第一章-緒論(農業(yè)環(huán)境學)

環(huán)境學總學時：32學時主講：李玉文教授主要參考書目：1.《環(huán)境學概論》東北林業(yè)大學出版社.李玉文主編.2.《環(huán)境學導論》清華大學出版社.王翔亭等編1，何強等編2.3.《環(huán)境學基礎教程》高等教育出版社.黃澗華等編.4.《環(huán)境學概論》高等教育出版社.劉培桐等編.5.《環(huán)境學》中國環(huán)境科學研究院.陳英旭主編.6.《環(huán)境科學概論》經(jīng)濟科學出版社.李玉文主編.7.《環(huán)境學》高等教育出版社.左玉輝編.環(huán)境學第一章緒論

本章共有四部分內容：一、環(huán)境概論二、環(huán)境科學及環(huán)境學三、當代世界環(huán)境問題四、解決環(huán)境問題的根本途徑第一節(jié)環(huán)境概論

所謂環(huán)境（Environment）總是相對于某一中心事物而言，作為某一中心事物的對立面而存在。它因中心事物的不同而不同，隨中心事物的變化而變化。與某一中心事物有關的周圍事物，就是這個中心事物的環(huán)境。一、人類的環(huán)境環(huán)境科學所研究的環(huán)境，其中心事物是人類，以人類為主體的外部世界，即人類生存、繁衍所必需的、相適應的環(huán)境，或物質條件的綜合體，按照其特征和功能可分為自然環(huán)境（naturalenvironment）和人工環(huán)境（manmadeenvironment）兩種。自然環(huán)境的構成自然環(huán)境物質空氣水巖石、土壤動植物、微生物能量氣溫陽光引力地磁力自然現(xiàn)象太陽的穩(wěn)定性地殼穩(wěn)定性地質構造情況地震、火山運動海嘯大氣力量水循環(huán)水土演變等多種自然因素地球環(huán)境的圈層結構特性內核外核地幔地殼大氣圈自然環(huán)境亦可以看作有地球環(huán)境和外圍空間環(huán)境兩部分組成，地球環(huán)境對于人類具有特殊的重要意義。根據(jù)地球上各個區(qū)域物理學、化學和生物學的異同性，發(fā)現(xiàn)地球環(huán)境具有明顯的圈層特性。人工環(huán)境的構成人工環(huán)境綜合生產力（包括人等）技術進步人工構造物人工產品和能量政治體制社會行為宗教信仰文化與地方因素等

必須指出，自然環(huán)境對人的影響是帶根本性的，人類要改善環(huán)境，必須以自然環(huán)境為其大前提，誰要是超越它，勢必一事無成。環(huán)境概念

環(huán)境科學中所研究的人類環(huán)境是指自然環(huán)境，也就是自然生物圈這一層和人工環(huán)境中的人工構筑物、人工產品和能量以及人與人的關系問題。《中華人民共和國環(huán)境保護法》指出：本法所稱環(huán)境是指影響人類生存和發(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：大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草原、野生生物、自然遺跡、人文遺跡、自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、城市和鄉(xiāng)村等。二、環(huán)境要素和環(huán)境質量（一）環(huán)境要素（environmentalelement）環(huán)境要素又稱環(huán)境基質，是指構成人類環(huán)境整體的各個獨立的、性質不同的而又服從整體演化規(guī)律的基本物質組分，分為自然環(huán)境要素和人工環(huán)境要素。環(huán)境要素環(huán)境結構單元環(huán)境整體水水體水圈例如：環(huán)境要素具有一些十分重要的特點，它們不僅制約各環(huán)境要素間互相聯(lián)系、互相作用的基本關系，而且是認識環(huán)境、評價環(huán)境、改造環(huán)境的基本依據(jù)，環(huán)境要素有其屬性：1.最差（?。┫拗坡?.等值性3.整體性大于各個體之和4.先后出現(xiàn)，互相聯(lián)系，互相依賴所謂環(huán)境質量，一般是指在一個具體的環(huán)境內，環(huán)境的總體或環(huán)境的某些要素，對人群的生存和繁衍以及社會經(jīng)濟發(fā)展的適宜程度，是反映人群的具體要求而形成的對環(huán)境評定的一種概念。環(huán)境質量除有所謂大氣環(huán)境質量、水環(huán)境質量、土壤環(huán)境質量、城市環(huán)境質量之外，還有所謂生產環(huán)境質量、文化環(huán)境質量。（二）環(huán)境質量（environmentalquality）三、環(huán)境的分類

