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1环境保护概论第一章绪论一、环境概论环境（广义）：是指相对于某一中心事物而言的，与某一种中心事物有关联的周围事物，就是这个中心事物的环境。环境：是指大气、水、土壤、矿藏、森林、草原、野生动物、水生生物、名胜古迹、风景旅览、温泉、疗养区、自然保护区、生活居住区等。这里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。环境分为聚落环境、地理环境、地质环境和星际环境。其中聚落环境分为：院落环境：不仅有明显的时代特征，也具有显著的地方特色。村落环境：农业人口的主要居住地，其主要的污染来源于农业污染及生活污染。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。城市化对大气的影响：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。城市对水环境的影响：1、对水量的影响：2、对水质的影响：二、环境问题环境问题：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。环境问题的由来;1、人类与环境是对立的统一，人类改造环境，环境也反作用于人类；2、解决环境问题的根本途径是调节人类社会活动与环境的关系，但要真正实现这种易傲杰必须具备下列条件：A、在通晓环境变化过程的基础上，预测人类社会活动引起的环境影响，掌握自然生态规律和经济规律；B、要以环境制约生产，运用规律改造环境；C、全面规划、合理布局、有计划地安排社会生产力，使发展生产与保护环境的关系协调起来；D、要提高人类对环境价值的认识，使千百万人协调动作，为实现这种调节进行系统的自觉的努力当前人类面临的环境问题：一是全球性、广域性的环境污染；二是大面积的生态破坏；三是突发性的严重污染事件。三、环境科学环境科学研究对象：“人类---环境”系统，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：揭露人类与环境矛盾的实质，研究人类与环境之间的辩证关系，掌握它的发展规律，调控人类与环境之间的物质和能量的交换过程，寻求解决矛盾的途径和方法，从而保护环境，促进人类社会更加繁荣昌盛地向前发展。四、可持续发展2定义：可持续发展就是既满足当代人的需求,而又不损害后代人满足起需求的能力的发展。内涵：第一，强调公平性原则、持续性原则和共同性原则。两次国际环境会议《联合国环境与发展大会》：第一次：1972年6月5日；斯德哥摩尔；口号“只有一个地球”；定下6月5日是环境保护日。第二次：1992年6月3日；巴西的里约热内卢；形成“可持续发展”理论。第二章生态学基础一、概述生态学可分个体生态学、种群生态学和生态系统学二、生态系统的基本概念及类型生态系统：是指自然界的一定空间内，生物与环境构成的统一整体，在这个统一整体中，生物与环境之间的相互影响，相互制约，不断演变，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。生态系统的组成：非生物成分：能源、气候、基质、物质代谢原料等。生物成分：生产者（主要是绿色植物）；消费者（主要指动物）；分解者（主要是细菌和真菌等微生物）生态系统的类型：按人为干预程度分：自然生态系统、半自然生态系统和人工生态系统。（小到自然界中的一滴水，大到地球表面圈层，都是一个生态系统）三、生态系统的功能生态系统中的能量流动：（单向流动，逐级递减）1、能量守恒2、能量的传递时按照从集中到分散，从能量高向能量低的方向进行3、十分之一定律（百分之十到二十）生态系统中的物质循环：根据储库的性质不同，地球化学循环可分水循环、气态循环和沉积型循环1、碳循环（结合全球变暖）32、氮循环（结合土壤肥力）生态平衡生态平衡：生态系统各组成成分在较长时间内保持相对协调，物质和能量的输入与输出接近相等，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。生态平衡包括三方面：结构上的平衡、功能上的平衡、输入与输出物质数量上的平衡。保持生态系统平衡的因素（生态系统本身的自我调节能力）：结构的多样性，结构越复杂，自我调节能力越强；结构越简单，自我调节能力越弱。功能的完整性：运转的越合理，自动调节的能力越强。破坏生态环境平衡的因素：1、自然因素：指自然界发生的异常变化。如水灾、旱灾、地震等。2、人为因素：（主要原因）使环境因素发生改变；使生物种类发生改变；信息系统的破坏。生态系统平衡失调的标志：结构上的标志：首先表现在一级结构的缺损和二级结构的变化，当组成一级结构的某一种或几种成分缺损时，即表明生态平衡失调。功能上的标志：能量的流动的受阻和物质循环中断。生态农业：第四章环境保护与资源保护一、概述自然资源：广义是指在一定时空条件下，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4然物。可分：可更新资源（水资源、生物资源等）；不可更新资源；恒定资源（如太阳能、潮汐能）不合理开发所引起的生态环境问题：1、水体流失2、生物物种多样性锐减3、土地沙漠化二、土地资源的利用和保护土地资源：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。土壤与土地的区别：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、荒漠化与水图流失3、土地污染4、土壤次生盐渍化5、管理不善中国保护土地资源的措施1、制定土地总体规划2、对建筑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、防治耕地污染三、生物资源利用和保护森林对人类生存和发展的重要性：1、在全球生态系统碳循环中起着重要的调节作用；2、森林是木材生产基地；3、森林是人类的绿色屏障和绿色宝库；4、森林生态系统可净化环境森林资源的保护：1、强化森林管理2、改变林业经营思想3、加速造林、优化结构、调整林业生产布局4、加强林业保护生物多样性：是指植物、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。