土壤铜污染的生物修复研究
——以江西德江铜矿矿区为例
学院：资源与环境工程学院
班级：环科111
姓名：李喆
学号：1108100056
任课老师：刘方
目录
前言
一、研究背景 (1)
1.1江西德兴矿区土壤铜污染的现状与危害 (1)
1.2江西德兴矿区土壤铜污染的特点 (1)
二、研究目的 (2)
三、研究意义 (2)
四、研究内容 (2)
4.1土壤中铜的来源及存在形态 (2)
4.2铜污染的生态修复 (3)
4.2.1超积累植物对铜污染土壤的修复 (3)
4.2.2超积累植物对铜的耐性及解毒机理 (4)
4.2.3超积累植物修复铜污染土壤的强化措施 (4)
五、研究方法 (5)
六、研究结果分析 (6)
七、展望 (6)
参考文献
前言
铜是植物生长发育所必需的营养元素,然而铜也是导致土壤污染的重要重金属之一，当土壤中铜含量超过一定浓度时，将植物生长发育及产量产生影响[1]。杨桂芬等[2]的研究表明，高浓度铜在水稻根部累积，会使水稻根系变粗,根毛变少，影响根系对养分的吸收，谷粒不饱满，造成减产。小麦遭受铜毒害，会出现生长前期的株高和分蘖受抑。另外，受铜污染严重的土壤中的微生物也会受到影响。
综上所述，土壤铜污染会对土壤中的生物造成严重危害。不过近年来，我国铜污染土壤的植物修复研究发展很快，发现了海州香薷、鸭跖草、蓖麻等铜超积累植物，同时有机酸、耐铜微生物也能加强超积累植物的修复作用[3]。文中我将以亚洲最大的铜矿——江西德兴铜矿为例，研究其受铜污染土壤的生物修复技术。
一、研究背景
江西德兴地处北纬28°38′至29°16′、东经117°22′至118°23′,属亚热带湿润季风区，适合于水稻为主的多种农作物和亚热带长绿针、阔叶林木的生长。德兴铜矿是我国最大的铜矿，也是全国有色金属工业的重要生产基地，同时具有亚洲第一大尾矿坝。
1.1 江西德兴矿区土壤铜污染的现状与危害
自1958年露天开采以来，已造成5. 76 km2的裸地和207 km2尾矿堆积区。同时每年还排放大量的含铜、铁等多种重金属离子的酸性废水。造成了下游大圬河、乐安河、甚至波及鄱阳湖水的严重污染及生态的破坏，也严重影响了沿河两岸人民群众的身心健康。
1.2 江西德兴矿区土壤铜污染的特点
通过调查研究[4]，铜在环境中的浓度一般较低，在非污染区土壤和沉积物中为10~30mg kg-1，在非污染自然水体中低于2ug L-1。德兴铜矿排放的工业废水使得大坞河和乐安河河水严重偏酸，pH在2~4.5之间，经检测主要是含硫酸的废水；河水中铜离子浓度在12~13mg L-1之间，超过正常水域6000~15000倍左右，土壤中铜含量平均为186.5mg kg-1，是正常值的10倍左右，特别值得一提的是河流底泥由于含铜废水常年累月的沉积作用，铜含量高达500~10000mg kg-1，甚至超过了矿石中的含量。如下表所示：
二、研究目的
（1）了解矿区土壤、河流铜污染状况；
（2）检测矿区优势植物的重金属铜含量；
（3）针对该矿区铜污染特点研究生物修复方案。
三、研究意义
在现有的技术水平下，利用生物修复技术修复受污染的土壤主要包括植物修复、微生物修复和动物修复。目前在植物修复技术中己发现的超富集植物在自然界内数目很小，且均具有地域性；且绝大多数己经发现的超富集植物在很多方面存在着一些缺陷，如植物生育期较长、抗病虫能力较弱、扎根浅、根系分布范围小等缺点，因而,重金属超富集、富集植物的筛选仍然是植物修复技术的关键所在[5]。另外，某些微生物与植物联合修复受污染的土壤会取得更好的效果。
四、研究内容
4.1 土壤中铜的来源及存在形态
重金属开采、冶炼和加工等工矿业活动是土壤的重要铜污染源[6,7]。其化学形态与其生物有效性密切相关，其中以可交换态生物活性最高，而残渣态则是无效的铜化学形态，其余三种化学形态（碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机结合态）均可能成为有效态铜的源和库。
土壤溶液pH值是影响铜溶解性的主要因素。它除了直接影响被吸附铜的形态外，还可以通过影响土壤其它组分、吸附解吸平衡、沉淀溶解平衡、溶解有机质含量等改变铜在土壤中的赋存形态。另外影响铜在土壤中的存在形态因素有土壤理化性质、其他污染物与铜的作用以及环境因素等。
4.2铜污染土壤的生物修复
生物修复是利用某些特殊的植物、微生物和动物的生命代谢活动，吸收去除土壤中的重金属或使重金属形态转化，减低重金属的毒性。生物修复主要包括微生物修复、动物修复和植物修复法[8]。通常对铜污染的土壤采取植物修复技术及植物-微生物联合修复技术，相对于物理化学方法而言，植物修复技术有其独特的优点:
（1）成本低；
（2）绿色净化,不破坏土壤生态环境,无需进行二次处理；
（3）通过对植物的集中处理,造成二次污染的机会较少；
（4）植物修复是一个自然过程,易为公众所接受。
4.2.1超积累植物对铜污染土壤的修复
植物修复技术的原理主要是利用超积累植物的富集作用，将土壤中重金属浓度降至可接受水平，从而达到修复土壤的目的[9,10]。所谓超积累植物是指植物叶片或地上部Cd达到100mg/kg，Cu、Co、Ni、Pb超过1000mg/kg，Mn、Zn达到或大于10000mg/kg，且同时满足S/R>1(S和R 分别指植物地上部和根部重金属的含量) 的植物[11]。目前已经发现几种对铜有超累积性质的植物，通过研究，可以用它们来对铜污染的土壤进行植物修复。
（1）海州香薷（Elsholtzia splendens）
海州香薷属唇形科，香薷属，是长江中下游地区废铜矿石堆上常见的优势植物，对铜有较高的耐性和强蓄积能力[12]。水培研究表明，在25umol/L铜处理下，海州香薷根铜含量达到1000mg/kg以上；当铜处理浓度超过75umol/L时，根中铜含量达到了10000mg/kg以上，在培养液铜浓度为500umol/L时，地上部铜含量达到1411mg/kg[13]。
海州香薷各个部位对Cu的吸附能力都比较强，特别是根细胞壁对Cu2+具有更强的吸附能力，因而海州香薷的根系比其他部分能固定更多的Cu2+[14]。对海州香薷中铜形态分析表明，含硫铜螯合物质( 可能为植物螯合肽) 对其铜的累积和解毒起着重要的作用。另有研究发现，铜胁迫有助于提高海州香薷酸性磷酸酶的活性并促进其向根际土壤的分泌，这将更加有利于海州香薷对磷的吸收，并且海州香薷对铜的积累量也随着土壤有效磷浓度的增加而明显提高[15]。海州香薷是目前国内研究较多的铜超积累植物，且其超积累效果也较好，但生物量较小是其最大的缺点。
（2）鸭跖草(Commelina communis)
鸭跖草属鸭跖草科，鸭跖草属，为一年生草本.据研究[16]，矿山生长的鸭跖草在水培条件下经铜（高于80umol/L）处理25d后，植株生长旺盛，根系发达，根明显伸长，数目很多。当铜浓度达到160umol/L时，生长速率和干物质产量达到最大值。高浓度处理下铜含量在矿山鸭跖草中大小顺序均为根> 茎> 叶。通过铜形态的EXAFS的分析，发现鸭跖草和海州香薷相似，含硫铜螯合物对其铜的累积和解毒起着重要的作用。前面提到，铜矿开采区是主要的铜污染区，鸭跖草作为一种喜湿的草本植物，并不适合在矿区干燥贫瘠的土壤上生长。另外，与海州香薷一样，它的生物量也较少，也许这也会成为限制其运用于铜污染土壤修复的因素，不过在未来应深入研究其机理，并结合生物工程技术加以利用。（3）蓖麻(Ricinus communis)
蓖麻属大戟科，蓖麻属，是一年生或多年生草本植物，株型高大，根系发达，耐贫瘠，适应性强，其蓖麻油在工业上具有广泛的用途。蓖麻是新发现的一种具
