环境科学与工程概论课件.pptx

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1、Company LogoCompany Logo水科学与工程水科学与工程总论总论全全书内内容容 1环境生态学环境生态学2环境污染及人体健康环境污染及人体健康3大气科学与工程大气科学与工程4全球环境问题全球环境问题56土壤污染与修复土壤污染与修复7固体废弃物污染与防治固体废弃物污染与防治8Company LogoCompany Logo本章内容第一节第一节 环境及其组成环境及其组成第二节环境科学第二节环境科学第三节环境问题和环境保护第三节环境问题和环境保护第四节可持续性发展第四节可持续性发展Company LogoCompany LogoDiagram 12、狭义的概念：、狭义的概念：中心事物是

2、人类，以中心事物是人类，以人类为主体的外部世界，人类为主体的外部世界，即人类生存、繁衍所必即人类生存、繁衍所必须的相适应的环境，或须的相适应的环境，或物质条件的综合体，可物质条件的综合体，可分为自然环境与人工环分为自然环境与人工环境两种。境两种。第一节第一节 环环 境境1、广义的概念：、广义的概念：环境总是相对于某一环境总是相对于某一中心事物而言，作为某中心事物而言，作为某一中心事物的对立面而一中心事物的对立面而存在。它因中心事物的存在。它因中心事物的不同而不同，随中心事不同而不同，随中心事物的变化而变化。与某物的变化而变化。与某一中心事物有关的周围一中心事物有关的周围事物，就是这个中心事事物

3、，就是这个中心事物的环境。物的环境。Company LogoCompany Logo二、人类的环境二、人类的环境图11 人类环境的结构Company LogoCompany Logo1、自然环境、自然环境 自然环境是人类出现之前就存在的，是人类目前赖以生存、生活和生产所必需的自然条件和自然资源的总称，即阳光、温度、气候、地磁、空气、水、岩石、土壤、动植物、微生物以及地壳的稳定性等等自然因素的总和；用一句话概括就是用一句话概括就是“直接或间接直接或间接影响到人类的一切自然形成的影响到人类的一切自然形成的物质物质、能量能量和和自然现象自然现象的总体的总体”。Company LogoCompany

4、Logo自然环境的要素构成自然环境的要素构成物物物物质质 自自自自然然然然环环环环境境境境 能能能能 量量量量自自自自然然然然现现现现象象象象 空空空空 气气气气 水水水水岩岩岩岩石石石石，土土土土壤壤壤壤 生生生生 物物物物 地地地地磁磁磁磁力力力力气气气气温温温温引引引引力力力力阳阳阳阳光光光光太太太太阳阳阳阳的的的的稳稳稳稳定定定定性性性性地地地地壳壳壳壳稳稳稳稳定定定定性性性性 大大大大气气气气力力力力量量量量 水水水水循循循循环环环环 水水水水上上上上演演演演变变变变等等等等多多多多种种种种因因因因素素素素Company LogoCompany Logo自然环境的层次结构自然环境的层

5、次结构 自然环境自然环境 地球环境地球环境 外部空间环境外部空间环境岩石岩石 圈圈土圈土圈 水圈水圈 生物圈生物圈 其他圈层其他圈层Company LogoCompany Logo地球环境的圈层结构特性地球环境的圈层结构特性内核内核 外核外核 地幔地幔 地壳地壳 大气圈大气圈Company LogoCompany Logo2、人工环境、人工环境人工环境：人类活动的产物人工环境：人类活动的产物社会环境社会环境：经济、政治、：经济、政治、文化组成。是人类活动的产文化组成。是人类活动的产物，但反过来又成为人类活物，但反过来又成为人类活动的制约条件，也是影响人动的制约条件，也是影响人类与自然环境的决定

6、性因素。类与自然环境的决定性因素。工程环境工程环境：人类人类在利用和改造自然在利用和改造自然环境中创造出来的环境中创造出来的人工环境。人工环境。Company LogoCompany Logo3、环境科学中的人类环境、环境科学中的人类环境人类环境是指自然环人类环境是指自然环境中的生物圈和人工境中的生物圈和人工环境中的人工构筑物、环境中的人工构筑物、人工产品和能量以及人工产品和能量以及人的关系问题。人的关系问题。人类人类环境环境我国的我国的“环境环境”概念由概念由中华中华人民共和国环境保护法人民共和国环境保护法给出：给出：“本法所称环境是指：大气、本法所称环境是指：大气、水、土地、矿藏、森林、水

