科技素养与高新技术(19秋)形考作业4

科技素养与高新技术（19秋）形考作业4一、论述题共1题，40分1、谈谈你对环境科学技术的认识，举例说明你认为最有前途的环境科学技术。环境科学是一门交叉性学科，集物理化学生物与一身的前沿性学科，由于大多数环境问题涉及人类活动，因此经济、法律和社会科学知识往往也可用于环境科学研究。一门研究人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用关系，持续发展途径与方法的科学。是研究环境，保护环境的基础学科。环境保护是当今世界各国人民共同关心的重大的社会经济问题，也是科学技术领域里重大的研究课题。环境科学是在现代社会经济和科学发展过程中形成的一门综合性科学。就世界范围它才兴起了二三十年是一个新兴学科。环境科学研究的对象是环境，是人类赖以生存的基础，即人类赖以生存和发展的物质条件的来源。现在的地球表层大部分受过人类的干预，原生的自然环境已经不多了。环境科学所研究的环境是人类在自然环境的基础上，通过长期的社会劳动所创造的人工环境。它是人类物质文明和精神文明发展的标志，并随着人类社会的发展不断丰富和演变。环境科学的研究领域，在50～60年代侧重于自然科学和工程技术的方面，目前已扩大到社会学、经济学、法学等社会科学方面。对环境问题的系统研究，要运用地学、生物学、化学、物理学、工程学、数学以及社会学、经济学、法学等多种学科的知识。所以，环境科学是一门综合性很强的学科。它在宏观上研究人类同环境之间的相互作用、相互促进、相互制约的关系，揭示社会经济发展和环境保护协调发展的基本规律；在微观上研究环境中的物质，尤其是人类活动排放的污染物的分子、原子等微小粒子在有机体内迁移、转化和蓄积的过程及其运动规律，探索它们对生命的影响及其作用机理等。面对如今科技日新月异的变化，环境问题越来越受到人类的关注，工业的发展必定会影响环境，许多地区因为一味的追求经济的发展而以环境为代价，从而造成了环境的大面积污染。那么环境科学就应该起到它的作用，治理环境保护环境。在这个大环境下环境科学应该得到关注和重视。自产业革命以来,人类在社会文明和经济发展方面取得了巨大的成就.与此同时,人类对自然的改造也达到空前的广度、深度和强度.研究表明,地球一半以上的陆地表面都受到人为活动的改造,一半以上的地球淡水资源都已被人类开发利用,人类活动严重影响着地球系统。问题也就来了，环境污染的大面积和光深度对人类的生存带来了巨大的影响，如何治理好污染是人类的重中之重。环境科学面临的挑战很多，在如当今中国的科学氛围，大多人只看经济效应，大多数论文的质量不高，从而阻碍了环境科学的发展。我认为环境医学和环境物理学有前途。环境医学：研究环境与人群健康的关系，特别是研究环境污染对人群健康的有害影响及其预防措施，包括探索污染物在人体内的动态和作用机理，查明环境致病因素和致病条件，阐明污染物对健康损害的早期反应和潜在的远期效应，以便为制定环境卫生标准和预防措施提供科学依据。环境医学的研究领域有环境流行病学、环境毒理学、环境医学监测等。环境物理学：研究物理环境和人类之间的相互作用。主要研究声、光、热、电磁场和射线对人类的影响，以及消除其不良影响的技术途径和措施。声、光、热、电、射线，为人类生存和发展所必需。但是，它们在环境中的量过高或过低，就会造成污染和危害。因此,环境物理学研究的目的是要为人类创造一个适宜的物理环境。根据研究对象的不同，分为环境声学、环境光学、环境热学、环境电磁学、环境空气动力学等分支学科。其中环境声学有较长的研究历史和较多的研究成果。二、简答题共2题，60分1、海洋资源开发技术的类型。一、海洋生物资源。在被称为生命起源地的海洋中，潜藏着众多生物。据不完全统计，全球海洋中有18多万种动物，总量约325亿吨。由于开发技术所限，目前海洋为人类提供的食物只占人类消费总量的2^。以捕鱼为例，全球年均海洋鱼产量约为1.2亿吨，相当于陆地牛羊肉总产量的60^。如果采用更先进的捕捞和科学管理方法，海洋鱼产量将高2〜4倍。不适于食用的杂鱼，还可制成鱼粉制作家禽饲料。海洋的头足类资源尚有90^未被开发利用，在南极的海域还有极为丰富的磷虾资源尚待开发。另外，海洋中生长着大约2.5万种海生植物，其中大部分含有丰富的蛋白质。例如褐绿藻含有60^的蛋白质，可食用也可加工成饲料。预计未来人类所需食物的蛋白质，将有70^来自海洋。二、海洋矿物资源。海底蕴藏着丰富的具有巨大经济价值的四大类海底矿藏：含金属的软泥、富钴结核和块状硫化物矿藏。大洋锰结核是众多国家海底矿产资源开发的热点。据估计，仅太平洋的锰结核，就可提取锰4000亿吨、镍164亿吨、铜88亿吨、钴58亿吨，分别相当于陆地矿产储量中锰的500多倍、镍的1000多倍、铜的328倍、钴的5000多倍。