有广阔前景的铜超积累植物。铜矿区废弃地蓖麻体内铜含量随土壤铜含量的增高而增高，其中叶的铜含量平均为550.9mg/kg，最高达到717.9mg/kg; 茎的铜含量平均为394.4mg/kg ，最高达572.3mg/kg; 根的铜含量平均为2346.2mg/kg，最高达3495.1mg/kg[17]。可见铜主要积累在根部，但仍有部分样品的S/R>1。同时，营养液培养实验表明，铜浓度在40mg/kg 时，蓖麻地上部分铜含量高达2186.4mg/kg。这说明铜矿区的野生蓖麻不仅能够在铜含量很高的土壤和营养液中生长，还能在体内积累较多的铜，是一种新的铜超积累植物。国内外关于蓖麻铜超积累的研究还较少，作为生物量较大且有经济价值的新型超积累植物，未来在土壤修复上具有广阔的发展前景。
4.2.2超积累植物对铜的耐性及解毒机理
植物在进化过程中逐渐形成了对重金属吸收、转运以及解毒机制，以降低植物细胞内的重金属浓度避免过量积累而导致中毒，但是当土壤中的铜浓度超过阈值时，植物生长发育受阻，甚至会造成植物死亡。有研究表明，铜超积累植物对铜耐性和解毒机理主要有以下几个方面：
（1）细胞壁的吸附解毒机制
植物细胞壁含有大量纤维素、半纤维素、果胶质、木质素及蛋白质[18]，对铜有很高的亲和力，可以很好的起到阻止过量的铜进入原生质体的效果。如在海州香薷细胞中的Cu2+主要分布在液泡、细胞壁、叶绿体膜等细胞器[19]。在植物的根系中，50%的铜结合在细胞壁的氨基、羧基等基团上，从而避免了其进入原生质体，保护细胞正常的代谢活动。
（2）质膜的选择性吸收
当植物的细胞质末受到高浓度金属胁迫时，通透性会增大，细胞内营养物质流出，磷脂组分也会发生改变，因此质膜在细胞重金属吸收和排出的动态平衡上扮演了十分重要的角色。所以可以通过保护质膜的完整和提高质膜的修复能力来提高植物对铜的耐性[20]，使得植物体内的铜含量降低到安全范围，从而达到减轻或解除毒害的作用[21]。
（3）络合体的解毒作用
植物细胞内许多重要的酶、有机酸、糖和蛋白质等有机物与铜络合后可能会丧失活性，使植物的生理过程无法正常进行，甚至导致植物的死亡。植物体内的金属硫蛋白等有机物能与铜络合，减少铜与上述重要有机物质络合的机会，从而达到缓解或解除铜毒害的目的[22]。
4.2.3超积累植物修复铜污染土壤的强化措施
植物修复技术因其廉价、二次污染小和操作简单等特点，具有良好的发展前景，但在实际应用中还存在着植物生长缓慢、生物量较小、对重金属具有选择性、土壤重金属的生物有效性低等不足之处，因此许多研究表明可以通过一些生物、理化等促进措施克服其修复过程中的不足，提高植物的修复效率。
（1）基因工程技术强化植物铜的吸收
利用基因技术，将异源基因在生物量大且容易收获的植物体进行有效的表达，从而强化植物的修复作用，以解决海州香薷“鸭跖草株型矮小”生长速度慢等限制因素。随着分子生物学的发展，转基因技术在污染土壤修复领域越来越重要的同时，也必须考虑到“基因污染”等潜在威胁。
（2）微生物强化土壤铜污染的植物修复
植物根际含有丰富的营养物质一根系分泌物，大量微生物能够定殖于此，这构成了根际特有的微生物区系。孙乐妮[8]通过构建16S rDNA克隆文库对铜矿废
弃地海州香薷和鸭跖草根际土壤细菌群落及多样性进行研究，找到能够自由生活在植物根际土壤的一类以直接或间接方式促进植物生长的有益细菌被称为植物促生细菌(plant growth- promoting rhizobaeteria,简称PGPR) 强化植物修复技术。据不完全统计,国内外已发现20多个种属的根际微生物具有防病促生的潜能，主要包括假单胞菌和芽孢杆菌,、根瘤菌、沙雷氏属等，其中最多的是假单胞菌属，次为芽胞杆菌属、农杆菌属等。
（3）有机酸强化土壤铜污染的植物修复
外援有机酸的加入会改变土壤中铜的形态。如EDTA施入铜污染土壤，可显著提高土壤水浸提态铜、交换态铜的含量，同时使海州香薷铜含量升高，并促进向地上部分转移，可作为海州香薷修复铜污染土壤的助剂[23,24]。但是外源有机酸的加入大大提高了土壤中铜的移动能力，因此Cu2+进入水体的可能也会大大增加，特别是进入地下水后造成的危害是不得不关注的。
（4）钙对植物铜毒害的缓解作用
Ca2+能稳定植物细胞壁的结构，维持植物细胞膜的完整性和稳定性并调节酶的活性，细胞壁和质膜的保护是植物耐铜机制的重要部分。向土壤中施入Ca2+可缓解铜对海州香薷的毒害[13]。此外，Ca2+能提高活性氧防御酶SOD（超氧化物歧化酶）POD（过氧化物酶）、CAT（脱氢酶）活性，从而导致叶片和根系的MDA（丙二醛）含量下降，降低脂质过氧化作用。因此Ca2+能增强植物抗逆性，以保证超积累植物在高浓度铜的情况下正常生长的作用。另外，Ca2+加入土壤后也会起到降低土壤酸度，改良土壤结构的作用，从而有利于修复植物的生长。
五、研究方法
针对江西德兴铜矿实例，黄长干[4]等主要运用的的实地采样调查及实验室数据分析来对该地区铜污染土壤做研究的，除了分析测定矿区附近河样、泥样、土样和矿石之外，还对当地的一些植物进行分析研究，得出植物体内铜含量的简表:
虽然从此简表中没有我们要找的对重金属铜的超积累植物，但是可以得到一些对重金属铜有较强富集作用的植物，如：禾本科的芦苇、苋科的空心莲子草、蓼科的辣蓼和粘毛蓼、鸭跖草科的鸭跖草等可用于水体铜污染的植物修复；禾本科的狗尾巴草、菊科的野艾蒿、桑科的构树、莎草科的莎草等可用于土壤铜污染的植物修复。
通过他们提出的可用于土壤铜污染植物修复的植物种类，找到了孙乐妮[8]和金勇[3]等用海州香薷、鸭跖草和蓖麻对土壤铜污染做植物修复的研究，并对其作用机理进行深入了解。
六、研究结果分析
通过本次研究，可归纳总结出以下几点：
（1）我国土壤重金属污染严重，除开“汞、镉、铬、铅、砷”这“五毒”外，铜污染也越来越受到人们关注。
（2）通过调查研究，针对土壤中铜的存在形态及转化机制，提出适合的污染修复方案。除了采用传统的物理化学法之外，还可以采用生物修复中的超积累植物修复，选择出一些对铜具有超积累作用的植物对土壤中超量的铜进行选择吸附，并储存于体内，从而达到重金属富集的作用。
（3）根据已有研究结果，可选海州香薷、鸭跖草和蓖麻等作为土壤铜污染的修复植物，通过实地采样调查和实验室盆栽实验等证明这些植物对土壤中铜的富集有很好的效果。针对江西德兴铜矿矿区所处的环境位置，鸭跖草和蓖麻联合一些微生物可共同修复地表受损的矿区。不过后期植物的处理仍需要深入探讨研究。
七、展望
在土壤铜污染严重的形势下，超积累植物因在污染土壤生物修复中的重要作用而受到越来越多的关注，其中超积累植物的选择和培养是植物修复的关键。目前寻找、筛选自然界中铜超累积植物,探明植物对铜的忍耐机理,应用分子生物学和基因工程等技术培育驯化，使其满足实际应用需要。像海州香薷、鸭跖草和蓖麻这些铜修复植物在土壤铜污染越来越严重的今天具有非常好的研究潜力和应用前景，不过由于海州香薷和鸭跖草生物量很小，所以富集的总铜量不理想，所以在实际中运用于土壤铜污染的实例不是很多，但是可以通过基因技术来改善这个问题。另外，在做植物修复的同时还要研究植物体内铜元素的回收工艺,将其安全处理或循环使用。
参考文献
