环境学左玉辉复习资料.docx

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1、933 环境学初试大纲考察目标环境学是我校为招收环境科学专业硕士生设置的具有选拔性质的考试科目。其目的是科 学、公平、有效地测试考生是否具备攻读环境科学专业的硕士学位所必须的根本素质、一般 能力和培养潜能，以利于选拔具有开展潜力的优秀人才入学，为国家培养具有良好职业道德 和专业知识、较强分析及解决实际问题能力的高层次环境科学专业人才。主要考察学生对环 境科学根本知识、根本概念、根本原理和方法的熟练掌握程度，兼顾学生运用所学理论知识 分析和解决问题的能力。具体来说，要求考生：1掌握环境根本规律、环境学根本原理及其相关概念。2掌握环境污染含义、特征及作用机制。3掌握环境保护及资源保护相关知识。4.

2、 掌握全球环境问题产生根源及解决途径。5. 掌握可持续开展及科学开展观的理论。6具有运用根本原理和方法分析、解决环境问题的根本能力。 考试形式和试卷构造1试卷总分值及考试时间试卷总分值为 150 分，考试时间 180 分钟。 2答题方式 答题方式为闭卷、笔试，可使用计算器。 3考试题型题型一般包括名词解释、填空题、选择题、简答题和分析论述题。 考察内容1环境、环境问题根本概念及根本理论；全球性环境问题臭氧层破坏、全球变暖、酸沉 降、沙漠化等的形成机制、危害及防治对策。历史上重大环境污染公害事件的根源。 2环境学根本原理及方法。3资源的分类及特点；资源及环境保护的联系。4大气环境、水环境、土壤环

3、境、固体废物及物理环境等污染的含义、特征、类型、作用 机制及控制方法。 5生态系统的概念、构造及功能；生态平衡的概念及特点；生态学的一般规律；生态学原 理在环境保护中的应用。6环境质量标准及环境基准相关知识。7环境质量、环境质量评价的概念；环境影响评价的分类；环境影响评价及环境风险评价 的区别。8可持续开展理论及科学开展观。第一章 水环境1.水的自然循环图 p5从海洋的蒸发开场，蒸发形成的水汽大局部留在海洋上空，少局部被气流输送至陆地上空， 在适当的条件下这些水汽凝结成降水。海洋上空的降水回落到海洋，陆地上控的降水那么降落 至地面，一局部渗入土壤及岩石空隙，形成地下径流， 地表径流和地下径流最

4、后都汇入海洋。由此构成全球性的连续有序的自然水循环系统。 水循环的根本动力是太阳辐射和重力作用。2.水循环系统自然和社会3.水资源的特征作用上的重要性；补给上的有限性；时空上的多变性；利用上的多用性。4.中国水资源的特点水资源总量不少，人均和亩均水量不多；水资源的时间分布不平衡，年内和年际变化大夏秋多，春冬少；水资源的空间分布不均匀，水土资源组合不平衡南多北少、东多 西少；水污染的蔓延，极大减少了我国水资源的可用量；用水的极大浪费，影响水的 总量。5.合理利用水资源开源节流开源措施：合理开发和提取地下水；修建水库和跨流域调水工程；海水淡化；人工降雨；节流措施：加强宣传教育，提高节水意识；改进灌

5、溉技术，提高用水效率；挖掘水资源潜 力。6.水污染水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影 响水的有效利用，危害人体安康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。水污染加剧了 全球的水资源短缺，危及环境安康，严重制约人类社会、经济及环境的可持续开展。 7.主要水污染物及其环境效应 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酸碱污染、重金属污染、 需氧性有机物污染、有机毒物污染、物理性污染悬浮物污染、热污染、放射性污染和 生物性污染(主要指致病菌和病毒的污染) 3 类。总需氧量TOD水中能被氧化的物质，主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所

6、需氧气的量，单位为 mg/L或总有机碳TOC水的溶解性和悬浮性有机物含碳的总量，以碳的数量表 示水中含有机物的总量水的富营养化 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，水体溶解氧量下降，鱼类及其他生物大量死亡的现象。 危害：含有 NO2-、NO3-，危害人体安康；引发水华和赤潮；透明度降低，DO 降低，水生生物大量死亡；有些藻类分泌有毒物质；底层沉积死亡生物的残体，厌氧分解产生 H2S 等有害气体；水生生态系统紊乱，多样性破坏。 赤潮：指在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚 集而引起水体变色的一种有害生态

