环境科学导论
环境科学导论
环境问题产生根源（原因）环境问题多种多样，归纳起来有两大类：一类是自然演变和自然灾害引起的原生环境问题，也叫第一环境问题。
如地震、洪涝、干旱、台风、崩塌、滑坡、泥石流等。
一类是人类活动引起的次生环境问题，也叫第二环境问题和“公害”。
次生环境问题一般又分为环境污染和环境破坏两大类。
如乱砍滥伐引起的森林植被的破坏、过度放牧引起的草原退化、大面积开垦草原引起的沙漠化和土地沙化、工业生产造成大气、水环境恶化等。
目前环境问题到目前为止已经威胁人类生存并已被人类认识到的环境问题主要有：全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、淡水资源危机、能源短缺、森林资源锐减、土地荒漠化、物种加速灭绝、垃圾成灾、有毒化学品污染等众多方面。
产生机制（1）全球变暖：全球变暖是指全球气温升高。
近100多年来，全球平均气温经历了冷－暖－冷－暖两次波动，总得看为上升趋势。
进入八十年代后，全球气温明显上升。
1981～1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃。
导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料（如煤、石油等），排放出大量的CO2等多种温室气体。
由于这些温室气体对来自太阳辐射的短波具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，也就是常说的温室效应"，导致全球气候变暖。
全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。
(2）臭氧层破坏：在地球大气层近地面约20～30公里的平流层里存在着一个臭氧层，其中臭氧含量占这一高度气体总量的十万分之一。
臭氧含量虽然极微，却具有强烈的吸收紫外线的功能，因此，它能挡住太阳紫外辐射对地球生物的伤害，保护地球上的一切生命。
然而人类生产和生活所排放出的一些污染物，如冰箱空调等设备制冷剂的氟氯烃类化合物以及其它用途的氟溴烃类等化合物，它们受到紫外线的照射后可被激化，形成活性很强的原子与臭氧层的臭氧（O3）作用，使其变成氧分子（O2），这种作用连锁般地发生，臭氧迅速耗减，使臭氧层遭到破坏。
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环境科学导论一、环境的基本特征P7⒈环境的整体性，⒉环境资源的有限性，⒊环境的区域性⒋环境的变动性和稳定性⒌危害作用的时滞性⒍价值性二、环境问题的产生与发展（目前的环境问题）P11产生：随着人类社会和经济的发展而产生的环境问题的产生和发展可以分为三个阶段：⒈生态环境的早期破坏阶段⒉近代城市环境问题阶段⒊当代城市问题阶段当代的环境问题：全球的环境问题1、人口问题2、资源问题：土地、森林、水资源等。
3、生态破坏：土地退化、水土流失、沙漠化、物种消失等。
4、环境污染：温室效应、臭氧空洞、酸雨、海洋污染等。
中国的环境问题：1、生态环境问题（1森林（2草原（3土地（4）旱涝（5水资源2、环境污染严重1大气2水体3噪声4）固体废物三、生态系统P39概念：在一定的时间和空间范围内，由生物群落及其环境组成的一个整体，该整体具有一定的大小和结构，各成员借助能量流动、物质循环、和信息传递而相互联系、相互影响、相互依存。
，并形成具有自组织和自调节功能的复合体。
四、生态系统的结构P43构成生态系统的各组成部分，各种生物的种类、数量和空间配置，在一定时期内均处于相对稳定的状态，使生态系统能够各自保持一个相对稳定的结构。
主要有空间结构、时间结构和营养结构。
五、生态系统的基本功能P44 ⒈物质生产⒉能量流动⒊物质循环⒋信息传递六、物质循环（主要的化学元素循环过程）P48七、信息传递P541）营养信息：食物链、食物网可视为一种营养信息的传递系统。
食物链中任一环节出现变化，都会发出一个营养信息，对别的环节产生影响。
（2）物理信息：通过声音、光、色彩等物理现象传递的信息。
与植物有关的物理信息主要是光和色彩。
动物间的物理信息十分活跃和复杂，它们更多地使用声音信息。
3）化学信息：生物在某些特定条件下，或某个生长发育阶段，分泌出的某些特殊的化学物质，这些分泌物不提供营养，而是在生物的个体或种群间传递某种信息。
这些分泌物即称为化学信息素或生态激素。
环境科学导论
