第一章-绪-论-环境环境问题与环境科学.pptx

第一章第一章 绪绪 论论 环境、环境问题与环境科学环境、环境问题与环境科学西亚的美索不达米亚,Mesopotamia；中国的黄河流域；世界最大工业中心之一的伦敦；人类对自然界的人类对自然界的“每一次胜利，在第一步都确每一次胜利，在第一步都确实取得了我们预的结果，但是在第二步和第三步却实取得了我们预的结果，但是在第二步和第三步却有了完全不同的、出乎预料的影响，常常把第一个有了完全不同的、出乎预料的影响，常常把第一个结果又取消了结果又取消了”。恩格斯恩格斯课程的主要内容？课程的主要内容？第一部分：本课程的基本要求内容，包括第一部分：本课程的基本要求内容，包括环境的环境的基本概念、环境问题的产生与发展、全球环境问题基本概念、环境问题的产生与发展、全球环境问题等；等；第二部分：本课程的重点要求内容，包括第二部分：本课程的重点要求内容，包括生态学生态学基础，水、气、土、声、渣等污染物的污染机理基础，水、气、土、声、渣等污染物的污染机理，重点重点污染指标，以及污染治理技术以及环境监测污染指标，以及污染治理技术以及环境监测等；等；第三部分：本课程的扩展内容，包括第三部分：本课程的扩展内容，包括人口问题、人口问题、粮食问题、能源问题、资源问题粮食问题、能源问题、资源问题等。等。课程的特点？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？学习本课程的目的和作用？学好这门课有助于学好这门课有助于掌握环境科学的基本知识掌握环境科学的基本知识，有，有助于助于掌握生态保护和污染防治的基本技术掌握生态保护和污染防治的基本技术，有助于培，有助于培养起坚定、自觉的养起坚定、自觉的环境保护意识环境保护意识。该课程对环保类专。该课程对环保类专业的学生来说，是一门重要的业的学生来说，是一门重要的专业基础课、专业入门专业基础课、专业入门课课；对其他专业的学生来说，是一门重要的素质教育；对其他专业的学生来说，是一门重要的素质教育课。课。课本及参考书课本：课本：环境学概论环境学概论（第二版）刘培桐等编著，高等教育出版社出版。（第二版）刘培桐等编著，高等教育出版社出版。参考书：参考书：环境学导论环境学导论（第二版）何强等编著，清华大学出版社出版。（第二版）何强等编著，清华大学出版社出版。现代环境科学导论现代环境科学导论盛连喜主编，化学工业出版社；盛连喜主编，化学工业出版社；农业环境保护农业环境保护张宝莉主编，化学工业出版社；张宝莉主编，化学工业出版社；环境学环境学左玉辉编著，高等教育出版社出版；左玉辉编著，高等教育出版社出版；环境保护概论环境保护概论刘天齐主编，高等教育出版社出版。刘天齐主编，高等教育出版社出版。第一节第一节 环环 境境一、环境的概念一、环境的概念 1、广义的概念：环境总是相对于某一环境总是相对于某一中心事物中心事物而言，作为某一中心而言，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，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。随中心事物的变化而变化。与某一中心事物有关的周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 中心事物是中心事物是人类人类，以人类为主体的外部世界，即人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，或物质条件的类生存、繁衍所必须的相适应的环境，或物质条件的综合体综合体，可分为，可分为自然环境自然环境与与人工环境人工环境两种两种。二、人类的环境二、人类的环境 图11 人类环境的结构1、自然环境自然环境自自然然环环境境是是人人类类出出现现之之前前就就存存在在的的，是是人人类类目目前前赖赖以以生生存存、生生活活和和生生产产所所必必需需的的自自然然条条件件和和自自然然资资源源的的总总称称，即即阳阳光光、温温度度、气气候候、地地磁磁、空空气气、水水、岩岩石石、土土壤壤、动动植植物物、微微生生物物以以及及地地壳壳的的稳稳定定性性等等等等自自然然因因素素的总和的总和；用一句话概括就是用一句话概括就是“直接或间接影响到人类的一切自直接或间接影响到人类的一切自然形成的然形成的物质物质、能量能量和和自然现象自然现象的总体的总体”。按自己固有的规律发生和发展，被利用和改造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要素构成自然环境的层次结构自然环境的层次结构地球环境的圈层结构特性地球环境的圈层结构特性人工环境：人工环境：人类活动的产物人类活动的产物 社会环境：社会环境：经济、政治、文化经济、政治、文化组成。是人类活动的产物，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。自然环境的决定性因素。工程环境：工程环境：人类在利用和改人类在利用和改造自然环境中创造出来的人造自然环境中创造出来的人工环境。工环境。2 2、人工环境、人工环境3、环境科学中的人类环境环境科学中的人类环境 是指自然环境中的是指自然环境中的生物圈生物圈和人工环境中和人工环境中的的人工构筑物人工构筑物、人工产品人工产品和和能量能量以及以及人的人的关系问题关系问题。我国的我国的“环境环境”概念由概念由中华人民共和中华人民共和国环境保护法国环境保护法给出：给出：“本法所称环境是本法所称环境是指：指：大气、水、土地、矿藏、森林、大气、水、土地、矿藏、森林、草原、草原、野生动物、野生植物、名胜古迹、风景野生动物、野生植物、名胜古迹、风景 游游览区、温泉、疗养区、自然保护区、生活览区、温泉、疗养区、自然保护区、生活居住居住 区等。