7、现象。水华：重金属特点：重金属的毒性通常由微量导致；重 金属及其化合物的毒性几乎都通过及有机体结合而发挥作用，某些重金属可在生物体内转化 为毒性更强的有机物；重金属不能被生物降解，可通过食物链发生生物富集、放大；重金属 的毒性及金属的形态价态有关。难降解有机物持久性有机污染 POPs 难以降解的有机物，大多为人工合成化学品。 POPs：具有环境持久性、生物累积性、远距离环境迁移性，并可对人体安康和生态环境产 生危害影响的一类有机污染物。长期及人类和动物接触会引 起内分泌系统、神经系统、免疫系统异常，致癌、致畸、致突变。POPs 在低纬度地区，挥 发大于沉降，在高纬度地区沉降大于挥发，逐渐向中高

8、纬度地区转移，并最终在极地地区积 累的现象，称为 POPs 的全球蒸馏效应。POPs 在低纬度地区排放，伴随中纬度地区冷暖季节变化而挥发沉降，并通过全球蒸馏效应逐渐积累到极地地区的现象，称为 POPs 的蚱蜢跳现象8.水污染源 分为自然源指自然界自发地向环境排放有害物质造成有害影响的污染源和人为源指人 类社会经济活动所形成的污染源。 人为源按污染源进入水环境的空间分布方式分为点污染源和面污染源。 点污染源指排污形式为集中一点或一个可当作一点的小范围内，多由管道收集后进展集中 排放。1工业废水 是造成水体污染的最重要的污染源。 根据废水的发生来源，分为工艺废水、设备冷却废水、洗涤废水、场地冲洗废

9、水； 根据废水中所含污染物的性质，分为有机废水、无机废水、重金属废水、放射性废水、热污 染废水、酸碱废水、混合废水； 根据生产废水的行业性质，分为造纸废水、石油化工废水、纺织废水、制革废水、冶金废水 等。 特点：污染量大用水多，排水也多；成分复杂污染物种类多；感观不佳；水量水质多 变。2生活污水 主要来自家庭、商业、学校、旅游、效劳行业及其他城市公用设施，成分复 杂，其组成有一定差异。以污染物以悬浮态或溶解态的无机物N、P、S 等盐类、有机物纤维素、淀粉、脂肪、蛋白质及合成洗涤剂为主。 面污染源即非点污染源，污染物排放一般分散在一个较大的区域范围，通常表现为无组织 性。 主要指雨水的地表径流、

10、含有农药化肥的农田排水、畜禽养殖废水，以及水土流失等。 农村面源：不合理地施用化肥和农药；分散农村居住点的生活污水、粗放开展的乡镇工业所 排废水。2城市径流9.水污染的特征 10.水体的自净能力物理过程稀释、扩散、挥发、沉淀等、化学和物理化学过程氧化、复原、吸附、凝聚、中和等以及生物和生物化学过程微生物对有机物的分解代谢，不同生物群体的相互作用等。最主要的两方面为物理作用和生化作用。 当污染物进入水体后，通过一系列物理、化学、生物等方面的作用，污染物浓度会逐渐降低， 经过一段时间后，水体往往能恢复到受污染前的状态，水的这种自我调节、净化能力为自净能力。物理作用：稀释只能降低污染物浓度，不能去除

11、污染物在水体中的两种运动形式为平流/推流和扩散。生化作用：生化自净 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需要的氧的来源：水中溶解的氧和水生植物光合作用产生的氧氧垂曲线p129S-P模型耗氧及复氧作用三阶段：易氧化有机物被化学氧化分解生化氧化分解含氮有机物的硝化过程 关键需要找到什么？ 溶解氧浓度的最低点，即氧亏值最大点耗氧速度等于复氧速度，溶解氧含量最低，称为最缺氧点临界点规定值？ 未超过河段的净化能力细菌衰亡也是一种重要的自净作用。促使水中细菌数量减少的主要作用：水体的生化自净作用使水中有机物量日渐减少，细菌将因缺少食物及能源而逐渐衰亡；水体中生长的纤毛类原生动物、浮游动物的吞

12、食；不利菌类存活的如日光、pH、温度等。 水环境容量：一定水体所能容纳污染物的最大负荷。11.水质及水质指标 水质，即水的品质，是指水及其中所含杂质悬浮物质、溶解物质和胶体物质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合特性。水质指标分3 类：物理性水质指标、化学性水质指标和生物学水质指标。物理性水质指标，包括感官物理性状指标温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度等和其他物理性状指标总固体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体、电导率等；化学性水质指标，包括一般的化学性水质指标pH、碱度、硬度、各种阳离子、各种阴 离子、总含盐量、一般有机物质等、有毒的化学性水质指标重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药等和有关氧

