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1、環(huán)境學(xué)概論知識(shí)總結(jié)第一章 緒論一、名詞解釋1、環(huán)境:是以人類為主體的外部世界,即人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)條件的整體,包括自然 環(huán)境和社會(huì)環(huán)境。2、聚落環(huán)境:是人類有計(jì)劃、有目的地利用和改造自然環(huán)境而創(chuàng)造出來的生存環(huán)境。 3、城市環(huán)境:是人類利用和改造環(huán)境而創(chuàng)造出來的高度人工化的生存環(huán)境。4、環(huán)境問題:是指由于人類活動(dòng)作用于人們周圍的環(huán)境所引起的環(huán)境質(zhì)量變化,以及這種變 化反過來產(chǎn)生對(duì)人類的生產(chǎn)、生活和健康的影響問題。包括原生環(huán)境問題和次生環(huán)境問題。 5、環(huán)境保護(hù):指人類為解決現(xiàn)實(shí)的和潛在的環(huán)境問題,維持自身的生存和發(fā)展而進(jìn)行的具體 實(shí)踐活動(dòng)的總稱。6、環(huán)境科學(xué):是一門研究人類社會(huì)發(fā)展活動(dòng)與環(huán)境
2、演化規(guī)律之間相互作用關(guān)系,尋求人類 社會(huì)與環(huán)境協(xié)同演化、持續(xù)發(fā)展途徑與方法的科學(xué)。7、環(huán)境自凈能力:當(dāng)污染物進(jìn)入環(huán)境后,因大氣、水、土壤等環(huán)境要素的擴(kuò)散、稀釋、氧 化還原、生物降解等物化和生化作用,使污染物的濃度和毒性逐漸自然降低的現(xiàn)象稱為環(huán)境 自凈能力。 第二章 大氣污染一、名詞解釋1、大氣污染:指大氣中一些物質(zhì)的含量達(dá)到有害的程度,以至破壞人和生態(tài)系統(tǒng)的正常生存和發(fā)展,對(duì)人體、生態(tài)和材料生成危害的現(xiàn)象。2、一次污染物:直接從污染源排放的污染物質(zhì),如SO2、CO、NOx、顆粒等。 3、二次污染物:是指由一次污染物在大氣中互相作用經(jīng)化學(xué)反應(yīng)或光化學(xué)反應(yīng)形成的與一次污染物的物理、化學(xué)性質(zhì)完全不同
3、的新的大氣污染物,其毒性比一次污染物還強(qiáng)。硫酸、硫酸鹽氣溶膠、硝酸及硝酸鹽氣溶膠、臭氧、光化學(xué)氧化劑Ox,以及許多不同壽命的活性中間物(又稱自由基)。4、氣溶膠:指固體粒子、液體粒子或他們?cè)跉怏w介質(zhì)中的懸浮體。5、總懸浮顆粒(TSP):用標(biāo)準(zhǔn)大容量顆粒采樣器(流量在1.11.7m3/min)在濾膜上所收集到的顆粒物的總質(zhì)量,通常稱總懸浮顆粒。6、飄塵:能在大氣中長(zhǎng)期飄浮的懸浮物質(zhì)稱為飄塵。其粒徑主要是小于10m的微粒。 7、降塵:降塵是指用降塵罐法采集到的大氣顆粒物。其直徑一般大于30m。8、可吸入粒子(IP):國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)建議將粒徑(10m )的粒子定為可吸入粒子。9、光化學(xué)煙霧
4、:含有NOX和HC的大氣,在陽(yáng)光中紫外線照射下反應(yīng)所發(fā)生的光化學(xué)反應(yīng)生成二次污染物,參與化學(xué)反應(yīng)過程中的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象被稱為光化學(xué)煙霧。10.干絕熱遞減率:干氣塊或未飽和濕空氣塊在絕熱條件下每升高單位高度(通常取用單位高度為100m)所造成的溫度下降數(shù)值稱為干絕熱遞減率。(P36) 11、輻射逆溫:在睛空無云(或少云)的夜間,當(dāng)風(fēng)速較?。?m/s)時(shí),地面因強(qiáng)烈的有效輻射而很快冷卻,近地面氣層冷卻最為強(qiáng)烈,較高的氣層冷卻較慢,因而形成了自地面開始逐漸向上發(fā)展的逆溫層,稱為輻射逆溫。12、下沉逆溫:又稱壓縮逆溫,當(dāng)高壓區(qū)內(nèi)某一層空氣發(fā)生強(qiáng)度較大的氣團(tuán)下沉運(yùn)動(dòng)時(shí)
5、,??墒乖瓉矸€(wěn)定層結(jié)的空氣層壓縮成逆溫層結(jié)若氣層下沉距離很大,就可能使頂部增溫后的氣溫高于底部增溫后的氣溫,從而形成逆溫層。14、平流逆溫:由暖空氣平流到冷地表面上而形成的逆溫稱為平流逆溫。(暖空氣水平移動(dòng)到冷的地面或氣層上,由于暖空氣的下層受到冷地面或氣層的影響而迅速降溫,上層受影響較少,降溫較慢,從而形成的逆溫。) 15、湍流逆溫:低層空氣湍流混合形成的逆溫稱為湍流逆溫。16、鋒面逆溫:在對(duì)流層中的冷空氣團(tuán)與暖空氣團(tuán)相遇時(shí),暖空氣團(tuán)因其密度小就會(huì)爬到冷空氣上面去,形成一個(gè)傾斜的過渡區(qū),稱為鋒面。在鋒面上,如果冷暖空氣的溫差較大,也可以出現(xiàn)逆溫,稱為鋒面逆溫。17、氣壓梯度力:?jiǎn)挝毁|(zhì)量的空氣
6、在氣壓場(chǎng)中受到的作用力,稱為氣壓梯度力??煞纸鉃榇怪焙退椒较騼蓚€(gè)分量。18、地轉(zhuǎn)偏向力:大氣在轉(zhuǎn)動(dòng)的地球上運(yùn)動(dòng)時(shí),由于地球轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的使運(yùn)動(dòng)偏離氣壓梯度方向的力,稱為地轉(zhuǎn)偏向力。(它只改變大氣運(yùn)動(dòng)方向不改變速度)19、風(fēng)速廓線:平均風(fēng)速隨高度變化的曲線稱為風(fēng)速廓線,其數(shù)學(xué)表達(dá)式稱為風(fēng)速廓線模式。20、城市熱島環(huán)流(城市風(fēng)):由于城鄉(xiāng)溫度差引起的形成一種從周圍農(nóng)村吹向城市市區(qū)的特殊的“局地風(fēng)”,稱為城市熱島環(huán)流或城市風(fēng)。21、有界大氣擴(kuò)散:實(shí)際的污染物排放源多位于地面或接近地面的大氣邊界層內(nèi),污染物在大氣中的擴(kuò)散必然會(huì)受到地面的影響,這種大氣擴(kuò)散稱為有界大氣擴(kuò)散。22、有效源高:是指從煙囪排放
7、的煙云距地面的實(shí)際高度,它等于煙囪(或排放筒)本身的高度與煙氣抬升高度之和。23、干式機(jī)械除塵裝置:不用水或其他液體作潤(rùn)濕劑,僅利用重力、慣性力及離心力等沉降作用去除氣體中的粉塵粒子的裝置稱為干式機(jī)械除塵裝置。主要有重力沉降室、慣性力除塵器、離心力除塵器。24、濕式除塵裝置:是使含塵氣體與液體密切接觸,利用水滴和塵粒的慣性碰撞及其他作用捕集塵?;蚴沽皆龃蟮难b置。應(yīng)用的三種:噴霧式洗滌器、離心洗滌器、文丘里式洗滌器(畫出示意圖,部件名稱)。25、大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):是以保障人體健康和正常生活條件為主要目的,規(guī)定出大氣環(huán)境中某些主要污染物的最高允許嘗試。它是進(jìn)行大氣污染評(píng)價(jià),制訂大氣污染防治規(guī)劃和
