《环境概论》考研知识点归纳.pdf

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1、環境學概論知識總結 第一章绪论 一、名词解释 1、环境 : 是以 人类为主体 的外部世界， 即人类赖以生存和发展的物质条件 的整体， 包括 自然 环境 和社会环境 。 2、聚落环境 : 是人类有 计划 、有目的 地利用和改造自然环境而创造出来的生存环境。 3、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。 4、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 化反过来产生 对人类的 生产、生活和健康的影响问题。包括原生环境问题和次生环境问题 。 5、环境保护 : 指人类为解决 现实 的和 潜在 的环境问题， 维持自身的生存和

2、 发展 而进行的具体 实践活动 的总称。 6、环境科学：是一门研究 人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用关系，寻求人类 社会与环境协同演化、持续发展途径与方法 的科学。 7、环境自净能力：当污染物进入环境后，因大气、水、土壤等环境要素的 扩散、稀释、氧 化还原、 生物降解等物化和生化作用，使污染物的 浓度和毒性 逐渐 自然降低 的现象称为环境 自净能力。 第二章大气污染 一、名词解释 1、大气污染 ：指大气中一些物质的含量达到有害的程度，以至破 坏人和生态系统的正常生 存和发展 ，对人体、生态和材料生成危害的现象。 2、一次污染物：直接从污染源排放的污染物质，如SO2、CO 、NOx 、

3、颗粒等。 3、二次污染物：是指由 一次污染物 在大气中互相作用经化学反应或光化学反应形成的与一 次污染物的 物理、化学性质完全不同的新的大气污染物，其毒性比一次污染物还强。硫酸、 硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学氧化剂Ox，以及许多不同寿命的活性 中间物（又称自由基） 。 4、气溶胶 ：指固体粒子、液体粒子或他们在气体介质中的悬浮体。 5、总悬浮颗粒（TSP ） ：用 标准大容量颗粒采样器（流量在1.1 1.7m3/min ）在滤膜 上所 收集到的颗粒物的总质量 ，通常称总悬浮颗粒。 6、飘尘 ：能在大气中长期飘浮的悬浮物质称为飘尘。其粒径主要是小于10m的微粒。 7、降尘 ：降

4、尘是指用降尘罐法 采集到的大气颗粒物。其直径一般大于30m 。 8、可吸入粒子（IP） ：国际标准化组织（ISO）建议将粒径( 10m ) 的粒子定为可吸入粒 子。 9、光化学烟雾：含有 NOX和 HC 的大气，在阳光中紫外线 照射下反应所发生的光化学反应 生成 二次污染物 ， 参与化学反应过程中的一次污染物 和二次污染物 的混合物 所形成的 烟雾污 染现象 被称为光化学烟雾。 10. 干绝热递减率：干气块 或未饱和湿空气块在绝热条件 下每升高单位高度（通常取用单位 高度为 100m ）所造成的 温度下降 数值称为干绝热递减率。（P36） 11、辐射逆温 ：在 睛空无云 （或少云）的夜间，当风

5、速较小 （3m/s）时， 地面 因强烈的 有 效辐射 而很快冷却， 近地面气层冷却最为强烈，较高的气层冷却较慢，因而形成了自地面开 始逐渐向上发展的逆温层，称为辐射逆温。 12、下沉逆温 ：又称 压缩逆温 ，当高压区 内某一层空气发生强度较大的气团下沉运动 时， 常 可使原来 稳定层结 的空气层 压缩 成 逆温层结 若气层下沉距离很大，就可能使顶部增温后的气 温高于底部增温后的气温，从而形成逆温层。 14、平流逆温 ：由 暖空气 平流到 冷地表面 上而形成的逆温称为平流逆温。（暖空气水平移动 到冷的地面或气层上，由于暖空气的下层受到冷地面或气层的影响而迅速降温，上层受影响 较少，降温较慢，从而

6、形成的逆温。） 15、湍流逆温 ：低层空气湍流混合形成的逆温称为湍流逆温。 16、锋面逆温 ：在对流层 中的 冷空气团 与 暖空气团 相遇时， 暖空气团因其密度小就会爬到冷 空气上面去，形成一个倾斜的过渡区 ，称为 锋面 。在锋面上，如果冷暖空气的温差较大，也 可以出现逆温，称为锋面逆温。 17、气压梯度力 ：单位质量的空气在气压场 中受到的作用力，称为气压梯度力。可分解为 垂 直和 水平 方向两个分量。 18、地转偏向力 ：大气在转动的地球上运动时，由于地球转动而产生的使 运动偏离气压梯度 方向的力 ，称为地转偏向力。 （它只改变大气运动方向不改变速度） 19、 风速廓线 ： 平均风速 随高

