环境保护与可持续发展

环境保护与可持续发展学习意义1人类正遭受着严重环境问题的威胁和危害2环境问题已受到世界各国政府的高度关注3中国生产发展、人口增加，使环境问题十分突出4环境保护与可持续发展是中国的基本国策每个大学生都应该学习和掌握可持续发展与环境保护的基本知识，从自身做起提高环保意识，并把这种意识普及到身边的每个人。背景知识保护环境，坚持走可持续发展道路1983年第二次全国环境保护会议：确立环境保护为我国基本国策；1996年全国人大第八届四次会议：确立可持续发展为我国基本发展战略；2003年全国人大十届一次会议：加强生态环境保护和建设2008年全国人大十一届一次会议：加大节能减排和环境保护力度，组建环境保护部2009年全国人大十一届二次会议：要毫不松懈地加强节能减排和生态环保工作2010年全国两会：调整优化经济结构，推进节能减排，发展低碳经济第一讲地球环境的基本特征第一节地球环境的圈层构造一、地球环境及其组成环境是相对于中心事物而言的，与某一中心事物有关的事物，就是这个中心事物的环境。环境科学研究的环境，是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综合体。中心事物环境的主体周围事件主体的环境2.人类环境的分类人类环境自然环境物质：空气、水、岩石、土壤、动植物、微生物能量：阳光、引力、地磁力、地热、气温自然现象：太阳稳定性、地壳稳定性、全球水循环、大气流动、水土演变等社会环境综合生产力科学技术人工构筑物人工产品和能量政治体制社会活动宗教信仰文化和地域因素3.环境问题与环境科学的发展（1）环境问题的分类环境问题：是指人类为其自身生存和发展，在利用和改造自然界过程中，对自然环境造成的破坏和污染，以及由此产生的危害人类生存和社会发展的各种不利效应。由自然力引起的为原生环境问题，又称第一环境问题，主要指地震、洪捞、干旱、滑坡等自然灾害问题；由人类活动引起的为次生环境问题，也叫第二环境问题，又分为环境污染和生态破坏两类。环境污染又可分为环境污染（如水污染、大气污染、土壤污染等）和环境干扰（噪声干扰、热干扰和电磁干扰等）。（2）环境问题的产生人口增加，人类改造自然能力的增强，生态问题开始出现；科学技术迅速发展，工业革命的浪潮席卷全球，环境污染也随之出现。（3）环境问题发生的三个阶段：环境问题的产生与生态环境早期破坏；城市环境问题突出和“公害”加剧；全球性环境问题，即当代环境问题阶段。二、地球环境的独特性地球环境丰富多样，适合生物生存繁衍存在大气、陆地和海洋存在臭氧层（保护生命不受损害）温度适中，有利于生物生长表面覆盖土壤，可为植物提供营养和生长基地地壳厚薄适中，有利物质交流地球的现状是生命参与地质历史过程的结果，地球现在的状态也是靠生命活动调节、控制和维持的。三、地球各圈层的发育46亿年前，原始大气，还原性38亿年前，出现水，降温20亿年前,细菌蓝藻，光合作用16亿年前,含氧大气圈12亿年前，真核细胞5亿年前，无脊椎2亿年前，生物圈第二节人类与地球各圈层的关系一、人类与大气圈大气圈结构大气圈是地球外围各种气体和悬浮物组成的复杂流体系统，是在生命活动参与下长期发育形成的。大气圈总质量是地球的百万分之一大气质量50%集中在5km以下，75%集中在10km以下，90%集中在30km以下按照分子组成，可分为均质层和非均质层对流层：温度渐低，天气现象平流层：水平运动，无天气现象中间层：垂直运动，最冷热成层：空气分子电离逸散层：外大气层，地心吸引力弱1.大气圈结构大气层对于地球的作用？1温室效应：否则零下18度2光照的散射与吸收：吸收太阳所发散出的高能量辐射光，散射光照亮了白天的天空。3形成大气压：使大气中的水分子保持液态4形成大气现象：风以及各种气象气候特征2.地球大气的精细平衡地球大气的主要成分是氮和氧，这种组成在太阳系九大行星种非常特殊。地球各圈层，尤其是生物圈各组分，与大气圈保持着十分密切的物质和能量的交换，使大气各组分之间保持着极其精细的平衡。下层大气中氧气的浓度为21%，这是亿万年来生物圈进化与大气圈相互作用的结果。二氧化碳，在过去的100多年中，全球地表温度平均上升了0.6℃。甲烷，俗称沼气。目前，其浓度低于百万分之二。如果浓度过高，在现有的氧浓度下就会因闪电而燃烧。并且，甲烷的温室效应比二氧化碳强300多倍。二、人类与水圈水圈：海洋和陆地的液态水和固态水构成的一个大体连续的覆盖在地球表面的圈层水对生态环境有何意义？1透明无色，水下光合作用，避免短波辐射2极好溶剂，营养物和废弃物传输提供媒介3比热和蒸发热极高，避免温度剧烈变化4在4摄氏度时密度最大，促进垂直循环5冰轻于水，避免生物灾害人类对水圈的影响1大型水库水坝：地震2开采地下水：地貌塌陷3河流渠道化：水生生态系统4湖泊消亡：四个原因人类与土壤圈、岩石圈与生物圈土壤是地球陆地上能供植物生长与繁殖的疏松表层，是人类生产和生活资源的基础。人类对土壤圈的影响表现在：对土壤的污染、使土地盐碱化、沙化等。岩石圈对人类生存和发展的作用：提供化石燃料；提供矿物原料生物圈：指地球上有生命的部分，即地球上所有生物，包括人类及其生存环境的整体生物圈是地球上最大的生态系统，在这一生态系统内部，不断进行着物质、能量和信息的交换与循环第二讲生态系统与资源短缺生态系统的基本概念：生态系统是指在一定空间内生物成分和非生物成分，通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位生态系统的共同特性生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高层次生态系统是一个动态系统生态系统内部具有自我调节能力能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能生态系统中营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值和这些能量在流动过程中的巨大损失2.生态系统的类型按功能分：生产者（自养生物）消费者（异养生物）分解者（还原者）按地理条件分：水生生态系统：淡水生态系统；海洋生态系统陆地生态系统：森林生态系统；草原生态系统；荒漠生态系统；高山生态系统；冻原生态二、食物链和食物网食物链：植物所固定的能量通过一系列的取食和被取食关系在生态系统中传递，我们把生物之间存在的这种传递关系称为食物链（foodchains）食物链与食物网的主要特征复杂的食物网是使生态系统保持稳定的重要条件；任何生态系统中都存着两种最主要的食物链，即捕食食物链和碎屑食物链；碎屑食物链是陆地生态系统中的主要能流方式，而捕食食物链是某些水生生态系统中的重要能流方式；植物的适口性和大小将对捕食食物链能流产生一定影响；三、营养级和生态金字塔一个营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。生态金字塔：是指各个营养级之间的数量关系，这种数量关系可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位，采用这些单位所构成的生态金字塔就分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。四、生态系统的功能1.能量流动（1）光合作用是植物固定太阳能的惟一有效途径6CO2+12H2O→C6H12O6+6O2+H2O呼吸作用把能量从化学物质中释放出C6H12O6+6O2→ATP+6CO2+6H2O+热量⑵能量在生态系统内的传递和转化规律服从热力学第一定律（能量守恒定律）和第二定律。2.物质循环生态系统中的物质循环又称为生物地球化学循环；能量流动和物质循环是生态系统的两个基本过程；这两个基本过程使生态系统各个营养级之间和各种成分（非生物成分和生物成分）之间组织成为一个完整的功能单位；能量流动和物质循环的性质不同：能量流动经生态系统最终以热的形式消散，是单方向的，因此生态系统必须不断地从外界获得能量；物质流动是循环式的，各种物质都能以可被植物利用的形式重返环境。3.信息传递⑴物理信息：声音、光、颜色⑵化学信息：代谢产物（分泌物）⑶营养信息：食物链⑷行为信息：鸣叫、动作等生态平衡（EcologicalEquilibrium）一定时期内，系统内生产者、消费者和分解者之间保持着一种动态平衡，系统内的能量流动和物质平衡在较长时期内保持稳定。这种状态就是生态平衡，又称自然平衡。生态平衡的普遍特性生态系统常常趋向于达到一种稳态或平衡状态，使系统内的所有成分彼此相互协调；生态系统存在着反馈现象：反馈：即当生态系统中某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分的过程，包括两种类型：负反馈和正反馈。生态系统的自我调节功能是有一定限度的：当外来干扰因素（如火山爆发、地震、泥石流、雷击火烧、人类修建大型工程、排放有毒物质、喷撒大量农药、人为引入或消灭某些生物等）超过一定限度的时候，生态系统自我调节功能本身就会受到损害，从而引起生态失调，甚至导致发生生态危机生态平衡的破坏往往出自人类的贪欲与无知，过分地向自然索取，或对生态系统的复杂机理知之甚少而贸然采取行动生态破坏主要表现：水土流失；沙漠化、荒漠化；森林锐减；草场退化、土地退化；湖泊的富营养化；生物多样性减少资源短缺一、水资源1.分布不均匀2.需求量日益增加3.水体污染日益严重世界水日3.22中国的水资源中国--缺水大国，总量第6位，人均水资源占有量仅为世界人均占有量的1/4，世界排名第110位。耕地平均分摊水量也低于平均数。水资源分布东南多、西北少。西北地区严重缺水；全国600多座城市中，有400多个缺水，其中严重缺水的有110多。华北地区城市供水主要依靠开采地下水土地资源存在的主要问题：1人口增加带来的巨大压力2工业和城市的蚕食引起数量减少3土地资源质量逐步恶化：（1）地力衰退—全球土壤养分不足的面积约占总面积的23%（2）水土流失—土地资源破坏的必然后果（3）土地荒漠化（4）盐渍化土地人口承载力：在一定的范围内，一定的生产力水平与人口数量、一定的人均需求水平的基础上，以土地持续利用为前提，根据对土地生产潜力分析得到的能持续供养的人口数量。