环境学概论第一章-绪论2016年9

环境学概论地理科学与地理信息系统专业

新疆师范大学地理科学与旅游学院

新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室地理科学与旅游学院2

环境问题是当前各国政府和人民共同关注的重大全球性问题，在过去的100多年间，随着科学技术的不断进步，工业革命的浪潮席卷全球，世界经济迅速开展，人口数量激增，同时也带来了一系列的环境问题，严重威胁着当今人类的健康、生存与开展，更危及地球的命运和人类的前途。课程性质(1)

拯救地球新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室地理科学与旅游学院3

坚持走可持续开展的道路是我们的唯一选择，我国政府把环境保护作为根本国策，把可持续开展作为根本战略。党的十六大和人大十届二次会议提出了“科学开展观〞，进一步明确了可持续开展的内涵。提高全民族的环保意识是实施可持续开展战略、解决环境问题的根底。课程性质(2)

中央召开人口、资源、环境工作会议

人口、资源、环境工作座谈会新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室地理科学与旅游学院4

在国内外同类学校的课程设置中，《环境学概论》的同类课程均为专业必修课.

课程地位

如美国哈佛大学〔HarvardUniversity〕环境科学与工程系的“环境科学与技术〞专业必修课程〔课程编号2969〕;美国斯坦福大学〔StanfordUniversity〕的地球科学学院和市政与环境工程学院都设置“环境科学与技术〞专业必修课程〔课程编号CEE70〕；清华大学环境科学与工程系的课程“环境保护与可持续开展概论〞〔必修，2学分〕，北京大学环境学院的课程“环境学基础〞〔必修，3学分〕，浙江大学、北京师范大学、东北师范大学等许多环境科学与工程学院均开设该门课程。因此，《环境学概论》是环境类专业不可缺失的一门专业根底课程。5

《环境学概论》是环境科学专业学生的必修课，也是生命科学学院环境科学专业的一门平台课。该课程于一年级第二学期开设，通过54课时的课堂讲授、课程研讨和教学参观等，在明确环境的组成和结构根底上学习和掌握大气环境、水体环境、土壤环境、固体废物与环境、环境质量评价、环境规划、全球环境问题、人口与环境、能源与环境、资源与环境以及可持续开展与环境等，从宏观上了解和把握本专业环境科学的研究对象、研究内容、学科体系、分科领域以及环境科学的产生和开展，注重环境理念和环境保护意识的培养，为今后的专业学习、素质培养、能力提高奠定根底课程开设的意义

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《环境学》是一门学习环境科学知识的入门课程。课程的教学目的是提高环境保护意识，树立可持续开展的战略思想，激发热爱环境保护事业的热情和学习环境科学知识的积极性、主动性，为将来从事环境保护工作奠定根底。

《环境学》学习任务是:认识环境科学的性质、研究对象、主要内容和方法；了解全球环境状况及环境变化规律；了解人类社会经济活动对环境的影响；认识污染物在环境中迁移转化的一般规律；了解污染物控制、环境综合治理主要技术方法；掌握环境科学的根本概念、根本原理和根本方法。课程的教学目的和任务

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《环境学概论》以人类生态系统的根本原理为依据，系统论述了环境的发生和开展，人类社会活动和经济活动引起的主要环境要素〔大气、水、土壤等〕的污染问题和污染物在环境中迁移转化规律，以环境质量评价、环境规划与管理及其污染综合防治等方法和手段实现环境质量的控制。课程分析了当前人们普遍关心的人口急剧增加、资源能源过度消耗、环境污染、生态破坏和可持续开展等全球环境问题。课程内容提要

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学时、学分和记录

54学时；3学分；学分记录：考试教学方法：课堂讲授课堂讨论影视观摩实践参观考试方式：卷面成绩〔70%〕＋平时综合〔30%〕平时综合文献资料；学习体会；课程奉献；问题建议；课堂讨论；作业回复；课外活动等9

课程网上资源

1课程介绍2师资队伍3教学大纲4教学课件5课程教案6思考与讨论7教学参考8课程资源9就业与考研10相关连接10

课程记录与总结

交流平台yusup＠发送邮件；整理编辑；课堂反响;

个人邮箱:

