1、第一章第一章 环境与环境科学环境与环境科学能动学院能动学院 刘银河刘银河印尼火山爆发印度尼西亚苏门答腊岛以北海域当地时间2004年12月日上午时发生里氏.级强烈地震，并引发海啸，东南亚和南亚数个国家受波及，造成重大人员伤亡（最后报道遇难者超过15万人。印度尼西亚班达亚齐灾区满目疮痍印度尼西亚班达亚齐灾区满目疮痍 一度是海河流域最大高原内陆湖安固里淖去年彻底干涸一度是海河流域最大高原内陆湖安固里淖去年彻底干涸 浙江海域出现的大面积赤潮。 中国酸雨分布八成湖泊消失沙漠进逼八成湖泊消失沙漠进逼 敦煌要成为第二个楼兰？敦煌要成为第二个楼兰？ 举世闻名的甘肃敦煌月牙泉在上世纪70年代占地22亩，水最深处
2、达9米。由于地表水减少、地下水下降，月牙泉如今水面仅有8亩，水深不足3米。尽管当地政府采取多种措施进行补救，效果不大。据有关专家介绍，如不采取更加有力措施进行抢救，30年后月牙泉将面临不复存在的危险。 冶炼钢铁的高温环境科学发展观科学发展观又好又快又好又快又快又好又快又好第一节第一节 环境概述环境概述一、环境的概念一、环境的概念 环境是指与某一体系有关的周围客观事物的总和。环境是指与某一体系有关的周围客观事物的总和。 体系体系人为划定的一定范围内的研究对象，即中心事物。环境即为人为划定的一定范围内的研究对象，即中心事物。环境即为与与某一中心事物有关的周围事物。不同的中心事物具有不同的环境，即某
3、一中心事物有关的周围事物。不同的中心事物具有不同的环境，即环境随着中心事物的变化而变化。环境随着中心事物的变化而变化。 中华人民共和国环境保护法中华人民共和国环境保护法称称“本法所称环境，是指本法所称环境，是指影响人类生影响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，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等” 。 包括以下两个方面：包括以下两个方面：
4、自然环境自然环境是指人类发生，并赖以生存、生活和生产所必需的物质是指人类发生，并赖以生存、生活和生产所必需的物质基础基础 社会环境社会环境是指人类活动而形成的各种事物是指人类活动而形成的各种事物 第一节第一节 环境概述环境概述二、环境的组成与分类二、环境的组成与分类 环境的组成如下：环境的组成如下：自然环境：自然环境：物质：空气、土壤、水、岩石、动物、植物、微生物等；物质：空气、土壤、水、岩石、动物、植物、微生物等；能量：阳光、地热、气温、引力和地磁力等；能量：阳光、地热、气温、引力和地磁力等；自然现象：太阳的稳定性、地壳稳定性（地质构造、地震、火山活动自然现象：太阳的稳定性、地壳稳定性（地质
5、构造、地震、火山活动、海啸）、全球水循环、大气流动、水土演变等。、海啸）、全球水循环、大气流动、水土演变等。社会环境：社会环境：综合生产力、科学技术、人工建筑物、人工产品和能量、政综合生产力、科学技术、人工建筑物、人工产品和能量、政治体制、社会活动、法律制度、宗教信仰、文化艺术等。治体制、社会活动、法律制度、宗教信仰、文化艺术等。 环境的分类如下：环境的分类如下：环境分类依据：空间范围的大小、环境要素的差异、环境的性质等，按环境分类依据：空间范围的大小、环境要素的差异、环境的性质等，按照人类生存环境的空间范围可分为：照人类生存环境的空间范围可分为：1 .聚落环境聚落环境环境科学的重要和优先研究
6、领域环境科学的重要和优先研究领域2. 地理环境地理环境包括全部土壤圈，其范围大致与水圈和生物圈包括全部土壤圈，其范围大致与水圈和生物圈 相当相当3. 地质环境地质环境岩石圈部分岩石圈部分 4. 宇宙环境宇宙环境大气圈以外大气圈以外 第一节第一节 环境概述环境概述三、环境的形成与发展三、环境的形成与发展 60亿年以前，地球是一团云状气尘物质，演化后形成了亿年以前，地球是一团云状气尘物质，演化后形成了地球胎地球胎。 46亿年前，地球是一个炽热的大火球，外面包围着原始大气。演化过程中逐亿年前，地球是一个炽热的大火球，外面包围着原始大气。演化过程中逐步形成步形成原始的原始的岩石圈岩石圈：物质的重力分离
