環(huán)境化學與環(huán)境保護第一章1

環(huán)境化學與環(huán)境保護化學與材料科學學院韓維和1章節(jié)第一章

緒論第二章水體環(huán)境化學與環(huán)境保護第三章大氣環(huán)境化學與環(huán)境保護第四章土壤環(huán)境化學與環(huán)境保護第五章飲食環(huán)境化學與環(huán)境保護第六章可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境保護第七章化學教育與環(huán)境保護2第一章緒論

第一節(jié)我國存在的環(huán)境問題一.人口遞增問題

我國在歷史上一直是人口大國，在20世紀的100年間，人口從4.5億增加到12.6億，增長近二倍。

我國人口2001年12.7627億。2002年12.8453億,

2003年12.9227億。2004年12.9988億。2005年13.0628億。2006年底為13.1448億。

2007年底中國大陸人口(不包括香港、澳門、臺灣)達到13.21億。2008年底中國大陸人口(不包括香港、澳門、臺灣)達到13.32億。2009年底中國大陸人口(不包括香港、澳門、臺灣)達到13.38億。人口迅速增長，對資源環(huán)境產生巨大壓力。從總量上來說，我國資源豐富，品種繁多，是世界上少數資源大國之一，但從人均情況來看，是世界上最貧困的國家之一。

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因此，我國人口對資源環(huán)境的直接壓力已經遠遠超過世界上許多國家的水平，使得各類資源始終處于一種超負荷的狀態(tài)。人口增長使得我國森林、草地、耕地、海洋、淡水、能源和礦產資源等加速耗損，并加重了環(huán)境污染和生態(tài)破壞。對此我們必須保持清醒認識，要有高度則任感，增強保護和合理利用資源的責任感和緊迫感。

44二.環(huán)境污染問題

（一）水體污染情況特別嚴重

我國水資源總量為2.8×1012m3，居世界第四位，但人均占有量只有2231m3，為世界上倒數第二，被列為最貧水的國家之一。

我國陸地水資源分布不均衡，北方人均只有750m3，是南方的1/5，是世界人均的10%。

全國農田年均受旱面積從20世紀70年代的1.13×107h㎡增加到90年代的2.67×107h㎡，農村還有3000多萬人和數千萬頭牲畜常年飲水困難；全國668座建制市中，約400多座飲水不足，其中100多座城市嚴重缺水。

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我國水體水質總體上呈惡化趨勢。1980年全國污水排放3.10×1010t，1999年增加到4.01×1010t，其中生活污水排放量2.04×1010t，首次超過了工業(yè)用水排放量。

全國七大水系（長江，黃河，淮河，遼河，海河，珠江，松花江）的水質繼續(xù)惡化，面源污染日益突出。其中遼河海河污染嚴重，淮河水質較差，黃河面臨污染和斷流的雙重壓力。

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城市地下水一半已被污染，部分地區(qū)過分開采，已引起地面沉降，塌陷，地裂縫和海水入侵等環(huán)境地質問題。

我國是一個海洋大國，有1.8×104Km海岸線，近3×106k㎡的管轄海域，500㎡以上的島嶼7372個，海洋資源非常豐富。1997年海洋水產總量2.18×107t，原鹽產量2.11×107t，均居世界首位。

但海洋開發(fā)無度，管理無序，使用無償，嚴重影響了海洋資源的可持續(xù)利用。同時，近岸海域水體污染日趨嚴重，其中，東海污染最重，其次為南海。近海污染范圍擴大，已出現海洋荒漠化問題，漁業(yè)資源減少，赤潮等危害不斷。

77河中魚兒紛紛死去

88污水毒死魚類--2006.3.14.

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10被石油污染的海鳥-已經分不清油與鳥10吉林松花江支流發(fā)生化工污染

污染約五公里--2006年8月23日

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1212(二）大氣污染問題十分突出

我國大氣污染仍以煤煙型為主，主要污染物為總懸浮顆粒物（TSP）和SO2；少數特大城市屬煤煙與汽車尾氣污染并重類型；酸雨問題十分嚴重，污染程度居高不下。

我國能源以燒煤為主，占商業(yè)能源的3/4以上，因此，大氣中TSP（總懸浮顆粒物）和SO2含量是全球最高的，一些主要城市大氣污染濃度遠遠超過國際標準，全球空氣污染嚴重的50座城市中我國占8座，太原，重慶，濟南等位于全球污染最為嚴重的城市之首。

1999年全國統(tǒng)計的338個城市中，66.9%的城市超過國家空氣二級標準，其中40.5%的城市超過三級標準。60%的城市TSP（總懸浮顆粒物）濃度年均值超過二級標準（200μg.m-3）；28.4%的城市SO2濃度年均值超過二級標準（60μg.m-3）。13

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目前，我國酸雨呈急劇蔓延之勢，是繼歐洲，北美之后世界第三重酸雨區(qū)。20世紀80年代，我國酸雨主要發(fā)生在川貴兩廣地區(qū)，酸雨區(qū)面積為1.7×106k㎡；到90年代中期，已擴展到長江以南，青藏高原以東及四川盆地的廣大地區(qū)，面積擴大了1.0×106k㎡。

酸雨危害面積約占國土面積的30%以上。酸雨每年造成的直接經紀損失達140億元。

我國機動車的數量大副度增長。而目前我國機動車污染控制水平低，相當于國外20世紀70年代中期水平，使得機動車尾氣成為城市大氣污染的一個重要來源，特別是北京，上海，廣東等大城市，大氣中氮氧化物的濃度嚴重超標。

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此外，汽車排放的鉛也是城市大氣中重要的污染物，對大氣污染的分擔率達80%~90%。1986~1995年10年間我國累計約1500t鉛排入到大氣、水體等自然環(huán)境中，并且主要集中在大城市中。因此，對居住地的兒童，交警和清潔工的身體健康造成不良影響。

