关爱地球,和谐发展

关爱地球，和谐发展孙根年教授陕西师范大学旅游与环境学院一、地球的和谐与美大气圈生物圈水文圈人类圈岩石圈地表下部地球核幔环境影响地核力矩板块构造地幔对流地表上部太阳宇宙环境影响星引潮力太阳辐射宇宙陨星地表物理/气候动力学生物地球化学循环臭氧层对流层表土层岩石圈水圈生物圈人类圈经济社会臭氧层对流层表土层岩石圈水圈生物圈人类圈经济社会气球球球球球水气气气水水生生人地球圈层演化的非线性模式一元一元三元四元五元5.4Ga0.6Ga2.5G3.8Ga3Ma地球的波速结构•地壳、地幔、地核构成了地球的内圈，内圈的划分主要依据地震波在地球内部传播的变化来确定的。低速带岩石圈S波P波下地幔液态外核固态内核上地幔岩石圈大陆壳大洋壳大洋壳大陆壳地壳分大陆壳和大洋壳岩石圈=地壳+地幔固态顶部上地幔岩石（地球物质）的循环岩浆（熔融岩石）火成岩变质岩沉积堆积物沉积岩胶结化、石化水循环示意图6亿年前多细胞生物繁盛于海洋4.4亿年前生物登陆6500万年前哺乳动物和被子植物出现200万年前直立人出现地球和人类第四节温室效应及对人类生存的影响•地球系统各圈层的关系大气圈水圈生物圈岩石圈土壤圈人类圈人类需求的层次与结构基本生理需求衣、食、住、行安全健康需求无灾害、污染、破坏、疾病等求知审美需求知识、美景、舒适、温馨等全面发展需求社会、经济、科技、人性等地理环境的供给与影响基本地理环境气、水、土、生环境问题影响灾害、污染、破坏、疾病等奥秘美景供给奥秘、美景、舒适、温馨等；资源能源供给资源、能源、道德、伦理等；水62.5万吨美国百万人口城市燃料9500吨食物2000吨垃圾9600吨大气污染950吨污水50万吨日输入日输出二、人类非循环和不合理的开发利用导致地球环境恶化全球环境损失状况•森林:每分钟消失21公顷,每年消失约1100万公顷;•耕地:每分钟消失40公顷,每年消失约2100万公顷;•沙漠化:每分钟有11公顷土地沙漠化,每年约600万公顷土地沙漠化;•污水:每分钟85万吨污水排入江河大海,每年污水排放量约4500亿吨;•化学品:每分钟合成约7种新物质,每年产生368万种人工化学品•健康:每分钟有28人死于环境污染,每年达1500人死于环境污染中国:大气和水污染造成的损失占GDP的5-7%!!!世界资源不堪重负大气污染的主要污染源和污染物土地荒漠化•全球性的环境灾害：100多个国家和地区，面积达3600万平方千米（陆地面积1/4），约1/6人口（约9亿人）受到荒漠化的影响和威胁，每年因荒漠化而遭受的损失达420亿美元。•非洲大约有2/3被沙漠和干旱土地所覆盖，世界荒漠化土地有1/2在非洲,这严重威胁非洲粮食安全。以城市为中心的环境污染仍在发展并向农村蔓延全球性问题北半球表面的平均温度的异常1998年引自Nature1920's20世纪是14世纪以来最暖的世纪,全球平均温度升高了0.60C±0.2。90年代是本世纪最暖的十年。地球气候变化是否堪忧？与全球增温趋势基本一致。20－40年代和80年代以后出现了明显增暖。近100年中国西部气候变暖增加温度距平（℃）中国东部中国西部臭氧层的破坏和南极臭氧洞传统疾病与发展不足有关，贫困和不卫生为特征的营养性疾病、生物诱然性疾病、地方病是人类健康的杀手，主要发生在广大发展中国家，并且随着经济的发展有下降的趋势。而现代病与非持续发展方式有关，是技术滥用、不良生活方式的产物，主要发生在工业化过程和工业化国家，具有随时间的推移而逐渐加重的趋势。对人具有感染性的亚型及大事件年代1918195719681977199719992003亚型H1N1H2N2H3N2H1N1H5N1H9N2H7N7发生地美国中国中国中国中国中国荷兰遗传学猪病毒禽和人的杂交病毒禽和人的杂交病毒人流感病毒禽病毒禽病毒禽病毒持续期1918-19571957-19681968-至今1977-至今1997-现今1999-现今2003社会目标生态目标经济目标科技进步社会繁荣民主公正资源供给生态平衡环境承载经济发展财富增长福利提高公平和谐效率参与协商分配就业内部化资产化价值化减量化Reduce再循环Recycle再利用Reuse输入端过程中输出端减少进入生产和消费过程的物质量,从源头节约资源使用和减少污染物的排放。