第二章环境概论世界环境日1972年6月5日在瑞典首都斯德哥尔摩召开联合国人类环境会议,会议通过了《人类环境宣言》,并提出将每年的6月5日定为“世界环境日”。同年10月,第27届联合国大会通过决议接受了该建议。世界环境日的确立,反映了世界各国人民对环境问题的认识和态度,表达了我们人类对美好环境的向往和追求。要求联合国系统和各国政府在这一天开展各种活动来强调保护和改善人类环境的重要性。世界环境日的意义在于提醒全世界注意地球状况和人类活动对环境的危害。联合国环境规划署在每年的年初公布当年的世界环境日主题,并在每年的世界环境日发表环境状况的年度报告书。中国国家环保总局在这期间发布中国环境状况公报。《二十一世纪议程》《二十一世纪议程》是1992年6月3日至14日在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会通过的重要文件之一,是将环境、经济和社会关注事项纳入一个单一政策框架的具有划时代意义的成就。《二十一世纪议程》载有2500余项各种各样的行动建议,包括如何减少浪费和消费型态、扶贫、保护大气、海洋和生活多样化、以及促进可持续农业的详细提议。该文件着重阐明了人类在环境保护与可持续之间应作出的选择和行动方案,提供了21世纪的行动蓝图,涉及与地球持续发展有关的所有领域。《斯德哥尔摩公约》在联合国环境规划署(UNEP)主持下,为了推动持久性有机污染物(POPs)的淘汰和削减、保护人类健康和环境免受POPs的危害,国际社会于2001年5月23日在瑞典首都斯德哥尔摩共同缔结的专门环境公约,其全称是《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》,简称《POPs公约》。首批列入公约控制的POPs共有12种(类),它们被合称为“肮脏的一打(Dirtydozen)”。其中不仅有环保经典名著——《寂静的春天》所针对的导致“万鸟齐喑”景象的DDT等有机氯农药;有20世纪60~70年代在日本和我国台湾省两度造成重大环境公害——“日本米糠油事件”和“台湾油症事件”的元凶多氯联苯;还有在1999年曾在欧洲引起鸡肉污染事件轩然大波、直接导致比利时内阁集体下台的二恶英类。我国环保事业的发展1972年6月5日至16日由联合国发起,在瑞典斯德哥尔摩召开“第一届联合国人类环境会议”,提出了著名的《人类环境宣言》,是环境保护事业正式引起世界各国政府重视的开端,中国政府也参加了这个会议。我国的环保事业也起步于1972年,北京市成立了官厅水库保护办公室,河北省成立了三废处理办公室,共同研究处理沙城农药厂污染官厅水库问题,导致中国颁布法律正式规定在全国范围内禁止生产和使用DDT。1973年成立国家建委下设的环境保护办公室,后改为国务院直属的部级国家环境保护总局。在2008年“两会”后,环保总局成为环保部,对全国的环境保护实施统一的监督管理。各省(市、区)相继成立了环境保护局(厅),并设立环保举报热线和网上中心,接受群众举报环境污染事件。环境environment,circumstance,condition,surroundings周围的地方、周围的情况、影响或势力环境是相对于某一事物来说的,是指围绕着某一事物(通常称其为主体)并对该事物会产生某些影响的所有外界事物(通常称其为客体),即环境是指相对并相关于某项中心事物的周围事物。环境:围绕人类所构成的空间中可以影响人类生存和发展的各种自然因素与社会因素的综合。环境可分为自然环境(物质环境)和社会环境(精神环境)两大类。一般讲的环境主要指自然环境。自然环境是对我们周围的各种因素的总称,包括大气、水、土壤、岩石、生物、各种矿物等。影响自然环境的因素不同:原生环境(第一环境)问题——地震、火山爆发、海啸、火灾、干旱等自然界变化造成的环境问题。次生环境(第二环境)问题——人为的因素干扰了生态系统、破坏了生态系统平衡而造成的环境问题。环境的分类:按照研究对象的范围、特性和从属关系而划分为三个层次。(1)全球环境随着科学技术的发展、生产力的提高和生产规模的扩大,人类的许多活动已对地球的环境系统产生了影响,地球环境系统的质量变化已成为现代环境科学研究的重要对象和领域(2)区域环境是环境差异性的地域体现。