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环境保护概论第一章绪论第一节环境概论•一、环境的概念•作用于人类这一客体的所有外界事物，即对人类来说，环境就是人类的生存环境。•二、环境的分类和组成•人类生存环境是庞大而复杂的多级大系统，它是由自然环境、工程环境和社会环境组成的。•人类的生存环境，可由近及远，由小到大地分为聚落环境、地理环境、地质环境和星际环境，形成一个庞大的多级谱系。第二节环境问题•一、环境问题及其分类•所谓环境问题是指由于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、生活和健康的影响问题。环境问题主要是由于人类生产和生活的迅速发展而引起的。环境问题的分类方法很多，如果按发生的先后和发生机制进行分类，可分为原生环境问题和次生环境问题。•二、环境问题的由来与发展•从人类诞生开始就存在着人与环境的对立统一关系，就出现了环境问题。从古至今，随着人类社会的发展，环境问题也在发展变化，大体上经历了四个阶段。•（一）环境问题萌芽阶段（工业革命以前）•（二）环境问题的发展恶化阶段（工业革命至20世纪50年代前）•（三）环境问题的第一次高潮（20世纪50年代至80年代以前）•（四）环境问题的第二次高潮（20世纪80年代以后）•三、环境问题的性质和实质•环境问题就其性质而言，首先具有不断发展和不可根除性。它与人的欲望、经济的发展、科技的进步同时产生、同时发展。其二，环境问题的范围广泛而全面，它存在于生产、生活、政治、工业、农业和科技等各个领域。其三，环境对人类行为具有反作用，迫使人类在生产方式、生活方式、思维方式等一系列问题上进行改变。环境问题的最后一个性质是可控性，即人们可以通过宣传教育提高环境意识，充分发挥人的智慧和创造力，借助法律的、经济的、技术的手段把环境问题控制在影响最小的范围内。环境问题是由于人类活动而产生的，也就可以由人类去阻止它的发生和扩大。•四、我国的环境问题•1．经济快速发展，环境污染严重•2．资源浪费惊人，生态压力巨大•3．环保成绩显著，形式依然严峻第三节环境科学•一、环境科学概述•环境科学是一个正在迅速发展的新科学。它是在解决环境问题的社会需要的推动下形成和发展起来的。•环境科学，作为一门科学，产生于20世纪50~60年代。•二、环境科学的研究对象与任务•根据环境科学的建立与发展，环境科学的研究对象是“人类与环境”这对矛盾之间的关系，研究它们对立统一关系的发生和发展，调节与控制，利用与改造。•环境科学的基本任务，就是揭露人类与环境这对矛盾的实质，研究和掌握它的发展规律，调控它们之间的物质和能量交换过程，寻求解决矛盾的途径和方法，以改善环境质量，造福人类，防止人类与环境关系的失调，促进协调发展，促进人类社会更加繁荣昌盛地向前发展。•三、环境科学的特点•1．综合性•2．人类所处地位的特殊性•3．学科形成的独特性•四、环境科学的内容和分科•（一）研究的主要内容•环境质量的变化和发展是环境科学研究的一个核心问题。•（二）环境科学的分科•环境科学按其性质和作用划分为三部分：基础环境学、应用环境学及环境学。第四节中国环境保护的发展历程•中国的环境保护起步虽然较晚但成就突出，具有自己的特色。从1973年至今共经历了三个阶段。•一、中国环保事业的起步（1973～1978年）•二、改革开放时期环保事业的发展（1979～1992年）•三、可持续发展时代的中国环境保护（1992年以后）•四、现阶段环境保护工作•（一）环境保护目标•“十一五”主要环保指标•（二）环境保护措施•1．污染物总量控制•2．节能减排•3．区域限批•4．上市公司环保核查制度第二章生态学基础第一节生态系统的基本概念及类型一、生态系统的概念1．种群一个生物物种在一定范围内同种个体的总和称为种群。2．群落生活在一定区域内的所有种群组成了群落。生物群落是指在一定空间内生活在一起的各种植物群落、动物群落和微生物群落的集合体。3．