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环境科学领域学术论文中常用数理统计方法的正确使用问题 张利田，卜庆杰，杨桂华，刘秀兰 《环境科学学报》编辑部，北京 100085 在环境科学研究中，经常会涉及到对随机变量大小、离散及分布特征描述以及对2个或多个随机变量之间关系比较的问题。而对随机变量及随机变量之间的关系进行定量描述的数学工具就是数理统计。由于能否正确使用各种数理统计方法关系到能否得出客观和可信的结论，所以，来稿中使用的数理统计方法是否正确是学术期刊编辑们极为重视的问题。针对近年来《环境科学学报》作者稿件中常见的数理统计方法方面的错误，我们对环境科学领域学术论文中常用数理统计方法（主要是相关分析和回归分析）的正确使用问题进行了初步分析，希望能对《环境科学学报》的作者们有所帮助。 1 统计软件的选择 在进行统计分析时，尽管作者可以自行编写计算程序，但在统计软件很普及的今天，这样做是毫无必要的。因此，出于对工作效率以及对算法的可靠性、通用性和可比性的考虑，多数科技期刊都要求作者采用专门的数理统计软件进行统计分析。我们在处理稿件时经常发现的问题是，作者未使用专门的数理统计软件，而采用Excel这样的电子表格软件进行统计分析。由于电子表格软件提供的统计分析功能十分有限，很难满足实际需要，除非比较简单的分析，我们不主张作者采用这样的软件。目前，国际上已开发出的专门用于统计分析的商业软件很多，比较著名有SPSS(Statistical Package for Social Sciences)、 SAS(Statistical Analysis System)、BMDP和STATISTICA等。其中，SPSS是专
门为社会科学领域的研究者设计的（但是，此软件在自然科学领域也得到广泛应用）；BMDP是专门为生物学和医学领域研究者编制的统计软件。目前，国际学术界有一条不成文的约定：凡是用SPSS和SAS软件进行统计分析所获得的结果，在国际学术交流中不必说明具体算法。由此可见，SPSS和SAS软件已被各领域研究者普遍认可。我们建议《环境科学学报》的作者们在进行统计分析时尽量使用这2个专门的统计软件。目前，有关这2个软件的使用教程在书店中可很容易地买到。 2 均值的计算 在处理实验数据或采样数据时，经常会遇到对相同采样或相同实验条件下同一随机变量的多个不同取值进行统计处理的问题。此时，多数作者会不假思索地直接给出算术平均值和标准差。显然，这种做法是不严谨的。在数理统计学中，作为描述随机变量总体大小特征的统计量有算术平均值、几何平均值和中位数等。何时用算术平均值？何时用几何平均值？以及何时用中位数？这不能由研究者根据主观意愿随意确定，而要根据随机变量的分布特征确定。反映随机变量总体大小特征的统计量是数学期望，而在随机变量的分布服从正态分布时，其总体的数学期望就是其算术平均值。此时，可用样本的算术平均值描述随机变量的大小特征。如果所研究的随机变量不服从正态分布，则算术平均值不能准确反映该变量的大小特征。在这种情况下，可通过假设检验来判断随机变量是否服从对数正态分布。如果服从对数正态分布，则可用几何平均值描述该随机变量总体的大小。此时，就可以计算变量的几何平均值。如果随机变量既不服从正态分布也不服从对数正态分布，则按现有的数理统计学知识，尚无合适的统计量描述该变量的大小特征。退而求其次，此时可用中位数来描述变量的大小特征。 3 相关分析中相关系数的选择
第十九讲环境科学前沿简介 二、未来环境科学发展的热点 记者：刚才章先生给我们描述了环境科学在20世纪的研究进展，那目前环境科学研究的前沿领域有哪些，21世纪环境科学又会出现哪些研究热点呢？ 章申院士：环境科学在上一个世纪取得了很大的成就，得到了很好的发展。但是随着人口的增长，经济的发展，环境与经济社会发展的矛盾越来越突出。目前环境科学研究的前沿领域和21世纪环境科学将出现的研究热点，我本人认为有以下几个方面： 1. 全球环境变化与地球环境系统科学的研究是一个非常重要的研究领域。通过二十几年的研究，我们在温室气体的清单及其排放规律，影响全球气温增高的作用机理上作了很多工作，取得了一定的成就。但目前来讲，关于引起全球增温的二氧化碳气体还存在一个有争议的问题。二氧化碳是一种很重要的温室气体，二氧化碳的实际排放量我们可以知道，也可以监测二氧化碳在大气中的含量，但是研究表明这两者并不相等，即工业革命以后二氧化碳排放的总量要大于大气中监测得到的二氧化碳的含量，那么差出来的这部分二氧化碳跑到哪里去了呢？一部分科学家认为是被北半球的森林吸收了，一部分科学家认为是地球上的海洋吸收了这部分二氧化碳。那么失踪的这部分二氧化碳到底到哪里去了，目前还没有定论。因此关于这部分missing的二氧化碳的去向是目前环境科学家要解决的一个重要问题。另外关于全球水资源和水循环以及粮食安全的问题也将会在21世纪成为环境科学的研究热点。 2. 走可持续发展的道路已得到全世界的共识。走可持续发展的道路实际上是要解决人和自然之间的关系，使二者能够协调发展。因此第二个环境科学的研究热点就是人地系统的调控和人类需要可持续发展的理由。其中包括可持续发展指标体系的研究，即评价一个国家和地区可持续发展的标准。因此确定可持续发展的指标体系和评价方法是大家普遍关注和正在研究的热点。另外，在解决人地
第一篇环境与环境问题 第1章绪论 1.1 复习笔记 【知识框架】 【重点难点归纳】 一、环境及类型 1．环境的概念 （1）概念 ① 环境是指与体系有关的周围客观事物的总和，体系是指被研究的对象，即中心事物。 ② 生态学中的环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。 ③ 环境科学中所研究的环境是指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综合体，包括自然环境和人工环境。 （2）自然环境和人工环境的关系 自然环境是人类生存与发展的物质基础，人工环境是人类自然属性和社会属性共同作用的结果。自然环境和人工环境之间存在着物质、能量和信息流动，见图1-1。
图1-1 人与环境关系图 2. 环境的类型（见图1-2） 3. 环境的特性（见表1-1） 图1-2 环境类型图 表1-1 环境的特性 特性 具体内容 整体性 环境中各部分联系紧密、相互制约，各个要素相互依存、相互影 响 区域性 不同时空尺度下区生态环境特征变化很大，不同国家和地区的文 化、经济和社会具有明显的差异性 相对稳 定性 环境系统具有一定抗干扰的自我调节能力，只要干扰强度不超过
二、环境科学及其发展 1.环境科学的形成与发展阶段（见表1-2） 表1-2 环境科学的形成与发展阶段 2.环境科学研究对象（见表1-3） 表1-3 环境科学研究对象
3.环境科学的任务 ① 探讨人类社会持续发展对环境的影响及其环境质量的变化规律，了解全球环境变化的历史、演化机理、环境结构及基本特性等，从而为改善环境和创造新环境提供科学依据。 ② 揭示人类活动同自然环境之间的关系，探索环境变化对人类生存和地球环境安全的影响。 ③ 探索和发现环境污染物在环境中的迁移、转化、作用机理及对人体的影响，探索污染物对人体健康危害的机理及环境规律，从而为人类健康的生活提供服务和 指导。 ④ 帮助人类树立正确的科学发展观，研究和探讨环境污染控制技术和管理手段，寻求解决区域环境问题的最佳方案，为制定区域环境管理体制与政策提供理论指导，推进可持续发展战略的实施。 4.分支学科 按环境科学性质及作用分为基础环境学、应用环境学和社会环境学，每一学 科分支又包括许多更细的分支学科（见图1-3）。