根據(jù)不同原則，人類環(huán)境有不同的分類方法，通常的分類原則主是：環(huán)境范圍的大小、環(huán)境的主體、環(huán)境的要素、人類對環(huán)境的作用、以及環(huán)境的功能。

按照環(huán)境的范圍由近及遠進行分類：（一）聚落環(huán)境（settlementenvironment）聚落是人類聚居的地方與活動的中心，它可分為院落環(huán)境、村落環(huán)境和城市環(huán)境。（二）地理環(huán)境（geographicalenvironment）當今的地理環(huán)境是自然地理環(huán)境和人文地理環(huán)境的統(tǒng)一體。（三）地質環(huán)境（geologicalenvironment）簡單地說，它是指地理環(huán)境中去除生物圈以外的其余部分。（四）宇宙環(huán)境（cosmicenvironment）宇宙環(huán)境有廣漠的空間和存在于其中的各種天體以及彌漫物質組成，幾近真空。四、環(huán)境的功能特性環(huán)境系統(tǒng)是一個復雜的、有時、空、量、序變化的動態(tài)系統(tǒng)和開放系統(tǒng)，系統(tǒng)內外存在著物質和能量的變化和交換。由于人類環(huán)境存在連續(xù)不斷的、巨大和高速的物質、能量和信息的流動，表現(xiàn)出其對人類活動的干擾與壓力，具有不容忽視的特性：1.整體性

2.有限性

3.不可逆性

4.隱顯性

5.持續(xù)反應性

6.災害放大性人與地球環(huán)境是一個整體，地球的任一部分，或任一個系統(tǒng)，都是人類環(huán)境的組成部分。人類環(huán)境的穩(wěn)定性有限、資源有限，容納污染物質的能力有限，或對污染物質的自凈能力有限。三個概念：（1）環(huán)境本底值（environmentalbackgroundvalue）：環(huán)境在未受到人類干擾的情況下，環(huán)境中化學元素及物質和能量分布的正常值；（2）環(huán)境容量（environmentalcapacity）:在人類生存和自然環(huán)境不致受害的前提下，環(huán)境可能容納污染物質的最大負荷；（3）環(huán)境自凈（environmentalself-purification）：污染物質或污染因素進入環(huán)境后，將引起一系列物理的、化學的和生物的變化，而自身逐步被清除出去，從而使環(huán)境達到自然凈化的目的，環(huán)境的這種作用即環(huán)境自凈。人類的環(huán)境系統(tǒng)在其運轉過程中，存在兩個過程：能量流動和物質循環(huán)，后一過程是可逆的，但前一過程不可逆，因此根據(jù)熱力學理論，整個過程是不可逆的。除了事故性的污染與破壞可直觀其后果外，日常的環(huán)境污染與環(huán)境破壞對人們的影響，其后果的顯現(xiàn)，要有一個過程，需要經(jīng)過一段時間。環(huán)境對其遭受的污染和破壞，具有持續(xù)反應特性。實踐證明，某方面不引人注目的環(huán)境污染與破壞，經(jīng)過環(huán)境的作用以后，其危害性或災害性，無論從深度和廣度，都會明顯放大。五、環(huán)境多樣性（一）自然環(huán)境多樣性

1.物質多樣性：通常物質可分為生命物質和非生命物質兩大類，都具有極為豐富的多樣性。

2.環(huán)境過程多樣性：多種多樣的自然物質，有著豐富多彩的運動變化過程。參與物質的不同、時間尺度的差別以及變化過程本身性質的不同，共同組成了環(huán)境過程的多樣性。3.環(huán)境形態(tài)多樣性：形態(tài)是物質外在表現(xiàn)形式和狀態(tài)。自然環(huán)境形態(tài)多樣性包括地形地貌多樣性、氣象形態(tài)多樣性、物質形態(tài)多樣性、生物形態(tài)多樣性和景觀多樣性等。

