环境生物学绪论PPT课件

1、介绍第一节环境科学概述，第一，环境科学与环境问题1，环境科学：“人与环境”以矛盾为对象，相反，是研究统一关系的发生与发展、调控、利用与改造的科学。1、“人类-环境”系统是以人类为中心的生态系统。环境科学也是以该系统为对象，研究发生和发展、调节和控制、利用和改造的科学。(2)、环境科学是涵盖自然科学、人文社会科学、工程技术等广泛领域的综合性学科。2，2，环境问题的起源和发展，1)，萌芽阶段(产业革命之前，即18世纪60年代以前)，人类出生时，作为自然食物采集者和食肉动物，人类对环境的影响很小。之后，人类学会了饲养和驯化植物和动物，开始农业和畜牧业，这是生产发展史上的一场大革命。随着农牧业的发展，改造环境的人类作用也越来越明显，但同时也出现了严重的水土流失、水旱频繁荒漠化等环境问题。3，2)，环境问题的发展恶化阶段(从工业革命到20世纪50年代以前)，从18世纪60年代到19世纪中期，生产发展史上又发生了一次伟大的革命工业革命。产业革命用建立在个人才能、技术、经验基础上的小生产代替了建立在科学技术成果之上的大生产，大大提高了劳动生产率，加强了人类利用和改造环境的能力。产业革命大大改变了环境的组成和结构，改变了环境内的物质循环系统，扩大了人类的活动领域，同时也带来了新的环境问题。4，期间工业发达的城市和工业园区排放了大量废弃物，污染事件不断。1873-1892年英国伦敦发生了多次可怕的有毒烟雾事件。19世纪下半叶，日本脚尾铜矿产生的废水污染了大片农田；1930年12月，比利时的伊斯谷工业区因工厂排出的有害气体，在逆温条件下发生了严重的空气污染事件。总之，随着蒸汽机的发明和广泛使用，大型工业日益发展，生产力大增，环境问题也逐渐恶化。5，3)，环境问题的第三阶段(1950-70年代)，震撼世界的公害事件接连发生：1952年12月伦敦雾霾事件；1953-1956年日本的水芹事件；1961年4日哮喘事件；1955-1972年疼痛事件。6、形成环境问题三个阶段的主要原因：人口快速增长。1900年，世界人口增加了16亿，1950年增加了25亿，50年后增加了约9亿人。城市化的速度加快。1900年，世界上有299个城市，人口超过70万；到1951年急剧增加到879个。工业继续集中和扩张，能源消耗大大增加。1900年世界能源消耗量不到10亿吨，1950年急剧增加到25亿吨。7，4)、环境问题的第四阶段(1980年以后)第四阶段涉及环境污染和广泛的生态破坏。人们共同关心的影响范围和严重的环境问题主要是“温室效应”、臭氧层破坏、酸雨等全球大气；大范围的生态破坏，如森林破坏、草场破坏、土壤侵蚀和荒漠化。20世纪80年代的突发性严重污染事件反复发生.例如：1984年12月印度波帕尔农药泄漏事件；1986年4月苏联切尔诺贝利核电站泄漏事故；1986年11月莱因河污染事故。8，环境问题的第三阶段和第四阶段大不相同。影响范围不同。受害程度不同。污染源不同。印度波帕尔农药流出事件，莱茵河。9，有害度不同的三阶段环境污染给经济带来危害，但问题还不明显。第四阶段不仅严重损害了人口的健康，一分钟内因水污染和环境污染而死亡的人数在全世界平均达28人。而且全球环境污染和生态破坏已经威胁到全人类的生存和发展阻碍了经济的持续发展，10，污染源的其他三级污染源还不太复杂。通过修道院调查查明造成环境问题的原委更容易。例如水灾等污染源是汞中毒。第四阶段有很多污染源，有赤潮等复合来源。11，补充(a)全球环境问题，1 .全球变暖的危机温室气体排放人类的生存和文明的繁荣与气候条件密切相关，气候条件的微小变化会对人类产生严重的致命影响。近30年来，地球气候发生了异常变化，全球变暖的速度骤然加快，北美出现了历史上罕见的热浪，非洲发生了7年的干旱等。这种气候异常现象及其对人类的重大影响引起了广泛关注。问题：温室效应的机制是什么？12，100年来，地球表面的温度已经上升到0.3-0.6 ，由于地表温度的增加，冰川融化，海平面将上升。随着地表温度的上升，一些地区高温天气、飓风、暴雨等极端天气的频率在提高。全球气候变化可能导致脆弱的生态系统，就像珊瑚礁面临海平面上升的危险一样。受气候条件的不利影响，将影响生物种类，农业生产等。