环境科学与工程专业主要研究什么 环境科学与工程专业要求学生掌握环境科学与工程专业的基本理论知识，接受实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法等的基本训练，具备对当今环境质量进行研究和评估、对企业的环保工程进行革新改造，并能进行环保新型产品的开发设计的基本能力。 研究方向 本培养方案按环境科学与工程一级学科制定，适用环境科学、环境工程两个二级学科。主要研究方向及其内容： 1.水污染控制理论与技术 城市污水处理厂的设计理论与技术;污水脱氮除磷技术;有机废水的厌氧处理技术，污水处理厂的自动控制理论与技术;膜分离理论与技术;高级氧化技术;水体富营养化研究;河流、湖泊等水体的水质模拟研究。 2.大气污染控制技术与理论 燃煤锅炉烟气脱硫技术;机动车排放污染控制理论与技术;清洁燃烧与大气污染控制理论与技术;室内空气环境质量与评价。 3.固体废物污染控制及资源化 生活垃圾的分类收集、运输与管理方法;卫生填埋场中垃圾降解规律;垃圾渗滤液产生的规律及治理技术;填埋气产生规律及开发利用;垃圾的堆肥化理论与技术研究;焚烧技术及设备的研究。各类工矿企业固体废弃物的处理处置及资源化技术的研究。 4.污染物的环境行为 污染物在大气、水体、土壤、地下水环境介质中的物理扩散，化学吸附-解吸、转化，生物降解与富集规律研究。
5.环境地质 研究工程建设对地质环境的影响与控制;研究地下水环境影响的规律与控制;研究地质灾害、洪涝灾害的形成规律、预测评价方法及防治措施，研究水土流失的形成发展规律与控制技术。 6.振动与噪声控制技术 环境振动噪声控制理论与技术;振动噪声测试理论与技术;环境振动噪声预测与评价;环境噪声振动的综合治理;机械设备噪声控制理论及技术;轨道交通噪声振动控制理论与技术。 7.交通环境污染与控制 交通污染形成机制、交通污染的危害分析、交通污染防治技术、交通环境管理手段、交通环境可持续发展以及与交通运载工具、交通运输过程及交通工程建设相关的环境影响评价等的研究。 8.环境规划与管理 城市环境规划;区域环境规划;流域环境规划;交通环境规划与管理;环境经济与投资;环境法规与政策。
环境护就是运用现代环境科学理论和方法、技术，采取行政的、法律的、经济的、科学技术的等多方面措施，合理开发利用自然资源，防止和治理环境污染和破坏，综合整治环境，保护人体健康，促进社会经济与环境协调持续发展。这一概念明确了环境保护的指导理论、目的、内容和应采取的措施，尤其是将合理开发利用自然资源纳入环境保护。这就要求人们在合理利用自然资源的同时，深入认识并掌握环境污染和生态破坏的根源与危害，有计划地保护环境，防止环境质量恶化，控制环境污染和生态破坏，保护人体健康，保持生态平衡，保障人类社会的持续发展 随着全球污染加剧 全球环境问题日益严重 主要包括 ．酸雨污染。20世纪50年代随工业生产的发展和人口的激增，人类使用石化燃料增多出现的。其主要的危害就是导致大片的森 林死亡。现在全世界有三大酸雨区：欧洲、北美和我国长江以南地区 2．温室效应(或全球变暖)。全球变暖的主要原因是人类向大气排放的二氧化碳越来越多，其中，美国是第一大国，中国是第二 大国。最主要的危害就是导致南北两极的冰盖融化，使海平面上升。据科学家计算，如果人类对二氧化碳的排放不加限制，到本 世纪末，全球气温上升2~5摄氏度，海平面上升30~ 100厘米。由此会带来灾难性后果 3．臭氧层破坏。地球上空的臭氧层能吸收99%的紫外线，保护人 类免受伤害。但1985年英国南极考察队首次发现南极上空的臭氧 层有一个空洞，科学家发现是人类自已制造的氟氯烃类化合物的杰作” 4．土地沙漠化。地球上的沙漠正以每年600万公顷，也就是每分钟10公顷的速度侵蚀土地。其原因是草原植被被破坏。我国每天都有500公顷的土地披沙漠吞食。近来频频上演的沙尘暴就是严重的警告。 5．森林面积减少。现在全世界每年有1200万公顷的森林消失， 而且多数集中在发展中国家。原因之一是由于贫困所迫。不得不用宝贵的森林资源换取外汇；原因之二是在亚非拉的一些发展中国家，大约有20多亿农村人口是用木材作生活燃料；原因之三是毁林开荒。我国由于人多地少，毁林开荒非常严重，森林覆盖率只有13%，处于世界第120位。 6、物种灭绝。目前地球正在经理着第六次大规模的物种灭绝。由于人类对野生生物的狂捕杀，对生态环境的污染和破坏，使得地球上越来越多的物种已经或正在遭遇灭顶之灾。 7．水资源危机。全球水资源只有1%可供人类使用。随着经济发展和人口激增，全世界对
到目前为止已经威胁人类生存并已被人类认识到的环境问题主要有：全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、淡水资源危机、能源短缺、森林资源锐减、土地荒漠化、物种加速灭绝、垃圾成灾、有毒化学品污染等众多方面。 （1）全球变暖全球变暖是指全球气温升高。近100多年来，全球平均气温经历了冷－暖－冷－暖两次波动，总得看为上升趋势。进入八十年代后，全球气温明显上升。1981～1990年全球平均气温比100年前上升了℃。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料（如煤、石油等），排放出大量的CO2等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的短波具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，也就是常说的温室效应"，导致全球气候变暖。全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。 (2）臭氧层破坏在地球大气层近地面约20～30公里的平流层里存在着一个臭氧层，其中臭氧含量占这一高度气体总量的十万分之一。臭氧含量虽然极微，却具有强烈的吸收紫外线的功能，因此，它能挡住太阳紫外辐射对地球生物的伤害，保护地球上的一切生命。然而人类生产和生活所排放出的一些污染物，如冰箱空调等设备制冷剂的氟氯烃类化合物以及其它用途的氟溴烃类等化合物，它们受到紫外线的照射后可被激化，形成活性很强的原子与臭氧层的臭氧（O3）作用，使其变成氧分子（O2），这种作用连锁般地发生，臭氧迅速耗减，使臭氧层遭到破坏。南极的臭氧层空洞，就是臭氧层破坏的一个最显著的标志。到1994年，南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方公里。南极上空的臭氧层是在20亿年里形成的，可是在一个世纪里就被破坏了60％。北半球上空的臭氧层也比以往任何时候都薄，欧洲和北美上空的臭氧层平均减少了10～15％，西伯利亚上空甚至减少了35％。因此科学家警告说，地球上空臭氧层破坏的程度远比一般人想象的要严重的多。 (3)酸雨酸雨是由于空气中二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx）等酸性污染物引起的pH值小于的酸性降水。受酸雨危害的地区，出现了土壤和湖泊酸化，植被和生态系统遭受破坏，建筑材料、金属结构和文物被腐蚀等等一系列严重的环境问题。酸雨在五、六十年代最早出现于北欧及中欧，当时北欧的酸雨是欧洲中部工业酸性废气迁移所至，七十年代以来，许多工业化国家采取各种措施防治城市和工业的大气污染，其中一个重要的措施是增加烟囱的高度，这一措施虽然有效地改变了排放地区的大气环境质量，但大气污染物远距离迁移的问题却更加严重，污染物越过国界进入邻国，甚至飘浮很远的距离，形成了更广泛的跨国酸雨。此外，全世界使用矿物燃料的量有增无减，也使得受酸雨危害的地区进一步扩大。