北师大环境科学概论课件(三)-人类-自然耦合系统
人类和环境概论(PPT 60张)

天然放射 ——石材装饰材料的“瑕疵”
石材中的放射性主要是镭、钋、钾三种
放射性元素在衰变过程中产生的放射性 物质,如可衰变的含量过大,即放射性 物质的“比活度”过高,则对人体有害, 如长期直按照射人体,会对人体的造血 系统、神经系统、生殖系统和消化系统 造成损伤,如白血病等。
住宅电磁辐射的来源
住宅电磁辐射的来源
室内:家用微波炉、电视机、电冰箱、空调器、 移动电话等家用电器。
• 如微波炉的电磁辐射,在正常无漏能情况下, 离炉门5cm处的强度小于1000μW/cm² ,距离 183cm处为4 μW/cm² ,距离366cm处为1 μW/cm² ,如有漏能时,离炉门5cm处的强度可 达5000μW/cm² 。
人 类 和 环 境
原生环境:
天然形成并基本 上未受人为活动影 响的自然环境。
次生环境:
人类活动影响下 形成的环境。
环境污染与公害
环境污染:因自然原因或人类生产、生活活动使
大量的有害物质排入环境,引起的环境质量下降, 破坏生态平衡、影响人体健康,造成资源破坏和 经济损失的现象。(量变——质变)
环境污染与健康
(1)环境致病因素的健康效应
对 健 康 有 害 影 响 潜 在 健 康 效 应
死亡 作 用 强 度 患病 机能代偿疾 病前状态 生理反应的异常变动 生理反应正常范围内的变动 人体对环境致病因素的反应
环境污染对健康的影响
(2)环境污染对健康影响的特点:
广泛性
多样性
复杂性 长期性
环境污染对健康的影响
水俣病事件
1955~1972年骨痛病事件
镉是人体不需要的元素。
日本富山县的一些铅锌 矿在采矿和冶炼中排放 废水,废水在河流中积 累了重金属“镉”。 人长期饮用这样的河水, 食用浇灌含镉河水生产 的稻谷,就会得“骨痛 病”。病人骨骼严重畸 形、剧痛,身长缩短, 骨脆易折。
北师大环境工程概论讲义01绪论

环境工程概论讲义第一章绪论环境的定义・环境(envirOnnlent)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。
・环境总是针对某一特定主体或中心而言的,是一个相对的概念,离开了这个主体或中心也就无所谓环境,因此环境只具有相对的意义。
・在生物科学中,环境是指生物的栖息地,以及直接或间接影响生物生存和发展的各种因素。
・在环境科学中,人类是主体,环境是指围绕着人群的空间以及其中可以直接或间接影响人类生活和发展的各种因素的总体。
・环境有大小之别,大到整个宇宙,小至基本粒子。
例如,对太阳系中的地球而言,整个太阳系就是地球生存和运动的环境;・对栖息于地球表面的动植物而言,整个地球表面就是它们生存和发展的环境;・对某个具体生物群落来讲,环境是指所在地段上影响该群落发生发展的全部无机因素(光、热、水、土壤、大气、地形等)和有机因素(动物、植物、微生物及人类)的总和。
・总之,环境这个概念既是具体的,又是相对的。
讨论环境时,要包含着特定的主体,离开了主体的环境是没有内容的,同时也是亳无意义的。
主体的不同或不明确,往往是造成对环境分类及环境因素分类不同的一个重要原因环境的类型・环境是一个非常复杂的体系,至今尚未形成统一的分类系统。
一般可按环境的主体、环境性质、环境的范围等进行分类。
・按环境的主体分,目前有两种体系,一种是以人为主体,其他的生命物质和非生命物质都被视为环境要素。
这类环境称为人类环境。
在环境科学中,多数学者都采用这种分类方法。
另一种是以生物为主体,生物体以外的所有自然条件称为环境。
・按环境的性质可将环境分成自然环境、半自然环境(被人类破坏后的自然环境)和社会环境3类。
・按环境的范围大小可将环境分为宇宙环境(或称星际环境)、地球环境、区域环境、微环境和内环境。
宇宙环境・宇宙环境指大气层以外的宇宙空间。
是人类活动进入大气层以外的空间和地球邻近天体的过程中提出的新概念,也有人称之为空间环境。
北京大学环境科学第三部分第一节-环境问题的识别PPT课件

Final Decision
On Standard
Public Hearings and Comment on Proposals
Reviews by CASAC and the public
Proposed Decisions
On Standard
CASAC: Clean Air Scientific Advi.sory Committee 北京大学环境科学与工程9学院
土壤:
采样点布设 采样深度 采样时间 采样量 .
