环境科学概论考试重点.docx

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环境科学概论考试重点

环境科学概论

地球与环境学院耿艳

主要内容：

1.环境概念

2.环境问题与可持续发展

3.环境生态学

4.环境污染控制（气、水、声等）

第一章环境与环境科学

•第一节环境及环境特征

•第二节环境科学及其分类

第一节环境及环境特征

•一、环境概念

环境的定义：

环境是相对于中心事物而言的，与某一中心事物有关的事物，就是这个事物的环境。

环境科学研究的环境，是以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和发展的物质条件的综合体。

——电子版《中国大百科全书》

第一节环境及环境特征

•《中华人民共和国环境保护法》第二条：

•环境是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。

第一节环境及环境特征

•2.环境类型

第一节环境及环境特征

第一节环境及环境特征

•2.特点

•

（1）最小限制律

•

（2）等值性

•（3）整体性大于各个体之和

•（4）出现先后，互相联系，互相依赖

第一节环境及环境特征

•三、环境效应及其特点

•1.环境效应：

•指环境受到污染后所发生的一系列反应。

包括

•

（1）环境生物效应生态系统

•

（2）环境化学效应酸雨、光化学烟雾

•（3）环境物理效应噪声、沙尘暴、矿区沉陷

第一节环境及环境特征

•2.环境特点

•1）整体性和有限性

第一节环境及环境特征

•环境自净能力：

污染物进入环境以后引起一系列的物理、化学、生物变化，最终污染物被清除。

这一过程称为自净。

环境清除污染物能力的大小称为环境自净能力。

•环境容量：

指对一定区域，根据其自然净化能力，在特定的污染源布局和结构条件下，为达到环境目标值，所允许的污染物最大排放量。

第一节环境及环境特征

第二节环境科学及其分类

•二、环境科学分科

•1.环境学：

环境科学的核心，重点研究环境科学的基本理论和方法论。

•2.基础环境学：

环境科学的基础学科。

•3.应用环境科学：

环境科学中实践应用性很强的学科。

思考：

•1.什么是环境环境有那些类型

•2.什么是环境要素环境要素有哪些特点

•3.环境容量与环境自净能力有何区别

•4.环境科学包括哪些学科内容它的研究任务是什么

第二章环境问题与可持续发展

第一节环境问题的基本概念

第二节当代主要环境问题

第三节环境与可持续发展

第一节环境问题的基本概念

一、环境问题

1.定义：

由于自然和人为的原因引起环境质量恶化，出现了不利于人类生存和发展的问题。

2.自然环境问题：

如地震、火山爆发、海啸、台风、沙尘暴。

3.人为环境问题：

如水体污染、大气污染、生态破坏等。

第一节环境问题的基本概念

二、环境问题的发展

1.萌芽阶段——1840年工业革命之前

（1）原始社会人与自然较为和谐

（2）工业革命前夕过度放牧、砍伐森林、破坏草场森林引起水土流失、江河泛滥，出现了环境问题。

第一节环境问题的基本概念

2.环境恶化阶段——工业革命至二十世纪五十年代

（1）大规模的工业化生产产生的“三废”大量进入环境。

（2）煤炭、石油、天然气消耗量增加，污染事件不断发生。

第一节环境问题的基本概念

3.环境问题的第一次高潮——二十世纪五十至八十年代污染范围是局部地区

4.环境问题的第二次高潮——八十年代至今污染范围为全球区域

突出的问题：

（1）全球性的大气污染

（2）大面积的生态破坏

（3）突发性的污染事件增多

第二节当代主要环境问题

一、全球气候变暖

1.造成的影响

（1）根据卫星观测资料南极大陆冰川出现龟裂。

（2）沿海地区许多城市被淹没，海滩消失。

（3）异常天气发生的频率增加，给许多国家带来严重影响。

（4）对森林的影响

（5）对生物物种和农业的影响

第二节当代主要环境问题

2.气候变暖的原因——温室效应

（1）概念

指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的温室气体所吸收，从而产生大气变暖的效应。

温室效应（GreenhouseEffect）机理

第二节当代主要环境问题

二、臭氧层破坏

1.臭氧层概念

O3分布在距地表15～40km处，随高度的变化其浓度会有变化。

在15～25km范围内，O3浓度最高。

第二节当代主要环境问题

2.臭氧层的破坏

（1）O3洞：

O3的柱单位浓度小于200D•u，即O3浓度较臭氧洞发生前减少30%的区域。

（2）南极臭氧洞

第二节当代主要环境问题

3.臭氧层破坏的原因及后果

（1）原因：

人类过多的使用氟利昂和哈龙（一种灭火剂Halons）。

（2）后果：

对人体健康、陆生生物、水生生物、建筑材料的影响。

4.保护臭氧层就是保护人类自身。

从1995年起，每年的9月16日为“国际臭氧层保护日”。

第二节当代主要环境问题

三、酸雨（酸沉降）

1.概念

湿沉降：

PH<的降水（雨、雪、霜、雾、雹等）

干沉降：

大气中所有酸性物质转移到陆地的过程

第二节当代主要环境问题

2.酸雨的危害——“空中死神”

