環(huán)境科學導論_01緒論簡介

1、環(huán)境科學導論第一章第一章 緒論緒論第二章第二章 資源與環(huán)境資源與環(huán)境第三章第三章 環(huán)境污染與人體健康環(huán)境污染與人體健康第四章第四章 水體污染及其保護水體污染及其保護第五章第五章 大氣污染及其保護大氣污染及其保護第六章第六章 土壤污染及其保護土壤污染及其保護第七章第七章 其他污染及其防治其他污染及其防治第八章第八章 環(huán)境法規(guī)與環(huán)境管理環(huán)境法規(guī)與環(huán)境管理第九章第九章 可持續(xù)發(fā)展與清潔生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展與清潔生產(chǎn)第十章第十章 國際環(huán)境合作與國際環(huán)境公約國際環(huán)境合作與國際環(huán)境公約1.1.了解環(huán)境的含義；了解環(huán)境的含義；2.2.了解我國的環(huán)境保護歷程；了解我國的環(huán)境保護歷程；3.3.了解環(huán)境科學的研究對象、

2、任務及內(nèi)容；了解環(huán)境科學的研究對象、任務及內(nèi)容；4.4.了解全球及我國主要的環(huán)境問題；了解全球及我國主要的環(huán)境問題；5.5.掌握環(huán)境問題的含義及分類；掌握環(huán)境問題的含義及分類；6.6.掌握環(huán)境的分類、特性；掌握環(huán)境的分類、特性；7.7.掌握我國環(huán)境保護的方針、目標及任務。掌握我國環(huán)境保護的方針、目標及任務。第一節(jié)第一節(jié) 環(huán)境概述環(huán)境概述一、環(huán)境的含義一、環(huán)境的含義（一）環(huán)境的一般概念（一）環(huán)境的一般概念環(huán)境是相對于中心事物而言的，與某一中心事物有關的周圍事物的集合就稱為這一中心事物的環(huán)境。（二）環(huán)境科學中環(huán)境的概念（二）環(huán)境科學中環(huán)境的概念環(huán)境科學研究的環(huán)境，是以人類為主體的外部世界，即人類賴

3、以生存和發(fā)展的各種因素的綜合體。（三）環(huán)境保護法中環(huán)境的概念（三）環(huán)境保護法中環(huán)境的概念中華人民共和國環(huán)境保護法中規(guī)定：“本法所稱環(huán)境是指影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和經(jīng)過人工改造的自然因素的總體，包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草原、野生生物、自然遺跡、人文遺跡、風景名勝區(qū)、自然保護區(qū)、城市和鄉(xiāng)村等?！倍?、環(huán)境的分類及特性二、環(huán)境的分類及特性（一）分類（一）分類1.自然環(huán)境自然環(huán)境自然環(huán)境是一切直接或間接影響人類的自然形成的物質、能量和現(xiàn)象的總體。自然環(huán)境包括陽光、空氣、氣溫、水、土壤、動植物、微生物等自然因素。2.人工環(huán)境人工環(huán)境人工環(huán)境是在自然物質的基礎上，通過人類長期有意識的社

4、會勞動，加工和改造了的自然物質，創(chuàng)造的物質生產(chǎn)體系，積累的物質文化等所形成的環(huán)境體系，如城市、工廠、港口、鐵路等。（二）特性（二）特性（1）整體性。（2）有限性。（3）不可逆性。（4）隱顯性。（5）持續(xù)反應性。（6）災害放大性。第二節(jié)第二節(jié) 環(huán)境問題環(huán)境問題一、環(huán)境問題及其分類一、環(huán)境問題及其分類（一）環(huán)境問題的含義（一）環(huán)境問題的含義環(huán)境問題是由于人類活動作用于周圍環(huán)境所引起的環(huán)境質量變化，以及這種變化對人類的生產(chǎn)、生活和健康造成的影響。具體是指任何不利于人類生存和發(fā)展的環(huán)境結構和狀態(tài)的變化，其產(chǎn)生原因包括人為和自然兩方面因素。人類在改造自然環(huán)境和創(chuàng)建社會環(huán)境的過程中，自然環(huán)境仍以其固有的自

