《农村环境保护》PPT课件

1、农 村 环 境 保 护,课程简介,本课程共十章 内容：知识点（抽象枯燥）、形式（相对滞后）。 要求：平时作业、兴趣小组讨论、自学、卷面考试 授课安排：本学期共4次课，根据考试大纲，围绕知识要点，适当插入环保热点讨论。,意义(为什么要学),是落实科学发展观、构建和谐社会的必然要求 是促进农村经济社会可持续发展、建设社会主义新农村的重大任务 是建设资源节约型、环境友好型社会的重要内容 是全面实现小康社会宏伟目标的必然选择,背景形势（不得不学）:农村环境污染与经济发展的矛盾体,1、农产品(食品提供):肉、蛋、鱼、菜、毛蛤 2、农村城镇化过程中碰到的必然课题（产业、城建规划） 3、火力发电厂：环境保护

2、与经济发展的平衡点 4、农村环境保护工作，是从事农村工作的广大干部和技术人员的职责，也是农村群众的职责。,第一章 绪论,本章的问题： 1、什么是环境？什么是农业环境？ 2、农业环境与农业生产的关系如何？ 3、我国农业环境的现状和存在的问题是什么？,第一节 农村农业与环境,一、环境概述 环境(environment)是指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。 在环境科学中，人类是主体，环境是指围绕着人群的空间以及其中可以直接或间接影响人类生活和发展的各种因素的总体。,广义的环境概念：除生物圈之外的其他圈层（水圈、岩石圈、土壤圈和大气圈）所组

3、成的广大生物赖以生存的自然环境。 狭义的环境概念：以人类为中心，人周围的大气、水、土壤、岩石、动植物等自然环境。,中华人民共和国环境保护法（试行）对环境的内涵作如下定义：大气、水、土地、矿藏、森林、草原、野生植物、水生植物、名胜古迹、风景游览区、温泉、疗养区、自然保护区和生活居住区等。环境主要是指自然环境，也涉及部分社会环境。,二、农业环境及其组成 农业环境是指影响农业生物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。,农业环境是以农作物为主体的周围环境的各种要素的总和，主要组成要素有：大气环境、水体环境、土地资源环境、聚落环境。 农业环境也可以由农业的自然环境和农业的社会环境两部分组

4、成。并以农业的自然环境为主。,学者买永彬等（1994）对农业环境的定义：农业生物赖以生存的大气、水源、土地、光、热以及农业生产者劳动和生活的环境，包括广大农村、农区、牧区、林区等。,农业环境的主要组成要素,1、大气环境 大气环境是指生物赖以生存的空气的物理、化学和生物学特性。,大气的物理特性主要包括空气的温度、湿度、风速、气压和降水，这一切均由太阳辐射这一原动力引起。化学特性则主要为空气的化学组成：大气对流层中氮、氧、氢3种气体占99.96，二氧化碳约占0.03，还有一些微量杂质及含量变化较大的水汽。大气环境的生物学特性主要是指与农作物的光合作用。,2、水体环境 水体是指河流、湖泊、池塘、水库

5、、沼泽、海洋以及地下水等水的积聚体。在环境学中，水体不仅包括水本身，还包括了水中的悬浮物、溶解物质、胶体物质、底质(泥)和水生生物等。,水是生物赖以生存的宝贵资源。 淡水资源有限。缺水问题：南水北调、旱灾等 水体环境的污染。污染物分为有机物污染物（如化工业、农药施用、石油、造纸、治金等）、无机物污染物（如重金属汞、铅、砷等）,3、土地资源环境 土地即地球陆地的表面部分，它是人类生活和生产的主要空间场所。土地是由气候、地貌岩石、土壤、植被和水文等自然要素共同作用下形成的自然综合体，也是人类生产劳动的产物。土地资源是一种“综合”的自然资源，具有一切农业自然资源的属性，是人类社会最基本的生产资料与劳

6、动对象。,我国耕地仅占世界耕地资源总量的7%，但养活了世界上22%的人口。 我国土地资源类型复杂多样。从赤道带、热带、亚热带、暖稳带、温带直到寒带，有湿润、半湿润、半干旱、干旱四个气候区，组合成农、林、牧、副和渔业的分布。,土地资源数量正在不断减少、质量下降。P4 （1）土地沙化 （2）水土流失 （3）土地盐碱化 （4）土壤污染问题,4、聚落环境 聚落环境是人类聚居和活动场所的周围环境，是与人类的工作和生活关系最密切、最直接的环境。 传统的聚落环境也发生深刻的变化，已不再是社会环境内容，而是不断溶入新的生命与内涵。 聚落环境是人口集中也是各种畜禽集中的主要场所，如果管理不善，会造成环境污染。,

7、聚落环境根据其性质、功能和规模可分为院落环境、村落环境和城镇环境等。,（1）院落环境、生态户和庭院建设 院落环境：由一些功能不同的建筑物和与其联系在一起的自留地、场院组成的基本环境单元。典型的院落环境的主要功能建筑由居室、畜禽舍、猪舍、厕所和仓室等组成。 生态户：集居所、生产、资源利用和环境保护为一体。如农家鸡猪沼气作物生产的良性循环生产模式。,庭院建设：农户在庭园布局和种植方式上，充分运用立体化的特点（P5）,（2）村落环境 村落是由十几个或几十个或者更多的农户集中分布的场所，是农业人口聚居的地方。 村落的类型多种多样，现代化程度不同，既有城市化的农村，也贫困落后山村。 村落环境问题不仅仅是