土地：土地资源数量土地资源质量土地人口承载力人类：投入水平生活水平时间尺度土地资源危机的原因引起土壤和土地资源危机的原因既有自然因素，又有人为影响，但其最主要的因素还是人类不合理的活动，具体体现在以下几个方面：1土壤污染2耕地减少3水土流失4荒漠化耕地减少20世纪下半叶起，全球人均耕地日益减少，且减少步伐相当迅速，1950年全球人均耕地有5667m2，1960年减至4733m2，1968年为4067m2，1974年为3733m2，1979年为3200m2，1991年为2667m2。耐人寻味的是，1950~1990年间，世界人口增加整整1倍，全球人均耕地也恰恰减少一半。这表明，全球人口爆炸是构成全球人均耕地减少的主要因素。土壤污染1土壤污染是指人类活动所产生的污染物质通过各种途径进入土壤，其数量超过了土壤的容纳和同化能力，使土壤的性质、组成及性状等发生变化，并导致土壤的自然功能失调，土壤质量恶化的现象。2土壤污染可导致土壤的组成、结构和功能发生变化，影响植物的正常生长发育，造成有害物质在植物体内累积，并可通过食物链进入人体，以致危害人体健康。3土壤污染的明显标志是土壤生产力的下降。4土壤污染的最大特点是：污染物是很难消除的。水土流失水土流失是指土壤在水的浸润和冲击作用下，结构发生破碎和松散，随水流动而散失的现象。在自然条件下，降水所形成的地表径流会冲走一些土壤颗粒。但土壤如果有森林、野草、作物或植物的枯枝落叶等良好覆盖物的保护，则这种流失的速度非常缓慢，土壤流失的量小于母质层变为土壤的量。在过度砍伐或过度放牧引起植被破坏的地方，水土流失便逐渐加重。这种人为的植被破坏是加速水土流失的根本原因。我国水土流失总面积356万平方公里。其中水蚀165万平方公里，风蚀191万平方公里。在水蚀和风蚀面积中，水蚀风蚀交错区土壤侵蚀面积为26万平方公里。按流失强度分，全国轻度水土流失面积为162万平方公里，中度为80万平方公里，强度为43万平方公里，极强度为33万平方公里，剧烈为38万平方公里。黄河每年流出三门峡的泥沙量为16亿吨，个别年份最大输沙量达26.5亿吨，在世界上占第一位。土地荒漠化在干旱、半干旱及半湿润地区，由于气候变异等自然因素和过度的人类经济活动所引起的土壤条件、动植物区系的持续退化，主要表现在耕地退化、草地退化、林地退化而引起的土地沙漠化、石质荒漠化和次生盐渍化，导致土地生产力及供养人类能力的削弱。目前全国荒漠化土地面积超过262.2万km2，占国土总面积的27.3％，其中沙化土地面积为168.9万km2。荒漠化及其引发的土地沙化已成为严重制约我国经济社会可持续发展的重大环境问题。向荒漠化进行斗争1975年联合国决议提出“向荒漠化进行斗争”的口号1977.8.29~9.9在肯尼亚首都内罗毕召开世界荒漠化问题会议，提出了全球防治荒漠化的行动纲领。1992.6.1~12在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会将防治荒漠化列为国际社会优先采取行动的领域。1994.6.17《联合国关于在发生严重干旱和(或)荒漠化的国家特别是在非洲防治荒漠化公约》通过，同年10月在巴黎举行签字仪式，同年12月联大通过49/115号决议确定6月17日为“世界防治荒漠化和干旱日”。这个世界日意味着人类共同行动同荒漠化抗争从此揭开了新的篇章，为防治土地荒漠化，全世界正迈出共同步伐。三、能源能源：人类社会赖以生存和发展的重要物质基础可再生能源和不可再生能源1可再生的能源是能够不断得到补充的一次能源。如太阳能、风能等。2不可再生能源是须经地质年代才能形成短期内无法再生的一次能源，但它们又是人类目前主要利用的能源。3煤、石油和天然气均是目前全球经济发展的基础能源，但都是不可再生的化石燃料。如煤炭、石油、天然气等。中国能源的现状与问题1能源总量丰富，但人均拥有量低2能源赋存分布不均衡3能源开发难度大4利用率低5以煤炭为主要能源，环境影响严重能源利用对环境的影响1城市大气污染2增加大气中CO2的积累3酸雨4核废料问题核能的环境问题1慢性辐射影响2放射性废物环境管理3反应堆的安全问题第三讲环境污染环境污染：由于自然的或人为的（生产、生活）原因，往原先处于正常状况的环境中附加了物质、能量或生物体，其数量或强度超过了环境的自净能力（自动调节能力），使环境质量变差，并对人的健康或环境中某些有价值物质产生有害影响。水污染源分类点污染源（集中排出）生活污水：家庭、商业、学校、旅游服务业、其他城市公用设施，厨房、厕所、洗衣机、沐浴及其他排水工业废水：冶金、石油化工、纺织、制革、造纸等行业面污染源（进入水体方式为无组织）主要指农村灌溉水形成的径流，农村中无组织排放的废水，地表径流及其他污水废水水体中主要的污染物1悬浮物2耗氧污染物3植物营养物质4有毒有机污染物5重金属6酸碱污染7石油类8病原微生物9放射性物质10热污染什么是水体的富营养化污染？当水体中含有大量的氮、磷化合物（植物营养物质）时，会使藻类和一些浮游生物的繁殖速度迅速增加，引起水体透明度和溶解氧的下降，再加上藻类的毒性，使鱼和其他高级的水生植物无法生存，大批死亡和腐烂，并产生腐败气体。又名水华和赤潮。缓和的应急措施1“引江济太”-稀释2.“打捞蓝藻”–机械去除3.“放流鱼苗”–生物去除4.“人工降雨”-稀释5.“控制排污”-控制总量重金属污染：汞、铅、镉、铬、砷等镉污染的危害：有毒重金属，有很强的积累性，能在动物的肾脏、肝脏和骨骼中积累，引起关节疼痛、骨骼变形，容易发生病理性骨折。被称之为“骨痛病”。铅污染的危害微量铅能阻碍血细胞的形成，导致人的智力下降；蓄积到一定程度时会使人出现精神障碍、噩梦、失眠、头痛等慢性中毒症状铅通过血液进入脑组织，损害小脑及大脑皮层，干扰代谢活动，使营养物质与氧气供应不足，引起脑小毛细血管内皮层细胞肿胀，进而发展为弥漫性脑损伤对儿童的影响1机体屏障功能差，对铅的吸收率高2儿童喜欢吮吸手指，使环境中的铅更易经手带入消化道3儿童排铅的能力远较成人弱4处于智力发育期自然来源人为来源：工业和交通的铅排放，包括含铅汽油的燃烧、含铅煤炭的燃烧、铅和铅合金的冶炼、含铅油漆、涂料、彩釉陶瓷、含铅玩具等铬砷的危害水的评价指标和相关标准评价指标：物理和感官性指标：水温色度臭和味浑浊度化学指标：pH硬度三氮（NH3-NNO2-NNO3-N）溶解氧等……生物学性状指标：指示菌细菌总数总大肠菌群等耗氧有机物的综合性指标：1化学需氧量(ChemicalOxygenDemand，COD)2生物化学需氧量(BiochemicalOxygenDemand,BOD)35日生化需氧量BOD54总有机碳(TotalOrganicCarbon,TOC)5溶解氧(DissolvedOxygen，DO)中国地面水水质标准：按照不同水域、不同功能分成五类Ⅰ类水体源头水和自然保护区Ⅱ类水体集中生活饮用水水源地一级保护区，珍贵鱼类保护区Ⅲ类水体集中饮用水水源地二级保护区，一级鱼类保护区，游泳区Ⅳ类水体工业用水区，人体不直接接触的娱乐用水区Ⅳ类水体农业用水区，一般景观要求水域主要湖泊富营养化问题突出(太湖、滇池、巢湖）。上海、浙江、辽宁、天津、江苏近岸和近海海域污染较重。海水中主要污染物为无机氮、磷酸盐、油类、铅、汞等地面水最常见的水污染是有机污染、重金属污染、富营养污染以及这些污染共存的复合性污染；地下水污染的特征是地下水水质下降（硬度和硝酸盐含量的增加）2008年全国地表水污染依然严重。七大水系水质总体为中度污染，浙闽区河流水质为轻度污染，西北诸河水质为优，西南诸河水质良好，湖泊（水库）富营养化问题突出。大气污染对流层：气温随高度增加而下降（每升高100米，下降约0.65℃），对流作用强烈，有较大的空气水平运动，风、雨、雪、雹等天气现象主要发生在这层，有利于大气污染物的稀释、扩张。平流层：气温随高度的增加而增加，无上下对流运动，只有水平方向的运动，无雨、雪。污染物进入后形成一薄层气流随地球旋转，长期停留。在平流层的中上部有一臭氧层，起吸收太阳辐射、阻挡紫外光的作用。大气污染物1碳氧化物：COCO22含硫化合物：H2SSO2SO33氮氧化物（NOx)：NON2ONO2等4挥发性有机物（VOCs)：烃类/含氧有机物/含氮有机物等5颗粒物（气溶胶）一次污染物和二次污染物一次污染物是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质。主要有硫氧化物SOx、氮氧化物NOx、碳氧化物CO和CO2以及挥发性有机物等。二次污染物是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。主要有硫酸（煤烟型）烟雾和光化学烟雾气溶胶定义：气溶胶是由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，又称气体分散体系。其分散相为固体或液体小质点，其大小为10-3cm-10-7cm，分散介质为气体。可分为一次气溶胶（以微粒形式直接从发生源进入大气）和二次气溶胶（在大气中由一次污染物转化而生成）两种来源：被风扬起的细灰和微尘、海水溅沫蒸发而成的盐粒、火山爆发的散落物以及森林燃烧的烟尘等天然源，也可以来自化石和非化石燃料的燃烧、交通运输以及各种工业排放的烟尘等人为源。消除：气溶胶的消除，主要靠大气的降水、小粒子间的碰撞、凝聚、聚合和沉降过程。（干沉降湿沉降）小粒径气溶胶的浓度受凝聚作用所限制，而大粒子的浓度则受沉降作用所限制。环境和生态影响1影响人类健康，特别是患有呼吸道疾病的人群2传播真菌和病毒，导致流行性疾病的爆发3对降水的形成起重要作用4影响天气和气候(1)反射太阳光到太空中，冷却大气，使大气的能见度变坏（2）通过微粒散射、漫射和吸收一部分太阳辐射，减少地面长波辐射的外逸，使大气升温。对人体呼吸道的危害（漂浮时间/进入深度/携带物质）10微米以上的粒子,常阻留在鼻腔和鼻咽喉部；2.5～10微米的粒子，大部分留在上呼吸道；<2.5微米以下的粒子，粒径的减小,在肺内滞留的比率增加；<0.1微米以下的粒子，粒径的减小,在支气管内附着的比率增加灰霾：“大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10千米的空气普遍有混浊现象，使远处光亮物微带黄、红色，使黑暗物微带蓝色。”

