环境科学概论总结

第一章绪论

环境：是指与体系有关的周围客观事物的总和。

生态学中环境是指某一生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。环境科学中所研究的是以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和发展的物质条件的综合体，包括自然环境和人工环境。P3

环境的特性：环境的整体性、环境的区域性、环境的相对稳定性、环境变化的滞后性、环境的脆弱性P5

环境科学的形成与发展三阶段：

1、环境科学分化阶段，以蕾切尔·卡逊的《寂静的春天》为标志;

2、环境科学交叉与整合阶段，以《我们共同的未来》为标志；

3、环境问题全球化与定量环境模型构建阶段，以2009年哥本哈根世界气候变化大会为标

志。

环境科学的任务：

1、探讨人类社会持续发展对环境的影响及其环境质量的变化规律，了解全球环境变化的历

史、演化机理、环境结构以基本特征等；

2、揭示人类活动同自然环境之间的关系，探索环境变化对人类生存和地球环境安全的影响。

3、探索和发现环境污染物在环境中的迁移、转化、作用机理及对人体的影响，探索污染物

对人体健康危害机理及环境规律，从而为人类环境的生活提供服务和指导。

环境科学以“人类—环境”这一矛盾体为其特定的研究对象,研究“人类—环境”之间的对立统一关系。

第二章自然环境

自然环境：是指以自然界事物为主体的外部空间，以及直接或间接影响生物体或生物群体生存的一切事物的总和。

自然环境的多样性：自然环境类型/环境过程/结构/环境功能的多样性

环境主要具有以下四大功能：为人类生存提供各种资源、调节功能、服务功能、文化功能

物质循环（生物地球化学循环）特点：任何一种物质或元素都可以重复利用；物质循环是一个复杂过程；物质循环可以用库和流通率来描述。

物质循环类型。根据循环中元素的属性，通常将物质循环分成四大类型，即水循环（物质循环核心与驱动力）、气体型循环（循环性能最为完善的）、沉积型循环（主要是矿质元素p、s、k的循环）、有毒有害物质循环。大多数沉积型循环都是不完全循环。

能量流动过程：能量固定过程；分解还原过程；贮存与矿化过程。

生态系统中的能流特点：1、单向性：生态系统内能量单向流动;

2、递减性：经过各个营养级的能量逐级递减，根据通过各营养级的能流量，由低到高就构成了一个能量锥体或能量金字体；

3、能量的质量逐渐提高；

4、变动性p36

信息传递的特点：双向性；信息多样性；信息量大。

第三章人工环境

人工环境根据空间特征分为：

点状环境，以人类聚集地为中心，可分为：城市环境乡镇环境、城郊过渡带和农村。

面状环境，农业和林业等大面积的人工工程，分农田环境、人工森林环境和水利环境。

线状环境，公路和铁路环境等交通线路。

根据人类控制的程度高低，人工环境可分为：完全人工环境、不完全人工环境

人工环境的特点：

（1）人类作为主导因子，环境人工化明显

（2）人工环境多样化

（3）人工环境的脆弱性

（4）环境污染严重

（5）危害人类健康的因素多

中国城市化发展的趋势：国际化；连绵化；郊区化。城市与乡村的社会经济发展与环境的不协调集中表现在城郊过渡带，并成为城乡之间稳定、协调、持续发展的敏感区与脆弱带。

人文环境是指人类各种文化活动所形成的物质和精神的环境要素的总和。

第四章人类活动与环境问题

人类发展与环境之间存在着一种既对立又统一的特殊关系。

所谓对立，即人类的生活活动和生产活动需要从周围获取物质和能量的主观需求和有目的的活动，与环境根据其自身规律形成和转化一定的物质和能量、不为人类主观需求而改变的客观属性和发展规律之间，不可避免地存在着矛盾。

所谓统一，即人类以环境为载体，总是在一定的环境空间存在，人类的活动总是同其周围的环境相互作用、相互制约。

人类与环境是对立统一的整体，人类的生存绝对不可能离开环境和各种资源。

人类与环境关系的历史表明。人类与环境的矛盾是整个系统发展最基本的矛盾。

环境问题（原生问题与次生问题：环境污染、资源短缺或耗竭、生态破坏）的实质是人与环境关系的失调，是人与自然关系不协调造成的生态系统平衡关系的破坏，是人口、经济、社会、环境未能协调发展引起的问题，是人对自然规律的忽视和不尊重。

污染型环境问题：大气污染、水污染、土壤污染

洛杉矶光化学烟雾、伦敦烟雾事件、马斯河谷事件、多诺拉事件及四日市哮喘事件都属于大气污染。可见大气污染是范围最广泛，也是最严重的污染。并且，当今最受人们关注的全球性环境问题----臭氧层空洞，温室效应加剧和酸雨，都是大气污染直接相关的。