（1）使土壤、河流、湖泊酸化，破坏土壤和水生生态系统。

（2）造成大面积森林死亡

（3）对人体健康有严重的危害

（4）腐蚀建筑物表面

第二节当代主要环境问题

3.酸雨的形成

自然源¡ª¡ª海洋有机硫化物氧化，火山、土壤中释放，森林火灾

人为源¡ª¡ª排入大气中的SO2气体，燃料燃烧释放

第二节当代主要环境问题

或

第二节当代主要环境问题

4.预防措施——控制SO2排放

（1）使用低硫燃料

（2）烟气脱硫脱氮

（3）控制汽车尾气的排放

第二节当代主要环境问题

四、土地荒漠化

1.概念

指由于气象原因和人类活动等各种因素引起土地干旱半干旱和土地退化。

类型：

风蚀荒漠化植被破坏

水蚀荒漠化流水冲刷

土壤盐渍化过度耕种土地退化

工矿荒漠化采石、采矿、选矿等

第二节当代主要环境问题

2.荒漠化的影响

（1）每年有10亿人口受到影响，亿人口被迫离开家园。

我国有4亿人口受到影响。

（2）气候变异，沙尘暴频繁发生。

3.防止荒漠化继续发展

大面积植树造林，开展防沙治沙技术。

1995年起，每年为“世界防治荒漠化日”。

第二节当代主要环境问题

五、生物多样性保护问题

1.概念

指地球上所有的动物、植物、微生物所构成的综合体。

包括：

生物系统多样性

物种多样性

种内基因多样性

第二节当代主要环境问题

2.对人类的影响

（1）生物多样性是人类生存和发展的基础

（2）地球上动物、植物、微生物是相互依存，相互利用的，任何一个物种的消亡都会通过食物链作用于其他生物。

（3）物种的消亡使地球控制系统紊乱，地球上消失一种植物会有10～30种依附于这种植物的生物随之消亡。

第二节当代主要环境问题

3.生物多样性的保护

1994年起，每年为“国际生物多样性日”。

我国采取的措施：

（1）建立自然保护区和森林公园；

（2）成功地保护了许多珍贵动物；

（3）外来物种对本地生态系统会造成巨大的生态破坏，加重国家财政负担。

第二节当代主要环境问题

六、淡水资源紧缺

1.地球上水的分布

海水占%，淡水占%；3/4贮藏在两极冰川，只有1/4为液态水。

地球上淡水储量约400km3，地理位置分布不均匀。

世界缺水情况调查：

世界有26个国家亿人口面临缺水的威胁；4亿人用水速度超过了水资源更新的速度；1/5人口得不到符合卫生标准的淡水。

第二节当代主要环境问题

2.中国水资源状况

中国人均水资源量是世界人均水资源量的1/4，位居世界第十一位。

水资源的分布东南多，西北少，时间上分布也不均匀。

我国600多个城市，有一半缺水，最严重的缺水城市有114个。

第二节当代主要环境问题

3.缺水原因

（1）自然型缺水：

受地理位置等自然因素限制

（2）污染型缺水：

由人类自身造成

第二节当代主要环境问题

4.水资源的保护

防——对水资源进行控制，推行清洁生产

治——通过各种措施治理水污染

管——对污染源、水体进行有效的管理

第二节当代主要环境问题

七、海洋污染问题

1.石油污染

2.赤潮

3.毒物污染

4.颗粒物污染

5.核污染

第二节当代主要环境问题

八、危险废弃物越境转移问题

1.危险废弃物：

对人类健康和环境带来重大威胁和影响极端恶劣的废弃物。

2.流向由发达国家向发展中国家转移。

每年的量约3亿吨，90%产生于发达国家。

3.“制止污染跨国转移”——联合国在瑞士签订《巴塞尔公约》，我国也于签订并加入该公约。

第二节当代主要环境问题

九、城市化问题

1.当代城市主要问题

（1）人口密集，人满为患

（2）车辆高度密集，汽车尾气污染严重

（3）基础设施差

（4）水资源缺乏

（5）水污染、大气污染、噪声污染严重

第二节当代主要环境问题

2.产生原因

（1）人口增长速度过快

（2）历史原因，缺乏周密的整体规划

（3）由于观念的原因造成了许多高消耗、高消费、高污染

第二节当代主要环境问题

3.生态城市建设

（1）城市居民素质高——人们受到良好的教育

（2）天蓝、地绿、水清——自然环境优美

（3）资源高效利用——实现真正意义上的可持续发展

（4）产业结构优化——在保证生态平衡的前提下发展产业（重工业、轻工业）

（5）城市科学规划

第二节当代主要环境问题

十、人口问题——“无声的爆炸”

