環(huán)境概論-1概述

1、環(huán)境概論 東北大學(xué) 石忠寧 2014年9月-11月 課程設(shè)置的目的 p課程設(shè)置目的與定位 p培養(yǎng)具有環(huán)保理念的工程師 p行為素質(zhì)教育 p環(huán)境的宣傳教育 p學(xué)時（24學(xué)時） p參考書 p環(huán)境學(xué)概論（吳彩斌等，中國環(huán)境科學(xué)） p現(xiàn)代環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論(盛連喜：東北師范大學(xué)) p考試成績 p平時60% p三次隨機課堂小考 p期末考試成績占40% 章節(jié)內(nèi)容 第1章 概述 第2章 認識我們的家園-地球表層系統(tǒng) 第3章 生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)平衡 第4章 人地關(guān)系-人口、資源與環(huán)境 第5章 可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略思想及理論 第6章 大氣污染及防治 第7章 水污染及防治 第8章 環(huán)境負荷減量化技術(shù) 環(huán)保法中規(guī)定： 環(huán)境是指影響人

2、類生存和發(fā)展的 各種天然的和經(jīng)過人工改造的自 然因素的總體。包括森林、土壤 、礦藏、地下水、海洋、大氣、 陽光、城市、鄉(xiāng)村、文物古跡等 等。 問題： 如果人類將來移民到其他星球上 ，范圍涉及到地球之外，會產(chǎn)生 什么環(huán)境？ 什么是環(huán)境什么是環(huán)境 星際環(huán)境星際環(huán)境 環(huán)境是一個人類至今還沒有完 全認識清楚的龐大而又有機聯(lián) 系的復(fù)雜巨系統(tǒng)。環(huán)境科學(xué)涉 及到許多層面，既有自然的、 工程技術(shù)的，也有社會倫理的， 具有綜合的學(xué)科特性。就目前 而言，國民經(jīng)濟建設(shè)中，任何 一項工程、項目的規(guī)劃都需進 行環(huán)境評估，充分考慮對環(huán)境 的影響。 1.1環(huán)境及其組成環(huán)境及其組成 環(huán)境是指某項主體周圍的空間及空間中的介質(zhì)

3、。環(huán)境是相對于主體而言的客體，與主體相互 依存，隨主體不同而有不同的內(nèi)容。 自然環(huán)境是人類目前賴以生存生活的自然條件 和自然資源的總稱。它直接或間接影響人類的 一切自然形成的物質(zhì)、能量和自然現(xiàn)象的總體 ，簡稱環(huán)境。自然環(huán)境包括地球環(huán)境和外圍空 間環(huán)境兩部分組成。 環(huán)境科學(xué)所指的環(huán)境是 指圍繞人類空間的一切 事物，包括自然環(huán)境和 人類作用自然形成的社 會環(huán)境。 鈣鈦礦+鐵方鎂石 橄欖石+輝石+石榴石 地核(厚度3470km，含有Fe，Ni） 地幔（厚度2900km, 含Si， Mg） 地殼（厚度33km, 含Si， Al） 巖石圈 土圈 水圈 （生物圈） 外圍空間環(huán)境 散逸層 電離層 中間層 平

4、流層 對流層 地球的外部圈層為大氣圈； 生物圈：大氣圈底部與地殼的表 層生活著各種生物，被稱為生物 圈，一般在海平面以下10km到 海平面以上9km。 星系環(huán)境簡介-月球 月球 無大氣層 溫度-180 130 重立場0.166G 自轉(zhuǎn)周期=公轉(zhuǎn)周期（約 27.3地球日） 月球表面特征 因為月亮有潮汐鎖定現(xiàn)象，自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期一樣的，都是約27.3地球日。在地球 上的我們因此只能看到月亮朝向我們的一面，背對地球的那一面是看不到由于光線折 射原理，實際上我們在地球上能看到的月亮表面要多于50%，約能看到59%的月亮表 面。 月球引力為地球的1/6，在向陽面的高溫下，任何氣體分子都會輕而易舉地達到

5、脫離 速度。但對月球的實測表明，月球表面并不是沒有任何大氣，只是大氣層太稀薄，表 面大氣壓僅為2X10-6巴（表面氣壓僅為10-14大氣壓量級），而且大氣成份比較復(fù)雜 ，隨時空多變，通常在黑夜時的大氣成份主要由40%的氬、40%的氖和20%的氦組成 ，到日出時還會加入極少量的甲烷和氨等，有些地區(qū)的大氣中還會發(fā)現(xiàn)極微量的氫、 氡、鈉、釙和鉀原子等。 由于沒有大氣的熱傳導(dǎo)，月表平均溫度為107（白晝）-153（夜晚），向陽面 與背陽面的溫度為120-150，夜晚和太陽不能照射到的陰影區(qū)的溫度僅為- 160180，最低與最高溫度-180 130 ，溫差可以達到 300以上。 美國科學(xué)家日前宣稱，月球

