气候资源、生物资源、土地资源、水资源等 意义:(1)促进可再生能源开发利用有利于减少环境污染,保护生态环境,实现能源的可持 续发展和经济、社会和环境保护的可持续发展。(2)促进可再生能源的开发利用有利于加快新农村特别是贫困地区和少数民族地区的发展。(3)开发利用可再生能源有利于发展循环经济,实现经济、社会和环境保护的可持续发展。首先,促进可再生能源的开发利用有效保护了环境,降低了生产成本; 其次,促进可再生能源的开发利用有利于拓展了就业领域,有利于发展新型可再生能源产业,创造新的就业机会。

(4)有助于解决资源短缺的难题,并给企业带来价格竞争优势。

5、试述环境管理体系建立与企业环境保护及可持续发展之间的辨证关系(25分)

1、环境管理体系为企业环境保护及可持续发展指明了方针、要求和实施之中的系统量化参 数标准,而企业的环境保护及可持续发展又反过来促进环境管理体系的建立与补充完善。他 们之间是一种理论大纲与实践印证的关系,亦是一种指导与完善指导的关系;

2、环境管理体系包含企业环境保护及可持续发展,亦包括生态流域地区防止水土流失等的 政府组织下防范与治理义务的政府职能规定和操作方法;企业环境保护及可持续发展,为环 境管理体系奠定了组成部分中重要的基础工作,例如沿江企业在江边植树种草,既美化了企 业,降低了粉尘扩散,同时又为政府职能中防止水土流失做了最重要最基础工作。又如节能 减排,作为企业的环境保护及可持续发展,既是为企业自身增效省成本,又是在执行环境管 理体系的约定。因此,原题二者的关系,从另一个层面上讲,也是包含与被包含的辩证关系。

3、实现ISO14000认证对企业的环境保护与可持续发展有着十分重大的作用。第一,可以帮助企业消除绿色贸易壁垒,企业就能获得进入国际市场的绿色通行证;第二,可以提高企业形象,提高产品的市场份额,进而提高企业的国际市场的竞争力,是产品立于不败之地;第三,可以强化企业管理,降低环境风险;第四,企业可以节能降耗,降低成本。

4、清洁生产是ISO14000环境管理体系的一项内容,同时ISO14000环境管理体系的实施又推动了企业开展清洁生产,采用清洁原料,高效设备,合理处置废物的进程,是清洁生产技术在ISO14000环境管理体系下得到有效推广。实行清洁生产是实现可持续发展的战略要求;实行清洁生产是控制环境污染的有效手段;实行清洁生产可大大降低末端处理的负担,为企业提供一条节能、减污、增效的新出路,是一项双赢战略。

其他环境问题

1、试述人类社会不同发展阶段环境问题的主要特征与动力的关系?

(1)人类历史初期:食物采集者社会阶段,主要是人力,会使用简单的劳动工具,主要靠采集和狩猎为生。引起了人类最早的环境问题,由于过度采集和狩猎,往往消灭了居住区的许多物种,破坏食物来源,生存受到威胁,然后迁徙。(2)新石器时期:“第一次浪潮”的环境问题,随着生产工具的进步,产生了原始的农业和畜牧业,大量砍伐森林、破坏草原、刀耕火种、反复弃耕、导致水土流失,肥沃的土地变成不毛之地,这是一土地破坏为特征的第二个环境问题。(3)工业革命时期:“第二次浪潮”的环境问题,过度掠夺自然资源,破坏生态环境,主要动力是以煤炭为主的能源利用以及化学工业的发展,造成严重的大气、固废、水污染等。(4)信息社会阶段:“第三次浪潮”的环境问题,一方面新的科学技术有利于解决“第二次浪潮”的环境问题,另一方面会带来新的环境问题。污染由发达国家向发展中国家,由城市向农村转移。其次,新技术新材料会产生新的环境效应,许多因素尚难以预测。