提高产品和服务的利用效率,要求产品或包装以初始形式多次使用,减少一次污染。要求物品完成使用的功能后重新变成再生资源。全过程都必须做到无毒化、无害化三、按循环经济模式构建和谐地球与和谐社会穿越环境“高山”发展中国家的新型工业化道路——采用制度创新穿越“环境高山”发展状况资源消耗现在（发展中国家）现在（发达国家）污染治理政府管制市场机制公众参与现代地理科学穿越圈层跨越时空协调人地对地观测系统全球气候观测系统全球海洋观测系统全球陆地观测系统地面观测网气象水文生态海洋地震地理科学体系全球变化地球系统科学可持续发展中国全球变化与地球系统科学研究的概念模型（2）科学发展观的内涵•科学发展观就是坚持以人为本，全面、协调、可持续的发展观，坚持以人为本，就是要以实现人的全面发展为目标，从人民群众的根本利益出发谋发展、促发展，不断满足人民群众日益增长的物质文化需要，切实保障人民群众的经济、政治和文化权益，让发展的成果惠及全体人民。•全面发展，就是要以经济建设为中心，全面推进经济、政治、文化建设，实现经济发展和社会全面进步。•协调发展，就是要统筹城乡发展、统筹区域发展、统筹经济社会发展、统筹人与自然和谐发展、统筹国内发展和对外开放，推进生产力和生产关系、经济基础和上层建筑相协调，推进经济、政治、文化建设的各个环节、各个方面相协调。•可持续发展，就是要促进人与自然的和谐，实现经济发展和人口、资源、环境相协调，坚持走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路，保证一代接一代地永续发展。人类文明建设地理系统资源、生态、环境政治系统民主、法制、管理经济系统生产、流通、消费社会系统教育、文化、科技环境文明建设政治文明建设物质文明建设精神文明建设经济基础生产关系生产力上层建筑人类活动资源提取废物排放市场交换消费活动生产活动废物排放资源提取资源再生能力地球环境自净能力环境系统循环协调资金技术需求满足清洁生产绿色消费循环经济的宏观理论与模型人文：应当科学：是工程：做合乎情理平衡关系终极关怀认识世界理解世界把握世界创造器物创造财富造福人类求善求真高效地理教育的宗旨是促进人的全面发展，包括获取知识、培养技能形成良好的情感态度与价值观。地理教育应使受教育者在知识与理解、技能与方法、态度与价值观三方面都得到改善和发展。科学是、人文应当和工程做的高度协调正常环境状态资源稀缺性其它相关的系统环境变化环境变率环境多样性存在安全适应性自由度效率共存•适应性是人类系统对应于环境变化的特点：通过改变系统的结构或过程以使生命组织、生态系统和人类组织应对环境的变化.适应者：人类圈•适应者是由人类社会及其支撑系统构成的人类圈。包括自然系统、支撑系统和人文系统三个亚系统（图7）。其中，自然系统主要是与人类密切相关的环境和资源系统，支撑系统包括经济子系统和基础设施子系统，人文类系统包括政府子系统、个体发展子系统和社会子系统（HartmutBossel，1999）。图人类圈的六个主要系统及其相互关系（六个子系统归属3个亚系统：人文类系统、支撑系统、自然系统）（HartmutBossel，1999）环境和资源系统经济系统基础设施系统政府系统个体发展社会系统人文系统支撑系统自然系统按环境状态和过程划分的子系统水循环生物地球化学循环物理气候系统固体地球系统岩石圈循环太阳能地球内能人类活动全球生态系统人类生态系统水循环生物地球化学循环物理气候系统固体地球系统岩石圈循环太阳能地球内能人类活动全球生态系统人类生态系统•第一，人的自然平衡(生理平衡)，满足人的基本生理需求。•第二，人的社会平衡(非生理平衡)，满足人的社会需求，维持社会系统的正常运转。•第三，自然环境系统本身的平衡(自然平衡)，在自然环境可能的承受能力之内利用环境。