7、、土地、矿藏、森林、草原、草原、野生动物、野生植物、名胜古野生动物、野生植物、名胜古迹、风景迹、风景 游览区、温泉、疗养游览区、温泉、疗养区、自然保护区、生活居住区、自然保护区、生活居住 区区等。等。”Company LogoCompany Logo三、环境要素和环境质量三、环境要素和环境质量1、环境要素环境要素 环境要素又称环境要素又称环境基质，是环境基质，是指构成人类环指构成人类环境整体的各个境整体的各个独立的、性质独立的、性质不同的而又服不同的而又服从整体演化规从整体演化规律的基本物质律的基本物质组分。组分。人工环境要素人工环境要素 自然环境要素自然环境要素通常包括：水，大通常包括：水，

8、大气，生物，阳光，气，生物，阳光，岩石，土壤等岩石，土壤等Company LogoCompany Logo三者之间的关系三者之间的关系 环境要素环境要素 环境环境结构结构单元单元环环境境系系统统 由水组成水体由水组成水体全部水体总称为水圈；全部水体总称为水圈；由大气组成大气层，由大气组成大气层，整个大气层总称为大气圈；整个大气层总称为大气圈；由生物体由生物体 组成生物群落，组成生物群落，全部生物群落构成生物圈等等全部生物群落构成生物圈等等。Company LogoCompany Logo2、环境要素的属性、环境要素的属性等值性等值性：是指各个环境要素，无论它们本身在规模上或数量上如何的不相同，

9、但只要是一个独立的要素，那么对于环境质量的限制作用并无质的差别。整体性大于个体和整体性大于个体和：是指环境诸要素互相联系、互相作用产生的集体效应，是个体效应基础上质的飞跃。出现先后，互相联系，互相依赖出现先后，互相联系，互相依赖：是指环境诸要素在地球演化史上的出现，具有先后之别，但它们又是相互联系，相互依赖的。最差（小）限制律最差（小）限制律：整体环境的质量，不能由环境诸要素的平均状态决定，而是受环境诸要素中那个与最优状态差距最大的要素所控制。Company LogoCompany Logo3、环境质量、环境质量 环境质量是指在一个具体的环境内，环境的总体或环境的环境质量是指在一个具体的环境内

10、，环境的总体或环境的环境质量是指在一个具体的环境内，环境的总体或环境的环境质量是指在一个具体的环境内，环境的总体或环境的某些要素，对人群的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程某些要素，对人群的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程某些要素，对人群的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程某些要素，对人群的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程度，是反映人群的具体要求而形成的对环境评定的一种概念。度，是反映人群的具体要求而形成的对环境评定的一种概念。度，是反映人群的具体要求而形成的对环境评定的一种概念。度，是反映人群的具体要求而形成的对环境评定的一种概念。环境质量是对环境状况的一环境质量是对环境状况的一 种描述

11、种描述 ；1环境状况的形成由来自自然的原因，也有环境状况的形成由来自自然的原因，也有 来自人为的来自人为的原因，原因，而且从某种意义来说，人为原因是更重要的原因；而且从某种意义来说，人为原因是更重要的原因；2人群的文化状态也影响着环境质量。人群的文化状态也影响着环境质量。3Company LogoCompany Logo四、环境的分类四、环境的分类 人类环境是由若干规模大小不同、复杂程度有别、等级高人类环境是由若干规模大小不同、复杂程度有别、等级高低有序、彼此交错重叠、彼此互相转化变换的子系统所组低有序、彼此交错重叠、彼此互相转化变换的子系统所组成，是一个具有程序性和层次结构的网络。成，是一个

