环境科学导论第一章绪论
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环境学导论(何强)第一章 绪论
三、环境要素和环境质量
1、环境要素
环境要素又称环境基质，是指构成人类环境整体的各
个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本物 质组分。
分自然环境要素与人工环境要素。自然环境要素通常
包括：水、大气、生物、阳光、岩石、土壤等。 （注：自然环境要素与环境要素不相同，如阳光）
环境要素组成环境结构单元，环境结构单元又组成环
生态系统失去平衡，反过来影响人类生存和发
展的一切问题。
2、环境问题的分类
根据环境问题的来源，可分为两类。
1、由自然力引起的为原生环境问题，又称第一 环境问题，它主要是指地震、洪捞、干旱、滑 坡等自然灾害问题； 2、由人类活动引起的为次生环境问题，也叫第 二环境问题，它又分为环境污染和生态环境破 坏两类。 其中，环境污染又可分为环境污染 （如水污染、大气污染、土壤污染等）和环境 干扰（噪声干扰、热干扰和电磁干扰等）。
3、应用环境学：环境科学中实践应用的学科。 （环境工程学、环境经济学、环境管理学等）
总结
环境
环境要素
环境质量 环境问题
THANKS
二、人类的环境
图1－1 人类环境的结构
1、自然环境
自然环境是人类出现之前就存在的，是人类目前赖以 生存、生活和生产所必需的自然条件和自然资源的总 称，即阳光、温度、气候、地磁、空气、水、岩石、 土壤、动植物、微生物以及地壳的稳定性等等自然因 素的总和； 用一句话概括就是“直接或间接影响到人类的一切自 然形成的物质、能量和自然现象的总体”。
2、环境污染严重 （1）大气污染仍十分严重；（2）水污染状况 远未根本解决；（3）城市噪声污染严重； （4）工业固体废弃物增加。
四、解决环境问题的根本途径 1、控制人口； 2、增加环保资金投入；
环境学概论第一章绪论.
自然因素： 地貌、气候、土壤、植被、水文 环境：客观事物的整体 社会因素： 社会制度、法律、宗教、道德
一、研究对象
（二）环境 1、什么是环境？ 环境就是围绕于中心事物的东西（客观事物 的整体）
自然环境 社会环境 工程环境
一、研究对象
2、环境的特性
整体性：指环境的各个组成部分和要素之间构成了一个有机整体。 变化性：地域分异；内部结构、外在状态不断变化。 开放性：指环境是一个开放系统，有物质和能量的输入和输出。 有限性：环境为人类发展提供的资源都不是用之不竭的；环境对污
第三节 环境科学的发生和发展
3.发展阶段
到70年代下半期，人们逐渐认识到环境问题 还应包括人口、资源、自然保护和生态平衡以及 社会环境问题。随着人们对环境、环境问题和污 染防制技术的深入研究和探讨，环境科学迅速发 展起来。
第四节 环境的组成和结构
自然环境
环境
工程环境
社会环境
第四节 环境的组成和结构
揭示人类-环境系统的实质，研究人类-环境系统之 间的协调关系，掌握它的发展规律，调空人类与环境之间 的物质和能量交换过程，以改善环境质量，促进人类与环 境协调发展。
（二）主要任务
环境的背景知识：演化规律、基本特征、环境结构 人类与环境之间的相互作用
探索污染物对人体危害的机理，为人类健康是生活服务
环境污染的防治与治理
鹿
蛇
兔
鼠
昆虫 异养型生物
狼 异养型生物
第一性消费者
第二性消费者
第二营养级
第三营养级
猫头鹰
山狮
异养型生物
第三性消费者
第四营养级
一、自然环境
3、能量流动： 第一性生产率：绿色植物通过光合作 用合成有机质的速率。 净第一性生产率：除去植物呼吸作用 和代谢过程所消耗，剩余的有机质。 生产率金字塔： 1/10定律，能量由一 个营养级流向下一营养级的过程中，大约 有90%的能量损耗。
