环境科学概论期末复习资料整理

环境科学概论期末复习资料整理

（一）绪论（老师说看小结）

1.环境的概念和类型

环境：环境科学中所研究的环境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。

环境类型掌握：

人工环境按功能分：聚落环境、生产环境、交通环境、文化环境；

2.环境的特性：

环境的多样性、整体性、区域性、相对稳定性、变化滞后性、脆弱性；

相对稳定性：环境中物流、能流、信息流不断变化，环境本身具有一定的抗干扰自我调节能力，在一定的干扰强度范围内，环境的结构和功能基本不变。

变化滞后性：环境受到外界影响后，环境发生变化时间要滞后于外界干扰的时间。如：臭氧层空洞的形成。

3.环境的研究对象和研究目的：

研究对象：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。

研究目的：探讨人类社会持续发展对环境的影响，以与环境质量的变化规律，从而通过调整人类自身的行为，来保护和改善环境，为社会、经济和环境的可持续发展提供科学依据。环境的研究目的就是协调人类与环境的关系。

4.环境科学思想与方法：

整体性、系统性、综合性、复杂性

5.环境承载力（上课说过）：

①是环境系统对人类社会发展活动的支持能力；

②是指“某一时期，某种状态下某一区域环境对人类社会经济活动

的支持能力的阈值”；

实质是：在维持人与环境和谐的前提下，人类—环境系统所能承受的人类活动的阈值。

（二）自然环境（小结+大地女神Gaia假说）

1. 自然环境的圈层结构

自然环境可以分为大气圈、水圈、岩石圈、生物圈、土壤圈。

(1)大气圈

大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层，大气圈包围着海洋和陆地。

大气圈的物质组成：气体：N2 (78%)、O2 (21%)、Ar(氩，0.93%)、CO2 等

水汽：表面水的蒸发和植物蒸腾大气颗粒物：

悬浮在大气中的固体、液体微粒，如烟尘等。大气圈的垂直结构：对流层、平流层、中间层、热成层、逸散层。对人类的意义：调解并维持适宜环境，生命基础条件。

主要的环境问题：气候变化

(2)水圈

由大气圈、海洋、陆地水体（河流、湖泊、冰川）、土壤和岩石孔隙以与生物体中的气、液、固各态水组成的连续的圈层称为水圈。总水圈：豪恩

(3)岩石圈

水的重要性：生命组成成分（约70%），营养物质的载体

岩石圈组成：由地壳和地幔圈中上，地幔顶部组成厚度33-35km。对人类的价值：能源和资源

主要问题：能源和资源短缺与耗竭

(4)生物圈

生物圈生物圈是地球上所有的生物与其生存环境的总称。其中，生物包括植物、动物和微生物对人类的价值：健康营养物。

主要问题：物种锐减

(5)土壤圈

土壤圈是以上四个圈层的交界面，是联系无机成分与有机成分的枢纽。包含固相、液相和气相物质以与生物体四部分组成这一复杂结构是物理、化学和生物的长期共同作用的结果。

功能：提供各种营养物质；同时还具有稳定自然系统的功能（吸附性、缓冲性、氧化还原性和自净功能）。

主要环境问题：水土流失、沙漠化、盐碱化、土壤污染

2.自然环境的三大功能

物质循环：物质元素在各圈层之间的交换过程，又称生物地球化学循环

能量流动：太阳能进入到地球生态系统，然后耗散到外部环境中的过程

信息传递：各种信息在生态系统各生命成分之间的流通

典型实例之一：食物链和食物网

3.自然环境的规律

地带性：自然环境要素（如温度、压力、物质含量等）受地理位置的影响，呈现出随纬度、经度等发生变化

分为：纬度地带性和经度地带性

纬度地带性规律：由于热量沿纬度变化，生态系统也随地球纬度的变化而发生有规律地

