最新整理环境学概论复习资料 (刘培桐)复习过程

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此文档收集于网络,如有侵权,请 联系网站删除 (2)分散作用

污染物在河流中的分散作用包括(分子扩散)、(湍流扩散)和(弥散)。 a.分子扩散:是由分子的随机运动引起的质点分散现象。 污染物浓度越高,越呈现出容易分散的趋势。

b.湍流扩散:是由河流水体中的湍流运动引起的质点的分散运动。

湍流运动越明显,最终的污染物越分散。但如果看某一瞬时值,则可能有差异。 c.弥散作用:是由于横断面上实际的流速分布不均匀引起的。

实际上就是由于湍流扩散受到流速影响使污染物分子发生运动,并最终产生位移。 (3)污染物的衰减和转化

a.保守物质:只能改变位置和发生扩散,但总量不变。包括重金属及高分子化合物等难以分解的物质。 b.非保守性物质:既能改变位置,发生扩散,又能因为自身衰减而降低浓度。

非保守性物质衰减方式包括自身原因衰减以及和水中物质发生反应两种方式。由于污染物本身性质的影响,经过一段时间后,污染物本身浓度就会降低。此外由于某些物质可以和水中物质或者其他污染物发生反应,从而转变为其他物质,也可以使原始污染物浓度降低。

6.河流水体中污染物扩散的稳态解:的在河流水体中处于稳定流动状态、污染源连续稳定排放的条件下,水中的污染物分布状况也是稳定的。这时,污染物在某一空间位置的浓度不随时间变化。这种不随时间变化的状态成为稳态。 7.有机物生物化学分解:

(1)水解反应:是指复杂的有机物分子在水解酶的参与下加以水分子分解为较简单化合物的反应。 (2)氧化反应:生物氧化作用主要有两类,脱氢作用和脱羧作用。 8.碳水化合物的降解

碳水化合物是由C、H、O组成的不含氮的有机物,根据分子构造的特点通常分为单糖、二糖和多糖。单糖包括戊糖(以木糖和阿拉伯糖为代表)和己糖(以葡萄糖和果糖为代表);二糖以蔗糖、乳糖和麦芽糖为代表;多糖是己的产物和其他单糖凝聚而成,以淀粉、纤维素为代表。 其降解过程如下:

(1)细胞或其他微生物首先在细胞膜外通过水解使碳水化合物从多糖转化为二糖后,才能透入细胞膜内; (2)在细胞外部或内部,二糖可以再水解而成单糖;

(3)在细胞内部,单糖可作为能源而被利用。进一步的变化是无论在有氧还是无氧条件下,单糖都先转化为丙酮酸: ①有氧条件下,丙酮酸在乙酰辅酶A的作用下即进入三羧酸循环,最终被完全氧化为二氧化碳和水:

②无氧条件下,丙酮酸的氧化不能充分进行到底,而是把丙酮酸本身作为受氢体,反应的最终产物是各种酸、醇、酮等,这样的过程称为发酵。碳水化合物发酵分解会产生大量有机酸,时常超过水体的缓冲能力,使PH值下降,甚至会抑制细菌的生命活动,称为酸性发酵。 9.脂肪和油类的降解

(1)脂肪和油类是由脂肪酸和甘油生成的不含氮的有机物。

常温下为固体的是脂肪,多来自动物;呈液态的是油,多来自植物。

(2)它们的溶解性比碳水化合物小,一般情况更难降解。但可以发生生物降解。

(3)脂肪和油可以通过脂肪酶(属水解酶)水解为甘油和脂肪酸。脂肪酶不仅存在于人和动物的小肠中,也存在于细菌、霉菌以及富含油脂的植物种子中。

(4)在有氧条件下继续水解为二氧化碳和水,在无氧条件下形成各种有机酸。 精品文档

此文档收集于网络,如有侵权,请 联系网站删除 10.含氮有机物的降解(略)

11. 有机物生物降解的共同规律:首先在细胞体外发生水解,然后在细胞内部继续水解和氧化。降解后期的产物都是生产各种有机酸,在有氧条件下,可以继续分解,期最终产物是CO2、H2O及NO3等;在缺氧的条件下则进行反硝化、酸性发酵等的过程,其最终产物除CO2和H2O外,还有NH3、有机酸、醇等。

12.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。水体营养化是指由于水体中的氮磷营养物质的富集,引起藻类和其它浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,使鱼类和其它生物大量死亡,水质恶化的现象。

13.水体富营养化的危害:水体富营养化的结果,破坏了水体生态系统的原有的平衡。富营养化使水体中的有机物大量生长的结果,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。 14. 重金属在水体中的污染特征

