环境学概论刘培桐考研知识点归纳.doc

《環境學概論》知識總結
第一章 绪论
一、名词解释
1、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。
2、聚落环境:是人类有计划、有目的地利用和改造自然环境而创造出来的生存环境。
3、城市环境:是人类利用和改造环境而创造出来的高度人工化的生存环境。
4、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。包括原生环境问题和次生环境问题。
5、环境保护:指人类为解决现实的和潜在的环境问题，维持自身的生存和发展而进行的具体
实践活动的总称。
6、环境科学：是一门研究人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用关系，寻求人类
社会与环境协同演化、持续发展途径与方法的科学。
7、环境自净能力：当污染物进入环境后，因大气、水、土壤等环境要素的扩散、稀释、氧
化还原、生物降解等物化和生化作用，使污染物的浓度和毒性逐渐自然降低的现象称为环境
自净能力。
二、简答
1、环境科学的主要任务：①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，以便应用这些认识使环境质量向有利于人类的方向发展，避免对人类不利的变化；②揭示人类活动同自然环境之间的关系，以便协调社会经济发展与环境保护的关系，使人类社会和环境协调发展；③探索环境变化对人类生存的影响，发挥环境科学的社会功能，探索污染物对人体健康危害的机理及环境毒理学研究，为人类正常、健康的生活服务；④研究区域环境污染综合防治的技术措施和管理措施。
2、环境科学的基本任务：揭示人类-环境系统的实质，研究人类-环境系统之间的协调关系，掌握它的发展规律，调控人类与环境之间的物质和能量交换过程，以改善环境质量，造福人民，促进人类与环境之间的协调发展。
3、理论环境学的主要任务：运用有关的现代科学理论，总结利用和改造环境正反两方面的经验，继承和发展有关的环境科学理论，以建立与现代科学技术发展水平相适应的环境科学的基本理论。主要内容：包括环境科学方法论、环境质量评价的原理与方法、合理布局的原理和方法、结合利用联合企业及生产地域综合体组成的原理和方法、环境规划和环境区划的原理和方法，以及人类生态系统和社会生态系统的理论和方法。最终的目的：建立一套调整和控制人类与环境之间的，通过生产和消费活动进行的物质和能量交换的理论方法，为解决环境问题提供方向性和战略性的科学依据。
4、论述20世纪50年代前后发生的8大公害事件对你有何启示。
5. 环境科学的发生和发展：I、环境科学初期发展阶段 也称为多学科发展阶段：在各基础科学内部有关环境问题的研究逐渐走向独立发展的新阶段。它们分别用不同理论和方法研究和解决不同性质的环境问题，属于多学科性的。特点：环境科学分支分别发展，环境科学还没有形成一个较完整的统一体系。II环境科学向整体化发展阶段 运用系统分析和系统组合的方法，对人类与环境系统进行全面的研究。特点：强调研究对象的整体性，把人类与环境系统看作是具有特定结构和功能的有机整体。
第二章 大气污染
一、名词解释
1、大气污染：指大气中一些物质的含量达到有害的程度，以至破坏人和生态系统的正常生存和发展，对人体、生态和材料生成危害的现象。
2、一次污染物：直接从污染源排放的污染物质，如二氧化硫、CO、NOx、颗粒等。
3、二次污染物：是指由一次污染物在大气中互相作用经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物，其毒性比一次污染物还强。硫酸、硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学氧化剂Ox，以及许多不同寿命的活性中间物（又称自由基）。
4、气溶胶：指固体粒子、液体粒子或他们在气体介质中的悬浮体。
5、总悬浮颗粒（TSP）：用标准大容量颗粒采样器（流量在1.1——1.7m3/min）在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量，通常称总悬浮颗粒。
6、飘尘：能在大气中长期飘浮的悬浮物质称为飘尘。其粒径主要是小于10μm的微粒。
7、降尘：降尘是指用降法罐采集到的大气颗粒物。其直径一般大于30μm。
8、可吸入粒子（IP）：国际标准化组织（ISO）建议将粒径(≤10μm )的粒子定为可吸入粒子。
