注册环保工程师专业考试大纲

范特西

《环保》专业考试大纲

1.绪论
1.1掌握环境的基本特征
1.2.掌握环境容量和环境自净能力分析
1.3了解环境问题及环境保护对策

2.环境保护系统分析
2.1掌握环境容量分析
环境容量,是指某一环境区域内对人类活动造成影响的最大容纳量。大气、水、土地、动植物等都有承受污染物的最高限值,就环境污染而言,污染物存在的数量超过最大容纳量,这一环境的生态平衡和正常功能就会遭到破坏。
环境容量包括绝对容量和年容量两个方面。
绝对容量
　　环境的绝对容量(WQ)是某一环境所能容纳某种污染物的最大负荷量，达到绝对容量没有时间限制，即与年限无关。环境绝对容量由环境标准的规定值(WS)和环境背景值(B)来决定。数学表达式有以浓度单位表示的和以重量单位表示的两种。以浓度单位表示的环境绝对容量的计算公式为：
　　WQ=WS-B
　　其单位为 ppm。例如某地土壤中镉的背景值为0.1ppm，农田土壤标准规定的镉的最大容许值为1ppm，该地土壤镉的绝对容量则为0.9ppm。
　　任何一个具体环境都有一个空间范围，如一个水库能容多少立方米的水；一片农田有多少亩，其耕层土壤（深度按20厘米计算）有多少立方米(或吨)；一个大气空间（在一定高度范围内）有多少立方米的空气等。对这一具体环境的绝对容量常用重量单位表示。以重量单位表示的环境绝对容量的计算公式为：
　　WQ=M(Ws-B)
　　当某环境的空间介质的重量M以吨表示时,WQ的单位为克。如按上面例子中的条件，计算10亩农田镉的绝对容量,可以根据土壤的密度，求出耕层土壤的重量(M吨)，并把它代入上式，即可求得。如土壤容重1.5克／厘米3，10亩农田对镉的绝对容量为1800克。
年容量
　　年容量(WA)是某一环境在污染物的积累浓度不超过环境标准规定的最大容许值的情况下，每年所能容纳的某污染物的最大负荷量。年容量的大小除了同环境标准规定值和环境背景值有关外，还同环境对污染物的净化能力有关。若某污染物对环境的输入量为A(单位负荷量)，经过一年以后，被净化的量为A′,(A′/A)×100％=K,K称为某污染物在某一环境中的年净化率。以浓度单位表示的环境年容量的计算公式为:WA=K(WS-B)。以重量单位表示的环境年容量的计算公式为:WA=K•M(WS-B)。年容量与绝对容量的关系为:WA=K•WQ。如某农田对隔的绝对容量为0.9ppm,农田对镉的年净化率为20％,其年容量则为0.9×20％=0.18ppm。按此污染负荷,该农田镉的积累浓度永远不会超过土壤标准规定的镉的最大容许值1ppm。
　　环境容量一般可以分为三个层次：
　　（1）生态的环境容量：生态环境在保持自身平衡下允许调节的范围；
　　（2）心理的环境容量：合理的、游人感觉舒适的环境容量；
　　（3）安全的环境容量：极限的环境容量。
　　指某个地区（空间）可以维持某一特定种的最高的种群水平。按照种群生长的逻辑斯蒂理论，是指上限值K（一个种群的生长），一般的是指由平均气候条件、生境的构造、食物供给量等所决定的可以维持的最大个体数目，在后者的情况下，不把无敌、竞争种等看作决定环境容量的因素，而是把它们看作是限制个体数量的重要原因。
环境容量主要应用于环境质量控制，并作为工农业规划的一种依据。任一环境，它的环境容量越大，可接纳的污染物就越多,反之则越少。污染物的排放,必须与环境容量相适应。如果超出环境容量就要采取措施，如降低排放浓度，减少排放量，或者增加环境保护设施等。在工农业规划时，必须考虑环境容量，如工业废弃物的排放，农药的施用等都应以不产生环境危害为原则。在应用环境容量参数来控制环境质量时，还应考虑污染物的特性。非积累性的污染物，如二氧化硫气体等风吹即散，它们在环境中停留的时间很短，依据环境的绝对容量参数来控制这类的污染有重要意义，而年容量的意义却不大。如在某一工业区,许多烟囱排放二氧化硫,各自排放的浓度都没有超过排放标准的规定值，但合起来却大大超过该环境的绝对容量。在这种情况下，只有制定以环境绝对容量为依据的区域环境排放标准，降低排放浓度,减少排放量,才能保证该工业区的大气环境质量。积累性的污染物在环境中能产生长期的毒性效应。对这类污染物，主要根据年容量这个参数来控制，使污染物的排放与环境的净化速率保持平衡。总之，污染物的排放，必须控制在环境的绝对容量和年容量之内，才能有效地消除或减少污染危害。