6、上有冰存在，這就可能為探索月球奧秘的人們 提供飲用水，也可將冰分解為氫和氧，從而為火箭提供燃料。 月球元素組成 月殼元素組成：包括：鈾、釷、鉀、氧、硅、鎂、鐵、鈦、鈣、鋁 及氫。當(dāng)受到宇宙 射線轟擊時，每種元素會發(fā)射特定的伽瑪輻射。有些元素，例如：鈾、釷和鉀，本身 已具放射性，因此能自行發(fā)射伽瑪射線。但無論成因為何，每種元素發(fā)出的伽瑪射線 均不相同，每種均有獨特的譜線特征，而且可用光譜儀測量。直至現(xiàn)在，人類仍未對 月球元素的豐度作出面性的測量。現(xiàn)時太空船的測量只限于月面一部分。 月球土壤中還含有豐富的氦3，利用氘和氦3進行的氦聚變可作為核電站的能源，這種 聚變不產(chǎn)生中子，安全無污染，是容易控制

7、的核聚變，不僅可用于地面核電站，而且 特別適合宇宙航行。據(jù)悉，月球土壤中氦3的含量估計為715000噸。從月球土壤中 每提取一噸氦3，可得到6300噸氫、70噸氮和1600噸碳。從目前的分析看，由于 月球的氦3蘊藏量大，對于未來能源比較緊缺的地球來說，無疑是雪中送炭。許多航 天大國已將獲取氦3作為開發(fā)月球的重要目標(biāo)之一。 月球礦產(chǎn)資源 月球有豐富的礦藏，據(jù)介紹，月球上稀有金屬的儲藏量比地球還多。月球上的巖石主 要有三種類型，第一種是富含鐵、鈦的月海玄武巖；第二種是斜長巖，富含鉀、稀土 和磷等，主要分布在月球高地；第三種主要是由011毫米的巖屑顆粒組成的角礫 巖。月球巖石中含有地球中全部元素和6

8、0種左右的礦物，其中6種礦物是地球沒有的 。 月球的礦產(chǎn)資源極為豐富，地球上最常見的17種元素，在月球上比比皆是。以鐵為例 ，僅月面表層5厘米厚的沙土就含有上億噸鐵，而整個月球表面平均有10米厚的沙土 。月球表層的鐵不僅異常豐富，而且便于開采和冶煉。據(jù)悉，月球上的鐵主要是氧化 鐵，只要把氧和鐵分開就行；此外，科學(xué)家已研究出利用月球土壤和巖石制造水泥和 玻璃的辦法。在月球表層，鋁的含量也十分豐富。 月球表面分布著22個主要的月海，除東海、莫斯科海和智海位于月球的背面（背向地 球的一面）外，其他19個月海都分布在月球的正面（面向地球的一面）。在這些月海 中存在著大量的月海玄武巖，22個海中所填充的

9、玄武巖體積約1010千米，而月海玄 武巖中蘊藏著豐富的鈦、鐵等資源。若假設(shè)月海玄武巖中鈦鐵礦含量為8%，或者說二 氧化鈦含量為4.2%，則月海玄武巖中鈦鐵礦的總資源量約為1.31015 1.91015，盡管這種估算帶著很大的推測性與不確定性，但可以肯定的是月海玄武 巖中豐富的鈦鐵礦是未來月球可供開發(fā)利用的最重要的礦產(chǎn)資源之一。 星系環(huán)境簡介-水星 外文名：外文名：Mercury 中國古稱：中國古稱：辰星辰星 自轉(zhuǎn)周期：自轉(zhuǎn)周期：58.646日 公轉(zhuǎn)周期：公轉(zhuǎn)周期：87.969日 體體積：積：6.0831010 質(zhì)質(zhì)量：量：3.30221023kg 表面積：表面積：7.48107 逃逸速度：逃逸

10、速度：4.435km/s 距太陽距離：距太陽距離：5800萬千米 衛(wèi)星數(shù)：衛(wèi)星數(shù)：無（水手號，1973） 溫差：溫差：100K至700.15K 水星的密度是5.427公克/cm 磁場：有， 約為地球的1% 地殼厚度100300km；結(jié)皮厚度600km；核心半徑約 1800km 水星外貌如月，內(nèi)部卻很像地球，也分為殼、幔、核三層 。半徑2439公里，其中心有個比月球大得多的鐵質(zhì)內(nèi)核。核球 主要成分是鐵、鎳和硅酸鹽，水星應(yīng)含鐵兩萬億億噸，按世界 鋼的年產(chǎn)量（約8億噸）計算，可以開采2400億年。 稀薄的大氣，大氣壓小于210百帕，含有氦、氫、氧、碳 、氬、氖、氙等元素。由于大氣非常稀薄，水星的表面

