环境学基础 (第二版)课件全套 第1-11章 环境与环境问题-环境保护与可持续

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111环境与环境问题

1环境与环境问题环境及其功能《中华人民共和国环境保护法》对环境的内涵有如下规定：“本法所称环境，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”。一、环境的概念1环境与环境问题二、环境的分类及功能自然环境人工环境自然环境：直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质、能量和自然现象的总体。人工环境：由于人类的活动而形成的环境要素，它包括人工形成的物质、能量和精神产品以及人类活动中所形成的人与人之间的关系或称上层建筑。1环境与环境问题世界的聚落

村庄集镇城镇1环境与环境问题地理环境高原地质环境宇宙环境1环境与环境问题

环境的功能特性整体性1有限性2不可逆性3隐显性4持续反应性5灾害放大性61环境与环境问题环境问题一、环境问题及分类定义：环境问题主要是由于人类活动作用于周围环境所产生的环境质量变化以及这种变化反过来对人类的生产、生活和健康产生影响的问题1环境与环境问题环境问题1环境与环境问题1环境与环境问题

从引起环境问题的根源考虑，可将环境问题分为两类：第一环境问题是由自然力引起的原生环境问题，如地震、洪涝、干旱、滑坡…等自然灾害问题；第二环境问题是由于人类活动引起的次生环境问题，这类问题也可分为两类：一是不合理开发利用自然资源，超出环境承载力，使生态环境质量恶化和自然资源枯竭的现象；二是人口激增、城市化和工农业高速发展引起的环境污染和破坏。1环境与环境问题二、环境问题的发展及特征环境问题的发展：工业革命以前阶段环境的恶化阶段环境问题的第一次爆发环境问题的第二次高潮1环境与环境问题全球气候变暖大气平流层中臭氧耗竭酸雨和空气污染土壤遭到破坏，荒漠化程度加剧海洋污染和海洋的过度开发生物多样性锐减森林面积减少有害废物的越境转移淡水受到威胁城市扩大化当前世界面临的主要环境问题一、当前全球性环境问题1环境与环境问题二、发达国家的环境问题部分环境污染问题得以解决空气比以前新鲜，天空变蓝了不少水体变清了发达国家的主要环境问题工业废物、生活垃圾急剧增加噪声问题仍很突出氮氧化物污染仍未得到有效地控制大气中的有害物质污染如故水环境问题还未解决1环境与环境问题三、发展中国家的环境问题生态环境遭受破坏森林锐减土地沙漠化土壤侵蚀积水和盐渍化1环境与环境问题空气污染严重水污染严重和环境卫生差农药污染严重环境污染严重1环境与环境问题1环境与环境问题我国的环境问题1环境与环境问题一、生态环境问题1、森林生态功能仍然较弱

全国森林面积2.08亿hm2，森林覆盖率21.63%。活立木总蓄积164.33亿立方米，森林蓄积151.37亿立方米。天然林面积1.22亿hm2，蓄积122.96亿立方米；人工林面积0.69亿hm2，蓄积24.83亿立方米。森林面积和森林蓄积分别位居世界第5位和第6位，人工林面积仍居世界首位。2014年，全国主要林业有害生物防治面积1193万hm2，主要林业有害生物成灾率控制在5‰以下，无公害防治率达85%以上，松材线虫病、美国白蛾等重大林业有害生物危害得到控制。

我国仍然是一个缺林少绿、生态脆弱的国家，森林覆盖率远低于全球31%的平均水平，人均森林面积仅为世界人均水平的1/4，人均森林蓄积只有世界人均水平的1/7，森林资源总量相对不足、质量不高、分布不均的状况仍未得到根本改变，林业发展还面临着巨大的压力和挑战。1环境与环境问题2、草原退化与减少2014年，全国草原面积近4亿hm2，约占国土面积的41.7%。中国人均占有草原只有0.304hm2，只有世界平均水平的一半。西部12个省（区、市）草原面积为3.31亿hm2，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hm2，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hm2。1环境与环境问题3、土地和耕地状况

截至2013年底，全国共有农用地64616.84万hm2，其中耕地13516.34万hm2。全国因建设占用、灾毁、生态退耕等原因减少耕地面积35.96万hm2，通过土地整治、农业结构调整等增加耕地面积35.96万hm2，年内净减少耕地面积0.49万hm2。耕地质量问题凸显，区域性退化问题较为严重，农村环境形势依然严峻。1环境与环境问题4、水质资源状况2014年，长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河等七大流域和浙闽片河流、西北诸河、西南诸河的国控断面中，Ⅰ类水质断面占2.8%，与上年相比上升1.0个百分点；Ⅱ类占36.9%，与上年相比下降0.8个百分点；Ⅲ类占31.5%，与上年相比下降0.7个百分点；Ⅳ类占15.0%，与上年相比上升0.5个百分点；Ⅴ类占4.8%，劣Ⅴ类占9.0%，与上年相比持平。主要污染指标为化学需氧量、五日生化需氧量和总磷。（1）主要水系污染状况1环境与环境问题1环境与环境问题2014年，地下水环境质量的监测点总数为4896个，其中国家级监测点1000个。水质优良的监测点比例为10.8%，良好的监测点比例为25.9%，较好的监测点比例为1.8%，较差的监测点比例为45.4%，极差的监测点比例为16.1%。主要超标指标为总硬度、铁、锰、溶解性总固体、“三氮”（亚硝酸盐、硝酸盐和氨氮）、硫酸盐、氟化物、氯化物等。（2）地下水1环境与环境问题（3）重点水利工程三峡库区