8、大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù),是進(jìn)行大氣環(huán)境管理的依據(jù)。26、大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn):是實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo),對(duì)污染源排入大氣的污染物容許含量作出限制,是控制大氣污染物的排放量和進(jìn)行凈化裝置設(shè)計(jì)的依據(jù),同時(shí)也是環(huán)境管理部門的執(zhí)法依據(jù)。分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。27、大氣污染控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):是大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的一種輔助規(guī)定。它是根據(jù)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,結(jié)合生產(chǎn)工藝特點(diǎn)、燃料、原料使用標(biāo)準(zhǔn)、凈化裝置選用標(biāo)準(zhǔn)、煙囪高度標(biāo)準(zhǔn)及衛(wèi)生防護(hù)帶等,為保證達(dá)到污染物排放標(biāo)準(zhǔn)而從某一方面作出的具體技術(shù)規(guī)定,目的是使生產(chǎn)、設(shè)計(jì)和管理人員易掌握和執(zhí)行。28、警報(bào)標(biāo)準(zhǔn):這是大氣環(huán)境污染不致于惡化或根據(jù)大氣污
9、染發(fā)展趨勢(shì),預(yù)防發(fā)生污染事故而規(guī)定的污染物含量的極限值。 29、大氣染污綜合防治:從區(qū)域環(huán)境整體出發(fā),綜合運(yùn)用各種防治大氣污染的技術(shù)措施的對(duì)策,充分考慮區(qū)域的環(huán)境特征,對(duì)影響大氣質(zhì)量的多種因素進(jìn)行綜合系統(tǒng)分析,提出最優(yōu)化對(duì)策和控制技術(shù)方案,以期達(dá)到區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量控制目標(biāo)。30.大氣湍流:大氣的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為大氣湍流。(風(fēng)速的漲落和風(fēng)向的擺動(dòng)就是湍流作用的結(jié)果)31.大氣穩(wěn)定度:大氣穩(wěn)定度是指在垂直方向上大氣穩(wěn)定的程度。32.溫度層結(jié):氣溫沿垂直高度的分布,這種曲線稱為氣溫沿高度分布曲線或溫度層結(jié)曲線,簡(jiǎn)稱溫度層結(jié)。 二、簡(jiǎn)答2、大氣主要污染源的類型有哪些?答:A根據(jù)污染物質(zhì)的來源可分為天然污
10、染源和人為污染源。天然污染源主要有:火山噴發(fā)(SO2、H2S、CO2、CO、HF及火山灰等顆粒物) 森林火災(zāi)(CO、CO2、SO2、NO2、HC) 自然塵(風(fēng)沙、土壤等)森林植物釋放(萜烯類碳?xì)浠衔铮?海浪飛沫(顆粒物主要為硫酸鹽和亞硫酸鹽)人為污染源:燃料燃燒(煤、石油、天然氣);工業(yè)生產(chǎn)過程排放(石油化工、金屬冶煉);交通運(yùn)輸過程中排放(汽車、飛機(jī)、輪船);農(nóng)業(yè)活動(dòng)排放(農(nóng)藥及化肥的使用)。B若按照污染源性狀特點(diǎn)可分為固定污染源和移動(dòng)污染源兩類。 C若按排放物的空間分布可分為點(diǎn)污染源、面污染源 D按污染物排放的時(shí)間,可劃分為連續(xù)源、間斷源和瞬時(shí)源E按污染物產(chǎn)生的類型,可劃分為生活污染源、
11、工業(yè)污染源和交通污染源。 3、大氣污染物按污染物發(fā)生性質(zhì)的分類答:一次污染物:直接從污染源排放的污染物質(zhì)(顆粒、SO2、CO、NOx等)二次污染物:一次污染物在大氣中互相作用經(jīng)化學(xué)反應(yīng)或光化學(xué)反應(yīng)形成的與一次污染物的物理、化學(xué)性質(zhì)完全不同的新的大氣污染物,其毒性比一次污染物還強(qiáng)。硫酸、硫酸鹽氣溶膠、硝酸及硝酸鹽氣溶膠、臭氧、光化學(xué)氧化劑Ox,以及許多不同壽命的活性中間物(又稱自由基)。 2主要大氣污染物:(1)氣溶膠狀態(tài)污染物:指固體粒子、液體粒子或它們?cè)跉怏w介質(zhì)中的懸浮體。TSP、飄塵、降塵、可吸入粒子等 (2)硫氧化合物:主要指二氧化硫(SO2)和三氧化硫(SO3)。(參與硫酸煙霧和酸雨的
12、形成) (3)氮的氧化物:NOx,造成大氣污染的主要是指NO和NO2。(人為源主要是燃料的燃燒) (4)碳的氧化物:主要包括一氧化碳、二氧化碳。 (5)碳?xì)浠衔铮菏侵窩1-C8可揮發(fā)的所有碳?xì)浠衔?,即烴類。(甲烷和非甲烷烴兩類) 5.飄塵的危害:飄塵粒徑小,能被人直接吸入呼吸道內(nèi)造成危害;又由于它能在大氣中長(zhǎng)期飄浮,易將污染物帶到很遠(yuǎn)的地方,導(dǎo)致污染范圍擴(kuò)大,同時(shí)在大氣中還可為化學(xué)反應(yīng)提供反應(yīng)床。 6.二氧化硫的危害:二氧化硫在大氣中易被氧化形成三氧化硫,再與水分子結(jié)合生成硫酸分子,經(jīng)過均相或非均相成核作用,形成硫酸氣溶膠,并同時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硫酸鹽。硫酸和硫酸鹽可以形成硫酸煙霧和酸性降
13、水,造成較大危害。 7.氮氧化物的天然源主要為生物源,包括哪些?答:由生物機(jī)體腐爛形成的硝酸鹽,經(jīng)細(xì)菌作用產(chǎn)生的NO及隨后緩慢氧化形成的NO2;生物源產(chǎn)生的氧化亞氮氧化形成NOx;有機(jī)體中氨基酸分解產(chǎn)生的氨經(jīng)OH自由基氧化形成NOx。 8.大氣中CO的來源?答:CO的人為源,燃料不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生。天然源包括:甲烷的轉(zhuǎn)化(甲烷經(jīng)OH自由基氧化形成CO)、海水中CO的揮發(fā)、植物排放物的轉(zhuǎn)化(萜烯經(jīng)OH自由基氧化產(chǎn)生CO)、植物葉綠素的光解、森林火災(zāi)、火山噴發(fā)、農(nóng)業(yè)廢棄物焚燒。 9.簡(jiǎn)述大氣中CO2的來源?答:1天然源:海洋脫氣,大氣圈與水圈具有強(qiáng)烈的交換CO2的作用。 2甲烷轉(zhuǎn)化,甲烷在平流層與O
14、H自由基反應(yīng)最終被氧化成CO2 3動(dòng)植物呼吸4生物有機(jī)體腐敗氧化5森林及農(nóng)業(yè)廢棄物作為燃料燃燒或腐敗而自然氧化。 人為源:來自礦物燃料的燃燒。 6. 大氣污染類型的分類 答:I根據(jù)污染物的性質(zhì)劃分:(1)還原型(煤炭型):主要是SO2 、CO、顆粒物等,逆溫下形成還原型煙霧。氧化型(汽車尾氣型):主要是CO、NOx、HC等一次污染物經(jīng)陽(yáng)光照射、光化學(xué)反應(yīng)形成O3、醛類、酮類、過氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物。 II根據(jù)燃料性質(zhì)或大氣污染物的組成劃分:煤炭型:煤炭燃燒時(shí)放出的煙氣、粉塵、SO2等,一次污染物經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)生成硫酸、硫酸鹽類氣溶膠等二次污染物。石油型:汽車排氣、石油冶煉等排放NO