13、平衡的水质指标溶解氧、化学需氧量、生化需氧量、总需氧量等；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。 地表水环境质量标准根本工程标准限值24项、集中式生活饮用水地表水源地补充工程标准限值、集中式生活饮用水地表水源地特定工程标准限值。水温 影响水的密度，影响微生物活动及生化反响速率，进而影响水中细菌的生长繁殖和 水的自然净化作用主要排放含热废水。pH酸碱度表示水中 H+或 OH-的含量比例。对生物的繁殖和生存有很大影响，同时还 严重影响水体中微生物的生化作用，影响水中胶体的带电荷状态，导致胶体对水中一些离子 的吸附和释放。DO：溶解氧是指溶解在水中的氧气的含量。 水中溶解

14、氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标，它跟空气里氧的分压、大气压、水温和水质有密切的关系，自然条件下水温越低、 气压越高、盐分越少，水中溶解氧的含量越高。COD：化学需氧量是水体中能被氧化的物质进展化学氧化时消耗的氧的量，是衡量水体受有机物污染程度的综合指标，mg/L计。常用的氧化剂是重铬酸钾KCr2O3和高锰酸钾。海水一般用高锰酸盐指数法，其他物质一般采用重铬酸钾氧化法。BOD：生化需氧量表征水中有机物通过微生物的生化作业进展氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗的水中溶解氧的量，单位为mg/L。在 20下分解5天所需耗用的氧量称为 BOD5。BOD 值越高，说明水中有机污染物越多，污染也就越

15、严重。植物营养物 包括氨氮NH3-N、总氮TN和总磷(TP)三个指标。氨氮可导致水体富营养化，对鱼类及某些水生生物有毒害作用。总磷TP过多会引起藻类植物的过度生长，水体富营养化，发生 水华或赤潮。重金属 重金属不能被生物降解，能在食物链的生物放大作用下积累，在人体内能及蛋白质和酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中积累，造成慢性 中毒。氟化物 包括 HF、金属氟化物、非金属氟化物、氟化铵和有机氟化物。氟化物污染土壤后，使土壤酸性增加，对农作物生长不利。适量的氟是人体所必需的，过量的氟对人体有危害， 氟化钠对人的致死量为612g，饮用水含 2.45mg/L 那么可出现氟骨

16、症。氟骨症表现为腰腿痛、 关节僵硬、骨骼变形、下肢弯曲、驼背，甚至瘫痪。硒 克山病患者缺硒，硒过量会导致指甲变厚、毛发脱落，肢端麻木，偏瘫。氰化物 进入人体后析出氰离子，及细胞线粒体内氧化型细胞色素氧化酶的三价铁结合， 阻止氧化酶中的三价铁复原，组织细胞不能利用氧，造成阻止缺氧，导致机体陷入内窒息状 态。11 挥发酚 沸点在 230以下的酚类物质，一般为一元酚。水中酚类属有毒物质，人体摄入一定量会出现急性中毒病症，长期饮用被酚污染的水可引起头痛、出疹、瘙痒、贫血及各种 神经系统病症。12 石油类 影响多种器官正常功能。13 阴离子外表活性剂：羧酸盐，硫酸酯盐，磺酸盐，磷酸酯盐14 硫化物15

17、粪大肠菌群 表征水体卫生程度的生物学指标。粪大肠菌群为总大肠菌群的一个亚种，直接来自粪便，在 的高温条件下仍可生长繁殖并将色氨酸代谢成吲哚，其他特性均 及总大肠菌群一样，在卫生学上具有重要的意义。12.水质基准和水质标准水质基准可分为两大类：毒理学基准和生态学基准。通常人们根据保护对象，将水质基准划分为水环境卫生基准、水生生物基准和水体营养物基准。水域功能和标准分类13.污水综合排放标准将工矿企业和事业单位排放的污染物分为两类：类污染物系指能在环境或动植物体内蓄积，对人体安康产生长远不良影响者。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总汞、总镉、总铬、烷基汞、六 价铬、总砷、

18、总铅、总镍、苯并芘； 类污染物系指其长远影响小于类的污染物质。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。pH、色度、悬浮物、BOD5、COD、石油类、动植物油、挥发酚、 氰化物、硫化物、氨氮、氟化物、磷酸盐、甲醛、苯胺类、硝基苯类、阴离子合成洗涤剂、铜、锌、锰 上表中的一级标准，即地表水环境质量标准中的类水体而设的；对于特殊保护区域，即地表水环境质量标准中的、类水体，那么不得新建排污口；对于一般保护区域如、类水体，应执行二级标准；对排入城镇下水道并进入二级污水处理厂的污水，可执 行三级标准。14.生活饮用水水质标准制定生活饮用水水质标准的主要原那么是：卫生上平安可靠，不应含有各种

