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1/22wuli改改环境学原理期末复习第一章绪论一、环境1.环境（概念及人类认识阶段）（1）广义的环境是相对于中心事物而言的，与某一中心事物有关的事物，就是这个中心事物的环境。（2）狭义的环境指自然环境和人类环境（原生的自然环境经过人类的创造和改造后形成的人工环境）。（3）从哲学上来说，环境是一个相对于主体而言的客体，它与其主体相互依存，它的内容随着主体的不同而不同。（3）环境科学上定义为“以人类社会为主体的外部世界的总体”。环境科学研究的环境，是以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和发展的物质条件的综合体。主体是人类，客体是人类周边的事物。（4）工作需要而对环境下的定义：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2．环境多样性：人类与环境相互作用中的基本规律。它包括自然环境多样性、人类需求与创造多样性以及人类与环境相互作用多样性。（1）自然环境多样性：①物质多样性：生命物质和非生命物质②环境过程多样性③环境形态多样性：包括地形地貌多样性、气象形态多样性、物质形态多样性、生物形态多样性和景观多样性等。④环境功能多样性（整体性、有限性、不可逆性、隐显性、持续反应性、灾害放大性）（2）人类需求与创造多样性（3）人类与环境相互作用多样性：作用界面多样、作用方式多样作用过程多样、作用效应多样。3.环境要素（环境基质）（1）概念：构成人类环境整体的各个独立的、性质各异的而又服从总体演化规律的基本物质组分。分为自然环境要素和社会环境要素。平常所说的环境要素通常指自然环境要素：水、大气、生物、土壤、岩石、阳光等。（2）环境要素的属性:①最差（小）限制律整体环境的质量不是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的控制。这就是说，环境质量的好坏,取决于诸要素中处于“最差状态”的那个要素,而不能够因其他要素处于优良状态得到弥补。因此,环境要素之间是不能相互替代的。②环境整体大于诸要素之和环境所表现出的性质，不等于组成该环境的各个要素性质之和，而是比这种“和”丰富得名、复杂得多。环境诸要素之间相互联系、相互作用形成环境的总体效应,这种总体效应在个体效应基础上产生了质的飞跃。③相互依赖性环境诸要素是相互联系、相互依赖的。首先，环境诸要素的相互作用和制约关系，是通过能量流，即能量在各要索之间的传递或能量形式在各要素之间的转换实现的。再其次,2/22wuli改改通过物质循环，即物质在环境要素间的传递和转化，环境要素相互联系在一起。二、环境问题1.什么是环境问题是指由于自然力或人类活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化，以及这种变化反过来对人类的生产、生活和健康造成的影响问题。大致可分为第一环境问题（也叫原生环境问题）和第二环境问题（也叫次生环境问题）两大类。2.环境问题的产生阶段（1）生态环境的早期破坏（2）近代城市环境问题（3）当代环境问题：原来的环境问题仅仅表现为地区性或区域性，从世界范围和从整体上来看，演变为全球性的问题。当前人类面临的环境问题：五大环境问题①自然灾害、②生态破坏、③资源耗竭、③环境污染、⑤人口剧增。3.发达国家与发展中国家的环境问题（1）发达国家的环境问题：一是环境质量有了明显改善；二是仍有许多环境问题有待解决，并又出现了一些新的环境问题。（2）发展中国家的环境问题：发展中国家的环境问题主要是生态环境的破坏、环境卫生和大城市的污染问题。4.人类对环境问题的认知（1）人类的环境观：天命论的自然观地理环境决定论征服论的自然观协调论的环境观5.人与环境的和谐：纵观人类历史，人与环境的和谐程度大致可以包括：适应生存、环境安全、环境健康、环境舒适和环境欣赏五个方面的内容，在和谐程度上是逐级递增的。（1）环境承载力：是在一定时期、范围和环境条件下，维持人——环境系统不发生引起环境功能破坏的质的改变，即维系人与环境和谐的前提下，人——环境系统所能承受的人类活动的阈值。