對我國一些地區(qū)室內污染的研究顯示，來自燃煤燒柴的顆粒物水平通常高于室外，廚房中顆粒物濃度最高（超過1000μg.m-3）。

研究表明，估計SO2濃度每增加1倍，死亡的危險就增加11%；TSP（總懸浮顆粒物）每增加一倍，則增加4%。每年由于空氣污染超標致病所造成的工作損失達450萬人。

1515(航拍)北京東南郊污染企業(yè)擬搬遷

首鋼搬不完08年將停工

1616水泥廠灰色的煙塵

1717河北臨城磚窯污染嚴重

1818（三）城鎮(zhèn)垃圾污染日趨嚴重

近幾年來，全國工業(yè)固體廢物產生量約8×108t，其中危險廢物產生量約1.0×107t。

工業(yè)固體廢物的累計堆放量已超過6.5×109t，占地5×104h㎡以上，其中危險廢物占5%。

目前，城市生活垃圾年清運量在1.4×108t以上，城市人均年產生活垃圾440㎏之多，每年以約10%的速率增長。而處理率低，僅為50%~60%，近一半的垃圾未經處理隨意堆放，造成污染。

工業(yè)廢物和生活垃圾露天集中堆放，侵占大量土地，對農田破壞嚴重，并對大氣，地表水和地下水產生二次污染。

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隨著城鎮(zhèn)垃圾中有機質含量的提高和簡單集中堆放，垃圾爆炸事故不斷發(fā)生。

隨著塑料包裝用量迅速增加，“白色污染”問題十分突出。

201/14/202320城市垃圾1

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21城市垃圾2

2222堆積的電子垃圾

2323廢棄的輪胎

2424傾倒垃圾

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25這些垃圾可能有一些是你我生產的

2626（四）城市噪聲污染日漸擴大

隨著我國的工農業(yè)、運輸業(yè)的迅速發(fā)展，噪聲污染日漸擴大。我國多數城市噪聲污染處于中等水平，各類功能區(qū)噪聲普遍超標。

交通噪聲影響范圍約占城市的1/3，因其聲級較高，影響范圍較大，對聲環(huán)境沖擊最強。

社會生活噪聲是影響城市聲環(huán)境最廣泛的噪聲來源，其影響范圍逐年增加，已達城市范圍的47%左右。

全國近2/3的城市居民在噪聲超標的環(huán)境中生活和工作。噪聲使人煩惱，精神不易集中，影響工作效率，妨礙休息和睡眠等，強噪聲會引起耳聾，可能誘發(fā)一些疾病。噪聲污染同大氣污染、水體污染一起，被公認為當今世界的三大公害。2727三、生態(tài)惡化問題（一）耕地質量下降，荒漠化現象嚴重我國地域遼闊，總面積約9.60×106km2，居世界第3位，但人均土地面積為0.777hm2，相當于世界人均水平的1/3。

人均耕地面積由解放初期的0.26hm2降到0.106hm2，僅相當于世界人均數的43%。全國已有666個縣突破人均耕地0.0533hm2的警戒線，其中463個縣人均耕地不足0.033hm2。

我國耕地總體質量不高，全國大于25°的陡坡耕地占耕地面積近35%，有水源保證和灌溉設施的耕地只占40%，中低產田占耕地面積的79%。

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耕地養(yǎng)分含量不高，土壤有機質含量低的比例高達31.3%。耕地重用輕養(yǎng)，干旱退化、水土流失、污染嚴重的耕地占了相當大的比例。

我國是世界上荒漠化面積最大、分布最廣、危害最嚴重的國家之一。

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土地荒漠化給我國造成嚴重危害，近1.0×108hm2草地1.5×107hm2農田、0.1×106hm2林地嚴重退化，近4億人口受害，每年造成的直接經濟損失為541億元，相當于西北5省區(qū)年財政收入的3倍。

由于土地不斷沙化，沙塵暴頻繁襲擊我國?；哪瘑栴}成為我國經濟建設與可持續(xù)發(fā)展的心腹大患，對西部、北部徹底脫貧致富造成很大障礙。

3030（二）森林資源貧乏，草地退化嚴重根據第五次全國森林資源清查結果，我國現有森林面積1.59×108hm2，總蓄積量1.127×1010m3；除港、澳、臺地區(qū)外，人工林面積0.467×108hm2，居世界首位。

但人均占有森林面積僅相當于世界人均水平的21.3%,人均森林蓄積量只相當于世界人均水平的1/8，是人均占有森林蓄積量最低的國家之一;全國森林覆蓋率為16.55%,只相當于世界水平的61.3%。

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我國是草地資源大國，擁有各類天然草地3.9×108hm2，約占國土面積的40%，居世界第2位。但人均草地面積僅0.33hm2，約為世界人均水平的一半。

另外，由于對草地的過度開發(fā)，亂開濫墾和長期超載放牧，草地面積逐年減少，草地質量逐漸下降。

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由于草地掩被蓋度降低，涵養(yǎng)水源、保持水土的能力減弱，目前90%的草地已經或正在退化。

草原災害頻繁，1999年草原火災發(fā)生432起，草原過火面積1.9×105hm2；草原鼠蟲害發(fā)生面積近4.33×104hm2,成災面積約2.73×104hm2。

草原退化，必然引起環(huán)境惡化，導致氣候惡化。

3333（三）生物多樣性減少，許多物種瀕危我國幅員遼闊，自然條件復雜，孕育了豐富的物種資源。我國生物資源無論種類和數量都在世界上占有重要地位。我國有高等植物3×104種，占世界10%，居第3位，其中裸子植物250種，占世界29.4%，居首位。脊椎動物6347種，占世界14%，其中鳥類1244種，居世界首位；魚類3862種，居世界前列。

