第八章 資源與環(huán)境.ppt

1、環(huán)境學概論,第八章 資源與環(huán)境,所謂自然資源（natural resources）是指自然界中人類可以直接獲得的用于生產和生活的物資，它可分為三類：一是不可更新的資源（non-renewable resources，主要是礦物資源），如煤、石油、礦石等，它們需要經過漫長的地質年代才能形成；二是可更新資源（ non-renewable resources，主要是生物資源），如森林、草原、動植物、土壤等，它們能在較短時間內再生產出來或循環(huán)再現；三是取之不竭的資源（生態(tài)資源ecological），如風力、太陽能、氣溫、潮汐等，它們被利用之后，不會導致某地區(qū)貯存量的減少。,本章共有四部分內容： 一、生

2、態(tài)學與環(huán)境保護 二、礦產資源與環(huán)境 三、生物資源與環(huán)境 四、生物多樣性及其保護,第一節(jié) 生態(tài)學與環(huán)境保護,對環(huán)境問題的認識和處理，必須運用生態(tài)學的觀點和理論來分析，否則就不能得到正確的結論和制定恰當的對策。環(huán)境質量的保持與改善以及生態(tài)平衡的恢復和再建，都依賴于人們對生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的了解，進而把生態(tài)學的原理應用在環(huán)境保護的工作中。,一、運用生態(tài)學原理全面考察人類活動對環(huán)境的影響,生態(tài)學的一個中心思想是整體和全局的概念：不僅考慮現在，還要考慮將來；不僅考慮本地區(qū)，還要考慮有關的其它地區(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)學的原則，對生態(tài)系統(tǒng)采取任何一項措施時，該措施的性質和

3、強度不應超過生態(tài)系統(tǒng)的忍耐極限或調節(jié)復原的彈性范圍，否則就會導致生態(tài)平衡的破壞，引起不利的環(huán)境后果。,二、利用生態(tài)系統(tǒng)的調節(jié)能力防治環(huán)境污染,（一）生態(tài)系統(tǒng)的調節(jié)能力 生態(tài)系統(tǒng)具有不同水平的、比較復雜的調節(jié)能力。在環(huán)境污染的防治中，這種調節(jié)能力又稱為生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力。被污染的生態(tài)系統(tǒng)依靠其本身的自凈能力，可以恢復原狀，應該盡量有目的地、廣泛地利用這種自凈能力來防治環(huán)境的污染。,（二）應用生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力進行環(huán)境保護 關于生態(tài)系統(tǒng)自凈能力在環(huán)境保護的應用，在國內外開展了大量的工作，并取得了很好的成績：例如水體自凈、植樹造林、土地處理系統(tǒng)等，都已收到明顯的經濟效益和環(huán)境效益。,三、解決近代城市

4、中的環(huán)境問題,（一）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)的發(fā)展規(guī)劃時，不是單純考慮經濟因素，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合在一起進行考慮，使國家和地區(qū)的發(fā)展能順應環(huán)境條件，不致使當地的生態(tài)平衡遭受重大破壞。,（二）進行城市生態(tài)系統(tǒng)的研究 許多環(huán)境科學家認為，充分利用生態(tài)學原則和系統(tǒng)論的方法，根據各種自然因素和人為的社會因素所構成的社會生態(tài)系統(tǒng)復合體來研究城市，也就是把城市作為一個特殊的、人工的生態(tài)系統(tǒng)進行研究，才能解決城市的環(huán)境問題。,四、綜合利用資源和能源,（一）生態(tài)工藝 生態(tài)工藝屬于無污染工藝，此種工藝不僅要求在生產過程中輸入的物質和能量獲得最大限

5、度的利用，即資源和能源的浪費最少，排出的廢棄物最少；而且使這些廢棄物完全能被自然界的動植物所分解、吸收或利用；更重要的是，要求從整體出發(fā)來考慮問題，即注意整個系統(tǒng)的最優(yōu)化，而不是分系統(tǒng)的最優(yōu)化。,造紙工業(yè)閉路循環(huán)工藝流程示意圖,（二）生態(tài)農場 生態(tài)農場是根據生態(tài)學原理建立起來的新型農業(yè)生產模式，它可以因地制宜地利用不同的技術，來提高太陽能的轉化率、生物能的利用率和廢棄物的再循環(huán)率，使農、林、牧、副、漁以及加工業(yè)、交通運輸業(yè)、商業(yè)等等都獲得全面的發(fā)展。,馬雅農場的廢物循環(huán)途徑,菲律賓的馬雅農場（Maya Farms）是一個典型的生態(tài)農場，它由莊稼地、豬場、牛場、飼料加工廠、沼氣場以及其他農牧產品