7、度 变化的 曲线 称为风速廓线， 其数学表达式称为风速廓线模式。 20、城市热岛环流（城市风）：由于 城乡温度 差引起的形成一种从周围农村吹向城市市区的 特殊的“ 局地风 ” ，称为城市热岛环流或城市风。 21、有界大气扩散：实际的污染物 排放源 多位于 地面 或接近地面的大气边界层内，污染物在 大气中的 扩散 必然会受到 地面的影响 ，这种大气扩散称为有界大气扩散。 22、有效源高 ：是指从 烟囱排放的烟云距地面 的实际高度 ，它等于 烟囱（或排放筒）本身的 高度 与烟气抬升高度 之和。 23、干式机械除尘装臵：不用 水或其他 液体 作润湿剂， 仅利用 重力 、惯性力 及离心力 等沉 降 作

8、用 去除气体中的粉尘粒子 的装臵称为干式机械除尘装臵。主要有 重力沉降室 、惯性力除尘 器、 离心力除尘器。 24、湿式除尘装臵：是使 含尘气体 与液体 密切接触， 利用水滴和尘粒的惯性碰撞 及其他作用 捕集尘粒 或使 粒径增大 的装臵。 应用的三种： 喷雾式洗涤器、离心洗涤器 、文丘里式洗涤器 (画出示意图，部件名称) 。 25、大气环境质量标准：是以 保障人体健康和正常生活条件为主要目的， 规定出大气环境中 某些主要污染物的 最高允许尝试 。它是进行 大气污染评价，制订大气污染防治规划和大气污 染物排放标准 的依据，是进行大气环境管理 的依据。 26、大气污染物排放标准：是实现 大气环境质

9、量标准为目标， 对污染源 排入大气的 污染物容 许含量 作出限制， 是控制大气污染物的排放量 和进行净化装置设计的依据， 同时也是环境管 理部门的 执法依据 。分为 国家 标准、 地方 标准和 行业 标准。 27、大气污染控制技术标准：是大气污染物排放标准的一种辅助规定。它是根据大气污染 物排放标准的要求，结合生产工艺特点、燃料 、原料使用标准、净化装置选用标准、烟囱高 度标准 及卫生防护带 等，为保证达到污染物排放标准而从某一方面 作出的具体 技术 规定， 目 的是使生产、设计和管理人员易掌握和执行。 28、警报标准： 这是大气环境污染不致于恶化 或根据大气污染发展趋势 ，预防发生 污染事故

10、 而规定的污染物含量的极限值 。 29、大气染污综合防治：从区域环境 整体 出发，综合运用各种防治大气污染的技术措施的对 策，充分考虑区域的环境特征 ，对影响大气质量的多种因素进行综合系统分析，提出最优化 对策和控制技术方案，以期达到区域大气环境质量控制目标。 30. 大气湍流： 大气的 无规则运动 称为大气湍流。（风速的涨落和风向的摆动就是湍流作用的 结果） 31. 大气稳定度 ：大气稳定度是指在垂直方向 上大气稳定的程度。 32. 温度层结： 气温 沿垂直高度 的分布， 这种 曲线 称为 气温沿高度分布曲线或温度层结曲线， 简称温度层结。 二、简答 2、大气主要污染源的类型有哪些？ 答：

11、A根据污染物质的来源 可分为 天然污染源 和人为污染源 。 天然污染源主要有：火山喷发（SO2、H2S、CO2、CO 、HF及火山灰等颗粒物） 森林火灾（ CO 、 CO2、SO2、NO2、HC ） 自然尘（风沙、土壤等） 森林植物释放（萜烯类碳氢化合物） 海浪飞沫（颗粒物主要为硫酸盐和亚硫酸盐） 人为污染源：燃料燃烧（煤、石油、天然气）；工业生产过程排放（石油化工、金属 冶炼） ；交通运输过程中排放（汽车、 飞机、轮船）； 农业活动排放 （农药及化肥的使用） 。 B若按照污染源 性状特点 可分为 固定污染源 和移动污染源 两类。 C若按排放物的 空间分布 可分为 点污染源 、面污染源 D按污

12、染物排放的时间 ，可划分为 连续源 、间断源 和瞬时源 E按污染物产生的类型 ，可划分为 生活污染源 、工业污染源 和交通污染源 。 3、大气污染物按污染物发生性质的分类 答：一次污染物：直接 从污染源排放的污染物质（颗粒、SO2、CO 、NOx等） 二次污染物： 一次污染物在大气中互相作用经化学反应 或 光化学反应 形成的与一次污染物的 物理、 化学性质 完全 不同 的新的大气污染物，其毒性 比一次污染物还强。硫酸、硫酸盐气溶 胶、硝酸及硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学氧化剂Ox，以及许多不同寿命的活性中间物（又 称自由基）。 2 主要大气污染物： （1）气溶胶状态污染物：指固体粒子、液体粒子或它