由于獨特的地質歷史條件，特別是大部分地區(qū)未受第四紀冰川的影響，使我國的動植物區(qū)系特有性較高。屬于我國特有的高等植物1.73×104種，脊椎動物667種。如素有活化石之稱的水杉、銀杉、大熊貓等，種子植物中的銀杏、攀枝花蘇鐵、珙桐、杜仲等，動物中的麋鹿、揚子鱷、金絲猴等，都是我國特有或主要分布于我國的種類。3434

我國的經濟植物和家養(yǎng)動物異常豐富，居世界首位，其中重要的野生經濟植物3000多種，經濟價值的動物540種。另外，還有多種具有經濟價值的微生物，包括700種野生食用菌，380種藥用菌，300種菌絲體。

但是，亂砍濫伐、開荒、火災、污染等，使森林面積減小，大量動植物種喪失了棲息的環(huán)境；城市的發(fā)展、草原退化、水資源短缺和污染等，都會導致動植物生存環(huán)境的改變，這些是多數物種瀕?；驕缃^的主要原因。對動物的濫捕亂獵，對植物的濫采亂伐，是造成物種瀕危的又一重要原因。

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據統(tǒng)計，我國目前瀕危動植物約有1496種，約占我國高等動植物總種數的4%。其中瀕危珍稀高等植物1063種，極危種42種，已滅絕或可能滅絕8種。脊椎動物受威脅433種，滅絕和可能滅絕10種。生物物種是否豐富，生態(tài)系統(tǒng)類型是否齊全，遺傳物質的野生親緣種類多少，將直接影響到人類的生存。生物多樣性保護刻不容緩。

3636四、自然災害問題我國是一個自然災害頻繁而又嚴重的國家，每年都有一些地區(qū)遭受干旱、洪澇、沙塵暴、泥石流、滑坡、臺風、冰雹、霜凍、病蟲鼠草等災害的襲擊，地震災害也時有發(fā)生，給經濟建設和人民生命財產造成嚴重損失。

每年自然災害造成的直接經濟損失400－500億元人民幣，大災年份損失更慘，1998年我國夏季發(fā)生了歷史罕見的特大洪澇災害，直接經濟損失達2000多億元。

（一）地震災害頻繁地震是對人類構成最大威脅的自然災害之一。我國又是世界上遭受地震災害最為嚴重的國家之一。

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據統(tǒng)計，全球陸地上的7級以上地震，約30%發(fā)生在我國。

除貴州、浙江省外，各省都發(fā)生過6級以上地震，其中發(fā)生過7級以上強震的省(市、區(qū))就有19個，高烈度區(qū)的面積達3.12×106km2，占國土面積的32%。全國45%的大中城市位于烈度為7度或7度以上的高烈度區(qū)。

我國已發(fā)生過19次8級以上大地震，其中2次發(fā)生在臺灣，17次在大陸。

據20世紀80年代的統(tǒng)計，發(fā)生在我國境內的5級以上地震2600余次；6級以上地震500多次，平均每年6~7次。

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20世紀全球僅發(fā)生了3次8.5級以上特大地震，其中2次8.6級地震是發(fā)生在我國寧夏海原(1920年)和西藏察隅(1950年)；我國共發(fā)生7級以上地震80次，僅建國以來大陸就發(fā)生7級以上強震34次，這些大地震在時間上往往形成高潮與低潮相交替的活動格局，每個高潮期都持續(xù)10年左右，期間發(fā)生10多次7級以上強震，乃至發(fā)生一二次8級左右大地震。

1976年7月28日，唐山地區(qū)發(fā)生7.8級的強震，造成24.2萬人喪生，直接經濟損失數百億元，成為20世紀以來震驚世界的第一大震災。

2008年5月12日14時28分，我國發(fā)生了震驚世界的四川汶川特大地震災害，受災地區(qū)人民生命財產和經濟社會發(fā)展蒙受了巨大損失。

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四川汶川特大地震是新中國成立以來破壞性最強、波及范圍最廣、救災難度最大的一次地震，震級達里氏8級，最大烈度達11度，余震3萬多次，涉及四川、甘肅、陜西、重慶等10個省區(qū)市417個縣(市、區(qū))、4667個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、48810個村莊。

災區(qū)總面積約50萬平方公里、受災群眾4625萬多人，其中極重災區(qū)、重災區(qū)面積13萬平方公里，造成69227名同胞遇難、17923名同胞失蹤，需要緊急轉移安置受災群眾1510萬人，房屋大量倒塌損壞，基礎設施大面積損毀，工農業(yè)生產遭受重大損失，生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞，直接經濟損失8451億多元，引發(fā)的崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等次生災害舉世罕見。40

84017名群眾被從廢墟中搶救出來，149萬名被困群眾得到解救，430多萬名傷病員得到及時救治，其中1萬多名重傷員被快速轉送全國20個省區(qū)市375家醫(yī)院。

汶川特大地震發(fā)生后，各級政府共投入抗震救災資金800多億元，社會各界捐贈款物總計近600億元，對口支援省市承諾援建資金277億元，災區(qū)人民恢復生產、重建家園所需的各種物資源源不斷地送到災區(qū)，成為戰(zhàn)勝這場嚴重災害的基本保障。41