8、农业污染和生活污染，而且也包括一些新类型的污染，如噪声、汽车尾气、企业的“三废”排放。 要发展生态村和生态农场。,（3）城镇环境 城镇环境是人类利用和改造环境而创造出来的高度人工化的生存环境。 乡镇、县城或县级市是目前我国广大农村具有城市化或半城市化的城镇环境。 城镇环境具现代化的一般性特点，同时也存在各自的环境问题。,城市化对大气环境的影响（夜空、夏天的室外气温）（P6） 城市化对水环境的影响（灯芯桥的改造、长江洪灾、地面下沉等）（P7） 城市化对生物环境的影响（灭绝、变异、迁移如老虎岭）（P7）,三、农村农业生产与环境之间的关系 农业生产的好坏直接受制于农业环境的优劣。 农业生产与农业环境

9、之间存在着相互依存的关系，二者之间构成一个良好的农业生态系统，并保持着物质和能量迁移、转化的良好的循环过程。当其中一个环节出现问题时，会影响到整个农业生态系统的正常平衡和物质、能量的转化。,要想进行农业理想的农业生产，获得具有优质同时保证产量的农业生产产品，就必须创造优质的农业环境。,第二节 农业环境污染与农业环境问题,目前我国的农业环境问题主要有以下几个方面（P8）： 1、污水灌溉 2、土壤退化 3、农药污染 4、畜禽粪便、生活垃圾 5、焚烧秸秆,6、社区庭院垃圾 7、大量施用化肥造成蔬菜硝酸盐积累 8、乡镇企业污染 9、地膜对土壤的危害 10、非农业占地 农业专家指出，要改变农业生产生态环

10、境的现状，减少化肥施用量是重要方法。,第二章 农业自然资源的可持续利用和保护,本章的问题： 1、什么是自然资源？什么是农业资源？ 2、什么是循环经济？什么是资源节约型社会？ 3、我国的水资源、土地资源、生物资源现状如何？,第一节 自然资源概述,一、自然资源的含义 自然资源一般泛指为：在自然资源中，人类赖以生存和发展所需要的全部物质和能量的总和，包括宇宙资源、地上和地下的全部资源。 联合国环境规划署（1972）：所谓自然资源，是指在一定条件下，能够产生经济价值以提高人类当前和未来福利的自然因素的部和。,二、自然资源的分类（P11） 自然资源也可分成农业资源、矿产资源、工业资源等。 农业资源：开发

11、利用于农业生产的自然资源，包括水资源、土地资源、气候资源等,三、自然资源特点 1、自然资源的系统性 自然资源在一定的区域内相互依存、相互制约，形成一个资源综合系统，其中作一个要素变化，必然会引起其他要素的相应变化，并反馈到前一要素，如此往复不已，互相作用，共同构成一个体系。,2、数量的有限性和潜力的无限性 自然资源的有限性： 第一、在一定空间和时间范围内，其数量是有限的和分布不均的。 第二、在一定技术条件下，人们利用资源的能力和范围有限。 第三、资源可更新速率是有限的。 第四、资源功能是有限的。,自然资源潜力的无限性： 随着科学技术的进步，人类在不断扩大其利用程度和拓宽其应用范围，相对而言，自

12、然资源的潜力是很大的。,3、自然资源的变动性 由各种资源组成的生态系统通常处于一种动态的、稳定的平衡状态，多数自然资源在缓慢、渐进的变化，不易为人所觉察。由于人类的活动，可使自然资源良性发展，也可使自然资源恶性发展。,4、自然资源的多用性（如一条河） 5、资源的地域性和国际性,（二）我国自然资源的特点（P1213） 1、资源总量大、各类齐全，堪称资源大国 2、人均占有量低，资源相对紧缺 3、资源质量相差悬殊，低劣资源比重偏大 4、水、土资源与人口组合错位 5、能源南北差异悬殊,四、发展循环经济，建设资源节约型社会 （一）相关概念 1、循环经济 循环经济是一种生态经济，它模拟自然生态系统的流动方

13、式，以资源的循环利用和高效利用为核心，实现特定资源的可持续利用和总资源的永续利用，促进经济的生态化。,2、资源节约型社会 资源节约开社会是指在生产、流通、消费等领域，通过采取法律、经济和行政等综合措施，以提高资源利用效率，用最少的资源消耗和更低环境污染获得最大的经济和社会收益，保障经济社会可持续发展。,（二）循环经济的属性 1、本质 循环经济本质是一种生态经济，指导理论是系统念经和生态学；要求运用生态学，而不是机械论规律来指导经济活动。其价值观是经济、社会与生态效益统一，人与自然和谐。,2、特征 循环经济特征是低开采、高利用、低排放。要求把经济活动组织成一个“资源产品再生资源”的反馈式流程。所

14、有的物质和能源要这个不断进行的经济循环中行到合理和持久利用，把经济活动对自然环境的影响降低到最小程度。,3、原则 循环经济三大原则：3R 减量化（Reduce） 再利用（Reuse） 再循环（Recycle）,4、经济发展的三种模式 第一种是传统模式，是一种“资源产品污染排放”的单向线性开放式经济过程，它强调对环境的征服，缺乏保护环境的意识。 第二种是“过程末端治理”模式，其做法是“先污染后治理”，事实证明，这种模式的后果是导致生态环境的日益恶化。,第三种是循环经济模式，它倡导经济与环境和谐，强调“清洁生产”，用“资源产品再生资源”的闭路循环反馈过程，实现资源使用的减量化、再利用、现循环，最终

15、达到“最优生产，最适消费、最少废弃”的目的。,（三）发展循环经济我国政府拟将采取的策略与措施（P15） 1、转变观念 2、搞好规划 3、调整结构 4、健全法制 5、完善政策,6、依靠科技 7、示范推广 8、强化管理 9、宣传教育,第二节 水资源的利用和保护,水体实际上是指地表被水覆盖地段的自然综合体，包括河流、湖泊、沼泽、水库、冰川、地下水和海洋等。 水资源是人类生存和发展的物质基础，是不替代的自然资源，也是生态环境的基本要素之一。 全球水资源概况（P16） 我国水资源概况（P17）,一、我国水资源的特点（P18） 1、我国水资源丰富，但人均占有量低。 2、水资源分布不均。 河川径流地区间分布

