环境学基本原理

2020/2/231环境学2020/2/232教学内容环境学基本原理生物与环境人口与环境人居环境大气环境水环境土壤环境物理环境可持续发展2020/2/233主要参考书1《环境学》,左玉辉主编,高教出版社.2《环境学导论》，何强等主编，清华大学出版社，19943《环境科学——交叉关系学科》（第7版），EldonD.Enger等主编，清华大学出版社，20004《环境保护与可持续发展》，钱易等主编，高等教育出版社，20005《环境学》，陈英旭主编，中国环境科学出版社，20016《环境学原理》，陈立民主编，科学出版社，20037《环境学概论》，曲向荣主编，北京大学出版社，20098《环境学基础》，刘超臣、蒋辉主编，科学出版社，20102020/2/234关于成绩评定平时成绩（30%）：课堂表现、考勤、作业、小测验（小论文）期末考试（70％）2020/2/235学习要求做生活中的“有心人”，理论联系实际。多阅读环境类书籍多翻阅环境类期刊2020/2/236生活在电气和石油、汽车、城市之中的现代人，一面享受科技提供的丰富物质生活，一面在高楼林立的水泥墙中怀念着阳光灿烂的原野生活。摘自《环境学》（左玉辉，2002，P13）每个人都应当享受健康的环境，同时每个人也有责任对维护和改善环境做出贡献。摘自美国《国家环境政策法》（1969）第3条2020/2/237环境环境多样性人与环境的和谐环境规律环境科学2020/2/238一、环境（environment)的概念环境是相对于一定中心事物而言的，与某一中心事物相关的周围事物的集合就称为这一中心事物的环境。——电子版《中国大百科全书》主体客体直接或间接影响思考题：环境学所研究“环境”与生态学所研究“环境”有何区别？2020/2/239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》本法所称环境，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。————《中华人民共和国环境保护法》2020/2/2310从太空看到的地球被大气所包围2020/2/2311环境：主体周边相关客体的结合客体可以是物质的、精神的和运动的。周边包含地域和非地域的概念，根据主体的影响能力，有一定的“辐射半径”。丹顶鹤的环境滩涂、沼泽等水域保护区内部保护区周边农田保护区内其它生物其它迁徙路线上相关湿地、农田等学习环境学校、教室、机房实验室、图书馆学校周边活动中心、城市宿舍、食堂、操场生活环境教师、学校氛围2020/2/2312依照主体（中心事物）的差异，区分环境类型动物的环境植物的环境人的环境投资环境教育环境城市环境生产环境办公环境创业环境建筑物的环境政治环境地球的时空环境小区环境居住环境科研环境技术环境2020/2/2313人类的环境=自然环境原生的自然环境经过人类的创造和改造形成的人工环境大自然不能创造出人类的所有环境人类环境城市建筑物交通工具潜艇宇宙飞船家工厂休闲场所……人类的环境物质环境文化环境伦理道德环境法律环境精神环境依照客体的差异管理环境政策环境2020/2/2315二、环境的分类自然环境、人工环境1、自然环境一切直接或间接影响人类的、自然形成的物质、能量和现象的总体。可以把自然环境理解为一个由近及远和由小到大的有层次的系统。生存环境－地理环境－地质环境－宇宙环境。地球表层2020/2/2316生存环境由人类赖以生存的空气、水、土壤、阳光和食物等基本环境要素所组成。地理环境由地球表层的大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈组成，是环境科学和地理科学研究的对象。地质环境包括地表以下直至地核的各地质圈层，与地理环境有着物质和能量的交流。主要是地质学和地球物理学的研究对象。宇宙环境指地球以外的宇宙空间，与地理环境之间也存在着物质、能量和信息的交流。主要是天文学研究的对象。