6、加工廠、污泥處理池和養(yǎng)魚池等組成。,五、污染生態(tài)學及其研究,（一）闡明污染物質在環(huán)境中的遷移轉化規(guī)律 污染物質進入環(huán)境后，不是靜止不變的，不但水流能把污染物質從受污染的地區(qū)攜帶到未受污染的地區(qū)，而且植物（或水生生物）也能從土壤（或水）中吸收殘留物，然后轉移到整個體內。動物食取這些植物時，也接受了這些污染物質，這就是說，隨著生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和食物鏈的復雜生態(tài)過程，污染物質不斷遷移、轉化、積累和富集。,（二）環(huán)境質量的生物監(jiān)測和生物評價 環(huán)境質量的監(jiān)測手段，在目前主要是化學監(jiān)測和儀器監(jiān)測，其優(yōu)點是速度快，對單因子監(jiān)測的準確率高。但也存在兩個弱點：一是有些儀器還不能連續(xù)進行測定；二是化學監(jiān)測和儀器

7、監(jiān)測只能測定某一污染物質的污染狀況，而實際環(huán)境中往往都是多種污染物質造成的綜合污染。 生物監(jiān)測在某種程度上彌補了上述不足，所謂生物監(jiān)測，就是利用生物對環(huán)境中污染物質的反映，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，國內外已廣泛利用生物對環(huán)境尤其是大氣和水體進行監(jiān)測和評價，主要有兩種應用： 利用植物對大氣污染進行監(jiān)測和評價 許多植物對于工業(yè)排放的有毒物質十分敏感，當大氣受到有毒物質污染時，它們就產生了“癥狀”而輸出某種信息。據此可判斷污染物質的種類并進行定性分析，還可以根據受害的輕重和受害面積大小，判斷污染的程度而進行定量分析。 此外，還可以根據葉片中污染物質的

8、含量、葉片解剖構造的變化、生理機能的改變、葉片和新梢生長量、年輪等等，鑒定大氣的污染程度。,利用水生生物監(jiān)測和評價水體污染 （）污染生物體系法：這是比較普遍采用的方法。由于各種生物對污染的忍耐力不同，在污染程度不一的水體中，就會出現不同的生物種群而構成不同的生物體系。因此，根據各個水域中生物體系的組成，可以判斷水體的污染程度。,不同污水中的生物體系和指示生物,（）指示種法：即利用某種生物在水中數量的多少和生理反應等生物學特性，來判斷該水域受到污染的程度。此處用于指示水體污染的生物，稱為指示種或指示生物。例如美國對伊利湖污染的調查，就是利用湖中指示生物顫蚓的數量作為指標，進行湖水質量評價的。湖水

9、中顫蚓的數量與湖水受污染程度的關系為：,（三）為環(huán)境標準的制定提供依據 為了切實有效地加強環(huán)境保護工作，對已經污染的環(huán)境進行治理，并且對尚未污染的環(huán)境加強保護，就必須制定國家和地區(qū)的環(huán)境標準。環(huán)境標準主要包括下述三大部分：,（）空氣標準 （）水質標準 （）土壤標準,每一部分標準又可分為,環(huán)境質量標準 污染源排放標準 技術設計標準 警報標準等,為了確定允許的污染物濃度，要求得綜合研究污染物濃度與人體健康和生態(tài)系統(tǒng)關系的資料，并進行相關分析，它們的關系為：,污染物濃度與人體健康 和生態(tài)系統(tǒng)的關系,環(huán)境容量,環(huán)境標準,（四）應用人工生態(tài)系統(tǒng)防治污染 人工生態(tài)系統(tǒng)是試驗用的一種手段，它是根據自然生態(tài)系

10、統(tǒng)的結構和功能設計的、在人工控制條件下的人為生態(tài)系統(tǒng)，有時稱為模擬生態(tài)系統(tǒng)、實驗生態(tài)系統(tǒng)、微型生態(tài)系統(tǒng)或微宇宙等等。,人工生態(tài)系統(tǒng)的特點，主要是把生態(tài)系統(tǒng)復雜的結構和功能加以簡化，如只選擇某一食物鏈，或食物鏈上的某種或幾種代表性環(huán)節(jié)，構成試驗性的生態(tài)系統(tǒng)，以便于進行科學研究。當前，人工生態(tài)系統(tǒng)已用于： 野外觀測對比，以更好地解釋和驗證自然界真實生態(tài)系統(tǒng)中的各種過程； 研究污染對生物群落的影響； 預測預報環(huán)境受到某種干擾后的質量變化情況； 研究生態(tài)系統(tǒng)對污染物的反應，以及污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的積累、轉移和降解途徑，借以了解生物凈化機理與提出治理的途徑。,人工生態(tài)系統(tǒng)可根據不同的設計和運轉方式分為許