16、不均； 降水时间分布不均； 降水量地区分布不均； 各流域人均资源量分布不均。,二、我国水资源开发利用中存在的主要问题 （一）宏观上存在的问题（P19） 洪水泛滥 水资源短缺 水污染日益严重,（二）微观层面上存在的问题（P19） 1、供需矛盾突出 资源型缺水程度加剧 水污染加重，水质型缺水范围不断扩大 因浪费缺水（水龙头） 城市缺水、农业缺水、生态缺水 2、饮水安全形势严峻,三、缓解水资源紧缺的对策 1、给洪水以出路 2、建设节水型社会 3、依靠大自然的自我修复能力 4、发展绿色经济，严格排污管理,第三节 土地资源的利用和保护,一、相关概念 1、土地资源 土地是人类生活和生产劳动的场所。土地资源

17、是一个综合性的科学概念，指在地球表面的不同区域，在各种自然因素，如地质、地貌、气候、水文、植被等的长期作用下，以及人类活动的干预下而形成的自然经济系统。这个系统包括耕地、林地、牧草地、建设用地、水域等不同利用方式的土地，和尚未开发利用的土地。,2、土壤资源 土壤是指具有肥力并能生长植物的疏松土地。但一般用于种植的土壤、牧草用地、渔业、养殖用地，才称为农业土壤资源。,二、世界土地资源状况（P21） 三、我国土地资源现况（P22）,四、我国土地资源特点（P22） 1、土地辽阔，类型多样 2、山地多，平地少 3、农业用地绝对数量多，人均占有量少 4、宜林地较多，宜农地较少，后备的土地资源不足 5、土

18、地资源分布不平衡，土地生产力地区间差异显著 6、耕地质量较差,五、土地开发利用中的环境问题 我国土地开发利用中的主要环境问题有：土地荒漠化；耕地数量减少，质量下降；土地盐渍化、土壤污染等。,（一）土地荒漠化 1、土地荒漠化概念 土地荒漠化是指在各种气候条件下，由于自然和人为因素导致土地呈现沙质或砾质为主的地质退化。 沙化土地是地表呈现出以沙物质为主的土地。,2、我国荒漠化问题（P24） 荒漠化面积不断扩大（沙化在扩大、水土流失严重） 荒漠化地区分布 3、荒漠化原因 荒漠化除气候因素外，更主要的是不合理的人为活动。一是过牧，二是滥伐、滥挖、滥采，三是滥垦，四是滥用水资源。,4、防治荒漠化的对策（

19、P25） 保护现有植被，加强林草建设 合理调配水资源，保障生态用水 控制人口增长，实行生态移民 改变畜牧业生产方式，减轻对草场的破坏 调整产业结构 改变能源结构，解决农村能源问题,5、防治荒漠化的主要方法和技术 （1）防治荒漠化的主要方法有植物防治沙、沙地造林种草、工程治沙、综合防沙治沙等。 （2）荒漠化防治技术 目前，我国植物固定流沙技术、干旱绿洲防林技术、径流造林技术、公路和铁路防沙技术均达到国际先进水平。,（二）耕地数量减少，质量下降（P26）,（三）土壤盐渍化 概念：土壤盐渍化是指可溶性盐，如钠、钾、钙、镁等的氯化物、硫酸盐、碳酸盐和重碳酸盐等在土壤中积累，使土壤形成盐土或碱土的过程。

20、 防治途径：降低地下水水位，改良土壤物理化学性状，减少蒸发等。,（四）土壤污染 详见本教材的第七章,第四节 生物资源的利用和保护,一、生物资源的概念 生物资源是指地球生物圈中植物、动物、微生物组成的生物群落的总和。 生物多样性公约（1992）：对人类具有实际和潜在用途或价值的遗传资源、生物体或其部分、生物群体或生态系统中任何其他生物组成部分。,二、生物资源的特征 1、生物资源的可更新性 地球上的生命形式从低级到高级、从简单到复杂，都具有自我复制、繁衍再生的能力。生物资源是一类可更新的自然资源，但不意味着取之不尽，用之不竭的。 2、生物的多样性,三、生物多样性的利用和保护 （一）生物多样性的概念

21、 生物多样性是指在一定空间范围内所有生物（包括植物、动物和微生物）的种类、变异及其生态系统的复杂程度，通常包括三个层次的相互关系的多样性，即遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。,1、遗传多样性 广义的遗传多样性是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。（基因库） 狭义的遗传多样性主要指生物种内或种群之间基因的遗传变异。 产生遗传多样性的根本原因是遗传物质的突变，遗传物质突变有两种类型：染色体畸变与基因突变。（P28） 基因重组也是遗传物质多样性的一个重要原因,2、物种多样性 物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。包括两方面：区域物种多样性与生态多样性。,3、生态系统多

22、样性 生态系统的多样性主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性，各种生态过程的多样性、生境的多样性、生物群落。其中生境的多样性是生态多样性形成的基础，生物群落的多样性可以反映生态系统类型的多样性。,（二）生物多样性公约（P28）,（三）生物多样性现状（P28-29） 1、全球概况 2、我国概况 天然物种丰富 生态系统类型多样 培育和驯化种丰富,（四）生物多样性保护的意义 1、利于工农业的发展 2、具有医药价值 3、稳定生态系统 4、具有美学、教育、科研及旅游价值,（五）对生物多样性的威胁（P30） 1、全球概况 2、我国概况 3、外来入侵生物种问题 外来物种入侵问题可以认为是，第一，物种必须是