2、简述中国八项环境管理制度之间的关系以及发展趋势。环境影响评价制度,“三同时”制度,排污收费制度,污染限期治理污染制度,环境保 护目标责任制,城市环境综合整治定量考核制度,污染集中控制制度,排污许可证制度 关系:环境影响评价制度,“三同时”制度,排污收费制度是基本的环境管理制度,是 基础,排污许可和集中治理属于对前三项的补充,使管理制度作为一个体系显得更加完整。目标责任制、定量考核、限期治理实际上是由于己有制度的贯彻效果不理想而对下级政府施 压的做法。换言之,如果环境管理体系真的很完善,这三项是可以不要的。

发展趋势:八项制度构成的体系是高度不完善的,最重大的问题是疏漏了面源污染。这 些问题都是在市场经济发展过程中管理制度不能跟上的产物;还应该建设和完善与社会主义 市场经济相适应的环境管理体系。

3、什么是A声级?简述城市区域噪声的标准值及其使用区域类别。声压 :有声波时,媒质中的压力与静压之差 p 声压级:两个声压之比取10为底的对数,再乘20。用来表声音的强弱 Lp 声强:单位时间内,沿声波传播方向垂直通过单位面积的声能量,即单位面积上的声功率 I 声强级:两个声强之比取10为底的对数,用来作为量度声音强度的单位 L 分贝:dB 声强级 声功率级 的单位

计权声级:通过计权网络读出的计权声压级叫计权声级,简称声级,有A、B、C、D、E、SI 等几种计权网络 A声级:声级计具有 A计权特性时测得的计权声压级。连续等效A声级(Leq):指在声级不稳定的情况下,人实际所能接受的噪声能量的大小,用一个相同时间内声能与之相等的连续稳定的A声级来表示该段时间内的噪声大小 标准值及类别

标准见环境工程学

噪声来源:交通运输噪声、工业机械噪声、城市建筑噪声、社会生活噪声、自然噪声

噪声危害:损伤听力,造成噪声性耳聋;干扰睡眠;干扰语言通讯,阻碍通讯过程,降低通讯效率,影响交流;诱发多种疾病;影响工作效率;危害胎儿听觉器官和儿童智力发展;影响视力,动物以及物质的结构。噪声的控制技术:

控制噪声源:减少冲击力;降低速度和压力;降低摩擦力;减少辐射面积;减少噪声泄露;消声器和弱声器

控制声音传播途径:分离;吸声材料;吸声内衬;障碍物和隔板;传送损失;封闭 保护接受者:改变工作日程;保护耳朵

4、沙尘暴是今年来我国主要的环境灾害之一,其出现频率和影响范围呈逐年上升趋势,请从全球变化的角度,阐述自然和人为活动与这一现象的关系。

分析沙尘暴的产生的原因,透过沙尘暴的产生联想最近发生的其他环境问题,分析其产生的

深层原因 主要人类活动对产生原因的影响,比如人口急剧膨胀,资源的疯狂掠夺等。拯救措施:坚持人与自然和谐相处,走可持续发展水利的路子; 人与自然和谐相处是人类总结经验教训后的必然选择

沙尘暴:强风将地面尘沙吹到空中,使空气浑浊,水平能见度小于1km的天气现象

根据气象部门近50年的资料统计,强沙尘暴天气在我国呈急速上升趋势。肆虐的扬沙天气不仅给人们的日常生活带来不便,而且对上述地区的农业、畜牧、交通等方面带来严重的影响,大力开展对“沙尘暴”现象的研究并采取防治措施已经迫在眉睫 形成沙尘暴的原因

基本条件:丰富的沙尘物质;干旱的气候;强劲的气流;地表温度的回升

这四个条件,一方面是原有的自然因素,不能抗拒;另一方面是人为的因素,是人类不合理活动的结果。这两种因素往往互为因果,相互制约,相互影响。自然条件方面:全球气候变化和土地沙漠化是主要表现方面。①土地沙漠化的结果是提供了主要沙源。②干旱少雨多风的天气因素③全球温室效应加剧,是产生沙尘暴的宏观背景之一:这是由于滥伐森林,使森林大面积减少,而石油、煤等矿物燃料的大量使用,增加了CO2的排放。尤其是西方发达国家滥用自然资源现象严重,导致了温室效应加剧,使得全球生态环境恶化,得不到控制。在我国表现为气温上升,降水减少,北方地区干旱和暖冬现象日益加剧。④厄尔尼诺和拉尼娜现象频繁的交替出现,是气候变化异常,成为沙尘暴增多的原因之一。人为因素:

指人类不合理的生活和生产活动造成对大自然的破坏,出现了水资源的短缺、土地沙漠化等全球问题,使生态环境失去了平衡,引起沙尘暴的频繁出现。①自然环境、生态平衡被破坏:森林减少,气候变得干燥,防风固沙能力进一步减弱,土地更易荒漠化,从而加速了沙尘暴的发生和发展。②滥用水资源,水质污染日益严重:为解决用水困难,打井汲取地下水的情况愈演愈烈。使地下水急剧下降,地表水也相应减少,地面植被因缺水而干枯死亡,土地荒漠化程度日益严重;在农业方面,传统的大水漫灌的落后灌溉模式普遍存在,水的利用率低,并使土壤板结,大量浪费水资源;工业用水未经处理直接排入河道,污染了河流和地下水,这种现象在沙漠地区比比皆是,这是浪费水资源的有一种形式③其他方面,如在贫瘠的土地上广种薄收,粗放经营。秋天收获后,对土地进行深翻,使完全裸露的土地被秋天冬天春天的风轮流吹动,土壤中的有机质、细沙被刮走,污染环境的同时,土壤费力下降,一年比一年瘦,最后土地被沙化、荒漠化了 综上所述,人类不合理的生产活动是导致土地沙漠化的主要原因,而沙漠化的土地又为沙尘暴提供了足够的沙源,同时人口的急剧膨胀更加剧了全球气候变化,土地沙漠化,水资源短缺等问题,使得沙尘暴的形势日趋严峻。

防治措施:①科研先行:建立和完善沙尘天气的监测和预警系统,做好防灾减灾的科学研究工作②加强管理:严禁砍伐林木。毁坏草地。过度放牧、毁林开荒、乱挖药材等现象再度发生。建立完善有效的管理机制,同时还需解决群众的粮食、染料、用水诸问题。③植树造林,恢复植被:建立防护林带、封沙育草、建设工程防沙措施、改变传统耕作方式④加快水利建设,改革用水习惯,合理利用水资源⑤加强水土保持工作

总之,保护生态,资源可持续利用,尊重大自然,已达到生态平衡,这是我们应遵守的一项准则。

5、二十世纪发生过哪些重要的环境公害和环境灾难?二十世纪九十年代以来人类面临的全球性环境问题主要有哪些?你认为这些环境公害和环境问题对我国环境保护工作有哪些重要启示?

二十世纪重要的环境公害和环境灾难:马斯河谷事件、多诺拉事件、洛杉矶光化学烟雾事件、伦敦烟雾事件、四日市哮喘病、熊本县水俣事件、爱知县米糠油事件、富士山“痛痛病”事件。

全球环境问题:酸雨污染、温室效应或气候变暖、臭氧层破坏、土地沙漠化、森林面积减 少、物种灭绝与生物多样性锐减、水环境污染与水资源危机、水土流失、城市垃圾成灾、大气环境污染。

启示:20世纪初,各资本主义国家工业迅速发展,燃煤、石油的开发与利用,有机化学的发展给环境带来了严重的威胁,发生了“八大公害”事件,以后新的污染源污染物更是使得环境问题逐渐全球化,与此同时,人口剧增,资源过度消费,生态破坏问题也阻碍着经济的进一步发展和人类的生存。在这种严峻的形势下,人们开始重新审视自己的社会经济行为,认识到通过高消耗追求经济增长和“先污染后治理”的传统模式已经不适合当今和未来的发展要求,必须寻求一条人口、经济、社会、环境、资源相互协调的可持续发展道路。

工业化时间的缩短和环境负荷的积累是的发达国家所经历的所有环境问题在发展中国家一起爆发出来,在短时间内集中了所有环境问题。由此造成了发展中国家在工业集中的地区发生着严重的产业型公害问题,在人口集中的大城市产生着严重的生活性环境问题,同时与面临着全球变暖等地球环境问题。具体到我国来讲,就是发达国家在100多年的工业化过程中遇到的环境问题,在中国改革开放后的20年集中体现。最突出的特征就是经济的高速增长和环境污染的问题并存发展。综上所述,借鉴外国发达国家的科学措施,我国也开始探索着符合自己国情的环境保护的可持续发展道路