资源短缺与耗竭型环境问题：有限性资源包括不可更新资源和可更新资源、恒定性资源。生态破坏带来的环境问题：荒漠化；生物多样锐减。

环境背景值亦称自然本底值。是指在不受污染的情况下，环境组成的各要素，如大气、水体、岩石、土壤、植物、农作物、水生生物和人体组织中与环境污染有关的各种化学元素的含量及其基本的化学成份。它反映环境质量的原始状态。P80

资源短缺与耗竭型环境问题

低碳经济：指在可持续发展理念下的指导，通过技术创新、制度创新、产业转型和新能源开发等多种手段，尽可能减少煤炭、石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的经济发展形态。

自然资源的可耗竭性为什么没有导致经济增长的停止：

全球环境变化100

全球环境问题：全球变暖、臭氧层耗竭、酸雨危害加剧、全球生态系统退化

导致威海面积缩小的因素，还会对未来产生什么样的影响？127

不同环境伦理观出现的背景

（1）中国古代朴素的“天人合一”观

（2）马尔萨斯的“人地矛盾”观

（3）人类中心论

（4）生物中心论

（5）地球整体论

（6）代价均等的伦理观

环境道德观要求人们首先要树立起正确的自然观，学会尊重自然，师法自然，保护自然，把自己当作自然界中的一员而与之和谐相处。

可持续发展观的伦理学核心是公平与和谐。公平包括代际公平以及不同地域、不同人群之间的代内公平；和谐则是指全球范围的人与自然的和谐。

环境伦理的基本原则：

（1）最小伤害原则

（2）比例性原则

（3）协调性原则

（4）适度消费原则

（5）分配公平原则

（6）公正补偿原则

可持续发展的基本原则：

（1）公平性原则

（2）可持续性原则

（3）共同性原则

（4）需求性原则

可持续发展的主要战略目标：是世世代代持续的经济繁荣、社会公平和环境优美，是经济、社会、环境“三位一体”协调统一的发展。经济目标是追求质量和效率；生态—环境—资源目标是强调为使系统达到良性循环，发展必须有限制，要与自身的承载能力相协调；社会目标是实现社会公平，人口适度增长。

可持续发展与传统发展模式的本质区别集中表现在（可持续发展的四点创新）：P143

①由单纯追求经济增长转变为经济、社会、环境综合协调发展

②由以物为本的发展转变为以人为本的发展

③由物质资源推动型的发展转变为非物质资源（科技、知识）推动型发展

④由注重眼前、局部利益的发展转变为注重长远和全局的发展

生态足迹是用来度量一定人口需求的具有生物生产力的土地和水域面积。通过生态足迹需求与自然生态系统的承载力（亦称生态足迹供给）进行比较，即可以定量地判断某一国家或地区目前可持续发展状态，以便对未来人类生存和社会经济发展作出科学规划和建议。

人类造成的环境问题包括环境污染和环境破坏。

环境污染是有害的物质对人类生存所需水体、大气、土壤、植物等的污染并达到了致害的程度，而生态破坏是不合理开发和利用资源，超出环境承载力，是生态恶化或自然资源枯竭的现象。局部生态环境的破坏效应叠加，可以引起全球生态环境的恶化，是一个量变引起的质变的过程。

环境生态学是环境科学和生态学的新分支，环境生态学是依据生态学原理，着力研究受损生态系统的变化机制、变化规律、修复对策等理论及实践问题。环境生态学的根本目的就是维护生物圈的正常功能，改善人类生存环境并使两者协调发展。

环境问题是环境生态学研究的出发点，从环境生态学的角度来看，环境问题是指人类为其自身身存和发展，在利用和改造自然界的过程中，对自然环境破坏和污染所产生的危害人类生存的各种负反馈。

对环境问题的研究是研究其生态效应，主要包括如下几个方面：

（1）生态系统在生态退化和恢复过程中的内在机制和规律研究；

（2）人类干扰与生态系统演替的关系；

（3）生态系统综合评价与生态系统管理；

（4）生态监测和自然资源的生态保护，生态经济规划与风险评价等；

（5）受损生态系统的恢复和重建途径

生态系统服务功能：是指人们从生态系统获取的效益。这一定义中生态系统服务功能的来源既包括自然生态系统，也包括人类改造的生态系统；包含了生态系统为人类提供的直接的和间接的、有形的和无形的效益。

