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。

3.生物群落：栖息在同一地域中，许多不同种生物的总和。

4.生态系统：同一地域中，生物群落和非生物环境的复合体。

5.生态系统的组成1）非生物成分---无机营养物，有机营养物2）生物成分----生产者，消费者，分解者生产者：绿色植物（自养）化能合成菌----必不可少消费者：加工，再生产----可有可无分解者：细菌----不可缺少6.食物链：一种生物以另一种生物为食，彼此形成一个以食物连接起来的链锁关系四、生态系统中的能量流动1.特点1)生产者对太阳能的利用率很低，只有1.2%2）能量单一方向流动3）流动中能量逐级减少，主要以热的形式丧失掉4）各级消费者之间能量的利用率不高，平均为10%5）生态系统生产的能量与消耗的能量相平衡时，生态系统的结构和功能，才能保持动态的平衡五、生态系统中的物质流动水循环气象型循环沉积型循环1. 水蒸发，蒸腾作用---大气圈---降水2. 气1）碳循环呼吸，燃烧，自然---大气圈---光合作用，水溶解2）氮循环火山喷发，反硝化作用---大气圈---固氮（植物固氮，化学固氮，闪电）3. 沉P：不完全六、信息传递发送传播途径接收七、森林生态系统1.作用1）地球之肺2）物种基因库3）自然界物质和能量4）人类食物和木材来源的重要基地5）森林在环境保护中的作用八、生态平衡1.破坏因素1）自然因素2）人为因素a物种改变引起平衡的破坏b环境因素改变引起平衡破坏c信息系统的破坏3）五大社会问题人口，食物，能源，自然资源，环境保护解决核心：控制人口增长九、生态学的一般规律1.物物相关规律2.相生相克规律3.物质循环转化与再生规律4.相互适应于补偿的协同进化规律5.环境资源的有效极限规律第四章1.土地生态系统2.生态工艺生态农业第五章城市生态系统5.1一、定义：十万以上人口、50%以上建筑面积、发达的交通网线车辆来往频繁-----人类集居的区域二、特点1.城市生态系统是人工生态系统2.以人为主体的生态系统3.不完全的生态系统4.高度开放的系统5.多层次的复杂系统5.2一、城市生态系统的结构1.空间结构2.社会结构3.经济结构4.营养结构倒三角二、城市生态系统的功能（一）生产功能1.不同于自然生态系统的显著标志2.特点：1）空间利用率高2）主要使用不可再生能源，利用率低3）食物链不是网状结构 4）系统对外界依赖很大3.生产功能生物性生产：物质生产非生物性生产：物质生产，非物质生产（二）生活功能1.物质需求2.能量需求3.空间需求4.信息需求（三）还原功能1.自然2.人为3.生态流物质流能量流信息流5.3生态城市【环境容量】在人类生存和自然环境不致受害的前提下，环境可能容纳污染物质的最大负荷量【生态足迹】生产已知人口数所消费的所有资源和吸纳这些人口所产生的所有废弃物所需要的生物生产总面积。

【生态承载力】【生态城市】一个经济发达社会安全、公平、繁荣、自然和谐，居民与自然达到充分融合，城乡环境清洁、优美、舒适，从而能最大限度的发挥人的创造力，并促使城市文明程度不断提高的，稳定、协调与实现资源利用代际公平的持续发展的复合生态系统。

第六章人口的增长与控制一、世界人口发展种群收入：出生，迁入支出：死亡，迁出适度人口可持续发展二、我国人口增长情况二高一低周期性生活重心从黄河---长江三、世界人口增长的特点1.人口增长两极分化2.城市人口急剧增长3.人口老龄化速度加快四、我国人口增长的特点1.人口基数大2.人口增长速度减缓3.人口老龄化4.人口出生性别比增高5.人口质量堪忧6.流动人口增加第七章在人类生活中的重要作用一、重要作用粮谷物：稻谷，小麦，玉米豆类：大豆，绿豆薯类：甘薯，马铃薯蛋白质10%脂肪20%碳水化合物70%二．来源1）海洋食物单藻类-单细胞动物-小虾-小鱼2）陆地食物（主要）7.2粮食安全一．世界粮食供应（一）现状（二）全球粮食的供应形式1.粮食危机[世界粮食保障指数]全球粮食总储备可供世界人口消费的天数2.实质1）世界粮食分配就极不合理2）不合理的国际经济秩序致使发展中国家蒙受巨大损失3）一些发展中国家农业政策和人口政策的失败二．我国粮食的生产与消费（一）现状（二）危机三．粮食安全1.国家2.家庭3.营养三个方面实现粮食安全：1）有充实高质量的粮食供应2）家庭和个人可以得到这些粮食3）人们可以借助洁净水、充足的卫生设施和医疗保健来利用其营养当前世界粮食安全问题1）发展中国家膳食结构差2）大量发展中国家需要国际紧急粮食援助3）世界粮食可供量减少四．食品安全五．利用生态学原理提高粮食产量1.植树造林，保护森林。