11、白天和 夜晚的溫度相差很大，實際上水星大氣中的氣體分子與水星表 面相撞的頻密程度比它們之間互相相撞要高。 金星Venus 古名：啟明星，太白金星，長庚古名：啟明星，太白金星，長庚 公轉(zhuǎn)周期：224.701天 自轉(zhuǎn)周期：243.01日 密度： 5.24 克/立方厘米，0.8150M 半徑：半徑：6073公里公里 近遠日點近遠日點:107,476,259， 108,942,109千米 質(zhì)質(zhì)量量:4.8691024千克 表面引力表面引力:8.78m/s 逃逸速度逃逸速度:10.4 千米/秒 距太陽距離距太陽距離:1.082億千米(0.72天文單位 ) 衛(wèi)星數(shù)量：0 美國水手2號”飛船，1962年8月

12、27日， 12月14日抵達 蘇聯(lián)抵“金星”4號飛船1967年6月12日 ，10月18日） 金星無磁場 占約96%，以及氮3%。在高度50至70公里的上空，懸浮著濃密 的厚云，把大氣分割為上下兩層。云為濃硫酸液滴組成，其中還 摻雜著硫粒子。 常降酸雨。表面溫度高達500， 1978年9月9日和9月14日，前蘇聯(lián)發(fā)射了“金星11號”和“金星12號”， 兩者均在金星成功實現(xiàn)軟著陸，分別工作了110分鐘。特別是“金 星12號”于12月21日向金星下降的過程中，探測到金星上空閃電頻 繁、雷聲隆隆，僅在距離金星表面11公里下降到5公里的這段時間 就記錄到1000次閃電，有一次閃電竟然持續(xù)了15分鐘！ 火星

13、Mars 別別稱：稱：熒惑星 質(zhì)質(zhì)量：量：6.42191023kg（ 體積為15%，質(zhì)量為11%） 平均密度：平均密度：3.94g/cm 直直徑：徑：6794km 表面溫度：表面溫度：63 逃逸速度：逃逸速度：5.02km/s 自轉(zhuǎn)周期自轉(zhuǎn)周期:24.6229h 公轉(zhuǎn)周期公轉(zhuǎn)周期:687個地球日 距地距離距地距離:最近5500萬公里，最遠 4億公里 半長軸半長軸:2.2793664億公里 衛(wèi)星數(shù)量衛(wèi)星數(shù)量:火星衛(wèi)一Phobos平均距 離約9378公里)；火星衛(wèi)二 Deimos（D6.2km） 火星大氣層與地球大氣層都有氮存在， 這是火星與地球最大的相似之處。 大氣壓為地球1%，其大氣組成：二氧

14、化碳（95.3 ）加上氮氣（2.7）、氬氣（1.6）和微量的 氧氣（0.15）和水汽（0.03）組成?；鹦堑?兩極永久地被固態(tài)二氧化碳覆蓋著。 火星上的平均溫度大約為218K，但卻具有從冬天 的140K到夏日白天的將近300K的跨度。 1965年水手4號飛過首次飛過，2008年7月31日， 鳳凰號直接于表土之下證實水冰的存在（火星探 測器在火星上加熱土壤樣本時鑒別出有水蒸氣產(chǎn) 生）。 2013年3月初，美國宇航局“好奇”號火星車發(fā)現(xiàn)火 星巖石中存在含水礦物質(zhì)的可靠證據(jù)。 木星Jupiter 古代中國：歲星 質(zhì)質(zhì)量量:1.901027千 克 平均密度平均密度:1.326g/cm， 直直徑徑:14

15、2987千米 表面溫度表面溫度:-168 逃逸速度逃逸速度:60.2/s 自轉(zhuǎn)周期自轉(zhuǎn)周期:9小時50分30 秒 半長軸半長軸:5.20336301AU 公轉(zhuǎn)周期公轉(zhuǎn)周期:11.86年 衛(wèi)星：伊奧、歐羅巴、嘉 里美和卡利斯托 體積和質(zhì)量最大 液態(tài)氫星體,中心是一個含硅酸 鹽和貼等物質(zhì)組成的核區(qū). 木星的高層大氣86%的氫和14% 的氦。少量月1%為其他元素， 包括微量的甲烷、水蒸氣、氨氣 及硅的化合物。另外木星也含有 微量的碳乙烷、H2S、Ne、O2、 H3P、S等物質(zhì)。大氣最外層有 冷凍的氨的晶體。 木星和其他氣態(tài)行星表面有高速 颶風(fēng)，風(fēng)速達每小時400千米， 土星Saturn 質(zhì)質(zhì)量量:9

16、5.16(地球為1) 平均密度平均密度:0.69g/cm 直直徑徑:120660 表面溫度表面溫度:-178 逃逸速度逃逸速度:35.6/s 自轉(zhuǎn)周期自轉(zhuǎn)周期:10.656h 公轉(zhuǎn)周期公轉(zhuǎn)周期:29.4年 近日距：近日距：1,353,572,956千米 （9.04 807 635 AU） 遠日距：遠日距：1,513,325,783千米 （10.11 595 804 AU） 衛(wèi)星數(shù)衛(wèi)星數(shù)(已確認的)： 62 土星的大氣運動比較平靜，表面溫度為- 140，支頂溫度為-180比木星低50。 有一個直徑為2萬公里的巖石核心，核心外 面就是土星大氣。 土星外圍的大氣層包括96.3%的氫和3.25% 的氦