15、x、O3 混合型:煤、石油等及工廠排放各種化學(xué)物質(zhì)。 特殊型:特殊工業(yè)企業(yè)排放的特殊氣體。7比較氧化型與還原型大氣污染在污染源、污染物、發(fā)生時(shí)間和地區(qū)等方面的差異(比較洛杉磯光化學(xué)煙霧型與倫敦?zé)熿F型大氣污染在污染源、污染物、發(fā)生時(shí)間和地區(qū)等方面的差異)項(xiàng)目 主要污染源 反應(yīng)類型還原(煤炭) 工廠、家庭燃燒煤炭排放 熱反應(yīng)SO2、CO、硫酸霧、硫酸鹽類污染物質(zhì)氣溶膠14、濕度85%以上,輻2432、濕度70%以下,沉氣象條件射性逆溫、靜風(fēng) 發(fā)生時(shí)間12月1月早晨降性逆溫22m/s以下 8、9月份中午或午后陽(yáng)光最強(qiáng) HC、NOx、O3 PAN、醛、酮氧化(汽車尾氣) 汽車尾氣為主 光化學(xué)反應(yīng)、熱反
16、應(yīng)8.簡(jiǎn)述還原型煙霧和氧化型煙霧的主要區(qū)別答案:(1)還原型(煤炭型):常發(fā)生在以使用煤炭和石油為燃料的地區(qū)。主要污染物是還原性的SO2、CO和顆粒物。在低溫高濕的陰天、風(fēng)速小,并伴有逆溫存在的情況下,一次性污染物在低空聚積,生成還原性煙霧。(2)氧化型(汽車尾氣型):這種類型大多發(fā)生在以使用石油為燃料的地區(qū)。污染物的主要來源是汽車排氣、燃油鍋爐以及石油化工生產(chǎn)。主要的一次性污染物是CO、NOX和HC。這些大氣污染物在陽(yáng)光照射下能引起光化學(xué)反應(yīng),并生成二次性污染物臭氧、醛類、酮類、過氧乙酰硝酸酯(PAN)等物質(zhì)。由于它們具有強(qiáng)氧化性質(zhì),對(duì)人眼睛等粘膜能引起強(qiáng)烈刺激。 8.光化學(xué)煙霧的特點(diǎn):光化
17、學(xué)煙霧呈藍(lán)色,具有強(qiáng)氧化性,刺激人們眼睛,傷害植物葉子,能使橡膠開裂,并使大氣能見度降低。10、光化學(xué)煙霧的形成條件。形成條件:1,污染源條件:NO2,HC等污染物的存在分不開(NO向NO2轉(zhuǎn)化是產(chǎn)生煙霧的關(guān)鍵;碳?xì)浠衔锸钱a(chǎn)生“煙霧”的主要成分) 2.氣象條件:(1)強(qiáng)烈光照(夏季冬季,中午前后光線最強(qiáng)時(shí)出現(xiàn)煙霧可能性最大)(2)低風(fēng)速,低濕度,逆溫天氣。3.地理?xiàng)l件:NO2光解需要290420nm的光,近地層太陽(yáng)輻射到地面強(qiáng)度受天頂角影響,太陽(yáng)天頂角角度越小,太陽(yáng)輻射越強(qiáng),緯度大于60度的地區(qū),入射角較大,太陽(yáng)輻射小,不容易發(fā)生光化學(xué)煙霧。 21、簡(jiǎn)述光化學(xué)煙霧的形成過程答:在光化學(xué)煙霧的
18、形成過程中,以NO2光解生成O為引發(fā),導(dǎo)致O3的生成; HC是產(chǎn)生煙霧的主要成分,由于HC的存在,促使NO向NO2的快速轉(zhuǎn)化;在NO向NO2轉(zhuǎn)化的過程中,自由基HO起到了重要的作用,產(chǎn)生的最終光化學(xué)煙霧產(chǎn)物是醛類、O3和PAN等二次污染物,這種反應(yīng)直到大氣中NO和HC消失止。 27.如何做好大氣污染的綜合防治工作I全面規(guī)劃、合理布局;II選擇有利污染物擴(kuò)散的排放方式;III區(qū)域集中供暖、供熱 IV改變?nèi)剂蠘?gòu)成;V綠化造林;VI大氣污染控制技術(shù)。 28.簡(jiǎn)述防治酸雨的綜合對(duì)策:答:I使用低硫燃料和改進(jìn)燃燒裝置;II煙道氣脫硫脫氮;III控制汽車尾氣排放;IV能源的轉(zhuǎn)化及燃料的代換。 16.主要大
19、氣污染物控制技術(shù) (1)煙塵控制技術(shù) a.改變?nèi)剂辖Y(jié)構(gòu),減少顆粒物的生成(天然氣代替煤,核電取代火電等)。 b.在煙塵排放前,采用控制設(shè)備除塵(機(jī)械式除塵裝置、袋式除塵裝置、濕式除塵裝置、電除塵裝置)。 (2)二氧化硫凈化技術(shù)(燃料脫硫、燃燒脫硫、流化床燃燒脫硫、低濃度SO2的吸附凈化) (3)汽車尾氣的催化凈化(主要是CH、CO、NOx的凈化) 第三章 水體環(huán)境一 名詞解釋1.水體:水體是地表水圈的重要組成部分,指的是以相對(duì)穩(wěn)定的陸地為界的天然水域,包括有一定流速的溝渠、江河、和相對(duì)靜止的塘堰、水庫(kù)、湖泊、沼澤,以及受潮汐影響的三角洲與海洋。把水體當(dāng)做完整的生態(tài)系統(tǒng)或綜合自然體來看待,其中包
20、括水中的懸浮物質(zhì)、溶解物質(zhì)、底泥和水生生物等。2.水體污染:當(dāng)污染物進(jìn)入河流、湖泊、海洋或地下水等水體后,其含量超過了水體的自然凈化能力,使水質(zhì)和水體底質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)或生物群落組成發(fā)生變化,從而降低了水體的使用價(jià)值和使用功能的現(xiàn)象。3.工業(yè)廢水:各種工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中排出的廢水,包括工藝過程用水、冷卻水、煙氣洗滌水、設(shè)備、場(chǎng)地清洗水以及生產(chǎn)廢液等。4. 生活污水:人們?nèi)粘I钪挟a(chǎn)生的各種污水的混合液,包括廚房、洗滌室、浴室等排出的污水和廁所排出的含糞便污水等。5. 農(nóng)業(yè)退水:農(nóng)作物栽培、牲畜飼養(yǎng)、食品加工等過程中排出的污水和液態(tài)廢物。 6.生物污染物:城市生活污水、醫(yī)院污水或污水處理廠排
21、水排入地表后,引起病源微生物污染。7.水體富營(yíng)養(yǎng)化:是一種氮、磷等植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量過多所引起的水質(zhì)污染的現(xiàn)象。分為天然富營(yíng)養(yǎng)化與人為富營(yíng)養(yǎng)化。8. 化學(xué)耗氧量(COD):又稱化學(xué)需氧量。在規(guī)定條件下,使水樣中能被氧化的物質(zhì)氧化所需耗用氧化劑的量,以每升水消耗氧的毫克數(shù)表示。其值可粗略地表示水中有機(jī)物的含量,用以反映水體受污染的程度。 9. 生化需氧量(BOD):指在好氣條件下,微生物分解水體中有機(jī)物質(zhì)的生物化學(xué)過程中,所需溶解氧的量,是反映水體中有機(jī)污染程度的綜合指標(biāo)之一。10. BOD5:20培養(yǎng)5天的生物化學(xué)過程需要氧的量為指標(biāo)(以mg/L為單位),記為BOD5。 11.總有機(jī)碳量(TOC
