安徽理工精品课程_环境科学概论

环境科学概论讲授人：高良敏2参考文献•林肇信刘天齐刘逸农环境保护概论（修订版）高等教育出版社1999•钱易唐孝炎环境保护与可持续发展高等教育出版社2000•此外，本课件很多内容来源于国家精品课程清华大学《环境保护与可持续发展》的相关内容，在此谨表谢意！3课程考察方式•􀂄分为“课程论文”和“专题报告”两种，二者选其一。•􀂄课程论文课程论文2000～6000字，要求写出自己的观点，绝对不可简单地拷贝拼凑。可打印或手写，于第9周上课前上交。•􀂄专题报告专题报告做成ppt，要求内容生动不空泛，有自己的分析。选择做专题报告的同学需在第4周前报名，第10周上课时做正式报告。4为什么要上这门课？􀂄世界面临严重的资源与环境危机，中国尤甚；“二是经济增长方式粗放。突出表现在能源消耗高、环境污染重。“十一五”规划提出了节能降耗和污染减排目标，并作为约束性指标。一年来，各地区各部门做了大量工作，取得了积极进展。2006年，单位国内生产总值能耗由前三年分别上升4.9%、5.5%、0.2%，转为下降1.2%；主要污染物排放总量增幅减缓，化学需氧量、二氧化硫排放量由上年分别增长5.6％和13.1%，减为增长1.2％和1.8%。但是，全国没有实现年初确定的单位国内生产总值能耗降低4％左右、主要污染物排放总量减少2％的目标。”——摘至温家宝总理2007年3月5日政府工作报告5保护环境、实施科学发展观人人有责，未来的科学家、工程师及人文、法律工作者更是重任在肩；􀂄科学技术及理论的创新需要正确的发展战略和伦理观作指导。6第一章序论第一节环境概论•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》7从环境的科学含义出发，为保证法律的准确实施，规定了环境概念的法律适用对象和适用范围．中华人民共和国环境保护法第２条：“本法所称环境，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称，包括大气、水、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等”。8第一节环境概论•环境划分按环境空间尺度大小，划分不同层次的环境：􀂄居室环境􀂄聚落环境􀂄城市环境􀂄区域环境􀂄全球环境􀂄宇宙环境9第一节环境概论•按环境组成要素划分水环境大气环境土壤环境地质环境10第一节环境概论•从生态学角度划分􀂄陆地环境􀂄海洋环境􀂄森林环境􀂄草原环境􀂄荒漠环境􀂄湿地环境11第二节环境问题•所谓环境问题是指由于人类活动作用于人们周围的环境引起了环境质量变化，以及这种变化反过来对人类的生产、生活和健康的产生了影响。1213当前人类及中国面临的环境问题人类面临的全球性问题：•全球性的环境污染：气候变暖，臭氧层耗竭，大面积酸雨污染，淡水资源的耗竭及污染；•大面积的生态破坏：生物多样性锐减，土壤退化及荒漠化，森林面积锐减；•突发性的严重污染事故和化学品的污染及越境转移14中国面临的严峻环境形势•1、主要污染物排放强度大、总量大、远远超过环境自净能力；水和大气环境受到不同程度污染，有些地区相当严重。152006年中国环境状况公报国家环境监测网（简称国控网）七大水系的197条河流408个监测断面中，Ⅰ～Ⅲ类，Ⅳ、Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为46%、28%和26%。其中，珠江、长江水质良好，松花江、黄河、淮河为中度污染，辽河、海河为重度污染。主要污染指标为高锰酸盐指数、石油类和氨氮。162006年七大水系水质类别比例分布1718淮河水系污染淮河水系属中度污染。86个地表水国控监测断面中，Ⅱ、Ⅲ类水质的断面比例为26%，Ⅳ、Ⅴ类为44%，劣Ⅴ类为30%。主要污染指标为石油类、高锰酸盐指数和五日生化需氧量。19淮河水系污染2006年淮河水系水质类别比例分布20淮河水系污染•淮河干流整体属轻度污染。与上年相比，淮河干流水质好转。