【正文】 在常溫下為不活潑的氣體，通常只能通過間接形式進入生物體內(nèi)。植物（生產(chǎn)者）通過光合作用，把環(huán)境中的 CO2 帶入生物體內(nèi)，結(jié)合成碳水化合物，又經(jīng)過消費者和分解者，在呼吸和殘體腐敗分解過程中從生物體內(nèi)以 CO2 的形式重返環(huán)境。在自然界中通過河、湖、海等地表水的蒸發(fā)，植物葉面蒸騰，使水以水蒸氣的形式進入大氣，然后又通過雨、雪或其他降水形式重返地球表面，從而完成水的循環(huán)。 在生態(tài)系統(tǒng)中，不同的物質(zhì)具有不同的循環(huán)途徑，最基本的也是與環(huán)境關(guān)系最密切的是水、碳、氮三種物質(zhì)的循環(huán)。 （ 2）生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán) 在生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)的循環(huán)與能量流動是密切結(jié)合的。 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動有兩個顯著的特點。 （ 1）生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動，是通過“食物鏈”這個渠道來實現(xiàn)的。 以上四部分構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)有機的統(tǒng)一體，四者相互間沿著一定途徑不斷進行著物質(zhì)方面的循環(huán)和能量間的溝通，并在一定條件下使系統(tǒng)保持動態(tài)的相對平衡。 （ 4）非生物成分 生態(tài)系統(tǒng)中的非生物成分（也叫做非生物環(huán)境）是生物生存棲息的場所、物質(zhì)和能量的源泉，為各種生物有機體提供了必要的生存條件和環(huán)境，也是物 質(zhì)交換的地方。它們在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是把動植物的尸體分解成簡單化合物或“無機鹽”，部分用于保持自身生命運動，部分又回歸環(huán)境，重新供植物吸收、利用。 消費者在生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動過程中 是一個極為重要的環(huán)節(jié)。 直接以植物為食的動物稱為一級消費者，如牛、羊、馬、兔子等；而以一級消費者為食的動物又稱二級消費者或一級肉食動物，如黃鼠狼、狐貍等。生產(chǎn)者是 生命能量的基本生產(chǎn)者，是生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，是生態(tài)系統(tǒng)中最積極，活躍的因素。 生態(tài)系統(tǒng)由四種基本成分構(gòu)成：生產(chǎn)者，消費者，分解者和非生物成分。 一個生物物種在一定范圍內(nèi)所有個體的總和在生態(tài)學(xué)中稱為種群，在一定的自然區(qū)域中許多不同種群的生物的總和則稱為群落。 （ 5）細菌學(xué)指標 水質(zhì)的細菌學(xué)指標以檢驗水中的細菌總數(shù)和大腸桿菌數(shù)來間接判斷水質(zhì)被污染的情況。 （ 4）氧平衡指標 氧平衡指標是影響水質(zhì)變化的關(guān)鍵指標，它表示水中溶解氧的情況，反映水體被有機物污染的程度。 （ 2）化學(xué)指標 常用來衡量水質(zhì)的化學(xué)指標有 pH 值、堿度、硬度、及其他化學(xué)性指標。根據(jù)水質(zhì)指標的性質(zhì)可分為物理指標、化學(xué)指標、毒理學(xué)指標、氧平衡指標和細菌學(xué)指標。各種水質(zhì)指標可以表示水及水中所含各種雜質(zhì)的種類和數(shù)量，從而判斷水質(zhì)的優(yōu)劣程度，以確定其能否滿足各類用水的需要。 氧化還原反應(yīng)在污染物的遷移轉(zhuǎn)化中起著重要的作用，如天然地下水中含有溶解性二價鐵，經(jīng)曝氣溶解氧后，氧化成為三價鐵，形成 Fe(OH)3 沉淀而除去；石油煉油廠的含硫廢水，在加熱及曝氣時，硫化物可氧化為硫代硫酸鹽或硫酸鹽而除去。 