环境科学与人类文明发展演变

1、环境科学与人类文明发展演变2022/7/261第一章 环境与文明的关系环境影响生命的外部条件环境科学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，寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与方法的科学。 文明智慧生命创造的生产生活方式的总和2022/7/2621.环境的概念根据环境科学大辞典，环境是指“以人类为主体的外部世界，主要是地球表面与人类发生相互作用的自然要素及其总体。它是人类生存发展的基础，也是人类开发利用的对象”。环境要素是指构成人类环境整体的各个独立的、性质不同而又服从整体演化规律的基本物质组分，也称为环境基质。分为自然环境要素和社会环境要素。2022/7/263一、环境20

2、22/7/2642.环境的分类 (1)按照环境要素：自然环境和社会环境 (2)按照环境的范围大小：特定空间环境、全球环境等。3.环境的基本特征 (1)整体性与区域性。整体性是环境最基本特性。 (2)变动性与稳定性：环境在时间尺度上的特性。 (3)资源性与价值性：环境对于人类社会的效用关系上的特性。2022/7/265生物圈大气圈岩石圈水圈人工环境自然环境2022/7/2662022/7/2672022/7/2682022/7/269自然环境：环绕于人类周围的各种自然因素的总和，由空气、水、土壤、阳光和各种矿物质资源等环境因素组成。2022/7/2610社会环境：包括人类的社会制度、经济、文化等

3、上层建筑和生产关系。是人类长期生产生活的结果。 北京天安门香港迪斯尼1.文明产生的环境条件-世界四大古文明古代人类大都在大河的冲积平原上创造文明,充足的雨量、繁茂的植被、取之不尽的动物资源、温和湿润的气候，催化着文明的发育。良好的气候、肥沃的土壤、丰富的物产是文明诞生必要的条件。2022/7/2611二、文明对环境的依存西亚文明-美索不达米亚时间：公元前三千五百年前(3500 B.C.)地点：西亚的幼发拉底河及底格里斯河，又称为两河流域。意义：在希腊语中称为河间文化，两河所夹之狭长地区，称为肥沃月湾。活动人物：苏美人、亚述人、巴比伦人、波斯人.等。贡献：世界七大奇景巴比伦空中花园、楔形文字、汉

4、摩拉比法典、世界第一座图书馆.2022/7/26122022/7/26132022/7/2614Aakkadian王的头像女性头像，西元前3500-3000年2022/7/2615巴比伦的艺术主要受埃及的影响，以浮雕为主楔形文字2022/7/2616大流士朝见外宾图2022/7/2617神秘的埃及文化时间：约公元前3000年。地点：尼罗河两岸狭长色谷地。生活重心：依附尼罗河而生活的埃及人，主要以大麦、燕麦为主要粮食，制定历法，计算尼罗河洪水泛滥的时间，因防洪及丈量土地之需，测量及数学都有高度水准。贡献：埃及金字塔、木乃伊等。2022/7/26182022/7/2619埃及地形图2022/7/2

5、620埃及人的生活(一)2022/7/2621埃及人的生活(二)2022/7/2622埃及不朽的奇迹(一)2022/7/2623埃及不朽的奇迹(二)2022/7/2624中国古文明时间：公元前3000年左右。地点：黄河流域为主。主要代表：彩陶文化(仰韶文化) 、黑陶文化(龙山文化)内涵：中国地大物博，许多地方都有文化遗留的迹象，及内容丰富多元但又有地域性的不同。贡献：陶器、蚕丝、万里长城、兵马俑.等。2022/7/26252022/7/2626彩陶與黑陶2022/7/2627万里长城2022/7/2628始皇陵与兵马俑2022/7/2629印度恒河文化时间：公元前3000左右。地点：印度半岛，

6、依赖恒河作为灌溉之用，又称恒河文化。梗概：印度王国建立的很早，但却遭受严酷考验，被回教统治800年，后为英国殖民250年，直到甘地的大声急呼，才重获新生。贡献：泥砖、泰姬玛哈陵.等2022/7/26302022/7/2631印度人笃信印度教，以宗教生活为主体。此为恒河净身图2022/7/2632世界奇景之一 泰姬玛哈陵2022/7/2633印度人以稻米为主食，人口众多，下列为其生活情形。2022/7/2634三.文明消失的教训西亚文明的消失中国西部的文明遗迹玛雅文明的消失2022/7/2635土地荒漠化2022/7/2636四、文明进步对环境的冲击农业的出现使人口增长的速度大大加快农业发展提高