13、们在气体介质中的悬浮体。TSP 、 飘尘、降尘、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 ） 。 （参与硫酸烟雾和酸雨的形 成） （3）氮的氧化物： NOx，造成大气污染的主要是指NO 和 NO2。 （人为源主要是燃料的燃烧） （4）碳的氧化物：主要包括一氧化碳、二氧化碳。 （5）碳氢化合物： 是指 C1-C8可挥发的所有碳氢化合物，即烃类。 （甲烷和非甲烷烃两类） 5. 飘尘的危害 ：飘尘 粒径小 ，能被人 直接吸入呼吸道内造成危害； 又由于它能在大气中 长期飘浮， 易将污染物带到很远的地方，导致 污染范围扩大，同时在大气中还可为化学 反应 提供反应床 。

14、6. 二氧化硫的危害： 二氧化硫在大气中易被氧化形成三氧化硫，再与水分子结合生成硫酸分子 ，经过 均相或 非均相成核 作用， 形成 硫酸气溶胶 ，并同时发生化学反应生成硫酸盐 。硫酸和硫酸盐可 以形成 硫酸烟雾 和 酸性降水 ，造成较大危害。 7. 氮氧化物的天然源主要为生物源，包括哪些？ 答： 由生物机体 腐烂 形成的 硝酸盐 ， 经细菌作用产生的NO及随后缓慢氧化形成的NO2； 生物源产生的氧化亚氮 氧化形成NOx； 有机体中 氨基酸 分解产生的氨经OH自由基氧 化形成 NOx 。 8. 大气中 CO的来源？ 答： CO的人为源，燃料不完全燃烧 时产生。 天然源包括：甲烷的转化（甲烷经OH

15、自由基氧化形成CO ） 、海水中 CO的挥发、植物排 放物的转化（萜烯经OH自由基氧化产生CO ） 、植物叶绿素的光解、森林火灾、火山喷 发、农业废弃物焚烧。 9. 简述大气中CO2的来源？ 答： 1 天然源：海洋脱气，大气圈与水圈具有强烈的交换CO2的作用。 2 甲烷转化，甲烷在平流层 与 OH自由基反应最终被氧化成CO2 3 动植物呼吸4 生物有机体腐败氧化 5 森林及农业废弃物作为燃料燃烧或腐败而自然氧化。 人为源：来自矿物燃料的燃烧。 6. 大气污染类型的分类 答： I 根据 污染物的性质 划分： （1）还原型（煤炭型） ：主要是SO2、CO 、颗粒物等，逆温 下形成 还原型烟雾 。

16、氧化型 (汽车尾气型 ) ：主要是 CO 、NOx 、HC等一次污染物 经阳光照射 、光化学反应 形 成 O3、醛类、酮类、过氧乙酰硝酸酯（PAN ）等 二次污染物 。 II根据 燃料性质或大气污染物的组成划分： 煤炭型： 煤炭燃烧时放出的烟气、粉尘、 SO2等， 一次污染物经过化学反应生成硫酸、 硫酸盐类气溶胶等二次污染物。 石油型：汽车排气、石油冶炼等排放NOx、O3 混合型：煤、石油等及工厂排放各种化学物质。 特殊型：特殊工业企业排放的特殊气体。 7比较氧化型与还原型大气污染在污染源、污染物、 发生时间和地区等方面的差异（比 较洛杉矶光化学烟雾型与伦敦烟雾型大气污染在污染源、污染物、发生

17、时间和地区等 方面的差异） 项目还原（煤炭）氧化（汽车尾气） 主要污染源工厂、家庭燃烧煤炭排放汽车尾气为主 反应类型热反应光化学反应、热反应 污染物质 SO2、CO 、硫酸雾、硫酸盐类气 溶胶 HC 、NOx 、O3 PAN 、醛、酮 气象条件 14、湿度85% 以上， 辐射 性逆温 、静风 2432、湿度70% 以下， 沉降 性逆温 22m/s 以下 发生时间12 月 1 月早晨8、9 月份中午或午后阳光最强 8. 简述还原型烟雾和氧化型烟雾的主要区别 答案： (1) 还原型 ( 煤炭型 ) ：常发生在以使用煤炭和石油 为燃料的地区。主要污染物是 还原性的SO2 、CO和颗粒物 。在 低温高

18、湿 的阴天、 风速小 ，并伴有 逆温 存在的情况下， 一次性污染物在低空聚积，生成还原性烟雾。 (2) 氧化型 ( 汽车尾气型 ) ：这种类型大多发生在以使用石油为燃料 的地区。污染物的主 要来源是汽车排气、燃油锅炉以及石油化工生产。主要的一次性污染物是CO、NOX和 HC。这些大气污染物在阳光照射下能引起光化学反应，并生成 二次性污染 物 臭氧、 醛类、酮类、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等物质。由于它们具有强氧化性质，对人眼睛等 粘膜能引起强烈刺激。 8. 光化学烟雾的特点： 光化学烟雾呈 蓝色 ，具有 强氧化性 ，刺 激人们眼睛 ，伤害植物叶子 ，能使 橡胶开裂 ，并 使大气能 见度降低 。