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2.2掌握环境自净能力分析
环境自净能力指得是自然环境可以通过大气、水流的扩散、氧化以及微生物的分解作用，将污染物化为无害物的能力。
　　环境有自净能力。当环境受到污染时，在物理、化学和生物的作用下，环境可以逐步消除污染物达到自然净化。以大气为例，靠大气的稀释、扩散、氧化等物理化学作用，能使进入大气的污染物质逐渐消失，这就是大气自净。例如，排入大气中的颗粒物经过雨、雪的淋洗而落到地面，从而使空气澄清的过程就是一种大气自净过程。充分掌握和利用大气自净能力，可以降低污染物浓度，减少污染的危害。大气自净能力与当地气象条件、污染物排放总量及城市布局等诸多因素有关。在某一区域内，绿化植树，多种风景林，增加绿地面积，甚至建立自然保护区，不仅能美化环境、调节气候，而且能截留粉尘、吸收有害气体，从而大大提高大气自净能力，保证环境质量。  环境自净能力显示图文
同样，水、土壤等也有自净能力，但无论是哪种自净能力都是有限的。当污染物数量超过了环境的自净能力时，污染的危害就不可避免的发生，生态系统就将被破坏，生物和人就可能发生病变或死亡。
大气、水、土壤等环境要素，对污染物有扩散、稀释、氧化、还原、生物降解等作用。通过这些作用，降低了污染物的浓度，减小甚至消除了污染物的毒性，这种能力就叫环境自净能力。不过，这种能力是有限度的。这个限度就叫环境容量。它的定义是：在保证人类的生存和生态平衡不受到危害的前提下，某一环境能够容纳的某种污染物的最大负荷量。
一、建立地方可持续发展指标体系在可持续发展理论的指导下，根据生态学、资源学、社会学、经济学等学科的成果，确定区域可持续发展系统各子系统的评估指标体系。指标体系的建立应符合可操作性和可定量化原则。在此基础上，对国内外现有的地方统计指标进行评价和比较研究，提出中国区域可持续发展指标的统计方法。 　　
二、 研究制定地方可持续发展评估方法 在上述各子系统评估指标体系建设的基础上，运用数学方法对地方可持续发展总能力、总水平进行评估。拟采用的评估方法是：①Fussy综合评估法②指数加权评分统计方法。 　　
三、提出提高地方可持续发展评估能力的建议包括：①国民经济统计年鉴中增加评估可持续发展能力的指标；②可持续发展能力评价的规范与制订；③评价结果的应用范围及其权威性，对可持续发展的指导意义。 　　
四、开发地方可持续发展评估软件。
　　原来，进入大气的污染物，在经过自然条件下的物理和化学作用，既可向广阔的空间扩散、稀释，使其浓度大幅度下降；也可受重力作用及雨水冲刷，使较重的颗粒沉降到地面上；也可在光的照射和其他物理的参与下发生分解等，使空气得到净化。 　　
而当污染物进入水体时，其中可溶性或悬浮性固体微粒，在水体流动逐渐得到扩散、稀释，其他固体颗粒在重力影响下逐渐沉淀排出，使水中污染物浓度降低；或是通过生物活动，尤其是微生物作用，分解有机物而降低污染物的浓度；另外，由于发生氧化、还原、吸附、凝聚等化学作用，使污染物形态、性质发生变化，而降低了这种污染物的浓度。 　　
通过上述这些过程，环境就可以达到自净。不过，环境自净能力是有限的，当污染物量超过环境自净能力时，就会出现环境污染。