区等。”三、环境要素和环境质量三、环境要素和环境质量 1、环境要素、环境要素环环境境要要素素又又称称环环境境基基质质，是是指指构构成成人人类类环环境境整整体体的的各各个个独独立立的的、性性质质不不同同的的而而又又服服从从整整体体演演化化规规律律的的基基本本物物质组分。质组分。分分自自然然环环境境要要素素与与人人工工环环境境要要素素。自自然然环环境境要要素素通通常常包括：水、大气、生物、阳光、岩石、土壤等。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）（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要素组成环境结构单元，环境结构单元又组成环环境整体或环境系统境整体或环境系统。由水组成水体全部水体总称为由水组成水体全部水体总称为水圈水圈；由大气组成大；由大气组成大气层，整个大气层总称为气层，整个大气层总称为大气圈大气圈；由生物体；由生物体 组成生物组成生物群落，全部生物群落构成群落，全部生物群落构成生物圈生物圈等等等等。2 2、环境要素的属性、环境要素的属性最最差差（小小）限限制制律律：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。等等值值性性：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。整整体体性性大大于于个个体体和和：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 3、环境质量、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，环境的某些要素，对人群的生存和繁衍以及社会经济对人群的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程度发展的适宜程度，是反映人群的具体要求而形成的对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评定的一种概念。环境质量是对环境状况的一环境质量是对环境状况的一 种描述；种描述；环境状况的形成由来自自然的原因，也有环境状况的形成由来自自然的原因，也有 来自人来自人为的原因，而且从某种意义来说，人为原因是更重要为的原因，而且从某种意义来说，人为原因是更重要的原因；的原因；人群的文化状态也影响着环境质量。人群的文化状态也影响着环境质量。四、环境的分类四、环境的分类人类环境是由人类环境是由若干规模大小不同、复杂程度有别、等级若干规模大小不同、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。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：如按照人类环境的范围来分：五、环境的功能特性五、环境的功能特性 人类环境系统是一个复杂的、有时、空、量、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。由于序变化的动态系统和开放系统。由于存在连续不断的、存在连续不断的、巨大的和高速的物质、能量和信息的流动巨大的和高速的物质、能量和信息的流动，表现出对，表现出对人类活动的干扰和压力。人类活动的干扰和压力。环境有以下特性：环境有以下特性：（1 1）整体性、（）整体性、（2 2）有限性、（）有限性、（3 3）不可逆性、）不可逆性、（4 4）隐显性、（）隐显性、（5 5）持续反应性、（）持续反应性、（6 6）灾害放大性）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？什么是环境问题？广义：由广义：由自然力或人力自然力或人力引起生态平衡破坏，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。客观存在的问题。狭义：由于狭义：由于人类人类的生产和生活活动，使自然的生产和生活活动，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。展的一切问题。2、环境问题的分类、环境问题的分类根据环境问题的来源，可分为两类。根据环境问题的来源，可分为两类。1 1、由自然力引起的为由自然力引起的为原生环境问题原生环境问题，又称第一，又称第一环境问题，它主要是指地震、洪捞、干旱、滑环境问题，它主要是指地震、洪捞、干旱、滑坡等自然灾害问题坡等自然灾害问题；2 2、由人类活动引起的为由人类活动引起的为次生环境问题次生环境问题，也叫第，也叫第二环境问题，它又分为环境污染和生态环境破二环境问题，它又分为环境污染和生态环境破坏两类。坏两类。其中，环境污染又可分为环境污染其中，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（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）干扰（噪声干扰、热干扰和电磁干扰等）。二、环境问题的发生和发展阶段二、环境问题的发生和发展阶段1、根根据据环环境境问问题题发发生生的的先先后后和和轻轻重重程程度度，可可大大致致分分为为三个阶段：三个阶段：（1）环环境境问问题题的的产产生生与与生生态态环环境境早早期期破破坏坏。