环境科学导论

1、1232009年年2月月20日，盐城发生了震惊全国的停水事件，因多个自日，盐城发生了震惊全国的停水事件，因多个自来水取水口的水源被污染，盐城市约来水取水口的水源被污染，盐城市约20万居民无水可用万居民无水可用2月月23日查明，生产经营氯代醚酮等化工原料的标新化工有限日查明，生产经营氯代醚酮等化工原料的标新化工有限公司将公司将30吨危险液体废物吨危险液体废物高浓度含酚钾盐废水排入厂区外高浓度含酚钾盐废水排入厂区外的河沟的河沟.其生产厂区就建在一片农田当中，厂内的废水直排入其生产厂区就建在一片农田当中，厂内的废水直排入一条通向新洋港河的小河，而新洋港河就是城西水厂和越河水一条通向新洋港河的小河，而

2、新洋港河就是城西水厂和越河水厂的水源地厂的水源地河面上弥漫着一股刺鼻的气味，大量鱼虾死亡。河面上弥漫着一股刺鼻的气味，大量鱼虾死亡。水环境水环境大气环境大气环境生物环境生物环境土壤环境土壤环境隐含信息：生产噪声、偷排废水的热污染；废弃的原料、产品隐含信息：生产噪声、偷排废水的热污染；废弃的原料、产品物理环境物理环境固体废物固体废物420日深夜，有关部门敲开了标新化工厂值班人员的门，递进来日深夜，有关部门敲开了标新化工厂值班人员的门，递进来了一张罚单，对标新公司处以了一张罚单，对标新公司处以20万元的罚款。万元的罚款。盐城市将进一步加强对水源上游的巡查监测，督促指导供水企盐城市将进一步加强对水源

3、上游的巡查监测，督促指导供水企业加大投入，完善以水质为核心的质量管理体系，按照国家有业加大投入，完善以水质为核心的质量管理体系，按照国家有关标准和操作规程检测供水水质，提高供水安全保障度。关标准和操作规程检测供水水质，提高供水安全保障度。21日下午，公司老板胡文标被警方刑事拘留，罪名是涉嫌犯日下午，公司老板胡文标被警方刑事拘留，罪名是涉嫌犯“重大环境事故罪重大环境事故罪”。约一个月后，胡文标被逮捕，此时他的。约一个月后，胡文标被逮捕，此时他的罪名已变为罪名已变为“投放危险物质罪投放危险物质罪”，“盐城市盐城市2007年有年有735家化工企业，经整顿现已关停了家化工企业，经整顿现已关停了418家

4、。家。这次事件让我们意识到：算大账，小化工实在划不来。地方政这次事件让我们意识到：算大账，小化工实在划不来。地方政府在规划发展的时候一定要舍得舍弃这点小利。府在规划发展的时候一定要舍得舍弃这点小利。” 环境经济手段环境经济手段环境法律环境法律环境管理与规划环境管理与规划环境监测与评价环境监测与评价可持续发展可持续发展5 5课程主要内容第一章第一章 基本理论基本理论第二章第二章 生态学基础生态学基础第三章第三章 大气污染及其控制技术大气污染及其控制技术第四章第四章 水体污染及其控制技术水体污染及其控制技术第五章第五章 固体废物污染及其控制技术固体废物污染及其控制技术第六章第六章 物理性污染及其控

5、制技术物理性污染及其控制技术第七章第七章 土壤污染及其控制技术土壤污染及其控制技术第八章第八章 有毒化学物质污染及其控制技术有毒化学物质污染及其控制技术第九章第九章 可持续发展与清洁生产可持续发展与清洁生产第一部分 环保概论（20课时）第二部分 环保法（12课时）6参考书目左玉辉主编左玉辉主编. . 环境学（第环境学（第2 2版）版）. . 北京：高等教育出版北京：高等教育出版社，社，2009.2009.刘培桐刘培桐. . 环境学概论环境学概论. . 北京：高等教育出版社，北京：高等教育出版社，19951995林肇信等主编林肇信等主编. . 环境保护概论（第环境保护概论（第2 2版）版）. .