北京大学环境科学与工2程1学院
监控网络的总体结构
.
北京大学环境科学与工2程2学院
珠江三角洲空气质量 监控网
Invited Expert (s)
Peer Review & Revision of Draft Document by Experts at WHO/IPCS Task Group meeting
Revision of Draft EHC Document by Author(s)
In Response to Comments
大气环境质量 水环境质量 土壤环境质量 生物环境质量
.
北京大学环境科学与工程2学院
环境问题的媒体报道
‘Dirty' Energy Dwarfs Clean in China and India
NY Times, February 21, 2011
By ELISABETH ROSENTHAL Reuters Smoke billows from a coal-
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北京大学环境科学与工程4学院
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北京大学环境科学与工程5学院
一种环境问题的媒体报道
DHMO的危害性: H2O 意外吸入DHMO会致死,即使少量也难免, 呛死
北大人类生存发展与环境保护课件07生态破坏

1 三是人类为适应自己的需要甚至怪想,特别打击了 高度发达的物种,从而使以世纪尺度来衡量的长期 发展过程,在人类手中限于瘫痪乃至倒退。
二、生态破坏主要内容
1. 森林锐减
一棵正常生长50年的树,
速退化和毁灭。
“罗马俱乐部”认为:
1 人类的贪婪和不知足,导致人类迅速毁坏地球 重要的生物圈中的大部分生物,从而侵犯了自 己的生存基地。人类对于地球供养人类的能力 的自然局限性过于无知,贪婪的欲望导致最大
限度地和尽快地利用资源。这样,人类就至少 在三个方面加速毁灭着人类生态:
1 一是通过人造世界的单纯扩张,如到处倾倒越来越 大堆的废物、毒物,毁坏成千上万的物种和自然栖 息地等等,使生物圈受到严重的骚扰和退化;
营养级和生态金字塔
1 生态金字塔: 能量在食物网中流动时,其转移效 率是很低的。 下面营养级所贮存的能量只有大约 10%能够被其上一营养级所利用。 其余大部分能量 被消耗在该营养级的呼吸作用上,以热量的形式 释放到大气中去。 这在生态学上被称为10%定律或 1/10定律。 下图的生物量金字塔和能量金字塔就 是这条定律的说明。
食物网
1 生态系统中,有的消费者以单一物种为食物,但大多数 消费者都有多种食物来源;同样,有的物种只被一种捕 食者捕食,但生态系统中的大多数物种都会被几种捕食 者或寄生者捕食,食物链互相联系形成了食物网。
生态系统共同特性
1 具有能量流动、物质循环和信息传递三大功能。 生
态系统内能量流动通常是单向的,不可逆转。但物质 的流动是循环式的。信息传递包括物理信息、化学信 息、营养信息,构成一个复杂的信息网。
环境科学概论东北师范大学大气环境PPT教案

三、大气污染类型
①还原型(煤炭型):主要污染物:SO2、CO和颗粒物,在低温、高温阴天、小风 、逆温情况下,在当地地形条件的影响下,被封盖在城市上空,造成对人体健康极大 的危害,致使上千人死亡。类似这样的事件发生过多起,最典型的当属1952年12月发 生在英国首都伦敦的SO2烟雾中毒事件。
②氧化型(汽车尾气型):污染物主要来自于汽车排气、燃油锅炉以及石油化工生 产。一次污染物主要为NOX和HC、生成的二次污染物为O3、醛类、酮类、过气乙酸 硝酸脂。发生在光照强烈的热带、亚热带、8~9月中午或午后阳光强烈时。最典型的 当属1965年前后的洛杉矶光化学烟雾。
无线电波,对
电
离
高
无线电通讯有 重要作用
层
层
大
气
上冷下热 高空对流
气温初稳后升热 只因层中臭氧多 水平流动天气好 高空飞行很适合
平流层 对流层
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对流旺盛近地面, 纬度不同厚度变; 高度增来温度减, 只因热源是地面; 天气复杂且多变,
风云雨雪较常见
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二、大气的组成
大气是一个由多种气体组成的混合物。它是由干洁空气、水汽和杂质三部 分组成的。
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0.05% 20.95%
%
大气各成分的作用