课外活动:展版和社会活动等11

《环境学》课程学习相关主要网站

主要网络参考资料:国家环境保护总局：中国环境标准网：中国环境生态网：中国国际环保网：20世纪环境警示录：辽宁省环境保护局：中国大连环境保护局：辽宁科技信息网：/〔能源环境〕连接〔1〕精品课-学科资源连接〔2〕中国环境连接〔3〕中国环境在线12

笔谈《环境学概论》课程学习之后的

收获、体会和建议13

第一章绪论第二章大气环境第三章水体环境第四章土壤环境第五章固体废物与环境第六章环境质量评价

第七章环境规划第八章全球环境问题第九章人口与环境第十章能源与环境第十一章资源与环境第十二章可持续开展与环境各章点击连接14

地球—我们共同的家园

第一章绪论教学内容

第一节环境科学的研究对象和任务

1环境科学的研究对象、2环境科学的研究任务、3人类—环境系统的开展及环境问题

第二节环境科学的内容和分科

1理论环境学、2综合环境学、3部门环境学第三节环境科学的发生和开展

1环境科学初期开展阶段、2环境科学向整体化开展阶段

第四节环境的组成和结构

1自然环境、2工程环境、3社会环境新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室地理科学与旅游学院教学目标：认识和掌握环境的科学涵义。了解环境问题的产生和开展过程，掌握环境问题的分类，认识和理解环境问题的实质。理解环境科学的研究对象和任务,了解环境科学的产生和开展，理解环境科学的学科体系。掌握环境的组成及其分类。新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室地理科学与旅游学院重点和难点：重点是环境科学中环境的含义，环境问题的分类，环境问题的产生，环境问题的实质，环境科学的研究对象和任务。难点是环境的概念和环境问题的实质。新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室地理科学与旅游学院18

第一章

绪论世界关注的焦点

环境

开展保护生态环境，实现持续开展，已成为全世界紧迫而艰巨的任务。新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室地理科学与旅游学院19

人类生活水平

的提高科技开展农业现代化

自然资源开发

人口过剩、粮食短缺、自然资源枯竭、环境污染加剧

工业进步

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环境科学是在现代社会经济和科学开展过程中，为了解决环境问题而诞生的一门新兴科学。它是由多学科到跨学科的庞大科学体系组成的新兴学科，也是介于自然科学、社会科学和技术科学之间的边缘科学。环境科学的诞生

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第一节

环境科学的研究对象和任务

一、环境科学的研究对象

环境科学的研究对象是环境环境是以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和开展的物质条件的整体，包括：自然环境;社会环境

什么是环境？

新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室地理科学与旅游学院22

环境的概念

《中华人民共和国环境保护法》以法律的形式、明确地指出了环境的含义：

“本法所称的环境，是指影响人类生存和开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。〞23

随着人类社会的开展，环境的概念也在开展。环境在时间上是随着人类社会的开展而开展，在空间上随着人类活动领域的扩张而扩张环境科学是以“人类——环境〞系统为其特定的研究对象，是研究“人类——环境〞系统的发生和开展、调节和控制以及改造和利用的科学。其目的在于探讨人类社会持续开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依据。新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室地理科学与旅游学院

环境的特性整体性：指环境的各个组成部分和要素之间构成了一个有机整体。变化性：地域分异；内部结构、外在状态不断变化。可调节性：自然环境是高度复杂的系统，当人类行为作用引起的环境结构与状态的改变不超过一定的限度时，环境系统的自动调节功能可以使这些改变逐渐消失使结构和状态恢复原有的面貌。有限性：环境为人类发展提供的资源都不是用之不竭的；环境对污染物的容纳量也不是无限的。开放性：指环境是一个开放系统，有物质和能量的输入和输出。综合性：自然环境已不是纯粹的天然环境，而是综合了一定的社会因素。新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室地理科学与旅游学院25

二、

环境科学的研究任务★环境科学的根本任务：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，掌握它的开展规律；调控人类—环境系统之间的物质和能量交换过程，以改善环境质量，造福人民，促进人类与环境之间的协调开展。新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室地理科学与旅游学院第一，探索全球范围内环境演化的规律，了解人类环境变化的过程、环境的根本特征、环境结构和演化机理等，以便应用这些知识使环境质量向有利于人类的方向开展，防止对人类不利的变化。☆环境科学的具体任务：