19、10、光化学烟雾的形成条件。 形成条件 :1, 污染源条件：NO2，HC等污染物的存在分不开 （ NO向 NO2转化是产生烟雾的关键；碳氢化合物是产生“烟雾”的主要成分） 2. 气象条件：（1）强烈光照 （夏季冬季，中午前后光线最强时出现烟雾可能性最大） （2）低风速，低湿度，逆温天气。3. 地理条件： NO2光解需要290420nm的光，近地层 太阳辐射到地面强度受天顶角影响，太阳天顶角角度越小，太阳 辐射越强 ，纬度大于 60 度的地区，入射角较大，太阳辐射小，不容易发生光化学烟雾。 21、简述光化学烟雾的形成过程 答：在光化学烟雾的形成过程中，以NO2 光解生成O 为引发，导致O3 的生

20、成 ； HC是产生 烟雾的主要成分，由于 HC的存在， 促使 NO 向 NO2 的快速转化 ；在 NO向 NO2转化的过程中， 自由基 HO 起到了重要的作用，产生的最终光化学烟雾产物是醛类、 O3 和 PAN等二次污染 物，这种反应直到大气中NO 和 HC消失止。 27. 如何做好大气污染的综合防治工作 I 全面 规划 、合理 布局 ； II选择 有利污染物扩散的排放方式；III区域 集中 供暖、供热 IV 改变燃料构成；V绿化造林； VI 大气污染控制技术。 28. 简述防治酸雨的综合对策: 答：I 使用 低硫燃料 和改进燃烧装置；II烟道气 脱硫脱氮； III控制 汽车尾气 排放； IV

21、 能源 的转化及燃料的代换。 16. 主要大气污染物控制技术 （1）烟尘控制技术 a.改变燃料结构，减少颗粒物的生成（天然气代替煤，核电取代火电等）。 b.在烟尘排放前，采用控制设备除尘（机械式除尘装置、袋式除尘装置、湿式除尘装置、电 除尘装置）。 （2）二氧化硫净化技术 （燃料脱硫、 燃烧脱硫、 流化床燃烧脱硫、 低浓度 SO2的吸附净化） （3）汽车尾气的催化净化（主要是CH、CO、NOx 的净化） 第三章水体环境 一 名词解释 1. 水体： 水体是 地表水圈 的重要组成部分，指的是以相对稳定的陆地为界 的天然水域， 包括 有一定流速的沟渠、江河、和相对静止的塘堰、水库、湖泊、沼泽，以及受

22、潮汐影响的三角 洲与海洋。 把水体当做 完整的生态系统或综合自然体 来看待， 其中包括水中的悬浮物质、 溶 解物质、底泥和水生生物等。 2. 水体污染 ：当污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水体后，其含量超过了水体的自然 净化能力 ，使水质和水体底质的物理、 化学性质 或生 物群落组成 发生变化， 从而 降低 了水体 的使用价值 和使用功能 的现象。 3. 工业废水： 各种工业企业在生产过程中排出的废水，包括工艺过程用水、冷却水、 烟气洗 涤水、设备、场地清洗水以及生产废液等。 4. 生活污水： 人们日常生活中产生的各种污水的混合液，包括厨房、洗涤室、浴室等排出 的污水和厕所排出的含粪便污水

23、等。 5. 农业退水 ：农作物栽培、牲畜饲养、食品加工等过程中排出的污水和液态废物。 6. 生物污染物： 城市生活污水、 医院污水或污水处理厂排水排入地表后，引起病源微生物污 染。 7. 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。 8. 化学耗氧量（COD ） ：又称化学需氧量。在规定条件 下，使水样中 能被氧化的物质氧化所 需耗用 氧化剂 的量，以每 升水消耗氧的 毫克 数表示。其值可粗略地表示水中有机物 的含量， 用以反映水体受污染的程度。 9. 生化需氧量（BOD ） ：指在 好气条件 下， 微生物 分解水体中 有机物质

24、的 生物化学过程 中， 所需 溶解氧 的量，是反映水体中有机污染程度的综合指标之一。 10. BOD5：20培养 5 天的 生物化学过程需要 氧的量为 指标 （以 mg/L 为单位），记为 BOD5。 11. 总有机碳量（TOC ） ：水中 溶解性 和悬浮性有机物中存在的 全部碳量 ，是评价水体需氧有 机物 的一个综合指标。 12. 总需氧量 （TOD ） ：水体中的 还原类 物质被完全 氧化 时所需的氧量 （水中有机物除有机碳 外，另有H、S、 N等元素）。 13. 赤潮 / 水华：水体出现富营养化现象时主要表现为浮游生物大量系列，因占优势的浮游生 物的颜色不同水面往往呈现蓝色、红色、棕色、

