第一章 环境、环境问题与环境科学课程的主要内容?
第一部分,本课程的基本要求内容,包括环境的基本概念、环境问题的产生与发展、全球环境问题等;
第二部分,本课程的重点要求内容,包括生态学基础,水、气、土、声、渣等污染物的污染机理,重点污染指标,以及污染治理技术以及环境监测等;
第三部分,本课程的扩展内容,包括人口问题、
粮食问题、能源问题、资源问题等。
课程的特点?
( 1) 涉及知识面广;
( 2) 叙述性内容多;
( 3) 专业基础性强。
学习本课程的目的和作用?
学好这门课有助于掌握环境科学的基本知识,有助于掌握生态保护和污染防治的基本技术,有助于培养起坚定、自觉的环境保护意识。该课程对环保类专业的学生来说,是一门重要的专业基础课、专业入门课;对其他专业的学生来说,是一门重要的素质教育课。
课本及参考书课本:
,环境学导论,(第二版)何强等编著,清华大学出版社出版。
参考书:
,现代环境科学导论,盛连喜主编,化学工业出版社;
,农业环境保护,张宝莉主编,化学工业出版社;
,环境学,左玉辉编著,高等教育出版社出版;
,环境保护概论,刘天齐主编,高等教育出版社出版。
第一节 环境一、环境的概念
1、广义的概念:
环境总是相对于某一中心事物而言,作为某一中心事物的对立面而存在。它因中心事物的不同而不同,
随中心事物的变化而变化。与某一中心事物有关的周围事物,就是这个中心事物的环境 。
2、狭义的概念中心事物是人类,以人类为主体的外部世界,即人类生存、繁衍所必须的相适应的环境,或物质条件的综合体,可分为自然环境与人工环境两种 。
二、人类的环境图 1- 1 人类环境的结构
1,自然环境
自然环境是人类出现之前就存在的,是人类目前赖以生存,生活和生产所必需的自然条件和自然资源的总称,即阳光,温度,气候,地磁,空气,水,岩石,
土壤,动植物,微生物以及地壳的稳定性等等自然因素的总和;
用一句话概括就是“直接或间接影响到人类的一切自然形成的 物质,能量 和 自然现象 的总体”。
按自己固有的规律发生和发展,被利用和改造。
自然环境的要素构成自然环境的层次结构岩石圈 土圈 水圈 生物圈 其他圈层地球环境 外围空间环境自然环境地球环境的圈层结构特性人工环境:人类活动的产物社会环境,经济、政治、文化组成。是人类活动的产物,
但反过来又成为人类活动的制约条件,也是影响人类与自然环境的决定性因素。
工程环境,人类在利用和改造自然环境中创造出来的人工环境
2,人工环境
3、环境科学中的人类环境
是指自然环境中的 生物圈 和人工环境中的 人工构筑物,人工产品 和 能量 以及 人的关系问题 。
我国的“环境”概念由,中华人民共和国环境保护法,给出:“本法所称环境是指,大气、水、土地、矿藏、森林,草原、
野生动物、野生植物、名胜古迹、风景 游览区、温泉、疗养区、自然保护区、生活居住 区等。,
三、环境要素和环境质量
1,环境要素
环境要素又称环境基质,是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 。
分自然环境要素与人工环境要素 。 自然环境要素通常包括:水,大气,生物,阳光,岩石,土壤等 。
( 注:自然环境要素与环境要素不相同,如阳光 )
环境要素组成环境结构单元,环境结构单元又组成环境整体或环境系统。
由水组成水体.全部水体总称为水圈;由大气组成大气层,整个大气层总称为大气圈;由生物体 组成生物群落,全部生物群落构成生物圈等等 。
2,环境要素的属性
最差 ( 小 ) 限制律,整体环境的质量,不能由环境诸要素的平均状态决定,而是受环境诸要素中那个与最优状态差距最大的要素所控制 。
等值性,是指各个环境要素,无论它们本身在规模上或数量上如何的不相同,但只要是一个独立的要素,那么对于环境质量的限制作用并无质的差别 。
整体性大于个体和,是指环境诸要素互相联系,互相作用产生的集体效应,是个体效应基础上质的飞跃 。
出现先后,互相联系,互相依赖,是指环境诸要素在地球演化史上的出现,具有先后之别,但它们又是相互联系,相互依赖的。
3,环境质量
环境质量是指在一个具体的环境内,环境的总体或环境的某些要素,对人群的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程度,是反映人群的具体要求而形成的对环境评定的一种概念。
环境质量是对环境状况的一 种描述;
环境状况的形成由来自自然的原因,也有 来自人为的原因,而且从某种意义来说,人为原因是更重要的原因;
人群的文化状态也影响着环境质量。
四、环境的分类人类环境是由若干规模大小不同、复杂程度有别、等级高低有序、彼此交错重叠、彼此互相转化变换的子系统所组成,是一个具有程序性和层次结构的网络。
如按照人类环境的范围来分:
院落环境 村落环境 城市环境聚落环境 地理环境 地质环境 宇宙环境人类的生存环境五、环境的功能特性人类环境系统是一个复杂的、有时、空、量、序变化的动态系统和开放系统。由于存在连续不断的、
巨大的和高速的物质、能量和信息的流动,表现出对人类活动的干扰和压力。
环境有以下特性:
( 1)整体性、( 2)有限性、( 3)不可逆性、
( 4)隐显性、( 5)持续反应性、( 6)灾害放大性 。
第二节 环境问题一、环境问题及其与社会经济发展的关系
1,什么是环境问题?
广义:由 自然力或人力 引起生态平衡破坏,
最后直接或间接影响人类的生存和发展的一切客观存在的问题。
狭义:由于 人类 的生产和生活活动,使自然生态系统失去平衡,反过来影响人类生存和发展的一切问题。
2、环境问题的分类根据环境问题的来源,可分为两类。
1、由自然力引起的为 原生环境问题,又称第一环境问题,它主要是指地震、洪捞、干旱、滑坡等自然灾害问题;
2、由人类活动引起的为 次生环境问题,也叫第二环境问题,它又分为环境污染和生态环境破坏两类。 其中,环境污染又可分为环境污染
(如水污染、大气污染、土壤污染等)和环境干扰(噪声干扰、热干扰和电磁干扰等)。
3、环境问题的发生和发展根据环境问题发生的先后和轻重程度,可大致分为三个阶段:
( 1) 环境问题的产生与生态环境早期破坏 。 包括人类出现以后直至产业革命的漫长时期,又称早期环境问题 。
( 2) 城市环境问题突出和,公害,加剧 。 从产业革命到 1984年发现南极臭氧空洞止,又称近代城市环境问题阶段 。
( 3)全球性大气环境问题,即当代环境问题阶段。它始于 1984年英国科学家发现,1985年美国科学家证实南极上空出现,臭氧空洞,。这一阶段的核心是,全球变暖,,,臭氧层破坏,和,酸沉降,三大全球性大气环境问题 。
三阶段的核心问题:
1.“第一次浪潮”的环境问题:土地人口的大量增加;原始植被的大量破坏
2.“第二次浪潮”的环境问题:环境污染五十年代前后出现的“八大公害事件”(马斯河谷烟雾事件、
多诺拉烟雾事件、伦敦烟雾事件、洛杉矶光化学烟雾事件、水俣事件、富山事件、四日事件、米糠油事件)
近年来六大公害事件(意大利塞维索化学厂二恶英扩散事件、
美国三里岛核电厂泄漏事件、墨西哥城液化气罐爆炸事件、印度博帕市农药厂化学品泄漏、苏联切尔诺贝利核电站泄漏、瑞士巴塞士桑多斯化学公司火灾)
3.“第三次浪潮”的环境问题:转移;全球环境问题
4、环境问题的性质和实质性质:
( 1) 环境问题具有不可根除和不断发展的属性,它与人的欲望、经济的发展、科技的进步同时产生、同时发展,呈现孪生关系;
( 2) 环境问题范围广泛而全面,存在于生产、生活、
政治、工业、农业、科技等全部领域中;
( 3) 对人类的行为具有反馈作用,使人类的生产方式、
生活方式、思维方式等一系列问题引起新的变化;
( 4) 可控性,即通过教育,提高人们的环境意识,充分发挥人的智慧和创造力,借助法律的、经济的和技术的手段,总可以把环境问题控制在影响最小的范围内。
环境问题的实质:
是一个经济问题和社会问题,是人类自然的,
而且是自觉的建设人类文明的问题。
包括两层意思:
1、所谓的环境问题都是人类经济活动的直接或间接的结果;
2、要对人类经济活动产生的环境污染和破坏进行治理和控制,必须要有相当的经济实力。
二、全球环境问题
1、全球环境问题是指对全球产生直接影响的,或具有普遍性、
随后又发展为对全球造成危害的环境问题,也就是引起全球范围内生态环境退化的问题。主要包括人口问题、城市化问题、淡水资源缺乏问题、植被破坏 -物种灭绝(即生物多样性)问题、海洋污染问题、危险废弃物越境转移问题、
以及全球变暖、臭氧层破坏、酸沉降等全球性大气环境问题。
2、发达国家的环境状况
( 1)比较好的解决了国内的环境污染问题天更蓝了
1973~ 1982年日本大气环境监测结果水变清了日本人体健康环境水质达标情况
( 2)发达国家当前国内的环境问题工业废物、生活垃圾急剧增加;噪声问题仍很突出;氮氧化物污染仍未得到有效控制;
大气中有害物质(重金属、致癌物质等)如故;
水环境问题还未解决。
3、发展中国家的环境问题主要是生态环境的破坏、环境卫生和大城市的污染问题。即发展中国家在发展社会经济的进程中,正步着发达国家“先污染后治理”的老路。
三、我国的环境问题
1,生态环境问题我国的生态环境问题主要是,( 1)森林生态功能较弱;( 2)草原退化与减少的状况难以根本改变;( 3)水土流失、土壤沙化、耕地被占;( 4)水旱灾害日益严重;( 5)水资源短缺。
2、环境污染严重
( 1)大气污染仍十分严重;( 2)水污染状况远未根本解决;( 3)城市噪声污染严重;
( 4)工业固体废弃物增加。
四、解决环境问题的根本途径
1、控制人口;
2、增加环保资金投入;
3、促进科技的进步和发展。
第三节 环境科学及其分支一、环境科学的研究对象
1,环境科学是以“人类-环境”系统为其特定的研究对象,研究该系统的发生和发展、
调节和控制,以及改造和利用的科学;
2、环境科学是一门新兴的综合性的边缘科学。
(酝酿于 20世纪 60年代,集成于 20世纪 70年代)
图 1- 5 环境科学与三大科学领域的关系二、环境科学的研究内容和任务
1、研究内容 (狭义)(次生环境问题):
1)人类和环境的关系; ( 2)污染物在自然环境中的迁移、转化、循环和积累的过程和规律 ( 3)环境污染的危害; ( 4)
环境状况的调查、评价和环境预测; ( 5)
环境污染的控制和防治; ( 6)自然资源的保护和合理使用; ( 7)环境监测、分析技术和预报;( 8)环境区域规划和环境规划;( 9)环境管理。
2、任务,
抓住人类与环境这一矛盾的实质,研究其间的对立统一规律,掌握其发展规律,以便能动地改造环境并积极调节其间的物质和能量的交换过程,促使环境朝着有利于人类的方向演化。
改善环境质量具体化的研究任务
全球范围内环境 演化规律
人类活动同自然环境之间的关系
环境变化对人类生存的影响
区域环境污染综合防治技术措施和管理措施三、环境科学的发生与发展
分化发展阶段
整体发展阶段
1,分化发展阶段:
二十世纪 50年代,第一次把人为活动所引起的环境问题同自然灾害区分开来,并辟为专门的科学研究领域多学科发展阶段片面性、局限性
2,整体发展阶段
强调研究对象的整体性,把人类与环境系统看作是具有特定结构和功能的有机整体
运用系统分析和系统组合的方法对人类与环境系统全面研究
从整体观点出发,运用普遍联系和发展的原则,协调各子系统之间的关系,以寻求高效能的优化结构四、环境科学的分科分为三大部分:
1、环境学:环境科学的核心,研究环境科学基本理论和方法论;
2、基础环境学:环境科学发展中形成的基础学科;(环境数学、环境物理学、环境化学等)
3、应用环境学:环境科学中实践应用的学科。
(环境工程学、环境经济学、环境管理学等)
总结
环境
环境要素
环境质量
环境问题
THANKS
第一部分,本课程的基本要求内容,包括环境的基本概念、环境问题的产生与发展、全球环境问题等;
第二部分,本课程的重点要求内容,包括生态学基础,水、气、土、声、渣等污染物的污染机理,重点污染指标,以及污染治理技术以及环境监测等;
第三部分,本课程的扩展内容,包括人口问题、
粮食问题、能源问题、资源问题等。
课程的特点?
( 1) 涉及知识面广;
( 2) 叙述性内容多;
( 3) 专业基础性强。
学习本课程的目的和作用?
学好这门课有助于掌握环境科学的基本知识,有助于掌握生态保护和污染防治的基本技术,有助于培养起坚定、自觉的环境保护意识。该课程对环保类专业的学生来说,是一门重要的专业基础课、专业入门课;对其他专业的学生来说,是一门重要的素质教育课。
课本及参考书课本:
,环境学导论,(第二版)何强等编著,清华大学出版社出版。
参考书:
,现代环境科学导论,盛连喜主编,化学工业出版社;
,农业环境保护,张宝莉主编,化学工业出版社;
,环境学,左玉辉编著,高等教育出版社出版;
,环境保护概论,刘天齐主编,高等教育出版社出版。
第一节 环境一、环境的概念
1、广义的概念:
环境总是相对于某一中心事物而言,作为某一中心事物的对立面而存在。它因中心事物的不同而不同,
随中心事物的变化而变化。与某一中心事物有关的周围事物,就是这个中心事物的环境 。
2、狭义的概念中心事物是人类,以人类为主体的外部世界,即人类生存、繁衍所必须的相适应的环境,或物质条件的综合体,可分为自然环境与人工环境两种 。
二、人类的环境图 1- 1 人类环境的结构
1,自然环境
自然环境是人类出现之前就存在的,是人类目前赖以生存,生活和生产所必需的自然条件和自然资源的总称,即阳光,温度,气候,地磁,空气,水,岩石,
土壤,动植物,微生物以及地壳的稳定性等等自然因素的总和;
用一句话概括就是“直接或间接影响到人类的一切自然形成的 物质,能量 和 自然现象 的总体”。
按自己固有的规律发生和发展,被利用和改造。
自然环境的要素构成自然环境的层次结构岩石圈 土圈 水圈 生物圈 其他圈层地球环境 外围空间环境自然环境地球环境的圈层结构特性人工环境:人类活动的产物社会环境,经济、政治、文化组成。是人类活动的产物,
但反过来又成为人类活动的制约条件,也是影响人类与自然环境的决定性因素。
工程环境,人类在利用和改造自然环境中创造出来的人工环境
2,人工环境
3、环境科学中的人类环境
是指自然环境中的 生物圈 和人工环境中的 人工构筑物,人工产品 和 能量 以及 人的关系问题 。
我国的“环境”概念由,中华人民共和国环境保护法,给出:“本法所称环境是指,大气、水、土地、矿藏、森林,草原、
野生动物、野生植物、名胜古迹、风景 游览区、温泉、疗养区、自然保护区、生活居住 区等。,
三、环境要素和环境质量
1,环境要素
环境要素又称环境基质,是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 。
分自然环境要素与人工环境要素 。 自然环境要素通常包括:水,大气,生物,阳光,岩石,土壤等 。
( 注:自然环境要素与环境要素不相同,如阳光 )
环境要素组成环境结构单元,环境结构单元又组成环境整体或环境系统。
由水组成水体.全部水体总称为水圈;由大气组成大气层,整个大气层总称为大气圈;由生物体 组成生物群落,全部生物群落构成生物圈等等 。
2,环境要素的属性
最差 ( 小 ) 限制律,整体环境的质量,不能由环境诸要素的平均状态决定,而是受环境诸要素中那个与最优状态差距最大的要素所控制 。
等值性,是指各个环境要素,无论它们本身在规模上或数量上如何的不相同,但只要是一个独立的要素,那么对于环境质量的限制作用并无质的差别 。
整体性大于个体和,是指环境诸要素互相联系,互相作用产生的集体效应,是个体效应基础上质的飞跃 。
出现先后,互相联系,互相依赖,是指环境诸要素在地球演化史上的出现,具有先后之别,但它们又是相互联系,相互依赖的。
3,环境质量
环境质量是指在一个具体的环境内,环境的总体或环境的某些要素,对人群的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程度,是反映人群的具体要求而形成的对环境评定的一种概念。
环境质量是对环境状况的一 种描述;
环境状况的形成由来自自然的原因,也有 来自人为的原因,而且从某种意义来说,人为原因是更重要的原因;
人群的文化状态也影响着环境质量。
四、环境的分类人类环境是由若干规模大小不同、复杂程度有别、等级高低有序、彼此交错重叠、彼此互相转化变换的子系统所组成,是一个具有程序性和层次结构的网络。
如按照人类环境的范围来分:
院落环境 村落环境 城市环境聚落环境 地理环境 地质环境 宇宙环境人类的生存环境五、环境的功能特性人类环境系统是一个复杂的、有时、空、量、序变化的动态系统和开放系统。由于存在连续不断的、
巨大的和高速的物质、能量和信息的流动,表现出对人类活动的干扰和压力。
环境有以下特性:
( 1)整体性、( 2)有限性、( 3)不可逆性、
( 4)隐显性、( 5)持续反应性、( 6)灾害放大性 。
第二节 环境问题一、环境问题及其与社会经济发展的关系
1,什么是环境问题?
广义:由 自然力或人力 引起生态平衡破坏,
最后直接或间接影响人类的生存和发展的一切客观存在的问题。
狭义:由于 人类 的生产和生活活动,使自然生态系统失去平衡,反过来影响人类生存和发展的一切问题。
2、环境问题的分类根据环境问题的来源,可分为两类。
1、由自然力引起的为 原生环境问题,又称第一环境问题,它主要是指地震、洪捞、干旱、滑坡等自然灾害问题;
2、由人类活动引起的为 次生环境问题,也叫第二环境问题,它又分为环境污染和生态环境破坏两类。 其中,环境污染又可分为环境污染
(如水污染、大气污染、土壤污染等)和环境干扰(噪声干扰、热干扰和电磁干扰等)。
3、环境问题的发生和发展根据环境问题发生的先后和轻重程度,可大致分为三个阶段:
( 1) 环境问题的产生与生态环境早期破坏 。 包括人类出现以后直至产业革命的漫长时期,又称早期环境问题 。
( 2) 城市环境问题突出和,公害,加剧 。 从产业革命到 1984年发现南极臭氧空洞止,又称近代城市环境问题阶段 。
( 3)全球性大气环境问题,即当代环境问题阶段。它始于 1984年英国科学家发现,1985年美国科学家证实南极上空出现,臭氧空洞,。这一阶段的核心是,全球变暖,,,臭氧层破坏,和,酸沉降,三大全球性大气环境问题 。
三阶段的核心问题:
1.“第一次浪潮”的环境问题:土地人口的大量增加;原始植被的大量破坏
2.“第二次浪潮”的环境问题:环境污染五十年代前后出现的“八大公害事件”(马斯河谷烟雾事件、
多诺拉烟雾事件、伦敦烟雾事件、洛杉矶光化学烟雾事件、水俣事件、富山事件、四日事件、米糠油事件)
近年来六大公害事件(意大利塞维索化学厂二恶英扩散事件、
美国三里岛核电厂泄漏事件、墨西哥城液化气罐爆炸事件、印度博帕市农药厂化学品泄漏、苏联切尔诺贝利核电站泄漏、瑞士巴塞士桑多斯化学公司火灾)
3.“第三次浪潮”的环境问题:转移;全球环境问题
4、环境问题的性质和实质性质:
( 1) 环境问题具有不可根除和不断发展的属性,它与人的欲望、经济的发展、科技的进步同时产生、同时发展,呈现孪生关系;
( 2) 环境问题范围广泛而全面,存在于生产、生活、
政治、工业、农业、科技等全部领域中;
( 3) 对人类的行为具有反馈作用,使人类的生产方式、
生活方式、思维方式等一系列问题引起新的变化;
( 4) 可控性,即通过教育,提高人们的环境意识,充分发挥人的智慧和创造力,借助法律的、经济的和技术的手段,总可以把环境问题控制在影响最小的范围内。
环境问题的实质:
是一个经济问题和社会问题,是人类自然的,
而且是自觉的建设人类文明的问题。
包括两层意思:
1、所谓的环境问题都是人类经济活动的直接或间接的结果;
2、要对人类经济活动产生的环境污染和破坏进行治理和控制,必须要有相当的经济实力。
二、全球环境问题
1、全球环境问题是指对全球产生直接影响的,或具有普遍性、
随后又发展为对全球造成危害的环境问题,也就是引起全球范围内生态环境退化的问题。主要包括人口问题、城市化问题、淡水资源缺乏问题、植被破坏 -物种灭绝(即生物多样性)问题、海洋污染问题、危险废弃物越境转移问题、
以及全球变暖、臭氧层破坏、酸沉降等全球性大气环境问题。
2、发达国家的环境状况
( 1)比较好的解决了国内的环境污染问题天更蓝了
1973~ 1982年日本大气环境监测结果水变清了日本人体健康环境水质达标情况
( 2)发达国家当前国内的环境问题工业废物、生活垃圾急剧增加;噪声问题仍很突出;氮氧化物污染仍未得到有效控制;
大气中有害物质(重金属、致癌物质等)如故;
水环境问题还未解决。
3、发展中国家的环境问题主要是生态环境的破坏、环境卫生和大城市的污染问题。即发展中国家在发展社会经济的进程中,正步着发达国家“先污染后治理”的老路。
三、我国的环境问题
1,生态环境问题我国的生态环境问题主要是,( 1)森林生态功能较弱;( 2)草原退化与减少的状况难以根本改变;( 3)水土流失、土壤沙化、耕地被占;( 4)水旱灾害日益严重;( 5)水资源短缺。
2、环境污染严重
( 1)大气污染仍十分严重;( 2)水污染状况远未根本解决;( 3)城市噪声污染严重;
( 4)工业固体废弃物增加。
四、解决环境问题的根本途径
1、控制人口;
2、增加环保资金投入;
3、促进科技的进步和发展。
第三节 环境科学及其分支一、环境科学的研究对象
1,环境科学是以“人类-环境”系统为其特定的研究对象,研究该系统的发生和发展、
调节和控制,以及改造和利用的科学;
2、环境科学是一门新兴的综合性的边缘科学。
(酝酿于 20世纪 60年代,集成于 20世纪 70年代)
图 1- 5 环境科学与三大科学领域的关系二、环境科学的研究内容和任务
1、研究内容 (狭义)(次生环境问题):
1)人类和环境的关系; ( 2)污染物在自然环境中的迁移、转化、循环和积累的过程和规律 ( 3)环境污染的危害; ( 4)
环境状况的调查、评价和环境预测; ( 5)
环境污染的控制和防治; ( 6)自然资源的保护和合理使用; ( 7)环境监测、分析技术和预报;( 8)环境区域规划和环境规划;( 9)环境管理。
2、任务,
抓住人类与环境这一矛盾的实质,研究其间的对立统一规律,掌握其发展规律,以便能动地改造环境并积极调节其间的物质和能量的交换过程,促使环境朝着有利于人类的方向演化。
改善环境质量具体化的研究任务
全球范围内环境 演化规律
人类活动同自然环境之间的关系
环境变化对人类生存的影响
区域环境污染综合防治技术措施和管理措施三、环境科学的发生与发展
分化发展阶段
整体发展阶段
1,分化发展阶段:
二十世纪 50年代,第一次把人为活动所引起的环境问题同自然灾害区分开来,并辟为专门的科学研究领域多学科发展阶段片面性、局限性
2,整体发展阶段
强调研究对象的整体性,把人类与环境系统看作是具有特定结构和功能的有机整体
运用系统分析和系统组合的方法对人类与环境系统全面研究
从整体观点出发,运用普遍联系和发展的原则,协调各子系统之间的关系,以寻求高效能的优化结构四、环境科学的分科分为三大部分:
1、环境学:环境科学的核心,研究环境科学基本理论和方法论;
2、基础环境学:环境科学发展中形成的基础学科;(环境数学、环境物理学、环境化学等)
3、应用环境学:环境科学中实践应用的学科。
(环境工程学、环境经济学、环境管理学等)
总结
环境
环境要素
环境质量
环境问题
THANKS