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1、一 基本概念二 人类与地球各圈层的关系三 人口增长与环境四 环境问题及其发展 第一章环境与环境问题 一 环境的概念 1 地球环境 环境是相对某一中心事物而存在的 与某一中心事物有关的周围事物即是这一事物的环境 环境科学所研究的是人类所赖以生存的地球环境 地球上的其他生物和非生物物质被视为环境要素 与人类息息相关 环境的组成 人类环境由自然环境和社会环境 人工环境 组成 自然环境 社会环境 自然环境 物质 能量 自然现象 空气 微生物 水 动植物 岩石 气温 阳光 引力 地磁力 太阳的稳定性 地壳的稳定性 大气力量 水循环 水土演变 2 地球环境的独特性 两种观点 地球环境丰富多样存在大气 陆地
2、和海洋有一个保护生命不受损害的臭氧层二氧化碳适中 温度适中 利于生物的生长表面覆盖着一层土壤 为植物提供营养和生长的基地地壳厚薄适中 3 地球各圈层的发育 46亿年前 H2 CH4 NH3和水蒸气 38亿年以前 水出现 20亿年前 有了光合作用 出现O2 16亿年前 含氧大气圈终于形成 12亿年前 出现最早的真核细胞 4 5亿年前 植物登陆 2亿年前 哺乳动物出现 土壤圈与生物圈是息息相关的 二 人类与地球各圈层的关系 1 人类与大气圈2 人类与水圈3 人类与土壤圈4 人类与岩石圈5 人类与生物圈 1 人类与大气圈 大气圈是指包围整个地球的空气层 实际上 它是由气体和悬浮物所组成的复杂的流体体
3、系 它随着地球旋转 其厚度约为1000公里左右 大气的结构 对流层平流层中间层电离层散逸层 散逸层 热层 中间层 平流层 对流层 大气结构特点 对流层和平流层与人类的关系最为密切 主要的天气现象发生在对流层 大气污染物也绝大部分在此层活动 1 2公里 平流层中的臭氧层 15 40公里 吸收了来自太阳的大部分紫外线 减少了紫外线对人体的伤害 大气的组成 大气的组成可分为三类 恒定组分 主要包括氮 氧 氩 以及微量的气体氖 氦 氪 氙 氡等可变组分 水蒸汽和二氧化碳 其含量受地区 季节 气象及人类活动影响不定组分 根据自然活动和人类活动不同而组分不同 地球大气的精细平衡 地球各圈层 尤其是生物圈各
4、组分 与大气圈保持着十分密切的物质和能量的交换 使大气各组分之间保持着极其精细的平衡大气中的温室气体对地球生命的生存是极为重要的 但是 如果浓度变化会影响地球环境 2 人类与水圈 水圈 海洋和陆地的液态水和固态水构成的一个大体连续的覆盖在地球表面的圈层 水循环示意图 地球上的水循环 水循环使物质传递 包括生命所需物质和污染物质水循环一周大约需要5 7天水是取之不尽 用之不竭的吗 人类过度利用水资源 造成水资源危机 人类对水圈的影响 兴建大型水库大量开采地下水河流渠道化 填湖水污染 3 人类与土壤圈 土壤 范围 除江河湖海等水体和两极冰盖与高山冰川覆盖的地区以外 几乎都有土壤存在土壤圈 是地壳中
5、的岩石经长期风化形成的 位于陆地表层 呈连续分布 具有肥力并能生长植物的疏松土层 矿物质有机质生物有机体水分空气 人类对土壤圈的影响 荒漠化水土流失盐渍化水涝 荒漠化草原 4 人类与岩石圈 岩石圈为人类社会的发展具有重要的价值 向人类提供了丰富的化石燃料和矿物原料 但这些资源是有限的人类地岩石圈中资源的利用影响了地球环境 5 人类与生物圈 生物圈 指地球上有生命的部分 即地球上所有生物 包括人类及其生存环境的整体生物圈是地球上最大的生态系统 在这一生态系统内部 不断进行着物质 能量和信息的交换与循环 生物圈大事年表 三 人口增长与环境 世界人口发展趋势中国人口发展趋势人口增长对环境造成的压力
