環(huán)境學基礎緒論

1、環(huán)境學基礎-緒論課程框架參考書目第一章 緒論1 環(huán)境及其類型 2 環(huán)境問題 3 環(huán)境科學 Chesapeake Bay藍蟹數(shù)量下降 原因： 以往捕撈牡蠣的居民目前轉向捕撈藍蟹 捕撈技術革新 隨著人口逐步增加，捕蟹越來越成為流行的消遣方式 捕食藍蟹的條紋鱸魚受到保護，數(shù)量不斷增加 水域富營養(yǎng)化 雌蟹數(shù)量太少，每只雌蟹的產卵量也在減少 爭論： 馬里蘭州和弗吉尼亞州分別指責對方應當負責 漁民們：螃蟹數(shù)量下降是周期性的 消遣者：有權使用州里的水域 科學家、環(huán)保主義者：保護螃蟹甚至完全禁止捕撈1 環(huán)境及其類型 ？什么是環(huán)境“環(huán)境”概念辨析 德國學者E . Haeckel在1866年的普通生物形態(tài)學中就首

2、先使用了“環(huán)境”一詞。 生態(tài)學中的環(huán)境，是指某一特定生物體或生物群體以外的空間，以及直接或間接影響該生物體或生物群體生存的一切事物的總和。“環(huán)境”是物理環(huán)境和生物環(huán)境的結合體。 電子版中國大百科全書指出，環(huán)境是相對于中心事物而言的，與某一中心事物有關的事物，就是這個事物的環(huán)境（surrounding）。 環(huán)境科學中所研究的環(huán)境是以人類為主體的外部世界，即人類賴以生存和發(fā)展的物質條件的綜合體，包括自然環(huán)境和人工環(huán)境（劉培桐,1984）。 1989年12月頒布的中華人民共和國環(huán)境保護法，“環(huán)境，是指影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和經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、

3、草原、野生生物、自然遺跡、人文遺跡、自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、城市和鄉(xiāng)村等”。環(huán)境分類 按主體分：社會環(huán)境、自然環(huán)境 按成因分：原生環(huán)境、次生環(huán)境 按物質形態(tài)分：水環(huán)境、大氣環(huán)境 按功能分：城市環(huán)境、農村環(huán)境 自然環(huán)境要素構成 自然環(huán)境的三大功能: 物質循環(huán)：物質元素在各圈層之間的交換過程，又稱生物地球化學循環(huán)（biogeochemical cycle）。 能量流動:太陽能進入到地球生態(tài)系統(tǒng)，然后耗散到外部環(huán)境中的過程。 信息傳遞：各種信息在生態(tài)系統(tǒng)各生命成分之間的流通。 物質循環(huán)的類型: 水循環(huán)：以水體（海洋）為物質的儲庫。 氣體型循環(huán)：以大氣和海洋為物質的主要儲庫，如碳、氮、氧、氯等物質的循

4、環(huán)。 沉積型循環(huán)：以巖石圈為物質的主要儲庫，如硫、磷、鉀等物質的循環(huán)。 有毒有害物質循環(huán)：對生物體有毒害作用的物質的循環(huán)，如重金屬、有毒的有機物。？ 物質流動的數(shù)量有沒有限制？ 在人類活動干擾下，物質循環(huán)發(fā)生了怎樣的變 化？舉例說明。人工環(huán)境 人工環(huán)境的特點： 人類作為主導因子，環(huán)境人工化明顯。 人工環(huán)境的多樣化。 人工環(huán)境的脆弱性。 環(huán)境污染嚴重。 危害人類健康的因素增多。環(huán)境的特性 環(huán)境的多樣性 自然環(huán)境的多樣性 人類需求的多樣性 人類與環(huán)境相互作用的多樣性 環(huán)境的整體性 環(huán)境各要素之間相互聯(lián)系、相互制約 局部環(huán)境與整體環(huán)境相互影響、依存 環(huán)境中物質和能量的循環(huán)與轉化 跨界(省市、地區(qū)、國