9、光化学烟雾：含有氮氧货物和烃类的大气，在阳光中紫外线照射下反应所产生的产物及反应物的混合物被称为光化学烟雾。
10、干绝热递减率：干空气块或未饱和湿空气块在绝热条件下每升高单位高度（通常取用单位高度为100m）所造成的温度下降数值称为干绝热递减率，以 d表示。
11、辐射逆温：在睛空无云（或少云）的夜间，当风速较小（<3m/s）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，较高的气层冷却较慢，因而形成了自地面开始逐渐向上发展的逆温层，称为辐射逆温。
12、下沉逆温：又称压缩逆温。当高压区内某一层空气发生强度较大的气团下沉运动时，常可使原来稳定层结的空气层压缩成逆温层结若气层下沉距离很大，就可能使顶部增温后的气温高于底部增温后的气温，从而开成逆温层。
14、平流逆温：由暖空气平流到冷地表面上而开成的逆温称为平流逆温。
15、湍流逆温：低层空气湍流混合形成的逆温称为湍流逆温。
16、锋面逆温：在对流层中的冷空气团与暖空气团相遇时，暖空气团因其密度小就会爬到冷空气上面去，形成一个倾斜的过渡区，称为锋面。在锋面上，如果冷暖空气的温差较大，也可以出现逆温，称为锋面逆温。
17、气压梯度力：单位质量的空气在气压场中受到的作用力，称为气压梯度力。可分解为垂直和水平方向两个分量。
18、地转偏向力：大气在转动的地球上运动时，由于地球转动而产生的使运动偏离气压梯度方向的力，称为地转偏向力。
19、风速廓线：平均风速随高度变化的曲线称为风速廓线，其数学表达式称为风速廓线模式。20、城市热岛环流（城市风）：由于城市温度经常比农村高（特别是夜间），气压比乡村低，所以可以形成一种从周围农村吹向城市市区的特殊的局地风，称为城市热岛环流或城市风。
21、有界大气扩散：实际的污染物排放源多位于地面或接近地面的大气边界层内，污染物在大气中的扩散必然会受到地面的影响，这种大气扩散称为有界大气扩散。
22、有效源高：是指从烟囱排放的烟云距地面的实际高度，它等于烟囱（或排放筒）本身的高度与烟气抬升高度之和。
23、干式机械除尘装置：不用水或其他液体作润湿剂，仅利用重力、惯性力及离心力等沉降作用去除气体中的装置称为干式机械除尘装置。主要有重力沉降室、惯性力除尘器、离心力除尘器。
24、湿式除尘装置：是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增大的装置。应用的三种：喷雾式洗涤器、离心洗涤器、文丘里式洗涤器。
25、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的，规定出大气环境中某些主要污染物的最高允许尝试。它是进行大气污染评价，制订大气污染防治规划和大气污染物排放标准的依据，是进行大气环境管理的依据。
26、大气污染物排放标准：是实现大气质量标准为目标，对污染源排入大气的污染物容许含量作出限制，是控制大气污染物的排放量和进行净化装置设计的依据，同时也是环境管理部门的执法依据。分为国家标准、地方标准和行业标准。
27、大气污染控制技术标准：是大气污染物排放标准的一种辅助规定。它是根据大气污染物排放标准的要求，结合生产工艺特点、燃料、原料使用标准、净化装置选用标准、烟囱高度标准及卫生防护带等，为保证达到污染物排放标准而从某一方面作出的具体技术规定，目的是使生产、设计和管理人员易掌握和执行。
28、警报标准：这是大气环境污染不致恶化或根据大气污染发展趋势，预防发生污染事故而规定的污染物含量的极限值。
29、大气染污综合防治：从区域环境整体出发，综合运用各种防治大气污染的技术措施的对策，充分考虑区域的环境特征，对影响大气质量的多种因素进行综合系统分析，提出最优化对策和控制技术方案，以期达到区域大气环境质量控制目标。
30.大气湍流：大气的无规则运动称为大气湍流。
31.大气稳定度：大气稳定度是指在垂直方向上大气稳定的程度。
32.温度层结：气温沿垂直高度的分布，这种曲线称为气温沿高度分布曲线或温度层结曲线，简称温度层结。
二、简答
1、简述大气环境污染的特征。
答：1．影响范围大，环境污染涉及的地区广、人口多，而且接触的污染人群复杂。2．作用时间长，接触者长时间不断地暴露在被污染的环境中，每天可达24小时。3．污染物浓度低，情况复杂，往往产生复杂的联合作用。4．污染容易、治理难
2、大气主要污染源的类型有哪些？