包包括括人人类类出现以后直至产业革命的漫长时期，又称出现以后直至产业革命的漫长时期，又称早期环境问题早期环境问题。（2）城城市市环环境境问问题题突突出出和和“公公害害”加加剧剧。从从产产业业革革命命到到1984年年发发现现南南极极臭臭氧氧空空洞洞止止，又又称称近近代代城城市市环环境境问问题题阶段阶段。（3）全球性环境问题，即当代环境问题阶段全球性环境问题，即当代环境问题阶段。它始于。它始于1984年英国科学家发现，年英国科学家发现，1985年美国科学家证实南极年美国科学家证实南极上空出现上空出现“臭氧空洞臭氧空洞”。这一阶段的核心是。这一阶段的核心是“全球变暖全球变暖”、“臭氧层破坏臭氧层破坏”和和“酸沉降酸沉降”三大全球性大气环境三大全球性大气环境问题问题。2、三个阶段的核心问题：、三个阶段的核心问题：.“第一次浪潮第一次浪潮”的环境问题：土地的环境问题：土地人口的大量增加；原始植被的大量破坏人口的大量增加；原始植被的大量破坏.“第二次浪潮第二次浪潮”的环境问题：环境污染的环境问题：环境污染五十年代前后出现的五十年代前后出现的“八大公害事件八大公害事件”（马斯河谷烟雾事件、（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）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、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）士巴塞士桑多斯化学公司火灾）.“第三次浪潮第三次浪潮”的环境问题：转移；全球环境问的环境问题：转移；全球环境问题题三、环境问题的性质和实质三、环境问题的性质和实质1、性质：、性质：（1）环境问题具有环境问题具有不可根除和不断发展的属性不可根除和不断发展的属性，它与，它与人的欲望、经济的发展、科技的进步同时产生、同时人的欲望、经济的发展、科技的进步同时产生、同时发展，呈现孪生关系；发展，呈现孪生关系；（2）环境问题环境问题范围广泛而全面范围广泛而全面，存在于生产、生活、，存在于生产、生活、政治、工业、农业、科技等全部领域中；政治、工业、农业、科技等全部领域中；（3）对人类的对人类的行为具有反馈作用行为具有反馈作用，使人类的生产方式、，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；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，总术的手段，总可以把环境问题控制在影响最小的范围可以把环境问题控制在影响最小的范围内内。2 2、环境问题的实质：、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，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。而且是自觉的建设人类文明的问题。包括两层意思：包括两层意思：（1）、所谓的环境问题都是人类经济活动的）、所谓的环境问题都是人类经济活动的直接或间接的结果；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）、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破坏进行治理和控制，必须要有相当的经济实力。力。四、全球环境问题四、全球环境问题 1 1、全球环境问题、全球环境问题 是指对全球产生直接影响的，或具有普遍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，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也就是引起全球范围内生态环境退化的问题。主要包括主要包括人口问题、城市化问题、淡水资源缺人口问题、城市化问题、淡水资源缺乏问题、植被破坏乏问题、植被破坏-物种灭绝（即生物多样性）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19731982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 2）发达国家当前国内的环境问题）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；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；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水环境问题还未解决。3 3、发展中国家的环境问题、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，正步着发达国家进程中，正步着发达国家“先污染后治理先污染后治理”的的老路。老路。五、我国的环境问题五、我国的环境问题 1、生态环境问题生态环境问题我国的生态环境问题主要是我国的生态环境问题主要是：（1 1）森林生态功能较弱；）森林生态功能较弱；（2 2）草原退化与减少的状况难以根本改变；）草原退化与减少的状况难以根本改变；（3 3）水土流失、土壤沙化、耕地被占；）水土流失、土壤沙化、耕地被占；（4 4）水旱灾害日益严重；）水旱灾害日益严重；（5 5）水资源短缺。）水资源短缺。（6 6）三峡库区环境问题三峡库区环境问题。2 2、环境污染严重、环境污染严重 （1 1）大气污染仍十分严重；）大气污染仍十分严重；（2 2）水污染状况远未根本解决；）水污染状况远未根本解决；（3 3）城市噪声污染严重；）城市噪声污染严重；（4 4）工业固体废弃物增加。）