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1.课程的性质和目的:环境保护概论是为高等工科院校非环境专业学生开设的“概论性”专业课程。目的是提高环境保护意识;普及环境保护知识。2.什么是环境;环境的概念是相对的,环境总是相对于中心事物而言的,或者说是相对于主体而言的客体。中心事物周围的(非中心)事物就是环境。环境科学中的中心事物是人(人类社会)。以人类社会为主体的外部世界的总体就是环境。《中华人民共和国环境保护法》环境定义为:影响人类生存和发展的各种天然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、野生动物、自然保护区、风景名胜、城市和乡村等。3.环境的分类:【1】按照环境的主体划分:(1)人类为主体。其他生物体和非生命物质为环境要素,环境就是人类的生存环境;(2)生物体作为主体。而非生命物质为环境要素,一般环境生态学中采用此分类方法。【2】按照环境的范围划分:把环境划分为特定的空间环境、区间环境、生活环境、城市环境等。【3】按照环境的要素划分:自然环境和社会环境。自然环境:直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质、能量和自然现象的总体,有水环境、大气环境、生物环境、地址环境、土壤环境。社会环境:社会环境是人类在长期生存发展的社会劳动中所形成的,在自然环境的基础上,人类通过长期有意识的社会劳动,加工和改造了的自然物质,所创造的物质生产体系,以及所积累的物质文化等构成的总和。包括:聚落环境:人类聚居活动的场所,生产环境:是指生产现场中进行制造的地点,包括生产工装、量具、工艺过程、材料、操作者、环境和过程设置。文化环境:社会结构、社会风俗和习惯、信仰和价值观念、行为规范、生活方式、文化传统、人口规模与地理分布等因素的形成和变动。交通环境:作用于道路交通参与者的所有外界影响与力量的总和。包括道路状况、交通设施、地物地貌、气象条件,以及其他交通参与者的交通活动等。4.环境问题及分类:定义: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、生活和健康产生影响。环境问题包含着人与自然相互作用的两个方面:一方面是人类对自然环境的干扰与破坏,另一方面是自然环境对人类生存状况的影响。分类:根据环境问题的成因,可分为两类:由自然力引起的为原生环境问题,又称第一环境问题,它主要是指地震、洪涝、干旱、滑坡等自然灾害问题。由人类活动引起的为次生环境问题,又称第二环境问题,它又分为环境污染和生态环境破坏两类。其中环境污染又可分为环境污染(如水污染、大气污染、土壤污染等)和环境干扰(噪声干扰、电磁干扰等)。环境破坏:是指人类的社会活动产生的有关环境效应,它们导致环境结构与功能的变化,对人类的生存与发展产生了不利影响。环境污染:有害物质或因子进入环境,并在环境中扩散、迁移、转化,使环境系统的结构和功能发生变化,对人类或其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象。环境干扰:人类活动排出的能量进入环境,达到一定的程度,对人类产生不良影响的现象。特点:由能量产生,是物理问题;是局部性、区域性的;在环境中不会有残余物质存在,污染源停止作用后,污染也就立即消失。5.环境问题的由来与发展及产生的原因:从人类诞生开始就存在着人与环境的对立统一关系,就出现了环境问题。从古至今,随着人类社会的发展,环境问题也在发展变化,大体上经历了四个阶段。(一)环境问题萌芽阶段(工业革命以前)(二)环境问题的发展恶化阶段(工业革命至20世纪50年代前)(三)环境问题的第一次高潮(20世纪50年代至80年代以前)(四)环境问题的第二次高潮(20世纪80年代以后)。产生的原因:人口压力:全球人口数量不断增长直逼地球的最大人口承载量。人口的数量必须与全球或者某地的人口承载量相适应,否则生态系统就会面临崩溃的危险。资源的不合理利用:对资源的过渡开采使得不可再生资源不断减少,可再生来不及再生、恢复导致资源危机和生态的恶化。