延安大学课程讲义 学院 石油学院 课程名称《环境学》 学时 54学时 授课教师」《环境学学》课题组_ 授课对象环境科学(本科) 2014年3月1日
延安大学课程讲义 学 院 石油学院 课程名称 《环境学》 学 时 54 学时 授课教师 《环境学学》课题组 授课对象 环境科学(本科) 2014 年 3 月 1 日
第一章绪论 第一节环境概述 、环境概念 一般意义上,环境是相对于主体(或中心事物)而言的客体(或 外围事物)。环境与其主体相互依存,二者同等重要。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(中 华人民共和国环境保护法)。人是主体,环境服务于人,人保护利用 环境。在环境科学中,“环境”是指以人类为主体的外部世界。基础 层次(个体)一生境;最高层次(全人类)一全球环境;中间层次(规 模大小与文明类型不同的居落)一区域环境;人类环境=自然环境 社会环境。自然环境中的物质组成 1、生物(有机)环境:植物(生产者)、动物(消费者)和微生物(分 解者)。生物群落组成成分、营养级数目和组合决定生物环境的结构 2、非生物(无机)环境:自然界中物理化学要素的集合 二、环境的分类 可按不同分类方法对环境进行分类。主要分类方法有:按环境的 主体(人或其它生物);按环境的范围;按环境的构成要素;按环境 的主体分类:人类环境;植物环境(森林、草地、农田);动物环境; 微生物环境。按环境的范围分类:个体环境(生境);种群环境(家 族);聚落环境(社区);区域环境(气候带);流域环境(跨区域); 全球环境(地球)。按环境的构成要素分类:土壤环境;水体环境; 大气环境;生物环境;景观环境;自然环境;工程环境;人文环境。 三、环境要素 环境要素(环境基质):是指构成环境整体的各个独立的、性质 不同而又服从总体演化规律的基本物质组分。环境要素分自然环境要 素和社会环境要素,研究较多的是自然环境要素。自然环境要素通常 包括:水、大气、生物、阳光、岩石、土壤等。环境组成要素的主要
第一章 绪 论 第一节 环境概述 一、环境概念 一般意义上,环境是相对于主体(或中心事物)而言的客体(或 外围事物)。环境与其主体相互依存,二者同等重要。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(中 华人民共和国环境保护法)。人是主体,环境服务于人,人保护利用 环境。在环境科学中,“环境”是指以人类为主体的外部世界。基础 层次(个体)-生境;最高层次(全人类)-全球环境;中间层次(规 模大小与文明类型不同的居落)-区域环境;人类环境=自然环境+ 社会环境。自然环境中的物质组成: 1、生物(有机)环境: 植物(生产者)、动物(消费者)和微生物(分 解者)。生物群落组成成分、营养级数目和组合决定生物环境的结构。 2、非生物(无机)环境:自然界中物理化学要素的集合。 二、环境的分类 可按不同分类方法对环境进行分类。主要分类方法有:按环境的 主体(人或其它生物);按环境的范围;按环境的构成要素;按环境 的主体分类:人类环境;植物环境(森林、草地、农田);动物环境; 微生物环境。按环境的范围分类:个体环境(生境);种群环境(家 族);聚落环境(社区);区域环境(气候带);流域环境(跨区域); 全球环境(地球)。按环境的构成要素分类:土壤环境;水体环境; 大气环境;生物环境;景观环境;自然环境;工程环境;人文环境。 三、环境要素 环境要素(环境基质):是指构成环境整体的各个独立的、性质 不同而又服从总体演化规律的基本物质组分。环境要素分自然环境要 素和社会环境要素,研究较多的是自然环境要素。自然环境要素通常 包括:水、大气、生物、阳光、岩石、土壤等。环境组成要素的主要