5、家)環(huán)境的影響 環(huán)境問題的綜合性、復雜性 環(huán)境的區(qū)域性：指環(huán)境要素在時空分布上的差異 地球環(huán)境的多樣性，側重空間，如水域陸地等地帶性。 局部小環(huán)境的多變性，側重時間，如季節(jié)。 局部與整體之間的環(huán)境要素關系的復雜性，如污染物借助特種傳播途徑的傳播。 環(huán)境的相對穩(wěn)定性 含義：環(huán)境中物流、能流和信息流不斷變化，環(huán)境本身具有一定的抗干擾自我調節(jié)能力，在一定的干擾強度范圍內，環(huán)境的結構和功能基本不變。 人類系統(tǒng)是一個開放系統(tǒng)，人類活動會影響環(huán)境。 環(huán)境變化的滯后性 舉例？ 環(huán)境受到外界影響后，環(huán)境發(fā)生變化的時間要滯后于外界干擾的時間。 深層次原因：突變與漸變。 環(huán)境要素Ø 環(huán)境要素又稱環(huán)境基質

6、，是指構成人類環(huán)境整體的各個獨立的、性質不同的而又服從整體演化規(guī)律的基本物質組分。Ø 分自然環(huán)境要素與人工環(huán)境要素。 Ø 自然環(huán)境要素通常包括：水、大氣、生物、陽光、巖石、土壤等。 Ø 環(huán)境要素組成環(huán)境結構單元，環(huán)境結構單元又組成環(huán)境整體或環(huán)境系統(tǒng)。Ø 由水組成水體全部水體總稱為水圈；由大氣組成大氣層，整個大氣層總稱為大氣圈；由生物體組成生物群落，全部生物群落構成生物圈等等。環(huán)境要素的屬性 Ø 最差（小）限制律：整體環(huán)境的質量，不能由環(huán)境諸要素的平均狀態(tài)決定，而是受環(huán)境諸要素中那個與最優(yōu)狀態(tài)差距最大的要素所控制。Ø 等值性：是指各個環(huán)

7、境要素，無論它們本身在規(guī)模上或數(shù)量上如何的不相同，但只要是一個獨立的要素，那么對于環(huán)境質量的限制作用并無質的差別。Ø 整體性大于個體和：是指環(huán)境諸要素互相聯(lián)系、互相作用產生的集體效應，是個體效應基礎上質的飛躍。Ø 出現(xiàn)先后，互相聯(lián)系，互相依賴：是指環(huán)境諸要素在地球演化史上的出現(xiàn)，具有先后之別，但它們又是相互聯(lián)系，相互依賴的。 環(huán)境質量Ø 環(huán)境質量是指在一個具體的環(huán)境內，環(huán)境的總體或環(huán)境的某些要素，對人群的生存和繁衍以及社會經濟發(fā)展的適宜程度，是反映人群的具體要求而形成的對環(huán)境評定的一種概念。 ü 環(huán)境質量是對環(huán)境狀況的一 種描述；ü 環(huán)境狀況的

8、形成由來自自然的原因，也有來自人為的原因，而且從某種意義來說，人為原因是更重要的原因；ü 人群的文化狀態(tài)也影響著環(huán)境質量。 2 環(huán)境問題 環(huán)境問題何時產生？ 環(huán)境問題與人類活動有何關系？ 環(huán)境問題的影響如何？ 應充分認識人類與環(huán)境的依存關系。 人類是物質運動的產物，是地球表面系統(tǒng)進化的產物。 地球表面系統(tǒng)的進化形成了地理環(huán)境，是人類賴以生存和發(fā)展的場所。 人類與環(huán)境的關系在不斷變化 環(huán)境問題的產生與生態(tài)環(huán)境早期破壞。包括人類出現(xiàn)以后直至產業(yè)革命的漫長時期，又稱早期環(huán)境問題。 城市環(huán)境問題突出和“公害”加劇。從產業(yè)革命到1984年發(fā)現(xiàn)南極臭氧空洞止，又稱近代城市環(huán)境問題階段。 全球性大

9、氣環(huán)境問題，即當代環(huán)境問題階段。它始于1984年英國科學家發(fā)現(xiàn)，1985年美國科學家證實南極上空出現(xiàn)“臭氧空洞”。這一階段的核心是“全球變暖”、“臭氧層破壞”和“酸沉降”三大全球性大氣環(huán)境問題。 人類發(fā)展過程，也是不斷適應和調整環(huán)境的過程 人類對于發(fā)展認識不斷深化，從只重視經濟增長，轉變?yōu)榻洕鲩L與環(huán)境保護并重。 行動上，也在生產、經濟和管理等方面不斷向利于環(huán)保的方向進化。人類活動與環(huán)境危機 人類活動方式與目的：利用并改造自然資源與環(huán)境，為滿足生活、生產需要 表現(xiàn)：向自然界索取有用物質，生產“服務”，并將產生的廢棄物返還給環(huán)境。 實質：人與自然環(huán)境之間進行物質交換。 直接后果：干擾原生環(huán)境，形