答：A根据污染物质的来源可分为天然污染源和人为污染源。㈠天然污染源主要有：①火山喷发（SO2、H2S、CO2、CO、HF及火山灰等颗粒物）；②森林火灾（CO、CO2、SO2、NO2、HC）；③自然尘（风沙、土壤等）；④森林植物释放（萜烯类碳氢化合物）；⑤海浪飞沫（颗粒物主要为硫酸盐和亚硫酸盐）。㈡人为污染源：①燃料燃烧（煤、石油、天然气）；②工业生产过程排放（石油化工、金属冶炼）；③交通运输过程中排放（汽车、飞机、轮船）；④农业活动排放（农药及化肥的使用）。B若按照污染源性状特点可分为固定污染源和移动污染源两类。C若按排放物的空间分布可分为点污染源、面污染源；D按污染物排放的时间，可划分为连续源、间断源和瞬时源；E按污染物产生的类型，可划分为生活污染源、工业污染源和交通污染源。
3、大气污染物按污染物发生性质的分类
答：一次污染物：直接从污染源排放的污染物质（颗粒、二氧化硫、CO、NOx等）；二次污染物：一次污染物在大气中互相作用经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物，其毒性比一次污染物还强。硫酸、硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学氧化剂Ox，以及许多不同寿命的活性中间物（又称自由基）。
4、大气污染物根据化学性质不同的分类
答：⑴颗粒物及气溶胶，总悬浮颗粒物（TSP）、飘尘、降尘、可吸入（IP）。⑵硫氧化合物，SOx主要是指SO2、SO3。⑶氮的氧化物，NOx主要指NO、NO2、N2O、NO3、N2O4、N2O5等。⑷碳氧化物，主要指CO和CO2。⑸碳氢化合物（HC），甲烷和非甲烷烃。⑹卤素化合物，卤代烃，其他含氯化合物、氟化物。⑺氧化剂，主要指O3、PAN和过氧化物等。⑻放射性物质。
5.飘尘的危害：飘尘粒径小，能被人直接吸入呼吸道内造成危害；又由于它能在大气中长期飘浮，易将污染物带到很远的地方，导致污染范围扩大，同时在大气中还可为化学反应提供反应床。
6.二氧化硫的危害：二氧化硫在大气中易被氧化形成三氧化硫，再与水分子结合生成硫酸分子，经过均相或非均相成核作用，形成硫酸气溶胶，并同时发生化学反应生成硫酸盐。硫酸和硫酸盐可以形成硫酸烟雾和酸性降水，造成较大危害。
7.氮氧货物的天然源主要为生物源，包括哪些？
答：①由生物机体腐烂形成的硝酸盐，经细菌作用产生的NO及随后缓慢氧化形成的NO2；②生物源产生的氧化亚氮氧化形成NOx；③有机体中氨基酸分解产生的氨经OH自由基氧化形成NOx。
8.大气中CO的来源？答：CO的人为源，燃料不完全燃烧时产生。天然源包括：甲烷的转化（甲烷经OH自由基氧化形成CO）、海水中CO的挥发、植物排放物的转化（萜烯经OH自由基氧化产生CO）、植物叶绿素的光解、森林火灾、火山喷发、农业废弃物焚烧。
9.简述大气中CO2的来源？答：1天然源：海洋脱气，大气圈与水圈具有强烈的交换CO2的作用。2甲烷转化，甲烷在平流层与OH自由基反应最终被氧化成CO2。3动植物呼吸4生物有机体腐败氧化5森林及农业废弃物作为燃料燃烧或腐败而自然氧化。人为源：来自矿物燃料的燃烧。
5.什么是大气污染的化学转化？
答：从污染源排放到大气中的污染物，在扩散、输送过程中，由于其自身的物理性质、化学性质的影响＋其他条件影响（阳光、温度、湿度、风速），污染物之间或污染物与空气原有组分之间进行化学反应形成新的二次污染物，这一反应过程称为大气污染的化学转化。
6. 大气污染类型的分类
答：I根据污染物的性质划分：⑴还原型（煤炭型）：主要是SO2 、CO、颗粒物等，逆温下形成还原型烟雾。⑵氧化型(汽车尾气型)：主要是CO、NOx、HC等一次污染物经阳光 照射、光化学反应形成O3、醛类、酮类、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物。II根据燃料性质或大气污染物的组成划分：⑴煤炭型：煤炭燃烧时放出的烟气、粉尘、SO2等，一次污染物经过化学反应生成硫酸、硫酸盐类气溶胶等二次污染物。⑵石油型：汽车排气、石油冶炼等排放NOx、O3。⑶混合型：煤、石油等及工厂排放各种化学物质。⑷特殊型：特殊工业企业排放的特殊气体。
7．比较氧化型与还原型大气污染在污染源、污染物、发生时间和地区等方面的差异（比较光化学烟雾型与伦敦烟雾型大气污染在污染源、污染物、发生时间和地区等方面的差异）
项目
还原（煤炭）
氧化（汽车尾气）
主要污染源
工厂、家庭燃烧煤炭排放
汽车尾气为主
反应类型
热反应
光化学反应、热反应
污染物质
SO2、CO2、硫酸雾、硫酸盐类气溶
碳氢化合物、NOx、O3 PAN、醛、酮
气象条件
—1~4℃、湿度85%以上，辐射性逆温、静风
24—32℃、湿度70%以下，沉降性逆、22m/s以下