第一章1、环境：环境是指以某一事物为中心而存在于周围的事物。
在环境科学中，指的是以人类为主体的外部世界。
中国以及世界上其他国家颁布的环境保护法规中，对环境一词所作的明确具体界定，是从环境科学含义出发所规定的法律适用对象或适用范围，目的是保证法律的准确实施，它不需要也不可能包括环境的全部含义。
2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。
按其性质、功能和规模大小可分为居室环境、院落环境、村落环境和城市环境等。
3、环境问题：是指由于人类活动所引起的环境质量变化，以及这种变化对人类生产、生活以至健康和生命造成危害的问题。
4、环境破坏：又称生态破坏，人类活动引起生态退化及由此而衍生的有关环境效应，他们导致了环境结构与功能的变化。
5、环境污染与干扰:：环境污染是指由于人类活动产生的物质排放进行环境中，对环境的结构与功能造成破坏或影响；环境干扰是指由于人类活动产生的能量排放进入到环境中，造成环境结构的破坏和环境功能的受损。
6、酸沉降：指大气中的酸性物质（主要是H2SO4、HNO3 及其前体物SOx, NOx等）通过降水(包括雨、雷、霜、雹、雾、露等形式)或在气流作用下直接迁移到地表造成污染的现象。
7、ODS：破坏臭氧层物质，包括氯氟烃（CFCS）、哈龙（Halon）、四氯化碳（CCl4）等，进入平流层后会打破紫外线作用下的O2和O3之间相互转化的平衡，使臭氧浓度下降，从而使地球表面受到的紫外线辐射增强。
8、生物多样性:是生命有机体及其借以存在的生态复合体的多样性和变异性(McNeely 等1990) 。
确切地说生物多样性是所有生物种类、种内遗传变异和它们的生存环境的总称，包括所有不同种类的动物、植物和微生物以及它们所拥有的基因，它们与生存环境所组成的生态系统。
生物多样性包含遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
一、选择题：1、下列属于环境干扰范畴的环境问题是：噪声污染2、下列公害事件由镉引起的是：爱知米糠油事件3、酸雨一般泛指pH值小于(5.6 )的雨、雪或其它形式的大气降水4、全球三大酸雨区不包括。
环境科学导论绪论
人们共同关心的影响范畴大和危害严重的环境问题有三类：
全球性的环境问题
温室效应、臭氧层破坏、酸雨
大面积的生态破坏
突发性严重污染事 件迭起
土地荒漠化、森林面积减少、 生物多样性锐减。
十大污染事件、有毒化学品的 扩散
环境问题第一次高潮与第二次高潮比较
第一次高潮
第二次高潮
影响 工业发达国家，小
范围
范围、局部性环境 污染问题。
第三节 环境科学
什么是环境科学？
是一门研究人类社会发展活动与环境（构造和状态）演化 规律之间互相作用关系，谋求人类社会与环境协同演化、持 续发展的途径与办法的科学。
环境科学的研究对象— “人类-环境”系统 环境科学的重要任务
研究在人类活动的影响下，环境质量的变化规律和环境变 化对人类生存的影响，以及保护和改善环境质量的理论、技 术和办法。
次生环境问题，也叫第二环境问题：
重要指人类对自然资源运用的不合理和对废弃物解决的不当，以及由于生 产发展和人口膨胀所带来的生态破坏与环境污染。
环境污染
环境污染——由物质引起的污染。
特点：污染源停止排出污染物以后，污染并不 马上消失，还会存在很长的一段时间。
环境干扰----由能量作用引起的不良影响。特 点：干扰源停止排出能量以后，干扰立即或 很快消失。如噪声、热、电磁干扰。
相互 两者很难截然分开，它们之间相互影响、相互作 联系 用，彼此叠加，形成“复合效应”，进而使环境
问题更加复杂。
12
第二节 环境问题
环境科学所研究的环境问题重要是指：
环境问题的产生和发展
环境问题的发展变化，大致上经历了四个阶段： ● 环境问题萌芽阶段（人类出现-工业革命） ● 环境问题的发展恶化阶段（工业革命-20世纪40年代） ● 环境问题的第一次高潮（20世纪50-60年代） ● 环境问题的第二次高潮（20世纪70年代后）
环境科学导论
环境科学导论第一章一、人类的环境广义的环境：某一中心事物的周围事物，即这一中心事物的环境。
环境：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整体，包括自然环境和社会环境。
环境科学：以“人类-社会”系统为其特定的研究对象，研究“人类-社会”系统的发生和发展，调节和控制，改造和利用的科学。