19、病源微生物和寄生虫卵；化学成分应对人体无害，不应对人体安康产生不良影响或对人体感官产生不良刺激； 使用时不致造成其他不良影响过高的硬度导致水垢的形成等。15.水污染控制水污染防治目标有三：确保地面水和地下水饮用水源地的水质，为向居民供给平安可靠的饮用水提供保证；恢复各类水体的使用功能；还清地面水体的水质，恢复其美好的观瞻，增加人类居住区的悦人风光。水污染防治的主要任务：进展区域、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要 的根底上，明确水污染防治的具体任务，制订应采取的防治措施；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

20、污染源，采取有效措施减少污染源排放的污染物量；对各类废水进展妥善的收集和处理，建立完善的排水系统及污废水处理厂，使污废水排入水体前到达排放标准；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。根本控制模式三级模式控制防治管三者结合的根本原那么一级控制：防，即源头控制接收标准，通过有效控制使污染源排放的污染物量减小到最 小。 二级控制：治，即污水的人工处理出水标准，对污废水进展妥善的处理，使之到达 排放标准。 三级控制：管，即尾水的处理处置及资源化环境标准，达标排放的污水仍有许多污染物， 加强处理处置，有利于实现水环境长治久安。一源头控制：工业水污染优化产业

21、构造，调整规划布局；清洁生产，循环经济清洁生产是采用能防止或最大限度减少污染物产生的工艺流程、方法、材料和能源，将污染物可能的消灭在生产过程中，使污染物排放减小到最少；循环经济是通过产业链的有机结合，将污染负荷变废为宝，到达削减污染负荷及提升经济效益同步实现的目标；就地处理，到达污水排放标准；强化管理，制定法规制度。 生活污水合理进展人口密度及分布规划；公众教育。面源污染：1农村面源：开展节水农业；减少土壤侵蚀；合理利用农药；截留农业污水；畜禽粪便处理；乡镇企业废水及村镇生活污水处理。2城市径流：充分收集利用雨水；减少城市硬质地面；增加城市绿化用地。二污水的人工处理主导：城市污水处理厂p132

22、详细介绍(1)方法磁力别离磁性及非磁性悬浮物和重金属离子,对有机物个营养物也有帮助.厌氧好氧天然的生物净化系统利用天然条件下微生物生命活动处理废水的系统 生物稳定塘可分为好氧塘、兼性塘、曝气塘和厌氧塘四种。 污泥处理主要包括：稳定处理；脱水处理；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。 脱水处理的目的是减小污泥体积，须脱水和干化。 污泥最终处置应优先考虑利用污泥作农田肥料或进展其他利用如填坑、筑路等，不能利 用的污泥可采用填埋、投海或燃烧法处置。 污泥水应送回污水处理厂入水口，及废水一并处理。污水人工处理的分级工业废水的水质成分极其复杂，因此没有通用的集

23、中处理工艺流程。对处理后到达城市污水 截留管网接收标准的工业废水，可纳入城市污水处理厂进展统一处理。三尾水的处理处置及资源化尾水的生态处理主导：污水生态工程利用土壤微生物植物系统的自我调控机制和综合自净能力，完成尾水的深度处理。同时 通过对尾水中水分和营养物的综合利用，实现尾水无害化及资源化的有机结合。 特点：基建投资省、运行费用低依赖水、土壤、细菌、高等植物、阳光等、净化效果好、 净化效率高、运行效果稳定。尾水的回用严格进展水质控制，是关系到尾水回用成败的关键工业回用、农业回用、城市回用、地下水回灌、生态回用。尾水的自然处置指利用水环境自净能力进展尾水江河湖海处置 自然处置的尾水应经过必要的

24、预处理；尾水的自然处置应科学实施。 16.补充天然水的物质组成：常量成分又称主要离子、恒量成分、保守成分、溶解气体、营养元 素、有机物、微量元素，以及有毒物质。 水灾害：指水过多、过少所形成的对人类生存开展的不利影响。可分为水灾和旱灾两大类。 水灾是指洪水泛滥洪灾、暴雨积水涝灾、海潮侵袭潮灾和土壤水分过多渍灾 对人类社会造成的危害，其中尤以洪灾的发生频率最高，损失也最为严重。 旱灾，亦即干旱灾害，它是由于土壤水分缺乏和水源短缺所导致的农业减产、供水缺乏及生 态破坏所形成的灾害。我国的洪灾有两大特点：一是发生的时间主要集中在 7、8 月份，二是受灾地区面积广。 洪水的成因：自然因素 暴雨是造成绝