特点 1、最差限制律:从生物主体的角度考虑,环境对生物主体的作用受 环境诸要素中与最优状态差距最大的要素所控制。 等值性:从环境自身的角度考虑,任何一个环境要素,其对环境 质量(或功能)的限制作用是相同的。 3、环境的整体性大于环境诸要素的个体和:包括环境自身的稳定性 及其服务功能 4、相互依赖性(关联性):环境各单元之间通过物质流、能量流和信 息流相互联系,共同发挥作用。 四、环境的功能特性 环境系统是一个复杂的、有时、空、量、序变化的动态系统和开 放系统,系统内外存在着物质和能量的变化和交换。由于人类环境存 在连续不断的、巨大和高速的物质、能量和信息的流动,表现出其对 人类活动的干扰与压力,具有不容忽视的特性: 1、整体性;2、有限性;3、不可逆性;4、隐显性;5、持续反应性; 6、灾害放大性 第二节环境问题 环境问题定义 环境问题:因自然变化或人类活动而引起的环境破坏和环境质量 变化,以及由此给人类的生存和发展带来的不利影响的现象。可以分 为原生环境问题、次生环境问题 l、原生环境问题(第一类环境问题) 由于自然环境本身变化引起的、没有人为因素或者人为因素很少 的环境问题。原生环境问题俗称灾害( calamity; disaster),属于地学 和灾害学的研究领域。 2、次生环境问题(第二类环境问题) 由于人为因素所造成的环境问题,包括两大类型:
特点: 1、最差限制律:从生物主体的角度考虑,环境对生物主体的作用受 环境诸要素中与最优状态差距最大的要素所控制。 2、等值性:从环境自身的角度考虑,任何一个环境要素,其对环境 质量(或功能)的限制作用是相同的。 3、环境的整体性大于环境诸要素的个体和:包括环境自身的稳定性 及其服务功能。 4、相互依赖性(关联性):环境各单元之间通过物质流、能量流和信 息流相互联系,共同发挥作用。 四、环境的功能特性 环境系统是一个复杂的、有时、空、量、序变化的动态系统和开 放系统,系统内外存在着物质和能量的变化和交换。由于人类环境存 在连续不断的、巨大和高速的物质、能量和信息的流动,表现出其对 人类活动的干扰与压力,具有不容忽视的特性: 1、整体性;2、有限性;3、不可逆性;4、隐显性;5、持续反应性; 6、灾害放大性 第二节 环境问题 一、环境问题定义 环境问题:因自然变化或人类活动而引起的环境破坏和环境质量 变化,以及由此给人类的生存和发展带来的不利影响的现象。可以分 为原生环境问题、次生环境问题。 1、原生环境问题(第一类环境问题) 由于自然环境本身变化引起的、没有人为因素或者人为因素很少 的环境问题。原生环境问题俗称灾害(calamity; disaster),属于地学 和灾害学的研究领域。 2、次生环境问题(第二类环境问题) 由于人为因素所造成的环境问题,包括两大类型:
①生态破坏:开发利用资源不当所致。 ②环境污染:在生产和生活过程中向环境排放过量废弃物和余能所 致,俗称公害( social effects of pollution; public hazard),为环境学的 研究重点。 二、环境问题的发展 原始人类时期 文明特点:人类主动适应环境,对环境的干预和影响力极弱 环境问题:局部的生物资源破坏等,易于恢复 2、农业文明时期 文明特点:从新石器时期开始至18世纪中叶产业革命以前(“第 次文明浪潮”形成与发展阶段)。 环境问题:(1)刀耕火种( slash and burn cultivation)一植被破 坏一土壤侵蚀一生态破坏一生存环境崩溃一文明消失(巴比伦文明、 哈巴拉文明、玛雅文明);(2)污染问题萌芽(城市问题)。 3、工业文明时期 文明特点:自18世纪60年代蒸汽机的发明开始至20世纪60年 代现代(机械)工业革命的发展(“第二次文明浪潮”时期) 环境问题:生产率髙速发展一资源过渡开发一环境污染/公害病 产生一人口资源矛盾一生存环境恶化 4、现代环境问题-全球性影响 ①非生物资源的加速消耗-可持续利用问题 ②向环境排放过多的废物-大气、水体污染,臭氧层破坏、全球 气候变化; ③生物量的巨大损失生物多样性减少。 三、环境问题的解决 由于人工环境系统的演进性质,我们所面临的环境问题在一定程 度上是不可避免的,这决不仅仅是由于人类意识的局限性。解决环境