25、乳白色等，这种现象在江河湖泊中称为“水 华” ，在海洋则称为“赤潮”。 14. 湍流扩散： 在河流水体的流湍流场中质点的各种状态（流速、压力、浓度等）的瞬时值 相对于其平均值的随机脉动而导致的分散现象。 15. 弥散作用： 由空间各点湍流流速（或其他状态）的时平均值与流速时平均值的空间平均 值的系统差别所产生的分散现象。 16. 保守物质： 随着水流的运动而不断变换所处的空间位臵，还由于分散作用不断向周围扩 散而降低其初始浓度，但它不会因此改变总量。如重金属、很多高分子有机化合物。 17. 非保守物质：随着水流流动而改变位臵，并不断扩散而降低浓度，还因污染物自身的衰 弱而加速浓度的下降 18.

26、 决定电位系统：对于只有一个氧化还原平衡的单体系，该平衡的电位就是体系的P， 至于有多个氧化还原平衡共存的混合体系，它的P应该介于其中各个单体系的电位之 间，而且接近于含量较高的单体系的电位；如果某个单体系的含量比其他体系高得多，则其 电位几乎等于混合体系的P，称为“决定电位“体系。 19. 营养化： 氮磷等植物营养物质含量过多引起的水质污染现象 20. 生物富集作用：又称 生物浓缩 ，生物或处于同一营养级的生物种群，从周围环境中 蓄积 某种元素或难分解化合物，使生物体内 该物质的浓度 超过环境中浓度的现象。 21. 生物积累： 生物从 周围环境 中蓄积某些 元素 或难分解的化合物，以致随着

27、生长发育 ，浓 缩系数不断 增大 的现象 22. 生物放大： 指生态系统中，某种元素 或 难分解化合物 在 生物机体中 的浓度随 营养级 的 提 高而逐步 增大 的现象 23. 水质标准： 是指为了保障人体健康 ，维护 生态平衡 ，保护 水资源 ，控制 水污染 ，在综合 水体自然环境特征、控制水环境污染的技术水平及经济条件的基础上，所规定的水环境中污 染物的 容许含量 、污染源排放污染物的数量 和浓度 等的技术规范。 24. 水体自净 ：受污染水体经过水中物理 、 化学 与生物 作用，使污染物浓度降低 ，并逐步恢 复到 污染前的水平。 25. 光化学降解：指土壤表面 接受 太阳辐射能 和紫外线

28、光谱 等能流而引起 农药的分解 作用。 二 简答 1水体污染物的来源有哪些？ 答：工业废水：各种工业企业在生产过程中排出的废水，包括工艺过程用水、冷却水、烟气 洗涤水、设备、场地清洗水以及生产废液等。 生活污水： 人们日常生活中产生的各种污水的混合液，包括厨房、洗涤室、浴室等排出的污 水和厕所排出的含粪便污水等。 农业退水：农作物栽培、牲畜饲养、食品加工等过程中排出的污水和液态废物。 2. 水体污染的主要污染物（物理、化学、生物） （1）物理方面，指的是颜色、浊度、温度、悬浮固体和放射性等； （2）化学方面，排入水体的化学物质，大致可分为无机无毒物质、无机有毒物质、有机耗 氧物质及有机有毒物质

29、。 （3）生物方面，排放的污水中常包含有细菌、病毒、原生动物、寄生蠕虫等。 3. 为什么说水体富营养化是水体衰老的一种表现？ 答：水体中氮、 磷营养物质的富集，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降， 使鱼类或其他生物大量死亡、水质恶化。 严重时可使一部分水体区域完全变为腐化区，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。 4. 水体富营养化的过程。 答：水体中有机物积累，促进细菌类微生物的繁殖，一系列异养生物的食物链都会有所发 展，水中耗氧量将大大增加；藻类只是在水体表层能接受阳光的范围内

30、生长，并排出氧气， 在深层水中就无法进行光合作用而出现耗氧，在夜间或阴天也将耗氧。藻类的死亡和沉淀都 把有机物转入深层或底层的水中，那里将聚集大量待分解的有机物，但却没有足够的溶解氧 供应， 而变为厌氧分解状态，使大量的厌氧细菌繁殖起来；无机氮的富集，开始是使硝化 细菌繁殖， 大量消耗溶解氧，在缺氧状态下又会转为反硝化过程。这样在底层建立起腐化污 染状态，并逐步向表层发展。 5. 重金属在水环境中的迁移转化的基本类型：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

31、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。 6. 影响重金属在水环境中的迁移转化，主要表现为： 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）重金属化合物的沉淀- 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）重金属的氧化还原转化。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）重金属元素络合作用，与氰化物等形成络合物在水中迁移。 （4）重金属的胶体化学吸附迁移转化。 （5