•第四，自然环境－人为环境－人之间资源、生产与消费的平衡。人地关系中主要存在四个平衡：人的自然平衡和人的社会平衡均以地球环境的生产能力为基础，人类通过人为环境把自然资源转换为人类所需求的物质产品，从而抵御不利的自然环境，满足人的生理的需求，维系社会的运转；而生产能力的大小以自然环境所提供的资源和所能忍受的破坏程度为前提。上述平衡均不是纯自然平衡，而是受到人类的社会行为所干预的平衡，社会环境作用的重要意义在于，对生产供给能力和需求愿望之间的可能出现的矛盾给予人为的干预，协调两者之间的矛盾。上述平衡中的任何一个受到破坏，都会引起混乱。采猎文明农业文明工业文明协调现代文明时期人地关系崇拜改造征服世界可持续发展中国可持续发展必然性庞大的人口压力资源短缺的压力环境危机的压力措施《中国21世纪议程》生态农业—留民营村的生态农业模式公众参与可持续发展中国21世纪议程--中国21世纪人口、环境与发展白皮书北京1994教育与能力建设自然资源保护与利用全球变化和生物多样性保护团体及公众参与费用与资金机制经济政策立法与实施人口与人类住区消费与社会服务清洁生产能源利用与消费农业与农村工业与交通、通信业整体框架：三个核心系统和谐社会建设功能结构框架循环型经济和谐型社会优美型环境资源代谢代谢分析体系固废代谢能源代谢信息代谢循环产业体系生态农业生态服务业循环型工业循环型企业循环型园区基础设施体系交通设施动力设施环境优美乡镇生态社区给排水设施信息设施循环社会体系组织机构政策法规技术体系信息平台资源保护节约废物循环利用政策法规意识形态社会服务安全保障应急计划保障体系种植业林业渔业畜牧业农林牧渔物流业商贸业餐饮业旅游业科技服务技术、服务农产品价值流物质流信息流食品加工生物制药环保产业建材机械电子信息化工石油开采及炼制染织造纸能源、肥料、机械等加工原料价值流物质流能量流生产技术物流服务价值流信息流能量流能源、产品等基础设施共享总体设计冷却水污水污水冷却水生化处理后用作电厂冷却水蒸汽炼油厂发电厂制药厂生活供暖企业污水处理站中循环：企业间循环模式示意图在区域层次上建立生态工业系统、生态农业系统和生态住宅园区污水污水住宅楼1公共绿地幼儿园学校住宅楼2住宅楼3住宅楼N污水处理站中水泵站污水企业间循环模式生态住宅区模式水资源的大循环产业间（一、二、三产业）循环、城市系统间（工业系统、农业系统、城市生活系统、自然生态系统）循环生态循环（淡水、大气降水、海水）回用林木、芦苇种植造纸助剂工业木素化工原料购浆、废纸纸浆各种纸品印刷品包装材料废水废碱达标污水处理深度处理废料回用回收提取排放回用资源化利用造纸行业在“林木、芦苇－纸浆－纸品－印刷品、包装材料”产业链的基础上，进行造纸废水深度处理回用，增加碱回收、提取工业木素节点减压分馏开采破乳剂原油轻汽油石脑油煤油、柴油、润滑油常压渣油塔底原油高辛烷值汽油苯、甲苯、二甲苯氢气裂化原料、润滑油原料减压渣油润滑油沥青气体汽油、柴油焦炭重质油汽油、柴油裂化气催化重整初馏塔常压分馏催化裂化焦化有机化工产品油井储油天然气化学原料预处理分离处理分离处理延伸“原油开采－预处理－常减压分馏－催化裂化－气体分离”产业链，增加焦化、催化重整节点,资源化利用减压渣油、轻汽油和石脑油石油化工行业电子化学品机械产品铜箔生产CCL板树脂板PCB线路板线路板生产通信产品家用电器电子机电产品电子元器件接插件集成电路配套产品电子配件终端产品包装材料系统软件显示器模具加工金属原材料技术支持资源再生加工企业产品流废物流技术流电子信息行业秸秆资源化利用链条秸秆发电饲料工业食用菌养殖青贮微贮氧化秸秆粮、蔬、果种植业牛、猪、鸡饲养业畜产品加工业农副产品加工业沼气池农业社会化服务业产品产品过腹还田菌渣还田基料沼液沼渣桑蚕－沼气－畜牧联合发展型链条制药蚕蛾蚕种场缫丝副产品沼气池优质高产桑园大棚养蚕烘茧缫丝深加工及出口鱼塘水库休闲钓鱼茧蛹废液蛋白饲料蛋白纤维食品丝蛋白氨基酸化妆品制药原料畜牧业以三大生态旅游区为核心，带动农业、工业、服务业的发展，同时其