(1)重金属元素在自然界的分布:重金属普遍存在于岩石土壤大气水体和生物体内,并不断地进行自然环境中的迁移循环,其含量虽然均低于0.1%,但污染危害在局部地区却相当明显。

(2)重金属过渡性元素:从化学性质上看,重金属大多属于周期表中的过渡性元素,它们的许多基本化学特性都是由这类元素的电子层结构决定的,使金属在水环境中的行为具有价态变化较多,配位络合能力强,表现出对生物的毒性效应明显。

(3)重金属在水环境中的迁移转化:可分为机械迁移,物理化学迁移和生物迁移三种基本类型。机械迁移是指重金属离子以溶解态或颗粒态的形式被水流机械搬运。物理化学迁移指重金属以简单离子,络离子或可溶性分子在水环境中的存在形式,富集状况和潜在危害程度。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。 (4)重金属的毒性效应:重金属能被生物吸收,并与生物体内的蛋白质和酶等的相互作用而致突变。 15. 重金属在水环境中的迁移转化:

重金属在水体中的迁移转化包括机械迁移、物理化学迁移和生物迁移三种方式。具体通过如下途径:

(1)沉淀-溶解作用。重金属元素与其他阴离子形成化合物时,若离子半径相差大,形成的化合物溶解度大;离子半径相差小,形成的化合物溶解度小。

(2)氧化还原转化。可以被氧化还原成其他价态,形成可溶性化合物迁移或被固定。 (3)络合作用,与氰化物等形成络合物在水中迁移。 (4)胶体化学吸附迁移转化。

(5)甲基化作用,如汞可在还原状态下形成可溶的剧毒甲基汞。 16.水环境污染防治对策

(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)加强水资源的规划管理,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。 17.废水处理的目的和方法:对废水中的污染物以某种方法分离出来,或者将其分解转化为无公害稳定物质,从而使污水得到净化。一般要达到防止毒害和病菌的传染;避免有异臭和恶感的可见物,以满足不同用途的要求。

(1)物理法:利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。沉淀法(重力分离法)、过滤法(滤网 沙层 活性碳) 、离心分离法、浮选法、高梯度磁分离法。 精品文档

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(2)化学法:利用化学反应或物理化学作用处理回收可溶性废物或胶状物质。中和法、混凝法、氧化还原法、化学沉淀法。

(3)生物法:利用微生物的生化作用处理废水中的有机污染物。活性污泥法、生物膜法、生物塘法。 18.城市污水的处理

根据对污水的不同净化要求,废水处理的各种步骤可划分为一、二、三级处理:

(1)一级处理可由筛滤、重力沉淀和浮选等方法串联而成,除去废水中大部分粒径在100μm以上的大颗粒物质(物理法)。筛选法可以除去较大物质;重力沉淀可以除去无机粗粒和比重略大于1的凝聚性的有机颗粒;浮选法可去除比重小于1的颗粒物(油类等)。废水经过一级处理后,一般达不到排放标准。

(2)二级处理常用生物法和絮凝法。生物法主要是除去一级处理后废水中的有机物;絮凝法主要是去除一级处理后废水中无机的悬浮物和胶体颗粒物或低浓度的有机物。经过二级处理后的水,一般可以达到农灌标准和废水排放标准。但是水中还存留一定的悬浮物、生物不能分解的溶解性有机物、溶解性无机物和氮、磷等富营养物,并含有病毒和细菌。在一定条件下,仍然可能造成天然水体的污染。

(3)三级处理目的是为了控制富营养化或达到使废水能够重新回用。所采用的技术通常分为上述的物理法、化学法和生物处理法三大类。如曝气、吸附、换学凝聚和沉淀、离子交换、电渗析、反渗透、氯消毒等。

第四章 土壤环境

1.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。

2.土壤净化:是指土壤本身通过吸附、分解、迁移、转化等作用而使进入土壤的污染物的浓度降低而消失的过程。 3.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。

4.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。 5.农业生产大量使用农药产生的不良后果:

(1)有机氯农药不仅对害虫有杀伤毒害作用,同时对害虫的“天敌”及传粉昆虫等益虫益鸟也有杀伤作用,因而破坏了自然界的生态平衡;⑵长期使用同类型农药,使害虫产生了抗药性,因而增加了农药的用量和防治次数,也大大增加了防治费用和成本。⑶长期大量使用农药,使农药在环境中逐渐积累,尤其是在土壤环境中,产生了农药污染环境问题。

6. 农药污染土壤的主要途径:

(1)施用于田间的各种农药大部分落入土壤中,附着于植物体上的部分农药,也会因风吹雨淋落入土壤中; (2)使用浸种、拌种、毒谷等施药方式,或是将农药直接撒至土壤中,造成污染的积累。