全球受酸雨危害严重的有欧洲、北美及东亚地区。我国在八十年代，酸雨主要发生在西南地区，到九十年代中期，已发展到长江以南、青藏高原以东及四川盆地的广大地区。 (4）淡水资源危机地球表面虽然2/3被水覆盖，但是97％为无法饮用的海水，只有不到3％是淡水，其中又有2％封存于极地冰川之中。在仅有的1％淡水中，25％为工业用水，70％为农业用水，只有很少的一部分可供饮用和其它生活用途。然而，在这样一个缺水的世界里，水却被大量滥用、浪费和污染。加之，区域分布不均匀，致使世界上缺水现象十分普遍，全球淡水危机日趋严重。目前世界上100多个国家和地区缺水，其中28个国家被列为严重缺水的国家和地区。预测再过20～30年，严重缺水的国家和地区将达46～52个，缺水人口将达28～33亿人。我国广大的北方和沿海地区水资源严重不足，据统计我国北方缺水区总面积达58万平方公里。全国500多座城市中，有300多座城市缺水，每年缺水量达58亿立方米，这些缺水城市主要集中在华北、沿海和省会城市、工业型城市。世界上任何一种生物都离不开水，人们贴切地把水比喻?quot;生命的源泉"。然而，随着地球上人口的激增，生产
项目申请可行性报告 书 申报课题名称：花溪水库水源地的保护 申报人姓名：罗有发 学院：资源与环境工程学院 班级：环境科学091班 学号： 0908100117 指导教师：刘方老师
花溪水库水源地保护可行性报告 一、项目立项背景及意义 饮用水是用途最为重要的水资源，饮用水水源的保护问题是关系国计民生的重大问题，饮用水的安全联系着亿万百姓的健康和生命安全，是党和政府“以民为本”治国理念的重要体现。随着我国经济的迅速发展，水资源匮乏及水污染日益严重所构成的水危机已成为我国实施可持续发展战略的制约因素，并且引起国家有关部门、新闻媒体和社会各界的重视。 水资源保护是实现水资源永续利用，保证我国社会、经济与环境可持续发展的重要条件。水利部门为加强全国河流域水资源保护，防止污染，促进各省经济的可持续发展，全面贯彻《水法》、《水污染防治法》等法规，部署全国各省同时开展水资源保护工作。 2006年中国环境科学研究院对全国饮用水水源地环境保护进行了规划，规划分三个阶段完成水源地保护工作。 花溪水库作为贵阳市主要的饮用水源地属于贵阳市饮用水源地一级保护区.溪水库地处南明河的上游，每天都向南明河提供大量的景观用水。花溪水库流域内虽无大型工业排污企业，但水源地内影响水质安全的情况仍很严重。主要问题有私自在水库上游内有养殖；沿库、沿河村庄未经处理直接向水体乱排放生活污水、倾倒垃圾；保护区内大量施用化肥、使用高难度、高残留农药。由于花溪水库周边存在点源和面源污染，点源即水库周边的农家乐、养殖场等产生污水。面源污染即水库周边有耕地存在会产生农田排水。由于花溪水库周边存在的点源和面源污染源对花溪水库具有潜在的污染风险，因此保护花溪水库水源地刻不容缓。 二、国内外研究与进展 （1）国外对农村生活污水的治理采取分散处理，如今，日本已经研发出了两种比较成熟的净化槽，一种是合并处理净化槽，主要针对洗涤剂和粪便等生活污水的净化处理，一种是深度处理净化槽，它不仅可以降低有机物的含量，还有除氮除磷的功能。然而在国内，关于农村生活污水分散处理的研究报道还比较少，有报道称采用快速渗滤技术和垂直潜流人工湿地来处理农村生活污水。 （2）在全球范围内，农业面源污染正在成为水体污染的主要原因，对农业面源污染的控制不但成为水污染治理的重中之重，也逐步成为现代农业和社会可持续发展的重大课题，发达国家在农业面源污染治理上主要通过源头控制，对农业面源、畜禽场面源进行分类控制，其核心特征为在扎实的实验基础上，发展环境友好的农业生产技术替代原有技术，在各主要水域和水源保护区研究和制定限定性农业生产技术标准。我国在农业面源污染工程型措施上，
讲 座关于环保型染料的几个热点问题(一) 章 杰 上海染料有限公司(200331) 摘 要 环保型染料已成为世界纺织品市场上对染料的一个基本要求。本文对环保型染料的几个热点问题,即环境荷尔蒙与染料助剂、染料过敏性和过敏性染料、重金属与染料助剂、染料致癌性和致癌性染料、AOX和染料助剂等进行分析,这些问题将对染料工业的发展具有重要的意义。 叙 词: 染料 助剂 重金属 环境保护 中图法分类号: TS19012 环保型染料已成为世界纺织品市场上对染料的一个基本要求,它不仅包含染色牢度和应用性能上的指标,如水洗牢度、耐日光牢度、耐氯牢度、摩擦牢度、汗渍牢度,以及对应用工艺的适应性、热稳定性、耐碱性及对盐敏感性等,而且还要求环保质量指标,它包括下列内容: (1)不含有德国政府和欧共体已明文规定的22种致癌芳香胺和在特定条件下会裂解释放出22种致癌芳香胺的偶氮染料。国际纺织品生态环境领域研究与测试协会在1998年出版的Eco2T ex Stan2 dard100中已把这22种致癌芳香胺列为不能检出之列;最近该协会在2000年出版的Eco2T ex Stan2 dard100中又对不能检出的致癌芳香胺品种作了修改,去掉了原来禁用的对氨基偶氮苯,新增加了2,42二甲基苯胺和2,62二甲基苯胺,这样不能检出的致癌芳香胺增加到23种。但是这种改变目前还没有通过政府颁布法令加以明确; (2)不含有过敏性染料; (3)不含有致癌性染料; (4)不含有急性毒性染料; (5)不含有环境荷尔蒙; (6)不含有产生环境污染的化学物质(170种左右,包括挥发性有机物质、含氯载体等); (7)不含有变异性化学物质和持久性有机污染物; (8)重金属如锑、砷、铅、镉、铬、六价铬、钴、铜、锌、镍和汞等的含量有严格的限制; (9)甲醛含量有严格的限制; (10)农药品种和含量有严格的限制。 染料的环保质量指标还与其被使用的对象有关。例如婴儿用纺织品以及与皮肤直接接触用纺织品的染料,其环保质量指标要比与皮肤不直接接触用纺织品和装饰用纺织品的染料环保质量指标严格。 染料的环保质量指标虽然从90年代初已提出,但迄今对其重视的程度还远达不到要求,这不仅是当前西方国家对第三世界染料制造者的技术壁垒,而且也是第三世界染料价格提不高的原因之一。至于环保质量指标中有些内容已为各方面所熟悉,目前有五个为众所关心的热点问题。 1 环境荷尔蒙与染料助剂 环境荷尔蒙是一类对人类健康和生态环境极其有害的化学物质,又称内分泌扰乱物质。它们会对激素受体发生结合作用,或减少血液中的激素,或使精巢萎缩,而扰乱人类和动物的内分泌与发育过程,使野生动物的繁殖能力和人类遗传等发生异常。因此,自进入90年代以来环境荷尔蒙已成为世界上的社会问题,世界纺织市场上要求染料、助剂和纺织品的制造商与供应商出示不含这些化学物质的保证。 根据大量调查研究,目前世界市场上规定了70种被禁止的环境荷尔蒙;日本把其中的3种重金属不计在内,因此被禁止的环境荷尔蒙为67种;欧洲最近指出环境荷尔蒙不少于250种。从它们的结构特性分析,可以分属五种类型:①含卤素化合物;②含硫化合物;③不含卤素和硫的化合物;④菊酯类化合物;⑤重金属。这些环境荷尔蒙具有七个共同特性: (1)苯环结构居多,分子量一般在200～400之间,与一些天然的蛋白质和多糖物质等相比,分子结构比较简单,分子尺寸也比较小。 (2)脂溶性化合物,不含有强的水溶性基团,较易溶于油脂类物质中。 (3)有机氯化合物比例较大,且具有可吸附性。 73 关于环保型染料的几个热点问题(一) 印 染(2000No.7)