工业固体废弃物增加。六、解决环境问题的根本途径六、解决环境问题的根本途径 1 1、控制人口；、控制人口；2 2、增加环保资金投入；、增加环保资金投入；3 3、促进科技的进步和发展。、促进科技的进步和发展。第三节第三节 环境科学及其分支环境科学及其分支 一、环境科学的研究对象一、环境科学的研究对象 1 1、环境科学是以环境科学是以“人类环境人类环境”系统为系统为其特定的研究对象，研究该系统的发生和发其特定的研究对象，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；展、调节和控制，以及改造和利用的科学；2 2、环境科学是一门新兴的综合性的边缘、环境科学是一门新兴的综合性的边缘科学。科学。（酝酿于（酝酿于2020世纪世纪6060年代，集成于年代，集成于2020世纪世纪7070年代）年代）图15 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二、环境科学的研究内容和任务1 1、研究内容、研究内容（狭义）（次生环境问题）：（狭义）（次生环境问题）：1 1）人类和环境的）人类和环境的关系关系；（2 2）污染物在自然环境中的）污染物在自然环境中的迁移、转化、循环和积累迁移、转化、循环和积累的的过程和过程和规律规律 （3 3）环境污染的危害环境污染的危害；（4 4）环境状况的）环境状况的调查、评价调查、评价和环境和环境预测预测；（5 5）环境污染的）环境污染的控制和防治控制和防治；（6 6）自然资源的保护和）自然资源的保护和合理使用合理使用；（7 7）环境监测、分析环境监测、分析技术和技术和预报预报；（8 8）环境）环境区域规划和环境规划区域规划和环境规划；（9 9）环境）环境管理管理。2、任务、任务：抓住人类与环境这一矛盾的实质，研究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，其间的对立统一规律，掌握其发展规律，以以便能动地改造环境并积极调节其间的物质和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能量的交换过程，促使环境朝着有利于人类的方向演化的方向演化。改善环境质量改善环境质量具体化的研究任务具体化的研究任务w全球范围内环境全球范围内环境演化规律演化规律w人类活动同自然环境之间的人类活动同自然环境之间的关系关系w环境变化对人类环境变化对人类生存的影响生存的影响w区域环境污染区域环境污染综合防治技术措施和管理措施综合防治技术措施和管理措施三、环境科学的发生与发展三、环境科学的发生与发展分化发展阶段分化发展阶段整体发展阶段整体发展阶段1.分化发展阶段：分化发展阶段：二十世纪二十世纪50年代，第一次把年代，第一次把人为活动所引起的环境问题同人为活动所引起的环境问题同自然灾害区分开来自然灾害区分开来，并辟为专门的科学研究领域，并辟为专门的科学研究领域多学科发展阶段多学科发展阶段片面性、局限性片面性、局限性2.整体发展阶段整体发展阶段n强调研究对象的整体性，把人类与强调研究对象的整体性，把人类与环境系统看作是环境系统看作是具有特定结构和功能的有机整体具有特定结构和功能的有机整体n运用运用系统分析和系统组合系统分析和系统组合的方法对人类与环境系统的方法对人类与环境系统全面研究全面研究n从整体观点出发，运用普遍联系和发展的原则，协从整体观点出发，运用普遍联系和发展的原则，协调各子系统之间的关系，以寻求高效能的调各子系统之间的关系，以寻求高效能的优化结构优化结构四、环境科学的分科四、环境科学的分科分为三大部分：分为三大部分：1、环境学：环境科学的核心，研究环境科学基、环境学：环境科学的核心，研究环境科学基本理论和方法论；本理论和方法论；2、基础环境学基础环境学：环境科学发展中形成的基础学：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）科；（环境数学、环境物理学、环境化学等）3、应用环境学应用环境学：环境科学中实践应用的学科。：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）（环境工程学、环境经济学、环境管理学等）总结总结w环境环境w环境要素环境要素w环境质量环境质量w环境问题环境问题THANKSv英国伦敦在1873年，1880年和1892年不到20年的时间内，就发生了3次毒雾事件，共死亡1800人。v1930年12月初，比利时马斯河谷重工业区在短短的5天内，有几千人发病，患者咳嗽、呼吸短促、胸痛、恶心、呕吐，最后有60多人死亡。v1948年10月，美国匹兹堡南部多诺拉镇发生“杀人雾”事件，5000多人不停地咳嗽、喉痛、胸闷。就连医生也咳个不停，面对魔雾束手无策，17个居民相继死亡。背景材料：第二次环境浪潮第二次环境浪潮v四日市哮喘病事件v发生于1961年前后的日本四日市，燃烧重油排放的废气严重污染大气，引起居民呼吸道病症剧增，尤其是哮喘病发病率大大提高，50岁以上的老人发病率约为8%，死亡10多人。v发生于19551972年日本富山县神通川流域，因锌、铅冶炼厂等排放的含镉废水污染了河水和稻米，居民食用后而发生的一种慢性中毒，潜伏期长达1030年。v患者全身各部位都觉得疼痛，腰痛、背痛、关节也痛，痛得好像针扎。走路时弯腰拱背，严重时只能在地上爬。活动时常有细微骨折，刺痛着神经，令人叫声不绝v1972年患病者达258人，死亡128人，到1977年共死亡207人。富山痛痛病事件