(3)近年来所采用的喷射方式,农药粘附在飘 尘上,随气流扩散,随降雨落到土壤中,造成土壤污染。

7.土壤退化:土壤生态受到破坏,使土壤的物理、化学、生物特性发生变化,导致土壤的生态功能、生产潜力以及环境质量等级或状况下降的现象。 8. 控制和消除土壤污染源的措施

(1)控制和消除工业“三废”排放。大力推广闭路循环,无毒工艺,以减消除污染物 的排放。对工业“三废”进行回收处理;

(2)加强土壤污染灌区的监测和管理。对用污水进行灌溉的污灌区,要加强对灌溉污水的水质监测,了解水中污染物精品文档

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的成分、含量及其动态变化,避免带有不降解的高残留的污染物随水进入土壤,引起土壤污染;

(3)合理施 用化肥和农药。采用综合防治措施,即要防治病虫害对农作物的威胁,又要做到既高效又地把农药对环境和人体健康的影响限制在最低程度;

(4)增加土壤容量和提高土壤净化能力。增加土壤有机质含量、砂掺粘改良砂性土壤,以增加和改善土壤胶体的种类和数量,增加土壤对有害物质的吸附能力和吸附量。 9. 防治土壤污染的措施:

①施加抑制剂。施用重金属吸收抵制剂(改良剂),一般施用的抑制剂有石灰、磷酸盐和硅酸钙等,使重金属污染物作用生成难溶物质,降低重金属在土壤及植物体内的迁移能力。②控制土壤氧化-还原状况。③改变耕作制度。如早田改水田,土壤的氧化还原电位、pH 值等一列条件都会改变,可消除土壤中污染物的毒害。④客土深翻。采用排土(挖去污染上层)、客土(用非污染客土覆盖于污染土上)法可获得理想的改良效果,这种方法只适用于小面积污染的土地。⑤ 制定农药的容许残留量。⑥生物改良措施。种植某些非食用的、吸收重金属能力强的植物来逐步降低土壤重金属含量,恢复土壤环境的质量。

第五章 固体废物与环境

1.固体废物:指生产和生活活动中丢弃的固体和泥状物质,包括从废水、废气中分离出来的固体颗粒物。

2.固体废物的分类:(1)按其化学性质可分为有机废物和无机废物;(2)按危害状况可分为有害废物和一般废物;(3)按形状分为固体的和泥状的;(4)按来源分为矿业固体废物、工业固体废物、城市垃圾、农业废弃物和放射性固体废物。

3. 有害固体废物:固体废物中凡具有毒性、易燃性、腐蚀性、反应性、传染性、放射性的废物。 4. 固体废物的污染途径及危害

途径:在一定条件下发生化学的、物理的或生物的转化,对周围环境造成一定的影响,若处理不当,有害物即将通过水、气土壤、食物链等途径危害环境与人体健康。人畜粪便与有机垃圾是各种病原微生物的孽生地和繁殖场,形成病原型污染。

危害:(1)污染水体,减少江湖面积,影响水生生物的生存和水资 源的利用,投弃在海洋的废物会在一定海域造成生物的死区。(2)大气污染, 固体灰渣中的细粒、粉末受风吹、日晒、产生扬尘、污染大气环境,固体废物中的有害物质经长期堆放发生自燃,散发有害气体,多种固体废物本身或在焚烧时能散发毒气和臭味,恶化环境。(3)土壤污染,固体废物堆置或垃圾填埋处理,经雨水浸淋,其渗出液及沥滤中含有的有害成分会改变土质和土壤结构,影响土壤中的微生物活动,妨碍植物的根系生长,或在植物机体内积蓄,危害食用。各种固体废物露天堆存,经日晒雨淋,有害成分向地下渗透而污染土壤。(4)影响环境卫生,粪便、垃圾未经无害化处理,传染疾病。(5)处理不当,矿物资源利用低,浪费大量资源能源,又污染环境。(6)有害固体废物泛滥,长期对有害固体废物示来回管理与处置,污染事故时有发生。

5.固体废物综合处理的目的:是将城市中各废物集中到一个地点,根据固体废物的特征,把各种废物处理过程结合成一个系统,以便把各过程得到的物质和能量进行集中利用。通过 综合处理可对废物进行有处理,减少最终废物排放量,减轻对地区的污染,防止二次污染的扩散,同时还能做到总处理费用低,资源利用效率高。 6. 固体废物综合处理的原则

(1)含有重金属的少量废物和不含重金属的大量废物,或者少量的高放射性废物与大量的低放射性废物不宜进行综合处理。(2)过热易软化的废物和不易软化的废物不宜相混。(3)热熔性塑料和非热熔性塑料不宜相混。(4)当废物中精品文档

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