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哈尔滨理工大学化学与环境工程学院环境工程系解磊2013年8月№14环境保护与可持续发展2当代资源、环境、生态问题环境保护与可持续发展总复习3环境的概念(1)从哲学角度讲，环境是相对于某一中心事物的存在而存在的，与某一事物有关的周围事物，就是这个事物的环境。(2)对于环境科学而言，环境主要是指各种自然因素和社会因素的总称。(3)对于人类，环境是指围绕人们生存的各种外部条件和要素的总和。(4)《中华人民共和国环境保护法》中把环境定义为“影响人类生存和发展的各种天然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、野生动物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜、城市和乡村等”。这里所指的环境就是人类的生存环境。4自然环境自然环境是人类赖以生存、生活和生产所必需的自然条件和自然资源的总称。•按构成因子把自然环境划分为大气圈、水圈、土壤圈、生物圈和岩石圈；•按结构特征可以划分为山地环境、平原环境、湿地环境；•按生态类型划分为陆生环境、水生环境，或森林环境、草原环境；•根据自然环境与人类的相互作用关系，可以划分为原生自然环境、次生自然环境、人化自然环境或人工自然环境。5环境问题环境问题是指全球环境和区域环境中出现的不利于人类生存和发展的各种现象。•第一类环境问题又称原生环境问题，是指没有受人类活动影响的原生自然环境中，由于自然界本身的变异所造成的环境破坏问题，即自然界固有的不平衡性。•第二类环境问题又称为次生环境问题，是指由于人类的社会经济活动造成对自然环境的破坏，改变了原生环境的物理、化学或生态学的状态。•第三类环境问题是指社会环境本身存在的问题，主要是人口发展、城市化及经济发展带来的社会结构和社会生活问题。6马斯河谷烟雾事件，1930年世界八大公害事件废水中汞引起的人体汞中毒事件含镉废水污染稻米美国多诺拉烟雾事件，1948年多氯联苯污染米糠油二氧化硫为主；大气污染事件氮氧化物；大气污染事件二氧化硫为主的大气污染洛杉矶光化学烟雾事件，1943年日本水俣病事件，1953年日本富山骨痛病事件，1955年日本爱知米糠油事件，1968年日本四日市哮喘病事件，1961年伦敦烟雾事件，1952年二氧化硫为主的大气污染硫氧化物；大气污染事件7自然资源自然资源是人类从自然条件中摄取并用于人类生产和生活所必须的各种自然组成成分，其通常所指的有土地、土壤、水、森林、草地、湿地、海域、原生动植物、微生物以及矿物等，还包括空气等一些环境要素。按自然资源的地理分类：矿产资源（岩石圈）、土地资源（土壤圈）、水力资源（水圈）、生物资源（生物圈）、气候资源（大气圈）、海洋资源等六大类。按其产生的渊源及其利用性可分为：非耗竭性资源：如太阳能、空气、风、降水、气候等。耗竭性资源：这种自然资源是在地球演化过程中的特定阶段形成的，质与量是有限定的，空间分布是不均匀的。耗竭资源又可分为：可再生资源和不可再生资源8自然资源耗竭性资源可更新性资源土地资源森林资源水资源作物资源牧场资源野生及家养动物资源水产渔业资源遗传资源不可更新性资源矿产资源化石燃料资源非耗竭性资源恒定性资源太阳能潮汐能风能降水易误用及污染的资源大气水能江河湖海中的水资源广泛的自然风光9生态系统的基本概念生态系统是指自然界一定空间内生物与环境之间相互作用、相互制约、不断演变，达到动态平衡、相互稳定的统一整体，是具有一定结构和功能的单位。生态系统具有的共同特性：•具有能量流动、物质循环和信息传递三大功能。•具有自我调节的能力。•是一种动态系统。10生态系统的组成•生产者：又称为自养生物。主要指绿色植物，即利用太阳能在光合作用下把无机物合成为有机物的绿色植物，也包括蓝绿藻和光合细菌；•消费者：指以其他生物为食的各种动物（植食动物、肉食动物、杂食动物和寄生动物等）；•分解者：指分解动植物残体、粪便和各种有机物的细菌、真菌、原生动物、蚯蚓和秃鹫等食腐动物。分解者和消费者都是异养生物。•非生物环境：指无机物（包括氮、氧、二氧化碳和各种无机盐等）、有机物（包括蛋白质、糖类、脂类和土壤腐殖质等）、气候因素（包括温度、湿度、风和降水等，来自宇宙的太阳辐射也可归入此类）。