我国存在着4个灰霾严重地区：黄淮海地区、长江河谷、四川盆地和珠江三角洲。

灰霾与雾的区别：水分含量的差异（<80%，>90%）厚度差异（1-3km,几十米）颜色差异（橙灰色，乳白色）灰霾的边界不清晰而雾的边界很清楚。成因汽车尾气是形成灰霾的重要因素-增加悬浮颗粒物的量污染物扩散受到抑制-水平方向静风现象增多；垂直方向的逆温现象我国大气污染属煤烟型污染，以煤为主的能源结构是形成以城市为中心的大气污染的重要原因。排入大气中90%的SO2，70%的烟尘，85%的CO2来自燃煤。酸沉降酸沉降包括“湿沉降”和“干沉降”。湿沉降通常指pH值低于5.6的降水，包括雨、雪、雾、冰雹等各种降水形式。最常见的就是酸雨。酸雨-当今世界上最严重的区域性环境问题之一。酸雨污染现状：三大酸雨区欧洲酸雨区，以英、德、法等国为中心，波及大半个欧洲。北美酸雨区，包括美国东北部与加拿大东南部的广大地区，面积达1000多万平方公里。中国南部酸雨区，覆盖西南、华南、华中、华东部分地区，面积约20万平方公里。酸雨危害农田生态：土壤酸化，铝释放，矿质元素流失，土壤结构改变，诱发植物病虫害，改变土壤微生物种群，特别是降低土壤中氨化细菌和固氮细菌的数量，作物减产。森林衰退：造成叶面损伤和坏死，早落叶，林木生长不良，以致单株死亡。土壤肥力降低，产量下降，造成大面积森林衰退。水生生态：鱼虾绝迹，死湖构筑物：文物、桥梁等，如灵隐寺的摩崖石刻人体健康：眼角膜和呼吸道粘膜对酸类十分敏感，酸雨或酸雾对这些器官有明显刺激作用，导致红眼病和支气管炎,咳嗽不止,尚可诱发肺病。另外，农田土壤酸化，使本来固定在土壤矿化物中的有害重金属,如汞、镉、铅等再溶出,继而为粮食蔬菜吸收和富集,人类摄取后中毒得病。光化学烟雾的形成与危害在一定条件下（如强日光、低风速、低湿度等），NOx和碳氢化合物在阳光和紫外线作用下，发生光热化学反应，主要产物是一系列氧化剂，包括臭氧占反应产物85%以上、过氧乙酰硝酸酯占反应产物的约10%、高活性自由基如OH、RO2、HO2、RCO等，醛类如甲醛、乙醛、丙烯醛等，酮类和有机酸类等二次污染物。光化学烟雾的形成与危害1刺激眼睛2引起呼吸道疾病3损害有机物质4过敏及哮喘第四讲环境污染与全球环境问题

土壤污染问题农药:每年对农药的使用量约2亿3千万公斤，其中除草剂占17%，杀菌剂占21%，杀虫杀螨剂占62%，而在杀虫剂中，具高毒性的有机磷农药占70%。中国粮食增产的重要途径之一就是大量使用化肥、农药。中国不但是世界上最大的化肥、农药使用国,而且存在着过度施用的问题。农药带来了严重的环境污染

主要的农药污染：有机氯（DDT,六六六等）；有机磷（甲胺磷、对硫磷、敌敌畏与乐果等）。

1985年中国禁止使用有机氯农药，但环境样品的检出率很高。

农药利用率极低，只有10%-20%为植物吸附，50%-60%残留于土壤中。

对环境的影响：影响生物存活。影响生态系统。影响环境。影响人体健康。

重金属污染:中国土壤重金属污染严重。2000年对30万公顷基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测发现，其中有3.6万公顷土壤重金属超标，超标率达12.1%。目前尚在进行新一轮调查固体废弃物固体废弃物概念：

人类在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态和液态废弃物质（包括从废水、废气中分离出来的固体颗粒）简称固体废弃物。放在错误时间错误地点的原料