7、了人类改造自然的能力农业发展使生物圈的结构发生重大变化农业发展导致了水土流失和荒漠化2022/7/26371.农业发展的环境影响农业上扩大棉、麻种植面积为获取宝石玉器和金银的矿产开发饰物需求的多样化使生物物种惨遭涂炭 “虎死于皮，鹿死于角”2022/7/26382. 服饰需求的环境压力将许多生物圈内最有活力的部分变为坚硬的不毛之地居住条件的改善在技术的支撑因素是建筑技术的和建筑材料的进步，而建材业的进步及生产规模的不断扩大，成为人类社会活动影响生态环境的重要方面2022/7/26393. 居住进步的环境代价交通工具制造业消耗了大理的原材料和能源公路、铁路、机场、港口是大型工程建设破坏生态环境问

8、题最集中的地方。能源大量消耗2022/7/26404. 交通进步的环境代价开采过程中的环境影响运输过程中的环境影响加工过程中的环境影响利用过程中的环境污染2022/7/26415. 化石燃料的功过2022/7/2642由自然力引起的第一类环境问题由人类活动引起的第二类环境问题全球环境或区域环境中出现的不利于人类生存和发展的现象环境问题原生环境问题次生环境问题地震、海啸、火山活动、崩塌、滑坡、泥石流、洪涝、干旱、台风、虫灾等城市化、工农业对城市的污染不合理开发利用自然资源，生态环境破坏污染：大气、水体、土壤、 生物、放射性等干扰：噪声、振动、热、 电磁辐射干扰等森林破坏、草原退化、水热平衡失调、

9、沙漠化、盐碱化、潜育化、水土流失、物种灭绝、自然景观破坏等五、环境问题原生环境问题（举例）2022/7/2643唐山大地震1976年7月28日03时42分 震级7.8级 震源深度11km24.2万人死亡16.4万人受重伤毁坏公用房屋1479万平方米倒塌民房530万间直接经济损失达100亿元人民币76年唐山大地震后被震弯的铁路 2007年洞庭湖爆发近20年来最严重鼠患 2022/7/26442008年5月12日汶川大地震2022/7/2645 2008年5月12日14时28分，四川省发生里氏8级强烈地震，全国大半地区有明显震感，震中位于阿坝州汶川县，地震造成了严重的生命和财产损失。 据民政部报告

10、，截至2008年25日12时，四川汶川地震已造成69185人遇难，374171人受伤，失踪18458人。据总参谋部报告，截至24日24时，抢险救灾人员已累计解救和转移1469396人。据中国地震局报告，截至25日12时主震区已累计监测到余震13979次。 2022/7/2646（一）环境问题的产生和发展1.1 人类文明的兴衰发展是人类历史永恒的主题。环境问题使人类文明不能永恒发展，而是在孕育这些文明的故乡走向衰落和覆灭。其平均生存周期为1000-1500年（40-60代人），例如古巴比伦文明、玛雅文明和华夏文明等。1962年美国出版了莱切尔卡逊编写的寂静的春天。美国女生物学家雷切尔卡森1962

11、年出版寂静的春天雷切尔.卡森以大量的科学事实和依据揭示了滥用杀虫剂对生态环境的破坏和对人体健康的损害。激烈抨击了依靠科学技术征服、统治自然的生活方式、发展模式和价值观念。“如果没有这本书，环境运动将会被延误很长时间，或者现在还没有开始。这本书犹如一道闪电，第一 次使我们时代值得讨论的最重要的问题显露出来。她惊醒的是整个世界。”2022/7/2647 2022/7/26481.2 环境问题的定义 由于自然因素或人类活动而使环境发生的不利于人类的变化。 环境问题2022/7/2649过度放牧滥捕滥杀藏羚羊乱砍乱伐获取资源超过再生能力2022/7/2650排放废弃物超过自净能力2022/7/2651

