1、环 境 保 护 概论,林锦眉,主要讲授内容,第一讲 环境知识基础及当代环境问题 第二讲 生态学基本知识第三讲 环境与资源第四讲 环境污染与防治第五讲 环境监测与评价第六讲 环境规划与可持续发展第七讲 绿色土木,参考资料,环境学概论中国环境科学出版社吴彩斌 雷恒毅 宁 平环境保护概论 中国电力出版社文博 魏双燕 环境保护概论 化学工业出版社魏振枢 杨永杰,2019/5/28,4,第一讲,环境知识基础及当代环境问题,一、环境知识基础,基本概念指中心事物（或研究对象）有关的周围客观事物的总和。中心物不同，环境的概念也随之不同。,1. 环境（environment）的概念：,我国环境保护法中所称的环境
2、，是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总和，包括大气、水、海洋、土地、矿产、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。,环境科学中，一般认为环境是指围绕着人群的空间，及其中可以直接、间接影响人类生活和发展的各种自然因素和社会因素的总体。,2. 环境的分类：,一是按主体进行分类，可分为人类环境和生物环境。,二是按范围进行分类，可以划分为空间环境、聚落环境、区域环境、全球环境、宇宙环境。,三是按要素进行分类，（构成环境整体的各个独立的、性质不同而又服从总体演化规律的基本物质组分称为环境要素。）可以划分为自然环境和社会环境。,自然环境,社
3、会环境,环境,地质环境,地理环境,聚落环境,院落环境,村落环境,城市环境,2. 环境的分类：,大气环境,水环境,土壤环境,生物环境,政治环境,文化环境,按要素分类,3. 环境的特性：,整体性：环境中的各部分之间存在着紧密的相互联系、相互制约关系。 区域性：由于纬度和经度的差异，导致了地球热量和水分在各个自然环境的分布不同，形成了陆地生态系统和水域生态系统的垂直地带性分布和水平地带性分布的特点 。 稳定性：在一定的时空尺度下，环境具有相对稳定的特点。所谓相对稳定，是指环境通过物流、能流和信息流而处于不断变化中，但环境系统具有一定抗干扰的自我调节能力，只要干扰强度不超过环境所能承受的界限，环境系统
4、的结构和功能就能得以逐渐恢复，表现出一定的稳定性,3. 环境的特性：,滞后性 ：自然环境受到外界影响后，其产生的影响往往是潜在的、滞后的。脆弱性：环境易受到各种各样因素的影响，具有一定的脆弱性。 资源性 ：指环境要素本身就是人类社会发展不可缺少的物质资源和能量资源。,4. 环境问题：,定义指环境中出现的不利于人类生存和发展的现象。分类一种是原生环境问题，它主要是由于自然力引起的。也成为第一环境问题； （请举出10种）另一种是次生环境问题，它主要是由于人为的原因引起的生态破坏和环境污染。也成为第二环境问题。,2019/5/28,11,第一讲,环境知识基础及当代环境问题,二、当代环境问题,（一）全
5、球环境问题,一、环境知识基础,原始社至18世纪60年代：随着人口自然增长，盲目滥用资源，大量砍伐森林、过度渔牧、造成森林、草原破坏而导致的水土流失、水旱灾害频繁发生和沙漠化等。（局部性、短期性、个别性） 18世纪60年代至20世纪中：工业“三废”20世纪5060年代形成环境问题的第一次高潮。 20世纪80年代中期以来：第二次环境问题,1. 环境问题回顾：,比利时马斯河谷工业区。在这个狭窄的河谷里有炼油厂、金属厂、玻璃厂等许多工厂。12月1日到5日的几天里，河谷上空出现了很强的逆温层，致使13个大烟囱排出的烟尘无法扩散，大量有害气体积累在近地大气层，对人体造成严重伤害。一周内有60多人丧生，其中