减少水旱灾害2.充分利用太阳能，增加初级净产量3.充分发挥初级净产量转变为食物的作用4.遵循物流平衡原理规律，保护土地肥力5.合理捕捞，保护海产资源第八章能源与环境一．能源的分类和概念[能源]可以为人类利用以获得有用能量的各种来源[一次能源]是指从自然界直接取得的而不改变其基本形态的能源【二次能源】是指经过加工转换成为另一种形态的能源【可再生能源】能够不断得到补充以供使用的一次能源【不可再生能源】是经过地质年代才能形成而短期内无法再生的一次能源【常规能源】目前被广泛利用的一次能源【新能源】目前尚未被广泛使用但正在积极研究以便推广使用的一次能源二．当前世界能源消耗的特点1.主要使用一次不可再生能源2.能耗水平差异大3.世界能耗继续增长三．我国能源的利用现状1.能源丰富，人均消费量少，且浪费现象严重2.能源构成以煤为主3.工业部门耗能占很大比重4.农村能源供应短缺，以生物质能为主5.燃煤严重污染环境四．能源利用对环境的影响五．核电站与环境1. 无空气污染2. 无漏油问题3. 无露天矿坑4. 无酸性矿坑水缺点发射性污染六．利用生态学原理解决能源问题1.控制人口，减少能源消耗2.太阳能是重要的能源3.多渠道解决能源供求的平衡4.充分利用能源并减少浪费第十一章水资源及其利用与保护1．水是宝贵的自然资源2．水资源与水循环【水资源】可以利用或有可能被利用的水源具有可用的质量和足够的数量，能够在某一地点为满足某种用途而可被利用。

水循环的意义1. 促进陆地淡水资源的不断更新2. 把各大圈层联系起来，促进物质循环，能量流动3．水资源的特性1. 资源的循环性2. 储量的有限性3. 时空分布的不均匀性4. 利用的多样性5. 水体物质组成的差异性4．水对人类和社会经济发展的重要作用1. 水是生命之源2. 水是农业的命脉3. 水是工业的血液4. 水是城市发展繁荣的基本条件5. 水对调节自然环境有特殊作用5．世界水资源的利用情况世界水资源面临的问题1. 水量的短缺严重，供需矛盾尖锐2. 水源污染严重，“水质型”缺水突出6．水危机及水体的污染水危机1. 水危机水少了干旱水多了洪涝水脏了水质型2. 水体：包括水中的悬浮物、溶解物质、底泥和水生生物等完整的生态系统或完整的综合自然体海洋陆地7．污水的水质指标（1）悬浮物（ss）（2）有机污染物的浓度BOD 生物化学需氧量COD 化学需氧量 COD(cr)COD（mn）TOC总有机碳量TOD 总需氧量（3）PH值（4）污水的细菌污染指标（5）污水中的有毒物质指标8．海洋污染1. 种类1）石油污染2）赤潮3）毒物污染4）塑料污染5）核污染2. 特点1）污染源广2）持续性强3）扩散范围大4）控制复杂9．人类对水资源的开发和利用分两大类1) 水量：从水源取走所需的水量，满足人民生活和工农业生产的需要后，数量有所消耗，质量有所变化，在另外的地点回归水源2) 水能：取用水能（水力发电），发展水运，水产，和水上游乐，维持生态平衡等，这种利用不需要从水源引走水量，但是需要河流，湖泊，河口保持一定的水位，流量和水质。

第十三章大气的污染【空气】对于室内和特质耨个地方供动植物生存的气体【大气】以大区域或全球性的气流为研究对象1．大气的组成1）恒定组分：氮气，氧气2）可变组分3）不定组分2．大气污染的形成和污染源3．一次污染物和二次污染物二次污染物：是指由一次污染物在大气中互相作用经化学反应或光化学反应，形成的与一次污染物的物理，化学性质完全不同的新的污染物，具有的毒性比一次污染物还强4．大气污染物各论（1）CO1. 物理性质：无色无味2. 危害3. 来源自然人为（2）氮氧化物1. 性质光化学反应2. 危害 1）生物 2）植物3. 来源燃料燃烧型|温度型>=2100 汽车，飞机4. 固定源 1/3 移动源2/3（3）SOx（4）HC（5）微粒(TST)TST 总悬浮颗粒物可吸入粒子<15微米飘尘（<30）<降尘(<100)第十四章大气污染气象学1．逆温2．风玫瑰图第十六章噪声公害与微波污染乐音1. 定义[噪音]凡是不需要的，使人厌烦的并对人类生活和生产有妨碍的声音2.1）过响声2）妨碍声3）不愉快声4）无影响声3. 特性1）没有污染物2）对环境的影响不积累，不持久，传播的距离有限3）噪声声源分散且一旦声源停止发声，噪声也消失4）主观判断性4. 控制。