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2.3掌握城市环境效应分析
环境效应是指由环境变化而产生的环境效果。环境变化可以是自然过程，也可以是人为活动影响所引起环境系统结构和功能的变异。环境效应可分为环境生物效应、环境物理效应和环境化学效应。人们最熟知的温室效应是由于大气中二氧化碳的增加，导致气温升高、气候变暖的现象。城市及工业区，因大量燃烧石化燃料，放出大量的热量，加之城市建筑群及道路的热辐射，引起局地气温高于周围地区，称为热岛效应。烟尘增加在大气空间形成烟云覆盖，遮挡了阳光，致使光照减弱的现象称为阳伞效应。一些地区气候干燥、植被减少、风沙弥漫、土地沙化、沙漠地带不断扩大，称为沙漠化。植被破坏，大量水土流失，大片岩石裸露，甚至寸草不生，形成了石漠化。城市工矿区地下水的过量开采，长期得不到补给，导致局部地面下沉或塌陷。一些化学元素的减少或增加可以引起各种病变，如低氟区的龋齿、高氟区的氟骨症、缺碘引起的甲状腺肿大，甲基汞所致的水俣病，镉污染引起的骨痛病等。太阳活动、行星运行对地球环境经常产生重大影响，如诱发地震、海啸、暴雨、干旱等。环境效应越来越受到人们的关注。对其因果关系的研究，有助于防患于未然，为人类消灾造福。环境变化可以是自然过程，也可以是人为活动影响所引起环境系统结构和功能的变异。环境效应是在环境诸要素综合影响下，物质之间通过物理、化学和生物作用所产生的环境效果。