23、外来、非本土的；第二，外来物种能在当地的生态系统中定居、自行繁殖和扩散，最终明显影响当地生态系统环境，损害当地生物多样性。,塞满杭州钱塘江航道的水葫芦,日本天皇贪吃引进美国鱼种（大鳍鳞鳃太阳鱼）,外来物种入侵的危害,直接减少物种数量间接减少依赖于当地物种生存的物种的数量改变当地生态系统和景观对火灾和虫害的控制和抵抗能力降低土壤保持和营养改善能力降低水分保持和水质提高能力降低生物多样性保护能力降低,（六）生物多样性丧失的原因（P30-31） 1、生境的丧失与改变 2、过度开发 3、单一化栽培和驯养 4、环境污染，滥用农药,（七）中国生物多样性的保护对策（P31） 1、制定生物多样性保护的国家战略

24、和行动计划 2、制定保护生物多样性的法律法规 3、加强生物多样性保护设施建设 4、积极开展科学研究工作 5、广泛开展宣传教育和人员培训工作,第五节 气候资源的利用和保护,一、基本概念 气候资源：有利于人类经济活动的气候条件、是自然资源的一部分。包括太阳辐射、热量、水分、空气，风能等。主要是指农业气候资源和气候能源。 人类利用气候资源包括两个方面：一是能源与物质的直接利用；二是间接利用，如绿色植物的光合作用。,二、气候资源的特点 （一）气候资源的普遍性特点（P32） 1、自然性，多样性 2、气候资源是变化中的资源 概念的变化；价值的变化 3、利弊相生性,（二）我国气候资源特点（P33）,三、气候

25、资源开发利用简况（P3334）,第三章 生态学原理及其应用,本章的问题： 1、什么是生态系统？什么是生态平衡？什么是生态农业？ 2、生态农业的几种实用技术是什么？ 3、生态学在环境保护中是如何应用的？,第一节 生态系统,一、相关概念 （一）生态系统的含义、特性 1、含义 生态系统就是在一定空间中共同栖居着所有生物与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动而形成的的统一整体，即一个生态学功能单位。（一滴水到整个地球）,生态系统=生物+无机环境,生态系统的特性（“+”的特性）,（1）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。 （2）生态系统内部具有自我调节能力。其结构

26、越复杂，物种数越多，自我调节能力越强。 （3）能量流动、物质循环是生态系统的两大功能。 （4）生态系统营养级的数目因生产者固定能值所限及能流过程中能量的损失，一般不超过56个。 （5）生态系统是一个动态系统，要经历一个从简单到复杂、从不成熟到成熟的发育过程。,（二）生态系统的组成和类型 1、生态系统的组成（P37） 非生物环境 生产者（自养生物） 消费者（异养生物） 分解者（异养生物，也叫还原者）,（1）非生物环境包括：气候因子，如光、温度、湿度、风、雨雪等；无机物质，如C、O、N、CO2及各种无机盐等。有机物质，如蛋白质、碳水化合物、脂类和腐殖质等。 （2）生产者（producers）主要指

27、绿色植物，也包括蓝绿藻和一些光合细菌，是能利用简单的无机物质制造食物的自养生物。在生态系统中起主导作用。,（3）消费者（consumers）异养生物，主要指以其他生物为食的各种动物，包括植食动物、肉食动物、杂食动物和寄生动物等。 （4）分解者（decomposers）异养生物，主要是细菌和真菌，也包括某些原生动物和蚯蚓、白蚁、秃鹫等大型腐食性动物。它们分解动植物的残体、粪便和各种复杂的有机化合物，吸收某些分解产物，最终能将有机物分解为简单的无机物，而这些无机物参与物质循环后可被自养生物重新利用,2、生态系统的类型 生态系统根据地理条件的不同分为两大类一级系统：水生生态系统和陆生生态系统。 一级

28、系统还可细分更多二级系统，二级系统也可细分为三级系统等。,（三）食物链和食物网（P37） 生产者所固定的能量和物质是通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递的，各种生物按其食物关系排列的链状顺序为食物链。如草昆虫鸟蛇鹰。,在生态系统中生物之间的取食和被取食的关系错综复杂，这种联系象是一个无形的网把所有生物都包括在内，使它们彼此之间都有着某种直接或间接的关系，这就是食物网（food web）。 食物网越复杂，生态系统越稳定。 生态系统中一般都有两类食物链：捕食食物链和碎屑食物链。,（四）营养级和能量金字塔 营养级是生态学家为了便于进行定量的能流和物质循环研究而提出的概念，一个营养级是指食物链某

29、一环节上所有生物的总和。 如果把通过各营养级的能量流向由低到高绘成图，就成为一个金字塔形，称为能量金字塔。,1/10定律、林德曼效率,生态系统中的能流是单向的，通过各营养级的能量是逐级急剧减少的，所以食物链不能太长，一般只有四、五级。 营养级所储存的能量只有大约10%能够被上一营养级所利用，其余被呼吸作用所消耗，称为10%定律（1/10定律、林德曼效率）。但该值只是湖泊生态系统的一个近似值，在其他生态系统中，高则达30%，低可小于1%。,二、生态系统的功能 生态系统具有三大功能：能量流动、物质循环、信息传递。,（一）能量流动（P38） 能量是生态系统的动力，是一切生命活动的基础。能量输入的根本