水质良好，3个国控断面均为Ⅲ类水质。长江一级支流水体综合营养状态指数范围为50.1～72.1，富营养的断面占监测断面总数的29.4%。南水北调（东线）

南水北调东线长江取水口夹江三江营断面为Ⅲ类水质；输水干线京杭运河里运河段、宝应运河段、宿迁运河段、鲁南运河段、韩庄运河段和梁济运河段均为Ⅲ类水质；洪泽湖湖体6个点位均为Ⅴ类水质，营养状态为轻度富营养；骆马湖湖体2个点位、南四湖湖体5个点位和东平湖湖体2个点位均为Ⅲ类水质，营养状态均为中营养。1环境与环境问题南水北调（中线）

南水北调中线取水口陶岔断面为Ⅱ类水质。丹江口水库5个点位均为Ⅱ类水质，营养状态为中营养。入丹江口水库的9条支流18个断面中，汉江2个断面为Ⅰ类水质，其余5个断面为Ⅱ类水质；天河、金钱河、浪河、堵河、老灌河和淇河水质均为Ⅱ类水质；丹江3个断面为Ⅱ类水质，1个断面为Ⅲ类水质；官山河为Ⅲ类水质。1环境与环境问题（4）湖泊（水库）2014年，全国62个重点湖泊（水库）中，7个湖泊（水库）水质为Ⅰ类，11个为Ⅱ类，20个为Ⅲ类，15个为Ⅳ类，4个为Ⅴ类5个为劣Ⅴ类。各级别水质的湖泊（水库）比例与上年相比无明显变化。主要污染指标为总磷、化学需氧量和高锰酸盐指数。1环境与环境问题5、生物多样性

在生态系统多样性方面，中国具有地球陆地生态系统的各种类型，其中森林类型212类、竹林36类、灌丛类型113类、草甸77类、荒漠52类。中国淡水水域生态系统复杂，湿地有近海与海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地和人工湿地5类，近海有黄海、东海、南海和黑潮流域4个大海洋生态系统，近岸海域分布滨海湿地、红树林、珊瑚礁、河口、海湾、泻湖、岛屿、上升流、海草床等典型海洋生态系统，以及海底古森林、海蚀与海积地貌等自然景观和自然遗迹。在人工生态系统方面，主要有农田生态系统、人工林生态系统、人工湿地生态系统、人工草地生态系统和城市生态系统等。1环境与环境问题

在物种多样性方面，中国拥有高等植物34792种，其中苔藓植物2572种、蕨类2273种、裸子植物244种、被子植物29703种。此外，几乎拥有温带的全部木本属。中国约有脊椎动物7516种，其中哺乳类562种、鸟类1269种、爬行类403种、两栖类346种、鱼类4936种。列入国家重点保护野生动物名录的珍稀濒危野生动物共420种，大熊猫、朱鹮、金丝猴、华南虎、扬子鳄等数百种动物为中国所特有。已查明真菌种类10000多种。1环境与环境问题

在遗传资源多样性方面，中国有栽培作物528类1339个栽培种，经济树种达1000种以上，中国原产的观赏植物种类达7000种，家养动物576个品种。截至2014年底，全国共建立各种类型、不同级别的自然保护区2729个，总面积约14699万hm2。其中陆域面积14243万hm2，占全国陆地面积的14.84%。国家级自然保护区428个，面积约9652万hm2。1环境与环境问题二、环境污染问题1、大气污染十分严重（1）城市空气新标准第一、二阶段监测实施城市2014年，开展空气质量新标准监测的地级及以上城市161个，其中74个为第一阶段实施城市，87个为第二阶段新增城市。监测结果显示，161个城市中，舟山、福州、深圳、珠海、惠州、海口、昆明、拉萨、泉州、湛江、汕尾、云浮、北海、三亚、曲靖和玉溪共16个城市空气质量达标（好于国家二级标准），占9.9%；145个城市空气质量超标，占90.1%。1环境与环境问题

中国酸雨分布区广泛，成因复杂。2014年，酸雨污染主要分布在长江以南-青藏高原以东地区，主要包括浙江、江西、福建、湖南、重庆的大部分地区，以及长三角、珠三角地区。

2014年，降水pH年均值低于5.6（酸雨）、低于5.0（较重酸雨）和低于4.5（重酸雨）的城市比例分别为29.8%、14.9%和1.9%。酸雨、较重酸雨和重酸雨的城市比例与上年基本持平。（2）酸雨1环境与环境问题（3）废气及主要污染物排放量2014年，二氧化硫排放总量为1974.4万t，比上年下降3.4%；氮氧化物排放总量为2078.0万t，比上年下降6.7%。1环境与环境问题2、水污染状况远未根本解决（1）废水主要污染物排放量2014年，化学需氧量排放总量为2294.6万t，比上年下降2.47%；氨氮排放总量为238.5万t，比上年下降2.90%。1环境与环境问题（2）海洋污染2014年，监测了415个日排污水量大于100m3的直排海工业污染源、生活污染源和综合排污口，污水排放总量约为63.11亿t。化学需氧量排放总量为21.1万t，石油类为1199t，氨氮为1.48万t，总磷为3126t，部分直排海污染源排放汞、六价铬、铅和镉等重金属。1环境与环境问题3、工业固体废物2014年，全国工业固体废物产生量为325620.0万t，综合利用量（含利用往年贮存量）为204330.2万吨，综合利用率为62.13%。2014年，全国设市城市生活垃圾清运量为1.79亿t，无害化处理能力为52.9万t/日，无害化处理量为1.62亿t，无害化处理率为90.3%。老龄化进程加快第六次全国人口普查全国总人口为1339724852人。比2000年第五次人口普查相比，10年增加7390万人，增长5.84%，年平均增长0.57%，比1990年到2000年年均1.07%的长率下降了0.5个百分点。城镇化进程在加快推进三、人口问题1环境与环境问题1环境与环境问题四、地质灾害