（2）人口容量：从适应生存的角度讲，人口容量可定为：在特定时空条件下，资源、生态、环境在保障人类基本生理需求的前提下，所能够供养的最大人口数。人与环境和谐：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三、环境保护1.环境保护:是指采取行政的、法律的、经济的、科学技术等多方面措施，合理地利用自然资源，防止环境污染和破坏，以求保持和发展生态平衡，扩大有用自然资源的再生产，保障人类社会的发展。2.世界环境保护的发展历程月22日------“地球日”；6月5日------“世界环境日”3.我国环境保护工作回顾（1）萌芽阶段（1949-1973）（2）起步阶段（1973-1983）（3）发展阶段（1983-1995）（4）深化阶段（1995-）〈环境与发展十大对策〉：3/22wuli改改1）实行持续发展战略;2）采取有效措施，防治工业污染;3）开展城市环境综合整治，治理城市“四害”（废气、废水、废渣和噪声）;4）提高能源利用效率，改善能源结构;5）推广生态农业，坚持不懈地植树造林，切实加强生物多样性的保护;6）大力推进科技进步，加强环境科学研究，积极发展环保产业;7）运用经济手段保护环境;8）加强环境教育，不断提高全民族的环境意识;9）健全环境法规，强化环境管理;10）参照联合国环境与发展大会精神，制定我国行动计划。第二章自然环境与生物圈一、大气圈1.大气的组成：干洁空气、水汽、固液体杂质。干洁空气：没有水汽和悬浮物的空气称为干洁空气水汽（水滴如云滴、雾滴）冰晶和固体微粒（如尘埃、花粉）2.大气圈的结构（1）大气的高度：大气的下界是地面，上界则说法不一。着眼于大气中出现的某些物理现象来确定的——极光：1200km；着眼于大气密度——卫星探测资料推算：2000—3000km（1）大气的垂直分层：对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层五层。1）对流层：低纬17—18km、中纬10—12km、高纬8—9km1)气温随高度的升高而降低2）有强烈的对流运动3）气象要素水平分布不均，天气现象复杂多变气温直减率γ：上升单位高度时气温降低值γ＝－∆T/∆Z（其中：∆T=T2－T1、∆Z=Z2－Z1,平均而言：r=0.65℃/100米）2）平流层：从对流层顶到50—55km主要特征：①气温随高度升高，起初不变或变化很小，到25公里以上，气温随高度迅速上升②大气的运动以水平运动为主。③水汽、尘埃含量很少，类似对流层中的云难生成，大气透明度好。3）中间层：高度从55到85km左右主要特征：①气温随高度增高而迅速下降。②有对流运动。③有一个只在白天出现的电离层D层（60－90km）4)暖层：高度从85到800km主要特征：①随高度升高，气温迅速升高②空气处于高度电离状态。③E层90－130km和F层160－350km5）散逸层：800km以上3.大气边界层1）湍流运动：在大气边界层中，由于地面粗糙度的影响，风速越靠下层变得越小，因而产生了风速的垂直梯度，形成湍流。(湍流是一种具有强烈涡旋性的不规则运三个最基本特征4/22wuli改改动，在边界层大气中，几乎总是存在湍流运动。要给湍流作完善和恰当的定义是十分困难的，故至今尚无严格统一的定义。然而人们已很好地认识到湍流的存在和它的性质，烟囱排出的烟气总是涡旋性地扩展，便是大气湍流的形象表征。)近地层湍流强弱主要与下垫面粗糙度、平均风速和大气稳定度有关。下垫面越粗糙，平均风速越大，大气越不稳定，湍流愈强。因为几乎所有污染物质的扩散都是在大气边界层中进行的。因此，边界层大气运动的湍流对污染物的扩散稀释起着重要作用。2）风：在大气边界层中，由于随高度增加摩擦力减小，因而风速随高度增加明显变大。3）温度的垂直分布（气温直减率r）温度的垂直分布用气温直减率r来描述，气温直减率r是指上升单位高度时气温降低值。其表达示为：①在对流层中，当r﹥0时，气温随高度升高而降，低正常分布；②当r﹦0时，气温随高度升高而不变，等温大气；③当r﹤0时，气温随高度升高而升高，逆温大气。