环境地球物理学

环境地球物理学第1页，课件共24页，创作于2023年2月讲座内容人类生存与生态环境地球科学的关系我国矿产资源开发与生态环境问题世界和中国的水资源问题自然灾害与环境地球物理问题第2页，课件共24页，创作于2023年2月第一讲：人类生存发展与生态环境、地球科学的关系人类与自然环境的关系地球科学的功能环境、污染—定义和内涵正视生态环境问题影响生态环境变化的主要过程环境地球物理学方法油气田环境污染的特点第3页，课件共24页，创作于2023年2月人类生存发展与生态环境、地球科学的关系一、人类与自然生态环境的关系

1、自然生态环境（地球）是人类生存的物质基础

2、人类生活空间—生物圈—大气圈、水圈、岩石圈的交汇能源：太阳能，物质循环、能量流动人类—自然界的产物第4页，课件共24页，创作于2023年2月二、地球科学的功能1、矿产资源勘探开发：研究方向、实践场所、经济推动。岩石圈，最成功领域。2、保护生态环境：生物圈，21世纪课题3、防止地质灾害：下个世纪（？）课题4、认识地球：根本目的地球物理学：固体地球物理—地震学、地磁学、地电场、地球动力学、大地构造物理、勘探地球物理，—环境地球物理学—新方向。测绘学，空间物理、海洋物理、大气物理第5页，课件共24页，创作于2023年2月三、环境、污染—定义和内涵1、环境(Environment)：学术定义：“作用于生物体或生物群落并最终决定其形态和生存的物理、化学、生物等因素的综合体”（《不列颠百科全书，1999》）生物是否包括人？人是否包括意识形态？第6页，课件共24页，创作于2023年2月1989年中国《环境保护法》法律规定：“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、野生生物、自然遗迹、自然保护区、风景名胜区，城市和乡村等”限定于“影响人类生存和发展”而要保护的各个方面。第7页，课件共24页，创作于2023年2月环境地球物理学环境地球物理学所讨论的问题：环境—影响人类生存发展的总体，自然和人为因素都在内；自然因素：天体演化、地质运动；人类活动：生产、生活（创造和消耗财富暂不讨论人文因素：意识形态、宗教信仰、社会制度（听天由命、“人定胜天”、人类改造自然、大跃进）第8页，课件共24页，创作于2023年2月可持续发展的基本出发点人与自然界统一，人是自然界的一部分自然界无意识，既不为敌，也不为友应该和谐相处，不应以自然界为敌自然界客观存在，有自身规律，应该适应、利用；提“改造自然”不妥。自然界是有机的，即相互制约人与自然各有所长，人应从自然界学习第9页，课件共24页，创作于2023年2月人与自然可改变自然现状，不能改变规律可局部控制，不能整体驾驭可微观影响，不能宏观改变第10页，课件共24页，创作于2023年2月2、污染（Pollution源于印度教）环境污染：“向环境增添任何物质、能量（如热），其速率超过环境分散、分解、再循环或以某种无害形式储存起来而可容纳的速率”净化(Purification,源于宗教礼仪和惩罚)第11页，课件共24页，创作于2023年2月3、环境问题是资源开发的后续问题能源开发使CO2增加，温室效应农业导致生物物种变化（疯牛病）自然光合作用仅能维持1000万人现代农业维持约60亿人全国每年130万人死于癌症，80%与环境有关。水圈尚未大规模开发，前景如何？第12页，课件共24页，创作于2023年2月四、正视生态环境问题1、经济发展不是灾难的前兆2、提倡可持续发展：人与自然界和谐发展，“人定胜天”、“人类改造自然”、“大跃进”不可取应该以：可持续发展为中心“代替”以经济建设为中心“。第13页，课件共24页，创作于2023年2月五、影响生态环境的主要过程1.农业生产2.资源（矿产资源）开发利用3.城市（教永久性的和组织完好的人口集中地），城市化进程（大量人口集中定居于较小面积内从而形成城市的过程。世界城市人口演变1800年1850年1950年1980年2000年2020年

0.030.070.320.40.480.57

（中国：0.20.360.49)第14页，课件共24页，创作于2023年2月2050年中国的人口城市、经济和环境人口：预计15.6亿，城市人口4.2亿；农村11.4亿（按2000年,0.65）城市人口10..14亿（占0.65)！净增5.46亿！

10.92亿(0.7)增加5.51亿农村人口5.46亿人均GDP—1万美元城市：能源消费大于农村，家用汽车2000：640万辆，消费石油530万吨，2050：1.87亿辆，1.36亿吨—二氧化碳排放第15页，课件共24页，创作于2023年2月城市化进程的影响物质文明提高，提出社会制度组织问题资源集中消耗—环境污染能源消耗——温室效应生活和生产资源消耗——环境污染（气、液、固体。噪声、热、电磁、光）生态环境脆弱第16页，课件共24页，创作于2023年2月环境与勘探地球物理学的差别环境地球物理勘探地球物理研究目标环境污染预测评价矿产资源预测评价观测对象的时空特征随时间变化，小至地区，大至全球不变或缓变，局部，几米、几公里观测内容物理场及其变化（日、月、年）物理场与背景值的差异，长期变化观测系统固定点、网，流动过程流动观测局部第17页，课件共24页，创作于2023年2月续表观测空间地表、水体、岩石圈（井下）、大气圈、航空、宇航、实验室岩石圈为主：地表、井下、实验室、航空观测精度要求Ppm或更高1/10，1/100，矿产品位第18页，课件共24页，创作于2023年2月六、石油工业环境污染特点全球：2000年剩余探明石油储量1402.8亿吨，年消费量32~35亿吨全国：年产量约1.7亿吨，消费量2亿吨原油加工厂127家，能力2.76亿吨/年（最大1350万吨/年，平均160万吨/年）乙烯生产能力442万吨/年(世界第V)占国内市场

44.6%合成树脂915.6万吨/年（世界第V）49.4%合成纤维341万吨/年，56.4%第19页，课件共24页，创作于2023年2月1、从上游到下游都产生污染钻井：废水、泥浆，钻屑采油：含油废水、落地油（约10万吨/年）井下作业废水油田化学制剂300余种，年用量120万吨石油炼制、化工、合成纤维、化肥四类含油、含硫、含碱、含盐污水。废气，恶臭第20页，课件共24页，创作于2023年2月2、油气田的污染分布广：点源、线源、面源，每口井都可能是污染源污染排放：连续和间断（突发）量大：炼油厂污水4.85亿吨（2000年）污染和影响生态环境的方面多：气体、液体（落地油）、固体污染物排放，地面沉降，噪声防治水平不高，吨油耗水量大（采油及加工）石油类污染物已是各大水系主要污染物第21页，课件共24页，创作于2023年2月3、油气田环境监测各种生产作业的环境监测气体排放液体排放固体排放噪声和放射性污染突发事故：井喷、管线泄漏、第22页，课件共24页，创作于2023年2月4、发展方向现状：定期、定点采样，主要是直接的化学分析方法，在时空上不连续，难发现记录突发事故方向：在时间上连续、在空间上按网络、方法主要是物理方法，目标是环境变化的预测。前景：在解决环境污染预测后，解决低品位矿产资源勘探和预测。第23页，课件共24页，创