环境学第1章 基本理论ppt课件

1、1,.,环境学,计划学时：51 学分：3 性质：必修 学时：第三学期 教材： 参考书籍：,2,.,第一章 环境学基本理论,第一节 环 境,第三节 人与环境的和谐,第二节 环境多样性,第四节 环境规律,第五节 环境科学,3,.,第一节 环 境,什么是环境？,4,.,什么是环境？,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。（surrounding）,电子版中国大百科全书（1.1版）2000年10月,5,.,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

2、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,生活环境,教师、学校氛围,6,.,依照主体（中心事物）的差异，区分环境类型,动物的环境,植物的环境,人的环境,投资环境,教育环境,城市环境,生产环境,办公环境,创业环境,建筑物的环境,政治环境,地球的时空环境,小区环境,居住环境,科研环境,技术环境,7,.,环境科学研究的环境,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。 电子版中国大百科全书,主体是人类，客体是人类周边

3、的事物。,8,.,人类的环境=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,大自然不能创造出人类的所有环境,人类环境,城市,建筑,交通工具,潜艇,宇宙飞船,家,工厂,休闲场所,9,.,人类的环境,物质环境,文化环境,伦理道德环境,法律环境,精神环境,依照客体的差异,管理环境,政策环境,10,.,人类的环境,自然环境,水环境,大气环境,土壤环境,生物环境,地质环境,宇宙,太阳系,地球,分子,原子,质子、电子,夸克,物理环境,11,.,人类的环境,聚落环境,工业环境,农业环境,文化环境,人工环境,医疗修养环境,人工环境是在自然环境的基础上经过人类的改造而形成的。,12,.,第二节

4、环境多样性,13,.,自然环境,14,.,15,.,16,.,17,.,18,.,19,.,20,.,21,.,病毒,自然环境,地球上的生物,原核生物,无脊椎动物,原生动物,脊椎动物,腔肠动物,扁形动物,线性动物,环节动物,软体动物,节肢动物,鱼类,两栖动物,爬行动物,鸟类,哺乳动物,动物,真核原生生物,真菌,1,22,.,自然环境,地球上的生物,2,已知140万种，其中： 昆虫75万种，脊椎动物4.1万种，高等植物25万种,不同的生命个体一般具有不同的遗传物质,同种类的生物一般具有相似的遗传物质,多种脱氧核糖核酸、核糖核酸,腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶,核糖、脱氧核糖以及磷酸,2

5、3,.,自然环境,生物,非生物,数万种无机物 单质、化合物,已知112种元素，300多种原子,地球上的物质,千万种有机物 无环、碳环、杂环,质子,电子,中子,d、u、s、c、b、t六味夸克,轻子？,24,.,山川河谷，流泉飞瀑,25,.,五岳之首，泰山至尊,26,.,伊瓜苏瀑布 南美第一奇观、世界五大名瀑,27,.,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）,28,.,奇山云海,29,.,黄山云海,30,.,31,.,孤峰奇石,32,.,33,.,沙漠和荒漠 也是大自然的另一面,34,.,35,.,36,.,江作青罗带，山如碧玉簪,37,.,38,.,河流、

6、湖泊 海洋、沼泽,自然环境,水域,平原、盆地、丘陵 山地、高原,内力作用：板块运动、岩浆运动,地表形态,陆地,外力作用：风化、侵蚀、搬运、 沉积、成岩、降水、蒸发,39,.,自然环境,功能,面对需求的功能,生态功能,树林,防风固沙,保持水土,涵养水源,降低噪音,净化空气,光合作用,调节气候,美化环境,保护生物,木材,香料,休闲欣赏,果实,油料,40,.,自然环境,功能,面对需求的功能,生态功能,大气层,保温作用,保护作用,提供物质,提供飞行环境,保障物质循环（C，N，水）,提供氧气库,反射电磁波,41,.,自然环境,功能,面对需求的功能,生态功能为主,自然环境,森林草原,大气环境,生态环境,土