固体废物的分类按其化学性质可以分为有机废物和无机废物；

按其形态可以分为固态废物、半固态废物和液态（气态）废物；

按其污染特性可以分为危险废物和一般废物；

按其来源可分为矿业废物、工业废物、农业废物、放射性废物、城市垃圾和太空垃圾等六类。危险废物（有害废物）是指列入《国家危险废物名录》（47类）或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。

危险特性通常是指易燃性、腐蚀性、反应性、传染性、放射性、浸出毒性、急性毒性等。凡具有一种或多种以上危险特性者，即可称为危险废物。

固体废弃物的环境问题

1：产生量剧增城市每人每天丢弃的垃圾量超过1千克，我国668座城市中已有2/3被垃圾带所包围，全国垃圾存占地累计达75万亩，且有1/4的城市已发展到无适合场所堆放垃圾。

仅北京市日产生活垃圾总量就达2.09万吨，相当于两座半景山的体积。

2：占用土地固体废物不加利用时，需占地堆放。堆积量越大，占地也越多。据估算，每堆积1万吨废物，占地约需1亩。美国纽约市的弗雷斯开尔斯垃圾处理场是世界上最大的垃圾场。

3：危害环境水体污染大气污染土壤污染

电子电器废物

电子垃圾，又称电子废弃物，主要包括各种废旧电脑、电子通讯设备、电视机、电冰箱等废旧家电，及被淘汰的精密电子仪器仪表等。

电子垃圾是困扰全球环境的大问题。据统计，德国每年产生电子垃圾180万吨，法国150万吨，整个欧洲约600万吨。而美国更惊人，仅淘汰的电脑很快将达到3亿至6亿台。

我国家电和电子产品报废高峰来临。

废旧家用电器中主要含有六种有害物质：铅、镉、汞、六价铬、聚氯乙烯塑料、溴化阻燃剂。电视机阴极射线管、印刷电路板上的焊锡和塑料外壳等都是有毒物质。

固体废弃物的处理原则主要是“三化”：减量化，无害化，资源化

固体废弃物的无害化处理

（1）堆存法（2）卫生填埋法（3）堆肥法（4）焚烧法（5）压缩固化法（6）填海法

目前国内外垃圾处理的主要方法是采用填埋、堆肥和焚烧三种方法。全球天气异常与防治对策近百年来的全球气候全球气温上升趋势明显，平均大约上升0.6C°全球气温的变化不呈直进式，而是冷暖交替的波动。异常极端气候的频繁出现

温室效应和温室气体

温室效应（greenhouseeffect)和温室气体(greenhousegas)大气中的CO2和H2O等微量组分对地球长波辐射吸收作用使近地面热量得以保持，从而导致全球气温升高的现象叫做温室效应

引起温室效应的气体统称为温室气体

二氧化碳水蒸汽甲烷碳氟化合物一氧化二氮

全球气候变化对人类的影响气温升高冰盖融化海平面上升森林大火肆虐极地动物现生机湖泊消失过敏症加剧等

低碳经济

低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。

发展低碳经济，一方面是积极承担环境保护责任，完成国家节能降耗指标的要求；另一方面是调整经济结构，提高能源利用效益，发展新兴工业，建设生态文明。摒弃以往先污染后治理、先低端后高端、先粗放后集约的发展模式。

臭氧层变薄对健康的危害

臭氧层浓度每减少1%，太阳紫外线辐射就增加2%，皮肤癌就会增加2%，白内障患者增加0.6%，同时损坏人的免疫力，使各肤色人们的免疫系统受到抑制，传染病发病率增加，导致黑瘤病死亡率增加。一些免疫性疾病如牛皮癣的发病率会降低。臭氧层变薄对生态系统的影响可以杀死水中单细胞藻类，导致鱼类大量死亡，破坏水生态系统食物链和渔业，同时紫外线辐射可能导致生物物种变异，甚至灭绝。

紫外线辐射破坏植物光合作用和授粉能力，使农作物减产或绝收。

臭氧层变薄对材料及气候的影响

过量的紫外线使塑料等高分子材料易于老化和分解，带来光化学烟雾污染

过量紫外线会导致地球升温，出现冷热失衡。平流层中臭氧产生、消耗的天然过程

O2+hν(λ≤240nm)→2O2O+2O2+M→2O3+M3O2+hυ→2O3

O3+hν(λ≤290nm)O+O2O+O32O2

人们在为拯救臭氧层做哪些努力?早在20世纪70年代就有科学家提出，一些正在使用的人工合成的化学物质可能对臭氧层具有破坏作用，这些消耗臭氧层的物质在冰箱、空调、电子产品、灭火器材、烟草、泡沫塑料、发胶、杀虫剂等产品的生产过程或使用过程中被人们大量使用。

1985《保护臭氧层维也纳公约》

1985年3月22日，20多个国家在维也纳签署该公约，标志着保护臭氧层国际统一行动的开始，该公约于1988.9.22生效。

我国于1989.9.11加入保护臭氧层国际公约组织，同年12.10该公约对中国生效

1987《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》1987.9.16，24个国家在加拿大蒙特利尔市签署。

对破坏臭氧层的主要物质提出削减使用的时间要求，规定发达国家在1994年1月停止使用哈龙，1996年1月停止使用氟利昂、四氯化碳和甲基氯仿；发展中国家到2010年全部停止使用氟利昂、哈龙、四氯化碳和甲基氯仿。

我国于1992年签定蒙特利尔议定书

1995年1月23日联合国大会决定，每年的9月16日为国际保护臭氧层日

生态学的一般规律

相互依存与相互制约规律物质循环转化与再生规律物质输入输出的动态平衡规律相互适应与协同进化规律环境资源的有效极限规律生态系统种群群落生态系统物种物种是指具有一定形态特征和生理特性，完全相似的生物个体总和。

地球是个生机勃勃的世界，到处都有生物存在。目前人们已知的现存生物有200～300万种，加上已灭绝和尚未定名的生物，总数大约有1400万种。

地球上的生物都是从简单到复杂，从低级到高级逐渐发展而来的，各种各样的生物种类都是地球历史发展的产物，且各种生物之间都有着或远或近的亲缘关系。

种群种群是指在一定时期内，占有一定空间的同种生物个体所组成的群体。种群的基本构成成分是具有潜在互配能力的个体。种群是物种的具体存在单位、繁殖单位和进化单位。一个物种可以包括许多种群，不同种群之间存在明显的地理隔离。群落群落是指在一定时间内，居住在一定区域或生境内的各种生物种群相互联系、相互影响的有规律的结构单元。简单地说，群落是占有一定空间的多种生物种群的有规律的集合体。

生物多样性是指地球上所有生物--动物、植物和微生物及其所构成的综合体。

生物多样性具有3个层次：基因或遗传多样性：所有遗传信息的总和

物种多样性：指生物有机体的复杂多样性

生态系统多样性：指生物群落和生态过程的多样性，以及生态系统内栖息地差异和生态过程变化的多样性。

这三个层次完整描述了生命系统中从微观到宏观不同方面。

遗传多样性基因或遗传多样性：所有遗传信息的总和

是指存在于生物个体内、单个物种内及物种之间的基因多样性。

遗传多样性是生态系统多样性和物种多样性的基础，是生物多样性的内在形式。

我们日常所见到的是生物体表型的变异表型=遗传型+环境

物种多样性指动物、植物、微生物物种的丰富性。

据相关统计资料，估计全世界生物总数在200万种至1亿种之间。全球已记录的生物为141.3万种。生态系统多样性指生物群落和生境类型的多样性。

海洋、陆地，山川、河流，森林、草地，城市、乡村、农田……

生物多样性巨丰国家位于或部分位于热带的少数国家拥有全世界最高比例的生物多样性（包括海洋、淡水和陆地中的生物多样性），简称生物多样性巨丰国家（megadiversitycountry）。

包括有巴西、哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁、墨西哥、扎伊尔、马达加斯加、澳大利亚、中国、印度、印度尼西亚、马来西亚共10个国家