25、大多数河湖洪灾的主要原因；地质活动在局部地区 可导致洪灾的发生；人为因素 城市化；毁林荒地。 防洪减灾措施可分为工程措施及非工程措施两大类。工程措施：水库工程、河道整治工程、分蓄行洪工程；非工程措施：加强生态保护和建立；建立洪水预报、预警系统；分蓄行洪区的运用和管理； 完善抢险救灾体系。 旱灾的危害：主要表现在两个方面：由于土壤水分含量低，使作物的正常生长受到抑制， 造成农业减产或无收；由于地表径流量减少，造成城市及工业用水短缺、人畜饮水困难、 航运中断。此外，干旱还可能诱发其他灾害的发生，如饥荒、疾病、水灾、虫灾、土地退化 及空气质量恶化等。 旱灾的成因：降水和蒸发是干旱形成的两个根本的气象

26、气候因素，而其中又以降水及干旱的 关系最为密切。就大范围的干旱而言，由大气环流和海温异常引起的降水量的变化是干旱形 成的主要原因。降水的时空变化对干旱形成及开展的影响主要表现在 ：降水的地理分布 不均，在降水较少的地区，干旱发生的概率较大；降水的季节分配不均，干湿季节明显的 地区，在降水较少的季节容易发生干旱；降水的年际变化不均，不同区域受大气环流强弱 和进退时间不同的影响，造成有些年份降水较多，有些年份降水较少，在降水较少的年份容 易形成旱灾。旱灾的减灾措施：加强长期预报；推广人工降水；开展节水灌溉。17.几种典型的废水处理流程 城市废水处理流程、炼油厂废水处理流程、维尼纶厂废水处理流程、生

27、物脱氮处理流程、生物脱氮除磷及出水回用处理流程 第二章 大气环境1.大气环境概述大气环境质量的重要性：干净的大气对生命来说是至关重要的；污染的大气对动植物的生长和生存造成危害，严重时还会造成死亡。大气圈的分层及特点大气圈：在自然地理学上，把由于地心引力作用而随地球旋转的大气层，厚度大约1*104km，随纬度不同而不同。温度随高度变化，用气温变化率表示=dT/dZ 表示。被称为气温垂直递减率，也叫气温铅直梯度。当气温随高度升高而降低时，0；当气温随高度升高而升高，0。大气圈构造：均质层对流层、平流层、中间层：距地球外表大约 85km 高度，大气的主要成分的组成比例几乎没有什么变化。 非均质层暖层

28、/电离层和散逸层/外层：在均质层以上的大气层，其气体的组成随高度而有很大的变化。 对流层：对流层是大气圈中最下面的一层，占大气圈总质量的 75%左右；除有纯洁的 干空气外，还含有一定量的水蒸气，适宜的湿度对人和动植物的生存起着重要作用；温度分布特点是下部气温高，上部气温低，大气易形成较强烈的对流运动；由于太阳辐射和大气环流的影响，对流层出现复杂气象现象；污染最严重。 平流层：平流层位于对流层之上，下部的气温几乎不随温度而变化，为一等温层，等温层上界大约距地面为 2040km；平流层的上部气温随高度上升而增高，上部存在一厚度约为 20 公里的臭氧层；很少发现大气上下的对流，一般多是处于平流运动，

29、极少出现云、 雨、风暴天气；大气透明度好，气流也稳定；进入平流层中的污染物，停留时间较长， 有时可达数十年之久。中间层：中间层位于平流层顶之上，层顶高度大约为 8085km，有强烈的垂直对流运动；气温随高度增加而下降，可降至-83113。暖层热成层：暖层的上界距地球外表有 800 多公里；下部根本上由分子氮所组成，上部由原子氧构成无线电通信层；原子氧吸收紫外光，因而温度随高度增加而迅速上升。外层散逸层：相当厚，空气稀薄，温度随高度上 升；从大气圈逐步过渡到星际空间的大气层，没有明显界限；地心引力极少。 2.大气的成分恒定组分：N、O、Ar 及微量的 Ne、He、Kr、Xe 等稀有气体；可变组分

30、：CO2 和水蒸气；不定组分：尘埃、硫、硫化氢、硫氧化物、碳氧化物及恶臭气体。3.空气质量人类对大气空气适宜的程度影响空气质量的因素：空气中污染物的浓度和停留时间、污染源的排放强度、气象条件等， 主要取决于空气中污染物种类和数量，即空气受污染的程度。 空气质量基准：指空气中污染物对特定对象人或其他生物不产生有害或不良影响的最大无作用剂量或浓度，是制定空气质量标准的科学依据。 空气质量标准：国家为保护人群安康和生态环境，并考虑了社会、经济、技术等因素，经过 综合分析后，对空气中污染物的最大容许浓度所作的规定，它是衡量空气受污染程度的法定尺度。环境空气质量标准规定了总悬浮颗粒物TSP、可吸入颗粒物