5、然規(guī)律變化著。社會環(huán)境一方面受自然環(huán)境的制約，另一方面也以其固有的規(guī)律運動著。環(huán)境問題主要由生態(tài)破壞、環(huán)境污染等造成。（二）環(huán)境問題的分類（二）環(huán)境問題的分類環(huán)境問題按產(chǎn)生的原因可分為原生環(huán)境問題和次生環(huán)境問題。原生環(huán)境問題原生環(huán)境問題又稱第一環(huán)境問題，是由自然原因所造成的環(huán)境問題，主要指自然災害，例如地震、洪水、蟲害、臺風等。次生環(huán)境問題次生環(huán)境問題也稱第二環(huán)境問題，是以人為原因為主所造成的環(huán)境問題，主要指環(huán)境污染,例如工業(yè)廢水等。環(huán)境學研究的主要對象是次生環(huán)境問題，例如不合理的開發(fā)利用自然資源所造成的生態(tài)環(huán)境的破壞等。環(huán)境問題按表現(xiàn)形式可分為環(huán)境污染和生態(tài)環(huán)境破壞。環(huán)境污染環(huán)境污染是指由于

6、人為的或自然的因素，使得有害物質或者因子進入環(huán)境，破壞了環(huán)境系統(tǒng)正常的結構和功能，降低了環(huán)境質量，對人類或者環(huán)境系統(tǒng)本身產(chǎn)生不利影響的現(xiàn)象。環(huán)境污染包括物質污染和能量污染。例如，工業(yè)“三廢”污染屬于物質污染；噪聲、電磁輻射、放射性、熱污染等屬于能量污染。生態(tài)環(huán)境破壞生態(tài)環(huán)境破壞是指人類不合理地開發(fā)、利用自然資源和興建工程項目而引起的生態(tài)環(huán)境的退化，以及由此而衍生的有關環(huán)境效應，從而對人類的生存環(huán)境產(chǎn)生不利影響的現(xiàn)象，如水土流失、沙漠化、土地退化、森林銳減、生物多樣性減少等。二、環(huán)境問題的產(chǎn)生二、環(huán)境問題的產(chǎn)生環(huán)境問題的產(chǎn)生與發(fā)展主要經(jīng)歷了三個重要的階段。第一階段：第一階段：從人類誕生到工業(yè)革命

7、之前的漫長歷史時期。隨著人類生產(chǎn)力水平的提高，出現(xiàn)了土地方面的較為嚴重的局部環(huán)境問題，包括大量伐樹、過度破壞草原、開墾坡地引起了水土流失和土壤沙化。第二階段：第二階段：從工業(yè)革命時期到第一次發(fā)現(xiàn)“臭氧層空洞”這段時期。城市問題突出，環(huán)境“公害”事件頻繁發(fā)生，工業(yè)革命的到來使得城市出現(xiàn)了交通擁擠、供水不足和衛(wèi)生狀況惡劣等情況。第三階段：第三階段：始于1985年英國科學家發(fā)現(xiàn)南極臭氧層空洞。這個階段的環(huán)境問題主要是全球性的環(huán)境問題，包括“酸雨問題”、“全球變暖”、“臭氧層破壞”等。三、全球性環(huán)境問題三、全球性環(huán)境問題（一）全球變暖（一）全球變暖全球變暖指的是全球地表平均氣溫的升高。溫室效應的加劇是

8、全球變暖的主要原因。全球變暖可能產(chǎn)生的影響包括：1.海平面上升海平面上升隨著全球變暖，世界相關研究組織對未來海平面的變化進行了預測，具體見表具體見表1-1。2.對動植物的影響對動植物的影響3.對農(nóng)業(yè)的影響對農(nóng)業(yè)的影響氣候變暖對農(nóng)作物的影響過程具體見圖具體見圖1-1。4.對人類健康的影響對人類健康的影響預測者預測者預測年份預測年份上升量（上升量（cm）世界氣象組織（世界氣象組織（WMO）202520-140Mercer2030500國際科協(xié)理事會（國際科協(xié)理事會（ICSU）203020-185Bloom2030100歐洲共同體歐洲共同體21世紀世紀20-165Barth Titus202513-

9、55聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）21世紀末世紀末65表表1-1 未來海平面變化的預測未來海平面變化的預測圖圖1-1 氣候變暖對農(nóng)作物的影響氣候變暖對農(nóng)作物的影響（二）臭氧層破壞（二）臭氧層破壞由于人類大量使用氟氯代烴致使地球上臭氧層被大面積破壞。臭氧層破壞的后果極其嚴重，如果平流層的臭氧總量減少1%，預計到達地面的有害紫外線將增加2%。有害紫外線的增加，將會產(chǎn)生以下一些危害：（1）使皮膚癌和白內(nèi)障患者增多，損壞人的免疫力，使傳染病的發(fā)病率增加。（2）破壞生態(tài)系統(tǒng)，使植物的生長和光合作用受到抑制，使農(nóng)作物減產(chǎn)。（3）使塑料等高分子材料更加容易老化和分解，亦能促進光化學大氣污染形