11、多不同的類型：如自然群落型和人工群落型；污染物脈沖式加入的封閉-非平衡型和污染物連續(xù)恒定加入的連續(xù)-平衡型；流水型和靜水型；幾個食物鏈生物共存的綜合型和幾個營養(yǎng)級生物分別試驗而最后合成的分級合成型；室內型和室外型；短期型和長期型以及小型和大型等等。,第二節(jié) 礦產資源與環(huán)境,一、目前各種礦物的利用和 供應情況,礦產資源一般可分為能源、金屬礦物和非金屬礦物等三大類，它是近代工業(yè)的基礎，沒有它，工業(yè)就沒有原料，也沒有動力。非金屬礦物的種類極多，其中按噸位講，最多的是建筑材料，如砂石、粘土、灰泥等。只有在肥料方面如氮、磷、鉀礦物資源對農業(yè)增產意義重大，有時引起人們的注意：氮肥主要來自硝酸鹽礦，主要產地

12、是智利，目前已可由空氣中固定氮來合成，故來源豐富；磷礦的世界儲量雖多，但分布很不平均，絕大部分產于北非、前蘇聯(lián)和美國；鉀礦情況也相似，約有一半集中在加拿大。,主要鐵合金元素的功用和可能的代用品,在用鐵煉鋼的同時，為改進普通碳鋼的使用性能，需加入各種合金元素以制得各種合金鋼和特殊鋼。,二、礦產資源開發(fā)對環(huán)境的影響,（一）對土地資源的破壞 礦產的露天采掘和廢石的大量堆積都要占用大量土地。開采建筑材料的采石場，例如對石灰?guī)r、花崗巖、石膏、碎石、玻璃用砂的大量開采，會造成生態(tài)環(huán)境的嚴重破壞，而且大煞風景，破壞旅游資源。此外，沙礫坑、粘土坑、磷石坑，以及挖掘或淘洗河床礫石也會造成對植被和土地平整性的破壞

13、。,（二）由采礦引起的巖石和頂板的塊體運動 由礦坑和石油抽出而引起的崩塌、陷落和地面下沉，以及由采礦或廢石堆積引起的滑坡、泥石流等，都會造成對土地資源的破壞和對人類安全的威脅。,（三）對地下水和地表水體的影響 由采礦造成的土壤、巖石裸露可能加速侵蝕，使泥沙入河、淤塞河道；由礦區(qū)和尾礦堆滲出的酸性廢水或其它污水造成對水體的污染等。,（四）對大氣的污染 礦物冶煉排放的大量煙氣、化石燃料的燃燒，特別是含硫多的燃料，是造成大氣污染的主要原因。,（五）對海洋的污染 海上采油、運油、石油加工與有機高分子合成工業(yè)等都會造成對海洋的污染。,三、礦產資源的合理利用,開發(fā)礦產資源時對環(huán)境造成的不良影響，僅僅說明問

14、題的一個方面，另一重要的方面是資源利用的不合理和浪費。,（19661969）年間主要礦物每人年平均耗用量,為了合理利用礦物資源，應該注意下列幾個方面： （一）不僅在生活上，而且在生產上盡量減少不必要的浪費； （二）要做好資源開采后被破壞土地的復原工作，把廢石場、尾礦壩、廢礦場等加以妥善的處理，使其恢復為適于植物生長的土地；（三）盡可能對廢棄物資進行再生回收，循環(huán)利用，這不僅可以節(jié)省生產原料的耗用量，而且還可減少生產廢物的排出量，此外還可以節(jié)約生產的耗能量。,第三節(jié) 生物資源與環(huán)境,世界自然資源保護大綱中曾強調了對自然資源應采取保護和發(fā)展相結合的策略。發(fā)展利用的含義是，改變生物圈的環(huán)境條件，充分