① 坚持经济建设与环境保护协调发展:加快改革干部考核制度,建立健全环境与发展综合决策制度,淘汰落后的生产工艺、设备,推行清洁生产,严把新项目审批关,严格执行“三同时”制度

② 加强环境管理,完善环境立法体系,加大执法力度;

③ 加强环境宣传教育,改革宣传教育模式:提高全民环保意识,全方位调动公众参与的积极性,引导人们树立以人为本,人与自然和谐的崇高理念,自觉承担环保义务 ④ 重视环保机构的建设,加强环保队伍自身建设和能力建设

⑤ 加强国际、国内的交流与合作:如组织各级环保局长以及环保专业技术干部出国考察培训,为西部大开发争取国外项目与资金等。

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1、污水综合排放标准中第一类污染物包括: 总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并(a)芘、总铍、总银、总α放射性和总β放射性。

2、城市区域环境噪声标准适用区域有六类,它们分别是: 特殊住宅区、居民文教区、一 类混合区、商业中心区、二类混合区 和交通干线道路两侧。

可持续发展和环境保护(华师)1、20世纪80年代以后世界重大环境污染事件P15 218 2、1972年6月5日至6月16日,联合国在瑞典首都 斯德哥尔摩 举行了地球上首次“联合国人类环境会议”,通过《联合国人类环境宣言》、《行动计划》决议,确定每年6月5 日为世界环境日,并决定成立联合国环境规划署(UNEP)

1980年,联合国环境规划署和国际自然保护共盟共同起草了《世界自然资源保护大纲》 1983年,联合国环境规划署组成世界环境与发展委员会(WECD),提出了《我们共同的未来:从一个地球到一个世界的报告》,提出了地球整体行的观点、持续发展的观点、协调行动共同努力的观点,以加强环境问题的国际合作。

1984年,44个国家,98名议员,在内罗毕举行各国议会联盟环境讨论会,主题为共同努力保护环境 1985年3月,20多个国家在维也纳签订第一个国际环境协会,订立保护臭氧层公约。即《保护臭氧层维也纳公约》

1986年9月,众多国际组织在瑞士伯尔尼举行会议,制定了《国际地圈——生物圈计划》又称《全球变化研究计划》

1987年12月,联合国42届大会上通过了《2000年及其以后的环境展望》决议,同时通过了《国际减轻自然灾害十年国际行动纲领》。1987年9月16日,加拿大蒙特利尔,《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,1989年1月1日生效 1989年3月22日,瑞士,《控制危险废物越境转移及其处置的巴塞尔公约》。1995年9月22日,日内瓦,对该公约进行修正。我国1990年3月22日签署该公约,1991年9月4号人大常务委员会批准该公约,1992年5月5日,该公约生效,5月20日通知《巴塞尔公约》秘书处,中国执行该公约主管部门为国家环境保护总局,8月20日该公约对中国生效。1992年6 月3日至14日,世界上有史以来规格最高、规模最大的“环境与发展会议”,在巴西里约热内卢召开。会议讨论并通过《里约环境与发展宣言》、《21世纪议程》、《关于森林问题的原则声明》,并签署了《联合国气候变化框架公约》和《生物多样性公约》

1997年12月,日本,召开京都会议,审查《气候变化框架公约》的各项承诺及执行情况,京都会议达成协议,《京都议定书》(为《气候变化框架公约》的附件),要求发达国家对温室气体的排放进行限期控制,2007年12月,澳大利亚核准加入,发达国家只有美国未加入。2002年8月26日至9月4日,世界可持续发展首脑会议峰会在南非约翰内斯堡举行,发表了《实施计划》和《约翰内斯堡可持续发展宣言》 3、1973年,我国召开了第一次全国环境保护会议,承认我国存在环境问题

1983年,我国召开了第二次全国环境保护会议,宣布环境保护是我国的一项基本国策1989年,我国召开了第三次全国环境保护会议,把第二次的方针具体化,提出全面推行新老八项制度,开拓了具有中国特色的环境保护道路。