2008年5月22日，民政部下發(fā)緊急通知，要求各地對口支援四川汶川特大地震災區(qū)，提供受災群眾的臨時住所、解決災區(qū)群眾的基本生活、協助災區(qū)恢復重建、協助災區(qū)恢復和發(fā)展經濟，提供經濟合作、技術指導等。確定由北京等21個省份分別對口支持四川省的一個重災縣。上海對口支援都江堰市，湖南對口支援彭州市，黑龍江對口支援溫江區(qū)，山西對口支援郫縣，內蒙古對口支援大邑縣，河北對口支援崇州市，江蘇對口支援綿竹市，北京對口支援什邡市，遼寧對口支援安縣，山東對口支援北川縣，吉林對口支援平武縣，河南對口支援江油市，廣東對口支援汶川縣，福建對口支援理縣，天津對口支援茂縣，安徽對口支援松潘縣，江西對口支援小金縣，廣西對口支援黑水縣，浙江對口支援青川縣，湖北對口支援漢源縣，海南對口支援寶興縣。42

民政部對甘肅和陜西災區(qū)的對口支援也做了詳細安排。確定北京、天津在對口支援四川有關重災縣的同時，北京還要對口支援隴南市，天津對口支援甘南市。未承擔對口支援任務的貴州、西藏、青海、寧夏、新疆和新疆生產建設兵團等六省(區(qū)、兵團)接收的捐贈款物重點用于支持陜西災區(qū)災民生活安排和恢復重建。各受災地區(qū)要摸清災區(qū)的實際情況，提出災區(qū)的需求，區(qū)分輕重緩急，向支援省份通報，同時通報災區(qū)整個救災工作的進展情況。

同時，各受災地區(qū)要把恢復重建與災區(qū)經濟的長遠發(fā)展有機結合起來，及早制定災區(qū)恢復重建規(guī)劃，加強區(qū)域的防災減災基礎設施建設，注重發(fā)揮當地的優(yōu)勢資源，發(fā)展當地的特色產業(yè)，實現災區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

431976年唐山大地震－被扭曲的鐵軌jpg

44441976年唐山大地震－地震發(fā)生后的唐山市區(qū)

45451976年唐山大地震－地震造成的地裂縫jpg

46462008年四川汶川地震后

部隊向災區(qū)進發(fā)47部隊開進汶川縣展開救援48震后的北川成為一片廢墟49四川災區(qū)地震前后照片對比50北川縣醫(yī)護人員鼓勵被卡廢墟中的孩子51消防戰(zhàn)士鉆入空隙救人52被救出的孩子向解放軍叔叔“敬禮”53云南消防成功解救被困164小時幸存者54突擊隊成功救出被埋195小時8天多幸存者55地震前的北川中學56地震前的北川中學教學樓57北川中學倒塌的高中部教學樓-中新社張雷攝

58北川中學倒塌的高中部教學樓59

“新北川中學重建設計方案已經確定。于2009年5月12日正式開工建設！”新北川中學將建遇難學生照片墻、多難興邦題詞建筑，于2010年5月12日竣工，2010年9月1日交付使用。

60（二）水旱災害加劇我國西北部干旱少雨，東南沿海和廣大平原地區(qū)低洼易澇，有些年分西北、華北春旱夏澇成災。

據不完全統(tǒng)計，從公元前206年漢代初到1949年建國前2155年間，全國共發(fā)生較大洪水1092次，較大旱災1056次，大約每2年發(fā)生一次水災，一次旱災。

建國以來國家投入很大財力、物力和人力進行水利建設，但全國平均每年仍有0.13×108～0.20×108hm2農田受到不同程度的水旱災害。1950～1980年，平均每年受澇災耕地面積達0.1×108hm2，成災面積0.08×108hm2，受災人口以百萬計。造成經濟損失年均150～200億元。

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從20世紀80年代以來，7大江河的水災面積和成災年都比60年代和70年代有所增加。1996年7月長江發(fā)生了建國史上的大洪水，以洞庭湖地區(qū)受害最重。1998年夏季發(fā)生了歷史上罕見的特大洪澇災害，波及29個省(市、區(qū))，特別是長江發(fā)生了自1954年以來又一次全流域性大洪水，松花江、嫩江出現歷史記錄的特大洪水，造成受災人口2.23億人，死亡3004人,農作物受災面積0.21×10８hm２，成災0.13×10８hm２，倒塌房屋497間。1999年，太湖流域發(fā)生了百年不遇的特大洪水，長江下游出現僅次于1998年的歷史第2高水位。我國的干旱區(qū)域很廣，有45%的國土屬干旱或半干旱地區(qū)。建國以來，受旱面積占總受災面積的60%～70%，每年減產糧食1.0×1010kg以上。

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耕地面積受旱最重的是黃淮海地區(qū)，占全國總受旱面積人的46.5%，成災面積占全國總成災面積的50.5%。

1997年6－8月，我國北方大部分地區(qū)降水較常年同期偏少5－7成，黃河、淮河出現持續(xù)斷流，全國受旱面積約3.3×107hm２，成災約2.0×107hm２，絕收約4×106hm２，減收糧食4.76×1010kg。

旱情嚴重期間，1680萬人、850萬頭大牲畜飲水困難。

2000年入春以后，長江以北大部分地區(qū)發(fā)生了90年代以后最嚴重的旱情，有些重旱區(qū)無有效降雨時間已持續(xù)200多天，旱區(qū)內絕大部分小型水庫和塘壩已干涸。干旱缺水使內蒙古草原上的黃羊大批死亡。

6363（三）揚沙塵暴加劇沙塵暴是在強大的風力作用下，疏松裸露地表的細小沙粒物脫離地表，卷入氣流而形成的風沙塵埃流，造成能見度小于1km的災害性天氣。

從公元3世紀到20世紀，我國發(fā)生了70次沙塵暴，平均每30年發(fā)生一次。

20世紀60年代發(fā)生了8次特大沙塵暴，70年代發(fā)生了13次，80年代發(fā)生了14次，90年代以后，由于生態(tài)環(huán)境不斷惡化，每年都有沙塵暴發(fā)生。沙塵暴已成為我國愈來愈嚴重的生態(tài)問題。

