环境科学概论--持续更新

环境科学概论

第一章

1、环境的概念: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和整体，包括自然环境和社会环境。《中华人民共和国环境保护法》更明确地指出:本法所称环境，是指人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。
2、环境的基本特征:①整体性②区域性③变动性④开放性⑤有限性⑥综合性⑦可调节性
3、环境的功能:①空间功能:通常指环境提供了人类和其他生物栖息、生长、繁衍的场所，且这种场所是适合其生存发展要求的;②营养功能:通常指提供人类及其他生物生长繁衍所必需的各类营养物质及各类资源、能源等;③调节功能:通常指对各种生物植被及相关连的物质发挥调节功能。
4:环境科学的概念:以“人类—环境”系统为其特定的研究对象，它是研究“人类—环境”系统的发生和发展、调节和控制以及改造和利用科学。
5、环境科学的内涵: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的科学。
6、环境科学的内容:①理论环境学②综合环境学③部门环境学
7、环境科学的研究任务:①探索全球范围内环境演化的规律，了解人类环境变化的过程，环境的基本特性、环境结构和演化机理等，以便应用这些认识使环境质量向有利于人类的方向发展，避免对人类不利的变化②揭示人类活动同自然环境之间的关系，以便协调社会经济发展与环境保护的关系，使人类社会和环境协调发展。③探索环境变化对人类生存的影响，发挥环境科学的社会功能，探索协调社会经济发展和环境保护的关系，使人类社会和环境协调发展。④研究区域环境综合防治的技术措施和管理措施。
8、现代环境科学的特点:①综合性②整体性③实践性④理论性9、人类历史上三次浪潮的主要特点和环境问题:
①新石器时期，随着生产工具的进步，磨制石器的使用产生了原始农业和畜牧业，这是人类“第一次浪潮”的兴起。特点:农业使人类获得了较稳定和丰富的食物来源从而它解决
了人类早期的生存危机，从此人们不再频繁的迁徙，过着比较稳定的生活。环境问题:土壤被破坏，出现严重的水土流失，呈现处处荒山秃岭，茫茫荒原的景象。(值得注意的是，第一次浪潮的环境问题，一直延续到第二次浪潮时期，直至今天土地侵蚀问题仍是世界性的严重环境问题。
②以二百多年前蒸汽机的广泛使用为标志，爆发了工业革命，兴起了“第二次浪潮”文明，许多国家随着工业文明的崛起，由农业社会过渡到工业社会。特点:由于机器的出现，生产技术进步，使生产力突飞猛进的发展，为生产和生活提供巨大的动力，交通线的建设，大城市的涌现,，增强了人类利用和改造环境的能力，丰富了人类物质生活条件和精神生活资料。环境问题:造成了严重的污染现象，如大气污染、水体污染、土壤污染、噪声污染、农药污染和核污染。
③20世纪60年代开始的以电子工程，遗传工程等新兴工业为基础“第三次浪潮”，使工业技术阶段发展到信息社会阶段。特点:在信息社会里战略资源是信息，价值的增长通过信息，充分体现人与人之间的互相作用。给社会生产力带来了新飞跃，影响产业结构，社会结构和社会生活的变化，对经济增长和社会进步产生影响。环境影响:可能会把环境污染严重的传统产业转移到发展中国家。
10、八大公害事件:①马斯河谷烟雾（烟尘和二氧化硫)②多诺拉烟雾（烟尘和二氧化硫)③伦敦烟雾（烟尘和二氧化硫）④洛杉矶光化学烟雾（光化学烟雾〉⑤水侯事件（甲基汞)
⑥富山事件（镉〉⑦四日事件（二氧化硫、煤尘重金属粉尘）⑧米糠油事件（多氯联苯)11、自然环境:是人类发生和发展的物质基础，由生物和无机环境组成。
12、生物包括植物、动物和微生物。