考研历年真题答案与解析-环境科学与工程 一、填空或选择题 1、《Silent Spring》是由美国海洋生物学家蕾切尔?卡逊在1962年发表，它被认为是环境科学分化阶段的(现代环境科学的)标志。 2、大气圈对垂直结构由低到高分为：对流层、平流层、中间层、热成层、逸散层。 3、环境科学思想与方法论包括(ACD)A、系统性B、实践性C、整体性D、综合性 二、名词解释 1、全球变暖与酸雨：全球变暖是指全球气温升高，近一百年来，全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动，总体为上升趋势。大气中的SO2和NOx经一系列复杂的大气化学转化和物理输送过程后，所产生的酸性化合物随雨、雪降落到地面，即成酸雨。 2、环境难民：联合国大学的专家最近表示，到2010年，全世界将会有五千万人因为生存环境的恶化而逃离家园。专家们把这些人叫做“环境难民”。 3、适度消费原则：人类应与其它物种及其生境共同构成一个相互依存、互利互惠的共生体系，遏制对自然资源过度的消费欲望。以生态思维的适度性原则, 建立满足可持续发展目标的理性消费模式, 放弃“有水快流”、“竭泽而渔”的资源消费观。人类在生产方式和生活方式上都应励行节约，要改革生产工艺，节约能源和资源，尽可能采取循环再利用的生产工艺;在生活方式上要防止浪费，尽量使用环保产品。 4、人-地环境复合系统：是由人类社会和地球环境两大系统偶合成的、远离平衡态的、复杂而有序的开放巨系统，系统内又可分为七个子系统(大气、水、冰冻、生物、土壤、岩石、智慧等)和许多次级子系统，它们的关联性、自身结构与功能的不确定性、开放性和动态性都说明该复合系统具有复杂性和非线性特征。 5、优先污染物：经过优先选择的污染物称为环境优先污染物，简称为优先污染物。具有如下特点：难以降解，在环境中有一定残留水平，出现频率较高，具有生物积累性、“三致”性(致癌、致畸、致突变)，毒性较大且现代已有检出方法。
古诗词与生态环境 我国古代有很多文人墨客虽然不都是生态学专家，但它们早已关注“生物与环境”的问题，并以隽永的诗篇介入了生物与环境科学研究的新领域。或单刀直入、或旁敲侧击、或言外之意，观点鲜明，寓意深刻，情理交融。在2010年高考来临之际，现从基本能力测试的角度解读古诗，同时以古诗词的弦外之音感召今人，暂且不去赏析其诗情画意，仅汲取科学之真，融合人文之善，以期创造和谐之美！ 一、古诗词中的“种群” 种群是指生活在一定区域内的同种生物个体的总和。其内涵有三层意思：①一定空间和时间内（一个区域）；②同种生物（一个物种）；③个体的总和（一群个体）。种群特征主要包括种群密度、出生率和死亡率、年龄组成、性别比例、迁入迁出等。 宋·杨万里《晓出净慈寺送林子方》：“毕竟西湖六月中，风光不与四时同。接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红。”诗中描述的是一个典型的荷花种群。“西湖”和“六月”是指“一定空间和时间内”；“接天莲叶”和“映日荷花”是指“同种生物个体的总和”。 唐·杜甫《江南春绝句》“两个黄鹂鸣翠柳，一行白鹭上青天”说明种群密度，“翠柳”中“黄鹂”的种群密度较小，“青天”中某一特定的区域“白鹭”种群密度较大。北宋·晏殊的《浣溪纱·春恨》“无可奈何花落去，似曾相识燕归来。”表明“燕子”的迁入行为，结果使种群密度加大；唐·柳宗元《江雪》“千山鸟飞绝，万径人踪灭”则恰好相反，它描述了各种“鸟”种群的迁出行为，结果导致种群密度变小。唐·李白《蜀道难》“但见悲鸟号古木，雄飞雌从绕林间”所描述的“悲鸟”（杜鹃）性别比例似乎为100: 100。 二、古诗词中的“生物群落” 生物群落是指在一定生活环境中的所有生物种群的总和。生物群落具有以下几个要点：①一定的自然区域内；②相互之间有直接或间接关系；③各种生物的总和。21世纪教育网 宋·杨万里《小池》“泉眼无声惜细流，树阴照水爱晴柔。小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头。”所描述的小池中所有生物总和就是一个生物群落。因为“小池”表示“一定的自然区域内”；“树”阴照水中的“小荷”，“小荷”又让“蜻蜓立上头”，表明它们“相互之间有直接或间接关系”，因此“小池”中所有的“树”、“小荷”和“蜻蜓”可以构成一个生物群落。 北宋·欧阳修《醉翁亭记》所述“禽鸟知山林之乐”、“树林阴翳，鸣声上下”表明生物群落具有明显的分层结构，其中生物的分布具有一定的规律，且生物群落中各种群相互之间存在一定关系。 三、古诗词中“环境因素对生物的影响” 生活在自然界中的生物会受到温度、阳光、水分、食物等各种环境因素的影响，同时生物的生命活动也会影响环境。 唐·白居易《大林寺桃花》中有诗句“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。”为何出现这种现象呢？由于大气对流层海拔每上升100米，气温下降0.6℃。山中的温度一般比平原的温度要低，植物在生长发育过程中，必须从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育，而且植物各个发育阶段所需要的总热量是一个常数。可用公式表示：K=N·(T－T0)。公式中K为有效积温（常数），N为发育历期，即生长发育所需时间，T为发育期间的平均温度，T0为生物发育起点温度（生物零度）。发育时间N的倒数为发育速率。山中由于光照和温度的原因，桃花等植物达到有效积温所需时间就长，所以发育就慢，故而如此。 宋·叶绍翁《游园不值》“春色满园关不住，一枝红杏出墙来”中“红杏出墙”这是一种向性运动，可使植物的茎、叶处于最适宜利用光能的位置，有利于充足接受阳光而进行光合作用。植物向光性运动，是由植物体内的生长素引起的。在一定浓度范围内，生长素能够
南京大学考博 环境科学技术与进展真题答案 2004年 1、简述现代生物技术在污染生物治理中的应用和前景。 2、论述环境内分泌干扰物的生态效应和研究趋势。 3、论述生物监测技术的发展方向。 4、请叙述有机污染物在土壤中的迁移、转化过程及其主要影响因素。 5、何谓二次污染，怎样防治二次污染？ 6、汽车尾气污染的主要特点、危害以及治理措施。 7、你对“怒江水电开发之争”有何看法？ 8、你对我国发展“私家车”如此迅速有何看法？ 9、试论述环境工程与可持续发展。 10、我国正处于城市化进程中，简述城市化进程的环境影响。 11、我国南水北调工程广受世人关注，你认为南水北调工程对相关区域的环境将会产生哪些影响（可从东、中、西三线工程中任选一线予以说明，也可简述南水北调工程的综合影响）？ 12、我国改革开放以来经济得到高速发展，与此同时环境也经历了巨大变化，我国目前仍处于经济高速增长期，你预计今后10-20年我国环境将会发生哪些重大变化？ 2005年 缺 2006年 1、我国环境保护虽然取得了积极进展，但环境形势严峻的状况仍然没有改变。国务院于 2005年12月3日发布了《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》。现假设你参加该决定的起草工作，试拟出这样一份决定的编写提纲或要点（尽可能详细具体）。 2、城市交通问题是目前我国很多大中城市发展中的突出问题之一，其中包括对能源与城市 环境的影响。试从城市环境规划或生态市建设规划的角度阐述改善城市交通的发展策略。 3、为全面落实科学发展观，2005年12月3日国务院发布实施《促进产业结构调整暂行规 定》。试分析产业结构调整与环境保护的关系，并举例说明如何进行相应的环境规划工作？ 4、从生态毒理学的角度，你认为哪些是热点化合物，说明理由。 5、简述生态风险评价的发展趋势。 6、简述湖泊生态重建和恢复技术，说明存在的问题。 7、论述大气中CH4可能的各种环境行为。 8、为何近年来溴苯醚成为环境研究的热点之一？ 9、论述大量施用氮素化学肥料可能带来的环境危害。 10、试分析废水生物处理技术的原理及其功能，据此预测生物技术发展趋势。 11、列举3-5种序批式活性炭污泥法（SBR）的主要该进行时，简述其技术原理，比较其优缺点。 12、叙述水环境中的氮的主要来源及脱氮的必要性，简述典型脱氮系统的技术要点。