1993年5月5日，西北地區(qū)的一場沙塵暴襲擊了4個省，被大風吹起的沙墻幾十米高，失蹤、死亡113人，經濟損失5億元以上。64

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1996年5月29日一起強沙塵暴襲擊了敦煌市，頃刻這座美麗旅游城陷于沙海之中，死亡5人，經濟損失5000萬元。

1998年4月5日，內蒙古的中西部、寧夏的西南部，甘肅的河西走廊一帶遭受了強沙塵暴的襲擊，影響范圍很廣，波及到北京、濟南、南京、杭州等地；4月17～19日，新疆的北疆及東、南部分地區(qū)的發(fā)生了6級以上沙塵暴，受害地區(qū)有10個地州的52個縣(市)，直接經濟損失逾10億元，連北京也都塵沙蔽日。

2000年春季，京津等地區(qū)先后遭受12次沙塵襲擊，其發(fā)生的時間之早、頻率之高、強度之大、影響范圍之大，為近50年來所罕見。襲擊京津地區(qū)沙塵暴大都來自內蒙古中西部和河北省壩上的干旱草原和荒漠區(qū)。豐寧沙丘離北京最近處只有18km，并以每年3.5km的速率逼近京城。頻繁出現的沙塵暴再次敲響了生態(tài)警鐘。65652006年4月16日夜間北京降下了大量的沙塵,地面,車輛和花草上布滿了塵土新華社記者攝。

66662006年4月17日北京沙塵暴后,一名男子正在擦掉愛車上的塵土。

67672006年4月17日晨，北京降下了今春最嚴重的一次浮塵，大街小巷到處是厚厚的浮土，空氣中彌漫著濃濃的土腥味，空氣嚴重污染。＂

68682006年4月9日西安出現3年來最強沙塵暴

-西安城墻湮沒在黃塵中

6969（四）水土流失嚴重我國是世界上水土流失最嚴重的國家之一，每年流失土壤5.0×109t以上，占全球總流失量的1/12；每年的入海泥沙量約2.0×109t，占全球陸地入海泥沙量的1/12。

黃河和長江的年輸沙量分別占全球九大河流的第1位和第4位。

目前，全國水土流失面積已達3.67×106km２，占國土總面積的38%。其中，西北黃土高原地區(qū)最為嚴重，水土流失面積達0.43×106km２，占黃土高原總面積約70%。

年水土流失總量已達2.2×109t，比1949年提高了31%。其中嚴重流失的面積約0.28×106km２，黃河出三門峽的泥沙就有1.6×109t。

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由于泥沙淤積，河床抬高，下游河床已高出河岸4～12m，事實上已成“懸河”，一旦河堤決口，后果將不堪設想。

目前，長江流域的水土流失面積比50年代增加了38%～76%。長江上游水土流失總量由以往的1.3×109t增加到1.6×109t，使中下游造成更多的“懸河”、“懸湖”，長江的荊江河段河床已高出兩岸8m，洞庭湖湖面縮小了2/5，年淤積約1.5×10８t泥沙，湖底每年抬高4～5cm。

京、津、冀、魯、豫等地的水土流失也相當嚴重，水土流失面積約占5省市土地面積的1/2。

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在開墾歷史較晚的東北地區(qū)，水土流失也有發(fā)展，吉林省水土流失面積占總面積的15.4%，遼寧省高達38%。水土流失可使土層變薄，肥力降低，含水量減少，土地生產力下降，造成糧食減產，僅此一項每年給我國造成的損失是非常大的。

水土流失可抬高河床，淤塞水庫，加速災難性洪澇的發(fā)生和發(fā)展；還可加劇滑坡、崩塌、泥石流等地質災害的發(fā)生。

7272（五）地質災害突發(fā)地質災害是因地質現象給人類造成的災害，主要有滑坡、泥石流、崩塌、海嘯、火山爆發(fā)、地震等。

我國是一個多山的國家，山地、高原、丘陵占國土總面積的69%，復雜的地質條件，使得我國成為世界上泥石流、滑坡、崩塌等地質災情最嚴重的國家之一。

1998年和1999年全國共發(fā)生較大規(guī)模突發(fā)性地質災害720起，共造成2396人死亡；直接經濟損失上百億元。地質結構的長期演變和發(fā)育是泥石流、滑坡等發(fā)生的根本原因。但加速其發(fā)展的重要原因，是人類的生產活動改變了自然環(huán)境。

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受泥石流危害的主要地區(qū)是西南、西北山區(qū)，其次是青藏高原東部、南部和北部邊緣、秦巴山區(qū)、太行山—燕山—遼南山區(qū)。泥石流給城鎮(zhèn)、農田、工業(yè)、交通、能源和水利設施、國防建設工程等帶來極大的危害，每年都要造成數億元的經濟損失和成百上千人的死亡。

1949~1985年，累計發(fā)生泥石流災害1200起，其中造成鐵路被毀、中斷行車的重大災害有300起，列車出軌和顛覆的嚴重事故10起，100人以上傷亡的特大事故2起、33個車站被淤埋41次，每年僅用于復舊費和改建工程費就高達7000萬元。

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我國的滑坡發(fā)育地區(qū)主要是云、貴、川、藏東、甘南和黃土高原溝壑區(qū)，歷史上每年都有滑坡災害發(fā)生。

據統(tǒng)計，寶成鐵路有滑坡101處、成昆鐵路183處、鷹廈鐵路48處。每年都有因滑坡災害中斷行車數小時到數十天的紀錄。為此每年用于整治滑坡的費用高達5000萬元以上。

人類的不合理活動，導致了環(huán)境的惡化，環(huán)境的惡化誘發(fā)或加重了自然災害的發(fā)生，而它又進一步破壞了環(huán)境，對人類進行了無情的報復，這是一個惡性循環(huán)。