就像一些候鸟的数量减少了一样。此外，气候变化很可能通过多种机制影响人类健康和生存。例如，它会对淡水的利用率和粮食生产产生不利影响，并对疟疾、登革热、血吸虫病等传染病的分布和季节传播做出贡献。全球变暖危机温室气体排放量13。加强温室效应是全球变暖的重要原因。由于化石燃料的燃烧和农业生产活动，大气排放了很多温室气体，产生的温室效应直接影响地球的辐射收支，导致地球表面温度升高。几种温室气体引起的温室效应提高的效果分别为二氧化碳55%、氯氟碳24%、甲烷15%、氧化亚氮6%。要将大气中的温室气体浓度稳定到当前水平，必须立即大幅减少二氧化碳排放。全球变暖危机温室气体排放量14，2。臭氧层的破坏和枯竭臭氧消耗物质的不利因素从20世纪70年代末开始在南极圈上方12-23公里的大气平流层中臭氧的含量开始逐渐减少。特别是在秋天(9-11月)，臭氧层的破坏大大减少了。1985年10月，英国科学家帕尔曼等在南极南纬60哈勒曼观测站发现，过去10-15年间，每春天南极臭氧浓度约为30%，臭氧近95%遭到破坏。从地面上观察到，高海拔臭氧层是一个直径达数千公里的非常稀薄的臭氧空洞。据美国“云雨7号”卫星观测，该洞穴呈椭圆形，大小与美国国土面积相当。日本环境署发表的一份报告说：“1998年，南极上空臭氧洞的面积大约是南极洲的1倍，达2720万平方公里。”臭氧层被破坏后，吸收紫外线的能力大大减弱，到达地球表面的紫外线强度大大增加。紫外线的增加降低了人体免疫功能，增加了呼吁皮肤癌、白内障和呼吸系统疾病的患者。此外，海洋浮游生物和虾蟹幼仔大量死亡，小麦、大米等农作物减少，气温升高，会严重危害人类健康和生态环境。臭氧层的破坏和耗竭臭氧损失物质的结果16、臭氧层的破坏主要是由制冷剂、发泡剂、推进剂、洗涤剂和膨胀剂人工合成的卤化碳化合物的大量排放引起的，称为臭氧损失物质(ODS)，是在对流层中持续数十年或数百年的对流层破坏物质。ODS化合物随着大气层的移动上升到平流层，然后被强紫外线分解含氯自由基。这种自由基与臭氧分子反应，使臭氧分子成为普通的氧分子，造成臭氧层破坏。臭氧层破坏和耗竭臭氧损耗物质的结果，17 .导言第二(2)，3节。生态系统服务功能的丧失生物多样性锐减生物多样性是指包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其构成生态复合物在内的所有来源的有形生物。这包括物种内部(遗传多样性)、物种间(物种多样性)和生态系统的多样性。现有生物可以提供多种环境服务，如调整大气中的气体成分、保护沿海地区、水循环和气候调节、肥沃土壤的形成和保护、废物的分散和分解、污染物的吸收等。生物多样性也为食品和农业提供遗传资源，形成世界粮食安全的生物学基础，维持人类的生计。但生物提供的环境服务大部分是未知的，或没有得到适当的经济评价。生物多样性对人类社会经济发展具有历史、现实和未来价值。18，全球生物多样性正以前所未有的速度变化。这种变化的主要动力是土地植物覆盖的变化、气候变化、环境污染、对自然资源的掠夺性访问和外来物种的入侵。过去30年间，物种多样性的减少被强调为主要环境问题。引起物种减少的最重要因素是栖息地的减少和退化。例如，把森林和草原开垦成耕地会导致当地动植物物种灭绝。过去30年，全世界约120万平方公里的土地被开垦成了耕地。最近的全球调查显示，栖息地的减少是影响83%濒危哺乳动物和85%濒危鸟类的主要因素。19，生物多样性的减少将阻碍生态的基本作用，如人类食物供应、木材、医药和能源的来源、娱乐和旅游的机会，以及水流、水土保持、污染物去除、水质净化、碳和营养元素的循环调整等。20、引言第二(2)，4节。河流和海洋污染的威胁废水排放世界主要河流的一半以上已经严重枯竭和污染，河流周围的生态系统遭到破坏，人们的健康和生计受到威胁。城市的发展伴随着严重的水污染问题，如不完全的污水处理系统或未处理的城市污水以大量的养分、金属和有机污染物流入水体。工业生产过程中排放的各种污染物，工业滴落或工业和运输中产生的事故性污染也可能导致水污染。现代农业中有多种方法可以大量使用农化学物，将农药、肥料等农化学物质转移到水域。21 .海洋污染是全球性的污染现象。