第二，揭示人类活动同自然环境之间的关系，以便协调社会经济开展与环境保护的关系，使人类社会和环境协调开展。第三，探索环境变化对人类生存的影响，发挥环境科学的社会功能，探索污染物对人体健康危害的机理及环境毒理学研究，为人类正常、健康的生活效劳。

第四，研究区域环境污染综合防治的技术措施和管理措施。新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室地理科学与旅游学院27

原核生物〔30亿年前〕爬行类〔2亿年前〕古人类〔200~300万年前〕我们今天赖以生存的环境是由简单到复杂，由低级到高级开展而来的。人类生存环境既不是单纯地由自然因素构成，也不是单纯由社会因素构成，而是在自然背景的根底上，经过人工改造、加工形成的。环境凝聚着自然因素和社会因素的交互作用表达着人类利用和改造自然的水平影响着人类的生产和生活关系着人类的生存和开展新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室地理科学与旅游学院三、人类-环境系统的开展与环境问题时期生产力水平主要环境问题备注农业社会以前低下过度采集渔猎造成物种减少第一个环境问题第一次浪潮原始农业、畜牧业以土地破坏为特征第二个环境问题第二次浪潮现代工业发展以化石能为燃料和动力，产生了全面的环境问题——第三次浪潮世界发展不平衡转嫁污染（污染向全球发展）——29

1、人与自然的关系

〔1〕.人类利用自然资源的演进历程人与自然在人类数千年的文明史上，走过了一个复杂的历程，在这个过程中人类在不断地开展自身的技能，以向大自然获取更多的物质生活资料，而与此同时人类也在自身的不断进步中反思自己与自然的关系，并不断调整人类对待自然的行为

在人类早期，人类以自然的方式从自然中获得生活资料。

后来人类创造了使用火及简单的工具，使人类的生活品质有了质的提高。植物种植和动物饲养的产生与开展，使人类开展史上产生了农业和畜牧业。在人类开展史上，对于资源的又一革命性利用是发现了铜、铁等金属的冶炼并以此制作了金属工具。

在能源的运用上，从使用火到水、木材、煤、石油资源再到核能的使用，人类能源的来源全部都是从自然界中得到，其中的大多数资源属于不可再生的有限资源。31

人与自然的关系？32

环境人类

生产和消费

物质、能量和信息

三

废33

环境科学与环境保护所研究的环境问题主要不是自然灾害问题，而是人为因素所引起的环境问题。环境问题

一是不合理开发利用自然资源，使生态

环境质量恶化或自然资源枯竭。

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。

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1.2环境问题的由来与开展1、人类开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。人类开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。35

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。这是人类生产开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一个环境问题。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.36

巴比伦的空中花园37

荒弃的巴比伦空中花园38

这是墨西哥境内保存较完好的一座玛雅

金字塔39

黄河变迁

黄河发源于青海省。很久以前，那里曾经森林茂密，牧草肥沃，其森林复盖率53%

，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。40

41

意大利维苏威火山爆发印度洋海啸印度洋海啸中的伤亡唐山大地震46

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。这是以环境污染为特征的人类第二个环境问题。

名称发生地及时间中毒情况原因马斯河谷烟雾事件1932年12月，比利时马斯河谷咳嗽、呼吸短促、流泪、喉痛、恶心、呕吐和胸窒闷，数千人发病，60人死亡SO2转化为SO3进入肺部多诺拉烟雾事件1948年10月，美国多诺拉咳嗽、喉痛、胸闷、呕吐和腹泻，4天内6000人患病，17人死亡SO2同烟尘作用生成了硫酸盐，吸入肺部伦敦烟雾事件1952年12月，英国伦敦胸闷、咳嗽、喉痛和呕吐，5天内4000人死亡，历年共发生12起，死亡近万人粉尘中Fe2O3使SO2转变成硫酸，附着在烟尘，吸入肺部洛杉矶光化学烟雾事件1943年5月到10月，美国洛杉矶刺激眼、喉、鼻，引起眼病、喉炎。大多数居民患病，65岁以上老人死亡400人石油工业和汽车废气在紫外线辐射作用下产生的光化学烟雾“八大公害〞事件〔一〕名称发生地及时间中毒情况原因水俣病事件1953年，日本九州南部熊本水俣镇口吃不清、面部痴呆、全身麻木，最后精神失常至死亡，患者180多人，死亡50多人食用含有甲基汞的鱼痛痛病事件1931年至1937年3月，日本富山县关节痛开始，最后骨骼软化萎缩，自然骨折，患者280人，死亡34人食用含镉废水灌溉的“镉米”和含镉的水四日哮喘事件1955年以来，日本四日市支气管炎、支气管哮喘、肺气肿，患者500多人，死亡36人有毒重金属微粒及吸入肺部所致米糠油事件1968年日本九州、爱知县等23个府县眼皮肿、出汗，全身红疙瘩，恶心、呕吐，肺功能下降，甚至死亡，患者5000多人，死亡16人食用含有多氯联苯的米糠油所致“八大公害〞事件〔二〕50