7575為了防止或減緩這一惡性循環(huán)，在人與自然環(huán)境之間尋求和諧的關系，改善環(huán)境減輕災害，創(chuàng)造綠色文明。上面論述表明，大氣、水、土和生物所受到的污染和破壞已達到危險的程度。自然界的平衡受到日益嚴重的干擾，自然資源受到大規(guī)模破壞，自然環(huán)境正在惡化。

因此，環(huán)境問題已成為當代人類面臨的一個重大問題。

環(huán)境科學就是為解決人類面臨的嚴重的環(huán)境問題，為創(chuàng)造更適宜、更美好的環(huán)境而逐漸發(fā)展起來的。它的興起發(fā)展，標志著人類對環(huán)境的認識、利用和改造進入一個新的階段。7676第二節(jié)環(huán)境科學

第二節(jié)環(huán)境科學一、環(huán)境科學的概念

顧名思義，環(huán)境科學就是研究環(huán)境的科學。

主要研究環(huán)境(結構與狀態(tài))的運動變化規(guī)律及其與人類社會活動之間的關系，研究人類社會與環(huán)境之間協同演化、持續(xù)發(fā)展的規(guī)律和具體途徑。

其研究對象和研究目的決定了它不可能被傳統(tǒng)的自然科學、社會科學和技術科學中的任一門類所包容。

它的形成和發(fā)展過程又表明它與上述三大門類中的許多學科有著十分密切的聯系。

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環(huán)境科學是正在發(fā)展而尚未十分定型的龐大科學體系。

所謂尚未十分定型，是指這門科學到現在為止還沒有形成其區(qū)別于其他學科的獨特理論和方法，作為學科體系還處在成型中。

所謂龐大的學科體系，是指這門學科橫跨地學、生物學、物理學、化學、醫(yī)學、工程學以及法學、經濟學、社會學等現有科學領域中很多學科邊緣。

7878二、環(huán)境科學的發(fā)展環(huán)境科學源于環(huán)境問題的出現以及人類解決環(huán)境問題的需要。

人類是環(huán)境演變到一定歷史階段的產物，隨著生產能力的提高，社會組織程度的增強，文明的進步，人類逐漸與環(huán)境分離，并反過來對環(huán)境施加作用。這些作用使自然界發(fā)生的變化，一方面為人類提供了更好的生存發(fā)展的物質條件，另一方面又給人類帶來了日益嚴重的環(huán)境污染和環(huán)境破壞問題。

為了解決這些問題，各行各業(yè)的專家紛紛從不同傳統(tǒng)科學的角度，從環(huán)境問題的不同側面來尋求解決的途徑。一般認為，環(huán)境科學產生于20世紀50~60年代。然而人類關于環(huán)境必須加以保護的認識則可追溯到人類的早期。

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農業(yè)時代的開始以及崇拜自然的原始宗教的出現，表現人類已開始在實踐與觀念中把自己與環(huán)境區(qū)別開來，這是人類環(huán)境意識萌芽的標志。農業(yè)時代是人類改造自然的開端，也是同環(huán)境問題作斗爭的開端。

大約在公元前5000年，人類已開始用煙囪排煙，在公元前2300年知道使用陶質排水管道，在公元前300多年知道保護處于繁殖和發(fā)育階段的動植物。這些都是環(huán)境保護知識以經驗形態(tài)發(fā)展的開始。

到18世紀，隨著工業(yè)革命的擴展，環(huán)境污染與生態(tài)破壞逐漸嚴重并引起社會的重視。與此同時，近代科學與哲學開始從不同的角度不同的層次研究環(huán)境保護與防治污染技術以及人與環(huán)境的關系，使環(huán)境保護知識從經驗形態(tài)上升到單科性理論的高度。

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從19世紀到20世紀上半葉，地理學研究環(huán)境的自然狀況，尋求其與人文狀況的關系；衛(wèi)生學研究環(huán)境要素的衛(wèi)生質量及其改善措施；生態(tài)學研究生態(tài)系統(tǒng)的特點和運動規(guī)律，揭示環(huán)境的生態(tài)特征，形成關于生命與環(huán)境有機統(tǒng)一的科學思想；哲學在反對唯心主義的上帝創(chuàng)世說的同時，討論了地理環(huán)境在社會發(fā)展中的作用。此外，許多防治污染的技術措施如污水處理、煙氣凈化和除塵等工程技術方法也迅速發(fā)展起來。

這些傳統(tǒng)的基礎科學、應用科學乃至哲學關于環(huán)境的研究構成環(huán)境科學產生以前的科學先導和哲學先導，分別成為環(huán)境保護知識領域中的重要環(huán)節(jié)。

20世紀的50－60年代，全球性的環(huán)境污染和破壞，引起人類思想的極大震動和全面反省。

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1962年，美國海洋生物學家R·卡遜(R.Carson)出版了《寂靜的春天》一書，通俗地說明了殺蟲劑污染造成嚴重的生態(tài)危害。該書是人類進行全面反省的信號?？梢哉J為，以此為標志，近代環(huán)境科學開始產生并發(fā)展起來。

據研究，“環(huán)境科學”這一名詞最先是美國學者為解決宇宙飛船中的人工環(huán)境問題提出的，后來逐漸演變?yōu)榫哂鞋F代意義的概念。

幾十年間，環(huán)境科學的發(fā)展歷程中出現了兩個重要的歷史階段，第一階段是直接運用地學、生物學、化學、物理學、公共衛(wèi)生學、工程技術科學的原理和方法，闡明環(huán)境污染的程度、危害和機理，探索相應的治理措施和方法，由此發(fā)展出環(huán)境地學、環(huán)境生物學、環(huán)境化學、環(huán)境物理學、環(huán)境醫(yī)學、環(huán)境工程學等一系列新的邊緣性分支學科。

