第八章 资源与环境.ppt

1、环境学概论,第八章 资源与环境,所谓自然资源（natural resources）是指自然界中人类可以直接获得的用于生产和生活的物资，它可分为三类：一是不可更新的资源（non-renewable resources，主要是矿物资源），如煤、石油、矿石等，它们需要经过漫长的地质年代才能形成；二是可更新资源（ non-renewable resources，主要是生物资源），如森林、草原、动植物、土壤等，它们能在较短时间内再生产出来或循环再现；三是取之不竭的资源（生态资源ecological），如风力、太阳能、气温、潮汐等，它们被利用之后，不会导致某地区贮存量的减少。,本章共有四部分内容： 一、生

2、态学与环境保护 二、矿产资源与环境 三、生物资源与环境 四、生物多样性及其保护,第一节 生态学与环境保护,对环境问题的认识和处理，必须运用生态学的观点和理论来分析，否则就不能得到正确的结论和制定恰当的对策。环境质量的保持与改善以及生态平衡的恢复和再建，都依赖于人们对生态系统结构和功能的了解，进而把生态学的原理应用在环境保护的工作中。,一、运用生态学原理全面考察人类活动对环境的影响,生态学的一个中心思想是整体和全局的概念：不仅考虑现在，还要考虑将来；不仅考虑本地区，还要考虑有关的其它地区，也就是说，要在时间和空间上全面考虑，统筹兼顾。按照生态学的原则，对生态系统采取任何一项措施时，该措施的性质和

3、强度不应超过生态系统的忍耐极限或调节复原的弹性范围，否则就会导致生态平衡的破坏，引起不利的环境后果。,二、利用生态系统的调节能力防治环境污染,（一）生态系统的调节能力 生态系统具有不同水平的、比较复杂的调节能力。在环境污染的防治中，这种调节能力又称为生态系统的自净能力。被污染的生态系统依靠其本身的自净能力，可以恢复原状，应该尽量有目的地、广泛地利用这种自净能力来防治环境的污染。,（二）应用生态系统的自净能力进行环境保护 关于生态系统自净能力在环境保护的应用，在国内外开展了大量的工作，并取得了很好的成绩：例如水体自净、植树造林、土地处理系统等，都已收到明显的经济效益和环境效益。,三、解决近代城市

4、中的环境问题,（一）编制生态规划 生态规划又称环境规划，是指在编制国家或地区的发展规划时，不是单纯考虑经济因素，而是把它与地球物理因素、生态因素和社会因素等紧密结合在一起进行考虑，使国家和地区的发展能顺应环境条件，不致使当地的生态平衡遭受重大破坏。,（二）进行城市生态系统的研究 许多环境科学家认为，充分利用生态学原则和系统论的方法，根据各种自然因素和人为的社会因素所构成的社会生态系统复合体来研究城市，也就是把城市作为一个特殊的、人工的生态系统进行研究，才能解决城市的环境问题。,四、综合利用资源和能源,（一）生态工艺 生态工艺属于无污染工艺，此种工艺不仅要求在生产过程中输入的物质和能量获得最大限

5、度的利用，即资源和能源的浪费最少，排出的废弃物最少；而且使这些废弃物完全能被自然界的动植物所分解、吸收或利用；更重要的是，要求从整体出发来考虑问题，即注意整个系统的最优化，而不是分系统的最优化。,造纸工业闭路循环工艺流程示意图,（二）生态农场 生态农场是根据生态学原理建立起来的新型农业生产模式，它可以因地制宜地利用不同的技术，来提高太阳能的转化率、生物能的利用率和废弃物的再循环率，使农、林、牧、副、渔以及加工业、交通运输业、商业等等都获得全面的发展。,马雅农场的废物循环途径,菲律宾的马雅农场（Maya Farms）是一个典型的生态农场，它由庄稼地、猪场、牛场、饲料加工厂、沼气场以及其他农牧产品

6、加工厂、污泥处理池和养鱼池等组成。,五、污染生态学及其研究,（一）阐明污染物质在环境中的迁移转化规律 污染物质进入环境后，不是静止不变的，不但水流能把污染物质从受污染的地区携带到未受污染的地区，而且植物（或水生生物）也能从土壤（或水）中吸收残留物，然后转移到整个体内。动物食取这些植物时，也接受了这些污染物质，这就是说，随着生态系统的物质循环和食物链的复杂生态过程，污染物质不断迁移、转化、积累和富集。,（二）环境质量的生物监测和生物评价 环境质量的监测手段，在目前主要是化学监测和仪器监测，其优点是速度快，对单因子监测的准确率高。但也存在两个弱点：一是有些仪器还不能连续进行测定；二是化学监测和仪器

7、监测只能测定某一污染物质的污染状况，而实际环境中往往都是多种污染物质造成的综合污染。 生物监测在某种程度上弥补了上述不足，所谓生物监测，就是利用生物对环境中污染物质的反映，也就是用生物在污染环境下所发生的信息，来判断环境污染状况的一种手段。,目前，国内外已广泛利用生物对环境尤其是大气和水体进行监测和评价，主要有两种应用： 利用植物对大气污染进行监测和评价 许多植物对于工业排放的有毒物质十分敏感，当大气受到有毒物质污染时，它们就产生了“症状”而输出某种信息。据此可判断污染物质的种类并进行定性分析，还可以根据受害的轻重和受害面积大小，判断污染的程度而进行定量分析。 此外，还可以根据叶片中污染物质的