逆温：在对流层中气温随高度升高而增高的现象。按形成原因分：1）辐射逆温：由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温，称为辐射逆温。2）平流逆温:暖空气平流到冷的下垫面上而产生的逆温，称为平流逆温。3）湍流逆温:由于低层空气的湍流混合而形成的逆温，称为湍流逆温。4）下沉逆温:因整层空气下沉运动而造成的逆温，称为下沉逆温。5）锋面逆温:由于锋面作用而形成的逆温，称为锋面逆温。4.大气稳定度:指气块受到任意方向扰动后，返回或远离原平衡位置的趋势和程度。或周围大气使气块返回或远离起始位置的趋势和程度。大气中的温度，湿度随高度的分布，称为大气层结。1）判据:判别大气稳定度的基本公式：a=(Ti–T)g／T2）判别大气稳定度的基本方法:干绝热过程,湿绝热过程。二、水圈1．水圈：包括江河湖海中一切淡水、咸水，土壤水、浅层和深层地下水以及南北两极冰盖和各大陆高山冰川中的冰，还包括大气圈中的水蒸气和水滴，以及生物体内的水。2．类型：河水、湖水、冰川水、地下水、海水1）海水的盐度及含氯度盐度：是指将lkg海水中所有的碳酸盐、溴化物、碘化物转化为氯化物，将所有的有机质氧化后，其所含的固体物质的总克数，以‰为单位。含氯量：是指将lkg海水中的Br和I用Cl代替，其中Cl、Br及I三种元素的总克数，一般用Cl‰表示。2）海水中的主要气体及营养成分海水中除了溶解的大量盐类外，还含有大量的气体及营养成分。3.水的特性1）水是无色透明的2）水是一种良好的溶剂3）除液氨外，水的比热是所有液体和固体中最大的4）水在4℃时的密度最大4.全球水循环：水的自然循环；水的社会循环5.人与水的关系：生活用水；生产用水(农业用水、工业用水)；生态用水三、岩石圈5/22wuli改改1.地球内部的圈层构造：地核（固态内核、液态外核）；地幔；地壳2.人类活动对岩石圈的影响1）井灌水触发地震2）油气田的开采与回灌引起地面沉降、断层活动和地震3）矿山开发对环境的影响四、土壤圈1.土壤：是风化作用的产物2.成土过程成土过程的主要影响因素：母质、气候、生物、地形、时间3.土壤的组成土壤是一种由固相、液相、气相三相物质，矿物质、有机物、土壤水分、土壤空气四种成分有机地组合在一起的构成的一种特殊的物质。4．土壤的结构：一般指土壤颗粒(包括单独颗粒、多粒和团聚体)的空间排列方式及稳定程度、孔隙的分布和结合的状况。土壤结构体的基本指标有三个：土粒密度、土壤密度和孔隙度。（1）土粒：土壤矿粒包括一系列的大小形状不同的矿物物质，是基本的组成要素，也是重要的功能单元（2）土层自然土的土层包括：覆盖层、淋溶层、淀积层和母质层；耕作土的土层包括：耕作层、犁底层、心土层和底土层。（3）土体5.土壤的基本性质（1）土壤的物理学性质（土壤孔性和质地）（2）土壤胶体及土壤吸收交换性土壤胶体的种类：土壤有机胶体、土壤无机胶体、有机无机复合体土壤胶体的性质：①巨大的表面积和表面；②电荷性质：土壤胶体带有一定电荷，所带电荷的性质主要决定胶体面固定离子的性质。通常，土壤无机胶体带负电荷。两性胶体在不同酸度条件下可以带负电，也可带正电，例：Al(OH)3；③分散性和凝聚性（3）土壤酸度和土壤缓冲性土壤酸度：反映土壤溶液中氢离子浓度和土壤胶体上交换性氢铝离子数量状况的一种化学性质。土壤的缓冲性：是指土壤抵制pH改变的能力，或土壤抵制土壤溶液中离子浓度改变的一种特性。（4）土壤的氧化一还原性（5）土壤环境中的矿化作用和腐殖化作用矿化作用：指在土壤微生物作用下，土壤中有机态化合物转化为无机态化合物过程的总称。腐殖化作用：指动植物残体在微生物的作用下转变为腐殖质的过程。五、生物圈与生态系统1.生物圈：有生物存在积极活动的空间，即生物圈就是存在于地球表面的生物及其赖以生存环境的总称。2.种群生态6/22wuli改改（1）种群是在一定空间中同种个体的组合，是同种个体通过种内关系组成的一个统一体或系统。（2）种群结构1）种群大小：一定区域内种群的个体数量，生物量或能量。2）年龄(阶段)结构和性比：增长型种群、稳定型种群、下降型种群。（3）种群