地质灾害包括地震、滑坡、泥石流、塌陷、火山喷发、地面沉降等。中国幅员辽阔、地质结构复杂，是一个地质灾害频繁发生的国度，其中地震的影响较大。

地震是地壳或上地幔内部积累的能量达到某一限度后，在急剧破坏的同时产生地震波并向四周传播的现象。破坏最先发生的地点称为震源，震源正上方的地表称为震中。以震源为中心，产生的破坏有时可达数十到数百km的广阔范围，由此而造成的破坏区域称为破坏区，破坏区的范围可以从余震的震源分布及伴随地震造成的地壳变动推算出来。1环境与环境问题1环境与环境问题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112生态学基础2生态学基础生态学、生物圈及生物多样性一、生态学的含义及其发展定义：生态学是研究生物有机体与其周围环境（包括生物环境和非生物环境）相互关系的一门学科。作为生物学的主要分科之一，从植物逐渐涉及到动物。2生态学基础生态学的多科学性及其相互关系2生态学基础生态学发展历程体现的三个特点：从定性探索生物与环境的相互作用到定量研究;从个体生态系统到复合生态系统，由单一到综合，由静态到动态的认识自然界的物质循环与转化规律;与基础科学和应用科学相结合，发展和扩大了生态学的领域。2生态学基础二、生物圈生物圈（Biosphere）是指地球上所有生态系统的统合整体，是地球的一个外层圈，其范围大约为海平面上下垂直约10公里。它包括地球上有生命存在和由生命过程变化和转变的空气、陆地、岩石圈和水。从地质学的广义角度上来看生物圈是结合所有生物以及它们之间的关系的全球性的生态系统，包括生物与岩石圈、水圈和空气的相互作用。生物圈是一个封闭且能自我调控的系统。地球是整个宇宙中唯一已知的有生物生存的地方。一般认为生物圈是从35亿年前生命起源后演化而来的。2生态学基础三、生物多样性生物多样性是指地球上所有的生物体及其环境所构成的综合体。UNEP（联合国环境规划署）在《生物多样性公约》中指出：“生物多样性是指所有来源的形形色色生物体，这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体；这包括物种内部、物种之间和生态系统的多样性。”生物多样性包含了三个层次，即遗传的多样性、物种的多样性以及生态系统的多样性。这三个层次互相关联、互相影响，基因是物种构成的基础，物种是生态系统的组成部分。物种的多样性是生物多样性的表现核心。2生态学基础生态系统一、生态系统的概念及组成某一生物物种在一定范围内所有个体的总和称为种群(Population)；生活在一定区域内的所有种群组成了群落(Community)；任何生物群落与其环境组成的自然综合体就是生态系统(Ecosystem)。按照现代生态学的观点，生态系统就是生命和环境系统在特定空间的组合。在生态系统中，各种生物彼此间以及生物与非生物的环境因素之间互相作用，关系密切，而且不断地进行着物质和能量的流动。2生态学基础简化了的陆地生态系统2生态学基础生态系统的组成生产者消费者无生命物质分解者各种无生命的无机物、有机物和各种自然因素

自然界的绿色植物及凡能进行光合作用、制造有机物的生物(单细胞藻类和少数自然微生物等)食用植物的生物或相互食用的生物各种具有分解有机质能力的微小生物，最主要的是细菌和真菌，也包括一些原生生物生态系统组成2生态学基础分解者土壤营养库消费者生产者物质循环能量流动生态系统组成2生态学基础二、生态系统的结构、类型及特征1、生态系统的结构形态结构生态系统中生物的种类、数量及其空间配置的时间变化（发育、季相）以及地形、地貌等环境因素，如山地、平原等构成了生态系统的形态结构。其中，群落中的植物的种类、数量及其空间位置是生态系统的骨架，是各个生态系统形态结构的主要标志。营养结构

生态系统各组成部分之间建立起来的营养关系，构成了生态系统的营养结构。营养结构以食物关系为纽带，把生物和它们的无机环境联系起来，把生产者、消费者和分解者联系起来，使得生态系统中的物质循环与能量流动得以进行。在生态系统中，食物关系往往很复杂，各种食物链有时相互交错，形成所谓食物网。由食物链、食物网所构成的营养结构是生态系统物质循环和能量流动的基础。2生态学基础2、生态系统的类型

生态系统根据其环境性质和形态特征，可以分为陆地生态系统和水域生态系统。

陆地生态系统又可分为自然生态系统（如森林、草原、荒漠等）和人工生态系统（如农田、城市、工矿区等）。

水域生态系统又可分为淡水生态系统（如湖泊、河流、水库等）和海洋生态系统（如海岸、河口、浅海、大洋、海底等）。

根据生态系统形成的原动力及人类对其影响等，可分为自然生态系统、半自然生态系统和人工生态系统。2生态学基础3、生态系统的基本功能01生物生产02生态系统中的能量流动03生态系统中的物质循环04生态系统中的信息传递2生态学基础2生态学基础2生态学基础生态系统的平衡一、生态平衡的特征生态系统的平衡是动态的平衡，它并不意味着保持自然界的老样子不变。生态系统中的生物与生物之间、生物与环境之间以及各环境因子之间，不停地进行着物质的循环和能量的流动生态平衡不是静止的，甚至会因为系统中的某一部分先发生改变，引起不平衡，然后通过系统的自我调节能力使其进入一个新的平衡状态。12生态学基础234生物种类组成和数量相对稳定一定时期内生态系统中能量和物质的输入和输出保持平衡物质与能量的流动保持合理的比例与速度生态系统具有良好的自我调节能力平衡的生态系统通常具有四个特征2生态学基础二、生态平衡的破坏因素自然因素人为因素2生态学基础三、保持生态平衡的途径人为因素是破坏地球生态平衡的主要原因，人类是大自然的主宰，又是生态系统的一员，为了自身的生存与后代永续发展，人类必须充分运用和发挥人类的智慧和文明，去主动调节生态系统的各种关系，调节生态平衡。需要采取的主要措施是：主要途径对自然资源进行综合考察、合理开发对生态系统进行合理调整在改造自然、控制自然灾害方面进行综合治理2生态学基础生态规律及其应用一、生态学的一般规律12345相互依存与相互制约规律物质循环转化与再生规律物质输入输出的动态平衡规律