一、研究对象
（二）环境 1、什么是环境？ 环境就是围绕于中心事物的东西（客观事物 的整体）
自然环境 社会环境 工程环境
一、研究对象
2、环境的特性
整体性：指环境的各个组成部分和要素之间构成了一个有机整体。 变化性：地域分异；内部结构、外在状态不断变化。 开放性：指环境是一个开放系统，有物质和能量的输入和输出。 有限性：环境为人类发展提供的资源都不是用之不竭的；环境对污
第三节 环境科学的发生和发展
3.发展阶段
到70年代下半期，人们逐渐认识到环境问题 还应包括人口、资源、自然保护和生态平衡以及 社会环境问题。随着人们对环境、环境问题和污 染防制技术的深入研究和探讨，环境科学迅速发 展起来。
第四节 环境的组成和结构
自然环境
环境
工程环境
社会环境
第四节 环境的组成和结构
揭示人类-环境系统的实质，研究人类-环境系统之 间的协调关系，掌握它的发展规律，调空人类与环境之间 的物质和能量交换过程，以改善环境质量，促进人类与环 境协调发展。
（二）主要任务
环境的背景知识：演化规律、基本特征、环境结构 人类与环境之间的相互作用
探索污染物对人体危害的机理，为人类健康是生活服务
环境污染的防治与治理
鹿
蛇
兔
鼠
昆虫 异养型生物
狼 异养型生物
第一性消费者
第二性消费者
第二营养级
第三营养级
猫头鹰
山狮
异养型生物
第三性消费者
第四营养级
一、自然环境
3、能量流动： 第一性生产率：绿色植物通过光合作 用合成有机质的速率。 净第一性生产率：除去植物呼吸作用 和代谢过程所消耗，剩余的有机质。 生产率金字塔： 1/10定律，能量由一 个营养级流向下一营养级的过程中，大约 有90%的能量损耗。
第一章绪论
2、环境科学的产生阶段
1847 1859 1863 1864 1911 1962 1954
《各个时代的气候和植物界》 《物种起源》 《人类在自然界中的位置》 《人与自然》 《地理环境之影响》 《寂静的春天》 《环境科学》
《寂静的春天》是一本引发了全世界环境 保护事业的书，作者是美国海洋生物学家 蕾切尔· 卡逊，于1962年出版。这本书同时 引发了公众对环境问题的注意，促使环境 保护问题提到了各国政府面前，各种环境 保护组织纷纷成立，从而促使联合国于 1972年6月12日在斯德哥尔摩召开了“人类 环境大会”，并由各国签署了“人类环境 宣言”，开始了环境保护事业。
3、节律性
在时间上，任何环境结构都有谐波状的节律性。 如一年四季的交替变化。
4、等级性
在有机界的组成中，依照食物摄取关系，在生 物群落的结构中具有阶梯状的等级性。例如： 食物链
5、稳定性和变异性
环境结构具有相对的稳定性、永久的变异性和 有限的调节能力。
六、环境系统
概念：地球表面各种环境要素或环境结构及其 相互关系的综合称为环境系统。 环境系统的内在本质在于各种环境要素之间的 相互关系和相互作用的过程。 环境系统：侧重于环境整体 生态系统：侧重于生物之间以及生物与环境之 间 人类生态系统：侧重于人类同环境之间
第一章 绪论
环境、环境问题与环境科学
第一节 环境
一、环境的概念 对于环境科学而言，“环境”的定义是：以人 类社会为主体的外部世界的总体。即以人类为 中心，人类赖以生存、繁衍所必需的相适应的 环境，或物质条件的综合体。
二、环境的分类
第一章 绪论(最终稿)
环境地学:研究人—地系统发生、发展、 组成和结构，调节和调控，改造和利用 。比较成熟的分支学科有环境地理学、 污染气象学、环境地质学、环境地球化 学、环境土壤学等。