6、消费知多少 食品学家 一生 80岁 要吃掉 水65吨 碳水化合物17 5吨 蛋白质25吨 脂肪2 3吨 超过体重1400倍 一个美国人一生的消费物 700公斤铜 300公斤锌 300公斤锡15000公斤铁 15000铝 500000公斤砂石水泥 13000公斤盐 1 世界人口发展趋势 高出生率 高死亡率 低增长率阶段高出生率 低死亡率 高增长率阶段低出生率 低死亡率 低增长率阶段 人口 生活在特定社会 特定地域 具有一定数量和质量 并在自然环境和社会环境中同各种自然因素和社会因素组成复杂关系的人的总称 人口衡量指标 出生率 死亡率 自然增长率 1750 2050年世界人口增长趋势和预测示意图
7、20亿 10亿 30亿 40亿 50亿 60亿 2 世界人口增长特点 随经济发展水平的不同而有所差异城市化水平存在巨大差异生活质量存在巨大差异生育水平和人口年度增长率存在巨大差异年龄构成和老龄化程度存在巨大差异 3 中国人口发展特点 人口增长速度快农村人口比重大人口城市化加快人口老龄化男女性别比偏高人口分布不均人口素质亟待提高 4 中国历史上的人口增长 5 中国人口的发展趋势 目前生育率达到较低水平 但继续下降的余地不大1950年代初 1960年代初 1987年 2008年前后形成又一个生育高峰中国目前人口死亡率在世界上属较低水平 进一步下降仍有可能人口城乡结构比较落后 乡村人口比重仍大 难以
8、降低人口生育率 6 人口增长对环境造成的压力 自然资源 在一定的时间 地点条件下 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和条件 分类 可再生资源 可更新资源 不可再生资源 中国自然资源特点 资源总量多 人均占有量少 各类资源总体组合较好 资源空间分布不平衡 资源质量差别悬殊 环境对人口的承载能力有限人口容量 国际人口生态学界 在不损害生物圈或不耗尽可合理利用的不可更新资源的条件下 世界资源在长期稳定状态下所能供养的人口数量的大小 人口增长对自然资源的压力 1 环境问题的概念与分类 环境问题是指由于自然或人为活动使环境发生变化 从而带来不利于人类的结果环境问题的分类按原因可分为
9、 原生环境问题和次生环境问题 二者越来越难以分开 互相影响 互相作用 四 环境问题及其发展 由自然演变和自然灾害引起的环境叫做原生环境问题 也叫第一环境问题 原生环境问题是自然环境本身发展演变而引起的 原生环境问题主要有 火山爆发 地震 海啸 洪涝 干旱 台风 崩塌 滑坡 泥石流 以及区域自然环境质量恶劣所引起的地方病等 由人类活动引起的环境问题叫做次生环境问题 也叫第二环境问题 次生环境问题一般又分为环境污染和生态破坏两大类 环境污染有害物质或因子进入环境 其数量和强度超过了环境的自净能力 使环境系统的结构和功能发生变化 影响到人类及其他生物的生存现象 大气污染 水污染等 生态环境破坏人类活
10、动直接作用于自然界引起的环境破坏 乱砍滥伐引起的森林植被的破坏 过度放牧引起的草原退化 大面积开垦草原引起的沙漠化和土地沙化 滥采滥捕使珍稀物种灭绝 植被破坏引起的水土流失等 按结果可分为 2 环境问题的产生与发展 工业革命以前的环境问题森林破坏水土流失洪水泛滥土壤盐渍化与沙漠化 大禹治水 诺亚方舟 黄河的水土流失 魏风 伐檀 坎坎伐檀兮 寘之河之干兮 河水清且涟猗 不稼不穑 胡取禾三百廛兮 不狩不猎 胡瞻尔庭有县貆兮 彼君子兮 不素餐兮 工业社会的环境问题 八大公害 马斯河谷 多诺拉烟雾 洛杉矶光化学烟雾 伦敦烟雾 四日市哮喘 水俣病 痛痛病 米糠油事件 痛痛病 马斯河谷事件 1930年12