南极企鹅的体脂检测出了DDT，说明公海的影响范围很广。海洋污染的最大原因是石油勘探开发和船舶的危害事故，如油轮搁浅、搁浅、船舶碰撞、石油喷发、石油管道破损等。大量港口和城市的崛起和扩张，大量有害有毒物质涌入海洋，超过了海洋自身的净化能力，严重污染了美丽纯净的海洋环境和海洋资源。海洋石油污染给海洋生态系统带来了一系列有害影响。其中减少了海洋氧气产量，影响了海洋生物的生长和繁殖，影响了整个海洋生态系统。减少海洋生产力，影响人类等。河流和海洋污染的威胁废水排放22。补充：(2)我国的环境问题严重，1 .沙尘暴对中国的荒漠化和沙尘暴的危害日益严重。荒漠化面积由20世纪50、60年代的年1560多平方公里、70、80年代的2100平方公里发展到90年代的2460平方公里，2005年发展到3436平方公里。每年被沙漠化吞噬的土地相当于中等大小的县，由此带来的直接经济损失达500多亿元，更严重的是，沙漠化引起的沙尘暴也越来越频繁。北京地区的沙尘暴比较严重，西安、沈阳等大多数北方城市都受到沙尘暴的袭击。沙尘暴已经波及南京、上海等地。过去沙尘暴主要发生在春天，现在冬天沙尘暴天气持续，2005年冬天部分地区出现的“沙尘暴”就是一个例子。23，沙尘暴、荒漠化和沙尘暴的成因有两个方面，例如拉尼娜(反厄尔尼诺)天气现象。二是人类不合理的经济社会活动，如开垦土地、滥用畜牧业、毁林、滥用水资源等。“厄尔尼诺”现象是指北纬4度到南纬4度、西经150度到90度之间、宽数千公里的海水带异常变暖现象的美国赤道附近。在太平洋底部火山爆发或地壳破坏中，熔岩喷出的加热作用使洋流变暖，信风减弱，可能逆转。有些人认为，地球自转的年际速度不均衡，可能是因为这个缘故。每当地球自转的年际速度从加速变为减速时，厄尔尼诺就会发生。24，2 .森林、草原生态功能的急剧衰退中国的森林面积范围只有13.92%。人工林树种单株，严重病虫害；土地退化严重，已占国土面积的16%。水土流失面积约占国土面积的38%。全国约1.7亿人口面临沙漠化的危险。盐碱化土地面积占国土面积的8.5%。优质耕地面积逐年减少，近10年来每年36万hm2减少；减少。草地退化面积以约2万km2的速度增长。25，3 .水体生态平衡严重扰乱，自然灾害越来越频繁的河流断流加剧。尤其是黄河最突出；洞庭湖面积减少了38%。国家缺水城市300多个，日缺水1600万t；随着湿地面积的持续缩小，东北三江平原500多万km2自然湿地目前只剩下200多万km2，面临消失的危险。河流地区污染严重，水系的38%达到地表水3级或优秀，超过1/3的水域失去了使用功能。酸雨问题仍然突出，酸雨覆盖面积约为国土面积的30%。26，4 .生物多样性锐减的全国动植物的15%到20%比世界平均水平受到威胁。大熊猫、金丝猴、东北虎、华南虎等20种稀有物种的分布减少，个体数量锐减。联合国国际濒危物种贸易公约中所列的640种濒危物种中，中国占四分之一。27，5 .能源结构性污染突出，工业污染排放量仍然高的大气污染是由于以煤为主的能源结构和管理水平低。1998年我国国内生产总值SO2排放量为26公斤，远远超过发达国家水平。2000年全国SO2排放量为1995万t，居世界第一。烟尘排放总量1165万t；工业粉尘排放量1092万t .水环境质量持续恶化，工业城市废水的化学需氧量大邱为1389万t，在全球范围内处于较高水平。几大水系的淮河、海河、辽河的水污染状况已经严重限制了这个流域地区的经济发展。28，6 .城市污染严重是1999年对335个城市进行综合分析的结果，335个城市中，40.5%超过了空气质量三级标准，处于中度或重度状态。大城市的汽车尾气污染越来越明显，占大气NO2污染负荷的50%。1999年世界大气污染最严重的10个城市中，我国有7个，全国600多个城市的大气环境几乎没有达到世界卫生组织规定的标准。在水污染方面，2000年全国排放了415亿1000万t的污水，大部分没有处理，直接排入大海。全国城市到达范围的水质为5种或5种，占52%。在噪音污染方面，大部分城市的噪音污染处于中等水平，重点城市的区域噪音处于轻微或中等污染水平。在垃圾污染方面，城市的年产量约为1.4亿t。垃圾无害处理率仅为10%左右，垃圾粪便处理率为61.8