7、地和土壤,江河湖海,农田、植被,湿地,生物多样性,矿产,动植物,水,事物的功能由事物本身的特性以及人类的需求决定,42,.,自然环境,物质多样,形态多样,功能多样,自然环境多样性,43,.,二 人类的需求和创造,44,.,人的需求,物质的需求,精神的需求,衣、食、住、行、用,通讯、医疗、保健、娱乐、文化、咨询,教育、旅游、休闲,生存的需求,发展的需求,安全的需求,健康的需求,舒适的需求,享受的需求,需求因人而异，是一个不断发展、没有尽头的无穷集合,45,.,70年代老四件,自行车,手表,缝纫机,收音机,80年代六大件,电视机,洗衣机,录音机,电冰箱,收音机,电风扇,90年代三大件,商品房,电脑

8、,小汽车,以用品为例,电话,音响,影碟机,手机,笔记本,物品种类不断增加，档次不断提高，物品越来越大众化,46,.,人类的创造,人的差异,文化背景差异,思维方式的差异,灵感等偶然因素的差异,需求的差异,创造本身的多样性,教育背景差异,工作条件差异,创造结果的多样性,47,.,人类创造的结果,地球上出现了自然环境不能形成的大量人工创造的事物,1.人工环境,建筑： 茅草屋、竹楼、木屋砖瓦房钢筋混凝土楼房 摩天大楼、别墅、教堂、庙宇、宫殿,乡村、城市、工厂、学校、园林、道路、广场、军事基地汽车、火车、潜艇、军舰、宇宙飞船、空间站,不同地区、不同文化背景下的人工环境各具特色,48,.,人类创造的结果,

9、技术创造来自于实践经验和对自然科学的认识。,2.技术,农业、医学、电子、机械、计算机、自动控制、化工、水利、冶金、土木工程、环境保护、轻工、纺织、城市规划、航空航天、海洋开发,随着人类社会的发展和科学的发展，技术日新月异,49,.,人类创造的结果,精神文化,3.其它,经济,诗歌小说,散文戏剧,戏曲小品,话剧歌剧,电影电视,雕刻美术,文化传统,音乐,农牧业,制造业,商贸仓储,交通运输,文化咨询,旅游休闲,金融保险,医疗保健,50,.,人的需求和创造,需求客体多样,创造本身多样,需求和创造的不断发展,人类需求和创造的多样性,需求主体多样,创造结果多样,51,.,可以看出： 人类的需求和人类的创造

10、更大地丰富了我们这个 多姿多彩的世界！,52,.,三 人和环境的相互作用,53,.,相互作用的空间界面,生产,生活,水、空气、土壤、生物,太 空：太空飞行、卫星发射、空间探索,大气层：航空飞行、人类活动、废气排放,城市,乡村,各个领域,地 面：种植放牧、城市建设,地 下：矿产开采、勘探、地质研究,生 物：捕猎驯化，解剖,54,.,相互作用的方式,资源开发,工农业生产,废物排放,城市建设,相互作用的过程,物理过程,化学过程,生物过程,生态过程,55,.,相互作用的效应,人类与环境之间相互作用的效应数不胜数,物质的,能量的,从效应的特征看,从效应时间尺度看,急性的,近期的,中期的,长期的,举例,5

11、6,.,相互作用的效应,战争,举例,本身的效应,人员伤亡、资源消耗、精神痛苦,生态摧毁和环境破坏、贫困和痛苦,战争物资的 生产和准备,资源消耗、环境污染、二氧化碳排放,57,.,相互作用的效应,生物效应,举例,分子,细胞,组织,器官,个体,种群,群落,遗传物质变异,伤害膜系统（过氧化）、干扰通透性,组织坏死、干扰重要内分泌物的形成,靶器官积累、病变和功能的丧失,致病、致畸、致突变、致死,数量减少到难以维系种群的正常繁衍,生态破坏、多样性减少,58,.,相互作用的效应,目前环境科学的多数分支学科正在解读各种各样的环境效应，以及其背后的规律。,59,.,人与环境的相互作用,60,.,自然环境多样性

12、,物质多样性 生命物质、非生命物质 形态多样性 高山、丘陵、平原、高原、盆地， 江、河、湖、海 过程多样性 物理过程、化学过程、生物过程、生态过程 迁移、分散、富集、转化、降解、循环 功能多样性 生态功能、资源功能、消纳功能,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,61,.,人类需求与创造的多样性,人类的需求 物质需求、精神需求、服务需求 衣 食 住 行 用 医 教 旅 健 闲 ,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,人类的创造 创造的方式、过程和结果具有多样性,62,.,人与环境相互作用多样性,界面多样性