17、，可以偵測到的氣體還有氨、乙炔、乙 烷、磷化氫和甲烷。上層的云由氨的冰晶組 成，較低層的云則由硫化氫銨（NH4SH）或 水組成。相對于太陽所含有的豐富的氦，土 星大氣層中氦的豐盈度明顯低得多。 天王星Uranus 質(zhì)質(zhì)量量:8.6810 131025kg 軌道半長軸軌道半長軸:2,876,679,082km 公轉(zhuǎn)周期公轉(zhuǎn)周期:84.323326年 自轉(zhuǎn)周期自轉(zhuǎn)周期:17時14分24秒 與太陽的距離與太陽的距離:28.69億千米 表面重力（米/秒）：8.69 逃逸速度（千米/秒）：21.3 衛(wèi)星數(shù)衛(wèi)星數(shù):27顆 表面溫度表面溫度:-180c 半半徑徑:25900 大氣構(gòu)成：大氣構(gòu)成：H2 83%

18、 He 15% CH4 2% 根據(jù)旅行者2號的探測結(jié)果，科學(xué)家 推測天王星上可能有一個深度達一萬一萬 公里公里、溫度高達6650，由水水、硅硅、 鎂鎂、含氮分子含氮分子、碳氫化合物碳氫化合物及離子化離子化 物質(zhì)物質(zhì)組成的液態(tài)海洋。由于天王星上 巨大而沉重的大氣壓力，令分子緊靠 在一起，使得這高溫海洋未能沸騰及 蒸發(fā)。 冥王星Pluto 自轉(zhuǎn)周期自轉(zhuǎn)周期:6.387天 表面溫度表面溫度:-220c以 下 衛(wèi)星數(shù)量衛(wèi)星數(shù)量:5顆 平均密度平均密度:2.0g/ 逃逸速度逃逸速度:1.22km/s 直徑：2274千米 遠離太陽59億千米 在2006年8月24日國際天文學(xué)聯(lián)合會 大會上，以絕對多數(shù)通過決

19、議5A-行星的 定義，以237票對157票通過決議6A-冥王 星級天體的定義冥王星從此被視為是太 陽系的“矮行星”，不再被視為行星。 冥王星與假想的 旅行者一號 火山地形 奧林匹斯山脈： 它在地表上 的高度有24千米（78000 英尺），是太陽系中最大的 山脈。它的基座直徑超過 500千米，并由一座高達6 千米（20000英尺）的懸崖 環(huán)繞著； 奧林匹斯山脈 火山地形 火星表面巖石 人類環(huán)境組成關(guān)系 人 類 環(huán) 境 自然環(huán)境 人工環(huán)境 物質(zhì)：空氣、水、巖石、土壤、動物、 植物、微生物 能量：氣溫、陽光、引力、地磁力 自然想象：太陽穩(wěn)定性，地殼穩(wěn)定性 （構(gòu)造運動、地震、火山爆發(fā)等）、大 氣運動、

20、水循環(huán)、水土演變 人工構(gòu)建物、人工產(chǎn)品和能量、科學(xué) 技術(shù)、綜合生產(chǎn)力、政治體制、社會 行為、宗教信仰、文化與地域因素等 1.2 1.2 環(huán)境的功能和基本特征環(huán)境的功能和基本特征 環(huán)境的功能環(huán)境的功能 （1 1）、首先是為人類生存提供所需要的資源）、首先是為人類生存提供所需要的資源 巖石圈：礦物資源、土壤巖石圈：礦物資源、土壤農(nóng)作物生長提供食物；農(nóng)作物生長提供食物； 生物圈：食物、藥材、工業(yè)原料，生物多樣性又為保護人類生存環(huán)境質(zhì)量提供各種服務(wù)，清潔水、空生物圈：食物、藥材、工業(yè)原料，生物多樣性又為保護人類生存環(huán)境質(zhì)量提供各種服務(wù)，清潔水、空 氣。氣。 （2 2）、環(huán)境具有調(diào)節(jié)功能）、環(huán)境具有調(diào)節(jié)