片面追求经济增长:资源的不合理利用不能走发达国家工业化过程中走过的以牺牲环境和资源为代价先污染后治理的发展老路,在关注经济迅速发展的同时,更要关注环境效益。6.我国环境问题特点:A经济快速发展,环境污染严重B资源浪费惊人,生态压力巨大C环保成绩显著,形式依然严峻。雾霾天气是一种大气污染状态,雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,尤其是PM2.5(粒径小于2.5微米的颗粒物)被认为是造成雾霾天气的“元凶”。雾霾的源头多种多样,比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧,甚至火山喷发等等,雾霾天气通常是多种污染源混合作用形成的。辽宁省全省实施蓝天工程,蓝天工程主要包括一体化大气污染减排(区域一体高效供热)、气化辽宁、工业提标改造、绿色交通、城市全覆盖工程及大气监测预警6项主要措施。7.全球性环境问题主要包括全球气候变化、臭氧层破坏、酸雨、生物多样性减少、荒漠化、淡水资源污染、海洋污染、土地资源污染与危险物的越境转移等。8.环境科学的产生和发展及主要任务:环境科学是在人类与环境问题作斗争的过程中逐渐形成和发展的。第一阶段:第一阶段是从50年代到70年代,一些分门别类的环境科学分支学科的形成标志着环境科学的诞生。从20世纪50年代以后,随着经济高速发展和人口剧增,出现了第一次环境问题的高潮。当时许多专家学者纷纷运用原有学科的原理和方法对环境问题进行了大量的调查和研究,并逐渐形成了环境地学、环境生物学、环境化学、环境物理学、环境管理学等等。在这些分支学科的基础上孕育产生了环境科学。第二阶段:第二阶段是从80年代后,随着可持续发展理论的兴起和全球性环境问题的突出,环境科学的内容有了进一步扩展。在这一时期,环境科学把人与环境的协调演化作为研究对象,综合考虑人口、经济、资源与环境等因素的制约关系,从多层次乃至最高层次上探讨人与环境协调演化的具体途径。主要任务:(1)保护自然资源和能源,合理规划资源利用,控制环境问题和环境污染。(2)研究环境污染机理和防治的有效途径。保护和改善环境,保护生物多样性。(3)促进可持续发展,综合利用废水、废气、废渣,促进社会经济的进步。9.环境科学的主要内容:探索世界范围内环境演化的规律,了解环境变化的过程,包括环境的基本特征、环境结构的形成和演化机理等。揭示人类活动同自然生态之间的关系,探索环境变化对人类生存的影响。研究环境污染综合防治的技术措施和管理措施。6月5日定为世界环境日。大会通过了5个重要的国际文件:《里约环境与发展宣言》规定了环境与发展之间的关系,及开展国际环境合作的指导原则。《21世纪议程》提出了实施可持续发展的政策。《关于森林问题的原则声明》要求用可持续的方式管理和开发森林资源和森林土地。《气候变化公约》要求控制大气中温室气体浓度的稳定。《生物多样性公约》要求保持生物多样性及其组成部分的生态、遗传、社会、经济、科学、教育、文化、娱乐和美学价值。10.种群:一个生物物种在一定范围内同种个体的总和称为种群。群落:生活在一定区域内的所有种群组成了群落。生物群落是指在一定空间内生活在一起的各种植物群落、动物群落和微生物群落的集合体。生态系统:是在一定的空间和时间范围内,在各种生物之间以及生物群落与其无机环境之间,通过能量流动和物质循环而相互作用的一个统一整体,生态系统是生物与环境之间进行能量转换和物质循环的基本功能单位.11.生态系统的组成成分:生产者:利用太阳能和简单无机物实现能量转化制造食物的生物,主要是绿色植物和一些能光合作用的微生物。是生态系统中最基本、最关键的生物成分。消费者:异养生物,主要是直接或间接以生产者为食的各种生物,包括食草的、食肉的、杂食的和寄生动物等。分解者:异养生物,主要是细菌和真菌,也包括蚯蚓、蚂蚁和一些原生动物。它们分解动植物的残体和各种复杂的有机物,并吸收某些分解产物,最终将有机物分解成简单的无机物,而这些无机物参与物质循环后可被生产者重新利用。12.生态系统的主要结构:形态结构:包括组分结构和时空结构。