环境科学概论作业.pdf

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1、1 环境科学概论作业_1 姓名：李娜 ；学号：20120707011022 第 1 章 环境、环境问题与环境科学 1.环境容量与环境自净能力有何区别与联系？区别：（一）环境容量是指在自然环境不改变原有状态下，所能容纳的污染物的量。环境自净能力指得是自然环境可以通过一系列复杂的物理，化学变化和生物转化将污染物化为无害物的能力。（二）环境容量是一个量值；环境自净能力是指环境自身转化污染物的能力。联系：其他条件相同时，环境自净能力越强，环境容量越大。2.什么叫环境问题？它如何产生？又是如何发展的？与社会经济发展有何关系？（一）广义：由自然力或人力引起生态平衡破坏，最后直接或间接影响人类生存发展的一切

2、客观存在的问题。狭义：只由于人类的生产活动使自然失去平衡，反过来影响人类生存发展的一切问题。（二）（1）原始社会(2)生态环境的早期破坏(3)近代城市环境问题 (4)全球性大气环境问题为当代环境问题阶段 （三）起初，环境问题是随着社会经济的发展而发展的；然后环境问题反过来抑止经济的发展。3.环境问题有哪些分类方法？分几类？答：（一）社会活动分类法 1、产业公害 2、消费公害 3、运输公害 4、建设公害 5、农业公害（二）经济结构分类法 1、产业公害 2、交通公害 3、都市公害（三）致害物质分类法 1、固相公害 2、液相公害 3、气相公害（四）现象事实分类法。4.环境问题有哪些性质？其实质是什么

3、？答：性质：1、不可根除和不断发展性 2、广泛而全面 3、具有反馈作用 4、可控性。实质：一个经济和社会问题，是人类自然自觉的建设人类文明的问题。5.解决环境问题的根本途径是什么？答：1、控制人口 2、发展经济实力，长期付出巨大财力物力治理 3、科学进步发展，用科技解决环境问 第 2 章 生态学基础 1.何谓食物链？何谓食物链的营养级？研究食物链对环境保护有何意义？答：（一）食物链，就是一种生物以另一种生物为食，彼此形成一个以食物联接起来的链锁关系。（二）食物链的营养级，指生态系统中的生物按营养特性划分等级，光能自养的绿色植物称为生产者，是第一营养级；以植物为食的草食动物是第二营养级，称为第一

4、消费者，肉食动物中以草食动物为食的，称为第二消费者；从第二消费者为食的肉食动物称为第三消费者，依此类推。（三）研究食物链的组成及其量的调节，是非常重要的，有很大的经济价值，可使自然资源获得稳定和保存。否则会破坏自然界物种的平衡与协调，使该地区的生物群落发生改变，对社会经济产生严重影响。2.生态系统的能量流动服从什么规律？研究生态系统的能量流动与物质循环对指导生产活动有何意义？答：（一）1、生产者即绿色植物对太阳能的利用率很低，只有 1.2%。2、能量只朝单一方向流动。3、流动中能量逐一减少，每经过一个营养级都有能量以热的形式散失 4、各级消费者之间能量的利用率不高 5、是有当生态系统产生与消耗

5、能量平衡时才能保持生态平衡。（二）为最经济而合理地选择食物来源提供科学依据从而满足人类生活所需能量。3.一块地一年的作物产量可供 M 个农民食用，如果将作物的一半饲养牲畜后再一并供农民食用，问此时养活的人口数是第一种情况下养活人口数的多少倍？4.生态学具有哪些一般规律？这些规律对于指导生产活动和环境保护有何意义？答：（一）1、相互依存与相互制约 2、物质循环转化与再生规律 3、物质输入的动态平衡 4、相互适应与补偿的协同进化规律 5、环境资源的有效极限（二）对发展农、牧、林、副、渔各业均有指导意义。5.试举例说明，为什么利用生态学原理或规律解决环境保护问题时，其核心思想是整体观点？比如在某个小