22、):水中溶解性和懸浮性有機(jī)物中存在的全部碳量,是評(píng)價(jià)水體需氧有機(jī)物的一個(gè)綜合指標(biāo)。12. 總需氧量(TOD):水體中的還原類物質(zhì)被完全氧化時(shí)所需的氧量(水中有機(jī)物除有機(jī)碳外,另有H、S、N等元素)。13.赤潮/水華:水體出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象時(shí)主要表現(xiàn)為浮游生物大量系列,因占優(yōu)勢(shì)的浮游生物的顏色不同水面往往呈現(xiàn)藍(lán)色、紅色、棕色、乳白色等,這種現(xiàn)象在江河湖泊中稱為“水華”,在海洋則稱為“赤潮”。14.湍流擴(kuò)散:在河流水體的流湍流場(chǎng)中質(zhì)點(diǎn)的各種狀態(tài)(流速、壓力、濃度等)的瞬時(shí)值相對(duì)于其平均值的隨機(jī)脈動(dòng)而導(dǎo)致的分散現(xiàn)象。15.彌散作用:由空間各點(diǎn)湍流流速(或其他狀態(tài))的時(shí)平均值與流速時(shí)平均值的空間平均值的
23、系統(tǒng)差別所產(chǎn)生的分散現(xiàn)象。16.保守物質(zhì):隨著水流的運(yùn)動(dòng)而不斷變換所處的空間位置,還由于分散作用不斷向周圍擴(kuò)散而降低其初始濃度,但它不會(huì)因此改變總量。如重金屬、很多高分子有機(jī)化合物。 17.非保守物質(zhì):隨著水流流動(dòng)而改變位置,并不斷擴(kuò)散而降低濃度,還因污染物自身的衰弱而加速濃度的下降18.決定電位系統(tǒng):對(duì)于只有一個(gè)氧化還原平衡的單體系,該平衡的電位就是體系的P,至于有多個(gè)氧化還原平衡共存的混合體系,它的P應(yīng)該介于其中各個(gè)單體系的電位之間,而且接近于含量較高的單體系的電位;如果某個(gè)單體系的含量比其他體系高得多,則其電位幾乎等于混合體系的P,稱為“決定電位“體系。19.營(yíng)養(yǎng)化:氮磷等植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含
24、量過多引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象20.生物富集作用:又稱生物濃縮,生物或處于同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物種群,從周圍環(huán)境中蓄積某種元素或難分解化合物,使生物體內(nèi)該物質(zhì)的濃度超過環(huán)境中濃度的現(xiàn)象。21.生物積累:生物從周圍環(huán)境中蓄積某些元素或難分解的化合物,以致隨著生長(zhǎng)發(fā)育,濃縮系數(shù)不斷增大的現(xiàn)象22.生物放大:指生態(tài)系統(tǒng)中,某種元素或難分解化合物在生物機(jī)體中的濃度隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)的提高而逐步增大的現(xiàn)象23.水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn):是指為了保障人體健康,維護(hù)生態(tài)平衡,保護(hù)水資源,控制水污染,在綜合水體自然環(huán)境特征、控制水環(huán)境污染的技術(shù)水平及經(jīng)濟(jì)條件的基礎(chǔ)上,所規(guī)定的水環(huán)境中污染物的容許含量、污染源排放污染物的數(shù)量和濃度等的技術(shù)規(guī)范。24
25、.水體自凈:受污染水體經(jīng)過水中物理、化學(xué)與生物作用,使污染物濃度降低,并逐步恢復(fù)到污染前的水平。25.光化學(xué)降解:指土壤表面接受太陽(yáng)輻射能和紫外線光譜等能流而引起農(nóng)藥的分解作用。二 簡(jiǎn)答 1水體污染物的來源有哪些?答:工業(yè)廢水:各種工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中排出的廢水,包括工藝過程用水、冷卻水、煙氣洗滌水、設(shè)備、場(chǎng)地清洗水以及生產(chǎn)廢液等。生活污水:人們?nèi)粘I钪挟a(chǎn)生的各種污水的混合液,包括廚房、洗滌室、浴室等排出的污水和廁所排出的含糞便污水等。農(nóng)業(yè)退水:農(nóng)作物栽培、牲畜飼養(yǎng)、食品加工等過程中排出的污水和液態(tài)廢物。 2.水體污染的主要污染物(物理、化學(xué)、生物) (1)物理方面,指的是顏色、濁度、溫度、
26、懸浮固體和放射性等; (2)化學(xué)方面,排入水體的化學(xué)物質(zhì),大致可分為無機(jī)無毒物質(zhì)、無機(jī)有毒物質(zhì)、有機(jī)耗氧物質(zhì)及有機(jī)有毒物質(zhì)。 (3)生物方面,排放的污水中常包含有細(xì)菌、病毒、原生動(dòng)物、寄生蠕蟲等。 3.為什么說水體富營(yíng)養(yǎng)化是水體衰老的一種表現(xiàn)?答:水體中氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的富集,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,使魚類或其他生物大量死亡、水質(zhì)惡化。嚴(yán)重時(shí)可使一部分水體區(qū)域完全變?yōu)楦瘏^(qū),會(huì)引起水質(zhì)污染、藻類、植物及水生物、魚類衰亡甚至絕跡。這些現(xiàn)象可能周期性地交替出現(xiàn),破壞水域的生態(tài)平衡,并且加速湖泊等水域的衰亡過程。 4.水體富營(yíng)養(yǎng)化的過程。答:水體中有機(jī)物積累,促進(jìn)細(xì)菌類微生物
27、的繁殖,一系列異養(yǎng)生物的食物鏈都會(huì)有所發(fā)展,水中耗氧量將大大增加;藻類只是在水體表層能接受陽(yáng)光的范圍內(nèi)生長(zhǎng),并排出氧氣,在深層水中就無法進(jìn)行光合作用而出現(xiàn)耗氧,在夜間或陰天也將耗氧。藻類的死亡和沉淀都把有機(jī)物轉(zhuǎn)入深層或底層的水中,那里將聚集大量待分解的有機(jī)物,但卻沒有足夠的溶解氧供應(yīng),而變?yōu)閰捬醴纸鉅顟B(tài),使大量的厭氧細(xì)菌繁殖起來;無機(jī)氮的富集,開始是使硝化細(xì)菌繁殖,大量消耗溶解氧,在缺氧狀態(tài)下又會(huì)轉(zhuǎn)為反硝化過程。這樣在底層建立起腐化污染狀態(tài),并逐步向表層發(fā)展。5.重金屬在水環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化的基本類型:可分為機(jī)械遷移,物理化學(xué)遷移和生物遷移三種基本類型。機(jī)械遷移是指重金屬離子以溶解態(tài)或顆粒態(tài)的形
28、式被水流機(jī)械搬運(yùn)。物理化學(xué)遷移指重金屬以簡(jiǎn)單離子,絡(luò)離子或可溶性分子在水環(huán)境中的存在形式,富集狀況和潛在危害程度。生物遷移指重金屬通過生物體的新陳代謝,生長(zhǎng),死亡等過程所實(shí)現(xiàn)的遷移。6.影響重金屬在水環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化,主要表現(xiàn)為: 重金屬在水體中的遷移轉(zhuǎn)化包括機(jī)械遷移、物理化學(xué)遷移和生物遷移三種方式。 具體通過如下途徑: (1)重金屬化合物的沉淀-溶解作用。重金屬元素與其他陰離子形成化合物時(shí),若離子半徑相差大,形成的化合物溶解度大;離子半徑相差小,形成的化合物溶解度小。 (2)重金屬的氧化還原轉(zhuǎn)化??梢员谎趸€原成其他價(jià)態(tài),形成可溶性化合物遷移或被固定。 (3)重金屬元素絡(luò)合作用,與氰化物等形