组分结构是指生态系统中由不同生物类型或品种以及它们之间不同的数量组合关系所构成的系统结构;时空结构是指各种生物成分或群落在空间上和时间上的不同配置和形态变化特征,包括水平分布上镶嵌性、垂直分布上的成层性和时间上的发展演替特征,即水平结构、垂直结构和时空分布格局。营养结构:是指生态系统中生物与生物之间,生产者、消费者和分解者之间以食物营养为纽带所形成的食物链和食物网,它是构成物质循环和能量转化的主要途径。13.生态系统的主要类别:(1)自然生态系统:森林生态系统:是以乔木为主体的生物群落(包括植物、动物和微生物)和其非生物环境(光、热、水、气、土壤等)综合组成的生态系统,森林生态系统的主要类型有四种,即热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林和北方针叶林。森林生态系统不仅能够为人类提供大量的木材,而且在维持生物圈的稳定、改善生态环境等方面起着重要的作用。草地生态系统:是以各种草本植物为主体的生物群落与其非生物环境(光、热、水、气、土壤等)综合组成的生态系统。主要类型即草甸草原、典型草原和荒漠草原。对调节大气CO浓度,减缓全球变暖具有重要作用。草地生态系统也是阻止沙漠蔓延的天然防线,起着生态屏障作用。另外,它也是人类发展畜牧业的天然基地。过度放牧、挖采虫草、以及鼠害、虫害等原因,我国的草原面积正在不断减少,有些牧场正面临着沙漠化的威胁。海洋生态系统:是海洋中由生物群落及其环境相互作用所构成的自然系统。沿海区有河口生态系统,沿岸、内湾生态系统,藻场生态系统,珊瑚礁生态系统等;远海区有大洋生态系统,上升流生态系统,深海生态系统,海底热泉生态系统等。海洋对于气候变化和调节起着决定性的作用,它既是地球表面的温度调节器,又对地球上的气候分布起着重要的作用。过度捕捞和大量排放污染物可使海洋生态系统平衡被打破。湖泊生态系统,湿地生态系统。(2)人工生态系统农田生态系统城市生态系统。14.生态系统的主要特征:(1)生态系统内部具有自我调节能力,其结构越复杂,物种数量越多,自我调节能力越强。(2)能量流动、物质循环是生态系统的两大功能。(3)生态系统营养级的数目因生产者固定能值所限及能量流动过程中能量的损失,一般不超过5~6个。(4)生态系统是一个动态系统,要经历一个从简单到复杂、从不成熟到成熟的发育过程。15.生态系统中的能量流动:生态系统是一个热力学系统,生态系统中能量的传递、转换遵循热力学的两条定律。------第一定律:能量守恒定律,能量可由一种形式转化为其他形式的能量,能量既不能消灭,又不能凭空创造。------第二定律:熵增加定律,任何形式的能量(除了热)自发转化到另一种形式的能量,不可能100%被利用,总有一些能量作为热的形式被耗散出去,熵值就增加了。能量流动的特点:1)单向流动;2)逐级递减。16.生态系统中的物质循环:气相循环:元素以气态的形式在大气中循环,气相循环把大气和海洋紧密连接起来,具有全球性。碳、氮循环以气态循环为主。大气中的CO2通过光合作用被植物吸收利用,合成植物体的碳化合物,动物通过采食植物,使植物体的一部分碳化合物转化到动物体内,同时动植物通过呼吸作用,把吸收到体内的一部分碳转化成CO2释放到大气中。动植物遗体和排泄物被为微生物分解成为CO2最终排入大气,另外一部分动植物遗体则被掩埋,转化成煤、石油、天然气等,被人类开采利用后又以CO2形式排放入大气。因此,人类活动会对碳循环产生重大影响。大气中的N通过生物固氮、高能固氮、工业固氮转化为NH4+和NO3-(固氮作用)。植物吸收NH4+和NO3-,进而将这些无机氮同化成植物体内的蛋白质等有机氮。动物直接或间接以植物为食物,将植物体内的有机氮同化成动物体内的有机氮。动植物的遗体、排出物和残落物中的有机氮被微生物分解后形成氨(氨化作用)。在有氧的条件下,土壤中的氨或铵盐在硝化细菌的作用下最终氧化成硝酸盐(硝化作用)。氨化作用和硝化作用产生的无机氮,都能被植物吸收利用。在氧气不足的条件下,土壤中的硝酸盐被反硝化细菌等还原成亚硝酸盐,并且进一步还原成分子态氮(反硝化作用),分子态氮则返回到大气中。自然界中以N2形态存在的氮
本文标题:环境概论
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