自然环境：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：由人类活动而形成的环境要素，包括人工形成的物质能量和精神产品，一集于人之间的关系。
二、环境要素与环境质量1.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服务。
2.属性：a最差限制率b等值性c整体性大于各个体之和d出现先后，互相联系，互相联系3.环境质量污染资源合理利用与否人们的文化状态三、环境的分类四、环境的功能特性1.整体性2.有限性a环境容量b环境自净能力3.不可逆性4.隐显性5.持续反映性6.灾害放大性第二章当代世界环境问题一、环境问题环境问题：1）广义定义：由自然力或人力引起生态平衡剖坏，最后直接或间接影响人类的生存和反正的一切客观存在的问题2）狭义定义：只是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切问题生态学：是研究生物有机体与其周围环境（包括生物环境和非生物环境）之间相互关系的科学。
二、环境问题的分类原生环境问题：由自然力引起的次生环境问题：a生态破坏：乱砍乱伐，过度放牧b环境污染：环境污染，环境干扰三、环境问题的发生和发展1.原始文明自然界中的人2.农业文明生态破坏3.工业文明局部的生态破坏与环境污染并存4.现代文明全球性大气四、环境问题的性质与实质1.性质 1）不可根除和不断发展的属性2）其范围广泛而全面，存在于生产全部领域中3）对人类行为具有反馈作用，使人类的生产方式、生活、思维4）可控性2.环境问题的实质社会问题经济问题五、解决环境问题的根本途径1.控制人口，加强教育，提高人口素质2.增强环境意识，强化环境管理3.经济实力4.科技进步六、当前世界关注的全球环境问题1.全球环境问题：全球变暖，臭氧层破坏，酸沉降2.发达国家的环境状况两个基本点a环境质量有了明显改善b仍有许多环境问题有待解决，并又出现了一些新的环境问题第三章生态学基础1.生态学：是研究生物有机体与其周围环境（包括生物环境和非生物环境）之间相互关系的科学2．种群：栖息在同一地域中，同种个体的复合体。
环境科学导论
《环境科学导论》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：260409课程名称：环境科学导论英文名称：Introduction of Environmental Science课程类别：专业基础课学时：45学分：2.5适用对象: 环境科学专业本科考核方式：考试先修课程：无机及分析化学、有机化学、物理化学、普通物理学等。
二、课程简介环境科学导论是环境科学专业的专业基础课，是学生学习后继课程的基础，也是学生必须掌握的基本内容之一。
本课程以环境基本规律为主线，分别从人口与环境、大气环境、水环境、土壤环境、物理环境、生物环境、人居环境、景观环境以及可持续发展等方面，多方位、多层次、多角度地阐述人类与环境之间的相互作用原理，既传授近几十年来环境科学研究的主要科学成就，也讲述环境科学基础理论的最新研究成果，以适应21世纪社会经济发展对环境类人才培养的需要。
三、课程性质与教学目的《环境科学导论》是高等学校环境科学和环境工程专业开设的一门专业必修基础课程。
其教学目的是使学生对环境科学学科有一个综合系统的认识，理解环境科学是一门多学科交叉渗透而成的新兴学科，明确环境科学的研究范畴、任务和当前人类面临的主要环境问题；弄清环境污染和环境破坏的机制，了解污染物的危害；掌握人与环境关系基本原理；了解环境污染防治的基本途径和环境管理体系；掌握环境科学的基础知识及其应用研究的发展领域，了解世界环境状况，人类面临的环境挑战及环境学科发展的新动向和新成果，为后续专业课程的学习打下必要的环境研究技能基础。
四、教学内容及要求第一章绪论（一）目的与要求1．掌握环境的概念，了解环境的多样性。
2．掌握人类与环境的辩证关系3．了解环境规律、环境科学的基本概念4．了解环境科学的内涵与外延（二）教学内容第一节环境的概念主要内容：人类环境、自然环境、人工环境。
第二节环境的多样性主要内容：自然环境的多样性、人类需求与人类创造多样性、人类与环境相互作用的多样性。
《环境科学导论》课件
我们的世界面临着前所未有的环境挑战。了解环境科学导论是为了更好地保 护我们的地球和未来。
什么是环境科学导论？