29、成絡(luò)合物在水中遷移。 (4)重金屬的膠體化學(xué)吸附遷移轉(zhuǎn)化。 (5)甲基化作用,如汞可在還原狀態(tài)下形成可溶的劇毒甲基汞。 6.請(qǐng)簡(jiǎn)述重金屬的毒性效應(yīng)。答:重金屬能被生物吸收,并與生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)和酶等高分子物質(zhì)結(jié)合,產(chǎn)生不可逆的變性,導(dǎo)致生理或代謝過程的障礙,或者與脫氧核糖核酸等相互作用而致突變。從化學(xué)結(jié)構(gòu)來看,人體組織中的生理活性高分子擁有的主要官能團(tuán)為SH、NH2、COOH、PO4、OH等,都可能與重金屬元素本位生成穩(wěn)定的絡(luò)合物或螯合物,從而失去活性。 1.根據(jù)湖水營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度、藻類所含葉綠素a的量、湖水透明度以及溶解氧等項(xiàng)指標(biāo)來劃分水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。第四章 土壤環(huán)境一 名詞解譯1原生礦物:是直
30、接來源于巖石受到不同程度的物理風(fēng)化作用的碎屑,其化學(xué)成分和結(jié)晶構(gòu)造未有改變。2.次生礦物:巖石風(fēng)化和成土過程中新生成的礦物,包括各種簡(jiǎn)單鹽類,次生氧化物和鋁硅酸鹽類礦物等統(tǒng)稱次生礦物。次生礦物是土壤礦物質(zhì)中最細(xì)小的部分(粒徑0.001mm)具有膠體特性(又稱粘土礦物),影響土壤許多物理化學(xué)性質(zhì)。3.土壤質(zhì)地(土壤礦物質(zhì)的機(jī)械組成):自然界的土壤都是由很多大小不同的土粒,按不同的比例組合而成的,各粒級(jí)在土壤中所占的相對(duì)比例或重量百分?jǐn)?shù)稱為土壤的機(jī)械組成,也叫做土壤質(zhì)地。4土壤結(jié)構(gòu):一般把土壤顆粒的空間排列方式及其穩(wěn)定程度,孔隙的分布和結(jié)合的狀況稱為土壤的結(jié)構(gòu)。5土壤膠體:土壤中顆粒直徑小于2微米
31、或1微米,具有膠體性質(zhì)的微粒。6.土壤污染:人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)入土壤并積累到一定程度,引起土壤質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。具體地說,污染物質(zhì)是指與人為活動(dòng)有關(guān)的各種對(duì)人體和生物有害的物質(zhì),包括化學(xué)瀉藥、重金屬、放射性物質(zhì),病原菌等。7.土壤凈化:是指土壤本身通過吸附、分解、遷移、轉(zhuǎn)化,氧化還原(離子交換)、絡(luò)合螯合作用及化學(xué)沉淀等作用而使進(jìn)入土壤的污染物的濃度降低,形態(tài)改變,難以被植物所吸收而暫時(shí)退出生物小循環(huán),脫離食物鏈或被排出土壤之外的過程。8.溶膠:膠體微粒分散在水中成為膠體溶液稱為溶膠。凝膠:膠體微粒相互凝聚呈無定形的凝膠。凝聚作用:由溶膠凝聚成凝膠的作用。分散作用:由凝膠分散成溶膠的作用。9
32、.環(huán)境背景值:是指環(huán)境中諸因素,如大氣、水體、土壤以及植物、動(dòng)物和人體組織等在正常情況下,化學(xué)元素的含量及其賦存形態(tài)。10.土壤環(huán)境中重金屬元素背景值:是指一定區(qū)域內(nèi)自然狀態(tài)下未受人為污染影響的土壤中重金屬元素的正常含量。11.活性酸度:由土壤溶液中的H+ 所引起的酸性和活性酸底。酸度大小取決于溶液中的H+ 。土壤膠體所吸附的可交換性H+及A13+水解所產(chǎn)生H+總稱為潛在酸度(包括交換酸和水解酸)。二 簡(jiǎn)答題3.土壤酸堿性的來源及分類?答:土壤中的氫離子主要是二氧化碳溶于水形成碳酸,有機(jī)物分解產(chǎn)生有機(jī)酸以及某些少數(shù)無機(jī)酸、鋁離子水解產(chǎn)生氫離子。氫氧根離子主要來自土壤溶液中的碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳
33、酸鈣以及膠料表面交換性鈉,它能水解產(chǎn)生氫氧根離子。土壤酸度:活性酸度、潛在酸度、交換酸、水解酸;土壤堿度:弱化堿土,中化堿土,強(qiáng)化堿土,堿土土壤酸堿度分為五級(jí):強(qiáng)酸性(pH8.5)。通常把交換性鈉離子占交換量的百分?jǐn)?shù)稱為堿化度 9. 簡(jiǎn)述重金屬元素的種類及其在土壤中的存在形態(tài)。(2005年)來源:自然界的土壤中的微量重金屬元素主要來自原生巖石。原生巖石中重金屬元素的組成和含量,決定著土壤重金屬元素的組成特征。人類大規(guī)模的地球活動(dòng);金屬礦物加工的產(chǎn)物和尾礦部分地進(jìn)入到土壤中;每年以肥料形式向土壤中施入的大量元素和微量元素中也含有微量重金屬元素。五種存在形態(tài):水溶態(tài)的、弱代換劑可代換的、強(qiáng)代換劑可
34、提取的、次生礦物中的、原生礦物中的。10.土壤污染源有哪些?答:1.工業(yè)污染源,主要是工業(yè)三廢,工業(yè)“三廢”以廢渣形式作為肥料放入農(nóng)田,或用廢水灌溉等多種形式經(jīng)長(zhǎng)期作用使污染物在土壤中積累而造成污染;2.農(nóng)業(yè)污染源,化學(xué)農(nóng)藥、除草劑等的使用,牲畜排出的廢物;3.生物污染源,人糞尿、生活污水和被污染的河水均含致病的各種病原菌和寄生蟲等;其他污染源:I自然狀況:火山噴發(fā)、自然災(zāi)害等。II大氣污染源:沉降物、非工業(yè)污染物。III含重金屬或放射性元素礦床礦山附近的土壤:風(fēng)化、分解。11.簡(jiǎn)述土壤污染的發(fā)生類型。答:(1)水體污染型(2)大氣污染型(3)農(nóng)業(yè)污染型(4)固體廢棄物污染型 12. 簡(jiǎn)述土壤
35、具有凈化功能的原因。(2006年)答:I.由于土壤中含有各種各樣的微生物和土壤動(dòng)物,對(duì)外界進(jìn)入土壤中的各種物質(zhì)都能分解轉(zhuǎn)化。II.由于土壤中存在有復(fù)雜的有機(jī)和無機(jī)膠體體系,通過吸附、解吸、代換等過程,對(duì)外界進(jìn)入土壤中的各種物質(zhì)起著“蓄積作用”,使污染物發(fā)生形態(tài)變化;III。土壤是綠色植物生長(zhǎng)的基地,通過植物的吸收作用,土壤中的污染物質(zhì)起著轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的作用。13土壤污染物質(zhì)的種類有哪些?答:(1)有機(jī)物類,主要是化學(xué)農(nóng)藥、除草劑等(有機(jī)氯、有機(jī)磷和氨基甲酸酯),工業(yè)“三廢”中的酚、油類、多氯聯(lián)苯、苯并芘等; (2)重金屬污染物,包括汞、鎘、鉛、銅、鋅、鉻、鎳、砷等;(3)放射性物質(zhì),元素如銫、鍶
36、等;(4)化學(xué)肥料,氮類和磷類化學(xué)肥料;(5)致病的微生物,源于人糞便及用于灌溉的污水,如腸細(xì)菌、炭疽桿菌、破傷風(fēng)桿菌、腸寄生蟲(蠕蟲)、霍亂弧菌、結(jié)核桿菌等。14.土壤中重金屬5種存在形態(tài):水溶態(tài)的、弱代換劑可代換的、強(qiáng)代換劑可提取的、次生礦物中的、原生礦物中的。 15.簡(jiǎn)述土壤環(huán)境中重金屬元素背景值的調(diào)查研究方法。答:(一)平均值加標(biāo)準(zhǔn)差法,即在一定區(qū)域內(nèi)的土壤中用重金屬元素自然含量的平均值加二倍或三倍標(biāo)準(zhǔn)差的方法。(二)差異檢驗(yàn)法,即用表、底土層間的化學(xué)元素含量的差異顯著性去判別。(三)富集系數(shù)法,利用含量較高的抗風(fēng)化物質(zhì)TiO2或Al2O3作為指示礦物。富集系數(shù)=土壤中元素含量/土壤中