4.環(huán)境功能多樣性：在自然系統(tǒng)中，各種事物存在著非常復雜、或多或少的聯(lián)系，而這些聯(lián)系本身就在一定程度上體現(xiàn)著事物的功能。在物質多樣、系統(tǒng)多樣和自然環(huán)境過程多樣性的基礎上，環(huán)境功能的多樣性就大大增加了。（二）人類需求與人類創(chuàng)造多樣性1.物質需求多樣性：物質需求是人最基本的需求。人們對于物質和其他事物的需求偏好存在著或大或小的差別，這些差別使得人類需求的多樣性變得更為豐富。

2.精神需求多樣性：除去物質的需求以外，人們在精神生活中也有大量的、豐富的需求。精神需求完全來自于人們精神領域的活動。

3.創(chuàng)造多樣性：人類文明的成就都來源于人類創(chuàng)造的多樣性，人工環(huán)境是人類精神文明和物質文明發(fā)展的標志，是人類智慧的結晶，隨著人類文明的演進而不斷地豐富和發(fā)展著。1.作用界面多樣性：人類與環(huán)境相互作用的界面分布在人類活動的各個方面，在現(xiàn)代科技和現(xiàn)代機械的支持下，人類與客觀環(huán)境之間的相互作用越來越復雜，界面的多樣性也日益增加。2.作用方式多樣性：在人類與環(huán)境相互作用的諸多界面上發(fā)生著多種多樣的作用方式。（三）人類與環(huán)境相互作用多樣性3.作用過程多樣性：人類與環(huán)境相互作用的過程，大致可分為物理過程、化學過程、生物過程和生態(tài)過程，每一類過程都包含著非常豐富的內容，即各自具有多樣性。

4.作用效果多樣性：人類與環(huán)境相互作用的界面、方式和過程如此之多，相互作用的效果就更是數(shù)不勝數(shù)，其多樣性更加豐富。第二節(jié)環(huán)境科學及環(huán)境學一、環(huán)境科學（EnvironmentalSciences）——一門新興的綜合性邊緣科學在人類社會長期的發(fā)展過程中，隨著社會生產力的發(fā)展，生產方式的演變和工藝技術的提高，人類的環(huán)境問題越來越嚴重，人類和環(huán)境至今的矛盾越來越顯著，從而人們對自然現(xiàn)象和規(guī)律的認識也日益深化，環(huán)境科學正是在這樣的發(fā)展過程中應運而生的。社會科學自然科學技術科學環(huán)境科學與三大科學領域的關系環(huán)境科學是研究人類活動與其環(huán)境質量關系的科學。從廣義上說，它是對人類生活的自然環(huán)境進行綜合研究的科學，是研究人類周圍空氣、大氣、土地、水、能源、礦物資源、生物和輻射等等所有環(huán)境因素及其與人類的關系以及人類活動如何改變這種關系的科學；它對原生和次生環(huán)境問題都進行研究。從狹義上說，它只研究由人類活動所引起的環(huán)境質量的變化以及保護和改進環(huán)境質量的科學，它所研究的只限于次生環(huán)境問題。二、環(huán)境科學的內容和任務1.人類和環(huán)境的關系2.污染物在自然環(huán)境中的遷移、轉化、循環(huán)和積累的過程和規(guī)律3.環(huán)境污染的危害4.環(huán)境狀況的調查、評價和環(huán)境預測（一）環(huán)境科學所研究的內容5.環(huán)境污染的控制和防治6.自然資源的保護和合理使用7.環(huán)境監(jiān)測、分析技術和預報8.環(huán)境區(qū)域規(guī)劃和環(huán)境規(guī)劃9.環(huán)境管理環(huán)境科學的任務就是抓住人類與環(huán)境這一對矛盾的實質，研究其間的對立統(tǒng)一關系，充分認識二者之間的作用和反作用，掌握其發(fā)展規(guī)律，以便能動地改造環(huán)境并積極調節(jié)其間物質和能量的交換過程，促使環(huán)境朝著有利于人類的方向演化。（二）環(huán)境科學的任務環(huán)境科學可分為三大部分：（一）環(huán)境學（Environmentology）（二）基礎環(huán)境學（三）應用環(huán)境學環(huán)境科學的核心，著重于對環(huán)境科學基本理論和方法論的研究三、環(huán)境科學的分科基礎環(huán)境學環(huán)境社會學（environmentalsociology）環(huán)境數(shù)學（environmentalmathematics）環(huán)境物理學（environmentalphysics）環(huán)境聲學（environmentalacoustics）輻射污染及其控制熱污染及其控制環(huán)境化學（environmentalchemistry）環(huán)境生態(tài)學（environmentalecology）環(huán)境毒理學（environmentaltoxicology）環(huán)境地質學（environmentalgeology）環(huán)境科學的學科體系環(huán)境生物學（environmentalbiology