① 生态破坏:开发利用资源不当所致。 ② 环境污染:在生产和生活过程中向环境排放过量废弃物和余能所 致,俗称公害(social effects of pollution; public hazard),为环境学的 研究重点。 二、环境问题的发展 1、原始人类时期 文明特点:人类主动适应环境,对环境的干预和影响力极弱。 环境问题:局部的生物资源破坏等,易于恢复。 2、农业文明时期 文明特点:从新石器时期开始至 18 世纪中叶产业革命以前(“第 一次文明浪潮”形成与发展阶段)。 环境问题:(1)刀耕火种(slash and burn cultivation)-植被破 坏-土壤侵蚀-生态破坏-生存环境崩溃-文明消失(巴比伦文明、 哈巴拉文明、玛雅文明);(2)污染问题萌芽(城市问题)。 3、 工业文明时期 文明特点:自 18 世纪 60 年代蒸汽机的发明开始至 20 世纪 60 年 代现代(机械)工业革命的发展(“第二次文明浪潮”时期)。 环境问题:生产率高速发展-资源过渡开发-环境污染/公害病 产生-人口/资源矛盾-生存环境恶化 4、 现代环境问题-全球性影响 ① 非生物资源的加速消耗-可持续利用问题; ② 向环境排放过多的废物-大气、水体污染,臭氧层破坏、全球 气候变化; ③ 生物量的巨大损失-生物多样性减少。 三、环境问题的解决 由于人工环境系统的演进性质,我们所面临的环境问题在一定程 度上是不可避免的,这决不仅仅是由于人类意识的局限性。解决环境
问题的根本途径是调节人类社会活动与资源环境的关系。要以资源、 环境和适度消费制约生产,运用自然和经济规律改造和保护环境。 味追求高消费的发展是不可能可持续发展的,应当全面规划、合理安 排社会生产力,并在实践和动态过程中,使发展生产力和保护环境的 关系协调起来 第三节环境科学 环境科学的产生与发展 环境科学:研究“人类一环境”系统的发生和发展、调节和控制, 以及改造和利用的科学( Environmental sciences),其目标是解决人 类面临的环境问题,建立更适宜、更美好的人类生存发展环境。 环境学的产生和发展源于环境问题的产生和发展。 20世纪50年代以来,伴随着经济的快速发展,许多工业国家出 现了严重的环境污染和破坏问题,因而明确提出了“环境问题”和“公 害”的概念,用以概括和反映人类与环境系统关系的失调,并且第一 次把人类活动所引起的“环境问题”同自然因素所造成的“灾害”区 分开来,并辟为专门的科学研究领域,作为确定的科学研究任务 二、环境科学的研究内容 l、探索环境演化规律及其内在机制,了解人类环境变化的基本过程 和特性,研究环境结构及其对人类生活、生存的影响; 2、揭示人类活动与自然环境之间的关系,协调社会经济发展与环境 保护的关系(与生态学交叉); 3、探索环境变化对人类生存的影响,重点是污染物对人体健康的影 响及其机理,为人类健康生活服务 4、研究区域环境治理改造技术与管理政策。 环境科学各分科的研究内容 理论环境学环境科学方法论、环境质量评价的理论与方法、环 境规划和环境区划的原理与方法、人类生态系统的理论与方法等;综