12、 当人类对环境的影响超过一定程度时，即人类向环境索取资源的速度超过了资源再生的速度，或者向环境排放的废弃物的数量超过了环境的自净能力时，就会出现环境问题。环境问题的产生 2022/7/26521.3 环境问题的发展历史远古时代人类主要依赖自然而生活；对环境的影响较小；自然界的自发调节作用抵消了许多不利的环境影响 。 2022/7/2653农业经济时代 出现了农业和畜牧业，人类改造自然的作用越来越明显；引起了相应的环境问题 ；人类被动地接受环境惩罚或逃避环境灾难。 “黄色文明”阶段 2022/7/2654工业经济时代人类生产力得到了突飞猛进的发展；城市化、产业化进程加快；环境问题日趋严重，形成两

13、次环境问题高潮 ；人类逐渐认识环境问题，采取相应环境对策。“黑色文明”阶段 2022/7/2655知识经济时代 科学技术得到了突飞猛进的发展；环境问题依然十分严峻，对人类的生存和发展仍然构成了极大的威胁； 21世纪的人类面临的十大环境问题。“绿色文明”阶段 2022/7/2656（二）全球环境问题日趋严峻2022/7/2657 环境的自净能力：环境对人类生产、生活的排泄物具有的容纳和清除能力。索取速度资源本身及其替代品的再生速度排放废弃物的数量自净能力环境问题索取速度恶性循环排放废弃物的数量资源本身及其替代品的再生速度自净能力良性循环可持续发展说明：并非人类向环境索取资源和排 放废弃物就一定会

14、产生环境问题。2022/7/2658、环境问题产生的原因人口的急剧增长产业革命以来，工农业迅速发展（产生严重环境污染和生态破坏）经济的快速发展对资源的需求日益增多，某些资源匮乏日趋明显资源和环境问题威胁着人类的生存和持续发展2022/7/2659环境问题的类型 （按环境问题的性质） 1、环境污染问题（大气污染、水体污染、土壤污染、生物污染等） 2、由环境污染演化而来的问题（酸雨、全球变暖、臭氧层破坏等） 3、生态破坏问题（水土流失、森林砍伐、土地荒漠化、生物多样性减少等） 4、自然资源衰竭问题（森林、草原、矿产等资源的减少和破坏）2022/7/2660大气污染水体污染工业环境问题农业环境问题土

15、壤污染区域环境问题局部环境问题生活环境问题全球环境问题按环境要素划分按生产类型划分按地理空间划分八大公害事件2022/7/2661公害事件(public nuisance events) : 因环境污染造成的在短期内人群大量发病和死亡的事件。马斯河谷事件（1930 年 12 月 1-5 日）比利时马斯河谷工业区处于狭窄盆地中，12 月 1-5 日发生气温逆转，工厂排出的有害气体在近地层积累，三天后有人发病，一周内有 60 多人死亡。多诺拉事件（1948 年 10 月 26-31 日）美国宾夕法尼亚洲多诺拉镇处于河谷，10 月最后一个星期大部地区受反气旋和逆温控制，和持续有雾，使大气污染物在近地

16、层积累。二氧化硫及其氧化作用的产物与大气中尘粒结合是致害因素发病者 5911 人，占全镇总人口 43%。死亡 17 人。2022/7/2662洛杉矶光化学烟雾事件40 年代初期美国洛杉矶市全市 250 多万辆汽车每天消耗汽油约 1600 万升，向大气排放大量碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳。该市临海依山，处于 50 公里长的盆地中，汽车排出的废气在日光作用下，形成以臭氧气为主的光化学烟雾。伦敦烟雾事件1952 年 12 月 5-8 日英国伦敦市几乎全境为浓雾覆盖，四天中死亡人数较常年同期约多 4000 人，45 岁以上的死亡最多，约为平时 3 倍；1 岁以下死亡的，约为平时 2 倍。事件发生的

17、1 周中因支气管炎死亡人数的 9.3 倍。2022/7/2663四日市哮喘事件日本四日市 1955 年以来，该市石油冶炼和工业燃油产生的废气，严重污染城市空气。重金属微粒与二氧化硫形成硫酸烟雾 1961 年哮喘病发作，1967 年一些患者不堪忍受痛苦而自杀。1972 年全市共确认哮喘病患者达 817 人，死亡 10 多人。米糠油事件1968 年 3 月日本北九洲市、爱知县一带生产米糠油时用多氯联苯作脱臭艺中的热载体，由于生产管理不善，混入米糠油中，食用后中毒，患病者超过 1400 人，至七、八月份患病者超过 5000 人，其中 16 人死亡，实际受害者约 13000 人。2022/7/2664