6、山村里，蛇能吃老鼠，但是对与人类来说蛇十分致命，因此人类组织消灭蛇的行动，村里的蛇几乎灭绝。人类没想到的是没了蛇，老鼠的数量骤然增加带来了鼠灾，庄家没了，收入都没了。这时候人类就想到了蛇的作用，并且认识到蛇在生态中的重要性。通过例子我们可知道解决问题时要考虑整体，作为生态系统的一部分，蛇被消灭后使这个系统整体的动态平衡发生改变，导致了鼠灾，人类虽然没了蛇的威胁还是要遭殃，所以解2 决生态问题要首先要运用整体观点。作为整体的大自然是一个互相、互相依赖的共同体。最不复杂的生命形式具有稳定整个生物群落的作用。每一个有生命的“螺丝和齿轮”对大地的健康运作都是重要的。人类的生命维持与发展，依赖于整个生态

7、系统的动态平衡，所以生态学的核心思想是整体观点。6.试举例说明如何利用生态学原理解决资源的综合利用？这与环境保护有何关系？一、利用生态学原理提高粮食产量 1、植树造林、保护森林、减少水灾、旱灾 2、充分利用太阳能，增加初级净产量 3、发挥初级净产量转化为食物的作用 4、遵循物流平衡、保护土地肥力 5、合理捕捞，保护海产资源。二、利用生态学原理解决能源问题 1、控制人口、减少能源消耗 2、充分利用恒定资源 3、开发可再生能源 4、减少不可再生能源浪费利用生态学原则编制生态规划，从根本上解决环境问题 7.生态学规律在环境监测中有何应用？如何应用的？可开展生物监测，其可弥补化学监测与仪器监测的不足，

8、可连续进行测定，且无污染。应用：1）利用植物对大气污染进行监测和评价 2）利用水生生物监测个评价水体污染 8.试指出一种生态系统结构模式，并分析它的特点。研究城市生态系统结构对解决城市环境问题有何意义？9.试分析城市生态系统的功能特征。如何利用城市生态系统的功能调控城市环境质量？第 3 章 自然资源的利用与保护 1.举例说明，大型水电站对环境的正负效应。（提示：如长江三峡、埃及阿斯旺水坝等）。2.如何理解粮食安全？我国实现粮食安全的途径是什么？粮食安全即所有人在任何时候都能得到维持健康生活所需要的粮食。途径：以提高粮食综合生产能力和优化粮食生产布局为主，以粮食储备调节和粮食进出口调节为辅，保护

9、好农民种粮积极性，强化对低收入阶层的粮食援助。3.有哪些途径可提高粮食产量？开垦荒地和施用化肥与农药 4.为什么施用化肥、农药能污染环境？应如何防治？1）污染地表水和地下水 2）导致水体富营养化 3）大气污染 4）土壤污染 5）危害人群健康 防治：1）防止农药污染的途径 2）现有农药合理使用 3）加强生物防治并推广无公害农药 5.试系统分析各类常规能源开发利用对环境的影响。（提示：化石燃料（煤、石油、天然气等）、核电、水力发电等方面）一、化石燃料的影响 1）开采过程的环境影响 包括开采工人的事故与职业性伤亡以及地面或地面生态系统破坏。前者以井下采煤最为严重，后者则以露天采矿最为明显。2）运输过

10、程的环境影响 煤炭运输过程不仅需要消耗大量能源，而且在堆存和装卸过程中还会发生自燃或扬尘污染大气环境，并由于浸出水的流失而污染周围水系。因油船事故和油船外排洗舱水而进入海洋的石油对海洋造成严重污染。3）加工过程中的环境影响 煤加工过程中不但在洗选是排出大量洗煤水和干燥时产生灰尘、NOx、SOx，而且在气化和液化过程中会排出大量污染物。石油加工过程或炼油厂运转过程中排放的废物数量比煤气化和液化时排放的多 10 倍以上。炼油厂的原油或精制油产品储库，也可能发生跑油事故。4）利用过程中的环境污染 1全球气候变化 2。热污染 首先，水温升高使藻类的繁殖加快和固氮藻的固氮速率增大，使水体各类无机氮含量都