1、LogKow的公式 Kow定义为分配平衡时某一有机化合物在辛醇相中的浓度（C0）与其在水相中非解离形式浓度（Cw）的比值，即： Kow=C0/C w LogKow即为对Kow取对数。由上述对Kow的定义可以看出，LogKow值代表着物质在有机相和水相中的分配，也即物质在细胞中的溶解性情况（相似相溶）。LogKow数值越大，代表有机化合物在辛醇中的浓度越高，即表明物质较容易穿过细胞膜的磷脂双分子层结构，越容易进入细胞；反之，LogKow数值越小，代表有机化合物在辛醇中的浓度越低，物质较不容易穿过细胞膜的的磷脂双分子层结构，越容易溶于细胞外水溶液。 测定PBDE同系物的辛醇-水分配系数，首先可以用实验方法： （1）产生柱法：将一定体积的PBDE正辛醇（水饱和）溶液加入产生柱中，使用一定体积的蒸馏水（正辛醇饱和）循环通过恒温（25+0.5℃）产生柱中过程的正辛醇层，连续测定5个水相浓度，直至两相平衡，由此求出分配系数。 （2）反相高效液相色谱法：利用反向液相色谱系统来模拟正辛醇—水分配系统。在HPLC 系统中测试出PBDE及已知其LogKow值的参比物的容量因子K，再根据参比物的lgK-lgKow 标准曲线计算PBDE的lgKow值。 其次可以用Leo碎片法计算得，即是基于从经验得来的碎片常数f和结构因子F的加和， 即lgKow=∑碎片常数〔f〕+结构因子（F） f和F值可以通过查表得到，要输入的唯一信息是化合物的结构参数，但PBDE中连接的结构类型较为复杂，所以碎片可能会有很多f值可用，考虑的因子过多，容易出现误差。 再次可以使用EPI Suite 软件进行计算，这种方法较为方便且对于疏水性较强的PBDE，计算值更为精准。 2、PCR技术的原理 PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成：①模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；②模板DNA与引物的退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；③引物的延伸：DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP 为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链重复循环变性--退火--延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2～4分钟，2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。
环境科学专业简介 （罗宗学云南昆明650091） 1. 环境科学概念 环境科学(Environmental Science)是为了解决环境问题而产生的科学，是一门集自然科学，经济科学，社会科学和工程技术科学于一体的新兴综合性交叉学科。该专业培养具备环境科学的基本理论、基本知识和基本技能，能在科研机构、高等学校、企事业单位及行政部门等从事科研、教学、环境保护和环境管理等工作的高级专门人才。本科专业的学生主要学习环境科学方面的基本理论、进行应用基础研究和环境管理的基本训练。学会环境监测与环境质量评价的方法及进行环境规划与管理的基本能力。 2. 环境科学形成及发展 环境科学作为一门独立的学科诞生于20世纪60年代，70年代得到迅速发展，90年代学科趋于成熟，21世纪学科在广度和深度上得到更全面发展。它的形成与发展大体分为两个阶段： 2.1 环境科学分化发展阶段 随着伦敦烟雾事件、日本水俣病事件等公害事件的发生，环境问题开始引起了人们的关注，并把人为环境问题和自然灾害区分开来作为专门的学科进行研究。起始阶段主要是发达国家为解决污染问题而进行大量的污染源治理。因此环境科学主要偏向于自然科学和工程技术的交叉。 1962年，美国海洋生物学家Rachel Carson 在研究了美国使用杀虫剂产生的危害之后，发表了《Silent Spring》一文，首次对人类当时的发展道路提出质疑。在她的指引下，生物学家、化学家、物理学家、地理学家、医学家、工程学家等各学科专家开始从自己学科出发研究环境问题，在原有学科基础上创立了诸如环境生物学、环境化学、环境物理学、环境地学、环境工程学等一系列的分支学科。就这样，从“环境问题”的提出到“环境科学”的建立，实现了环境科学发展史上的一次质的飞跃。
土壤铜污染的生物修复研究 ——以江西德江铜矿矿区为例 学院：资源与环境工程学院 班级：环科111 姓名：李喆 学号：1108100056 任课老师：刘方
目录 前言 一、研究背景 (1) 1.1江西德兴矿区土壤铜污染的现状与危害 (1) 1.2江西德兴矿区土壤铜污染的特点 (1) 二、研究目的 (2) 三、研究意义 (2) 四、研究内容 (2) 4.1土壤中铜的来源及存在形态 (2) 4.2铜污染的生态修复 (3) 4.2.1超积累植物对铜污染土壤的修复 (3) 4.2.2超积累植物对铜的耐性及解毒机理 (4) 4.2.3超积累植物修复铜污染土壤的强化措施 (4) 五、研究方法 (5) 六、研究结果分析 (6) 七、展望 (6) 参考文献
前言 铜是植物生长发育所必需的营养元素,然而铜也是导致土壤污染的重要重金属之一，当土壤中铜含量超过一定浓度时，将植物生长发育及产量产生影响[1]。杨桂芬等[2]的研究表明，高浓度铜在水稻根部累积，会使水稻根系变粗,根毛变少，影响根系对养分的吸收，谷粒不饱满，造成减产。小麦遭受铜毒害，会出现生长前期的株高和分蘖受抑。另外，受铜污染严重的土壤中的微生物也会受到影响。 综上所述，土壤铜污染会对土壤中的生物造成严重危害。不过近年来，我国铜污染土壤的植物修复研究发展很快，发现了海州香薷、鸭跖草、蓖麻等铜超积累植物，同时有机酸、耐铜微生物也能加强超积累植物的修复作用[3]。文中我将以亚洲最大的铜矿——江西德兴铜矿为例，研究其受铜污染土壤的生物修复技术。 一、研究背景 江西德兴地处北纬28°38′至29°16′、东经117°22′至118°23′,属亚热带湿润季风区，适合于水稻为主的多种农作物和亚热带长绿针、阔叶林木的生长。德兴铜矿是我国最大的铜矿，也是全国有色金属工业的重要生产基地，同时具有亚洲第一大尾矿坝。 1.1 江西德兴矿区土壤铜污染的现状与危害 自1958年露天开采以来，已造成5. 76 km2的裸地和207 km2尾矿堆积区。同时每年还排放大量的含铜、铁等多种重金属离子的酸性废水。造成了下游大圬河、乐安河、甚至波及鄱阳湖水的严重污染及生态的破坏，也严重影响了沿河两岸人民群众的身心健康。 1.2 江西德兴矿区土壤铜污染的特点 通过调查研究[4]，铜在环境中的浓度一般较低，在非污染区土壤和沉积物中为10~30mg kg-1，在非污染自然水体中低于2ug L-1。德兴铜矿排放的工业废水使得大坞河和乐安河河水严重偏酸，pH在2~4.5之间，经检测主要是含硫酸的废水；河水中铜离子浓度在12~13mg L-1之间，超过正常水域6000~15000倍左右，土壤中铜含量平均为186.5mg kg-1，是正常值的10倍左右，特别值得一提的是河流底泥由于含铜废水常年累月的沉积作用，铜含量高达500~10000mg kg-1，甚至超过了矿石中的含量。如下表所示：