2020/2/2317自然环境水环境大气环境土壤环境生物环境地质环境宇宙太阳系地球……分子原子质子、电子物理环境2020/2/23182、人工环境在自然物质的基础上，通过人类长期有意识的社会劳动，加工和改造自然物质，创造物质生产体系，积累物质文化等所形成的环境体系。如聚落环境、工业环境、农业环境、文化环境、医疗休养环境等。2020/2/2319聚落环境工业环境农业环境文化环境人工环境医疗休养环境人工环境是在自然环境的基础上经过人类的改造而形成的。2020/2/2320自然环境人类环境物质：空气、水、岩石、土壤、动物、植物、微生物能量：包括气温、阳光、引力、地磁力自然现象：包括太阳的稳定性、地壳稳定性（构造运动，地震，火山爆发）、大气运动、水循环、水土演变等人工环境人工构筑物人工产品和能量科学技术、综合生产力、政治体制、社会行为、宗教信仰、文化与地域因素等（广义）注意：人类的环境自然环境；环境的范围是不断发展变化的。环境分类小结2020/2/2321三、环境的特性1整体性人类是自然的一部分，是地球的产物。因而，人与自然环境是一个整体，地球的任一部分或任一系统，都是人类环境的组成部分，各部分之间存在着相互依存和互相制约的关系。所以环境的影响是整体的，无国界的。到目前为止，地球还是人类唯一的家园，其时空是有限的，环境容量也是有限的。所以，人类生存的环境脆弱而易受到破坏。2020/2/23222不可逆性环境系统是一个开放的复杂系统，系统内外之间存在着物质的循环、能量的流动和信息的交流。环境系统是一个不可逆系统。它一旦遭到破坏，根据物质循环规律，可以实现局部的恢复，但不能彻底回到原来的状态。2020/2/23233潜在性除了个别情况（如：骤发性自然灾害和人为污染）可直观其后果外，一般情况下环境的变化对人类的影响需要较长时间才能显示出来。4持续反应性环境对人类的影响是可以持续的，不仅对当代人，而且对子孙后代有着深远地影响。如黄土高原的生态状况可以理解为我们祖先欠下的生态债，而这个债则要我们子孙后代偿还。2020/2/23245放大性系统对初始条件有极端敏感性。某一局部环境状况的较小变化，经过系统的协同放大后，可能会对周边环境造成较大的影响。2020/2/2325自然环境墨尔本街拍2020/2/2326泰山迎客松2020/2/2327广西巴马长寿村全屯515人，百岁老人多达7人，是国际上“世界长寿之乡”标准的近200倍。膳食结构基本上是“四低一高”：低盐、低糖、低脂肪、低动物蛋白、高纤维。他们吃的是自己种的无污染蔬菜和粗粮，主食是玉米、大米，并配以野菜、红薯等，只吃少量肉。在巴马，空气的负氧离子很高，著名的水晶宫、百魔洞和百鸟岩等旅游景点，每立方厘米的负氧离子竟高达2万到5万个。盘阳河两岸达3000个以上，县城城区的负氧离子也高达2000个以上。2020/2/23282020/2/23292020/2/23302020/2/23312020/2/23322020/2/2333山川河谷，流泉飞瀑2020/2/2334五岳之首，泰山至尊2020/2/2335伊瓜苏瀑布南美第一奇观、世界五大名瀑2020/2/2336波光潋滟晴方好，山色空蒙雨亦奇。若把西湖比西子，浓妆淡抹总相宜。——苏轼（宋）2020/2/2337奇山云海黄山四绝——奇松、怪石、云海、温泉。松姿百态，怪石似人似物，似鸟似兽，情态各异，形象逼真。自古黄山云成海，瑰丽壮观的“云海”以美、胜、奇、幻享誉古今，一年四季皆可观、尤以冬季景最佳。温泉（古称汤泉），源出海拔850米的紫云峰下，水质以含重碳酸为主，可饮可浴。传说轩辕皇帝就是在此沐浴七七四十九日得返老还童，羽化飞升的，故又被誉之为“灵泉”。2020/2/2338黄山鳌龟背2020/2/2339黄山云海2020/2/23402020/2/2341黄山上的奇石太多了，目不暇接啊！飞来石最有代表性的，老版红楼梦（87年）片头的时候，传说女娲补天的时候洒落人间的啊。