第四章-生態(tài)學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用課件

本章著重介紹生態(tài)學(xué)的原理在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。對環(huán)境問題的認(rèn)識和處理，必須運(yùn)用生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)和理論來分析，否則就不能得到正確的結(jié)論和制定恰當(dāng)?shù)膶Σ摺－h(huán)境質(zhì)量的保持與改善以及生態(tài)平衡的恢復(fù)和再建，都依賴于人們對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的了解，進(jìn)而把生態(tài)學(xué)的原理應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)的工作中。1精品課件第四章生態(tài)學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用一、全面考察人類活動對環(huán)境的影響2精品課件處于一定時空范圍內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)，都有其特定的能流和物流規(guī)律。只有順從并利用這些自然規(guī)律來改造自然，人們才能持續(xù)取得豐富而又合乎要求的資料來發(fā)展生產(chǎn)，而保持潔凈、優(yōu)美和寧靜的生活環(huán)境。但是人們往往只求獲得某項(xiàng)成功，而違反了生態(tài)規(guī)律，以致造成了一系列不利于發(fā)展生產(chǎn)又影響到社會生活的惡果。Eg.

我國長江東線南水北調(diào)對上海地區(qū)的影響利:有利于解決黃、淮、海平原地區(qū)的工農(nóng)業(yè)用水。弊：下游水量減少，隨之產(chǎn)生各種影響⑴

長江口鹽水入侵加劇Eg。吳凇水廠3精品課件長江口鹽水入侵加劇4精品課件鹽水入侵的加重，給上海人民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來很大的危害。結(jié)果紡織、食品、醫(yī)藥、治金、電鍍和電子等工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量下降，甚至使顯象管不能進(jìn)行生產(chǎn)。河水的氯化物含量超1000mg/L時，會影響育秧；超過

2000mg/l時，則造成死秧事故，迫使崇明縣20000畝水稻田只好改種玉米。⑵

長江口鄰近海域魚場位置的改變5精品課件海水倒灌，使咸水界線內(nèi)移，淡水浮游生物減少，直接影響魚蝦種類和數(shù)量的分布；餌料減少，引起魚類產(chǎn)卵場位置的改變，魚產(chǎn)量減少。⑶

黃浦江水質(zhì)污染的加重1978

年長江徑流量少，黃浦江黑臭天數(shù)達(dá)106天。黃浦江的污染已成為上海嚴(yán)重的社會問題。以上所述是長江枯水季節(jié)對上海地區(qū)的影響。而南

水北調(diào)工程竣工后，就意味著上海地區(qū)長年處在長

江的枯水季節(jié)中，使本已失調(diào)的上海地區(qū)的生態(tài)平

衡，發(fā)生更加嚴(yán)重的破壞。長江流域的環(huán)境和生態(tài)

系統(tǒng)是由它的豐富水量經(jīng)過千百萬年所形成的；而

且從長江中下游調(diào)水，工程巨大，牽涉到半個中國。因此，必須考慮其對自然環(huán)境的影響，并保證流域

生態(tài)系統(tǒng)的最佳平衡。6精品課件通過這個案例的分析，我們可以得到的結(jié)論CONCLUSION：生態(tài)學(xué)的一個中心思想是整體和全局的概念；不僅考慮現(xiàn)在，還要考慮將來；不僅考慮本地區(qū)，還要考慮有關(guān)的其它地區(qū)；也就是說，要在時間和空間上全面考慮，統(tǒng)籌兼顧。按照生態(tài)學(xué)的原則，我們對生態(tài)系統(tǒng)采取任何一項(xiàng)措施時，該措施的性質(zhì)和強(qiáng)度不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的忍耐極限或調(diào)節(jié)復(fù)原的彈性范圍，否則就會招致生態(tài)平衡的破壞，引起不利的環(huán)境后果。應(yīng)該指出：保持生態(tài)平衡絕不能被誤解為不允許觸動它，或不許改造自然界，而永遠(yuǎn)保持其原始狀態(tài)狀況。由于人口越來越多，為了滿足生活上的要求，也越需要發(fā)展生產(chǎn)，因而對自然界不觸動是根本不可能的。7精品課件這里要強(qiáng)調(diào)的是：每一個生態(tài)系統(tǒng)對外力都一個忍耐限度，人類對環(huán)境所施加的壓力不能超過這個限度，否則就會引起生態(tài)平衡的破壞。結(jié)果是自然環(huán)境和自然資源遭到摧殘，而且生產(chǎn)也同樣不可能搞上去。8精品課件二、 充分利用生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能1、生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)一部分出現(xiàn)了問題或發(fā)生機(jī)能

異常時，能夠通過其余部分的調(diào)節(jié)而得到解決或恢復(fù)正常。環(huán)境污染的防治中，這種調(diào)節(jié)能力又稱為生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力。下面看一個實(shí)例：9精品課件2、生態(tài)系統(tǒng)自凈能力的應(yīng)用實(shí)例10精品課件水體自凈土地處理系統(tǒng)植樹造林土地處理系統(tǒng)⑴什么叫土地處理系統(tǒng)11一般土壤及其中微生物和植物根系對污水物的綜合凈化能力，可以利用來