1996年7月,我国召开了第四次全国环境保护会议,提出实施可持续反战战略

2002年3月,我国召开了第五次全国环境保护会议,主题是贯彻落实国务院批准的《国家环境保护“十五”规划》

4、我国的污染事件:

①松花江水污染事件:2005年11月13日,中国石油吉林石化公司双苯厂发生着火爆炸事故,大约100吨化学品泄漏如松花江,主要污染物为苯、苯胺、硝基苯,形成严重水污染。②浏阳镉污染事件:2009年7月,湖南省浏阳市镇头镇双桥村湘和化工厂生产硫酸锌粉末和颗粒,该厂未经审批私加金属铟的生产线,环保设施不齐全,镉被直接排入水体和土地,导致土地大面积污染

③2007年太湖蓝藻大爆发,2008年青岛大公岛以东约60海里海域飘入由黄海中部海域而来的浒苔。

④盐城自来水污染:2009年2月20日,标新化工有限公司向主取水口上游偷排污水,导致城西水厂水源被酚类物质污染。

环境保护和可持续发展

近年中国水污染事件纪实 P64

环境科学概论(清华大学)

土壤污染基本特点:隐蔽性和滞后性、累积性和地域性、不可逆转性

环境学概论

1、《污水综合排放标准》,将排放的污染物按其性质分为二类:第一类污染物指能在环境或动植物体内蓄积,对人类健康产生长远不良影响者,含有此类有害污染物质的污水,不分行业和污水排放方式,也不分受纳水体的功能类别,一律在车间设施排出口取样;第二类污染物,指其长远影响小于第一类的污染物质,在排污单位排出口取样。

2、土壤污染物:有机物类、重金属污染物、放射性物质、化学肥料、致病的微生物

3、土壤污染的发生类型:水污染型、大气污染型、农业污染型、固体废弃物污染型

4、土壤的防治:

一、控制和消除土壤污染源:①控制和消除工业三废排放②加强土壤污灌区的监测和管理③合理施用化肥和农药④增加土壤容量和提高土壤净化能力

环境科学概论2006 篇5

3、何为飘尘?简述飘尘的危害性,简要介绍工业废气除尘的主要技术方法及其应用特

点4、5、6、7、举例说明可再生能源开发利用对解决我国环境污染问题的重要性 何为白色污染?简要解决白色污染问题的主要管理及技术对策 何为环境激素?简述环境激素污染的主要危害性 何为土壤环境容量?简要介绍目前我国土壤环境存在的主要问题,试述污水处理厂

环境保护概论论文 篇6

————水资源的保护与利用

很荣幸能在本学期跟着麻老师学习有关环保这方面的知识。在麻老师的课上我了解了很多我国环境保护的现状和知识。可以说环境是生存之本,失去了环境也就失去了我们的根本。环境保护迫在眉睫。

人类只有一个地球,它是我们赖以生存的自然资源,人们要想过上美好的生活,我们就应该很好的保护自然环境,爱护地球。但我想谈论的是有关水资源的保护和利用,给以分析。

水是人类生命的源泉,水与人类的生活和发展息息相关。但是随着社会的发展和进步,人们开始渐渐忽略水对生命的重要意义,作为社会的一份子,我也可以毫不夸张的说,水资源危机已成为人类不堪承受之重负。尤其我国水资源更加紧缺,就说今年我国西南地区干旱,连着大半年没见一点雨水,可见我国现在已经处于水资源短缺状态。我国虽地大广阔,水资源丰富但人均占有量非常少,还有一半的人缺乏安全饮用水,为了让他们喝上甘甜的水,那么,就让我们节约用水吧!

“节约光荣,浪费可耻”这句话提的越来越少了,尤其在新一代的青少年当中,都上大学了,还要从字典里获取“节约”这一词的真正含义,可见,“节约光荣”这句话到我们这一代颇有流失的危险。

勤俭节约是我们中华民族的美德,挥霍奢侈,铺张浪费为人们所不耻。在我们学校里,学生浪费水资源的现象时有发生,有的同学竟然在厕所走后不管水龙头,有点在宿舍洗衣服是铺张浪费等等现象时常发生,作为一名大学生值得我们深思和关注。

我们每位大学生都肩负着建设祖国的重任,都应该坚决反对那些挥金如土,只顾挥霍没有成本的天然资源—水,只顾眼前不顾长远的高消费。我们的祖国虽然在高速发展,人民的生活也在日益提高,然而,同发达国家相比,仍有很大的差距。即使将来国家再富裕,成为超级大国超级强国,不懂得节约用水还是不可以的,所以我们还是应该继续保持中华民族节约的美德。

俗话说的好:“地力之生物有大数,人力之成物有大限,取之有度,用之有节,则常足;取之无度,用之无节,则常不足。”我们应该从自身做起,从一点一滴做起,从节约一滴滴水做起。因为,勤俭节约不仅是持家之宝,也是立国之本。让我们节约用好每一份资源吧!下来就让我们了解一下为什么我们要节约用水??? 首先让我们去了解一下世界及中国的具体详情:

看看以下一列惊人的数字:全球11亿人缺乏安全饮水,25亿人缺乏饮水卫生设施,每年有500万人死于同水有关的疾病;我国人均水资源为世界人均水平的1/4,属缺水

国,全国有300多座城市缺水,有29%的人在饮用不良水,7000万人在饮用高氟水,每年因缺水造成的经济损失达100多亿,因水污染造成的经济损失达400多亿,因缺水造成的经济损失达100多亿,水资源的匮乏已成为制约我国社会经济发展主要因素。

联合国秘书长安南在提前发表的世界水日文告中提出了2003年世界水日的主题是:水为发展服务。旨在呼吁全球公民都能为人类的后代着想,在保持和改善世界淡水资源的水量和水质方面做出努力。我国的水资源浪费现象主要有以下几个:

 配给型浪费,黄河周围等地区还重复着古老的引黄灌溉方式——土渠输水,大水漫溉,近50%的水资源损失于蒸发和渗漏之中;

 生产型浪费,主要体现于工业中,我国工业用水复用率为60%,日、美、德等发达国家达到90%以上;  日常浪费型,据估计关不紧的水龙头,一个月流掉近6吨水,一个漏水的马桶一个月漏掉近20吨水,全国以12亿人口,上亿家庭计,浪费的水量足以惊人。 水资源状况,关乎我们每一个人生存,关乎社会的发展,为使我们有一个舒适安全的生存空间,为给我们的后代留下碧水蓝天,节水,是我们每人义不容辞的责任,是全社会的决择。请节约身边每一滴水,做到“计划用水、强化节水、科学管水、依法治水”。

解决水资源供需矛盾问题,需要采取综合措施。一般而言,应对缺水危机,一是节水,二是加强管理,三是调水。从中国的现实情况看,节水应是各项措施之首,解决缺水问题,第一位的应是节水。节约用水投资少,见效快;节水的成本要远低于调水,易于实施和保障;节水还有利于治污,少用一方水,就能少产生 0.7~0.8 立方米的污水。而且,通过节水,可转变人们的节水观念,促进工业和农业的技术进步。因此,节水被认为是一项革命性措施。

根据当今的“节水”概念已大大前进。节水并非限制、压缩用水,节约用水的最终目的是提高用水效率,减少对水的不合理使用和浪费,合理高效地利用好水资源。

那么,我国的节水空间如何?

根据世界上一些国家已经取得的经验测算,运用现代的先进技术和方法,我国农业可减少 10%~50% 的需水,工业可减少 40%~90% 的需水,城市减少 30% 的需水。第一,加强节水法制建设。要从法律法规上保障节水作为一项长期的解决水资源短缺的硬性措施。

第二,努力建设节水型社会。根据水资源的状况调整产业结构,因地制宜地在有水的地方办需水的事业,比如,将高耗水的电力、钢铁、化工等行业分布于水资源丰富的地

方,而在缺水地方,则应严格限制高耗水项目业的发展。利用节水技术,大力发展节水农业,把节水灌溉作为革命性措施来抓。

水资源状况,关乎我们每一个人的生存,关乎社会的发展。为使我们有一个舒适安全的生存空间,为给我们的后代留下碧水蓝天,节水,是我们每一个人义不容辞的责任,是全社会的抉择。想想蔚蓝的天空、碧波荡漾的江河、花红柳绿的公园、小桥流水的美景……您还想拥有这一切吗?那就请节约身边的每一滴水吧。

环境学概论教案 篇7

作者结合几年的教学经验,针对《环境科学概论》教学过程中所遇问题,结合教学重点,现实热点和学生难点,通过设计、选定、制定课题,制定计划、调查研讨、成果交流、总结评价等教学环节,提升学生对本专业的学习兴趣,激发创新,开阔视野,试图给学生营造一个开放式的知识体系,探寻教学科研相结合的一种综合教学新方法。

1 当前教学现状分析

我国传统的教学模式遵循赫尔巴特四段教学法,教学被视为学生在教师的指导下掌握知识和技能的认知活动,这种教学模式旨在强调教师在教学活动中的主导位置,而淡化了学生的主体性,因此也受到了越来越多教育学家的批判。随后发展的凯洛夫教学理论开始意识到教学活动不同于其他认识活动,具有双向性,既包含教师的教,有包含学生的学,初步形成“教师为主导、学生为主体”的教育思想。

首先,多媒体教学是目前实现文字、声音、图像一体化的先进教学模式,多媒体课件可大量快速传递信息,这要求教师在教学过程中灵活掌握教学进度,如使用不当会造成学生对大量信息的被动接受,甚至对课堂产生抵触心理[3]。反之,摒弃多媒体教学会造成课堂内容单调乏味,学生注意力易分散。如何在教学过程中适度的运用多媒体教学,也是目前教学中指的探讨的热点。

其次,《环境科学概论》的授课对象为大二学生,刚开始接触专业课,知识储备不多理解能力较弱,传统教学模式又过分强调教师的权威性,忽略学生的主动创造性,学生作为认知主体未能很好地体现出来。教学过程中,学生的理论学习缺乏实践指导,一旦结合现实生活,学生总表现出陌生。而理论课程结束后的教学实习在时间安排上又存在与教学脱节的问题。

再次,同时该课程使用教材更新较慢,部分内容存在与时代脱节的问题。而《环境科学概论》课程本身内容覆盖面广,知识交叉性强,外界环境问题案例更新快,环境质量动态变迁迅速,应该紧跟学科发展步伐,课题教学应反映不断变化的环境热点以及前沿科学内涵,做到不断丰满教学内容。如讲到大气污染章节引入雾霾专题、有机废气光催化处理技术。水污染控制章节引入微滤、超滤、反渗透概念,及最新的正渗透膜分离技术,通过这些前沿专题的介绍,提起学生的专业学习兴趣。

最后,传统课程的评估方式主要由平时成绩和考试成绩组成,考核形式单一。学生对于课题型教学中所规定的论文撰写往往敷衍了事,大多数情况下视论文为一次平时作业,而忽略了其实践调查基础上的科学研究机会,内容雷同时有发生,即收不到预期提升学生专业水平的目标,又增加了学生对该课程本身的抵触情绪。

2 教学科研一体化途径

“教学科研一体化”教学就是把学习过程视为科学研究的过程,科研严谨的提出问题、分析问题、解决问题。教师设计出科研教学方案,按行动回路设计教学思路,有效地建立起课堂与学术科研的联系,强调学生学习的主体性,培养学生学习的自发性,学习的过程中也是培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力的过程,使学生带有目的性、目标性的学习。