这种差异使人类与环境间的关系也随之不同,人类对环境利用和改造的方式、程度、规模、性质及后果也有所区别,因而造成的“环境问题”和解决对策也就不同。(3)聚落环境是人类有目的、有计划创造出来的以人工环境为主的环境,它既是人类聚居的地方,也是人类生产活动的中心。这类环境又可细分为院落环境、村落环境和城市环境。是形成许多“环境问题”产生的根源,一些重大“公害”都发生在聚落环境中。因此,它是环境科学十分关注的研究领域。二环境的功能和和基本特征1环境的功能(1)为人类生存提供所需要的资源(2)调节功能环境是变化着的动态系统和开放系统,在一定的时空尺度内,环境的输入和输出是相等的,是一个动态的平衡过程,人们称之为环境平衡或生态平衡。当外部的输入大于输出时,在一定的强度下,系统可通过自我调节的能力使环境的正常功能不被破坏,这就是环境系统调节功能的作用,或称为环境的自净作用。(3)服务功能环境是生命的支持系统,如森林、草地、海洋、河流、湖泊等。它们对人类的贡献不仅仅是提供着大量的食物、药材、各类生产和生活资料,而且还为人类提供着许多服务,如气候调节、净化环境、减缓灾害等,生态系统的这些服务功能是人类自身所不能替代的。(4)文化功能人类社会的进步是物质文明和精神文明的统一,同时也是人与自然和和谐的统一。人类的文化、艺术素质是对自然环境生态美的感觉和反应。2环境的特征(1)环境的整体性环境是一个系统,自然环境的各要素间存在着紧密的相互联系、相互制约的关系。局部地区的污染可带来全球的危害。(2)环境资源的有限性由于受各种因素(如生存条件、繁衍速度、人类获取的强度等)所制约,在具体时空范围内,对人类来说各类资源都不可能是无限的。(3)环境的差异性(环境的区域性)这是自然环境的基本特征,由于纬度的差异,地球接受的太阳辐射能不同,热量从赤道向两极递减,形成了不同的气候带。即使是同一纬度,因地形高度的不同,也会出现垂直带性差异。(4)环境的变动性和稳定性变动性是指环境要素的状态和功能始终处于不断的变化中,环境的变动性就是自然的、人为的或两者共同作用的结果。但在一定的时间尺度或条件下,环境又有相对稳定的特性。(5)危害作用的时滞性自然环境一旦被破坏或被污染,许多影响的后果是潜在、深刻和长期的。三环境污染1.环境污染的定义环境污染(EnvironmentalPollution)是指人类活动使环境要素或其状态发生变化,环境质量恶化,扰乱和破坏生态系统的稳定性即人类的正常生活条件的现象。简言之,环境因受人类活动影响而改变了原有性质或状态的现象称为环境污染。例如大气污浊、水质变差、废弃物堆积、噪音、振动、恶臭等对环境的破坏都属环境污染。环境污染的实质是人类活动中将大量的污染物排入环境,影响其自净能力,降低了生态系统的功能。环境污染可导致气候异常、山野荒芜、土壤沙化、盐碱化、草原退化、水土流失、自然灾害频繁、生物物种灭绝等严重后果。2.环境污染物的来源一方面来自于人类的生产活动,使大量自然界原来不存在的人工合成的各种有机化合物(近200万种),以及每天约有成亿吨的固废排入环境,严重影响了各自然要素之间的物质和能量的正常交换过程。另一方面来自人类的生活活动,如生活垃圾、生活污水等。3.环境污染的分类按环境要素分:大气污染、水体污染、土壤污染按人类活动分:工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染按造成环境污染的性质、来源分:化学污染、生物污染、物理污染(噪声污染、放射性、电磁波)、固体废物污染、能源污染。大气污染大气污染是指由于人类活动或自然过程引起某些物质介入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境。我国的大气污染物主要来源于化石燃料的燃烧,其次是工业生产过程和交通运输。现阶段我国的主要大气污染物是烟尘和二氧硫。水污染水污染是指水体因某种物质的介入,而导致化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变,从而影响水的有效利用,危害人体健康或破坏生态环境造成水质恶化的现象。