2020/2/2342孤峰奇石2020/2/2343沙漠和荒漠也是大自然的另一面2020/2/23442020/2/23452020/2/2346江作青罗带，山如碧玉簪2020/2/23472020/2/2348自然环境多样性人类需求与创造多样性人类与环境相互作用多样性2020/2/2349一、自然环境多样性生物多样性（遗传、物种、生态系统多样性）物质多样性（生命物质、非生命物质）环境过程多样性（参与物质、时间尺度、变化性质）环境形态多样性(地形地貌、气象、物质形态、生物形态、景观）环境功能多样性（以树林、大气层为例）2020/2/23501地球上的生物多样性生命系统—等级系统—多层次或水平，从微观-宏观：基因→细胞→组织→器官→种群→物种→群落→生态系统→景观等层次，2020/2/2351地球上的生物多样性1）遗传多样性：多层次—外部形态、生理代谢、染色体和DNA分子水平。全世界109个基因，其中约105个-高等生物体内；遗传密码：高等动植物体内10—100亿个核苷酸对，细菌内约100万个核苷酸对。不同的生命个体一般具有不同的遗传物质，同种类的生物一般具有相似的遗传物质。脱氧核糖核酸DNA、核糖核酸RNA，腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C、尿嘧啶U、胸腺嘧啶T，以及磷酸构成了生物界所有的基因和遗传物质。2020/2/23522）物种多样性：目前，2000万种，海陆各半。但科学，仅有175万种，且大多是陆地物种，其中：病毒4千种、细菌4千种、真菌7.2万种、原生动物4万种等。地球上的生物多样性2020/2/23533）生态系统多样性：我国：最丰富，陆地生态系统分成595类，其中森林248类、灌丛126类、草原55类、荒漠52类、草甸77类、沼泽37类地球上的生物多样性2020/2/2354病毒自然环境地球上的生物原核生物无脊椎动物原生动物脊椎动物腔肠动物扁形动物线性动物环节动物软体动物节肢动物鱼类两栖动物爬行动物鸟类哺乳动物动物植物裸子植物被子植物藻类植物苔藓类植物蕨类植物种子植物真核原生生物真菌12020/2/2355生态系统生物群落和其生存环境所构成的物质、能量和信息的连续流动系统。海洋生态系统2020/2/2356生物体之间，一种生物为另一种生物的食物，并为其提供物质和能量的链状关系，叫“食物链”(foodchain)。食物链对环境中物质的转移和蓄积有重要作用。环境中某些有毒物质可通过食物链传播使浓度逐级提高，叫“生物放大”.生物积累是生物从周围环境（水、土壤、大气）和食物链蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体内的浓度超过周围环境中浓度的现象。2020/2/23572020/2/2358生态系统各个环节的质和量相对稳定和相互适应的状态称为生态平衡。这是一种动态的平衡。2020/2/2359生物:蛋白质、核酸、多糖、脂质非生物数万种无机物单质、化合物已知118种元素，300多种原子2地球上的物质多样性千万种有机物无环、碳环、杂环质子电子中子还可细分下去2020/2/23603环境过程多样性物理过程多样性：力学、热力学、光学、声学、电磁学等过程化学过程多样性：水化学、大气化学、土壤化学等过程生物过程多样性：物质运输与代谢、生殖、进化、死亡与物种灭绝等过程生态过程多样性：生物生产、物质循环、能量流动、信息流动、动态平衡等过程地学过程多样性：地球事物形成、事物循环平衡、地理演变、地理波动性变化等过程2020/2/2361河流、湖泊海洋、沼泽水域平原、盆地、丘陵山地、高原内力作用：板块运动、岩浆运动4环境形态多样性陆地外力作用：风化、侵蚀、搬运、沉积、成岩、降水、蒸发2020/2/2362面对需求的功能生态功能5环境功能多样性-以树林、大气层为例防风固沙保持水土涵养水源降低噪音净化空气光合作用调节气候美化环境保护生物木材香料休闲欣赏果实油料以树林为例2020/2/2363面对需求的功能生态功能以大气层为例保温作用保护作用提供物质提供飞