环境保护与可持续发展-1

2010华东师范大学化学系主讲教师：王媛媛Tel:62233504E-mail:[e-mail]绪论—可持续发展与环境保护的重要性环境保护与可持续发展近百年来，人类经济和科学技术飞速发展进步的同时，周围的生存环境也发生了巨大的变化：空气污染、河流变色、生态破坏、资源锐减、水土流失、耕地日少、噪声污染、饮用水质的不断恶化等等。和平与发展问题是新世纪的主题我们人类怎样走上可持续发展之路？绪论—可持续发展与环境保护的重要性环境保护与可持续发展1972年，在瑞典的斯德哥尔摩召开的人类环境会议标志着世界范围内对环境问题反思的正式开始；1992年，在巴西里约热内卢召开的环境与发展大会则提出了可持续发展的全新概念；1997年，在纽约召开的联合国可持续发展环境发展会议和2002年南非约翰内斯堡召开的可持续发展世界首脑会议则标志着国际环境运动时代的真正到来。绪论—可持续发展与环境保护的重要性环境保护与可持续发展环境问题已经成为社会关注的焦点。在此宏观背景之下，我们首先应该充分提高全民对环境、环境问题、环境科学和环境保护的认识水平；其次，我们要充分认识到社会经济之所以能够稳定发展是依赖于生态环境的支撑。所以人类必须要解决好社会经济发展与生态环境的关系问题——必须走可持续发展之路。一靠科学技术二靠政策和法律三靠全民环境意识的不断提高以及全新理念的形成如何协调好社会经济发展与生态环境的关系？绪论—可持续发展与环境保护的重要性环境保护与可持续发展钱易、唐孝炎主编高等教育出版社出版参考教材绪论—可持续发展与环境保护的重要性环境保护与可持续发展郎铁柱等主编天津大学出版社出版参考教材曲格平主编中国环境科学出版社出版绪论—可持续发展与环境保护的重要性环境保护与可持续发展参考教材陈新夏主编人民出版社出版徐顺清主编化学工业出版社出版绪论—可持续发展与环境保护的重要性环境保护与可持续发展参考教材贾振邦等主编高等教育出版社孙儒泳等主编高等教育出版社出版课程大纲环境保护与可持续发展第一篇地球环境与生态系统第二篇当代资源与环境问题第三篇可持续发展战略与环境伦理观第四篇环境保护的主要途径第五篇清洁生产与循环经济课程大纲环境保护与可持续发展第一章地球环境的基本特征第二章生态系统第一篇地球环境与生态系统第三章人口与资源第一章地球环境的基本特征环境保护与可持续发展本章内容和重点第一节地球环境的圈层构造第二节人类与地球各圈层的关系本章重点1.环境的定义和分类.2.人类的生产活动给地球各圈层带来的影响.3.大气圈的分层.第一节地球环境的圈层构造环境保护与可持续发展环境(Environment)以人类为主体的外部世界的总称主要是地球表面与人类发生相互作用的自然要素及其主体环境保护与可持续发展中华人民共和国环境保护法第2条本法所称环境，是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，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。环境的法律定义第一节地球环境的圈层构造环境保护与可持续发展环境的特性第一节地球环境的圈层构造1、整体性2、有限性3、不可逆性4、潜在性5、持续反应性6、放大性环境保护与可持续发展根据对人类生存与发展的制约大小以及关系远近的不同，可将环境分为：环境的分类宇宙环境社会环境（聚落环境）地球环境（自然地理环境）第一节地球环境的圈层构造环境保护与可持续发展宇宙环境银河系正面和侧面图第一节地球环境的圈层构造环境保护与可持续发展宇宙环境是人类环境的极限，也是人类能够发展的最宏观的制约条件。宇宙环境第一节地球环境的圈层构造环境保护与可持续发展社会环境社会环境是指人类的社会制度等上层建筑条件，包括社会的经济基础、城乡结构以及同各种社会制度相适应的政治、经济、法律、宗教、艺术、哲学的观念和机构等。