18、水俣病事件1953-1956 年日本熊本县水俣市含甲基汞的工业废水污染水体，使水俣湾和不知火海的鱼中毒，人食毒鱼后受害，1972 年日本环境厅公布：水俣湾和新县阿贺野川下游有汞中毒者 283 人，其中 60 人死亡。痛痛病事件1955-1972 年日本富山县神通川流域锌、铅冶炼工厂等排放的含镉废水污染了神通川水体，两岸居民利用河水灌溉农田，使稻米含镉，居民食含镉稻米和饮用含镉水而中毒，1963 年至 1979 年 3 月共有患者 130 人，其中死亡 81 人。八十年代两大更严重公害事件2022/7/2665博帕尔毒泄漏 1984年，建于印度博帕尔的美国联合碳化公司农药厂的储罐爆裂，大量剧毒物

19、质甲基异氰酸外泄，受害面积40平方公里，造成3000人死亡，10余万人伤残，为世界公害史上空前大惨案。切尔诺贝利核泄漏 1986年4月前苏联切尔诺贝利核电站所用的反应堆不是普遍采用的较为安全的轻水堆，在低功率运行状态下进行一项特殊的电力试验，紧急自动停止系统和紧急堆蕊冷却系统都被关闭，在运行人员严重操作失误的情况下，导致了第4号机组在4月26日晨爆炸，火焰高达30米，死亡30余人，造成周围30公里范围内的“死亡区”。2022/7/2666人口问题 1650年5亿人，1810年10亿，1930年20亿，1960年30亿人，1987年50亿人，现在已经超过了60亿，2025年将达80亿人，人口剧增

20、是环境问题的根源所在。越穷的地方越要生2022/7/2667资源问题 土地资源在不断减少和退化，森林资源在不断缩小，淡水资源出现严重不足，生物物种在减少，某些矿产资源濒临枯竭。2022/7/2668生态破坏 森林减少、土地退化、水土流失、沙漠化、物种消失等等2022/7/2669 环境污染 包括大气污染，水污染，土壤污染等2022/7/2670 1952年12月5日9日，伦敦出现了历史上最严重的烟雾事件，在雾的初期，伦敦市民感到胸闷、咳嗽、喉痛以至呼吸困难，进而发烧。在浓雾后期，死亡率急剧上升，几天时间内因支气管炎，肺炎等病死亡者达数千人。大气污染案例2022/7/2671 “痛痛病”和“水俣

21、病”都是在日本发生的工业公害病。这是由于含有镉或汞的工业废水污染了土壤和水源。 “水俣病”是汞中毒，患者由于体内大量积蓄甲基汞而发生脑中枢神经和末捎神经损害，轻者手足麻痹，重者死亡。 “痛痛病”是镉中毒，患者手足疼痛，全身各处都很易发生骨折。得这种病的人都一直喊着“痛啊！痛啊！”，直到死去，所以被叫做“痛痛病”。由于普通干电池里都含有这两种有毒元素，所以说电池从生产到废弃，时刻都潜伏着污染。电池的回收势在必行！ 痛痛病表现那些环境问题？水污染和土壤污染案例2022/7/2672海洋(水体)污染你知道什么是海洋沙漠吗？ 随着工业的发展，大量的废油排入海洋，形成一层薄薄的油膜散布在海洋上。这层油膜

22、能抑制海面的蒸发，阻碍潜热的释放，引起海水温度和海面气温的升高，加剧气温的日、年变化。同时，由于蒸发作用减弱，海面上的空气变得干燥，减弱了海洋对气候的调节作用，使海面上出现类似于沙漠的气候。因而，有人将这种影响称为“海洋沙漠化效应”。海上沙漠表现了什么环境问题？2022/7/2673 1998年，美国西雅图机场的50多名居民不堪忍受机场100分贝以上的噪音，致使精神错乱。上万名工人开始罢工，甚至还冲进波音公司总部，居民手持木棍，铁秋与警察对峙，扬言要砸掉机场，如在一周内问题不能解决就一天烧掉一架飞机。当地居民在体检中，大多发现心血管病、神经系统疾病。噪音污染案例环境污染 指由于人类生产、生活过

