第1講環(huán)境修復(fù)與生態(tài)系統(tǒng)健康

教學(xué)目標(biāo)了解環(huán)境問題及其產(chǎn)生的根源掌握環(huán)境污染物的概念，了解不同類型污染物對生態(tài)健康的危害了解污染環(huán)境修復(fù)的基本概念、技術(shù)手段及其應(yīng)用現(xiàn)狀及前景了解土壤、水體、大氣和固體廢棄物污染的現(xiàn)狀，危害及其治理途徑和策略對目前存在的主要環(huán)境污染問題，能發(fā)表相關(guān)看法并針對性的提出1-2條合理化治理建議。第一講緒論第一節(jié)、環(huán)境修復(fù)與生態(tài)健康的意義第二節(jié)、環(huán)境修復(fù)與生態(tài)系統(tǒng)健康概念第三節(jié)、環(huán)境污染對人體健康的影響第四節(jié)、環(huán)境修復(fù)與生態(tài)健康研究任務(wù)第一節(jié)研究意義環(huán)境問題全球主要的環(huán)境問題及其產(chǎn)生根源環(huán)境污染生態(tài)系統(tǒng)退化(生態(tài)病理學(xué))環(huán)境環(huán)境：可以影響人類生存與發(fā)展的各種自然因素與社會因素的總和。自然環(huán)境：是人類生活和生產(chǎn)所必需的自然條件和自然資源的總稱，即陽光、溫度、氣候、地磁、空氣、水、巖石、土壤、動植物、微生物以及地殼的穩(wěn)定性等自然因素的總和。

社會環(huán)境:

是人類在自然環(huán)境的基礎(chǔ)上，為不斷提高物質(zhì)和精神生活水平，通過長期有計劃、有目的地發(fā)展，逐步創(chuàng)造和建立起來的人工環(huán)境。環(huán)境問題環(huán)境問題：由于人類活動或自然因素引起環(huán)境質(zhì)量下降、對人類及其他生物的正常生存和發(fā)展所造成種種影響和破壞的問題。環(huán)境問題包括生態(tài)環(huán)境破壞與環(huán)境污染。原生環(huán)境問題：地震、海嘯、火山活動、崩塌、滑坡、泥石流洪澇、干旱、臺風(fēng)、蟲災(zāi)等次生環(huán)境問題城市化、工農(nóng)業(yè)對環(huán)境的污染：污染(大氣、水體、土壤、生物、放射等)、干擾(噪聲、震動、熱、電磁輻射干擾等)不合理開發(fā)利用自然資源，生態(tài)環(huán)境破壞：森林破壞、草原退化、水熱平衡失調(diào)、沙漠化、鹽漬化、潛育化、水土流失、物種滅絕、自然景觀破壞等健康環(huán)境健康環(huán)境只是相對的，特指存在于其中的各種物質(zhì)或能量都低于有關(guān)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。健康環(huán)境體現(xiàn)了人類的價值取向。全球十大環(huán)境問題

全球氣候變暖臭氧層的耗損與破壞酸雨蔓延生物多樣性減少森林銳減土地荒漠化大氣污染水體污染資源短缺固體廢棄物成災(zāi)溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)（Greenhouseeffect）導(dǎo)致全球氣候變暖，導(dǎo)致氣候變化、海平面上升(70-140cm/1.5～4.5℃)、生態(tài)環(huán)境變化。溫室氣體：二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、一氧化二氮（N2O）、氯氟碳化合物（CFC）、四氯化碳（CCl4）、一氧化碳（CO）等。低碳經(jīng)濟(jì)、低碳生活臭氧層的耗損與破壞臭氧層:離地球表面10~50千米的大氣平流層中集中了地球上90%的臭氧氣體，在離地面25千米處臭氧濃度最大，形成了厚度約為3毫米的臭氧集中層，稱為臭氧層。危害：大量紫外線直接輻射地面，導(dǎo)致人類皮膚癌、白內(nèi)障發(fā)病率增高，抑制人體免疫系統(tǒng)功能；農(nóng)作物受害減產(chǎn)，影響糧食生產(chǎn)和食品供應(yīng)；破壞海洋生態(tài)系統(tǒng)食物鏈，導(dǎo)致生態(tài)平衡破壞。酸雨蔓延酸雨蔓延酸雨是pH值小于5.6的從空中云霧降落到地面的液態(tài)水(雨)和固態(tài)水(雪、霰、雹)。對人類、建筑、農(nóng)作物、樹木、水體均有影響.二氧化硫和氮氧化物等氣體主要是在能源使用過程中排放出來的。全世界有三大著名的酸雨區(qū)：北美的五大湖地區(qū)，北歐，華南。SO2+OH·→HOSO2·HOSO2·+O2→HO2·+SO3SO3(g)+H2O(l)→H2SO4(aq)NO2+OH·→HNO3生物多樣性減少生物多樣性減少生物多樣性是指某一區(qū)域內(nèi)遺傳基因的品系、物種和生態(tài)系統(tǒng)多樣性的總和。瀕臨滅絕:1/8的植物；l/4的哺乳動物；l/9的鳥類；l/5的爬行動物；l/4的兩棲動物；l/3的魚類。