30、来源是太阳能。 光合作用是植物固定太阳能的唯一有效途径。,特点：单向流动、逐级递减,（二）物质循环,生态系统从大气、水体和土壤等环境中获得营养物质，通过绿色植物吸收，进入生态系统，被其他生物重复利用，最后，再归于环境中，称为物质循环（生物地球化学循环）。,物质循环可分为水循环、气体循环和沉积型循环三大类。主要物质循环有：碳循环、氮循环、磷循环、硫循环等。（P3940）,（三）信息传递（P4041） 1、物理信息 2、化学信息 3、营养信息 4、行为信息,三、生态平衡及其破坏 （一）生态平衡的含义 任何一个正常、成熟的生态系统，其结构与功能，包括其物质组成，各种群的数量和比例，以及物质与能量的输

31、出、输入等方面都处于相对稳定状态，也就是说，在一定时期内，系统内的生产者、消费者和分解者之间保持着一种动态平衡，这种平衡就叫做生态平衡。,自然生态系统中，平衡表现为生物种类和数量的相对稳定。 生态系统之所以能保持动态平衡，主要是由于其内部具有自动调节的能力。,（二）破坏生态平衡的因素 1、自然因素 如火山爆发、 台风、流行病等。 2、人为因素（P4142） 物种改变引起平衡的破坏（物种入侵） 环境因素改变引起的破坏（水体富营养化） 信息系统的破坏 （污染物质干扰性信息素）,第二节 生态农业,一、生态农业的概念及其特点 （一）生态农业的概念 中国的生态农业是在经济与环境协调发展的思想指导下，在总

32、结和吸取了各种农业实践成功经验的基础上，根据生态学原理，应用现代科学技术方法所建立和发展起来的一种多层次、多结构、多功能的集约经营管理的综合农业生产体系。生态农业是一种持续发展的农业模式，是一条保护生态环境的有效途径。,（二）生态农业的特点（P4243） 1、多样性 2、综合性 3、生产效率高 4、稳定性 5、持续性 6、生态性,二、生态农业建设的理论基础（P43） 1、生物与环境的协同进化原理 2、生物之间链索式的相互制约原理 3、能量多级利用与物质循环再生原理 4、结构稳定性与功能协调性原理 5、生态效益与经济效益统一的原理,三、生态农业的建设内容（P44） 1、推进区域农业可持续发展的综

33、合管理 2、调整优化农业结构 3、提高食物生产和保障食物安全 4、农业资源可持续利用 保护、合理利用与增殖自然资源 提高生物能的利用率和废物循环转化 开发农村能源,5、农业生态环境保护 防治污染，扭转生态恶化 建立农业环境自净体系,四、生态农业系统的类型和模式 1、生物立体共生的生态农业系统（P45） 立体种植类型 立体养殖类型 立体种养类型,2、物质循环利用的生态农业系统（P46） 种植业内部物质循环利用类型 养殖业内部物质循环利用类型 种、养业结合的物质循环利用类型 种、养、沼三结合的物质循环利用类型,3、生物相克避害的生态农业系统（P47） 以虫治虫的生态农业类型 以禽鸟治虫的生态农业类

34、型 以菌治虫的生态农业类型,4、主要因子调控的生态农业系统（P47） 5、区域整体规划的生态农业系统（P47）,五、生态农业的几种实用技术 （一）生态工程技术 1、概念：所谓生态工程技术，就是综合应用生物学、生态学、经济学、环境科学、农业科学、系统工程学的理论，运用生态系统的物种共生和物质循环再生等原理，结合系统工程方法所设计的多层次利用的工艺技术。,2、生态工程技术类型（P48） （1）农业的立体种植、养殖技术 生物最佳空间组合工程打技术：如稻、萍、鱼的空间立体配置技术 （2）食物链结构的工程技术 按照食物链的结构在生态系统中建立物质的良性循环多级利用，废弃物在生产过程中得到再次或多次利用，

35、使系统内形成一种稳定的物质良性循环。,（二）能源开发技术（P48） 1、沼气的产生及利用技术 2、太阳能的利用技术,（三）小流域综合管理技术（P48） 1、水土流失治理技术 2、小流域综合利用技术,（四）有害生物综合防治技术 所谓综合防治技术是根据病、虫、草危害作物的情况，综合地运用物理、化学、生物、农业等技术防除病、虫、草害。 包括农业防治技术、生物防治技术、化学防治技术、物理防治技术。 所谓生物防治技术是指主要利用有害生物的天敌，对有害生物进行调节、控制乃至消灭。（P49）,（五）农业废弃物的资源利用技术（P49）,（六）农业生产资料的生态化改造技术 农业生产资料包括化肥、农药和地膜。 1

36、、控释肥料 2、新型农药 3、降解地膜,六、生态农业与农业环境保护,（一）我国的农业环境保护问题主要表现在两个方面：一是因不合理开发利用农业自然资源而导致的大面积生态破坏问题；二是工农业废弃物和农业活动带来的环境污染问题。,（二）生态农业是实现生态与经济的良性循环，促进生态环境保护与自然资源永续利用的最佳手段。具体表现如下（P50） 1、生态农业有利于提高绿色覆盖，解决农村能源问题，改善农村生态环境。 2、生态农业有利于资源高效利用，减少废弃物排放造成的环境污染，实现农业的清洁生产。 3、生态农业有利于生物多样性的保护和土壤肥力的提高，减轻因农药、化肥和农业径流所造成的农业自身污染。,（二）生

37、态农业是实现生态与经济的良性循环，促进生态环境保护与自然资源永续利用的最佳手段。具体表现如下（P50） 1、生态农业有利于提高绿色覆盖，解决农村能源问题，改善农村生态环境。 2、生态农业有利于资源高效利用，减少废弃物排放造成的环境污染，实现农业的清洁生产。 3、生态农业有利于生物多样性的保护和土壤肥力的提高，减轻因农药、化肥和农业径流所造成的农业自身污染。,第三节 生态学在环境保护中的应用,（一）在环境影响评价中的应用（P51） 生态学的一个中心思想：整体和全局的概念。不仅考虑现在，还要考虑将来；不仅考虑本地区，还要考虑有关的其他地区；也就是说要在时间和空间上全面考虑，统筹兼顾。按照生态学的原