北京师范大学环境学院环境科学专业2002年考研真题 1、名词解释（每题4分，共20分） 1、PM10和PM2.5 2、干沉降和湿沉降 3、农药半衰期和残留量 4、水质和水体 5、环境容量和环境承载力 2、填空题（每空1分，共20分） 1、20世纪50年代前后曾出现了“八大公害”事件，其中引起水俣事件的主要污染物是＿，引起骨痛病的主要污染物是＿，引起米糠油事件的主要污染物是＿。 2、根据大气在垂直方向上温度、化学成分、荷电等物理性质的差异，同时考虑到大气的垂直运动状况，可将大圈分为5层，从地面至空中依次是：＿、＿、＿、＿、＿。 3、污染物在河流水体中的分散作用包括三个方面的内容：＿、＿、＿。 4、耗氧有机物对河流等水体的污染主要引起两个方面的效应，一是＿、二是＿。 5、生态系统主要由四部分组成，即：＿、＿、＿、＿。 6、引起臭氧层破坏的主要化学物质是：＿、＿、＿。 三、简答题（每题6分，共24分） 1、光化学烟雾产生的主要污染物及其形成条件？ 2、什么是水体富营养化？发生富营养化的水体有什么特征？ 3、什么叫固体废物？固体废物的综合处置方法有哪些？ 4、环境规划编制的程序包括哪些？ 四、问答题（每题12分，共36分） 1、天然水体中存在哪些胶体物质，它们对重金属的迁移转化及生物有效性有何影响？ 2、根据土壤污染发生的途径，土壤污染可分为哪几种类型，各有何特点？如何评价土壤环境质量？ 3、在西部大开发过程中，如何处理好开发与生态环境保护的关系？ 环境学院环境科学专业2003年考研真题 一、名词解释（每题5分，共30分） 1、逆温层与湍流逆温 2、土壤背景值
3、二次能源 4、清洁生产 5、光化学反应 6、活性污泥 二、填空题（每空1分，共30分） 1、生物多样性包括三个方面：＿、＿和＿。生物多样性的保护途径包括：＿、＿和＿。 2、环境经济损益分析是指＿，目的在于＿。分析方法包括＿和＿。 3、建设项目环境影响评价是指＿。区域环境影响评价和战略环境影响评价与其相比，不同住处在于＿和＿。 4、水污染中点污染源是指＿。面污染源是指＿。污染源评价是通过三个特征指数＿、＿和＿，找出评价区域内的主要污染源和污染物。 5、农药污染土壤的主要途径包括：＿、＿和＿。影响农药在土壤中残留的因素为＿和＿。 6、噪声评价方法最常用的是＿，单位为＿。 7、根据大气污染物的性质划分，大气污染的类型分为氧化型和还原型。洛杉矶烟雾属于＿，伦敦烟雾属于＿。 8、一般废水的处理方法大致可以分为：＿、＿和＿。 三、简答题（每题8分，共40分。可任选5题） 1、中国面临的主要生态环境问题。 2、简述固体废物的危害与综合利用。 3、简述与自然生态系统相比，城市生态系统结构与功能的特殊性。 4、概述天然水化学成分的形成条件及进行化学与物理化学作用。 5、环境质量评价的类型。 6、臭氧层的破坏机制及其防治机制。 四、论述题（共50分） 1、在中国城市化的进程中，如何处理好城市开发与生态环境保护的关系？（12分） 2、面向21世纪生态环境危机，中国如何实施可持续发展战略？（14分） 3、试述土壤污染及其修复技术。（12分） 4、影响重金属在水中发生迁移转化主要化学过程。（12分） 2004年考研真题 2005年考研真题 《环境科学概论》试题（100分） 一、名词解释（每题5分，共40分）
环境科学攻读博士学位研究生培养方案 （专业代码：083001） 一、培养目标 根据《中华人民共和国学位条例》的要求，培养面向世界、面向未来、面向现代化，德智体全面发展的为社会主义现代化建设服务的高层次创造性人才。具体要求是：掌握马列主义、毛泽东思想和邓小平理论，坚持四项基本原则，树立正确的世界观、人生观和价值观，遵纪守法，团结协作，学风严谨，有强烈的事业心和献身精神。应具有环境科学专业坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，能够熟练地应用计算机及现代信息工具，全面了解环境科学学科的发展动向，有适应交叉学科领域研究的能力，有较强的创新意识和应用意识，并在所从事的研究领域取得创造性成果。至少掌握一门外国语，并能运用该门外国语熟练的阅读本专业的外文资料，具有一定的写作能力和国际学术交流能力。具有健康的体魄和心理素质，毕业后能独立地、创造性地从事科学研究，教学工作或担任专门技术工作。而且具备主持较大型科研、技术开发项目的能力。 二、研究方向 1、环境化学 主要研究大气环境化学、水环境化学、土壤环境化学、生物体内污染物的运动过程及污染物的化学机理，典型污染物在各环境圈层中的迁移和环境化学物质的生态效应。 2、环境监测与分析技术 主要研究环境样品的采集与前处理技术、环境污染物的监测、分析新方法以及环境污染物来源解析和转化规律；侧重于微量及痕量环境污染物采集、来源解析、数值预报和分离技术以及监测、分析原理和方法的研究； 3、循环经济与清洁生产 主要研究清洁生产过程中的系统理论和技术；侧重于研究主要工业门类在生产过程中污染物减量化、资源化、循环利用过程中的理论和技术问题；系统研究生态工业、循环经济的理论模式与方法。 4、环境生物 主要生态环境污染控制及修复理论方法；生态毒理学与风险评价；环境生物技术；环境生物化学；环境遗传毒理学；环境微生物学；生物修复。
环境科学论文汽车尾气污染及其处理 姓名:朱光华 班级:高分子1102 学号:3110705044
汽车尾气污染及其处理 摘要：本文综合分析当前环境现状，对汽车尾气的成分，危害及处理原理进行简单的分析，对当今主要的汽车净化处理的一些技术作出比较及进行对比分析。关键词：汽车尾气；净化催化；处理技术 前言：随着经济的发展，汽车已走进千家万户，随着汽车的增加，汽车尾气对环境的影响也日益显著，汽车尾气中含有多种有害气体，有害颗粒等，对人的身体健康有很大危害，人们的环保呼声越来越高涨。因此，降低机动车的废气排放成为当今社会的热点之一。汽车作为现代化交通工具，给予了人们的生产与生活带来十分方便的同时，可是它的尾气排放物，给大气环境造成严重污染。对汽车尾气污染控制技术的研究无疑是当今的一个重要课题。 1.汽车尾气概述 1.1汽车排放污染物及其危害 尾气污染主要是指柴油、汽油等机动车燃料因含有添加剂和杂质，在不完全燃烧时，所排出的一些有害物质对环境及人体的污染和破坏。汽车发动机排放的尾气中有一部分毒性物质在燃料不完全燃烧或燃气温度较低时产生较多。尤其是在次序起动、喷油器喷雾不良、超负荷工作运行时，燃油不能很好地与氧化合燃烧。另一部分有毒物质，是由于燃烧室内的高温、高压而形成的。 汽车排放的尾气中含有上千种化学物质，除空气中的氮、氧和水蒸汽为无害成份外，其余均为有害成份。这些有害物质可分为气体和颗粒物两大类。 气体包括：一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物、硫氧化合物、挥发性有机物和臭氧等。 颗粒物包括：碳黑、焦油和重金属等. 1.1.1一氧化碳 汽车发动机若进气不足或燃油喷射时间过长，使得气缸内燃油不能完全燃烧，则汽车尾气中将产生CO。CO与血液中的血红蛋白结合的速度比O2快250倍。CO 经呼吸道进入血液循环，与血红蛋白亲合后生成碳氧血红蛋白，从而削弱血液向