安徽段为轻度污染，其余河段水质为优或良好。•淮河支流总体属中度污染。与上年相比，淮河支流水质好转。主要一级支流中，史灌河水质优；西淝河水质良好；洪河、沱河、浉河、潢河、浍河为轻度污染；涡河、颍河为重度污染。21•淮河国控省界断面总体属中度污染。与上年相比，水质无明显变化。32个省界断面中，Ⅲ类水质断面占16%，Ⅳ、Ⅴ类占53%，劣Ⅴ类占31%。22全国近年废水及主要污染物排放量23中国COD排放量远远超过环境容量环境容量2006S18001428030060090012001500单位：万吨24全球322个大气污染严重城市前十名(1998年)1、太原6、兰州2、米兰7、重庆3、北京8、济南4、乌鲁木齐9、石家庄5、墨西哥10、德黑兰2526我国SO2排放量远超过环境容量环境容量200612002588.8050010001500200025003000单位：万吨27伦敦烟雾•1873年、1880年、1882年、1891年连续发生烟雾公害，1880年造成1200人死亡•1952年12月伦敦烟雾气象条件：逆温层、无风、浓雾能见度：5m酸雨和酸雾：PH1.4-1.9几个月内死亡人数：4000人2829303132中国面临的严峻环境形势2、由工业化、城市化带来的水的有机污染、富营养化和大气二氧化硫及颗粒物污染等老环境问题还远没有解决，诸如危险废物、微量有机污染物、持久性有机污染物、土壤污染、汽车尾气污染、外来物种入侵等新的环境问题已经出现，环境污染呈现区域性、复合性、长期性特点。33水体富营养化水体富营养化是大量氮、磷等营养物质进入水体，引起蓝细菌、微小藻类及其他浮游生物恶性增殖，最终导致水质急剧下降的一种污染现象。这种现象，在海水中称作赤潮（redtide），在淡水中称作水华（waterbloom）。34滇池厚达5厘米的微囊藻水华3536中国土地沙化问题中国面临的最严重的生态问题之一，是当前生态建设的重点目前全国沙化土地174.3万km2，占国土面积的18.2%每年造成的直接经济损失540亿元，直接或间接影响近4亿人口的生存、生产和生活。威胁中华民族生存空间，制约经济社会可持续发展中国土地沙化问题37地下水位下降、地面下沉地下水超采引发地面沉降上海最大累积沉降量2.63米华北平原地下水位年降幅1-3米38４、全球和跨界环境问题压力不断加大已签署和批准了30多项国际环境公约，履约任务十分繁重。39中国已参加的国际环境公约•《联合国气候变化框架公约》•《保护臭氧层维也纳公约》•《蒙特利尔议定书》•《联合国防治荒漠化公约》•《生物多样性公约》•《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》（简称湿地公约或拉姆萨公约）•《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》•《控制危险废物越境转移及其处置巴塞尔公》40ODS（消耗臭氧层物质）排放量居世界第一SO2排放量居世界第一CO2排放量居世界第二（美国、欧盟等国坚持在2012年以后，发展中国家承担限排义务）41跨界环境问题磨擦上升酸雨、沙尘暴—日本、韩国黄海污染—韩国跨界河流污染和水资源开发—俄罗斯、朝鲜、东南亚野生动物越境保护—蒙古国4243第三节中国环境问题产生的原因1、人口增长及其对自然资源的需求对中国的环境产生巨大压力“一个很小的问题乘以13亿，都会变成一个大问题；一个很大的总量，除以13亿，都会变成一个小数目。”44我国的资源人均拥有量煤炭为世界平均水平的约1/2石油为世界平均水平的约1/9天然气为世界平均水平的约1/23可耕地为世界平均水平的约1/3水资源为世界平均水平的约1/4森林为世界平均水平的约1/645如果1辆汽车/家庭，消耗石油8000万桶/天，消费量相当现在全世界的石油总产量；􀂄如果人均纸张消费达到美国水平的话，中国所需纸张超过目前全世界纸的产量；􀂄如果海产品消费与日本处于同一水平上，中国对海产品的需求量将超过全世界捕获量。