对物种数目而言，最丰富的环境是热带雨林、珊瑚礁、大型热带湖泊和深海

热带雨林只占陆地面积的7%，但生物多样性却>50%，昆虫90%，有花植物40%，鸟类30%

珊瑚礁只占世界海洋面积的0.2%，但养育着25%的所有海洋生命。

生物多样性价值评估直接经济价值当地消费使用价值（食物、烧柴、建筑材料、渔业）

生产使用价值（野外收获进入贸易市场）

纸浆、树脂、松香、橡胶、木柴、木炭、食品、布料和医药等

通常可以在国家的经济统计资料，如GDP中体现

间接经济价值：生态过程生态服务功能教育、科学

间接价值包括：

水土保持气候调节控制污染控制生物灾害种间关系

可更新能源教育和科学价值环境监测预警者存在价值休闲和生态旅游

生物多样性迅速丧失生态系统多样性的丧失野生动物栖息地的改变和生物多样性的丧失森林生态系统荒漠生态系统湿地生态系统物种多样性的丧失自然灭绝和人为灭绝物种灭绝和物种消失

物种的自然灭绝速率大约是每年1种，而现在由于人类活动所引起的物种灭绝速率至少增加了1000倍。

过去60年中欧洲一些地方真菌多样性减少50%60%的加拉帕戈斯群岛特有植物处于濒危状态

2000世界自然保护联盟IUCN受威胁物种红色名录(2000IUCNRedListofThreatenedSpecies)

过去500年灭绝816种11,046种被列入受威胁4,595接近受威胁

1998年《中国生物多样性国情研究报告》由于绝大多数脊椎动物的肉可食，毛皮可衣，并且其中许多种具有很高的药用价值，所以它们历来是人们捕杀的对象。新疆虎、蒙古野马的灭绝，高鼻羚羊在中国境内的消失，华南虎的濒危等，都是剧烈捕杀的结果。

植物方面，肉苁蓉、锁阳等名贵中药植物日渐稀少，也是过采所致。有些植物，如三尖杉属和红豆杉(紫杉)属植物自被发现为新型抗癌药物后，立即遭到大规模的采伐破坏，使资源急速减少。

由于游客的践踏，已使特产于华山岩石上的世界珍稀地衣华脐鳞的生存面临威胁；旅游业还使峨眉山顶的锦丝藓、塔藓和安徽黄山的疣黑藓面临绝迹。

《中国物种红色名录》中国受到不同程度威胁和接近受威胁的比例

哺乳类39.82%和10.69%22.06%鸟类7.36%和7.36%14.63%爬行类26.04%和15.3%4.52%两栖类39.88%和19.63%2.46%裸子植物69.91%和21.23%28%杜鹃花科55.44%13%兰科78.26%和21.24%

致危因素机制生境丧失和片断化荒漠化外来入侵种植物和动物物种的过度利用全球气候变化工业化农业和林业

保护对策生物多样性公约

自然保护区、植物园、动物园、水族馆、基因库

5.22国际生物多样性日InternationalDayforBiologicalDiversity为了保护全球的生物多样性，1992年在巴西里约热内卢联合国环境与发展大会上，153个国家签署了《生物多样性公约》。1993年12月29日，《生物多样性公约》正式生效。1994年12月29日，联合国大会49/119号决议案宣布12月29日为“国际生物多样性日”。1994年12月29日是第一个“国际生物多样性日”。

2001年第55届联合国大会通过第201号决议，将“国际生物多样性日”由原来的每年12月29日改为5月22日。2001年5月22日是日期更改后的第一个"国际生物多样性日"。

第五讲可持续发展的由来人类生存繁衍的历史可以说是人类社会同大自然相互作用、共同发展和不断进化的历史。人类进入文明社会不断演替至今，大体经历了采猎文明、农业文明、工业文明和后工业文明这几个阶段。

人类破坏自然环境的历史可能同人类文明史一样古老。贝尔纳(Bernal)认为，从远古时代的猎人开始，“人就从事推翻自然界的平衡以利于自己”的活动。

人类文明的演进和对人与自然关系的思考在采猎文明时期，生产力水平很低，人类对环境的破坏很小。1进入农业文明后，人类已经能够利用自身的力量去影响和改造局部地区的自然生态系统，在创造物质财富的同时也产生了一定的环境问题，

