环境保护概论

1、LOGO 环境保护概论环境保护概论 环境保护概论环境保护概论 基本概念和知识 环境污染的来源和污染控制的原理与方法 环境质量评价、环境标准、环境监测 环境经济、立法、执法 （环境管理的基本知识、概念、原理和方法） 第一章第一章 绪论绪论 中国21世纪议程中国21世 纪人口环境与发展白皮书 环境概论环境概论 环境与可环境与可 持续发展持续发展 环境问题环境问题 环境科学环境科学 环境概论环境概论 聚落环境聚落环境：院落环境、村落环境、城市环境 地理环境地理环境:指与人类生产和生活密切相关的，直接影 响人类生活的水、土、气生物等环境因素组成的，具有一 定结构的自然系统。 地质环境地质环境:自地表而

2、下的坚硬地壳层 星际环境星际环境 环境问题环境问题 一切危害危害人类和其他生物生存和发展的环境 结构或状态结构或状态的变化变化。 是整个地球在人类无度作用无度作用之下发生的系统系统 性病变性病变的表现。 (人口 贫困 污染 能量 生态 环境) 旧八大公害旧八大公害 (1932-1968) v马斯河谷烟雾事件(1932.12) v洛杉矶光化学烟雾(1943.5-10) v多诺拉烟雾事件(1948.10) v伦敦烟雾事件(1952.12) v水俣病事件(1953) v痛痛病事件(1955-1973) v四日哮喘事件(1955) v米糠油事件(1968) 全球性环境污染全球性环境污染 酸雨酸雨 臭氧

3、层破坏臭氧层破坏 温室效应及全球气候变化温室效应及全球气候变化 意大利塞维索化学污染事故意大利塞维索化学污染事故 美国三厘岛核电站泄露事故美国三厘岛核电站泄露事故 墨西哥液化气爆炸事件墨西哥液化气爆炸事件 印度博帕尔农药泄露事件印度博帕尔农药泄露事件 前苏联切尔诺贝利核电站泄露事故前苏联切尔诺贝利核电站泄露事故 瑞士莱茵河化学污染事故瑞士莱茵河化学污染事故 南非大饥荒南非大饥荒 新新 八八 大大 公公 害害 严重的环境污染事故严重的环境污染事故 大规模生态破坏大规模生态破坏 环境科学环境科学 v研究“人类人类环境环境” 系统的发生、发展和 调控的科学。 环境与可持续发展环境与可持续发展 第二章

4、第二章 生态学基础生态学基础 第一节 概述 第二节 生态系统的基本概念及类型 第三节 生态系统的功能 第四节 生态平衡 第五节 生态学在环境保护中的应用 一、生态学定义 生态学生态学（Ecology）一词最早是由德国生物 学家黑格尔于1869年提出的。他把生态学定义 为“自然界的经济学自然界的经济学”。其英文词首和经济学 （Economics）是相同的，均来自于希腊文，表 示家庭居处或环境的意思，可见，生态学与经生态学与经 济学、家庭、环境等有着密切的关系济学、家庭、环境等有着密切的关系。后来有 的学者把生态学定义为“研究生物或生物群体 与其环境的关系，或生活着的生物与其环境之 间相互联系的科

5、学”。 我国著名生态学家马世骏把生态学定义为“研究研究 生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学”。 生态学中所说的生物包含植物、动物和微生物。 最近，由于人类环境问题和环境科学的发展，生 态学也扩展到人类生活和社会形态等方面，把人 类这一生物种也列入生态系统中，来研究并阐明 整个生物圈内生态系统的相互关系问题。 二、生态学的发展简史 v生态学原是一门研究生物与其生活环境相 互关系的科学，是生物学的重要分科之一。 初期初期主要研究植物，后来后来逐渐涉及动物和 人类。目前目前，随着现代科学技术的发展并 向生态学的不断渗透，赋予它新的内容和 动力，使其成为多

6、学科、较活跃的科学领 域之一。 一、生态系统的一般特征 生物通过新陈代谢不断与环境进 行着物质的交换、能量的传递和信 息的交流，从而引起环境与生物自 身的变化。生物在长期的进化中对 环境具有依附性和适应性，但生物 也不是被动的适应环境，生物也具 有其本身独特的遗传特性。生物受生物受 到环境的影响，反过来又作用于环到环境的影响，反过来又作用于环 境。境。 一个简化了的陆地生态系统 生物群落与其周围非生物环 境的综合体，称为生态系统生态系统 （Ecosystem），也即生命 系统和环境系统在特定空间 的组合。 在生态系统中，各种生物彼此间以及生物 与非生物的环境因素之间互相作用，关系 密切，而且不