10、成。（三）酸雨（三）酸雨酸雨大量降落到地表后，可使土壤、湖泊、河流酸化。酸雨抑制土壤中有機物的分解和氮的固定，淋洗土壤中鈣、鎂、鉀等營養(yǎng)元素，使土壤貧瘠化。酸雨損害植物的新生葉芽，從而影響其生長發(fā)育，導致森林生態(tài)系統(tǒng)退化。湖水或河水的pH值降到5以下時，魚類的繁殖和發(fā)育受到嚴重影響。土壤和底泥中的金屬可被溶解到水中，毒害魚類。水體酸化還可能改變水生生態(tài)系統(tǒng)。酸雨還能腐蝕建筑材料、金屬結構、油漆等，特別是許多以大理石和石灰石為材料的歷史建筑物和藝術品，耐酸性差，容易受酸雨腐蝕和變色。（四）淡水資源短缺與水污染（四）淡水資源短缺與水污染聯(lián)合國世界淡水資源綜合評價報告指出，世界約1/3人口生活在面臨

11、中度和高度水緊張的地區(qū)，如果不采取行動，預計2025年世界人口的2/3或近55億人口將有面臨這種局面的風險。我國屬于缺水國之列，人均淡水資源僅為世界人均量的1/4，居世界第109位。中國已被聯(lián)合國列入全世界人均水資源13個貧水國家之一。而且我國的水資源分布不均，大量淡水資源集中在南方，北方淡水資源只有南方淡水資源的1/4。水污染有3個主要來源：生活廢水、工業(yè)廢水和含農(nóng)業(yè)污染物的地面徑流。另外，固體廢棄物滲漏和大氣污染物沉降也造成對水體的交叉污染。水體污染大大減少了淡水的可供量，加劇了淡水資源的短缺。（五）生物多樣性損失（五）生物多樣性損失當前地球上生物多樣性損失的速度比歷史上任何時候都快。目前

12、大量物種滅絕或瀕臨滅絕，生物多樣性不斷減少主要是人類的各種活動造成的：（1）大面積森林受到采伐、火燒和農(nóng)墾，草地遭受過度放牧和墾殖，導致了生態(tài)環(huán)境的破壞，對野生物種造成了毀滅性影響。（2）對生物物種的高強度捕獵和采集等過度利用活動，使野生物種難以正常繁衍。（3）工業(yè)化和城市化的發(fā)展，占用了大量土地，破壞了大量天然植被，并造成大面積污染。（4）無控制的旅游，使一些尚未受到人類影響的自然生態(tài)系統(tǒng)受到破壞。（5）土壤、水和空氣污染，危害了森林，特別是給相對封閉的水生生態(tài)系統(tǒng)帶來毀滅性影響。（六）海洋污染（六）海洋污染海洋魚類過度捕撈不僅使海洋捕撈量陷于停滯，還使捕撈結構發(fā)生變化，高價值魚類減少，處于

13、食物鏈低層次的低價值魚類增多。人類活動產(chǎn)生的大部分廢物和污染物最終都進入海洋，海洋污染越來越嚴重。目前，每年都有數(shù)十億噸的淤泥、污水、工業(yè)垃圾和化工廢物等直接流入海洋，河流每年也將近百億噸的淤泥和廢物帶入沿海水域。這就造成世界許多沿海水域，特別是一些封閉和半封閉的海灣和港灣出現(xiàn)富營養(yǎng)化，過量的氮、磷等營養(yǎng)物造成藻類和其他水生植物的迅速生長，有可能發(fā)生由有毒藻類構成的赤潮。赤潮往往很快蔓延，造成魚類死亡，貝類中毒，給沿海養(yǎng)殖業(yè)帶來毀滅性影響。（七）森林面積急劇減少（七）森林面積急劇減少森林是陸地生態(tài)的主體，在維持全球生態(tài)平衡、調查氣候、保持水土、減少洪澇等自然災害方面有著極其重要的作用，各種林產(chǎn)

