《环境生态学导论》PPT课件.ppt

第一章绪论第二章生态因子第三章种群及群落第四章生态系统第五章生态工程第六章生物圈与生物多样保护第七章环境污染与控制第八章资源与环境第九章人类与环境第十章环境监测与评价第十一章人类 环境与发展第十二章可持续发展概论 自然资源 自然界中人类可以直接获得的用于生产和生活的物资 自然资源分为三类 不可再生的资源 假定在任何对人类有意义的时间范围内 资源质量保持不变 资源蕴藏量不再增加的资源 如矿产资源 可再生的资源 能够通过自然力以某一增长率保持或增加蕴藏量的自然资源 如森林 取之不竭的资源 其贮存量不因利用而变化 如太阳能 风能 第一节能源与环境 在正常情况下 国民生产总值 能源耗量 国民经济增长速度 能源增长率 环境代价 1 能源结构 一 世界能源消耗概况 目前世界上消耗最多的能源是石油 其构成如下表 表8 11980和1986年世界各种能源消费构成 1980年1986年煤炭30 733 1石油44 239 7天然气21 622 4水电核电3 54 8 74 9 72 8 表8 21980年和1986年能源消耗量 亿吨标准煤 1980年1986年增长率 石油37 6741 089煤炭26 2532 4324天然气18 3121 2619核能和水电3 0112 97335总计85 24108 1027 2 能源消耗 3 能耗的地区分布 如1972年能耗的总量为94亿吨 其分布是 按人均能耗来计算 1986年美国是发展中国家的34倍 世界平均能耗的5倍 二 能量生产与环境污染 能源消耗最多的是电力部门 各种发电对环境产生的共同效应是热污染 能源不同 对环境还会产生一些特殊的污染 1 热污染 各类火电站中热能利用的平均效率为33 许多电厂都通过冷却水把 余热 排入环境中的水体 由于其水温比水域温度平均要高出8 左右 在多数情况下会引起热污染 目前大多采用自然通风的湿式冷却塔使水经冷却后反复使用 可免除对水源的热污染 水 Q 燃料 高温高压水蒸汽 汽轮机 电能 废蒸汽 冷却器 冷凝水 冷水 温水 湿式冷却塔 热空气 水汽 冷空气 排入水体造成热污染 补充水 大气 8 25米 补充水 冷水返回冷却器 5 02米 由冷却器来温水 空气从塔底自然吸入 挡板 空气 10 8米 湿式冷却塔简图 混凝土外壳 2 其他形式的污染 使用化石燃料的火电 开采 运输 发电 污染大气和水体 破坏地壳的力学平衡 地陷 耗能 扬尘 污染水体 SO2 NO2 CO2 污染大气 加剧温室效应 烟尘 粉煤灰 核电 核泄漏导致放射性污染 水电 水库建造和建成后对环境影响 生物方面社会经济方面水库中水的物化性能 自然方面 三 开发新能源 1 太阳能 太阳是以核聚变反应维持其巨大的能量释放 每秒钟释能 目前主要是光 热利用 开发光 电和光 化学能技术 22亿分之一到达地球大气的最高层 每秒钟到达地面的能量为8 0 1013千瓦 550万吨煤的能量 2 生物能源 植物通过光合作用把太阳辐射能储积于有机质中 这种能量称为生物能 生物能的高效利用用途径是将有机物进行厌氧发酵制得沼气 3 核聚变能 将两个或多个轻原子核聚合成一个较重的原子核的过程叫核聚变 这时所释放的能量 核聚变能 每克氘聚变时所释放的能量为5 8 108kJ 每克U 235裂变时所释放的能量为8 2 107kJ 这个反应需要非常高的温度 109 C 4 地热能 地球中心温度高达4500 5000 C 在离地表100km处约1000 1500 C 可为人类提供能量 地热存在形式有三种 干蒸汽 t 150 C 湿蒸汽 t 90 150 C 热水 t 90 C 利用地热产生的问题 热 热污染 H2S 污染 地面沉降 5 其他能源 氢能 发热量大 H 4C 产物为水 从水可得氢 可循环反复 无污染 海洋能 波浪能 潮汐能 温差能 渗透压能 风能 随季节 地区而异 矿产资源 可耗竭资源 一 矿产资源的消耗 矿产资源 矿物燃料 煤 石油等 金属矿物 铁 铜 锡等 非金属矿物 粘土 石膏 磷 钾矿等 第二节矿产资源与环境 目前占世界人口30 的发达国家消耗了占世界总消耗量90 的矿产资源 我国矿产资源齐全 世界已发现的160多种 我国已探查到140多种 矿产优势是 Sb W Sn稀土 储量世界第一 煤 世界第二 Zn Pb Nb 石棉 储量占优势 劣势 品位低 富矿少 大宗消耗的资源大都不富有 二 矿山开发与环境污染 采矿 选矿 破坏土壤 污染土壤 地面塌陷 水酸度 重金属 选矿药剂 水污染 采矿 