直接光解反應(yīng)為化合物吸收太陽輻射后直接發(fā)生反應(yīng)，這類反應(yīng)要求化合物的分子能直接吸收光能，繼而開始發(fā)生改變原有結(jié)構(gòu)的一系列反應(yīng)；間接光解反應(yīng)是由光敏劑物質(zhì)首先吸收太陽光能，然后由光敏劑將能量轉(zhuǎn) 移給污染物，使污染物發(fā)生反應(yīng)。 （ 4）光解反應(yīng) 光解反應(yīng)是指化學(xué)物在水環(huán)境中吸收了太陽輻射波長大于290nm 的光能所發(fā)生的分解反應(yīng)。 金屬離子的水解能力與金屬離子電荷數(shù)的多少以及 離子半徑的大小有關(guān)。 許多有機污染物在水中能發(fā)生水解反應(yīng)，例如甲酸乙酯，水解后轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的甲酸和乙醇。 膠體的吸附作用有物理吸附和化學(xué)吸附兩種類型。由于膠體粒子有很大的表面積和帶有電荷，因而能吸附天然水中各種分子和 離子，使一些污染物從液相轉(zhuǎn)到固相中并富集起來。 污染物在天然水中發(fā)生沉積的過程有化學(xué)沉淀、膠體顆粒的凝聚沉降、重力沉降。一般把每升水小于 溶解度的物質(zhì)稱為難溶物質(zhì)。 （ 1）溶解與沉積 許多物質(zhì)都能或多或少地融于水。 1污染物在水體中通過哪些作用和反應(yīng)進行遷移和轉(zhuǎn)化？ 污染物進入水體后首先通過水力、重力等作流體動力遷移，同時發(fā)生擴散、稀釋、濃度趨于均一的作用，也可能通過揮發(fā)轉(zhuǎn)入大氣。 天然水中的有機物大多是生物生命過程中及生物遺體分解過程中所產(chǎn)生的有機物質(zhì)。 天然水中的離子有陰離子和陽離子之分，主要陰離子有氯離子 Cl、硫酸根離子 SO4重碳酸根離子 HCO3和碳酸根離子CO32；主要陽離子有鉀離子 K+、鈉離子 Na+、鈣離子 Ca2+、鎂離子 Mg2+。 （ 3）溶解物質(zhì) 天然水中的溶解物質(zhì)包括有：溶解性氣體、一些離子、微量元素、有機物、放射性元素等，一般粒徑小于 10－ 9m。 （ 2）膠體物質(zhì) 水中的膠體物質(zhì)是指粒徑在 10－ 7~10－ 9m 范圍內(nèi)的物質(zhì)，它們在水中呈高度分散狀態(tài)，不易沉降。根據(jù)介質(zhì)粒徑大小，天然水的成分可分為：懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、溶解物質(zhì)。 1天然水由哪些成分組成？ 天然水是由水和各種介質(zhì)組成的極其復(fù)雜的綜合體。水就是指純粹意義上的 H2O，不含任何雜質(zhì)。 1水環(huán)境的定義是什么？ 水環(huán)境是地球表面各種水體的總稱，包括河流、海洋、湖泊、水庫以及淺層地下水等貯水體。這些管理手段往往同時或交叉使用，使得環(huán)境管理工作趨于完善。環(huán)境管理必須根據(jù)這些區(qū)域的不同特點因地制宜地采取措施，特別是大型的水利工程更應(yīng)該如此。另一方面，環(huán)境管理的臨時目標 (主要指臨時性建筑物的建設(shè)，拆除與生態(tài)恢復(fù) )與永久目標 (主要指永久建筑物的建設(shè)與其不利影響的減 緩或減弱 )并存，使得管理工作困難與復(fù)雜。更有甚者下游河段間歇性缺水斷流，從根本上改變了河流生態(tài)環(huán)境特點，水體環(huán)境容量嚴重喪失。 一般情況下水庫調(diào)度增加了枯水期徑流，提高了下游河段水體的稀釋自凈能力。這些河道河床形態(tài)改變、或淤積便 3 過洪能力減小或沖刷使河床下切、水位下降都會給防洪、航運、引水、溉灌、沿河城鎮(zhèn)建設(shè)、河口海岸線蝕退等方面帶來種種問題。美國帕克壩運用后，下游河道沖刷長度達 2 3 7 km。一些處于 蓄水攔沙運用階段的水庫，下泄的水流含沙量低，從而使壩下游很長一段河道的護岸、整治控導(dǎo)工程、橋梁以及灘地受到強烈沖刷。河流的生物自凈作用直接與河水中的生物種類和數(shù)量有關(guān)，能分解污染物的微生物種類和數(shù)量越多，河流的生物自凈作用相應(yīng)就越強、越快。 (3)生物自凈作用 生物自凈是地表水凈化中重要而又非常活躍的過程。物理自凈作用只能降低水體中污染物質(zhì)的濃度，并不能減少污染物質(zhì)的總量。 水體的自凈是水體中物理、化學(xué)、生物因素共同作用的結(jié)果，這三種作用在天然水體中并存，同時發(fā)生，又相互影響。而水體則是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)或自然綜合體，除了貯水體中的水外，它還包括水中的懸浮物、溶質(zhì)、水生生物和底泥。