相互适应与补偿的协同进化规律

环境资源的有效极限规律

生态学规律2生态学基础生态规律在环境保护中的应用

全面考察人类活动对环境的影响

1充分利用生态系统的调节能力2解决近代城市中的环境问题3以生态学规律指导经济建设，综合利用资源和能源4对环境质量进行生物监测和评价

5二、生态规律在环境保护中的应用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产生的能。

通常，地热能源以其在地下热储中存在的不同形式分为蒸汽型、地压型、干热岩型、热水型和岩浆型五类，目前能为人类开发利用的主要是地热蒸汽和地热水两大类。其中干蒸汽利用最好，温度超过150℃以上，属于高温地热田，可直接用于发电，但其数量也最少。湿蒸汽田的储量大约是干蒸汽田的20倍，温度在90～150℃之间，属于中温地热田。4能源与环境3、氢能

氢能又叫氢燃料，是一种清洁能源。氢作为燃料其优越性很多，在燃烧时发热量很大，相当于同重量含碳然料的4倍，而且水可以作为氢的廉价原料，燃烧后的生成物又是水，可循环往复，对环境无污染，便于运输和贮藏。若以氢做汽车、喷气机等交通工具的燃料和炼铁的还原剂，可使环境质量有极大的改善。4能源与环境4、潮汐能

潮汐是一种自然现象，是在月球和太阳引潮力作用下发生的海水周期性的涨落运动。一般情况下，每昼夜有两次涨落，一次在白天，称潮，一次在晚上，称汐，合起来即为潮汐。

潮汐能的利用形式目前主要有以下三个方面：潮汐发电；潮汐磨；潮汐水轮泵4能源与环境5、风能

风能利用就是把自然界风的能量经过一定的转换器，转换成有用的能量，这种转换器即风力机，它以风作能源，将风力转换为机械能、电能、热能等。我国风能利用主要有风力发电、风力提水和风帆助航等几种形式。风作为一种自然能源，是一种无污染而又廉价的能源，是取之不尽、用之不竭的能源。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115自然资源开发利用与保护

5自然资源开发利用与保护概述一、自然资源的定义、分类及属性1、自然资源的定义

自然资源也称资源。根据联合国环境规划署的定义，自然资源是指在一定时间条件下，能够产生经济价值以提高人类当前和未来福利的自然环境因素的总和。自然资源是指广泛存在于自然界的能为人类利用的自然要素，如土地、水、森林、草原、矿物、海洋、野生动植物、阳光、空气等。5自然资源开发利用与保护2、自然资源的分类

由于自然资源内容广泛，依据自然资源的共同特征及自然资源的有限性，可将自然资源分为有限资源和无限资源。5自然资源开发利用与保护自然资源的分类有限自然资源

1、可更新资源

通过天然作用或人工经营能为人类反复利用的各种自然资源，这类资源被人类开发利用后，能够依靠生态系统自身的运行能力得到恢复或再生。

2、不可更新资源

也称为枯竭性自然资源，由于这类资源是在漫长的地球演化过程中形成的，因而它们的储量是固定的。无限自然资源

无限资源又称为恒定的自然资源或非耗竭性资源，是指那些被利用后，在可以预计的时间内不会导致其储量减少，也不会导致其枯竭的资源，如太阳能、潮汐能、风能、大气等。5自然资源开发利用与保护3、自然资源的属性有效性稀缺性

区域性

多用性

整体性两重性可塑性5自然资源开发利用与保护二、世界与中国自然资源的特点1、世界资源的现状及特点矿产资源匮乏森林资源破坏土地荒漠化物种资源灭绝水资源短缺5自然资源开发利用与保护2、中国资源的现状及特点

我国以占世界9%的耕地、6%的水资源、4%的森林、1.8%的石油、0.7%的天然气、不足9%的铁石、不足5%的铜矿和不足2%的铝土矿，养活着占世界22%的人口；大多数矿产资源人均占有量不到世界平均水平的一半，我

国

占有的煤、油、天然气人均资源只及世界人均水平的55%、11%和4%。

资源总量多，人均占有量少资源质量差别悬殊资源总量多，人均占有量少特点5自然资源开发利用与保护三、人类与自然资源的关系

人与自然资源同属环境系统中的组成要素，在环境系统中，人类依附于自然资源，也就是说人类的生存与发展离不开自然资源，受到自然资源状况的制约。正是由于地球这一环境系统中有了大量的适于人类生存与发展的自然资源与气候等条件，人类才得以在这里繁衍生息。而人类的生活与活动，无时无刻地不在改变着自然资源的存在数量与质量。如果人类的各项活动能够遵循自然生态规律，就能够在这一环境中得以生存和发展。当人类的活动不断地破坏环境和无休止地毁坏自然资源的话，势必会造成自然资源的耗竭。自然资源的耗竭之时，将是人类在地球上消失之日。因此，人类必须认识到这一点，应该反思自已的过失，保护和利用好自然资源，以维持人类在地球上的生存。5自然资源开发利用与保护四、自然保护区的概念、作用及分类