8、含量、叶片解剖构造的变化、生理机能的改变、叶片和新梢生长量、年轮等等，鉴定大气的污染程度。,利用水生生物监测和评价水体污染 （）污染生物体系法：这是比较普遍采用的方法。由于各种生物对污染的忍耐力不同，在污染程度不一的水体中，就会出现不同的生物种群而构成不同的生物体系。因此，根据各个水域中生物体系的组成，可以判断水体的污染程度。,不同污水中的生物体系和指示生物,（）指示种法：即利用某种生物在水中数量的多少和生理反应等生物学特性，来判断该水域受到污染的程度。此处用于指示水体污染的生物，称为指示种或指示生物。例如美国对伊利湖污染的调查，就是利用湖中指示生物颤蚓的数量作为指标，进行湖水质量评价的。湖水

9、中颤蚓的数量与湖水受污染程度的关系为：,（三）为环境标准的制定提供依据 为了切实有效地加强环境保护工作，对已经污染的环境进行治理，并且对尚未污染的环境加强保护，就必须制定国家和地区的环境标准。环境标准主要包括下述三大部分：,（）空气标准 （）水质标准 （）土壤标准,每一部分标准又可分为,环境质量标准 污染源排放标准 技术设计标准 警报标准等,为了确定允许的污染物浓度，要求得综合研究污染物浓度与人体健康和生态系统关系的资料，并进行相关分析，它们的关系为：,污染物浓度与人体健康 和生态系统的关系,环境容量,环境标准,（四）应用人工生态系统防治污染 人工生态系统是试验用的一种手段，它是根据自然生态系

10、统的结构和功能设计的、在人工控制条件下的人为生态系统，有时称为模拟生态系统、实验生态系统、微型生态系统或微宇宙等等。,人工生态系统的特点，主要是把生态系统复杂的结构和功能加以简化，如只选择某一食物链，或食物链上的某种或几种代表性环节，构成试验性的生态系统，以便于进行科学研究。当前，人工生态系统已用于： 野外观测对比，以更好地解释和验证自然界真实生态系统中的各种过程； 研究污染对生物群落的影响； 预测预报环境受到某种干扰后的质量变化情况； 研究生态系统对污染物的反应，以及污染物在生态系统中的积累、转移和降解途径，借以了解生物净化机理与提出治理的途径。,人工生态系统可根据不同的设计和运转方式分为许

11、多不同的类型：如自然群落型和人工群落型；污染物脉冲式加入的封闭-非平衡型和污染物连续恒定加入的连续-平衡型；流水型和静水型；几个食物链生物共存的综合型和几个营养级生物分别试验而最后合成的分级合成型；室内型和室外型；短期型和长期型以及小型和大型等等。,第二节 矿产资源与环境,一、目前各种矿物的利用和 供应情况,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，它是近代工业的基础，没有它，工业就没有原料，也没有动力。非金属矿物的种类极多，其中按吨位讲，最多的是建筑材料，如砂石、粘土、灰泥等。只有在肥料方面如氮、磷、钾矿物资源对农业增产意义重大，有时引起人们的注意：氮肥主要来自硝酸盐矿，主要产地

12、是智利，目前已可由空气中固定氮来合成，故来源丰富；磷矿的世界储量虽多，但分布很不平均，绝大部分产于北非、前苏联和美国；钾矿情况也相似，约有一半集中在加拿大。,主要铁合金元素的功用和可能的代用品,在用铁炼钢的同时，为改进普通碳钢的使用性能，需加入各种合金元素以制得各种合金钢和特殊钢。,二、矿产资源开发对环境的影响,（一）对土地资源的破坏 矿产的露天采掘和废石的大量堆积都要占用大量土地。开采建筑材料的采石场，例如对石灰岩、花岗岩、石膏、碎石、玻璃用砂的大量开采，会造成生态环境的严重破坏，而且大煞风景，破坏旅游资源。此外，沙砾坑、粘土坑、磷石坑，以及挖掘或淘洗河床砾石也会造成对植被和土地平整性的破坏

13、。,（二）由采矿引起的岩石和顶板的块体运动 由矿坑和石油抽出而引起的崩塌、陷落和地面下沉，以及由采矿或废石堆积引起的滑坡、泥石流等，都会造成对土地资源的破坏和对人类安全的威胁。,（三）对地下水和地表水体的影响 由采矿造成的土壤、岩石裸露可能加速侵蚀，使泥沙入河、淤塞河道；由矿区和尾矿堆渗出的酸性废水或其它污水造成对水体的污染等。,（四）对大气的污染 矿物冶炼排放的大量烟气、化石燃料的燃烧，特别是含硫多的燃料，是造成大气污染的主要原因。,（五）对海洋的污染 海上采油、运油、石油加工与有机高分子合成工业等都会造成对海洋的污染。,三、矿产资源的合理利用,开发矿产资源时对环境造成的不良影响，仅仅说明问