）應用環(huán)境學環(huán)境控制學（environmentalcontrol）環(huán)境工程學（environmentalengineering）環(huán)境污染環(huán)境污染大氣污染防治工程水污染防治工程固體廢物治理即利用工程核工業(yè)環(huán)境工程噪聲及熱污染控制工程環(huán)境污染綜合防治技術和環(huán)境規(guī)劃環(huán)境系統(tǒng)工程環(huán)境水利工程環(huán)境經(jīng)濟學（environmentaleconomics）環(huán)境醫(yī)學（environmentalmedicine）環(huán)境法學（environmentallaw）環(huán)境工效學（environmentalefficiency）環(huán)境科學的學科體系第三節(jié)當代世界環(huán)境問題一、環(huán)境及其與社會經(jīng)濟發(fā)展的關系（一）什么叫環(huán)境問題

環(huán)境問題（EnvironmentalProblem）就廣義理解，就是由自然力或人力引起生態(tài)平衡破壞，最后直接或間接影響人類生存和發(fā)展的一切客觀存在的問題；而只是由于人類的生產和生活活動，使自然生態(tài)系統(tǒng)失去平衡，反過來影響人類生存和發(fā)展的一切問題，就是從狹義上理解的環(huán)境問題。

從引起環(huán)境問題的根源考慮，可將環(huán)境問題分為兩類：1.第一環(huán)境問題：由自然力引起的為原生環(huán)境問題，主要指地震、洪澇、干旱、滑坡、……等自然災害問題。2.第二環(huán)境問題：由人類活動引起的為次生環(huán)境問題，可作如下分類：

第二環(huán)境問題環(huán)境污染生態(tài)破壞環(huán)境化學污染環(huán)境干擾（二）環(huán)境問題的分類隨著人類的出現(xiàn)，生產力的發(fā)展和人類文明的提高，環(huán)境問題也相伴產生，并由小范圍、低程度危害，發(fā)展到大范圍、對人類生存造成不容忽視的危害；即由輕度污染、輕度破壞、輕度危害向重污染、重破壞、重危害方向發(fā)展。依據(jù)環(huán)境問題產生的先后和輕重程度，環(huán)境問題的產生和發(fā)展，可大致分為三個階段：1.環(huán)境問題的產生與生態(tài)環(huán)境早期破壞2.城市環(huán)境問題突出和“公害加劇”3.全球性大氣環(huán)境問題

（三）環(huán)境問題的發(fā)生和發(fā)展1909~1973年世界公害病的情況比較期別、年份公害事故次數(shù)公害病患者公害病死亡人數(shù)（人）年平均數(shù)（人/年）人數(shù)（人）年平均數(shù)（人/年）前期22年（1909~1930）39092413.2791541.6中期22年（1931~1952）1014348652.185529251.3后期22年1953~19735245894621854.301398876661.3共計65482388146331全球性大氣環(huán)境問題

這一階段環(huán)境問題的核心，是與人類生存休戚相關的“全球變暖”，“臭氧層破壞”，和“酸沉降”三個全球性大氣環(huán)境問題，引起了全國政府和全人類的高度重視，與上次環(huán)境問題高潮相比，本次高潮有很大不同：1.影響范圍與性質不同2.人們關心的重點不同3.重視環(huán)境問題的國家不同4.解決問題的難易程度不同