6、心脏病、肺病患者死亡率最高，许多牲畜死亡。这是本世纪最早记录的公害事件。,1930 马斯河谷烟雾事件,20世纪十大环境公害事件,比利时马斯河谷烟雾事件美国多诺拉烟雾事件英国伦敦烟雾事件美国洛杉矶光化学烟雾事件日本水俣病事件日本的哮喘病事件日本的糠油事件日本富山的骨痛病事件切尔诺贝利核泄漏事件腊肤运河事件,（1952年、死亡4000）,2. 当代全球环境问题：,一、温室效应 二、臭氧层破坏 三、酸雨的形成与蔓延 四、生物多样性的破坏 五、森林减少 六、土地荒漠化 七、大气污染 八、淡水资源危机 九、海洋污染 十、固体废弃物污染,2019/5/28,16,1）温室效应（greenhouse eff
7、ect）,大气中的水汽、臭氧、二氧化碳等气体，可以透过太阳短波辐射，使地球表面升温；但阻挡地球表面向宇宙空间发射长波辐射，从而使大气增温。 由于二氧化碳等气体的这一作用与“温室”的作用类似，故称之为“温室效应”，二氧化碳等气体则被称为“温室气体”。,什么是温室效应？,温室效应（greenhouse effect）,2019/5/28,18,全球暖化的危害,地球表面温度增加 海平面上升 全球气候转变 农业减产 动物大迁徙和物种灭绝 海洋生态的影响 伤害人体抗病能力,1997年12月，“联合国气候变化框架公约”第3次缔约方大会在日本京都召开。149个国家和地区的代表通过了“京都议定书”，它规定从2
8、008到2012年期间，主要工业发达国家的温室气体排放量要在1990年的基础上平均减少5.2，其中欧盟将6种温室气体的排放量削减8，美国削减7，日本削减6。 “京都议定书”2005年2月16日生效。 限排的温室气体包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、 氢氟碳化物 ( HFC S) 、全氟化碳 (PFC S)、 六氟化硫 (SF6) 。,京都议定书,2）臭氧层破坏,摄于1979年,摄于2009年,臭氧（O3）在大气中的含量非常微少，仅占一亿分之一。臭氧层存在于距地面高度2030 km范围平流层中，其中臭氧的含量占这一高度上的空气总量的十万分之一。 臭氧含量虽然极微，却具有
9、非常强烈的吸收紫外线的功能，它能吸收波长为200300 nm的紫外线。 正由于臭氧层能够吸收99以上来自太阳的，对生物具有极强的杀伤力的紫外辐射，从而保护了地球上各种生命的存在、繁衍和发展，维持着地球上的生态平衡。,臭氧层破坏,自1975年以来，南极上空每年早春(南极10月份)总臭氧浓度的减少超过30。 1985年，英国科学家发现南极上空臭氧层中心地带的臭氧浓度极为稀薄，近95被破坏，出现所谓的臭氧层“空洞”。 到2003年，南极上空的臭氧层破坏面积已经达2 800万平方公里，相当于4个澳大利亚。 南极上空的臭氧层是在20亿年里形成的，可是在一个世纪里就被破坏了60。,臭氧层破坏,臭氧层遭到破
10、坏的主要原因,氟氯碳(氟利昂-CFCs)和哈龙的存在是臭氧层遭到破坏的主要原因。氟利昂主要用于致冷剂、发泡剂、清洗剂以及火箭使用的推进器等，而哈龙则是高效灭火剂。 许多氮氧化物也像CFCs一样破坏平流层中臭氧层，其中氧化亚氮(N2O)引人关注。N2O的光解和氧化作用可以形成NO，NO再与O3反应形成NO2和O2，从而使O3分解。N2O的人为来源是施用化肥、化石燃料燃烧等，,臭氧层破坏的危害,对人体健康的影响 对陆生植物的影响 对水生生态系统的影响 对生物化学循环的影响 对材料的影响 对流层大气组成及空气质量的影响,3） 酸雨污染,在二十世纪五十年代初期，北欧国家瑞典和挪威的渔业突然无故减产，经
