环境保护与可持续发展1

主要教学内容与授课计划第一章环境与环境科学（4学时）第二章环境与可持续发展（4学时）第三章生态与环境（4学时）第四章环境与人口（4学时）第五章环境与资源（4学时）第六章城市与环境（4学时）第七章环境污染与污染防治（4学时）第八章环境管理（4学时）第九章环境伦理道德（2学时）第十章学校的环境教育与“绿色学校”建设（2学时）当前第1页\共有49页\编于星期一\7点第一章环境与环境科学第一节环境与环境问题一、环境的概念二、环境的构成

三、环境问题

四、环境问题的形成与发展

第二节环境科学一、环境科学的概念与学科体系二、“人类-环境”系统三、环境科学的研究内容与发展第三节环境保护一、环境保护的概念与主要内容二、我国的环境保护工作当前第2页\共有49页\编于星期一\7点环境是相对于某一中心(主体)而言的。不同的中心相应有不同的环境范畴，对环境科学来说，中心事物是人，“环境”就是指以人类为主体的外部世界，环境就是人类生存环境，指的是环绕于人类周围的客观事物的整体，它包括自然环境，也包括社会环境。或者为指围绕着人群空间，以及其中可以直接、间接影响人类生活和发展的各种自然因素和社会因素的总体。环境是人类生态和发展的基础，又是人类开发利用的对象。世界各国的一些环保法中，往往把环境中应当保护的要素或对象称为环境。1989年12月26日起施行的《中华人民共和国环境保护法》中所称的环境是指“影响人类生存和发展的各种天然的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、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等”。这是一种为适应某些方面工作的需要而下的定义，即把环境中应当保护的要素或对象界定为环境，目的是以实际工作的需要出发，对环境一词的法律适用范围作出的规定。环境的定义当前第3页\共有49页\编于星期一\7点环境的组成

自然环境：指环绕人群空间可以直接、间接影响人类生活、生产的一切自然形成的物质、能量的总体。自然环境的组成包括生物和无机环境，生物包括动物、植物和微生物，它们结合成一定的生物群落而存在着，通常由几个营养级和能量级组成。

社会环境：由经济、政治、文化等要素组成，是在自然环境基础上，经过人类长期有意识的社会劳动、加工和改造了自然物质、创造了物质生产体系。包括工厂、城市、交通、娱乐场所、文化古迹以及风景游览区等。

当前第4页\共有49页\编于星期一\7点环境问题的由来环境问题指人类为其自身生存和发展，在利用和改造自然界的过程中，对自然环境破坏和污染所产生的危害人类生存的各种负反馈效应。环境问题不是“天灾”，而是“人祸”，是人类不恰当的行为引起的“公害”，是人类与环境关系的失调环境问题最初是从人类对生态环境的破坏开始的当前第5页\共有49页\编于星期一\7点原始捕猎阶段的环境问题农牧业阶段的环境问题现代工业所造成的环境问题现代城市、农村、生态破坏等区域性全球性环境问题环境问题的形成采集、狩猎和迁徙—刀耕火种—乱采乱捕滥用资源。种植业和驯养业，盲目开发，任意伐垦，植被破坏、水土流失，成为不毛之地大量生产、大量排放，环境公害，蒸汽机（钢铁、大机器制造、采矿）、电气时代（汽车、电器、电机、飞机、石油化工）；信息与生物技术时代。（八大公害）当前第6页\共有49页\编于星期一\7点环境问题的发展时期1、人类发展初期的环境问题人是自然食物的采集者和捕食者，主要是利用环境而很少有意识地去改造环境，当时人还是自然界的奴隶，对自然界的作用是很有限的。人类发展初期的环境问题是因过度的采集和狩猎，消灭了居住区周围的许多物种，破坏人们的食物来源，使其生存受到威胁。因而这一时期，人类总是在迁徒。当前第7页\共有49页\编于星期一\7点2、第一次浪潮时期的环境问题

第一次浪潮，即原始农业、畜牧业、新石器时期。这是人类生产发展史上的一次重大革命。使用农具，建立灌溉系统，过定居的生活等，人们不再频繁迁徒了，解决了生存的危机，有稳定的生活，但是，“刀耕火种”，“反复弃耕”导致土壤破坏，出现水土流失，使沃土变成了不毛之地。这就是以土地破坏为特征的人类第二个环境问题。