14、品也有著廣泛的經(jīng)濟用途。但從全球來看，森林破壞仍然是許多發(fā)展中國家所面臨的嚴重問題。森林銳減帶來的生態(tài)環(huán)境問題：（1）產(chǎn)生異常氣候。（2）增加二氧化碳排放。（3）物種滅絕和生物多樣性減少。（4）加劇水土侵蝕。（5）減少水源涵養(yǎng)，加劇洪澇災害。（八）土地荒漠化（八）土地荒漠化荒漠化是當今世界最嚴重的環(huán)境與社會經(jīng)濟問題。土地荒漠化是自然因素和人為活動綜合作用的結果。自然因素主要是指異常的氣候條件，特別是嚴重的干旱條件，由此造成植被退化，風蝕加快，引起荒漠化。人為因素主要指過度放牧、亂砍濫伐、開墾草地并進行連續(xù)耕作等，由此造成植被破壞，地表裸露，加快風蝕或雨蝕。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署曾三次系統(tǒng)地評估了全球

15、荒漠化的狀況。從荒漠化的擴展速度來看，全球每年約有600萬公頃的土地變?yōu)榛哪?，其?20萬公頃是牧場，250萬公頃是旱地，12.5萬公頃是水澆地。另外還有2100萬公頃土地因退化而不能生長谷物。四、我國的環(huán)境問題四、我國的環(huán)境問題（一）大氣污染問題（一）大氣污染問題（二）水環(huán)境污染問題（二）水環(huán)境污染問題（三）垃圾處理問題（三）垃圾處理問題（四）土地荒漠化和沙災問題（四）土地荒漠化和沙災問題（五）水土流失問題（五）水土流失問題（六）旱災和水災問題（六）旱災和水災問題（七）生物多樣性破壞問題（七）生物多樣性破壞問題（八）持久性有機物污染問題（八）持久性有機物污染問題第三節(jié)第三節(jié) 環(huán)境科學環(huán)境科學

16、環(huán)境科學是一門研究人類社會發(fā)展活動與環(huán)境演化規(guī)律之間相互作用關系，尋求人類社會與環(huán)境協(xié)同演化、持續(xù)發(fā)展途徑與方法的科學。一、環(huán)境科學的研究對象一、環(huán)境科學的研究對象環(huán)境科學是研究人類活動與其環(huán)境質量關系的科學，研究對象就是人類與環(huán)境這一矛盾的對立統(tǒng)一關系，揭示二者之間相互作用的規(guī)律，促使環(huán)境朝著有利于人類的方向演化。環(huán)境科學的研究領域，目前已擴大到社會學、經(jīng)濟學、法學等社會科學方面。二、環(huán)境科學的特點二、環(huán)境科學的特點環(huán)境科學是一門研究環(huán)境的物理、化學、生物3個主要部分的學科。它提供了綜合、定量和跨學科的方法來研究環(huán)境系統(tǒng)。其特點就是根據(jù)人類社會發(fā)展活動與環(huán)境演化規(guī)律之間的相互作用關系，尋求人

17、類社會與環(huán)境協(xié)同演化、持續(xù)發(fā)展的途徑與方法。三、環(huán)境科學的基本任務三、環(huán)境科學的基本任務（1）探索全球范圍內(nèi)環(huán)境的演化規(guī)律。（2）揭示人類活動同自然生態(tài)之間的關系。（3）探索環(huán)境變化對人類生存的影響。（4）研究區(qū)域環(huán)境污染綜合防治技術措施和管理措施。四、環(huán)境科學的研究內(nèi)容四、環(huán)境科學的研究內(nèi)容環(huán)境科學領域的研究主導方向：人類和環(huán)境的關系；污染物在環(huán)境中的遷移、轉化、循環(huán)和積累的過程和規(guī)律；環(huán)境污染和生態(tài)破壞的危害；自然資源和生態(tài)環(huán)境的保護和合理利用；環(huán)境污染的控制和防治；環(huán)境監(jiān)測、分析技術和預報；環(huán)境影響評價、預測和污染預防；環(huán)境區(qū)域規(guī)劃和環(huán)境管理。主要是通過以上研究尋求一條更適合我國特色的可