1.生活污水和其它耗氧废物2.传染病菌和病毒3.植物营养剂,主要是氮和磷4.有机化学合成剂,如杀虫剂、除锈剂和合成洗涤剂5.来自工业、矿业和农业操作的其它矿物质和化学物质6.来自土地侵蚀的沉淀物7.放射性物质8.热污染土壤污染土壤污染是指人为活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度,引起土壤质量恶化,并进而造成农作物中某些指标超过国家标准的现象。1.大量施用化肥和农药,其残留物在土壤中累积起来.土壤历来就作为废物(废渣、污水和垃圾等)的处理场所,而使大量有机和无机污染物质随之进入土壤3.因大气或水体中的污染物质的迁移、转化,从而进入土壤,使土壤随之亦遭受污染4.在自然界中某些元素的富集中心或矿床周围,往往形成自然扩散晕,使附近土壤中这些元素的含量超出一般土壤的含量范围4几个重大的环境污染问题(1)大气污染大气污染导致了全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨危害等全球环境问题的产生。大气污染的来源:由于城市化、工业化、交通现代化,尤其是煤炭、石油等矿物能源的大量消耗,空气中CO2、CO、SO2、NOx、CH4、颗粒物、铅、砷、汞、镉、氟等有害物质大增而造成的。(2)全球气候变暖(温室效应)全球气候变暖(温室效应)是指大气中的二氧化碳等气体可透过太阳短波辐射,使地表升温;但阻挡地球表面向宇宙发射的长波辐射,热量散失受阻而使大气增温。造成该效应的气体叫温室气体,CO2、CO、O3、CH4、水蒸汽等都是。CO2占70%。预计2050年全球气温将上升4.5℃。《后天》(《TheDayAfterTomorrow》)2004年的一部美国科幻电影,20世纪福克斯公司的年度科幻巨片,该片描述全球暖化和全球寒冷化后所带来的灾难。温室效应带来的全球暖化引发了地球空前灾难,灾难是由于温室效应导致两极冰盖融化,融化产生的大量淡水使得水温、洋流和海水成分急速转变,从而引发全球气候的剧变,地球再次进入了冰川时代。飓风、冰雹、洪水、冰山融化、极度严寒等现象均出现,气候异变是先由海水淹没后因气温急速下降而骤然冰冻,因此包括自由女神、艾非尔铁塔、伦敦大本钟都将被冻成冰柱,世界进入极度严寒。据世界气象组织宣布,1998年至2007年是有记载以来最暖和的十年。全球气候变化为人类及生态系统带来诸多灾难:极端天气、冰川消融、永久冻土层融化、珊瑚礁死亡、海平面上升、生态系统改变、旱涝灾害增加、致命热浪等。(3)臭氧层破坏臭氧层:地球表面20-50km的大气平流层上部,非常薄却集中了地球上90%臭氧的气体层,是地球保护伞,可以吸收和阻止紫外线,保护人类和其他生物不受太阳紫外线和宇宙射线的伤害。1977-1984,南极臭氧空洞1986,北极臭氧空洞最近几年发现我国西藏高原上空的臭氧空洞臭氧层破坏与大量使用含有各种碳氟氯化合物一类气溶胶气体有关,也是目前癌症发病率急剧上升和海洋食物链严重破坏的祸根。(4)酸雨酸雨是指大气中的酸通过降水(如雨、雾、雪)迁移到地表,或在含酸气团气流的作用下直接迁移到地表。降水的pH小于5.6。引起酸沉降的主要物质是人为和天然排放的SOx(SO2和SO3)和NOx(NO和NO2),主要来自含硫的煤和石油的燃烧以及汽车尾气的排放。酸雨的危害淡水湖泊、河流酸化,水生生物减少甚至绝迹影响土壤特性,贫瘠化破坏森林的生长腐蚀建筑材料及金属结构危害人体健康——角膜和呼吸道刺激三能源利用与环境污染能源在开发利用过程中对自然界产生一定的破坏作用,其废弃物对环境造成污染。能源利用的规模加大和不断提高明显地破坏了环境。能源环境污染所造成的影响有两种:一是局部和地区性的影响,如大气污染(包括烟尘,SO2,NO,CO等有害物质)、水污染和固体废物污染对地区造成的影响,其中大气污染的影响最为严重。二是全球性的影响。如温室效应、臭氧层破坏和酸沉降,都和能源大气污染有关。到目前为止,对环境的影响已经由区域性发展到全球性,一个国家的环境