31、PM10、SO2、NOx、 NO2、CO、O3、Pb、苯并a芘Bap及氟化物F10 种污染物浓度限值。 空气质量功能分区：一类区为自然保护区、风景保护区和其他需要特殊保护的地区；二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区；三类区为特定工业区。 二类区中有特定工业区执行三类标准，三类区中有居民区执行二类标准。室内空气质量标准预防、控制室内空气污染p84-85空气质量指数：又称空气污染指数API，是环境质量指数或环境污染指数中的单要素指数。将常规监测的几种空气污染物浓度简化成单一的概念性指数值的形式，并分级表征空气 污染程度和空气质量状况，适合于表示城市的短期

32、空气质量状况和变化的趋势。几种主要的空气质量指数：安大概空气质量指数API、橡树岭空气质量指数ORAQI、极值指数EVI、污染物标准指数PSI、上海空气质量指数。p85-884.大气污染 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环境容量时，大气质量发生恶化，对人们的生活、 工作、安康、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。5.大气污染源 大气污染源可以分为两类：天然源及人为源。天然源指自然界自行向大气环境排放污染物 的污染源，如火山爆发、森林火灾、自然风尘、海洋飞沫等；人为源指人类的

33、生产活动 和生活活动所形成的污染源，如工业企业排放源、家庭炉灶及采暖设备排放源、交通运输 污染源等。注：在有些情况下，天然源比人为源更重要，氮排放中的 93%，硫氧化物排放 的 60%来自天然源。大气污染源分类人为因素造成1污染源发生类型：生活污染源；工业污染源；交通污染源；农业污染源。2污染源存在形式：固定污染源位置固定，如各种工厂排烟及家庭炉灶排放源排出的污染物；流动污染源移动，如交通工具在移动的污染源。3污染源位置分布：点源集中于一点或可视为一点，如高烟囱；线源呈线性排放污 染物或多个呈线性分布的点源可视为线性分布，如移动汽车、火车、飞机排放；面源区域内多个污染源造成的污染，如居民区众多

34、炉灶。6.大气污染物大气污染物是指由于自然过程或人类活动排入大气，并对人和环境产生有害影响的物质。按其来源，一般可分为一次污染物和二次污染物。 一次污染物是指直接由污染源排放的污染物。反响物：不稳定，在大气环境中常及其他物质反响或作催化剂促进其他污染物间的反响；非反响物：不发生反响或反响缓慢 二次污染物是进入大气的一次污染物之间相互作用或一次污染物及正常大气组分发生化学反响，以及在太阳辐射的参及下引起光化学反响而产生的新的污染物，它常比一次污染物对人和环境的危害更为严重。如：硫酸及硫酸盐气溶胶，硝酸及硝酸盐气溶胶、O3、光化学氧化剂、许多活性中间物，如自由基按其存在状态，大气污染物可分为气溶胶

35、状态污染物亦称颗粒物和气体状态污染物简称气态污染物。颗粒物常表示为总悬浮颗粒物TSP、飘尘和降尘。 用标准大容量颗粒采样器流量在 ！3/min在滤膜上所收集到的所有颗粒物，通常称为总悬浮颗粒物，其粒径绝大多数在 100m 以下，其中多数在 10m 以下，它是分散在大气中的各种颗粒物的总称。飘尘是指在大气中长期漂浮的悬浮物，它分为 PM10径小于 2.5m 的细小颗粒物。粒径小于 10m 的颗粒物和 PM2.5 粒降尘是指用降尘罐采集到的大气颗粒物，由于其自身重力作用会很快沉降下来。 常见的气态污染物包括：可以和水混合而形成酸雨的酸性气体，如二氧化硫、氮氧化物；温 室气体，如二氧化碳、氟氯烃CF

36、Cs；对人体有毒的气体，如一氧化碳、碳氢化合物等。7.气态污染物六种主要污染物：总悬浮颗粒、飘尘、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物和总氧化剂1硫氧化物煤中含硫量大于3%的叫高硫煤，小于 3%的叫低硫煤。煤中含有四种形态的硫：黄铁矿硫FeS2、有机硫CxHySz、单质硫和硫酸盐硫。 来源：单体硫燃烧 S+O2=SO2SO2+1/2 O2= SO3硫铁矿的燃烧4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2SO2+1/2 O2= SO3硫醚、硫醇等有机硫化物的燃烧CH3CH2CH2CH2SHH2S+2H2+2C+C2H4分解出的 H2S 再氧化：2H2S+3O22SO2+2H2O 硫氧化物和氮氧化物一样都