2.4了解城市景观环境分析
城市景观　( cityscape )，城市中由街道、广场、建筑物、园林绿化等形成的外观及气氛。城市景观要素包括自然景观要素和人工景观要素。其中自然景观要素主要是指自然风景，如大小山丘、古树名木、石头、河流、湖泊、海洋等。人工景观要素主要有文物古迹、文化遗址、园林绿化、艺术小品、商贸集市、建构筑物、广场等。这些景观要素为创造高质量的城市空间环境提供了大量的素材，但是要形成独具特色的城市景观，必须对各种景观要素进行系统组织，并且结合风水使其形成完整和谐的景观体系，有序的空间形态。
3.生态学
3.1了解生态学的基本内容
生态学（Ecology），是德国生物学家恩斯特•海克尔于1869年定义的一个概念：生态学是研究生物体与其周围环境（包括非生物环境和生物环境）相互关系的科学。目前已经发展为“研究生物与其环境之间的相互关系的科学”。有自己的研究对象、任务和方法的比较完整和独立的学科。它们的研究方法经过描述——实验——物质定量三个过程。系统论、控制论、信息论的概念和方法的引入，促进了生态学理论的发展。如今，由于与人类生存与发展的紧密相关而产。
按所研究的生物类别分
　　有微生物生态学、植物生态学、动物生态学、人类生态学等；还可细分，如昆虫生态学、鱼类生态学等。
按生物系统的结构层次分
　　有个体生态学、种群生态学、群落生态学生态系统生态学等。
按生物栖居的环境类别分
　　有陆地生态学和水域生态学；前者又可分为森林生态学、草原生态学、荒漠生态学、土壤生态学等，后者可分为海洋生态学、湖沼生态学、流域生态学等；还有更细的划分，如植物根际生态学、肠道生态学等。
　　生态学与非生命科学相结合的，有数学生态学、化学生态学、物理生态学、地理生态学、经济生态学、生态经济学、森林生态会计等；与生命科学其他分支相结合的有生理生态学、行为生态学、遗传生态学、进化生态学古生态学等。
　　应用性分支学科有：农业生态学、医学生态学、工业资源生态学、环境保护生态学、环境生态学、生态保育、生态信息学、城市生态学、生态系统服务、景观生态学等。
　　生态学的一般规律大致可从种群、群落、生态系统和人与环境的关系四个方面说明。
　　在环境无明显变化的条件下，种群数量有保持稳定的趋势。一个种群所栖环境的空间和资源是有限的，只能承载一定数量的生物，承载量接近饱和时，如果种群数量(密度)再增加，增长率则会下降乃至出现负值，使种群数量减少；而当种群数量(密度)减少到一定限度时，增长率会再度上升，最终使种群数量达到该环境允许的稳定水平。对种群自然调节规律的研究可以指导生产实践。例如，制定合理的渔业捕捞量和林业采伐量，可保证在不伤及生物资源再生能力的前提下取得最佳产量。
　　一个生物群落中的任何物种都与其他物种存在着相互依赖和相互制约的关系。常见的有：
　　食物链，居于相邻环节的两物种的数量比例有保持相对稳定的趋势。如捕食者的生存依赖于被捕食者，其数量也受被捕食者的制约；而被捕食者的生存和数量也同样受捕食者的制约。两者间的数量保持相对稳定；
　　竞争，物种间常因利用同一资源而发生竞争：如植物间争光、争空间、争水、争土壤养分；动物间争食物、争栖居地等。在长期进化中、竞争促进了物种的生态特性的分化，结果使竞争关系得到缓和，并使生物群落产生出一定的结构。例如森林中既有高大喜阳的乔木，又有矮小耐阴的灌木，各得其所；林中动物或有昼出夜出之分，或有食性差异，互不相扰；
　　互利共生。如地衣中菌藻相依为生，大型草食动物依赖胃肠道中寄生的微生物帮助消化，以及蚁和蚜虫的共生关系等，都表现了物种间的相互依赖的关系。以上几种关系使生物群落表现出复杂而稳定的结构，即生态平衡，平衡的破坏常可能导致某种生物资源的永久性丧失。
　　生态系统的代谢功能就是保持生命所需的物质不断地循环再生。阳光提供的能量驱动着物质在生态系统中不停地循环流动，既包括环境中的物质循环、生物间的营养传递和生物与环境间的物质交换，也包括生命物质的合成与分解等物质形式的转换。
　　物质循环的正常运行，要求一定的生态系统结构。随着生物的进化和扩散，环境中大量无机物质被合成为生命物质形成了广袤的森林、草原以及生息其中的飞禽走兽。一般说，发展中的生物群落的物质代谢是进多出少，而当群落成熟后代谢趋于平衡，进出大致相当。
　　人们在改造自然的过程中须注意到物质代谢的规律。一方面，在生产中只能因势利导，合理开发生物资源，而不可只顾一时，竭泽而渔。目前世界上已有大面积农田因肥力减退未得到及时补偿而减产。另一方面，还应控制环境污染，由于大量有毒的工业废物进入环境，超越了生态系统和生物圈的降解和自净能力，因而造成毒物积累，损害了人类与其他生物的生活环境。
　　生物进化就是生物与环境交互作用的产物。生物在生活过程中不断地由环境输入并向其输出物质，而被生物改变的物质环境反过来又影响或选择生物，二者总是朝着相互适应的协同方向发展，即通常所说的正常的自然演替。随着人类活动领域的扩展，对环境的影响也越加明显。
　　在改造自然的话动中，人类自觉或不自觉地做了不少违背自然规律的事，损害了自身利益。如对某些自然资源的长期滥伐、滥捕、滥采造成资源短缺和枯竭，从而不能满足人类自身需要；大量的工业污染直接危害人类自身健康等，这些都是人与环境交互作用的结果，是大自然受破坏后所产生的一种反作用。
生态学的一般规律
　　美国科学家小米勒总结出的生态学三定律如下：
　　生态学第一定律：我们的任何行动都不是孤立的，对自然界的任何侵犯都具有无数的效 应，其中许多是不可预料的。这一定律是G．哈定(G．Hardin)提出的，可称为多效应原理。
　　生态学第二定律：每一事物无不与其他事物相互联系和相互交融。此定律又称相互联系原理。
　　生态学第三定律：我们所生产的任何物质均不应对地球上自然的生物地球化学循环有任何干扰。此定律可称为勿干扰原理。