1.世界人口的增长

第二节当代主要环境问题

2.地球人口环境容量

指一定生活水平和环境质量状况下所能供养的最高人口数。

随不同生活水准而异。

3.中国人口环境容量

1957年马寅初7～8亿为好。

第二节当代主要环境问题

4.人口增长对地球资源的压力

（1）对土地的压力

（2）对水资源的压力

（3）对能源的压力

（4）对森林资源和物种资源会带来巨大压力

5.控制人口增长速度

1991年起，每年的为“世界人口日”。

联合国确立的11个环保纪念日

3月21日世界林业节

3月22日世界水日

3月23日世界气象日

4月22日世界地球日

5月31日世界无烟日

6月05日世界环境日

6月17日世界防治荒漠化和干旱日

7月11日世界人口日

9月16日国际保护臭氧层日

10月16日世界粮食日

12月29日国际生物多样性日

第三节环境与可持续发展

一、环境保护的基本内容

（一）自然环境保护

1.土地资源的保护和利用

2.生物资源的保护和利用

森林、草地、生物多样性、自然保护区

3.矿产资源的保护和利用

第三节环境与可持续发展

（二）环境污染的防治

1.大气污染及防治

2.水污染及防治

3.固体废弃物污染及防治

4.土壤污染及防治

5.噪声污染及防治

6.其他污染及防治微波污染、放射性污染（ｒ射线）、热污染

第三节环境与可持续发展

二、可持续发展的定义与内涵

1.环境与发展的辩证关系

（1）经济与环境的辨证关系

（2）人口与环境的辨证关系

（3）科学技术与环境的辨证关系

第三节环境与可持续发展

2.可持续发展的定义

可持续发展是既满足当代人的需求，又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展。

（1）人类生存需要发展，特别是贫困群体

（2）当代人发展要有限度，特别要考虑环境的限度，不能危害后代人生存和发展的能力。

第三节环境与可持续发展

三、实施可持续发展的战略

（一）实施可持续发展的行动计划

1.《中国环境与发展的十大对策》是中国所制定的第一位环境与发展的纲领性文件1992年8月转发

2.《中国21世纪议程》1993年4月完成，包括中国人口、经济、社会、资源、环境的可持续发展的战略和政策。

第三节环境与可持续发展

（二）清洁生产

1.清洁生产的定义

既可满足人们的需求，又可合理地使用自然资源并保护环境的实用的生产方法和措施。

其实质是将废物减量化、资源化、无害化或消灭于生产过程之中。

（1）可持续性

（2）防止污染的转移

第三节环境与可持续发展

2.清洁生产的内容

（1）清洁的能源

高效利用常规能源；

有效利用再生能源；

开发新能源；

进行各种节能技术改造

第三节环境与可持续发展

（2）清洁生产过程

①使用高效生产设备或先进的生产工艺（少废、无废）

②减少生产过程中有毒有害的中间产品

③尽量少用或不用有毒的原材料

④厂内外物料再循环利用

⑤简便可靠的操作、控制，完善的生产管理

第三节环境与可持续发展

（3）清洁产品

①产品有合理的使用功能、使用寿命

②产品使用中、使用后不危害人体健康和生态环境

③节约原料和能源

④产品易于回收、重复使用和再生

⑤合理包装

⑥产品报废后易处理、易降解

第三节环境与可持续发展

3.清洁生产的评价

（1）技术评价

技术上的先进性、安全可靠性，操作的控制难易程度等

第三节环境与可持续发展

（2）经济评价

财务评价——根据国家现行财税制度和现行价格测得项目的费用和效益，判断财务上的可行性；