森林銳減1980--1990年之間全球平均每年損失森林995萬hm2。土地荒漠化過度放牧、采礦、修路等人類活動，破壞了地表植被，大面積草地退化，使綠色原野逐步變成類似沙漠的景觀.目前，中國的荒漠化土地面積為262多萬km2，相當(dāng)于l0個廣東省，而且每年還以3000多km2的速度在擴(kuò)大沙漠化的結(jié)果是產(chǎn)生沙漠化的土地。資源短缺能源、森林資源、水資源、礦產(chǎn)資源短缺。目前全球有約1／3的人口已受到缺水的威脅，2000年缺水人口增加到1／2以上。我國人均水資源占有量僅為世界人均占有量的1／4，加上水資源在時間和空間上分布的不均勻性，水資源短缺的矛盾十分突出。水體污染我國七大水系的水源只有不到30％能滿足飲用水水源的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

1998年太湖藍(lán)藻水華暴發(fā)空氣污染光化學(xué)煙霧污染是指汽車、工廠等污染源排入空氣的碳?xì)浠衔锖偷趸锏纫淮挝廴疚镌陉柟庾饔孟聲l(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成二次污染物，由一次和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象，稱為光化學(xué)污染?？諝庵械闹饕廴疚镉袘腋☆w粒物、一氧化碳、臭氧、二氧化硫、氮氧化物、鉛等。固體廢棄物成災(zāi)礦業(yè)固體廢棄物，工業(yè)固體廢棄物，城市垃圾、農(nóng)業(yè)廢棄物和放射性固體廢物浙江省固廢污染浙江省是我國農(nóng)村現(xiàn)代化進(jìn)展較快、農(nóng)村環(huán)境問題較為突出的省份。我省已有近400個養(yǎng)殖區(qū)、5700個大型養(yǎng)殖場、3萬多個規(guī)模養(yǎng)殖基地；農(nóng)村每年生活垃圾1000多萬噸，畜禽糞便產(chǎn)出量為1600萬多噸，農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量在1200萬噸以上，生活污水等高達(dá)4000多萬噸，污泥產(chǎn)出量大、處理率低。我國的環(huán)境質(zhì)量狀況七大重點(diǎn)流域地表水均受到不同程度的污染，加劇了水資源的供需矛盾。一些湖泊富養(yǎng)化嚴(yán)重，城市近海海域污染嚴(yán)重，赤潮頻繁發(fā)生，其面積不斷擴(kuò)大。城市環(huán)境質(zhì)量下降，空氣污染嚴(yán)重，酸雨面積占國土面積的30％，是世界三大酸雨區(qū)之一。城市普遍存在噪聲擾民現(xiàn)象，在開展區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測的176個城市中，一半以上的城市屬于中度或較重污染城市。城市生活垃圾和固體廢棄物污染日益嚴(yán)重，城市生活垃圾僅有少量經(jīng)過無害化處理，全國上百座城市出現(xiàn)垃圾圍城現(xiàn)象，二次污染、“白色污染”問題十分突出。土地退化嚴(yán)重，荒漠化、鹽堿化面積不斷擴(kuò)大。揚(yáng)塵、浮塵和沙塵暴等自然災(zāi)害頻繁發(fā)生。環(huán)境復(fù)合循環(huán)污染區(qū)域環(huán)境質(zhì)量惡化區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)發(fā)展投資環(huán)境社會穩(wěn)定出口貿(mào)易旅游創(chuàng)匯投資經(jīng)商人體健康食物安全生態(tài)安全造成環(huán)境問題原因分析過度收獲(Overharvesting)人為的改造(PhysicalRestructuring)引入外來物種(IntroductionofExoticSpecies)修正自然混亂(ModificationofNaturalPerturbations)1、過度收獲(Overharvesting)對于陸地生態(tài)系統(tǒng)，過度放牧?xí)斐砂敫珊挡菰鷳B(tài)系統(tǒng)退化為沙漠對森林的的過度砍伐會造成全球森林面積的減少，而這也是造成局部地區(qū)物種滅絕的主要原因?qū)Ｑ蠛偷a(chǎn)的過度捕撈會顯著減少魚的種類以及產(chǎn)量。如在黃河流域，過度捕撈已經(jīng)造成魚類資源從180,000噸減少為10,000噸。由于過度捕撈，加拿大五大湖的某些珍稀魚類已經(jīng)滅絕。Breureetal.,2003.ABiologicalIndicatorforSoilQuality.OECD,TheNetherlands2、人為的改造(PhysicalRestructuring)一種類型是徹底地將一種類型的生態(tài)系統(tǒng)改造成另外一種類型，例如把森林改造成農(nóng)田，或者將農(nóng)田改造成郊區(qū)。另一種類型是對已有的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行適度的調(diào)整，盡管這種干預(yù)通常會導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)局部的紊亂與退化。