大气组成
干 主要 N2
洁 成分 O2
空 气
次要 CO2
成分 O3
水汽
固体杂质
主要作用
生物体的基本成分
维持生物活动的必要物质 植物光合作用的原料;对地面保温
吸收紫外线,使地球上的生 物免遭过量紫外线的伤害 成云致雨的必要条件;对地面保温
感谢您的观看。
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环境科学基础教材(

• 4.保护和改善环境质量功能
• 植物和微生物在自然生长过程中,吸附周围空 气中或者水中的悬浮颗粒和有机的、无机的化 合物,把它们吸收、分解、同化或者排出。
• 动物则对活的或死的有机体进行机械的或生物 化学的切割和分解,然后把这些物质加以吸收、 加工、利用或者排出。
• 环境要素组成环境结构单元 • 环境结构单元又组成环境整体或环境系统。 • 例如: • 水环境要素组成水体,全部水体总称为水圈; • 大气环境要素构成大气层,整个大气层总称为大气圈;
• 生物体组成生物群落,全部生物群落构成生物圈。
• 2、环境要素的特性(P15) • 1)最差限制律 • 2)等值性 • 3)整体性大于各个体之和 • 4)出现有先后,相互联系,相互依赖
• (2)从第一代环境问题扩展到第二代环境问题 • 第二代环境问题主要指全球性环境问题,其规模和
性质以及对人类和其他生物的影响都远远超过第一 代环境问题。(严重性) • 其中最重要的问题是: • ①全球气候变暖 • ②臭氧层破坏 • ③酸雨问题越过国界 • ④危险废物在全球转移 • ⑤生物多样性锐减
• (三)环境问题的本质
• 从环境问题的发展历程可以看出:人为的环境问题随 着人类的诞生而产生,并随着人类社会的发展而发展。
• 造成环境问题的根本原因是对环境的价值认识不足, 缺乏妥善的经济发展规划和环境规划。
• 环境问题的实质是由于盲目发展、不合理开发利用资 源而造成的环境恶化和资源浪费,乃至枯竭和破坏。
• 这一概念的提出,其思想前提是环境的“资源 观”和“价值观”。
• 环境作为一种资源,它包含了2层含义:
• 一是指环境的单个要素(如土地、水、气候、 动植物、矿产等)以及它们的组合方式(环境 状态);
《环境科学概论》PPT课件

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22
按污染物性质分 生物污染 化学污染 物理污染
按环境要素 大气污染 放射性污染 水污染 土壤污染
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环境干扰:是指人类活动所排出的能量进入 环境,达到一定的程度,产生的人类不良 的影响。包括:噪声、振动、电磁干扰、 热干扰等。
4、环境如果按空间尺度大小,由近及远,由 小到大可分为聚落环境、区域环境、全球 环境、星际环境。
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1)聚落环境:是人类群居生活的场所。是人 类利用和改造自然而创造出来的与人类关 系最密切,最直接的生存环境。
居室环境
院落环境
村落环境
城市环境
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2)区域环境:是包括人工环境在内的占有一 定地域的自然环境,区域的范围可大可小, 区域内环境结构特点、功能也千差万别。
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15
无论从何种角度,进行环境分类,环境都 具有共同的特征。
首先,环境是一个以人类社会为主体的客观 物质体系,对人类社会的生存和发展,它 既有依托作用,又有限制作用,因此环境 有合适与否,或优劣之分。
其次,环境是一个有机的整体,不同地区的 环境由其若干个独立组成部分(环境要 素),以其特定的联系方式构成一个完整 的系统。
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2、次生环境问题:也叫第二环境问题,它是 人类活动作用于周围环境引起的环境问题, 是人类不合理利用资源所引起的环境衰退 和工业发展所带来的环境污染等问题。因 此它是环境科学研究的主要对象。
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环境破坏:又称生态破坏,主要指人类社会活动引 起的生态退化及由此而衍生的有关环境效应,它 们导致环境结构和功能的变化,对人类的生存和 发展产生了不利影响,环境破坏主要是由于人类 活动违背了自然生态规律,急功近利,盲目开发 而引起的。按对象性质分 :生物环境破坏;非生 物环境破坏