21、功能這是環(huán)境整體性的反應(yīng)這是環(huán)境整體性的反應(yīng) 巖石圈、生物圈、水圈、大氣圈都是變化著的動態(tài)系統(tǒng)和開放系統(tǒng) ，各系統(tǒng)間都存在著物質(zhì)和能量的交換，都有外部物質(zhì)的輸入和內(nèi) 部物質(zhì)的輸出，環(huán)境的這種動態(tài)變化構(gòu)成了環(huán)境的整體性。在一定 的時空尺度內(nèi)，環(huán)境的輸入和輸出是相等的，是一個動態(tài)的平衡過 程稱之為環(huán)境平衡或生態(tài)平衡。當(dāng)外部的輸入大于輸出時，在一定 的強度下系統(tǒng)可通過自我調(diào)節(jié)的能力使環(huán)境的正常功能不被破壞， 這就是環(huán)境系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能作用，亦稱為環(huán)境的自凈作用。 （3 3）、環(huán)境的服務(wù)功能）、環(huán)境的服務(wù)功能 自然資源和自然生態(tài)環(huán)境的具體體現(xiàn)形式是各類生態(tài)系統(tǒng)，它們都是生命的 支持系統(tǒng)。森林、草地、海洋、

22、河流、湖泊等，提供食物、藥材、各類生產(chǎn) 和生活資料的同時，還為人類提供著許多服務(wù)，如調(diào)節(jié)氣候、凈化環(huán)境、消 納廢物和減緩災(zāi)害、為人們提供娛樂休閑場所等，人類社會正常生活是生態(tài) 系統(tǒng)許多間接功能即生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)所提供的。 （4 4）、環(huán)境的文化功能）、環(huán)境的文化功能 人類的文化、藝術(shù)本質(zhì)是對自然環(huán)境生態(tài)美的感受和反應(yīng)，自 然美比人類存在的更早。優(yōu)美的自然環(huán)境又是藝術(shù)家們創(chuàng)造和 美學(xué)傾向的源泉，給人類帶來無窮無盡文化藝術(shù)和科學(xué)奉獻。 這就是環(huán)境的整體文化功能最基本和最本質(zhì)的概況。 概括為以下四個方面： (1)、環(huán)境的整體性 (2)、環(huán)境資源的有限性 (3)、環(huán)境的差異性 (4)、環(huán)境的變動性和穩(wěn)定

23、性 (5)、不可逆性 除此之外，環(huán)境還具有對危害作用的時滯性：環(huán)境 的破壞和污染一是不能很快反應(yīng)出來，二是很難認 識清楚，三是恢復(fù)時間較長。 環(huán)境的特征環(huán)境的特征 (1)(1)、環(huán)境的整體性、環(huán)境的整體性 大氣污染河流土壤水體 (2)(2)、環(huán)境資源的有限性、環(huán)境資源的有限性 (3)(3)、環(huán)境的差異性、環(huán)境的差異性 (4)(4)、環(huán)境的變動性和穩(wěn)定性、環(huán)境的變動性和穩(wěn)定性 環(huán)境危害作用的時滯性環(huán)境危害作用的時滯性 （5）不可逆性 環(huán)境的能量流動不可逆，環(huán)境的物質(zhì)循環(huán)具有 可逆性。但整個過程具有不可逆性（熱力學(xué)理 論），因此，環(huán)境一旦遭破換。利用物質(zhì)循環(huán) 規(guī)律可以實現(xiàn)局部恢復(fù)，但不能（難以）徹

24、底 回到原來的狀態(tài)。 構(gòu)成環(huán)境的要素 水 大氣 生物 陽光 巖石 土壤 環(huán)境的要素環(huán)境的要素 1.3 環(huán)境問題環(huán)境問題 環(huán)境問題 廣言之，由自然的或認為的原因引起生態(tài)系統(tǒng)破壞，直 接或間接影響人類生存和發(fā)展的一切現(xiàn)實或潛在的問題 。 狹義之，由于人類的生產(chǎn)活動和生活方式所致的各種環(huán) 境污染破壞和生態(tài)失調(diào)。 全球環(huán)境問題，是指對全球產(chǎn)生直接或間接的具有普遍 性的對全球造成危害的環(huán)境問題，造成全球范圍生態(tài)環(huán) 境退化的問題。其含義為 普遍存在，不同國家地區(qū)在性質(zhì)上具有普遍性，如氣 候變暖、臭氧層破壞、水資源短缺、生物多樣性減少 跨國、跨地區(qū)性影響，如酸雨、海洋污染、有毒有害 危險品化學(xué)品越境轉(zhuǎn)移等

25、環(huán)境問題分類 原生環(huán)境問題（第一類） 地震 火山 臺風(fēng) 次生環(huán)境問題（第二類） 水土流失 沙漠化 鹽漬化 物種滅絕 環(huán)境干擾 環(huán)境污染 產(chǎn)生的原因 人口問題 資源不合理利用 片面追求經(jīng)濟增長 環(huán)境問題是伴隨著人口問題、資源問題和發(fā)展問題而出現(xiàn)的 21世紀(jì)環(huán)境問題關(guān)系圖 原原 因因 過過 程程 結(jié)結(jié) 果果 人口問題 森林減少、資源短缺 厄爾尼諾懸河化荒漠化 氣候變暖貧水花貧土化 洪澇災(zāi)害海洋荒漠化城市荒漠化 人體退化 全球環(huán)境問題的分布特點 區(qū)域性和階段性 發(fā)達國家先污染后處理 中國也面臨同樣問題，但第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境問題突出 區(qū)域差異性、集中性 陸地大于海洋 北半球大于南半球 溫帶地區(qū)