38、则，我们对生态系统采取任何一项措施时，该措施的性质和强度不应超过生态系统的忍耐极限或调节复原的弹性范围，否则就会招致生态平衡的破坏，引起不利的环境后果。,（二）在污染物净化中的应用（P52） 生态系统具有不同的水平的、比较复杂的调节能力，指生态系统的生产者、消费者和分解者在不断地进行能量流动和物质循环过程中，受到自然因素或人类活动的影响时，系统具有保持自身相对稳定的能力，又称生态系统的自净能力。结构越复杂的生态系统，自净能力越强。,（三）解决近代城市中的环境问题（P52）,（四）综合利用资源和能源 以往的工农业生产大多是单一的过程，即没有考虑与自然界物质循环的相互关系。解决这个问题较理想的办法

39、是，运用生态系统的物质循环原理，建立闭路循环工艺，实现资源和能源的综合利用，以杜绝浪费与无谓的损耗。,闭路循环工艺：就是要求把两个以上的流程组合成一个闭路体系，使一个过程中产生的废料或副产品成为另一个过程的原料，从而把废弃物减少到生态系统的自净能力限度以内。,生态农场：是根据生态学原理建立起来新型农业生产模式，是闭路循环工艺在农业中的具体应用。它可以因地制宜利用不同的技术，来提高太阳能的转化率、生物能的利用率和废弃物的再循环率，使农、林、牧、副、渔以及加工业、交通运输业、商业等都获得全面发展。,（五）在环境保护其他方面的应用 1、阐明污染物质在环境中的迁移转化规律（P54） 2、环境质量的生物

40、监测和生物评价（P54） （1）利用植物对大气污染进行监测和评价 （2）利用水生生物监测和评价水体污染,3、为环境质量标准的制定提供依据（P55） 4、人工生态系统及其在污染防治研究中的应用 人工生态系统是试验用的一种手段，是根据自然生态系统的结构和功能设计的、在人工控制条件下的人为生态系统。它的特点，主要把生态系统复杂的结构和功能加以简化，构成试验性的生态系统，以便进行科学研究。它一般比所模拟的真实生态系统规模较小，时间较短，以突出环境污染因素的作用。,第四章 农村能源的开发与环境,本章几个主要问题： 1、什么是农村能源？目前我国的农村能源存在什么问题？ 2、什么是生物质能源？怎么利用生物质

41、能源？ 3、什么是沼气发酵？ 4、农村的新能源有哪些？,第一节 概述,一、农村能源类型（P57） 农村能源是指农村的社会经济活动和农村居民所消费的能源。包括商品能源如煤炭、石油制品、电力、天然气等，还包含生物质能、太阳能和多种其他能源。,（一）农村能源分类 1、按管理分类 （1）间接能源：一般是指农用化学物资所包含的能，如化肥、农药、农用塑料制品等，由化工部归口管理。 （2）直接能源：包含农业生产用能和农村人口生活用能。生产用能，通常指除人力、畜力以外的商品能。在直接能源中，一部分来源于国家能源供应体系，一部分来源于就地开发，如小水电、小煤窑、太阳能、风能、地热能和生物质能等。,2、按形成条件

42、的能源分类（P58）,二、中国农村能源建设方针 中国农村能源建设方针：因地制宜，多能互补，综合利用，讲求效益。,三、农村能源特点（P58） （一）需求量大而分散 （二）经济发展，改变了传统能源结构 （三）农村能源建设成绩显著,（四）农村能源存在的问题（P59） 1、农村能源消费结构与结构性污染互为因果 2、农村能源利用效率低 3、资金不足,第二节 生物质能源的燃烧利用,生物质：是指在有机物中，除石化燃料外的所有动植物物质。 生物质能：总量丰富，分布广泛，开放利用可就地取材，是极具潜力的农村能源，主要包含在秸秆、薪材和各种有机废弃物中。 要解决农村能源，今后仍需重视生物质能源的开发利用。（P60

43、）,一、各种生物质能源潜力 （一）地球生物质能的能源潜力 地球生物质能源是太阳能通过光合作用而转换和累积的能源形态，也称为“绿色能源”。地球生物质能源是产量巨大而稳定的可再生能源资源。,（二）薪炭林的能源潜力 薪炭林是我国森林五大林种之一，以生产燃料为主要目的。 1、薪炭林的营林技术 选择优良树种 合理密植 认真搞好造林整地 轮伐采薪方式,2、薪炭林的五种类型（P60-61） （1）短轮伐期平茬采薪经营型 （2）材薪经营型 （3）薪材经济经营型 （4）薪草经营型 （5）头木育薪经营型,（三）其他高光效能源植物 高光效能源植物的选育和研究是能源植物研究中的热点，涉及海洋植物、陆生野生植物和农作物

44、。（P61）,（四）秸秆的能源潜力（P61）,二、生物质能的直接燃烧技术 生物质能的利用技术分两大类：一类是生物质能的直接燃烧技术；一类是生物质能转换技术（包括气化、液化、固化技术）,（一）燃烧效率 生物质直接燃烧，是农村常规技术，其定性式为： 有机物 + O2_ CO2 + H2O + 能量 直接燃烧法的热转换效率很低，不超过20%，还有不到10%的灰分可作肥料，7080%的养分成为挥发物，成为污染物。 直接燃烧法的改良方法主要有两种：省柴灶与成型燃烧,（二）省柴灶 省柴灶是热利用效率较高的直接燃烧灶或炉具，设计要求为：单体灶25%，炕连灶20%，实际平均可达30%，最好可达50%。,（三）