发生时间
12月－1月早晨
8、9月份中午或午后阳光最强时
简述还原型烟雾和氧化型烟雾的主要区别
答案：(1)还原型(煤炭型)：常发生在以使用煤炭和石油为燃料的地区。主要污染物是SO2、CO和颗粒物。在低温、高湿度的阴天、风速很小，并伴有逆温存在的情况下，一次性污染物在低空聚积，生成还原性烟雾。(2)氧化型(汽车尾气型)：这种类型大多发生在以使用石油为燃料的地区。污染物的主要来源是汽车排气、燃油锅炉以及石油化工生产。主要的一次性污染物是一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物。这些大气污染物在阳光照射下能引起光化学反应，并生成二次性污染物——臭氧、醛类、酮类、过氧乙酰硝酸酯等物质。由于它们具有强氧化性质，对人眼睛等粘膜能引起强烈刺激。
8.光化学烟雾的特点：光化学烟雾呈蓝色，具有强氧化性，刺激人们眼睛，伤害植物叶子，能使橡胶开裂，并使大气能见度降低。
9、硫氧化物、氮氧化物在大气中的化学转化
10、光化学烟雾的反应过程、形成条件。
11、风和湍流运动是如何影响大气污染物扩散的？
答：大气的无规则运动称为大气湍流。风和湍流是决定污染物在大气中扩散稀释的最直接最本质的因素，其他一切气象因素都是通过风和湍流的作用来影响扩散稀释的。湍流有极强的扩散能力，它比分子扩散快 倍，但是在风场运动的主风方向上，由于平均风速比脉动风速大得多，所以在主导风方向上风的平流输送作用是主要的。风速越大，湍流越强，污染物的扩散速度就越快，污染物的浓度就越低。
16、下图是高架源连续排放的烟云，写出烟云的名称及当时地面的污染状况
-d >0， 气温层结处于不稳定状态。
翻卷形（波浪型）；多出现于太阳光较强的晴朗中午，烟云扩散快，一般不会造成公害事件
-d ≈0，
锥形；烟云扩散较远，一般不会造成公害事件
-d <-1烟囱出口处于逆温层中。
扇形；烟云扩散较慢，如遇高大阻挡，则不易扩散
下部是稳定的大气，上部是不稳定的大气。
屋脊形（上升型）；烟云向上扩散为主，地面污染较小
下部-d >0，上部-d <-1，
漫烟形（薰烟型）；烟云向下扩散，容易造成公害事件
21、简述光化学烟雾的形成过程
答：在光化学烟雾的形成过程中，以NO2光解生成O为引发，导致O3的生成； CHx是产生烟雾的主要成分，由于CHx的存在，促使NO向NO2的快速转化；在NO向NO2转化的过程中，自由基起到了重要的作用，产生的最终光化学烟雾产物是醛类、O3和PNA等二次污染物，这种反应直到大气中NOx和CHx消失止。
22．城市热岛效应产生的主要原因是什么？
答：①城市人口密集、工业集中，使得能耗水平高；②城市的覆盖物(如建筑、水泥路面等)热容量大，白天吸收太阳辐射热，夜间放热缓慢，使低层空气变暖；③城市上空笼罩着一层烟雾和CO2，使地面有效辐射减弱。因此，使城市市区净热量收人比周围乡村多，故平均气温比周围乡村高(特别是夜间)，于是形成了所谓城市热岛。
23.高斯模式的四点假设：A污染物浓度在y、z轴上的分布符合高斯分布（正态分布）；B在全部空间中风速是均匀的，稳定的；C源强是连续均匀的；D在扩散过程中污染物质量守恒的。
24.要增加烟气上升高度，减轻地面烟气浓度应注意哪些？
答：一是提高排烟温度，以减少和烟囱的热损失；提高排烟温度就会增加烟气的浮力；二是增加烟气的喷出速度，可以增加烟气上升的惯性力作用，但出口速度过大，会促进烟气与空气的混合，反而减少了浮升力作用；三是增加排出的烟气量，对惯性力和浮升力作用均有帮助。故可将分散的烟囱集合起来排放，以增加排放的烟气量。
25.影响烟气抬升高度的因素：烟气本身的势力性质、动力性质以及气象条件和近地层下垫面的状况。
26.影响大气污染的气象因子有那些。
答：㈠大气稳定度㈡风：风向、风速。它有输送作用和冲淡作用；㈢湍流：湍流的尺度和烟团尺度相仿时，有利于烟团的扩散㈣辐射和云：辐射增强,不稳定㈤天气形式：气团、气压。
27. 阐述如何做好大气污染防治工作？
I全面规划、合理布局；II选择有利污染物扩散的排放方式；III区域集中供暖、供热；IV改变燃料构成；V绿化造林；VI大气污染控制技术。
28.简述防治酸雨的综合对策。答：I使用低硫燃料和改进燃烧装置；II烟道气脱硫脱氮；III控制汽车尾气排放；IV能源的转化及燃料的代换。
29.大气温度层结的种类：气温随高度增加而递减，即>0,称为正常分布层结或递减层结；气温直减率等于或近似等于于干绝热直减率，即=d，称为中性层结；气温不随高度变化，即=0，称为等温层结；气温随高度增加而增加，即<0，称为逆温。