第一节地球环境的圈层构造环境保护与可持续发展社会环境第一节地球环境的圈层构造环境保护与可持续发展地球环境从太空中看到的被大气所包围的地球第一节地球环境的圈层构造环境保护与可持续发展美国“阿波罗17号”宇航员1972年登陆月球的施密特说：站在月球上远眺38万公里外的地球，就像在看一个悬挂在太空中的一碰就碎的蓝色水晶球，她有种神奇和伟大的力量，在我眼里，地球是茫茫太空里的一个完整的天体。地球环境第一节地球环境的圈层构造环境保护与可持续发展地球环境地球环境是人类赖以生存的环境要素的总和，空气、阳光、水、土壤、矿物、岩石和生物，这些要素是以一种圈层结构存在的。大气圈地球水圈土壤圈生物圈岩石圈第一节地球环境的圈层构造环境保护与可持续发展地球演化史第一节地球环境的圈层构造火球外包围着原始的大气，主要由H2、CH4、NH3和水蒸气组成——最原始的大气圈。46亿年前环境保护与可持续发展地球演化史第一节地球环境的圈层构造地球上出现了水，水分的蒸发和降雨，降低了地表的温度，产生了河流、湖泊和海洋，为地球生命的出现创造了最基本的条件。38亿年前环境保护与可持续发展地球演化史第一节地球环境的圈层构造地球上出现了生命，生命起源于海洋，处于海洋水层的保护之下。38-20亿年前环境保护与可持续发展地球演化史第一节地球环境的圈层构造地球上开始了光合作用，更为进化的细菌和蓝藻可以进行光合作用，大气圈中首次出现了氧气，大气的组成逐渐改变。20亿年前环境保护与可持续发展地球演化史第一节地球环境的圈层构造含氧的大气圈形成。O3的出现使大气圈向含有CO2、H2O、O3的氧化性大气转化。O3的积累逐渐形成了保护地球的臭氧层，为更高等的海洋生物进化和生物的登陆创造了条件。16亿年前环境保护与可持续发展地球演化史第一节地球环境的圈层构造出现了原始的真核细胞12亿年前环境保护与可持续发展地球演化史第一节地球环境的圈层构造5亿年前出现了海洋无脊椎动物环境保护与可持续发展地球演化史第一节地球环境的圈层构造4.5亿年前在温暖湿润的河口地带，一种叫顶囊蕨的植物开始登陆。环境保护与可持续发展地球演化史第一节地球环境的圈层构造2亿年前出现了哺乳动物环境保护与可持续发展生命演化史第一节地球环境的圈层构造第二节人类与地球各圈层的关系环境保护与可持续发展大气圈水圈土壤圈岩石圈生物圈人类环境保护与可持续发展人类与大气圈1、大气圈的定义和结构大气圈是地球表面由各种气体和悬浮物组成的复杂流体系统，是在生命活动参与下长期发育而形成的。根据大气温度垂直变化的特征，将大气圈分为：对流层平流层中间层热成层逸散层第二节人类与地球各圈层的关系环境保护与可持续发展大气圈的结构第二节人类与地球各圈层的关系环境保护与可持续发展大气圈的结构——对流层对流层的特点：1、位于大气圈的最下层，平均厚度为12km，是大气圈中最活跃的一层；2、大气温度随高度的增加而下降，平均递减率-6.5℃/km；3、对人类影响最大，雷电、雪雨、云雾、霜、雹等天气现象都发生在这一层，大气污染也发生在此层。第二节人类与地球各圈层的关系环境保护与可持续发展大气圈的结构——平流层平流层的特点：1、位于对流层顶至大约50km的高度，也叫同温层；2、其下部有一明显的稳定层，温度基本不随高度而变化；稳定层以上，温度随高度增加而上升，这主要是由于地表辐射影响的减少和氧及臭氧对太阳辐射吸收加热导致的；3、由于水汽和尘埃含量极少，平流层中无云雨等天气现象。第二节人类与地球各圈层的关系环境保护与可持续发展大气圈的结构——中间层中间层的特点：1、位于平流层顶至大约80km的高度；2、温度随高度增加而下降，到中间层顶达到最低值，是大气圈中最冷的一层；3、虽然水汽浓度极低，但由于对流运动的发展，在某些条件下能出现夜光云。第二节人类与地球各圈层的关系环境保护与可持续发展大气圈的结构——热成层热成层的特点：1、位于中间层顶以上，又称暖层、增温层、电离层；2、温度随高度增加急剧上升，到约1000km高度时，白天温度可达1000-1750K；3、该层中空气分子在各种射线作用下大都发生电离，成为原子、离子和自由电子。