7、断进行着物质的交换、能量 的传递和信息的交流。目前，人类所生活 的生物圈内有无数大小不等的生态系统。 生态系统的组成生态系统的组成 生产者生产者 消费者消费者 分解分解者者无生命物质无生命物质 能量 物质 热量 生产者：生产者：主要是绿色植物，凡能进行光合作 用制造有机物的植物种类，包括单细胞藻 类，均属于生产者。还有一些能利用化学 能把无机物转化为有机物的化能自养型微 生物，也应列入生产者之列。 v消费者,主要是动物，又分为： v一级消费者（如草食性动物）； v二级消费者（如肉食动物）；等等。 一级消费者草食动物 二级消费者肉食动物 分解者分解者：指各种具有分解能力的微生物，也 包括一些微型

8、动物，如鞭毛虫，土壤线虫 等。 微生物（真菌） 橙盖伞 分解者分解者 v无生命物质无生命物质：指生态系统中的各种无生命 的无机物、有机物和各种自然因素（如土 壤、空气、水等）。 岩石 矿物 土壤 空气 水体 P生产者； C 1初级消费者 ； C 23二、三级 消费者； C n四级消费者 ； D分解者 太阳 生产者 一级消费者 二级消费者 简化的陆地生态系统 简化的池塘生态系统 一级消费者 （浮游生物） 二级消费者 三级消费者 生产者（浮游植物） 分解者（微生物） 分解者 图2-2 （三）生态系统的结构 1.生态系统的形态结构生态系统的形态结构：生态系统的生物种类，种 群数量、种的空间配置（水平

9、分布、垂直分布）、 种的时间变化（发育、季相）等构成了生态系统 的形态结构。如：在森林生态系统中，有各种乔 木、灌木和草本植物，有各种动物和复杂的微生 物种群。它们各自的数量、空间的分布和种的时 间的变化就构成了森林生态系统特有的形态结构。 生态系统中物种的类型、分布、空间配置 生态系统中种的时间变化 （发育、季相） v2.生态系统的营养结构生态系统的营养结构：生态系统各组成部 分之间建立起来的营养关系，构成了生态 系统的营养结构。它是生态系统中能量流 动和物质循环的基础。 第三节 生态系统的功能 生态系统中能量流动能量流动、物质循环物质循环和信息联系信息联系 构成了生态系统的基本功能。 1.

10、食物链食物链(网网)和营养级和营养级 v生态系统中，由食物关系把多种生物联接 起来，一种生物以另一种生物为食，另一 种生物再以第三种生物为食，彼此形 成一个以食物联接起来的链锁关系，称为 食物链食物链。比如：老鼠以农作物为食，而鼬 鼠又以老鼠为食，这就构成了一个最简单 的食物链。再如：碎屑-蘑菇-昆虫-蛙-蛇-鹰 就构一个较为复杂的食物链。 按照生物间的相互关系，一般可把食物链分为： 捕食性食物链捕食性食物链，即由一些以其他动物为食的动物 构成的食物链。例如由狐狸和野兔构成的食物链。 碎食性食物链碎食性食物链，是由一些食碎屑生物构成的。诸 如秃鹫、蚯蚓、千足虫、白蚁、蚁和甲虫等。 寄生性食物链

11、寄生性食物链，是由一些寄生性生物构成的。它 们是与其“捕获物”建立起一种紧密地联系，长 期地以“捕获物”为生。比如：动物肠内的绦虫、 寄生在动物体外的蜱、虱或七鳃鳗以及一些植物 如菟丝子、槲寄生等。 腐生性食物链腐生性食物链，是由腐生性生物构成的。如水晶 兰、真菌等。 在一个生态系统中，食物关系往往复杂， 各种食物链相互交错，形成所谓食物网食物网。 能量的流动，物质的迁移和转化，就是通 过食物链或食物网进行的。见下图 1桧树； 2草本植物； 3节肢动物； 4兔； 5啮齿动物； 6肉食动物 食物网食物网 2.生态系统中的能量流动 生态系统中全部生命活动所需要的能量均来自太 阳。太阳能在生态系统中