第三章 水体环境
一 名词解释
1.水体：水体是地表水圈的重要组成部分，指的是以相对稳定的陆地为界的天然水域，包括有一定流速的沟渠、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与海洋。把水体当做完整的生态系统或综合自然体来看待，其中包括水中的悬浮物质、溶解物质、底泥和水生生物等。
2.水体污染：当污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水体后，其含量超过了水体的自然净化能力，使水质和水体底质的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而降低了水体的使用价值和使用功能的现象。
3.工业废水：各种工业企业在生产过程中排出的废水，包括工艺过程用水、冷却水、烟气洗涤水、设备、场地清洗水以及生产废液等。
4. 生活污水：人们日常生活中产生的各种污水的混合液，包括厨房、洗涤室、浴室等排出的污水和厕所排出的含粪便污水等。
5. 农业退水：农作物栽培、牲畜饲养、食品加工等过程中排出的污水和液态废物。
6.生物污染物：城市生活污水、医院污水或污水处理厂排水排入地表后，引起病源微生物污染。
7.水体富营养化：是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染的现象。分为天然富营养化与人为富营养化。
8. 化学耗氧量（COD）：又称化学需氧量。在规定条件下，使水样中能被氧化的物质氧化所需耗用氧化剂的量，以每升水消耗氧的毫克数表示。其值可粗略地表示水中有机物的含量，用以反映水体受污染的程度。
9. 生化需氧量（BOD）：指在好气条件下，微生物分解水体中有机物质的生物化学过程中，所需溶解氧的量，是反映水体中有机污染程度的综合指标之一。
10. BOD5：20℃培养5天的生物化学过程需要氧的量为指标（以mg/L为单位），记为BOD5。
11.总有机碳量（TOC）：水中溶解性和悬浮性有机物中存在的全部碳量，是评价水体需氧有机物的一个综合指标。
12. 总需氧量（TOD）：水体中的还原类物质被完全氧化时所需的氧量（水中有机物除有机碳外，另有H、S、N等元素）。
13.赤潮/赤潮：水体出现富营养化现象时主要表现为浮游生物大量系列，因占优势的浮游生物的颜色不同水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等，这种现象在江河湖泊中称为“水华”，在海洋则称为“赤潮”。
14.湍流扩散：在河流水体的流湍流场中质点的各种状态（流速、压力、浓度等）的瞬时值相对于其平均值的随机脉动而导致的分散现象。
15.弥散作用：由空间各点湍流流速（或其他状态）的时平均值与流速时平均值的空间平均值的系统差别所产生的分散现象。
16.保守物质：随着水流的运动而不断变换所处的空间位置，还由于分散作用不断向周围扩散而降低其初始浓度，但它不会因此而改变。如重金属、很多高分子有机化合物。
17.决定电位系统：对于只有一个氧化—还原平衡的单体系，该平衡的电位就是体系的Pε，至于有多个氧化—还原平衡共存的混合体系，它的Pε应该介于其中各个单体系的电位之间，而且接近于含量较高的单体系的电位；如果某个单体系的含量比其他体系高得多，则其电位几乎等于混合体系的Pε，称为“决定电位“体系。
18.生物富集作用：又称生物浓缩，生物或处于同一营养级的生物种群，从周围环境中蓄积某种元素或难分解化合物，使生物体内该物质的浓度超过环境中浓度的现象。
19.生物积累：生物从周围环境中蓄积某些元素或难分解的化合物，以致随着生长发育，浓缩系数不断增大的现象
20.生物放大：指生态系统中，某中元素或难分解化合物在生物机体中的浓度随营养级的提高而逐步增大的现象
21.水质标准：是指为了保障人体健康，维护生态平衡，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物的容许含量、污染源排放污染物的数量和浓度等的技术规范。
22.水体自净：受污染水体经过水中物理、化学与生物作用，使污染物浓度降低，并逐步恢复到污染前的水平。
23.光化学降解：指土壤表面接受太阳辐射能和紫外线光谱等能流而引起农药的分解作用。
二 简答
1．天然水中进行的物理、化学作用有哪些？
答：1. 固体物质的溶解和沉淀2. 酸碱反应3 .生物化学作用5 .有机物的矿化作用6 .固体物质与水中离子成分之间的交换反应7 .水化学平衡体系中离子成分与气相间的平衡