13、城市、乡村、陆海空 方式多样性 资源开发、工农业生产、废物排放、城市建设 过程多样性 物理过程、化学过程、生物过程、生态过程 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 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,63,.,环境多样性,提供选择,产生竞争,促进发展,保持稳定,保障和促进和谐,64,.,思考题,环境问题的实质是什么？ 阅读有关文献或从相关网站上，了解当前世界和我国的环境形势。 面对日益严重的环境问题，我们应该做些什么？ 环境科学的研究对象和研究任务是什么？ 了解在世界环保史上具有标志性意义的会

14、议。 你对环境科学中的哪一门分支学科或哪一部分内容比较感兴趣？,65,.,第三节 人与环境的和谐,环境学核心规律,66,.,人类社会的发展,提高人与环境的和谐程度,渔猎文明,农业文明,工业文明,后工业文明,和谐程度提高,67,.,五大环境问题 人与环境和谐,适应生存,环境安全,环境健康,环境舒适,环境欣赏,人口剧增,环境污染,生态破坏,资源耗竭,自然灾害,68,.,五大环境问题,自然灾害 生态破坏 资源耗竭 环境污染 人口剧增,不和谐的音符,.,69, 自然灾害,天文灾害,地质灾害,气象水文灾害,生物灾害,天体撞击、太阳辐射异常 电磁异暴、宇宙射线,火山、地震、岩崩,水灾、旱灾、风暴、冰雹、雪

15、灾、热浪、寒潮,病虫害、森林火灾、物种灭绝,.,70, 生态破坏,水土流失,沙漠化、荒漠化,土壤次生盐碱化,森林锐减,草场退化、土地退化,生物多样性的减少,湖泊的富营养化,.,71, 资源耗竭,矿产资源危机,能源危机,水资源短缺,土地资源紧缺,生物多样性的减少,土壤资源的退化,.,72, 环境污染,水环境污染,大气环境污染,土壤环境污染,生物污染,物理环境污染,.,73, 人口剧增,人口剧增 的结果 使得 上面所有的问题 都 被大大地 放大了,.,74,自然灾害,生态破坏,资源耗竭,环境污染,人口剧增,威胁人类生存,限制人类发展,侵害人体健康,危及人类安全,75,.,人与环境和谐,适应生存,环

16、境安全,环境健康,环境舒适,环境欣赏,和谐度增加,人类发展的五个阶段 60亿人口的生存现状 由物质到精神的提高,76,.,人类生存面临的危机,人类难以适应生存,人口剧增,资源耗竭,生态破坏,人均耕地减少,人均粮食减少,废弃物增加,森林锐减,沙漠化和荒漠化,生物多样性锐减,水资源短缺,土地资源紧缺,能源危机,矿产资源危机,适应生存,77,.,适应生存的量度,量度背景,资源的有限性,人口极限,量度,环境承载力,人口容量,自然资源供给指标 社会支持条件指标 污染承受能力指标,资源平衡分析法 数学规划法 系统动力学方法,78,.,天文灾害,地质灾害,气象水文灾害,生物灾害,生物安全,食品安全,核安全,

17、危及环境安全,环境安全面临的挑战,环境安全,79,.,环境安全的量度,防灾设施,防灾机制,量度,减灾机制,完备状况 建设标准,资源物资储备 灾害后恢复能力 快速反应能力,预防新灾害形成 应对反应速度,80,.,地方性甲状腺肿 地方性氟病 癌症 心血管病 克山病、大骨节病 生物性地方病,地方病,环境污染,危及人类的健康,水污染 大气污染 土壤污染 生物污染 噪声污染 . . .,环境健康面临的威胁,环境健康,81,.,环境健康的量度,生物测试,结构活性相关,量度,哪些环境因子有害,环境因子存在状况,环境流行病学调查,环境监测,环境因子生理影响,82,.,适宜的人口密度,充足的绿地广场,宽敞的住宅

18、,良好的环境质量,完善的城市基础设施,便捷的城市交通,快捷的信息通讯服务,方便的服务系统,丰富的休闲娱乐场所,舒适的人居环境,环境舒适的表现,环境舒适,83,.,环境舒适的量度,量度,绿地、森林、水面,合理的土地利用,人口密度适宜,基础设施完善先进,城市文明,84,.,人的精神需求,自然景观,人文景观,山水,天象,气象,生物,形象美,气息美,色彩美,动静美,朦胧美,寓意美,文化遗产,城市建筑,园林绿化,工艺美术,和谐美,特色美,色彩美,人文美,环境欣赏的内容,环境欣赏,85,.,环境欣赏的量度,量度,自然景观特色,人工环境质量,自然环境质量,城市特色,历史文化沉淀,86,.,人与环境和谐,人与