如：古代三大文明地区之一–––巴比伦的美索不达米亚(幼发拉底河与底格里斯河）；哈巴拉、玛雅(中美洲人类突然消失)文明；我国的黄河流域等.当前第8页\共有49页\编于星期一\7点巴比伦的空中花园当前第9页\共有49页\编于星期一\7点当前第10页\共有49页\编于星期一\7点

这是墨西哥境内保存较完好的一座玛雅金字塔这是墨西哥境内保存较完好的一座玛雅金字塔当前第11页\共有49页\编于星期一\7点当前第12页\共有49页\编于星期一\7点

黄河变迁黄河发源于青海省。传说在很久以前，那里曾经森林茂密，牧草肥沃，其森林复盖率53%

。然而，由于长期以来人为地过度垦殖，森林几乎被砍伐殆尽，今日的青海省森林覆盖率仅为0.26%，加上灌木林也只有2.5%。造成了严重的水土流失。结果，黄河从源头开始便携带了大量泥沙。黄河流经的西北黄土高原亦是水土流失极其严重的地区，滚滚黄沙倾入河水，使黄河成了世界上含沙量最多的河流，每立方米河水中含沙量达37千克以上，每年达16亿吨。上游的泥沙被河水冲到下游，淤积在下游河道，使河床每年淤高10厘米，经年累积，河道便渐渐高出两岸。这就是今日“悬河”的成因。当前第13页\共有49页\编于星期一\7点当前第14页\共有49页\编于星期一\7点当前第15页\共有49页\编于星期一\7点3、第二次浪潮的环境问题

以使用蒸汽机为标志的工业革命，兴起了第二次浪潮，但造成了严重的环境污染现象，规模大，影响深是前所未有的，八大公害事件，主要表现为SO2污染、光化学烟雾、水域重金属污染和毒物污染几大类。当前第16页\共有49页\编于星期一\7点伦敦烟雾当前第17页\共有49页\编于星期一\7点日本水俣病当前第18页\共有49页\编于星期一\7点深受痛痛病折磨的人痛痛病的发病过程图当前第19页\共有49页\编于星期一\7点4、第三次浪潮的环境问题

60年代以来开始的电子工程，遗传工程等新兴工业为基础的第三次浪潮，使工业技术阶段发展到信息社会阶段。环境问题是，发达国家发展新兴产业，把技术落后、环境污染严重的传统产业转移到发展中国家来，即污染转嫁。

如印度博帕尔农药厂毒物泄漏事件。1984年11月3日夜间，美国设在印度的一座生产异氰酸甲脂的农药厂，因储罐内压力升高而泄露，毒气进入博帕尔市，死亡近2万人，受害20多万，5万人失明，孕妇流产或产下死婴，受害面积40平方公里，数千头牲畜被毒死。当前第20页\共有49页\编于星期一\7点被博帕尔农药厂毒气夺去生命的孩子（选自《黑镜头》）因博帕尔农药厂毒气泄漏而毙命的牲畜当前第21页\共有49页\编于星期一\7点根据环境问题发生的先后和轻重程度，可大致分为三个阶段：（1）环境问题的产生与生态环境早期破坏。包括人类出现以后直至产业革命的漫长时期，又称早期环境问题。（2）城市环境问题突出和“公害”加剧。从产业革命到1984年发现南极臭氧空洞止，又称近代城市环境问题阶段。（3）全球性大气环境问题，即当代环境问题阶段。它始于1984年英国科学家发现，1985年美国科学家证实南极上空出现“臭氧空洞”。这一阶段的核心是“全球变暖”、“臭氧层破坏”和“酸沉降”三大全球性大气环境问题。

当前第22页\共有49页\编于星期一\7点三阶段的核心问题：1.“第一次浪潮”的环境问题：土地人口的大量增加；原始植被的大量破坏2.“第二次浪潮”的环境问题：环境污染五十年代前后出现的“八大公害事件”（马斯河谷烟雾事件、多诺拉烟雾事件、伦敦烟雾事件、洛杉矶光化学烟雾事件、水俣事件、富山事件、四日事件、米糠油事件）近年来六大公害事件（意大利塞维索化学厂二恶英扩散事件、美国三里岛核电厂泄漏事件、墨西哥城液化气罐爆炸事件、印度博帕市农药厂化学品泄漏、苏联切尔诺贝利核电站泄漏、瑞士巴塞士桑多斯化学公司火灾）3.“第三次浪潮”的环境问题：转移；全球环境问题当前第23页\共有49页\编于星期一\7点环境问题的性质：（1）环境问题具有不可根除和不断发展的属性，它与人的欲望、经济的发展、科技的进步同时产生、同时发展，呈现孪生关系；（2）环境问题范围广泛而全面，存在于生产、生活、政治、工业、农业、科技等全部领域中；

