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1、第一章第二部分人与环境的和谐 环境科学核心规律 人类社会的发展 提高人与环境的和谐程度 渔猎文明 农业文明 工业文明 后工业文明 和谐程度提高 1 五大环境问题 人与环境和谐 适应生存 环境安全 环境健康 环境舒适 环境欣赏 人口剧增 环境污染 生态破坏 资源耗竭 自然灾害 五大环境问题 自然灾害生态破坏资源耗竭环境污染人口剧增 不和谐的音符 1 自然灾害 天文灾害 地质灾害 气象水文灾害 生物灾害 天体撞击 太阳辐射异常电磁异暴 宇宙射线 火山 地震 岩崩 水灾 旱灾 风暴 冰雹 雪灾 热浪 寒潮 病虫害 森林火灾 物种灭绝 2 生态破坏 水土流失 沙漠化 荒漠化 土壤次生盐碱化 森林锐减
2、草场退化 土地退化 生物多样性的减少 湖泊的富营养化 3 资源耗竭 矿产资源危机 能源危机 水资源短缺 土地资源紧缺 生物多样性的减少 土壤资源的退化 4 环境污染 大气环境污染 水环境污染 土壤环境污染 生物污染 物理环境污染 5 人口剧增 人口剧增的结果使得上面的五大问题都被大大地放大了 自然灾害 生态破坏 资源耗竭 环境污染 人口剧增 威胁人类生存 限制人类发展 侵害人体健康 危及人类安全 2 目前困扰中国环境的十大问题 郊区工厂排放的污染 1 大气污染问题2000年我国二氧化硫排放量为1995万吨 居世界第一位 据专家测算 要满足全国天气的环境容量要求 二氧化硫排放量要在现有基础上至少
3、削减40 此外 2000年中国烟尘排放量为1165万吨 工业粉尘的排放量为1092万吨 大气污染是中国目前第一大环境问题 中国七大水系的污染程度依次是 辽河 海河 淮河 黄河 松花江 珠江 长江 其中42 的水质超过3类标准 不能做饮用水源 全国有36 的城市河段为劣5类水质 丧失使用功能 大型淡水湖泊 水库 和城市湖泊水质普遍较差 75 以上的湖泊富营养化加剧 主要由N P污染引起 2 水环境污染问题工业污染对河流的严重污染 中国全国工业固体废物年产生量达8 2亿吨 综合利用率约46 全国城市生活垃圾年产生量为1 4亿吨 达到无害化处理要求的不到10 塑料包装物和农膜导致的白色污染已蔓延全国
4、各地 3 垃圾处理问题随处可见的垃圾污染 目前 中国国土上的荒漠化土地已占国土陆地总面积的27 3 而且 荒漠化面积还以每年2460平方公里的速度增长 中国每年遭受的强沙尘暴天气由50年代的5次增加到了90年代的23次 土地沙化造成了内蒙古一些地区的居民被迫迁移他乡 4 土地荒漠化和沙灾问题荒漠化的西部 中国全国每年流失的土壤总量达50多亿吨 每年流失的土壤养分为4000万吨标准化肥 相当于全国一年的化肥使用总量 自1949年以来 中国水土流失毁掉的耕地总量达4000万亩 这对中国的农业是极大损失 5 水土流失问题植被破坏引起的水土流失 20世纪50年代中国年均受旱灾的农田为1 2亿亩 90年
5、代上升为3 8亿亩 1972年黄河发生第一次断流 1985年后年年断流 1997年断流天数达227天 有关专家经调查推测 未来15年内中国将持续干旱 而长江流域的水灾发生频率却明显增加 500多年来 长江流域共发生的大洪水为53次 但近50年来 每三年就出现一次大涝 1998年的大洪水造成了巨大的经济损失 6 旱灾和水灾问题断流的黄河 中国是生物多样性破坏较严重的国家 高等植物中濒危或接近濒危的物种达4000 5000种 约占拥有的物种总数的15 20 高于世界10 15 的平均水平 在联合国 国际濒危物种贸易公约 列出的640种世界濒危物种中 中国有156种 约占总数的1 4 中国滥捕乱杀野
6、生动物和大量捕食野生动物的现象仍然十分严重 屡禁不止 7 生物多样性破坏问题中华鲟餐厅 8 WTO与环境问题中国加入WTO将面临两方面新的环境问题 一方面是国际上的 绿色贸易壁垒 由于中国目前的环境标准普遍低于发达国家的标准 中国的食品 机电 纺织 皮革 陶瓷 烟草 玩具 鞋业等行业的产品将在出口贸易中受到限制 另一方面 由于国际市场对中国的矿产 石材 药用植物 农产品 畜牧产品的大量需求 可能会加重中国的生态 环境和自然资源的破坏 同时 中国可能成为国外污染密集型企业转移的地点和大量的国外工业废物 来料加工 的地点 这将极大地加重中国的环境问题 三峡工程是中国目前正在实施的巨大的水利工程 该