11、增加 其二，水温升高使藻类种群结构发生改变 其三，水体温度的增加也影响浮游动物的生存 其四，在强曾温区内，底栖生物的增加也十分突出 其五，由于水体周围气温升高，昆虫苏醒次序更迭，破坏生态平衡 3 3.其他污染物及酸雨 二、核电站与环境 1）慢性辐射的影响问题 2）放射性废物的环境问题 3）反应堆的安全问题 第 4 章 大气污染控制工程.大气稳定度等级的确定 目前我国使用 Pasquill 稳定度分级法（简称 P.S），分为强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定和稳定六级，分别表示为 A、B、C、D、E、F。确定大气稳定度等级时首先由云量与太阳高度角按表查出太阳辐射等级数，再由太阳辐射等级数与

12、地面风速按表查找稳定度等级。表.太阳辐射等级数 表 2.大气稳定度的等级 任意时刻太阳高度角的计算：（注意与地球概论中的正午太阳高度角的计算公式不同。）h0太阳高度度，deg;当地纬度，deg;太阳倾角，或太阳赤纬；当 地经度，deg;t进行观测时的 北 京 时间。作业：某工厂位于城市远效区，其地理纬度为 4106N，12108E。于 2010 年 12 月 13 日早 8 时自一高架点源排放大气污染物，当时地面 10m 高度处的平均风速为 6m/s，总云量 6，低云量 4。问应按何种大气稳定度预测下风向的大气污染物浓度？（12 月 13 日的太阳赤纬为-23.1）云 量(1/10)太阳高度角

13、h0 总云量/低云量 夜间 h015 15h035 35h065 h065 4/4 57/4 8/4 5/57 8/8-2-1-1 0 0-1 0 0 0 0+1+1 0 0 0+2+2+1 0 0+3+3+1+1 0 地面风速(m/s)太阳辐射等级+3+2+1 0-1-2 1.9 22.9 34.9 55.9 6 A AB B C C AB B BC CD D B C C D D D D D D D E E D D D F F E D D 4 第 5 章 水体污染控制工程 1.污染源评价 把标准各异、量纲不同的污染源和污染物的排放量，通过一定的数学方法变成一个统一的可比较值，使各种不同的污染

14、物和污染源能够互相比较，以确定其对环境影响大小的顺序，得出某一区域的主要污染物和主要污染源。方法：等标污染负荷法（亦称等标排放量法）。（1）评价公式：某污染物的等标污染负荷 pi定义为：/iiipGs Gi某污染物的年排放量，t/a;si某污染物的评价标准（对水为 mg/L,对气为 mg/m3），一般为排放标准。某污染源（工厂）的等标污染负荷 pn系指其所排放各污染物的等标污染负荷之和：某区域（或流域）的等标污染负荷 p 为该区域（或流域）内所有污染源的等标污染负荷之和：1(1,2,3,)knnpp nk 区域中某个污染物的总等标污染负荷 pi总为该区域内所有污染源中 i 种污染物的等标污染负

15、荷之和：k1iii总k),1,2,(ipp 污染源或区域内某污染物在区域中的污染负荷比(ki,ki总):ki=pi/p；ki总=pi总/p 某污染源在区域中的污染负荷比 kn为：kn=pn/p(2)主要污染物的确定：按调查区域内污染物等标污染负荷 pi总的大小排列，分别计算其污染负荷比及累计污染负荷比，将累计污染负荷比大于 80%左右的污染物列为该区域的主要污染物。(3)主要污染源的确定：按调查区域内污染源的等标污染负荷 pn的大小排列，分别计算其等标污染负荷比及累计污染负荷比，将累计污染负荷比大于 80%左右的污染源列为该区域的主要污染源。作业：某地区建有造纸厂、酿造厂和食品厂，其污水排放量

16、与污染物监测结果如下表，试确定该地区的主要污染物和主要污染源。厂名 项目 造纸厂（1）酿造厂（2）食品厂（3）评价标准（二级排放标准）污水量(m3/s)0.87 0.42 0.63 挥发酚(mg/L)3.57 0.15 0.08 0.5 COD(mg/L)458 1 565 1 232 150 悬浮物(mg/L)636 188 120 200 硫化物(mg/L)4.62 0.01 0.01 1.0 提示:计算过程：(1)将污水排放量由 m3/s 换算成 m3/d：Q(1)=0.87m3/s86 400s/d=75 168m3/d;其余依次类推.(2)计算各污染源中各污染物的等标污染负荷 pi:

17、p酚(1)=Gi/si=(3.5775 16810-6)/0.5=0.537;其余依次类推.(3)计算各污染源的等标污染负荷 pn:p(1)=0.537+0.229+0.239+0.348=1.353;其余依次类推.(4)计算调查区域的等标污染负荷 p:p=1.353+0.423+0.548=2.324(5)计算某污染源内某污染物在区域中的污染负荷比 ki:ki=k酚(1)=0.537/2.324=0.23;其余依次类推.(6)计算区域内某污染物在区域中的污染负荷比 ki总:ki总=k酚=p酚总/p=(0.537+0.011+0.068)/2.324=0.27;其余依次类推.5(7)计算某污染

18、源在区域中的污染负荷比 kn：kn=k(1)=p(1)/p=1.353/2.324=0.58;其余依次类推.最后将计算结果汇总在下表中，请完成下表：厂名 项目 造纸厂（1）酿造厂（2）食品厂（3）污 染 物总 污 染负荷比 污 染物 顺序 污 染负荷 污 染负 荷比 污染负荷 污染负荷比 污 染负荷 污 染负 荷比 污水量(m3/d)75 168 挥发酚 0.537 COD 悬浮物 硫化物 合计 污染源顺序 2.河流常用数学模式：（1）完全混合模式：当废水排入一条河流时，符合河流稳态、污染物在整个河段内均匀混合、无源和汇等条件时，可按下式计算：C废水与河水混合后的浓度，mg/L；Cp排放口处污

19、染物的排放浓度，mg/L；Qp排放口处废水排放量，m3/s；Ch河流上游某污染物的浓度，mg/L；Qh河流上游的流量，m3/s；作业：河边拟建一工厂，排放含氯化物废水，流量为 2.83m3/s，含盐量（以 Cl-计）900ml/L。该河流平均流速 0.46m/s，平均河宽 13.7m，平均水深 0.61m，上游来水含氯化物 100mg/L，该厂废水如排入河中能与河水迅速混合、河水执行类水质标准，问河水氯化物是否超标？（2）BODDO 耦合模式：SP 模式:式中，L河水中的 BOD 值，mg/L；D河水中的氧亏值，mg/L;K1河水中 BOD 衰减（耗氧）系数，1/d；K2河流复氧系数，1/d;

20、t河水的流行时间，d。其解析解为：L0河流起始点的 BOD 值；D0河流起始点的氧亏值。曲线见教材第 70 页，图 5.1 河流中 BOD5和 DO 的变化曲线图。在实际工作中，人们最关心的是溶解氧浓度的最低点临界点。在临界点，河水的氧亏值最大，且变化率为 0，则：0DKLKdtdD21，由此得：c1tK021ceLKKD，Dc临界点的氧亏值，mg/L；tc由起点到达临界点的流行时间。作业：某河段流量 Qh=216104m3/d，流速 u=46km/d，水温 T=13.6，K1=1.82d-1。河段始端排放 Qp=10104m3/d的废水，BOD5为 500mg/L，溶解氧为 0。上游河段的

21、BOD5未检出，溶解氧为 8.95mg/L。求河段 x=6km 处河水的 BOD5和氧亏值。3.地下水质简单数学模式 含水层横断面排水量的估算：多孔介质中地下水的运动依据达西定律，请查阅水文学书。6 作业：有一衰减污染物随地下水流运动，已知含水层的横断面积 A=50m2，水头损失 h=40m，水流路径长度 l=2 000m，导水率 K=10-3m/s，孔隙介质的孔隙度=0.4。污染物的起始浓度 C0=100.0g/m3，其衰减系数 K=0.0001d-1。求：地下水由高处流到低处的时间；污染物在低处的浓度。7 单项选择题 1、一般所指的环境容量是在保证不超过环境目标值的前提下，区域环境能够容许

22、的污染物（B）A.允许排放量；B.最大允许排放量；C.最佳允许排放量；D.最小允许排放量。2.水环境容量计算时，污染因子应包括（A ）、开发区可能产生的特征污染物和受纳水体敏感的污染物。A.国家和地方规定的重点污染物；B.国家规定的重点污染物；C.地方规定的重点污染物；D.当地居民规定的重点污染物。3、水环境容量计算时，应根据水环境功能区划明确受纳水体（B ）的水质标准。A.相同断面；B.不同断面；C.充分混合段断面；D.过程混合段断面。4.下列（C）指标属于国家“十一五”期间规定的总量控制指标。A.COD、氨氮、SO2、烟尘、工业固废；B、SO2、COD、氨氮；C、SO2和 COD；D.CO