10、成環(huán)境影響，又稱環(huán)境負荷（environmental impact, environmental loads）。 過程積累：人口劇增，活動加劇，資源使用量和廢棄物量逐年急增，環(huán)境負荷增大。 間接后果：當環(huán)境負荷超過自然界自凈和調節(jié)的閾值時， 就會威脅到自然系統(tǒng)的基本完整性和穩(wěn)定性，影響人類和其他生物的生存和發(fā)展。 環(huán)境問題 是指由于自然力或人類活動所導致的全球環(huán)境或區(qū)域環(huán)境中出現(xiàn)的不利于人類生存和社會發(fā)展的各種現(xiàn)象。 按成因分類如下：人類活動與全球環(huán)境問題的關系20世紀“八大公害事件”環(huán)境問題的實質 人類活動強度超出了自然系統(tǒng)的承載能力，從而導致了環(huán)境問題。 環(huán)境問題的實質：人與自然關系的失調

11、，這種失調造成了對生態(tài)系統(tǒng)平衡關系的破壞，它是人口、經濟、社會、環(huán)境非協(xié)調發(fā)展所引起的問題。 要從根本上解決環(huán)境問題，人類必須改變無節(jié)制生產和最大限度消費的生存方式，摒棄一味向自然索取以滿足自身和短期利益的價值觀念。 三階段環(huán)境問題的核心分別是什么。 土地 污染 轉移環(huán)境背景值 環(huán)境背景值亦稱自然本底值，指在不受污染的情況下，環(huán)境組成的各要素中與環(huán)境污染有關的各種化學元素的含量及基本化學成份。其特點： 不同的地區(qū)有不同的背景值； 相對不受污染情況下，環(huán)境要素中的基本化學組成。 用途：開展區(qū)域環(huán)境質量評價，進行環(huán)境污染趨勢預測預報， 制定環(huán)境標準，工農業(yè)生產合理布局等，具有重要意義。 次生環(huán)境問

12、題2-資源耗竭 由于人類不合理的開發(fā)和利用自然資源，使得人類向環(huán)境索取自然資源的速度遠遠超過了資源本身的再生速度（針對可更新資源）。 對于不可更新資源，人類不當使用最終可能導致耗竭。資源耗竭問題的相對性 資源短缺與耗竭是相對于消耗水平（或需求水平）而言的。 具有區(qū)域性：資源短缺與耗竭通常是針對某一特定區(qū)域而言的 原因：資源分布、技術水平、經濟發(fā)展狀況、消費偏好等。 后果及對策：資源使用的公平性？貿易？戰(zhàn)爭？環(huán)境問題的影響 社會和政治決策的制定，往往依賴于行政管轄權。然而，環(huán)境問題并不一定與這些人為的政治界限一致。 1998年墨西哥的森林大火，對美國德克薩斯州的空氣質量造成嚴重影響。但是，問題僅

13、僅在于空氣質量和人類健康嗎？ 美國主要工業(yè)區(qū)形成的大氣污染物，飄移進入加拿大境內，形成酸雨。兩國長期爭執(zhí)不下。 區(qū)域環(huán)境問題（以美國為例）次生環(huán)境問題3-生態(tài)破壞 生態(tài)破壞： 人類活動直接作用于自然生態(tài)系統(tǒng)，造成生態(tài)系統(tǒng)的生產能力顯著下降和結構顯著改變，從而引起的環(huán)境問題。 生態(tài)平衡與生態(tài)失衡􀂇 生態(tài)平衡:生態(tài)系統(tǒng)與其外部環(huán)境之間進行適當?shù)奈镔|、能量、信息交流，使生態(tài)系統(tǒng)保持特定的結構和功能。 生態(tài)失衡：當外界干擾超過生態(tài)系統(tǒng)自身的調節(jié)能力時，出現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)結構的破壞、功能紊亂等現(xiàn)象。人類對生物圈的破壞性影響 人類對生物圈的破壞性影響主要表現(xiàn)在三個方面： 大規(guī)模改自然為人工生態(tài)

14、系統(tǒng)，干擾生物圈正常運轉：如農田開發(fā)。 大量取用資源，破壞生態(tài)平衡：例如森林砍伐、水資源過度開發(fā)。 向環(huán)境輸入大量廢棄物，嚴重污染生物圈：例如污廢水向河流傾卸。 帶來的典型環(huán)境問題：土地荒漠化、生物多樣性破壞等。全球環(huán)境變化 全球環(huán)境問題是指全球環(huán)境中出現(xiàn)的不利于人類生存和發(fā)展的各種現(xiàn)象。主要有： 全球氣候變化 臭氧層破壞和損耗 酸雨污染 土地荒漠化 森林植被被破壞 生物多樣性銳減 海洋資源破壞和污染 有機物的污染 全球氣候變暖 導致全球變暖的主要原因是人類在近一個世紀以來大量使用礦物燃料（如煤、石油等），排放出大量的二氧化碳等多種溫室氣體。由于這些溫室氣體對來自太陽輻射的可見光具有高度的透過