（3）对人类的行为具有反馈作用，使人类的生产方式、生活方式、思维方式等一系列问题引起新的变化；

（4）可控性，即通过教育，提高人们的环境意识，充分发挥人的智慧和创造力，借助法律的、经济的和技术的手段，总可以把环境问题控制在影响最小的范围内。

当前第24页\共有49页\编于星期一\7点环境问题的实质：

是一个经济问题和社会问题，是人类自然的，而且是自觉的建设人类文明的问题。

包括两层意思：1、所谓的环境问题都是人类经济活动的直接或间接的结果；2、要对人类经济活动产生的环境污染和破坏进行治理和控制，必须要有相当的经济实力。当前第25页\共有49页\编于星期一\7点环境问题的分类根据环境问题的来源，可分为两类1、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、洪捞、干旱、滑坡等自然灾害问题；2、由人类活动引起的为次生环境问题，也叫第二环境问题，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、热干扰和电磁干扰等）。当前第26页\共有49页\编于星期一\7点（1）第一环境问题自然灾害、地方病

第一环境问题也称原生环境问题，主要指自然界发生异常变化，分两类：

一是如火山爆发、山崩、地震、海啸、台风、水旱灾害等自然灾害；

二是自然界本来就存在对人类和生物有害的因素，如某些地方水土中缺少(或过多)某些人体所需的化学元素而导致疾病的发生(地方病)。国家重点防治的地方病有地方性甲状腺肿、地方性克汀病、地方性氟中毒、大骨节病、克山病、鼠疫和布鲁氏菌病7种。当前第27页\共有49页\编于星期一\7点意大利维苏威火山暴发

当前第28页\共有49页\编于星期一\7点印度洋海啸当前第29页\共有49页\编于星期一\7点印度洋海啸中的伤亡当前第30页\共有49页\编于星期一\7点唐山大地震当前第31页\共有49页\编于星期一\7点地方病之大骨节病高碘性甲状腺肿地方性氟中毒当前第32页\共有49页\编于星期一\7点（2）第二环境问题人类发展到20世纪末，人口急剧增长，工业高度发达，其影响生存环境的能力，已经达到了全球化的规模，远远超出了史前的水平。如今，在地球上没有哪个角落不受到人的影响。人类将地球上现有30%以上的陆地上作为农田、放牧地和人工经营的林地、森林——“地球之肺”大量被砍伐，热带雨林被破坏等等；这是第二环境问题，又称次生环境问题。主要指：