26、大于其他地區(qū) 國家內(nèi)不集中分布 大城鎮(zhèn)、工礦區(qū)（熱島、水害等效應(yīng)） 沿河沿江水路交錯地 盆地河谷 交通線附近 全球環(huán)境問題的共同特點和發(fā)展趨勢 特點 人為性 危害性 加建性 隱蔽性 移動性 可變性 發(fā)展趨勢 人口激增和貧困 與城市化相關(guān)的問題嚴(yán)重 自然資源消耗加速 工業(yè)廢棄物、生活垃圾激增 自然資源消耗和破壞增加 室內(nèi)環(huán)境污染問題嚴(yán)重 1.3.1 全球氣候變化全球氣候變化 1萬年前，最近的這一次冰河期 后，地球氣候相對穩(wěn)定。地球溫 度受太陽短波輻射照到地球表面 的速率和吸熱后地球?qū)⒓t外輻射 （長波輻射）散發(fā)到空間的速率 決定。 H2O、CO2、CH4、O3、氟利 昂可以是短波輻射通過，但卻可

27、吸收長波輻射，為溫室氣體。 （1）氣候變化及其趨勢）氣候變化及其趨勢 氣體氣體體積分數(shù)體積分數(shù) /ppm 年增長率年增長率 /% 存留期存留期/ 年年 現(xiàn)有貢獻現(xiàn)有貢獻 率率/% 來源來源 CO23550.4160煤、油、氣、 森林砍伐 CFCs0.000852.2400- 1500 0 14發(fā)泡劑、氣 溶膠、制冷 劑、清洗劑 CH4 1.7140.81120濕地、稻田、 化石燃料、 牲畜 NOx0.310.251206.7化石燃料、 化肥、森林 砍伐 表2.1溫室氣體及其特征 氣候變化的影響與危害 海平面上升 影響農(nóng)業(yè)和自然生態(tài)系統(tǒng) 加劇洪澇、干旱及其他氣象災(zāi)害 影響人類健康 氣候變化及其對

28、我國的影響 變暖趨勢-冬季將強于夏季 北方、西部的溫暖地區(qū)及沿海降雨量增加，長江黃河洪水爆發(fā)頻 率更高 東南沿海地區(qū)臺風(fēng)和暴雨頻繁 春季和初夏許多的去干旱加劇、干熱風(fēng)頻繁土壤水份蒸發(fā)加快 變暖還會持續(xù)幾十年！ 1.3.2臭氧層破壞和損耗臭氧層破壞和損耗 在離地20-30km平流層中存在臭氧層，其中 的O3含量盡管不高（大氣總量的一億分之一） ，但具有紫外吸收能力， UV-B是紫外中的有 害部分。 危害 皮膚癌和白內(nèi)障患者增多，損壞人的免疫力。傳染 病發(fā)病率增高 破壞生態(tài)系統(tǒng)：臭氧層減少25%，豆類減產(chǎn)20- 25%；食物鏈底層浮游生物生產(chǎn)力下降；加速高分 子材料老化，促進光化學(xué)大氣污染 1.3

29、.3 酸雨污染酸雨污染 損害生物和自然生態(tài)系統(tǒng)以及人體健康 腐蝕建筑材料及金屬結(jié)構(gòu) 破壞文物古跡 湖泊酸化、土壤酸化 1.3.4 生物多樣性銳減生物多樣性銳減 地球上有7-8萬種植物可以使用，可栽培的約 150多種，迄今被廣泛利用的20多種占世界糧 食總產(chǎn)量90%。 物種物種細菌細菌原生原生 生物生物 脊椎脊椎 動物動物 無脊椎無脊椎 動物動物 真菌真菌植物植物總物總物 種數(shù)種數(shù) 包括未知物種的包括未知物種的 可能中物種數(shù)可能中物種數(shù) 個數(shù) （萬） 0.485.2127. 2 7. 2 271751400 表1.6已記述的物種的估計數(shù) 生物多樣性減少原因 大面積森林采伐、火燒、農(nóng)墾、過度放牧

30、對生物物種的高強度捕獵和采集過度 工業(yè)化和城市化發(fā)展占用大面積土地 外來物種大量入浸，改變了原生系統(tǒng) 無控制旅游 土壤、水和空氣污染 全球變暖 氮沉積、石油泄漏、非法貿(mào)易 后果： 生物多樣性銳減、物種沒絕，使人類喪失各種寶貴生物資源、喪失他們在藥 用、醫(yī)學(xué)方面的直接和潛在利用價值，且造成生態(tài)系統(tǒng)退化和瓦解，直接間 接威脅人類生存基礎(chǔ)。 1600-1950年間，鳥類和 哺乳動物滅絕速度增加4 倍。約113種鳥類和83種 哺乳動物已經(jīng)滅絕。1850 年-1950年，滅絕鳥類和 哺乳動物每年一種。 20世紀(jì)90年代初，聯(lián)環(huán)署 和IUCN預(yù)測：1130種 （24%）哺乳動物和1183 種（12%）鳥類