2．水体污染物的来源有哪些？
答：工业废水：各种工业企业在生产过程中排出的废水，包括工艺过程用水、冷却水、烟气洗涤水、设备、场地清洗水以及生产废液等。生活污水：人们日常生活中产生的各种污水的混合液，包括厨房、洗涤室、浴室等排出的污水和厕所排出的含粪便污水等。农业退水：农作物栽培、牲畜饲养、食品加工等过程中排出的污水和液态废物。
3洗涤剂对水体的污染有哪些表现？
答：一是当水体中含量达到0.5mg/L时，水面上将浮起一层泡沫，不公破坏自然景观，而且影响着大气中的氧向水中溶解交换。水体中的洗涤剂>10mg/L时鱼类就难以生存，若达到45mg/L时，水稻生长就会受到严重危害，甚至死亡；二是洗涤剂中均含有以磷酸盐为主的增净剂，因而体质的富营养化，使水体恶化变质。三是洗涤剂中的表面活性剂会使水生动物的感官功能减退，甚至更丧失觅食或避开有毒物质的能力，也可使水生动物丧失生存本能。
4.为什么说水体富营养化是水体衰老的一种表现？
答：水体中氮、磷营养物质的富集，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，使鱼类或其他生物大量死亡、水质恶化。严重时可使一部分水体区域完全变为腐化区，会引起水质污染、藻类、植物及水生物、鱼类衰亡甚至绝迹。这些现象可能周期性地交替出现，破坏水域的生态平衡，并且加速湖泊等水域的衰亡过程。
5.水体富营养化的过程。
答：水体中有机物积累，①促进细菌类微生物的繁殖，一系列异养生物的食物链都会有所发展，水中耗氧量将大大增加；②藻类只是在水体表层能接受阳光的范围内生长，并排出氧气，在深层水中就无法进行光合作用而出现耗氧，在夜间或阴天也将耗氧。藻类的死亡和沉淀都把有机物转入深层或底层的水中，那里将聚集大量待分解的有机物，但却没有足够的溶解氧供应，而变为厌氧分解状态，使大量的厌氧细菌繁殖起来；③无机氮的富集，开始是使硝化细菌繁殖，大量消耗溶解氧，在缺氧状态下又会转为反硝化过程。这样在底层建立起腐化污染状态，并逐步向表层发展。
6.请简述重金属的毒性效应。
答：重金属能被生物吸收，并与生物体内的蛋白质和酶等高分子物质结合，产生不可逆的变性，导致生理或代谢过程的障碍，或者与脱氧核糖核酸等相互作用而致突变。从化学结构来看，人体组织中的生理活性高分子拥有的主要官能团为—SH、—NH2、—COOH、—PO4、—OH等，都可能与重金属元素本位生成稳定的络合物或螯合物，从而失去活性。
7.水环境污染防治对策有哪些？
答：①减少耗水量：通过技术改造，采用先进工艺；制定用水定额；压缩单位产品用水量；一水多用，提高水的重复利用率；研究实现废水资源化，尽可能将污染物消灭在生产工艺过程中，达到最大限度消减排污量的目的；水的综合利用，从水中回收有用物质；②建立城市污水处理系统，实现城市污水的集中治理；③调整工业布局,充分利用自然环境的自净能力,变恶性循环为良性循环,起到发展经济、控制污染的目的；④加强水资源规划管理，规划前必须切实查清水资源总量及水质状况，采取相应的给水和污水处理措施。
8.请简述废水处理的目的及处理方法。
9.简述城市污水的三级处理。
答：一级处理可由筛滤、重力沉淀和浮选等方法串联组成，除去废水中大部分的大颗粒物质，一般达不到排放标准。二级处理常用生物法和絮凝法，除去一级处理后废水中的有机物、无机的悬浮物和胶体颗粒物或低浓度的有机物。一般可达到农灌标准和废水排放标准。三级处理是除去难以分解的有机物和无机物，处理方法有吸附、离子交换、化学法等。
[1、一级处理（初级处理） 一级处理的任务是去除废水中的达颗粒物质（粒径100um以上），可由筛滤、重力沉淀、浮选等物理方法串联而成。 废水经一级处理后通常达不到排放标准，主要是悬浮物的去除（去除率达70～80％）而对废水中的胶体和溶解性污染物的去除作用不大。
2、二级处理 二级处理的主要任务是大幅度地去除废水中呈胶体和溶解状态的有机物。常用的方法是生物法和絮凝法。
（1）生物法 利用微生物将污水中的有机物分解为无机物，从而达到净化的目的。而微生物又以有机物合成自身并不断繁殖，使净化得以进行。
（2）絮凝法 通过加入絮凝剂，破坏胶体的稳定性，使胶体发生凝聚，产生絮凝物，并发生吸附作用，将废水中的污染物吸附在一起，然后沉降而与水分离。常用的凝聚剂有硫酸铝、明矾、铁盐（硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁等）以及高分子凝聚剂。
