环境科学与工程概论-课件 第一章绪论

1环境科学与工程概论2全球忽冷忽热31949年来乐山大佛

首次被洪水淹至脚趾42020年洪雅县涨大水5霰【xiàn】冰雹62013年2月21日日本遭遇暴雪袭击2013年1月严寒天气致威斯康辛州(美）堆起近8米冰山7主要内容绪论生态学基础水体污染控制大气污染控制固体废物处理与资源化土壤污染与防治物理性污染控制8教学目的：

1、帮助学生树立正确的环境观，掌握基本的环境保护工作思路。2、获得必要的环境科学基础知识，了解环境科发展前沿，提高环境科学基本素养；3、了解解决环境问题的基本途径及技术方法；4、了解国家的相关环境保护相关法律法规和标准；5、培养学生的环境意识，为将来从事专业技术工作时正确处理经济建设与环境保护之间的关系打下必要的基础。9环境科学（研究内容，任务）环境工程学（研究内容，任务）一个分支学科环境（概念）人类－对象环境问题１．概念，分类２．世界上面临的环境问题？可持续发展环境保护环境观第一章绪论3.我国面临的环境问题10一、环境与环境问题１.1环境环境就其词义而言，是指某项主体周围的空间及空间中的介质。在环境科学中，所研究的环境是人类的生存环境，它包括自然环境与社会环境两部分。

自然环境是人类赖以生存和发展的各种自然因素的总和，即通常所称的自然界。

社会环境是指人类的社会制度等上层建筑条件，包括社会的经济基础、城乡结构以及同各种社会制度相适应的政治、经济、法律、宗教、艺术、哲学的观念与机构等。11

分类：⑴按环境性质分为：自然环境、半自然环境（被人类破坏后的自然环境）、社会环境。⑵按环境范围：宇宙环境（星际环境）、地球环境（地理环境）、区域环境、微环境和内环境⑶按环境要素：大气环境、水环境(如海洋环境、湖泊环境等)、土壤环境、生物环境(如森林环境、草原环境等)、地质环境⑷环境功能：特定空间环境(如航空、航天的密封舱环境等)、车间环境(劳动环境)、生活区环境(如后室环境、院落环境等)、城市环境、区域环境(如流域环境、行政区域环境等)、全球环境和星际环境等。

12

《中华人民共和国环境保护法》明确指出：“本法所称环境是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。”这里还没有涉及上述环境的全部内容，只是提出目前与人类密切的，必须加以保护的那一部分人类的自然环境和社会环境。131.２环境问题

(1)概念与分类

全球环境或区域环境中出现的不利于人类生存和发展的现象，均概括称为环境问题。由自然力引起的环境问题：第一类环境问题（原生环境问题）如地震、洪涝、干旱和滑坡等。由人类活动引起的环境问题：第二类环境问题（次生环境问题）如环境污染、生态破坏。1415八大公害事件16马斯河谷事件：1930年12月1～5日，比利时马斯河谷工业区工业区处于狭窄盆地中发生气温逆转，工厂排出的有害气体在近地层积累。3天后，有人发病，症状为胸痛、咳嗽、呼吸困难等。一周内有60多人死亡。心脏病、肺病患者死亡率最高。多诺拉事件：1948年10月26～31日，美国宾夕法尼亚州多诺拉镇。该镇处于河谷，10月最后一个星期大部地区受反气旋和逆温控制，加上26～30日持续有雾，使大气污染物在近地层积累。二氧化硫及其氧化作用的产物与大气中尘粒结合是致害因素。发病者

5911

人，占全镇总人口43%。症状是眼痛、肢体酸乏、呕吐、腹泻；死亡17人。17洛杉矶光化学烟雾事件：20世纪40年代初期，美国洛杉矶全市50

多万辆汽车每天消耗汽油约1600万升，向大气排放大量碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳。该市临海依山，处于50千米长的盆地中，汽车排出的废气在日光作用下，形成以臭氧气为主的光化学烟雾。18伦敦烟雾事件：1952年12月5～8日，英国伦敦市。5～8日，英国几乎全境为”浓雾”覆盖，4天中死亡人数较常年同期约多4000人：45

岁以上的死亡最多，约为平时3倍；1岁以下死亡的，约为平时2倍。事件发生的1周中，因支气管炎死亡的人数是平时的9.3倍。四日市哮喘事件：1961年，日本四日市。1955年以来，该市石油冶炼和工业燃油产生的废气严重污染城市空气。重金属微粒与二氧化硫形成硫酸烟雾。1961年，哮喘病发作。1967年，一些患者不堪忍受痛苦而自杀。1972年，全市共确认哮喘病患者达817

