福州大学环境保护概论笔记文档格式.docx
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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。
某区域环境容量的大小，与该区域本身的组成、结构、功能有关，通过人为的调节，控制环境的物理、化学及生物学过程，改变物质的循环方式，可以提高环境容量，改变环境的污染状况。
环境容量按环境要素，可细分为大气环境容量、水环境容量、土壤环境容量和生物环境容量等。
此外，还有人口环境容量、城市环境容量等等。
③地球资源有限
（3）隐显性 滞后期 如沙尘暴的形成
（4）持续反应性 如遗传隐患
（5）灾害放大性 如江河上游森林破坏—水土流失—下游水灾、旱灾、虫灾
温室效应—冰山融化—海水上升
（6）不可逆性 环境系统通过能量流动和物质循环运转。
能量流动是不可逆过程第2节 环境科学及其分类
1、环境科学研究的内容和任务
1.研究内容
（1）人与环境的关系
（2）全球环境的演变规律
（3）环境污染对人体的危害
（4）环境污染的控制和防治
（5）自然资源的保护和合理利用
（6）环境质量的监测、评价、预报
（7）环境规划和环境管理
2.研究任务
（1）研究经济发展与环境的矛盾，使环境朝着有利于人的生活方向演化。
（2）合理地利用资源，保护环境，实现可持续发展。
2、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，包括环境数学、环境物理学、环境化学、环境毒理学、环境地理学、环境地质学、环境污染生态学等。
3.应用环境科学：
环境科学中实践应用性很强的学科，包括环境工程学、环境控制学、环境经济学、环境医学、环境法学、环境管理学等。
第二部分环境保护与可持续发展
第1节 环境问题的基本概念
1、环境问题
1.定义：
由于自然和人为的问题引起环境质量恶化，出现了不利于人类生存和发展的问题。
狭义——由于人类生产和生活活动，使自然生态系统失去平衡，反过来影响人类生存和发展的一切问题；
广义——由自然力或人力引起生态平衡破坏，最后直接或间接影响人类生存和发展的一切客观存在的问题。
2.自然环境问题：
原生环境问题或第一环境问题，由于自然原因引起环境质量恶化。
如地震、火山爆发、海啸、台风、沙尘暴。
3.人为环境问题：
次生环境问题或第二环境问题，由于人类不恰当的生产、生活行为引起环境质量恶化。
如水体污染、大气污染、生态破坏等。
2．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。
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。
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
这一发展趋势下，工业污染扩展到城市污染、农业污染；
点源污染—面源污染；
局部污染
—全球污染。
突出的问题有三大类：
（1）全球性的大气污染温室效应臭氧层破坏酸雨
（2）大面积的生态破坏森林草原退化水土流失淡水污染
（3）突发性的污染事件增多日本水俣病、核电站泄漏第2节 当代主要环境问题
1、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。
※ 厄尔尼诺现象（圣婴）海水温度上升，范围扩大——大气环流异常（水温上升1℃，海面气温上升6℃）；
拉尼娜现象（圣女）海水温度降低——大气环流异常。
厄尔尼诺现象是太平洋中东部海水温度变暖，拉尼娜现象就是太平洋中东部海水异常变冷的情况。
太平洋上空的大气环流叫做沃尔克环流，当沃尔克环流变弱时，海水吹不到西部，太平洋东部海水变暖，就是厄尔尼诺现象；
但当沃尔克环流变得异常强烈，就产生拉尼娜现象。
拉尼娜现象会引起台风和暴雨的增加，也会造成全球气候的异常。
影响包括使美国西南部和南美洲西岸变得异常干燥，并使澳洲、印尼、马来西亚和菲律宾等东南亚地区有异常多的降雨量，以及使非洲西岸及东南岸、日本和朝鲜半岛异常寒冷。
拉尼娜对我国东北夏季气温有影响。
在拉尼娜年份，沈阳、长春和哈尔滨夏季气温为偏高，而在厄尔尼诺年份，夏季气温往往偏低。
拉尼娜对我国华北汛期降水也有影响。
在拉尼娜期间，华北汛期降水量容易偏多，而厄尔尼诺年份华北降水量容易偏少，其原因与西太平洋副热带高压位置有关。
拉尼娜年份副热带高压位置偏北，有利于形成华北汛期多雨的大气环流形势，而厄尔尼诺年份则副热带高压位置偏南，不利于建立华北汛期多雨的环流形势。
拉尼娜的发生与赤道偏东信风加强有关。
偏东信风加强，赤道洋流受信风推动，从东太平洋流向西太平洋，使高温暖水在热带西太平洋地区堆积，成为全球水温最高的海域。
相反，在赤道东太平洋表层比较暖的海水向西输送后，深层比较冷的海水就来补充，因此造成东太平洋海表水温偏低，从而引发拉尼娜现象。
※
（4）对森林的影响
（5）对生物物种和农业的影响 生物迁徙不能适应气温变化；
农作物生长，暖期害虫不能被杀死，突冷难以适应被冻坏。
2.气候变暖的原因——温室效应
（1）概念
太阳的热辐射被地球吸收，加热的地球表面又向外散射热量。
温室气体对太阳的短波具有较高的透过率，同时又吸收地球长波的热辐射，从而使底层温度升高。
温室效应的强弱与温室气体的浓度有关，浓度大，效应强。
※ 温室效应（西班牙语EfectoInvernadero）是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表面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。
大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，使地球变成了一个大暖房。
据估计，如果没有大气，地表平均温度就会下降到-23℃，而实际地表平均温度为15℃，这就是说明温室效应使地表温度提高38℃。
（2）温室气体
CO2、CH4、N2O、CFC11（氟利昂）、O3、H2O、颗粒物
（3）后果
1）地球上的病虫害增加；
2）海平面上升；
3）气候反常，海洋风暴增多；
