第讲地球环境与生态系统简本

1、环境保护与可持续发展上海大学Shanghai University环境与化学工程学院主讲 张晓岚 这本书最大的特点 第一讲第一篇 第一章 地球环境的基本特征(第一版 补充） 第二讲第一篇 第二章 生态系统第一篇 第一章 资源短缺 第三讲第一篇 第三章 环境污染课程介绍 第四讲第一篇 第三章 环境污染第一篇 第四章 全球环境问题第五讲第二篇 第五章 可持续发展的由来第二篇 第六章 可持续发展的基本理论课程介绍 第六讲第二篇 第七章 评价指标体系第二篇 第八章 循环经济第七讲第三篇 第九章 环境法治第三篇 第十章 环境管理第八讲第三篇 第十二-十四章 清洁生产 污染防治 国际公约 课程介绍 成绩组

2、成： 平时(30%)：出勤 40% 作业 60% 期末(70%) ：学习论文 60% 考卷 40%（第十周随堂开卷考)考试形式和要求第一讲 地球环境的基本特征第一节 地球环境的圈层构造一、地球环境及其组成周围事件主体的环境中心事物环境的主体 环境是相对于中心事物而言的，与某一中心事物有关的事物，就是这个中心事物的环境。 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。1. 什么是环境？2. 人类环境的分类人类环境自然环境社会环境物质：空气、水、岩石、土壤、动植物、微生物自然现象：能量：阳光、引力、地磁力、地热、气温综合生产力科学技术人工构筑物人工产品和能量

3、政治体制社会活动宗教信仰文化和地域因素太阳稳定性、地壳稳定性、全球水循环、大气流动、水土演变等 由自然力引起的为原生环境问题，又称第一环境问题，主要指地震、洪捞、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，也叫第二环境问题，又分为环境污染和生态破坏两类。 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、热干扰和电磁干扰等）。3. 环境问题与环境科学的发展（1）环境问题的分类 环境问题：是指人类为其自身生存和发展，在利用和改造自然界过程中，对自然环境造成的破坏和污染，以及由此产生的危害人类生存和社会发展的各种不利效应。（2）环境问题的产生人口增加，

4、人类改造自然能力的增强，生态问题开始出现； 科学技术迅速发展，工业革命的浪潮席卷全球，环境污染也随之出现。（3）环境问题发生的三个阶段： 环境问题的产生与生态环境早期破坏； 城市环境问题突出和“公害”加剧； 全球性环境问题，即当代环境问题阶段。（4）20世纪国内外主要污染事件大气污染重金属和有机污染物污染核泄露石油泄露我国污染事件二、地球环境的独特性地球环境丰富多样，适合生物生存繁衍存在大气、陆地和海洋存在臭氧层（保护生命不受损害）温度适中，有利于生物生长表面覆盖土壤，可为植物提供营养和生长基地地壳厚薄适中，有利物质交流 GaiaA new look at life on Earth by J

5、 E Lovelock, published by Oxford University 地球不只是一个孕育出生命的星球，她自身 就是一个生命体；地球也不只是一个无生命的岩石与有生命的生物体的简单堆砌，她本身就是一个可以调节自身环境和状态的活的系统这种调节通过陆地、海洋与大气的互相作用实现，各种生物也参与其中，就像人体的器官和细胞，对整个机体的健康做出自己独特的贡献。 J.E. Lovelock，1965 地球的现状是生命参与地质历史过程的结果，地球现在的状态也是靠生命活动调节、控制和维持的。三、地球各圈层的发育46亿年前，原始大气，还原性38亿年前，出现水，降温16亿年前,含氧大气圈12亿年前

6、，真核细胞5亿年前，无脊椎动物2亿年前，生物圈20亿年前,细菌蓝藻，光合作用人类与地球各圈层的关系第二节一、人类与大气圈 大气圈结构 大气圈是地球外围各种气体和悬浮物组成的复杂流体系统，是在生命活动参与下长期发育形成的。 大气圈总质量是地球的百万分之一 大气质量50%集中在5km以下，75%集中在10km以下，90%集中在30km以下 按照分子组成，可分为均质层和非均质层对流层：温度降低，对流，天气现象平流层：水平运动，无天气现象中间层：垂直运动，最冷热成层：空气分子电离逸散层：外大气层，地心吸引力弱一、人类与大气圈 1. 大气圈结构 大气层对于地球的作用？ 温室效应：否则零下18度 光照的散

7、射与吸收：吸收太阳所发散出的高能量辐射光，散射光照亮了白天的天空。 形成大气压：使大气中的水分子保持液态 形成大气现象：风以及各种气象气候特征一、人类与大气圈 2. 地球大气的精细平衡 地球大气的主要成分是氮和氧，这种组成在太阳系九大行星中非常特殊。 地球各圈层，尤其是生物圈各组分，与大气圈保持十分密切的物质和能量交换，使大气各组分间保持着极其精细的平衡。 下层大气中氧气浓度为21%，这是亿万年来生物圈进化与大气圈相互作用的结果。 二氧化碳，在过去的100多年中，全球地表温度平均上升了0.6。 甲烷，其浓度低于百万分之二。如果浓度过高，在现有的氧浓度下就会因闪电而燃烧。此外，甲烷的温室效应比二

8、氧化碳强300多倍。 二、人类与水圈水圈：海洋和陆地的液态水和固态水构成的一个大体连续的覆盖在地球表面的圈层水 循 环 示 意 图水循环使物质传递，包括生命所需物质和污染物质二、人类与水圈地球上的水资源，从广义上来说是指水圈内的水量总体。由于海水难以直接利用，因而水资源主要指陆地上的淡水资源；淡水缺乏、水资源分布不均、水环境污染是人类面临的大难题；二、人类与水圈水对生态环境有何意义？ 透明无色，水下光合作用，避免短波辐射 极好溶剂，营养物和废弃物传输提供媒介 比热和蒸发热极高，避免温度剧烈变化 在4摄氏度时密度最大，促进垂直循环 冰轻于水，避免生物灾害人类对水圈的影响大型水库水坝：地震开采地下水：地貌塌陷河流渠道化：水生生态系统湖泊消亡：四大原因三、人类与土壤圈、岩石圈与生物圈土壤是地球陆地上能供植物生长与繁殖的疏松表层，是人类生产和生活资源的基础。人类对土壤圈的影响表现在：对土壤的污染、使土地盐碱化