6、 北京：高等北京：高等教育出版社，教育出版社，1999.1999.钱易、唐孝炎主编钱易、唐孝炎主编. .环境保护与可持续发展环境保护与可持续发展 . . 北京：高北京：高等教育出版社，等教育出版社，2010.2010.8主要内容什么是环境？什么是环境？1011环境：主体周边相关客体的集合环境：主体周边相关客体的集合 客体可以是物质的、精神的和运动的。周边包含地域和非地域的概念，根据主体的影响能力，有一定的“辐射半径” 。丹顶鹤的环境滩涂、沼泽等水域保护区内部保护区周边农田保护区内其它生物其它迁徙路线上相关湿地、农田等学习环境学校、教室、机房实验室、图书馆学校周边活动中心、城市宿舍、食堂、操场生

7、活环境教师、学校氛围12主体是人类，客体是人类周边的事物。13人类环境人类环境= =自然环境自然环境?自然环境自然环境是人类出现之前就存在的，直接或间接影响到人是人类出现之前就存在的，直接或间接影响到人类的一切自然形成的类的一切自然形成的物质物质、能量能量和和自然现象自然现象的总体；的总体；人工环境人工环境是在自然物质的基础上，通过人类长期有意识是在自然物质的基础上，通过人类长期有意识的社会劳动，加工和改造了的自然物质，创造的物质生的社会劳动，加工和改造了的自然物质，创造的物质生产体系，积累的物质文化等所形成的环境体系。产体系，积累的物质文化等所形成的环境体系。 14人类环境人类环境= =自然

8、环境自然环境原生的自然环境原生的自然环境经过人类的创造和改造形成的人工环境经过人类的创造和改造形成的人工环境大自然不能创造出人类的所有环境大自然不能创造出人类的所有环境?15环境要素环境要素环境要素环境要素 人工环境要素人工环境要素 自然环境要素自然环境要素环境要素又称环境基质，是指构成人类环境整体的各个独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组分。立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本物质组分。通常包括：水，大通常包括：水，大气，生物，阳光，气，生物，阳光，岩石，土壤等岩石，土壤等综合生产力、人工构筑物综合生产力、人工构筑物、人工

9、产品和能量、政治、人工产品和能量、政治体制和文化、地方因素等体制和文化、地方因素等16等值性：等值性：各个环境要素，无论它们本身在规模上或数量上如何的各个环境要素，无论它们本身在规模上或数量上如何的不相同，但只要是一个独立的要素，那么对于环境质量的限制作用不相同，但只要是一个独立的要素，那么对于环境质量的限制作用并无质的差别。并无质的差别。整体性大于个体和整体性大于个体和：环境诸要素互相联系、互相作用产生环境诸要素互相联系、互相作用产生的集体效应，是个体效应基础上质的飞跃。的集体效应，是个体效应基础上质的飞跃。各要素相互联系各要素相互联系：环境诸要素在地球演化史上的出现，具有先环境诸要素在地球

10、演化史上的出现，具有先后之别，但它们又是相互联系，相互依赖的。后之别，但它们又是相互联系，相互依赖的。最小限制律：最小限制律：整体环境的质量，不能由环境诸要素的平均状态决定整体环境的质量，不能由环境诸要素的平均状态决定，而是受环境诸要素中那个与最优状态差距最大的要素所控制，而是受环境诸要素中那个与最优状态差距最大的要素所控制环境要素的属性环境要素的属性17环境的基本特性环境的基本特性 整体性与区域性整体性与区域性环境资源的有限性环境资源的有限性变动性与稳定性变动性与稳定性危害作用的时滞性危害作用的时滞性1819环境问题环境问题广义：广义：由自然力或人力引起生态平衡破坏，最后由自然力或人力引起生

11、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。客观存在的问题。狭义：狭义：由于人类的生产和生活活动，使自然生态系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统失去平衡，反过来影响人类生存和发展的一起问题。一起问题。20威胁人类生存限制人类发展侵害人体健康危及人类安全21 自然灾害自然灾害天文灾害天文灾害地质灾害地质灾害气象水文灾害气象水文灾害生物灾害生物灾害天体撞击、太阳辐射异常天体撞击、太阳辐射异常电磁异暴、宇宙射线电磁异暴、宇宙射线火山、地震、岩崩火山、地震、岩崩水灾、旱灾、风暴、冰雹、雪灾、寒潮水灾

12、、旱灾、风暴、冰雹、雪灾、寒潮病虫害、森林火灾、物种灭绝病虫害、森林火灾、物种灭绝22 生态破坏水土流失水土流失沙漠化、荒漠化沙漠化、荒漠化土壤次生盐碱化土壤次生盐碱化森林锐减森林锐减草场退化、土地退化草场退化、土地退化生物多样性的减少生物多样性的减少湖泊的富营养化湖泊的富营养化定义：人类社会活动引起的生态退化及由此衍生的环境效应，导致了环境结构和功能的变化，对人类生存发展以及环境本身发展产生了不利影响的现象。23 资源耗竭矿产资源危机矿产资源危机能源危机能源危机水资源短缺水资源短缺土地资源紧缺土地资源紧缺生物多样性的减少生物多样性的减少土壤资源的退化土壤资源的退化24 环境污染定义：由于人为

