環境工程化學總結版

2021-10-12 23:30:33 字數 3296 閱讀 5432

a.環境因素的變化,影響區域環境變化,整個環境系統的變化歸根結底是區域環境變化的積累,全球性變化穩定以後,形成新的環境系統,對區域性系統產生控制性影響。例如對森林的濫砍濫伐,造成綠地面積日益縮小,對全球環境因素(物質迴圈(co2、h2o為主)和能量迴圈(直接的是對太陽和地球輻射的吸收和反射的變化,間接的是物質迴圈過程中攜帶的化學能、熱能等)造成影響,進而影響全球氣候和生態平衡,從而建立新的環境系統。

d.環境因素對環境的作用機制複雜. 至今為止,人類還未完全了解環境系統中許多錯綜複雜的機制,還未能建立精確的模式來揭示環境因素間微妙的平衡關係,有些影響,因科學和人類認知的侷限,也只有在不斷實踐中逐漸認識。

f.生產力的提高,人類對環境的破壞能力逐步增強,對自然界的索求也逐漸增加,對環境的負面影響也越來越大。

(1)當前人類活動所引起的全球性環境影響主要有下列幾個方面:

a.天然生態系統的逐漸消失,野生物種大量滅絕,生態系統簡化。農業生態系統的高速發展,少數幾種作物代替多樣化植被。

人類愈來愈借助化肥與農藥來維持農業生態系統的穩定,給生態系統帶來了嚴重的後果. b. 城市化程序加劇,農耕用地面積逐漸縮小,環境背景被破壞,全球環境汙染問題日益嚴重。

c. 土地利用不合理,土壤侵蝕嚴重,土壤肥力下降,荒漠化成為全球性問題。d.

礦物燃料的燃燒和森林的減少,使大氣層中co2含量正在增長,伴隨著熱帶雨林面積的減少,全球氣候將有重大變化。e.人類對地殼內部金屬礦產的開發、利用和棄置,最終將造成這些金屬元素在地表環境中濃度的增高。

重金屬元素如hg、cd、pb等,毒性重,它們通過食物鏈危害生態系統。這些改變多數是不可逆的,如野生動物的滅絕和地表重金屬元素濃度的增加;有的則需要較長時間才能恢復,如植被、土壤與大氣。生態破壞是指人類活動直接作用於自然生態系統,造成生態系統的生產力顯著減少和結構顯著改變,從而引起環境問題。

(2)當前主要面臨的環境問題

a. 人口問題人口急劇增長是當前環境的首要問題,特別是一些經濟不發達國家的人口過度增長,影響了整個國家的經濟發展、社會安定和人民生活水平的提高,給人類生活帶來許多問題。如生態環境問題、勞動就業問題、青少年犯罪問題和老齡問題。

b.資源問題主要是指由於人口增長和經濟發展,對資源的過量開採和不合理開發利用而產生的影響資源質量的一系列問題。同人口問題一樣,資源問題說到底也是發展問題。

人類社會發展到今天,人口劇增、資源短缺、環境惡化以及生態危機等一系列的世界性問題,已經直接威脅到我們和子孫後代的生存。

c. 生態破壞生態破壞是指人類不合理地開發、利用造成森林、草原等自然生態環境遭到破壞,從而使人類、動物、植物的生存條件發生惡化的現象。如:

水土流失、土地荒漠化、土壤鹽鹼化、生物多樣性減少等等。

d. 環境汙染環境汙染是指人類直接或間接地向環境排放超過其自淨能力的物質或能量,從而使環境的質量降低,對人類的生存與發展、生態系統和財產造成不利影響的現象。具體包括:

水汙染在增加,、大氣汙染、雜訊汙染、放射性汙染等。隨著科學技術水平的發展和人民生活水平的提高,環境汙染也特別是在發展中國家。 環境汙染問題越來越成為世界各個國家的共同課題之一。

三、環境汙染物的環境效應

自然過程或人類的生產活動會對環境造成汙染和破壞,從而導致環境系統的結構和功能發生變化,謂之環境效應。

可分為:

環境物理效應:是物理作用引起的環境效果,如雜訊、振動、地面下沉、熱島效應與溫室效應等。

例子:雜訊與振動:主要是由工礦企業的機器和交信道路的車輛造成的。

雜訊與振動不僅會干擾人的思維活動和工作休息,而且還對人體健康有很大的危害。地面下沉:地處平原的大城市,由於過量開採地下水,就會引起地面下沉。

熱島效應與溫室效應:城市和工業區因燃料的燃燒,放出大量的熱量,加上建築群和街道的輻射熱量,致使城市的氣溫高於周圍地帶,產生熱島效應。大氣中二氧化碳量不斷增加,產生所謂溫室效應。

另外,工業煙塵和風沙的增加,引起大氣混濁度增大和能見度降低,進而和二氧化碳一起影響城區輻射的平衡。大氣中顆粒物的大量存在增加了雲霧的凝結核,致使城市降水量增加。這些也都是環境物理效應。

環境化學效應:在各種環境條件的影響下,物質之間的化學反應所引起的環境效果,如環境的酸化、土壤的鹽鹼化、地下水硬度的公升高、光化學煙霧的發生等等,就是環境化學效應。

例子:環境酸化:主要是酸雨造成的地面水體和土壤的酸度增大。

環境酸化會降低土地肥力,使農業和漁業減產。環境鹽鹼化:是由於大量的可溶性鹽、鹼類物質在水體和土壤中長期積累,或者受到海水的長期浸漬造成的。

地下水硬度公升高:這是土壤和第四紀沉積物中的碳酸鹽礦物大量可交換的鈣、鎂離子,在需氧有機物的降解產物──二氧化碳、酸、鹼、鹽等汙染物的酸解作用和鹽效應的影響下,一方面促進碳酸鹽礦物的溶解,另一方面某些汙染物中的各種陽離子(主要是鈉離子)與土壤中的鈣、鎂離子進行交換,從而增加了地下水的硬度。水硬度的公升高增加了水處理的人力和物力消耗。

光化學煙霧:是大氣光化學效應的產物,它會惡化大氣環境,直接危害人體健康和生物的生長。除此,填埋在地下的有毒有害廢棄物經土壤的滲透傳輸可使地下水受到汙染,甚至引起特殊疾病的流行,也屬環境化學效應。

環境生物效應:是指各種環境因素變化而導致生態系統變異產生的後果。環境生物效應的後果時間上有長有短、程度上有重有輕。

例子:現代大型水利工程的建設,切斷了魚、蝦、蟹等的迴游途徑,致使這些水生生物的生長繁殖受到影響,並導致其生活習性發生變化。  工業廢水、生活汙水及農業汙水大量排入江河湖海,改變了水體的物理、化學和生物條件,致使魚類受害,數量減少,甚至滅絕。

  森林的大量砍伐,植被的大規模破壞,既能引起水土流失,降低土壤肥力,引發乾旱、風沙等自然災害,造成農業減產,又能造成鳥類棲息場所縮減,鳥類減少、蟲害加劇。而致畸、致癌、致突變物質的汙染則可引起染色體突變,機體畸變和癌症發病率上公升,這是對人類健康的嚴重威協。

六、環境汙染物的遷移轉化過程

a、環境汙染物的遷移:是指汙染物在環境中發生空間位置的移動及其所引起的汙染物的富集、擴散和消失的過程。

b、環境汙染物的轉化:指汙染物在環境中通過物理的、化學的或生物的作用改變其形態或轉變為另一種物質的過程。各種汙染物轉化的過程取決於它們的物理化學性質和所處的環境條件,此轉化過程往往與遷移過程隨伴進行。

c、遷移方式有物理遷移、化學遷移和生物遷移三種。

物理遷移:就是汙染物在環境中的機械運動,如隨水流、氣流的運動和擴散,在重力作用下的沉降,汙染物的蒸發、滲透、凝聚、吸附與放射物的蛻變等過程實現轉化。

化學遷移:是指汙染物經過化學過程發生的遷移,包括溶解、離解、氧化還原、水解、絡合、螯合、化學沉澱、生物降解等化學作用實現轉化,化學遷移一般包含有物理遷移。

生物遷移:是指汙染物通過有機體的吸收、新陳代謝、生育、死亡等生理過程實現的遷移。

富集:有的汙染物(如一些重金屬元素、有機氯等穩定的有機化合物)一旦被生物吸收,就很難排出生物體外,這些物質就會在生物體內積累,並通過食物鏈進一步富集,使得生物體中該汙染物的含量達到物理環境的數百倍、數千倍甚至數百萬倍,這種現象叫做富集。

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