经过二级处理的水80～90％的有机物被除去，BOD较低，一般可达到农灌标准和废水排放标准。数量不多时可排入自净能力较强的河流中，但水中还存留一定的悬浮物、生物不能降解的有机物、溶解性无机盐和N、P等，并含有病毒和细菌。因此不能作为饮用水、工业用水和地下水的补给用水。
3、三级处理 三级处理又称为高级处理或深度处理，其任务是进一步去除二级处理未能去除的污染物。它根据废水中的不同成份分别采取物理、化学等方法进行处理。经三级处理的废水能达到城市用水、工业用水和饮用水标准，但三级处理的处理费用很高。]
10、简述水危机产生的原因。
答：⑴自然条件影响⑵城市与工业区集中发展⑶水体的污染⑷用水浪费和盲目开采。
三、填空
1.根据湖水营养物质浓度、藻类所含叶绿素a的量、湖水透明度以及溶解氧等项指标来划分水质营养状态。
2.湖水的总氮和总磷浓度的比值在10：1—25：1的范围时，藻类生长与氮、磷浓度存在着直线相关关系。
第四章 土壤环境
一 名词解译
1．原生矿物：是直接来源于岩石受到不同程度的物理风化作用的碎屑，其化学成分和结晶构造未有改变。
2.次生矿物：岩石风化和成土过程中新生成的矿物，包括各种简单盐类，次生氧化物和铝硅酸盐类矿物等统称次生矿物。次生矿物是土壤矿物质中最细小的部分（粒径<0.001mm）具有胶体特性，影响土壤许多物理化学特性。
3.土壤质地（土壤的机械组成）：自然界的土壤都是由很多大小不同的土粒，按不同的比例组合而成的，各粒级在土壤中所占的相对比例或重量百分数称为土壤的机械组成，也叫做土壤质地。
4．土壤结构：一般把土壤颗粒的空间排列方式及其稳定程度，孔隙的分布和结合的状况称为土壤的结构。
5．土壤胶体：土壤中颗粒直径小于2微米或1微米，具有胶体性质的微粒。
6.土壤污染：人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。具体地说，污染物质是指与人为活动有关的各种对人体和生物有害的物质，包括化学泻药、重金属、放射性物质，病原菌等。
7.土壤净化：是指土壤本身通过吸附、分解、迁移、转化，氧化—还原、络合－螯合作用及化学沉淀等作用而使进入土壤的污染物的浓度降低，形态改变，难以被植物所吸收而暂时退出生物小循环，脱离食物链或被排出土壤之外的过程。
8.溶胶：胶体微粒分散在水中成为胶体溶液称为溶胶。凝胶：胶体微粒相互凝聚呈无定形的凝胶。凝聚作用：由溶胶凝聚成凝胶的作用。分散作用：由凝胶分散成溶胶的作用。
9.环境背景值：是指环境中诸因素，如大气、水体、土壤以及植物、动物和人体组织等在正常情况下，化学元素的含量及其赋存形态。
10.土壤环境中重金属元素背景值：是指一定区域内自然状态下未受人为污染影响的土壤中重金属元素的正常含量。
11.活性酸度:由土壤溶液中的H+ 所引起的酸性和活性酸底。酸度大小取决于溶液中的[H+ ]。土壤胶体所吸附的可交换性H+及A13+水解所产生H+总称为潜在酸度（包括交换酸和水解酸）。
二 简答题
1.土壤胶体包括哪些？胶体的性质有哪些？
答：土壤胶体是指土壤中直径小于2微米或1微米，具有胶体性质的微粒。包括有机胶体（主要是腐殖质和生物活动的产物，直径在20—40nm之间）、无机胶体（粘土微粒）、有机无机复合胶体。土壤胶体的性质：(1)巨大的比表面和表面能。物质的比表面越大，表面能也越大（每100g腐殖质胶体的交换容量平均约为2000mol）。(2)电荷性质。土壤胶体微粒具有双电层，微粒的内部称微粒核，一般带负电荷，形成一个负离子层，其外部由于电性吸引，而形成一个正离子层，即合称为双电层。(3)凝聚性和分散性。
2.土壤的吸附与交换包括哪些？
答：土壤的吸附作用：生物吸收（指植物和土壤微生物对营养物质的吸收保蓄作用）、机械吸收、物理吸收、化学吸收、物理-化学吸收；离子交换作用：阳离子交换、阴离子交换。
3.土壤酸碱性的来源及分类？
答：土壤中的氢离子主要是二氧化碳溶于水形成碳酸，有机物分解产生有机酸以及某些少数无机酸、铝离子水解产生氢离子。氢氧根离子主要来自土壤溶液中的碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙以及胶料表面交换性钠，它能水解产生氢氧根离子。土壤酸度：活性酸度、潜在酸度、交换酸、水解酸；土壤碱度
4.土壤酸碱度分为五级：强酸性(pH<5.0),酸性(pH5.0~6.5),中性(pH6.5~7.5),碱性(pH7.5~8.5),强碱性(pH>8.5)。通常把交换性钠离子占交换量的百分数称为碱化度。
5.土壤的氧化还原性大致分为无机体系和有机体系。无机体系中有：氧体系、铁体系、锰体系、硫体系、硫体系和氢体系。有机体系可以包括