生物多样性保护措施：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5建立自然保护区的重要意义在于：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的天然生物钟的天然贮存库；3、自然保护区对于维持生物圈的生态平衡有着重要的作用。自然保护区首建于美国1872年的黄石公园；中国第一个自然保护区是鼎湖山自然保护区。加强自然保护区的建设与管理：1、加快建设步伐、扩大面积、改善结构布局；2、完善立法、健全机构；3、实行自力更生、自养自助的政策；4、实行有效的管理模式；5、积极开展科学研究。第五章环境污染与人体健康污染物：人们在生产过程中，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。环境污染物的及其来源有以下几个方面：1生产性污染物2生活性污染物3放射性污染物污染物的种类繁多，大致可分为三类：化学性因素、物理性因素及生物性因素。环境污染的特征：1、影响范围大2、作用时间长3、污染情况复杂（因为环境污染具有相加作用、独立作用、拮抗作用和协同作用）4、污染治理难环境化学污染物在人体内的转归：（一）毒物的侵入和吸收（主要经呼吸道和消化道侵入人体，也可经皮肤侵入,水和土壤中的有毒物质，主要是通过饮用水和食物经呼吸道被人体吸收）（二）毒物的分布和蓄积（毒物由血液分布到人体各组织，在人体各组织长期隐藏积累，这种现象叫做蓄积。铅蓄积在骨内，DDT蓄积在脂肪组织内）（三）毒物的生物转化（除很少一部分的毒物可以以原形被排出人体外，绝大部分的毒物都要经过某些酶的代谢（或转化），从而改变其毒性。该过程称为生物转化作用）（四）毒物的排泄急性危害：（一）急性烟雾事件（代表城市：伦敦）原因：由于烧煤排出的飘尘和SO2造成的急性烟雾事件，主要污染物是飘尘，其次是SO2。地区条件：多出现在谷地或盆地，无风或微风地区，经常出现大气逆温的地区，以及有污染物大量排放的污染源的地区。症状：呼吸道、胸闷、咳嗽、嗓子痛措施：大力除尘（二）光化学污染（代表城市：美国洛杉矶和日本的东京）原因：由于汽车排气中的氮氧化物和碳氢化物在阳光紫外线照射下，形成光化学氧化剂【O3、NO2、NO、过氧乙酰酸酯（PAN）】，与工厂排除的SO2遇水分产生硫酸雾相结合而形成的光化学烟雾。症状：刺激眼睛；O3会引起胸部压缩、刺激粘膜，植物变黄。条件：天气晴朗，交通高峰期，湿度较低6地区条件：多发生在汽车多的城市。第六章大气污染及其防治流层位于对流层之上，平流层下部的气温几乎不随高度而变化，为等温层。平流层的上部气温随高度上升而增高。这是因为在平流层的上部存在一厚度约为20公里的臭氧层。该臭氧层能强烈吸收200~300nm的太阳紫外线，致使平流层上部的气层明显地增温。大气污染的涵义：自然界中局部的质能转换和人类所从事总类繁多的生活、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（环境容量）时，大气质量发生变化，对人们的生活、工作、健康、精神状态、设备财产以及生态环境遭到恶劣影响和破坏，此类现象称为大气污染。大气污染及主要污染物的发生机制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5建筑污染源（二）污染源位置的分布1点源2线源3面源在我国大气环境中，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微粒、飘尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和总氧化剂六种。（一）颗粒污染物：1粉尘2烟3飞灰4黑烟5雾6煤烟尘7总悬浮颗粒（TSP）（三）光化学污染（形成的条件、危害和主要污染物）光化学污染（代表城市：美国洛杉矶和日本的东京）原因：由于汽车排气中的氮氧化物和碳氢化物（一次污染物）在阳光紫外线照射下，形成光化学氧化剂【O3、NO2、NO、过氧乙酰酸酯（PAN）】，与工厂排除的SO2遇水分产生硫酸雾相结合而形成的光化学烟雾。地区条件：多发生在汽车多的城市：夏季阳光强烈；地处较低地区洛杉矶的特点：1.汽车多；2.地处洛杉矶盆地；3.夏季阳光强烈表现：城市上空笼罩着白色烟雾(有时带有紫色或黄色），大气能见度降低，具有特殊气味，刺激眼睛和喉粘膜，造成呼吸困难。生成的强氧化剂臭氧可使橡胶制品裂开，植物叶片受害、变黄甚至枯萎。特征：（1）棕黄或淡蓝色烟雾（2）夏季晴天发生（3）氧化型烟雾（4）刺激性产物：O3、NO2、NO、过氧乙酰酸酯（PAN）、醛、酮、过氧苯酰酸酯（PBN）（二次污染物）等大气稳定度取决于气温垂直递减率(r)与干绝热递减率(rd)之对比。7当r＜rd时--称为稳定状态当r＞rd时--称为不稳定的状态当r=rd时--称为中性状态近地层大气垂直稳定度可简单用下述方法来判断当r0时，即大气的垂直温度随高度增高而降低时，大气为不稳定状态当r＜0时，即大气的垂直温度随高度增高而增加时，呈现出逆温，这时大气是稳定的当r=0时，温度不随高度而变化，可认为大气是处于中性状态颗粒污染物：通常把粒径在10微米以下的颗粒物称为PM10，又称可吸入颗粒物通常把粒径在2.5微米以下的颗粒物称为PM2.5，又称可吸入颗粒物POPs持久性污染物，不与水结合，只与脂肪结合。粒径大于10微米的颗粒物，几乎都被鼻腔和咽喉所阻隔，而不进入肺泡。影响大气扩散稀释能力的主要因素有：气象动力因子（主要指风和湍流）、气象热力因子（是指大气温度层结及大气稳定度）我国北方在秋冬季节污染更严重的原因是什么？（p95）雾霾的形成及危害？几种除尘装置的工作原理和性能1、消烟除尘1）干式机械除尘：重力沉降器、惯性除尘器、旋风除尘器82）湿式除尘：喷淋塔、水膜式除尘器等3）过滤式除尘：袋式除尘器等4）静电除尘：从排烟中去除SO2的技术1、湿法排烟脱硫(1)氨法2NH3·H2O十SO2→(NH4)2S