环境化学：主要是鉴定和测量化学污染 物在环境中的含量，研究它们的存在形 态和迁移、转化规律，探讨污染物的回 收利用无害化处理等。主要分支学科为 环境分析化学、环境污染化学。
生态金字塔、生物蓄积作用
二、工程环境的组成和结构
三、社会环境的组成和结构
食物链: 生物之间以食物营养关系彼此 联系起来的序列，在生态学上被称为食 物链。 食物网: 食物链彼此相互交错连结成的 复杂营养关系为食物网。
营养级：是指处于食物链某一环节上的所有 生物种群的总和。生产者属第一营养级，植 食动物属第二营养级，第三营养级包括所有 以植食动物为食的肉食动物，一般一个生态 系统的营养级数目为3-5个。
2.研究对象：是以“人类——环境”系
统为其特定的研究对象，是研究“人类——
环境”系统的发生和发展，调节和控制以及
改造和利用的科学。
基本任务：
揭示人类-环境系统的实质，研究人类-环 境系统之间的协调关系，掌握其发展规律，调 控人类与环境之间的物质和能量交换过程，以 改善环境质量，造福人民，促进人类与环境之 间的协调发展。
环境伦理学：研究人与自然协调的伦理 尺度，人与自然的道德行为，环境保护 的道德规范。
第三节
环境科学的发生和发展
一、有关学科分别探索阶段
1847年德国植物学家费拉斯《各个时代的气候和植物界》 1859年英国生物学家达尔文《物种起源》 1864年美国学者马什《人和自然》 1869年德国生物学家海克尔创立了生态学的概念
（一）“第一次浪潮”的环境问题：土地
环境科学概论：第1章 绪论
第1章 绪论
1.1 环境及环境的类型 1.2 环境科学及其发展 1.3 环境科学思想与方法论 1.4 学习目标与要求
1.1 环境及环境的类型
1.1 .1 环境概念
环境的概念
❖ 德国学者E . Haeckel在1866年的《普通生物形态学》中 就首先使用了“环境”一词。
❖ 生态学中的环境是指某一特定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”是物理环境和生物环境的结合体。
元素周期表
Man Made Elements Liquids液体
He
B
C
N
O
F
Ne
Al Si
P
S
Cl
Ar
K Ca Sc Ti
V
Cr
Mn Fe
Co Ni
Cu Zn
Ga Ge
As
Se
Br
Kr
Rb Sr
Y
Zr
Nb Mo Tc Ru Rh Pd
Ag Cd
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
Cs Ba La Hf
Ta
W
Re Os
2. 系统性
➢ 环境是一个有时、空、量、序变化的复杂的动态 系统和开放系统
➢ 在环境系统中，各子系统和各组成成分之间，存 在着相互作用，并构成一定的网络结构。环境系 统内外存在着物质、能量和信息的变化和交换， 并在交换流通中实现自组织，维持一定的功能
环境科学优化系统结构图
结构单元
系统
系统分析
系统组合
C
健康状态
临界状态 不健康状态
恢 复 潜 力
D
（5） 环境变化的滞后性
环境科学导论第一章 绪论_huanjing
中的区域，它为人类的生存和发展提供了最
适宜的环境。
② 地带性：由于纬度的差异，地球接受的 太阳辐射能不同，热量从赤道向两极递减， 形成了不同的气候带。即使是同一纬度，因 地形高度的不同，也会出现垂直地带性差异。 经度也有地带性，这是地球内在因素造成的， 如受海、陆分布格局和大气环流特点的影响， 我国就形成了自东南沿海的湿润地区向西北 内陆的半湿润地区、半干旱和干旱地区有规 律的变化。
第一章
第一节
一、环境的概念
绪
环 境
论
环境总是相对于某一中心事物而言，作为某一 中心事物的对立面而存在的。它因中心事物的 不同而不同，随中心事物的变化而变化。与某 一中心事物有关的周围事物，就是这个中心事 物的环境。环境一词是一个相对的概念。