位于北美格蘭德河工程：河流-----漫灘---最大效率的利用了洪水灌溉-----經(jīng)濟(jì)價值的作物增產(chǎn)-----當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)問題得到緩和-----生態(tài)系統(tǒng)功能的減少和對人類健康造成新危險為代價的。中國三峽大壩工程：這個河道現(xiàn)在由防洪堤阻隔----灌溉發(fā)電等經(jīng)濟(jì)效益----生態(tài)系統(tǒng)功能的減少和對人類健康造成新危險為代價的。中國城市化侵占農(nóng)田或森林：生態(tài)系統(tǒng)功能的減少和對人類健康造成新危險----城市病

第一種類型案例第二種類型案例水利發(fā)電：通常不會完全改變一個生態(tài)系統(tǒng)，而是增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的功能，然而某些未知的結(jié)果有可能嚴(yán)重的擾亂自然系統(tǒng)的功能。建造碼頭：給自然環(huán)境造成破壞，減少了有價值的濕地，更改了水文，對魚群落帶來危害。大范圍的走廊和管道鋪設(shè)：給環(huán)境帶來了壓力，特別是在北部，這樣的改造破壞了北美馴鹿的遷徙。這些例子僅僅是人為改造帶來的負(fù)面影響的一小部分。3、引入外來物種

(IntroductionofExoticSpecies)有目的性的或者無意地引入非本地的動物或植物經(jīng)常會造成生態(tài)系統(tǒng)中本地物種的滅絕或退化。例如，墨西哥和亞利桑那州的半干旱草地侵蝕嚴(yán)重，將拉赫曼畫眉草引入這一地區(qū)雖然成功減少了腐蝕，但同時這一耐干旱品種淘汰了本土的物種，導(dǎo)致當(dāng)?shù)厣锒鄻有云茐?。在加拿大五大湖，通過韋蘭運(yùn)河意外地引入七鰓鰻對河流的經(jīng)濟(jì)魚類資源造成了極大的危害，例如七鰓鰻大量捕食湖鮭造成湖鮭數(shù)量驟減。4、修正自然混亂