教师在授课过程中,要随时关注学科发展,不断向陈旧知识体系注入新鲜血液。教师从课堂教学的台前退居幕后,统筹全局,精心设计问题巧妙指引学生,恰当地评估学生的表现。例如在讲到水污染物及其环境效应时,水体富营养化的现状、成因、诊断及防治为教学重点。设计研究课题“水体富营养化现状及其趋势”,为使学生有充分准备时间,通常在理论教学前两周提出课题,鼓励学生通过互联网、图书馆查阅相关资料、了解国内外报道、收集图片及相关信息,教学过程不再是老师向学生传递信息的过程,而是学生探索学习提升的过程。教师的作用是正确的的引导学生,教师不再对学生的学习“负责”,学习的第一责任人是学生自己,学生通过文献阅读,了解事件前因后果。通过新闻报道了解在我国太湖、滇池、巢湖九十年代都发生过大规模的绿藻爆发事件,甚至三峡水库曾经也出现过7天以内的短时间水体富营养化问题。顺此脉络让同学们探寻绿藻爆发的成因,水体理化指标的极端变化,水环境生态系统破坏带来环境问题,及我国针对不同流域水体富营养化现状所采取的防治工程措施等。这样的课题因为本身与人们的日常生活密切相关,极易引起学生的兴趣,从而课外积极准备。课程设计2学时,1次课,围绕着教学目标,在课堂上通过小组讨论的形式进一步深化相关理论知识体系。在课堂上进行小组讨论,通过评价课题小组研究成果、成果交流评价、进一步完善评价三种考核相结合的方式调动每个学生的参与热情。针对不同区域水体富营养化实例,每组重点分析案例中富营养化具体防治工程的不同特点,充分说明该措施在本案例中的适用性。通过专题讨论的方式激发学生学习兴趣,提高独立分析问题和解决问题的能力。教师在以学生为主体的学习模式中发挥着课堂教学的主导作用,积极引导学生,使教师和学生在课题型教学模式下最大程度发挥各自作用。

“教学科研一体化”的教学过程,其实就是科研实践过程,注重的是过程学习,学生在自主学习的过程中,理解和把握知识[4]。在教学过程中,教师和学生之间找到了一种平衡存在的合作关系,而不是对立的或者居高临下的关系。教师通过生活中可触及社会问题、环境问题帮助学生增强学习动机。

3 考核与评估方式的讨论

广为采用的课程评估方式主要由平时成绩和考试成绩两部分组成,形式单一。考核评价方式改革,注重过程性评价考核方式,重点关注课程进行中学生的体验和参与程度,采用组内合作和组间竞争的方式完成课题活动,并以此作为成绩评定的指标[5],但中间也存在一些弊端,如组内合作主要评价课题小组研究成果,总体来看每个小组最后能够提供的相关成果载体在分数的表现形式上差别不大;组间竞争侧重各小组间的成果交流评价,主要采用以学生代表为主教师参与为辅的打分模式,在学生代表科研素质总体不高的情况下,所点评的内容不能够深入,也致使每一小组所得分数相差不大。在小组讨论结束后,为更好的完善完整教学工作,作为任课教师要对各组的研究内容及方向进行适当的点评和必要的引导,避免一些不正确的思想及内容的传播。同时也要进行必要的小结和点拨,针对每个小组的发言进行点评及适当的提问。在最终成绩评定时引入课题小组研究成果评价(权重40%)、成果交流评价(权重40%)及成果进一步完善评价(权重20%)三大部分,通过适当增加课题型研究后期完善性成果在评价体系中所占的比重,培养同学树立严谨治学的态度。

4 结论

本文提出将课程教学与科学研究相结合的教学途径,旨在解决我国高校传统教学模式与社会对实践创新型人才需求严重脱节的问题,提出将课程教学与科研相结合的具体途径,将科学研究中严谨治学的方法、态度、精神引入课堂教学,教学的过程变成学生主动发现问题、分析问题、解决问题的过程,强调了学生学习的主动性。通过课堂教学方式改革,倡导参与式、启发式、讨论式教学,引导学生主动参与、独立思考,强调学生是学习的主体,教师积极引导学生学习。改变单一学业成绩考核评价方式,注重过程性评价考核,重点关注课程进行中学生的体验和参与程度,提升完善性成果评价体系所占比重,探索多途径学业评价方法,形成科学合理的过程性考核评价方式。

参考文献

[1]刘翠英,徐向华,李仁英.《环境科学概论》课程教学科研结合途径探析[J].安徽农业科学,2015,43(27):62-363.

[2]左玉辉.环境学[M].北京:高等教育出版社,2010:1-8.

[3]杨永琼,胡丰青,梅再美,等.《环境科学概论》课程的教学思考[J].广东化工,2015,42(16):269-270.

[4]赵海涛,刘继和.“基于问题的学习”与传统教学模式的比较研究[J].外国教育研究,2007,34(12):53-57.

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