生态系统生态系统是指在自然界的一定空间内，生物与环境构成的统一整体，在这个统一整体中，生物与环境之间相互影响，相互制约，不断演变，并在一定时期内处于相对稳定的动平衡状态。生态系统具有一定的组成、结构和功能，是自然界的基本结构单元。也可以简单概括为：生态系统是生物群落与其生存环境组成的综合体。二、生态系统的组成生态系统的组成成分可分为两大类：一类是生物成分，一类是非生物成分。（一）生物成分生物成分可分为生产者、消费者和分解者。（二）非生物成分非生物成分是指各种环境要素，包括温度、光照、大气、水、土壤、气候、各种矿物质和非生物成分的有机质等。•三、生态系统的结构•（一）形态结构•（二）营养结构•四、食物链（网）、营养级和生态金字塔•食物链是各种生物以食物为联系建立起来的链索。按生物间的相互关系，一般食物链可分为下述三种类型。•（一）食物链•1、捕食性食物链•2、腐食性食物链•3、寄生性食物链•（二）营养级•食物链上的各个环节叫营养级。生产者为第一营养级，一级消费者为第二营养级，依次为第三营养级、第四营养级。食物链的加长不是无限制的，营养级一般只有4～5级。第二节生态系统的功能•一、生态系统中的能量流动•所有生物的各种生命活动，都需要消耗能量。能量在流动过程中也会由一种形式转变成另一种形式，在转变过程中既不会消失，也不会增加。能量的传递是按照从集中到分散，从能量高到能量低的方向进行的，在传递过程中又总会有一部分成为无用的能释放。•二、生态系统中的物质循环•物质在库与库之间的转移，就是物质流动，这种物质流动构成的循环，即称为物质循环。•（一）水循环•（二）碳循环•（三）氮循环•（四）硫循环•三、生态系统中的信息联系•信息是指系统传输和处理的对象。凡是有次序的符号排列（如文字、数据等）均可视为系统，并均能载荷着一定的信息。在生态系统的各组成部分之间及各组成部分的内部，存在着各种形式的信息联系，以这些信息使生态系统联系成为一个有机的统一整体。生态系统中的信息形式主要有营养信息、化学信息、物理信息和行为信息。第三节生态平衡•一、生态平衡的概念•如果某生态系统各组成成分在较长时间内保持相对协调，物质和能量的输入输出接近相等，结构与功能长期处于稳定状态，在外来干扰下，能通过自我调节恢复到最初的稳定状态，则这种状态可称为生态平衡。也就是说，生态平衡应包括三个方面，即结构上的平衡，功能上的平衡，以及输入和输出物质数量上的平衡。•二、保持生态平衡的因素•生态系统之所以能保持相对地平衡状态，是因为生态系统本身具有自动调节的能力。生态系统的自动调节能力，与下列因素有关:•（一）结构的多样性•（二）功能的完整性•三、破坏生态平衡的因素•（一）自然因素•（二）人为因素•1．使环境因素发生改变•2．使生物种类发生改变•3．信息系统的破坏•四、生态平衡失调的标志•（一）结构上的标志•生态平衡的失调，首先表现在结构上，包括一级结构缺损和二级结构变化。•（二）功能上的标志•生态平衡失调表现在功能上的标志，包括能量流动受阻和物质循环中断。第四节生态学的一般规律及其应用•一、生态学的一般规律•生态学所揭示的规律可以概括为以下五个方面：•1．物物相关•2．能流物复•3．负载有额•4．协调稳定•5．协同进化•二、生态学在环境保护领域的应用•（一）生物监测及生物评价•（二）对污染环境的生物净化•（三）制定生态规划方案•（四）发展生态农业•（五）生态工业第五节生态修复一、生态修复的概念及原理（一）生态修复的定义•生态修复（ecologicalremediation）是在生态学原理指导下，以生物修复为基础，结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施，通过优化组合，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。（二）生态修复的特点•1．严格遵循循环再生、和谐共存、整体优化、区域分异等生态学原理。•2．影响因素多而复杂•3．