31、在可預(yù)見 的未來滅絕。 1.3.5土地荒漠化土地荒漠化 產(chǎn)生的原因 風(fēng)力作用下，出現(xiàn)風(fēng)蝕地、粗化地和流動沙丘 流水作用下，出現(xiàn)劣地和石質(zhì)坡 物理化學(xué)作用下，土壤板結(jié)、細顆粒減少、土壤水分減少造成的 土壤干化和有機質(zhì)顯著下降，出現(xiàn)養(yǎng)分減少、鹽漬化 工礦開發(fā)造成土地資源損毀 成因 自然因素：干旱、洪水、滑坡 人為因素：過度放牧、亂砍亂伐、開墾草地并連續(xù)耕作 指在干旱、半干旱和某些半濕潤、濕潤地區(qū)，由于氣候變化和人類活動等 各種原因所造成的土地退化，它使土地生物和經(jīng)濟作物生產(chǎn)潛力減少。 全球土地退化原因及其范圍 原因原因退化范圍退化范圍 （億（億hm2） 森林砍伐5.8 過度放牧6.8 薪材消耗1.

32、37 農(nóng)業(yè)管理不善5.5 工業(yè)和城市化0.195 hm2:公頃，100米的平方squarehectometer 亞太區(qū)認為導(dǎo)致土地荒漠化：亞太區(qū)認為導(dǎo)致土地荒漠化： 植被破壞：37% 過度放牧：33% 不可持續(xù)農(nóng)業(yè)耕種：25% 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過度開發(fā)：5% 1.3.6 森林植被破壞森林植被破壞 森林的定義（聯(lián)合國糧農(nóng)組織FAO）在全球森 林資源評價2000第一次對森林給以定義：不小 于0.5hm2,地面至少10%為樹冠所覆蓋的地區(qū)。 全球由森林覆蓋總面積38.66億公頃，占陸地總面積1/3， 95%天然林，5%人工林。 非洲17%，亞太19%，歐洲27%，北美12%，拉丁美洲加 勒比地區(qū)25%

33、熱帶雨林47%，亞熱帶9%，溫帶林11%，北方針 葉林33% 。 森林減少的主要原因及危害 原因 砍伐林木 開墾林地 采集薪材 大規(guī)模放牧 酸雨等空氣污染 危害 產(chǎn)生氣候異常 增加CO2 物種滅絕和生物多樣性減少 加劇水土浸蝕 減少水源涵養(yǎng)，加劇洪澇災(zāi)害 1.3.7 淡水資源危機淡水資源危機 地球上水的總體積14.1億km3 其中2.5%是淡水，而其中的87%淡水又被封凍在兩 極及高山的冰層和冰川中，難以利用。 可使用的淡水資源不足總淡水資源的1%，占地球總 水量的0.01%。 淡水資源短缺 按國際經(jīng)驗，每人每年1000立方可重復(fù)使用的淡水資源是一個基本指標(biāo) ，低于該標(biāo)準(zhǔn)的國家會受阻礙發(fā)展和損

34、害健康的長期性水荒 20世紀(jì)后半葉，淡水提取量每年增加4-8% 缺水人口由1.32億（1990年）增加到6.53億（2025年，如果按人口 高增長率9.04億） 2050年，不包括中國西北部、印度西部和南部、巴基斯坦和墨西哥大部 分地區(qū)、美國和南美西海岸這些干旱缺水地區(qū)，預(yù)計缺水國家人口將增加 到10.6億（24.3億，高增長率） 與淡水資源短缺對應(yīng)的是水資源浪費，農(nóng)業(yè)用水占全球水消耗的70%， 但農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)60%以上的水在澆灌莊稼前就滲漏蒸發(fā)，也導(dǎo)致土壤鹽 漬化。 淡水污染 淡水污染的三個來源 生活廢水 工業(yè)廢水 含農(nóng)業(yè)污染物的地面徑流 固體廢棄物滲漏和大氣污染物沉降也造成水體交叉 污染