更替，从赤道向北极依次出现了热带雨林、常绿

阔叶林、落叶阔叶林

北方针叶林与苔原。

经度地带性规律：由于水分沿经度变化，生态系统也发生了经度更

替，如北美大陆和欧

亚大陆由沿海湿润区的森林，经半干旱的草原到

干旱区的荒漠

垂直地带性规律

4.Gaia假说（大地女神假说）

主要观点：

1.地球上的所有生物都在不断地主动积极地对地球环境起着调节作用。

2.证实上述调节作用是地球生态系统保持稳定性，而此稳定性的实现是基于Gaia系统内部生物的各个部分相互有序、协调地合作。

3.强调只有把生物和环境看成一个整体才能真正了解地球。

4.在地球进化系统中包括地球上所有的生物和物质环境的进化，是两者共同作用的结果

中心思想：生命活动创造了地球环境

（三）人工环境

1. 人工环境的概念、类型和特点

概念:是为了满足人类的需要，在自然物质的基础上，通过人类长期有意识的社会劳动，加工和改造自然物质，创造物质生产体系，积累物质文化等所形成的环境体系。

掌握人工环境按功能分为:聚落环境、生产环境、交通环境、文化环境；

特点：1.人类作为主导因子，环境人工化明显：满足不同的需求，人类智慧再创造

2.人工环境的多样化：起源于人类需求的多样化

3.人工环境的脆弱性：环境承载力与人类干扰强度之间的关系

人工化程度越高→自然环境比例越低→环境系统越脆弱（现代化城市停电事故）

4.环境污染严重：起因于物质代谢作用，产生环境影响（案例）

5.危害人类健康的因素增多：环境对人类的制约（案例）2.城市概念和城市环境特点

城市：是以人为中心的，以一定的环境条件为背景、以经济为基础的社会、经济、自然综合体，是经过人类创造性劳动加

工形成的符合人类自身需要的社会活动场所，是人类占绝

对优势的自然-经济-社会复合生态系统。

城市环境特点：

（1）城市人口的数量和密度较大

（2）形成特殊的城市景观

（3）城市环境组成独特、结构复杂、功能多样

（4）具有明显的空间尺度特征

（5）城市环境限制因子众多，城市与周边地区矛盾集中

3.城市化概念：

城市化是“人类生产与生活方式由农村型向城市型转化的历史过程，主要表现为农村

口转化为城市人口与城市不断发展完善的过程”，它是随着生产力的发展而导致的人们

的生产方式、生活方式、行为方式的转变过程。

表征指标：总量；城市化率——城市人口占总人口的比率

4.城市人口承载力：

概念：指一定条件下城市生态系统所能维持的最大人数又称城市人口环境容量。

5.城市热岛：

城市热岛：由于城市大量基础设施的吸热、蓄热作用，使得城市内空气温度明显高于城外空气温度的现象。

6.乡镇环境特点

乡镇：乡人民政府所在地,中国行政区划最低建制，处在城乡融合的交汇点, 兼有城乡两种环境特点。

环境特点：1.处于城市和乡村的过渡带，景观丰富多样。

2.缺乏规划或规划不尽合理，存在布局混乱的现象。

3.产业结构不合理，生产工艺相对落后，致使资源过度消耗，环境污染严重。

4.管理薄弱，难以控制环境污染。

7.农村环境特点

以种地为生的地方，我国农村人口多，面积大。其环境特点有：

①存在耕地、草原和林地退化，水土流失、侵蚀等现象；

②生活生产方式不尽科学，致使环境质量恶化；

③资源和废物交流不平衡，加剧农村环境质量恶化；

④环境污染问题制约农村发展，并使农村贫困化。

8.绿色交通概念

概念：采用低污染、适合都市环境的运输工具，来完成社会经济活动的一种交通概念。包括徒步、自行车、轻轨电车等。

9.发展绿色交通措施（了解）

制订和实施鼓励开发和使用环保汽车的优惠政策

加快环保汽车配套设施建设

控制私家车数量，大力发展“绿色公交”

引导汽车市场的“绿色消费”