范特西

生态学内容
　　大致可从种群、群落、生态系统和人与环境的关系4方面说明。
　　● 种群的自然调节 在环境无明显变化的条件下，种群数量有保持稳定的趋势。一个种群所栖环境的空间和资源是有限的，只能承载一定数量的生物，承载量接近饱和时，如果种群数量（密度）再增加，增长率则会下降乃至出现负值，使种群数量减少；而当种群数量（密度）减少到一定限度时，增长率会再度上升，最终使种群数量达到该环境允许的稳定水平。对种群自然调节规律的研究可以指导生产实践。例如，制定合理的渔业捕捞量和林业采伐量，可保证在不伤及生物资源再生能力的前提下取得最佳产量。
　　● 物种间的相互依赖和相互制约 一个生物群落中的任何物种都与其他物种存在着相互依赖和相互制约的关系。常见的是：①食物链。在食物链中，居于相邻环节的两物种的数量比例有保持相对稳定的趋势。如捕食者的生存依赖于被捕食者,其数量也受被捕食者的制约;而被捕食者的生存和数量也同样受捕食者的制约。两者间的数量保持相对稳定。②竞争。物种间常因利用同一资源而发生竞争：如植物间争光、争空间、争水、争土壤养分；动物间争食物、争栖居地等。在长期进化中、竞争促进了物种的生态特性的分化，结果使竞争关系得到缓和，并使生物群落产生出一定的结构。例如森林中既有高大喜阳的乔木,又有矮小耐阴的灌木,各得其所；林中动物或有昼出夜出之分,或有食性差异,互不相扰。③互利共生。如地衣中菌藻相依为生，大型草食动物依赖胃肠道中寄生的微生物帮助消化，以及蚁和蚜虫的共生关系等，都表现了物种间的相互依赖的关系。以上几种关系使生物群落表现出复杂而稳定的结构，即生态平衡，平衡的破坏常可能导致某种生物资源的永久性丧失。
　　● 物质的循环再生 生态系统的代谢功能就是保持生命所需的物质不断地循环再生。阳光提供的能量驱动着物质在生态系统中不停地循环流动，既包括环境中的物质循环、生物间的营养传递和生物与环境间的物质交换，也包括生命物质的合成与分解等物质形式的转换。物质循环的正常运行，要求一定的生态系统结构。随着生物的进化和扩散，环境中大量无机物质被合成为生命物质，形成了广袤的森林、草原以及生息其中的飞禽走兽。一般说，发展中的生物群落的物质代谢是进多出少，而当群落成熟后代谢趋于平衡，进出大致相当。人们在改造自然的过程中须注意到物质代谢的规律。一方面，在生产中只能因势利导，合理开发生物资源，而不可只顾一时，竭泽而渔。目前世界上已有大面积农田因肥力减退未得到及时补偿而减产。另一方面，还应控制环境污染。由于大量有毒的工业废物进入环境，超越了生态系统和生物圈的降解和自净能力，因而造成毒物积累，损害了人类与其他生物的生活环境。
　　● 生物与环境的交互作用 生物进化就是生物与环境交互作用的产物。生物在生活过程中不断地由环境输入并向其输出物质，而被生物改变的物质环境反过来又影响或选择生物，二者总是朝着相互适应的协同方向发展，即通常所说的正常的自然演替。随着人类活动领域的扩展,对环境的影响也越加明显。在改造自然的活动中,人类自觉或不自觉地做了不少违背自然规律的事，损害了自身利益。如对某些自然资源的长期滥伐、滥捕、滥采造成资源短缺和枯竭，从而不能满足人类自身需要；大量的工业污染直接危害人类自身健康等，这些都是人与环境交互作用的结果，是大自然受破坏后所产生的一种反作用。
3.2掌握生态系统的基础理论
生态系统（ecosystem）指由生物群落与无机环境构成的统一整体。生态系统的范围可大可小，相互交错，最大的生态系统是生物圈；最为复杂的生态系统是热带雨林生态系统，人类主要生活在以城市和农田为主的人工生态系统中。生态系统是开放系统，为了维系自身的稳定，生态系统需要不断输入能量，否则就有崩溃的危险；许多基础物质在生态系统中不断循环，其中碳循环与全球温室效应密切相关，生态系统是生态学领域的一个主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高层次。