12、具有程序性和层次结构的网络。如按照人类环境的范围来分：如按照人类环境的范围来分：Company LogoCompany Logo五、环境的功能特性五、环境的功能特性 人类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。由于存在连续不断的、巨大的和高速的物质、能量和信息的流动，表现出对人类活动的干扰和压力。环境具有的六个特点环境具有的六个特点有限性有限性 整体性整体性 隐显性隐显性 灾害放大性灾害放大性 不可逆性不可逆性 持续反应性持续反应性Company LogoCompany Logo第二节第二节 环境问题环境问题一、环境问题及其与社会经济发展的关系1、什么是环境问题？广义：

13、由自广义：由自然力或人力引然力或人力引起生态平衡破起生态平衡破坏，最后直接坏，最后直接或间接影响人或间接影响人类的生存和发类的生存和发展的一切客观展的一切客观存在的问题。存在的问题。狭义：由于人狭义：由于人类的生产和生类的生产和生活活动，使自活活动，使自然生态系统失然生态系统失去平衡，反过去平衡，反过来影响人类生来影响人类生存和发展的一存和发展的一切问题。切问题。环境问题环境问题Company LogoCompany Logo2、环境问题的分类、环境问题的分类根据环境问题的来源，可分为两类：1 1、第一环境问题，由自然力引起的为原生环境问题，它主、第一环境问题，由自然力引起的为原生环境问题，它

14、主要是指地震、洪捞、干旱、滑坡等自然灾害问题；要是指地震、洪捞、干旱、滑坡等自然灾害问题；环境问题环境问题2、第二环境问题，由人类活动引起的为次生环境、第二环境问题，由人类活动引起的为次生环境问题，它又分为环境污染和生态环境破坏两类。问题，它又分为环境污染和生态环境破坏两类。其中，环境污染又可分为环境污染（如水污染、大其中，环境污染又可分为环境污染（如水污染、大气污染等）和环境干扰（噪声干扰、电磁干扰等）。气污染等）和环境干扰（噪声干扰、电磁干扰等）。Company LogoCompany Logo3、环境问题的发生和发展、环境问题的发生和发展 根据环境问题发生的先后和轻重程度，可大致分为三个

15、阶段：第二第二阶段段第一第一阶段段第三第三阶段段全球性大气环全球性大气环境问题，境问题，即当代环即当代环境问题阶境问题阶段。段。这一这一阶段的核阶段的核心是心是“全全球变暖球变暖”、“臭氧臭氧层破坏层破坏”和和“酸沉酸沉降降”三大三大全球性大全球性大气环境问气环境问题题。城城市市环环境境问问题题突突出出和和“公公害害”加加剧剧。从从产产业业革革命命到到 1984年年发发现现南南极极臭臭氧氧空空洞洞为为止止，又又称称近近代代城城市市环环境境问问题题阶段。阶段。环环境境问问题题的的产产生生与与生生态态环环境境早早期期破破坏坏。包包括括人人类类出出现现以以后后直直至至产产业业革革命命的的漫漫长长时时

16、期期，又又称称早早期期环境问题。环境问题。Company LogoCompany Logo三阶段的核心问题：三阶段的核心问题：人口的大量增加；人口的大量增加；原始植被的大量破原始植被的大量破坏坏五十年代前后五十年代前后出现的出现的“八大八大公害事件公害事件”以以及近年来六大及近年来六大公害事件公害事件“第一次浪潮第一次浪潮”的的环境问题：土地环境问题：土地“第三次浪潮第三次浪潮”的的环境问题：转移；环境问题：转移；全球环境问题全球环境问题“第二次浪潮第二次浪潮”的环的环境问题：环境污染境问题：环境污染Company LogoCompany Logo4、环境问题的性质和实质、环境问题的性质和实质

17、1.环境问题具有不可根除和不断发展的属性，环境问题具有不可根除和不断发展的属性，它与人的欲望、经济的发展、科技的进步它与人的欲望、经济的发展、科技的进步同时产生、同时发展，呈现孪生关系；同时产生、同时发展，呈现孪生关系；2.环境问题范围广泛而全面，存在于生产、生环境问题范围广泛而全面，存在于生产、生活、政治、工业、农业、科技等全部领域中；活、政治、工业、农业、科技等全部领域中；3.对人类的行为具有反馈作用，使人类的生产方式、对人类的行为具有反馈作用，使人类的生产方式、生活方式、思维方式等一系列问题引起新的变生活方式、思维方式等一系列问题引起新的变化；化；4.可控性，即通过教育，提高人们的环境意