（四）人类活动与环境问题

1. 人类和环境关系

基本关系：对立统一

对立：人类的主观需求和有目的活动，同环境的客观属性与发展规律之间，不可避免地

存在着矛盾

统一：环境是人类的载体，人类的活动受到周围环境的制约。人类与环境相互作用相互

制约

推论：（1）人类与环境之间应协调发展；

（2）应充分认识人类与环境的依存关系（人类是物质运动的产物，是地球表面系统进化的产物；地球表面系统的进化形成了地理环境，是人类赖以生存和发展的场所）。

2.环境问题的实质

环境问题的实质：人与自然关系的失调，这种失调造成了对生态系统平衡关系的破坏，

它是人口、经济、社会、环境非协调发展所引起的问题。

根本原则：要从根本上解决环境问题，人类必须改变无节制生产和最大限度消费的生

存方式，摒弃一味向自然索取以满足自身和短期利益的价值观念。

3.环境问题分类（次生和原生+举例）

环境问题：是由于自然力或人类活动所导致的全球或区域环境中出现的不利于人类生存和社会发展的各种环境。

按成因分为：原生环境问题和次生环境问题

原生环境问题：如火山喷发、地震、洪涝、干旱、滑坡等引起的环境问题

次生环境问题：环境污染（大气污染、水污染、土壤污染）、资源短缺耗竭、生态破坏。

4.介绍人类活动所带来的各种环境问题（污染型、资源短缺型、

生态失衡型）

（1）污染型环境问题

概念：人类活动使得有害物质或因子进入环境当中，通过扩散、迁移和转化过程, 使整个环境系统的结构和功能发生变化，出现不利于人类和其他生物生存和发展的现象。

分类: 大气污染, 水环境污染, 土壤污染，声、光等

①大气污染：

定义：大气中某些物质的含量超出了生态系统的承受能力，出现了不利于人类和他生物生存和发展的现象。

典型事件：马斯河谷烟雾事件，多诺拉烟雾事件，伦敦烟雾事件，洛杉矶光化学烟雾事件，全球性环境问题：臭氧层破坏、全球变暖、酸沉降等

②水污染：

A、定义：排入水体的污染物超过水体的环境容量，导致水体物理、化学和生物特征发生不良变化，破坏水中固有生态系统和水体的功能。按污染对象可分为地表淡水污染、地下水污染以与海洋污染。

B、水污染原因：地表水污染的原因：人类向地表水体大量排放各种未经无害化处理的液体和固体废物，使水环境污染越来越严重。

造成地下水污染的原因：地下水严重超采；工业废水和生活污水排放量大，处理量低；施用化肥、农药和污灌对地下水造成污染；人为经济活动造成城市地下水污染。

③海洋污染：

定义：人类把物质或能量引入海洋环境，造成损害生物资源、危害人类健康，损坏海水质量和减损环境美观等有害影响。

典型事件：水俣事件，主要污染物：甲基汞，形成原因：含汞催化剂用后的焊工废水入海，鱼类贝类污染。富山事件（骨痛病），镉，炼锌厂含镉废水污染饮水和农田。

④土壤污染

定义：人类活动所产生的物质（污染物），通过多种途径进入土壤，其数量和速度超过了土壤容纳的能力和土壤净化速度，从而引起土地正常功能遭到破坏或土壤肥力降低，并对土壤、植物和动物造成损害的现象。

典型事件：

（2）资源短缺与耗竭型环境问题

①自然资源分类：

②问题：由于人类不合理的开发和利用自然资源，使得人类向环境

索取自然资源的速度远远超过了资源本身的再生速度 (针对

可更新资源)，对于不可更新资源，人类不当使用最终可能导致耗竭

③资源问题的相对性：资源短缺与耗竭是相对于消耗水平（或需求水平）而言的；

具有区域性：资源短缺与耗竭通常是针对某一特定区域而言的；

原因：资源分布、技术水平、经济发展状况、消费偏好等

后果与对策：资源使用的公平性、贸易和战争。

（3）生态破坏与生态失衡型

①生态破坏：人类活动直接作用于自然生态系统，造成生态系统的

生产能力显著下降和

结构显著改变，从而引起的环境问题

②生态平衡与生态失衡：

生态平衡: 生态系统与其外部环境之间进行适当的物质、能量、信息交流，使生态系统

保持特定的结构和功能

生态失衡：当外界干扰超过生态系统自身的调节能力时，出现生态系统结构的破坏、功

能紊乱等现象

③人类对生物圈的破坏性影响主要表现在三个方面：

大规模改自然为人工生态系统，干扰生物圈正常运转：如农田开发；

大量取用资源，破坏生态平衡：例如森林砍伐、水资源过度开发；向环境输入大量废弃物，严重污染生物圈：例如污废水向河流倾卸带来的典型环境问题：土地荒漠化、生物多样性破坏等