15、利用人力、財力、生物與非生物資源，來滿足人類的需要和改善人類生活的質量。為了持續(xù)發(fā)展，必須考慮到社會的、生態(tài)學的、經濟的以及利用自然資源過程中近、遠期計劃的利弊。 所謂保護環(huán)境資源是指對人類所利用的生物圈的經營管理，并為當代人類產生持續(xù)的最大效益，為滿足子孫后代的需求而保持生物圈的潛力。,一、土地資源的利用和保護,（一）人口增長對土地資源的壓力 在整個國民經濟發(fā)展中，人口、耕地、糧食的發(fā)展是影響經濟發(fā)展速度的關鍵性因素。對一定數量的人口必須提供一定數量的土地，尤其是耕地?，F實情況是地球可利用的土地有限，而人口數量在一定時期內卻在增加，人地之間的矛盾將愈加尖銳。,中國土地類型及比例,（二）土地資

16、源的嚴重破壞 龐大的人口對農產品的需求壓力，迫使人們高強度地使用耕地，特別是不合理地開發(fā)利用土地，導致大量耕地被毀，使土地資源發(fā)生嚴重退化。 我國土地資源的破壞，主要用于：1.水土流失；2.土地沙漠化；3.土地的次生鹽漬化；4.城市建設對土地的侵占等。,（三）合理利用土地資源 充分認識土地生態(tài)經濟系統(tǒng)的規(guī)律：人類的生產活動既可以使土地退化，也可以促進土地進化，比如使沙漠變綠洲，荒地變良田，荒山禿嶺變成花果山等。,改善生態(tài)環(huán)境： a.通過恢復植被、建設梯田等一套小流域治理經驗，合理利用土地，堅持生物治理與工程措施相結合，搞好水土保持，防止水土流失。 b.通過大量治沙的典型試驗，進行種樹、種草和工

17、程措施相結合的治沙、防沙的措施，調整不合理的土地利用方向，在農牧交錯帶堅持“以林牧為主”的方針，對強烈發(fā)展的沙漠化旱作農田，要堅決退耕、還林、還草；對正在發(fā)展中的沙漠化地區(qū)，要減輕其利用強度；對潛在沙漠化土地要堅持以防為主，保護天然植被，增加覆蓋率，不斷改善生態(tài)環(huán)境。,C.耕地的次生鹽漬化應當根據“因地制宜，綜合防治”的原則，采取水利措施與農業(yè)生物措施相結合的方法，完善排灌系統(tǒng)，實行科學灌溉制度，防止地下水位升高，取得防治鹽漬化土地發(fā)生的效果。,控制城鎮(zhèn)和工交生產占地：中國的大中城市多分布于自然條件優(yōu)越、耕地資源豐富且質量好的地區(qū)，若對城市擴大不加控制，周圍耕地勢必被大量侵占。所以，應堅決執(zhí)行

18、我國城市建設的基本方針，嚴格控制大城市的規(guī)模，適當發(fā)展中等城市，大量發(fā)展小城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)。盡量不占用耕地或少占用耕地，綜合有效地利用土地資源。,二、森林資源的利用和保護,從生態(tài)學觀點看，森林是世界上較復雜的一種自然生態(tài)系統(tǒng)，對地球生物圈的物質循環(huán)和能量流動有巨大的影響。 人們?yōu)榱税l(fā)展農業(yè)或其它目的而砍伐森林，已造成了世界森林量的迅速減少。 森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，是重要的基因庫和巨大的綠色寶庫，是人類賴以生存的重要基礎。 黨和國家高度重視保護森林，發(fā)展林業(yè)，把植樹造林、綠化祖國作為促進國民經濟發(fā)展和改善生態(tài)環(huán)境的一項重大決策和重要基礎建設。,三、草原的利用和保護,（一）我國草原分布概況 我國北方

19、草原資源約有42.9億畝，其中可利用面積為33億畝，是世界上草原面積較大，資源比較豐富的國家之一。按植物的組成不同，可分為草甸草原、灌木草原、典型草原、荒漠草原和少量的熱帶草原。,1.草甸草原：我國約有六億畝，主要分布在東北平原和內蒙古的東北部； 2.灌木草原：主要分布在黃土高原的黑壚土，屬溫暖地區(qū)； 3.典型草原：我國約有十五億畝，分布在內蒙古中北部和南部； 4.荒漠草原：我國約有十二億畝，主要分布在內蒙古中部和寧夏一帶，阿爾泰山、天山和昆侖山的下部； 5.少量的熱帶草原：主要分布在海南島北部。,（二）草原的合理利用和保護 草原是畜牧業(yè)的重要生產基地，合理地利用草原對于發(fā)展畜牧業(yè)生產具有重要