處理城市污水和一些工業(yè)廢水；同時，普通污水或廢水中的水分和肥分也可以利用來促進(jìn)農(nóng)作物、牧草或林木的生長并使其增加產(chǎn)量。凡能達(dá)到上述目的精品的課件工程設(shè)施

。12精品課件⑵土地處理系統(tǒng)的凈化機(jī)制植物根系的吸收轉(zhuǎn)化、降解等作用土地中真菌、細(xì)菌等降解及生物固定化作用土壤的氣體擴(kuò)散或蒸發(fā)作用土壤的機(jī)械截留過濾作用土壤的離子交換作用13土壤中有機(jī)、無機(jī)膠體的物理化學(xué)吸附、絡(luò)合和沉淀精品課件作用⑶土地處理系統(tǒng)的凈化效果土地處理系統(tǒng)的去除效率估計(jì)值(%)精品課件14三、解決近代城市中的環(huán)境問題1、編制生態(tài)規(guī)劃生態(tài)規(guī)劃又稱環(huán)境規(guī)劃，是指在編制國家或地區(qū)規(guī)劃時，不是單純考慮經(jīng)濟(jì)因素，而是把它與地球物理因素，生態(tài)因素和社會因素等緊密結(jié)合在一起進(jìn)行考慮，使國家和地區(qū)的發(fā)展能順應(yīng)環(huán)境條件，不致使當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡遭受重大破壞。

2、進(jìn)行城市生態(tài)系統(tǒng)的研究充分利用生態(tài)學(xué)原則和系統(tǒng)論的方法，根據(jù)各種自然因素和人為的社會因素所構(gòu)成的社會生態(tài)系統(tǒng)復(fù)合體來研究城市，也就是把城市作為一個特殊的，人工生態(tài)精系品課統(tǒng)件進(jìn)行研究，才能解決城15市的環(huán)境問題。四、綜合利用資源和能源以往的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大多是單一的過程，即不考慮與自然界物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)的互相關(guān)系，又往往在資源和能源的耗用方面，片面強(qiáng)調(diào)單純的產(chǎn)品最優(yōu)化問題。因此，在生產(chǎn)過程中幾乎都有大量環(huán)境容納不了、甚至帶有毒性的廢棄物排出，以致造成環(huán)境的嚴(yán)重污染與破壞。閉路循環(huán)工藝：要求把兩個以上的流程組合成一個閉路體系，使一個過程中產(chǎn)生的廢料或副產(chǎn)品成為另一過程的原料，從而使廢棄物16減少到生態(tài)系統(tǒng)的精品自課件凈能力限度以內(nèi)。1、生態(tài)工藝屬于無污染工藝。要求：⑴生產(chǎn)過程中輸入的物質(zhì)和能量獲得最大限度的利用，即資源和能源的浪費(fèi)最少，而且是這些廢物完全能被大自然的動植物所分解、吸收或利用。⑵從整體出發(fā)來考慮問題，即注意整個系統(tǒng)的優(yōu)化，而不是分系統(tǒng)的最優(yōu)化。17精品課件（造紙工業(yè)閉路循環(huán)工藝流程示意圖）18精品課件2、生態(tài)農(nóng)場在生態(tài)農(nóng)場中，有效地利用生態(tài)學(xué)原理，擴(kuò)大和提高能流和物流在生態(tài)系統(tǒng)中的數(shù)量、質(zhì)量及其速度水平，使太陽能變?yōu)樯锬艿霓D(zhuǎn)化率比野生植物、糧食作物或高產(chǎn)作物高出4~

12倍，做到最大限度地把無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物。19精品課件莊稼廢棄物雜草樹葉污泥加工豬場牛場液態(tài)料肥糞便液漿便糞飼料Maya

farm

的廢物循環(huán)途徑20精品課件我國古代珠江三角洲地區(qū)桑基魚塘的生產(chǎn)方式，也是生態(tài)農(nóng)場的一個典型例子。 現(xiàn)在又發(fā)展為?；ü麍@），魚塘和農(nóng)舍三結(jié)合的新型農(nóng)村生態(tài)系統(tǒng)。農(nóng)民在桑園內(nèi)建造兩層樓房，樓上住人，樓下養(yǎng)蠶，旁邊池塘。池塘上有水上廁所，糞便以及養(yǎng)蠶工廠的廢料供作養(yǎng)魚的飼料，塘泥是桑園肥料，構(gòu)成了一個完整的生態(tài)系統(tǒng)小循環(huán)。21精品課件北京市大興縣留民營大隊(duì)，自1982年，開展了生態(tài)農(nóng)業(yè)的試驗(yàn)。在不到一年的時

間里，已經(jīng)收到了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，展示

了美好的前景。近幾年更是得到了突飛猛

進(jìn)的發(fā)展。在生態(tài)農(nóng)業(yè)上取得了巨大的成

績。被稱為22精品課件中國生態(tài)農(nóng)業(yè)第一村。五、在環(huán)境保護(hù)其他方面的應(yīng)用23精品課件1、闡明污染物質(zhì)在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律隨著生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和食物鏈的復(fù)雜生態(tài)過程，污染物質(zhì)不斷遷移、轉(zhuǎn)化、積累和富集。通過污染物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中遷移和轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究，我們可以弄清污染物質(zhì)危害的范圍、途徑和程度（或后果）。24精品課件蚌,蛤蜊鰷魚小梭魚頜針魚蒼鷺燕鷗