运输 堆积 粉尘 氧化自燃SO2 空气污染 海洋开采 海洋污染 人类只有一个地球 土地是人类赖以生存的基础 因此土地是极其宝贵的自然资源之一 第三节土地资源与环境 一 土地资源的可持续利用 1 土地资源可持续利用的定义 从经济学来看 尽可能减少对人类生存所依赖的土地资源的破坏与退化 维持一个不变或增加的资本贮量 旨在人类生活质量的长期改善 即在追求经济发展效益最大化的同时 维持和改善土地资源的生产条件和环境基础 从人地关系角度出发 人地关系的协调和共荣 从土地资源供求关系看 达到土地供求的持续平衡 把土地资源无弹性的自然供给量 转化为有弹性的经济供给量 2 土地资源可持续利用的实质 寻求土地资源可持续利用的实质 就是寻求土地资源供给与人们对土地资源需求之间的持续平衡 要实现土地资源的可持续利用 必须综合考虑各方面的因素 才能不断提高土地资源的供应能力 二 土地资源的破坏 土地破坏的几个方面 土地侵蚀 美国良田损失土壤3 109吨 年 中国98年耕地净减26 1万公顷 水土流失 中国水土流失面积占国土的1 6 长江 黄河带走泥沙2 6 109吨 年 相当40万公顷良田 土地荒漠化 世界荒漠化损失农田500 700亿公顷 年 中国荒漠化以2100km2 年速度扩展 三 土壤污染 土壤是由气 液 固三相物质组成的介于生物界与非生物界之间的特殊物质体系 它经在人类环境中具有特殊的作用 1 土壤污染和净化 肥料农药除草剂灌溉水 土壤 固废 废水 土壤中积累和净化是同时进行的两种相反的作用过程 大气污染 2 土壤污染物 1 工业区周边地区 工业污染 土地酸碱化 重金属含量 某种化合物含量 2 农业生产本身 农药 除草剂 残留农药和除草剂积累 3 生物污染物 未经处理的人畜粪便 生活污水 病原菌和寄生虫 生物资源 植物资源 动物资源 是人类 生产资料 食物 生活资料 的重要来源 第四节生物资源与自然保护 一 森林环境资源 1 热带森林环境 热带森林中有着世界上最丰富的物种 如目前发现热带森林中有 10种植物对癌症有疗效 3种植物对艾滋病有疗效 现在平均每天都有数种热带森林物种从地球上消失 2 中国的森林环境资源 我国是一个森林资源贫乏的国家 而且森林资源质量不高 质量不高 中幼龄林比重大 占全国森林面积71 森林资源分布不均 黑龙江 吉林 云南和四川蓄积量占全国 西北某些省森林覆盖率 1 森林是农业的生态屏障 是陆地生态系统的主体 3 中国人工林地衰退现状与对策 中国人工林地面积3千多万公顷 为世界之最 人工林质量越来越差 幼林比重高达87 平均每公顷蓄积量仅为28 3m3 日本为179m3 选择优良树种 进行科学栽培 严格砍伐制度 加强病虫害防治 严防火灾发生 必须采取有效措施 二 草原资源 目前90 的草地已经或正在退化 为了草原的持续利用 有些地方必须退田还草 限制放牧 保护并合理利用草原资源 三 野生动植物资源 野生动植物资源是指非人工种植的植物和非人工驯养的动物 它们是人类不可缺少的宝贵资源 为人类提供 生产和生活所需原料 培养新品种的源泉 生物科学研究基地 我国有着丰富的野生动植物资源 种类数量占世界比例 主要生物类群物种总数8 3万种7 5高等植物约3万种10脊椎动物634714藻类500016真菌800017 我国拥有世界珍贵的动植物资源 大熊猫 金丝猴 扬子鳄和白鳍豚等动物 银杉 珙桐 银杏和金钱松等植物 四 自然保护 1 自然保护的意义 人类是自然的产物 保护自然就是保护人类自己 保护自然一方面是要保护和合理利用自然资源 但是保护自然并不是守住现有的自然 不是消极的保存现状 而是要更好地利用和完善它 使其与人类协调共处 共同繁荣 2 自然保护区 1 自然保护区的概念 狭义的概念 各种类型保护区中的一种特定类型的保护区 是用国家法律形式确定的长期保护和恢复的自然综合体 以及自然资源整体的一切经营性生产活动 这是国际上通常所指的自然保护区 广义的概念 各类型保护区的统称 这在国际上一般称作为生物圈保护区 2 自然保护区的类型 根据自然保护区保护对象进行分类 a 具有代表不同自然地带典型的自然综合体及其生态系统或遭破坏急待恢复和更新的同类地区 b 具有本国特产的或世界性珍贵稀有物种 或具有重要经济意义而濒于灭绝的生物种的地区 c 具有特殊意义的地区 d 具有自然历史遗迹 名胜风景或革命历史圣地所在地的自然环境和文化景观地区 按自然保护区的性质和任务进行分类 b 国家公园 自然公园 保护或恢复自然综合体的一种保护区 包括一定的自然风景区