45、成型燃烧 生物质成型燃烧：将生物质原料切成一定粒度，在加压下制成棒状、粒状、块状等各种成型燃料。原料成型后，燃烧性能明显改善，便于贮存与运输。 节煤炉的运用（P62）,三、生物质能的热化学转换原理 生物质热化学转换技术，是利用机械装置将固体生物质换成可燃气体、焦油、木炭等品位较高的能源产品的技术。 气化原理：利用空气中的氧气或水蒸气，将固体燃料中的碳氧化成可燃气体煤气。,气化过程：燃料的干馏、高温氧化、还原反应。 氧化层：C+ O2_ CO2 + H2O + CO + 能量 还原层： CO2 + H2O + C CO + H2 能量 干馏层：燃料蒸馏，挥发物混入煤气中 煤气中的燃烧有效成为是C

46、O 和H2，主要集中在还原层中。,第三节 生物质能的生物化学转换技术 沼气发酵技术,一、沼气的基本概念 沼气是有机物的厌氧发酵产物，是一种混合的可燃性气体。 （一）沼气的组成 主要成分：甲烷占6070%，二氧化碳占3040%。 少量成分：硫化氢，一氧化碳，氢。,二、厌氧发酵的基本原理 沼气发酵是个厌氧生物化学过程，包括水解发酵 产酸和产甲烷三个阶段。 1、水解发酵阶段：复杂有机物在有关分解菌的作用下，分解成简单有机物，如单糖、有机酸、醇等。 2、产酸阶段：简单有机物在发酵菌、产酸菌、产氢菌等作用下，产生乙酸、氢、二氧化碳、甲醇。是生成甲烷的前体物质。 3、产甲烷阶段：甲烷菌群利用前体物质形成甲

47、烷。,三、沼气发酵的工艺类型 1、按发酵温度分类：高温发酵（4560摄氏度），中温发酵（3045摄氏度），常温发酵（8-30摄氏度） 2、按投料方式分类：连续发酵、半连续发酵、批量发酵。,四、沼气发酵的工艺条件（P65） 1、厌氧环境 2、温度 3、营养平衡 4、搅拌 5、干物质浓度 6、接种物（五种微生物菌群） 7、适当的酸碱度（PH6.57.5） 8、水料比,五、厌氧发酵工艺分析（P66）,六、沼气池的分类 （一）按发酵机制对沼气池的分类（P66） 1、常规型 2、污泥滞留型 3、附着膜型,（二）小型沼气池（P67） （三）大中型沼气池（P68）,七、沼气池的效益（P72） 1、获得沼气

48、2、获得肥料 3、环境效益 4、社会效益,第四节 新能源的开发利用,我国农村开发利用的新能源主要有：太阳能、地热能、风能。,一、太阳能 （一）概述 太阳能是一种巨大且对环境无污染的能源。对太阳能的利用主要是指对太阳能的直接转化和利用，有两种方式：热利用与太阳光发电技术,（二）太阳能热利用 1、太阳能热利用：通过转换装置把太阳辐射能转换成热能而利用。 2、太阳能热利用方式：光热转换是目前广泛采用的太阳能利用方式。按温度分类有：低温、中温、高温热利用（P73） 3、太阳能热利用系统：一般由集热、贮热和供热三部分组成。 4、太阳能热利用装置：太阳能热水器、太阳灶、太阳暖房。,（三）太阳能发电技术（光

49、伏技术）的利用 1、太阳能发电具有火电、水电、核电所无法比拟的清洁性、高度的安全性、资源的广泛性和充足性、长寿命以及免维护的优点，光伏能源被认为是21世纪最重要的能源。 2、太阳能发电技术装置：太阳光伏电池（P75）,二、地热资源及其开发利用 （一）概述 地热能是指地球内部可资开发的热能。目前，人类对地热能的利用非常少，只用了极少量的地下天然蒸汽和地热水。 （二）分类（P75） 地热资源按温度分：高温地热（150度以上）、中温地热（90150度）、低温地热（25-90度）,（三）地热资源的开发利用 1、高温地热与中温地热主要用于发电、烘干等工业领域。 2、低温地热可在以下方面进行开发 直接供暖

50、和余热供暖 浴疗保健 娱乐、旅游 种植、养殖,三、风能资源的开发与利用 （一）概述 太阳照射到地球表面，各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动便形成风。 离地主度是估算风能资源的关键因素之一。 全球的风能约为2.74109MW，其中可利用的风能为2109MW。,（二）风能资源优势 1、无污染 2、建设周期短 3、投资规模灵活 4、占地少 5、运行简单,第五节 能源建设与节能,一、农村能源建设 （一）农村能源建设内容（P79） 我国农村能源建设工作主要包括三个方面：一是节能技术的开发和利用，重点在节能灶具普及和“炕连灶”改建方面；二是农业废弃物能源转换和资源化利用；三是开发新能源。,（二

51、）农村能源建设发展概况（P79）,（三）能源生态模式建设（P80）,二、节能 （一）概述 目前，国内外对节能的含义尚无一致的看法。世界能源研究报告提出节能的中心思想为：应用技术上现实可行、经济上合理、环境保护与社会上可以接受的方法来有效的利用能源资源。 节能的总体目标是获得更高的能源利用效率。途径有二，一是达到同样的生产目标而减少能源消耗；二是达到同样的生产目标而减少了原材料的消耗。,（二）有效能概念 有效能：在实际耗能环境中，能转换成功的那一部分能量。任何能量都是有效能与无效能之和。 有效能有以下性质：1、是作功能力的量度；2、用有效能作能量尺度；3、有效能不仅表示能量的数量，也表示能量的质