环境科学导论是探究环境科学的基本理论和前沿领域，经过系统讲解环境问题的种类、形成及其危害， 从政策、法律、行业等多角度全面阐释环境科学知识。
环境污染的种类和来源
1 大气污染
工业排放、交通尾气、农业活动
环保法律和政策的概述
法律
《中华人民共和国环境保护法》等法律为环保提 供了法律支持。
政策
政府的环保政策包括即将发布的碳中和计划，推 进清洁能源发展等。
环境科学导论的应用和前景
应用
为环保产业和相关产业提供专业技术支持。
前景
随着环境问题的加剧，环境科学导论具有广 阔的前景和应用前景。
结论和总结
1
环境科学导论重要性
3 土壤污染
化肥农药使用、工矿企业废弃物堆放
2 水体污染
人类生活排放、农业排水、工业废水
4 噪声污染
交通、机器等噪音
全球气候变化的影响和应对措施
影响
导致海平面上升、极端气候事件增多、物种灭 绝等严重后果。
应对
• 减少温室气体排放； • 加强自然保护，包括复绿、种树等； • 推广清洁能源和智能交通； • 开展碳汇与排放交易等。
环境科学导论是保护环境、减少污染、促进可持续发展的重要手段
2
环境科环境问题的种类、形成及危害
3
环境科学导论应用和前景
为环保产业和相关产业提供专业技术支持
环境科学导论
一、名词解释环境：是指影响人类生存和发展的各类天然的或经过改造的自然因素的整体。
环境要素：又称环境基质，是指构成人类环境整体的各种性质不同而又服从整体演化规律的基本物质组分，分为自然环境要素和认为环境要素。
环境结构：环境的各个独立组成部分在空间上的配置。
是描述总体环境的有序性和基本格局的重要概念，即环境要素的配置关系。
地球环境：指大气圈中的对流层、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈，又称全球环境。
环境问题：任何由自然或人类引起的生态平衡破坏，最后直接或间接影响人类的生存和发展的一切客观存在的问题，都是环境问题。
全球变暖问题：是指大气成分发生变化导致温室效应加剧，使地球气候异常变暖。
温室效应：大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线被大气吸收，使地表与低层大气温度增高的现象。
生物多样性:生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总合。
酸雨：PH小于5.6的雨、雪、霜、雾或其他形式的大气降雨。
持久性有机物：是指人类合成的能持久存在于环境中、通过生物食物链（网）累积，并对人类健康造成影响的化学物质。
荒漠化：是由于大风吹蚀，流水侵蚀，土壤盐渍化等造成的生产力下降或丧失。
沙漠化土地：包括了沙漠边缘在风力作用下沙丘前移入侵的地方以及由于植被破坏发生流沙活动的沙丘活化地区臭氧层：距地面15~50千米高度的大气平流层，集中了地球上约90%的臭氧，其主要作用是吸收短波紫外线。
气候变化：是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间的气候变动。
全球变暖问题：指大气成分发生变化导致温室效应加剧，使地球气候异常变暖。
臭氧层：距地面15-50km高度的大气平流层，集中了地球上约90%的臭氧，这就是“臭氧层”。
臭氧层空洞：大气平流层中臭氧浓度大量减少的空域就形成臭氧层空洞。
生态系统多样性：生物圈内生境、生物群落和生态系统多样性。
酸雨：酸雨指的是ph值小于5.6的雨、雪、霜、雾或其他形式的大气降水。
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b.构成
• 物质: 空气、水、土壤、动植物
• 能量：气温、阳光、引力、磁力
• 自然现象：地壳运动、太阳稳定性、 大气力量、水循环、 水土演变
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生 物 圈
生 物 圈
地球内部各圈层
第一世界：伊甸园的残骸 ：指人迹罕至、完全没有遭受破坏的原 始地区
第二世界：劫后余生，正在恢复 ：主要包括欧洲等人口增长率已 经出现零甚至负数，而至今人口密度不高的地区
第三世界：自家清爽，别人遭殃 ：这类地区包括美国、日本等发 达地区。这里的人们对资源的索求巨大
第四世界：人满为患，杀鸡取卵 ：这类地区题是指自然灾害问题。
1)环境问题是指全球环境或区域环境中出现的不利于人类生存和 发展的各种现象.