在環(huán)境領(lǐng)域中，水和水體是相互有聯(lián)系的兩個不同 概念。 所謂冷害就是指冷水對魚類生長有不利影響 ,包括哪些內(nèi)容 水體污染監(jiān)測分為兩類 :一類是化學(xué)分析法 。 (2)調(diào)出地區(qū)河流水量減少，改變了原有河床的沖淤平衡關(guān)系，可能使河床擺動、河床淤積加劇；流量蛾小使河流稀釋凈化能力降低、加重河流污 染程度；另外也會影響河流對地下水的補給關(guān)系。 4．跨流域調(diào)水工程對調(diào)出區(qū)環(huán)境的影響主要有哪幾方面 ? 答：對水量調(diào)出地區(qū)主要存在以下幾方面的問題： (1)調(diào)出地區(qū)在枯水系列年，河流徑流不足時，調(diào)水將影響調(diào)出地區(qū)的水資源調(diào)度使用，可能會制約調(diào)出區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展。此外，還與社會福利制度、法律完善程度、道德、風(fēng)俗習(xí)慣以及環(huán)境意識有關(guān)。生物資源，礦產(chǎn)資源。 水環(huán)境容量的作用是；對排污進行控制，利用水體白凈能力進行環(huán)境規(guī)劃。． 2．簡述水環(huán)境容量的含義與作用。 (2)能量循環(huán)：借助食物鏈。歸一化處理： F=? Fi/? Ci 污染源評價的等標指標法 等標污染指數(shù) Nij：第 j 種污染源中第 i 種污染物的超標倍數(shù) Nij=Cij/C0i 等標污染負荷 Pij：考慮了污染源排放量：joiijij QCCP ? 污染源 j 的 總 等 標 污 染 負 荷 （ n 種 污 染 物 ）：?? ?? ?? ni jiijni ijj QCCPP 1 01 污染物 i 的 總 等 標 污 染 負 荷 （ m 個 污 染 源 ）：?? ?? ?? mj jiijmj iji QCCPP 1 01 等標污染負荷 總等標污染負 荷： ? ?? ?? ?? ? ??nimj jiijnimj ij QCCPP1 1 01 1 污染負荷比法 第 j 污染源內(nèi)第 i 污染物的負荷比： %100PPK ijij ? 第 j 污染源的負荷比： %1000 PPK jj ? 第 I 污染物的負荷比： %1000 PPK ii ? 水質(zhì)評價指標 單參數(shù)評價指數(shù)法： 污染程度隨濃度增加而增加時：siii CCI ? 污染程度隨濃度增加而減少時：siiMaxiiMaxi CC CCI ??? 多參數(shù)指數(shù)法 單指數(shù)不利于水域間比較 迭加 型： ???ni siiCCI1 平均型性： ???ni siiCCnI11 計權(quán)迭加型： ???ni isii WCCI1 計權(quán)平均迭加型： ???ni isii WCCnI11 權(quán)重特別重要，通過咨詢、專家評分 平方根型： ?? ????????? ni siiCCI12 均方根型： ?? ????????? ni siiCCnI121 內(nèi)梅羅水質(zhì)指數(shù)型：siiiA v e CCPPPI M ax ??? ,2 22 幾何模型：AvePPI Max? 水資源保護的概念： 根據(jù)水資源的承載能力、水資源的自然循環(huán)、社會經(jīng)濟的發(fā)展、生態(tài)環(huán)境演化規(guī)律，運用法律、行政、經(jīng)濟，技術(shù)，教育、宣傳等手段，通過水資源系統(tǒng)規(guī)劃、優(yōu)化配置、合理開發(fā)、高效利用，調(diào)整和控制人為的涉水行為，保證水資源的持續(xù)利用和社會經(jīng)濟的和諧持續(xù)發(fā)展 五 、簡答題 1. 簡述生態(tài)系統(tǒng)的主要功能。未考慮污染源的污物類型、排放量。缺點：未考慮濃度 污徑比法：排污水量與水體徑流量之比。故溶解氧含量可作為評價水是否受有機物污染的間接指標 。水中溶解氧的含量與空氣中氧的分壓及水溫密切相關(guān) ,在自然情況下 ,壓力不變時 ,水溫越低溶解氧的含量越高。 總需氧量（ Total Oxygen Demand）， TOD：水中可氧化的物質(zhì)燃燒所需氧量。 總有機碳 (TOC Total Organic Carbon)， 總有機碳量（ TOC）（或總有機碳）是以碳的含量表示有機