伦敦烟雾事件51

日本水俣病52

深受痛痛病折磨的人痛痛病的发病过程图53

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根底的第三次浪潮，使工业技术阶段开展到信息社会阶段。环境问题是，兴旺国家开展新兴产业，把技术落后、环境污染严重的传统产业转移到开展中国家来，即污染转嫁,同时也带来了污染的迁移,引起以生态破坏为特征的第三个环境问题。

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。

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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

知识经济时代〔后工业时代〕环境问题依然十分严峻，对人类的生存和开展仍然构成了极大的威胁。从1972年至1992年间环境污染的十大事件北美死湖事件卡迪兹号油轮事件墨西哥湾井喷事件巴西库巴唐“死亡谷〞事件西德森林枯死病事件印度博帕尔公害事件切尔诺贝利核漏事件莱茵河污染事件雅典“紧急状态事件〞海湾战争油污染事件1998年7月，联合国环境规划署的负责人克劳斯·特普费尔概括了威胁人类开展的十大环境资源问题：1.气候变化和能源浪费2.淡水资源受到威胁3.空气污染4.土壤遭到破坏5.森林面积减少6.生物多样性的减少7.化学污染8.混乱的都市化9.海洋的过渡开发和沿海地带被污染10.极地臭氧层空洞57

总结：环境问题的由来与开展环境问题萌芽阶段〔工业革命以前〕早期人类

采集者捕食者主要以生活活动、

乱采乱挖、滥用资源、落后

生理过程与环境

的种植技术导致生活资料匮进行物质和能量交换。

乏。

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环境问题的开展恶化阶段〔工业革命至20世纪50年代前〕

工业化增强了人类利用和改造环境的能力，

大规模地改变了环境的组成和结构，

从而改变了环境中物质循环系统，

同时，也带来了新的环境问题。

主要问题：三废污染严重环境问题的觉醒和开展环境保护阶段〔20世纪60年代中~20世纪90年代初〕P6-“第三次浪潮〞的环境问题标志-1972年斯德哥尔摩人类环境会议。环境保护与人类社会的可持续开展标志-1992年巴西里约热内卢联合国环境与开展大会59

环境问题的实质：

1、资源利用不合理2、片面追求经济开展3、对环境认识缺乏60

第二节

环境科学的内容和分科

环境问题物理学

环境物理学

化学

环境化学

工程学

环境工程学生物学

环境生物学

以此类推61

地学

环境问题环境地学环境医学〔环境卫生学〕环境经济学环境法学

医学〔卫生学〕经济学

法

学

教育学

环境教育学

资源学

环境资源学信息学环境信息学等教材划分P7—三个分支学科62

主要任务：运用现代科学理论，总结利用和改造环境的正反两方面经验，建立与现代科学技术开展水平想适应的环境科学的根本理论。主要内容：研究环境科学方法论、环境质量评价的原理和方法、环境规划的原理和方法等。主要目的：建立一套调整和控制人类与环境之间的，通过生产和消费活动进行物质和能量交换过程的理论和方法为解决环境问题提供方向性和战略性的科学依据。一、

理论环境学63

二、

综合环境学

1、全球环境学2、区域环境学

3、聚落环境学是把人类的环境系统作为一个整体，从各种不同性质和不同等级的许多矛盾的总体上，从其相互联系的特殊性上，全面地研究人类—环境系统的开展、预测、调控以及改造和利用的科学。根据其研究对象的范围、特性和附属关系可划分为