37、TiO2含量/巖石中元素含量/巖石中TiO2含量;(四)元素相關(guān)分析法。16.請(qǐng)簡(jiǎn)述重金屬元素在土壤中污染特征。答:(1)重金屬元素在土壤中一般不易隨水移動(dòng),不能為微生物分解,而在土壤中累積。(2)甚至有的可能轉(zhuǎn)化成毒性更強(qiáng)的化合物(如甲基化合物),它可以通過植物吸收在植物體內(nèi)富集轉(zhuǎn)化,對(duì)人類帶來潛在的危害。(3)各種重金屬化學(xué)性質(zhì)不同,而造成的污染危害也不相同;(4)植物對(duì)各種重金屬的需求有很大差別,有些是植物生長(zhǎng)發(fā)育并不需要且對(duì)人體直接危害明顯(Hg、Cd、Pb)等,有些微量元素是植物生長(zhǎng)發(fā)育必需的微量元素(包括Fe, Mn,Zn,Mo,Co等)但在土壤中含量過高,也會(huì)發(fā)生污染危害;(5)
38、不同類的重金屬污染對(duì)作物生長(zhǎng)危害不同;(6)其危害作用還與它們的存在形態(tài)有關(guān)。(1.水溶態(tài)的2.弱代換劑代換的3.強(qiáng)代換劑提取的4.原生礦物中的4.次生礦物中的)17.簡(jiǎn)述土壤中汞的存在形態(tài)及影響汞遷移轉(zhuǎn)化的因素。(2007年)答:土壤中汞的存在形成有離子吸附和共價(jià)吸附的汞、可溶性汞(HgCl2)、難溶性汞(HgHPO4、HgCO3及HgS)。影響汞遷移轉(zhuǎn)化的因素主要有:吸附劑的種類:土壤中的腐殖質(zhì)膠體和無機(jī)膠體對(duì)汞有很強(qiáng)的吸附力。pH等于7時(shí),無機(jī)膠體對(duì)汞的吸附量最大;有機(jī)膠體在pH值較較低時(shí),能達(dá)到最大的吸附量。非離子態(tài)汞也可被膠體吸附;當(dāng)溶液中有氯離子存在時(shí),可顯著減弱對(duì)二價(jià)汞離子的吸附
39、;氧化還原狀況植物對(duì)汞的吸收和累積:土壤中汞及其化合物可通過離子交換與植物的根蛋白進(jìn)行結(jié)合,發(fā)生凝固反應(yīng)。 18.試以砷為例說明土壤中重金屬及類金屬元素的來源、存在形態(tài)及其遷移轉(zhuǎn)化過程。 答:來源:自然界的土壤中的微量重金屬元素主要來自原生巖石。原生巖石中重金屬元素的組成和含量,決定著土壤重金屬元素的組成特征。人類大規(guī)模的地球活動(dòng);金屬礦物加工的產(chǎn)物和尾礦部分地進(jìn)入到土壤中;每年以肥料形式向土壤中施入的大量元素和微量元素中也含有微量重金屬元素。土壤中砷的形態(tài)可分為水溶性砷、交換性砷和難溶性砷三種。砷在土壤溶液中遷移過程中可與其他組分發(fā)生一系列反應(yīng):(1)與堿金屬化合,可生成亞砷酸鹽,砷與重金屬
40、化合也可形成亞砷酸鹽類。除堿金屬與砷反應(yīng)生成的亞砷酸鹽如Na3AsO3溶解度較大,易于遷移外,其余的亞砷酸鹽類溶解度均較小,限制了砷在溶液中的遷移。(2)土壤中的砷大部分為膠體所吸附,或與有機(jī)物絡(luò)合、螯合,或與土壤中的鐵、鋁、鈣等結(jié)合形成難溶性化合物,或與鐵、鋁等氫氧化物形成共沉淀。(3)吸附于粘粒表面的交換性砷,可被植物吸收,而難溶性砷化物很難為作物吸收,并累積在土壤中。(4)土壤中各種形態(tài)的砷可發(fā)發(fā)生轉(zhuǎn)化。提高土壤氧化還原電值以減少低價(jià)砷酸鹽的形成,降低其活性可有效防止砷的污染及危害。19.影響重金屬在土壤中遷移的主要因素有哪些?答案:在不同的土壤條件下,包括受土壤類型、土地利用方式、土壤
41、的物理化學(xué)性狀的影響,都能引起土壤中重金屬元素存在形態(tài)的差異,從而影響重金屬的遷移轉(zhuǎn)化。主要有:土壤的氧化還原條件土壤酸堿度(堿性條件下,土壤中重金屬多呈難溶狀態(tài)的氫氧化物,溶解度小,重金屬離子濃度低。)土壤膠體的吸附作用(土壤中含有豐富的無機(jī)和有機(jī)膠體,對(duì)進(jìn)入土壤中的重金屬元素具有明顯的固定作用);土壤中重金屬的絡(luò)合螯合作用。(金屬離子濃度高時(shí),以吸附交換作用為主,而金屬離子濃度低時(shí),則以絡(luò)合螯合為主),(羥基與氯離子兩無機(jī)配位體與重金屬的絡(luò)合作用是影響重金屬難溶鹽類溶解重要因素;土壤中腐殖質(zhì)具有很強(qiáng)的螯合能力,具有與重金屬離子牢固螯合的配位體,如氨基、亞氨基、酮基、羥基及硫醚等基團(tuán)。)20
42、.簡(jiǎn)述土壤中鎘的存在形態(tài)及影響鎘遷移轉(zhuǎn)化的因素。答:土壤中鎘的存在形態(tài)分為水溶性鎘和非水溶性鎘。旱地土壤中多以CdCO3(為主)、Cd3(PO4)2和Cd(OH)2形態(tài)存在(1)離子態(tài)CdCl2、Cd(NO2) 2、CdCO3和絡(luò)合態(tài)如Cd(OH)2呈水溶性的,易遷移,可被植物吸收,而難溶性鎘的化合物如鎘沉淀物、膠體吸附態(tài)鎘等為難溶性鎘,不易遷移和為植物吸收。(2)土壤氧化還原條件和施磷肥;(3)作物對(duì)鎘的吸收,隨土壤pH值的增高而降低,(4)土壤中的有機(jī)物質(zhì)能與鎘螯合成螯合物,從而降低鎘的有效性;(5)氧化還原電位也影響作物對(duì)鎘的吸收,Eh低或降為零,則有利于形成難溶性的硫化鎘;(6)鎘還受
43、Pb2+、Cu2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+等伴生離子的影響。 21、簡(jiǎn)述農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大量使用農(nóng)藥產(chǎn)生的不良后果。(2009年)答:有機(jī)氯農(nóng)藥不僅對(duì)害蟲有殺傷毒害作用,同時(shí)對(duì)害蟲的“天敵”及傳粉昆蟲等益蟲益鳥也有殺傷作用,因而破壞了自然界的生態(tài)平衡;長(zhǎng)期使用同類型農(nóng)藥,使害蟲產(chǎn)生了抗藥性,因而增加了農(nóng)藥的用量和防治次數(shù),也大大增加了防治費(fèi)用和成本。長(zhǎng)期大量使用農(nóng)藥,使農(nóng)藥在環(huán)境中逐漸積累,尤其是在土壤環(huán)境中,產(chǎn)生了農(nóng)藥污染環(huán)境問題。 22、請(qǐng)簡(jiǎn)述農(nóng)藥的主要類型。答:I按化學(xué)組成分為:有機(jī)氯、有機(jī)磷、有機(jī)汞、有機(jī)砷、氨基甲酸酯類等; II按環(huán)境中存在的物理狀態(tài)可分為:粉狀、可溶性液體、揮發(fā)性液體
44、等; III按作用方式分為:胃毒、觸殺,熏蒸等。 23、請(qǐng)簡(jiǎn)述主要農(nóng)藥的特點(diǎn)。答:(一)有機(jī)氯農(nóng)藥 有機(jī)氯農(nóng)藥大部分是含有一個(gè)或幾個(gè)苯環(huán)的氯的衍生物,主要產(chǎn)品有DDT、六六六、艾氏劑、氯丹等。其特點(diǎn)是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,在環(huán)境中殘留時(shí)間長(zhǎng),易溶于脂肪中,并在脂肪中蓄積,長(zhǎng)期使用是造成環(huán)境污染的最主要農(nóng)藥類型。由于這一特性,它通過生物富集和食物鏈的作用,環(huán)境中的殘留農(nóng)藥會(huì)進(jìn)一步得到富集和擴(kuò)散。(二)有機(jī)磷農(nóng)藥 有機(jī)磷農(nóng)藥是含磷的有機(jī)化合物,有的也含硫、氮元素,大部分是磷酸酯類或酰胺類化合物。有機(jī)磷農(nóng)藥一般有劇烈毒性,但易于分解,在環(huán)境中殘留時(shí)間短,在動(dòng)植物體內(nèi),因受酶的作用,磷酸酯進(jìn)行分解不易蓄積。有