北京师范大学环境化学课件——环境化学 第三章 3-2

重金属迁移转化都可以用形态(SPECIATION) 概括无机污染物,特别是重金属和准金属等污染物,一旦进入水环境,均不能被生物降解,主要通过沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用、胶体形成、吸附-解析等一系列物理化学作用进行迁移转化,参与和干扰各种环境化学过程和物质循环过程,最终以一种或多种形态长期存留在环境中,造成永久性的潜在危害。
天然水中颗粒物主要包括各类矿物微粒,含有铝、铁、锰、硅水合氧化物等无机分子,含有腐殖质、蛋白质等有机分子。
此外,还有油滴、气泡构成的乳状液和泡沫、表面活性剂等半胶体以及藻类、细菌、病毒等生物胶体。
水中颗粒物金属水合氧化物矿物微粒和粘土矿物腐殖质水体悬浮沉积物1. 水中颗粒物的类别金属水合氧化物Al、Fe、Mn、Si等金属的水合氧化物在天然水中以无机高分子及溶胶等形态存在,在水环境中发挥重要的胶体化学作用•Al在水中的主要形态:Al3+、Al(OH)2+、Al(OH)2+、Al(OH)3、Al(OH)4-、Al2(OH)24+等无机高分子•Fe在水中的主要形态:Fe3+、Fe(OH)2+、Fe2(OH)24+、Fe(OH)2+、Fe(OH)3、FeOOH等无机高分子•Mn与Fe类似,丰度较低,但是溶解度要高一些•H4SiO4聚合成无机高分子:Si n O2n-m(OH)2m矿物微粒和黏土矿物黏土矿物是由其他矿物经化学风化作用而生成,是天然水中最重要、最复杂的具有显著胶体化学特性的无机胶体微粒。
主要成分为铝或镁的硅酸盐,具有层状晶体结构。
黏土矿物的片层晶体基本是由两种原子层构成的,一种是硅氧四面体(硅氧片),另一种是铝氢氧原子层(水铝片),其间主要靠氢键连接,因此易于断裂开来。
石英、长石等不易破碎、颗粒较粗,缺乏黏结性;云母、蒙脱土、高岭石等硅酸盐黏土矿物,有胶体性质片层结构,容易破碎,具有黏性,可以生成稳定聚集体。
腐殖质已死的生物体在图扬中经微生物分解而形成的有机物质,主要指腐植酸,如富里酸、胡敏酸等。
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非常自然化、人性化的世界生态之都,从而被联合国命名为“最适宜人居的城市”
生态城市规划的优点:
政府较小的投入 优先发展公共交通 结合自然的规划设计 合理的商业住宅分布 完善的土地资源信息 积极鼓励市民参与的机 制 避免了城市污染、 就业甚至犯罪等问题
库里蒂巴独创性地实施排放垃圾不收费政策, 同时还可以换取食品。
水利环境特点:
复杂网络系统 部分或完全成为自然环境
的组成部分 周围的环境对水利工程的
结构、功能和正常运行产生一定的影响。图片来源:图片绿色卡片:水利工程利与弊
正面效应 实例分析
负面效应 实例分析
减轻洪、 旱灾害
提供清洁 能源、减 轻环境污 染
三峡水利枢纽是在长江上修建的 世界第一大水电站,具有巨大的 防洪、发电、航运等综合效益。 三峡工程主要目标是防洪,总库 容393亿m3,防洪库容221.5亿m3, 能有效控制上游地区洪峰流量, 提高防洪能力,防止荆江两岸发 生毁灭性灾害。
10月份重要教学实践活动信息
• 小组 • 研究选题 • 自选奥森公园
环境观察
1
• 10月15日 • 野鸭湖生态考
察
2
• 10月27日晚 19:00
• 图书馆专家讲 座-北京湿地
3
课后作业:文献搜索信息上转至网站
小组作业TOP 40questions in CHANS中选出感兴趣的科 学问题,并说明理由
环境科学概论
BELL-IES-2017
第一篇 环境与环境问题 第2章 人类-自然耦合系统
刘静玲2017.9.29BNU
教学设计
1问题、重要概念与理论 2 专家前沿报告 3 小组讨论与点评
主要内容
• 2.1 人工环境类型与特点 • 2.2 典型人工环境 • 2.3自然与人工环境比较 • 2.4人与自然耦合系统
自来水 污水 垃圾收集 排水 街/车道
城区
工业区 道路 集中处理厂 排水 填埋
地区
高速公路 水源 发电厂
特征问题
低水准住房条件 缺水 没有卫生设施 病菌媒介 室内空气污染
排泄物 水/油 垃圾倾倒 洪水 噪声/精神压力 自然灾害
交通拥挤 意外事件 环境空气污染 有毒废物
水污染 生态区损失
大陆/地球
航天航空 船运 一路析
人类
三级 消费者
二级 消费者
动物
一级 消费者
生产者有机体
植物
a
b
a.自然环境;b.城市环境;c.农村环境
人类 动物 植物