2从整体上看，农业文明时期，人类对自然的破坏作用尚未达到造成全球环境问题的程度，这时，人类的环境意识尚属原始，在宗教中表现为崇拜自然。3以牛顿力学和技术革命为先导的工业文明使部分人自认为已经能够彻底摆脱自然的束缚，成为主宰地球的精灵。以培根和笛卡尔为代表提出的“驾驱自然，作自然的主人”的机械论思想开始影响全球4人们把自然环境同人类社会，把客观世界同主观世界形而上学地分割开来，没有意识到人类同环境之间存在着协同发展的客观规律。直到威胁人类生存和发展的环境问题不断地在全球显现，这才引起人们的震惊与正视。人类面临严重环境问题的思考争论、矛盾与进步从个人到团体，进而成为联合国议题全球环境问题有哪些1980s以来，不仅发生了区域性的环境污染和大规模的生态破坏，而且出现了温室效应、臭氧层破坏、酸雨、物种灭绝、土地沙漠化、森林锐减、越境污染、海洋污染、生物多样性减少等大范围的和全球性环境危机，严重威胁着全人类的生存和发展。国际社会在经济、政治、科技、贸易等方面形成了广泛的合作关系，并建立起了一个庞大的国际环境条约体系，联合治理环境问题。可持续发展的由来古代朴素的可持续发展思想典故：“网开三面”、“里革断罟”/孔子：“钓而不纲，弋不射宿”/管仲：“为人君而不能谨守其山林……”/《秦律·田律》：“春二月，毋敢伐树木山林……”西方一些经济学家如马尔萨斯（1802年）、李嘉图（1817年）和穆勒（1900年）等，他们也较早地在著作中提出过人类消费的物质限制，即人类的经济活动范围存在着生态边界。现代可持续发展思想的产生＊早期的反思——《寂静的春天》＊一服清醒剂——《增长的极限》＊全球的觉醒——联合国人类环境会议＊可持续发展的提出——《我们共同的未来》＊重要的里程碑——联合国环境与发展大会一.《寂静的春天》20世纪50年代末，美国海洋生物学家蕾切尔·卡逊（RachelCarson）在研究美国使用杀虫剂DDT所产生的种种危害之后，于1962年发表了环境保护科普著作《寂静的春天》。作者通过对污染物富集、迁移转化的描写，阐明了人类同大气、海洋、河流、土壤、动植物之间的密切关系，初步揭示了污染对生态系统的影响。在人对环境的所有袭击中，最令人震惊的是空气、土地、河流以及大海受到各种致命化学物质的污染。这种污染是难以清除的，因为它们不仅进入了生命赖以生存的世界，而且进入生物组织内。Carson思想的影响生态观—强调自然生态系统的普遍有机联系;技术观—呼吁谨慎使用科学技术干涉自然系统;道德观—提出尊重自然是人类社会最基本的道德准则罗马俱乐部成立于1968年4月，总部设在意大利罗马；来自世界发达国家的30位科学家、教育家和经济学家参加；关注、探讨与研究人类面临的共同问题；宗旨是促进和传播对人类困境的理解，同时激励那些能纠正现有问题的新态度、新政策和新制度。二.《增长的极限》罗马俱乐部的第一份研究报:1972年，一个以美国麻省理工学院（MIT）D.L.Meadows教授为首的17人小组向罗马俱乐部提交了一篇研究报告－《增长的极限》。观点：地球的支撑力将会由于人口增长、粮食短缺、工业发展、资源消耗和环境污染等因素在某个时期达到极限，使经济发生不可控制的衰退。报告认为：由于世界人口增长、粮食生产、工业发展、资源消耗和环境污染这五项基本因素的运行方式是指数增长而非线性增长，全球的增长将会因为粮食短缺和环境破坏于21世纪某个阶段内达到极限。为了避免超越地球资源极限而导致的世界崩溃，最好的方法是限制增长，即“零增长”。《增长的极限》深刻阐明了环境的重要性以资源与人口之间的基本联系。三.联合国人类环境会议1972年斯德哥尔摩；通过《人类环境宣言》；宣布37个共同观点和26项共同原则；向全球呼吁：现在已经到达历史上这样一个时刻，我们在决定世界各地的行动时，必须更加审慎地考虑它们对环境产生的后果。由于无知或不关心，我们可能给生活和幸福所依靠的地球环境造成巨大的无法换回的损失；人类第一次将环境问题纳入世界各国政府和国际政治的事务议程。联合国于1983年12月成立了由挪威首相布伦特兰夫人为主席的“世界环境与发展委员会”，对世界面临的问题及应采取的战略进行研究。通称联合国环境特别委员会或布伦特兰委员会（BrundlandCommission）主要任务：审查世界环境和发展的关键问题，创造性地提出解决这些问题的现实行动建议，提高对环境与发展的认识水平；1987年在东京召开的环境特别会议上，提出《我们共同的未来》报告。四.《我们共同的未来》报告分为“共同的问题”、“共同的挑战”和“共同的努力”三大部分。报告将注意力集中于人口、粮食、物种和遗传资源、能源、工业和人类居住等方面。在系统探讨了人类面临的一系列重大经济、社会、和环境问题之后，正式提出了“可持续发展”的概念。五、联合国环境与发展大会（UNCED）1992年6月巴西里约热内卢;自1972年联合国人类环境大会以来全球环境问题的最高级会议-地球峰会;通过《里约环境与发展宣言》、《21世纪议程》和《关于森林问题的原则声明》，并签署了联合国《气候变化框架公约》和《生物多样性公约》两个公约；提出了人类“可持续发展”的新战略和新观念；一致同意实施可持续发展战略。《里约环境与发展宣言》（地球宪章）提出了实现可持续发展的27条基本原则。《21世纪议程》是前所未有的全球范围内可持续发展的行动计划，它旨在建立21世纪世界各国在人类活动对环境产生影响的各个方面的行动计划，为保障人类共同的未来提供一个全球性措施的战略框架。标志着人类对环境问题的认识上升到了一个新的高度，是环境保护思想的又一次革命。这次大会“做到了20年前斯德哥尔摩会议所没有做到的事情。里约大会标志着面向未来的一条快速道路，这次大会为将来取得更大的成功奠定了基础。”六、联合国可持续发展大会2002年8月26日－9月4日南非约翰内斯堡；总结10年来实施可持续发展战略的成绩和问题；通过《约翰内斯堡可持续发展承诺》的政治宣言和《执行计划》；安南：会议将进一步促使国际社会走向减少贫困与保护环境兼顾的道路，为所有人服务，包括富人和穷人，当代人与未来的子孙。第六讲可持续发展的内涵和特征可持续发展（SustainableDevelopment）是指既满足当代人的需求，又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展。需求限制平等几种具有代表性的可持续发展定义1.着重于自然属性的定义源于生态学，即“生态持续性”（EcologicalSustainability)；1991年国际自然保护同盟（IUCN）定义：可持续地使用，是指在其可再生能力（速度）范围内使用一种有机生态系统或其它可再生资源；同年，国际生态学联合会（INTECOL）和国际生物科学联合会（IUBS）定义：保护和加强环境系统的生产更新能力。强调自然资源和开发利用程度之间的平衡2.着重于社会属性的定义1991年，由世界自然保护同盟(IUCN)联合国环境规划署(UNEP)和世界野生生物基金会(WWF)共同发表了《保护地球—可持续生存战略》，提出可持续发展定义是：在生存不超出维持生态系统涵容能力的情况下，改善人类的生存品质。强调人类发展与地球承载能力的平衡3.着重于经济属性的定义把可持续发展的核心看成是经济发展；E.B.Barbier：在保护自然资源的质量和其所提供服务的前提下，使经济发展的净利益增加到最大程度；Pronk&Hag：为全世界而不是为少数人的特权提供公平机会的经济增长，不进一步消耗自然资源的绝对量和涵容能力；Pearce&Warford：当发展能够保证当代人的福利增加时，也不应使后代的福利减少。4.着重于科技属性的定义可持续发展就是转向更清洁、更有效的技术，尽可能接近‘零排放’或‘密闭式’的工艺方法，尽可能减少能源和其他自然资源的消耗；可持续发展就是建立极少产生废料和污染物的工艺或技术系统。污染并不是工业活动不可避免的结果，而是技术水平差、效率低的表现。可持续发展战略的基本思想1.可持续发展鼓励经济增长，不仅重视经济增长的数量，更注意追求经济增长的质量；可持续发展的标志是资源的永续利用和良好的生态环境；可持续发展的目标是谋求全社会的进步，包括人类在保障健康、接受教育、享有自由平等等方面的权利；承认并要求在产品和服务的价格中体现出自然资源的价值；以适宜的政策和法律体系为条件，强调“综合决策”和“公众参与”。可持续发展的内涵1.经济的可持续性;环境的可持续性;社会的可持续性;经济可持续是基础；环境可持续是条件；社会可持续是目的平衡人与自然的关系;平衡人与人的关系（同时代）;协调人与人之间的关系（母代和子代）可持续发展的基本原则1.公平性原则⑴本代人的公平即代内之间的横向公平;⑵代际间的公平即世代的纵向公平。2.持续性原则资源的永续利用和生态环境的可持续性是可持续发展的重要保证。3.共同性原则⑴可持续发展关系到全球的发展⑵致力于达成既尊重各方的利益，又保护全球环境与发展的国际协定至关重要。可持续发展对传统理论的反思和创新从以单纯经济增长为目标的发展转向经济、社会、资源和环境的综合发展；从注重眼前利益和局部利益的发展转向注重长远利益和整体利益的发展；从资源推动型的发展转向知识经济推动型的发展。对传统经济学的修正1.