46第三节中国环境问题产生的原因2、经济高速增长，粗放型经济增长方式和传统污染型工业依然在发展，结构调整、技术改造和主要污染物的削减还需较长时间。47中国的GDP仅占世界GDP的4%，却消耗了：世界钢铁总产量的30%世界水泥总产量的40%世界煤炭总产量的31%48中国单位产值的能耗：比世界平均水平高2.4倍美国的2.1倍日本的4.43倍德国的4.97倍49中国金属资源消耗：每万美元消耗的铜、铝、铅、锌、锡、镍合计70.47kg，是美国的5.7倍，是日本的7.1倍。中国水资源耗量大：农业灌溉用水利用系数0.4，是国外先进水平的50%工业万元产值用水量为100m3,是国外先进水平的10倍。50中国污染物排放强度高：•单位GDPNOX排放量是美国的6.1倍德国的16.6倍日本的27.7倍•单位GDPSO2排放量是美国的6倍德国的26.4倍日本的68.7倍513、城市化发展速度快，城市基础设施和环保设施建设远不能满足城市发展的需求。522004年500个城市环境基础设施状况500个城市占全国城市总数的75.6%534、长期对环境保护资金投入严重不足。5、环境管理制度、体系和法规不完善，监督管理手段薄弱。６、对环境保护的长期性、艰巨性认识不够，公众（特别是各级干部）的环境意识仍需提高。54第四节中国的环境保护与可持续发展1、实施可持续发展战略，坚持环境保护基本国策。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需求能力构成危害的发展”（《我们共同的未来》，1987年世界环境和发展委员会）55可持续发展的内涵第一，强调公平性原则，包括本代人的公平、代际间的公平以及公平分配有限资源；第二，强调持续性原则，其核心是指人类的经济和社会发展不能超越资源与环境的承载能力；第三，强调共同性原则，即可持续发展作为全球发展的总目标，其所体现的公平性和持续性原则是共同的，而实现这一。目标，也必须是全球人民的共同行动。56可持续发展的特征①可持续发展鼓励经济增长，提倡传统的经济增长模式逐步向可持续发展模式过渡。②可持续发展要以保护自然为基础，与资源和环境承载能力相协调。③可持续发展应以改善和提高人们的生活质量为目的，与社会进步相适应。57第四节中国的环境保护与可持续发展2、走循环经济之路，树立从经济发展源头和全过程保护环境的思想，把环境保护渗透到经济、社会的各个层面，建设资源节约型和环境友好型社会。58环境友好型社会环境友好型社会是人与自然和谐发展的社会，通过人与自然的和谐来促进人与人、人与社会的和谐。它要求在全社会形成有利于环境的生产方式、生活方式、消费方式，建立人与自然的良性互动关系。59循环经济20世纪60年代，美国经济学家鲍尔丁提出“宇宙飞船理论”以新的“循环式经济”代替“单程式经济”。循环经济的含义：是对物质闭环流动型经济的简称，是促进人与自然协调与和谐的经济发展模式，它要求运用生态学规律指导人类的经济活动。60循环经济主要特征1）循环经济可以充分提高资源和能源的利用效率，把经济活动组成一个“资源—产品—消费—再生资源—再生产产品”的循环过程，使整个经济系统与社会系统的生产和消费过程不产生或最大限度减少“三废”排放，保护环境。61卡伦堡模式622）循环经济可以实现社会、经济和环境协调发展：􀂄以协调人与自然关系为准则，借鉴自然生态系统运行方式和规律，实现资源的可持续利用；􀂄循环经济可拉长生产链，推动环保产业和其它新型产业的发展。633）循环经济在不同层次上将循环过程纳入到一个有机的可持续的发展模式中。64推动循环经济发展的三个层次（1）企业—清洁生产从生产源头和全过程充分利用资源，对在生产过程中产生的废物实现减量化、资源化、无害化。65（2）工业集中地区—建设生态工业园使上游企业的废物成为下游企业的原料，延长生产链，实现区域或企业群的资源最有效利用，废物产生最小，甚至“零排放”。66（3）循环型社会用生态学原理，统筹规划工业与农业、生产与消费、城市与农村的发展，