23、D、氨氮、SO2、COD。5.环境影响评价中提出的污染物排放总量控制指标的单位是（A ）A.每年排放多少吨；B.每年排放多少立方米；C.每月排放多少吨；D.每年排放多少千克。6.目前，以一些以大气污染为主，烟（粉）尘排放量大、除尘效率要求高的项目，如大型火电厂、大型水泥厂等，为了满足达标排放，最好选用（A ）A.布袋除尘器；B.惯性除尘器；C.重力除尘器；D.洗涤式除尘器。7.袋式除尘器的除尘效率一般可达（C ）以上。A.96%；B.90%；C.99%；D.95%。8.废水按处理程序可分为（B ）处理。A.一级、二级；B.一级、二级、三级；C.一级、二级、三级、四级；D.物理、化学、物理化学、

24、生物。9.一级废水处理的任务主要是（C ）A.去除重金属；B.去除有机污染物；C.去除呈悬浮状态的固体或呈分层或乳化状态的油类污染物；D.去除复杂的无机污染物。10.下列哪种废水处理的方法不属于化学处理法？（D ）A.去除有机污染物；B.去除重金属；C.化学沉淀法；D.活性污泥法。11.曝气池的主要作用是（A ）。A.去除有机污染物；B.去除重金属；C.去除无机污染物；D.去除油类。12.可吸入颗粒物是小于（B ）的颗粒物。A.20m;B.10m;C.15m;D.5m 13.干绝热法确定混合层高度时，当大气为稳定状态时，（B ）A.d;B.d;C.=d;D.d.14.夜间形成辐射逆温，高架源排

25、入稳定气层中的烟，由于铅直扩散慢，在源高度上形成一条扇形高浓度区。日出后，逆温消失到烟流下界时，烟气迅速向下扩散，造成地面高浓度污染。此过程大气扩散采用（A ）A.熏烟扩散模式；B.烟团模式；C.倾斜烟云模式；D.静风模式 15.下列关于山谷风的说法，错误的是（C ）A.山谷风是发生在山区的山风和谷风的总称；B.白天风从山谷近地面吹向山坡，晚上风从山坡近地面吹向山谷；C.晚上风从山谷近地面吹向山坡，白天风从山坡近地面吹向山谷；D.山谷风是由于山坡和山谷受热不均而产生的。16.下列关于城市热岛环流的说法，正确的是（B ）A.城市热岛环流是由于城乡湿度差异形成的局地风；B.近地面，风从郊区吹向城市

26、，高空则相反；C.白天风从城市近地面吹向郊区，晚上风从郊区近地面吹向城市；D.市区的污染物通过近地面吹向郊区。17.关于海陆风的说法，错误的是（D ）A.海陆风是由于海陆热量反应差异造成的；B.白天下层气流由海洋吹向陆地；C.夜间上层气流由海洋吹向陆地；D.夜间下层气流由海洋吹向陆地。18.保护生态系统的整体性，是以保护（B ）为核心，保护生物的生境。A.植被；B.生物多样性；C.物种；D.群落。8 19.一般认为导致水体富营养化的原因是（A ）A.氮、磷；B.PH,叶绿素a;C.水温、水体透明度；D.藻类数量。20.大气颗粒污染物按气态考虑时，其粒径应为（）A.小于15m；B.小于30m；C

27、.小于50m；D.小于100m。21.COD反映的是污水中（A ）A.有机物在氧化分解时耗用的氧量；B.可生化降解的有机物含量；C.全部有机物总量；D.可氧化的物质含量。22.某城市有6个环境空气例行监测点，各点TSP日平均浓度监测值如下表，TSP日平均浓度执行环境质量标准（GB 309519996）的二级标准（0.30mg/m3)，该城市现状监测值的最大超标倍数为（C ）点位 TSP日平均浓度(mg/m3)点位 TSP日平均浓度(mg/m3)1 0.200.27 4 0.200.36 2 0.250.31 5 0.30.42 3 0.210.25 6 0.180.28 A.0.1倍；B.0.