第二章

1、大气的结构及特征:
①对流层（对流层是大气的最底层，夏季较厚冬季较薄，这一层的显著特点是，一是气温随高度升高而递减，大约每升上100m，温度降低0.6℃;二是密度大，大气总质量的3/4以上集中在次层，对流层又分为低层大气和自由层大气，主要天气过程如雨，雪，雹的形成均出现在次层，对流层和人类的关系最为密切)
②平流层（流层顶到约50km 的大气层为平流层。在平流层下层30—50km 以下，温度随高度变化小，所以又称同温层，在平流层下层30—50km 以上，温度随高度升高而升高，这是因为有一层臭氧层。在平流层中空气没有对流运动，平流运动占显著优势，空气比下层稀薄得多且干燥，水汽，尘埃的含量甚微，大气透明度好，很难出现云，雨等天气现象)
③中间层(从平流层顶到8Okm高度这一层称为中间层,在这一层里有强烈的垂直对流运动，气温随高度增加而下降)
④热成层(中间层之上为热成层,上界达 800km,这层中的气体温度随高度增加而迅速上升，由于太阳和宇宙射线的作用,该层大部分空气分子发生分离,使其具有较高密度的带电粒子，故称电离层)
⑤逸散层（这是大气圈的最外层，高度达 800km 以上，空气极为稀薄，其密度几乎与太空密度相同，温度随高度增加而略有增加p14页图要看
2、干洁空气:大气中除去水和杂质的空气。(干洁大气组成稳定的主要原因是分子态氮和多星期太的性质不活泼。)
3、大气的可变组分主要是指大气中的二氧化碳和水蒸气等。4、地球表面的大气主要是有氧、氮和几种惰性气体组成。
5、大气污染:大气中的一些物质含量达到有害的程度，以致破坏人和生态系统的正常生存和发展，对人体、生态和材料造成危害的现象。
6、大气污染源:向大气排放有害物质或对大气环境产生有害影响的场所，设备和装置。7、大气污染源分类:按污染源的来源可以分为天然污染源和人为污染源。(按照污染源性状特点分为固定式污染源和移动式污染源;按照排放物的空间分布分为点污染源和面污染源)①天然源: (1）火山喷发(so2、h2s、co2等);(2）森林火灾(co、co2、so2); (3）自然尘(风沙、土壤尘);(4)森林植物释放（菇烯类碳氢化合物);(5）海浪飞沫（硫酸盐、亚硫酸盐)
②人为污染源:①燃料燃烧②工业生产过程排放③交通运输过场中排放④农业活动排放。8、大气污染物:由于人类活动和自然过程排入大气的并对环境和人类产生有害影响的那些物质。
9、大气污染物的分类:按其存在的物理状态分为气体状态污染物和固体颗粒状态污染物;按形成过程分为一次污染物和二次污染物。
①一次污染物:直接从污染源排放的污染物质（二氧化硫、一氧化氮、一氧化碳、颗粒物)又可分为反应物和非反应物。
②二次污染物: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强。(硫酸、硝酸、臭氧)

第二章大气环境

第一节大气的结构和组成

一．大气的结构
1.大气结构:①对流层②平流层③中间层④热成层⑤逸散层2.大气的组成:
(1）地球表面大气主要由氧、氮和几种惰性气体组成，这些成份占空气总量的99.9%
(2）大气中的稳定成份:氧、氮、惰性气体。
(3）大气中的可变成份:二氧化碳（0.033%)和水蒸气（0—4% )。二．大气的组成
大气组成稳定的原因:大气中的主要成分氧、氮来自于光合作用和反硝化作用，经过固氮作用产生有机氮，燃烧氧化形成二氧化碳
第二节大气污染和污染物
一、大气污染的发生
(一)什么是大气污染
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、生态和材料造成危害的现象
2.大气污染的发生:当污染物输入速率大于输出速率就会导致大气污染（污染源进入
环境后经过化学反应、生物活动、物理沉降后排出）
大气污染主要是指人类活动造成的，但大气污染决不仅仅局限于城市或工业区，污染物最终会扩散到整个大气层。
由于自然环境所具有的物理、化学和生物作用过程（自然净化作用)，天然污染源造成的大气污染，经过一定时间后会得到恢复。

(二）大气污染的来源
(1)大气污染源:是指向大气排放有害物质或对大气环境产生有害影响的场所、
设备和装置
(2)大气污染源的分类:★根据污染物质的来源:天然污染源:
火山喷发: SO2、H2S、co2、cO、HF及火山灰等颗粒物质。森林火灾:co、cO2、so2、NO2、HC等
植物释放:菇稀类碳氢化合物等
海浪飞沫:含硫酸盐和亚硫酸盐的颗粒物。
人为污染源
燃料燃烧:燃料种类:煤、石油、天然气工业化生产过程: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
★按照污染源性状特点:
固定式污染源:污染物从固定点排出。工业、家庭②流动式污染源:交通工具
★按排放物的空间分布
①点污染源:具有确定空间位置的、集中在一点或可当作一点的小范围内排
放污染物的发生源，如高烟囱。
②面污染源:是指时空上无法定点监测的，以面状形式排放污染物的发生源，
如低烟囱、民用煤炉等。
(二)大气污染物及大气污染类型
1．大气污染物:由于人类活动或自然过程排入大气的并对环境或人产生有害影响的物质。
2.大气污染物的分类
★按存在的物理状态可以分为:①气体状态污染物
②固体颗粒污染物★按其形成过程
一次污染:反应物、非反应物二次污染
3.一次污染物:直接从污染源排放的污染物质，如SO2、NO、CO和颗粒物等
(1）反应物:一些污染物，在大气环境中，常与其他化学物质发生反应，或促进催
化其他污染物之间的反应
(2）非反应物:污染物在大气环境中较稳定，不与其他物质发生反应，或反应速度
很慢的污染物。
4.二次污染: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。
★特点:其毒性或有害性比一次污染物更强。
5.大气中的主要污染物: