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,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,环 境 生 物 学,1/66,任课教师：孟盼盼,15953839200,Email:pq19821228,上课时间：210周,考查类型：考评,2/66,突降暴雨、山洪暴发、河水猛涨、河堤决口、溃水淹井,3/66,4/66,酸 雨,酸 雾,5/66,我国其它酸雨区,：,1、珠江三角洲及其北部,2、,杭州湾,6/66,这正是工业文明带来新课题,!,7/66,被严重腐蚀建筑物,8/66,酸雨,什么是酸雨？,酸雨成因？,酸雨危害？,9/66,酸 雨,PH5.6雨水,空气中S氧化物和N氧化物(H,2,SO,4,、HNO,3,、H,2,CO,3,)随雨水降下就成为酸雨。,危害,：破坏农作物、森林、草原，使水土酸性化；加速建筑物等腐蚀。,10/66,赤 潮,11/66,海洋中出现大面积变色海水这一现象称为红潮或赤潮。,赤潮是由浮游生物引发，包含,夜光虫、鞭藻、硅藻、蓝藻,等单细胞生物。,赤潮普通出现在含N、P微量元素,有机化合物丰富,近岸海域中，条件适宜大量繁殖，但生存期不长，死后要消耗海水中O,2,来分解它们遗体，从而,造成海水中缺溶解氧,致使海洋生物因缺氧而大量窒息死亡。,赤 潮,12/66,水华,13/66,水华,“水华”（water blooms）是淡水中一个自然生态现象，只是仅由藻类引发，如蓝藻（严格意义上应称为蓝细菌）、,绿藻,、,硅藻,等，也就是水富营养化。“水华”发生时，水一股呈蓝色或绿色。在自然界中它们很快消失，并没有给水产动物和人类带来危害。,淡水中富营养化后，“水华”频繁出现，面积逐年扩散，连续时间逐年延长。太湖、滇池、巢湖、洪泽湖都有“水华”，就连流动河流，如长江最大支流-汉江下游汉口江段中也出现“水华”。,淡水中“水华”造成最大危害是：饮用水源受到威胁，藻毒素经过食物链影响人类健康，蓝藻“水华”次生代谢产物MCRST能损害肝脏，含有促癌效应，直接威胁人类健康和生存。另外，自来水厂过滤装置被藻类“水华”填塞，漂浮在水面上“水华”影响景观，并有难闻臭昧。,14/66,工 厂,光化学烟雾,15/66,光化学烟雾,由光化学反应引发大气污染，主要是石油高温燃烧和汽车尾气等排放含有氮氧化合物和碳氢化合物。这些化合物以复杂光化学反应形成含有甲醛蓝色烟雾,光化学烟雾不但能见度降低，还能伤害植物叶子、刺激动物眼睛，引发慢性呼吸系统疾病恶化。,16/66,南极,臭氧,空洞,臭氧层破坏,17/66,臭氧由三个氧原子组成，而,且非常稀少；1千万个大气分子中,只有三个臭氧分子。,在离地面1050千米大气平流层中，集中了大气中约90臭氧，这一层大气层称为臭氧层。,18/66,这层薄薄臭氧,有效遮挡住阳光中有害紫外线,臭氧层,就象撑在空中一把伞，保护着地球上生灵免遭短波紫外线伤害,.,一九二八年，CFCs(氟氯氟烃)这种“神奇气体”被创造,，,并在商业上得以广泛应用。,CFCs不溶于水，径直上升至平流层，正在把臭氧层吃光,伴随臭氧层破坏，越来越多短波辐射透射到地球表面,19/66,臭氧层破坏,研究表明UVB能破坏生物蛋白质和基因物质，造成细胞死亡；使八类皮肤癌发病率增高；伤害眼睛造成白内障而使眼睛失明；抑制植物如大豆、瓜类、蔬菜等生长；并穿透10m深水层，杀死浮游植物和微生物，从而危及水中生物食物链和自由氧起源，影响生态平衡和水体自净能力。所以，臭氧层实际上已成为地球生命系统保护层。,南极臭氧层空洞Ozone Hole,80年代观察发觉，自每年9月份下旬开始，南极洲上空臭氧总量快速降低二分之一左右，极地上空臭氧层中心地带，近90臭氧被破坏，若从地面向上观察，高空臭氧层已极其稀薄，与周围相比象是形成了一个直径上千公里洞，称为“臭氧洞”。,20/66,1、自然原因：,太阳黑子爆炸时发出许多带电质子，轰击地球上层大气，对臭氧层破坏；另外，南极上空上升气流把臭氧含量较高中层大气输送到上层，从而降低了那里含量,2、人为原因：,冷冻剂、消毒剂、发泡剂和灭火剂等化学制品在使,用时排放氟氯烃使臭氧变成纯氧从而破坏臭氧层。,臭氧空洞,O,3,O,3,21/66,危害,防 治,禁止生产使用氟氯烃,植,树,造,林,使人们皮肤癌及白内障患者增多,破坏植物光合作用和授粉能力,杀死水中鱼卵和单细胞藻类,引发塑料制品老化、发黄、干裂,22/66,温室效应,23/66,温室效应,机理,：大气中CO,2,增多，地球表面温度升高。,危害,：海平面升高，许多沿海地域都将被海水淹 没，并破坏农业和生态系统。,24/66,温室效应与全球变暖,温室效应,大气对地表热辐射能遮挡保温属性类似温室中玻璃含有作用，故被称为温室效应。,温室气体,大气中能强烈吸收地面辐射产生温室效应气体。,包含：二氧化碳、水汽、甲烷、氧化亚氮、臭氧等。,全球变暖问题,主要指人为活动造成温室气体增加，温室效应增强带来气候改变。,人类活动对气候变暖影响主要表现为因为工业生产需要化石燃料使用量大增，人口激增城市化发展等引发人为排放二氧化碳等温室气体不停增加；热带森林和温带植被破坏严重，光合作用吸收二氧化碳能力减弱。,25/66,资料表明,1860年以来，全球地表年平均气温升高了0.3-0.6；,依据跨政府气候改变委员会预测，从1990到21，全球陆面气温将增加2；,气候变暖直接结果,是世界各地冰川溶化（后退），引发海平面上升。海平面升高后果是严重，将直接威胁世界沿海城市及30多个岛屿生存和发展。美国环境保护教授预测，再过5070年，东京、大阪、曼谷、威尼斯、圣彼得堡、阿姆斯特丹以及中国等一些沿海城市会被完全和局部淹没。,气候变暖间接结果,是灾害性气候：厄尔尼诺现象。厄尔尼诺能够引发全球大范围干旱，也可使一些地域暴雨成灾。比如，1997年3月开始第14次厄尔尼诺：中国：长江、松花江、嫩江全流域大洪水，直接损失几千亿元。98年1月10日张北地域62级地震。11月19日云南宁蒗又生生62级地震。,26/66,有毒物质污染,有毒物质污染是指对生态系统和人类健康有毒害作用物质排放到环境中而引发危害。这些物质都是生产和生活过程中产物，如废水、废气和固体废弃物、农药、化肥和放射性物质等。,27/66,3月上旬，数千条死鱼漂在巴西里约热内卢一个湖面上。一只因超负荷而破裂污水管中流淌出来污水是杀死鱼儿,28/66,7月18日，印度北方邦几位农民坐在龟裂稻田里祈祷降雨。,11月16日，“威望”号油轮泄漏燃油漂浮在西班牙西北方海面，西班牙加利西亚地区在世界上享受盛名度假海滩遭受着威胁。载有7.7万吨燃油“威望”号油轮发生泄漏事故成为当年最重大环境灾难。,29/66,30/66,1 环境与环境问题,环境（Environment）概念：,请思索以下三个问题：,“这里环境真优美！”中“环境”指是什么？,作为环境科学术语“环境”指是什么？,生态学中“环境”概念又是什么？,31/66,普通工具书中定义“环境”概念,是指人以外客观事物，将环境作为一个人以外客观存在来加以定义，如新华字典中定义为：周围一切事物。,作为环境科学术语“环境”概念,环境科学所研究中心事物是“人”，则环境是以人类为主体外部世界，是“人类生存环境”,影响人类生存和发展各种天然和经过人工改造自然原因总和。,生态学中“环境”概念,生态学研究中心事物是“生物”，则环境是以整个生物界生命为主体，是“生物生存环境”,直接或间接影响生物生存和发展各种原因总和。,32/66,人类和环境,人类是环境发展到一定阶段产物,环境是人类生存物质基础,环境在影响人类生产、生活同时，,人也在不停地利用和改造自然环境。,人类和环境亲密联络，相互作用。,33/66,环 境 问 题,环境问题概念,指因为人类活动作用于人们周围环境所引发环境质量改变，以及这种改变反过来对人类生产、生活和健康影响问题。,其产生是人类社会发展到一定阶段人类与环境矛盾激化产物。,其,实质是因为人类活动超出了环境承受能力,，对其所赖以生存自然生态系统结构和功效产生了破坏作用，造成人与其生存环境不协调。,环境问题分类,环境污染,生态破坏,34/66,环境污染：,人类排放污染物超出了环境自净能力，,使环境发生了不良改变，危害了人类健康和生存，这就是环境污染。,35/66,环境污染常见种类,大气污染,水污染,土壤污染,食品污染,噪声污染,36/66,水污染,37/66,土壤污染,污染源,工业垃圾、,废水,生活垃圾,化肥、,农药残留,放射物质残留,污染物,有机磷、,有机氯,镉、铅等重金属,放射性物质,38/66,食品污染,污染源,食品添加剂,化肥、农药残留,有害饲料二次污染,污染物,防腐剂,色素,添加剂,保鲜剂,有机毒物,39/66,神经中枢、视听,胎 儿,噪,音,污,染,来,源,危,害,生,理,心,理,干扰注意力、,增加生活压力,交通污染,工厂、工程,娱乐、闹市,通信污染,手机铃声等,40/66,手机铃声音量均可达80分贝以上，而经积分级器测试，距1米处，手机铃声平均为76分贝，距5米仍有60分贝，假如把手机放在耳边时可达129分贝；假如2部手机同时响起距1米可达80分贝，由此可见，手机铃声确实很“吵”,据教授介绍，噪声普通来说，对于睡眠理想值是30分贝，而脑力劳动是40分贝，体力劳动理想值是70分贝，一个声音超出80、90分贝时候就会对人生活造成一定影响，比如降低人工作效率，增加人烦恼度，它还轻易引发工作场所事故。,教授说，手机铃声在公共场所频繁响动，对人们工作、休息和交流都会造成一定干扰。为了预防手机铃声成为新污染源，教授提醒人们不要把手机铃声音量调得过大，即使在公共场所使用手机时，也要注意不要影响他人,起源：生活时报 10月22日,新污染源手机铃声,41/66,塑料制品=白色污染,危害,特征,埋：终年不化,烧：污染空气,侵占土地,影响环境卫生,污染海陆空,42/66,固体污染处理-宣战白色污染,禁止白色污染是发动群众在铁路拾废弃物开始，当初组织了233万人,1996年7月1日，铁道部打响了禁白第一枪；,1999年2月重申最终封杀期限；,1999年8月28日，宁波禁白；,1999年10月10日，大连；,1999年12月4日，上海成立了国内首家预防白色污染专业委员会；,1999年12月11日，中央电视台报道：自元旦开始，各省会城市禁止使用一次性塑料制品，其它城市在一年内逐步禁止；,10月30日，制订法规“禁白”,43/66,基因污染环境保护新概念,基因工程作物中,转基因,能经过花粉(风扬或虫媒)所进行有性生殖过程扩散到其它同类作物上，在遗传学上称为“基因漂散”过程。,这种人工组合基因经过转基因作物或家养动物扩散到其它栽培作物或自然界野生物种并成为后者基因一部分，在环境生物学上则称为,“基因污染”。,44/66,20世纪著名八大公害事件,公害事件名称,地 点,时 间,危害情况,1.马斯河谷烟雾事件,比利时,1930.12,几千人发病，60人死亡,2.多诺拉烟雾事件,美国,1948.10,6000人患病，17人死亡,3.伦敦烟雾事件,英国,1952.12,5天内4000人死亡,4.洛杉矶光化学烟雾,美国,40年代,引发眼病，喉头炎,头痛,5.水俣事件,日本,1953始,痴呆，神经失常，死亡,6.富山事件,日本,1931始,关节痛,骨骼软化萎缩,痛死,7.四日事件,日本,1970年,哮喘，肺气肿，10多人死亡,8.米糠油事件,日本,1968年,患者5千多人，死亡16人,45/66,生态环境破坏,生态环境破坏是因为对自然资源不合理开发和利用而引发。比如：,中国科学院公布一份国情汇报：,中国在90年代沙漠化速度是每年2100km2，相当于两个半香港，或30个北京城。而已达2460 km2，年已超出3000 km2。,遥感普查数字表明：,中国水土流失面积已达367万km2，约占国土面积38，总量达每年50亿吨，相当于全国耕地每年被剥去1cm肥土层，损失N.P.K肥4000多万吨，相当于全国1年生产化肥总和。,地球土层平均厚度18cm，在温带地域自然条件下,每形成1cm表土需1004，即使管理极好，也需。,黄河断流，塔里木河断流，罗布泊消失，长江危机，长江每年表土流失24亿吨，5亿吨流入东海。,滥用化肥和农药，造成土壤退化，我国中低产田已由原来60上升到80。,46/66,小结,处理环境问题根本路径,是调整人类社会活动与环境关,系。要真正实现这种调整必须具备以下条件：掌握自然生态规律。通晓环境改变过程，能预测人类活动引发环境影响，利用规律去利用自然资源、改造自然。,47/66,48/66,冰川消融,后果堪忧；污染减排与友好型社会,沙漠和荒漠化,营造绿色城市，呵护地球家园,海洋存亡,匹夫有责,水,二十亿人生命之所系,让地球充满生机,世间万物,生命之网,环境千年-行动起来吧！,1999,年,拯救地球就是拯救未来,1998,年,为了地球上生命拯救我们海洋,1997,年,为了地球上生命,1996,年,我们地球、居住地、家园,1995,年,各国人民联合起来，创造愈加美好未来,1994,年,一个地球，一个家庭,1993,年,贫穷与环境,摆脱恶性循环,1992,年,只有一个地球,-,一齐关心，共同分享,1991,年,气候改变需要全球合作,1990,年,儿童与环境,49/66,1989,年,警觉全球变暖,1988,年,保护环境、连续发展、公众参加,1987,年,环境与居住,1986,年,环境与和平,1985,年,青年、人口、环境,1984,年,沙漠化,1983,年,管理和处置有害废弃物，防治酸雨破坏和提升能源利用率,1982,年,斯德哥尔摩人类环境会议十周年提升环境意识,1981,年,保护地下水和人类食物链，防治有毒化学品污染,1980,年,新十年，新挑战没有破坏发展,1979,年,为了儿童和未来没有破坏发展,1978,年,没有破坏发展,1977,年,关注臭氧层破坏，水土流失,1976,年,水：生命主要源泉,1975,年,人类居住,1974,年,只有一个地球,50/66,51/66,2月02日：国际湿地日,3月22日：世界水日,4月22日：地球日,5月31日：世界无烟日,6月05日：世界环境日,6月17日：世界防治荒漠化和干旱日,7月11日：世界人口日,9月16日：国际保护臭氧层日,10月4日：世界动物日,10月16日：世界粮食日,12月29日：国际生物多样性日,世界环境日,52/66,53/66,环 境 科 学,环境科学研究对象,环境科学是是以“人类环境”系统为其特定研究对象，研究“,人类环境,”系统发生、发展、调整和控制以及改造和利用科学。,环境科学任务,环境科学任务是,揭示,人类环境矛盾实质，,研究,二者之间辨证关系，,掌握,其发展规律，,调控,人类环境之间物质和能量交换过程，寻求处理矛盾路径和方法，以,改进,环境，促进人类社会向前发展。,54/66,环境科学发展,相关学科探索：,19世纪末期，地学、生物学、化学、物理学、医学和一些工程技术学科学者分别从本学科角度开始对环境问题进行探索和研究。,环境科学孕育：,20世纪50年代，在地学、生物学、化学、物理学、医学和一些工程技术学科基础上，逐步形成了一些新边缘学科，如环境生物学、环境化学、环境物理学、环境医学、环境工程学、环境经济学、环境管理学等等，在这些分支学科基础上，孕育着环境科学。,环境科学形成：,1972年，英国经济学家B.沃德、美国微生物学家R.杜德斯主编出版了只有一个地球一书，该书被认为是环境科学一部绪论性质著作，从此形成了环境科学相对独立研究体系。,环境科学新境界：,1992年，在里约热内卢会议上提出了“可连续发展”新概念。在这一新发展观指导下，环境科学又进入了一个更高境界，将从此发展成为一门崭新、独立科学。,55/66,环 境 生 物 学,什么是环境生物学？,环境生物学是,硕士物与受人类干扰环境之间相互作用规律及其机理,科学。,环境生物学研究对象,生物与受人类干扰环境之间相互关系,环境生物学研究目标,环境生物学研究目标：维护人类生态健康，保护和改进环境，为合理利用自然和自然资源提供科学基础，促进环境和生物相互关系以有利于人类生存和社会可连续发展。,56/66,科学家观察到最快自然选择进化过程,.7.13 Science,南太平洋萨瓦伊岛发觉一个Wolbachia细菌会造成这种名为“,蓝月亮,”蝴蝶中99雄性死亡。,幸存者在不到一年时间里繁殖了10代，,其中能够抵抗细菌入侵雄性蝴蝶百分比从1%一跃升至39%。,57/66,环境生物学任务与研究内容,任务,说明环境污染生物学或生态学效应,探索生物对环境污染净化原理,探讨自然保护生物学和恢复生态学、保护生态学原理与方法,研究内容,环境污染生物效应,环境污染生物净化,保护生态学,58/66,环境生物学研究方法,野外调查和试验,试验室试验,模拟研究,59/66,1现场调查：,经过对指示生物、农田、森林、草原、水生生物群落结构和污水生物系统现场调查，以及对生物指数、污染指数和物种多样性指数等分析，从宏观上研究环境中污染物和人为干预对各种生物或生态系统产生影响基本规律。,2室内试验：,经过植物人工熏气、静水式生物测试、流水式生物测试、水生生物急性毒性、亚急性毒性、慢性毒性试验和回避反应试验等室内试验，从微观上研究污染物和人为干预对生物产生毒害作用及其机理。,3生态模拟：,利用数学模型模拟生态系统行为和特点，预测人类活动对生态系统可能造成影响或危害。,60/66,3.5,环境生物学发展趋势,生态毒理学研究,生态毒理学（Ecotoxicology）是研究环境压力对生态系统内种群和群落生态学和毒理学效应，以及物质或原因迁移路径和与环境相互主要规律。,环境生物学正向宏观和微观两极方向深入发展：,宏观领域，研究对象由个体、种群、群落转移到生态系统和景观生态，向在生态系统水平上评价生态效应方法和模型发展；,微观领域，采取分子生物学、遗传学等生物学方法和技术，研究污染物及其代谢物与生物大分子及细胞相互作用等。,环境污染生物净化,研究开发对高浓度有机废水、生物难降解物质、氮磷营养物质等能有效去除新工艺和新方法。,环境生物技术,环境质量生物监测与评价技术发展,污染净化和受损环境修复生物技术,保护生态学,自然保护生态学,恢复生态学,61/66,环境生物学与相关学科关系,与生态学学科关系,生态学研究重点在生态系统和生物圈各组成成份之间相互关系。,环境生物学是以生态学基本原理作为其理论基础，但其研究环境是以人类为主体环境，从研究切入点和研究层次上二者是不一样。,与毒理学学科关系,毒理学是研究外来化合物对生物体毒性作用一门学科。,环境生物学在毒理学基础上，深入应用生态学、分子生物学、生物化学及生物物理学等基础学科对环境污染物毒作用机理、影响其毒性作用各种原因和控制规律等众多内容进行深入研究。,62/66,废水处理方法,投加药剂,莲、蒲、藻、芦苇、水葱,传质作用,微生物自净,萃取、吸附、离子交换,混凝、中和、氧化还原,63/66,水污染自净,水体酚污染净化植物,水葱,水体砷污染净化植物芦苇,水体有机物污染净化植物香蒲,池塘和沼泽水体净化植物黑藻,64/66,本课程重点内容和学习要求,环境污染生物效应,要求：了解污染物在环境中迁移、转化和积累生物学规律以及在各个水平上对生物影响和危害，在此基础上，掌握环境污染生物监测与生物评价基本理论和方法。,环境污染生物净化：,要求：了解环境污染生物净化基本原理和方法，了解生物降解规律、原理和路径，了解当代生物技术在污染物生物净化中应用。,65/66,绪 论,本章主要讨论以下三方面内容：,环境与环境问题,环境科学概述,环境生物学概述,66/66,
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