14、题的一个方面，另一重要的方面是资源利用的不合理和浪费。,（19661969）年间主要矿物每人年平均耗用量,为了合理利用矿物资源，应该注意下列几个方面： （一）不仅在生活上，而且在生产上尽量减少不必要的浪费； （二）要做好资源开采后被破坏土地的复原工作，把废石场、尾矿坝、废矿场等加以妥善的处理，使其恢复为适于植物生长的土地；（三）尽可能对废弃物资进行再生回收，循环利用，这不仅可以节省生产原料的耗用量，而且还可减少生产废物的排出量，此外还可以节约生产的耗能量。,第三节 生物资源与环境,世界自然资源保护大纲中曾强调了对自然资源应采取保护和发展相结合的策略。发展利用的含义是，改变生物圈的环境条件，充分

15、利用人力、财力、生物与非生物资源，来满足人类的需要和改善人类生活的质量。为了持续发展，必须考虑到社会的、生态学的、经济的以及利用自然资源过程中近、远期计划的利弊。 所谓保护环境资源是指对人类所利用的生物圈的经营管理，并为当代人类产生持续的最大效益，为满足子孙后代的需求而保持生物圈的潜力。,一、土地资源的利用和保护,（一）人口增长对土地资源的压力 在整个国民经济发展中，人口、耕地、粮食的发展是影响经济发展速度的关键性因素。对一定数量的人口必须提供一定数量的土地，尤其是耕地。现实情况是地球可利用的土地有限，而人口数量在一定时期内却在增加，人地之间的矛盾将愈加尖锐。,中国土地类型及比例,（二）土地资

16、源的严重破坏 庞大的人口对农产品的需求压力，迫使人们高强度地使用耕地，特别是不合理地开发利用土地，导致大量耕地被毁，使土地资源发生严重退化。 我国土地资源的破坏，主要用于：1.水土流失；2.土地沙漠化；3.土地的次生盐渍化；4.城市建设对土地的侵占等。,（三）合理利用土地资源 充分认识土地生态经济系统的规律：人类的生产活动既可以使土地退化，也可以促进土地进化，比如使沙漠变绿洲，荒地变良田，荒山秃岭变成花果山等。,改善生态环境： a.通过恢复植被、建设梯田等一套小流域治理经验，合理利用土地，坚持生物治理与工程措施相结合，搞好水土保持，防止水土流失。 b.通过大量治沙的典型试验，进行种树、种草和工

17、程措施相结合的治沙、防沙的措施，调整不合理的土地利用方向，在农牧交错带坚持“以林牧为主”的方针，对强烈发展的沙漠化旱作农田，要坚决退耕、还林、还草；对正在发展中的沙漠化地区，要减轻其利用强度；对潜在沙漠化土地要坚持以防为主，保护天然植被，增加覆盖率，不断改善生态环境。,C.耕地的次生盐渍化应当根据“因地制宜，综合防治”的原则，采取水利措施与农业生物措施相结合的方法，完善排灌系统，实行科学灌溉制度，防止地下水位升高，取得防治盐渍化土地发生的效果。,控制城镇和工交生产占地：中国的大中城市多分布于自然条件优越、耕地资源丰富且质量好的地区，若对城市扩大不加控制，周围耕地势必被大量侵占。所以，应坚决执行

18、我国城市建设的基本方针，严格控制大城市的规模，适当发展中等城市，大量发展小城市和乡镇。尽量不占用耕地或少占用耕地，综合有效地利用土地资源。,二、森林资源的利用和保护,从生态学观点看，森林是世界上较复杂的一种自然生态系统，对地球生物圈的物质循环和能量流动有巨大的影响。 人们为了发展农业或其它目的而砍伐森林，已造成了世界森林量的迅速减少。 森林是陆地生态系统的主体，是重要的基因库和巨大的绿色宝库，是人类赖以生存的重要基础。 党和国家高度重视保护森林，发展林业，把植树造林、绿化祖国作为促进国民经济发展和改善生态环境的一项重大决策和重要基础建设。,三、草原的利用和保护,（一）我国草原分布概况 我国北方

19、草原资源约有42.9亿亩，其中可利用面积为33亿亩，是世界上草原面积较大，资源比较丰富的国家之一。按植物的组成不同，可分为草甸草原、灌木草原、典型草原、荒漠草原和少量的热带草原。,1.草甸草原：我国约有六亿亩，主要分布在东北平原和内蒙古的东北部； 2.灌木草原：主要分布在黄土高原的黑垆土，属温暖地区； 3.典型草原：我国约有十五亿亩，分布在内蒙古中北部和南部； 4.荒漠草原：我国约有十二亿亩，主要分布在内蒙古中部和宁夏一带，阿尔泰山、天山和昆仑山的下部； 5.少量的热带草原：主要分布在海南岛北部。,（二）草原的合理利用和保护 草原是畜牧业的重要生产基地，合理地利用草原对于发展畜牧业生产具有重要