中心事物是环境的主体，与中心事物相关的
周围事物就是环境客体。
（1）最小限制定律
它是1840年德国化学家J.V.李比希提出的，20世纪
初为英国科学家布莱克曼所发展而臻于完善。整体
环境的质量，不能由环境诸要素的平均状态决定， 而是受环境诸要素中那个与最优状态差距最大的要 素所控制。即环境质量的好坏，取决于诸要素中处 于‘最低状态’的那个要素，而不能用其余的处于
环境一词丰富的科学含义随学科和应用对象 的不同而不同，大体可分为三类： 1、人类中心观 2、生物中心观 3、实用环境观
1、人类中心观——环境科学
环境科学所研究的环境，是以人类为主体
的外部世界，即人类赖以生存和发展的各
种因素的综合体。也就是说，环境科学研
究的环境，其主体是人类，客体是人类周
边的相关事物。
其内在本质在于各种环境要素之间的相互关
系和相互作用过程。环境系统从地球形成以
环境科学概论
环境科学概论第⼀章绪论1.环境的基本概念环境科学中，环境是指以⼈类为主体的外部世界，主要是地球表⾯与⼈类发⽣相互作⽤的⾃然要素及其总体。
中华⼈民共和国环境保护法：本法所称环境，是指影响⼈类⽣存和发展的各种天然的和⼈⼯改造的⾃然因素的总体2.环境的分类聚落环境(院落环境、村落环境、城市环境)区域环境(森林环境、草原环境、海洋环境、湖泊环境城市环境、农村环境、开发区环境) 地球环境(地理环境、地质环境)宇宙环境3.⼋⼤公害事件的致污因⼦烟尘，SO2，光化学烟雾，甲基汞，镉，煤尘重⾦属粉尘4.当今全球性的三⼤环境问题全球变暖，酸⾬沉降，臭氧层空洞5.环境问题引发的第⼀第⼆次⾼潮第⼀次：⼋⼤公害事件第⼆次：全球性\⼴域性环境问题，⼤⾯积的⽣态破坏，突发性的严重污染事件\化学品的污染及越境转移6.标志环境科学产⽣的书籍《寂静的春天》、《增长的极限》第⼆章⽣态学基础1.种群数量变动规律种群增长的“J ”型曲线产⽣条件：理想状态——⾷物充⾜，空间不限，⽓候适宜，没有天敌等；增长特点：种群数量每年以⼀定的倍数增长，第⼆年是第⼀年的λ倍。
计算公式：t 年后种群的数量为（N0为起始数量， t 为时间，Nt 表⽰t 年后该种群的数量，λ为年均增长率。
）此⽅程画出的曲线开始时呈指数增长趋势，后来增长趋势逐渐缓慢，最后（在接近环境容纳量K 时）达到⽐较稳定的停滞⽔平，呈现“S ”形，所以⼜叫做种群增长的“S ”型曲线。
种群数量由0→K/2值时，种群增长率增⼤种群数量在 K/2值时，种群增长率最⼤种群数量K/2 →K 值时，种群增长率不断降低种群数量达到K 值时，种群增长率为零,但种群数量达到最⼤，且种内⽃争最剧烈。
2.群落概念：同⼀时间内，⼀定区域中不同⽣物种群有规律的组合在⼀起形成的⼀个集合体 N t =N 0λt结构：垂直结构：⼤多数群落的内部都有垂直分化现象，即成层现象。
⽔平结构：不同种群在⽔平⽅向上的分区现象。
演替：（1）原⽣演替概念：在从未有过⽣物⽣长或虽有过⽣物⽣长但已被彻底消灭了的原⽣裸地上发⽣的⽣物演替，⼜称为初⽣演替。
环境学概论-第一章-绪论
第一节 环境及其组成
第一节 内容提要
一、环境与环境要素 二、环境的分类 三、环境的功能特性
一、环境与环境要素
人类环境
物质: 空气, 水, 岩石, 土壤, 动物, 植物
自然环境 能量: 气温, 阳光, 引力, 地磁力
人
类 的
自然现象: 大气运动, 水循环,水土演变
环
境
人工构筑物, 人工产品和能量, 科学
20世纪八大环境问题
伦 敦 烟 雾事件
日 本 水 俣 病事件
痛 痛 病 发 病 过 程
深受痛痛病折磨的人
三、环境问题的实质特点