環(huán)境問題具有不可根除和不斷發(fā)展的屬性，它與人類的欲望、經(jīng)濟的發(fā)展、科技的進步同時產生，同時發(fā)展，呈現(xiàn)孿生關系；其二，環(huán)境問題范圍廣泛而全面，它存在于生產、生活、政治、工業(yè)、農業(yè)、科技等全部領域中；其三，對人類行為具有反饋作用，是人類的生產方式、生活方式、思維方式等一系列問題引起新變化。EP實質:社會問題和經(jīng)濟問題（四）環(huán)境問題的性質與實質二、環(huán)境污染概述

（一）環(huán)境污染（EnvironmentalPollution）的概念通常，環(huán)境污染主要指人類活動所引起的環(huán)境質量下降而有害于人類及其它生物的正常生存和發(fā)展的現(xiàn)象。而自然過程引起的同類現(xiàn)象稱為自然突變或異常。

（二）環(huán)境污染的分類

生物污染化學污染物理污染按污染物性質廢氣污染廢水污染固體廢棄物污染噪聲污染輻射污染按污染物形態(tài)（三）環(huán)境效應——環(huán)境污染所導致的環(huán)境變化環(huán)境生物效應：指各種環(huán)境因素變化而導致生態(tài)系統(tǒng)變異的結果。環(huán)境化學效應：在多種環(huán)境條件的影響下，物質之間的化學反應所引起的環(huán)境效果。如：酸雨、光化學煙霧等。環(huán)境物理效應：物理作用引起的環(huán)境效果。如熱污染、噪聲污染等。（四）污染源（PollutionSource）工業(yè)污染源農業(yè)污染源交通運輸污染源生活污染源污染物的自然來源（NaturalSource）:自然界向環(huán)境排放，如：活動的火山或礦床；交通工業(yè)農業(yè)污染物的人為來源（ArtificialSource）:來自人類活動，影響范圍廣、危害大，如工業(yè)三廢污染源示意圖（五）污染物（Pollutant）1.污染物：指進入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成結構、狀態(tài)和性質發(fā)生變化，直接或間接有害于人類的生存和發(fā)展的物質。污染物可分為生產性污染物和生活污染物。2.一次污染物和二次污染物：二次污染物是指進人大氣的一次污染物之間相互作用或一次污染物與正常大氣組分發(fā)生化學反應，以及在太陽輻射線的參與下引起光化學反應而產生的新的污染物，它常比一次污染物對環(huán)境和人體的危害更為嚴重。

3.優(yōu)先污染物（PriorityPollutant）：指在眾多的污染物中篩選出的潛在危險大的作為優(yōu)先研究和控制對象的污染物，亦稱優(yōu)先控制污染物。主要針對下列污染物：有毒有機化學污染物、生物難降解性物質、具有生物積累性、三致性的污染物。（六）環(huán)境污染的特點1.影響范圍大2.作用時間長3.污染物濃度低、情況復雜4.污染容易、治理難（一）全球生態(tài)環(huán)境問題（globalenvironmentalproblem）所謂全球生態(tài)環(huán)境問題，是指對全球產生直接影響的，或具有普遍性、隨后又發(fā)展為對全球造成危害的生態(tài)環(huán)境問題，也就是引起全球范圍內生態(tài)環(huán)境退化的問題。這些問題包括森林銳減、土地退化、沙漠化、水土流失、人口問題、城市化問題、淡水資源短缺問題，植被破壞——物種滅絕（即保護生物多樣性）問題、海洋污染問題、危險廢棄物越境轉移問題、以及全球變暖、臭氧層破壞、酸沉降等全球性大氣環(huán)境問題。

三、當前世界關注的全球生態(tài)環(huán)境問題工業(yè)發(fā)達國家目前的環(huán)境狀況，有兩個基本特點：一是環(huán)境質量有了明顯改善；二是仍有許多環(huán)境問題有待解決，并又出現(xiàn)了一些新的環(huán)境問題。1.比較好地解決了國內的環(huán)境污染（environmentalpollution）問題

2.發(fā)達國家當前國內的環(huán)境問題：工業(yè)廢物、生活垃圾急劇增加；噪聲問題仍很突出；氮氧化物