19、环境和谐,人与自然和谐,人与自然环境的和谐 人与人工环境的和谐 人工环境与自然环境的和谐,87,.,第四节 环境规律,88,.,什么是规律,规律：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支配现象的内在因素。,客观性,隐蔽性,普遍性,稳定性,强制性,适应性,重复性,89,.,环境规律,人类与环境相互作用的规律。,环境基本规律,人类与环境相互作用的基本规律。,90,.,环境基本规律 1,环境多样性,环境基本规律 2,人与环境和谐,环境基本规律 3,五律协同,环境基本规律 4,规律与规则,91,.,自然规律 社会规律 经济规律 技术规律 环境规律,制约人类

20、行为,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,92,.,出发点,目标,偏离,协同,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背离者，称之为颉颃 规律作用方向与目标偏离者，称之为偏离,93,.,出发点,目标,环境,自然,社会,经济,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。,94,.,一律作用域,二律协同域,人类行为五律作用域示意

21、图,社会圈,经济圈,自然圈,技术圈,环境圈,三律协同域,四律协同域,五律协同域,环境基本规律 3,95,.,偏离,背离,顺应,离心力,阻力,动力,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,96,.,规律与规则,五类规律,五类规则,环境基本规律 4,97,.,规则符合规律,五律协同,五力协同,五律,五力,自然规律 技术规律 社会规律 经济规律 环境规律,自然力 技术力 社会力 经济力 环境力,同向协力,可持续发展,环境基本规律 4,98,.,自然规律,环境规律,自然环境中事物发展变化

22、所固有的、本质的、必然的联系。,人与环境相互作用过程中存在的本质的、必然的联系。,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。研究的大部分现象是自然界没有的或者大大人为强化了的自然过程。,99,.,自然规律,环境规律,氟里昂破坏臭氧层,Example,排放氟里昂,臭氧层破坏,环境问题,经济规律 技术规律,自然规律,环境规律,环境规律,100,.,自然规律,环境规律,湖泊的富营养化,Example,富营养化,自然规律决定的自然过程,人为作用改变了富营养化的进程,水质下降、湖泊老化、环境质量下降,加快富营养化,延缓富营养化,保障水质、延长湖泊寿命、环境

23、持续良好,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,101,.,第五节 环境科学,102,.,科学的任务在于揭示客观规律。,环境科学的任务在于揭示环境规律。,环境学的任务在于揭示环境基本规律。,103,.,五类现象,五类规律,五类科学,104,.,自然,技术,经济,社会,环境自然科学,环境技术科学,环境经济科学,环境社会科学,环境,环境学,105,.,1,环境学,环境自然科学,环境社会科学,环境经济科学,环境技术科学,环境科学 其它分支学科,环境科学学科体系,4,X,106,.,环境基本规律,环境多样性 人与环境和谐 规律与规则 五律协同,环境学基本原理,环境多样性原

24、理 人与环境和谐原理 规律与规则原理 五律协同原理,环境学,.,107,环境自然科学,环境规律与自然规律的联合作用,环境过程,环境功能,环境效应,自然,环境,108,.,环境自然科学,环境自然科学是环境科学和自然科学的交叉学科； 环境自然科学用自然科学的原理和方法研究环境问题； 规律联合作用是产生交叉学科的源泉； 环境自然科学研究环境规律和自然规律联合作用的机理。,109,.,环境自然科学的主要研究内容,解读环境过程多样性 解读环境功能多样性 解读环境效应多样性 研究人环境和谐度的环境基准 为环境技术提供理论和方法基础,110,.,环境自然科学,环境规律,自然规律,环境科学,自然科学,环境自然科学,环境地学,环境物理,环境化学,环境生物学,环境数学,环境毒理学,从单一学科出发研究多种环境要素,111,.,环境自然科学,环境规律,自然规律,环境科学,自然科学,环境自然科学,水环境学,大气环境学,土壤环境学,生物环境学,物理环境学,112,.,环境规律,社会规律,环境伦理,环境法理,环境管理,公民,国家