人，死亡10多人。米糠油事件：1968年3月，日本北九洲市、爱知县一带生产米糠油时所用的脱臭热载体多氯联苯作，由于生产管理不善，混入米糠油中，人食用后中毒，患病者超过1400人。至7～8月份，患病者超过5000人，其中16人死亡，实际受害者约13000

人。19水俣病事件：1953～1956

年，日本熊本县水俣市含甲基汞的工业废水污染水体，使水俣湾和不知火海的鱼中毒，人食毒鱼后受害。1972年，日本环境厅公布：水俣湾和新县阿贺野川下游汞中毒者有

283

人，其中60人死亡。痛骨病事件：1955～1972年，日本富山县神通川流域锌、铅冶炼工厂等排放的含镉废水污染了神通川水体。两岸居民利用河水灌溉农田，使稻米含镉，居民食含镉稻米和饮用含镉水而中毒。1963～1979年3月，共有患者130人，其中死亡

81

人。

(2)环境问题的发展原始社会农业社会工业社会当代(3)环境问题的特点第一：长期性。第二：关联性。2223(4)当前世界面临的主要环境问题

当前人类所面临的主要问题是人口问题、资源问题、生态破坏问题和环境污染问题。它们之间相互关联、相互影响，成为当今世界环境科学所关注的主要问题。

24人口问题、环境问题紧密交缠，像两个恶毒的符咒。1950年之前，人类达到17亿用了数千年，而50年之后，人类人口翻三番只用了50年，人口增长形成的资源缺乏和资源的破坏已经成为当今世界面临的最重大问题。──人口爆炸据联合国预测，到2025年,全世界60岁以上老年人口将达到11.7亿，而中国就占1/4，那时，世界平均每7个人当中就有1个老年人，而中国每5个人当中就有1个老年人。──人口老龄化人口问题25资源问题连年干旱缺水造成北方不少地区耕地干裂世界上所剩下的原始森林中，只有20%是比较完整的，其余都已被破坏得支离破碎目前１１亿人未能用上安全饮用水，２４亿人缺乏充足的用水卫生设施(5)当代中国环境问题的八大社会特征随着社会转型的加剧进行，环境问题日益严重；环境问题不仅表现为人（社会）与自然的矛盾，而且越来越表现为人与人之间的矛盾；随着居民生活水平的提高，生活污染在环境问题中的分量加重；城市环境问题受到高度重视，并在局部有所缓解；农村环境问题失控，呈日益蔓延和加重的趋势；环境问题与贫困问题有形成恶性循环的趋势；公众环境意识水平低下；环境问题与其他社会问题交叉、重叠，解决的难度日益加大。27二、环境科学与环境工程１.环境科学

环境科学是研究人类环境质量及其控制的科学。从广义上说，它是对人类生活的自然环境进行综合研究的科学，是研究人类周围空气、土地、水、能源、矿物资源和生物等所有环境因素及其与人类的关系以及环境质量和环境保护的科学。属于自然科学方面的有环境地学、环境生物学、环境化学、环境物理、环境医学、环境工程学；属于社会科学方面的有环境管理学、环境经济学、环境法学等。28环境科学的任务：一是研究在人类活动的影响下环境质量的变化规律和环境变化对人类生存的影响；二是研究保护和改善环境质量的理论、技术和方法。

正确认识自然规律，运用整体化和综合化的系统思想去研究事物的结构、关系和规律。明确事物之间的关系不再是简单的因果链的一端而是一个相互交叉影响的网络。29当前，环境科学的具体研究内容包括：人类社会经济行为引起的环境污染和生态破坏；环境系统在人类活动影响下的变化规律；确定当前环境质量恶化的程度及其与人类社会经济活动的关系；寻求人类社会经济与环境协调持续发展的途径和方法，以争取人类社会与自然界的和谐。