人类对自然资源利用的不合理和对废弃物处理的不妥，以及由于生产发展和人口膨胀所带来的生态的破坏与环境的污染。当前第33页\共有49页\编于星期一\7点

次生环境问题在不同时期表现出的现象不同，归纳起来，有两大方面的问题：A生态的破坏

①森林植被破坏；②沙漠化；③土壤侵蚀；④环境地质问题(人工爆破、地下核试验、采空区塌陷等)；⑤生物物种的消灭。B环境的污染

①大气区域性污染；②水源与江河水污染；③噪声污染；④土地污染(废弃物)；⑤全球性污染当前第34页\共有49页\编于星期一\7点环境问题的探索----潜在环境问题潜在环境问题，是指目前尚没有从总体上认识，但在一定的时期后会对人类产生巨大影响的环境问题。20世纪末，联合国环境规划署（UNEP）要求国际科学理事会（ICSU）下属的环境问题科学委员会（SCOPE）在制定《全球环境展望——2000》的计划时，确定一些“潜在的”重点环境问题，并提出在未来的10年，这些潜在问题可能出现的新威胁。当前第35页\共有49页\编于星期一\7点环境诱变剂诱变剂（mutagen）：能显著增加基因突变频率的物理、化学和生物因素。能使细胞或生物个体的突变频率显著高于自发突变水平的物理或化学因子。当各种诱变剂被人为地强加于地球环境中之后，生物基因的情报系统由于诱变剂的作用受到损伤而发生紊乱，不能正确的传递遗传信息，具体的说就是发生了突变，那么这类诱变剂则被认为是环境诱变剂。一般来说环境诱变剂可以分为3大类型：物理性环境诱变剂(例如，电离辐射、紫外线、电磁波等)、化学性环境诱变剂(主要是一些人工合成的化学品，包括药品、农药、食品添加剂、调味品、化妆品、洗涤剂、塑料、着色剂、化肥、化纤等)和生物性环境诱变剂(真菌的代谢产物、病毒、寄生虫等)。当前第36页\共有49页\编于星期一\7点常用化学诱变剂的种类及作用机制（一）烷化剂是栽培作物诱发突变的最重要的一类诱变剂。药剂带有一个或多个活泼的烷基。通过烷基置换，取代其它分子的氢原子称为"烷化作用"所以这类物质称烷化剂。烷化剂分为以下几类：1.烷基磺酸盐和烷基硫酸盐代表药剂：甲基磺酸乙酯（EMS）、硫酸二乙酯（DES）2.亚硝基烷基化合物代表药剂：亚硝基乙基脲（NEH）、N-亚硝基-N-乙基脲烷（NEU）3.次乙胺和环氧乙烷类代表药剂：乙烯亚胺（EI）4.芥子气类氮芥类、硫芥类烷化剂的作用机制--烷化作用作用重点是核酸，导致DNA断裂、缺失或修补。（二）核酸碱基类似物这类化合物具有与DNA碱基类似的结构。代表药剂：5-溴尿嘧啶（BU）、5-溴去氧尿核苷（BudR）为胸腺嘧啶（T）的类似物2-氨基嘌呤（AP）为腺嘌呤（A）的类似物马来酰肼（MH）为尿嘧啶（U）的异构体作用机制：作为DNA的成份而渗入到DNA分子中去，使DNA复制时发生配对错误，从而引起有机体变异。（三）其它诱变剂亚硝酸能使嘌呤或嘧啶脱氨，改变核酸结构和性质，造成DNA复制紊乱。HNO2还能造成DNA双链间的交联而引起遗传效应。叠氮化钠(NaN3)是一种呼吸抑制剂，能引起基因突变，可获得较高的突变频率，而且无残毒。当前第37页\共有49页\编于星期一\7点物种入侵物种入侵（speciesinvasion）：一个物种进入一个地区，并在该地区成功建立种群的过程。生物入侵（biologicalinvasion）：某种外来生物进入新分布区成功定居，并得到迅速扩展蔓延的现象。当前第38页\共有49页\编于星期一\7点任何生物物种，总是先形成于某一特定地点，随后通过迁移或引入，逐渐适应迁移地或引入地的自然生存环境并逐渐扩大其生存范围，这一过程即被称为外来物种的引进。毋庸置疑，正确的行种会增加引种地区生物的多样性，也会极大丰富人们的物质生活，如美国于20世纪初从我国引种大豆，其种植面积从6000多万亩增加到现在的4亿多亩，目前，美国已成为大豆的最大生产国、出口国。就我国而言，早在公元前126年张骞出使西域返回后，我国历史便揭开了引进外来物种的一页，苜蓿、葡萄、蚕豆、胡萝卜、豌豆、石榴、核桃等物种便开始源源不断地沿着丝绸之路被引进到了中原地区，而玉米、花生、甘薯、马铃薯、芒果、槟榔、无花果、番木瓜、夹竹桃、油棕、桉树等物种也非我国原产，也是历经好几百年陆续被引入我国的重要物种。相反，不适当的引种则会使得缺乏自然天敌的外来物种迅速繁殖，并抢夺其他生物的生存空间，进而导致生态失衡及其他本地物种的减少和灭绝，严重危及一国的生态安全。此种意义上的物种引进即被称为“外来物种的入侵”。由此，这种对等地生态环境，造成严重危害的外来物种即被称为“入侵种”。当前第39页\共有49页\编于星期一\7点中国最具危险性的20种外来入侵物种及其分布与危害：物种分布寄主植物/危害烟粉虱（B型与Q型）广东、广西、海南、福建、云南等蔬菜、花卉、烟草和棉花等600多种稻水象甲河北、山西、陕西、山东、北京等水稻苹果蠹蛾新疆、甘肃苹果、沙果、库尔勒香梨、桃、梨等马铃薯甲虫新疆马铃薯、番茄、茄子、辣椒、烟草、龙葵桔小实蝇广东、广西、云南、四川、贵州等水果、蔬菜等250多种松突圆蚧台湾、香港、澳门、广东、福建、广西松属树种椰心叶甲海南、云南、广东、广西、台湾、香港棕榈科植物红脂大小蠹山西、河北、河南、陕西油松、华山松、白皮松红火蚁台湾、广东、广西、福建、香港、澳门叮咬村民，危害公共设施克氏原螯虾除西藏、青海、内蒙古外的20多个省、市、自治区危害土著种，毁坏堤坝等松材线虫云南、四川、广东、广西、贵州、福建松属树种香蕉穿孔线虫曾在福建、广东发现，但已将疫情扑灭经济、观赏植物等350种以上福寿螺海南、福建、广东、广西、四川危害稻田、农田，传播人类疾病紫茎泽兰云南、贵州、广西、四川、重庆危害农、林、畜牧业，使生态系统单一化普通豚草湖南、湖北、四川、重庆、福建等破坏农业生产，影响生态平衡、人类健康水葫芦浙江、福建、台湾、云南、广东、广西等堵塞河道，造成水体富营养化，单一成片，降低生物多样性空心莲子草湖南、湖北、四川、重庆、福建等堵塞河道，影响排涝泄洪，降低作物产量，传播家畜疾病互花米草除海南、台湾外的全部沿海省份破坏海洋生态系统、水产养殖薇甘菊广东、云南、海南、香港、澳门危害天然次生林、人工林等加拿大一枝黄花河南、辽宁、四川、重庆、湖南等使物种单一化，侵入农田，影响植被的自然恢复过程当前第40页\共有49页\编于星期一\7点空心莲子草紫茎泽兰互花米草加拿大一枝黄花当前第41页\共有49页\编于星期一\7点转基因生物转基因生物（transgenicorganism）：用基因工程技术导入外源基因的动植物，且外源基因能通过繁殖而传代。如将外源基因显微注射入受精卵的细胞核，再转入养母子宫内，所培育出来转基因的小鼠、牛、羊等。我国对转基因食品历来管理严格。2002年7月1日卫生部开始实施《转基因食品卫生管理办法》，规定转基因食品必须贴上特定标志，以尊重消费者的知情权和选择权。当前第42页\共有49页\编于星期一\7点