问题的根本途径是调节人类社会活动与资源环境的关系。要以资源、 环境和适度消费制约生产,运用自然和经济规律改造和保护环境。一 味追求高消费的发展是不可能可持续发展的,应当全面规划、合理安 排社会生产力,并在实践和动态过程中,使发展生产力和保护环境的 关系协调起来。 第三节 环境科学 一、 环境科学的产生与发展 环境科学:研究“人类-环境”系统的发生和发展、调节和控制, 以及改造和利用的科学(Environmental Sciences),其目标是解决人 类面临的环境问题,建立更适宜、更美好的人类生存发展环境。 环境学的产生和发展源于环境问题的产生和发展。 20 世纪 50 年代以来,伴随着经济的快速发展,许多工业国家出 现了严重的环境污染和破坏问题,因而明确提出了“环境问题”和“公 害”的概念,用以概括和反映人类与环境系统关系的失调,并且第一 次把人类活动所引起的“环境问题”同自然因素所造成的“灾害”区 分开来,并辟为专门的科学研究领域,作为确定的科学研究任务。 二、 环境科学的研究内容 1、探索环境演化规律及其内在机制,了解人类环境变化的基本过程 和特性,研究环境结构及其对人类生活、生存的影响; 2、揭示人类活动与自然环境之间的关系,协调社会经济发展与环境 保护的关系(与生态学交叉); 3、探索环境变化对人类生存的影响,重点是污染物对人体健康的影 响及其机理,为人类健康生活服务; 4、研究区域环境治理改造技术与管理政策。 环境科学各分科的研究内容: 理论环境学-环境科学方法论、环境质量评价的理论与方法、环 境规划和环境区划的原理与方法、人类生态系统的理论与方法等;综
合环境学-人类与环境系统作为一个整体,综合研究人类与环境对立 统一关系的发展和调控,以及环境改造与利用;部门环境学-以人 类与环境之间的某种或某类特殊矛盾为对象,研究其对立统一关系的 发展与调控。 自然环境学:环境地学、环境生物学、环境物理学、环境化学等; 社会环境学:环境管理学、环境政治学、环境经济学、环境法学、 环境美学等; 技术环境学:环境医学、环境工程学、工业环境学、农业环境学 能源环境学、交通环境学等。 、环境科学的学科体系 环境科学是20世纪70发展起来的新科学,目前正处在勃勃发 展之中,不断有新的分支学科形成,因此,目前学术界对环境科学的 学科体系有不同的看法。下面介绍两种代表性分类 方案一:三个基本学科分类体系;基础环境学、环境学、应用环 境学,见下图 方案二:“1+4+X”分类体系 “1”指环境学,“4”指环境自然科学、环境社会科学、环境 经济科学和环境技术科学;“X”指建立在“1+4”之上的环境规划 学等,以及其它正在发展中的环境科学分支学科 环境科学 〔基学]C环学[应H学 环‖环‖环‖环‖环‖环‖环‖环‖环 境‖境境‖境‖境‖境‖境‖境‖境‖境‖境‖境‖境‖境‖业 化‖社物数 毒地控经工法医‖行‖监‖生 学会儿理八学染儿理儿质儿制济儿程儿学八学八为八测儿态
合环境学-人类与环境系统作为一个整体,综合研究人类与环境对立 -统一关系的发展和调控,以及环境改造与利用;部门环境学-以人 类与环境之间的某种或某类特殊矛盾为对象,研究其对立统一关系的 发展与调控。 自然环境学:环境地学、环境生物学、环境物理学、环境化学等; 社会环境学:环境管理学、环境政治学、环境经济学、环境法学、 环境美学等; 技术环境学:环境医学、环境工程学、工业环境学、农业环境学、 能源环境学、交通环境学等。 三、环境科学的学科体系 环境科学是20世纪70发展起来的新科学,目前正处在勃勃发 展之中,不断有新的分支学科形成,因此,目前学术界对环境科学的 学科体系有不同的看法。下面介绍两种代表性分类。 方案一:三个基本学科分类体系;基础环境学、环境学、应用环 境学,见下图。 方案二:“1+4+X”分类体系。 “1”指环境学, “4”指环境自然科学、环境社会科学、环境 经济科学和环境技术科学; “X”指建立在“1+4”之上的环境规划 学等,以及其它正在发展中的环境科学分支学科。 环境科学 基础环境学 环境学 应用环境学 环 境 化 学 环 境 社 会 学 环 境 物 理 学 环 境 数 学 环 境 污 染 生 态 学 环 境 毒 理 学 环 境 地 质 学 环 境 控 制 学 环 境 经 济 学 环 境 工 程 学 环 境 法 学 环 境 医 学 环 境 行 为 学 环 境 监 测 学 工 业 生 态 学