自然保护区是国家为保护自然环境和自然资源，对具有代表性的不同自然地带的环境和生态系统、珍贵稀有动物自然栖息地及其他自然历史遗迹和重要水源地等，划区界限加以特殊保护的自然地域，也指某一特定的保护区。自然保护区是为了保护各种重要的生态系统及其环境，拯救濒于灭绝物种，保护自然历史遗产而划定的进行保护和管理的特殊地域的总称。5自然资源开发利用与保护12345以保护某类特有生态系统为主的自然保护区以保护某些珍贵稀有动植物资为主的自然保护区以保护特殊的自然风景为主的自然保护区以保护具有特殊意义的自然历史遗迹为主的自然保护区自然保护区按照保护对象可分为五类以保护典型的有代表性的自然生态系统为主的自然保护区5自然资源开发利用与保护土地资源的利用与保护一、土地资源

广义的土地概念，是指地球表面陆地和陆内水域，不包括海洋。它是由地质、水文、地貌、气候、土壤、岩石、动植物等要素组成的自然历史综合体。狭义的土地概念，是指地球表面陆地部分，不包括水域，它有土壤、岩石及其风化碎屑堆积组成。土地资源是指地球表层土地中，现在和可预见的将来，能在一定条件下产生经济价值的部分。明显的地域性不可代替性面积有限性5自然资源开发利用与保护二、土地资源的利用与保护1、我国土地资源的的特点

我国土地辽阔，总面积约960万km2。我国土地资源的特点是“一多三少”，即总量多，人均耕地少，高质量的耕地少，可开发的后备资源少。主要有以下几个方面：土地类型复杂多样土地资源总量大、人均占有量小山地多，平原少，耕地比重小农用土地比重小、分布不平衡土地后备资源潜力不大5自然资源开发利用与保护2、土地资源利用保护措施

我国土地资源开发利用过程中存在的主要问题有土地利用布局不合理、耕地不断减少、土壤肥力下降、土壤污染严重、沙漠化、盐碱化加剧和水土流失严重等。当前，急需制定保护土地资源的政策法规，强化土地资源管理，制定并实施生态建设规划和土壤污染综合防治规划。01健全法制，强化土地管理02防止和控制土地资源的生态破坏03综合防治土壤污染5自然资源开发利用与保护生物资源的利用与保护一、森林资源的利用与保护1、森林的功能

森林在自然界中的作用越来越受到人们的关注。它不仅为人类提供大量林木资源，而且还具有保护环境、调节气候、防风固沙、保持水土、涵养水源、净化大气、吸收二氧化碳、美化环境及生态旅游等功能。森林的环境保护功能森林的调节气候功能森林的涵养水源功能森林的保持水土功能森林的保护物种多样性功能5自然资源开发利用与保护2、我国森林资源利用概况

我国森林总面积1.75亿公顷。林木总蓄积量不足世界总量的3%。活立木总蓄积量124.9亿立方米。森林蓄积量为124.56亿立方米。

森林覆盖率18.21%，仅相当于世界平均水平的61.52%，居世界第130位。01森林资源不足，覆盖率低，人均占有量更低02森林资源分布不均，可及率低5自然资源开发利用与保护3、森林资源的利用与保护（1）健全法制，依法保护森林资源按照1998年4月修正并通过的《中华人民共和国森林法》中规定，国家对森林资源实行以下保护性措施：对森林实行限额采伐，鼓励植树造林，封山育林，扩大森林覆盖面积；根据国家和地方人民政府有关规定，对集体和个人造林、育林给予经济扶持或长期贷款；（2）实施生态建设规划，坚持不懈地植树造林《全国生态建设规划》提出了中期目标是2011~2030年，新增森林面积4600×104hm2，全国森林覆盖率达到24%以上；远期目标是2031~2050年，宜林地全部绿化，林种、树种结构合理，全国森林覆盖率达到并稳定在26%以上。5自然资源开发利用与保护二、草原资源的利用与保护1、草原资源

草原是以旱生多年生草本植物为主的植物群落。草原是半干旱地区把太阳能转换为生物能的巨大绿色能源库，也是丰富宝贵的生物基因库。它适应性强，覆盖面积大，更新速度快，具有调节气候、保持水土、涵养水源、防风固沙的功能，具有重要的生态学意义。草地是一种可更新、能增殖的自然资源，它是畜牧业发展的基础，并伴有丰富的野生动植物、名贵药材、土特产品，具有重要的经济价值。5自然资源开发利用与保护2、我国草原资源利用概况

我国是草地资源大国，据2014年中国环境状况公报公布的数字，2014年，全国草原面积近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。

我国草地要利用面积比例较低，优良草地面积小，草地品质偏低，天然草地面积大，人工草地比例过小；天然草地的面积逐步减少，质量不断下降；草地载畜力下降，普遍超载过牧，草地“三化”（退化、沙化、碱化）不断扩展。5自然资源开发利用与保护3、草原资源的利用与保护加强草原建设，治理退化草场加强畜牧业的科学管理，合理放牧，控制过牧开展草原资源的科学研究开展草原资源可持续利用的工程建设5自然资源开发利用与保护三、物种资源的利用与保护

物种资源它具有很高的应用价值，其直接价值是很明显的：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；为人类提供很多的药物，如中草药；提供多种多样的工业原料，如木材、纤维、油脂等。其间接价值是无法估量的：如固定能量、调节气候、维持生态系统的稳定性等。如不对其合理的利用和保护，会使这些生物资源消失。