7、工程于2003年开始发电 三峡建成后对地质环境 水资源环境 生态环境 涉及库区两岸和整个上游地区 的影响 以及如何有效防治库区污染是目前摆在三峡建设者面前的大课题 三峡工程已成为世界瞩目的环境问题 9 三峡库区的环境问题葛州坝电站的垃圾污染 10 持久性有机物污染问题随着中国经济的发展 难降解的持久性有机物污染开始显现 国际签署了 关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约 其中确定的首批禁止使用的12种持久性有机污染物在中国的环境介质中多有检出 中国是公约的签字国 这类有机污染物具有转移到下一代体内 并在多年后显现其危害的特点 也被称为 环境激素 或 环境荷尔蒙 危害严重 目前这类有机污染物广泛存
8、在于工农业和城市建设等使用的化学品之中 3 人与环境和谐 和谐度增加 人类发展的五个阶段60亿人口的生存现状由物质到精神的提高 人类生存面临的危机 人口剧增 资源耗竭 生态破坏 人均耕地减少 人均粮食减少 废弃物增加 森林锐减 沙漠化和荒漠化 生物多样性锐减 水资源短缺 土地资源紧缺 能源危机 矿产资源危机 1 适应生存 适应生存的量度 量度背景 资源的有限性 人口极限 量度 环境承载力 人口容量 自然资源供给指标社会支持条件指标污染承受能力指标 资源平衡分析法数学规划法系统动力学方法 天文灾害 地质灾害 气象水文灾害 生物灾害 生物安全 食品安全 核安全 环境安全面临的挑战 环境安全 天文灾
9、害 地质灾害 气象水文灾害 生物灾害 生物安全 食品安全 核安全 环境安全面临的挑战 2 环境安全 环境安全的量度 防灾设施 防灾机制 量度 减灾机制 完备状况建设标准 资源物资储备灾害后恢复能力快速反应能力 预防新灾害形成应对反应速度 2005年11月江西九江的地震 损失惨重 一个重要的原因就是没有能及时准确预报 地方性甲状腺肿地方性氟病癌症心血管病克山病 大骨节病生物性地方病 地方病 环境污染 水污染大气污染土壤污染生物污染噪声污染 环境健康面临的威胁 地方性甲状腺肿地方性氟病癌症心血管病克山病 大骨节病生物性地方病 地方病 环境污染 水污染大气污染土壤污染生物污染噪声污染 环境健康面临的
10、威胁 3 环境健康 环境健康的量度 生物测试 结构活性相关 量度 哪些环境因子有害 环境因子存在状况 环境流行病学调查 环境监测 环境因子生理影响 适宜的人口密度 充足的绿地广场 宽敞的住宅 良好的环境质量 完善的城市基础设施 便捷的城市交通 快捷的信息通讯服务 方便的服务系统 丰富的休闲娱乐场所 舒适的人居环境 环境舒适的表现 4 环境舒适 环境舒适的量度 量度 绿地 森林 水面 合理的土地利用 人口密度适宜 基础设施完善先进 城市文明 人的精神需求 山水 天象 气象 生物 文化遗产 城市建筑 园林绿化 工艺美术 环境欣赏的内容 5 环境欣赏 环境欣赏的量度 量度 自然景观特色 人工环境质量
11、 自然环境质量 城市特色 历史文化积淀 人与环境和谐 人与环境和谐 人与自然和谐 人与自然环境的和谐人与人工环境的和谐人工环境与自然环境的和谐 4 环境规律 1 规律 环境规律 环境基本规律 规律 亦称法则 是客观事物发展过程中的本质联系 是事物本身所固有的 深藏于事物背后并决定或支配现象的内在因素 客观性 隐蔽性 普遍性 稳定性 强制性 适应性 重复性 环境规律 人类与环境相互作用的规律 环境基本规律 人类与环境相互作用的基本规律 环境基本规律1 环境多样性 环境基本规律2 人与环境和谐 环境基本规律3 五律协同 环境基本规律4 规律与规则 2 环境基本规律 自然规律社会规律经济规律技术规律