7、；：物质的重力分离；大气圈大气圈：上升到地表的还原性气体，无：上升到地表的还原性气体，无O2；水圈水圈：地球内部的水蒸气进入大气圈，降雨产生了河流、湖泊、海洋：地球内部的水蒸气进入大气圈，降雨产生了河流、湖泊、海洋. 35亿年以前，海洋中的元素和小分子化合物在各种能量的作用下，逐步合成亿年以前，海洋中的元素和小分子化合物在各种能量的作用下，逐步合成了了简单有机化合物简单有机化合物，演化成具有单细胞结构的厌氧生物（异养，演化成具有单细胞结构的厌氧生物（异养 生物）。生物）。 20亿年前，出现含有亿年前，出现含有叶绿素叶绿素的自养原核生物细菌、蓝藻等生物，它们的光合的自养原核生物细菌、蓝藻等生物，
8、它们的光合作用、新陈代谢使大气圈中作用、新陈代谢使大气圈中出现出现O2，使大气环境从还原型向氧化型转变，最，使大气环境从还原型向氧化型转变，最终形成了一个含氧的大气圈。终形成了一个含氧的大气圈。 6亿年前，出现亿年前，出现海洋动物海洋动物。随着大气圈。随着大气圈O2的增加，大气游离氧在高空积累，的增加，大气游离氧在高空积累，约在约在4亿年前形成了保护地球的亿年前形成了保护地球的臭氧层臭氧层，为海洋生物登陆创造了条件，生物，为海洋生物登陆创造了条件，生物圈由水圈扩展到陆地。圈由水圈扩展到陆地。 4亿年至亿年至2亿年前，首次出现了亿年前，首次出现了陆生蕨类植物陆生蕨类植物。最终在地球上形成微生物、
9、植。最终在地球上形成微生物、植物、动物的水陆生态系统，即生物圈。物、动物的水陆生态系统，即生物圈。 200300万年前，出现了人类。万年前，出现了人类。第一节第一节 环境概述环境概述四、环境要素和环境效应四、环境要素和环境效应环境要素环境要素指构成人类环境整体的、各个独立的、性质不同的指构成人类环境整体的、各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本物质组分，又称而又服从整体演化规律的基本物质组分，又称环境基质环境基质 。分为自。分为自然环境要素与社会环境要素，习惯上指自然环境要素然环境要素与社会环境要素，习惯上指自然环境要素 。特点如下。特点如下：（1）最小限制律）最小限制律（2）等值性
10、）等值性（3）环境整体性大于环境诸要素的个体之和）环境整体性大于环境诸要素的个体之和（4）环境诸要素相互依赖、相互作用与相互制约。）环境诸要素相互依赖、相互作用与相互制约。 环境效应环境效应指在自然过程和人类活动的综合影响下，物质之间指在自然过程和人类活动的综合影响下，物质之间通过物理、化学和生物作用所产生的环境效果，引起环境系统和通过物理、化学和生物作用所产生的环境效果，引起环境系统和功能的变化。功能的变化。（1）环境化学效应）环境化学效应（2）环境物理效应）环境物理效应（3）环境生物效应）环境生物效应第二节第二节 生态学基础生态学基础一、生态学概述一、生态学概述(1/2)生态学的概念生态学
11、的概念研究生物（动、植、微生物研究生物（动、植、微生物 ）与环）与环境（非生物环境和生物环境境（非生物环境和生物环境 ）之间相互关系及其作用）之间相互关系及其作用机理的科学机理的科学（1）研究生物的）研究生物的个体个体水平就是研究其对环境的反映；水平就是研究其对环境的反映；（2）研究影响）研究影响种群种群丰富度和种群波动的因素；丰富度和种群波动的因素；（3）研究）研究生物群落生物群落的结构和功能；的结构和功能；（4）研究）研究生态系统生态系统的能量流动、食物网（链）和养分循环。的能量流动、食物网（链）和养分循环。 生物与环境的相互作用生物与环境的相互作用（1）生物依赖于环境）生物依赖于环境生物
12、的物质生物的物质基础元素基础元素均均来自环境来自环境，生物的新，生物的新陈代谢就是从环境摄取养分和能量，并将废物排弃的过程。陈代谢就是从环境摄取养分和能量，并将废物排弃的过程。 （2）环境因子对生物的影响）环境因子对生物的影响 非生物环境因子为生物提供必要的生非生物环境因子为生物提供必要的生存条件，但同时又可能出现某些存条件，但同时又可能出现某些限制因子限制因子（尤其是营养因子及气候（尤其是营养因子及气候因子）。因此，生物对环境因子有一定的因子）。因此，生物对环境因子有一定的耐受性耐受性与与适应性适应性。（3）环境污染对生物的影响）环境污染对生物的影响环境污染对生物的危害，主要是一些环境污染对
13、生物的危害，主要是一些有毒有害物质通过呼吸、消化、感官等系统进入体内，使生物细胞有毒有害物质通过呼吸、消化、感官等系统进入体内，使生物细胞降低或丧失正常的功能，最终对生物及人体健康产生危害。降低或丧失正常的功能，最终对生物及人体健康产生危害。 第二节第二节 生态学基础生态学基础一、生态学概述一、生态学概述(2/2)人类与环境的关系人类与环境的关系自然环境影响社会活动及其社自然环境影响社会活动及其社会发展，人类活动影响自然环境。会发展，人类活动影响自然环境。 环境保护和资源开发必须为多数人的利益服务。避免自然资源环境保护和资源开发必须为多数人的利益服务。避免自然资源的浪费，确保资源的有效利用和无