11、研究之后，发现与酸雨有关。,一九六七年，美国俄亥俄河上的跨河大桥倒塌，死亡人数高达46名，调查发现与酸雨侵蚀大桥有关。,一般未被污染的雨水，pH值呈弱酸性（pH5.65）。由于人类大量使用煤、石油等化石燃料，燃烧后产生的硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx），在大气中经过复杂的化学反应，形成硫酸和硝酸气溶胶，或为云、雨雪、雾捕捉吸收，降到地面成为酸雨，故pH值低于5.6,酸雨污染,什么是酸雨？,酸雨，其正确的名称应为酸性沉降，它可分为湿沉降与干沉降两大类,酸雨污染,酸雨污染的来源,自然物质,火山爆发喷出大量硫化物及悬浮固体物，自然水域表面释放硫化氢，动植物分解产生有机酸，土壤微生物及海藻释放硫
12、化氢、二甲基硫及氮化物,人为物质,工业化后，燃料大量使用，燃烧过程中产生CO2、 HCl、SO2、NOX及悬浮固体物，排放至大气环境中，经光化学反应生成硫酸、硝酸等酸性物质,酸雨的分布,当前，世界最严重的三大酸雨区是西北欧、北美和中国。欧洲北部的斯堪的纳维亚半岛是最早发现酸雨，并引起注意的地区。在20世纪70年代，西北欧的降水pH值曾降至4.0，还向海洋和东欧方面不断扩展，北美的东部降水pH已降至4.5，中国、日本、亚非区国家降水pH值也在下降。,酸雨的危害,？,图为叶子受酸雨为害的情形 右图为显微镜观察叶子内部的组织,酸雨对人类的影响 酸雨对建筑物的影响 酸雨对植物的影响 酸雨对水生生态系统
13、的影响,4）生物多样性的破坏,生物多样性：指地球上所有生物（动物、植物、微生物等）、它们所包含的基因以及由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统的多样化程度。生物多样性通常包括3个层次：,生态系统多样性生物圈内生境（指生物的个体、种群或群落生活地域的环境）、生物群落和生态过程的多样化，以及生态系统内生境差异、生态过程变化的多样性,物种多样性动物、植物、微生物物种的丰富程度，包括两方面:1）一定区域内的物种丰富程度，2）生态学方面物种分布的均匀程度。,遗传多样性指存在于生物个体内、单个物种内以及物种之间的基因多样性。,生物多样性的价值,1）直接价值 提供食物、药物、燃料、建筑与家具材料、及其他生
14、活、生产原料。 2）间接价值 提供了极其重要的“生态服务”功能，即生物在生长发育过程中，以及生态系统在发展变化过程中为人类提供的一种持续、稳定、高效舒适的服务功能。 3）潜在价值 生物有很多可供人类去发现但尚未发现的用途、规律，方法，并运用于现代科技中。,生物多样性破坏的原因,1生境丧失和破碎化大面积森林受到采伐、火烧和农垦，草地遭受过度放牧和垦殖， 2过度捕猎和采集活动,使野生物种难以正常繁衍； 3工业化和城市化的发展，占用了大面积土地，破坏了大量天然植被，并造成大面积污染； 4外来物种的大量引入或侵入，大大改变了原有的生态系统，使原生的物种受到严重威胁； 5无控制的旅游，对一些尚未受到人类
15、影响的自然生态系统受到破坏； 6土壤、水和空气污染，危害了森林，特别是对相对封闭的水生生态系统带来毁灭性影响； 7全球变暖，导致气候形态在比较短的时间内发生较大变化，使自然生态系统无法适应，可能改变生物群落的边界。,5）森林减少,森林的定义：不小于500km2，地面至少10%为树冠所覆盖的地区。,森林的现状与变化趋势：全球森林总面积约为3866万km2,占世界陆地总面积1/3；1980年的第一次评价发现，热带森林每年以11.3万km2的速度被砍伐。,森林的作用：维持全球生态平衡、调节气候、保持水土、减少洪涝等自然灾害方面，都有着极其重要的作用，各种林产品也有着广泛的经济用途。,森林减少的主要原