32、）甲基化作用，如汞可在还原状态下形成可溶的剧毒甲基汞。 6. 请简述重金属的毒性效应。 答：重金属能被生物吸收，并与生物体内的蛋白质和酶等高分子物质结合，产生不可逆的变 性，导致生理或代谢过程的障碍，或者与脱氧核糖核酸等相互作用而致突变。从化学结构来 看，人体组织中的生理活性高分子拥有的主要官能团为SH 、NH2 、COOH、 PO4 、 OH 等，都可能与重金属元素本位生成稳定的络合物或螯合物，从而失去活性。 1. 根据湖水营养物质浓度、藻类所含叶绿素a 的量、湖水透明度以及溶解氧等项指标来划 分水质营养状态。 第四章土壤环境 一 名词解译 1原生矿物：是直接来源于岩石受到不同程度的物理风化

33、作用的碎屑，其 化学成分 和结晶 构造未有改变 。 2.次生矿物： 岩石 风化 和成土 过程中 新生成的矿物，包括各种简单盐类，次生氧化物和铝硅 酸盐类矿物等统称次生矿物。次生矿物是土壤矿物质中最细小的部分（粒径 0.001mm）具 有胶体特性（又称粘土矿物），影响土壤许多物理化学性质。 3.土壤质地（土壤矿物质的机械组成）：自然界的土壤都是由很多大小不同的土粒，按不同 的比例组合而成的，各粒级在土壤中所占的相对比例或重量百分数称为土壤的机械组成，也 叫做土壤质地。 4土壤结构：一般把土壤颗粒的空间排列方式及其稳定程度，孔隙的分布和结合的状况称 为土壤的结构。 5土壤胶体：土壤中颗粒直径小于2

34、 微米或 1 微米，具有胶体性质的微粒。 6.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。 7.土壤净化： 是指土壤本身通过吸附 、 分解 、迁移 、转化 ，氧化 还原（离子交换）、络合 螯合作用及化学沉淀等作用而使进入土壤的污染物的浓度降低 ，形态改变 ，难以被植物所 吸收 而暂时退出生物小循环，脱离食物链或被排出土壤之外的过程。 8.溶胶： 胶体微粒分散在水中成为胶体溶液称为溶胶。凝胶：胶体微粒相互凝聚呈无定形的 凝胶。凝聚作用：由

35、溶胶凝聚成凝胶的作用。分散作用：由凝胶分散成溶胶的作用。 9.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。 10.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 。 11.活性酸度 :由土壤溶液中的H+所引起的酸性和活性酸底。酸度大小取决于溶液中的H+ 。 土壤胶体所吸附的可交换性H+及 A13+水解所产生H+总称为潜在酸度（包括交换酸和水解 酸）。 二 简答题 3.土壤酸碱性的来源及分类？ 答：土壤中的氢离子主要是二氧化碳溶于水形成碳酸，有机物分解产生有机酸以及

36、某些少数 无机酸、铝离子水解产生氢离子。氢氧根离子主要来自土壤溶液中的碳酸钠、碳酸氢钠、碳 酸钙以及胶料表面交换性钠，它能水解产生氢氧根离子。土壤酸度：活性酸度、潜在酸度、 交换酸、水解酸；土壤碱度：弱化碱土，中化碱土，强化碱土，碱土 土壤酸碱度分为五级：强酸性 (pH8.5)。通常把交换性钠离子占交换量的百分数称为碱化度 9. 简述重金属元素的种类及其在土壤中的存在形态。（2005 年） 来源： 自然界的土壤中的微量重金属元素主要来自原生岩石。原生岩石中重金属元素的 组成和含量，决定着土壤重金属元素的组成特征。 人类大规模的地球活动； 金属矿物 加工的产物和尾矿部分地进入到土壤中； 每年以肥

37、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属元素。 五种存在形态：水溶态的、弱代换剂可代换的、强代换剂可提取的、次生矿物中的、原生矿 物中的。 10.土壤污染源有哪些？ 答： 1.工业污染源 ，主要是工业三废，工业“ 三废 ” 以废渣形式作为肥料放入农田，或用废水 灌溉等多种形式经长期作用使污染物在土壤中积累而造成污染；2.农业污染源 ，化学农药、 除草剂等的使用，牲畜排出的废物；3.生物污染源 ，人粪尿、生活污水和被污染的河水均含 致病的各种病原菌和寄生虫等；其他污染源：I 自然状况： 火山喷发、自然灾害等。II 大气 污染源 ：沉降物、非工业污染物。III 含重金属或放射性元