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由于污染防治的實踐活動表明，有效的環(huán)境保護同時還必須依賴于對人類活動和社會關系的科學認識與合理調節(jié)，于是環(huán)境科學的發(fā)展又涉及到許多社會科學的知識領域，并相應地產生了環(huán)境經濟學、環(huán)境管理學、環(huán)境法學，這一系列傳統(tǒng)自然科學、社會科學、技術科學等新分支學科的出現和匯聚標志著環(huán)境科學的誕生。

這一階段的特點是直觀地確定對象，即直接針對環(huán)境污染與生態(tài)破壞現象進行研究。

在此基礎上發(fā)展起來的、具有獨立意義的理論，主要是環(huán)境質量學說。其中包括有關環(huán)境中污染物質遷移轉化規(guī)律，環(huán)境污染的生態(tài)效應和社會效應，環(huán)境質量標準和評價等科學內容。

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它表明環(huán)境科學既植根于傳統(tǒng)科學又開始與傳統(tǒng)科學分離。與此相應，這一階段所達到的方法論高度是系統(tǒng)分析方法的運用。從此開始其具體表現為：尋求對區(qū)域環(huán)境污染進行綜合防治的方法，并進而尋求局部范圍內既有利于經濟發(fā)展又有利于改善環(huán)境質量的優(yōu)化方案。

與這階段相適應，出現了環(huán)境科學的第一定義：即環(huán)境科學是關于環(huán)境質量及其保護與改善的科學。

由于環(huán)境問題在實質上是人類社會行為失當造成的，是復雜的全球性問題。

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因此，不少學者、專家在按照環(huán)境質量學說工作的同時，也敏銳的感覺到此學說還有不能從根本上解決問題的一面，從而把目光聚集到全球環(huán)境和人類社會發(fā)展的戰(zhàn)略模式上。

他們認為，要從根本上解決環(huán)境問題，必須尋求人類活動、社會物質系統(tǒng)的發(fā)展與環(huán)境演化三者之間的統(tǒng)一。

由此，環(huán)境科學發(fā)展到更高一級的新階段，即把社會與環(huán)境的協調演化作為研究對象，綜合考慮人口、經濟、資源與環(huán)境等主要因素的制約關系，從高層次乃至最高層上探討人與環(huán)境協調演化的具體途徑。

它們涉及到：科學技術發(fā)展方向的調整；社會經濟的改變；人類生活方式和價值觀念的變化等。85

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其中不少觀點互相分歧和對立，反映了環(huán)境問題和與之相關聯的各種社會問題的復雜性，以及學者的社會背景的差異。

這些互相分歧的觀點之間的激烈爭論，在總體上促進了環(huán)境科學理論的發(fā)展和體系的形成。

與這一階段相應的環(huán)境科學定義則是：研究環(huán)境結構、環(huán)境狀態(tài)及其運動變化的規(guī)律，研究環(huán)境與人類社會活動間的關系，并在此基礎上尋求正確解決環(huán)境問題，確保人類社會與環(huán)境之間協調演化、持續(xù)發(fā)展的具體途徑的科學。

8686三、環(huán)境科學的分類

如上所述，環(huán)境科學是20世紀70年代新興的一門科學，目前正處在蓬勃發(fā)展的階段，對環(huán)境科學的分科體系還沒有成熟一致的看法，但大致可分為下列三大部分：（一）理論環(huán)境學。這是環(huán)境科學的核心，它著重于對環(huán)境科學基本理論和方法論的研究。（二）基礎環(huán)境學。它是環(huán)境科學發(fā)展過程中所形成的基礎學科，包括環(huán)境數學、環(huán)境物理學、環(huán)境化學、環(huán)境污染生態(tài)學、環(huán)境毒理學、環(huán)境地質學和環(huán)境地理學等。（三）應用環(huán)境學。它是環(huán)境學中實踐應用的科學，包括環(huán)境控制學、環(huán)境工程學、環(huán)境經濟學、環(huán)境醫(yī)學和環(huán)境管理學等。

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由于環(huán)境科學是從各個學科進行研究和發(fā)展而來的，因此也有按現有學科把環(huán)境科學分為下列六大類的：

（一）環(huán)境社會科學。包括環(huán)境發(fā)展史、環(huán)境污染史、環(huán)境經濟學、環(huán)境規(guī)劃和環(huán)境管理學等。

（二）環(huán)境地學。包括環(huán)境地理學、環(huán)境地質學、環(huán)境海洋學、環(huán)境地球化學以及環(huán)境生物地球化學和環(huán)境大氣學等。（三）環(huán)境生物學和環(huán)境醫(yī)學。包括環(huán)境生態(tài)學、環(huán)境水生物學、環(huán)境微生物學、環(huán)境生理學和環(huán)境毒理學等。

（四）環(huán)境化學。包括環(huán)境分析化學和環(huán)境工程化學、衛(wèi)生工程化學、用水廢水化學、大氣污染化學、土壤污染化學和海洋化學等。

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（五）環(huán)境物理學。包括環(huán)境空氣動力學、環(huán)境光學、環(huán)境電磁學、環(huán)境熱學和環(huán)境聲學等。

（六）環(huán)境工程學。包括大氣污染防治工程、給水及污水處理工程、固體廢物的處理和利用、除塵技術、冷凍技術，“三廢”綜合利用等。

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此外，還有就目前環(huán)境保護工作的重點內容，把環(huán)境科學分為三個組成部分：（一）環(huán)境生態(tài)學。主要研究污染物在以人類為中心的各個生態(tài)系統(tǒng)中的擴散、分配和聚集過程等規(guī)律，以便對環(huán)境質量作出科學的評價。（二）環(huán)境毒理學。是近代醫(yī)學和環(huán)境科學的中間橋梁，目前正致力于污染物對人類疑難病癥(如癌癥等)以及對人類遺傳因子影響的理論和實踐方面的研究。（三）環(huán)境工程學。專門研究近代工業(yè)污染控制問題，包括無害能源的開發(fā)和無毒新工藝的設計與應用等。