国民经济评价——从国家整体角度考察项目的效益和费用，分析项目给国民经济带来的净效益，以评价经济上的合理性。

第三节环境与可持续发展

（3）环境评价

基本指标——主要原材料消耗指标、能源消耗指标、水消耗指标和三废的主要成分、生成量、排放量。

特殊指标——对有毒有害原料的用量、去向及中间产物的生成量，易燃易爆物质的用量。

延伸指标——主要原料和包装材料的环境性能；产品使用寿命、耐久性；产品的可回收性、复用性及可再循环性；产品在环境中的可降解性。

思考：

1.什么是环境问题人类面临的环境问题有哪些

2.什么是可持续发展可持续发展的基本思想和原则是什么

3.什么是清洁生产它包括哪些内容

第三章环境保护与可持续发展

地球上每一秒发生了什么事

个新生命出生

生产出吨金属、4台电视机、辆汽车……

􀀏交易总额US$240,000

􀀏排放762吨CO2

􀀏减少0.6公顷森林

􀀏中国又增加了78m2沙漠

2100年需要有四个地球

发展带来的环境问题

水污染资源短缺

大气污染耕地减少

固体废弃物污染生物多样性丧失

酸雨臭氧层损耗

荒漠化全球气候变化

森林锐减持久性有机物污染􀂄􀂄􀂄

可持续发展战略的由来

􀂄人类面临严重环境问题的思考

􀂄争论、矛盾与进步

􀂄从个人到团体，进而成为联合国议题

人类面临环境问题的思考

􀂄1962年:

<寂静的春天>

美国Carson

􀂄1972年:

<增长的极限>

罗马俱乐部

􀂄1972年:

联合国人类环

境大会

􀂄1987年:

<我们共同的未来>

􀂄1992年:

联合国环境与发

展大会

2002年：

联合国可持续发

展高峰会议

<寂静的春天>

美:

蕾切尔.卡逊

在人对环境的所有袭击中，最令人震

惊的是空气、土地、河流以及大海受到各

种致命化学物质的污染。

这种污染是难以

恢复的。

因为它们不仅进入了生命赖以生

存的世界，而且进入生物组织内。

<寂静的春天>

美:

蕾切尔.卡逊

我们长期以来行驶的道路，容易被人

误认为是一条可以高速前进的平坦、舒适

的超级公路，但实际上，这条路的终点却

潜伏着灾难，而另外的道路则为我们提供

了保护地球的最后唯一的机会。

蕾切尔.卡逊的个人悲剧

和时代影响

蕾切尔.卡逊受到攻击和污蔑，1964年

死于癌症；

􀂄蕾切尔.卡逊的警告唤醒了人们；

􀂄人们将永远纪念这位对地球充满爱心，并具有远见卓识的科学家。

罗马俱乐部-------

（TheClubofRome）

􀂄俱乐部于1968年成立

􀂄来自世界各国的几十位科学家、教育

家和经济学家参加

􀂄关注、探讨与研究人类面临的共同问

题

􀂄成立了以美国麻省理工学院（MIT）

D.教授为首的研究小组

《增长的极限》

罗马俱乐部的第一份研究报告

􀂄1972年发表；

􀂄地球的支撑力将会由于人口增长、粮

食短缺、资源消耗和环境污染等因素在某

个时期达到极限，使经济发生不可控制的

衰退；

􀂄为了避免超越地球资源极限而导致的

世界崩溃，最好的方法是限制增长。

强烈的反响，尖锐的论争

􀂄对人类前途的忧虑促使人们密切关

注人口、资源和环境问题；

􀂄反对增长的观点受到了尖锐的批评

和责难；

􀂄为孕育可持续发展的观点提供了土

壤，作好了准备。

新观念，新口号

人类只有一个地球

这个地球不是我

们从上代人手里继承

下来的,而是我们从下

代人手里借来的。

联合国人类环境大会

􀂄1972年瑞典

斯德哥尔摩

􀂄113个国家或地区参加

􀂄发表了:

《人类环境宣言》

人类环境宣言

􀂄36个共同观点，26项共同原则。

􀂄向全球发出呼吁：

已经到了这样的历

史时刻，在决定世界各地的行动时，必须

更加审慎地考虑它们对环境产生的后果。

人类环境宣言1972年

􀂄人是环境的产物,也是环境的塑造者

􀂄保护和改善环境,关系到人民的福利和

经济发展,是人民的迫切愿望,是各国政府的

责任

􀂄人类改变环境的能力,如妥善地加以利

用,可对人类带来福利,如运用不当,则会对

人类造成不可估量的损失

人类环境宣言（续）1972年

人口不断增长引起环境问题。

人类必须运用知识与自然取得协调,为

当代和子孙改善环境,这与和平和发展的

目标完全一致；

世界环境与资源委员会

􀂄1983年3月成立；

􀂄挪威前首相G.H.Brundland夫人任

主席；

􀂄负责制订长期的环境对策，研究有效

解决环境问题的途径；

􀂄1987年发表了：

“我们共同的未来”。

我们共同的未来1987

（世界环境与资源委员会）

三大部分：

􀂄共同的问题

􀂄共同的挑战

􀂄共同的努力

我们共同的未来1987

（世界环境与资源委员会）

主要观点：

􀂄环境危机，能源危机和发展危机不能分割

􀂄地球的资源和能源远不能满足人类发

展的需要

􀂄必须为当代人和下代人的利益改变发

展模式

我们共同的未来1987

（世界环境与资源委员会）

􀂄我们需要有一条新的发展道路，这条

道路不是仅能在若干年内、在若干地方支

持人类进步的道路，而是一直到遥远的未

来都能支持全球人类进步的道路；

􀂄最早提出了可持续发展的概念；

是人类对环境与发展认识的重大飞跃

联合国环境与发展大会（UNCED）

􀂄1992年在巴西里约

热内卢举行

􀂄183个国家,102位国

家元首,70个国际组织参

加

联合国环境与发展大会

（UNCED）

通过了:

􀂄环境与发展宣言（地球宪章），是一

份纲领性的文件，提出了实现可持续发展

的27条基本原则；

􀂄21世纪议程，是全球实现可持续发展

的行动计划；

􀂄《气候变化框架公约》等。

联合国环境与发展大会

（UNCED）

􀂄是人类发展史上的一座重要的里程碑

􀂄是向各国政府和全球人类发出的总动员；

􀂄是人类跨向新的文明时代的关键性一步。

联合国可持续发展高峰会议

􀂄2002年8月26日至9月4日在南非约翰内斯堡

举行

􀂄总结了10年来实施可持续发展战略的成绩和

问题

􀂄通过了《约翰内斯堡可持续发展承诺》的政

治宣言和《执行计划》

􀂄安南：

会议将进一步促使国际社会走向减少

贫困与保护环境兼顾的道路，为所有人服务，包

括富人和穷人，当代人与未来的子孙。

政治宣言要点

宣言承认1992年里约会议所确定的目标没有

实现；

要打击恐怖主义、集团犯罪和腐败，建设一

个以人为本、平等互爱、尊重所有人尊严的全球

化社会；

􀂄人类社会巨大的贫富差距，发达世界与发展

中世界不断扩大的鸿沟，都在威胁着全球的繁荣

、安全和稳定；

政治宣言要点

全球环境继续恶化，生物多样性不断

丧失，鱼类资源不断减少，荒漠化在吞噬

越来越多的良田，气候变化的不利影响已

显而易见，自然灾害日趋频繁，其危害日

趋严重，发展中国家越来越脆弱，空气污

染、水污染和海洋污染继续夺去数百万的

无辜生命；

政治宣言要点

我们要特别关注和优先重视严重威胁

人类可持续发展的世界局势,包括外来占

领.

联合国可持续发展指标体系

驱动力指标：

就业率、人口净增长率、成人识字率、可安

全饮水人口占总人口比率、运输燃料的人均消费

量、人均实际GDP增长率、GDP用于投资的份额

、人均能源消耗量、人均水消费量、排入海域的

氮、磷量、土地利用的变化、农药和化肥的使用

、人均可耕地面积、温室气体等大气污染物排放

量等。

联合国可持续发展指标体系

状态指标：

贫困度、人口密度、人均居住面积、探明矿

产资源储量、水中BOD、COD含量、土地条件

的变化、植被指数、手荒漠化、盐碱化和洪涝灾

害影响的土地面积、森林面积、濒危物种占本国

全部物种的比率、大气污染物浓度、人均垃圾处

理量、每百万人中拥有的科学家、工程师人数、

每百户居民拥有的电话数量等。

联合国可持续发展指标体系

响应指标：

人口出生率、教育投资占GDP比率、

再生能源的消费量与非再生能源消费量的

比率、环保投资占GDP比率、污染处理范

围、垃圾处理的支出、科学研究经费占

GDP比率等。

改进可持续发展指标体系的新思路

衡量国家财富的新标准：

国家财富由人造资本、自然资本和人

力资本组成；

中国在世界192个国家中占161位，主

要原因为：

人均自然资源少、人均财富尚

低、高素质人才少。

改进可持续发展指标体系的新思路

联合国开发计划署（UNDP）提出的人文发展

指数：

由收入、寿命、教育三个衡量指标组成；

从以物为本转变为以人为本；

中国在世界173个国家中占第94位，比蒙古

还低，主要差距在于环境质量和教育水平。

􀂄人文发展指数说明，经济增长并不等于真正

意义上的发展，而后者才是正确的目标。

改进可持续发展指标体系的新思路

绿色国民帐户：

即经过环境调整的国内生产净