6.土壤有机质主要是土壤腐殖质，包括胡敏酸、富里酸等。土壤有机质的化学组成：糖类、木质素、有机氮、脂肪、蜡质、单宁、木栓质、角质、有机磷、灰分等。
7.影响土壤氧化-还原作用因素有哪些？
答：⑴土壤通气善，通气良好，电位升高；通气不良，电位下降；⑵土壤有机质状况，土壤有机质在嫌气投机倒把下分解，形成大量还原性物质，在浸水条件下Eh下降；⑶土壤无机物状况，一般还原性无机物多，还原作用强，氧化性无机物多，氧化作用强。
8.土壤胶体吸附的交换性离子包括：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+及括H+和A13+；其中K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+称为盐基性离子。盐基饱和度=交换盐基离子总量（mol/100g±）/阳离子交换总量（mol/100 g±）
9. 简述重金属元素的种类及其在土壤中的存在形态。（2005年）
10.土壤污染源有哪些？
答：1.工业污染源，主要是工业三废，工业“三废”以废渣形式作为肥料放入农田，或用汗水灌溉等多种形式经长期作用使污染物在土壤中积累而造成污染；2.农业污染源，化学农药、除草剂等的使用，牲畜排出的废物；3.生物污染源，人粪尿、生活污水和被污染的河水均含致病的各种病原菌和寄生虫等；其他污染源：I自然状况：火山喷发、自然灾害等。II大气污染源：沉降物、非工业污染物。III含重金属或放射性元素矿床矿山附近的土壤：风化、分解。
11.简述土壤污染的发生类型。
答：（1）水体污染型（2）大气污染型（3）农业污染型（4）固体废弃物污染型
12. 简述土壤具有净化功能的原因。（2006年）
答:I.由于土壤中含有各种各样的微生物和土壤动物，对外界进入土壤中的各种物质都能分解转化。II.由于土壤中存在有复杂的有机和无机胶体体系，通过吸附、解吸、代换等过程，对外界进入土壤中的各种物质起着“蓄积作用”，使污染物发生形态变化；III。封是绿色植物生长的基地，通过植物的吸收作用，土壤中的污染物质起着转化和转移的作用。
13．土壤污染物质的种类有哪些？
答：(1)有机物类，主要是化学农药、除草剂等（有机氯、有机磷和氨基甲酸酯），工业“三废”中的酚、油类、多氯联苯、苯并芘等； (2)重金属污染物，包括汞、镉、铅、铜、锌、铬、镍、砷等；(3)放射性物质，元素如铯、锶等；(4)化学肥料，氮类和磷类化学肥料；(5)致病的微生物，源于人粪便及用于灌溉的污水，如肠细菌、炭疽杆菌、破伤风杆菌、肠寄生虫(蠕虫)、霍乱弧菌、结核杆菌等。
14.土壤中重金属一种存在形态：水溶态的、弱代换剂可代换的、强代换剂可提取的、次生矿物中的、原生矿物中的。
15.简述土壤环境中重金属元素背景值的调查研究方法。
答：（一）平均值加标准差法，即在一定区域内的土壤中用重金属元素自然含量的平均值加二倍或三倍标准差的方法。（二）差异检验法，即用表、底土层间的化学元素含量的差异显著性去判别。（三）富集系数法，利用含量较高的抗风化物质TiO2或Al2O3作为指示矿物。富集系数=[土壤中元素含量/土壤中TiO2含量]/[岩石中元素含量/岩石中TiO2含量]；（四）元素相关分析法。
16.请简述重金属元素在土壤中污染特征。
答：（1）重金属元素在土壤中一般不易随水移动，不能为微生物分解，而在土壤中累积。（2）甚至有的可能转化成毒性更强的化合物（如甲基化合物），它可以通过植物吸收在植物体内富集转化，对人类带来潜在的危害。（3）各种重金属化学性质不同，而造成的污染危害也不相同；（4）植物对各种重金属的需求有很大差别，有些是植物生长发育并不需要且对人体直接危害明显（Hg、Cd、Pb）等，有些微量元素是必需的；（5）不同类的重金属污染对作物生长危害不同；（6）其危害作用还与它们的存在形态有关。
17.简述土壤中汞的存在形态及影响汞迁移转化的因素。（2007年）
答：土壤中汞的存在形成有离子吸附和共价吸附的汞、可溶性汞（HgCl2）、难溶性汞（HgHPO4、HgCO3及HgS）。影响汞迁移转化的因素主要有：⑴吸附剂的种类：土壤中的腐殖质胶体和无机胶体对汞有很强的吸附力。pH等于7时，无机胶体对汞的吸附量最大；有机胶体在pH值较较低时，能达到最大的吸附量。非离子态汞也可被胶体吸附；当溶液中有氯离子存在时，可显著减弱对二价汞离子的吸附；⑵氧化还原状况⑶植物对汞的吸收和累积：土壤中汞及其化合物可通过离子交换与植物的根蛋白进行结合，发生凝固反应。
18.试以砷为例说明土壤中重金属及类金属元素的来源、存在形态及其迁移转化