45、機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)昆蟲以及哺乳動(dòng)物均可呈現(xiàn)毒性,神經(jīng)細(xì)胞分泌的乙酰膽堿,阻礙刺激的傳送機(jī)能等生理作用,使之致死。有機(jī)磷農(nóng)藥具有烷基化用用,引起動(dòng)物的致癌、致突變作用。按毒性大小分為劇毒類、中毒類、低毒類。 (三)氨基甲酸酯類農(nóng)藥 具有苯基N烷基氨基甲酸酯的結(jié)構(gòu),與有機(jī)磷農(nóng)藥一樣具有抗膽堿酯酶作用,中毒癥狀也相同,但機(jī)理有差別是由對(duì)膽堿酯酶分子總體的弱可逆結(jié)合的抑制而引起的。在環(huán)境中易分解,在動(dòng)物體也能迅速代謝屬于低殘留農(nóng)藥(四)除草劑(除莠劑) 具有選擇性,只能殺傷雜草,而不傷害作物。大多數(shù)除草劑在環(huán)境總會(huì)被逐漸分解,對(duì)哺乳動(dòng)物生化過程無干擾,對(duì)人和牲畜毒性不大。24、農(nóng)藥污染土壤的主要途徑:(1)施
46、用于田間的各種農(nóng)藥大部分落入土壤中,附著于植物體上的部分農(nóng)藥,也會(huì)因風(fēng)吹雨淋落入土壤中;(2)使用浸種、拌種、毒谷等施藥方式,或是將農(nóng)藥直接撒至土壤中,造成污染的積累。(3)近年來所采用的噴射方式,農(nóng)藥粘附在飄塵上,隨氣流擴(kuò)散,隨降雨落到土壤中,造成土壤污染。 25、影響農(nóng)藥在土壤中殘留的因素有哪些?答:(1)化學(xué)農(nóng)藥性質(zhì)的影響:農(nóng)藥本身的化學(xué)性質(zhì),如揮發(fā)性、溶解度、化學(xué)穩(wěn)定性、劑型等,一般濃度愈大、濕度大、含水量高,風(fēng)速大則揮發(fā)作用愈強(qiáng)。(2)土壤性質(zhì)的影響:農(nóng)藥在質(zhì)地粘重和有機(jī)質(zhì)含量高的土壤中存留時(shí)間較長(zhǎng)。土壤pH值對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥影響比對(duì)有機(jī)氯農(nóng)藥更敏感。土壤含水量的多少 。 26、簡(jiǎn)述有機(jī)
47、農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化。答:1、土壤對(duì)化學(xué)農(nóng)藥的吸附作用:進(jìn)入土壤的化學(xué)農(nóng)藥通過物理吸附、化學(xué)吸附、氫鍵結(jié)合和配價(jià)鍵結(jié)合等形式吸附在土壤顆粒表面,使其移動(dòng)性、生理毒性發(fā)生變化。 (土壤對(duì)農(nóng)藥的吸附性越強(qiáng),農(nóng)藥在土壤中的有效性越低,土壤對(duì)農(nóng)藥凈化效果則越好,但是農(nóng)藥在土壤中被吸附只是暫時(shí)性現(xiàn)象,一旦條件改變,又可以釋放出來,土壤對(duì)農(nóng)藥的吸附作用只是在一定條件下緩沖解毒作用,沒有使化學(xué)農(nóng)藥得到降解。)2、化學(xué)農(nóng)藥在土壤中的揮發(fā)和擴(kuò)散,通過氣體揮發(fā)和水的淋溶,導(dǎo)致大氣、水和生物的污染?;瘜W(xué)農(nóng)藥在土壤中的揮發(fā)速度決定于農(nóng)藥本身的溶解度、蒸汽壓和近地表的空氣層的擴(kuò)散速度。農(nóng)藥蒸發(fā)與土壤水的含量有密切關(guān)系
48、,農(nóng)藥隨水遷移:溶解度大的直接隨水遷移,難溶性的附于土壤顆粒表面進(jìn)行水的機(jī)械遷移;3、農(nóng)藥在土壤中的降解,包括光化學(xué)降解、化學(xué)降解(水解和氧化)和微生物降解(脫氯作用、氧化還原作用、脫烷基作用、水解作用、環(huán)裂作用)等;4、農(nóng)藥在土壤中的殘留;5、植物對(duì)農(nóng)藥的吸收與代謝 27、簡(jiǎn)述農(nóng)藥的光化學(xué)降解機(jī)理。答:土壤表面接受太陽(yáng)能和紫外線光譜等能流而引起農(nóng)藥的分解作用。農(nóng)藥吸收光能使分子具有過剩的能量而呈激發(fā)狀態(tài),這種過剩的能量可以通過熒光或熱等形式釋放出來,也可產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng),使農(nóng)藥分子發(fā)生光解、光氧化、光水解或光異構(gòu)化;紫外線產(chǎn)生的能量使農(nóng)藥分子結(jié)構(gòu)中碳碳鍵、碳?xì)滏I斷裂,引起農(nóng)藥分子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化。
49、28、有機(jī)磷農(nóng)藥的降解(1)吸附催化水解:是土壤中有機(jī)磷農(nóng)藥的主要降解途徑;(2)光降解(3)有機(jī)磷農(nóng)藥的生物降解,這是土壤中有機(jī)磷農(nóng)藥轉(zhuǎn)化的又一重要途徑。 29.簡(jiǎn)述控制和消除土壤污染源的措施答:控制和消除土壤污染源是防止污染的根本措施。(一)控制和消除工業(yè)“三廢”排放。大力推廣閉路循環(huán),無毒工藝,以減消除污染物的排放。對(duì)工業(yè)“三廢”進(jìn)行回收處理,化害為利;(二)加強(qiáng)土壤污染灌區(qū)的監(jiān)測(cè)和管理。對(duì)用污水進(jìn)行灌溉的污灌區(qū),要加強(qiáng)對(duì)灌溉污水的水質(zhì)監(jiān)測(cè),了解水中污染物的成分、含量及其動(dòng)態(tài)變化,避免帶有不降解的高殘留的污染物隨水進(jìn)入土壤,引起土壤污染;(三)合理施用化肥和農(nóng)藥。采用綜合防治措施,即要防
50、治病蟲害對(duì)農(nóng)作物的威脅,又要做到既高效又地把農(nóng)藥對(duì)環(huán)境和人體健康的影響限制在最低程度;(四)增加土壤容量和提高土壤凈化能力。增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、砂摻粘改良砂性土壤,以增加和改善土壤膠體的種類和數(shù)量,增加土壤對(duì)有害物質(zhì)的吸附能力和吸附量,減少污染物在土壤中的活性。 30簡(jiǎn)述防治土壤污染的措施。答案:施加抑制劑。施用重金屬改良性抑制劑,一般施用的抑制劑有石灰、磷酸鹽和硅酸鈣等,使重金屬污染物作用生成難溶物質(zhì),降低重金屬在土壤及植物體內(nèi)的遷移能力??刂仆寥姥趸€原狀況。改變耕作制度。改變環(huán)境條件,如早田改水田,土壤的氧化還原電位、pH值等一列條件都會(huì)改變,可消除土壤中污染物的毒害??屯辽罘?。采用排土