11生物多样性生物多样性是指地球上所有生物—动物、植物和微生物及其所构成的综合体。生物多样性通常包括3各层次：生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性。因其特有的生态功能，生物多样性又被称为“地球之免疫系统”生态系统多样性生态系统多样性是指生物群落和生境类型的多样性。中国生态系统多样性十分丰富，主要有森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、农田生态系统、湿地生态系统和海洋生态系统。物种多样性物种多样性是指动物、植物、微生物物种的丰富性。遗传多样性遗传多样性是指存在于生物个体内、单个物种以及物种之间的基因多样性。物种的遗传组成决定着它的性状特征，其性状特征的多样性是遗传多样性的外在表现。12生态破坏生态破坏是指人类不合理地开发、利用自然资源和兴建工程项目而引起的生态环境的退化及由此而衍生的有关环境效应，从而对人类的生存环境产生不利影响的现象。生态破坏的主要类型：植被破坏；森林破坏；牧场退化；水土流失；土地荒漠化；生物多样性减少。如果任其发展下去，最终可能导致毁灭性生态灾难的第次延伸的顺序是：植被破坏→水土流失→土地荒漠化→生物多样性减少13环境污染及其防治技术环境保护与可持续发展总复习14环境保护环境保护是指人类为解决现实的或潜在的环境问题，协调人类与环境的关系，保障经济社会可持续发展而采取的各种行动的总称。环境保护包含三个层面的含义：(1)对自然环境的保护(2)对地球生物的保护(3)对人类生活环境的保护环境保护的基本指导准则：(1)源头防治(2)过程控制(3)末端治理(4)风险预防15环境污染环境污染：被人们利用的物质或能量，直接或间接进入环境，导致自然的有害影响，以至于危及人类健康、危害生命资源和生态系统，以及损害或者妨害舒适性和环境的其他合法用途的现象。环境污染的主要类型：水污染、大气污染、土壤污染、固体废物污染、物理污染(声、光、热、电磁、核辐射)、微环境污染(较小空间内的污染和较短链接尺度内的污染)。16水污染水污染是指排入天然水体的污染物，在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和水体环境容量从而导致了水体的物理特征和化学特征发生不良变化，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能及其在经济发展和人民生活中的作用。水环境的主要污染物(1)无机悬浮物;(2)耗氧有机物(3)植物性营养物;(4)重金属(5)酸碱污染;(6)石油类(7)难降解有机物;(8)放射性物质(9)热污染;(10)病原微生物17水污染源的分类点源污染：人类活动所排放的各类污水将污染物代入水体的一大类污染源，由于这些污水和废水多由管道收集后集中排除。(1)生活污水(2)工业废水面源污染：大面积的农田地面径流或雨水径流也会对水体产生污染，由于其进入水体的方式是无组织的，通常被称为非点源污染，或面源污染。(1)农村灌溉水形成的径流；(2)农村中无组织排放的废水；(3)分散排放的小量污水。18水污染的防治技术物理处理技术：利用物理作用来处理水中污染物的方法化学处理技术：利用化学反应将水中污染物转化为无害物质物理化学处理技术：利用物理和化学综合作用使水得到净化的方法生物处理技术：利用微生物代谢作用除去废水中有机污染物的方法水处理的工艺流程•多级处理是用物理、化学、物理化学、生物法等梯级处理方式进行。预处理：利用格栅去除污水中粗大悬浮物、泥沙等。一级处理：利用沉淀去除微细悬浮固体污染物等。二级处理：常用生物法大幅度去除污水中呈胶体和溶解态的有机污物。三级处理：采用精处理方式去除残留污染物质，满足更严格的污水排放或者回用（中水）要求。19地表水环境质量标准我国地表水水质标准GB3838—2002按照不同水域及其功能，将地表水分为五类：I类水体：源头水及其自然保护区；Ⅱ类水体：集中生活饮用水源地的一级保护区，珍贵鱼类保护区，鱼虾产卵场等；Ⅲ类水体：集中饮用水源地二级保护区，一级鱼类的保护区，游泳区等；Ⅳ类水体：工业用水区，人体不直接接触的娱乐用水区；V类水体：为农业用水区，一般景观要求水域。