30２.环境工程

环境工程学是环境科学的学科分支之一，是一门新兴的综合性工程技术学科。它主要研究近代工业污染控制理论、技术和方法；研究采用工程技术科学方法保护和合理利用自然资源；研究人类因从事社会与经济活动而导致的对生态环境的破坏进行超前的预测和采取的对策。31环境工程学的主要研究内容包括：环境污染防治工程（水污染防治工程、大气污染防治工程、固体废弃物污染防治工程、噪声与振动控制等。），环境系统工程，环境质量评价。环境工程学的任务：一是要保护环境，消除人类活动对它的有害影响；二是要保护人类，消除不良环境对身心的损害，使人们得以健康和舒适地生存．32三、环境观1.天命论环境观统治地位的哲学思潮是唯心主义和宗教神学的天命论，把一切自然现象及其对人类生产与生活的影响归结为某种超自然力量的作用。殷虚卜辞中有“帝令其雨”、“帝令其风”、“帝令雨足年，帝令雨女其足年”，把晴雨变化和年成好坏都归结为天帝的旨意。《诗经》云；“敬之敬之，天维显思。命不易哉!毋曰高高在上；涉降厥土，日监在兹！古希腊哲学家也有类似的观点，柏拉图认为地球上一切可以观察到的事物不过是理念的拙劣的摹象。泰勒斯则认为神用水创造出万物。这些神创造论者认为自然界是上帝创造的，主观唯心论者则认为自然界是人类精神的产物，都否认自然界固有的客观规律和人类对自然界的影响。332.地理环境决定论环境决定论把自然环境看作社会发展的决定因素拉采尔：(1)地球表面居民的分布和集团；(2)作为人类迁移结果的这些分布对自然环境的依赖性，(3)自然环境对个人和社会所产生的影响，例如气候对民族特性的影响。他在该书中把人说成是环境的产物．认为人和生物一样，其活动、发展和分布均受环境的严格限制，环境“以盲目的残酷性统治着人类的命运”。环境决定论是生产力比较低下，科学不甚发达的条件下的环境观或自然观，反映了人类对大自然的畏惧和顺从的态度．和天命论的自然观是一脉相承的。

343.征服论的环境观18世纪的工业革命带来了这样的契机，以蒸汽机为代表的机械革命大大解放了生产力，人类进一步征服了海洋，开采了更多的矿产，砍伐森林、耕垦草原、拦河筑坝、移山填海……人类似乎真正征服了自然，成了自然的主人。俄国的米丘林提倡“我们不能等待大自然的恩赐，向大自然索取是我们的任务”。我国则有过“人有多大的胆，地有多高的产”的口号，更把征服论发挥到极致，陷入唯意志论的境地。其他国家在其经济发展史上几乎也都经过征服论盛行的阶段，不顾自然规律，掠夺式开发自然资源，忽视环境保护，从而引起环境恶化，人类最终自食恶果。354.协调论的环境观新的环境观则认为人类是自然的儿子而不是主人，人类只有保持同自然界(环境)的平衡与协调才能生存与发展。“人”与“天”的关系不再是谁战胜谁，而应是“人天共存”或“人地归一”。四.可持续发展古巴比伦文明的毁灭中美洲玛雅文明的衰亡楼兰的消失中国黄河流域、北京（沙尘暴）若尔盖草原甘肃民勤县

不重视可持续发展的历史教训37玛雅金字塔玛雅天文台38楼兰古城遗址

虚拟复原的楼兰古城

39红军长征路：若尔盖草原沼泽已经消失401、《寂静的春天》——对人类行为和观念的早期反思4.1可持续发展战略的由来蕾切尔·卡逊

20世纪50年代末，美国海洋生物学家蕾切尔.卡逊（Rachel.Karson)在潜心研究美国使用杀虫剂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》。

《寂静的春天》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。她告诉人们：“地球上生命的历史一直是生物与其周围环境相互作用的历史，只有人类出现后，生命才具有了改造其周围大自然的异常能力。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，因为它不仅进入了生命耐以生存的世界，而且进入了生物组织内。”2、增长的极限》——引起全世界反响的“严肃思考”《增长的极限》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下世纪某个时段内达到极限。443、联合国人类环境会议——人类对环境问题的正式挑战1972年，联合国人类环境会议在斯德哥尔摩召开，来自世界113个国家和地区的代表汇聚一堂，共同讨论环境对人类的影响问题。大会通过的《人类环境宣言》宣布了37个共同观点和26项共同原则。4、《我们共同的未来》——环境与发展思想的重要飞跃1983年3月，成立了以挪威首相布伦特兰夫人任主席的世界环境与发展委员会（WCED）。1987年，向联合国大会提交了研究报告《我们共同的未来》（五）联合国环境与发展大会——环境与发展的里程碑联合国环境与发展大会于1992年6月在巴西的里约热内卢召开。共有183个国家的代表团和70个国际组织的代表出席了会议，102位国家元首或政府首脑到会讲话。会议通过了《里约环境与发展宣言》（又名地球宪章》）和《21世纪议程》两个纲领性文件。各国政府代表还签署了联合国《气候变化框架公约》4.2可持续发展的定义

朴素的可持续发展观念古来有之，但现代意义上的可持续发展概念则是挪威首相布伦特兰夫人在《我们共同的未来》报告中首次提出的。所谓可持续发展是指：“