①建立和完善物种资源保护的国家政策和法律，并加强物种保护重要性的宣传教育。

②为保护好物种生存的栖息地，合理采伐森林，规划出物种自然保护区，它对于保护、恢复、发展和合理利用物种资源具有重要的意义。

③加强环境保护，控制环境污染。

④加强物种保护的科学研究。

⑤加强国际间的物种保护合作。5自然资源开发利用与保护矿产资源的利用与保护一、矿产资源

矿产资源是指由地质作用形成的具有利用价值的，呈固态、液态或气态产生的出露于地表和埋藏于地下的自然资源。矿产资源多属不可再生的耗竭性资源。矿产资源一般可分为能源、金属矿物和非金属矿物等三大类。其中非金属矿物包括的种类十分广泛，最大量的一类是岩石、砂砾石、石膏和粘土类矿物，多作为建筑材料，资源较丰富，非金属矿物还包括含有氮、磷、钾三种元素的肥料矿物，对发展农业生产极为重要；金属矿物包括黑色金属及有色金属、稀土金属等。5自然资源开发利用与保护二、矿产资源的利用与保护1、矿产资源总量多，但人均占有量较少矿产资源总量多，但人均占有量较少矿产资源需求量大矿产资源浪费严重环境污染严重5自然资源开发利用与保护2、我国矿产资源利用与保护措施

我国矿产资源可持续利用的总体目标是在继续合理开发利用国内矿产资源的同时，适当利用国外资源，提高资源的优化配置和合理利用资源的水平，最大限度地保证国民经济建设对矿产资源的需要，努力减少矿产资源开发所造成的环境代价，全面提高资源效益、环境效益和社会效益。具体措施如下。（1）加强矿产资源的管理（2）建立和健全矿山资源开发中的环境保护措施（3）努力开展矿产综合利用的研究（4）加强国际合作和交流5自然资源开发利用与保护海洋资源的利用与保护一、海洋资源

海洋中一切可被人类开发利用的物质和能量称为海洋资源。海洋资源中包括生物资源、非生物资源及空间资源三大类。海洋生物资源主要指海洋中具有经济价值的动物和植物，如海洋中的鱼类、药用植物、经济藻类等。海洋非生物资源包括水化学资源，如人类可从海水中提取各种化学元素和制取淡水；海底矿产资源，如石油、天然气和锰结核等；海洋动力资源，如潮汐能、波浪能等。海洋空间资源包括具有开发利用价值的海面上空和水下的广阔空间。如可建海地居所、仓库；利用海洋进行海运、开发海洋旅游等。5自然资源开发利用与保护二、海洋资源的利用与保护

我国海洋资源的开发与管理基本上是根据海洋自然资源属性形成开发产业，现已形成的海洋资源开发利用行业主要有海洋渔业、海洋水产养殖业、海洋交通运输业、海盐和盐化工业、海洋油气业、滨海旅游业、滨海砂矿以及海水直接利用等。01健全环境法制，强化环境管理02强化海洋环境质量监控03加强海洋自然保护区管理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116水资源及其利用与保护6水资源及其利用与保护地球上的水一、水分布1、水的贮量6水资源及其利用与保护2、水的分布

尽管地球表面的水域很大，而真正能被人类利用的淡水资源只占地球总量的极少部分。因为天然水的97.3%以上的水是难以被直接利用的海水，余下的2.7%的淡水资源分布于高山冰冠、极地冰川、江河、湖泊和地下水，其中约86%的水被两极冰盖和各地冰川所固定,不便直接利用。再者,又有占淡水总量的12%的地下淡水,也不能全部被人类开采利用。归根到底,目前人类直接利用的淡水资源大部分取自河流、淡水湖泊和浅层地下水,其总量仅占全球天然水总储量1%左右,可见地球上可以利用的淡水资源是相当有限的。而这不足1%的淡水却与人类的关系最为密切,且具有经济利用价值。6水资源及其利用与保护二、水循环1、水的自然循环

自然界中的水并不是静止不动的。在太阳能及其他自然力的作用下,水的形态在不断发生变化,水还在地球的各个部位进行着无休止的运动。6水资源及其利用与保护2、水的社会循环

除了上述水的自然循环外,水还由于人类的活动而不断地迁移转化,形成了水的社会循环。水的社会循环是指人类为了满足生活和生产的需要,不断取用天然水体中的水,经过使用,一部分天然水被消耗,但绝大部分却变成生活污水和生产废水排放,重新进入天然水体。6水资源及其利用与保护三、水资源1、水资源的概念

本节所说的水资源，专指自然形成的淡水资源。其基本概念完全类似于前面所说的土地资源。所不同的只是它的应用价值从水量、水质及水能三个方面来表现。

单纯的水量是指水的多少，以及它以各种形态在地球上的分布，这实际上只是“水资源量”的范围。而作为资源的水，它还能发电，可以发展航运，以及在利用它时对它的质量与数量的要求，这就包括水的航运、养殖、水能的功能以及旅游的价值；

水的质量包括水质、纯洁度、硬度、含沙量、污染程度、污染种类等等，水的数量要求除了资源量，还包括流量、流速、利用率等等。因此，水资源实际上是指在一定时期内能被人类直接或间接开发利用的那一部分水体。这种水资源主要包括河流、湖泊、地下水和土壤水等淡水，个别地方还包括微咸水。这几种淡水资源合起来约为1.065×104km3,只占全球总水量的0.32%左右，所占比例虽小，但其重要性却极大。6水资源及其利用与保护2、水资源的特性水资源的特性水是人类社会赖以生存和发展不可代替的自然资源水资源具有循环性或可再生性水资源是一种区域性很强的资源水资源具有很强的时间性水资源具有社会性和经济性水资源可以重复利用6水资源及其利用与保护世界水资源开发利用一、世界水资源概况1、世界水资源量的分布及特点

人们通常把全球水量中可为人类生存、发展所利用的水量称为水资源量，这里的水资源量主要是指逐年可以得到的那部分淡水量。6水资源及其利用与保护2、世界水资源的危机

由于工农业的不断发展，人口的急剧增加和生活水平的提高，以及水资源的不合理利用和浪费，全球淡水资源人均使用量逐渐减少。6水资源及其利用与保护二、世界水资源的开发利用

