环境学基础 (第二版)课件 第3、4章 人口与环境、能源与环境

环境学基础环境与环境问题1人口与环境3目录能源与环境4自然资源开发利用与保护5水资源及其利用与保护6生态学基础2水污染及防治7大气污染及防治8其他环境污染及防治9环境监测与评价概述10环境保护与可持续发展113人口与环境

3人口与环境人类社会的发展与环境一、世界人口的发展及特点1、世界人口的发展情况

人类的出现距今约280万年，人类在地球上的数量增长情况，可见右图。从图中的数据可见，世界人口的增长在很长一段时间内是很缓慢的，在最近一千年中，前半段时间内人口增长缓慢，年均增长率在0.1%以下，但在最近400年时间里，年均增长率迅速提高,人口总数按照指数关系开始大幅度增长。

3人口与环境2、世界人口发展的特点各地区的人口增长率不均衡城市人口膨胀特点一01特点二02特点三年龄结构出现两极分化033人口与环境二、中国人口的发展及特点中国历史上人口的基本情况可见下表：中国历次人口普查情况见下表：3人口与环境人口基数大、增长速度快人口地域分布不均，人口密度差异大农村人口比重大，人口城市化在加快老龄人口增多，男女性别比偏高基本特点我国现阶段人口具有如下基本特点：3人口与环境人口激增对环境的压力和影响一、人口环境容量

通常意义上的人口容量并不是生物学上的最高人口数，而是指一定生活水平下能供养的最高人口数，它随所规定的生活在水平的标准而异，需要相应的物质支撑和环境支撑。如果把生活水平定在很低的标准上，甚至仅能维持生存水平，人口容量就接近生物学指的最高人口数；如果生活水平定在较高目标上，人口容量在一定意义上说就是经济适度人口，也称为地球的人口承载力。国内外生态学家曾对地球生态系统的人口容量进行了估算，最乐观的估计是地球可养活1000亿人，但多数认为只能养活100亿人左右。3人口与环境二、人口对土地资源的影响

土地是人类赖以生存的物质基础，是人类一切活动（生产和存在）的场所。如果没有了土地，人类就无法生存。

人们常将地球之大比做广阔无垠，其实地球的表面积为5.101×108km2,其中海洋面积为3.62×108km2,占地表面积的70.4%,陆地面积为1.49×108km2,仅占地表总面积的29.1%,而这其中包括人类难以生存的沙漠,高山,岩石,丘陵和盐碱侵蚀的海滩等地以及自然气候十分恶劣的环境，真正适合于人类生存的陆地面积是很有限的。而人口的数量在一定阶段却是一个不断增长的变量，所以人口的增长对土地资源的压力将会逐渐增大。3人口与环境三、人口对森林和草地资源的影响

森林是一种可更新资源，更是陆地生态系统的重要组成部分。它是保持人类环境质量的一个重要因素，它在维护生态系统的平衡中起到重要的作用。森林不仅作为资源为人类提供木材和各种林业产品，更为重要的是作为生态平衡的重要调节因子，具有涵养水源、保持水土、防风固沙、调节气候、保障农牧业生产、保存森林生物物种等作用。2013年，中国草原面积近4亿公顷，约占国土面积的41.7%。西部12个省（区、市）草原面积为3.31亿公顷，占全国草原面积的84.2%。内蒙古、新疆、西藏、青海、甘肃和四川六大牧区省份草原面积共2.93亿公顷，约占全国草原面积的75.0%。南方地区草原以草山、草坡为主，大多分布在山地和丘陵，面积约0.67亿公顷。3人口与环境四、人口对物种的影响

物种是一种资源，也称生物资源，它包括动物、植物和微生物，再加上受生物影响的环境。物种资源可为人类提供基本的食物，如世界上90%的食物来源于20个物种；同时可为人类提供各种生活原材料等。

物种资源是一种可更新资源，保护得法，应用得当，则它是可以再生的，也就可以被人类永续利用。如不加以保护或过度利用，则会遭到破坏，甚至消失，变得不可再生。

人口增长对物种资源的影响表现为人口增长对自然资源的需求增加。一方面人类为生存而破坏了物种生存的栖息地，使物种的种类及数量急剧下降，如森林与草地面积的锐减；另一方面人类的过度捕杀和采集，也会造成物种的消失；再有人类使用的农药与化肥，会污染环境，影响全球气候的变化，也会使物种消失。3人口与环境五、人口对能源的影响