38、素矿床矿山附近的土壤：风化、分 解。 11.简述土壤污染的发生类型。 答： （1）水体污染型（2）大气污染型（3）农业污染型（4）固体废弃物污染型 12. 简述土壤具有净化功能的原因。（2006 年） 答:I.由于土壤中含有各种各样的微生物 和土壤动物 ，对外界进入土壤中的各种物质都能分解 转化 。II.由于土壤中存在有复杂的有机 和 无机胶体体系 ，通过 吸附、解吸、代换等过程，对 外界进入土壤中的各种物质起着“ 蓄积作用 ” ，使 污染物发生形态变化； III。土壤是 绿色植物 生长的基地，通过植物的吸收作用，土壤中的污染物质起着转化和转移 的作用。 13土壤污染物质的种类有哪些？答： (

39、1)有机物类 ，主要是化学农药、除草剂等（有机氯、 有机磷和氨基甲酸酯），工业“ 三废 ” 中的酚、油类、多氯联苯、苯并芘等；(2)重金属污染 物，包括汞、镉、铅、铜、锌、铬、镍、砷等；(3)放射性物质 ，元素如铯、锶等；(4)化学 肥料 ，氮类和磷类化学肥料；(5)致病的微生物 ，源于人粪便及用于灌溉的污水，如肠细菌、 炭疽杆菌、破伤风杆菌、肠寄生虫(蠕虫 )、霍乱弧菌、结核杆菌等。 14.土壤中重金属5 种存在形态 ：水溶态的、弱代换剂可代换的、强代换剂可提取的、次生 矿物中的、原生矿物中的。 15.简述土壤环境中重金属元素背景值的调查研究方法。 答： （一）平均值加标准差法，即在一定区域

40、内的土壤中用重金属元素自然含量的平均值加 二倍或三倍标准差的方法。（二）差异检验法，即用表、底土层间的化学元素含量的差异显 著性去判别。 （三）富集系数法，利用含量较高的抗风化物质TiO2或 Al2O3作为指示矿物。 富集系数 =土壤中元素含量/土壤中 TiO2含量 / 岩石中元素含量/岩石中 TiO2含量 ； （四） 元 素相关分析法。 16.请简述重金属元素在土壤中污染特征。 答： （1）重金属元素在土壤中一般不易随水移动，不能为微生物分解，而在土壤中累积。 （ 2） 甚至有的可能 转化成毒性更强的化合物（如甲基化合物） ，它可以通过植物吸收在植物体内 富集转化 ，对人类带来潜在的危害。

41、（3）各种重金属 化学性质不同 ，而造成的 污染危害也不 相同 ； （4）植物对各种重金属的需求 有很大差别， 有些是 植物生长发育并不需要且对人体直 接危害明显 （Hg、 Cd、 Pb） 等，有些微量元素是植物生长发育必需的微量元素 （包括 Fe， Mn ， Zn， Mo，Co等）但在土壤中含量过高，也会发生污染危害；（5）不同类的重金属污染对作 物生长危害不同； （6）其危害作用还与它们的存在形态有关。（1.水溶态的2.弱代换剂代换 的 3.强代换剂提取的4.原生矿物中的4.次生矿物中的） 17.简述土壤中汞的存在形态及影响汞迁移转化的因素。（2007 年） 答： 土壤中汞的存在形成有离子

42、吸附和共价吸附的汞、可溶性汞（HgCl2） 、 难溶性汞（HgHPO4、 HgCO3及 HgS） 。影响汞迁移转化的因素主要有：吸附剂的种类：土壤中的腐殖质胶体和 无机胶体对汞有很强的吸附力。pH 等于 7 时，无机胶体对汞的吸附量最大；有机胶体在pH 值较较低时， 能达到最大的吸附量。非离子态汞也可被胶体吸附；当溶液中有氯离子存在时， 可显著减弱对二价汞离子的吸附；氧化还原状况植物对汞的吸收和累积：土壤中汞及其 化合物可通过离子交换与植物的根蛋白进行结合，发生凝固反应。 18.试以砷为例说明土壤中重金属及类金属元素的来源、存在形态及其迁移转化过程。 答：来源： 自然界的土壤中的微量重金属元素

43、主要来自原生岩石。原生岩石中重金属元 素的组成和含量，决定着土壤重金属元素的组成特征。 人类大规模的地球活动； 金属 矿物加工的产物和尾矿部分地进入到土壤中； 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属元素。土壤中砷的形态可分为水溶性砷、交换性砷和难溶性 砷三种。砷在土壤溶液中迁移过程中可与其他组分发生一系列反应：（1）与碱金属化合，可 生成亚砷酸盐， 砷与重金属化合也可形成亚砷酸盐类。除碱金属与砷反应生成的亚砷酸盐如 Na3AsO3溶解度较大， 易于迁移外， 其余的亚砷酸盐类溶解度均较小，限制了砷在溶液中的 迁移。 （2）土壤中的砷大部分为胶体所吸附，或与有机物络合、