35、爭奪水資源 部門之爭（工業(yè)與農(nóng)業(yè)） 地區(qū)之爭（上游與下游） 國家之爭（跨國的上游與下游） 在西非和北非等一些干旱半干旱地區(qū)，水貴如油， 各國在跨國河流和地下蓄水層開發(fā)利用上矛盾尖 銳，甚至引起軍事沖突。因此專家預(yù)言，目前的 戰(zhàn)爭以掠奪石油資源轉(zhuǎn)變?yōu)閷淼囊誀帄Z水資源 為主的戰(zhàn)爭。 1.3.8 海洋資源破壞和環(huán)境污染 海洋生物過度利用 海洋污染 世界沿海水域大部分已遭污染，公海相對清潔 分布最廣、影響最大的污染源是排放的污水和土地開墾及浸蝕的沉積物 污染和沿海開發(fā)對濕地、紅樹林珊瑚礁和沙丘破壞，改變沿海生境，動物 棲息、繁殖地遭破壞，威脅地區(qū)魚類和其他野生動物 船舶鉆井平臺原油泄漏和農(nóng)藥等有機物

36、傾倒 海洋垃圾塑料、廢棄漁網(wǎng)，原有滲漏對海洋動物、海鳥等造成危害 沿海生態(tài)環(huán)境破壞 沿海人口增多 港口疏浚、垃圾填埋、沿海固體廢棄物傾倒、建筑和道路、濱海砂礦等 1.4 當(dāng)代中國環(huán)境問題當(dāng)代中國環(huán)境問題 環(huán)境污染 大氣污染 水污染 固體廢棄物污染 生態(tài)惡化 森林資源匱乏 草場退化 耕地質(zhì)量下降 荒漠化現(xiàn)象嚴(yán)重 生物物種減少 自然災(zāi)害 自然災(zāi)害 氣候災(zāi)害 干旱 暴雨洪澇 高溫 臺風(fēng) 沙塵暴 雪災(zāi) 地震 地質(zhì)災(zāi)害 海洋災(zāi)害 大氣污染 影響城市空氣環(huán)境質(zhì)量的只要污染物是顆粒物（PM2.5 ） 2003年，25.6%的城市SO2超過二級標(biāo)準(zhǔn)（山、內(nèi)、河 2、湖、陜、甘等），pH3.67(萍鄉(xiāng))-8.4

37、0（嘉峪關(guān)） SO2排放2158.7萬噸（工業(yè)1781.4萬噸、生活367.3萬噸 ） 煙塵排放量1048.7萬噸（工業(yè)846.2萬噸、生活202.5萬噸 ） 工業(yè)粉塵排放量1021萬噸 中國環(huán)境狀況公報顯示，2003年全國城市空氣質(zhì) 量總體上好轉(zhuǎn)，監(jiān)測340個城市，142個城市達到國 家環(huán)境空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)（居住區(qū)標(biāo)準(zhǔn)），占41.7%。 水污染 有38.1%滿足I-III類水質(zhì)。 海河水質(zhì)污染嚴(yán)重、劣V類水質(zhì)斷面占50%以上 遼河劣V類水質(zhì)斷面占40.6% 黃河水洗總體水質(zhì)較差 淮河干流以上以IV類水質(zhì)為主 松花江水系以IV類水質(zhì)為主 珠江水系、長江干流及主一級支流以上以II類水質(zhì)為主 中國

38、環(huán)境狀況公報顯示，2003年七大水系407個 重點監(jiān)測斷面顯示。 海河 遼河 黃河 淮河 松花江 長江 珠江 全國近岸海域一、二類海水比例為62.8%，比上年下降4.9個百分點；三類為11.8%， 上升3.8個百分點；四類、劣四類為25.4%，上升1.1個百分點。四大海區(qū)近岸海域 中，南海、黃海近岸海域水質(zhì)良，渤海為輕度污染，東海為重度污染。 地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB 3838-88 類：源頭水，國家自然保護區(qū)； 類：生活飲用水源地一級保護區(qū)，珍貴魚類保護區(qū)，魚蝦產(chǎn)卵場； 類：生活飲用水源地二級保護區(qū)，一般魚類保護 區(qū)，游泳區(qū)； 類：一般工業(yè)用水區(qū)，人體非直接接觸娛樂用水區(qū)；

39、 類：農(nóng)業(yè)用水區(qū)。 太湖：輕度富營養(yǎng)化，水質(zhì)有所改善 滇池：重度富營養(yǎng)化，水質(zhì)下降 巢湖：中度富營養(yǎng)化，與往年持平 28個重點湖庫中，滿足個重點湖庫中，滿足II、III類水質(zhì)的湖庫類水質(zhì)的湖庫7個，占個，占 25%，其余，其余75%水質(zhì)水質(zhì)III以下。三湖的主要污染指標(biāo)都是總以下。三湖的主要污染指標(biāo)都是總 氮和總磷超標(biāo)。氮和總磷超標(biāo)。 47個城市飲用水總體良好，水質(zhì)基本穩(wěn)定的基礎(chǔ)上又個城市飲用水總體良好，水質(zhì)基本穩(wěn)定的基礎(chǔ)上又 惡化的趨勢，超標(biāo)指標(biāo)：惡化的趨勢，超標(biāo)指標(biāo)： 礦化度、總硬度、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、鐵、錳、氯 化物、硫酸鹽、pH值、氟化物、酚等。 2008年水環(huán)境狀況 p一是地表水的污