18、持續(xù)發(fā)展道路。第四節(jié)第四節(jié) 環(huán)境保護環(huán)境保護環(huán)境保護是指為解決現(xiàn)實的或潛在的環(huán)境問題，協(xié)調人類與環(huán)境的關系，保障經(jīng)濟社會的持續(xù)發(fā)展而采取的各種行動的總稱。其方法和手段有工程技術、行政管理、法律、經(jīng)濟、宣傳教育等。主要采取行政、法律、經(jīng)濟、科學技術手段，民間自發(fā)環(huán)保組織等，合理地利用自然資源，防止環(huán)境的污染和破壞，以求自然環(huán)境同人文環(huán)境、經(jīng)濟環(huán)境共同平衡可持續(xù)發(fā)展，擴大有用自然資源的再生產(chǎn)，保證社會的發(fā)展。環(huán)境保護具體包括以下幾個方面：1.對自然環(huán)境的保護對自然環(huán)境的保護2.對地球生物的保護對地球生物的保護3.對人類生活環(huán)境的保護對人類生活環(huán)境的保護一、我國的環(huán)境保護歷程一、我國的環(huán)境保護歷程我

19、國的環(huán)境保護始于新中國成立之初，共經(jīng)歷了四個階段，取得了具有自己特色的突出成就。（一）萌芽階段（一）萌芽階段（19491972年）年）（二）起步階段（二）起步階段（19731978年）年）（三）發(fā)展階段（三）發(fā)展階段（19791992年）年）（四）深化階段（四）深化階段（1993年至今）年至今）二、環(huán)境保護是我國的基本國策二、環(huán)境保護是我國的基本國策環(huán)境保護是我國現(xiàn)代化建設中的一項戰(zhàn)略任務，是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然要求。而要做好環(huán)境保護的具體工作，就必須充分利用價值規(guī)律，發(fā)揮競爭規(guī)律的作用，支持資源的優(yōu)化配置。三、我國環(huán)境保護的方針、目標三、我國環(huán)境保護的方針、目標（一）環(huán)境保護的方針（一）環(huán)境

20、保護的方針我國環(huán)境保護工作的基本方針是：全面規(guī)劃、合理布局、綜合利用、化害為利、依靠群眾、大家動手、保護環(huán)境、造福人民。（二）保護目標和任務（二）保護目標和任務1.我國我國“十二五十二五”期間環(huán)境保護的目標和任務期間環(huán)境保護的目標和任務主要指標見表主要指標見表1-21-2。2.污水處理污水處理3.大氣污染物治理大氣污染物治理4.固廢處理固廢處理5.環(huán)境監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測6.完善政策措施完善政策措施序號序號指指 標標2010年年2015年年增增/減率減率1化學需氧量排放總量（萬噸）化學需氧量排放總量（萬噸）2551.72347.6-8%2氨氮排放總量（萬噸）氨氮排放總量（萬噸）264.4238.0-1

21、0%3二氧化硫排放總量（萬噸）二氧化硫排放總量（萬噸）2267.82086.4-8%4氮氧化物排放總量（萬噸）氮氧化物排放總量（萬噸）2273.62046.2-10%5地表水國控斷面劣地表水國控斷面劣類水質的比例（類水質的比例（%）17.7605個個百分點百分點6地級以上城市空氣質量達到二級標準以上的比例（地級以上城市空氣質量達到二級標準以上的比例（%）72808個個百分點百分點表表1-2 “十二五十二五”期間（期間（2010-2015年）環(huán)境保護主要指標年）環(huán)境保護主要指標 本章從中心事物、研究主體、自然因素的角度分述環(huán)境的概念，環(huán)境分本章從中心事物、研究主體、自然因素的角度分述環(huán)境的概念，環(huán)境分為自然環(huán)境和人工環(huán)境，環(huán)境具有整體性、有限性、不可逆性、隱顯性、持為自然環(huán)境和人工環(huán)境，環(huán)境具有整體性、有限性、不可逆性、隱顯性、持續(xù)反應性、災害放大性等六方面特性。環(huán)境問題按產(chǎn)生原因可分為原生環(huán)境續(xù)反應性、災害放大性等六方面特性。環(huán)境問題按產(chǎn)生原因可分為原生環(huán)境問題和次生環(huán)境問題，按表現(xiàn)形式可分為環(huán)境污染和生態(tài)環(huán)境破壞。環(huán)境科問題和次生環(huán)境問題，按表現(xiàn)形式可分為環(huán)境污染和生態(tài)環(huán)境破壞。環(huán)境科學是一門綜合性學科，研究包括環(huán)境的物理、化學、生物三個主要部分，基學是一門綜合性學科，研究包括