11、月1 5日比利时马斯河谷工业区工业区处于狭窄的盆地中 12月1 5日发生气温逆转 工厂排出的有害气体在近地层积累 三天后有人发病 症状表现为胸痛 咳嗽 呼吸困难等 一周内有60多人死亡 心脏病 肺病患者死亡率最高 多诺拉事件 1948年10月26 31日美国宾夕法尼亚州多诺拉镇该镇处于河谷 10月最后一个星期大部分地区受反气旋和逆温控制 加上26 30日持续有雾 使大气污染物在近地层积累 二氧化硫及其氧化作用的产物与大气中尘粒结合是致害因素 发病者5911人 占全镇人口43 症状是眼痛 喉痛 流鼻涕 干咳 头痛 肢体酸乏 呕吐 腹泻 死亡17人 洛杉矶光化学烟雾事件 40年代初期美国洛杉矶市全
12、市250多万辆汽车每天消耗汽油约1600万升 向大气排放大量碳氢化合物 氮氧化物 一氧化碳 该市临海依山 处于50公里长的盆地中 汽车排出的废气在日光作用下 形成以臭氧为主的光化学烟雾 伦敦烟雾事件 1952年12月5 8日英国伦敦市5 8日英国几乎全境为浓雾覆盖 四天中死亡人数较常年同期约多40000人 45岁以上的死亡最多 约为平时3倍 1岁以下死亡的 约为平时2倍 事件发生的一周中因支气管炎死亡是事件前一周同类人数的93倍 四日市哮喘事件 1961年日本四日市1955年以来 该市石油冶炼和工业燃油产生的废气 严重污染城市空气 重金属微粒与二氧化硫形成硫酸烟雾 1961年哮喘病发作 196
13、7年一些患者不堪忍受而自杀 1972年该市共确认哮喘病患者达817人 死亡10多人 米糠油事件 1968年3月日本北九州市 爱知县一带生产米糠油用多氯联苯作脱臭工艺中的热载体 由于生产管理不善 混入米糠油 食用后中毒 患病者超过1400人 至七八月份患病者超过5000人 其中16人死亡 实际受害者约13000人 水俣病事件 1953 1956年日本熊本县水俣市含甲基汞的工业废水污染水体 使水俣湾和不知火海的鱼中毒 人食用毒鱼后受害 1972年日本环境厅公布 水俣湾和新县阿贺野川下游有汞中毒者283人 其中60人死亡 痛痛病事件 1955 1972年日本富山县神通川流域锌 铅冶炼厂等排放的含废水
14、污染了神通川水体 两岸居民利用河水灌溉农田 使稻米和饮用水含镉而中毒 1963年至1979年3月共有患者130人 其中死亡81人 八大公害 与主要污染物 八大公害 主要污染物马斯河谷事件烟尘 二氧化硫多诺拉烟雾事件烟尘 二氧化硫洛杉矶光化学烟雾事件烃类 臭氧 NOx伦敦烟雾事件二氧化硫 烟尘四日市哮喘二氧化硫 含重金属烟尘水俣病汞痛痛病镉米糠油事件多氯联苯 当代环境问题特点 全球大气环境问题日渐突出大面积生态破坏加剧突发性环境污染事故迭起 水俣病患者及后代 当今世界十大环境问题 全球气候变暖臭氧层破坏生物多样性减少酸雨蔓延森林锐减 土地荒漠化大气污染淡水资源枯竭海洋污染固体废弃物污染 危险废物和有毒化学品的扩散 泰坦尼克 环境问题的特点 实质与原因 特点 长期性复杂性全球性实质 经济与社会问题文化与价值问题 原因 人类对自然规律的认识不足盲目发展不合理开发利用资源资源浪费管理不善观念错误 课外阅读书目 钱易 唐孝炎主编 环境保护与可持续发展 高等教育出版社 2002陈南等 我们的地球 环境与发展知识 广东人民出版社 1999刘兵主编 保护环境随手可做的100件小事 吉林人民出版社 2000