5.论述环境与人类健康的关系，重点居住环境与人体健康的关系（1）环境污染对人体健康的危害

途径：环境中毒物通过消化道、呼吸道或皮肤等进入人体

表现：特异性损害（人体急性或慢性中毒、致畸、致突变、治癌等）和非特异性损害（多发病的发病率增高、人体抵抗力和劳动

能力下降）两个方面

例1：大气污染物对人体健康的影响（简）

主要表现为引起呼吸道疾病，对气候产生不良影响，如能见度降低，减少太阳辐射而导致城市佝偻病发病率的增加。例如：煤烟会引起支气管炎等，如过煤烟中附有各种工业粉尘，则可引起相应的肺部疾病；铅可引起红细胞障碍等慢性中毒症状，浓度高时可引起强烈的极性中毒症状。（P87）

例2：放射性污染对健康的危害（简）

大剂量的照射下，放射性对人体和动物存在某种损害作用，如在6.5Gy的照射剂量下，受照射的动物100%死亡，照射剂量为4Gy，有5%死亡；照射剂量在1.5以下，死亡率下降至零，仍有损害作用。

（2）大剂量照射下，放射性对人体和动物存在损害作用。

主要会表现为各种癌症或不同程度的寿命缩短例3：生物性污染对人体健康的危害（简）

生物性污染指寄生虫卵，细菌立克次氏体，病毒等病原体，随着粪便，痰，飞沫等排泄物排入环境后，污染空气，土壤，水源等。主要危害是造成寄生虫病和某些传染病的流行。

概念: 生物性污染主要是由于寄生虫卵、细菌立克次体、病毒等病原体、染水体、空气、土壤，引起寄生虫病和某些传染病的流行

分类：空气生物污染包括细菌、真菌、花粉、病毒有机成分等水中的生物污染物包括细菌、病毒和寄生虫等

食品生物性污染包括细菌性污染、霉菌性污染、寄生虫性污染和病毒性污染等

（3）居住环境与人体健康

①居住环境是以住宅为中心的区域环境。

包括：地理环境：是与地理位置密切相关的环境要素的综合体；

住宅环境：指居室内的环境，如居室结构、室内装饰等；

室外周边环境：指居住楼幢和住宅区的环境状况，如卫生、

绿化、基础设施等。

②居室环境污染，从污染源来看，主要有空气污染、建筑装

修材料和生活用品的化学污染、家用电器的放射性污染和噪声污染、生活垃圾污染等。

③居住环境对人体健康的危害包括以下几个方面：

引起呼吸系统疾病：炎症

致癌作用：氡可引起肺癌；甲醛可引起鼻炎癌

传播疾病：如病毒、细菌可引起流感等

其他危害：如损害神经系统、消化系统等

（五）全球环境变化

1.全球变暖的可能影响

1、海平面上升

2、气候带北移

3、世界经济损失

4、对中国的可能影响

2.臭氧层耗竭的潜在威胁

1、对人体健康的影响

2、破坏水生生态系统

3、对陆生植物的影响

4、对生物化学循环的影响

5、对材料的影响

3.环境安全的概念

环境安全是指与人类生存、发展活动相关的生态环境与自资源处于良好的状况或未遭受不恢复的破坏。

4.转基因生物安全（了解）书P120。

转基因生物安全：转基因生物是一种经人类改造或修饰的生物体，它以特殊的生命形式介入自然界中后，可能造成另一种类型的生物入侵。转基因生物在给人类带来巨大利益的同时，也可能潜藏着一定的风险。例如:可能造成农作物品种单一化，使害虫、害草具有较强的抗药性，威胁生物多样性与生物遗传基因，造成野生植物种质资源损失等。经济全球化还存在着本国基因资源被国外窃取并注册成为专利的威胁。

（六）环境伦理

1.环境伦理的研究内容

1、人类正当合理行为的界定

2、人类对自然接应负有的义务

3、着重讨论自然的价值、人在世界中的地位、人对自然的权力和义务等

4、研究人对自然的利用、补偿原则等实践问题

2.环境伦理基本原则

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

3.面向可持续发展的环境对策

1、我国可持续发展战略强调：核心是发展；重要标志是资源永续利用和良好的生态环境；要求人们既考虑当前又考虑未来发展需要；实现可持续发展战略关键在于综合决策和管理机制改善；最深厚根源在于民众之中。