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總之，環(huán)境科學所涉及的學科范圍非常廣泛，各個學科領域多邊緣互相交叉滲透；同時不同地區(qū)的環(huán)境條件、生產布局和經濟結構千差萬別，而人與環(huán)境間的具體矛盾也各有差異，污染物運動的過程與形式又很復雜，結果使環(huán)境科學具有強烈的綜合性和鮮明的區(qū)域性。

因此，在環(huán)保工作實踐中必須組織多學科、多專業(yè)的協同作戰(zhàn)，而在環(huán)境工程中控制和消除污染危害時，也必須采取多途徑的綜合防治措施，因地制宜，選擇最優(yōu)方案，沿著經濟合理和技術先進的途徑，走出我國自己的環(huán)境科學道路，為四個現代化做出更大的貢獻。91第三節(jié)環(huán)境化學一、什么是環(huán)境化學

環(huán)境化學是環(huán)境科學的一門基礎科學，是研究環(huán)境中的化學現象和本質及其與人的關系的科學。

它具有跨學科的特點，是運用化學的、物理學的、數學的、生物的、計算機的、氣象的、地理的、土壤的等等多門學科的理論和方法來研究環(huán)境中的化學現象和本質，即研究大氣圈、水圈、陸圈(土壤——巖石圈)、生物圈的化學性質、組成、結構、來源、分布、遷移、歸宿和反應等，同時還研究環(huán)境中的化學現象對人類的作用和影響。

因為環(huán)境科學就是研究環(huán)境與人類的關系的科學，所以，作為環(huán)境科學的一個基礎學科，環(huán)境化學也毫不例外地要研究其與人類的關系問題。9292

這樣定義下的環(huán)境化學，其范圍是十分廣泛的，我們周圍世界上發(fā)生的所有事情，幾乎都可歸入“環(huán)境化學”這個總的課題。

環(huán)境化學與化學的區(qū)別在于環(huán)境化學是研究環(huán)境這個復雜體系中的化學現象，而化學研究的體系一般是單組分體系或不太復雜的多組分體系；環(huán)境化學研究的體系一般是開放體系，而化學研究的體系一般是封閉體系。

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但是二者并不是截然分開的，而是有著非常密切的聯系的。如在了解某物質的環(huán)境化學行為之前一般總要先了解其化學行為，化學的理論和方法在環(huán)境化學中得到廣泛的應用等等。

實際上，化學是環(huán)境化學的基礎，環(huán)境化學是化學的應用學科。

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94二、環(huán)境化學的目的和任務

目的在于揭示環(huán)境中的一切化學本質和化學現象，找出其中的規(guī)律，用于保護環(huán)境、改造環(huán)境、造福人民，促進人類社會更加繁榮昌盛地向前發(fā)展。為達這一目的，環(huán)境化學必須完成下列一些基本任務：1.確定環(huán)境的化學組成，建立環(huán)境化學物質的分析方法。2.認清環(huán)境的化學性質，從化學的角度，揭示環(huán)境形成和發(fā)展規(guī)律，預言環(huán)境的未來。3.認識和掌握環(huán)境化學物質的分布、遷移和轉化規(guī)律。4.查清環(huán)境污染物的來源。5.探討污染物的控制和治理的原理和方法。6.了解環(huán)境化學物質對生態(tài)及人類的作用和影響等。95

95三、環(huán)境化學的分類

（一）根據研究物質是無機物還是有機物，可分為環(huán)境無機化學和環(huán)境有機化學。

1.環(huán)境無機化學是研究由環(huán)境無機物和單質引起的一切化學現象及其本質，即研究環(huán)境中無機物的種類、形態(tài)、性質、含量、分布、形成、遷移、變化等。

2.環(huán)境有機化學是研究由環(huán)境有機物引起的一切化學現象，即研究環(huán)境中有機物的種類、形態(tài)、性質、含量、分布、形成、遷移、變化等。

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（二）根據環(huán)境的污染狀況可分為本底環(huán)境化學和污染環(huán)境化學。

1.本底環(huán)境化學是研究環(huán)境在未受污染狀態(tài)下的一切化學現象，即研究環(huán)境的物質組成，環(huán)境物質的形態(tài)、性質、含量、分布、遷移和變化等。

2.污染環(huán)境化學是研究環(huán)境在污染狀態(tài)下由污染物引起的一切化學現象，即研究污染狀態(tài)下環(huán)境性質的變化、污染物的種類、數量、形成、分布、遷移和變化等。

9797四、環(huán)境化學的特點

（一）自然環(huán)境是一個開放體系，時刻有能量流和物質流的傳送，影響因素眾多，環(huán)境物質大多處于不平衡狀態(tài)，至多處于一種穩(wěn)態(tài)。因此，只用化學熱力學很難確切描述它們的反應歷程，化學動力學在環(huán)境化學中有著極其重要的作用。（二）自然環(huán)境體系復雜，組分多，組分含量變化范圍大，而且多數是低含量的。這就給環(huán)境化學的研究，尤其是定量研究帶來了困難，給環(huán)境分析和監(jiān)測提出了很高的要求。環(huán)境分析方法要有足夠的選擇性和靈敏度，要有足夠快的速率和自動連續(xù)檢測等等。

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98（三）化學變化復雜，反應途徑多，影響因素多。環(huán)境中的化學反應，由于參與反應的物質難于計數，各種物質相互之間反應十分復雜，反應物在介質中的濃度又小得微乎其微，加之使反應得以進行的能量，如熱、光等也難以把握，影響反應的因素又很多，使環(huán)境中的