18、识，充分发可控性，即通过教育，提高人们的环境意识，充分发挥人的智慧和创造力，借助法律的、经济的和技术挥人的智慧和创造力，借助法律的、经济的和技术的手段，总可以把环境问题控制在影响最小的范围内。的手段，总可以把环境问题控制在影响最小的范围内。环环境境问问题题的的性性质质Company LogoCompany Logo 环境问题的实质：是一个经济问题和社会问题，是人类自然的，而且是自觉的建设人类文明的问题。1、所谓的环境、所谓的环境问题都是人类问题都是人类经济活动的直经济活动的直接或间接的结果接或间接的结果2、要对人类经济、要对人类经济活动产生的环境活动产生的环境污染和破坏进行污染和破坏进行治理和

19、控制，必治理和控制，必须要有相当的经须要有相当的经济实力。济实力。两层两层意思意思Company LogoCompany Logo二、全球环境问题二、全球环境问题1、全球环境问题是指对全球产生直接影响的，或具有普遍性、随后又发展为对全球造成危害的环境问题，也就是引起全球范围内生态环境退化的问题。人口问题、城市化问题、淡水资源缺乏问题、植被破坏-物种灭绝（即生物多样性）问题、海洋污染问题、危险废弃物越境转移问题、以及全球变暖、臭氧层破坏、酸沉降等全球性大气环境问题。主要主要包括包括Company LogoCompany Logo工业废物、生活垃圾急剧增加；工业废物、生活垃圾急剧增加；噪声问题仍很

20、突出；氮氧化物噪声问题仍很突出；氮氧化物污染仍未得到有效控制；大气中污染仍未得到有效控制；大气中有害物质（重金属、致癌物质等）有害物质（重金属、致癌物质等）如故；水环境问题还未解决。如故；水环境问题还未解决。天更加蓝了，天更加蓝了，水更加清了。水更加清了。2、发达国家的环境状况、发达国家的环境状况发发达达国国家家的的环环境境状状况况比较好的解决了国内的环境污染问题发达国家发达国家当前国内当前国内的环境问题的环境问题Company LogoCompany Logo3、发展中国家的环境问题、发展中国家的环境问题生态环境的破坏生态环境的破坏环境卫生环境卫生大城市的污染问题大城市的污染问题 发展中国家

21、发展中国家 的环境问题的环境问题发展中国家在发展社会经济的进程中，发展中国家在发展社会经济的进程中，正步着发达国家正步着发达国家“先污染后治理先污染后治理”的老路。的老路。Company LogoCompany Logo三、我国的环境问题三、我国的环境问题1、生态环境问题生态环境问题我我国国主主要要的的生生态态环环境境问问题题草原退化与草原退化与减少的状况减少的状况难以根本改变难以根本改变水土流失、水土流失、土壤沙化、土壤沙化、耕地被占森耕地被占森林生态功能林生态功能较弱较弱森林生态森林生态功能较弱功能较弱水旱灾害水旱灾害日益严重日益严重水资源短缺水资源短缺Company LogoCompan

22、y Logo2、环境污染严重、环境污染严重4.工业固体废弃物增加工业固体废弃物增加3.城市噪声污染严重城市噪声污染严重2.水污染状况远未根本解决水污染状况远未根本解决1.大气污染仍十分严重大气污染仍十分严重Company LogoCompany Logo四、解决环境问题的根本途径四、解决环境问题的根本途径1控制人口的控制人口的过快增长过快增长2增加环保资增加环保资金投入金投入3促进科技的促进科技的进步和发展进步和发展Company LogoCompany Logo第三节第三节 环境科学及其分支环境科学及其分支一、环境科学的研究对象一、环境科学的研究对象 1.环境科学是以环境科学是以“人类环境人