第二节人类与地球各圈层的关系环境保护与可持续发展大气圈的结构——逸散层逸散层的特点：1、位于热成层之上，也称外大气层，是大气圈的最外层；2、大气极其稀薄，地心引力微弱，大气质点间鲜有碰撞。有些运动速度较快的质点完全摆脱地心引力而逸入宇宙空间。第二节人类与地球各圈层的关系环境保护与可持续发展人类与水圈总水量分布淡水量分布海水97.3冰盖、冰川77.2淡水2.7地下水、土壤水22.4湖泊、沼泽0.35大气0.04河流0.01地球上水量分布数据不足0.6%第二节人类与地球各圈层的关系环境保护与可持续发展人类与水圈第二节人类与地球各圈层的关系环境保护与可持续发展人类与水圈第二节人类与地球各圈层的关系环境保护与可持续发展人类与水圈第二节人类与地球各圈层的关系环境保护与可持续发展人类与土壤圈土壤是地球陆地上能供植物生长与繁殖的疏松表层。除了江河湖海等水体和两极冰川覆盖的地区以外，几乎都有土壤存在。土壤的厚度由几厘米至几米不等。在热带、亚热带地区，有些土壤的厚度可能达几十米。土壤是由岩石演化而来，并覆盖在岩石的表面，它与岩石最大的不同在于它具有肥力。第二节人类与地球各圈层的关系环境保护与可持续发展人类与土壤圈荒漠化水土流失水涝盐渍化第二节人类与地球各圈层的关系环境保护与可持续发展人类与岩石圈化石燃料矿物燃料矿物燃料第二节人类与地球各圈层的关系环境保护与可持续发展人类与岩石圈煤石油化学工业原料生物质工业革命石油:30-50年天然气:50-100年煤:200-400年工业革命第二节人类与地球各圈层的关系环境保护与可持续发展人类与生物圈生物圈是指地球上有生命的部分，即地球上所有的生物，包括人类及其生存的环境的总体，是地球上最大的生态系统，包括从海平面以下10km到海平面以上9km的范围。在一些极端的环境下，比如大气圈上层，干旱的沙漠、严寒或酷热的环境，因为新陈代谢过程很难维持，所以人类以及绝大部分生物并不能生存。但仍可以找到真菌的孢子，相对于有生命的、生机勃勃的生物圈，这些休眠形式的环境称为“副生物圈”。第二节人类与地球各圈层的关系环境保护与可持续发展如果我们能变魔术，把地球迄今的历史压缩为一年的话，那么最初8个月，根本没有生物存在，接着2个月是原始生活的时代，哺乳动物则在12月的第二个星期才出现。至于人类，则是在12月31日晚间11点45分才在地球上出现的。人类有历史记载的这段岁月，只是这一年的最后60秒罢了。理查·卡林顿《地球史入门》人类与生物圈第二节人类与地球各圈层的关系环境保护与可持续发展“生物圈二号”植物，甚至还有森林、湖泊河流和海洋。1991年，8个人被送进“生物圈二号”，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。人类与生物圈第二节人类与地球各圈层的关系1991年，美国科学家进行了一个耗资巨大规模空前的“生物圈二号”实验。“生物圈二号”是一个巨大的封闭的生态系统，位于美国亚利桑拿州，大约有两个足球场大小。从外观看，它很像科幻片里建在月球上的空间站。依照设计，这个封闭生态系统尽可能模拟自然的生态体系，有土壤、水、空气与动环境保护与可持续发展“生物圈二号”但18个月之后，“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种小动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。事后的研究发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物圈二号”的混凝土墙所吸收，又打破了循环。1996年1月1日，哥伦比亚大学接管了“生物圈2号”。9月，由数名科学家组成的委员会对实验进行了总结，他们认为，在现有技术条件下，人类还无法模拟出一个类似地球一样的、可供人类生存的生态环境。同时，哥伦比亚大学加强了对实验的研究力度。实验的内容有所扩大，从2000年开始，利用数码相机技术分分秒秒地记录