(ModificationofNaturalPerturbations)消除生態(tài)系統(tǒng)中的波動也被認(rèn)為是環(huán)境壓力，會造成嚴(yán)重的生態(tài)系統(tǒng)退化如撲滅森林和草原的火災(zāi)，調(diào)整河流以及控制自然界的昆蟲爆發(fā)在過去被認(rèn)為是對生態(tài)系統(tǒng)有積極作用的措施。此類用于控制生態(tài)系統(tǒng)的措施會產(chǎn)生反作用，因為阻礙自然波動，不可避免地減弱生態(tài)系統(tǒng)的自我平衡能力，而最終導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)退化。火災(zāi)撲滅和放牧造成美國西南部Ponderosa松樹林結(jié)構(gòu)和功能改變。二、環(huán)境污染環(huán)境污染：指人類活動產(chǎn)生并排入環(huán)境的污染物或污染因素超過了環(huán)境容量和環(huán)境自凈能力，使環(huán)境的組成或狀態(tài)發(fā)生了改變，環(huán)境質(zhì)量惡化，從而影響和破壞了人類正常生產(chǎn)和生活。環(huán)境污染的來源工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動產(chǎn)生的污染

—工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的廢水、廢氣、廢渣、粉塵以及產(chǎn)生的噪聲、惡臭、振動、輻射等。

—農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用的化肥、農(nóng)藥、除草劑、農(nóng)膜等。

—突發(fā)性生產(chǎn)事故引起的污染。生活活動產(chǎn)生的污染：如燃煤、污水、廢棄物開發(fā)建設(shè)活動產(chǎn)生的污染：房地產(chǎn)開發(fā)其他：如戰(zhàn)爭、拍戲化肥使用僅占全球9%的耕地面積上消費(fèi)了32%的化肥單位面積化肥用量達(dá)全球平均水平的3.7倍中國—全球第一化肥消費(fèi)大國化肥與農(nóng)業(yè)發(fā)展化肥的發(fā)展對保障我國糧食安全發(fā)揮了巨大的作用未來大幅度提高糧食產(chǎn)量的需要將使化肥的施用量保持快速增長農(nóng)機(jī)13%其它10%肥料32%灌溉28%種子17%糧食增產(chǎn)諸因素的貢獻(xiàn)率過量施用化肥現(xiàn)象小麥季氮肥施用量：280－450kg/ha玉米季氮肥施用量：200－350kg/ha每公斤養(yǎng)分增產(chǎn)的糧食不到全球平均的1/2發(fā)達(dá)國家：氮肥當(dāng)季利用率約為50％，磷肥當(dāng)季利用率約為30％。中國：氮肥當(dāng)季利用率為30-35％，磷肥當(dāng)季利用率為10-25％。中國世界化肥使用肥料用量大肥料利用率低施肥效益低環(huán)境風(fēng)險大環(huán)境污染香格里拉圣湖美景遭遇《無極》“劫色”之痛影片《無極》中那片令人驚艷的高山杜鵑花海，取景于云南省迪慶藏族自治州香格里拉縣深山里的“圣湖”—碧沽天池。當(dāng)劇組把美景定格到銀屏上的同時，卻給世外仙境般的碧沽天池留下了難以撫平的傷痛.破舊的斷橋橫在水面留在碧沽天池邊的“海棠金舍”殘體

新版《三國演義》電視劇劇組在浙江永康楊溪水庫拍外景，在拍攝期間，楊溪水庫周圍除了堆積如山的塑料飯盒、酒瓶甚至糞便等生活垃圾外，由于拍攝交戰(zhàn)的夜戲，現(xiàn)場還彌漫著濃重的柴油味，水中也有小部分黑色漂浮物，可能會影響到永康當(dāng)?shù)亟?0萬人的飲水水源。永康楊溪水庫管理部門緊急叫停。/newscenter/2009-04/24/content_11246743.htm新版《三國演義》劇組污染水源被要求撤離污染源污染源指向環(huán)境排放有毒有害物質(zhì)或?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生有毒有害影響的場所、設(shè)備和裝置。控制污染源，是改善環(huán)境質(zhì)量的根本。污染源管理的原則是：預(yù)防為主，防治結(jié)合；污染者承擔(dān)治理責(zé)任，開發(fā)者承擔(dān)補(bǔ)償責(zé)任和不斷強(qiáng)化監(jiān)督管理，以管促治。污染物分類按照污染物的性質(zhì)分：