23、类环境”系统为其特定的系统为其特定的研究对象，研究研究对象，研究该系统的发生和该系统的发生和发展、调节和控发展、调节和控制，以及改造和制，以及改造和利用的科学利用的科学研究对象研究对象 2、环境科学是、环境科学是一门新兴的综合性一门新兴的综合性的边缘科学。的边缘科学。（酝酿于（酝酿于20世纪世纪60年代，集成于年代，集成于20世纪世纪70年代）年代）Company LogoCompany Logo环境科学与三大科学领域的关系技术科学技术科学自然科学自然科学社会科学社会科学Company LogoCompany Logo二、环境科学的研究内容和任务二、环境科学的研究内容和任务1、研究内容、研究内

24、容（狭义）（次生环境问题）：（狭义）（次生环境问题）：1.人类和环境的关系人类和环境的关系8.污染物在自然环境中污染物在自然环境中的迁移、转化、循环和的迁移、转化、循环和积累的过程和规律积累的过程和规律9.环境状况的调查、评价环境状况的调查、评价和环境预测和环境预测2.环境污染的危害环境污染的危害3.环境污染的控制和防治环境污染的控制和防治4.自然资源的保护自然资源的保护和合理使用和合理使用6.环境区域规划环境区域规划和环境规划和环境规划5.环境监测、分析环境监测、分析技术和预报技术和预报7.环境管理环境管理Company LogoCompany Logo环环境境科科学学研研究究的的任任务务抓

25、住人类与环境这一矛盾的实质，研究抓住人类与环境这一矛盾的实质，研究其间的对立统一规律，掌握其发展规律，其间的对立统一规律，掌握其发展规律，以便能动地改造环境并积极调节其间的以便能动地改造环境并积极调节其间的物质和能量的交换过程，促使环境朝着物质和能量的交换过程，促使环境朝着有利于人类的方向演化。有利于人类的方向演化。2.环境科学研究的任务环境科学研究的任务Company LogoCompany Logo具体化的研究任务具体化的研究任务全球范围内环境的演化规律；全球范围内环境的演化规律；人类活动同自然环境之间的关系；人类活动同自然环境之间的关系；环境变化对人类生存的影响；环境变化对人类生存的影响

26、；区域环境污染综合防治技术措施和管理措施。区域环境污染综合防治技术措施和管理措施。Company LogoCompany Logo三、环境科学的发生与发展三、环境科学的发生与发展1.分化发展阶段：分化发展阶段：二十世纪二十世纪50年代，第一次把人为年代，第一次把人为活动所引起的环境问题同自然灾害区分开来，并辟活动所引起的环境问题同自然灾害区分开来，并辟为专门的科学研究领域。为专门的科学研究领域。2.整体发展阶段：整体发展阶段：1强调研究对象的整强调研究对象的整体性，把人类与环体性，把人类与环境系统看作是具有境系统看作是具有特定结构和功能的特定结构和功能的有机整体有机整体2运用系统分析和系运用系

27、统分析和系统组合的方法对人统组合的方法对人类与环境系统全面类与环境系统全面研究研究3从整体观点出发，从整体观点出发，运用普遍联系和发运用普遍联系和发展的原则，协调各展的原则，协调各子系统之间的关系，子系统之间的关系，以寻求高效能的优以寻求高效能的优化结构化结构2运用系统分析和系运用系统分析和系统组合的方法对人统组合的方法对人类与环境系统全面类与环境系统全面研究研究3从整体观点出发，从整体观点出发，运用普遍联系和发运用普遍联系和发展的原则，协调各展的原则，协调各子系统之间的关系，子系统之间的关系，以寻求高效能的优以寻求高效能的优化结构化结构Company LogoCompany Logo四、环境

28、科学的分科四、环境科学的分科环境科学发环境科学发展中形成的展中形成的基础学科；基础学科；（环境数学、（环境数学、环境物理学、环境物理学、环境化学等）环境化学等）环境科学环境科学的核心，的核心，研究环境研究环境科学基本科学基本理论和方理论和方法论法论环境科学中环境科学中实践应用的实践应用的学科。（环学科。（环境工程学、境工程学、环境经济学、环境经济学、环境管理学环境管理学等）等）1.环境学环境学2.基础环境学基础环境学3.应用环境学应用环境学Company LogoCompany Logo总总 结结环境环境环境环境要素要素环境环境质量质量环境环境问题问题Company LogoCompany LogoThank you