4）土地干旱，沙漠化面积增大。
3.控制全球气候变暖
2、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所变化。
在15~25km范围内，
O3浓度最高。
O3浓度多用柱浓度表示。
柱浓度：
在0℃沿地表垂直方向上，将大气中O3全部压缩到一个标准大气压，O3的总浓度只有3mm左右，多用布森单位表示（D·
u）正常大气中的O3浓度为300D·
u。
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）南极臭氧洞1984年英国发现南极O3洞，1985年美国卫星进一步证实了O3洞的存在。
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）。
据统计，一个氯原子自由基可破坏10万个O3分子。
（2）后果：
对人体健康、陆生生物、水生生物、建筑材料的影响。
①人体皮肤癌、白内障发病率增高，抑制人体免疫系统功能。
O3浓度每下降1%，会使紫外线辐射增加2%，皮肤癌患病率增加2~5%；
②农作物受害减产，影响粮食生产食品供应，破坏海洋生态系统食物链，导致生态平衡破坏；
③加速建筑物涂层、包装材料、塑料制品等的老化，加速全球气候变暖。
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”
。
3、酸雨（酸沉降）
1.概念
湿沉降PH<
5.6的降水（雨、雪、霜、雾、雹等）干沉降大气所有酸性物质转移到大陆的过程
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
3.酸雨的形成
自然源——海洋有机硫化物氧化，火山、土壤中释放，森林火灾人为源——排入大气中的SO2气体，燃料燃烧释放
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
4、土壤荒漠化
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
2.荒漠化的影响
（1）每年有10亿人口受到影响，1.5亿人口被迫离开家园。
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6月17日为“世界防治荒漠化日”。
5、生物多样性保护问题
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 森林生态系统、湖泊…、海洋…、草原…等物种多样性 动物、植物、微生物
种内基因多样性 如小麦有上千种，每种都有差异
2.对人类的影响
（1）生物多样性是人类生存和发展的基础
人类衣食住行来自不同的生态系统，若物种消亡加速，会破坏生态平衡，人类也难以生存和发展。
（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，破坏生态平衡。
3.生物多样性的保护
从1994年起，每年12月29日为“国际生物多样性日”。
1992年5月，联合国通过《生物多样性公约》，保护生物多样性就是保护人类自己。
我国采取的措施：
（1）建立自然保护区和森林公园，对野生动物和植物就地保护；
（2）成功地保护了许多珍贵动物，如大熊猫、华南虎、朱鹮、黔金丝猴、扬子鳄、藏羚羊等。
（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。
如一枝黄花、澳大利亚的兔子灾等。
可采取生物控制法或人为的捕杀控制。
6、淡水资源紧缺
1.地球上水的分布
海水占97.3%，淡水占2.7%；
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2.32亿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。
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。
水资源的分部东南多，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。
3.缺水原因
（1）自然型缺水：
受地理位置等自然因素限制
夏秋季降水多，春冬季降水少；
母亲水窖——西北地区缺水，甘肃、河北
（2）污染型缺水：
由人类自身造成
长江、淮河、太湖、西湖、滇池、巢湖等，污染严重。
4.水资源的保护
防——对水资源进行控制，推行清洁生产
节水型生产工艺，增加循环用水量和循环用水次数，利用中水资源，改变农田灌溉方式，大水漫灌——喷灌、滴灌
治——通过各种措施治理水污染 絮凝沉淀、加药、活性污泥……管——对污染源、水体进行有效的管理
1.生产工艺的选择；
2.环境污染物排放总量控制；
3.水处理设施建设、运行；
4.水质监测监管等。
7、海洋污染问题
1.石油污染 企业排放、运输事故、油井事故
2.赤潮 海水富营养化
3.毒物污染 化学工业的废水排放
4.颗粒物污染 塑料垃圾的排放
5.核污染 大气核实验的沉降灰，海上核事故
8、危险废弃物越境转移问题
1.危险废弃物：
根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物，即指具有各种毒性、易燃性、爆炸性、腐蚀性、化学反应性和传染性的废弃物，会对生态环境和人类健康构成严重危害的所有废弃物。
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1989年3月22日在瑞典签订《巴塞尔公约》——
《控制危险废料越境转移及处置巴塞尔公约》，我国也于1990年3月22日签订并加入该公约。
9、城市化问题——“城市”是城与市的结合，标志着一个国家的发展水平。
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
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
3.生态城市建设——ecocity是联合国教科文组织（UNESCO）发起的“人与生物圈MAB
计划”研究过程中提出的