13、的或自然的因素，使得有害物质或者因子进入环境，破坏了环境系统正常的结构和功能，降低了环境质量，对人类或者环境系统本身产生了不利影响的现象。25 人口剧增人口剧增人口剧增的结果的结果使得使得上面所有的问题上面所有的问题都都被大大地被大大地放大了放大了26定义：由于水体中氮、磷植物营养物丰富，引起藻类及其他定义：由于水体中氮、磷植物营养物丰富，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体中溶解氧量下降，鱼类或其他生物浮游生物迅速繁殖，水体中溶解氧量下降，鱼类或其他生物大量死亡、水质恶化发臭的现象大量死亡、水质恶化发臭的现象 人与环境不和谐人与环境不和谐环境多样性下降环境多样性下降3027人类与环境相互作用

14、的规律人类与环境相互作用的规律28环境基本规律 1 1环境多样性环境基本规律 2 2人与环境和谐环境基本规律 3 3五律协同环境基本规律 4 4规律与规则29环境多样性环境多样性定义：定义：环境的基本属性之一，包括自然环境多样环境的基本属性之一，包括自然环境多样性、人类需求与创造多样性以及人类与环性、人类需求与创造多样性以及人类与环境相互作用多样性。境相互作用多样性。环境基本规律 1意义：意义：认识和解读环境多样性、揭示环境多样性的认识和解读环境多样性、揭示环境多样性的内在规律是全面系统认识人类内在规律是全面系统认识人类环境相互关环境相互关系的基础，它是人类长期面临的一项基础性系的基础，它是人

15、类长期面临的一项基础性研究课题，是环境科学研究的重要内容研究课题，是环境科学研究的重要内容 。30自然环境多样性 物质多样性物质多样性 生命物质、非生命物质生命物质、非生命物质 生物多样性生物多样性 遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性 形态多样性形态多样性 物质形态多样性、自然景观多样性、地貌形态多样物质形态多样性、自然景观多样性、地貌形态多样性性 过程多样性过程多样性 物理过程、化学过程、生物过程、生态过程物理过程、化学过程、生物过程、生态过程 地学过程地学过程自然环境多样性人类需求与创造多样性人类与环境相互作用多样性环境基本规律 131病毒病毒自然

16、环境多样性自然环境多样性物质多样性物质多样性原核生物原核生物无脊椎动物无脊椎动物原生动物原生动物脊椎动物脊椎动物腔肠动物腔肠动物扁形动物扁形动物线性动物线性动物环节动物环节动物软体动物软体动物节肢动物节肢动物鱼类鱼类两栖动物两栖动物爬行动物爬行动物鸟类鸟类哺乳动物哺乳动物动物动物植物植物裸子植物裸子植物被子植物被子植物藻类植物藻类植物苔藓类植物苔藓类植物蕨类植物蕨类植物种子植物种子植物真核原生生物真核原生生物真菌真菌3233山川河谷，流泉飞瀑自然环境形态多样性自然环境形态多样性环境基本规律 1波光潋滟晴方好，山色空蒙雨亦奇。若把西湖比西子，浓妆淡抹总相宜。 苏轼 （宋）34环境基本规律 1天有

17、不测风云35人类需求与创造的多样性 物质需求的多样性物质需求的多样性 衣食住行衣食住行 精神需求的多样性精神需求的多样性 自然环境多样性人类需求与创造多样性人类与环境相互作用多样性各种产业、产业链、产业群以及产业网各种产业、产业链、产业群以及产业网人类创造的多样性人类创造的多样性环境基本规律 136以用品为例电话音响影碟机手机笔记本37人与环境相互作用多样性 界面多样性界面多样性 乡村、城市、陆海空乡村、城市、陆海空 方式多样性方式多样性 资源开发、工农业生产、废物排放、城市建设资源开发、工农业生产、废物排放、城市建设 过程多样性过程多样性 物理过程、化学过程、生物过程、生态过程物理过程、化学