光污染是指各种光源（日光、灯光、各种反射光及红外线和紫外线等）过量的辐射对周围环境、人类活动和生产环境造成影响的现象。

热污染是指日益现代化的工农业生产和人类生产活动中排出来的各种废热所导致的环境污染。

污染物的迁移转化方式主要有物理、化学、生物三种方式，

（1）挥发及吸附

（2）溶解和沉淀

（3）水解和配位

（4）氧化和还原

（5）光化学反应。可以分为光分解反应和光氧化反应。

汞的生态效应：经消化道进入人体的金属汞，容易排出体外而不发生毒性作用。而经呼吸道进入人体的汞蒸气，能够透过肺泡馍进入血液，蓄积于人体组织。无机汞能够使肾脏、脑细胞受损，中枢神经系统发生障碍，也可以导致畸胎、死胎。

外部性：是指某一经济主体的经济活动对另一经济主体的福利所产生的影响，这种影响没有通过市场价格机制反映出来。

柯斯定理：如果外部性的制造者和受害者之间不存在交易成本，只要其中一方拥有永久产权（不管何方），将会产生最优结果。

外部性分为外部经济性和外部不经济性，外部不经济性内部化，就是使生产者或者消费者产生的外部费用进入生产或消费决策，由他们自己来承担或消化，即“污染者负担”或“污染者付费”原则。目前采用的外部不经济性内部化的方法大体上分为两类：管制和经济刺激。

外部不经济性内部的方法大体分为两类：管制和经济刺激。

1管制2损失赔偿 3排污权交易 4非市场性的经济手段

非使用价值包括选择价值、遗传价值、存在价值。

环境评价是环境影响评价和环境质量评价的总称。

环境影响评价指对已经发生和拟议中的人为活动（包括建设项目、资源开发、区域开发、政策、立法、法规等）已经和可能造成的环境影响（包括环境污染和生态破坏，也包括对环境的有利影响）进行分析、论证的全过程，并在此基础上提出采取的防治措施和对策。

环境影响评价按照评价层次和性质可分为战略性环境影响评价、区域环境影响评价、建设项目环境影响评价、新产品和新技术开发的环境影响评价和生命周期评价五类。

生命周期评价：是对产品系统生命周期各个阶段所可能涉及的环境方面的评价。有时被称为生命周期分析，生命周期方法，摇篮到坟墓分析，生态平衡法。评价包括产品或者活动的整个生命周期。

环境影响评价的内容

1项目概况

2项目周围环境状况

3项目对环境可能造成的影响的分析和预测

4环境保护措施及其经济、技术论证

5环境影响经济损益分析

6对项目实施环境监测的建议

7环境影响评价结论

环境污染控制类型

1浓度控制与总量控制

2末端控制与全过程控制

3分散控制与集中控制

总量控制分为容量总量可控制和目标总量控制。

浓度控制与总量控制比较

浓度控制优点：实施管理方便，对管理人员要求不高

缺点：（1）浓度标准是为控制各个污染源的排放而制定，和环境质量不是完全对应的关系，不能够保证环境质量水平；

（2）浓度标准没有考虑污染源的处理能力；

（3）浓度标准没有和环境容量相联系。

总量控制优点：（1）浓度标准的制定考虑了环境容量因素，明确了净化污染物的环境容量资源的有限性；

（2）对污染物的整体控制，控制企业的排放总量，而不规定每个污染源的排放量。

不足：以中国目前实际情况来看，尚未健全和完善与总量控制相配套的有关制度和标准，影响着总量控制的实施效果。

固体废物处理、处置与利用原则：（1）无害化（2）减量化（3）资源化

环境政策就是各国政府为保护环境和自然生态系统而制定的行政的、法律的、经济的、或技术上的规定。环境法是关于利用、保护、改善环境以及防治污染和其他公害的法律规范的总称。狭义的环境法仅指防治污染和其他公害，广义的环境法包括防治污染和其他公害，还包括通过对作为环境要素的各种自然资源的保护和合理开发利用，实现对自然环境保护效果的各种法律。

环境政策的基本原则：

（1）环境与经济、社会协调、持续发展的原则

（2）环境责任原则

（3）预防为主、防治结合、综合治理的原则

（4）环境民主原则

（5）其他原则

我国环境保护事业以1972年派代表团参加斯德哥尔摩联合国人类环境大会为起点。第一次全国环境会议于1973年在北京召开。这次会议确定了环境保护的“32字方针”（全面规划，合理布局，综合利用，化害为利，依靠群众，大家动手，保护环境，造福人民）。我国先后实施了“三同时”制度（即污染设施要与生产主体工程同时设计、同时施工、同时投产）、排污收费制度、环境影响评价制度，即通常所说的“老三项”制度。

405城市生活污水处理典型工艺流程