（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
10、人口问题——“无声的爆炸”
在环境影响的各种因素中，人口问题是最根本的问题，人口的增长要带动消费的增长，为
此必须开垦土地，兴建住宅，采伐森林，开辟水源等，人口对环境的影响被称为“无声的爆炸”。
1.世界人口的增长
年
1650
1800
1930
1960
1975
1987
1999（实际
2004）
亿
5
近10
20
30
40
50
60
十亿的增长所花时间
1800~1930年
130年
1930~1960年
30年
1960~1975年
15年
1975~1987年
12年
1987~2004年
17年 中国人口计划生育贡献显著
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
4.人口增长对地球资源的压力
（1）对土地的压力：
人口增长，人均耕地面积下降，建筑及工业用地增长，耕地不断减少
（2）对水资源的压力：
生活用水、农业用水和工业用水水量增大，会发生水荒或水体污染
（3）对能源的压力——煤、石油、天然气是不可再生的有限资源
我国煤炭储量1×
1012t，陆上石油（300~1000）×
108t，海上石油53×
108t
1994年我国原煤产量12×
108t，位居世界第一，石油产量1.46×
108t，位居世界第五。
（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 7月11日世界人口日第3节环境与可持续发展
1、环境保护的基本内容
（1）自然环境保护
1.土地资源的保护和利用P47
2.生物资源的保护和利用P51
3.矿产资源的保护和利用P57
（2）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（γ射线）、热污染
2、可持续发展的定义与内涵
1.环境与发展的辩证关系
（1）经济与环境的辩证关系P36
环境是资源（大气、水、土壤、生物…都是宝贵的资源），经济再生产过程就是把自然资源变成财富的过程。
环境作为经济发展的物质基础一方面可以促进经济发展；
另一方面也会在一定时期制约经济发展。
（2）人口与环境的辩证关系
人口是开发环境的动力，保持适度的人口（数量、素质）有利于合理开发资源，保护环境。
然而，若人口增长失控对环境造成巨大的压力，会造成环境的污染和破坏。
（3）科学技术与环境的辩证关系
科学进步使线代化工业迅速发展，同时也造成许多环境问题，有些是不可逆的损害。
当然，人们也可以利用科技来保护环境。
如利用节能技术将SO2、CO2控制在允许的水平。
2.可持续发展的定义
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。
3、实施可持续发展的战略
（1）实施可持续发展的行动计划P4210项
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。
（2）清洁生产
1.清洁生产的定义
既满足人们的需求，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：
使工业生产的经济效益、社会效益、环境效益相互统一，促进经济可持续发展。
（2）防止污染的转移：
控制生产过程中废料和污染物的生成和排放。
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
（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
（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
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，操作的控制难以程度等
（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。
（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。
作业：
1.什么是环境？
人类面临的环境问题有哪些？
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？
4.什么是清洁生产？
5.试分析环境与发展的关系。
第三部分 生态学基础
第1节 生态学的基本概念
生态学是环境科学的理论基础，对环境问题的认识和处理必须用生态学的理论来分析。
本章主要讨论生态学基本概念，生态系统及生态学在环境保护中的应用
1、生态学及其发展
1.生态学定义
1869年德国生物学家赫克尔（Haeckel）认为是“自然界的经济学”一般：
研究活着的生物与环境之间相互作用机理的科学。
我国马世骏：
研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学。
其中
“生物”——动物、植物、微生物
“环境”——生物环境 作为主体以外的其他生物非生物环境 阳光、空气、温度…
2.生态学的发展
（1）萌芽时期（20世纪以前）
（2）发展时期（20世纪50年代以前）
与相邻学科交融提出一些概念：
数学生态学、化学生态学等
（3）现代生态学发展时期（人类生态学）
人类与各种人工环境相互作用的机理，包括了社会生态学，文化生态学、教育生态学、城市生态学、工业生态学等
2、生态学的一般规律（基础）
1.相互依存、相互制约规律
（1）物物相关规律：
在动物、植物、微生物之间普遍存在
（2）相生相克规律：
生态系统平衡的基础
2.食物循环、转化、再生规律
动物、植物、微生物一方面从环境中摄取食物并合并成新的物质；
另一方面，动植物死亡后又被分解成简单物质重新被植物吸收利用。
3.物质输入输出动态平衡规律涉及到生态系统中的营养结构
4.相互适应与补偿协同进化规律
生物与环境之间存在着作用与反作用的过程。
生物给环境影响，反过来，环境也影响着生物。
例如，动物从环境中吸收水和营养，同时又将排泄物和残体归还给环境，生物与环境就是如此反复相互补偿，协同进化。
5.环境资源有
升级会员 