37、是形成酸雨或酸沉降的主要前提物。 酸沉降是指大气中的酸性物质通过降水如雨、雾、雪迁移到地面，或在含酸气团气流的作用下或由于重力作用直接迁移到地面。前者为湿沉降，后者为干沉降。SOx 的天然源：海洋飞沫、火山爆发、森林火灾、矿物自燃。NOx 的天然源：闪电、土壤硝酸盐分解。SOx 和 NOx 的人为源：化石燃料燃烧；金属冶炼及制酸工艺；汽车尾气；酸性土壤扬尘。酸雨的危害：腐蚀建筑物和金属；危害森林和农作物；使河流、湖泊酸化；危害人 体呼吸系统、眼睛、皮肤；增加土壤 Ca、Mg 的淋溶。 酸雨的防治措施：使用低硫燃料，改进燃烧装置；烟道气脱硫脱氮；控制汽车尾气排 放；开发清洁能源；SO2 排放交易

38、；节能减排规划；国家补贴，促进节能环保产物的开发利用。我国酸雨的化学特征是pH低、离子浓度高，硫酸根、铵根和钙离子浓度远远高于欧洲和美洲兴旺国家，而硝酸根浓度那么较低，属于硫酸型酸雨。酸性物质在大气中的转化、迁移和沉降2氮氧化物氮氧化物种类很多，是 NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、N2O5 等的总称。 造成大气污染的主要是NO、N2O。主要来源是化石燃料燃烧。燃烧过程生成的 NOx 有两类：燃料中的吡啶、哌啶、咔唑等含氮化合物，高温分解为 N2和O2 后再反响生成 NOx燃料NOx ；高温燃烧时，助燃空气中的 N2 及 O2 反响生成 NOx热致NOx 。3CO来源：燃料的不完全燃烧

39、；有机体分解出的甲烷经 OH 自由基氧化生成 CO；海水中 CO 的释放； 植物叶绿素光解产生 CO；萜烯类物质在大气中被自由基氧化为 CO；汽车尾气排放 CO。第一种为人为源，后五种为天然源4碳氢化合物大气中的碳氢化合物HC通常是指 C1C8 可挥发的所有碳氢化合物，属于有机烃类。它是形成光化学烟雾的前提物。5硫酸烟雾(也叫复原型烟雾、煤烟型污染)也称伦敦型烟雾，最早发生在英国伦敦。它主要是由于燃煤而排放出来的 SO2，颗粒物以及 由 SO2 氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。多发生在冬季、气温较低、湿 度较高和日光较弱的气象条件下直接来源：燃煤产生的 SO2 和粉尘污染； 间接

40、来源：大气逆温造成污染物的蓄积。形成机制：1.液相非均相-催化氧化 有颗粒气溶胶，并受Fe、Mn 等催化氧化SO2+H2O H+HSO3-；2HSO3-+2H+O22 H2SO4 雾2.气相均相光化学氧化 SO2的直接光化学氧化：在低层大气中，是形成激、发态SO2而不是直接解离。间接光氧化：气态SO2在光化学反响活泼的大气中能及强氧化性自由基如OH基，HO2基，RO基，RO2基反响而被氧化，成为SO2的自由基氧化煤烟粉尘吸水形成浓雾，一方面吸收 SO2，粉尘中的 Fe、Mn 等催化氧化产生 H2SO4；另一 方面吸收气相氧化产生的 SO3 生成 H2SO4 及硫酸盐气溶胶。 形成条件：相对湿度

41、高；气温较低；有颗粒气溶胶存在凝聚水分吸收 SO2 外表催化氧化 SO2+H2O H+HSO3-；2HSO3-+2H+O22 H2SO4 雾；无风或静风。6光化学烟雾：在一定条件下如强日光、低风速和低湿度等，氮氧化物和碳氢化合物发生化学反响形成的高氧化性的混合气团。 特征：棕黄或淡蓝色烟雾；夏季晴天发生；氧化型烟雾；刺激性；是一种循环过程，白天生成，黄昏消失。形成条件：及 NO2 光分解有关，而 NO2 分解需要 290430nm 光，太阳光天顶角影响太阳 辐射到达地面的强度，天顶角小，太阳辐射强；从季节上，夏季北半球发生的可能性比冬季大，尤其夏季中午前后，光线最强时发生可能性最大；天气晴朗，