12、的流动是按热力学定律 进行的。热力学第一定律告诉我们：“在一个封 闭系统中（我们通常把以地球为中心包括太阳在 内的宇宙环境看成是一个封闭系统），能量和物 质是不能产生或消灭的。即能量和物质不能凭空即能量和物质不能凭空 产生也不能凭空消亡产生也不能凭空消亡”。 热力学第二定律告诉我们：“熵在增加”。根据 这一定律，从一种能向另一种能的任何转换都不 是完全有效的，能的消费是不可逆的过程。在能 量的转换过程中，总有一些能量失掉了。因此， 如果没有新的能量从外部投入，一个封闭系统最 终会耗尽其能量。因为生命需要能量，能量耗尽 了，生命也就停止了。当然，地球并不是封闭系 统，地球从太阳得到能量。 v环境

13、卡片环境卡片能量流动的能量流动的1/10规律规律 v v 在生态系统中，能量从植物体内转移 至草食动物体内时大约为总能量的1/10，而 再转移到肉食动物体内时，为草食动物能 量的1/10左右。一般说来，能量沿着绿色植 物草食动物一级肉食动物二级肉食 动物逐级流动，而后者所获得的能量大体 等于前者所含能量的1/10，这就是说，在能 量流动过程中，约有9/10的损失掉了。 3.生态系统中的物质循环 生态系统中的一切生物（动物、植物、微生物） 和非生物的环境，都是由运动着的物质构成的。 并在地球长期的演化过程中建立起来了各种循环 体系。其中碳、氢、氧、氮、硫、磷等的循环是 生态系统基本的物质循环。锰

14、、锌、铜、钼、钴、 钙、镁、钾等微量元素，也在生态系统中的构成 了各自的循环。而与人类环境关系比较密切的主 要有水、碳、氮、三大循环水、碳、氮、三大循环。 水循环 碳循环 氮循环 4.生态系统中的信息联系 v在生态系统的各组成部分之间及各组分内 部，伴随着能量和物质的传递与流动还同 时存在着各种信息的联系，而这些信息把 生态系统联成一个统一的整体，起着推动 物质流动、能量传递的作用。信息在生态 系统中表现为多种形式，主要有营养信息、营养信息、 化学信息、物理信息、遗传信息和行为信化学信息、物理信息、遗传信息和行为信 息。息。 北极狐 北极兔 第四节第四节 生态平衡生态平衡 一、生态平衡的概念

15、如果某生态系统各组成成分在较长时间内保持相 对协调，物质和能量的输出接近相等，结构与功 能长期处于稳定状态，在外来干扰下，能通过自在外来干扰下，能通过自 我调节恢复到最初的稳定状态，则这种状态可称我调节恢复到最初的稳定状态，则这种状态可称 为生态平衡为生态平衡。生态平衡包括三个方面：即结构上结构上 的平衡、功能上的平衡以及输入和输出物质数量的平衡、功能上的平衡以及输入和输出物质数量 上的平衡。上的平衡。 v生态平衡是相对的平衡、动态的平衡。在 系统各组分之间、生物与环境之间不断的 物质、能量与信息的流动，使得生态系统 中旧的平衡不断打破，新的平衡不断建立。 只有这样，地球才会由一片死寂变得生机

16、 盎然。绝对的平衡则意味着没有发展和变 化。但这种变化如果太快，则系统各组分 之间不可能有一个相对稳定的相互关系， 会产生一系列严重的问题，生物不能适应 这种变化则导致物种的大量灭绝。 生态系统的稳定取决于平衡的相互关系 二、保持生态平衡的因素二、保持生态平衡的因素 v结构的多样性 v功能的完整性 三、破坏生态平衡的人为因素三、破坏生态平衡的人为因素 使环境使环境 因素发因素发 生改变生改变 使生物使生物 种类发种类发 生改变生改变 信息信息 系统的系统的 破坏破坏 A Group C Group B Group 四、生态平衡失调的标志四、生态平衡失调的标志 v结构上的标志： v 一级结构缺损和二级结构变化 v功能上的标志： v 能量流动受阻和物质循环中断 五、五、 生态平衡的恢复和再建生态平衡的恢复和再建 v多级氧化塘 v土地处理系统 v