2)起因: – 狭义: 是人类经济社会发展与环境的关系不协调而引起的。 – 广义： 由自然力或人力引起的生态平衡破坏，最后直接或 间接影响人类的生存和发展的一切客观存在问题。
IES 第一类环境问题－－－自然灾害
第五世界：民不聊生，饥谨不断 ：这类地区主要在非洲
4. 环境科学与环境教育
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（1）环境科学的定义
环境科学就是以“人类与环境”这对矛盾为对象来研究其对立、统一关系的发 生、发展、预测、调控以及改造和利用的科学。
在国家自然科学基金（NNSFC，national natural science foundation of china）指南中，这样描述：
世界地球日 4月22日为世界地球日
世界无烟日 5月31日为世界无烟日
世界环境日 6月5日为世界环境日
中国人口日 6月11日为中国人口日
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世界防治荒漠化和干旱日 6月17日世界荒漠化日
中国土地日 6月25日为中国土地日
世界人口日 7月11日为世界人口日
国际保护臭氧层日 9月16日为国际保护臭氧层日
地球大气各层的主要特征
环境的上界是：（平流层的下部）对流层的顶部 下界是：风化壳 成岩层
地球的构造
3. 环境问题
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这里不是question 而是troble，problem.
指人类活动引起的环境质量变化，以及这种变化对于人类生产、 生活以及健康和生命的影响问题。常称为第二类环境问题。
岩石、土壤、水、矿物质、空气、生物 生物体（动、植、微生物等）
2、环境的构成
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1) 社会环境 Social Environment
a. 社会环境:
是指人们生活的社会经济制度和上层建筑的环境条件.
– 社会环境的典型代表是聚落环境。
– 聚落环境是指人类生活聚集场所的环境。
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“环境”在不同的场合，有不同的解释：我国环境保护法第二条明
确规定：“本法所称环境，是指影响人类生存和发展的各种天然 的和经过人的改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土 地、矿藏、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。”
人们居住和生活的场所
材料科学与工程学院材料加工与控制 系
Tel:87543876
E-mail: dongxp@
保护环境
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4月22日世界地球日 6月5日世界环境日
国际湿地日 2月2日为国际湿地日
中国植树节 3月12日为中国植树节
世界水日 3月22日为世界水日
世界气象日 3月23日为世界气象日
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印度尼西亚苏门答腊岛最强烈地震－ 8.9级
2004.12.26日上午发生40年来世界最强烈地震，并引发 海啸，东南亚和南亚数个受波及国家死亡人数已超过 22万人。 意大利国家地球物理学院的院长波斯什称，“整个地 球都在振荡” －－－170颗广岛原子弹
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环境问题－－－－地球环境状况五个世界的划分！
按社会分类
生活环境 生态环境
生活环境以外的各种自然条 件
按科学分类
自然环境 人工环境
环境系统 水圈
大气圈 岩石圈 生物圈
环 境： • 大气圈 • 水圈 • 岩石圈 • 土壤圈 • 生物圈
中心： 人类
自然界的环境系统
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环境结构单元 水体 大气层
岩体、农田、林地 生物群落
主要环境要素 水、溶解气体、底泥、溶解矿物质、生物 氧气、氮气、水蒸汽、二氧化碳等、灰尘、生物
b. 人工环境 ( Man_made Environment)： 是指人类在利用和改造自然环境中创造出来的人工环境
c. 人工环境构成 – 综合生产力 – 技术进步 – 人工构筑物 – 人工产品与能量 – 政治体制 – 社会行为 – 宗教信仰 – 文化与地方因素
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2) 自然环境 Natural Environment (地理环境 Geographic Environment）
世界动物日 10月4日为世界动物日
世界粮食日 10月16日为世界粮食日
国际生物多样性日 12月29日为国际生物多样性日
第一章：地球环境和生态系统 第二章：工业发展与环境问题 第三章：环境污染及其防治 第四章：全球气候问题
第五章：可持续发展战略 第六章：人口与环境 第七章：中国环境法规
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－－－工业污染与环境保护
这是一幅幅多么撩人的美景，然IE而S，环如境科今学导论
的地球正在遭受着前所未有的灾难：大气污染 加剧、水污染严重，固体废弃物与日俱增、臭 氧空洞、酸雨、赤潮、温室效应、水土流失、 土地沙漠化等。生存环境的日益恶化，严重威 胁着人类的健康和生命，于是，保护地球，保 护环境成了我们全人类的拯救自己的行动。
“环境科学研究的对象是人类生存环境的质量结构与演变。环境科学的任务在
IES环境科学导论 第一章：地球环境与生态系统
第一节、地球环境的基本特征
一、环境（ENVIRONMENT）
1 . 环境的定义:对于某项中心事物而言的对立面 以人为主体, 环境：大气，水，岩石，生物. 以生物为主体，环境：大气圈，水圈，岩石圈. • 人类生产生活的场所 • 进行生产生活活动的物质基础