虽然对于转基因食品还存在这样那样的争论，但它的优势还是表现得越来越显著。在美国得到普遍种植的转基因玉米中色氨酸含量提高了20％。色氨酸是人体必需的氨基酸，无法自己合成，只能从外界摄取，一般植物性食品中色氨酸含量很低甚至没有，只有靠动物性食物中获取，转基因玉米的出现，对于素食主义者而言，无疑是个喜讯。转基因油菜，不饱和脂肪酸的含量大增，对心血管有利。转基因工程牛奶，增加了乳铁蛋白、抗病因子的含量，降低了脂肪含量……西方发达国家已充分认识到转基因食品的发展前景，并注入大量资金。尽管大多数英国人反对转基因食品，但该国超过7000种的婴儿食品、巧克力、面包、香肠等日用品，可能含有经过基因改造的大豆副产品。在我国，人多地少状况突出，基因工程是解决粮食产量、提高粮食质量的重要途径。近年来，我国转基因食品的研究有了长足的进步，目前的研究开发居世界中等水平，仅次于美国和加拿大。当前第43页\共有49页\编于星期一\7点环境科学环境科学是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，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。

环境科学是以“人类–––环境”系统为其特定的研究对象，是研究“人类–––环境”系统的发生、发展、调节和控制以及改造和利用的科学。目的在于探讨人类社会持续发展对环境的影响及其环境质量的变化规律，从而为改善环境和创造新环境提供科学的依据。

当前第44页\共有49页\编于星期一\7点环境科学的研究内容主要内容：揭示人类环境系统的实质，研究人类-环境系统之间的协调关系，掌握它的发展规律，调控人类与环境之间的物质和能量交换过程，以改善环境质量，造福人类，促进人与环境之间的协调发展。

主要任务

探索全球范围内环境演化的规律

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

研究区域环境污染综合防治的技术措施和管理措施

概括起来有：①掌握演化规律；②揭示人与自然关系；③探索影响机理；④研究防治措施。

当前第45页\共有49页\编于星期一\7点