12、环境规律 环境基本规律3 五律协同 制约人类生存与发展的客观规律有以下五类 出发点 目标 偏离 协同 拮抗 环境基本规律3 五律协同 人类在实现重大战略目标的过程中 会受到多种规律的作用 其作用状态有三 规律作用方向与目标一致者 称之为协同规律作用方向与目标背离者 称之为拮抗规律作用方向与目标偏离者 称之为偏离 出发点 目标 环境 自然 社会 经济 技术 环境基本规律3 五律协同 当五类规律的作用方向都与目标一致时 称为五律协同 人类实践已反复证明 若要实现重大战略目标 其行为必须实现五律协同 一律作用域 二律协同域 人类行为五律作用域示意图 社会圈 经济圈 自然圈 技术圈 环境圈 三律协同域
13、 四律协同域 五律协同域 环境基本规律3 偏离 背离 顺应 离心力 阻力 动力 人类实践已反复证明 偏离规律的规则往往是事物发展的离心力 背离规律的规则常常是发展的阻力 只有顺应规律的规则才是发展的动力 环境基本规律4 规则与规律 规律与规则 五类规律 五类规则 环境基本规律4 规则符合规律 五律协同 五力协同 五律 五力 自然规律技术规律社会规律经济规律环境规律 自然力技术力社会力经济力环境力 同向协力 可持续发展 环境基本规律4 自然规律 环境规律 自然环境中事物发展变化所固有的 本质的 必然的联系 人与环境相互作用过程中存在的本质的 必然的联系 环境规律强调人与环境的相互作用 这里的环境
14、包括自然环境以及带有不同程度人工烙印的人工环境 研究的大部分现象是自然界没有的或者大大人为强化了的自然过程 自然规律 环境规律 Example 排放氟里昂 臭氧层破坏 环境问题 经济规律技术规律 自然规律 环境规律 环境规律 氟里昂破坏臭氧层 自然规律 环境规律 Example 富营养化 加快富营养化 延缓富营养化 背离和谐的要求 在环境规律作用下 符合和谐的要求 在环境规律作用下 水质下降 湖泊老化 环境质量下降 保障水质 延长湖泊寿命 环境持续良好 自然规律决定的自然过程 人为作用改变了富营养化的进程 湖泊的富营养化 5 环境科学 科学的任务在于揭示客观规律 环境科学的任务在于揭示环境规律
15、 环境学的任务在于揭示环境基本规律 环境保护的任务在于如何遵循环境规律 1 环境科学定义 环境科学是在现代社会和科学发展过程中 为了解决环境问题而诞生的一门新兴学科 一般有如下定义 早期 环境科学是研究环境质量及其保护与改善的学科 近期 环境科学是系统研究我们的环境及我们在环境中所处地位 正确位置 的科学 研究人类在认识自然和改造自然中人和环境相互关系的学科 中国大百科全书 环境科学主要研究环境 结构与状态 的运动变化规律及其与人类社会活动之间的关系 研究人类社会与环境之间协同进化 可持续发展的规律和途径 2 环境科学的性质一门新兴的综合性边缘学科 环境科学是一个由多学科到跨学科的庞大的学科体
16、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学科 如果把社会科学 自然科学和技术科学看作是人类早已确立的三大科学领域 则环境科学便是在这三大领域的交接带上 即通过三个圆的切点所作的圆 而其相互交错的扇形 则分别形成三大类六个方面 社会环境学与环境社会学 它们分别研究人类社会政治活动对环境的影响和如何利用手段如立法等 来保护环境 工程环境学和环境工程学 分别研究工程活动对环境的影响和如何利用工程手段保护和改善环境质量 还包括自然环境学与环境自然学等 作为一个相对新的领域 环境科学是高度跨学科的 它融自然 社会 人类科学为一体 对我们周围的世界进行广泛 综合的研究 与那些理论性更强的学科相比 环境科学是面向问题的 它寻求关于自然界和我们对自然界的影响的新的 有效的和归纳性的理解 环境科学的理论性是不强的 3 环境科学的研究内容 人类和环境的关系 污染物在自然环境中的迁移 转化 循环和积累的过程和规律 环境污染的危害 环境状况的调查 评价和环境预测 环境污染的控制和防治 自然资源的保护和合理使用 环境监测 分析技术和预报 环境区域规划和环境规划 环境管理 4 环境科学