銀鷗

魚鷹蛋秋沙鴨鸕鶿25精品課件26精品課件2、環(huán)境質(zhì)量和生物監(jiān)測和生物評價(jià)27精品課件環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測手段，在目前主要是化學(xué)監(jiān)測和儀器監(jiān)測。優(yōu)點(diǎn)：速度快，對單因子監(jiān)測的準(zhǔn)確率高1、不能連續(xù)測定，一年只能取幾個、幾十個樣品，用這些數(shù)據(jù)代表全年

的環(huán)境質(zhì)量狀況，很難反映真實(shí)情況2、化學(xué)監(jiān)測和儀器監(jiān)測只能測定某一污染物質(zhì)的污染狀況，用單因子污染的效果反映多因子綜合污染的狀況，也往往會產(chǎn)生差錯。28精品課件弱點(diǎn)生物監(jiān)測，利用生物對環(huán)境中污染物質(zhì)的反映，也就是用生物在污染環(huán)境下所發(fā)生的信息，來判斷環(huán)境污染狀況的一種手段。目前，國內(nèi)外已廣泛利用生物對環(huán)境尤其是對大氣和水體進(jìn)行監(jiān)測和評價(jià):⑴利用植物對大氣污染進(jìn)行監(jiān)測和評價(jià)許多植物對于工業(yè)排出的有毒物質(zhì)十分敏感，當(dāng)大氣受到有毒物質(zhì)污染時，它們就產(chǎn)生了癥狀

而輸出某種信息。29精品課件⑵利用水生物監(jiān)測和評價(jià)水體污染30精品課件①污水生物體系法各種生物對污染的忍耐力不同，在污染程度不一的水體中，就會出現(xiàn)不同的生物種群而夠成不同的生物體系。因此，根據(jù)各個水體中生物體系的組成，可以判斷水體的污染程度。不同污水中生物體系和指示生物31精品課件②指示種法即利用某種生物在水中數(shù)量的多少和生理反應(yīng)等生物學(xué)特性，來判斷該水域受到污染的程度。顫蚓數(shù)量（個/（米2水面）） 水域受污染的程度32精品課件<100100~

9901000

~

5000>5000不污染

輕污染

中度污染重污染③根據(jù)水體生物的生理指標(biāo)和毒理指標(biāo)，某些水生動物的形態(tài)和習(xí)性的改變、

生物體內(nèi)有毒物質(zhì)的含量等等，對水體污染進(jìn)行監(jiān)測和評價(jià)。33精品課件3、為環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的指定提供依據(jù)⑴空氣標(biāo)準(zhǔn)⑵水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)⑶土壤標(biāo)準(zhǔn)每一部分標(biāo)準(zhǔn)又可分為環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)污染源排放標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

警報(bào)標(biāo)準(zhǔn)等環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)主要包括三大部分：34精品課件環(huán)境容量

，指的是環(huán)境對污染物的最大允許量（或負(fù)荷），也就是保證人體健康和維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)平衡的環(huán)境質(zhì)量所允許的污染物濃度。環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的制定，又必須以環(huán)境容量為主要依據(jù)。污染物濃度

與人體健康和生態(tài)系統(tǒng)的

關(guān)系環(huán)境容量環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)35精品課件4、人工生態(tài)系統(tǒng)及其在污染防治研究中的應(yīng)用這里的人工生態(tài)系統(tǒng)是試驗(yàn)用的一種手段。它是根據(jù)自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)的、在人工控制條件下的人為生態(tài)系統(tǒng)。又稱模擬生

態(tài)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)生態(tài)系統(tǒng)、微型生態(tài)系統(tǒng)或微宇宙。36把生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和功能加以簡化。如只選擇某一食物鏈，或食物鏈上的某種或某幾種代表性環(huán)節(jié)，構(gòu)成試驗(yàn)性的生態(tài)系統(tǒng)，以便進(jìn)行科學(xué)研究。（規(guī)精模品課小件，時間短，突出）自然群落和人工群落封閉—非平衡型和連續(xù)—平衡型37精品課件流水型和靜水型綜合型和分級合成型短期型和長期型人式生態(tài)系統(tǒng)的分類NO。138精品課件美國伊利諾斯大學(xué)生物和昆蟲學(xué)系及環(huán)境研究所于1968年，應(yīng)用一個室內(nèi)模擬生態(tài)系統(tǒng)，研究100多種農(nóng)藥，許多重金屬和其他化合物的毒性以及轉(zhuǎn)移、降解和積累的情況。稱為“早期警報(bào)系統(tǒng)”，并已為世界衛(wèi)生組織采用，做為測定新農(nóng)藥對環(huán)境危害的標(biāo)準(zhǔn)方法。39精品課件NO