28、2倍；C.0.4倍；D.0.5倍。23.以下对水污染物迁移与转化的过程描述不正确的是（A ）A.化学过程是主要污染物之间发生化学反应形成沉淀析出；B.水体中污染物的迁移与转化包括物理过程、化学转化过程和生物降解过程；C.混合稀释作用只能降低水中污染物的浓度，不能减少其总量；D.影响生物自净作用的关键是：溶解氧的含量，有机污染物的性质、浓度以及微生物的种类、数量等。24.Streeter-Phelps模式是研究（A ）A.DO与BOD关系；B.DO与COD关系；C.COD与BOD关系；D.BOD浓度。25.上游来水CODCr(p)=14.5mg/L；Qp=8.7m3/s；污水排放源强CODCr(

29、h)=58mg/L，Qh=1.0m3/s。如忽略排污口至起始断面间的水质变化，且起始断面的水质分布均匀，则起始断面的CODCr浓度是（B ）mg/L。A.14.5；B.19.0；C.25.0；D.36.3 26.一河段的上断面处有一岸边污水排放口稳定地向河流排放污水，其污水特征为：Qh=19 440m3/d，CODCr(h)=100mg/L。河流水环境参数值为：Qp=6.0m3/s，CODCr(p)=12mg/L，u=0.1m/s，Kc=0.5L/d。假设污水进入河流后立即与河水均匀混合，在距排污口下游10km的某断面处，河水中CODCr浓度是（D ）mg/L。A.56；B.19；C.15.2

30、；D.8.52 27.拟在河边建一工厂，该厂将以2.56m3/s的流量排放废水，废水中污染物（持久性物质）的浓度为1 500mg/L，该河流平均流速为0.61m/s，平均河宽为12.5m，平均水深0.58m，与该工厂相同的污染物浓度为400mg/L，该工厂的废水排入河流后，污染物浓度是（C ）mg/L。A.503.4；B.692.3；C.803.4；D.705.6 28.某扩建工程拟向河流排放废水，废水量Qh=0.25m3/s，苯酚浓度为ch=40mg/L,河流流量Qp=6.5m3/s，流速vx=0.4m/s，苯酚背景浓度为cp=0.8mg/L，苯酚的降解系数K=0.25d-1，忽略纵向弥散作

31、用，在排放点下游15km处的苯酚浓度是（D ）mg/L。A1.89；B.3.03 C.5.47 D.2.02 29.某工程位于华南中低山区，降水量1 300mm左右，取土场生态恢复拟采用自然恢复方式，数年后可能出现的植被类型是（D ）A.云杉群落；B.红松群落；C.华山松群落；D.马尾松群落。31.布袋除尘器的工作原理是（D ）A.重力分离；B.惯性分离；C.离心分离；D.过滤分离。二、读图分析题：(1)从图中判读世界人口发展呈_上升_趋势，人均粮食占有量呈_上升_趋势，人均工业产值的变化趋势为 上升 ，环境污染状况呈_加剧_趋势。(2)环境问题产生的主要原因有哪些？人口持续增长、资源利用不合

32、理、片面追求经济的增长 9(3)从图中可知环境问题总是伴随着_人口_问题、资源问题和发展问题而出现的，试描述这四者之间的关系。从总体上讲，环境问题的本质是什么？密切联系、相互作用。资源问题、发展问题 三、下图是我国南方地区主要环境问题分布图，读图回答下列问题。(1)图中甲、乙、丙、丁图例各代表一类环境问题。请将甲、乙、丙、丁填入下列环境问题后的括号内。A.酸雨蔓延(丙)B.森林锐减(甲)C.水土流失(乙)D.水体污染(丁)(2)环境问题乙在我国的_黄土高原_地区最为严重。(3)甲、乙、丙、丁四类环境问题中，目前在欧洲表现最突出的是哪种？丙(4)环境问题乙产生的主要人为原因是什么？长江上游地区该环境问题对地区造成的不利影响有哪些？不合理的土地利用，破坏植被 河湖淤浅，洪涝加剧(5)甲、乙、丙、丁四类环境问题中，对生物多样性威胁最大的是：_甲_。