—化學(xué)污染：有毒的無機(jī)物和有機(jī)物

—物理污染：噪聲、振動、熱、光、輻射及放射性

—生物污染：微生物、寄生蟲等按照污染介質(zhì)分：

—大氣污染物

—水體污染物

—土壤污染物

—固體廢棄物化學(xué)性污染物飲水、裝修、取暖、烹調(diào)、化妝、染發(fā)、洗滌、消毒、殺蟲、食品等造成環(huán)境污染的化學(xué)物質(zhì)（化學(xué)品），包括有機(jī)物與無機(jī)物。物理性污染物造成環(huán)境污染的物理因素，包括光、熱、噪聲、電磁波等等方面。可見光（車燈、電焊、玻璃幕墻）、紅外線、紫外線等生物性污染物對人和生物有害的微生物、寄生蟲等病原體和變應(yīng)原等污染水、氣、土壤和食品，影響生物產(chǎn)量，危害人類健康，這種污染稱為生物污染。生活污水、醫(yī)院污水、屠宰、食品加工廠污水、未經(jīng)無害化處理的垃圾和人畜糞便，以及大氣中的飄浮物和氣溶膠。Ebola病毒三、生態(tài)系統(tǒng)退化（生態(tài)病理學(xué)）各種人類活動，各種壓力的協(xié)同作用已經(jīng)超過了生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)功能，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的退化。退化的生態(tài)系統(tǒng)失去正常的功能，好象一個有病的“人”，結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)退化過程的科學(xué)叫生態(tài)病理學(xué)。生態(tài)系統(tǒng)破壞帶來的損失是很大的，例如森林資源、水產(chǎn)資源、草地資源、農(nóng)田、飲用水資源的減少。這些同時會造成經(jīng)濟(jì)損失、人類健康威脅和由于環(huán)境惡化，鄉(xiāng)村人口大批量遷移帶來的社會混亂。仔細(xì)監(jiān)控生態(tài)系統(tǒng)健康的標(biāo)志并集中針對出現(xiàn)退化危險的生態(tài)系統(tǒng)，這樣也許可以將公眾的目光轉(zhuǎn)向退化生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)，讓公眾認(rèn)識到哪些活動會對生態(tài)病理造成威脅。三、生態(tài)系統(tǒng)退化（生態(tài)病理學(xué)）生態(tài)系統(tǒng)健康生態(tài)系統(tǒng)健康是一門綜合性的學(xué)科，將社會學(xué)、自然學(xué)和健康學(xué)的理論綜合起來，認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)功能紊亂、診斷造成紊亂的原因以及分析可能矯正環(huán)境退化的方法和可行的降低生態(tài)病理的保護(hù)措施。人類健康和生態(tài)健康是緊密聯(lián)系在一起的第2節(jié)環(huán)境修復(fù)與生態(tài)健康概念污染環(huán)境的修復(fù)三條防線防治環(huán)境污染：更新技術(shù)、改進(jìn)工藝，減少污染物產(chǎn)生的總量，即清潔生產(chǎn)的方法；對從工廠、礦山、農(nóng)場和居民區(qū)排出廢水和污水進(jìn)行集中處理，然后再排放；對已經(jīng)進(jìn)入環(huán)境中的分散污染物進(jìn)行處理，即修復(fù)技術(shù)。修復(fù)(Remediation)：指借助外界作用力使某個受損的特定對象部分或全部恢復(fù)到原初狀態(tài)的過程。包括恢復(fù)(restoration)、重建(reconstruction)、改建(renewal)三個方面。環(huán)境修復(fù)：對被污染的環(huán)境采取物理、化學(xué)與生物學(xué)技術(shù)措施，使存在于環(huán)境中的污染物質(zhì)濃度減少或毒性或完全無害化。一、環(huán)境修復(fù)概念環(huán)境污染與環(huán)境修復(fù)凈化

的對立統(tǒng)一關(guān)系環(huán)境污染環(huán)境修復(fù)凈化超過環(huán)境凈化能力在環(huán)境承載力范圍內(nèi)環(huán)境凈化強(qiáng)調(diào)的是環(huán)境中內(nèi)源因子對污染物質(zhì)或能量的清除過程，是一種自然的、被動的過程；環(huán)境修復(fù)則強(qiáng)調(diào)人類有意識的外源活動對污染物質(zhì)或能量的清除過程，是一種人為的、主動的過程。修復(fù)技術(shù)的發(fā)展物理方法：萃取、熱去除化學(xué)方法：施用改良劑、氧化還原劑、沖洗物理化學(xué)方法：空氣吹脫法、原位玻璃法、射頻加熱法等