2、把环境保护纳入国民经济和社会发展计划

3、开展国土开发整治，强化防灾减灾

4、实行计划生育，努力减缓人口对环境的压力

5、制定和实施一系列环境保护法律法规，强化环境监督管理

6、实施能源开发与节约并重的方针，开展污染物排放总量控制

7、推行清洁生产，防治工业污染

8、在城市化发展过程中保护和改善环境，改变消费观念

9、建立以合理利用自然资源为核心的环境保护战略

10、坚持以强化管理为中心的环境保护工作方针

11、发展环境科学技术和国民环境教育

（七）环境地学

1.人地环境复合系统的概念

人类地球环境复合系统是由人类社会和地球环境两大系统偶合成的、远离平衡态的、复杂而有序的开放巨系统。

人-地复合系统主要包括大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈、冰冻圈、生物圈和智慧圈。

2.环境地学最关心的问题

人地环境复合系统中环境质量的演变规律，以与由此产生的环境污染、生态破坏等种种人类生态环境的问题。

研究的问题：

第一环境问题：指自然界本身存在的因素变化产生的对人类生存环境的破坏（和恶化）问题。

第二环境问题：指由于人类生产活动和生活活动所产生的对环境的破坏（和恶化）问题。

3.水体的净化作用

按其净化机制，可分为三种净化类型：

物理净化：污染物在水体中由于混合、稀释、扩散、挥发、沉淀等作用，而使污染物质在水体中浓度降低的过程。

化学净化：污染物在水体中以简单或复杂的离子或分子状态迁移，并发生化学性质或形态、价态上的转化，使水质发生化学性质的变化，但不参与生物作用。

生物净化：水体中的污染物在生物新陈代谢过程中，通过生物的吸收、降解作用使环境污染物的浓度与毒性减弱以至消失。

（九）环境物理

1.光污染的来源

光污染源1：城市建筑物采用大面积镜面式铝合金装饰的外墙、玻璃幕墙所形成的光污染。

光污染源2：城市夜景照明亮度过高，特别是大功率高强度气体放电光源所形成的光污染。

2、光污染的分类

白亮污染：阳光照射强烈时，城市建筑的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰反射光线，明晃白亮，眩眼夺目。

人工白昼：夜间照明过度，如同白昼。

彩光污染：舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转灯、荧光灯、闪烁的彩色光源构成了彩光污染。

3.光污染的危害

1、对人的影响：

对附近居民的影响、对行人的影响、对交通系统的影响、对天文观测的影响

2、对动植物的影响：

影响植物的正常生长，降低产量；影响动物的生活习性和新陈代谢

4.光污染的防治

（一）可见光污染防治

可见光污染中危害最大的是眩光污染：

直接眩光的限制：

1.需要限制亮度的照明器发光区域。（控制光源在γ角为45~90°范围内的亮度）

2.透光材料控制法：采用透明、半透明或不透明的格栅或棱镜将光源封闭起来，控制可见亮度，减弱眩光。

3.保护角控制法：控制光源的直射光，做到完全看不见光源，有时也可把灯安装在梁背后或嵌入建筑物等。

4.增加眩光源的背景亮度或作业照度顶棚表面应有较高的反射比，可减小灯具发光表面与邻近顶棚间的亮度差别，适当降低亮度对比度，如倒伞形悬挂式灯具，使灯具有足够的上射光通量，经过一次反射后使室内亮度分布均匀。浅色饰面通过多次反射能明显地提高房间上部表面的照度。

2、反射眩光和光幕反射的限制：

防治反射眩光的措施：

1.光源的亮度应比较低光源的亮度应比较低，与工作类型和周围环境相适应，使反射影像的亮度处于容许范围，可采用在视线方向反射光通量小的特殊配光灯具。

2.灯具布置在反射眩光区以外根据光的定向反射原理，将灯具妥善布置在反射眩光区以外。若灯具的位置无法改变，可以采取变换工作面位置,使反射角不处于视线内。通常不把灯具布置在与观察者的视线相同的垂直平面内，力求使工作照明来自适宜的方向。

3.增加光源的数量，提高照度增加光源的数量，使引起反射的光源在