16、因及影响、危害,主要原因 1砍伐林木、采集薪材 2开垦林地、大规模放牧 3空气污染,影响和危害 1增加二氧化碳排放 2产生气候异常 3物种灭绝和生物多样性减少 4加剧水土侵蚀、减少水源涵养，加剧洪涝灾害,6）土地荒漠化,现状：荒漠化面积以每年57万km2的速度扩大，到20世纪末，全球已损失1/3可耕地。全球受荒漠化影响的国家110多个，约10亿人。,定义：由于气候变化和人类经济活动等各种因素、导致干旱、半干旱和具有干旱灾害的半湿润地区土地发生退化，使土地生物和经济生产潜力减少,甚至基本丧失。,土地荒漠化的主要原因及危害,主要原因 1、风力作用下的； 2、流水作用下的； 3、物理和化学作用 4、
17、工矿开发,危害 土地生产力的下降和随之而来的农牧业减产，相应带来巨大的经济损失和一系列社会恶果，在极为严重的情况下，甚至会造成大量生态难民。,7）大气污染,7）大气污染,8）淡水资源危机,水缺乏：能被利用的淡水资源只有20km3，不足淡水总量的1%，仅为地球上水资源总量的0.01%。目前约1/3的世界人口居住于中度至高度水紧张的国家，估计在25年之内，2/3的世界人口将居住于水紧张的国家里。 水质下降与水污染：全世界多数河流都受到不同程度的污染,其中约有40%的河流稳定流量受到较为严重的污染.全球每年水污染导致10亿人患病,300万儿童因腹泻死亡。 水体生态功能破坏：围湖造田以及高取水量等原因
18、导致水生态系统再生能力丧失。,9）海洋污染,2010年墨西哥湾漏油事件,10）固体废弃物污染,固体废弃物包括城市居民生活垃圾、建筑垃圾、清扫垃圾，危险垃圾（废旧电池、灯管、放射性废物）。固体废弃物数量大、种类多成分复杂，可通过各种途径污染大气、水体、土壤、生物环境。如其中的有毒物质可以在降水的淋溶、渗透作用下进入土壤，污染土壤、地下水，有毒物受日晒、风吹等作用会分解产生毒气，造成大气污染。,（二）我国的环境问题,1、我国当前的主要环境问题,1）大气污染 我国的大气污染属于煤烟型污染。大气中的总悬浮颗粒物（TSP）、二氧化硫、机动车尾气以及氮氧化物等是主要污染物质，并呈逐渐上升期趋势。 2）水资
19、源危机 我国人均拥水量只有2100立方米，只及世界人均水量的四分之一，美国的五分之一，排149个国家的第110位，被列为世界13个主要贫水国之一，缺水城市越来越多，668个城市中有400多个缺水，城市缺水已达60多亿立方米，中国七大水系中日前极大部分河段污染严重，86%的城市河段普遍超标，全国7亿多人饮用大肠杆菌超标的水，1.64亿人饮用有机污染严重的水，3500万人饮用硝酸盐超标的水。,1、我国当前的主要环境问题,3）固体废弃物污染 据2000年中国环境状况公报报告：中国工业固体废物年产总量为8.2亿吨，危险废物产生量为830万吨。全国城市生活垃圾年产生量为1.4亿吨，城市人均年产生活垃圾440公斤（已高于一些欧洲国家的人均垃圾产生量），且仍以每年8%10%的增速增长，能达到无害化处理要求的还不到10%。 4）噪声污染 2003年全国进行城市区域噪声统计的352个城市中，161个城市都存在不同程度的噪声污染，其中2个属重度污染，9个属中度污染，全国2/3城市居民在噪声超标的环境下工作和生活。噪音来源主要来自于城市交通噪音。 5）生态环境破坏 森林锐减、草原退化、水土流失严重、湿地减少、土地荒漠化,2、我国环境问题产生的主要根源及原因,1、观念落后； 2、技术落后； 3、管理不到位,