修正传统国民生产总值（GDP）国民生产总值（GDP）：指一个国家(或地区)的常住单位在一定时期内收入初次分配的最终成果；传统的GDP核算：生产法、支出法、收入法GDP=个人消费+私人投资+政府购买的物品和劳务+（出口-进口）；绿色GDP核算：绿色GDP=GDP-(生产过程资源耗竭全部+生产过程环境污染全部+资源恢复过程资源耗竭全部+资源恢复过程环境污染全部+污染治理过程资源耗竭全部+污染治理过程环境污染全部+最终使用资源耗竭全部+最终使用环境污染全部)+(资源恢复部门新创造价值全部+环境保护部门新创造价值全部）2.建立自然资源帐户自然资源帐户主要用于体现一个国家（地区）资源的变化。这些帐户能够显示出环境的变化是如何同经济变化联系起来的；挪威的自然资源帐户中，将自然资源划分为实物资源和环境资源两大类，构建了包括森林、土地、水资源、石油、天然气等一系列完整的实物资源核算体系；芬兰按照挪威自然资源核算模式，建立了自己的自然资源核算框架；法国的自然资源帐户是一个范围很广的帐户。这些帐户描述并度量了环境资产的经济、社会和生态功能。3.引入可持续收入概念1946年，希克斯在其著作中首次提出；概念基础：只有当全部的资本存量随时间保持不变或增长时，这种发展途径才是可持续的；定义：不会减少总资本水平所必须保证的收入水平；可持续收入数量上等于传统意义的GNP减去人造资本、自然资本、人力资本和社会资本等各种资本的折旧。4.产品价格与投资的评估为了全面反映环境资源的价值；产品价格应当包括：(1)资源开采或获取地成本；(2)同资源开采、获取、使用有关的环境成本；(3)由于当代人使用了这一部分资源而不可能成为后代人使用的效益损失，即用户成本。5.建立环境资源价值公式从概念或价值评估的角度，可以将环境资源的全部经济价值（TEV）划分为两大类：使用价值（UV）和非使用价值（NUV），可用如下公式表示：TEV=UV+NUV=(DUV+IUV+OV)+NUV。生态足迹也称生态占用20世纪90年代初由加拿大大不列颠哥伦比亚大学规划与资源生态学教授里斯提出。显示在现有技术条件下，指定的人口单位内（一个人、一个城市、一个国家或全人类）需要多少具备生物生产力的土地和水域，来生产所需资源和吸纳所衍生的废物。生态足迹通过测定现今人类为了维持自身生存而利用自然的量来评估人类对生态系统的影响。WilliamE.Ress教授曾将“生态足迹”形象地比喻为“一只负载着人类与人类所创造的城市、工厂等的巨脚踏在地球上留下的脚印”。生态足迹＝满足一个典型消费者需要所要求的土地量。在美国需要12.2英亩；在荷兰需要8英亩；在印度需要1英亩。据此：维持荷兰人的生态足迹，所需要的土地量为荷兰面积的15倍；维持印度人的生态足迹，所需要的土地量为印度面积的1.35倍;若全世界都按美国人的生态足迹生活，则需要3个地球方可支持。第七讲可持续发展的评价指标体系两个关键问题首先要解决的问题：不从抽象的概念（可持续发展）出发--有必要建立一个量化工具来测量和评价一个国家或地区可持续发展的状态和程度。其次要解决的问题：在实践中如何做到可持续发展？可持续发展的指标体系指标是对事物信息的描述（两大要素：定量化简便化）人均GDP-区域经济发展的水平基尼系数–收入分配的均等程度可持续发展指标–人类社会的可持续发展状态（包含经济、社会、环境）通过建立指标体系，构建评估系统，监测和揭示区域发展过程中的社会问题和环境问题，分析各种结果的原因，评价可持续发展水平，引导政府更好地贯彻可持续发展战略。同时为区域发展趋势的研究和分析、为发展战略和发展规划的制定提供科学依据。1建立可持续发展指标体系的目标⑴科学性原则—依照可持续发展的科学内涵构建⑵完备性原则—全面系统反映社会、经济、环境以及它们之间的相互关系⑶主成分性原则—把握主导因素⑷可操作性原则2建立可持续发展指标体系的原则世界上不同国际组织机构、不同学者提出了很多可持续发展的指标体系及其定量评价模型迄今为止，还没有一套公认的标准体系及其评价方法。1）指标组成分类-单一指标评价方法多指标加权评价方法2）学科分类—生态学指标体系经济学指标体系社会政治学指标体系系统学指标体系3可持续发展指标体系的分类1）绿色GDP(GDP:GrossDomesticProduct，国内生产总值)GDP是衡量经济发展状况最重要的指标，代表目前世界通行的国民经济核算体系。GDP能较准确地说明一个国家的经济产出总量，较准确地表达出一个国家国民收入的水平。GDP增长象征着一个健康的市场，意味着一个有活力的经济体系。4常见指标体系介绍绿色GDP的提出：以GDP为代表的传统国民经济核算帐户有很大的缺陷，其中之一就是没有把资源损耗和环境破坏计算在内。从GDP中只能看出经济产出总量或经济总收入的情况，却看不出这背后的环境污染和生态破坏。环境和生态是一个国家综合经济的一部分，计算国民收入时需要考虑资源和环境损失资源的不合理开采会导致一个国家或地区丧失未来进行生产的潜力，即不可持续。结论：必需修正。绿色GDP=现行GDP-环境与资源成本-环境资源保护成本绿色GDP的采用挪威1978年开始资源环境的核算。建立起包括能源核算、鱼类存量核算、森林存量核算，以及空气排放、水排放物（主要人口和农业的排泄物）、废旧物品再生利用、环境费用支出等项目的详尽统计制度，为绿色GDP核算体系奠定了重要基础。芬兰建立了自然资源核算框架体系。其资源环境核算的内容有三项：森林资源核算，环境保护支出费用统计和空气排放调查。其中最重要的是森林资源核算。发展中国家墨西哥，在１９９０年率先实行了绿色GDP。在联合国支持下，墨西哥将石油、土地、水、空气、土壤和森林列入环境经济核算范围，将其变化编制成实物指标数据，最后通过估价转化为货币数据。在传统国内生产净产出（NDP）基础上，得出了石油、木材、地下水的耗减成本和土地转移引起的损失成本。墨西哥绿色GDP体系对我国建立自己的绿色GDP核算体系有着极大的参考价值。绿色GDP的采用这些数字再次证明了，环境危机正在越来越严重地制约经济发展。在传统工业化模式下，不断增长的GDP数字，是建立在资源环境和公众健康不断透支的基础之上的。2）真实储蓄率储蓄是宏观经济分析中常用来衡量一个国家国民财富和经济发展状况、潜力的指标。真实储蓄直接来源于这一概念，但是加入了可持续发展的观念。从现代经济分析的角度看，实现“可持续发展”本质上就是一个保持并创造财富的过程。在保证下一代拥有的财富至少与当代一样多的同时保持经济的持续增长是可持续发展关注的首要问题。1995年，世界银行（WorldBank）在其研究报告《环境进展的监测》中提出了真实储蓄率(GenuineSavingRate，GSR)的概念，即在考虑一国自然资源损耗和环境污染损害之后所得的储蓄率。1997年，世界银行在其研究报告《扩展衡量国家财富的手段——环境可持续发展指标》中，进一步完善了真实储蓄作为环境可持续发展指标的衡量方法。(genuinesaving，真实储蓄)一定时间内某个地区创造的可以被真正用于未来发展的资本价值真实储蓄=GDP-人造资本折旧-生态环境退化损失-个人消费与公共消费真实储蓄率=真实储蓄/GDP真实储蓄率能更加准确地评估一个国家真实财富的存量和可持续发展能力现状。例如，1997年发展中国家的国内总储蓄率（国内总储蓄除以GDP）为25%，但国内真实储蓄率仅为14%，体现了在减去自然资源的消耗和污染损失后，发展中国家积累的真实财富远远低于国民生产总值显示的价值。3)人文发展指数联合国开发计划署（UNDP）于1990年5月在第一份《人类发展报告》中，首次公布了人文发展指数，HDI将反映人类生活质量的三大要素指标——“收入、寿命、教育”合成为一个复合指数，以此衡量一个国家的进步程度。“收入”通过估算实际人均国内生产总值的购买力来测算，“寿命”根据人口的平均预期寿命来测算，“教育”通过成人识字率（占2/3权数）和大、中、小学综合入学率（占1/3权数）的加权平均数来衡量。该指数在0-1之间。指数越接近1，说明经济和社会发展程度越高虽然“人类发展”并不等同于“可持续发展”，但该指数的提出仍有许多有益的启示。HDI强调了国家发展应从传统的“以物为中心”转向“以人为中心”，强调了追求合理的生活水平而并非对物质的无限占有，向传统消费观念提出了挑战。HDI将收入与发展指标相结合，倡导各国更好地投资于民，关注人们生活质量的改善，这些都是与可持续发展原则相一致的。《2005年人文发展报告》依据人文发展指数，将纳入统计的177个国家和地区分为三类：（1）高人文发展水平（HDI值为0.800及以上）（2）中等人文发展水平（HDI值为0.500-0.799）（3）低人文发展水平（HDI值为0.500及以下）4）真实发展指数(GenuineProgressIndicator,GPI）真实发展指数是衡量国家经济福利的一个指标。但它扩展了传统的国民经济核算框架，把家庭和社区领域及自然环境的经济贡献和传统上所衡量的经济生产的贡献都包括在内。GPI向公民和政策制定者提供更为准确的信息，显示经济的全面健康程度和国家的发展状况随时间的变化。真实发展指数融入了GDP忽略的一些重要经济社会指标，包括：①家庭和社会劳动，②犯罪，③其他的防御性支出，④收入分配，⑤资源耗竭和生态退化，⑥休闲损失。该指标从个人消费数据（也是GDP的基础）开始，对传统的国民经济核算账户做了重大调整。