标准之外的劣V类水体为不能直接利用的严重污染水。20大气污染大气污染是指因人为污染物的介入，使大气的化学、物理等性质发生了变化，造成大气质量恶化，影响大气的有效利用，危害人体健康或财产安全，破坏生态系统的现象。大气环境的主要污染物(1)颗粒物(2)气态污染物含硫化合物含氮化合物含碳化合物碳的氧化物卤素化合物典型大气污染类型分为煤烟型、石油型、混合型，我国属于煤烟型21固体废弃物污染固体废物污染是指在生产、生活和其它活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值，但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中气、液态物质，以及按照法律、法规纳入固体废物管理的物品、物质因放置不当而污染环境的现象。固体废弃物来源包括：工业固体废物、农业固体废物、城市固体废物、危险废物控制固体废物的主要措施：源头减量、回收利用、无害化处理、安全处置传统固体废弃物的处理主要采用填埋、焚烧等方式22环境伦理观环境伦理观是人类针对自然环境的伦理道德、行为规范等生态文明思想的指导性科学。环境伦理观的主要思想基点：(1)尊重和善待自然；(2)关心个人并关心人类；(3)着眼当前并思虑未来；(4)人与自然间的道德方式或行为操守23可持续发展战略及实施环境保护与可持续发展总复习24可持续发展的概念1.美国女学者卡逊在她的科普著作《寂静的春天》一书中，向世人呼吁，应选择保护地球自然的另外的道路。这一呼吁成为现代环境思想的基点，她被公认为现代环境保护运动的奠基人，被誉为现代环境运动之母2.可持续发展的定义(1)既满足当代人的需求，又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展---《我们共同的未来》(2)促进人与自然的和谐，实现经济发展和人口、资源、环境相协调，坚持走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路，保证一代接一代的永续发展。3.可持续发展的基本原则(1)公平性原则(2)可持续性原则(3)共同性原则25人口定义：人口是生活在特定社会、特定地域，具有一定数量和质量，并在自然环境和社会环境中同各种自然因素与社会因素组成复杂关系的人的总称。人口过程：人口在时空上的发展和演变过程。包括：自然变动、机械变动和社会变动。我国面临的人口三大问题：人口素质、人口结构、人口分布我国面临的人口三大高峰：总人口、劳动年龄人口、老年人口人口平均生育率TFR是每位社会育龄妇女一生生育孩子数目的平均值，维持稳定的人口规模需TFR=2.1。人口倍增期经验计算式：70R式中：Td表示倍增期R表示年自然增长的百分率%人口问题Td=26•中国的人口容量：在计划生育基本国策的统筹下，预计至2050年总人口将达近16亿。这将是我国环境容量允许的最高人口负荷。•我国的人口政策：稳定低生育水平，提高人口素质，改善人口结构，引导人口合理分布，保障人口安全；促进人口大国向人力资本强国的转变，促进人口与经济、社会、资源、环境协调和可持续发展。•我国的人口素质问题，包括身体、科学文化和思想道德素质等所形成的挑战，远大于人口众多问题的本身。人口的可持续发展27水资源的可持续利用：•建立用水总量、用水效率控制、水功能区限制纳污等四项制度；•划定至2020年用水总量(6700亿立米/年)、用水效率(工业用水量下降、农业灌溉利用率达0.55以上)、水功能区限制纳污(主要江河湖泊水质改善、供水水源地水质全面达标)等三条红线土地资源的可持续利用：•确保18亿亩耕地•维护土地资源生产能力，调控利用强度；•加强土地整治修复，严防土壤污染，确保永续利用•正确处理城镇化与土地集约利用的关系森林资源的可持续利用矿产资源的可持续利用能源资源的可持续利用：核能、太阳能、地热能、风能、海洋能、氢能、生物能等资源的可持续利用28未来我国的城市(镇)化发展方针：•控制大城市规模，合理发展中等城市，积极发展小城镇•按照统筹城乡、合理布局、节约土地、功能完善、以大带小的原则，促进大中小城