当前环境问题具有如下的六大特点： （一）全球化 （二）综合化 （三）社会化 （四）高科技化 （五）累积化 （六）政治化
四、环境问题的发展趋势
（一）发展中国家环境问题的发展趋势
人工环境
技术, 综合生产力, 政治体制, 社会 行为, 宗教信仰, 文化与地理因素
图1-1 人类环境的构成
A C
人工环境要素
B D
自然环境要素
自然环境可以看作地球环境和外围空间环境 两部分组成。
地壳
大气圈
地幔
外核 内核
图1-2 地球环境的圈层结构特性
环境要素
环境要素又叫环境基质，是指构成人类环境 整体的各个独立的、性质不同的而又服从整 体变化规律的基本物质组分。
• 按环境的范围由近而远进行分类，则有：
根据环境范围的大小、环境的主体、环境的要素、 人类对环境的作用、环境的功能等，对环境可以 进行不同的分类。
按环境的范围由近而远进行分类，则有：
聚落环境
地理环境
地质环境
宇宙环境
（一）聚落环境
聚落是人类聚居活动的场所。
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•解析：
•≤30 •人为排入大量氮磷 •人与环境不和谐 •环境多样性下降
•藻类、浮游生物过量繁殖
•鱼类或其他生物大量死亡 •五律协同 •规律规则 •综合治理
•第一章 绪论
主要内容
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节
环境 环境问题 环境规律 环境科学
•第一节 环 境
•什么是环境？
什么是环境？
•电子版《中国大百科全书》（1.1版）2000年10月
•环境：主体周边相关客体的集合
• 客体可以是物质的、精神的和运动的。周边包含地域和非 地域的概念，根据主体的影响能力，有一定的“辐射半径” 。
•物理环境
•固体废物
•隐含信息：生产噪声、偷排废水的热污染；废弃的原料、产品
•20日深夜，有关部门敲开了标新化工厂值班人员的门，递进来
了一张罚单，对标新公司处以20万元的罚款。 •环境经济手
段
•21日下午，公司老板胡文标被警方刑事拘留，罪名是涉嫌犯“
重大环境事故罪”。约一个月后，胡文标被逮捕，此时他的罪
这次事件让我们意识到：算大账，小化工实在划不来。地方政
府在规划发展的时候一定要舍得舍弃这•可点持小续利发。展”
课程主要内容
•第一部分 环保概论（20课时）
•第一章 基本理论 •第二章 生态学基础 •第三章 大气污染及其控制技术 第四章 水体污染及其控制技术 第五章 固体废物污染及其控制技术 第六章 物理性污染及其控制技术 第七章 土壤污染及其控制技术 •第八章 有毒化学物质污染及其控制技术 第九章 可持续发展与清洁生产
•环境要素
• 人工环境要素
•综合生产力、人工构筑物 、人工产品和能量、政治 体制和文化、地方因素等
•环境要素的属性
•环境的基本特性
•整体性与区域性 •变动性与稳定性 •环境资源的有限性 •危害作用的时滞性
•第二节 环境问题
•环境问题
•
广义：由自然力或人力引起生态平衡破坏
，最后直接或间接影响人类的生存和发展
◆ 环境污染
•水环境污染 •大气环境污染 •土壤环境污染
•生物污染 •物理环境污染
◆ 人口剧增
•人口剧增 •的结果 •使得
•上面所有的问题 •都
•被大大地 •放大了
环境问题的本质分析：以水体富营养化为例
•定义：由于水体中氮、磷植物营养物丰富，引起藻类及其他 浮游生物迅速繁殖，水体中溶解氧量下降，鱼类或其他生物大 量死亡、水质恶化发臭的现象
•保护区内部 •其它
•丹顶鹤的环 境
•滩涂、沼泽等
•水域
•保护区内其它生 物
•保护区周边农田 •迁徙路线上相关
湿地、农田等
•学习环境
•学校、教室、机 •实验室、房图书馆
•教师、学校氛围