C
课堂实践:小组讨论并填写下表
能量流动 物质循环 信息传递 环境承载力
自然环境/实例
人工环境/实例 环境监测指标 计算公式与依据
1989 年该市政府发起了“让垃圾不再是 垃圾”的运动,
回收的垃圾分成 5 类,其中纸张、玻璃、罐 头盒和 塑料等可作为工业原料;腐烂的蔬菜、 水果等有机物则可用作农业肥料。
这种闭 路循环的垃圾资源化系统节约了近一 半的垃圾处理费用。
该市政府资助了“垃 圾购买项目” ,即用垃 圾交换食物,一般垃圾回收车都是两辆同行, 前一辆车回 收“垃圾” ,后一辆车分发食品, 2 kg 回收物资可换得 1 kg 食品,也可 以兑换其他 物品,如公交车票、练习簿或圣 诞节玩具等。
引起地质 、洪涝灾 害
三峡大坝装机26台,总装机容量 引起河道 1820万kw,年发电量847亿kw· h 断流 。
引起滑坡、泥石流和洪水。 1998年夏季,继福建闽江、广 西西江洪水之后,长江、嫩江 和松花江又发生了全流域性的 特大洪水。灾害波及29省(市 、自治区),受灾人口2.23亿 ,毁坏房屋497万间,死亡3004 人,直接损失1666亿元人民币 。
2.2典型人工环境
城市 乡镇与农村 水利环境 交通环境 人文环境
8
2.2.1城市环境
社会 经济 自然
摄影:王成坤
人口数量、 限制因 密度较大 子众多
矛盾集中
结构复 杂、独特
功能多样
城市空间环境特点
城市环境
空间范围 家庭/办公室
社区
主要基础 设施和服
务
围墙 储水 室内卫生设施 垃圾储藏 火炉烟囱
摄影:刘静玲2017
摄影:王滨滨 2015
2.1 人工环境的类型及特点
人工环境
是指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。
摄影:刘静玲
与自然环境密不可分 与自然环境协调发展
摄影:王成坤
澳大利亚悉尼
摄影:刘静玲
酸雨 全球温室效应 臭氧层衰竭
2.2.2 乡镇与农村环境
农村环境的特点
乡镇环境特点
生态系统退化,水土流失严 重
环境恶化趋势明显 城市、乡镇和农村系统间交 流的不平衡
景观多样性和丰富度增加 规划不合理,布局混乱 产业结构的不合理、工艺
的落后,资源过度消耗
环境污染
2.2.3 水利环境
概念:
绿色交通(green transport)是指: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。一般绿色工具(green modes)包括徒 步、自行车、大众运输(轻轨电车)等。
发展绿色交通的一些措施
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”
热岛现象的形成原因 热岛现象的表现
绿色卡片:城郊过渡带
概念
城郊过渡带处于城市和郊区的过渡地区 依托靠近城市的地理环境 城乡之间稳定、协调、持续发展的敏感区和脆弱带
环境特点
城市系统与乡村系统的交错地带 环境污染严重和管理缺乏的地区 生态环境建设的薄弱地区
绿色卡片:绿色交通
能量 流动
物质 循环
信息 传递
全球碳循环及CO2排放
城镇垃圾
图片来自:王滨滨、刘丰
图片来自:王滨滨、刘丰
图片来自:王滨滨、刘丰
图片来自:王滨滨、刘丰
2.3 人类与自然耦合系统
(coupled human and natural systems, CHANS)
科学文献 追踪
绿色卡片:城市热岛
个人作业:观看陆川电影 《我们诞生在中国》并完
成影评
北师大环境学院实习,2017
南京夜景
摄影:徐杰
北京二环路
摄影:王滨滨
南京夜景
摄影:徐杰
人工环境的类型
人工环境
根据空间特征
根据人类的控制程度
点状环境
线状环境
面状环境
完全人工环境 不完全人工环境
环境人工 化明显
脆弱性
人工环 境特点
狐
光作合用
兔
猫头鹰
蛇
三级消费者
吃虫的鸟
蜘蛛
青蛙
二级消费者
鼠
一级消费者
食草昆虫
生产者分解者ຫໍສະໝຸດ 多样化环境风险 增大
海河流域修建的水库总库容与 本流域多年平均径流量的比值 高达1.09,上游干流被截,下 游河道枯竭,华北平原历史上 大片洼淀湖泊几乎消失殆尽, 水文环境发生彻底改变。
2.2.4 交通环境
交通线路与环境
摄影:王滨滨 曹治国
2.2.5 人文环境
概念
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。
绿色卡片:人文环境保护
-蒂巴市人工环境与、 速度快 对用户友好 (老年人、残疾人方便) 安全性高 污染小 耗能少
巴西库里蒂巴市Metrobus系统成本与速度分析 (引自:陆化普,北京市快速公交系统发展战略研讨会论文集,2015)