14、污染废物。的浪费，确保资源的有效利用和无污染废物。限制影响环境的人类活动。所有自然物都有存在的权利。限制影响环境的人类活动。所有自然物都有存在的权利。人类、其他生物和环境因素之间是一种互相依存的合作关系。人类、其他生物和环境因素之间是一种互相依存的合作关系。只要他们中间任何一方发生问题，这种关系都会遭受破坏，只要他们中间任何一方发生问题，这种关系都会遭受破坏，即生态系统失去平衡。即生态系统失去平衡。公众和科学家们要求对人类活动加以约束，使公众和科学家们要求对人类活动加以约束，使“生态生态意识意识”逐渐成为全民道德观。仅仅依靠科学技术不能逐渐成为全民道德观。仅仅依靠科学技术不能完全解决环境和生态
15、系统问题，只有整个人类意识到完全解决环境和生态系统问题，只有整个人类意识到人类和自然环境是一个整体，制定道德、经济和法律人类和自然环境是一个整体，制定道德、经济和法律的制约措施，才会是有效的。因此，的制约措施，才会是有效的。因此，生态学是人类社生态学是人类社会与生物圈稳定与持续发展的理论基础。会与生物圈稳定与持续发展的理论基础。 第二节第二节 生态学基础生态学基础二、生态系统的组成与结构二、生态系统的组成与结构(1/2) 生态系统概念生态系统概念指指自然界在一定的地域内由自然界在一定的地域内由全部生物全部生物和和非生物非生物环境环境相互作用的统一体，即相互作用的统一体，即生命系统生命系统与与环
16、境系统在特定空间的组环境系统在特定空间的组合合。（。（相对稳定的相对稳定的动平衡状态动平衡状态） 生态系统的组成生态系统的组成生物环境生物环境和和非生物环境非生物环境 生物环境生物环境由生产者、消费者、分解者由生产者、消费者、分解者三类活动角色组成三类活动角色组成生产者生产者（自养生物）。将太阳的辐射能转变为化学能贮存在有机物质的（自养生物）。将太阳的辐射能转变为化学能贮存在有机物质的分子结构中。主要是绿色植物，也包括进行光合作用和化学能合成的某分子结构中。主要是绿色植物，也包括进行光合作用和化学能合成的某些微生物。些微生物。消费者消费者（异养生物）。食用植物或相互食用的生物，以动物为主，实现
17、（异养生物）。食用植物或相互食用的生物，以动物为主，实现物质与能量的传递与物质的转换。物质与能量的传递与物质的转换。分解者分解者（腐化性生物）。具有分解能力的细菌和真菌等微生物，某些参（腐化性生物）。具有分解能力的细菌和真菌等微生物，某些参与分解活动的动物，将生产者和消费者的残体分解为简单的无机物质，与分解活动的动物，将生产者和消费者的残体分解为简单的无机物质，供生产者再吸收利用。供生产者再吸收利用。 食物关系把多种生物联系在一起，形成食物关系把多种生物联系在一起，形成食物链食物链。 每一个环节为一个每一个环节为一个营养级营养级。 非生物环境非生物环境包括各种环境要素的总和，由所有包括各种环境
18、要素的总和，由所有非生命物质和能量非生命物质和能量两部分两部分构成，为各种生物提供必要的营养元素和构成，为各种生物提供必要的营养元素和生存环境生存环境，是生态系统中各种生物，是生态系统中各种生物赖以存在的基础。赖以存在的基础。第二节第二节 生态学基础生态学基础二、生态系统的组成与结构二、生态系统的组成与结构(2/2) 生态系统的结构生态系统的结构生态系统中各组成成分之间的相互生态系统中各组成成分之间的相互关系。关系。 时间和空间结构时间和空间结构空间结构是指生物及环境因素在空间结构是指生物及环境因素在空间的配置空间的配置；时；时间结构是指生态系统的结构间结构是指生态系统的结构随时间随时间变化而
19、变化而产生的变化。产生的变化。 生物多样性结构生物多样性结构指某一区域内指某一区域内遗传基因的品系遗传基因的品系、物种物种和和生态系统生态系统多样化总和。多样性的生态系统是所有物种赖以生存与发展的基础，多样化总和。多样性的生态系统是所有物种赖以生存与发展的基础，决定了物种、种群、群落的发展与消亡决定了物种、种群、群落的发展与消亡 营养结构营养结构由生物的食物链构成，实现物质与能量的传递与物质的由生物的食物链构成，实现物质与能量的传递与物质的转换。每个营养级生物的个体数量、生物量或者能量，按营养级的顺转换。每个营养级生物的个体数量、生物量或者能量，按营养级的顺序由低到高排列起来绘成结构图，就形成
20、序由低到高排列起来绘成结构图，就形成生态金字塔生态金字塔。营养级。营养级越高的越高的生物生物，其生物，其生物种类、数量和所有生物的能量之和越少。种类、数量和所有生物的能量之和越少。 生态系统的类型生态系统的类型自然生态系统、半自然生态系统和自然生态系统、半自然生态系统和人工生态系统；陆生态系统、水生生态系统和湿地生态人工生态系统；陆生态系统、水生生态系统和湿地生态系统系统第二节第二节 生态学基础生态学基础三、生态系统的基本功能三、生态系统的基本功能(1/2) 能量流动、物质循环和信息传递是维系生态系统稳定的三项主要功能。能量流动、物质循环和信息传递是维系生态系统稳定的三项主要功能。食物链食物链
21、(网网)和营养级是实现这些功能的保证。和营养级是实现这些功能的保证。（一）（一）生态系统中的能量流动生态系统中的能量流动 生物与环境、生物与生物之间的能量传递和转换的过程，生物与环境、生物与生物之间的能量传递和转换的过程，遵循热力学遵循热力学定律定律。特点：特点：能量流动的能量流动的单向性单向性； 流动中流动中能量逐渐减少能量逐渐减少（贬值）。（贬值）。因为：因为：各营养级生物总有一部分会未被食用而自然死亡，最终被分解者所利用，各营养级生物总有一部分会未被食用而自然死亡，最终被分解者所利用，不可能全部被下一营养级的生物完全利用；不可能全部被下一营养级的生物完全利用；各营养级的生物要维系自身的生
22、命活动，必须消耗一部分能量，这一部分各营养级的生物要维系自身的生命活动，必须消耗一部分能量，这一部分最后以热能的形式消散到环境中；最后以热能的形式消散到环境中；各营养级不能完全吸收利用上一营养级的能量，通过排泄损失能量各营养级不能完全吸收利用上一营养级的能量，通过排泄损失能量 太阳能量只有约太阳能量只有约4%被植物有效利用，除了供植物本身生命活动需要外，被植物有效利用，除了供植物本身生命活动需要外，光合生物能为上一营养级提供的太阳能还不到光合生物能为上一营养级提供的太阳能还不到1.29%，损失，损失70。其它动。其它动物也是如此，摄取的能量，能被上一级有效利用的约为物也是如此，摄取的能量，能被
23、上一级有效利用的约为10%。食物链不。食物链不可能太长，生态系统中的营养级最多只有四、五级，很少超过六级。可能太长，生态系统中的营养级最多只有四、五级，很少超过六级。 第二节第二节 生态学基础生态学基础三、生态系统的基本功能三、生态系统的基本功能(2/2)（二）（二）生态系统中的物质循环生态系统中的物质循环C C、H H、O O、N N、P P、S S是是构成生命有机体的主要物质，它们在自然界循是是构成生命有机体的主要物质，它们在自然界循环。对人类生存和环境保护来说，最主要的是水、碳、氮、硫的物质环。对人类生存和环境保护来说，最主要的是水、碳、氮、硫的物质循环。循环。 碳循环碳循环 氮循环氮循
24、环 硫循环硫循环（三）（三）生态系统中的信息传递生态系统中的信息传递信息信息系统传输和处理的对象，生态系统中的信息是指各种系统传输和处理的对象，生态系统中的信息是指各种环境因素环境因素。生态系统的信息传递和联系方式使生态系统结合成为一个有机的统一生态系统的信息传递和联系方式使生态系统结合成为一个有机的统一整体。整体。1. 1. 营养信息营养信息 食物链和食物网构成食物链和食物网构成 。2. 2. 物理信息物理信息 通过物理过程传递的信息。通过物理过程传递的信息。 3. 3. 化学信息化学信息 通过化学物质传递的信息。通过化学物质传递的信息。 4. 4. 行为信息行为信息 通过生物的异常行为传递
25、的信息。通过生物的异常行为传递的信息。第二节第二节 生态学基础生态学基础四、生态系统的平衡四、生态系统的平衡(1/2) 生态平衡指某生态系统的生物环境和非生物环境之间以及它们内生态平衡指某生态系统的生物环境和非生物环境之间以及它们内部之间通过物质循环、能量流动和信息传递，达到互相适应、相部之间通过物质循环、能量流动和信息传递，达到互相适应、相互制约、协调统一的效果，维持一种恒定状态。互制约、协调统一的效果，维持一种恒定状态。 包括包括生态系统中结构上的平衡和功能上的平衡两个方面：生态系统中结构上的平衡和功能上的平衡两个方面： 结构平衡结构平衡主要指生物种类的多样性。主要指生物种类的多样性。 功
26、能平衡功能平衡指生态系统中物质流动相对恒定，循环保持正常；能量指生态系统中物质流动相对恒定，循环保持正常；能量输入和输出接近相等，流动基本守恒；信息网络完整，传递通畅输入和输出接近相等，流动基本守恒；信息网络完整，传递通畅。 综合起来，生态系统的稳定性取决于各子平衡系统之间的相互关综合起来，生态系统的稳定性取决于各子平衡系统之间的相互关系。系。 处于处于动态平衡动态平衡，具有，具有自身调节的能力。自身调节的能力。当生态系统受到一定当生态系统受到一定程度的外界干扰而引起不平衡时，程度的外界干扰而引起不平衡时，具有恢复平衡状态的能力具有恢复平衡状态的能力。 但干扰超出其承受能力，即但干扰超出其承受
27、能力，即一定的限度一定的限度，达到破坏生态规律，达到破坏生态规律的程度，调节就不再起作用，生态平衡就会遭到严重破坏。的程度，调节就不再起作用，生态平衡就会遭到严重破坏。第二节第二节 生态学基础生态学基础四、生态系统的平衡四、生态系统的平衡(2/2) 影响生态平衡的因素影响生态平衡的因素生态系统自身调节能力的强弱是生态系统平衡的关键生态系统自身调节能力的强弱是生态系统平衡的关键 生物多样性的结构生物多样性的结构保持一定生物种类和数量的相对稳定保持一定生物种类和数量的相对稳定 生态功能的完整性生态功能的完整性生态功能的合理运转生态功能的合理运转 生态平衡失调的原因生态平衡失调的原因:外界干扰所施加
28、的压力外界干扰所施加的压力生态系统自身调生态系统自身调节能力节能力 自然因素自然因素 人为因素人为因素 环境因素的变化环境因素的变化 物种的改变物种的改变 信息系统的破坏信息系统的破坏第三节第三节 环境科学环境科学一、环境问题的由来和发展（一、环境问题的由来和发展（1/2） 环境问题环境问题指由于自然原因和人类活动作用所引发的人们周围指由于自然原因和人类活动作用所引发的人们周围环境质量的变化，以及这种变化所产生的对人类的生产、生活和环境质量的变化，以及这种变化所产生的对人类的生产、生活和健康等一系列有害的影响问题。健康等一系列有害的影响问题。 第一环境问题第一环境问题 （原生环境）：自然因素引
29、起（原生环境）：自然因素引起 第二环境问题（次生环境）：人类活动引起第二环境问题（次生环境）：人类活动引起包括生态环境失调与环境污包括生态环境失调与环境污染染 环境问题的出现：环境问题的出现：真正的环境问题出现在真正的环境问题出现在1818世纪中叶世纪中叶开始的工业开始的工业革命以后。革命以后。 由于生产力的大幅度提高和新生产关系建立，扩大并强化了人类利用、改造由于生产力的大幅度提高和新生产关系建立，扩大并强化了人类利用、改造环境的能力，从而破坏了原有的生态平衡，产生了新的环境问题。环境的能力，从而破坏了原有的生态平衡，产生了新的环境问题。 一些工业化的先驱城市和工矿企业区，排出大量污染环境的
30、废弃物，出现了一些工业化的先驱城市和工矿企业区，排出大量污染环境的废弃物，出现了一系列污染环境的事件。如：英国伦敦在一系列污染环境的事件。如：英国伦敦在18731892年间，由于大量排放煤年间，由于大量排放煤烟型有害废气，多次发生可怕的有毒烟雾事件；烟型有害废气，多次发生可怕的有毒烟雾事件；19世纪后期，日本足尾铜矿世纪后期，日本足尾铜矿区排出的废水污染了大片农田。区排出的废水污染了大片农田。 此时的环境污染特点：局部、暂时的，危害也有限，未能引起足够重视。此时的环境污染特点：局部、暂时的，危害也有限，未能引起足够重视。第三节第三节 环境科学环境科学一、环境问题的由来和发展一、环境问题的由来和
31、发展(2/2)环境问题的发展环境问题的发展 第一代环境问题第一代环境问题环境问题引起人们重视的规模性爆发和逐步的恶化发展始环境问题引起人们重视的规模性爆发和逐步的恶化发展始于于20世纪世纪40年代，并在年代，并在80年代前出现了环境问题的第一次高潮，形成第一代环年代前出现了环境问题的第一次高潮，形成第一代环境问题。八大公害事件，公害是指环境污染对公众所造成的伤害。境问题。八大公害事件，公害是指环境污染对公众所造成的伤害。 原因：原因：（1）人口迅猛增加，城市化的速度加快。）人口迅猛增加，城市化的速度加快。50年年80年代人口增加了年代人口增加了20亿，城市人亿，城市人口集中，导致污染物的集中排
32、放。口集中，导致污染物的集中排放。 （2）工业化规模不断集中和扩大，能源的消耗激增。）工业化规模不断集中和扩大，能源的消耗激增。30年间能源的消费增加了近年间能源的消费增加了近亿亿75吨（吨（25100），是），是20世纪前世纪前50年的年的5倍。倍。 （3）人们的环境意识薄弱。人们没有意识到高速的经济发展可能会引发的环境问）人们的环境意识薄弱。人们没有意识到高速的经济发展可能会引发的环境问题。题。 第二代环境问题第二代环境问题20世纪世纪80年代后出现了新的环境问题，可视为第二代环境年代后出现了新的环境问题，可视为第二代环境问题，形成了环境问题的第二轮高潮。主要分为三类：问题，形成了环境问题
33、的第二轮高潮。主要分为三类：（1）全球性的环境问题。）全球性的环境问题。（2）大面积生态环境破坏问题。）大面积生态环境破坏问题。（3）严重的突发性污染事件迭起。）严重的突发性污染事件迭起。 目前环境问题目前环境问题的主要特点的主要特点 ：（1）从区域性环境问题转化为全球性环境问题。）从区域性环境问题转化为全球性环境问题。 （2）从发达国家的环境问题扩展到发展中国家的环境问题。）从发达国家的环境问题扩展到发展中国家的环境问题。 （3）污染源种类多样化和复杂化。）污染源种类多样化和复杂化。 （4）环境问题危害范围扩大、程度严重。）环境问题危害范围扩大、程度严重。 第三节第三节 环境科学环境科学二、
34、环境科学的创立和发展二、环境科学的创立和发展 环境科学的研究对象环境科学的研究对象环境科学环境科学考察以人类为主体的生态系统，研究人类与环境的关系，考察以人类为主体的生态系统，研究人类与环境的关系，人类环境的质量结构与演变，是多学科交叉的，介于社会科学、自然人类环境的质量结构与演变，是多学科交叉的，介于社会科学、自然科学和技术科学之间的综合性新兴学科。科学和技术科学之间的综合性新兴学科。 环境科学的诞生环境科学的诞生 环境科学萌芽环境科学萌芽烟囱、地下排水道、烟囱、地下排水道、驱逐烟气驱逐烟气、 “工业黑化工业黑化”的现象的现象 各个时代的气候和植物界各个时代的气候和植物界、物种起源物种起源、
35、人和自然人和自然、生态、生态学、生态系统、给排水系统、污水处理厂、饮用水消毒、消烟除尘技学、生态系统、给排水系统、污水处理厂、饮用水消毒、消烟除尘技术、旋风除尘器和布袋除尘器术、旋风除尘器和布袋除尘器 寂静的春天寂静的春天 环境科学的发展及特点环境科学的发展及特点 环境科学发展的综合性环境科学发展的综合性 分支学科形成的独特性分支学科形成的独特性第三节第三节 环境科学环境科学三、环境科学系统三、环境科学系统 1. 环境科学的任务及研究内容环境科学的任务及研究内容（1）探索人类活动与生态平衡的相互协调关系。）探索人类活动与生态平衡的相互协调关系。（2）揭示全球范围的环境演化的规律。）揭示全球范围
36、的环境演化的规律。（3）研究污染物对环境变化及生物生存的影响。）研究污染物对环境变化及生物生存的影响。（4）寻找区域性环境污染的综合性防治途径。）寻找区域性环境污染的综合性防治途径。 2. 环境科学的分类环境科学的分类 基础环境学：基础环境学：包括环境数学，环境物理学（声、光、热、辐射等），环境化包括环境数学，环境物理学（声、光、热、辐射等），环境化学，环境生态学，环境地质学。学，环境生态学，环境地质学。 应用环境学：应用环境学：包括环境工程学，环境系统工程，环境监测，环境经济学，环包括环境工程学，环境系统工程，环境监测，环境经济学，环境医学，环境法学，环境管理学，环境工效学。境医学，环境法学
37、，环境管理学，环境工效学。 第三节第三节 环境科学环境科学四、环境工程学四、环境工程学 环境工程学环境工程学运用相关学科的基本原理和工程技术方法，研究保运用相关学科的基本原理和工程技术方法，研究保护和合理利用自然资源，防治环境污染，以改善环境质量、保护护和合理利用自然资源，防治环境污染，以改善环境质量、保护人类健康的学科人类健康的学科 1. 环境工程学的形成环境工程学的形成（1）水污染）水污染（2）大气污染）大气污染（3）固体废物）固体废物（4）噪声控制）噪声控制（5）污染综合治理）污染综合治理（6）环保市场）环保市场 2. 环境工程学的环境工程学的研究内容研究内容（1）水污染防治工程）水污染
38、防治工程（2）大气污染防治工程）大气污染防治工程（3）固体废物的处置和利用）固体废物的处置和利用（4）噪声控制）噪声控制（5）环境系统工程）环境系统工程第四节第四节 环境与发展环境与发展一、社会经济发展与环境一、社会经济发展与环境 1. 社会经济发展与环境的辨证关系社会经济发展与环境的辨证关系环境是经济的基础。环境是经济的基础。主要体现在：主要体现在：环境环境提供提供不可缺少的不可缺少的各种自然资源各种自然资源和各种生物生存的和各种生物生存的基基本条件本条件；具备净化废弃排放物的具备净化废弃排放物的自净功能自净功能；舒适环境为人类舒适环境为人类提供精神享受提供精神享受。 社会经济是环境保护的物