18、过程、生物过程、生态过程 效应多样性效应多样性 人类活动对环境产生的效应：物理、化学、生物、生态人类活动对环境产生的效应：物理、化学、生物、生态 环境变化对人类产生的效应：生理、社会、经济、技术环境变化对人类产生的效应：生理、社会、经济、技术自然环境多样性人类需求与创造多样性人类与环境相互作用多样性环境基本规律 138环境多样性环境多样性提供选择提供选择产生竞争产生竞争促进发展促进发展保持稳定保持稳定保障和促进保障和促进和谐和谐39人与环境的和谐人与环境的和谐定义：定义：在人类与环境相互作用中取得的一种相互在人类与环境相互作用中取得的一种相互协调、相互平衡的状态。协调、相互平衡的状态。环境基本

19、规律 2意义：意义：提供了判别环境问题的基本准则提供了判别环境问题的基本准则只要损只要损伤或破坏了人与环境的和谐，就出现了环境伤或破坏了人与环境的和谐，就出现了环境问题。问题。40人与环境和谐适应生存适应生存环境安全环境安全环境健康环境健康环境舒适环境舒适环境欣赏环境欣赏和谐度增加和谐度增加人类发展的五个阶段人类发展的五个阶段由物质到精神的提高由物质到精神的提高环境基本规律 2马斯洛需求层次理论：生理需求、安全需求、归属与爱的需求、尊重需求和自我实现马斯洛需求层次理论：生理需求、安全需求、归属与爱的需求、尊重需求和自我实现 41人类生存面临的危机人类生存面临的危机人均耕地减少人均耕地减少人均粮

20、食减少人均粮食减少废弃物增加废弃物增加森林锐减森林锐减沙漠化和荒漠化沙漠化和荒漠化生物多样性锐减生物多样性锐减水资源短缺水资源短缺土地资源紧缺土地资源紧缺能源危机能源危机矿产资源危机矿产资源危机适应生存适应生存42危及环境安全环境安全面临的挑战环境安全环境安全43地方性甲状腺肿地方性甲状腺肿地方性氟病地方性氟病癌症癌症禽流感禽流感克山病、大骨节病克山病、大骨节病非典型性肺炎非典型性肺炎危及人类的健康危及人类的健康水污染水污染大气污染大气污染土壤污染土壤污染生物污染生物污染噪声污染噪声污染. . .环境健康环境健康人类与环境相互作用的过程中，环境系统功能正常，环境质量良好，人类身心健康，生活质量

21、有保障44环境健康的量度环境健康的量度生物测试生物测试结构活性相关结构活性相关哪些环境因子有害哪些环境因子有害环境因子存在状况环境因子存在状况环境流行病学调查环境流行病学调查环境监测环境监测环境因子生理影响环境因子生理影响环境质量环境质量：在一个具体的环境内，环境的总体或环境的某些要素，在一个具体的环境内，环境的总体或环境的某些要素，对人群的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程度。对人群的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程度。45适宜的人口密度适宜的人口密度充足的绿地广场充足的绿地广场宽敞的住宅宽敞的住宅良好的环境质量良好的环境质量完善的城市基础设施完善的城市基础设施便捷的城市交通便捷的城市交通

22、快捷的信息通讯服务快捷的信息通讯服务方便的服务系统方便的服务系统丰富的休闲娱乐场所丰富的休闲娱乐场所舒适的人居环境舒适的人居环境环境舒适的表现环境舒适的表现环境舒适环境舒适46人的精神需求人的精神需求自然景观自然景观人文景观人文景观山水山水天象天象气象气象生物生物形象美形象美气息美气息美色彩美色彩美动静美动静美朦胧美朦胧美寓意美寓意美文化遗产文化遗产城市建筑城市建筑园林绿化园林绿化工艺美术工艺美术和谐美和谐美特色美特色美色彩美色彩美人文美人文美环境欣赏的内容环境欣赏的内容环境欣赏环境欣赏47人与环境和谐人与环境和谐人与环境和谐人与自然和谐人与自然和谐人与自然环境的和谐人与自然环境的和谐人与人工

23、环境的和谐人与人工环境的和谐人工环境与自然环境的和谐人工环境与自然环境的和谐环境基本规律 248自然规律自然规律社会规律社会规律经济规律经济规律技术规律技术规律环境规律环境规律制约人类行为制约人类行为人类战略目标人类战略目标环境基本规律 3五律协同制约人类生存与发展的客观规律有以下五类制约人类生存与发展的客观规律有以下五类49出发点出发点目标偏离偏离协同协同拮抗拮抗环境基本规律 3五律协同 人类在实现重大战略目标的过程中，会受到多种规律人类在实现重大战略目标的过程中，会受到多种规律的作用，其作用状态有三：的作用，其作用状态有三： 规律作用方向与目标一致者，称之为协同规律作用方向与目标一致者，称