据估算，在现代生产力发展情况下，人口每增加1倍，能源消耗将增加7倍。随着人口增长和经济发展，对能源的需求迅速增加，人口的激增不仅缩短矿物燃料的耗竭时间，造成能源供应的紧张，而且还会加速对森林资源的破坏。其中发展中国家用燃料，90%来自于森林。由于生产和生活中所消耗的燃煤、石油、天然气等释放出大量二氧化碳加之热带雨林被大面积砍伐，使大气中二氧化碳浓度从原先的315cm3/m3上升至352cm3/m3，引起的温室效应使全球气候变暖，而且会导致生物异常，毁坏大面积森林和湿地，引起海平面上升，甚至导致极地冰帽的不可逆融化。3人口与环境六、人口对水资源的影响

尽管水是可再生资源，但也有一定的限度。水对于地球上一切生物来说是不可或缺的。目前可被人类利用的淡水资源，仅占地球总水量的0.3%左右。

随着人口剧增、工业发展和生活水平的提高，人们的用水量不断增加。据统计，全世界有100多个国家存在着不同程度的缺水，严重缺水的国家和地区已达43个，占全球陆地面积的60%。据联合国《保护世界水资源》报告的估算，在发展中国家，至少有3/4的农村人口和1/5的城市人口常年不能获得安全卫生的饮用水，17亿人没有足够的饮用水。我国近20年来，由于人口剧增和经济发展，城市用水量翻了一番。3人口与环境七、人口对气候的影响

随着人口的激增，对自然资源的消耗量逐渐递增，使资源趋于枯竭，使生态系统变得脆弱，调节能力明显降低；同时也排放出大量的废弃物，污染着环境，如大量排放的二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等，可能引起酸雨、光化学烟雾，也可能导致全球气温变暖。近一个世纪以来，由于人口的激增生产和生活上燃料耗用量的激增和森林资源的大量破坏，使大气中二氧化碳的浓度以每年0.7～0.8cm3/m3的速度递增，从而导致温室效应加剧，全球气温明显上升，如19世纪90年代，世界年均气温为14.5℃,20世纪80年代,年均气温升高到15.2℃。估计到2030～2050年，全球年均气温将比近十几年高1.5～4.5℃。这种变化改变了全球气候，危害生态系统。3人口与环境八、人口对城市环境的影响

近一个世纪以来，城市化人口不断增加，城镇人口从1800年的不足3%，发展到1991年的43%。世界上有许多国家城市人口已经超过了农村人口。

随着人口的激增，城市化进程的加快，城市人口密度加大，带来一系列的严重问题。其中在环境的问题上，表现为人口的不断增加一方面城市规模不断扩大，占用了大片土地，使原有的自然生态环境不断缩小，就会使城市生态系统本身对污染物的自净能力下降。另一方面，人口的增加，每日生产的生活污水和垃圾又不断增加，进一步加重了对环境的压力。3人口与环境九、人口对工业发展的影响

由于人口的激增，为了使社会稳定，解决人口的生存问题，不得不在工业生产中容纳过多的人员，这样就不利于在企业中推广先进的生产技术和采用先进的自动化设备，从而使劳动者生产率明显下降，在一定意义上限制了生产力的发展，不利于现代化工业的发展。3人口与环境十、人口对生活水平的影响

由于人类享有的自然资源总量是有限的，自然资源的消耗量与人口成正比，人类的生活水平受到人均资源占有量的影响。当人口数量增加时，人均占有自然资源的比例就会降低，生活水平下降。同时人口激增对自然资源的过度消耗还将影响到自然资源的质量，如土地的超载使用，会使肥力下降，从而进一步加剧了资源消耗的速度，而形成一种资源消耗的恶性循环。比如发展中国家生活水平及生态环境明显低于发达国家其基本原因之一就是因为巨大的人口压力，即人口超过了他们本国的资源承载能力。1970年梅托斯（Meadows）提出一个“人口膨胀-自然资源耗竭-环境污染”的世界模型。

该模型认为，人口激增必然导致下列三种危机同时发生，即自然资源下降，以至发生严重枯竭；土地利用过度而使粮食产量下降；环境污染严重；人口数量也将随着资源与粮食的下降而下降。

3人口与环境环境学基础环境与环境问题1人口与环境3目录能源与环境4自然资源开发利用与保护5水资源及其利用与保护6生态学基础2水污染及防治7大气污染及防治8其他环境污染及防治9环境监测与评价概述10环境保护与可持续发展114能源与环境4能源与环境能源及其分类一、能源的分类