在滨海地带或浅海海域，储存着品位较高、数量可观、可供综合利用的多种矿物资源：砂金、砂铂、金刚石、砂锡、砂铁矿、钛铁矿、金红石、锆石等。它们经过水流的淘刷和分选，富集于沙砾层内，开采难度较低。三、海洋化学资源。海洋中化学资源也极为丰富。在浩瀚的海水中溶解有近80种元素，除溶解最多的物质盐以外，还溶解油硫、镁、钙、钾、硼等元素。全球海水的总体积约为13.7亿！^!3，约占地球表面水资源总量的97^，低成本地实现海水淡化是解决世界淡水资源缺乏的根本出路。四、海洋能源。海洋中储藏有大量石油和天然气。据估计，世界海底石油的可采储量大约1350亿吨、天然气140亿爪3,大都集中在大陆边缘地区，其中80^〜95^分布在离岸200海里的范围内。上世纪末，海洋石油产量己达30亿吨，占世界石油总产量的507。。此外，海洋还有丰富的潮汐能、波浪能、海流能、温差能、盐差能等可再生能源。这类能源具有蕴藏量大、可再生、不需要燃烧、无污染等一系列优点。五、海洋空间资源。海洋空间资源系与海洋开发利用有关的海岸、海上、海中和海底的地理区域的总称。随着世界人口的不断增长，陆地可开发利用的空间日见拥挤，而海洋不仅拥有辽阔的海面，更拥有无比深厚的海底和潜力巨大的海中。除海上通道和海底电缆敷设之外，人们正在开拓新的利用领域，包括建设海上城市、海上机场、海底隧道等，以期拓展人类生存的空间。2、海洋开发技术定义及其特征。随着社会经济的发展，海洋的价值也越来越被人类重视，人们从不同的角度对其进行开发和利用。而在此过程中，所产生的废弃物也越来越多，这些废弃物绝大部分最终直接或间接地进人海洋。当这些废物和污水的排放量达到一定的限度．海洋便受到了污染。诸如海洋石油污染、海洋重金属污染、海洋热污染、海洋放射性污染等。受到污染的海域，会损害海洋生物，危害人类健康，妨碍人类的海洋生产活动．损害海水使用质量，造成优美环境被破坏等。人类利用海洋已有几千年的历史。由于受到生产条件和技术水平的限制，早期的开发活动主要是用简单的工具在海岸和近海中捕鱼虾、晒海盐，以及海上运输，逐渐形成了海洋渔业、海洋盐业和海洋运输业等传统的海洋开发产业。17世纪20年代至20世纪50年代，一些沿海国家开始开采海底煤矿、海滨砂矿和海底石油。20世纪60年代以来，人类对矿物资源、能源的需求量不断增加，开始大规模地向海洋索取财富。随着科学技术的进步，对海洋资源及其环境的认识有了进一步的提高，海洋工程技术也有了很大发展，海洋开发进入到新的发展阶段；大规模开发海底石油、天然气和其他固体矿藏，开始建立潮汐发电站和海水淡化厂，从单纯的捕捞海洋生物向增养殖方向发展，利用海洋空间兴建海上机场、海底隧道、海上工厂、海底军事基地等，形成了一些新兴的海洋开发产业。现代海洋开发活动中，海洋石油、天然气的开发、海洋运输、海洋捕捞以及制海盐规模和产值巨大，属于已成熟的产业，正在进行技术改造和进一步扩大生产；海水增养殖业、海水淡化、海水提溴和镁、潮汐发电、海上工厂、海底隧道等正在迅速发展；深海采矿、波浪发电、温差发电、海水提铀、海上城市等正在研究和试验之中海底矿产资源开发。(1)海洋资源开发工业的年轻性虽然人类有着几千年的海洋开发史，但是许多海洋资源仍然处于没有充分开发的状态，其开发利用程度仍然处在发展的起步阶段。例如，海洋矿产资源尤其是深海矿产资源基本上保存完好。即使是海洋的传统利用，如世界海洋渔业，20世纪50年代初期的产量为2x107吨，到20世纪70年代末期产量达到7xlO7吨。这说明只是在近三四十年中，世界海洋渔业才得到迅速发展，而海洋的新利用，如海洋能源、海洋空间等，仅有二三十年的历史。(2)海洋资源开发业的多部门和多学科性海洋开发尽管其地理位置不同于陆地，属于另外一个空间系统，但它的开发所牵涉的部门一点也不比陆地上少。从地质、水文、气象到测绘，从水产、航运、能源到旅游，从经济、政治、法律到军事，从生产、科研、教育到行政和国防，各种单位无所不包。现代海洋资源开发是一个复杂的系统工程。首先是基础科学研究，解决人类对海洋的认识问题；然后是技术研究，解决开发海洋的技术能力问题；最后是把技术成果变成经济措施，由各种产业部门进行开发。这个系统工程的每一层面都需要合作，单一学科或部门都无法承担。海洋基础学科中涉及物理、化学、生物、地理学、地质学、气象、天文7个学科，这些学科彼此互相渗透，只有全部掌握这些学科，才能对海洋资源有一个全面的认识。(3)海洋资源开发的国际性海洋资源的特殊性质，使各国在海洋资源开发活动中，容易发生一定的利益关系或利益冲突，这就需要找到一种共同的准则以协调利益、责任、义务的分配和履行。海洋资源开发的自然性海洋开发生产活动和自然再生产紧密交融，例如渔业。