23、程中产生有害物质，引起环境质量下降，危害人类健康，影响生物正常生存发展的现象。2022/7/2674主要表现具体方面原因（来源）环境污染大气污染 洁净大气被有害气体和悬浮物质颗粒污染的现象（气溶胶状态污染物、气体状态污染物）。影响人类和动物健康，危害植被，腐蚀材料，影响气候，降低能见度，引发温室效应、臭氧层空洞和酸雨。水污染水体因某些有害物质的大量进入而导致物理、化学、生物等特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康和破坏生态环境，造成水质恶化的现象。土壤污染人类活动所产生的污染物质通过各种途径进入土壤，其数量超过了土壤的容纳和自净能力，从而使土壤的性质、组成及形状等发生变化，并导致土壤自

24、然功能失调、土壤质量恶化的现象。2022/7/2675 2022/7/2676（三）21世纪的人类面临的十大环境问题 人口膨胀地球的承载力是有限的 。世界：60亿(1999.10.12) 90亿（2050）；每年净增人口6000万。中国：亿（）；每年净增人口1000万。 2022/7/2677能源危机 世界：三大化石能源目前占全球使用能源总量的90%;发达国家消耗量每5-10年翻一翻，2050年基本耗竭。 中国：总储量在世界距第三位；人均量不到世界平均水平的一半；煤炭只能开采80年，石油只能开采20年，天然气只能开采30年。 2022/7/2678森林面积锐减 世界：1950年以来全世界的森林

25、已损失过半；每年的造林面积仅为砍伐面积的1/10左右。中国：“九五”期末森林覆盖率16.55%，世界平均水平为25%；人均面积不到世界平均水平的1/10。危害：水土流失，旱涝灾害增加，气候异常，物种消失，温室效应加剧。 2022/7/2679土地严重荒漠化 世界：荒漠化面积达3500万km2；现在每分钟就有1公顷土地荒漠化。中国：目前荒漠化面积达262万km2，占国土面积的；以每年2460km2的速度扩展；每年造成的直接经济损失达540亿元。危害：破坏土地资源，气候异常（沙尘暴）,物种消失，使人类、动植物失去生存的家园 。 2022/7/2680 自然灾害频发 类型：旱涝、海啸、台风、地震、滑

26、坡、泥石流、地面下沉等。危害：1995年全世界造成的经济损失达1800亿美元，导致50多万人死亡。地面沉降情况：上海目前的地面沉降速度是1cm/a；西安20年来地面沉降了1-2m； 苏州的地面沉降问题也非常突出。 2022/7/2681淡水资源日益枯竭 世界：淡水量占2.5%, 人类能够利用的淡水约占其11%；20亿人口淡水资源不足，10亿人饮用水不合卫生要求，每年有1200多万人因水污染致病而死亡。（水20亿生命之所系）中国：全国668个城市（1998年底）中缺水城市达400多个；人均水资源量仅为世界人均量1/4的。苏州：人均水资源量只有全国平均水平的1/4；部分河流污染严重，太湖呈现了明显

27、的富营养化趋势。 2022/7/2682 温室效应加剧 温室效应的概念：温室气体产生的保温作用。现状及趋势：温室效应逐渐加剧，地球温度不断升高；20世纪气温上升了0.3-0.6；30年后还要上升1.5-4.5。原因：CO2浓度平衡失调。主要危害：气候异常、物种灭绝（200种天）、海平面上升。海平面上升情况：在未来的1000-2000年内,海平面将升高7-8米。 2022/7/2683 臭氧层破坏 臭氧(O3)层概念：地球的保护层。破坏原因：人类广泛使用和释放氟氯烃CFCs类物质。现状及趋势：1985年，人类在南极上空首次观察到“臭氧空洞”（2400万平方公里），随后在北极上空也观察到“臭氧空洞”。主要危害：强烈的紫外线辐射，会损害人和动物的免疫系统，诱发皮肤癌和白内障，破坏地球生态系统。控制情况：国际，中国。 2022/7/2684 酸雨出现频繁 概念及形成原因： pH5.6, SO2和NOx排放引起。现状及趋势： 北欧、北美、我国西南地区； 贵阳降雨pH值曾低到。主要危害： 水体和土壤酸化，动植物死亡，腐蚀建筑物、铁路和桥梁等设施； 我国因酸雨和SO2污染造成的损失，每年达1100多亿元人民币。 202