•学校周边
•活动中心、城市
•宿舍、食堂、操
•生场活环境
环境科学研究的环境
•
• 环境科学研究的环境，是以人类为主体 的外部世界，即人类赖以生存和发展的各种因 素的综合体。
•电磁异暴、宇宙射线 •火山、地震、岩崩
•气象水文灾害 •水灾、旱灾、风暴、冰雹、雪灾、寒潮……
•生物灾害 •病虫害、森林火灾、物种灭绝……
•定义：人类社会活动引起的
生态退化及由此衍生的环境效 应，导致了环境结构和功能的 变化，对人类生存发展以及环 境本身发展产生了不利影响的 现象。
◆ 生态破坏
•水土流失 •沙漠化、荒漠化 •土壤次生盐碱化
名已变为“投放危险物质罪”，
•环境法律
•盐城市将进一步加强对水源上游的巡查监测，督促指导供水 企业加大投入，完善以水质为核心的质量管理体系，按照国家 有关标准和操作规程检测供水水质，提高供水安全保障度。
•环境监测与评 价
•环境管理与规 划
•“盐城市2007年有735家化工企业，经整顿现已关停了418家。
•第二部分 环保法（12课时） •5
参考书目
➢左玉辉主编. 环境学（第2版）. 北京：高等教育出版 社，2009.
➢钱易、唐孝炎主编.环境保护与可持续发展 . 北京：高 等教育出版社，2010.
➢林肇信等主编. 环境保护概论（第2版）. 北京：高等 教育出版社，1999.
➢刘培桐. 环境学概论. 北京：高等教育出版社，1995
•人类环境=自然环境 •?
•大自然不能创造出人类的所有环境
•原生的自然环境 •经过人类的创造和改造形成的人工环境
•人类环境
•环境要素
•环境要素又称环境基质，是指构成人类环境整体的各个独 立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本物质组分 。
• 自然环境要素
•通常包括：水， 大气，生物，阳光
，岩石，土壤等
•森林锐减 •草场退化、土地退化
•湖泊的富营养化 •生物多样性的减少
◆ 资源耗竭
•矿产资源危机 •能源危机 •水资源短缺
•土地资源紧缺 •土壤资源的退化 •生物多样性的减少
•定义：由于人为的或自然的
因素，使得有害物质或者因子 进入环境，破坏了环境系统正 常的结构和功能，降低了环境 质量，对人类或者环境系统本 身产生了不利影响的现象。
的一切客观存在的问题。
• 狭义：由于人类的生产和生活活动，使自然 生态系统失去平衡，反过来影响人类生存和 发展的一起问题。
•全球五大环境问题
•自然灾害
•生态破坏 •资源耗竭
•威胁人类生存 •限制人类发展 •侵害人体健康
•环境污染
•危及人类安全
•人口剧增
◆ 自然灾害
•天文灾害 •地质灾害
•天体撞击、太阳辐射异 常
环境科学导论第一章绪 论
2020年7月20日星期一
•案例：
•事件回放
•水环境
•2009年2月20日，盐城发生了震惊全国的停水事件，因多个自 来水取水口的水源被污染，盐城市约20万居民无水可用…
•大气环境
•土壤境
•生物环境
•2月23日查明，生产经营氯代醚酮等化工原料的标新化工有限 公司将30吨危险液体废物——高浓度含酚钾盐废水排入厂区外 的河沟….其生产厂区就建在一片农田当中，厂内的废水直排入 一条通向新洋港河的小河，而新洋港河就是城西水厂和越河水 厂的水源地…河面上弥漫着一股刺鼻的气味，大量鱼虾死亡。
•
——电子版《中国大百科全书》
•主体是人类，客体是人类周边的事物。
•人类环境=自然环境 •?
•自然环境是人类出现之前就存在的，直接或间接影响到
人类的一切自然形成的物质、能量和自然现象的总体；
•人工环境是在自然物质的基础上，通过人类长期有意识 的社会劳动，加工和改造了的自然物质，创造的物质生 产体系，积累的物质文化等所形成的环境体系。