52、量。,（三）节能原理 节能原理：有效能理论上都是可以利用的，但在能源转换过程中必然有所损失。通过调控来可以提高有效能效率。 在评价能耗时，应采用有效能效率指标才具有可比性。,（四）我国的节能概况（P82） 1、节能方针：坚持资源开发与节约并举，把节约放在首位。 2、立法：1998年1月1日是，施行中华人民共和国节约能源法 3、节能概况（P82）,第五章 水污染及其防治,本章的主要问题： 1、什么是水体污染？什么是水质指标、水质标准？ 2、水体污染物有哪些类型？ 3、水体污染对农业的影响如何？ 4、如何防治水体污染？,第一节 水污染概述,一、水体污染及污染物来源 （一）概念 水污染：水体受到人类

53、和自然因素的影响，使水的感官性状、物理化学性能、化学成分、生物组成及底质情况产生恶化。 水体污染：由于人类的活动或其他活动产生了废水和废物，这些物质未经很好处理就进入水体，其含量超过了水体的自净能力，导致水体的质量下降，从而降低了水体的使用价值。,（二）分类（P84） 1、污染源按造成水体污染的原因可分为天然污染源和人为污染源。 2、污染源可按释放的有害物种类可分为物理性（如热和放射性物质）污染源，化学性（无机物与有机物）污染源，生物性（细菌、病菌）污染源。 3、污染源也可按分布和排放特征可分为：点污染源、面污染源、扩散污染源。,（二）点污染源 点污染源：工业生产过程中产生的废水和城市生活污水

54、，集中从排污口排入水体，从而污染水体。包含两方面： 1、生活污水（P86） 2、工业废水（P86）,（三）面污染源 面污染源针对点污染源而言，又称非点污染源，主要是指农田灌溉形成的径流和地面水径流，也包括农村废水及其他污染源。 面污染源通常在不确定的时间内，通过不确定的排放途径，向水体排放不确定的污染物质。不为人们直接控制。,（三）扩散污染源 扩散污染源是指随大气扩散的有毒、有害污染物通过重力沉降或降水过程污染水体的途径，如酸雨、黑雪等。 也有人将扩散污染源归入面污染源（非点污染源）。 天然污染源多属于面污染源,二、水质指标和水质标准 （一）水质指标 水质：是指水和水中所含杂质共同表现出来的综

55、合特性。 水质指标：是用于表示水中杂质的成分、种类和数量。水质指标项目繁多，一般可分为物理的、化学的和生物的三大类。,1、物理性水质指标（P86） 感官物理性指标 其他物理性指标,2、化学性水质指标（P87） （1）一般的化学性水质指标：如PH值等 （2）有毒的化学性水质指标：如重金属等 （3）有关氧平衡的水质指标：如溶解氧（DO）等,（二）水质标准 水质标准：为了适应不同的用途和目的而相应建立的有关水的物理、化学和生物学等方面的一系列规定和要求。,1、地面水环境质量标准（P87）,2、污水排放标准（P87）,3、农田灌溉水质标准 农田灌溉水质标准：为了防止土壤、地下水和农产品污染，保障人体健

56、康，维护生态平衡而相应建立的有关农田灌溉水的物理、化学和生物学等方面的一系列规定和要求。1992年国家环保局颁布农田灌溉水质标准。这个标准适用于以地面水、地下水和处理后的城市污水水质相近的工业废水作为源的农田灌溉用水，不适用医药、化工等行业废水。,三、我国水体污染现状及对策 （一）我国水体污染现状 水体污染是我国当前主要环境问题之一。2003年对全国河流进行水质评价的结果：（P88）,（二）我国水体污染防治对策（P88） 我国近期水污染防治的原则和对策为： 1、流域或区域进行水污染综合防治 2、工矿企业造成的水污染进行积极防治 3、城市污水加强治理 4、农村水污染治理,第二节 水体中主要污染物

57、的行为及其影响,水体污染物分为四大类 1、无机无毒物：主要指酸、碱及一些无机盐和氮、磷等植物营养物质。 2、无机有毒物：主要是指各种重金属和氰化物、氟化物等。 3、有机无毒物：主要指在水环境中比较容易分解的有机化合物。 4、有机有毒物：主要是指苯酚、多环芳烃和各种人工合成的具有积累性的稳定有机化合物，如农药。,一、需氧有机污染物 需氧有机污染物：生活污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪和木质素等在微生物作用下易于分解，最终分解为简单的无机物二氧化碳和水。这些有机物质在分解过程中需要消耗水中的溶解氧，这些有机物质称之为需氧有机污染物。,（一）需氧有机污染物的主要指标 1、溶解氧（D

58、O） 溶解氧：是溶于水中的自由状态氧分了的量。它是支配水生生物生存和有机污染物分解类型及水体自净作用强弱的重要因素；溶解氧是水体质量好坏的重要指标。,水中溶解氧的来源有两个方面：一是大气中氧通过扩散方式补给（主要来源）；二是水生植物的光合作用也放出氧。 水中溶解氧的消耗有三个方面：一是耗氧有机污染物在降解时耗氧；二是还原性无机物质氧化时耗氧；三是生物呼吸过程吸收氧。 水中的溶解氧含量与温度有关，随着温度的升高，水中溶解氧含量迅速下降。,氧的补给与消耗的状态不同，使水质处于不同的状态中，如： （1）补给消耗：水体溶解氧平衡，正常状态 （2）补给消耗：水体缺氧，恶化状态 （3）补给消耗：水体溶解氧呈饱和状态,2、生化需氧量（BOD） 生化需氧量（BOD）：水中有机污染物被微生物分解所需的氧量，可以间接地反映出有机污染物的含量。 BOD并不直接表示水中有机污染物的含量，只是通过一定时间内细菌所氧化分解的有机污染物消耗的氧量，BOD越高表示水