人类对水资源的开发利用分两类:一类是从水源取走所需的水量,满足人民生活和工农业生产的需要后,数量有所消耗﹑质量有所变化,在另外地点回归水源；另一类是取用水能﹑发展水运﹑水产等，这种利用不需要从水中引走水量，但需要河流﹑湖泊﹑河口保持一定的水位﹑流量和水质。6水资源及其利用与保护中国水资源开发利用一、中国水资源概况

中国水资源是指在中国国土范围内的水资源。其中与人民生活和工农业生产关系密切的是降水及由其转化而成的陆地表面及地下可补给更新的淡水水源。河川径流和浅层地下水是其最主要组成部分。我国水资源的分布及特点是：总量多、人均占有量少时空分布不均匀农业缺水量大城市供水不足水污染日益严重地下水严重超采6水资源及其利用与保护二、中国水资源开发利用存在的主要问题洪水灾害仍是国民经济发展和社会安定的潜在威胁北方地区和沿海一些城市水资源短缺,供需矛盾日益尖锐水源普遍受到污染,而且有日益加剧的趋势水的利用效率不高水资源无价或定价太低水土流失并没有得到完全控制6水资源及其利用与保护水资源的利用与保护一、水资源的合理开发利用水是宝贵的自然资源，应当合理开发利用，根据目前国内外的经验教训，应采取下列措施：0102合理利用可供的有限水资源，提高用水率①降低工农业用水量；②压缩排污量；③发展中水产业，回用城市污水；④合理定价，实行有偿使用国家水资源。合理开发新的水资源，增加可靠的供水①在流域内建造水库调节河水流量；②跨流域调水；③地下蓄水；④海水淡化。6水资源及其利用与保护二、水资源的保护健全法制，加强管理建立水源保护区加强对水体及污染的监测与管理科学用水和节约用水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117水污染及防治7水污染及防治水污染一、水污染及其判别标准1、水污染的概念定义：水体因接受过多的污染物而导致水体的物理特征、化学特征和生物特征发生不良变化，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能及其在经济发展和人民生活中的作用，这种状况称为“水污染”。7水污染及防治2、水污染的判别标准

判别水污染的标准主要是通过水质指标来鉴别的，水质，即水的品质。在环境保护中，常用“水质指标”来衡量水质的好坏，也就是表征水体受到污染的程度。反映水质的重要参数有物理性水质指标、化学性水质指标和生物学水质指标三大类。物理性水质指标化学性水质指标生物学水质指标7水污染及防治物理性水质指标温度色度嗅和味固体物质7水污染及防治化学性水质指标（1）有机物指标

·生化需氧量BOD

·化学需氧量COD

·总需氧量TOD

·溶解氧DO（2）无机物指标

·植物营养

·有毒物质元素7水污染及防治生物学水质指标细菌总数大肠菌群7水污染及防治3、水环境质量标准地表水环境质量标准GB3838-2002依据地表水水域使用目的和保护目标将其划分为五类：Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区；Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、存稚幼鱼的索饵场等；Ⅲ类主要适用集中式生活饮用水水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；Ⅳ类主要适用一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；Ⅴ类主要适用农业用水区及一般景观要求水域。7水污染及防治二、水污染物的来源

向水体排放或释放污染物的来源或场所，称之为“水污染源”。从环境保护角度可将水污染源主要分为以下几个方面。7水污染及防治1、生活污水

生活污水是人们日常生活中产生的各种污水的总称。其中包括厨房、洗涤室、浴室等排出的污水和厕所排出的含粪便污水等。其来源除家庭生活污水外，还有各种集体单位和公用事业等排出的污水。7水污染及防治2、工业废水

由于工业的迅速发展，工业废水的水量及水质污染量很大。工业废水的特点是量大，成分复杂，难处理，不易降解和净化，危害性较大。工业废水是水体污染的最根本来源，与生活污水显著不同。工业废水的特点悬浮物含量高，可达100～3000mg/L生化需氧量（BOD）高，可达200～5000mg/L酸、碱度变化大，pH可变化在5～11，甚至低至2，高至13温度高，可达40OC，造成热污染易燃，因常含低沸点的挥发性液体多种多样有毒有害成分：酚、氰、油、农药、多环芳烃、染料、重金属、放射性物质等7水污染及防治3、农业废水农业生产用水量大，并且是非重复用水。农业污水包括农作物栽培、牲畜饲养、食品加工等过程排出的污水和液态废物等。农业污染具有以下两个显著特点：①含有机质、植物营养素及病原微生物高。如农村牛圈所排污水生化需氧量可高达4300mg/L，猪圈1200mg/L以上，是生活污水的几十倍。②含氮量较高的化肥、农药在施用后附着于作物的很少，农药、化肥的80%～90%经雨水径流带入水体。7水污染及防治三、水污染物的分类及其危害

造成水体的水质质量恶化的各种物质或能量都可以叫做“水体污染物”。

影响水体污染的主要污染物大致可分为物理的、化学的、生物的或是它们几个方面综合作用的类型。7水污染及防治水污染的形成一、水污染的方式与途径1、病原微生物污染

主要来自城市生活污水、医院污水、垃圾及地面径流等。病原微生物的水污染危害历史悠久，至今仍是威胁人类健康和生命的水污染类型之一。

病原微生物污染的特点是：

①数量大；分布广；存活时间较长；繁殖速度快；易产生抗药性，很难绝灭。

②传统的二级生化污水处理及加氯消毒后，某些病原微生物仍能大量存活；传统的混凝、沉淀、过滤、消毒等水处理能够去除99%以上的病原微生物，但出水浊度若大于0.5度时，仍会伴随病毒而穿透。因此，此类污染物实际上通过多种途径进入人体，并在体内生存，一旦条件适合，就会引起人体疾病。7水污染及防治2、需氧有机物污染