39、质保证。社会经济是环境保护的物质保证。但是 环境环境对于人类的对于人类的索取索取和要求的容忍和要求的容忍有一定的限度有一定的限度。一旦一旦超过了极超过了极限，难以恢复。（全球土地面积的限，难以恢复。（全球土地面积的1515已遭到不同程度的退化，已遭到不同程度的退化，旱地中近旱地中近7070已中等程度荒漠化；严重的淡水资源短缺；煤估计已中等程度荒漠化；严重的淡水资源短缺；煤估计只能开采只能开采150150200200年）年） 环境容量或自净能力是有限的。环境容量或自净能力是有限的。向环境排放的废物使全球环境状向环境排放的废物使全球环境状况发生显著的变化。（温室气体的增多已经使地表温度在过去的况发
40、生显著的变化。（温室气体的增多已经使地表温度在过去的100100年中大约上升了年中大约上升了0 03 30 066；氯氟碳导致南极上空臭氧总量；氯氟碳导致南极上空臭氧总量平均减少了平均减少了30304040；化石燃料燃烧时的排放物形成酸雨；废；化石燃料燃烧时的排放物形成酸雨；废水大量排放严重污染水体。水大量排放严重污染水体。 生态破坏和环境污染给各国造成了极大的损失。生态破坏和环境污染给各国造成了极大的损失。（由此造成的经（由此造成的经济损失每年占国民生产总值的比例，济损失每年占国民生产总值的比例，19901990年德国为年德国为1.71.74.2%4.2%，波，波兰兰19871987年为年为
41、4.44.47.7%7.7%，美国，美国19811981年为年为0.80.81.2%1.2%，19891989年尼日利年尼日利亚为亚为17.4%17.4%。）。） 经济发展与环境的关系是密不可分、对立统一的整经济发展与环境的关系是密不可分、对立统一的整体，前者是主要矛盾面，体，前者是主要矛盾面，对环境的变化起着主导作用。对环境的变化起着主导作用。 第四节第四节 环境与发展环境与发展一、社会经济发展与环境一、社会经济发展与环境 2. 关于社会经济发展的两种观点关于社会经济发展的两种观点 （1）零增长发展观。）零增长发展观。 （2）传统发展观。）传统发展观。社会经济发展的两种观点社会经济发展的两种
42、观点 （1 1）零增长发展观）零增长发展观悲观论观点悲观论观点 19721972年，年，悲观的环保主义以麻省工学院悲观的环保主义以麻省工学院D.D.梅多斯梅多斯(Dennis.L.Meadows)(Dennis.L.Meadows)为首的罗马俱乐部提交了一份研究报告为首的罗马俱乐部提交了一份研究报告增长的增长的极限极限为代表为代表。 研究研究发现发现：人口、粮食、资源、工业和环境污染五种因素均是以幂：人口、粮食、资源、工业和环境污染五种因素均是以幂指数增长，这种增长率，在未来指数增长，这种增长率，在未来100100年内，地球上的经济增长将达年内，地球上的经济增长将达到极限。出现世界粮食短缺、资
43、源枯竭、环境污染和生态环境破到极限。出现世界粮食短缺、资源枯竭、环境污染和生态环境破坏，而发生无法控制的崩溃。坏，而发生无法控制的崩溃。该书一出版，立即引起了西方学术界的激烈争论。在世界范围内引起了该书一出版，立即引起了西方学术界的激烈争论。在世界范围内引起了对人类自身前途的极大关注。对人类自身前途的极大关注。 认为认为：生态失衡和环境恶化的：生态失衡和环境恶化的根源根源是社会经济和科学技术的发展，要是社会经济和科学技术的发展，要维持人类环境，只有维持人类环境，只有放弃发展放弃发展，提出，提出“经济零增长经济零增长”、“经济原经济原点发展点发展”、“技术原点发展技术原点发展”的论点。的论点。意
44、义意义：侧重考虑社会经济发展对环境的影响，使人类对面临的：侧重考虑社会经济发展对环境的影响，使人类对面临的困境有困境有了清醒的认识了清醒的认识。结论片面结论片面：忽视忽视了科学技术进步的作用，了科学技术进步的作用，否认否认科学技术进步能够解决科学技术进步能够解决人类面临的困境。人类面临的困境。 悲观的环保主义悲观的环保主义 观点观点地球上的最后地球上的最后 最后一片森林最后一片森林地球上的最后地球上的最后 最后一棵树最后一棵树地球上的最后地球上的最后 最后的家园最后的家园地球上的最后地球上的最后 最后的晚餐最后的晚餐地球上的最后地球上的最后 最后一滴水最后一滴水地球上的最后地球上的最后 最后的