51、(挖去污染上層)、客土(用非污染客土覆蓋于污染土上)法可獲得理想的改良效果,這種方法只適用于小面積污染的土地。制定農(nóng)藥的容許殘留量。生物改良措施。種植某些非食用的、吸收重金屬能力強(qiáng)的植物來逐步降低土壤重金屬含量,恢復(fù)土壤環(huán)境的質(zhì)量。 第五章 固體廢物與環(huán)境一 名詞解釋1、固體廢物:指生產(chǎn)和生活活動(dòng)中丟棄的固體和泥狀物質(zhì),包括從廢水、廢氣中分離出來的固體顆粒物。(實(shí)際上所謂的廢物一般是指在某個(gè)系統(tǒng)內(nèi)不可能再加工利用的部分物質(zhì)。例如植物的枯枝落葉、動(dòng)物的骨骼及排泄物,人們生活中的各種垃圾,工業(yè)生產(chǎn)過程的排出物等。)2、有害固體廢物:固體廢物中凡具有毒性、易燃性、腐蝕性、反應(yīng)性、傳染性、放射性的廢物
52、均列為有害固體廢物。3、資源化:就其廣義來說表示資源的再循環(huán)。就狹義來講,是為了再循環(huán)利用廢物而回收資源與能源。4、再循環(huán):指的是從原料制成品,經(jīng)過市場(chǎng)直到最后消費(fèi)變成廢物又引入新的生產(chǎn)消費(fèi)的循環(huán)系統(tǒng)。 二 簡(jiǎn)答1.固體廢物的來源和分類:主要來源于人來生產(chǎn)和生活,(一)按其化學(xué)性質(zhì)可分為有機(jī)廢物和無機(jī)廢物;(二)按危害狀況可分為有害廢物和一般廢物;(三)按形狀分為固體的和泥狀的;(四)按來源分為礦業(yè)固體廢物、工業(yè)固體廢物、生活固體廢物、農(nóng)業(yè)廢棄物和放射性固體廢物。 2.簡(jiǎn)述固體廢物的污染途徑及危害。答:固體廢物的污染途徑:在一定條件下發(fā)生化學(xué)的、物理的或生物的轉(zhuǎn)化,對(duì)周圍環(huán)境造成一定的影響,若
53、處理不當(dāng),有害物即將通過水、氣,土壤、食物鏈等途徑危害環(huán)境與人體健康。人畜糞便與有機(jī)垃圾是各種病原微生物的孽生地和繁殖場(chǎng),形成病原型污染。 固體廢物的危害:(一)水體污染,減少江湖面積,影響水生生物的生存和水資源的利用,投棄在海洋的廢物會(huì)在一定海域造成生物的死區(qū)。(二)大氣污染,固體灰渣中的細(xì)粒、粉末受風(fēng)吹、日曬、產(chǎn)生揚(yáng)塵、污染大氣環(huán)境,固體廢物中的有害物質(zhì)經(jīng)長(zhǎng)期堆放發(fā)生自燃,散發(fā)有害氣體,多種固體廢物本身或在焚燒時(shí)能散發(fā)毒氣和臭味,惡化環(huán)境。(三)土壤污染,各種固體廢物露天堆存,經(jīng)日曬雨淋,有害成分向地下滲透而污染土壤。固體廢物堆置或垃圾填埋處理,經(jīng)雨水浸淋,其滲出液及瀝濾中含有的有害成分會(huì)
54、改變土質(zhì)和土壤結(jié)構(gòu),影響土壤中的微生物活動(dòng),妨礙植物的根系生長(zhǎng),或在植物機(jī)體內(nèi)積蓄,危害食用。(四)影響環(huán)境衛(wèi)生,糞便、垃圾未經(jīng)無害化處理,傳染疾病。(五)處置不當(dāng),礦物資源利用低,浪費(fèi)大量資源能源,又污染環(huán)境。(六)有害固體廢物泛濫,長(zhǎng)期對(duì)有害固體廢物未加嚴(yán)格管理與處置,污染事故時(shí)有發(fā)生。 3.固體廢物處理的原則答:(一)含有重金屬的少量廢物和不含重金屬的大量廢物,或者少量的高放射性廢物與大量的低放射性廢物不宜進(jìn)行綜合處理。(二)過熱易軟化的廢物和不易軟化的廢物不宜相混。(三)熱熔性塑料和非熱熔性塑料不宜相混。(四)當(dāng)廢物中固體物質(zhì)很多進(jìn)行混合處理時(shí),由于在短時(shí)間內(nèi)難以混勻,影響處理效果,故
55、負(fù)荷會(huì)有很大波動(dòng)。相反,宜采取混合處理的廢物:向含水率高而不能自燃的廢物中混入高熱值廢物,可使整個(gè)混合物作為可自燃物,便于焚燒處理。有的廢物焚燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生在堿性氣體,有的廢物焚燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生酸性廢氣,把這兩類廢物混合后處理。4、固體廢物綜合處理的意義。答:目的是將城市中各廢物集中到一個(gè)地點(diǎn),根據(jù)固體廢物的特征,把各種廢物處理過程結(jié)合成一個(gè)系統(tǒng),以便把各過程得到的物質(zhì)和能量進(jìn)行集中利用。通過綜合處理可對(duì)廢物進(jìn)行有處理,減少最終廢物排放量,減輕對(duì)地區(qū)的污染,防止二次污染的擴(kuò)散,同時(shí)還能做到總處理費(fèi)用低,資源利用效率高。 5.廢物綜合處理系統(tǒng)的分類可分為焚燒型、熔融型、資源化型三類。1.焚燒型:是高溫分解
56、與深度氧化的綜合過程。通過焚燒可以使可燃性固體廢物氧化分解,達(dá)到減少容積,去除毒性,回收能量及副產(chǎn)品的目的。固體廢物的焚燒過程可分為間歇加料、連續(xù)加料。常用的焚燒爐有立式多段爐、回轉(zhuǎn)式焚燒爐、流化床焚燒爐。(1)回轉(zhuǎn)爐的優(yōu)點(diǎn):操作彈性大,可以耐廢物性狀(粘度、水分),發(fā)熱量加料量等條件變化的沖擊,是處理多種混合固體廢物的較好設(shè)備,缺點(diǎn)是熱效率低,處理低熱值固體廢物時(shí),必須加入輔助燃料,焚燒發(fā)煙廢物或有機(jī)污泥時(shí)排放的粉塵量較大或排出帶惡臭味的尾氣時(shí),應(yīng)加設(shè)高溫后燃燒室或排入脫臭裝置脫臭。(2)流化床焚燒爐:能夠處理污泥、油渣及多種有機(jī)性廢液和廢物。優(yōu)點(diǎn):液化床層內(nèi)粒子處于激烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài),粒子與氣體
57、之間的與傳熱速度很快,單位面積的處理能力大,且易于混合固體廢物使其分散均勻,床層反應(yīng)溫度均勻,傳質(zhì)傳熱速度及溫度易于控制,液化結(jié)構(gòu)簡(jiǎn),設(shè)有機(jī)械傳動(dòng)部件,故障少,建造費(fèi)用低,缺點(diǎn)是壓力損失大(動(dòng)力消耗大)。 2.熔融型:又稱熔渣爐。爐渣以玻璃狀態(tài)排出。當(dāng)固體廢物中含有重金屬時(shí),經(jīng)過熔渣爐處理,絕大多數(shù)的重金屬被封存在玻璃體之中,可以有效地控制重金屬的二次污染。 3.資源化型:將廢物資源化。此方法適用于工業(yè)基地,因?yàn)榛厥掌酚惺袌?chǎng),能構(gòu)成循環(huán)封閉型生產(chǎn)基地。6.微生物分解技術(shù):對(duì)城市垃圾的微生物分解,應(yīng)用較廣泛的是堆肥化、沼氣化、廢纖維素糖化、廢纖維素飼料化(蛋白化)。 7請(qǐng)簡(jiǎn)述堆肥化的過程。答:堆肥化包括前處理、主發(fā)酵(一次發(fā)酵)、后發(fā)酵(二次發(fā)酵)、后處理及貯藏。前處理 通過破碎及分選,除去非堆肥物質(zhì)和調(diào)整垃圾的粒度;再調(diào)整水分和C/N比,或添加菌種和酶。主發(fā)酵 將溫度升高到開始降低為止的階段稱為主發(fā)酵期。在露天堆肥或發(fā)酵倉(cāng)內(nèi)堆肥時(shí),原料和土壤中的微生物作用而發(fā)酵,首先分解易分解物質(zhì),產(chǎn)生二氧化碳和水,產(chǎn)生的熱量使堆肥溫度上升。要控制好通風(fēng)及溫度,主要的條件還有水分、C/N比、C/P比及pH值。c后發(fā)
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