它修正了一些因子（如收入不均指数），增加了一部份价值（如家务劳动的价值），减去了一部分成本（如犯罪和污染的成本）。调整后的真实发展指数(GPI)是一个综合的指标体系，它包含社会、经济和环境3个账户的核算，分析各自的效益和成本，从而衡量区域的可持续发展状况。GDP和GPI都是通过货币形式来衡量的，它们可以在同一尺度上进行比较。5)生态足迹评价方法生态足迹，最早是由加拿大生态经济学家威廉等在1992年提出的，并在1996年由其博士生瓦克纳戈尔完善的一种度量可持续发展程度的方法，是最具有代表性的基于土地面积的可持续发展量化指标。瓦克纳戈尔将生态足迹形象地比喻为“一只承载着人类与人类所创造的城市、工厂……的巨脚，踏在地球上留下的脚印。”生态足迹这一形象化概念，既反映了人类对地球环境的影响，也包含了可持续性机制。即，当地球所能提供的土地面积再也容纳不下这只巨足时，其上的城市、工厂就会失去平衡。生态足迹是一只环境的大脚，生态足迹越大，环境破环就越严重。生态足迹的计算生态足迹通过建立数学模型，来计算在一定的人口与经济规模条件下，维持资源消费和废物消纳所必需的生物生产面积（Biologicallyproductivearea），包括陆地和水域。生态足迹测量了真实的生物生产面积。将其同区域所能提供的生物生产面积相比较，就能够判断一个区域的生产消费活动是否处于当地的生态系统承载力范围之内。若超出了当地最大的生态系统承载力，就会出现生态赤字。生态赤字可通过3条途径来减少：①增加土地的产出率；②提高资源的利用效益；③改变人们的生活消费方式。《2004年地球生态报告》使用“生态足迹”衡量148个国家的环境状况。阿联酋以其高水平的物质生活和近乎疯狂的石油开采“荣登榜首”——人均生态足迹达9.9公顷，是全球平均水平（2.2公顷）的4.5倍；贫困的阿富汗则以人均0.3公顷生态足迹位居最后。中国排名第75位，为1.5公顷，低于2.2公顷的全球平均水平。美国、日本、德国、英国、意大利、法国、韩国、西班牙和印度均是生态赤字很大的国家。值得注意的是，中国的人均生态赤字高达0.8公顷，而全球的人均生态赤字为0.4公顷。人类生态足迹超越地球承载能力二、可持续发展的实践各国政府在思想家、科学家和企业家的支持下，从理论到实践都进行了一系列探索。绿色化学环境友好技术清洁生产工艺倡导产业生态学理论循环经济技术——鼓励开发资源减量化技术，能源高效和梯级利用技术，废物回收、再加工和再利用技术，建设资源节约型和环境友好型社会发展低碳经济等等绿色化学技术绿色化学的概念:绿色化学，又称“可持续发展化学”，主要是为了减少或消除化学反应对环境的污染和生态的破坏，研究新的化学反应体系，包括新的合成方法和路线，探索新的反应条件，寻求新的包括生物资源在内的化学原料，开发能够代替挥发性有机溶剂的溶剂、无毒无害的高效催化剂、减少副产物产生的合成方法，设计和研究新的绿色化学品等。清洁生产技术对于“末端治理”的分析批判导致了解决环境污染问题新策略的诞生。20世纪70年代，许多关于污染预防的概念如“污染预防”、“废物最小化”、“减废技术”、“源削减”、“零排放技术”、“零废物生产”和“环境友好技术”等相继问世，都可以认为是清洁生产的前身。1989年联合国环境规划署（UNEP）在总结工业污染防治概念和实践的基础上提出了清洁生产的名称：清洁生产是指对工艺和产品不断运用综合性的预防战略，以减少其对人体和环境的风险。清洁生产技术1996年，联合国环境规划署（UNEP）进一步把清洁生产的内涵从生产过程扩展到产品和服务上，提出了清洁生产新定义。对生产过程来说，清洁生产是指节约能源和原材料，淘汰有害的原材料，减少和降低所有废物的数量和毒性。对产品来说，清洁生产是指降低产品全生命周期（包括从原材料开采到寿命终结的处置）对环境的有害影响。对服务来说，清洁生产是指将预防战略结合到环境设计和所提供的服务中。清洁生产是可持续发展战略引导下的一场新的工业革命，是21世纪工业生产发展的主要方向。20世纪80年代末期，美国、日本、德国等相继制定了清洁生产关键技术清单。这些技术大致可分为：（1）有毒有害原料的替代技术；（2）节能技术；（3）物料循环使用或重复使用技术；（4）先进的催化、分离技术等几大类。90年代以来，一系列新技术蜂拥而起。绿色化学提倡在分子水平上预防污染，并使原材料得到百分之百的利用。绿色石化行业追求的目标是消除对环境有还的一切产品。绿色制造业从产品设计开始到产品的报废为止，尽可能地使产品的大部分零部件可以在产品更新换代时再利用。循环经济循环经济的由来:循环经济本质上是以物质闭环流动为特征的生态经济，是对物质闭环流动型经济的简称。传统工业社会的经济是一种单向流动，即“资源-产品-废物”；循环经济的物质流动：“资源-产品-再生资源”。使物质和能量在整个经济活动中得到合理和持久的利用，最大限度地提高资源环境的配置效率，实现社会经济的生态化转向。循环经济系统的建立和实施依赖于“减量（Reduce）、再用（Reuse）、循环（Recycle）”的行为原则（称之为3R原则），以实现对产品和服务的前端、过程和末端的资源消费的控制和优化。循环经济起源于20世纪60年代美国经济学家鲍尔丁提出的著名的“宇宙飞船理论”。循环经济的定义：循环经济是指将资源节约和环境保护结合到生产、消费和废物管理等过程中所进行的减量化、再利用和资源化活动的总称。--《循环经济促进法》循环经济的范例丹麦Kalundborg城镇的工业综合体可以说是一个典型的高效、和谐的生态产业共生系统。该系统包括一个发电厂、炼油厂、生物工程公司；塑料板厂、硫酸厂、水泥厂、种植业自然生态系统和园艺，Kalundborg镇的供热系统以及卡伦堡政府。企业与政府间建立了创新的生态共生与耦合关系，通过市场交易共享水、气、废气、废物和能源等，并实现经济利益的共享。一方面使得整个镇的废物产生实现了最小化，另一方面，各个系统单元均从相互合作中，降低了生产成本，直接获得了经济效益。卡伦堡共生体系最新演变卡伦堡共生协会顾问JorgenChristense在2001年9月的报告指出，整个卡伦堡共生体系其实一直在演变之中，包括了共生伙伴、项目计划、人员与沟通方式等多个方面。联合国可持续发展委员会追踪联合国系统在实施《21世纪议程》、将环境与发展密切结合方面取得的进展；发达国家的官方发展援助是否达到了占其国民生产总值0.7％的水平；审议《里约宣言》、《气候变化公约》、《生物多样性保护公约》考虑各国提供的关于实施《议程》情况的信息，包括各国在此方面面临的资金、技术转让等问题；通过经社理事会向联大提出报告。三、实施可持续发展战略的世界动向世界银行提出的可持续发展政策工具本书集中探讨了包括4类不同政策手段的政策体系：基于市场机制的政策；创建新市场的政策手段；规章制度和定量限制手段；寻求利用公开信息和公共参与力量的政策。美国实施可持续发展战略的概括1996年美国出台了“美国国家可持续发展战略--可持续的美国和新的共识”。这份报告分别介绍了美国的可持续发展国家目标、信息和教育、加强社区建设、自然资源管理、人口与可持续发展，以及美国的国际领导地位等。在克林顿总统接受这份战略报告的同时，宣布由两个机构负责实施可持续发展的战略计划，一是总统可持续发展理事会(PCSD)；二是可持续社区联合中心(JCSC)。美国总统持续发展理事会(PCSD)认为，为了促进未来的进步与发展，美国必须就环境保护(包括可持续发展的基本组成部分：环境健康、经济繁荣、社会平等与幸福)承担更多的义务，这就意味着必须根据目前的实际情况改革税收和补贴政策，采用市场激励手段等因素改革目前的环境管理体制，并确立新的、有效的政策框架。PCSD就美国的可持续发展，提出了几个相互依存的国家目标(1)健康与环境：确保每个公民在家里、在工作和娱乐场所享有清洁的空气、清洁的水和健康的环境。(2)经济繁荣：保持美国经济的健康和充分发展，创造富有意义的工作机会，在日趋激烈的世界竞争氛围中，向所有的美国公民提供通往高质量生活的机会。(3)平等：确保所有的美国公民得到公平对待，拥有为实现幸福目标奋斗的机会。(4)自然保护：运用有益于社会、经济和环境长远利益的方法．恢复、保护和利用自然资源(土地、空气、水和生物等)。(5)服务管理：广泛树立这样一种服务管理道穗规范，即能够激励个人、社会公共机构和私人公司就其行为对经济、环境和社会造成的后果全面负责的服务管理道德。(6)可持续发展社区：鼓励人们携手合作，共同创建健康的社区，包括保护社区的自然和历史资源、创造就业机会、控制社区无计划的扩展、保护社区内四邻的安全等，以及向所有的公民提供为改善其生活质量的各种机会。(7)市民支持参与：创造机会，鼓励市民、工商企业和社区参与有关自然资源、环境和经济的决策活动。(8)人口：促使美国的人口趋于稳定。(9)国际义务：美国在制定和执行有关全球可持续发展政策、行为标准，以及贸易和对外政策方面应起表率作用。(10)教育：确保所有的美国公民在教育方面机会均等，并且终生能够获得学习的机会，从而为参加有意义的工作、提高生活质量和参与可持续发展作好准备。中国推进可持续发展战略的努力率先制定了《中国21世纪议程》；制定并实施了科教兴国战略和可持续发展战略；确定了新世纪初中国实施可持续发展战略的重点领域和行动计划；制定和完善了120多部关于人口与计划生育