44、螯合， 或与土壤中的铁、铝、 钙等结合形成难溶性化合物，或与铁、铝等氢氧化物形成共沉淀。（3）吸附于粘粒表面的交 换性砷，可被植物吸收，而难溶性砷化物很难为作物吸收，并累积在土壤中。（4）土壤中各 种形态的砷可发发生转化。提高土壤氧化还原电值以减少低价砷酸盐的形成，降低其活性可 有效防止砷的污染及危害。 19.影响重金属在土壤中迁移的主要因素有哪些？ 答案：在不同的土壤条件下，包括 受土壤类型 、土地利用方式 、土壤的物理化学性状的影响， 都能引起土壤中重金属元素存在形态的差异 ，从而影响重金属的迁移转化 。主要有： 土 壤的氧化还原条件 土壤酸碱度（碱性条件下，土壤中重金属多呈难溶状态的氢氧

45、化物， 溶解度小，重金属离子浓度低。） 土壤胶体的吸附作用（土壤中含有丰富的无机和有机胶 体， 对进入土壤中的重金属元素具有明显的固定作用）； 土壤中重金属的络合螯合作用。 （金属离子浓度高时，以吸附交换作用为主，而金属离子浓度低时，则以络合 螯合为主）， （羟基与氯离子两无机配位体与重金属的络合作用是影响重金属难溶盐类溶解重要因素；土 壤中腐殖质具有很强的螯合能力，具有与重金属离子牢固螯合的配位体，如氨基、亚氨基、 酮基、羟基及硫醚等基团。） 20.简述土壤中镉的存在形态及影响镉迁移转化的因素。 答：土壤中镉的存在形态分为水溶性镉和非水溶性镉。旱地土壤中多以CdCO 3（为主）、 Cd3(P

46、O4)2和 Cd(OH)2形态存在（ 1）离子态 CdCl2、 Cd(NO2)2、CdCO3和络合态如Cd(OH)2呈 水溶性的， 易迁移， 可被植物吸收， 而难溶性镉的化合物如镉沉淀物、胶体吸附态镉等为难 溶性镉，不易迁移和为植物吸收。（2）土壤氧化还原条件和施磷肥；（3）作物对镉的吸收， 随土壤 pH 值的增高而降低， （4）土壤中的有机物质能与镉螯合成螯合物，从而降低镉的有 效性； （5）氧化还原电位也影响作物对镉的吸收,Eh低或降为零，则有利于形成难溶性的硫 化镉； （6）镉还受Pb2+、Cu2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+等伴生离子的影响。 21、简述农业生产大量使用农药产生的不良

47、后果。（2009 年） 答： 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；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。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。 22、请简述农药的主要类型。 答： I 按化学组成分为：有机氯、有机磷、有机汞、有机砷、氨基甲酸酯类等； II 按环境中存在的物理状态可分为：粉状、可溶性液体、挥发性液体等； III 按作用方式分为：胃毒、触杀，熏蒸等。 23、请简述主要农药的特点

48、。 答： （一） 有机氯农药有机氯农药大部分是含有一个或几个苯环的氯的衍生物，主要产品有 DDT、六六六、艾氏剂、氯丹等。其特点是化学性质稳定，在环境中残留时间长，易溶于脂 肪中， 并在脂肪中蓄积，长期使用是造成环境污染的最主要农药类型。由于这一特性， 它通 过生物富集和食物链的作用，环境中的残留农药会进一步得到富集和扩散。（二）有机磷农 药 有机磷农药是含磷的有机化合物，有的也含硫、氮元素，大部分是磷酸酯类或酰胺类化 合物。有机磷农药一般有剧烈毒性，但易于分解，在环境中残留时间短，在动植物体内，因 受酶的作用， 磷酸酯进行分解不易蓄积。有机磷农药对昆虫以及哺乳动物均可呈现毒性，神 经细胞分泌

49、的乙酰胆碱，阻碍刺激的传送机能等生理作用，使之致死。 有机磷农药具有烷基 化用用，引起动物的致癌、致突变作用。按毒性大小分为剧毒类、中毒类、低毒类。 （三） 氨基甲酸酯类农药具有苯基 N烷基氨基甲酸酯的结构，与有机磷农药一样具有抗 胆碱酯酶作用， 中毒症状也相同，但机理有差别是由对胆碱酯酶分子总体的弱可逆结合的抑 制而引起的。在环境中易分解，在动物体也能迅速代谢属于低残留农药（四）除草剂 （除莠 剂）具有选择性，只能杀伤杂草，而不伤害作物。大多数除草剂在环境总会被逐渐分解， 对哺乳动物生化过程无干扰，对人和牲畜毒性不大。 24、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。 25、影响农药在土壤中残留的因素有哪些？ 答： （1）化学农药性质的影响：农药本身的化学性质，如挥发性、溶解度、化学稳定性、 剂型等，一般浓度愈大、湿度大、含水量高，风速大则挥发作用愈强。 （2）土壤性质的影响：农药在质地粘重和有机质含量高的土壤中存留时间较长。土壤pH 值对有机磷农药影响比对有机氯农药更敏感。土