42、高温、低湿，风力小，有利于污染物在地表附近聚积，易产生光化学烟雾。因此副热带高压控制区的夏季和早秋季节成为光化学烟雾发生的有利时节。 大气中 NO2 和碳氢化合物；NO 向 NO2 转化是关键；碳氢化合物是产生光化学烟雾的主要组分。形成机制反响过程：以 NO2 的光解为起始的引发反响；VOCs 在 HO 、O等自由 基及 O3 氧化下产生的醇醛酮及HO2、RO2等中间体自由基；HO2 及 NO 反响生成 NO2，并产生 O3 及 PAN 等。两者的区别：大气污染类型污染物的化学性质及其存在的大气状况：复原型大气污染伦敦烟雾煤烟型烟雾和氧化型大气污染光化学烟雾。 燃料性质和污染物的组成：煤炭型大

43、气污染、石油型大气污染、混合型大气污染、特殊型大气污染。8.大气污染的危害对人体三条途径：呼吸道吸入、随食物和饮用水摄入、体表接触侵入颗粒物对人体安康的影响多环芳烃重金属等致癌 对人体安康危害最大的是飘尘，飘尘经过呼吸道沉积于肺泡。沉积在肺部的污染物如被溶解，就会直接侵入血液，造成血液中毒。未被溶解污染物可能被细胞吸收，造成细胞破坏，侵入肺组织或淋巴结可引起尘肺。二氧化硫对人体安康的影响呼吸道和血液中的酶、代谢 SO2 对鼻腔和呼吸道黏膜都会出现刺激感。吸入浓度超过 10mg/m3，有强烈刺激感，还有鼻腔出血、呼吸受阻等现象。飘尘气溶胶粒子把 SO2 带入呼 吸道和肺泡中，其毒性可增大 34

44、倍。SO2 还可增强致癌物苯并a芘的致癌作用。氮氧化物对人体的影响氮氧化物主要是指 NO 和 NO2。NO 对人的生理影响还不十分清楚。如果动物及高浓度 NO相接触，可出现中枢神经病变。NO血红蛋白Hb亲和力强，比 CO 大几百倍。对动物作高浓度 NO 试验，证实有变性血红素和一氧化氮血红蛋白生成。NO2 是对呼吸器官有刺激性的气体，在职业病中由急性高浓度 NO2 中毒引起的肺水肿， 以及由慢性中毒而引起的慢性支气管炎和肺水肿。某些中毒病例中还表现出全身性的病症， 如血压降低、血管扩张、血液中生成变性血红素，以及对神经系统有一定的麻痹作用。光化学氧化剂对人体安康的影响光化学氧化剂有 O3、过氧

45、乙酰硝酸酯等多种物质。O3 是主要氧化剂之一。在 0.51mL/ m3 时，人及其接触 12h，引起呼吸道阻力增加，CO 扩散功能和肺活量降低；当浓度在 0.3 mL/ m3 时，对鼻子和咽喉等呼吸器官发生刺激作用。 一氧化碳对人体安康的影响CO 是无色无嗅的有毒气体，CO 及血液中血红蛋白的结合能力是 O2 及血红蛋白结合能力的 200 倍左右，它们结合后生成碳氧血红蛋白HbCO，将严重阻碍血液输氧，引起缺氧，发生中毒。长时间吸入低浓度CO发生头痛、记忆力下降等病症碳氢化合物对安康的影响形成光化学烟雾的主要物质，光化学反响的衍生物丙烯醛、甲醛等对眼睛有刺激作用。多环芳烃中有不少为致癌物质，如

46、苯并a芘就是公认的强致癌物， 它是有机物燃烧分解过程中的产物。其他有害物质对安康的影响铅及铅化物：铅是生物体酶抑制剂，分布在软组织和骨骼。轻度铅中毒引起神经衰弱综合症、消化不良；中度铅中毒出现腹痛、贫血及多发性神经病；重度的中毒，出现肢体麻 痹和中毒性脑病。儿童铅中毒可推迟大脑发育，感染急性病症。镉及镉化物：侵入人体后，可蓄积于肝脏、肾脏和肠粘膜上。镉污染的积累性中毒可引起疼痛病日本痛痛病氟及氟化物：对眼睛及呼吸道有强烈的刺激作用。吸入高浓度的氟及氟化物气体时，可引起肺水肿的支气管炎。氯及氯化物：对呼吸道有刺激作用，可引起肺水肿。 9.影响大气污染的气象因素一气象的热力因子1气温垂直递减率 是指在垂直于地球外表方向上每升高 100m 的气温的变化值。气温的干绝热递减率d：是指对一个枯燥或未饱和的湿空气气块在绝热条件下每升高单位高度100m所造成的温度下降的数值称为干绝热递减率。没有热量交换称为大气的绝热过程。一般取d/100m。大气稳定度取决于气温垂直递减率及气温的干绝热递减率d之比照。温度层结是指在地球外表上方大气的温度随垂直高度变化的情况。如以下图2大