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3.3掌握城市生态系统
按人类的意愿创建的一种典型的人工生态系统。其主要的特征是：以人为核心，对外部的强烈依赖性和密集的人流、物流、能流、信息流、资金流等。科学的城市生态规划与设计能使城市生态系统保持良性循环，呈现城市建设、经济建设和环境建设协调发展的格局。
　　城市生态系统是城市居民与其环境相互作用而形成的统一整体,也是人类对自然环境的适应、加工、改造而建设起来的特殊的人工生态系统。
编辑本段组成要素
　　城市生态系统不仅有生物组成要素(植物、动物和细菌、真菌、病毒)和非生物组成要素(光、热、水、大气等),还包括人类和社会经济要素,这些要素通过能量流动、生物地球化学循环以及物资供应与废物处理系统,形成一个具有内在联系的统一整体。
编辑本段相关系统
　　在城市生态系统中,人起着重要的支配作用,这一点与自然生态系统明显不同。在自然生态系统中,能量的最终来源是太阳能,在物质方面则可以通过生物地球化学循环而达到自给自足。城市生态系统就不同了,它所需求的大部分能量和物质,都需要从其他生态系统(如农田生态系统、森林生态系统、草原生态系统、湖泊生态系统、海洋生态系统)人为地输入。同时,城市中人类在生产活动和日常生活中所产生的大量废物,由于不能完全在本系统内分解和再利用,必须输送到其他生态系统中去。由此可见,城市生态系统对其他生态系统具有很大的依赖性,因而也是非常脆弱的生态系统。由于城市生态系统需要从其他生态系统中输入大量的物质和能量,同时又将大量废物排放到其他生态系统中去,它就必然会对其他生态系统造成强大的冲击和干扰。如果人们在城市的建设和发展过程中,不能按照生态学规律办事,就很可能会破坏其他生态系统的生态平衡,并且最终会影响到城市自身的生存和发展。
编辑本段生态特点
　　城市生态系统是在人口大规模集居的城市，以人口、建筑物和构筑物为主体的环境中形成的生态系统。包括社会经济和自然生态系统。其特点是：①以人为主体，人在其中不仅是唯一的消费者，而且是整个系统的营造者；②几乎全是人工生态系统，其能量和物质运转均在人的控制下进行，居民所处的生物和非生物环境都已经过人工改造，是人类自我驯化的系统；③城市中人口、能量和物质容量大，密度高，流量大，运转快，与社会经济发展的活跃因素有关；④是不完全的开放性的生态系统，系统内无法完成物质循环和能量转换。许多输入物质经加工、利用后又从本系统中输出（包括产品、废弃物、资金、技术、信息等）。故物质和能量在城市生态系统中的运动是线状而不是环状。因城市是一定区域范围的中心地，城市依赖区域存在和发展，故城市生态系统的依赖性很强，独立性很弱。其研究内容包括：人口构成、经济结构和城市功能结构的合理性；人口流、物质流、能量流、信息流等是否能保证城市的功能作用；城市人口及其活动的基本物质（如土地、淡水、食物、能源、基础设施等）的保证程度，环境质量评价及其改善措施；确定城市生态合理容量和制订和谐、稳定、高效的城市生态系统结构可行方案及其管理技术措施等。

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3.4了解城市生态系统建设与调控

4.环境空气污染与控制
4.1了解环境空气污染概况
4.2了解空气中的主要污染物及其来源
4.3了解环境空气污染与气象
4.4掌握城市环境空气质量的管理体系
4.5掌握空气污染控制基本方法
4.6了解烟气中硫氧化物的污染控制
4.7掌握氮氧化物的污染控制
4.8掌握室内环境空气污染与控制
4.9熟悉几个典型的大气污染现象
5.水环境污染与控制
5.1了解水环境概况
5.2熟悉水环境污染物及其性质
5.3了解水环境的管理体系
5.4熟悉城市地表雨水径流污染及防治
5.5掌握城市污水处理的基本方法
5.6熟悉污水的资源化处理与利用
6.固体废物处理和利用
6.1了解固体废物处理和利用现状
6.2熟悉固体废物的种类及危害
6.3掌握固体废物的管理体系
6.4掌握固体废物的处理技术
6.5掌握固体废物的资源化和综合利用
6.6了解固体废物的处置技术