45、生命最后的生命（2 2）传统发展观）传统发展观 乐观论观点乐观论观点。美国赫德森研究所所长卡恩为代表。在。美国赫德森研究所所长卡恩为代表。在今后今后200200年年美国和世界的一幅远景美国和世界的一幅远景的文章对梅多斯的观点进行批驳。的文章对梅多斯的观点进行批驳。认为认为：依靠依靠科学技术进步和社会经济增长，上述科学技术进步和社会经济增长，上述5 5个问题个问题基本或完全基本或完全能解决能解决（近期、中期的未来）。（近期、中期的未来）。“技术至上技术至上” ” 论。论。但但：这种观点：这种观点把把环境保护环境保护同同社会经济增长社会经济增长对立起来对立起来，片面片面追求经济追求经济发展，过分强
46、调科学技术进步的作用，不考虑社会经济发展对环发展，过分强调科学技术进步的作用，不考虑社会经济发展对环境质量的影响，对环境问题境质量的影响，对环境问题严重性估计不足严重性估计不足，实施的，实施的“先污染，先污染，后治理后治理” ” 传统战略。传统战略。 乐观的环保主义以英国经济学家皮尔斯和沃福特在乐观的环保主义以英国经济学家皮尔斯和沃福特在19931993年出版的年出版的世界无末日世界无末日一书为代表。该书认为：地球环境通过全球的共同一书为代表。该书认为：地球环境通过全球的共同努力是可以达到人与环境的和谐。努力是可以达到人与环境的和谐。还地球的美丽还地球的美丽 蓝天白云和树蓝天白云和树1还地球的
47、美丽还地球的美丽 蓝天白云和树蓝天白云和树2还地球的美丽还地球的美丽 草原草原还地球的美丽还地球的美丽 蓝天蓝天还地球的美丽还地球的美丽 桂林山水桂林山水还地球的美丽还地球的美丽 林荫道林荫道还地球的美丽还地球的美丽 秋色秋色还地球的美丽还地球的美丽梦想与树为邻梦想与树为邻 还地球的美丽还地球的美丽 山野的宁静山野的宁静还地球的美丽还地球的美丽 秋水秋水还地球的美丽还地球的美丽 极光极光还地球的美丽还地球的美丽 清流清流第四节第四节 环境与发展环境与发展二、可持续发展战略（二、可持续发展战略（1/2）1. 可持续性发展战略的确立可持续性发展战略的确立 19721972年年6 6月月5 5日日，
48、联合国会议通过了，联合国会议通过了斯德哥尔摩斯德哥尔摩联合国人类环境联合国人类环境会议宣言会议宣言。但环保意识未真正被世界各国的决策层所接受。但环保意识未真正被世界各国的决策层所接受。 19821982年年5 5月月，内罗毕内罗毕人类环境特别会议上发现环境污染只有局部的人类环境特别会议上发现环境污染只有局部的好转，而整体仍在日趋恶化。好转，而整体仍在日趋恶化。 19831983年年1111月月，联合国成立世界环境与发展委员会，联合国成立世界环境与发展委员会(WECD)(WECD)。19871987年年，WECDWECD受联合国委托，系统地研究了人类面临的重大经济、社会受联合国委托，系统地研究了
49、人类面临的重大经济、社会和环境问题，在和环境问题，在我们共同的未来我们共同的未来报告中报告中正式提出了可持续发正式提出了可持续发展的模式展的模式。这种模式包含了对传统发展模式的反思和批判，以及。这种模式包含了对传统发展模式的反思和批判，以及对可持续发展模式的理性设计。对可持续发展模式的理性设计。 19921992年年6 6月月，可持续发展模式成为，可持续发展模式成为巴西里约热内卢巴西里约热内卢环境发展大会的环境发展大会的主题，得到世界各国家的一致主题，得到世界各国家的一致共识共识和普遍认同，通过和普遍认同，通过里约环境里约环境与发展宣言与发展宣言和和2121世纪议程世纪议程两个纲领性文件。两个
50、纲领性文件。link第四节第四节 环境与发展环境与发展二、可持续发展战略（二、可持续发展战略（2/2）2. 可持续发展的定义可持续发展的定义 “既满足当代人的需求，又不危害后代人满足其需求的发展既满足当代人的需求，又不危害后代人满足其需求的发展” 。3. 可持续发展的基本思想可持续发展的基本思想（1）可持续发展强调发展的主题，鼓励经济增长。）可持续发展强调发展的主题，鼓励经济增长。（2）经济发展必须受到制约。）经济发展必须受到制约。（3）发展应保持公平。）发展应保持公平。 代内公平代内公平 代际公平代际公平 可持续发展理论可持续发展理论源于源于传统发展观，但传统发展观，但本质本质上与传统发展观