需氧有机物包括碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸、脂类等有机物质。含病原微生物的污水中，一般均含需氧有机物，因为它能提供病原微生物所需的营养。需氧有机物没有毒性，在生物化学作用下易于分解，分解时消耗水中之溶解氧，故称需氧有机物。水体中需氧有机物愈多，耗氧也愈多，水质也愈差，说明水体污染愈严重。7水污染及防治3、富营养化污染

富营养化污染主要指水流缓慢、更新期长的地表水体，接纳大量氮、磷、有机碳等植物营养素引起的藻类等浮游生物急剧增殖的水污染。自然界湖泊存在着富营养化现象，由贫营养→富营养→沼泽→干地，但速度很慢；而认为污染所致的富营养化，速率很快。特别是在海湾地区，在水温、盐度、日照、降雨、地形、地貌、地质等合适的条件下，细胞中含有红色色素的甲藻或者其他浮游生物大量繁殖，并在上升流的影响下聚积而出现，海洋学家称为“赤潮”；如在地下水中积累，则可称为“肥水”。7水污染及防治4、恶臭

恶臭是一种普遍的污染公害，日本及我国环保法均列为公害之一，它也发生于污染水体之中。人能嗅到的恶臭物达4000多种，危害大的有几十种，它们主要来自金属冶炼、炼油、石油化工、塑料、橡胶、造纸、制药、农药、化肥、颜料、皮革、油脂、鱼肠兽骨等工业生产过程。恶臭的类型取决于发臭物质所具有的“发臭团”的分子结构。我国黄浦江就受到有机物的严重污染。1964年以来，每年夏天都出现恶臭，1978年达100多天。恶臭的危害表现为：

①使人憋气，防碍正常呼吸功能；使人厌食、恶心甚至呕吐，使消化功能减退；精神烦躁，头晕脑胀，严重时，可损伤中枢神经、大脑皮层的兴奋和调解功能。

②破坏了水流作为旅游、疗养、饮用、养鱼、游泳等用途和价值。

③产生H2S、甲醛等毒性公害。7水污染及防治5、酸、碱污染

酸或碱进入水体都能使水的pH发生变化。正常的pH范围是6.5～8.5，pH过低或过高均能杀死鱼类和其他水生生物，消灭或抑制微生物的生长，妨碍水体和自净作用。

碱污染主要来自造纸、化纤、制碱、制革和炼油等工业。酸污染则有多种来源：工业废水、矿山排水、酸性降水等。一般来说，酸性降雨对水体pH的影响过程是缓慢的，大约需要10～20年，但是，一旦水体酸化，则是不可逆过程，后果极其严重，且难于治理。7水污染及防治6、地下水硬度升高

地下水硬度升高明显的地区，一般均在城镇及其周围人类居住与活动地区，是地下水间接污染的结果，因为污水中硬度一般很低。据北京地区的研究结果，硬度升高存在以下三种作用过程：

①城市生活污水、垃圾及土壤中有机质等在生物降解过程中产生CO2，打破了原来地下水中CO2平衡压力，促使CaCO3分解。

②盐效应促进地下水硬度升高。

③盐污染产生的阳离子交换作用导致地下水永久硬度的持续增长。7水污染及防治7、毒污染

毒污染是水污染中特别重要的一大类，种类繁多。但其共同特点是对生物有机体的毒性危害。

①非金属无机毒物中的氰化物，如氰化钾、氰化纳、氰化氢等都是剧毒物质。

②重金属及类金属在人类生活及工业上广泛应用。

③易分解有机毒物类如酚，高浓度的酚则来自与酚有关的工矿业，如焦化厂、煤气站、化工厂、炼油厂、绝缘材料厂、树脂厂、玻璃纤维厂、制药厂等。

④难分解的有机毒物，可分为两大类，一类是农药，另一类是聚氯联苯（PCB）。7水污染及防治8、油污染

油污染是水体污染的重要类型之一，特别是河口、近海水域更为突出。每年排入海洋的石油高达数百万t至上千万t，约占世界石油总产量的5%。油污染主要是工业排放、石油运输船只的清洗油舱、机件及意外事件的流出、海上采油作业等造成的。

油污染是多方面的：破坏优美的海边风景，严重危害水生生物，影响水的循环及水中鱼类生存，甚至引起河面水灾，危及桥梁、船舶等。7水污染及防治9、热污染

热污染是一种能量污染。水体热污染源主要来源于电力、冶金、化工、机械等工厂，特别是核发电站。水体热污染可导致水体发生一系列化学、物理和生物学的变化。主要有以下几个方面：

①化学反应速度加快，水中有毒物质、重金属离子也因水温升高，而毒性增大。

②溶解氧减少，影响水生生物的生存环境。

③水温升高使鱼类不能繁殖或引起鱼类死亡。

④促进藻类生长，加速水体原有的“富营养化”污染。7水污染及防治二、水污染的自净与污染物在水中的迁移转化1、水污染的自净

进入水体的污染物，通过物理、化学和生物等方面的作用，使污染物的浓度逐渐降低，经过一段时间后，水体将恢复到受污染前的状态。这一现象就称为“水体的自净”。

水体的自净能力是有限度的。影响水体自净能力的因素很多，主要有：水体的地形和水文条件；水中微生物的种类和数量；水温和水中溶解氧恢复状况；污染物的性质和浓度。7水污染及防治水体自净的机制可分为以下三种：

①物理过程水体自净的物理过程是指污染物由于稀释、扩散、沉淀和混合等作用而使污染物在水中的浓度降低的过程。其中稀释作用是一项重要的物理净化过程。污水排入水体后，逐渐与水相混合，于是污染物质的浓度逐步降低，这就是稀释作用。此作用只有在污水随同水流经过一段距离才能完成。

②化学和物理化学过程该自净过程是指污染物由于氧化、还原、分解、化合、凝聚、中和等反应而引起的水体中污染