24、之为协同 规律作用方向与目标背离者，称之为拮抗规律作用方向与目标背离者，称之为拮抗 规律作用方向与目标偏离者，称之为偏离规律作用方向与目标偏离者，称之为偏离50出发点目标目标环境环境自然自然 社会社会 经济经济 技术技术 环境基本规律 3五律协同 当五类规律的作用方向都与目标一致时，称为当五类规律的作用方向都与目标一致时，称为五律协同。人类实践已反复证明，若要实现重大战五律协同。人类实践已反复证明，若要实现重大战略目标，其行为必须实现五律协同。略目标，其行为必须实现五律协同。51一律作用域一律作用域二律协同域二律协同域人类行为五律作用域示意图人类行为五律作用域示意图社会圈社会圈经济圈经济圈自然

25、圈自然圈技术圈技术圈环境圈环境圈三律协同域三律协同域四律协同域四律协同域五律协同域五律协同域环境基本规律 352自然规律自然规律环境规律环境规律 自然环境中自然环境中事物发展变化所事物发展变化所固有的、本质的、固有的、本质的、必然的联系。必然的联系。 人与环境相人与环境相互作用过程中存互作用过程中存在的本质的、必在的本质的、必然的联系。然的联系。 环境规律强调人与环境的相互作用，这里的环境环境规律强调人与环境的相互作用，这里的环境包括自然环境以及带有不同程度人工烙印的人工环境。包括自然环境以及带有不同程度人工烙印的人工环境。研究的大部分现象是自然界没有的或者大大人为强化了研究的大部分现象是自然

26、界没有的或者大大人为强化了的自然过程。的自然过程。53自然规律自然规律环境规律环境规律自然环境的改变是自然规律作用的结果，不违背自然规自然环境的改变是自然规律作用的结果，不违背自然规律；但如果环境质量降低，就违背环境和谐规律的要求律；但如果环境质量降低，就违背环境和谐规律的要求Example排放排放臭氧层破坏环境问题环境问题经济规律经济规律技术规律技术规律自然规律自然规律环境规律环境规律环境规律环境规律54自然规律自然规律环境规律环境规律ExampleExample富营养化富营养化背离和谐的要求，在环境规律作用下背离和谐的要求，在环境规律作用下符合和谐的要求，在环境规律作用下符合和谐的要求，在

27、环境规律作用下55亦称法则，是客观事物发展过程中的本质联亦称法则，是客观事物发展过程中的本质联系，是事物本身所固有的、深藏于事物背后并决定或系，是事物本身所固有的、深藏于事物背后并决定或支配现象的内在因素。支配现象的内在因素。环境基本规律 4规律与规则规律与规则人为规定的、规范人类行为的伦理道德、规人为规定的、规范人类行为的伦理道德、规章制度、法律条例、标准规范等的总和。章制度、法律条例、标准规范等的总和。56规律与规则规律与规则经济规律经济规律技术规律技术规律环境规律环境规律自然规律自然规律社会规律社会规律经济规则经济规则技术规则技术规则环境规则环境规则自然法则自然法则社会规则社会规则五类规

28、律五类规律五类规则五类规则环境基本规律 457 人类实践已反复证明，偏离规律的规则往往是事物发人类实践已反复证明，偏离规律的规则往往是事物发展的离心力，背离规律的规则常常是发展的阻力，只有顺展的离心力，背离规律的规则常常是发展的阻力，只有顺应规律的规则才是发展的动力。应规律的规则才是发展的动力。环境基本规律 4规则与规律58环境基本规律 459 环境调控就是采取适宜的措施调整人类的行为，环境调控就是采取适宜的措施调整人类的行为，以实现社会、经济和环境的协调发展以实现社会、经济和环境的协调发展 环境调控的常用手段可以分为技术手段、法律手环境调控的常用手段可以分为技术手段、法律手段、行政手段、经济手段和教育手段。段、行政手段、经济手段和教育手段。 环境调控成功的关键在于准确认识和把握环境规环境调控成功的关键在于准确认识和把握环境规律。人类实践己反复证明，环境调控成功与否的关键律。人类实践己反复证明，环境调控成功与否的关键在于能否实现五律协同。在于能否实现五律协同。 60第四节 环境科学61科科 学学科学科学的任务在于揭示客观规律。的任务在于揭示客观规律。环境科学环境科学的任务在于