能源是指可能为人类利用以获取有用能量的各种资源。如太阳能、风力、水力、电力、天然气和煤等。能源与人类有着密不可分的关系，它既能供人类使用，造福于人类，但又可给人类带来环境上的污染。随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，能源的需求量会愈来愈多，必然会对环境产生极大的影响。

一次能源

常规能源可再生能源：水力不可再生能源：煤、石油、天然气、核裂变燃料

新能源可再生能源：太阳能、生物能、风能、潮汐能不可再生能源：核聚变能二次能源电能、氢能、汽油、煤油、重油、焦炭、沼气、丙烷等能源分类表4能源与环境

一次能源是指从自然界直接取得而不改变其基本形态的能源，有时也称初级能源；二次能源是指经过加工，转换成另一种形态的能源。常规能源是指当前被广泛利用的一次能源，新能源是指目前尚未被广泛利用，而正在积极研究以便推广利用的一次能源。一次能源又分为可再生能源和不可再生能源，可再生能源是能够不断得到补充的一次能源，不可再生能源是须经地质年代才能形成而短期内无法再生的一次能源，但它们又是人类目前主要利用的能源。4能源与环境二、世界及我国的能源消耗情况

能源是近代工农业生产和人类生活必需的基本条件之一。在一定意义上说，人均能源消耗量是衡量现代化国家人民生活水平的主要标志。随着工农业的发展和交通工具数量的增加，世界能源的消耗速度在急剧增加。4能源与环境三、我国的能源问题及解决方向4能源与环境1、我国的能源问题02能源建设不断加强，能源效率仍然较低03能源生产迅速增长，生态环境压力明显04能源消费以煤为主，能源结构需要优化05能源需求继续增加，可持续发展面临挑战01能源资源品种丰富，人均占有量较少4能源与环境2、解决方向我国能源问题的解决方向节约高效1多元发展2清洁环保3科技先行4国际合作54能源与环境能源利用对环境的影响城市大气污染温室效应酸雨4能源与环境一、化石燃料对环境的影响

化石燃料由于其应用量很大，其利用时对环境的影响也很大，它对环境的影响包括开采和运输、加工与使用等。

化石燃料对环境的影响开采和运输时对环境的影响加工时对环境的影响使用时对环境的影响

1、有害气体的危害2、热污染

3、固体废物的影响4能源与环境二、水利发电对环境的影响

虽然水电是一种经济、清洁、可再生的能源，水电本身不会对环境产生污染问题，但是水力发电需要修建水库，水库的修建如不事先充分论证，周密安排好对策，可对环境产生如下几方面的影响：水力发电对环境的影响自然状况水质变化生物方面社会经济方面4能源与环境三、核能对环境的影响

核能主要应用于发电。核能发电对环境的影响主要是原子核在裂变反应和衰变反应形成很强的放射性裂变产物对环境的影响。核能发电可能对环境的影响主要来自于以下三个方面。核能对环境的影响核反应堆的安全问题慢性辐射的影响问题放射性废物的环境问题4能源与环境新能源的开发及利用一、新能源及清洁能源太阳能利用形式概念图

新型能源是指近期和将来被广泛开发和利用的能源。清洁能源是指能源在使用过程中，不会对环境产生污染的能源。这些能源的使用，不仅会缓解目前的能源危机状况，更主要是减轻环境的压力。4能源与环境二、新能源的利用与开发1、太阳能

热是能的一种形式，太阳光能使照射的物体发热，证明它具有能量。这种能量来自太阳辐射，故称为“太阳辐射能“，它是地球的总能源，也是唯一极庞大，既无污染又可再生的天然能源。直接利用太阳能，目前主要有三种方法：太阳能直接转换成热能太阳能转换成电能太阳能直接转换成化学能4能源与环境2、沼气

沼气是由生物能源转换得来，沼气的能量系统来自太阳的光和热。植物在生长过程中吸收太阳能贮藏在体内，植物死亡后在微生物的作用下，有机质发酵分解，产生蕴藏着大量能量的沼气。

发展沼气有利于环境保护，原因在于：一是沼气是较干净的再生能源，燃烧后的产物是CO2和水，不污染空气；二是垃圾、粪便等有机废物及作物秸杆是产生沼气的原料，投入沼气池后，即改善了环境卫生，又使蚊蝇失去了孳生的条件，病菌、虫卵经沼气发酵后即被杀死，减少疾病的传播；三是生产沼气的废物是很好的肥料，即有较高的肥力，又不危害人体健康，同时减少了化肥和农药施用量，降低了土壤污染，间接地保护了环境。4能源与环境3、地热能

地球内部的热量主要是由于放射性分解以及地球内部物质分异时