15、性，而對地球反射出來的長波輻射具有高度的吸收性，也就是常說的“溫室效應”，導致全球氣候變暖。 造成溫室效應的溫室氣體除了二氧化碳外，還有甲烷、氧化亞氮等。燃燒化石燃料、農業(yè)和畜牧業(yè)、垃圾處理等等都會向大氣中排放溫室氣體。全球變暖的可能影響 海平面上升 經濟發(fā)達、人口密集的三角洲、海岸帶和低地地區(qū)淹沒損失。 氣候帶北移熱帶 多雨地區(qū)將面臨洪澇多發(fā)威脅，沿海城鎮(zhèn)將遭受風暴頻繁襲擊。 極地凍土帶下的大量CH4 將釋放出來，加速全球增溫。 給許多病菌的繁殖、傳播提供更為適宜的溫床。 世界經濟損失 據(jù)UNEP報告,如不對溫室氣體排放采取措施，今后50年內，每年所造成的全球經濟損失最多可達3000 億美元

16、。全球變暖對我國的可能影響 引發(fā)自然災害，破壞生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)，損害生物多樣性： 使中國農業(yè)生產的不穩(wěn)定性增大 生態(tài)問題和環(huán)境問題 水資源不均衡 中國南方雪災與中國北方暖冬干旱保護全球氣候的行動 全球變暖的威脅是全人類共同面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。要搞清溫室氣體相關問題，削減排放量，有賴于廣泛的國際合作。 重要決議 聯(lián)合國氣候變化框架公約 京都議定書 哥本哈根氣候變化大會哥本哈根“四道坎” 第一，發(fā)達國家2020年減排目標，即中期減排目標。發(fā)展中國家要求發(fā)達國家履行其在2007年“巴厘路線圖”中作出的“在2020年應比1990年至少減排40%”的承諾。目前，僅有挪威承諾2020年比1990年減排40%。

17、歐盟承諾到2020年比1990年減排20%，日本承諾25%，但美國只承諾4%左右。 第二，中國和印度等發(fā)展中大國減排問題。中國和印度目前已成為全球溫室氣體排放量較大的國家。但在歷史積累排放總量和人均排放量上，中國和印度仍遠低于歐美發(fā)達國家。在哥本哈根氣候大會召開前夕，歐美等發(fā)達國家強烈要求中國和印度等發(fā)展中大國在此次大會上承諾具體減排目標，而后者根據(jù)自身所處的發(fā)展階段的實際情況，已明確拒絕了發(fā)達國家的要求。 第三，發(fā)展中國家應對氣候變化必需的技術和資金來源。由于發(fā)達國家對于氣候變化問題負有不可推卸的歷史責任，發(fā)展中國家要求發(fā)達國家承擔歷史責任，率先減排，并在資金和技術上幫助發(fā)展中國家應對和適應

18、氣候變化。發(fā)達國家在強烈要求發(fā)展中國家承諾減限排具體目標的同時，在資金和技術上卻雷聲大雨點小，不愿向后者提供實質性援助。 第四，氣候變化談判的框架和原則。今年9月在泰國曼谷舉行的談判中，歐盟等國家主張把在聯(lián)合國氣候變化框架公約和京都議定書的框架下分別舉行談判（即雙軌談判）合并成一條軌道，試圖徹底拋棄為發(fā)達國家規(guī)定了具體減排目標的京都議定書，在聯(lián)合國氣候變化框架公約下重新談判制定一項單一法律文件。其實質是試圖拋棄溫室氣體減排問題上的“共同但有區(qū)別的責任”原則，在2012年以后為發(fā)展中國家設定具體的溫室氣體減排目標，要求它們承擔與發(fā)達國家相同的減排責任。這遭到了發(fā)展中國家普遍而堅決的反對。 全球環(huán)境問題的根本原因？3 環(huán)境科學 雖然在古代就已經產生了樸素的環(huán)境科學思想，但是作為一門獨立的學科，環(huán)境科學誕生于20世紀60年代。 環(huán)境科學是一門多學科的