多学科交叉（三）生态修复的基本原理生态修复的基本原理是通过生物、生态、工程的技术和方法，人为地改变和切断生态系统退化的主导因子或过程，调整、配置优化系统内部及外界的物质、能量和信息等流动过程和时空次序，使生态系统的结构、功能和生态的潜力尽快成功地恢复到一定的或原有的乃至更高的水平。•二、生态修复的意义及技术的发展•目前，理论和技术上可行的修复技术主要有植物修复、微生物修复、酶学修复、动物修复、化学修复、物理修复和各种联合方式修复等几大类。•（一）物理修复及蒸汽浸提技术•（二）化学修复及可渗化学活性栅技术•（三）物理-化学修复技术•（四）生物修复技术•（五）植物修复技术第三章可持续发展战略•第一节通向里约之路•一、可持续发展战略提出的背景——通向里约之路•联合国环境与发展大会，1992年在巴西里约热内卢召开。共有179个国家的首脑或高级官员与会，会上通过了《21世纪议程》这一指导人类未来行为的全球性纲领。•二、可持续发展战略的基本内容、意义和作用•（一）协调与发展•所谓协调与发展是指在以人类为核心和主体的全球生态系统中，人通过不断理性化的行为和规范，以协调人类社会经济活动与自然生态的关系，协调经济发展与环境的统一，协调人类的持久生存、世代福利与资源分配的当前与长远的关系，从而实现全人类寻求的总体目标的最优化。••（二）可持续发展的意义•“可持续发展”的实际意义是，人们希望寻找到一条能使人口、经济、社会、环境、资源长期相互协调的发展之路。它既能促进经济增长、社会进步，又能满足人类对生活水平不断提高的欲望；在保护好环境使其不超过地球的承载能力的情况下，又能保证对后代人的需求不构成危害。•（三）可持续发展理论的基本内容•可持续发展包括经济持续、生态持续和社会持续三方面内容，其中生态持续是基础，经济持续是重要保证条件，社会持续是发展的目的。•三、《21世纪议程》——可持续发展战略的实施途径•《21世纪议程》中提出以下几方面措施以促进全球可持续发展战略的实施。•（一）加强国际合作•1．经济合作•2．技术合作•3．国际法•（二）提高科学技术水平•为实现可持续发展，各国都应使用清洁生产技术、消耗资源少的技术和提高污染物治理的技术，并且不断地改进和提高这些技术，以便更好的保护环境。•四、实施可持续发展战略的行动计划•参照环发大会精神，制定中国的行动计划是“十大对策”的最后一条，在环境与发展十大对策公布以后，中国制定了一系列的行动计划，见表3-1所示。第二节清洁生产与可持续发展•一、清洁生产的概念与内容•1．清洁生产的概念•清洁生产，是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。•2．清洁生产的内容•①用无污染、少污染的产品替代毒性大、污染重的产品；•②用无污染、少污染的能源和原材料替代毒性大、污染重的能源和原材料；•③用消耗少、效率高、无污染、少污染的工艺、设备替代消耗高、效率低、产污量大、污染重的工艺、设备；•④最大限度地利用能源和原材料，实现物料最大限度的厂内循环；•⑤强化企业管理，减少跑、冒、滴、漏和物料流失；•⑥对必须排放的污染物，采用低费用、高效能的净化处理设备和“三废”综合利用措施进行最终的处理和处置。•二、清洁生产与可持续发展•清洁生产作为预防性的环境管理策略，已被世界各国公认为实现可持续发展的技术手段和工具，是可持续发展的一项基本途径，是可持续发展战略引导下的一场新的工业革命，是21世纪工业生产发展的主要方向，是现代工业发展的基本模式和现代工业文明的重要标志。第三节循环经济与可持续发展•一、循环经济的概念及产生背景•循环经济是把清洁生产和废弃物的综合利用融为一体的经济，本质上是一种生态经济，它要求运用生态学规律来指导人类社会的经济活动。•循环经济是对物质闭路流动型经济的简称，倡导的是一种建立物质不断循环利用基础上的经济发展模式，它要求经济活动按照自然生态系统的模式运行。•二、循环经济的原则•发展循环经济必须遵循三大原则，即“减量化、再利用、资源化”。每一原则对循环